DE102019204313A1

DE102019204313A1 - Elektroenergieübertragungseinrichtung sowie Analyseverfahren

Info

Publication number: DE102019204313A1
Application number: DE102019204313.5A
Authority: DE
Inventors: Stefan Giere; Matthias Heinecke; Thomas Hilker; Robert Knuth; Benjamin Zaedow
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2020-10-01
Also published as: WO2020193057A1; CN113812050A; EP3928393A1

Abstract

Eine Elektroenergieübertragungseinrichtung mit einer Zustandserfassungsanordnung weist ein Vermittlungsgerät (8) sowie zumindest einen ersten Datenlieferanten (6a) sowie einen zweiten Datenlieferanten (6b) auf. Die beiden Datenlieferanten (6a, 6b) sind mit einer ersten Schnittstelle (7) des Vermittlungsgerätes (8) verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektroenergieübertragungseinrichtung mit einer Zustandserfassungsanordnung aufweisend ein Vermittlungsgerät sowie zumindest einen ersten Datenlieferanten, welcher mit einer ersten Schnittstelle des Vermittlungsgerätes verbunden ist.
Eine Elektroenergieübertragungseinrichtung dient der Übertragung elektrischer Energie. Dabei ist bekannt, Elektroenergieübertragungseinrichtungen mit einer Zustandserfassungsanordnung auszustatten, welche ein Vermittlungsgerät sowie zumindest einen ersten Datenlieferanten aufweist, welcher mit einer Schnittstelle des Verbindunggerätes verbunden ist. Mit zunehmender Automatisierung ist es wünschenswert, eine Vielzahl von Informationen von einer Elektroenergieübertragungseinrichtung zu erhalten und diese entsprechend zu verarbeiten. Mit zunehmenden Informationsmengen werden größere Anforderungen an die Leistungsfähigkeit der Vermittlungsgeräte gestellt. Entsprechend vergrößert sich der Aufwand für eine verbesserte Informationsbeschaffung an Elektroenergieübertragungseinrichtungen.
Daher ergibt sich als Aufgabe der Erfindung, eine Elektroenergieübertragungseinrichtung anzugeben, welche bei einer vergrößerten Anzahl von gelieferten Informationen eine verbesserte Nutzung eines Vermittlungsgerätes ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Elektroenergieübertragungseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass ein zweiter Datenlieferant mit der ersten Schnittstelle verbunden ist.
Elektroenergieübertragungseinrichtungen sind Einrichtungen, welche der Übertragung elektrischer Energie dienen. Elektroenergieübertragungseinrichtungen sind beispielsweise Trennschalter, Erdungsschalter, Lastschalter, Leistungsschalter, Messwandler, gasisolierte Schaltanlagen, Freiluftdurchführungen, Überspannungsableiter, Transformatoren in Freiluftausführung und Innenraumausführung etc. Getrieben von einer Spannungsdifferenz wird ein elektrischer Strom innerhalb eines Phasenleiters geführt. Der Phasenleiter ist dazu entsprechend elektrisch zu isolieren. Die Betriebssicherheit einer Elektroenergieübertragungseinrichtung wird dabei unter anderem von der Isolationsfestigkeit eines eingesetzten Isolationsmediums (elektrisch isolierendes Medium) bestimmt. Insofern ist der Zustand des Isolationsmediums eine bedeutsame Information, um bezüglich der Betriebssicherheit der Elektroenergieübertragungseinrichtungen Aussagen zu treffen. Die Isolationsmedien erstrecken sich im Allgemeinen über größere Distanzen, so dass einerseits eine möglichst punktgenaue Überwachung erwünscht ist, jedoch andererseits der Aufwand für eine derartige Überwachung hoch ist. Als Isolationsmedium kommen beispielsweise Fluide zum Einsatz, welche einen Phasenleiter umspülen. Dabei haben sich insbesondere gasförmige Fluide als geeignet erwiesen. Diese sind entsprechend in Kapselungsgehäusen einzuhausen, innerhalb welchen ein Phasenleiter zumindest teilweise angeordnet ist. Dort umspült das elektrisch isolierende Medium den Phasenleiter und stellt die elektrische Isolation sicher.
Mittels eines ersten Datenlieferanten können Daten über den Zustand des Isoliermediums oder auch andere Zustandsinformationen wie beispielsweise Temperaturen, Masseänderungen, Lichtbogenerscheinungen usw. erfasst werden. Bei der Verwendung eines ersten Datenlieferanten sowie eines zweiten Datenlieferanten sollte vorteilhaft vorgesehen sein, dass die beiden Datenlieferanten, welche mit derselben Schnittstelle verbunden sind, der Erfassung gleichartiger Zustände (Zustandsinformation) dienen. So können beispielsweise der erste Datenlieferant sowie der zweite Datenlieferant einer Ermittlung von Daten bezüglich der Dichte eines elektrisch isolierenden Mediums dienen. Alternativ können der erste sowie der zweite Datenlieferant auch verschiedene Zustandsinformationen bereitstellen. Es ist beispielsweise auch möglich, dass mehrere Datenlieferanten, die beispielsweise voneinander unabhängig wirkenden elektrisch isolierenden Medien zugeordnet sind, Daten über gleichartige Zustände der jeweiligen Medien an die erste Schnittstelle übertragen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass bei einer elektrischen Isolation einer Elektroenergieübertragungseinrichtung mehrere voneinander geschottete elektrisch isolierende Gasräume mit entsprechenden eingeschlossenen elektrisch isolierenden Fluiden zum Einsatz gelangen, wobei die Informationen über der Zustand, insbesondere die Dichte des elektrisch isolierenden Fluids in voneinander verschiedenen Gasräumen erfasst werden. Somit können beispielsweise bei mehrphasig ausgebildeten Elektroenergieübertragungseinrichtungen, beispielsweise bei einer DC-Übertragung ein Phasenleiter zur Hin- und ein Phasenleiter zur Rückleitung eines elektrischen Stroms von dem ersten Datenlieferanten sowie dem zweiten Datenlieferanten überwacht werden. Bei einem mehrphasigen Wechselspannungssystem können beispielsweise verschiedene Phasen des Wechselspannungssystems von dem ersten sowie dem zweiten Datenlieferanten überwacht werden. Entsprechend besteht die Möglichkeit, Informationen vom ersten Datenlieferanten und zweiten Datenlieferanten in ein und dieselbe Schnittstelle einzuspeisen und so mehrere Abschnitte zu überwachen.
Das Vermittlungsgerät kann dabei eine erste Schnittstelle und neben der ersten Schnittstelle noch weitere Schnittstellen aufweisen. Somit besteht die Möglichkeit, jeweils eine Schnittstelle des Vermittlungsgerätes zur Erfassung mehrerer Datenlieferanten einzusetzen und so beispielsweise eine örtliche Aufteilung und/oder eine logische Verknüpfung der einzelnen Datenlieferanten vorzunehmen. Bei der ersten oder einer weiteren Schnittstelle kann es sich um analoge Schnittstellen oder digitale Schnittstellen handeln. Bevorzugt ist jedoch die Verwendung einer analogen Schnittstelle vorzusehen, um mehrere Datenlieferanten mit ein und derselben analogen Schnittstelle zu verbinden. Eine Verbindung kann dabei leitungsgebunden oder leitungsfrei vorgenommen werden. Ein Vermittlungsgerät kann beispielsweise in Form eines so genannten Daten-Gateways ausgebildet sein, innerhalb welchem die verschiedenartig wirkenden bzw. in verschiedenartigen Formaten bereitgestellte Informationen der Datenlieferanten konzentriert werden. Im Vermittlungsgerät kann eine Vorverarbeitung stattfinden, und die von den Datenlieferanten gelieferten Daten können gegebenenfalls zwischengespeichert und/oder formatiert werden. So ist es beispielsweise möglich, das Vermittlungsgerät als Schnittstelle einzusetzen, und beispielsweise mit einer Rechnerwolke zu verbinden, um dort Daten über einen Zustand eines elektrisch isolierenden Fluides verarbeiten zu können. Die Rechnerwolke kann dann beispielsweise als Verarbeitungseinrichtung dienen, um eine weitere Auswertung der gegebenenfalls vorverarbeiteten Daten vorzunehmen. Weiter kann das Verarbeitungsgerät die gelieferten Daten mit einem Zeitmarker versehen.
Es kann weiter vorgesehen sein, dass der erste und der zweite Datenlieferant zeitgleich einander ergänzende Daten der ersten Schnittstelle zur Verfügung stellen.
Die von dem ersten sowie zweiten Datenlieferanten an die erste Schnittstelle übertragenen Daten können zeitgleich der ersten Schnittstelle zur Verfügung gestellt werden. Dabei kann es dazu kommen, dass diese Daten einander überlagern und in überlagerter Form der ersten Schnittstelle zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere bei einer analogen Schnittstelle können die seitens der Datenlieferanten gelieferten analogen Signale einander ergänzen bzw. kompensieren, so dass eine resultierende Information von erstem und zweitem Datenlieferanten der ersten Schnittstelle des Vermittlungsgerätes übergeben wird. Durch eine entsprechende Auswahl der Grenzwerte kann so sichergestellt werden, dass beispielsweise bei einem Überschreiten eines Grenzwertes zumindest eines der Datenlieferanten auch nach einer Überlagerung der von den beiden Datenlieferanten an die erste Schnittstelle gelieferten Informationen (Daten) ein Überschreiten des Grenzwertes festgestellt werden kann. Insbesondere bei einer analogen Auswertung sollte dabei vorgesehen sein, dass gleichartige Informationen, welche von dem ersten Datenlieferanten sowie dem zweiten Datenlieferanten geliefert werden, im positiven sowie im negativen Sinne einander ergänzen (gleiche Polarität) und so ein sicheres Auswerten von Störungen der Elektroenergieübertragungseinrichtung gesichert ist.
Beispielsweise können analoge Messwerte, welche von den Datenlieferanten geliefert werden, phasengleich an die erste Schnittstellte vom ersten sowie vom zweiten Lieferanten übertragen werden. Somit ist ein stetes Addieren der gelieferten Informationen der ersten Schnittstelle sowie der zweiten Schnittstelle ermöglicht.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass Daten des ersten und des zweiten Datenlieferanten zeitlich getaktet der ersten Schnittstelle zur Verfügung gestellt werden.
Die vom ersten sowie zweiten Datenlieferanten gelieferten Daten können zeitlich getaktet der ersten Schnittstelle zur Verfügung gestellt werden. Beispielsweise können aufeinander folgend die Informationen des ersten sowie zweiten Datenlieferanten an die erste Schnittstelle übertragen werden. So wird eine Überlagerung der von den Datenlieferanten an dieselbe Schnittstelle gelieferten Informationen vermieden. Beispielsweise kann dies derart erfolgen, dass über einen Multiplexer ein zeitlich verteiltes Zuordnen von Informationen des ersten Datenlieferanten sowie des zweiten Datenlieferanten auf die Schnittstelle erfolgt. Statt eines Multiplexers kann ein Takten auch durch die Datenlieferanten selbst erfolgen.
Um ein Identifizieren der Daten zu ermöglichen und den Datenverarbeitungsaufwand gering zu halten (unabhängig davon, wie die Taktung erfolgt), kann ein Zeitsignal der jeweiligen Information von dem ersten Datenlieferanten oder von dem zweiten Datenlieferanten zugeordnet werden und dieses Zeitsignal auch an übergeordnete Verarbeitungseinrichtungen übertragen werden, so dass eine zeitliche Aufschlüsselung der vom ersten sowie zweiten Datenlieferanten gelieferten Informationen möglich ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass eine zeitliche Taktung der Daten von erstem und zweitem Datenlieferanten asymmetrisch verteilt erfolgt.
Neben einem symmetrischen Takten, d. h. den Daten jedes Datenlieferanten wird ein gleichgroßes Zeitfenster zur Übertragung an die erste Schnittstelle zur Verfügung gestellt, kann auch ein asymmetrisches Takten vorgesehen sein. D. h. einer der Datenlieferanten erhält ein abweichendes Zeitintervall zugewiesen. Der/die andere(n) Datenlieferant(en) können jeweils gleiche Zeitfenster zugeteilt bekommen. Somit ist es möglich, aus einer Sequenz von Informationen von Datenlieferanten, die zeitlich getaktet sind, einen Startpunkt zu identifizieren und auch bei einem Außer-Takt-Fallen des Systems ein automatisiertes Zurücksetzen vorzunehmen, um z. B. einen Neuanlauf des Systems auslösen zu können. Weiterhin kann durch die asymmetrischen Taktungen auch ein regelmäßiges Überprüfen und Abgleichen der übertragenen Informationen erfolgen, da der abweichende Zeittakt als Prüfinformation genutzt werden kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der erste und der zweite Datenlieferant über eine gemeinsame Leitung an das Vermittlungsgerät angeschlossen sind, wobei eine Sicherungseinrichtung in der gemeinsamen Leitung angeordnet ist.
Bei dem Anschluss mehrerer Datenlieferanten an ein und dieselbe Schnittstelle, insbesondere an einer analogen Schnittstelle, kann durch die Überlagerung mehrerer von den Datenlieferanten gelieferter Signale z. B. bei einer zeitgleichen Übertragung oder bei einer fehlerhaften Taktung eine elektrische Überlastung der Leitung erfolgen. Insbesondere bei einer zeitgleichen Übertragung und einer parallelen Anordnung einer Vielzahl von Datenlieferanten an ein und derselben Schnittstelle, können die zulässigen Belastungswerte hinsichtlich einer Stromstärke auf der gemeinsamen Leitung überschritten werden. Mittels einer entsprechenden Sicherungseinrichtung besteht die Möglichkeit, eine elektrische Überlastung der Leitung zu verhindern und einer Beschädigung der Leitung vorzubeugen.
Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Sicherungseinrichtung einen Stromteiler aufweist.
Das von den Datenlieferanten an das Vermittlungsgerät jeweils übertragene Signal kann die Form eines variablen elektrischen Stroms aufweisen. Durch eine Addition von Strömen kann es dabei unter Umständen zu einer Überlastung einer elektrischen Leitung kommen. Durch Nutzung entsprechender Widerstände kann eine Begrenzung des maximal in die Schnittstelle einzuspeisenden Stroms vorgenommen werden. Damit erfolgt eine Normierung der höchst zulässigen Stromstärke an der ersten Schnittstelle, die beispielsweise eine analoge Schnittstelle ist. Vorteilhaft sollte der Stromteiler derart ausgelegt sein, dass bei einem Ansprechen eines einzigen Datenlieferanten dessen volle Bandbreite hinsichtlich der gelieferten Eingangsströme zugelassen ist. Insbesondere bei einer elektrischen Parallelschaltung mehrerer Datenlieferanten, beispielsweise Dichtesensoren, kann so eine Überlastung der ersten Schnittstelle verhindert werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der erste und der zweite Datenlieferant Zustandsformationen über ein elektrisch isolierendes Medium liefern.
Insbesondere Zustandsinformationen über ein Isolationsmedium sind wichtige Eckpunkte für eine Beschreibung der Betriebssicherheit einer Elektroenergieübertragungseinrichtung. Beispielsweise kann die Temperatur des Isolationsmediums oder die Dichte des Isolationsmediums darüber Auskunft geben, ob die Isolationsfestigkeit desselben noch gegeben ist. Insbesondere bei fluiden Isolationsmedien gestattet die Dichte einen hinreichenden Aufschluss über die Isolationsfestigkeit. Über die Dichte ist eine temperatur- und druckunabhängige Information über die Isolationsfestigkeit des Isoliermediums ermöglicht. Gegebenenfalls kann auch eine normierte Erfassung des Druckes bezogen auf eine normierte Temperatur (zum Beispiel 20° C Umgebungstemperatur) erfolgen, so dass auch so eine Auskunft über die Isolationsfestigkeit des Isoliermediums getroffen werden kann.
So ist es beispielsweise möglich, die Dichte eines Isoliermediums mit mehreren Datenlieferanten zu erfassen, so dass zum einen beispielsweise ein redundantes System ausgebildet werden kann, in dem mehrere Datenlieferanten dasselbe elektrisch isolierende Medium überwachen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass verschiedene Isoliermedien bzw. voneinander separierte Isoliermedien von verschiedenen Dichtlieferanten überwacht werden und deren Informationen an ein und dieselbe Schnittstelle des Vermittlungsgerätes übergeben werden. So ist es beispielsweise möglich, verschiedene Phasenleiter, die unabhängig voneinander mittels jeweils eines Isoliermediums elektrisch isoliert werden, hinsichtlich ihrer Isolationsfestigkeit durch verschiedene Datenlieferanten zu überwachen, und diese Informationen in ein und dieselbe Schnittstelle einzuspeisen. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn ein mehrphasiges Elektroenergieübertragungssystem verwendet wird, deren mehrere Phasen von getrennten Isoliermedien elektrisch isoliert werden. In diesem Fall ist bereits der Ausfall bzw. die Beeinträchtigung einer Isolierfestigkeit an einer der Phasen ein hinreichendes Kriterium, um die Übertragungssicherheit des gesamten mehrphasigen Wechselspannungssystems in Frage zu stellen. Alternativ können auch entlang ein und desselben Phasenleiters mehrere mit voneinander individuell wirkendenden Isolationsmedien Verwendung finden, die jeweils ihrerseits abschnittsweise von einem separaten Datenlieferanten überwacht werden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, in geeigneter Weise ein Analyseverfahren zum Zustand eines elektrisch isolierenden Mediums einer Elektroenergieübertragungseinrichtung anzugeben, welches kostengünstig einfache Aussagen über den Zustand des elektrisch isolierenden Mediums trifft.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Analyseverfahren des Zustands eines elektrisch isolierenden Mediums einer Elektroenergieübertragungseinrichtung dadurch gelöst, dass Daten über den Zustand, insbesondere der Isolationsfestigkeit eines elektrisch isolierenden Fluids von einer Verarbeitungseinrichtung empfangen werden, dass die übergebenen Daten verarbeitet und in einer zeitlichen Reihung ausgegeben werden und bei einem Erreichen zumindest eines ersten Grenzwertes und/oder einem prognostizierten Erreichen zumindest eines ersten Grenzwertes eine Warnung ausgegeben wird.
Ein elektrisch isolierendes Medium stellt die elektrische Isolation eines Phasenleiters sicher. Abhängig von äußeren Einflüssen kann die Isolationsfestigkeit des elektrisch isolierenden Mediums beeinträchtigt werden. Beispielsweise können Verschmutzungen an Feststoffisolatoren oder fluiden Isoliermedien deren Isolationsfestigkeit herabsetzen. Aber auch der Verlust von Isolationsmedien, beispielsweise durch Undichtigkeiten an Behältern, welche ein fluides Isolationsmedium einhausen, oder auch durch Abrasion an Feststoffisolatoren können zu Einschränkungen hinsichtlich der Isolationsfestigkeit führen. Daten über den Zustand, insbesondere die Isolationsfestigkeit eines elektrisch isolierenden Fluides z. B. repräsentiert durch eine Dichte, werden beispielsweise durch Datenlieferanten einem Vermittlungsgerät zur Verfügung gestellt. Über das Vermittlungsgerät kann eine Normierung und eine Übertragung von Daten an eine Verarbeitungseinrichtung erfolgen. Der Verarbeitungseinrichtung werden die Daten entweder mittelbar oder unmittelbar von dem Vermittlungsgerät zugeführt, so dass die Verarbeitungseinrichtung eine Verarbeitung der Daten über den Zustand des elektrisch isolierenden Mediums vornehmen kann. Insbesondere kann eine zeitliche Reihung der übergebenen und/oder verarbeiteten Daten vorgenommen werden. So ist es beispielsweise möglich, einen zeitlichen Verlauf der Änderungen der übergebenen bzw. der verarbeiteten Daten und den zeitlichen Verlauf der übergebenen bzw. verarbeiteten Daten darzustellen. Eine zeitliche Zuordnung der Daten kann beispielsweise in einer Vermittlungseinrichtung erfolgen, von welcher direkt oder indirekt Daten übergeben werden. Durch Nutzung eines ersten Grenzwertes besteht die Möglichkeit, bei einem Erreichen desselben durch die übergebenen Daten oder die verarbeiteten Daten eine Warnung auszugeben. Neben dem Erreichen des Grenzwertes durch die übergebenen bzw. die verarbeiteten Daten selbst kann auch ein prognostiziertes Erreichen des ersten Grenzwertes ermittelt werden und auch bei einem Erreichen des ersten Grenzwertes durch die prognostizierten Daten eine Warnung ausgegeben werden. Insbesondere bei einem prognostizierten Erreichen eines Grenzwertes, dessen Zeitpunkt weit in der Zukunft liegt, kann die Abgabe einer Warnung unterdrückt werden. So ist es beispielsweise möglich, einen Zeitraum zu definieren, innerhalb welchem ein prognostiziertes Erreichen eines Grenzwertes liegen muss, um eine Warnung abzugeben. Beispielsweise kann dieser Zeitraum mehrere Tage, z. B. mehrere 10 Tage, wie 90 Tage vom jeweiligen aktuellen Datum in der Zukunft liegen. Die übergebenen bzw. verarbeiteten Daten können zeitlich aufeinander folgend dargestellt werden. Beispielsweise können zu bestimmten Zeitpunkten bestimmte Zustandsinformationen dargestellt werden, so dass eine Änderung im zeitlichen Verlauf erkennbar wird. So ist es beispielsweise möglich, den Verlauf der Isolationsfestigkeit des elektrisch isolierenden Fluides darzustellen und aufgrund der übergebenen Daten eine Prognose für die Zukunft zu treffen, wie sich in zeitlicher Abfolge z. B. die Dichte des elektrisch isolierenden Fluides verändern wird.
Bevorzugt kann eine graphische Darstellung zur Ausgabe der zeitlichen Reihung vorgesehen sein. Bedarfsweise können verschiedene zeitliche Perioden dargestellt werden: z. B. vordefinierte Zeiträume, Woche, Monat Jahr oder eine freie Definition der gewünschten Periode.
Die von der Verarbeitungseinrichtung empfangenen sowie verarbeiteten Daten sind lokal speicherbar und auch weiter nutzbar. Bevorzugt liegen die Daten in einer Rechnerwolke vor, so dass ein vereinfachter Zugang zu diesen gewährleistet ist.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass den Daten der zeitlichen Reihung eine Ortskoordinate zugeordnet ist.
Neben einer Information über die Dichte des elektrisch isolierenden Fluides kann den Daten der zeitlichen Reihung eine Ortskoordinate zugeordnet sein. Diese Zuordnung kann bereits in den übergebenen Daten, beispielsweise in den von einem Vermittlungsgerät übergebenen Daten, enthalten sein, so dass eine eindeutige örtliche Identifikation der Daten ermöglicht ist. Dies ermöglicht es beispielsweise, weitere Informationen, insbesondere hinsichtlich einer Prognose der Entwicklung der Dichte des elektrisch isolierenden Fluids vornehmen zu können. Beispielsweise können den Ortskoordinaten entsprechende klimatische Zustände wie z. B. Temperaturen zum Zeitpunkt der Erfassung der Daten, Witterungserscheinungen wie Blitzeinschläge oder ähnliches zugeordnet und bei der Prognose berücksichtigt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der erste Grenzwert eine erste und eine zweite Stufe aufweist.
Der erste Grenzwert kann eine erste Stufe sowie eine zweite Stufe aufweisen. Beispielsweise kann in Abhängigkeit der Festlegung der Stufen bei Erreichen der ersten Stufe eine Warnung erfolgen, wohingegen bei Erreichen einer zweiten Stufe neben der Warnung beispielsweise eine Handlungsanweisung abgegeben werden kann. So ist es beispielsweise möglich, lediglich beim Erreichen der ersten Stufe eine Warnung zu geben, um beispielsweise eine erhöhte Beobachtung vorzunehmen, wohingegen bei Erreichen der zweiten Stufe eine Außerbetriebsetzung ausgelöst werden kann. Durch die Zweistufigkeit wird die Möglichkeit gegeben, vorbeugende Maßnahmen einzuleiten, um einem Erreichen der zweiten Stufe vorzubeugen. So ist es beispielsweise möglich, durch eine Prognose der zweiten Stufe ein Zeitfenster vorherzusagen, innerhalb welchem eine Reparatur oder Wartung der überwachten Elektroenergieüberwachungseinrichtung vorzusehen ist. Bedarfsweise können sowohl für eine Ausgabe von Prognosen der Erreichung der ersten und zweiten Stufe Zeitfenster festgelegt werden. Bedarfsweise können mit Erreichen des Stufengrenzwertes z. B. Checklisten, Schulungsvideos etc. bereitgestellt werden, welche notwendige Handlungsanweisungen für den Betreiber enthalten.
Durch eine Verknüpfung von Ortskoordinaten können darüber hinaus (über das jeweilige lokale Ereignis) für eine Gruppe von Abschnitten der Elektroenergieübertragungsanlage weitergehende Handlungsanweisungen zur Verfügung gestellt werden. So kann beispielsweise bei einem lokalen Ereignis in einer Schaltstation eine situationsabhängige Wartung für die gesamte Schaltstation ausgelöst werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass eine Prognose der Entwicklung der Isolationsfestigkeit unter Berücksichtigung von Schaltvorgängen der Elektroenergieübertragungseinrichtung erfolgt.
Durch Schaltvorgänge der Elektroenergieübertragungseinrichtung kann das elektrisch isolierende Medium in seinen Isoliereigenschaften verändert werden. Bei einer entsprechend häufigen Vornahme von Schalthandlungen der Elektroenergieübertragungseinrichtung ist beispielsweise eine schnellere Alterung des elektrisch isolierenden Fluides zu erwarten. Aufgrund der Art und Weise der Schaltvorgänge bzw. der Häufigkeit oder auch der Intensität der Schaltvorgänge können Rückschlüsse auf Veränderungen des elektrisch isolierenden Fluides geschlossen werden, so dass beispielsweise bei der Prognose der Erreichung von Grenzwerten die Ursache Berücksichtigung finden kann bzw. die zukünftig erwarteten Schalthandlungen in die Prognose einfließen können, so dass eine genauere Vorhersage der Erreichung des ersten Grenzwertes bzw. der beiden Stufen des ersten Grenzwertes getroffen werden kann. Je nach tatsächlich auftretenden Schalthandlungen kann die Prognose entsprechend überprüft und angepasst werden.
Dabei kann weiterhin vorgesehen sein, dass eine erwartete Änderung der Isolationsfestigkeit innerhalb eines bestimmten Zeitraumes hinterlegt ist.
Durch natürliche Alterung des elektrisch isolierenden Fluides kann sich die Isolationsfestigkeit desselben ändern. Beispielsweise kann ein natürliches Verflüchtigen des elektrisch isolierenden Fluides auftreten. Dies führt zu einer erwarteten Dichteänderung innerhalb eines bestimmten Zeitraumes. Zur Korrektur bzw. zur Bewertung des Zustandes des elektrisch isolierenden Fluides kann diese erwartete Dichteänderung Berücksichtigung finden. So ist es beispielsweise möglich, die erwartete Dichteänderung zu hinterlegen und die erwartete Dichteänderung mit der tatsächlich auftretenden Dichteänderung während eines bestimmten Zeitintervalls zu vergleichen. Entsprechend lassen sich Rückschlüsse darauf ziehen, ob es sich um eine erwartete Dichteänderung oder eine störungsbedingte Dichteänderung handelt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass eine Prognose durch mathematische Extrapolation und/oder durch Simulationsdaten und/oder durch Machine Learning und/oder physikalische Modelle erfolgt.
Eine Prognose des zukünftigen Verlaufes z. B. der Dichte innerhalb von zukünftigen Zeitintervallen kann mittels mathematischer Extrapolation erfolgen. Dies ist in einem einfachen Falle möglich, indem der Trend aus den bereits bekannten Daten erfasst und eine Prognose extrapoliert wird.
Bevorzugt sollten dazu zumindest Daten/Messwerte aus wenigstens 30 Tagen, insbesondere 90 Tagen vorliegen, wobei zumindest ein Messwert pro Tag vorliegen sollte. Weiterhin kann jedoch auch vorgesehen sein, dass eine Simulation z. B. des Dichteverlaufes vorgenommen wird. Zur Bestimmung des zukünftigen Dichteverlaufes können auch physikalische Modelle herangezogen werden, welche unter Berücksichtigung der Konfiguration der Elektroenergieübertragungseinrichtung sowie der physikalischen Eigenschaften des eingesetzten elektrisch isolierenden Fluids eine genauere Vorhersage des Dichteverlaufes ermöglichen. Eine Nutzung von Machine-Learning-Algorithmen kann zur Prognoseerzeugung ebenfalls eingesetzt werden. Beispielsweise eignet sich in diesem Fall besonders ein neuronales Netz mit Gedächtnis (rekurrentes neuronales Netz (RNN)) mit Long-Short-Term-Memory (LSTM-Zellen), welches anhand der Datenhistorie trainiert und in ein hinreichend genaues Vorhersagemodell (Prognose) überführt werden kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass Daten, welche zu bestimmten Intervallzeitpunkten ermittelt wurden, zur Trendanalyse herangezogen werden.
Im Allgemeinen stellt eine Änderung der Isolationsfestigkeit eines elektrisch isolierenden Mediums einen langfristigen Effekt dar. Entsprechend ist die Ermittlung der Daten zu vergleichsweise weit auseinander liegenden Zeitpunkten möglich. Eine Bestimmung der Intervallzeitpunkte kann dabei beispielsweise in Tagen- oder Wochenabständen bestehen. Gegebenenfalls können auch die äußeren Einflüsse, beispielsweise die Jahreszeit herangezogen werden, um lediglich Daten, welche zu Intervallzeitpunkten ermittelt wurden, welche vergleichbare Umgebungsbedingungen aufweisen, berücksichtigt werden. So ist es beispielsweise möglich, lediglich Daten heranzuziehen, welche zu bestimmten Tageszeiten, z. B. in der Nacht oder bei gleichartigen Belastungen der Elektroenergieübertragungseinrichtung oder zu gleichen Jahreszeiten auftreten. Damit ist es möglich, eine Auswahl von Daten für die Prognose zu treffen und Fehlergrößen in einfacher Weise zu eliminieren, indem beispielsweise Einflüsse klimatischer Schwankungen von vornherein reduziert werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass eine historische Datenanalyse bei einem Vergleich berücksichtigt wird.
Neben den für die jeweilige Elektroenergieübertragungseinrichtung ermittelten Daten können historische Datenanalysen verwendet werden, die beispielsweise zu anderen Elektroenergieübertragungseinrichtungen gleicher oder ähnlicher Bauart bereits vorlagen. So ist es beispielsweise möglich, bestimmte Alterungserscheinungen, welche nicht immer linear auftreten, in verbesserter Form zu bewerten und eine Trendanalyse bzw. die Prognose für den zukünftigen Verlauf der Isolationsfestigkeit bzw. Dichteverlauf in ihrer Vorhersagequalität zu erhöhen. Es kann vorgesehen sein, dass es sich bei der historischen Datenanalyse um eine Datenanalyse handelt, welche in der Vergangenheit genau für die gleiche Elektroenergieübertragungseinrichtung erstellt wurde.
Eine historische Datenanalyse und eine aktuelle Datenanalyse können beispielsweise in einer gemeinsamen graphischen Darstellung angezeigt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass ortsspezifische Klimainformationen bei der Analyse berücksichtigt werden.
Die Daten, die an der Elektroenergieübertragungseinrichtung erfasst werden, sind neben einem Zeitstempel vorzugsweise auch mit einer Ortskoordinate versehen. Somit ist es möglich, die Rahmenbedingungen bzw. die Umgebungsbedingungen zum Zeitpunkt der Erfassung der Daten mit Klimainformationen zu ergänzen und gegebenenfalls auftretende Störungen, welche klimatisch bedingt sind, in der Prognose beispielsweise auszublenden bzw. geringer zu werten. Somit können beispielsweise zeitweise punktuell auftretende Schwankungen auf Klimaereignisse zurückgeführt werden und so die Abgabe einer Warnung bzw. die Prognose eines Erreichens eines Grenzwertes genauer gestaltet werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass eine Darstellung in Form eines normierten Druckes erfolgt.
Neben einer Anzeige der Dichte bzw. einer Änderung der Dichte zur Abbildung der Isolationsfestigkeit kann diese auch auf einen normierten Druck umgerechnet dargestellt werden. Hier bietet sich beispielsweise eine Umrechnung auf ein Druckäquivalent bei 20° C an. Je nach Bedarf können so verschiedene Normierungen verwendet werden, um den Zustand der Isolationsfestigkeit des elektrisch isolierenden Fluides abzubilden bzw. zu prognostizieren.
Eine weitere Aufgabe ist die Angabe eines Computerprogrammproduktes, welches bei Ausführung des Programms auf einem Datenverarbeitungssystem dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach den vorstehend beschriebenen Schritten auszuführen.
Mittels eines Computerprogrammproduktes kann eine kontinuierliche Überwachung einer Elektroenergieübertragungseinrichtung vorgenommen werden. Die Überwachung kann in bestimmten Zeitintervallen erfolgen, wobei das Computerprogrammprodukt auf verschiedenen Computern verteilt ablaufen kann. Beispielsweise bietet sich die Nutzung einer Rechnerwolke an, um Rechenleistungen verteilt bereitzustellen und ein schnelles Durchführen der Analyse der Daten und Abgabe einer Prognose vornehmen zu können.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben. Dabei zeigt die

1 eine Elektroenergieübertragungseinrichtung, die
2 ein Vermittlungsgerät mit parallel angeschlossenen Datenlieferanten, die
3 ein Vermittlungsgerät mit Datenlieferanten, die über einen Multiplexer angeschlossen sind, die
4 eine asymmetrische Taktung, die
5 eine symmetrische Taktung, und die
6 eine zeitliche Reihung von Daten.

Die 1 zeigt eine Elektroenergieübertragungseinrichtung im Ausschnitt. Dabei handelt es sich um eine Elektroenergieübertragungseinrichtung, welche ein dreiphasiges Wechselspannungssystem mittels dreier Phasenleiter 1a, 1b, 1c überträgt. In der 1 sind drei Phasenleiter 1a, 1b, 1c symbolisch als Single-Line-Diagramm abgebildet. Jeder der drei Phasenleiter 1a, 1b, 1c ist dabei gleichartig aufgebaut. Im Verlauf der Phasenleiter 1a, 1b, 1c ist jeweils ein Trennschalter 2a, 2b, 2c angeordnet. Darauffolgend ist im Verlauf der Phasenleiter 1a, 1b, 1c jeweils ein Leistungsschalter 3a, 3b, 3c angeordnet. Zur elektrischen Isolation der Phasenleiter 1a, 1b, 1c, Trennschalter 2a, 2b, 2c sowie Leistungsschalter 3a, 3b, 3c ist die Verwendung eines elektrisch isolierenden Fluides vorgesehen. Dabei ist jedem der Phasenleiter 1a, 1b, 1c ein Fluidvolumen zugeordnet, welches von den Fluidvolumina der jeweils anderen Phasenleiter 1a, 1b, 1c separiert ist. Um diese Separation vorzunehmen, sind die Phasenleiter 1a, 1b, 1c mit Trennschaltern 2a, 2b, 2c und Leistungsschaltern 3a, 3b, 3c jeweils innerhalb eines Kapselungsgehäuses 4a, 4b, 4c angeordnet.
Die Kapselungsgehäuse 4a, 4b, 4c sind dabei im Wesentlichen rohrförmig und baugleich ausgebildet, wobei im Inneren des jeweiligen Kapselungsgehäuses 4a, 4b, 4c ein elektrisch isolierendes Fluid eingeschlossen ist. Das elektrisch isolierende Fluid umspült die Phasenleiter 1a, 1b, 1c sowie die Trennschalter 2a, 2b, 2c und die Leistungsschalter 3a, 3b, 3c. Gegebenenfalls kann das elektrisch isolierende Fluid auch als Löschgas für gegebenenfalls auftretende Schaltlichtbögen dienen. Bedarfsweise kann jedes der Kapselungsgehäuse 4a, 4b, 4c wiederum in unterschiedliche Abschnitte unterteilt sein, so dass zusätzlich im Verlauf innerhalb jeweils eines Phasenleiters 1a, 1b, 1c aufeinanderfolgend verschiedene voneinander geschottete Isoliergasvolumina angeordnet sein können.
Durch Alterungserscheinungen des elektrisch isolierenden Fluides kann sich die Isolationsfestigkeit desselben reduzieren. Alterungserscheinungen können beispielsweise durch Lichtbögen oder Teilentladungen hervorgerufen werden, welche im Innern des elektrisch isolierenden Fluides auftreten können. Des Weiteren kann auch ein Verflüchtigen des elektrisch isolierenden Fluides aus dem Kapselungsgehäuse 4a, 4b, 4c erfolgen. Beispielsweise können aufgrund der Alterung von Dichtmitteln Verlustigkeiten von elektrisch isolierendem Fluid auftreten. Derartige Dichtmittel sind beispielsweise im Bereich von Flanschen 5a, 5b, 5c vorzusehen, um Kapselungsgehäuse 4a, 4b, 4c aus mehreren gedichteten Teilelementen zusammenzufügen.
Zur Überwachung des elektrisch isolierendem Fluides sind Datenlieferanten 6a, 6b, 6c an dem jeweiligen Kapselungsgehäuse 4a, 4b, 4c angeordnet. Die Datenlieferanten 6a, 6b, 6c ermitteln Daten über den Zustand des elektrisch isolierenden Fluides des jeweiligen Kapselungsgehäuses 4a, 4b, 4. Bevorzugt können die Datenlieferanten 6a, 6b, 6c so genannte Dichtewächter sein, welche die Dichte der elektrisch isolierenden Fluide, welche in dem jeweiligen Kapselungsgehäuses 4a, 4b, 4c eingeschlossen sind, überwachen. Ein Dichtewächter bietet den Vorteil, dass unabhängig von den äußeren Umgebungen, d. h. insbesondere unabhängig von der Temperatur, ein Abbild der Isolationsfestigkeit durch die Datenlieferanten 6a, 6b, 6c gewonnen werden kann.
Bevorzugt sind die Datenlieferanten 6a, 6b, 6c analoge Sensoren, welche proportional zur Änderung der Dichte des jeweils überwachten elektrisch isolierenden Fluides in einem Kapselungsgehäuse 4a, 4b, 4c eine sich proportional ändernde elektrische Größe, beispielsweise einen elektrischen Strom, abgeben. Die Datenlieferanten 6a, 6b, 6c sind entsprechende Wandler, welche eine Dichte des elektrisch isolierenden Mediums proportional in einen elektrischen Strom, insbesondere Gleichstrom, wandeln.
In der 2 ist ein Anschluss der Datenlieferanten 6a, 6b, 6c an eine erste Schnittstelle 7 eines Vermittlungsgerätes 8 symbolisch dargestellt. Die drei Datenlieferanten 6a, 6b, 6c werden mit einer variablen Eingangsspannung, beispielsweise im Bereich von 10 bis 32 V Gleichspannung versorgt. Diese Spannungsversorgung kann beispielsweise über die erste Schnittstelle 7 des Vermittlungsgerätes 8 bereitgestellt werden. Die drei Datenlieferanten 6a, 6b, 6c sind elektrisch parallel mit der ersten Schnittstelle 7 des Vermittlungsgerätes 8 verbunden. Somit ist ein erster Datenlieferant 6a mit der ersten Schnittstelle 7 verbunden und ein zweiter Datenlieferant 6b ist mit der ersten Schnittstelle 7 verbunden. Weiterhin ist ein dritter Datenlieferant 6c mit der ersten Schnittstelle 7 verbunden. Sämtliche der Datenlieferanten 6a, 6b, 6c liefern parallel ihre Messwerte in Form eines elektrischen Stromes an ein und dieselbe erste Schnittstelle 7. Dabei sind die Datenlieferanten 6a, 6b, 6c derart gestaltet, dass sich die abgegebenen Ströme polaritätsgleich addieren. Somit ist sichergestellt, dass keine Neutralisierung von Messströmen der Datenlieferanten 6a, 6b, 6c erfolgt.
Um einer Überlastung der ersten Schnittstelle 7 des Vermittlungsgerätes 8 entgegenzuwirken, ist eine Sicherungseinrichtung 9 in eine Rückstromleitung, d. h. in einer Sammelleitung, in welcher die Ströme der Datenlieferanten 6a, 6b, 6c einander addieren, angeordnet. Die Sicherungseinrichtung 9 weist dabei einen Widerstand R1 sowie einen Widerstand R2 auf. Über den Widerstand R1 wird die maximale Stromstärke, mit welcher die erste Schnittstelle 7 beaufschlagt werden kann, normiert, wobei über einen zweiten Widerstand R2, welcher gegen Erdpotential verschaltet ist, Überströme abgelenkt werden können. So ist in einfacher Weise ein Stromteiler gebildet, welcher eine Sicherungseinrichtung 9 für die erste Schnittstelle 7 des Vermittlungsgerätes 8 darstellt.
Bei einem Anschluss von mehreren Datenlieferanten 6a, 6b, 6c an eine gemeinsame erste Schnittstelle 7 ist ein zeitgleiches Liefern von Daten durch alle Datenlieferanten 6a, 6b, 6c an die erste Schnittstelle 7 vorgesehen. Dabei ergänzen die gelieferten Daten der Datenlieferanten 6a, 6b, 6c einander. Somit ist es möglich, bei Überschreiten eines bestimmten Grenzwertes auf eine Störung bzw. eine Veränderung der Isolationsfestigkeit/der Dichte eines elektrisch isolierenden Fluides in den Kapselungsgehäusen 4a, 4b, 4c Rückschlüsse zu ziehen. Eine individuelle Überwachung der Kapselungsgehäuse 4a, 4b, 4c erfolgt jedoch nicht. Vielmehr ist hier eine kostengünstige Lösung geschaffen, um über eine einzige Schnittstelle 7 an einem Vermittlungsgerät 8 mehrere Kapselungsgehäuse 4a, 4b, 4c bzw. darin eingeschlossene elektrisch isolierende Fluide zu überwachen. Somit kann unter Verwendung von kostengünstigen Vermittlungsgeräten 8 eine vergrößerte Anzahl von elektrisch isolierenden Fluiden, welche in verschiedenen Kapselungsgehäusen 4a, 4b, 4c eingeschlossen sind, überwacht werden.
Neben der in der 1 gezeigten Überwachung von elektrisch isolierenden Fluiden, die verschiedene Phasen 1a, 1b, 1c elektrisch isolieren, kann auch vorgesehen sein, Isolierfluide, welche in einem Kapselungsgehäuse 4a oder Kapselungsgehäuse 4b oder Kapselungsgehäuse 4c eingeschlossen sind, jedoch im Verlauf des jeweiligen Phasenleiters 1a oder 1b oder 1c in unterschiedliche Abschnitte unterteilt sind, zu überwachen.
Das Vermittlungsgerät 8 wie aus der 1 bekannt, kann mehrere Schnittstellen aufweisen. Somit können jeweils Gruppen von Datenlieferanten 6a, 6b, 6c einer gemeinsamen Schnittstelle 7 zugeordnet werden. Bevorzugt sind die Schnittstellen als analoge Schnittstellen ausgebildet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass es sich um digitale Schnittstellen handelt. Die Anzahl von Schnittstellen, sowohl analoge als auch digitale Schnittstellen oder mehrere Arten von Schnittstellen kann an einem Vermittlungsgerät 8 je nach Bedarf und Rechenkapazität ausgelegt sein.
Dem Vermittlungsgerät 8 sollte weiterhin eine Einrichtung zur Erfassung einer Ortskoordinate zugeordnet sein, so dass eine räumliche Zuordnung der zu den jeweiligen Schnittstellen gelieferten Informationen im Vermittlungsgerät 8 erfolgen kann. So ist es beispielsweise möglich, von den Datenlieferanten 6a, 6b, 6c gelieferte Daten in dem Vermittlungsgerät 8 mit Ortsinformationen zu kombinieren. Bedarfsweise kann auch die jeweilige Temperatur vor Ort, insbesondere an dem Vermittlungsgerät 8 erfasst und ebenfalls mit den von den Datenlieferanten 8a, 8b, 8c gelieferten Daten kombiniert werden. Weiter können in dem Vermittlungsgerät 8 den von den Datenlieferanten 6a, 6b, 6c gelieferten Daten Zeitmarker zugeordnet werden.
Eine komfortablere Methode des Ansteuerns von Datenlieferanten 6a, 6b, 6c ist in der 3 gezeigt. Auch dort sind ein erster Datenlieferant 6a, ein zweiter Datenlieferanten 6b sowie ein dritter Datenlieferanten 6c mit dem aus der 1 bekannten Vermittlungsgerät 8 verbunden. Auch hier weist das Vermittlungsgerät 8 eine erste Schnittstelle 7 auf. Die erste Schnittstelle 7 ist auch in diesem Falle eine analoge Schnittstelle. Die Datenlieferanten 6a, 6b, 6c sind wiederum parallel an die erste Schnittstelle 7 des Vermittlungsgerätes 8 angeschlossen. Jedoch ist nunmehr der Einsatz eines Multiplexers 10 vorgesehen, welcher über eine Uhr 11 eine Taktung ermöglicht. Über den Multiplexer 10 kann je nach gewünschten Zeitintervallen ein wechselndes Durchsteuern jeweils eines der Datenlieferanten 6a, 6b, 6c zu der ersten Schnittstelle 7 vorgenommen werden. Somit ist es möglich, unter Berücksichtigung des von der Uhr 11 des Multiplexers 10 aufgeprägten Taktes eine individuelle Auflösung der von jedem einzelnen Datenlieferanten 6a, 6b, 6c gelieferten Daten vorzunehmen. Entsprechend kann das Zeitsignal der Uhr 11 des Multiplexers 10 mit einer asymmetrischen Taktung versehen sein, d. h. wie in der 4 gezeigt, kann beispielsweise für den ersten Datentlieferanten 6a ein größeres Zeitfenster bereitgestellt werden als für den zweiten und dritten Datenlieferanten 6a, 6b, 6c. Dieses Zeitsignal kann gemeinsam mit den von dem Datenlieferanten 6a, 6b, 6c gelieferten Daten in dem Vermittlungsgerät 8 verarbeitet werden. Eine derartige asymmetrisch verteilte Taktung weist den Vorteil auf, dass auch bei einem Außer-Takt-Fallen ein automatisiertes bzw. selbständiges Neustarten erfolgen kann, da aufgrund der Asymmetrie eine Identifizierung des jeweiligen Taktes des ersten Datenlieferanten 6a aufgrund seines vergrößerten Zeitintervalls vorgenommen werden kann.
Alternativ kann, wie in der 5 gezeigt, auch ein symmetrisches Takten mit gleichmäßigen Zeitintervallen über die Sequenz der drei Datenlieferanten 6a, 6b, 6c erfolgen.
Die von dem Vermittlungsgerät 8 erfassten Daten über den Zustand des elektrisch isolierenden Mediums, insbesondere die Isolationsfestigkeit werden einer Verarbeitungseinrichtung übergeben und von dieser empfangen. In der Verarbeitungseinrichtung können die von den Datenlieferanten 6a, 6b, 6c jeweils erfassten Daten z. B. bezüglich der Dichte des elektrisch isolierenden Fluides weiterverarbeitet werden. Vorzugsweise kann in dem Vermittlungsgerät 8 bereits eine Ergänzung der von den Datenlieferanten 6a, 6b, 6c gelieferten Daten beispielsweise um Ortskoordinaten, Temperatur, atmosphärischen Druck, Zeitmarker usw. vorgenommen werden. Diese ggf. ergänzten Daten werden der Verarbeitungseinrichtung mittelbar oder unmittelbar übergeben. Die Verarbeitungseinrichtung kann beispielsweise eine Rechnerwolke umfassen oder ein lokaler Rechner sein. Die übergebenen Daten werden dann von der Verarbeitungseinrichtung verarbeitet und in einer zeitlichen Reihung ausgegeben, beispielsweise in Form eines Diagrammes in einer graphischen Oberfläche. Eine entsprechende Darstellung ist in der 6 vorgenommen. Dabei werden die übergebenen Daten gegebenenfalls in der Verarbeitungseinrichtung bereits weiterverarbeitet, umgewandelt und für eine geeignete graphische Darstellung aufbereitet. Dabei wird bis zum Zeitpunkt t1, welcher den aktuellen Zeitpunkt darstellt, der bisherige zeitliche Verlauf der Dichte als Abbild der Isolationsfestigkeit in einem oder in ausgewählten Gasräumen abgebildet. Sollte bereits bei den durch die Datenlieferanten 6a, 6b, 6c ermittelten Daten ein Unterschreiten eines ersten Grenzwertes 12 auftreten, so wird eine Warnung ausgegeben. Der erste Grenzwert 12 weist dabei eine erste Stufe 12a sowie eine zweite Stufe 12b auf. Die erste Stufe 12a ist dabei eine Alarmstufe, an welcher bereits ein signifikanter Dichteverlust ermittelt wurde. Die zweite Stufe 12b stellt eine Störstufe dar, welche bereits die elektrische Betriebssicherheit der Elektroenergieübertragungseinrichtung in Zweifel zieht.
Um eine ausreichende Vorwarnzeit zu gewährleisten, sieht das Analyseverfahren auch eine Prognose der Entwicklung der Isolationsfestigkeit/der Dichte vor. Dabei ist beispielsweise berücksichtigt, wie häufig/intensiv ein Schalten innerhalb eines elektrisch isolierenden Fluides bzw. Störungen innerhalb des elektrisch isolierenden Fluides in der Vergangenheit aufgetreten sind. Neben dem aktuell auftretenden Schaltverhalten bzw. Auftreten von Schaltlichtbögen innerhalb des elektrisch isolierenden Fluides ist je nach Konstruktion der Elektroenergieübertragungseinrichtung eine Leckagerate bekannt, welche in Abhängigkeit des Voranschreitens des Alters der Elektroenergieübertragungsrate ein Abnehmen der Dichte und damit der Isolationsfestigkeit des elektrisch isolierenden Mediums bewirkt. Entsprechend kann auch diese Größe in die Prognose des zukünftigen Verlaufes der Dichteentwicklung des elektrisch isolierenden Mediums einbezogen werden.
Das Analyseverfahren kann dabei in einem einfachen Falle eine mathematische Extrapolation der bereits erfassten Daten vornehmen. Gegebenenfalls können auch durch den Einsatz von Simulationsverfahren Simulationsdaten berücksichtigt werden, um den Trend der Veränderung der elektrischen Isolationsfestigkeit abzubilden. Dabei eignen sich insbesondere physikalische Modelle. Durch den Einsatz von Machine-Learning-Algorithmen, d. h. selbstlernenden Algorithmen, welche aus einer Vielzahl von Daten, die bereits bekannt sind, auf ein Verhalten der aktuellen Elektroenergieübertragungseinrichtung Rückschlüsse ziehen, kann ein zukünftiger Dichteverlauf des überwachten, elektrisch isolierenden Mediums vorherbestimmt werden.
Um die Analyse zu stabilisieren, kann vorgesehen sein, dass lediglich ausgewählte Daten einer Datenreihe einer Analyse zugrunde gelegt werden, beispielsweise können lediglich Messwerte, welche zu jeweils denselben Zeitpunkten im Laufe eines Tages ermittelt werden, genutzt werden. So ist es beispielsweise möglich, bevorzugt bei bestimmten Lastsituationen der Elektroenergieübertragungseinrichtung oder bestimmten Umgebungssituationen, z. B. nachts, ausschließlich diese Daten in vorbestimmten Intervallen bzw. Intervallzeitpunkten zu verarbeiten. Da es sich bei einer Änderung der Dichte üblicherweise um sehr langfristige Effekte handelt, können beispielsweise auch zu bestimmten Jahreszeiten erfasste Daten miteinander verglichen werden, so dass relativ langfristige Intervalle für eine Prognose des Dichteverlaufes des überwachten elektrisch isolierenden Mediums herangezogen werden können.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass auf historische Datenanalysen gleichartiger Elektroenergieübertragungseinrichtungen zurückgegriffen wird. Insbesondere können dadurch nichtlineare Vorgänge, wie sie beispielsweise im Alltag immer wieder auftreten können, besser berücksichtigt werden, so dass die Prognosequalität für die Isolationsfestigkeit/die Dichte des elektrisch isolierenden Mediums nochmals verbessert werden kann.
Da das Vermittlungsgerät 8 dazu eingerichtet ist, die Daten, welche es erfasst, mit einer Ortskoordinate zu versehen, können in einfacher Weise auch aus Datenbanken Informationen über den klimatischen Zustand zum jeweiligen Zeitpunkt der Erfassung der Daten (Zeitmarker) ermittelt werden. Beispielsweise können Informationen über Temperaturen oder Blitzerscheinungen im Umfeld der überwachten Elektroenergieübertragungseinrichtung zugeordnet werden. Dies ermöglicht es beispielsweise, Daten, welche bei der Prognose berücksichtigt werden, mit unterschiedlichen Wichtungen zu versehen und so die Prognose in ihrer Qualität zu verbessern.
Vorteilhafterweise kann das Vermittlungsgerät 8 als so genanntes Internet-of-Things (IoT) Gateway ausgebildet sein, so dass ausgehend von dem Vermittlungsgerät 8 die dort erfassten Daten an eine Rechnerwolke (Verarbeitungseinrichtung) übergeben werden und dort eine Verarbeitung erfahren. Teil einer derartigen Rechnerwolke kann beispielsweise ein tragbarer Rechner sein, welcher eine grafische Oberfläche aufweist und so ein Human-Machine-Interface (HMI) zur Verfügung stellt. Auf diesen Interface kann beispielsweise die in der 6 gezeigte grafische Darstellung des bereits ermittelten Dichteverlaufes sowie des prognostizierten Dichteverlaufes mit entsprechenden Prognosen für das Erreichen des ersten Grenzwertes 12 mit seiner ersten Stufe 12a sowie seiner zweiten Stufe 12b vorgesehen sein. Ausgehend vom aktuellen Zeitpunkt t1 können so der Zeitpunkt t2 für eine Alarmierung und der Zeitpunkte t3 für eine signifikante Störung vorherbestimmt werden. Bereits vor einem Erreichen eines tatsächlichen Warnwertes, also der ersten Stufe 12a des ersten Schwellgrenzwertes 12 besteht hier die Möglichkeit, Maßnahmen zu ergreifen, wie beispielsweise eine intensivierte Beobachtung oder Wartungsarbeiten. Gegebenenfalls können bereits Handlungsempfehlungen für die jeweilige Elektroenergieübertragungsanlage gegeben werden. Diese Handlungsempfehlungen können sich auf den Betrieb derselben, beispielsweise Reduktion der thermischen Belastung, Reduktion der Spannung, Reduktion der Strombelastung usw. beziehen. Es können jedoch auch Hinweise gegeben werden, in welcher Form eine Wartung vorzunehmen ist, um eine Prognose positiv zu beeinflussen und den prognostizierten Zeitpunkt des Erreichens des ersten Grenzwertes 12 weiter in die Zukunft zu verlagern.

Claims

Elektroenergieübertragungseinrichtung (1a, 1b, 1c, 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 3c, 4a, 4b, 4c) mit einer Zustandserfassungsanordnung aufweisend ein Vermittlungsgerät (8) sowie zumindest einen ersten Datenlieferanten (6a), welcher mit einer ersten Schnittstelle (7) des Vermittlungsgerätes (8) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Datenlieferant (6b) mit der ersten Schnittstelle (7) verbunden ist.
Elektroenergieübertragungseinrichtung (1a, 1b, 1c, 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 3c, 4a, 4b, 4c) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Datenlieferant (6a, 6b) zeitgleich einander ergänzende Daten der ersten Schnittstelle (7) zur Verfügung stellen.
Elektroenergieübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Daten des ersten und des zweiten Datenlieferanten (6a, 6b) zeitlich getaktet der ersten Schnittstelle (7) zur Verfügung gestellt werden.
Elektroenergieübertragungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine zeitliche Taktung der Daten von erstem und zweitem Datenlieferanten (6a, 6) asymmetrisch verteilt erfolgt.
Elektroenergieübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Datenlieferant (6a, 6b) über eine gemeinsame Leitung an das Vermittlungsgerät (8) angeschlossen sind, wobei eine Sicherungseinrichtung (9) in der gemeinsamen Leitung angeordnet ist.
Elektroenergieübertragungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, das s die Sicherungseinrichtung (9) einen Stromteiler aufweist.
Elektroenergieübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, das s der erste und der zweite Datenlieferant (6a, 6b) Zustandsformationen über ein elektrisch isolierendes Medium liefern.
Analyseverfahren eines Zustandes eines elektrisch isolierenden Mediums einer Elektroenergieübertragungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, das s Daten über den Zustand, insbesondere der Isolationsfestigkeit eines elektrisch isolierenden Fluids einer Verarbeitungseinrichtung empfangen werden, dass die empfangenen Daten verarbeitet und in einer zeitlichen Reihung ausgegeben werden und bei einem Erreichen zumindest eines ersten Grenzwertes (12) und/oder einem prognostizierten Erreichen zumindest eines ersten Grenzwertes (12) eine Warnung ausgegeben wird.
Analyseverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, das s den Daten der zeitlichen Reihung eine Ortskoordinate zugeordnet ist.
Analyseverfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, das s der erste Grenzwert (12) eine erste und eine zweite Stufe (12a, 12b) aufweist.
Analyseverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, das s eine Prognose der Entwicklung der Isolationsfestigkeit unter Berücksichtigung von Schaltvorgängen der Elektroenergieübertragungseinrichtung erfolgt.
Analyseverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, das s eine erwartete Änderung der Isolationsfestigkeit innerhalb eines bestimmten Zeitraumes hinterlegt ist.
Analyseverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, das s eine Prognose durch mathematische Extrapolation und/oder durch Simulationsdaten und/oder durch machine learning und/oder physikalische Modelle erfolgt.
Analyseverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, das s Daten, welche zu bestimmten Intervallzeitpunkten ermittelt wurden, zur Trendanalyse herangezogen werden.
Analyseverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, das s eine historische Datenanalyse bei einem Vergleich berücksichtigt wird.
Analyseverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, das s ortsspezifische Klimainformationen bei der Analyse berücksichtigt werden.
Analyseverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, das s eine Darstellung in Form eines normierten Druckes erfolgt.
Computerprogrammprodukt, welches bei Ablauf des Programms in einem Datenverarbeitungssystem dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 17 auszuführen.