Welche sind die häufigen Fehler von Niederspannungspannungs-Umformern und ihre Lösungen

Offenkreisfehler auf der Sekundärseite

Ein Offenkreis auf der Sekundärseite ist ein typischer Fehler bei Niederspannungsspannungstransformatoren, der sich durch ungewöhnliche Spannungsanzeigewerte (Null/Fluktuation), defekte Energiemesser, Brummen und Überhitzung des Kerns zeigt. Bei einem Offenkreis steigt die Sekundärspannung an (kein Sekundärstrom, um die Primärelektromotivkraft auszugleichen), was zur Kernelsättigung, Flussverzerrung und potenziellen Überhitzung/Schäden führt.

Ursachen sind lose Anschlüsse, schlechter Kontakt oder menschliches Versagen. In Niederspannungssystemen ist die Sekundärseite parallel zu Mess- und Schutzgeräten angeschlossen (hoher Widerstand, nahezu ohne Last). Ein Bruch oder schlechter Kontakt bildet einen Offenkreis – z.B. verrostete Anschlüsse in einer 10kV-Umspannstation verursachten Offenkreis, falsche Spannungsanzeigen und Fehlfunktionen des Schutzes.

Zur Behebung: Deaktivieren Sie zunächst schutzrelevante Schaltungen, die fehleranfällig sind. Prüfen Sie Verbindungen und Anschlüsse (messen Sie den Sekundärwiderstand mit einem Multimeter). Reparieren Sie sicher die Offenkreispunkte. Kurzschließen Sie temporär die Sekundärseite an den Testanschlüssen (nicht für langfristige Nutzung).

Isolierschadensfehler

Isolierschäden sind häufig, sie führen zu Schmelzen von Hochspannungssicherungen, internen Entladungen, Überhitzungen oder Bränden. Ursachen sind Feuchtigkeit, Rost, Staub oder mechanische Beschädigungen (Ablösung von Isoliermaterialien wie Epoxidharz, Siliziumstahl oder Papier).

Das Wasseraufnahmevermögen von Epoxidharz steigt bei hoher Luftfeuchtigkeit und Temperatur (95% RF, 65°C) stark an, wodurch der Volumenwiderstand von 1,57×10¹⁵ Ω·cm auf 5,21×10¹⁴ Ω·cm sinkt. Staub und Vibration beschleunigen das Altern.

Beispiel: Ein Spannungswandler in einer 10kV-Umspannstation versagte aufgrund von Wasserintrusion (schlechte Abdichtung), was zu einem Abfall des Isolationswiderstands und zum Schmelzen der Hochspannungssicherung führte.

Prävention: Regelmäßige Isolierprüfungen (>1MΩ, 2500V Megohmmeter für 10kV-Spannungswandler). Halten Sie die Geräte sauber, stellen Sie eine Einpunkt-Erdung sicher. Für feuchte Transformatoren: leichte Fälle behandeln Sie mit heißem Öl, schwere Fälle erfordern Vakuumbelüftung oder Isolierstoffersatz.

Zu großer Fehlerfehler

Ein zu großer Fehler führt zu ungleichmäßigen Messwertanzeigen, Abweichungen in der Messung und Fehlentscheidungen im Schutz. Laut JJG314-2010 müssen Fehler innerhalb der Grenzwerte für 25%-100% der Nennlast auf der Sekundärseite bleiben. Außergewöhnliche Lasten (zu hoch/zu niedrig) verursachen Fehler.

Ursachen: Überlastung der Sekundärseite, zu hoher Spannungsabfall in Leitern, schlechte Kontakte oder harte Umgebungsbedingungen. Beispiel: Lange/kleine Querschnitte von 10kV-Sekundärleitungen verursachten >0,5% Messabweichungen.

Behebung: Prüfen Sie die Sekundärverbindungen (sichern Sie guten Kontakt). Messen Sie die Länge und den Querschnitt der Leiter; ersetzen oder verkürzen Sie die Leiter falls nötig. Korrigieren Sie Fehler (ersetzen, wenn die Korrektur fehlschlägt).

Mechanischer Schadensfehler

Mechanischer Schaden (Wicklungsausformung, lose Kerne, gebrochene Gehäuse) entsteht durch unangemessenen Transport, Installation oder Vibration. Er beeinträchtigt die Genauigkeit und verursacht partielle Entladungen/Isolierprobleme – z.B. Vibration bei der Installation eines 10kV-Transformators löste den Kern, was Geräuschen und Fehlern zugrunde lag.

Prävention: Verwenden Sie stoßdämpfende Verpackungen (Wabenkarton + Polyurethanschaum) beim Transport (begrenzen Sie die Komponentenverschiebung auf <1 mm). Installieren Sie gemäß Spezifikationen, überprüfen Sie regelmäßig die Struktur.

Mehrpunkt-Erdschlussfehler des Sekundärkreises

Mehrpunkt-Erdschlüsse verursachen Verschiebungen der Neutralspannung und Fehlentscheidungen im Schutz. Niederspannungssysteme erfordern Einpunkterdung; Mehrpunkterdung erzeugt Kreisströme.

Ursachen: Mangelhafte Installation, beschädigte Leiter oder schlechte Kontakte. Beispiel: Die gemeinsame Erdung der Hilfswicklung der B/C-Phase in einer 10kV-Umspannstation verursachte Überstrom, Sicherungsschmelzen und Fehlfunktionen des Schutzes.

Behebung: Identifizieren und entfernen Sie zusätzliche Erdpunkte (sichern Sie eine Erdung). Prüfen Sie die Verbindungen. Messen Sie den Widerstand zwischen UN und dem Erdungsleiter des Schutzpanels (≈0Ω deuten auf Mehrpunkterdung hin).