DE19961974A1

DE19961974A1 - Verfahren zur Diagnose des Schädigungs- oder Alterungszustandes von Hochspannungsbetriebsmitteln nach der Methode der Wiederkehrspannungsmessung

Info

Publication number: DE19961974A1
Application number: DE19961974A
Authority: DE
Inventors: Rainer Patsch; Jochen Jung
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-12-16
Filing date: 1999-12-16
Publication date: 2002-03-14

Abstract

Die Anmeldung bezieht sich auf ein Verfahren zur Feststellung betriebsbedingter Alterung oder Schädigung bei elektrischen Betriebsmitteln. Ein Nachteil der bisher üblichen Verfahren der Wiederkehrspannungsmessung besteht darin, daß z. B. das zur Ableitung von Diagnoseparametern benutzte Maximum der Wiederkehrspannung oder dessen Zeitpunkt von anderen "Störgrößen" beeinflußt wird und daher ein falsches Diangoseergebnis liefern kann. DOLLAR A Die Erfindung besteht darin, daß das hierfür eingesetzte Meßverfahren der Wiederkehrspannungsmessung (auch Rückkehrspannungsmessung oder englischsprachig: return oder recovery voltage method genannt) derart modifiziert wird, daß während des eigentlichen Meßvorganges der Prüfling wiederholt entladen wird. Als Meßgröße zur Ableitung eines Diagnoseparameters wird der sich jeweils nach der Zwischenentladung ergebende Spannungsverlauf am Prüfobjekt verwendet.

Description

Technisches Gebiet

Diagnose von Alterung bzw. Schädigungen von elektrotechnischen Betriebsmitteln wie z. B. Generatoren, Transformatoren oder Hochspannungskabeln.

Stand der Technik

Seit einigen Jahren werden unterschiedliche Diagnoseverfahren eingesetzt, um eine Alterung oder evtl. eine andere Schädigung eines elektrischen Betriebsmittels durch eine Messung fest zustellen. Das Verfahren bezieht sich auf eine Weiterentwicklung des an sich bekannten Ver fahrens der Wiederkehrspannungsmessung (auch Rückspannungsmessung genannt in der englischen Literatur als Return oder Recovery Voltage Method bezeichnet); das bei elektrischen Betriebsmitteln eingesetzt wird. Hierbei wird nach einer Polarisationsphase bei Anliegen einer Gleichspannung und dar auffolgendem kurzzeitigem Kurzschluß in dem nachfolgend als Meßvorgang bezeichneten Zeitbereich der Verlauf der Wiederkehrspannung über der Zeit aufgezeichnet. Als Dia gnosewert zur Charakterisierung des Schädigungs- oder Alterungszustandes wird üblicher weise die Höhe des Maximums der Wiederkehrspannung oder der Zeitpunkt bei dem dieses Maximum auftritt eingesetzt. Ein häufig angewandtes Verfahren ist die Aufladung mit unterschiedlichen Spannungen und die Analyse ob z. B. der Scheitelwert überproportional mit der Spannung ansteigt [1], oder wie sich die Höhe des Scheitelwertes oder dessen Zeitpunkt in Abhängigkeit von der Aufladezeit verändert [2]. Ein Nachteil der Verfahren besteht darin, daß, das Maximum der Rückkehrspannung und auch dessen Zeitpunkt von einer Reihe von Stö reinflüssen beeinflußt wird und somit eine hierauf aufbauende Diagnoseaussage falsch sein kann [3, 4].

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Analyseaussage nicht aus dem Scheitelwert der Wiederkehrspannung abzuleiten, sondern durch Änderung des Meßvorganges andere cha rakteristische Größen aus dem beim Meßvorgang erhaltenen zeitlichen Verlauf, der Wieder kehrspannung zu erhalten, aus denen Aussagen über den Schädigungs- oder Alterungszustand des Betriebsmittels ableitbar sind.

Lösung der Aufgabe

Entgegen dem technisch üblichen Verfahren wird bei der erfindungsgemäßen Weiterent wicklung nach an sich bekannter Aufladung und kurzzeitigem einmaligen Entladen des zu prüfenden Objektes während des Meßvorganges der Wiederkehrspannung in gewissen Zeitab ständen der zu untersuchende Prüfling wiederholt mehrfach entladen und der sich danach jeweils ergebende Verlauf der Wiederkehrspannung registriert. Diagnosekriterien werden bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren vorzugsweise aus dem zeitlichen Ver lauf der Spannung nach den wiederholten Entladungen der Probe abgeleitet.

Erläuterung der Erfindung

Der Vorteil des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens beruht darauf, daß eventuell vorhandene parasitäre externe Widerstände das Meßergebnis nur gering verfälschen. Bei dem üblicherweise angewandten Verfahren tritt durch diese Widerstände eine sehr starke Verände rung des Kurvenverlaufs und damit eine Verfälschung der Diagnosewerte bei Auswertung z. B. auf Basis des Scheitelwertes oder dessen Zeitpunktes auf. Derartige "störende" Widerstän de können z. B. im Meßgerät enthalten sein oder aber in Form verschmutzter Endverschlüsse oder Durchführungen oder wassergetränkter Muffen oder anderer Gegebenheiten vom Meß objekt nicht trennbar sein.

Andere innere Widerstände, die z. B. ursächlich mit der Schädigung zusammenhängen; blei ben in ihrer Auswirkung auch bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren erhalten und können somit diagnostiziert, aber sicher von äußeren Störungen unterschieden werden.

Literatur

[1] Kamenka, D.: Kabeldiagnose nach dem Verfahren der Wiederkehrspannungsmessung. Sonderdruck Fa. Hagenuk-KMT, (1999), 01471 Radeburg, 1-36
[2] Urbani, G.M.; Brooks, R.S.: Using the Recovery Voltage Method to evaluate Ageing in Oil-Paper Insulation. ICSD'98, Västeras, Schweden; (1998), 93-7
[3] Kamenka, D.; Pispiris, Ch.: The Retum Voltage Methode, a Diagnostic Tool to assess Water Tree Damage in PE- and XLPE-Cables, and the Experiences from the Methode in Romania. Jicable'99, Versailles, France, (1999)
[4] Jung, J.; Patsch, R.; Kamenka, D.: Return Voltage - A Reliable Diagnosis for Water Treed Cables? CEIDP'99, (1999), Austin, Texas

Claims

1. Verfahren zur Diagnose des Schädigungs- oder Alterungszustandes von Hochspannungs betriebsmitteln, insbes. Kabeln oder Transformatoren nach der Methode der Wiederkehr spannungsmessung, dadurch gekennzeichnet, daß während des Meßvorganges der Wiederkehrspannung (nach der Aufladung durch eine externe Spannungsquelle und der an sich bekannten einmaligen Entladung des Prüflings) das zu messende Objekt in regelmäßigen oder unregelmäßigen Zeitabständen wiederholt entladen wird.

2. Verfahren zur Feststellung betriebsbedingter Alterung oder Schädigung von elektrischen Betriebsmitteln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitpunkte der Entladungen in Abhängigkeit von dem aktuellen Wert der Wie derkehrspannung gewählt werden.

3. Verfahren zur Feststellung betriebsbedingter Alterung oder Schädigung von elektrischen Betriebsmitteln nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßverfahren mit den wiederholten Entladungen vor oder nach Messungen gemäß bisher üblichen Verfahren der Wiederkehrspannungsmessung durchgeführt wird.

4. Verfahren zur Feststellung betriebsbedingter Alterung oder Schädigung von Mittel- und Hochspannungskabeln nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagnoseaussage aus dem Vergleich der Meßergebnisse mit und ohne die wieder holten Entladungen abgeleitet wird.

5. Verfahren zur Feststellung betriebsbedingter Alterung oder Schädigung von Mittel- und Hochspannungskabeln nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß speziell die zeitliche Änderung der Wiederkehrspannung nach den wiederholten Entla dungen und die Abhängigkeit vom Entladungszeitpunkt zur Analyse herangezogen wird.