20kV Dreiphasen-Ölgetränkter Erdtransformator

Obwohl die vollständig abgedichtete, ölgefüllte Bauweise den täglichen Wartungsaufwand reduziert, werden regelmäßige Sichtprüfungen und vorbeugende Kontrollen dennoch empfohlen.

Für die routinemäßige Vor-Ort-Inspektion sollten die Bediener den Ölstandsanzeiger beobachten, um sicherzustellen, dass sich der Ölstand im normalen Bereich befindet, auf Ölaustritt an Schweißnähten, Flanschen und Ventilstellen prüfen, die Porzellan-/Verbunddurchführungen auf Verschmutzung, Risse oder Kriechstromentladungsspuren inspizieren und eine zuverlässige Erdungsverbindung des Kesselgehäuses überprüfen. Für die jährliche vorbeugende Wartung werden Ölprobenuntersuchungen einschließlich der Durchschlagfestigkeit, das Nachziehen der Hochspannungsanschlussverbindungen und die Reinigung der Isolatoroberflächen von Verschmutzungen empfohlen.

Da Erdungstransformatoren unter normalen Netzbedingungen meist im Leerlaufzustand betrieben werden, treten die meisten Fehler erst bei tatsächlichen Erdschlussereignissen zutage, sodass die Sichtprüfung externer Bauteile den Hauptteil der täglichen Pflege bildet. Eine umfangreiche interne Demontage ist bei abgedichteten Einheiten unter normalen Lebensdauerbedingungen im Allgemeinen nicht erforderlich.

Der ölgefüllte Erdungstransformator verwendet Mineralöl als Isolier- und Kühlmedium. Er zeichnet sich durch eine hohe Überlastfähigkeit, eine gute Wärmeabfuhr und wettbewerbsfähige Stückkosten aus und eignet sich hervorragend für Freiluft-Umspannwerke, Wind- und Solarkraftwerke sowie Bergbau- und Industriestandorte, bei denen die Brandschutzanforderungen nicht extrem streng sind.

Die vollständig abgedichtete Tankbauweise ermöglicht einen langfristigen wartungsfreien Freiluftbetrieb. Der Trockenerdungstransformator verwendet eine Gießharzisolierung ohne brennbares Mineralöl und wird hauptsächlich für Innenraumanwendungen mit strengen Brandschutzanforderungen eingesetzt, wie z. B. städtische Unterflur-Umspannwerke und Hilfskraftwerke für Rechenzentren.

Einheiten in Trockenbauweise sind in der Regel mit höheren Beschaffungskosten und einer relativ begrenzten Überlastreserve verbunden. Zwischen den beiden Typen gibt es kein absolutes "Gut" oder "Schlecht"; bei der Auswahl sollten Brandrisiko, Installationsort, Budget und lokale Spezifikationsanforderungen gegeneinander abgewogen werden.

Das Standarddesign ist für Höhenlagen bis zu 1000 m und Verschmutzungsgrad II validiert. Wenn die Ausrüstung in Höhen über 1000 m eingesetzt wird, nimmt die Luftdurchschlagsfestigkeit mit der Höhe ab.

Dies erfordert vergrößerte Kriech- und Luftstrecken für Hochspannungsdurchführungen sowie eine entsprechende Herabsetzung der Isolationsbemessung. Für Küstenstandorte mit starkem Salznebel werden salznebelbeständige Kompositdurchführungen und ein verbesserter Korrosionsschutzanstrich für die gesamte Tankstruktur eingesetzt.

Die Kühlleistung verschlechtert sich auch in einer Umgebung mit großer Höhe und geringer Luftdichte, sodass eine entsprechende Berechnung der thermischen Leistungsreduzierung durchgeführt wird.

Diese Anpassungen an die Umgebungsbedingungen werden während der Produktionsphase im Werk und nicht durch eine Nachrüstung vor Ort durchgeführt, daher sind besondere Betriebsbedingungen bereits in der Phase der technischen Klärung zu melden.

Um ein vollständig abgestimmtes technisches Angebot zu erstellen, sollten mehrere zentrale Standortparameter in der frühen Projektphase mitgeteilt werden.

Neben der Systemnennspannung müssen Sie den gemessenen oder berechneten kapazitiven Erdfehlerstrom des Gesamtsystems, das gewählte Neutralpunkt-Erdungskonzept, sei es resonante Erdung mit Erdschlusslöschspule oder ohmsche Erdung mit Neutralpunkt-Erdungswiderstand, sowie die Auslösezeit des Relaisschutzes, welche die erforderliche Kurzzeitfehlerdauer definiert, angeben.

Darüber hinaus sollten die tatsächlichen Umweltbedingungen am Standort, einschließlich Höhenlage, maximale und minimale Umgebungstemperatur, Verschmutzungsgrad, relative Luftfeuchtigkeit sowie Aufstellungsort im Innen- oder Außenbereich, geklärt werden.

Falls Eigenbedarfsleistung für das Umspannwerk erforderlich ist, muss auch der Last-kVA-Wert für die Sekundärwicklung angegeben werden. Vollständige Standortdaten helfen, unzureichende Spezifikationen oder Überdimensionierung zu vermeiden und stellen sicher, dass die Ausrüstung den Anforderungen der lokalen Netzschutzkoordination entspricht.

Erdungstransformatoren sind für den Kurzzeit-Erdfehlerbetrieb und nicht für den Dauerbetrieb bei Erdfehlern ausgelegt. Die Kurzzeitdauer definiert, wie lange die Einheit den vollen bemessenen Neutralpunkt-Erdfehlerstrom sicher aufnehmen kann, ohne zu überhitzen.

Rockwill bietet Standardoptionen von 10 s / 30 s / 60 s an. Diese Zeiteinstellung muss mit der Auslösezeit des netzweiten Relaisschutzes koordiniert werden. Beispielsweise können schnell auslösende, widerstandsgeerdete Systeme 10 Sekunden wählen, während resonanzgeerdete Netze mit verzögerter Fehlerausräumung üblicherweise eine Bemessung von 30 s oder 60 s annehmen.

Eine falsche Auswahl der Kurzzeitdauer kann bei tatsächlichen Erdfehlern zu einem übermäßigen Überhitzungsrisiko führen.

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