Online dissolved gas analysis used for transformers – possibilities, experiences, and limitations

In einer Zeit, in der die optimale Verwertung von Ressourcen in den Vordergrund rückt, wird auch die Zustandsüberwachung elektrischer Betriebsmittel immer wichtiger. Hierbei übernimmt die Gas-in-Öl-Analyse als weltweit anerkannte Methode zur Zustandsbewertung von Transformatoren eine wesentliche Schlüsselrolle. Mithilfe eines kontinuierlichen Monitorings der Schlüsselgase in einem Transformator können sich anbahnende Defekte frühzeitig erkannt und geeignete Maßnahmen eingeleitet werden. Durch diese ermöglichte Planung von Instandhaltungsmaßnahmen werden Kosten eingespart und die Gesamtsystemzuverlässigkeit erhöht. Bei frei-atmenden Transformatoren kann es mit der Zeit zu einer Entgasung bzw. zu einer Gasrücksättigung kommen, welche die Interpretationsgrundlage der Gas-in-Öl-Analyse beeinflussen kann. Grund hierfür ist, dass frei bewegliche Moleküle in einem physikalisch-chemischen System stets eine Gleichverteilung anstreben. Zur Beschreibung dieser Vorgänge können verschiedene Theorien herangezogen werden. Die Bestimmung der physikalischen und chemischen Stoffeigenschaften stellt das Fundament dieser Theorien dar. Hierbei dienen die Henry-Konstanten zur Beschreibung des Konzentrationsgleichgewichts an Phasengrenzflächen und die Diffusionskoeffizienten zur Beschreibung der Bewegung der im Mineralöl gelösten Gasmoleküle. In diesem Beitrag werden rechnerisch bzw. empirisch ermittelte Werte präsentiert und mit der Literatur verglichen. Darüber hinaus werden der Einfluss der untersuchten Schlüsselgase und die Abhängigkeit von der Temperatur beschrieben.