Was sind die Vorteile von trocken

Pablo Castano-Mariscal stellt einige weit verbreitete Missverständnisse über Trockentransformatoren in Frage – insbesondere, dass sie nur für Anwendungen bis zur Mittelspannung geeignet sind, bei denen die inhärente Sicherheit wichtig ist

Trockentransformatoren verwenden feste dielektrische Materialien zur Isolierung der Wicklungen und natürliche Luft zur Kühlung. Dies ist vergleichbar mit herkömmlichen Transformatoren, die mit Mineralöl gefüllt sind, um die Wicklungen zu isolieren und zu kühlen.

Im Vergleich zu Öl ist die Feststoffisolierung nicht brennbar, nicht brennbar und hat keine Gefahr einer Leckage. Dadurch haben Trockengeräte den erheblichen Vorteil, dass sie von Natur aus ein geringes Sicherheitsrisiko und eine geringe Umweltbelastung aufweisen.

Allerdings sind die Materialien und der Herstellungsprozess bei Trockentransformatoren teurer, was zu einem höheren Anschaffungspreis als bei ihren ölgefüllten Verwandten führt.

Daher sind sie seit jeher Installationen vorbehalten, bei denen Brand- und Umweltschutz oberste Priorität haben. Dazu gehören typischerweise Umspannwerke im Innenbereich oder im Freien in der Nähe sensibler Standorte. Sie werden auch regelmäßig als Nachrüstlösung installiert, um den neuesten Bau- und Umweltvorschriften zu entsprechen.

LEBENSLANGE EINSPARUNGEN

Gleichzeitig können hohe Sicherheits- und Wartungsanforderungen zu Einsparungen bei Tiefbau, Brandschutzsystemen und Wartung führen, die den höheren Kaufpreis ausgleichen. Diese Einsparungen können dazu führen, dass die Trockentechnologie hinsichtlich der Gesamtbetriebskosten (TCO) mit der ölgefüllten Technologie konkurriert.

Bei Trockengeräten lassen sich Installationseinsparungen erzielen, da keine primären und sekundären Ölbehälter, Feuerlöschsysteme und Randabstände oder Brandschutzwände erforderlich sind. Darüber hinaus sind Transport und Installation einfacher, da keine Ölhandhabung erforderlich ist, da Trockengeräte vollständig montiert geliefert werden.

Im Betrieb sind die Wartungskosten geringer, da keine Ölüberwachung oder Kontrollen an Tanks und Kühlern erforderlich sind.

Da sie keine Buchsen haben, besteht außerdem kein Risiko eines Buchsenversagens, einer häufigen Fehlerursache bei ölgefüllten Transformatoren. Obwohl katastrophale Ausfälle oder Leckagen sehr selten sind, sind ihre Kosten in der Versicherung enthalten.

Angesichts des Potenzials für Budgeteinsparungen in mehreren Bereichen lohnt es sich, Trockentransformatoren im Einzelfall in Betracht zu ziehen, um zu sehen, ob sich ein TCO-Vorteil ergibt. Unter Berücksichtigung aller Lebenszeitkosten können Trockentransformatoren mit einem Einsparpotenzial von etwa 11 bis 18 % sowohl die wirtschaftlichste als auch die sicherste Wahl sein.

SICHERHEIT IN „DEN GRÖSSTEN“ ANWENDUNGEN DER WELT

Traditionell werden Trockentransformatoren vor allem dann eingesetzt, wenn die Sicherheit von Mensch, Eigentum und Umwelt oberste Priorität hat.

Beispielsweise ist das höchste Gebäude der Welt, der Burj Khalifa in Dubai, auf eine von ABB ausgestattete Umspannstation im 155. Stock angewiesen. Das Umspannwerk liefert Strom für alles, von Aufzügen bis hin zu Beleuchtungs- und HVAC-Systemen (Heizung, Lüftung und Klimaanlage). Die Umspannwerkstechnik umfasst 72 Trockentransformatoren, die speziell für den Turm entwickelt wurden und über ein flexibles Gehäuse verfügen, um auf engstem Raum Platz zu finden.

Auch die größte Eisenerzmine der Welt, die Carajás-Mine von Vale in Brasilien, setzt auf eine Flotte von Trockentransformatoren von ABB. Es ist mit 135 Gussspulentransformatoren von ABB ausgestattet, um die Leistung herabzusetzen und Geräte wie Bagger, Stapler, Rückladegeräte und Förderbänder mit Strom zu versorgen.

ABB lieferte die Transformatoren im Rahmen eines Vertrags für Elektro- und Automatisierungssysteme, um eine wesentliche Erweiterung der Anlage zu ermöglichen.

FÜR DIE UNTERÜBERTRAGUNG BIS ZU 72 kV ausgelegt

Die Technologie der Trockentransformatoren hat in den letzten Jahren eine stetige Weiterentwicklung erfahren. Dadurch ergeben sich Potenziale für neue Anwendungen.

Trockentransformatoren sind jetzt für höhere Spannungen als je zuvor erhältlich – Einheiten sind jetzt mit Nennspannungen von bis zu 72 kV erhältlich. Dadurch eignen sich Trockentransformatoren für Unterübertragungsanwendungen für Versorgungsunternehmen, die Schwerindustrie, Offshore-Öl- und -Gasanlagen sowie für die Energieverwaltung in Infrastrukturen wie Flughäfen und Stadien.

Ein Energieversorger in Nordamerika hat eine ölgefüllte 27-MVA-Transformatoreinheit durch einen 30-MVA-69-kV-HiDry-Transformator ersetzt. Durch die Umstellung auf ein Trockengerät machte der Betreiber die Notwendigkeit einer Brandbekämpfungsanlage überflüssig und eliminierte das Risiko eines Ölaustritts in eine nahegelegene Wasserstraße.

Diese sind völlig frei von Isolieröl, einschließlich des Laststufenschalters (OLTC), der zur Variation der Ausgangsspannung dient.

TVRT FÜR SCHALTWIDERSTAND

Darüber hinaus hat ABB eine neue Reihe von Trockentransformatoren eingeführt, die speziell für Anwendungen entwickelt wurden, bei denen häufig geschaltet wird (einmal im Monat oder öfter).

Der transient spannungsfeste Transformator (TVRT) hat potenzielle Anwendungen in der Schwerindustrie, in Rechenzentren, in der Traktionsinfrastruktur oder zur Stromversorgung von Mehrpulsgleichrichtern. Es besteht auch das Potenzial, Solar-Photovoltaikanlagen anzuschließen, bei denen es bei vorbeiziehenden Wolken zu plötzlichen Leistungseinbrüchen und -spitzen kommen kann.

Für Tauchanwendungen abgedichtet

Eine weitere potenzielle Anwendung für Trockentransformatoren besteht darin, dass sie in hermetisch abgedichteten Tanks für raue Umgebungen geliefert werden können, beispielsweise für städtische Netzwerke, die anfällig für Überschwemmungen sein können, Offshore-Plattformen, Minen und chemische Verarbeitungsanlagen, in denen eine korrosive Umgebung herrschen kann.

Ein solcher Transformator unter den Straßen von Manhattan in New York hat die Hurrikane Sandy und Irina überstanden und funktionierte weiterhin, obwohl er 20 Fuß unter Wasser stand. Der Tank steht unter Überdruck mit Stickstoff und ist mit Sensoren ausgestattet, um Druckverluste zu erkennen, die auf Tankkorrosion hinweisen könnten.

Pablo Castano-Marshal folgt niemandem. Autodesk_newABB