Was ist die Sweep-Frequenz-Antwortanalyse?

Was ist eine Sweep-Frequenz-Antwortanalyse (SFRA)?

Definition der SFRA-Prüfung

Die SFRA-Prüfung des Transformatorens ist eine Methode zur Beurteilung des Zustands der Transformatorwindungen durch die Analyse ihrer Frequenzantwort auf elektrische Eingänge.

Zweck der SFRA-Prüfung

• Beurteilung der mechanischen Integrität der Windungen: Erkennen, ob die Windungen verschoben, verformt oder kurzgeschlossen sind.

• Überwachung des Gesundheitszustands des Transformators: Veränderungen im Zustand der Transformatorwindungen können durch den Vergleich historischer Daten verfolgt werden.

• Vorhersage potenzieller Ausfälle: Mögliche Ausfälle frühzeitig erkennen, um präventive Maßnahmen ergreifen zu können.

Grundsätze der SFRA-Prüfung

• Anregungssignal: Ein breitbandiges Sweepsignal (in der Regel von einigen hundert Hertz bis mehrere Megahertz) wird an die Transformatorwicklung angelegt.

• Antwortsignal: Das Ausgangssignal der Wicklung wird gemessen und seine Amplituden- und Phasenantwort wird aufgezeichnet.

• Datenanalyse: Der Zustand der Wicklung wird durch den Vergleich der Frequenzantwortkurven der Wicklung bei verschiedenen Frequenzen analysiert.

Prüfverfahren

Vorbereitungsphase:

• Trennen Sie die Stromversorgung des Transformators und stellen Sie sicher, dass er vollständig entladen ist.

• Verbinden Sie den SFRA-Tester mit der Primär- oder Sekundärseite des Transformators.

Anwendung des Anregungssignals:

• Ein breitbandiges Sweepsignal wird mithilfe des Testers an die Wicklung angelegt.

• Die Signale beginnen in der Regel bei niedrigen Frequenzen und steigen allmählich auf höhere Frequenzen an.

Erfassung des Antwortsignals:

• Der Tester wird das Ausgangssignal der Wicklung automatisch aufzeichnen und deren Amplituden- und Phaseninformationen erfassen.

• Jede Wicklung wird in der Regel separat und in einer anderen Spannungstap-Stellung getestet.

Datenanalyse:

• Die gesammelten Daten werden mit Roh- oder historischen Daten verglichen.

• Veränderungen in der Frequenzantwortkurve werden analysiert, um Anzeichen für Wicklungsverformungen oder -verschiebungen zu identifizieren.

Datenanalyseindikatoren

• Amplitudenänderung: Wenn sich die Amplitude bei einer bestimmten Frequenz signifikant ändert, kann dies auf die Anwesenheit von Wicklungsverformungen oder -verschiebungen hinweisen.

• Phasenänderung: Eine plötzliche Änderung der Phase kann ebenfalls auf eine Veränderung der Wicklungsstruktur hinweisen.

• Spektrogramm: Anomalien können durch den Vergleich von Spektrogrammen zwischen verschiedenen Prüfungen identifiziert werden.

Punkte, die beachtet werden müssen

• Prüfumgebung: Stellen Sie sicher, dass die Prüfumgebung trocken und frei von Störungen ist, um genaue Prüfergebnisse zu erhalten.

• Referenzdaten: Für einen effektiven Vergleich sind Referenzdaten erforderlich.

• Sicherheit: Alle Sicherheitsvorschriften sollten während der Prüfung eingehalten werden, insbesondere wenn Hochspannungsgeräte beteiligt sind.

Beispiel-Datensatz für SFRA-Prüfergebnisse

Fazit

Die SFRA-Prüfung ist ein sehr effektives Werkzeug, das Wartungstechnikern helfen kann, den Gesundheitszustand von Transformatorwindungen zu beurteilen, potenzielle Probleme rechtzeitig zu erkennen und geeignete Maßnahmen zu ergreifen, um größere Ausfälle zu verhindern.