Realitätsgerechte Alterungsmodelle von Mittelspannungs-Netzstationen als Basis optimierter Instandhaltungs- und Erneuerungsstrategien / von Petros Dalamaras, M.Sc. Wuppertal, 2022
Inhalt
- Inhaltsverzeichnis
- 1 Einleitung
- 2 Zustandsbewertung von Mittelspannungs-Netzstationen
- 2.1 Bauweisen und Anwendungsgebiete
- 2.2 Hauptkomponenten
- 2.3 Instandhaltung und Erneuerung von Mittelspannungs-Netzstationen
- 2.4 Zustandsbewertungsverfahren
- 2.5 Analyse der Zustandsbewertungen von Mittelspannungs-Netzstationen
- 3 Alterungsmodelle auf Basis der Zustandsbewertungen
- 3.1 Darstellung der Zustandsbewertungen der Mittelspannungs-Netzstationen
- 3.2 Ableitung der Alterungsmodelle
- 3.2.1 Regression der Zustandsdaten
- 3.2.2 Korrelationsanalyse als Anzeichen des Zusammenhangs zwischen Alter und Zustand
- 3.2.3 Unsicherheitsbereiche der Alterungsmodelle mittels Konfidenzintervallen
- 3.2.4 Vergleich der Alterungsmodelle bei unterschiedlichen Typen und Bauarten
- 3.2.5 Vergleich der Alterungsmodelle bei unterschiedlichen Instandhaltungsstrategien
- 3.3 Inspektionszyklusanalyse
- 3.4 Markov-Ketten als weiterer Ansatz für Alterungsmodelle
- 4 Laboruntersuchungen zur Verifizierung der Alterungsmodelle
- 4.1 MS-Schaltanlagen und Schaltgeräte
- 4.2 Mess- und Prüfverfahren zur Untersuchung von Alterungserscheinungen
- 4.2.1 Bewertungskategorien
- 4.2.2 Einfluss der Alterung auf den Kontaktwiderstand
- 4.2.3 Einfluss der Alterung auf die Isolationsfähigkeit
- 4.2.4 Einfluss der Alterung auf die Mechanik
- 4.3 Kontaktwiderstand
- 4.4 Isolationsfähigkeit
- 4.5 Mechanik
- 4.6 Schlussfolgerungen aus den Laboruntersuchungen
- 4.6.1 Aussagekraft der Mess- und Prüfverfahren
- 4.6.2 Ergebnisvergleich der Untersuchungen zum Einfluss der Alterung auf die Bewertungskategorien
- 4.6.3 Aggregation und Regression der Labordaten
- 4.7 Einbindung der Erkenntnisse aus den Laboruntersuchungen in die Alterungsmodelle
- 5 Optimierte Instandhaltungs- und Erneuerungsstrategie durch realitätsgerechte Alterungsmodelle
- 5.1 Ausfallverhalten von elektrischen Betriebsmitteln
- 5.2 Anwendung der Alterungsmodelle zur Optimierung von Instandhaltungs- und Erneuerungsstrategien
- 5.2.1 Bestimmung der ökonomischen Kenngrößen
- 5.2.2 Vergleichsbetrachtung der unterschiedlichen Alterungsmodelle
- 5.2.3 Vergleichsbetrachtung von unterschiedlichen Instandhaltungsstrategien
- 5.3 Kritische Würdigung der Alterungsmodelle
- 6 Zusammenfassung und Ausblick
- 7 Summary and outlook
- 8 Literaturverzeichnis
- 9 Formelzeichen und Abkürzungen
- 10 Anhang
- 10.1 Beispielhafte Inspektionscheckliste für die Zustandsbewertung einer MS-Netzstation
- 10.2 Aggregationssystematik zur Ermittlung des Zustandsindex einer MS-Netzstation
- 10.3 Stammdatenstruktur
- 10.4 Alters- und Baujahrstrukturen der Hauptkomponenten
- 10.5 Jährliche Mängelraten der Hauptkomponenten nach Dringlichkeit der Mängelbeseitigung
- 10.6 Einfluss der Instandhaltungsstrategie auf die Mängelverteilung
- 10.7 Ergebnisse der Zustandsbewertungen der MS-Netzstationen
- 10.8 Ableitung der Alterungsmodelle
- 10.8.1 Betrachtung weiterer Regressionsfunktionstypen
- 10.8.2 Alterungsverläufe der Hauptkomponenten
- 10.8.3 Alterungsverläufe und Regressionsfunktionen unterschiedlicher Typen und Bauarten
- 10.8.4 Alterungsverläufe und Regressionsfunktionen unterschiedlicher Instandhaltungsstrategien
- 10.8.5 Korrelationsanalyse
- 10.9 Inspektionszyklusanalyse
- 10.10 Laboruntersuchungen
- 10.10.1 Laboruntersuchungen Isolationsfähigkeit
- 10.10.2 Laboruntersuchungen Mechanik
- 10.10.3 Gewichtungsfaktoren der Aggregationssystematik
- 10.10.4 Verhältnis der Relationsgrößen
- 10.11 Wartungszeiten für MS-Netzstationen
- 10.12 Störungsraten in Abhängigkeit des Alters unterschiedlicher Bauarten von MS-Schaltanlagen
- 10.13 Ableitung eines badewannenförmigen Alterungsmodells für die MS-Netzstationen
- 10.14 Vergleichsbetrachtung bei unterschiedlichen Nutzungsdauern