Welche Tests müssen an Spannungswandlern durchgeführt werden

Praxiserfahrungen eines Elektroingenieurs im Feld
Von Oliver, 8 Jahre in der Elektroindustrie

Hallo zusammen, ich bin Oliver und arbeite seit 8 Jahren in der Elektroindustrie.

Von der frühen Beteiligung an der Inbetriebnahme von Umspannanlagen und Ausrüstungsinspektionen bis hin zur heutigen Verwaltung von Wartung und Fehleranalyse ganzer Stromsysteme ist eines der am häufigsten anzutreffenden Geräte in meiner Arbeit der Spannungswandler (VT / PT).

Kürzlich hat mich ein Freund, der gerade erst anfängt, gefragt:

“Welche Tests sollten an Spannungswandlern durchgeführt werden? Und wie erkennt man, ob es Probleme gibt?”

Gute Frage! Viele Feldarbeiter wissen nur, ob die Verkabelung korrekt ist oder ob es Spannung gibt — aber um den Gesundheitszustand eines PTs wirklich zu verstehen, sind eine Reihe professioneller Tests erforderlich.

Heute werde ich Ihnen auf einfache Weise — basierend auf meiner praktischen Erfahrung in den letzten Jahren — erklären, welche Arten von Tests typischerweise an Spannungswandlern durchgeführt werden, warum sie wichtig sind und wie man sie durchführt.

Keine komplizierten Fachbegriffe, keine endlosen Standards — nur praktisches Wissen, das Sie im echten Leben anwenden können.

1. Warum Testen?

Obwohl ein Spannungswandler einfach erscheinen mag, übernimmt er drei Schlüsselrollen: Messung, Zählung und Schutz.

Wenn etwas schief geht, kann dies führen zu:

• Falschen Zählerstand;

• Fehlfunktion oder Ausfall des Schutzes;

• Verlust der Spannungsüberwachung im gesamten System.

Deshalb ist regelmäßiges Testen so wichtig — es ist, als würde man seinem PT eine vollständige Untersuchung machen. Es hilft dabei, Probleme frühzeitig zu erkennen und größere Zwischenfälle zu vermeiden.

2. Die fünf häufigsten Testarten an Spannungswandlern

Basierend auf meinen 8 Jahren Praxiserfahrung sind dies die fünf am häufigsten verwendeten und kritischen Tests:

Test 1: Isolationswiderstandstest

Zweck: Überprüfung der Isolation zwischen Wicklungen und zwischen Wicklungen und Erde.

Dies ist einer der grundlegendsten und wesentlichen Tests.

Schlechte Isolation kann zu Störungen, Kurzschlüssen oder sogar Explosionen führen.

Wie man ihn durchführt:

• Verwenden Sie einen 2500V Megohmmeter für Primär zu Sekundär und Erdung;

• Verwenden Sie einen 1000V Megohmmeter für Sekundär zu Erdung;

• Messung des Isolationswiderstands zwischen Primär und Sekundär, Primär zu Erdung und Sekundär zu Erdung;

• Vergleich mit historischen Daten — signifikante Abnahmen bedeuten, dass weitere Untersuchungen erforderlich sind.

Mein Rat:

• Muss bei neuen Installationen durchgeführt werden;

• Teil der jährlichen präventiven Wartung;

• Auch nach Feuchtigkeitseinfluss, Blitzschlag oder Auslösevorgängen testen.

Test 2: Verhältnistest

Zweck: Bestätigen, dass das tatsächliche Spannungsverhältnis mit dem Schildwert übereinstimmt, um genaue Messung und Schutz sicherzustellen.

Beispielsweise muss ein PT mit 10kV/100V innerhalb der Toleranz liefern; andernfalls könnten Schutzrelais fehlfunktionieren.

Wie man ihn durchführt:

• Wenden Sie eine bekannte niedrige Spannung (z.B. 100V–400V) auf die Primärseite an;

• Messung der Sekundärspannung und Berechnung des tatsächlichen Verhältnisses;

• Vergleich mit dem Schild — akzeptabler Fehler beträgt normalerweise ±2%.

Meine Erfahrung:

• Ein Verhältnismissmatch kann auf Kurzschlüsse zwischen Windungen hinweisen;

• Manchmal liegt es nur an falscher Verkabelung, z.B. umgekehrter Polarität;

• Immer nach Änderungen an Anschlüssen oder Reparaturen neu testen.

Test 3: Anregungscharakteristiktest (Volt-Ampere-Kurve)

Zweck: Feststellen, ob der Kern gesättigt ist oder Anzeichen von Alterung oder Feuchtigkeitseintritt zeigt.

Dieser Test ist besonders wichtig für elektromagnetische VTs, insbesondere in Systemen, die anfällig für Ferroresonanz sind.

Wie man ihn durchführt:

• Wenden Sie Wechselspannung auf die Sekundärwicklung an;

• Erhöhen Sie die Spannung allmählich und notieren Sie die Stromwerte;

• Zeichnen Sie die U-I-Kurve und beobachten Sie den Knickpunkt.

Wichtige Interpretation:

• Eine normale Kurve zeigt einen klaren Knickpunkt;

• Eine glatte, nicht geknickte Kurve deutet auf Kernsättigung hin;

• Ein steiler Anfangsanstieg kann auf Feuchtigkeitsbeschädigung hinweisen.

Echter Fall: Einmal fand ich abnormale Anregungseigenschaften bei einem PT — heraus stellte sich, dass es aufgrund schlechter Abdichtung Wasser eindringen konnte. Nach dem Trocknen kehrte es in den Normalzustand zurück.

Test 4: Gleichstromwiderstandstest

Zweck: Überprüfung auf gebrochene Stränge, Kurzschlüsse zwischen Windungen oder mangelhafte Verbindungen in den Wicklungen.

Der Gleichstromwiderstandstest hilft, verborgene Defekte innerhalb der Wicklungen aufzudecken.

Wie man ihn durchführt:

• Verwenden Sie einen Gleichstromwiderstandsmesser;

• Messung des Widerstands von Primär- und Sekundärwicklungen;

• Vergleich der Ergebnisse mit Fabrikwerten oder früheren Messungen — Abweichungen sollten nicht ±2% übersteigen.

Wichtige Hinweise:

• Temperatur beeinflusst die Ergebnisse — besser unter ähnlichen Bedingungen vergleichen;

• Bei großen PTs Zeit zum Entladen vor dem Test lassen, um Fehler durch Restladung zu vermeiden.

Test 5: Dielektrischer Verlustfaktor (tanδ) Test

Zweck: Beurteilung des Alterungs- oder Feuchtigkeitszustands der Isoliermaterialien.

Dieser fortgeschrittene Test wird oft für Hochspannungs-VTs verwendet, insbesondere für kapazitive Spannungswandler (CVTs).

Wie man ihn durchführt:

• Verwenden Sie einen tanδ-Tester;

• Wenden Sie eine vorgegebene Spannung an und messen Sie den dielektrischen Verlustfaktor;

• Typischerweise akzeptabler Wert ist tanδ ≤ 2% (variiert je nach Gerät).

Häufige Probleme:

• Hohe Werte deuten auf Isolierungszersetz