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BWE Industry Report - Wind Industry in Germany 2020

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- An overview of the German wind industry - Leading companies in the sector present their products and services - Around 400 addresses - easy access to the riht contact - NEW: Including Innovative Projects and Start-ups

INNOVATIVE PROJECTS for

INNOVATIVE PROJECTS for the German wind market PD DIAGNOSIS FOR CONDITION ASSESSMENT OF SWITCHGEAR The reliability of medium voltage switchgear is an important basis for the safe operation of grids. PD measurement has emerged as a suitable method for detecting damage to insulation as early as possible. Partial discharge (PD) measurement has proven itself as a reliable diagnostic method both for SF6 gas and air-insulated switchgear. Partial discharge is the localised, short-term electrical discharge of partial capacities, which can cause irreversible damage to insulation. The longer partial discharge occurs, the greater the level of damage; ultimately this can lead to dielectric breakdown and subsequent failure of the switching system. Partial discharges are sub-divided into external and internal partial discharges. The following causes can be listed: • Voids within solid insulating material • Sliding discharges along two different mediums • Inhomogenities of the electric field • Potential-free metal objects • Free particles within the electric field PD measuring system for up to 100 kV In switching gear, PD can originate in screw connections, cracks, voids, free potentials on busbars, insulators, busbar glands or contact sockets with isolating contacts, as well as the cone for attaching energy cables. Partial discharge testing has to be set up in line with IEC 60270 and IEC 62271 (DIN VDE 0671). Conventionally, PD measurement uses a PD-free coupling capacitor, a coupling device, and a PD measuring system. PD measurement, 24 kV GIS (imperfection between bushing and fuse tube) PD measurement, 12 kV switchgear of the defective capacitive insulator 48 Wind Industry in Germany

Advertorial “Using metrology in the preparation of maintenance is the basis of investment decisions“ Martin Frangen, Managing Director, Koopmann Group PD measurement establishes a magnitude of PD that is usually expressed in picocoulombs (pC). However, this does not give any indication of the geometrical shape and quality of the electrical charge. In order to develop meaningful recommendations for action, not only the magnitude of PD needs to be established. The entire PD measurement results must be carefully analysed in order to reach a solid conclusion. Measurements in the UHF range can do without a high voltage resistant coupling capacitor. Due to the very broad frequency range the radiation emitted by PD can be received by antennas and sensors. Since PD generates transversal electromagnetic (TEM), transverse electric (TE) or transverse magnetic (TE) waves, these signals can be detected by capacitive field sensors or antennas. In the context of minimally invasive PD diagnostics, PD measurement takes place using a voltage detection system (VDS) interface. PD signals are extracted under operating voltage via the VDS interface of the enclosed switching gear. The advantage of alternative PD measurement is that it can be done online, i.e. when the power equipment is in service. The plant does not have to be taken off the grid; customers therefore continue to receive electricity while measurement is taking place. Because of the tight requirements for alternative measurements with respect to background noise levels in the field, conventional PD measurement techniques are still the first choice in cases where these requirements are exceeded, as well as for measurements of PD with higher inception voltage than operating voltage. Defectve capacitve insulator in 12 kV switchgear (see error pattern on the previous page) Project overview Initiator Implemented by Facts and figures Project status Location EnBW Energie Baden-Württemberg AG Koopmann Group Old switching gear constructed in 1986 completed Eastern Baden-Württemberg Conclusion The use of PD diagnostic techniques optimises maintenance efforts, tests operational safety, highlights any maintenance investment needs, and represents an additional, metrologically based decision criterion when it comes to the replacement, renewal or maintenance of equipment. Together with operational experience and manufacturer recommendations, these additional parameters can form the basis for any investment decision. Are you interested in the project and want to know how your community or your business can benefit from it? Contact us. Our contact can be found in the company profile on page 161 Wind Industry in Germany 49

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