Was sind die Ursachen für das Auftreten von Teilentladungen in Transformatoren?

Grundsätzlich gibt es zwei Hauptursachen für Teilentladungen. Erstens können sie durch eine ungeeignete Konstruktion entstehen, die zu einer ungleichmäßigen Verteilung des internen elektrischen Feldes in der Isolierung und zur Bildung lokaler Feldkonzentrationen führt. In diesen Bereichen können Teilentladungen in Ölspalten, lokalisierten Bereichen der Feststoffisolierung oder entlang deren Oberfläche auftreten. Zweitens können unsachgemäße Herstellung und Verarbeitung, wie z. B. scharfkantige oder gratige Metallkomponenten, Verunreinigungen in der Isolierung und lokale Defekte, zu Teilentladungen führen. In diesen Bereichen wird das elektrische Feld verzerrt, was eine Erhöhung der Feldstärke und damit die Auslösung von Teilentladungen zur Folge hat. Darüber hinaus kann ein zu hoher Gasgehalt im Isolieröl, der Hohlräume erzeugt, oder ein zu hoher Wassergehalt, der zur Wasserstoffbildung und ebenfalls zur Hohlraumbildung führt, in diesen Hohlräumen mit niedrigen Dielektrizitätskonstanten und hoher Feldstärke einen Durchschlag erleiden, was wiederum Teilentladungen zur Folge hat.

In Transformatoren und Drosselspulen treten Teilentladungen hauptsächlich in Bereichen mit hoher elektrischer Feldstärke und schwacher Isolation auf. Typische Entladungsarten in Transformatoren sind: Entladungen in Spalten zwischen Leitern und Isolation, Spalten in Verbindungen zwischen Isolationslagen, Ölspaltenentladungen an den Verbindungsstellen von Zuleitungen und Wicklungsanschlüssen mit Papierisolation, Ölspaltenentladungen in der Isolation an Wicklungsenden, Windungsisolationsentladungen, Gleitentladungen entlang der Oberflächen von Papier und Winkelringen, Isolationsentladungen um metallische Verunreinigungen in verschiedenen Isolationskomponenten sowie Entladungen in Bereichen hoher elektrischer Feldstärke aufgrund von Erdpotential. In Hochspannungstransformatoren können Entladungen in den Öl-Papier-Isolationsspalten zwischen den Ausgleichssieben, Entladungen um Verunreinigungen in der Isolation, Entladungen in Spalten oder Ölspalten an den Enden der Ausgleichssiebe sowie Entladungen in Ölspalten an den Bruchstellen der metallischen Ausgleichssiebe auftreten. In Hochspannungstransformatoren können Entladungen in Ölspalten an den Isolationsenden und in Spalten oder Ölspalten in der Zwischenlagenisolation auftreten. Bei Transformatoren mit gegossener Feststoffisolierung treten Entladungen typischerweise in Bereichen mit Luftblasen in der Feststoffisolierung auf.

Teilentladungen haben zwei Arten von schädlichen Auswirkungen auf die Isolierung: Erstens verursacht der direkte Aufprall der Entladungspartikel auf die Isolierung eine allmähliche und sich ausbreitende Schädigung der lokalen Isolierung, die schließlich zum Isolationsdurchschlag führt. Zweitens korrodieren die durch die Entladung entstehenden chemischen Reaktionen wie Wärme, Ozon, Stickoxide und andere reaktive Gase die lokale Isolierung, erhöhen die elektrische Leitfähigkeit und führen letztendlich zu einem thermischen Durchschlag. Im Allgemeinen beginnt die Schädigung oder lokale Alterung der elektrischen Isolierung häufig mit Teilentladungen, deren schädliche Auswirkungen sich in einer verkürzten Lebensdauer der Isolierung und Beeinträchtigungen des sicheren Betriebs äußern. Aus diesem Grund wird Teilentladungen in den letzten Jahren zunehmend Aufmerksamkeit geschenkt.

In den chinesischen Normen sind spezifische Messmethoden für Teilentladungen in Transformatoren und Drosselspulen sowie zulässige Entladungspegel unter bestimmten Spannungsbedingungen klar definiert. Die aktuelle Norm „Leistungstransformatoren“ dient als Grundlage für die Durchführung von Teilentladungsprüfungen.

LuShan, gegründet 1975, ist ein chinesischer professioneller Hersteller, der sich seit 49 Jahren auf Leistungstransformatoren und Drosseln spezialisiert hat. Zu den führenden Produkten zählen Einphasentransformatoren, Dreiphasentransformatoren, Gleichstrominduktivitäten, Wechselstromdrosseln, Filterdrosseln, Epoxidharz-Hochspannungstransformatoren und Zwischen- und Hochfrequenzprodukte. Unsere Transformatoren und Reaktoren werden häufig in 10 Anwendungsbereichen eingesetzt: Schnellverkehr, Baumaschinen, erneuerbare Energien, intelligente Fertigung, medizinische Geräte, Explosionsschutz in Kohlebergwerken, Erregersysteme, Vakuumsintern, zentrale Klimaanlage.

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