WO2020260539A1 - Verfahren und einrichtung zum ermitteln eines polymerisationsgrades eines isolationspapiers - Google Patents

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WO2020260539A1
WO2020260539A1 PCT/EP2020/067957 EP2020067957W WO2020260539A1 WO 2020260539 A1 WO2020260539 A1 WO 2020260539A1 EP 2020067957 W EP2020067957 W EP 2020067957W WO 2020260539 A1 WO2020260539 A1 WO 2020260539A1
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light
paper
transformer
detection
degree
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PCT/EP2020/067957
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Kai Hämel
Jörg PREUSEL
Raimund Barden
Peter Werle
Tobias MÜNSTER
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Gridinspect Gmbh
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/4738—Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
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    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N2021/8444—Fibrous material
    • G—PHYSICS
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    • G01N2201/06—Illumination; Optics
    • G01N2201/062—LED's
    • G01N2201/0627—Use of several LED's for spectral resolution

Definitions

  • the invention relates to a method for determining the degree of polymerizafion of an insulating paper of a transformer immersed in oil.
  • the invention relates to a device for determining the degree of polymerizafion of a transformer's insulating paper immersed in oil.
  • the invention relates to a transformer with such a device.
  • Transformers are known from the prior art which have paper for insulating copper pipes.
  • the copper wire is wrapped in paper and placed in the oil of the transformer.
  • the paper and oil are used to insulate the copper pipes.
  • the oil has a cooling function.
  • the qualifaafion of the insulation paper can be judged ⁇ by a degree of polymerisafion, which is also referred to as the average degree of polymerisafion or DP throw.
  • the degree of polymerizafion describes ⁇ the length of cellulose cores expressed by the average number of glucose rings in the cellulose molecule.
  • a new paper has a DP throw of 1,200. For DP throws smaller than 200, the operation of the transformer is critical.
  • the object of the invention is to provide a method by means of which the degree of polymerisation can be determined in a simple manner during operation of the transformer.
  • the object is achieved by a method for determining the degree of polymerization of an insulation paper of a transformer immersed in oil, which is characterized in that the insulation paper is illuminated by means of an illuminating light and a detection light emanating from the insulation paper is detected and that the degree of polymerization is determined based on the detection light becomes.
  • a further object of the invention is to provide a device by means of which the degree of polymerisation can be determined in a simple manner during operation of the transformer.
  • a device for determining the degree of polymerisation of an insulation paper of a transformer immersed in oil which is characterized by a light source for emitting illuminating light, a light supply line for supplying the illumination light to the insulation paper, a light removal line for removing the detection light emanating from the insulation paper a detection device and a control device that detects the degree of polymerization of the insulating paper based on the detected detection light.
  • the optical property of the insulation paper can be determined during operation of the transformer, there is no longer any need to switch off the transformer when using the device according to the invention in order to be able to determine the quality of the insulation paper.
  • the method in particular the determination of the degree of polymerization, can be carried out automatically.
  • the results are more accurate than the measurements of the breakdown products of the insulation paper in the oil.
  • the detection light can be a light transmitted through the insulation paper.
  • the light discharge line can be arranged in such a way that it receives the transmitted light.
  • a large part of the detection light is transmitted light, so that the state of the insulation paper can be determined precisely by detecting the transmitted light.
  • a light supply line output and a light discharge line input are arranged in sections of the transformer separated by the insulating paper and / or facing different soaps of the insulating paper.
  • the defective light can be a light ⁇ reflected from the insulation paper.
  • the light supply pipe outlet and a light discharge pipe inlet can face the same soap of the insulation paper.
  • a part of the defecfionable can be a defecfionfes from the insulation paper ⁇ and another part of the defecfionfes ⁇ a defecfionfes from the insulation paper.
  • the device can have a deflection element for deflecting the defective element.
  • the deflection element can deflect the defecfion to the light discharge line.
  • the deflection element can be an optical element, in particular a lens, which focusses the light ⁇ fransmiffierfe through the insulation paper in the direction of the light discharge pipe ⁇ . This applies to a design in which the light supply pipe and the light discharge pipe are opposite one another. Such a deflecting center has the advantage that a large part of the fringed light is fed to the light discharge pipe.
  • a transparent body can be present.
  • the transparent body can be a glass plate.
  • the transparent body serve ⁇ as a deposit holder between the insulation paper and the Lichfabriosleifung.
  • the deflection element can be a mirror that reflects the light diffused through the insulation paper. This version is available if the light supply line output and a light discharge line input face the same soap of the insulation paper.
  • the lighting can be guided in such a way that a lighting path does not have an oil cut ⁇ .
  • the defekfionslichf can be guided in such a way that a defekfionslichf path has no oil cut-off ⁇ .
  • the device can have another transparent body which can be arranged in a light path of the lighting between the insulation paper and the light supply line outlet. The other transparent body thus displaces the one between the Lichfzu Glassleifung or Lichfabloomleifung oil, so that it can be easily achieved that the lighting path does not go through an oil section.
  • Another advantage of the other transparent body is that it contributes to greater illumination of the insulating paper.
  • deflection element there can be another deflection element that deflects the light emanating from the light supply line in the direction of the insulating paper ⁇ .
  • the other deflection element can be an optical element, in particular a lens, which deflects the illuminating light emanating from the light feed line in the direction of the insulating paper ⁇
  • the light feed line in particular the light feed line outlet, and / or the light discharge line, in particular the light discharge line inlet, can bear directly on the other transparent body or be pressed against it.
  • the oil-soaked insulation paper can lie directly on the other transparent body.
  • the other transparent body can have the same or similar refractive index as oil. This prevents disruptive back reflections from occurring on the surface of the body in the light discharge line.
  • the other transparent body can be a glass plate.
  • the detection device can have a plurality of detection means.
  • the detection means can detect detection light with different wavelengths.
  • the detection device can thus be a spectrometer with a photodiode array.
  • the photodiode array has several photodiodes, each with a special filter for a wavelength. Each photodiode thus captures detection light with a certain wavelength. As a result, detection light with different wavelengths can be detected in a simple manner.
  • the photodiode array can have several detection means and thus several channels with different filters.
  • the individual channels can evaluate their signals sequentially or in parallel in real time and can therefore be used for continuous measurements.
  • the detection device can thus be designed in such a way that it can receive detection light in the visible range, ie in the wavelength range between 380 nm to 750 nm.
  • the detection device can be designed such that it determines the intensity of the respectively detected detection light. It was recognized that light of different wavelengths is absorbed or transmitted to different degrees depending on the degree of polymerization of the insulation paper. To determine the degree of polymerization, an algorithm is used that relates the mathematical relationship between transmission and absorption. The algorithm can be executed by the control device.
  • the control device can have a processor and, based on the intensity of the defective defectiveness, detect one or more wavelengths of the degree of polymerisation. One or more wavelengths can be used to determine the degree of polymerisation.
  • the acquisition can take place at regular time intervals.
  • Determining the intensity is advantageous because the degree of polymerizafion can be determined in a simple manner.
  • a simple determination can be made by the control device, which detects the degree of polymerization based on the intensity or intensities determined and a stored characteristic curve ⁇ .
  • the stored characteristic can also depend on the oil used in the transformer.
  • the light can be ⁇ visible light ⁇ .
  • a light source that has at least one light-emitting diode ⁇ can provide a broadband light ⁇ .
  • the broadband lending ⁇ is an advantage, because it allows color differences in the insulation paper and thus the quality of the insulation paper to be better determined.
  • the device can have a further detection device for receiving a lighting element branched off from the lighting element.
  • the additional detection device enables the light source to be monitored over a long period of time. In particular, the intensity of the illuminating light can be monitored over several years.
  • the further detection device can be of the same type as the detection of the light dissipation from the insulating paper.
  • the further detection device can be a spectrometer.
  • the device can have a measuring head which receives an end section of the light supply line and the light discharge line.
  • the measuring head can have a first receptacle for receiving the light feed line and a second receptacle for receiving the light removal line.
  • the light supply line and the light removal line extend through the measuring head.
  • the measuring head can accommodate the transparent body.
  • the measuring head can be encapsulated. This prevents foreign matter ⁇ from getting into, for example, the light discharge line ⁇ and thus making it difficult to determine the condition of the insulation paper ⁇ .
  • the measuring head can be arranged in the vicinity of the copper coil, in particular in a spacer between the turns. The measuring head cannot have any conductive materials.
  • the arrangement of the measuring head is based on the hottest point of the transformer, because this is the area where the aging of the insulation paper due to thermal stress is greatest.
  • the light supply line and the light removal line can be arranged parallel or transversely to one another.
  • a central axis of the light supply line runs parallel to a central axis of the light removal line.
  • the central axis of the light supply line runs at an angle to a central axis of the light removal line which is greater or smaller than 180 °.
  • the part of the light supply line and the light removal line arranged in the measuring head can run parallel or transversely to one another.
  • the measuring head can be designed in such a way that it can accommodate several light feed lines and / or several light discharge lines.
  • the light supply lines and light discharge lines are conceivable.
  • a single light feed line and a single light discharge line can thus be used, each of which consists of many individual discrete fiber bundles for the outward and return lines.
  • the fiber bundles are randomly mixed at the measuring head so that, if possible, a light guide for the return is located next to each light guide of the feed. This offers the advantage that the measuring head can be guided very close to the insulating paper, the interference caused by the oil is low and the intensity of the detection light is high.
  • a single light supply line and a single light discharge line can be used, each of which consists of only one fiber. This offers the advantage that the light feed line and the light discharge line are simple.
  • the detection means have channels ⁇
  • a single light discharge line can be present.
  • the light feed line is arranged in an inner region which is defined by light feed lines.
  • the measuring head can be arranged closer to the insulation paper than in the previously described embodiment, in which the light supply line and the light removal line each have only one fiber.
  • one or more light-emitting diodes can be present, the light-emitting diodes each being monochrome.
  • the single-colored light emitted by the light-emitting diodes ⁇ can, if several wavelengths are loaded ⁇ , be brought together in the light supply line by a beam spliffer.
  • a single LED ⁇ can be used that is multi-colored or that emits light with several wavelengths.
  • the light emitted by the light emitting diode or light emitting diodes illuminates the insulation paper.
  • the defekfionlichf succeeded ⁇ by means of the Lichfab Kunststoffleifung to the detection device, such as a photodiode. If different colors are loaded ⁇ , then the colors can be switched on and off one after the other so that only a single wavelength is switched on.
  • Such a design has the advantage that it has a simple structure and the detection device does not have to be a spectrometer. In addition, only a single receiving channel is required ⁇ and standard components can be used ⁇ . In addition, it is not necessary to match the peaks of a white light emitting diode to the filters of a spectrometer.
  • the insulation paper can comprise a paper through which the copper conductor of the transformer is wrapped.
  • the quality of the paper that wraps the copper wire is determined.
  • the insulation paper can comprise a reference paper which is arranged at a distance from a paper, by means of which a copper conductor of the transformer is wrapped. In this embodiment, it is not the quality of the paper that wraps around the copper line that is measured, but rather of a reference paper that is arranged in a different area of the transformer than the paper. A device designed in this way is suitable for retrofitting operated transformers.
  • the reference paper is also arranged in the oil of the transformer analogous to the paper.
  • the reference paper can be pre-stored on the sheet of paper in the transformer before it is installed in the transformer, for example in a laboratory. This ensures that the reference paper is in the same condition as the paper and is therefore identical to the paper Age ⁇ .
  • the reference paper can be a section separated from the paper of the transformer. The separation can take place for example during a maintenance process.
  • the device can have a heating device which can be arranged inside the transformer.
  • the heating device can heat the reference paper. This is advantageous insofar as different temperatures prevail in the transformer in different sections. Thus, in an area in which the paper is arranged ⁇ , higher temperatures can prevail than in an area in which the reference paper is arranged ⁇ . Since the aging of the insulation paper depends on the oil temperature ⁇ , the heating device can create the same condition for the reference paper ⁇ as for the paper of the transformer.
  • a temperature of the paper is determined by means of a temperature sensor and the reference paper is heated to the determined temperature. This makes it easy to ensure that the reference paper is at the same temperature as the paper. In this respect, it can be ensured that the reference paper ages in the same way as the paper. It is advantageous if the temperature sensor is positioned at the hottest point in the transformer.
  • the control device can control the heating device based on a determined temperature value of the paper and thus cause the reference paper to have the same temperature as the paper ⁇ .
  • the reference paper can be arranged ⁇ in such a way that a plane which contains the reference paper is arranged at a distance ⁇ in the axial direction ⁇ from the light supply output and / or the light discharge input.
  • another plane containing the reference paper can be arranged at a distance ⁇ in the radial direction ⁇ from the light feed line outlet and / or the light discharge line inlet.
  • optics can be provided which are designed ⁇ and intended ⁇ in such a way that they deflect the illuminating light ⁇ after exiting the light supply line in the radial direction ⁇ and / or deflect the direction reflected on the insulating paper towards the light discharge line ⁇ .
  • transparent bodies (not shown) can be present which bridge the distance between the light supply outlet and / or the light discharge inlet and the respective section of the insulating paper.
  • the device can have a holding plate through which the light feed line and the light discharge line pass.
  • a control line for controlling the heating device can pass through the holding plate.
  • the holding plate can be designed in such a way that it can be connected to a transformer housing in a rotating test.
  • the Halfeplaffe covers ⁇ an opening in the transformer housing and thus prevents the oil in the transformer from flowing out of the transformer via the opening.
  • the installation of the measuring head, the light supply line, the light supply line and the bushing in the oil-filled transformer results in boundary conditions with some challenges regarding the chemical compatibility of the materials used with the transformer oil, the thermal compatibility of the materials used with the temperature range of the transformer oil (in the Usually between -40 ° C and 120 ° C) and the use of dielectrically highly insulating materials in the sensor head when used on live parts such as coils.
  • FIG. 1 shows a transformer with a device according to the invention according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows a transformer with a device according to the invention according to a second embodiment
  • FIG. 3 shows a measuring head according to a first variant of a device according to the invention
  • FIG. 4 shows a measuring head according to a second variant of a device according to the invention
  • FIG. 5 shows a holding plate of a device according to the invention
  • FIG. 6 shows a part of the transformer with an embodiment according to the invention according to a third embodiment
  • FIG. 10 shows a device according to the invention according to a seventh embodiment
  • Fig. 1 1 a wavelength spectrum of the light source used in the device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a device 1 for determining a degree of polymerization of an insulating paper of a transformer 4 immersed in oil 2.
  • the device 1 has a light source 5 which emits illuminating light and a light supply line 6 for supplying the illuminating light to the insulating paper 3.
  • the device 1 has a light discharge line 7 for discharging the detection light emanating from the insulating paper 3 to a detection device 8 of the device 1.
  • the data acquisition device 8 is connected to a control device 9, the control device 9 detecting the degree of polymerization of the insulating paper 3 based on the detection light.
  • the light source 5 has at least one light-emitting diode which emits the illuminating light ⁇ .
  • the light source 5 can alternatively or additionally have an incandescent lamp, a halogen lamp, etc.
  • the detection device 8 is a spectrometer which has a photodiode array ⁇ .
  • the photodiodes each have a filter for detection light with a specific wavelength. In other words, the photodiodes detect detection light with different wavelengths.
  • the spectrometer has several, for example six, photodiodes by means of which different wavelengths can be detected.
  • the light supply line 6 and the light discharge line 7 are opposite one another with respect to the insulating paper 3.
  • a light supply line outlet 12 and a light discharge line inlet 16 face other sides of the insulating paper 3.
  • the insulation paper 3 is arranged completely in the oil 2 in the transformer 4.
  • the device 1 also has another transparent body 11, which is arranged between the light supply line 6 and the insulating paper 3.
  • the insulation paper 3 is attached directly to the other transparent body 11.
  • the light feed line output 12 is arranged directly on the other transparent body 11.
  • the other transparent body 11 prevents the light path of the illuminating light from going through an oil section between the light supply line output 12 and the insulating paper 3. In addition, it is ensured by the other transparent body 1 1 that a certain area on the insulating paper 3 is illuminated.
  • a transparent body 10 is arranged between the insulating paper 3 and the light discharge line 7, in particular the light discharge line inlet 16.
  • the transparent body 10 serves ⁇ as a spacer between the insulating paper 3 and the light discharge line inlet 16.
  • the defective element ⁇ goes ⁇ through the transparent body 10 into the light discharge line 7 and then reached the detection device 8 via the light discharge line 7
  • FIG. 1 shows an embodiment exclusively that is detected by the detection device 8 fransmiffierfe through the insulation paper 3.
  • the light source 5, the detection device 8 and the electrical control device 9, which can be a processor, are arranged outside the transformer 4.
  • the light supply line 6 and the light removal line 7 run partially outside the transformer 4.
  • Figure 2 shows a transformer 4 with a device 1 according to the invention according to a second embodiment.
  • the device 1 differs from the device 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 in that the light feed line 6 and the light discharge line 7 are not opposite one another.
  • the light feed line 6 and the light discharge line 7 are arranged in such a way that the light feed line output 12 and the light discharge line input 16 face the same side of the insulating paper 3.
  • the detection element ⁇ includes ⁇ the light reflected from the insulation paper 3 ⁇ .
  • a deflection means 23 in the form of a mirror which reflects the light transmitted through the insulating paper 3 in the direction of the light discharge line 7.
  • the detectable part is made up of a transmission and a reflected part.
  • FIG. 3 shows a measuring head 15 according to a first variant of a device 1 according to the invention.
  • the measuring head 15 has a first receptacle in which the light feed line 6 is arranged.
  • the measuring head 15 has a second receptacle in which the light discharge line 7 is arranged. Both the light supply line 6 and the light discharge line 7 extend as far as the transparent body 11.
  • the measuring head 15 encloses ⁇ also a part of the transparent body 11, so that both the transparent body 11 and the light supply line 6 and the light discharge line 7 are encapsulated in the measuring head 15 ⁇ .
  • the Lichfzu GeorgiaMIFT 6 and the Lichfab thoroughlyleifung 7 run parallel to each other.
  • a central axis M1 of the light supply pipe 6 runs parallel to another central axis M2 of the light supply pipe.
  • the light supply line 6 and the light discharge line 7 run as far as the transparent body 11 and each touch it.
  • FIG. 3 also shows a cone of light from the lighting system exiting from the lighting supply line 6, which determines the lighting area of the insulation paper 3.
  • another light cone is shown in FIG. 3, which corresponds to the area of the insulating paper 3 which can be detected by the detection device 8. As can be seen from FIG. 3, the two light cones partially overlap.
  • FIG. 4 shows a measuring head 15 according to a second variant of a device 1 according to the invention.
  • the measuring head 15 differs from the embodiment shown in FIG. 3 in that the light supply line 6 and the light discharge line 7 run transversely to one another. This means that an angle enclosed in the measuring head 15 between the central axis M1 and the other central axis M2 is less than 180 °. As can be seen from FIG. 4, the two light cones overlap in a larger area than in the embodiment shown in FIG.
  • the detection ⁇ corresponds to the light reflected on the insulation paper 3 ⁇ .
  • the light discharge line 7 can also be designed in such a way that it receives the information that is detectably transmitted through the insulation paper 3.
  • the measuring head 15 can be designed analogously to the embodiment shown in FIG. 3 or 4.
  • FIG. 5 shows a holding plate 14 of a device 1 according to the invention.
  • the holding plate 14 is connected in a rotationally test manner with a transformer housing 19, which is only partially shown in FIG.
  • the holding plate 14 has a first opening 20 through which the light supply line 6 extends.
  • the holding plate 14 has a second opening 21 through which the light discharge line 7 extends.
  • the holding plate 14 is designed in such a way that the oil in the transformer 4 cannot flow out of the interior of the transformer 4 through the holding plate 14.
  • the retaining plate 14 thus defines, together with the transformer housing 19, the interior of the transformer 4, in which, among other things, oil is arranged.
  • the ⁇ Halfeplaffe 14 and the transformer housing 19 separate the Interior from an exterior environment.
  • Fig. 6 shows part of the transformer 4 with a device 1 according to the invention according to a third embodiment.
  • the device 1 has the holding plate 14 which is connected to the transformer housing 19 in a rotationally test.
  • the light supply line 6 and the light discharge line 7, which are partially arranged in the measuring head 15, are shown in FIG.
  • the measuring head 15 is arranged inside the transformer 4. As described above, the illuminating light emerging from the measuring head 15 reaches the insulating paper 3.
  • the detection light emerging from the insulating paper 3 enters the measuring head 15, in particular into the light discharge line 7. This is symbolized in FIG. 6 by the arrows.
  • the detection light is detected by the detection device 8 and processed in the control device 9 (not shown).
  • the insulating paper 3 is arranged in such a way that there is a plane E which is spaced apart in the axial direction from the light feed line exit, not shown in FIG. The distance between the measuring head 15 and the insulation paper is bridged by the other transparent body 11 ⁇ .
  • the device 1 has a further detection device 13. In this case, a part of the illuminating light emitted by the light source 5 is fed to the further detection device 13.
  • the further detection device 13 is arranged outside the transformer 4.
  • FIG. 7 shows part of the transformer 4 with an embodiment according to the invention according to a fourth embodiment.
  • the control device 9 of the device 1 is shown.
  • the control device 9 can communicate wirelessly and / or via a data line with further electrical devices. Remote monitoring of the degree of polymerization is therefore possible.
  • the insulation paper 3 is arranged in such a way that several sections of the insulation paper 3 are present. There is thus a section of the insulation paper 3 which is arranged in such a way that a plane E is spaced apart from the measuring head 15 in the axial direction. In addition, there are further sections of the insulation paper 3 which are spaced apart from the measuring head 15 in the radial direction. There may be transparent bodies (not shown) that bridge the distance between the measuring head 15 and the respective section of the insulating paper 3.
  • the measuring head 15 can have an optical element or be connected to an optical element, by means of which it is ensured that the spaced apart in the radial direction Sections of the insulation paper 3 are illuminated ⁇ .
  • Fig. 8 shows ⁇ part of the transformer 4 with an embodiment according to the invention according to a fifth embodiment.
  • the design differs from the design shown in FIG. 7 in that a heating device 17 is present.
  • the heating device 1 7 are used to heat the insulating paper 3.
  • a temperature sensor 22 is provided by means of which the temperature of the oil and / or the insulating paper 3 is detected.
  • the control device 8 controls the heating device 1 7 based on the determined temperature value.
  • the light source 5 has two light-emitting diodes, each of which emits a single-colored light.
  • the wavelengths emitted by the light-emitting diodes differ from each other in terms of wavelength.
  • the light emitted by the light emitting diodes is brought together in a beam splitter 24 and coupled into the light supply line 6.
  • the lighting light ⁇ illuminates the insulation paper 3 and the fransmiffierfe defekfion light is detected ⁇ by the detection device 8, which can be a photodiode.
  • the different colors are switched on and off one after the other by a non-illustrated sleeper, so that the detection device 8 is always only acted upon by Lieh ⁇ with a predetermined wavelength, that is, Lieh ⁇ in a predetermined color.
  • Fig. 10 shows a device according to the invention according to a seventh embodiment. It differs from the embodiment shown in FIG. 9 in that it does not have two light-emitting diodes, but a single light-emitting diode.
  • the LED emits ⁇ multicolored Lieh ⁇ , i.e. Lieh ⁇ with several wavelengths.
  • the emitted light ⁇ illuminates ⁇ the insulation paper, the defecfion light being received by the detection device 8.
  • different colors are switched on and off one after the other by a sleeping device that is not shown, so that the detection device 8 is always only acted upon with a given wavelength, i.e. with a given color.
  • Fig. 11 shows ⁇ a wavelength spectrum of the light source used in the device according to the invention.
  • the lighting is a visible light ⁇ in the wavelength range between 380nm and 750nm.
  • the vertical axis shows a relative intensity and the horizontal axis shows a wavelength of the lighting.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Einrichtung (1) zum Ermitteln eines Polymerisationsgrades eines in Öl (2) eingetauchten Isolationspapiers (3) eines Transformators (4). Dabei wird das Isolationspapier (3) mittels eines Beleuchtungslichts beleuchtet und ein von dem Isolationspapier (3) ausgehendes Detektionslicht erfasst und der Polymerisationsgrad basierend auf dem Detektionslicht ermittelt.

Description

VERFAHREN UND EINRICHTUNG ZUM ERMITTELN EINES POLYMERISATIONSGRADES EINES ISOLATIONSPAPIERS
Die Erfindung betriff† ein Verfahren zum Ermitteln eines Polymerisafionsgrades eines in Öl eingefauchfen Isolafionspapiers eines Transformators. Darüber hinaus betriff† die Erfindung eine Einrichtung zum Ermitteln des Polymerisafionsgrades eines in Öl eingefauchfen Isolafionspapiers eines Transformators. Darüber hinaus betriff† die Erfindung einen Transformator mit einer solchen Einrichtung.
Aus dem Stand der Technik sind Transformatoren bekannt, die Papier zum Isolieren von Kupferleifungen aufweisen. Dabei ist der Kupferleifer mit Papier umwickelt und ist in Öl des Transformators angeordnef. Das Papier und das Öl dienen zum Isolieren der Kupferleifungen. Darüber hinaus weis† das Öl eine Kühlfunkfion auf.
Beim Betrieb des Transformators alter† die Isolation durch Abbau bzw. Zerfall des Papiers. Dabei kann die Oualifäf des Isolafionspapiers durch einen Polymerisafionsgrad, der auch als durchschnittlicher Polymerisafionsgrad bzw. DP-Werf bezeichne† wird, beurteil† werden. Der Polymerisafionsgrad beschreib† die Länge von Zellulosekeffen ausgedrückf durch die durchschnittliche Anzahl von Glukoseringen im Zellulosemolekül. Dabei weis† ein neues Papier einen DP-Werf von 1.200 auf. Bei DP-Werfen, die kleiner als 200 sind, ist der Betrieb des Transformators kritisch.
Aus dem Stand der Technik ist eine Zusfandsbeurfeilung des Papiers während des Transformaforbefriebs nicht möglich. Zur Entnahme einer Papierprobe muss der Transformator abgeschalfef und geöffnet werden. Zur Beurteilung der öualifäf des Papiers wird eine Ölprobe entnommen und im Labor untersuch†. Da ein Zusammenhang zwischen dem chemischen Abbauprodukf und dem DP-Werf besteh†, kann durch Ermittlung des chemischen Abbauprodukfs auf die öualifäf des Papiers geschlossen werden.
Es existieren bislang zwei bekannte Methoden zur Beurteilung der öualität des Papiers. Eine Methode ist die direkte chemisch-physikalische Analyse des Papiers z.B. durch viskosimetrische Messungen. Nachteilig bei der direkten Messung ist, dass zur Bestimmung der öualität des Papiers der Transformator abgeschalte† werden muss. Jedoch sind entstehende Kosten durch Stillstand und Arbeitsaufwand für Industrie und Energieversorgungsunternehmen oft nicht vertretbar.
Bei einer anderen Methode werden die Abbauprodukte im Öl gemessen. Nachteile dieser indirekten Messungen im Öl sind die erheblichen Ungenauigkeiten bei der Messung der Abbauprodukte im Öl, die zu Fehlinterpretationen über den Zustand führen. Die Aufgabe der Erfindung besteh† darin, ein Verfahren bereifzusfellen, mittels dem der Polymerisafionsgrad auf einfache Weise während des Betriebs des Transformators ermittelt werden kann.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Ermitteln eines Polymerisationsgrades eines in Öl eingetauchten Isolationspapiers eines Transformators gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Isolationspapier mittels eines Beleuchtungslichts beleuchtet wird und ein von dem Isolationspapier ausgehendes Detektionslicht erfasst wird und dass der Polymerisationsgrad basierend auf dem Detektionslicht ermittelt wird.
Darüber hinaus besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Einrichtung bereitzustellen, mittels der der Polymerisationsgrad während des Betriebs des Transformators auf einfache Weise ermittelt werden kann.
Die Aufgabe wird durch eine Einrichtung zum Ermitteln eines Polymerisationsgrades eines in Öl eingetauchten Isolationspapiers eines Transformators gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine Lichtquelle zum Ausstrahlen von Beleuchtungslicht, eine Lichtzuführleitung zum Zuführen des Beleuchtungslichts zum Isolationspapier, eine Lichtabführleitung zum Abführen des von dem Isolationspapier ausgehenden Detektionslichts zu einer Erfassungsvorrichtung und einer Steuervorrichtung, die den Polymerisationsgrad des Isolationspapiers basierend von dem erfassten Detektionslicht ermittelt.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine Relation zwischen einer optischen Eigenschaft des Isolationspapiers und dem DP-Wert besteht. Da die optische Eigenschaft während des Betriebs des Transformators bestimmt werden kann, besteht bei Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung somit keine Notwendigkeit mehr, den Transformator abzuschalten, um die Qualität des Isolationspapiers bestimmen zu können. Das Verfahren, insbesondere die Ermittlung des Polymerisationsgrads, kann automatisch durchgeführt werden. Darüber hinaus sind die Ergebnisse genauer gegenüber den Messungen der Abbauprodukte des Isolationspapiers im Öl.
Bei einer besonderen Ausführung kann das Detektionslicht ein durch das Isolationspapier transmittiertes Licht sein. Dabei kann die Lichtabführleitung derart angeordnet sein, dass sie das transmittierte Licht empfängt. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein Großteil des Detektionslichtes transmittiertes Licht ist, sodass durch Erfassen des transmittierten Lichtes die Ermittlung des Zustands des Isolationspapiers genau erfolgen kann. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung, bei der sich die Lichfzuführleifung und die Lichfabführleifung bezüglich des Isolafionspapiers gegenüberliegen, weil dadurch sichergesfellf werden kann, dass ein Großfeil des fransmiffierfen Lichtes in die Lichfabführleifung gelangen. Bei dieser Ausführung ist ein Lichfzuführleifungsausgang und ein Lichfabführleifungseingang in durch das Isolafionspapier getrennten Abschnitten des Transformators angeordnef und/oder zu unterschiedlichen Seifen des Isolafionspapiers zugewandf sein.
Alternativ kann das Defekfionslichf ein von dem Isolafionspapier reflektiertes Lieh† sein. Bei diesem Fall können der Lichfzuführleifungsausgang und ein Lichfabführleifungseingang zu der gleichen Seife des Isolafionspapiers zugewandf sein. Außerdem kann bei einer anderen Ausführung ein Teil des Defekfionslichfs ein von dem isolafionspapierreflekfierfes Lieh† und ein anderer Teil des Defekfionslichfs ein durch das Isolafionspapier fransmiffierfes Lieh† sein. Bei dieser Ausführung gelang† ein großer Teil des Defekfionslichfes in die Lichfabführleifung, sodass die Ermittlung des Zustands des Isolafionspapiers genauer wird.
Die Einrichtung kann ein Umlenkelemenf zum Umlenken des Defekfionslichfs aufweisen. Insbesondere kann das Umlenkelemenf das Defekfionslichf zu der Lichfabführleifung umlenken. Das Umlenkelemenf kann ein optisches Element, insbesondere eine Linse sein, die das durch das Isolafionspapier fransmiffierfe Lieh† in Richtung zur Lichfabführleifung fokussier†. Dies biefef sich bei einer Ausführung an, bei der sich die Lichfzuführleifung und die Lichfabführleifung gegenüberliegen. Ein derartiges Umlenkmiffel biefef den Vorteil, dass ein Großfeil des fransmiffierfen Lichtes der Lichfabführleifung zugeführf wird. Alternativ kann ein transparenter Körper vorhanden sein. Der transparente Körper kann eine Glasplatte sein. Der transparente Körper dien† als Absfandshalfer zwischen dem Isolafionspapier und der Lichfabführleifung.
Alternativ kann das Umlenkelemenf ein Spiegel sein, der das durch das Isolafionspapier fransmiffierfe Lieh† reflektiert. Diese Ausführung biefef sich an, wenn der Lichfzuführleifungsausgang und ein Lichfabführleifungseingang zu der gleichen Seife des Isolafionspapiers zugewandf sind.
Bei einer besonderen Ausführung kann das Beleuchfungslichf derart geführt sein, dass ein Beleuchfungslichfweg keinen Ölabschniff aufweis†. Darüber hinaus kann das Defekfionslichf derart geführt sein, dass ein Defekfionslichfweg keinen Ölabschniff aufweis†. Zum Vermeiden, dass das Beleuchfungslichf durch einen Ölabschniff geh†, kann die Einrichtung einen anderen transparenten Körper aufweisen, der in einem Lichfweg des Beleuchfungslichfs zwischen dem Isolafionspapier und dem Lichfzuführleifungsausgang angeordnef sein kann. Der andere transparente Körper verdräng† somit das zwischen der Lichfzuführleifung bzw. Lichfabführleifung befindliche Öl, sodass auf einfache Weise erreich† werden kann, dass der Beleuchfungslichfweg nicht durch einen Ölabschniff geh†.
Im Ergebnis kann auf einfache Weise vermieden werden, dass Öl einen störenden Einfluss auf die Bestimmung der Qualität des Isolafionspapiers hat. Ein weiterer Vorteil des anderen transparenten Körpers besteht darin, dass er zur größeren Ausleuchtung des Isolationspapiers beiträgt.
Alternativ kann ein anderes Umlenkelement vorhanden sein, dass das von der Lichtzuführleitung ausgehende Licht in Richtung zum Isolationspapier umlenk†. Das andere Umlenkelement kann ein optisches Element, insbesondere eine Linse sein, die das aus der Lichtzuführleitung ausgehende Beleuchtungslicht in Richtung zum Isolationspapier umlenk†
Dabei kann die Lichtzuführleitung, insbesondere der Lichtzuführleitungsausgang, und/oder die Lichtabführleitung, insbesondere der Lichtabführleitungseingang, direkt am anderen transparenten Körper anliegen bzw. dagegen gepresst sein. Außerdem kann das ölgetränkte Isolationspapier direkt am anderen transparenten Körper anliegen.
Der andere transparente Körper kann den gleichen oder ähnlichen Brechungsindex wie Öl aufweisen. Dadurch wird vermieden, dass es zu störenden Rückreflexionen an der Körperfläche in die Lichtabführleitung kommt. Der andere transparente Körper kann eine Glasplatte sein.
Die Erfassungsvorrichtung kann mehrere Detektionsmittel aufweisen. Die Detektionsmittel können Detektionslicht mit jeweils unterschiedlichen Wellenlängen detektieren. So kann die Erfassungsvorrichtung ein Spektrometer mit einem Fotodioden-Array sein. Das Fotodioden-Array weist mehrere Fotodioden mit jeweils einem speziellen Filter für eine Wellenlänge auf. Somit erfasst jede Fotodiode Detektionslicht mit einer bestimmten Wellenlänge. Im Ergebnis kann auf einfache Weise Detektionslicht mit unterschiedlichen Wellenlängen detektiert werden.
Dabei kann das Fotodioden-Array mehrere Detektionsmittel und somit mehrere Kanäle mit unterschiedlichen Filtern aufweisen. Die einzelnen Kanäle können ihre Signale sequenziell oder parallel in real-time auswerten und können somit für kontinuierliche Messungen eingesetzt werden. So kann die Erfassungsvorrichtung derart ausgebildet sein, dass sie Detektionslicht im sichtbaren Bereich, d.h. im Wellenlängenbereich zwischen 380nm bis 750nm, empfangen kann. Die Erfassungsvorrichtung kann derart ausgebildet sein, dass sie die Intensität des jeweils detektierten Detektionslichts ermittelt. Es wurde erkannt, dass Licht unterschiedlicher Wellenlänge in Abhängigkeit des Polymerisationsgrads des Isolationspapiers verschieden stark absorbiert bzw. transmittiert wird. Zum Bestimmen des Polymerisationsgrads wird ein Algorithmus eingesetzt, der den mathematischen Zusammenhang zwischen Transmission bzw. Absorption in Beziehung stellt. Der Algorithmus kann durch die Steuervorrichtung ausgeführt werden.
Die Steuervorrichtung kann einen Prozessor aufweisen und basierend auf der Intensität des defekfierten Defekfionslichfs von einer oder mehreren Wellenlängenden Polymerisafionsgrad erfassen. Für die Erfassung des Polymerisafionsgrades können eine oder mehrere Wellenlängen herangezogen werden. Die Erfassung kann in regelmäßigen zeitlichen Abständen erfolgen.
Das Ermitteln der Intensität ist vorteilhaft, weil der Polymerisafionsgrad auf einfache Weise bestimm† werden kann. Eine einfache Bestimmung kann durch die Steuervorrichtung erfolgen, die basierend auf der oder den ermittelten Intensitäten und einer hinterlegten Kennlinie, den Polymerisationsgrad erfass†. Die hinterlegte Kennlinie kann außerdem vom im Transformator eingesetzten Öl abhängen.
Bei einer besonderen Ausführung kann das Beleuchtungslich† sichtbares Lieh† sein. Dabei kann eine Lichtquelle, die wenigstens eine Leuchtdiode aufweis†, ein breitbandiges Beleuchtungslich† bereitstellen. Das breitbandige Lieh† ist von Vorteil, weil dadurch Farbunterschiede im Isolationspapier und damit die Qualität des Isolationspapiers besser bestimm† werden können.
Die Einrichtung kann eine weitere Erfassungsvorrichtung zum Empfangen eines von dem Beleuchtungslich† abgezweigten Beleuch†ungslich††eils aufweisen. Die weitere Erfassungsvorrichtung ermöglich†, dass die Lichtquelle über lange Zeit überwach† werden kann. Insbesondere kann die Intensität des Beleuchtungslichts über mehrere Jahre überwach† werden. Die weitere Erfassungsvorrichtung kann von derselben Ar† sein wie die Erfassung der Lichtabführung vom Isolationspapier. Dabei kann die weitere Erfassungsvorrichtung ein Spektrometer sein.
Die Einrichtung kann einen Messkopf aufweisen, der einen Endabschni†† der Lichtzuführleitung und der Lichtabführleitung aufnimm†. Dabei kann der Messkopf eine erste Aufnahme zur Aufnahme der Lichtzuführleitung und eine zweite Aufnahme zur Aufnahme der Lichtabführleitung aufweisen. Die Lichtzuführleitung und die Lichtabführleitung erstrecken sich durch den Messkopf hindurch. Darüber hinaus kann der Messkopf den transparenten Körper aufnehmen. Der Messkopf kann gekapselt sein. Dadurch wird verhindert, dass Fremdlich† in beispielsweise die Lichtabführleitung gelang† und somit die Bestimmung des Zustands des Isolationspapiers erschwer†. Der Messkopf kann in der Nähe der Kupferspule, insbesondere in einem Spacer zwischen den Windungen, angeordnef sein. Dabei kann der Messkopf keine leiffähigen Materialien aufweisen. Dabei biefef sich die Anordnung des Messkopfs an der heißesten Stelle des Transformators an, weil in diesem Bereich die Alterung des Isolafionspapiers aufgrund thermischer Belastung am größten ist.
Die Lichtzuführleitung und die Lichtabführleitung können parallel oder quer zueinander angeordnet sind. Bei einer parallelen Anordnung verläuft eine Mittelachse der Lichtzuführleitung parallel zu einer Mittelachse der Lichtabführleitung. Bei einer queren Anordnung verläuft die Mittelachse der Lichtzuführleitung unter einem Winkel zu einer Mittelachse der Lichtabführleitung, der größer oder kleiner ist als 180°. Dabei können der in dem Messkopf angeordnete Teil der Lichtzuführleitung und der Lichtabführleitung parallel oder quer zueinander verlaufen.
Bei einer besonderen Ausführung kann der Messkopf derart ausgebildet sein, dass er mehrere Lichtzuführleitungen und/oder mehrere Lichtabführleitungen aufnehmen kann. Dabei sind unterschiedlichste Anordnungsmöglichkeiten der Lichtzuführleitungen und Lichtabführleitungen denkbar.
So kann eine einzige Lichtzuführleitung und eine einzige Lichtabführleitung verwendet werden, die jeweils aus vielen einzelnen diskreten Faserbündeln für die Hin- und Rückführung bestehen. Die Faserbündel sind am Messkopf statistisch vermischt, sodass möglichst neben jedem Lichtleiter der Hinführung ein Lichtleiter der Rückführung liegt. Dies bietet den Vorteil, dass der Messkopf recht nahe zum Isolierpapier geführt werden kann, die durch das Öl verursachte Störung gering ist und die Intensität des Detektionslichts hoch ist.
Alternativ kann eine einzige Lichtzuführleitung und eine einzige Lichtabführleitung verwendet werden, die jeweils nur aus einer Faser bestehen. Dies bietet den Vorteil, dass Lichtzuführleitung und die Lichtabführleitung einfach ausgebildet sind.
Alternativ können mehrere Lichtzuführleitungen, insbesondere genau so viele wie das Detektionsmittel Kanäle aufweis†, und eine einzige Lichtabführleitung vorhanden sein. Die Lichtzuführleitung ist in einem inneren Bereich, der durch Lichtzuführleitungen definiert ist, angeordnet. Eine derartige Anordnung bietet den Vorteil, dass eine gute Ausleuchtung des Isolationspapiers möglich ist und der Messkopf näher an dem Isolierpapier angeordnet werden kann, als bei der zuvor beschriebenen Ausführung, bei der die Lichtzuführleitung und die Lichtabführleitung jeweils nur eine Faser aufweisen. Bei einer besonderen Ausführung können eine oder mehrere Leuchfdioden vorhanden sein, wobei die Leuchfdioden jeweils einfarbig sind. Das von den Leuchfdioden abgesfrahlfe einfarbige Lieh† kann, wenn mehrere Wellenlängen befrachte† werden, durch einen Beamspliffer in der Lichfzuführleifung zusammengeführf werden. Alternativ kann eine einzige Leuchfdiode verwende† werden, die mehrfarbig ist bzw. Lieh† mit mehreren Wellenlängen aussfrahlf.
Das von der Leuchfdiode bzw. den Leuchfdioden abgesfrahlfe Lieh† beleuchte† das Isolafionspapier. Das Defekfionslichf gelang† mittels der Lichfabführleifung zu der Erfassungsvorrichfung, wie beispielsweise einer Fotodiode. Werden verschiedene Farben befrachte†, dann können die Farben nacheinander ein- und ausgeschalfef werden, sodass immer nur eine einzige Wellenlänge eingeschaltet ist. Eine derartige Ausführung weis† den Vorteil auf, dass sie einen simplen Aufbau aufweis† und die Erfassungsvorrichfung kein Spektrometer sein muss. Außerdem wird nur ein einziger Empfangskanal benötig† und es können Sfandardbaufeile verwende† werden. Darüber hinaus ist es nicht notwendig, die Peaks einer weißen Leuchfdiode an die Filter eines Spektrometers anzupassen.
Von besonderem Vorteil ist der Einsatz einer erfindungsgemäßen Einrichtung in einem Transformator.
Dabei kann das Isolafionspapier ein Papier umfassen, durch das der Kupferleifer des Transformators umwickelt ist. Bei dieser Ausführung wird somit die Qualität des Papiers, das die Kupferleifung umwickelt, bestimmt. Eine derartige Einrichtung kommt daher bei Neuanlagen oder bei Transformatoren zum Einsatz, die gewartet werden. Bei derartigen Transformatoren kann die Einrichtung eingebaut werden.
Darüber hinaus kann das Isolationspapier ein Referenzpapier umfassen, das beabstandet zu einem Papier angeordnet ist, durch dass ein Kupferleiter des Transformators umwickelt ist. Bei dieser Ausführung wird somit nicht die Qualität des Papiers gemessen, das die Kupferleitung umwickelt, sondern von einem Referenzpapier, das in einem anderen Bereich des Transformators angeordnet ist als das Papier. Eine derart ausgebildete Einrichtung eignet sich zum Nachrüsten von betriebenen Transformatoren. Das Referenzpapier ist analog zum Papier ebenfalls im Öl des Transformators angeordnet.
Das Referenzpapier kann vor dem Einbau in den Transformator, beispielsweise in einem Labor, auf das Alfer des Papiers im Transformator vorgealferf werden. Dadurch wird erreich†, dass das Referenzpapier den gleichen Zustand wie das Papier aufweis† und somit gleich zu dem Papier alter†. Alternativ kann das Referenzpapier ein von dem Papier des Transformators abgetrennter Abschnitt sein. Die Abtrennung kann beispielsweise bei einem Wartungsvorgang erfolgen.
Die Einrichtung kann eine Heizeinrichtung aufweisen, die innerhalb des Transformators angeordne† sein kann. Die Heizeinrichtung kann das Referenzpapier erwärmen. Dies ist insofern vorteilhaft, weil in dem Transformator in unterschiedlichen Abschnitten unterschiedliche Temperaturen vorherrschen. So können in einem Bereich, in dem das Papier angeordne† ist, höhere Temperaturen vorherrschen als in einem Bereich, in dem das Referenzpapier angeordne† ist. Da das Altern des Isolationspapiers von der Öltemperatur abhäng†, kann durch die Heizvorrichtung bei dem Referenzpapier der gleiche Zustand hergesteil† werden, wie bei dem Papier des Transformators.
Besonders vorteilhaft ist, wenn eine Temperatur des Papiers mittels eines Temperatursensors ermittelt und das Referenzpapier auf die ermittelte Temperatur erwärm† wird. Dadurch kann auf einfache Weise sichergestell† werden, dass an dem Referenzpapier die gleiche Temperatur vorherrsch† wie bei dem Papier. Insofern kann sichergestell† werden, dass das Referenzpapier in gleicher Weise altert wie das Papier. Von Vorteil ist, wenn der Temperatursensor an der heißesten Stelle im Transformator positioniert wird.
Die Steuervorrichtung kann die Heizvorrichtung basierend auf einem ermittelten Temperaturwert des Papiers steuern und somit bewirken, dass das Referenzpapier die gleiche Temperatur wie das Papier aufweis†.
Das Referenzpapier kann derart angeordne† sein, dass eine Ebene, die das Referenzpapier enthält, in axialer Richtung beabstande† zu dem Lichtzuführausgang und/oder dem Lichtabführeingang angeordne† ist. Alternativ oder zusätzlich kann eine das Referenzpapier enthaltene andere Ebene in radialer Richtung beabstande† zu dem Lichtzuführleitungsausgang und/oder dem Lichtabführleitungseingang angeordne† sein. Bei dieser Ausführung kann eine Optik vorhanden sein, die derart ausgebilde† und dazu bestimm† ist, dass sie das Beleuchtungslich† nach Austritt aus der Lichtzuführleitung in radialer Richtung umlenk† und/oder das an dem Isolationspapier reflektierte Richtung in Richtung zu der Lichtabführleitung umlenk†. Zusätzlich können nicht dargestellte transparente Körper vorhanden sein, die den Abstand zwischen dem Lichtzuführausgang und/oder dem Lichtabführeingang und dem jeweiligen Abschnitt des Isolationspapiers überbrücken.
Bei einer besonderen Ausführung kann die Einrichtung eine Halteplatte aufweisen, durch die die Lichtzuführleitung und die Lichtabführleitung durchgehen. Darüber hinaus kann durch die Halteplatte eine Steuerleitung zum Steuern der Heizeinrichtung durchgehen. Die Halteplatte kann derart ausgebildef sein, dass sie mit einem Transformaforgehäuse drehtest verbunden werden kann. Die Halfeplaffe bedeck† einen Durchbruch im Transformaforgehäuse und verhindert somit, dass das in dem Transformator befindliche Öl über den Durchbruch aus dem Transformator ausfriff.
Durch den Einbau von Messkopf, Lichfzuführleifung, Lichfabführleifung und Durchführung in den ölgefüllten Transformator ergeben sich Randbedingungen mit einigen Herausforderungen hinsichtlich der chemische Kompatibilität der verwendeten Materialien mit dem Transformatoren-Öl, der thermischen Kompatibilität der verwendeten Materialien mit dem Temperaturbereich des Transformatoren-Öls (in der Regel zwischen -40°C und 120°C) und der Verwendung von dielektrisch hochisolierenden Materialien im Sensorkopf bei Verwendung an spannungsführenden Teile wie Spulen.
Diese Randbedingungen schränken die anwendbaren Materialien stark ein und müssen im Design berücksichtig werden. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass hochisolierende, chemisch resistente und Hochtemperaturkunststoffe, wie Teflon oder Kapton, Keramik, Glas und bestimmte Edelstähle bei Verwendung außerhalb des Bereichs von spannungsführenden Teilen in Frage kommen.
In den Figuren ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt, wobei gleiche oder gleichwirkende Elemente zumeist mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigt:
Fig. 1 einen Transformator mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung gemäß einer ersten Ausführung,
Fig. 2 einen Transformator mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung gemäß einer zweiten Ausführung,
Fig. 3 einen Messkopf gemäß einer ersten Variante einer erfindungsgemäßen Einrichtung,
Fig. 4 einen Messkopf gemäß einer zweiten Variante einer erfindungsgemäßen Einrichtung,
Fig. 5 eine Halteplatte einer erfindungsgemäßen Einrichtung,
Fig. 6 einen Teil des Transformators mit einer erfindungsgemäßen Ausführung gemäß einer dritten Ausführung,
Fig. 7 einen Teil des Transformators mit einer erfindungsgemäßen Ausführung gemäß einer vierten Ausführung,
Fig. 8 einen Teil des Transformators mit einer erfindungsgemäßen Ausführung gemäß einer fünften Ausführung,
Fig. 9 eine erfindungsgemäße Einrichtung gemäß einer sechsten Ausführung,
Fig. 10 eine erfindungsgemäße Einrichtung gemäß einer siebten Ausführung,
Fig. 1 1 ein Wellenlängenspekfrum der bei der erfindungsgemäßen Einrichtung eingesetzten Lichtquelle.
Figur 1 zeig† eine Einrichtung 1 zum Ermitteln eines Polymerisationsgrades eines in Öl 2 eingetauchten Isolationspapiers eines Transformators 4. Die Einrichtung 1 weist eine Lichtquelle 5, die Beleuchtungslicht ausstrahl†, und eine Lichtzuführleitung 6 zum Zuführen des Beleuchtungslichts zum Isolationspapier 3 auf. Darüber hinaus weist die Einrichtung 1 eine Lichtabführleitung 7 zum Abführen des von dem Isolationspapier 3 ausgehenden Detektionslicht zu einer Erfassungsvorrichtung 8 der Einrichtung 1 auf. Die Erfassungsvorrichtung 8 ist mit einer Steuervorrichtung 9 datentechnisch verbunden, wobei die Steuervorrichtung 9 den Polymerisationsgrad des Isolationspapiers 3 basierend auf dem Detektionslicht erfasst.
Die Lichtquelle 5 weist wenigstens eine Leuchtdiode auf, die das Beleuchtungslicht ausstrahl†. Die Lichtquelle 5 kann alternativ oder zusätzlich eine Glühlampe, eine Halogenlampe, etc. aufweisen. Die Erfassungsvorrichtung 8 ist ein Spektrometer, der ein Fotodioden-Array aufweis†. Die Fotodioden weisen jeweils einen Filter für Detektionslicht mit einer bestimmten Wellenlänge auf. In anderen Worten, die Fotodioden detektieren Detektionslicht mit jeweils unterschiedlichen Wellenlängen. Das Spektrometer weist mehrere, beispielsweise sechs, Fotodioden auf, mittels denen unterschiedliche Wellenlängen detektiert werden können.
Die Lichtzuführleitung 6 und die Lichtabführleitung 7 liegen sich bezüglich des Isolationspapiers 3 gegenüber. Dabei sind ein Lichtzuführleitungsausgang 12 und ein Lichtabführleitungseingang 16 anderen Seiten des Isolationspapiers 3 zugewandt. Das Isolationspapier 3 ist in dem Transformator 4 vollständig im Öl 2 angeordnet.
Die Einrichtung 1 weist außerdem einen anderen transparenten Körper 1 1 auf, der zwischen der Lichtzuführleitung 6 und dem Isolationspapier 3 angeordnet ist. Das Isolationspapier 3 ist direkt an dem anderen transparenten Körper 1 1 angebracht. Darüber hinaus ist der Lichtzuführleitungsausgang 12 direkt an dem anderen transparenten Körper 1 1 angeordnet. Durch den anderen transparenten Körper 1 1 wird vermieden, dass der Lichtweg des Beleuchtungslichtes zwischen dem Lichtzuführleitungsausgang 12 und dem Isolationspapier 3 durch einen Ölabschnitt geht. Außerdem wird durch den anderen transparenten Körper 1 1 sichergestellt, dass eine gewisse Fläche auf dem lsola†ionspapier 3 beleuchte† wird.
Zwischen dem Isolationspapier 3 und der Lichtabführleitung 7, insbesondere dem Lichtabführleitungseingang 16, ist ein transparenter Körper 10 angeordne†. Der transparente Körper 10 dien† als Abstandshalter zwischen dem Isolationspapier 3 und dem Lichtabführleitungseingang 16. Das Defekfionslich† geh† durch den transparenten Körper 10 in die Lichtabführleitung 7 und gelang† dann mittels der Lichtabführleitung 7 zu der Erfassungsvorrichfung 8. Im Ergebnis wird bei der in Figur 1 dargesfellfen Ausführung ausschließlich das durch das Isolafionspapier 3 fransmiffierfe Defekfionslich† durch die Erfassungsvorrichtung 8 detektiert.
Die Lichtquelle 5, die Erfassungsvorrichtung 8 und die elektrische Steuervorrichtung 9, die ein Prozessor sein kann, sind außerhalb des Transformators 4 angeordne†. Die Lichtzuführleitung 6 und die Lichtabführleitung 7 verlaufen teilweise außerhalb des Transformators 4.
Figur 2 zeig† einen Transformator 4 mi† einer erfindungsgemäßen Einrichtung 1 gemäß einer zweiten Ausführung. Die Einrichtung 1 unterscheide† sich von der in Figur 1 dargestellten Einrichtung 1 gemäß der ersten Ausführung darin, dass die Lichtzuführleitung 6 und die Lichtabführleitung 7 sich nicht gegenüberliegen. Insbesondere sind die Lichtzuführleitung 6 und die Lichtabführleitung 7 derart angeordne†, dass der Lichtzuführleitungsausgang 12 und der Lichtabführleitungseingang 16 zur gleichen Seite des Isolationspapiers 3 zugewand† sind.
Ein Unterschied zu der in Figur 1 dargestellten Ausführung besteh† außerdem darin, dass bei der in Figur 2 dargestellten Ausführung das Detektionslich† das von dem Isolationspapier 3 reflektierte Lieh† umfass†. Ein weiterer Unterschied besteh† darin, dass kein transparenter Körper vorhanden ist, sondern ein Umlenkmittel 23 in Form eines Spiegels vorhanden ist, der das durch das Isolationspapier 3 †ransmi††ier†e Lieh† in Richtung zu der Lichtabführleitung 7 reflektiert. Im Ergebnis setz† sich bei der in Figur 2 dargestellten Ausführung das Detektionslich† aus einem †ransmi††ier†en und einem reflektierten Teil zusammen.
Figur 3 zeig† einen Messkopf 15 gemäß einer ersten Variante einer erfindungsgemäßen Einrichtung 1. Der Messkopf 15 weis† eine erste Aufnahme auf, in der die Lichtzuführleitung 6 angeordne† ist. Darüber hinaus weis† der Messkopf 15 eine zweite Aufnahme auf, in der die Lichtabführleitung 7 angeordne† ist. Dabei erstrecken sich sowohl die Lichtzuführleitung 6 als auch die Lichtabführleitung 7 bis zu dem transparenten Körper 1 1. Der Messkopf 15 umschlie߆ außerdem einen Teil des transparenten Körpers 1 1 , sodass sowohl der transparente Körper 1 1 als auch die Lichtzuführleitung 6 und die Lichtabführleitung 7 in dem Messkopf 15 eingekapsel† sind.
Bei der in Figur 3 dargesfellfen Ausführung verlaufen die Lichfzuführleifung 6 und die Lichfabführleifung 7 parallel zueinander. Insbesondere verläuft eine Mittelachse Ml der Lichfzuführleifung 6 parallel zu einer anderen Mittelachse M2 der Lichfabführleifung. Die Lichtzuführleitung 6 und die Lichtabführleitung 7 verlaufen bis zu dem transparenten Körper 1 1 und berühren diesen jeweils.
In Figur 3 ist außerdem ein Lichtkegel des aus der Lichfzuführleifung 6 ausfrefenden Beleuchfungslichfs dargesfellf, der den Beleuchfungsbereich des Isolafionspapiers 3 bestimm†. Darüber hinaus ist in Figur 3 ein anderer Lichtkegel dargestell†, der dem Bereich des Isolationspapiers 3 entsprich†, der durch die Erfassungseinrichtung 8 erfass† werden kann. Wie aus Figur 3 ersichtlich ist überlappen sich beide Lichtkegel teilweise.
Figur 4 zeig† einen Messkopf 15 gemäß einer zweiten Variante einer erfindungsgemäßen Einrichtung 1. Der Messkopf 15 unterscheide† sich von der in Figur 3 dargestellten Ausführung dadurch, dass die Lichtzuführleitung 6 und die Lichtabführleitung 7 quer zueinander verlaufen. Dies bedeute†, dass ein im Messkopf 15 zwischen der Mittelachse Ml und der anderen Mittelachse M2 eingeschlossener Winkel kleiner als 180° ist. Wie aus Figur 4 ersichtlich ist, überschneiden sich die beiden Lichtkegel in einem größeren Bereich als bei der in Figur 3 dargestellten Ausführung.
Bei der in Figur 3 und 4 dargestellten Ausführung entsprich† das Detektionslich† dem am Isolationspapier 3 reflektierten Lieh†. Alternativ kann die Lichtabführleitung 7 auch derart ausgebilde† sein, dass sie das durch das Isolationspapier 3 †ransmi††ier†e Detektionslich† empfängt. Der Messkopf 15 kann analog zu der in Figur 3 oder 4 dargestellten Ausführung ausgebilde† sein.
Fig. 5 zeig† eine Halteplatte 14 einer erfindungsgemäßen Einrichtung 1. Die Halteplatte 14 wird mi† einem Transformatorgehäuse 19, das in Figur 5 nur teilweise dargestell† ist, drehtest verbunden. Dabei weis† die Halteplatte 14 einen ersten Durchbruch 20 auf, durch den sich die Lichtzufuhrleitung 6 erstreck†. Außerdem weis† die Halteplatte 14 einen zweiten Durchbruch 21 auf, durch den sich die Lichtabführleitung 7 erstreck†. Die Halteplatte 14 ist derart ausgebilde†, dass das in dem Transformator 4 befindliche Öl nicht durch die Halteplatte 14 aus dem Innenraum des Transformators 4 ausströmen kann. Die Halteplatte 14 definier† somit gemeinsam mit dem Transformaforgehäuse 19 den Innenraum des Transformators 4, in dem unter anderem Öl angeordnef ist. Zudem trenn† die Halfeplaffe 14 und das Transformaforgehäuse 19 den Innenraum von einer Außenumgebung.
Fig. 6 zeigt einen Teil des Transformators 4 mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung 1 gemäß einer dritten Ausführung. Die Einrichtung 1 weist die Halteplatte 14 auf, die mit dem Transformatorgehäuse 19 drehtest verbunden ist. In Figur 6 ist außerdem die Lichtzuführleitung 6 und die Lichtabführleitung 7 dargestellt, die teilweise in dem Messkopf 15 angeordnet sind. Der Messkopf 15 ist innerhalb des Transformators 4 angeordnet. Wie zuvor beschrieben wurde, gelangt das aus dem Messkopf 15 austretende Beleuchtungslicht zu dem Isolationspapier 3. Das von dem Isolationspapier 3 ausgehende Detektionslicht tritt in den Messkopf 15, insbesondere in die Lichtabführleitung 7, ein. Dies ist in Figur 6 durch die Pfeile symbolisiert. Das Detektionslicht wird durch die Erfassungsvorrichtung 8 erfasst und in der nicht dargestellten Steuervorrichtung 9 verarbeitet.
Dabei ist das Isolationspapier 3 derart angeordnet, dass eine Ebene E existiert, die in axialer Richtung beabstandet zu dem in Figur 6 nicht dargestellten Lichtzuführleitungsausgang ist. Der Abstand zwischen dem Messkopf 15 und dem Isolationspapier wird durch den anderen transparenten Körper 1 1 überbrück†.
Die Einrichtung 1 weist eine weitere Erfassungsvorrichtung 13 auf. Dabei wird ein Teil des von der Lichtquelle 5 ausgestrahlten Beleuchtungslichts der weiteren Erfassungsvorrichtung 13 zugeführt. Die weitere Erfassungsvorrichtung 13 ist außerhalb des Transformators 4 angeordnet.
Fig. 7 zeigt einen Teil des Transformators 4 mit einer erfindungsgemäßen Ausführung gemäß einer vierten Ausführung. Im Gegensatz zu der in Figur 6 dargestellten Ausführung ist die Steuervorrichtung 9 der Einrichtung 1 dargestellt. Die Steuervorrichtung 9 kann drahtlos und/oder über eine Datenleitung mit weiteren elektrischen Geräten kommunizieren. Daher ist eine Fernüberwachung des Polymerisationsgrads möglich.
Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass das Isolationspapier 3 derart angeordnet ist, dass mehrere Abschnitte des Isolationspapiers 3 vorhanden sind. So ist ein Abschnitt des Isolationspapiers 3 vorhanden, der derart angeordnet ist, dass eine Ebene E in axialer Richtung von dem Messkopf 15 beabstandet ist. Darüber hinaus sind weitere Abschnitte des Isolationspapiers 3 vorhanden, die in radialer Richtung von dem Messkopf 15 beabstandet sind. Dabei können nicht dargestellte transparente Körper vorhanden sein, die den Abstand zwischen dem Messkopf 15 und dem jeweiligen Abschnitt des Isolationspapiers 3 überbrücken.
Der Messkopf 15 kann ein optisches Element aufweisen oder mit einem optischen Element verbunden sein, mittels dem sichergestellt ist, dass die in radialer Richtung beabstandeten Abschnitte des Isolationspapiers 3 ausgeleuchte† werden.
Fig. 8 zeig† einen Teil des Transformators 4 mit einer erfindungsgemäßen Ausführung gemäß einer fünften Ausführung. Die Ausführung unterscheide† sich von der in Figur 7 dargesfellfen Ausführung dadurch, dass eine Heizvorrichfung 1 7 vorhanden ist. Die Heizvorrichfung 1 7 dien† zum Erwärmen des Isolafionspapiers 3. Darüber hinaus ist ein Temperafursensor 22 vorhanden, mittels dem die Temperatur des Öls und/oder des Isolationspapiers 3 erfass† wird. Die Steuervorrichtung 8 steuert die Heizvorrichfung 1 7 basierend auf dem ermittelten Temperafurwert.
Fig. 9 zeig† eine erfindungsgemäße Einrichtung gemäß einer sechsten Ausführung. Die Lichtquelle 5 weis† zwei Leuchfdioden auf, die jeweils einfarbiges Lieh† aussfrahlen. Dabei unterscheide† sich das von den Leuchfdioden ausgesfrahlfe Lieh† in der Wellenlänge voneinander. Das von den Leuchfdioden ausgesfrahlfe Lieh† wird in einem Beamspliffer 24 zusammengeführt und in die Lichfzuführleifung 6 eingekoppelf.
Das Beleuchfungslichf beleuchte† das Isolafionspapier 3 und das fransmiffierfe Defekfionslichf wird durch die Erfassungsvorrichfung 8, die eine Phofodiode sein kann, erfass†. Die verschiedenen Farben werden durch eine nicht dargesfellfe Schalfvorrichfung nacheinander ein- und ausgeschalfef, sodass die Erfassungsvorrichfung 8 immer nur mit Lieh† mit einer vorgegebenen Wellenlänge, also Lieh† in einer vorgegebenen Farbe, beaufschlag† wird.
Fig. 10 zeig† eine erfindungsgemäße Einrichtung gemäß einer siebten Ausführung. Sie unterscheide† sich von der in Fig. 9 dargesfellfen Ausführung darin, dass sie nicht zwei Leuchfdioden, sondern eine einzige Leuchfdiode aufweis†. Die Leuchfdiode strahl† mehrfarbiges Lieh†, also Lieh† mit mehreren Wellenlängen aus. Das ausgesfrahlfe Lieh† beleuchte† das Isolafionspapier, wobei das Defekfionslichf durch die Erfassungsvorrichfung 8 empfangen wird. Auch bei dieser Ausführung werden verschiedenen Farben durch eine nicht dargesfellfe Schalfvorrichfung nacheinander ein- und ausgeschalte†, sodass die Erfassungsvorrichtung 8 immer nur mi† Lieh† mi† einer vorgegebenen Wellenlänge, also Lieh† in einer vorgegebenen Farbe, beaufschlag† wird.
Fig. 1 1 zeig† ein Wellenlängenspekfrum der bei der erfindungsgemäßen Einrichtung eingesetzten Lichtquelle. Bei dem Beleuchfungslichf handelt es sich um sichtbares Lieh† im Wellenlängenbereich zwischen 380nm und 750nm. Dabei ist an der vertikalen Achse eine relative Intensität und auf der horizontalen Achse eine Wellenlänge des Beleuchfungslichfs aufgefragen. Bezuaszeichenliste:
1 Einrichtung
2 Öl
3 Isolationspapier
4 Transformator
5 Lichtquelle
6 Lichfzuführleifung
7 Lichfabführleifung
8 Erfassungsvorrichfung
9 Steuervorrichtung
10 transparenter Körper 1 1 anderer transparenter Körper 12 Lichtzuführleitungsausgang
13 weitere Erfassungsvorrichtung
14 Halfeplafte
15 Messkopf
16 Lichfabführleifungseingang
1 7 Heizvorrichfung
18 Transformaforgehäuse
19 Transformaforgehäuse
20 erster Durchbruch
21 zweiter Durchbruch
22 Temperafursensor
23 Umlenkmittel
24 Beamsplifter
E Ebene
El andere Ebene
Ml Mittelachse
M2 andere Mittelachse

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Ermitteln eines Polymerisationsgrades eines in Öl (2) eingetauchten Isolationspapiers (3) eines Transformators (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationspapier (3) mittels eines Beleuchtungslichts beleuchtet wird und ein von dem Isolationspapier (3) ausgehendes Detektionslicht erfasst wird und dass der Polymerisationsgrad basierend auf dem Detektionslicht ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionslicht ein durch das Isolationspapier (3) transmittiertes Licht umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionslicht zu einer Lichtabführleitung (7) gelangt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionslicht ein von dem Isolationspapier (3) reflektiertes Licht umfasst.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungslicht derart geführt wird, dass ein Beleuchtungslichtweg keinen Ölabschnitt aufweis† und/oder das Detektionslicht derart geführt wird, dass ein Detektionslichtweg keinen Ölabschnitt aufweis†.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität des Detektionslichts bei einer einzigen oder mehreren Wellenlängen bestimmt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Polymerisationsgrad basierend auf der ermittelten Intensität oder den ermittelten Intensitäten des Detektionslichts bestimmt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Polymerisationsgrad durch die wenigstens eine ermittelte Intensität und eine hinterlegte Kennlinie, deren Verlauf von dem Polymerisationsgrad und der Intensität von Detektionslicht abhäng†, bestimmt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungslicht sichtbares Licht ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des dem Isolafionspapier (3) zugeführfen Beleuchfungslichfs abgezweigf wird.
1 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolafionspapier (3) ein Papier umfass†, durch das ein Kupferleifer des Transformators (4) umwickelt ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Isolafionspapier (3) ein Referenzpapier umfass†, das beabsfandef zu einem Papier angeordnef ist, durch das ein Kupferleifer des Transformators (4) umwickelt ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass
a. das Referenzpapier vor dem Einbau in den Transformator (4) auf das Alfer des Papiers vorgealferf wird und/oder dass
b. das Referenzpapier ein von dem Papier abgefrennfer Abschnitt ist.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzpapier erwärm† wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur des Papiers ermittelt und das Referenzpapier auf die ermittelte Temperatur erwärm† wird.
16. Einrichtung (1 ), insbesondere zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15, zum Ermitteln eines Polymerisafionsgrades eines in Öl (2) eingefauchfen Isolafionspapiers (3) eines Transformators (4), gekennzeichnet durch eine Lichtquelle (5) zum Aussfrahlen von Beleuchfungslichf, eine Lichfzuführleifung (6) zum Zuführen des Beleuchfungslichfs zum Isolafionspapier (3), eine Lichfabführleifung (7) zum Abführen des von dem Isolafionspapier (3) ausgehenden Defekfionslichfs zu einer Erfassungsvorrichfung (8) und einer Steuervorrichtung (9), die den Polymerisafionsgrad des Isolafionspapiers (3) basierend auf dem erfassten Defekfionslichf ermittelt.
1 7. Einrichtung (1 ) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass
a. das Defekfionslichf ein durch das Isolafionspapier (3) fransmiffierfes Lieh† umfass† und die Lichfabführleifung (7) derart angeordnef ist, dass sie das fransmiffierfe Lieh† empfängt und/oder dass
b. sich die Lichfzuführleifung (6) und die Lichfabführleifung (7) bezüglich des Isolafionspapiers (3) gegenüberliegen.
18. Einrichtung (1 ) nach Anspruch 16 oder 1 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionslicht ein von dem Isolationspapier (3) reflektiertes Lieh† umfass†.
19. Einrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, gekennzeichnet durch
a. ein Umlenkelemen† (23) zum Umlenken des De†ek†ionslich†s in Richtung zur Lichtabführleitung oder durch
b. einen transparenten Körper (10), der im De†ek†ionslich†weg zwischen dem Isolationspapier und der Lichtabführleitung angeordne† ist.
20. Einrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 16 bis 19, gekennzeichnet durch
a. einen anderen transparenten Körper (1 1 ), der in einem Lichtweg des Beleuchtungslichts zwischen dem Isolationspapier (3) und einem Lichtzuführleitungsausgang (12) angeordne† ist oder durch
b. einen anderen transparenten Körper (1 1 ), der in einem Lichtweg des
Beleuchtungslichts zwischen dem Isolationspapier (3) und einem
Lichtzuführleitungsausgang (12) angeordne† ist, wobei der
Lichtzuführleitungsausgang (12) direkt am anderen transparenten Körper (1 1 ) anlieg† und/oder das Isolationspapier (3) direkt am anderen transparenten Körper (1 1 ) anlieg†.
21. Einrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichfzuführleifung (6) und die Lichtabführleitung (7) parallel oder quer zueinander angeordne† sind.
22. Einrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 16 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass
a. die Erfassungsvorrichfung (8) mehrere Defekfionsmiffel aufweis†, die
Defekfionslichf mit jeweils unterschiedlichen Wellenlängen defekteren oder dass b. die Erfassungsvorrichfung (8) mehrere De†ek†ionsmi††el aufweis†, die
Detektionslicht mi† jeweils unterschiedlichen Wellenlängen defekteren und dass die Erfassungsvorrichtung (8) jeweils eine Intensität des jeweils detekterten Detektonslichts ermittelt.
23. Einrichtung (1 ) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (9) basierend auf einer einzigen Intensität oder mehrerer Intensitäten eines detekterten Detektonslichts den Polymerisatonsgrad ermittelt.
24. Einrichtung (1 ) nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (9) basierend auf der ermittelten Intensität oder den ermittelten Intensitäten und einer hinterlegten Kennlinie, deren Verlauf von dem Polymerisafionsgrad und der Intensität von Defekfionslichf abhäng†, den Polymerisationsgrad ermittelt.
25. Einrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (5) wenigstens eine Leuchtdiode aufweis†.
26. Einrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 16 bis 25, gekennzeichnet durch eine weitere Erfassungsvorrichtung (13) zum Empfangen eines von dem Beleuchtungslich† abgezweigten Lichtteils.
27. Einrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 16 bis 26, gekennzeichnet durch eine Halteplatte (14) durch die die Lichtzuführleitung (6) und die Lichtabführleitung (7) durchgehen, wobei die Halteplatte (14) mi† dem Transformator (4) verbindbar is†.
28. Einrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 16 bis 27, gekennzeichnet durch einen Messkopf (15), der einen Endabschni†† der Lichtzuführleitung (6) und der Lichtabführleitung (7) aufnimm†.
29. Einrichtung (1 ) nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (15) zum Vermeiden eines Eintritts von Fremdlich† gekapselt ist.
30. Transformator (4) mi† einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29.
31. Transformator (4) nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass Isolationspapier (3) ein Papier umfass†, das einen Kupferleiter des Transformators (4) umwickel†.
32. Transformator (4) nach Anspruch 30 oder 31 , dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationspapier (3) ein Referenzpapier umfass†, das beabstande† zu einem Papier angeordne† ist, durch das ein Kupferleiter des Transformators (4) umwickel† ist.
33. Transformator (4) nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass a. eine das Referenzpapier enthaltene Ebene (E) in axialer Richtung beabstande† zu dem Lichtzuführleitungsausgang (12) und/oder dem Lichtabführleitungseingang ( 16) angeordne† ist oder und/dass
b. eine das Referenzpapier enthaltene andere Ebene (El ) in radialer Richtung beabstande† zu dem Lichtzuführleitungsausgang (12) und/oder dem Lichtabführleitungseingang (16) angeordne† ist.
34. Transformator (4) nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzpapier in Öl (2) des Transformators (4) eingefauchf ist.
35. Transformator (4) nach einem der Ansprüche 30 bis 34, gekennzeichnet durch eine Heizvorrichtung (1 7) zum Erwärmen des Referenzpapiers.
36. Transformator (4) nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (9) die Heizvorrichtung (1 7) basierend auf einem ermittelten Temperaturwert des Papiers steuert.
37. Transformator (4) nach einem der Ansprüche 30 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (14) mit einem Transformatorgehäuse (18) drehtest verbunden ist.
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