DE2201293A1

DE2201293A1 - Verfahren zur erfassung innerer entladungen in metallgekapselten hochspannungsgeraeten und -anlagen

Info

Publication number: DE2201293A1
Application number: DE19722201293
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr-Ing Koenig
Original assignee: Calor Emag AG
Current assignee: Calor Emag AG
Priority date: 1972-01-12
Filing date: 1972-01-12
Publication date: 1973-07-26

Description

Verfahren zur Erfassung innerer Sntladungen in metallgekapseltenHochspannungsgeräten und -anlagen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung innerer Entladungen in metallgekapselten Hochspannungsgeräten und -anlagen mittels elektroakustischer Indikatoren.
Zin solches Verfahren ist bekannt, In der deutschen Patentschrift 1 170 534 ist angegeben, daß man bei Kabeln innere Fehlerstellen durch Abtasten des Kabelmantels. mit elektroakustischen Geräten geortet habeO Da in diesem Falle die von der Störstelle ausgehenden mechanischen Schwingungen längs des Kabels stark gedämpft würden, ließe4 sich der Fehlerort verhältnismäßig eng eingrenzen, wenn man die Stelle mit der größten Lautstärke feststelltO- Anders sei es bei Transformatoren, Vrosselspulen, Wandlernund derglO Geräten, bei denen die Åbmessungen so klein seien, daß zumindest im Bereich der hörbaren Frequenzen die Dämpfung nicht ausreiche, um aus den unterschiedlichen Schallintensitäten eine Ortung der Fehlerstelle zu erreichen, Man hat daher vorgeschlagen, die Fehlerortbestimmung bei diesen Geräten durch Messung und Auswertung der Laufzeit der von der Störstelle ausgehenden Druckwellen zu ermitteln.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, innere Entladungen bei gasisolierten elektrischen Hochspannungsgeräten und -anlagen, insbesondere mit konzentrisch in der Rohrkapselung angeordneten Stromleitern, zu orten und ihre Qualität zu bestimmen.
Dies gelingt erfindungsgemäß durch die Auswertung der Intensität sowie der spektralen Zusammensetzung der von den Entladungen ausgehenden Schallwellen. 7 Bs wurde gefunden, daß hinsichtlich der Ortung durch Auswertung der Intensitätsunterschiede die in der bekannten Schrift geäußerten Bedenken einer zu geringen Dämpfung der Schallwellen, zumindest bei den hier zugrunde liegenden gäsisoliertenGerätschaften, unzutreffend sind. Die gleichzeitig vorgenommene akustische Spektralanalyse ermöglicht das Erkennen der Behlerart. Das ist bei gekapselten Anlagen besonders wichtig, da man sich bei der Fehlerbeseitigungmit dem Wissen um die Behlerqualität vieles ersparen kann. Bine arbeitsaufwendige Demontage der Anlage ist dann vielfach entbehrlich.
Bei den elektrischen Anlagen und Geräten nach der Erfindung liegt in der Regel eine Parallelschaltung von drei Isolationssystemen vor, nämlich der der reinen Gasisolierung, der Feststoffisolierung (z.B. Stützeranordnungen) sowie der Grenzschicht Beststoff - Isoliergas. Modellversuche haben gezeigt, daß einzelne, Teilentladungen verursachende Isolationsschwachstellen der Systeme eigentümliche, hinreichend unterscheidungsfähige akustische Spektralbilder produzieren. Es können nicht nur Bdontagefehler oder Verschmutzungen, sondern auch die Verschmutzungsarten untereinander unterschieden werden.
Binde flächenhafte Verschmutzung einer Stützeroberfläche teilt sich über Entladungen akustisch anders mit, als wenn sich nur ein einzelner Fremdkörper, z.B. ein Metallspan, auf ihr befindet. Wird z.B. ein solcher Fremdkörper ermittelt, so kann seine Entfernung in einfacher Weise durch ein Sontageloch in der Kapselung hindurch mittels Magnete oder Sauger erfolgen, und die Anlage braucht nicht von vorn herein auseinandergenommen zu werden. Natürlich ist es auch möglich die typischen Spektralbilder elektronisch zu speichern, so daß dem prüfenden Fachmann unmittelbar die Art des Behlers an einem Gerät angezeigt wird. Störende und/oder unvermeidliche Nebengeräusche können durch Oktavfilter eliminiert werden. Das Vorhersagen möglicher Fehler ist mit dem neuen Verfahren besonders bei konzentrisch von einem Kapselungsrohr umschlossenen, gasisolierten aktiven Änlagenteilen leicht, da hier einfache meist räumlich symmetrische Verhältnisse vorliegen. Durch Abtasten der geerdeten Kapselung mit einem Körperschallmikrophon kommt man sehr nahe an die Störstelle heran, da die elektronegativen Isoliergase wie z.B. SF6, nur geringe Isolierstrecken erforderlich machen.
Es sei noch erwähnt, daß eine aus mehreren Elementen autgebaute Gerätschaft, z.B. eine nach dem Baukastenprinzip montierte Hochspannungsanlage, für innere Teilentladungsmessungen auf elektrischem Wege untauglich ist, und eine bestandene Wechselspannungsprüfung nach VDE 0111 kann nicht in allen Fällen eine Auskunft über Langzeitfehler geben. Ihre Erfassung gelingt - sofern Teilentladungen im Spiel sind - dagegen über die zusätzliche, akustische Registrierung von Teilentladungen. Das erfindungsgemäße Meßverfahren sollte daher neben oder anstelle der vorerwähnten Spannungsprüfung unerläßlich sein.
An Hand der anliegenden zeichnerischen Darstellung soll ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert werden.
Es ist-ein Ausschnitt einer gekapselten Hochspannungsanlage mit der Rohrkapselung 4 dargestellt, die den spannungsführenden Leiter 1 konzentrisch umgibt. Zwischen die geerdete Kapselung 4 und dem Leiter 1 sind Isolierstoffstützer 3 und 3a eingesetzt. Bei 7 an der Stützermantelfläche des StUtsers 3 sei eine leitende Schmutzstelle angenommen, die Teilentladungen verursacht. Durch Abtasten der Rohrkapselung 4 mit einem Körperschalltiufnehmer 5 wird die Fehlerstelle geortet. Der Körperschallaufnehmer ist an ein Verstärker 6 angeschlossen, dem ein geeigneter Filter 8 für die Elimination von Nebengeräuschen nachgeschaltet ist. An dem Ausgang des Filters können nun anzeigende visuelle Geräte 9 oder akustische anzeigende Geräte 10, wie Kopfhörer, Lautsprecher und dergl.
angeschlossen sein.

Claims

Ansprüche

1.) Verfahren zur Erfassung innerer Entladungen in metallgekapselten Hochpannungsgeräten en und -anlagen mittels elektroakustischer Indikatoren, gekennzeichnet durch die Anwendung bei gasisolierten Hochspannungsgeräten und. -anlagen, insbesondere mit konzentrisch in einer Rohrkapselung angeordneten Stromleitern, wobei neben der Intensität auch die spektrale Zusammensetzung der von den Entladungen ausgehenden Schallwellen ausgewertet wird.

20) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektroakustische Spektrum in vorgegebene Fehlerqualitäten aufgeschlüsselt wird.

3.) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerqualität akustisch oder optisch angezeigt wird.

4.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß über ein Oktavfilter störende Nebengeräusche ausgeblendet werden.

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