Krankheiten elektrischer Maschinen Transformatoren und Apparate: Ursachen und Folgen, Behebung und Verhütung

I. Krankheiten elektrischer Maschinen.- A. Übererwärmung.- 1. Allgemeines.- a) Schädliche Erwärmung.- b) Zulässige Erwärmung.- c) Zulässige Überlastung.- 2. Erwärmungsmessung.- a) Thermometer.- b) Widerstand.- c) Thermoelemente und Widerstandsthermometer.- d) Indikatoren.- 3. Ursachen der Übererwärmung.- a) Belastungswerte sind nicht normal.- b) Belastung ist unzulässig groß.- c) Kühlluftmenge ist ungenügend.- d) Kühllufttemperatur ist zu hoch.- e) Anschlüsse sind unrichtig oder Zuleitungen unterbrochen.- f) Wicklung ist fehlerhaft.- g) Übrige Ursachen der Übererwärmung.- B. Wicklungskrankheiten.- 1. Feuchte und schmutzige Wicklungen.- a) Durchfeuchtung der Wicklungen.- b) Verschmutzung der Wicklungen.- c) Messung der Isolationswiderstände.- d) Kleinstzulässige Isolationswiderstände.- e) Trocknung feuchter Wicklungen.- 2. Eisenschlüsse.- a) Ursachen der Eisenschlüsse.- b) Folgen der Eisenschlüsse.- c) Aufsuchen der Eisenschlußstelle.- d) Beheben der Eisenschlüsse.- 3. Windungsschlüsse.- a) Ursachen der Windungsschlüsse.- b) Folgen der Windungsschlüsse.- c) Aufsuchen der Windungsschlußstellen.- d) Beheben der Windungsschlüsse.- 4. Wicklungsunterbrüche.- a) Ursachen der Unterbrüche.- b) Folgen der Unterbrüche.- 5. Verschaltung von Wicklungen.- 6. Elektrodynamische Schäden.- 7. Glimmschäden.- C. Eisenkrankheiten.- 1. Blechschlüsse.- a) Ursachen und Folgen der Blechschlüsse.- b) Aufsuchen und Beheben der Blechschlüsse.- 2. Geräusche.- D. Krankheiten der Bürsten, Schleifringe und Kommutatoren.- 1. Eigenschaften der Bürsten und Bürstenhalter.- a) Bürstenarten.- b) Anwendung der verschiedenen Bürstensorten; Bürstendruck.- c) Bürstenhalter.- 2. Bürsten auf Schleifringen.- a) Ringmaterial.- b) Bürstenmaterial, Druck und Strombelastung.- c) Einsetzen und Einschleifen der Bürsten.- d) Fleckenbildung.- e) Bürstenfeuer auf Schleifringen.- f) Ungleiche Stromverteilung.- g) Rillen- und Riefenbildung.- h) Übermäßige Bürstenabnützung.- i) Wartung und Instandhaltung der Schleifringe.- 3. Bürsten auf Kommutatoren.- a) Bedingungen guter Kommutation.- b) Kommutatoralterung.- c) Einstellung der Wendepole, Polfolge.- d) Bürstenmaterial, Druck und Strombelastung.- e) Einsetzen und Einschleifen der Bürsten.- f) Bürstenfeuer auf Kommutatoren.- g) Ungleiche Stromverteilung, Abbrennen von Bürstenkabeln.- h) Rillen- und Riefenbildung.- i) Übermäßige Bürstenabnützung.- k) Kommutator-Übererwärmung.- l) Kurzschlüsse und Rundfeuer.- m) Wartung und Instandhaltung der Kommutatoren.- n) Bürsten auf Wechselstrom-Kommutatormaschinen.- E. Unruhiger Lauf, Erschütterungen und Schwingungen.- 1. Allgemeines.- 2. Wuchtfehler.- a) Ursachen der Wuchtfehler.- b) Auswuchten außerhalb der Maschine.- c) Auswuchten ohne Ausbau des Läufers.- 3. Magnetische Unsymmetrien.- 4. Wellenklettern, Wellenverbiegungen.- 5. Wälzen des Läufers.- 6. Resonanz mit dem Maschinenfundament.- 7. Fehler an Übertragungsteilen.- a) Kupplungen.- b) Riemen-, Seil- und Kettenantriebe.- c) Zahnradgetriebe.- F. Lagerkrankheiten.- 1. Übererwärmung.- 2. Lagerströme.- 3. Ölverluste und Ölerneuerung.- G. Leerlaufstörungen an Generatoren.- 1. Gleichstrom-Generatoren.- a) Drehzahl ist zu niedrig oder Drehrichtung verkehrt.- b) Erregerkreis ist unterbrochen oder hat zu großen Widerstand.- c) Erregerkreis besitzt zusätzliche Widerstände.- d) Magnetregulator ist verkehrt angeschlossen.- e) Magnetwicklung ist verschaltet.- f) Magnetwicklung hat Schluß gegen Eisen und Hauptstromkreis.- g) Äußerer Läuferstromkreis ist kurzgeschlossen.- h) Kommutator-Übergangswiderstand ist zu groß.- i) Kommutatorlamellen sind kurzgeschlossen.- k) Bürstenstellung ist unrichtig.- l) Remanenz ist verloren.- m) Läuferwicklung hat Unterbruch, Windungsschluß oder ist ver schaltet.- n) Erregerwicklung ist verschaltet, Polfolgeprüfung.- o) Erregerwicklung hat Windungs- oder Lagenschluß.- p) Luftspalt ist zu groß.- q) Schaltanlage weist Fehler auf.- 2. Wechselstrom-Generatoren.- a) Allgemeines.- b) Erregermaschine ist fehlerhaft.- c) Drehzahl ist zu niedrig.- d) Polradkreis ist unterbrochen.- e) Polrad ist verschaltet.- f) Wendepole des Erregers sind verschaltet.- g) Polradkreis hat Eisen- und Kurzschlüsse.- h) Polrad hat Lagen- oder Windungsschlüsse.- i) Ständerwicklung ist unterbrochen oder verschaltet.- H. Einzel- und Parallelbetriebsstörungen an Generatoren.- 1. Gleichstrom-Generatoren.- a) Spannungsänderung ist zu groß.- b) Belastungsstrom schwankt.- c) Lastverteilung beim Parallelbetrieb ist unstabil.- d) Lastverteilung bei Doppelkommutatormaschinen ist ungleich.- e) Ausgleichleiter bei Kompoundgeneratoren.- f) Spannungsausgleich paralleler Generatoren.- g) Anpassung der Spannungsänderung paralleler Generatoren.- 2. Wechselstrom-Generatoren.- a) Erregerleistung bei Belastung ist zu groß.- b) Leistung und Belastungsstrom schwanken.- c) Lastverteilung im Parallelbetrieb ist ungleich.- d) Parallelbetrieb mit Pendelungen.- e) Parallelbetrieb mit Ausgleichströmen.- f) Erregermaschinen werden umgepolt oder entmagnetisiert.- I. Anlauf- und Betriebsstörungen an Einankerumformern.- 1. Störungen im Anlauf.- a) Anlaßspannung ist zu tief.- b) Magnetwicklung erhält Überspannung.- c) Kommutator ist angebrannt.- d) Andere Ursachen von Anlauf Störungen.- 2. Störungen beim Synchronisieren asynchron anlaufender Umformer.- a) Anlaßspannung ist zu tief.- b) Magnetwicklung ist falsch angeschlossen.- c) Erregerkreis ist unterbrochen.- d) Dämpferwicklung hat zu hohen Widerstand.- e) Polarität der Gleichstromseite ist falsch.- f) Stromstöße - beim Anlegen der vollen Netzspannung an den erregten Umformer.- 3. Die Spannungsregelung der Einankerumformer.- 4. Störungen im Betrieb.- a) Spannungsänderung ist zu groß.- b) Lastverteilung im Parallellauf ist ungleich.- c) Parallelbetrieb mit Ausgleichströmen.- d) Pendelungen und Außertrittfallen.- e) Durchgehen.- 5. Parallellauf mit Gleichstrommaschinen oder Batterien.- K. Anlaufstörungen an Motoren.- 1. Allgemeine mechanische Ursachen.- a) Angetriebene Seite ist nicht in Ordnung.- b) Mechanische Fehler am Motor.- 2. Anlaufstörungen an Gleichstrommotoren.- a) Zuleitungen und Hauptstromkreise sind unterbrochen.- b) Magnetregulator ist unterbrochen.- c) Anschlüsse der Erregerwicklung sind falsch.- d) Magnetwicklung ist unterbrochen oder verschaltet.- e) Erregerwicklung hat Windungs- oder Eisenschlüsse.- f) Läuferwicklung hat Schlüsse oder Unterbrüche.- g) Kompoundwicklung ist falsch angeschlossen.- h) Wendepolwicklung ist falsch angeschlossen.- i) Bürstenstellung ist unrichtig.- 3. Anlaufstörungen an Asynchronmotoren.- a) Zuleitungen sind unterbrochen oder verschaltet.- b) Netzspannung ist zu niedrig.- c) Unterbruch im Anlasser.- d) Anlasser ist unpassend.- e) Ständer- oder Läuferwicklung ist unterbrochen.- f) Ständer- oder Läuferwicklung hat Schlüsse.- g) Ständer- oder Läuferwicklung hat Schaltfehler.- h) Schleifringisolation wird überschlagen.- i) Störungen in den Anlassern.- 4. Anlaufstörungen an synchronisierten Asynchronmotoren.- 5. Anlaufstörungen an Synchronmotoren.- a) Anlaßspannung ist zu niedrig.- b) Dämpferwicklung hat Unterbrüche.- c) Polradwicklung hat Windungsschluß.- 6. Störungen beim Synchronisieren von Synchronmotoren.- a) Lastmoment ist zu groß.- b) Anlaßspannung ist zu niedrig.- c) Dämpferwicklung hat zu hohen Widerstand.- d) Pollage des Synchronmotors ist verkehrt.- e) Stromstöße beim Einschalten auf volle Netzspannung.- f) Kurzschlüsse im Anlaßtransformator.- g) Störungen durch Anwurfmotoren.- L. Einzel- und Parallelbetriebsstörungen von Motoren.- 1. Gleichstrommotoren.- a) Betrieb ist unstabil.- b) Drehzahlregulierung ist ungenügend.- c) Stromschwankungen.- d) Lastverteilung im Parallelbetrieb ist ungleich.- e) Pendelungen.- 2. Asynchron- und Synchronmotoren.- a) Stromschwankungen an Asynchronmotoren.- b) Lastverteilung von parallelen Asynchronmotoren ist ungleich.- c) Pendelungen und Außertrittfallen von Synchronmotoren.- d) Erregung und Belastbarkeit von Synchronmotoren.- e) Lastverteilung bei mechanischem und elektrischem Parallellauf von Synchronmotoren.- M. Brandschutz und Brandlöschung.- N. Wartung und Reinigung der Maschinen.- II. Krankheiten der Transformatoren.- A. Allgemeine elektrische Störungen.- B. Erwärmung.- 1. Zulässige Erwärmung des gesunden Transformators.- a) Öltransformatoren.- b) Trockentransformatoren.- 2. Übererwärmung des gesunden Transformators.- 3. Übererwärmung des kranken Transformators.- C. Krankheiten am Eisenkern.- 1. Aktives Eisen.- 2. Abstützungen.- 3. Geräusche.- D. Krankheiten von Einzelteilen des elektrischen Systems.- 1. Innere Wicklungsisolation.- 2. Äußere Wicklungsisolation.- 3. Ableitungen.- 4. Durchführungen.- 5. Isolieröle.- 6. Unbrennbare Isolierflüssigkeiten.- a) Chemische und physikalische Natur.- b) Kennwerte von Askarelen für Transformatoren.- c) Auswirkungen auf die Transformatoren-Konstruktion.- d) Ersatz eines Isolieröles durch Askarel.- e) Bau und Unterhalt.- f) Füllung und Behandlung.- g) Physiologische Effekte.- h) Anwendungsgebiete für Transformatoren mit Askarelfüllung.- E. Krankheiten des Kühlsystems.- 1. ölkasten.- 2. Ölkühler.- a) Allgemeines.- b) Spannungsrisse an Kühlerrohren.- c) Kühlerrohr-Korrosionen.- d) Kesselsteinbildung.- e) Schlammbildung.- F. Krankheiten an Drosselspulen.- 1. Drosselspulen mit Eisen.- 2. Drosselspulen ohne Eisen.- III. Krankheiten elektrischer Apparate.- A. Allgemeines.- 1. Übermäßige Erwärmung von Magnetspulen.- 2. Übermäßige Erwärmung an Kontakten.- 3. Übermäßige Abnützung von Kontakten.- 4. Ungenügende Isolierung.- 5. Mechanische Fehler.- B. Schaltapparate.- 1. Luftschalter.- a) Gleichstromluftschalter.- b) Wechselstromluftschalter.- 2. Wechselstrom-Druckluftschnellschalter.- a) Allgemeines.- b) Fehler und Störungen.- 3. Ölschalter.- a) Allgemeines.- b) Fehler und Störungen.- 4. Ölarme Schalter.- a) Allgemeines.- b) Fehler und Störungen.- 5. Expansionsschalter.- a) Allgemeines.- b) Fehler und Störungen.- 6. Trenner.- a) Allgemeines.- b) Fehler und Störungen.- 7. Leistungstrenner.- a) Allgemeines.- b) Fehler und Störungen.- C. Meßinstrumente und Meßwandler.- 1. Allgemeines.- 2. Einzelne Instrumente.- a) Drehspulinstrumente.- b) Dreh- und Weicheiseninstrumente.- c) Hitzdrahtinstrumente.- d) Elektrodynamische Instrumente.- e) Ferraris-(Drehfeld-)Instrumente.- f) Kreuzspulelemente.- 3. Spannungswandler.- a) Allgemeines.- b) Fehler und Störungen.- 4. Stromwandler.- a) Allgemeines.- b) Fehler und Störungen.- D. Anlaß-, Regel- und Steuerapparate.- 1. Widerstände in Luft und Öl.- 2. Flüssigkeitswiderstände.- 3. Kontroller.- 4. Bremslüfter und elektrohydraulische Drücker.- 5. Schützen und Relais.- a) Störungen am Magnetsystem.- b) Feuern von Kontakten.- E. Schutzrelais.- 1. Stromunabhängige Maximalstrom — Zeitrelais.- a) Allgemeines.- b) Fehler bei Maximalstromzeitrelais.- 2. Stromabhängige Maximalstrom-Zeitrelais.- 3. Thermorelais.- a) Allgemeines.- b) Fehler an thermischen Relais.- 4. Differentialrelais.- a) Allgemeines.- b) Fehler und Störungen.- 5. Richtungs- und Produktrelais.- a) Allgemeines.- b) Fehler und Störungen.- 6. Minimalimpedanzrelais.- a) Allgemeines.- b) Fehler und Störungen.- 7. Buchholz-Relais für Transformatoren.- a) Allgemeines.- b) Fehler und Störungen.- F. Schutzsysteme.- 1. Generatorenschutz.- a) Erdschlußschutz.- b) Differentialschutz.- c) Windungsschlußschutz.- d) Überlastschutz.- e) Leistungsumkehrschutz (Rückwattschutz).- f) Überspannungsschutz.- g) Unsymmetrie- oder Schieflastschutz.- h) Gegenleistungsschutz.- i) Rotorerdschlußschutz.- 2. Transformatorenschutz.- a) Differentialschutz.- b) Überlastschutz.- c) Erdschlußschutz.- d) Buchholz-Schutz.- e) Brandschutz.- 3. Überspannungsschutz von Anlagen.- a) Allgemeines.- b) Ventilableiter.- c) Kontrollgeräte.- d) Löschrohrableiter.- e) Nachprüfon von Ableitern.- f) Defektursachen bei Ventilableitern.- g) Bemessung und Einbau von Ableitern.- G. Allgemeine Störungsursachen in Anlagen.- 1. Unrichtige Leitungsverlegung.- 2. Ungleiche Stromverteilung auf parallele Leiter.- a) Gleichstromleitungen.- b) Wechselstromleitungen.- 3. Isolierstoffe in Durchführungen.- 4. Glimmerscheinungen.- 5. Fehlansprechen von Relais und Erdschlußanzeigern.- H. Anlaßeinrichtungen.- 1. Allgemeines.- 2. Anlaßeinrichtungen von Synchronmotoren.- a) Direktes asynchrones Anlassen.- b) Anwerfen mit Asynchronmotor.- c) Anwerfen mit synchronisiertem Asynchronmotor.- I. Regeleinrichtungen.- 1. Generator-Spannungsregelung mit Widerstandsreglern.- a) Wälzsektorregler.- b) Kohlendruckregler.- 2. Generator-Spannungsregelung mit Vibrationsreglern.- 3. Generator-Spannungsregelung mit Hochleistungsreglern.- 4. Allgemeine Störungen an Hochieistungs- und Sektor-Reglern.- 5. Parallelbetriebsregelung.- a) Gleichstromgeneratoren.- b) Wechselstromgeneratoren.- 6. Parallelschaltregelung.- a) Leistungsstoß.- b) Schaltmoment.- c) Leistungspendelung.- d) Netzkupplung.- 7. Generatorregelung beim Zuschalten offener Freileitungen.- a) Generator im Leerlauf, unerregt.- b) Generator im Stillstand, unerregt.- 8. Belastungsumstellung zwischen parallelen Generatoren.- 9. Netzspannungs-Regeleinrichtungen.- a) Allgemeines.- b) Stufentransformatoren.- c) Drehtransformatoren (Induktionsregler).- 10. Steuerungseinrichtungen.- K. Auslösesysteme für Schalter.- 1. Allgemeines.- 2. Ruhestromsystem.- 3. Arbeitsstromsystem.- L. Richtlinien für das Arbeiten an elektrischen Anlagen.