{"id":7719,"date":"2026-01-05T10:30:17","date_gmt":"2026-01-05T10:30:17","guid":{"rendered":"https:\/\/daelimtransformer.com\/?p=7719"},"modified":"2026-03-14T09:44:39","modified_gmt":"2026-03-14T09:44:39","slug":"classification-of-gas-generation-during-transformer-operation","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.daelimtransformer.com\/de\/classification-of-gas-generation-during-transformer-operation.html","title":{"rendered":"Klassifizierung der Gasgeneration w\u00e4hrend des Transformatorbetriebs"},"content":{"rendered":"<p>Die Gasgenerierung in Transformatoren kann aus verschiedenen Quellen und Fehlerarten stammen, die jeweils spezifische Betriebs- oder Isolationsprobleme anzeigen. Das Verst\u00e4ndnis dieser Klassifikationen ist entscheidend f\u00fcr eine effektive Wartung und Fehlersuche in Transformatorensystemen.<\/p>\n<div id=\"contentMain\">\n<p><a id=\"mdnTags0\" name=\"mdn0\" data-index=\"0\"><\/a><\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Natural_Aging_Gas_Generation\"><\/span>Nat\u00fcrliche Alterung der Gasgenerierung<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Die nat\u00fcrliche Alterung bezieht sich auf langsame chemische Ver\u00e4nderungen, die in der Isolierung aus \u00d6l und Papier in Transformatoren aufgrund von W\u00e4rme und elektrischer Belastung auftreten. Dieser Prozess produziert geringe Mengen charakteristischer Gase wie CO und CO2, die typischerweise keine Fehler anzeigen, sondern vielmehr normales Altern darstellen.<\/p>\n<p><a id=\"mdnTags1\" name=\"mdn1\" data-index=\"1\"><\/a><\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Gas_Generation_from_External_Sources\"><\/span>Gasproduktion aus externen Quellen<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p><strong>1) Lastwechsel-Lastwandler (OLTC) Tankleckage:<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Ursache: Lichtbogen w\u00e4hrend des OLTC-Betriebs verursacht \u00d6lzerfall im Tank.<\/li>\n<li>Gasart: Charakteristische Gase aus der OLTC-Tankleckage, die im Haupttank\u00f6l nachgewiesen werden.<\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>2) Buchsenfehler:<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Ursachen: Schlechter Kontakt, Isolationsfeuchtigkeit oder \u00fcberhitzte Verbinder.<\/li>\n<li>Gasart: Gro\u00dfe Mengen charakteristischer Gase aufgrund des Versagens der Buchsenisolierung.<\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>3) Tauchpumpenfehler:<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Ursache: Isolationsversagen des Motors oder mechanische Reibung.<\/li>\n<li>Gasart: \u00dcberhitzte Gase und Entladungsgase im Haupt\u00f6ltank.<\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>4) \u00d6lreparatur-Schwei\u00dfen:<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Ursache: Unsachgem\u00e4\u00dfes Schwei\u00dfen w\u00e4hrend der Reparaturen am \u00d6ltank, das zu \u00d6lzerfall f\u00fchrt.<\/li>\n<li>Gasart: Charakteristische Gase im \u00d6l, die als Gas f\u00fcr \u00d6lreparaturschwei\u00dfen bezeichnet werden.<\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>5) Fehler-Restgase:<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Ursache: Unvollst\u00e4ndige Beseitigung von Fehlergasen nach Wartungsarbeiten.<\/li>\n<li>Gasart: Anhaltende Pr\u00e4senz charakteristischer Gase nach einem Fehler.<\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>6) Gas im \u00d6l gemischt:<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Ursache: Falsche \u00d6leinspritzung, die zur Pr\u00e4senz charakteristischer Gase wie Acetylen f\u00fchrt.<\/li>\n<li>Gasart: Fehleranzeigenden Gase aufgrund unsachgem\u00e4\u00dfer \u00d6lhandhabung.<\/li>\n<\/ul>\n<p><a id=\"mdnTags2\" name=\"mdn2\" data-index=\"2\"><\/a><\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Partial_Discharge_Fault_Gas_Generation\"><\/span>Gasgenerierung durch Teilentladungssch\u00e4den<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Teilentladungen in Transformatoren umfassen Typen wie schwebende Leiterentladung, Spitzeentladung, Schichteentladung und Antriebsstromentladung. Diese Entladungen erzeugen charakteristische Gase, die spezifisch f\u00fcr jeden Typ sind.<\/p>\n<p>Schwebende Leiterentladung Fehlergas: Dies tritt aufgrund von Situationen wie lockeren Verbindungen oder Fremdk\u00f6rpern auf Wicklungen auf, was zu lokalem Isolationsdurchbruch und folgender charakteristischer Gasproduktion f\u00fchrt.<\/p>\n<p>Spitzeentladung Fehlergas: Spitzeentladung beinhaltet potenzielle Spitzelektroden, die charakteristische Gase, haupts\u00e4chlich Acetylen, aufgrund lokaler Entladungen im Transformator erzeugen.<\/p>\n<p>Schichteentladung Fehlergas: Hohe elektrische Feldst\u00e4rken in Schichten k\u00f6nnen zu Feuchtigkeitsansammlungen und eventualer Entladung f\u00fchren, was zu charakteristischer Gasproduktion vor dem vollst\u00e4ndigen Durchbruch f\u00fchrt.<\/p>\n<p>Antriebsstromentladung Fehlergas: Entladung verursacht durch Leiterstrom in das Medium bildet Lichtb\u00f6gen (z. B. Hubl\u00fcfterlichtbogen), was Schutzma\u00dfnahmen ausl\u00f6st und als Antriebsstromentladung mit charakteristischer Gasproduktion bezeichnet wird.<\/p>\n<p><a id=\"mdnTags3\" name=\"mdn3\" data-index=\"3\"><\/a><\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Overheat_Fault_Gas\"><\/span>\u00dcberhitzungsschaden-Gas<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>\u00dcberhitzung in Transformatoren aufgrund von Arbeitsstrom-, Wirbelstrom- oder Zirkulationsstromfehlern erzeugt charakteristische Gase, die in spezifische Fehlerarten kategorisiert werden:<\/p>\n<p>Arbeitsstromkreis \u00dcberhitzungsfehlergas: Erh\u00f6hte Kontaktwiderst\u00e4nde in elektrischen Verbindungen oder Kontakten des Hubl\u00fcfters f\u00fchren zu \u00dcberhitzung und spezifischer charakteristischer Gasproduktion.<\/p>\n<p>Zirkulierender Stromkreis \u00dcberhitzungsfehlergas: Fehler wie Mehrpunkterderung des Kerns oder Kurzschlussstellen in Korklaminationen verursachen zirkulierende Str\u00f6me und \u00dcberhitzung, was charakteristische Gase erzeugt.<\/p>\n<p>Wirbelstromkreis \u00dcberhitzungsfehlergas: Selten, aber m\u00f6glich, dieser Fehlertyp betrifft interne oder externe \u00d6ltankfehler aufgrund von Wirbelstr\u00f6men, die mit Infrarotthermometern oder Temperaturanomalien nachweisbar sind.<\/p>\n<p><a id=\"mdnTags4\" name=\"mdn4\" data-index=\"4\"><\/a><\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Gas_Production_Accidents\"><\/span>Gasproduktionsunf\u00e4lle<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<ul>\n<li>Interner Kurzschlussunfall der Wicklung, einschlie\u00dflich Isolationsfehlern zwischen Windungen, Abschnitten oder Schichten.<\/li>\n<li>Durchgangs-Entladungsunfall der Wicklung zum Erdschluss oder zu anderen Wicklungen, einschlie\u00dflich dendritischer Entladung entlang des Bildschirms und Entladung der Niederspannungswicklungen zum Eisenkern.<\/li>\n<li>Leitungsunf\u00e4lle, einschlie\u00dflich Kurzschl\u00fcsse zwischen Phasen des Leitungsdrahts auf der Niederspannungsseite, Durchschlag entlang der Oberfl\u00e4che der unteren Porzellanh\u00fclse auf der Hochspannungsseite usw.<\/li>\n<li>Lichtbogen des Hubl\u00fcfters, einschlie\u00dflich der Explosion der \u00d6lkammer aufgrund des Versagens des Schaltmechanismus, den Lichtbogen zu l\u00f6schen, Lichtb\u00f6gen von beweglichen und statischen Kontakten aufgrund schlechten Kontakts, Phasen-zu-Phasen-Kurzschluss des dreiphasigen Hubl\u00fcfters usw.<\/li>\n<li>Geh\u00e4useexplosionsunfall, einschlie\u00dflich der Entz\u00fcndung des Geh\u00e4uses.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Nachdem diese Unf\u00e4lle auftreten, wird im \u00d6ltank pl\u00f6tzlich eine gro\u00dfe Menge charakteristischen Gases erzeugt, das kollektiv als Unfallgas bezeichnet wird.<\/p>\n<p>DGA (gel\u00f6ste Gasanalyse) und Methoden zur Fehlersuche wie die IEC-Dreiverh\u00e4ltnis-Methode oder qualitative Analysen helfen, Fehlertypen anhand von Gasbestandteilen und deren Konzentrationen zu identifizieren, was bei der Diagnostik und Wartung elektrischer Ger\u00e4te hilft.<\/p>\n<p>Die Referenztabelle zur Beurteilung der Grenzwerte f\u00fcr den Wasserstoff- und Kohlenwasserstoffgehalt lautet wie folgt:<\/p>\n<table width=\"599\">\n<colgroup>\n<col width=\"131\" \/>\n<col width=\"139\" \/>\n<col width=\"249\" \/>\n<col width=\"80\" \/> <\/colgroup>\n<tbody>\n<tr>\n<td rowspan=\"2\"><strong>Zusammensetzung<\/strong><\/td>\n<td colspan=\"3\"><strong>Inhalt: \u03bcL\/L\uff08ppm\uff09<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><strong>Normal<\/strong><\/td>\n<td><strong>Warnung<\/strong><\/td>\n<td><strong>Fehler<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>H2<\/td>\n<td>\uff1c100<\/td>\n<td>100~200<\/td>\n<td>\uff1e200<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>CH4<\/td>\n<td>\uff1c45<\/td>\n<td>45~80<\/td>\n<td>\uff1e80<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>C2H6<\/td>\n<td>\uff1c35<\/td>\n<td>35~50<\/td>\n<td>\uff1e50<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>C2H4<\/td>\n<td>\uff1c55<\/td>\n<td>55~100<\/td>\n<td>\uff1e100<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>C2H2<\/td>\n<td>\uff1c5<\/td>\n<td>5~10<\/td>\n<td>\uff1e10<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>C1+C2<\/td>\n<td>\uff1c100<\/td>\n<td>100~200<\/td>\n<td>\uff1e200<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Charakteristische Gas-Methode zur Beurteilung der Art des Fehlers<\/p>\n<table width=\"866\">\n<colgroup>\n<col width=\"65\" \/>\n<col width=\"340\" \/>\n<col width=\"461\" \/> <\/colgroup>\n<tbody>\n<tr>\n<td><strong>Nr.<\/strong><\/td>\n<td><strong>Fehler<\/strong><\/td>\n<td><strong>Gasmerkmale<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>1<\/td>\n<td>Allgemeiner \u00dcberhitzungsfehler<\/td>\n<td>Die gesamten Kohlenwasserstoffe sind hoch, C2H2\uff1c5ppm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>2<\/td>\n<td>Schwerer \u00dcberhitzungsfehler<\/td>\n<td>Die gesamten Kohlenwasserstoffe sind hoch, C2H2\uff1e5ppm, aber C2H2 ist nicht der Hauptbestandteil der gesamten Kohlenwasserstoffe, und der H2-Gehalt ist hoch<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>3<\/td>\n<td>Teilentladung<\/td>\n<td>Die gesamten Kohlenwasserstoffe sind nicht hoch, CH4 ist der Hauptbestandteil der gesamten Kohlenwasserstoffe, H2\uff1e100ppm<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>4<\/td>\n<td>Funkenentladung<\/td>\n<td>Die gesamten Kohlenwasserstoffe sind nicht hoch, C2H2\uff1e10ppm, H2 ist relativ hoch<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>5<\/td>\n<td>Bogenentladung<\/td>\n<td>Die gesamten Kohlenwasserstoffe sind hoch, C2H2 ist hoch und stellt den Hauptbestandteil der gesamten Kohlenwasserstoffe dar, und der H2-Gehalt ist hoch<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>6<\/td>\n<td>\u00dcberhitzung von blankem Metall<\/td>\n<td>Die gesamten Kohlenwasserstoffe sind hoch, CO und C2H2 liegen beide im Normalbereich<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>7<\/td>\n<td>Metall\u00fcberhitzung mit solider Isolierung<\/td>\n<td>Die gesamten Kohlenwasserstoffe, offener Transformator, CO\uff1e300\u03bcL\/L, Acetylen ist normal<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>8<\/td>\n<td>\u00dcberhitzung solidere Isolierung<\/td>\n<td>Die gesamten Kohlenwasserstoffe liegen bei etwa 100\u03bcL\/L, offen, CO\uff1e300\u03bcL\/L<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>9<\/td>\n<td>\u00dcberhitzung von Metall und Entladung<\/td>\n<td>Die Gesamtmenge an Kohlenwasserstoffen ist hoch, C2H2\uff1e5, der Wasserstoffgehalt ist relativ hoch<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Die Gaseigenschaften variieren mit der Fehlerart, der Fehlerenergie und den beteiligten Isoliermaterialien, das hei\u00dft, die Unges\u00e4ttigtheit des an der Fehlerstelle erzeugten Kohlenwasserstoffgases steht in engem Zusammenhang mit der Energiedichte der Fehlerquelle.<\/p>\n<p>Die Beziehung zwischen den Hauptkomponenten im Gas und den abnormalen Bedingungen wird in der folgenden Tabelle dargestellt:<\/p>\n<table width=\"714\">\n<colgroup>\n<col width=\"340\" \/>\n<col width=\"374\" \/> <\/colgroup>\n<tbody>\n<tr>\n<td>Fehlerart im Transformator<\/td>\n<td>Zusammensetzung des erzeugten Gases<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>\u00dcberhitzung des Transformatoren\u00f6ls<\/td>\n<td>H2, CH4, C2H4, C2H6<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>\u00dcberhitzung von \u00d6l und Isolierpapier<\/td>\n<td>CO, CO2, H2, CH4, C2H4, C2H6<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Bogen im \u00d6l<\/td>\n<td>H2, CH4, C2H4, C2H2, C2H6<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Teilentladung im \u00d6l<\/td>\n<td>H2, CH4, C2H4, C2H6<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Bogen im Isolierpapier im \u00d6l<\/td>\n<td>CO, CO2, H2, CH4, C2H4, C2H6, C2H2<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Funkenentladung im \u00d6l<\/td>\n<td>H2, C2H2<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Wassereinbruch oder Feuchtigkeit im Transformator<\/td>\n<td>H2<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p><a id=\"mdnTags5\" name=\"mdn5\" data-index=\"5\"><\/a><\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Conclusion\"><\/span>Fazit<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Die Klassifizierung der Gasgeneration in Transformatoren bietet einen strukturierten Ansatz zur Diagnose von Fehlern basierend auf der Gasanalyse. Das Verst\u00e4ndnis der Arten von Gasen und ihrer Herkunft hilft, spezifische Transformatorenprobleme zu identifizieren, Wartungsma\u00dfnahmen zu leiten und die betriebliche Zuverl\u00e4ssigkeit sicherzustellen. Durch die Nutzung diagnostischer Werkzeuge wie der gel\u00f6sten Gasanalyse (DGA) und das Verst\u00e4ndnis der Natur von Gasemissionen k\u00f6nnen Versorgungsunternehmen die Gesundheit von Transformatoren effektiv verwalten und potenzielle Ausf\u00e4lle mindern, was die Gesamtleistung und Langlebigkeit des Systems verbessert.<\/p>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Gas generation in transformers can stem from various sources and fault types, each indicating specific operational or insulation issues. Understanding these classifications is crucial for effective maintenance and fault diagnosis in transformer systems. Natural Aging Gas Generation Natural aging refers to slow chemical changes occurring in transformer oil-paper insulation due to heat and electrical stress. 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