und Lichtbogenschutzes in AC-Netzen – Teil 1 - pfisterer

Weitere Magazine

Empfehlungen

Info

TECHNoLoGY Koronaschutz Koronaerscheinungen sind im Allgemeinen auch bei einem sich selbstregenerierenden Isoliermedium wie Luft unerwünscht, da sie folgende Negativwirkungen haben: • Energieverlust • Akustische Störungen (im trockenen Zustand und bei Regen) • Elektromagnetische Störungen • Leuchterscheinungen • Ozonentstehung • Beschädigung von Kettenkomponenten und Isoliermantel Historisch gesehen gelten für konventionelle Isolatorenketten, d.h. für Isolatoren aus Glas oder Porzellan, gewisse Regeln und Standards, die auch für Verbundisolatoren tendenziell anwendbar sind. Dazu zählt die IEC 61284 (1. Ausgabe 1995), die Prüfungen für Radiostörspannungen und Korona definiert. Darüber hinaus gibt es für Verbundisolatoren «alte» Empfehlungen der CIGRE Arbeitsgruppe 22.03 (Use of Stress Control Rings on Composite Insulators; ELECTRA August 1992), deren Erscheinung zeitgleich mit der Ausgabe des ersten Produktstandards für Verbundlangstabisolatoren (IEC 61109, 1. Ausgabe 1992) datiert. Diese Empfehlungen lassen sich wie folgt zusammenfassen: • Ab 220 kV sind Koronaringe hochspannungsseitig vorzusehen oder bei niedrigeren Spannungen, wenn der Strunkdurchmesser des Verbundisolators 20 mm unterschreitet. • Bei Ungewissheit über das Verhalten – die Simulationsverfahren und Rechnerkapazität von heute waren im Jahr 1992 nicht verfügbar – sind Korona- Prüfungen durchzuführen, die die Anordnung der Isolatoren (Trag- oder Abspannlage, Isoliertraverse) gemäss den in-situ-Bedingungen nachbilden. Die Empfehlungen wurden in dieser Form bisher nicht in einem Standard verankert. Infolgedessen haben Beispiele und Erfahrungen aus der weltweiten Praxis gezeigt, dass die Einhaltung dieser Empfehlungen oft nicht gewährleistet ist. Das Risiko steigt, wenn durch eine Aufteilung in Isolatoren- und Kettenzubehör die Verantwortung für das Design und Betriebsverhalten der Gesamtkette nicht mehr definiert ist. Schlimmstenfalls erfolgt keine Überprüfung der maximal auftretenden elektrischen Feldstärken an der Kette und dauerhafte Koronaentladungen im Betrieb sind die Folge. Die nachfolgenden beiden Beispiele sind aus der jüngeren Vergangenheit und re- 1 / 2011 CoNNECT 14 Zur Auslegung von Verbundisolatoren aus Sicht des Korona- und Lichtbogenschutzes in AC-Netzen – Teil 1: Koronaschutz Hintergrund des Beitrages Die Zeitschrift «Insulator News and Market Report» des kanadischen Herausgebers Marvin Zimmerman erscheint jährlich etwa sechsmal in einer Mischung aus technischen und informativen Artikeln. Geschätzte 50’000 Leser in 200 Ländern zählen heute zum Interessentenkreis. Im Rhythmus von 18 Monaten werden begleitend Symposien durchgeführt, die sich thematisch mit den Produkten Isolatoren, Ableitern und Durchführungen befassen. Das diesjährige Symposium Ende April in Seoul, Südkorea, wurde um das Themenfeld «Kabelaccessoires» erweitert. Der Leiter der CIGRE-Arbeitsgruppe B2.21 (Isolatoren) und aktive Kolumnist dieser Zeitschrift war auch in diesem Jahr als Gastreferent zu einem Isolatorenthema eingeladen, das den aktuellen Stand der Technik reflektiert. Diese Thematik wurde aufgrund einer «latenten» Aktualität gewählt und wird in diesem Beitrag als Teil 1 auszugsweise zum Phänomen Korona wiedergegeben. flektieren das Spektrum möglicher Fehlerursachen, die sowohl beim Erstanwender als auch beim langjährigen Anwender von Verbundisolatoren und Isolatorketten mit Verbundisolatoren zum Einsatz kontinuierlicher Koronaentladungen führen können. Dazu zählen: • Kostendruck • Mangelhafte Spezifikation für die in-situ-Bedingungen • Designfehler • Installationsfehler Beispiel 1 – Doppelabspannkette 525 kV am Gittermast Die Aufnahmen in Bild 1 und 2 entstanden bei einem Erstanwender von Verbundisolatoren mit einer Nacht-UV-Kamera in einer strategisch wichtigen 525-kV-Freileitung. Die vorher eingesetzte Technologie waren Glaskappenisolatoren. In Bild 1 sind die als «Rackets» bezeichneten grossen Ringe zur Abschirmung zu sehen, die kombiniert als Lichtbogenschutzarmaturen dem Stand der Technik für Ketten mit Glaskappen entsprechen. Silikonisolatoren Racket Bild 1: Aufnahme der Isolatorkette mit Fremdlicht. Silikonisolatoren Dauerkorona Bild 2: Stabile Koronaentladungen an beiden hochspannungsseitigen Isolatorarmaturen der Doppelkette.
15 1 / 2011 CoNNECT TECHNoLoGY Bild 3: Koronaprüfung an 525-kV-Doppelabspannkette. Es ist heute eingeführt, dass Koronaringe als Teil des Verbundisolators angesehen werden und zum Lieferumfang gehören. Dies resultiert auch aus der Tatsache, dass es EVU-Philosophien gibt, keine Lichtbogenschutzarmaturen einzusetzen, die zum Beispiel oft in den USA anzutreffen sind. Problematisch wird es wie im vorliegenden Fall, wenn die Koronaringe bei der Installation vergessen werden oder nicht in die bestehende Kette passen. Eine Nachrüstung der Ketten mit Koronaringen ist mittlerweile erfolgt und ausgewählte Verbundisolatoren mit dieser Einsatzhistorie sind zur detaillierten Inspektion dem Netz entnommen worden. In diesem Fall wurden vorgängig die Verbundisolatoren mit Koronaringen in einer Trag- und Abspannlage erfolgreich typgeprüft, was eine Korona- und Störspannungsbewertung (RIV = Radio Interference Voltage) einschliesst. Der Einsatz von Korona erfolgt an den Koronaringen (Bild 3), bei einem Wert, der ca. 18 % über dem Wert der höchsten Leiter-Erde-Spannung liegt (Bild 4). Das beweist, dass der kritische Dichtungsbereich am sogenannten Triplepoint zwischen Isolatorarmatur, Dichtinterface/ Strunk und umgebender Atmosphäre wie gewünscht elektrisch abgeschirmt und Bild 4: Verlauf der Störspannung und Wert der Koronaaussetzspannung. entlastet wird. Der RIV-Wert wurde mit 45 dB/µV bei 333 kV ebenfalls eingehalten (46 dB/µV waren spezifiziert, Linie – – – –). Beispiel 2 – 245-kV-Doppelabspannkette am Stationsportal Dieses europäische Beispiel zeigt die Aufnahmen mit einer Tages-UV-Kamera (Bild 5) in einer 245-kV-Station. Typisch für diese Kamerasysteme ist die Darstellung von Koronaentladungen als integrale «Messwolken», die Form einer Einzelentladung und deren präzise Position ist nicht aufzulösen. Das Vorhandensein der Messwolke zeigt zweifelsfrei, dass das Kettendesign nicht der Spannungsebene angepasst wurde. Deutlich sichtbar ist das nach oben zei- Bild 5: Aufnahme mit Tages-UV-Kamera. Bild 6: Nachrüstung mit Koronaringen, Beschädigung nicht korrigierend. gende Racket als alleinige Lichtbogenschutzarmatur, das aufgrund der Position und Geometrie keine vollständige Koronaschutzfunktion wahrnehmen kann. Infolgedessen und nach einer mittleren Betriebszeit von nur etwas mehr als einem Jahr waren erhebliche Beschädigungen an der Galvanisierung und im angrenzenden Bereich am Dichtungssystem feststellbar (Bild 6). Des Weiteren war trotz geringem Verschmutzungsgrad im Einsatzgebiet eine intensive Graufärbung am ersten Strunkabschnitt feststellbar, offensichtlich die Folge einer oxidativ stimulierten Vernetzung, die zur Bildung von SiO auf x der Silikongummioberfläche führt. Die Position der Beschädigung am jeweils nach aussen zeigenden Bereich der Armaturen des linken und rechten Isolators in der Doppelkette ist darauf zurückzuführen, dass die feldsteuernde Wirkung des Rackets an diesem Ort am geringsten, die Feldstärke also am höchsten ist. Die Isolatoren wurden nachträglich mit Koronaringen ausgestattet, die die Korona eliminierten, aber die Beschädigung am Dichtsystem nicht regenerierten (Bild 6). Die Entnahme von beschädigten Isolatoren und deren detaillierte Analyse des betroffenen Dichtungsbereiches zeigten,
Seite 1 und 2: KUNDENMAGAZIN DER PFISTERER-GESELLS
Seite 3 und 4: 3 1 / 2011 CoNNECT BUSINESS CoC Com
Seite 5 und 6: 5 1 / 2011 CoNNECT BUSINESS LSO: Er
Seite 11 und 12: 11 1 / 2011 CoNNECT GRoUP Rückblic
Seite 13: 13 1 / 2011 CoNNECT GRoUP PFISTERER

und Lichtbogenschutzes in AC-Netzen – Teil 1 - pfisterer

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

Template löschen?

Als Template speichern?