Transformatoren, ihre Öle und die Gas-in-Öl-Analyse

Erscheinungsjahr: 2024

Große Transformatoren sind leistungskritische Komponenten des Energieversorgungsnetzes. Ein Transformator besteht – vereinfacht dargestellt – aus einem magnetischen Kreis, einem Eisenkern, um den die Leiter von mindestens zwei nebeneinander liegenden Stromkreisen in Spulen mit meist unterschiedlicher Wicklungsanzahl herumgeführt werden.

Zur Isolation der spannungsführenden Teile werden die Kupferdrähte mit Kunstharz lackiert oder mit Folien oder Spezialpapieren umwickelt. Zum zusätzlichen Schutz gegen etwaige Spannungsüberschläge werden die Transformatoren mit Isolierölen auf Mineralöl-, Ester- oder Silikonölbasis befüllt. Diese Öle müssen nicht nur isolieren, sondern auch kühlen, tieftemperatur- und oxidationsstabil sein sowie mit den Wicklungs- und Isoliermaterialien harmonieren.

Transformatorenöle sind über Jahre im Einsatz und altern langsam. Aber: treten elektrische und/oder thermische Fehler im Transformator auf, zersetzen sich dadurch die Öle und Isolierstoffe, allen voran die Spezialpapiere. Bei  diesen Fehlerereignissen entstehen Gase. Diese sind wie Luft aus der Atmosphäre bis zu einer bestimmten Konzentration im Öl lösbar. Mit der Gas-in-Öl-Analyse werden diese Gase bestimmt und quantifiziert. Jedes OELCHECK-Analysenset für Transformatorenöle enthält auch eine Gas-in-Öl-Analyse. Die ermittelten Werte und deren Diagnose erfolgen im Laborbericht nach einem in der VDE-Norm beschriebenen Auswerteverfahren. 

Je nach Typ und Intensität der im Öl gelösten Gase können auf Basis der Ergebnisse die unterschiedlichen Fehlertypen im Transformator identifiziert werden. Damit können wiederum Rückschlüsse auf die Folgewirkungen für das Öl, die Papierisolierungen und den Transformator selbst gezogen werden. Im Endeffekt tragen die Gas-in-Öl-Analysen entscheidend zur Betriebssicherheit der Transformatoren und der Energieversorgung bei. 

Quelle:

OELCHECKER Winter 2024, Seite 10