Siemens baut leistungsstärksten Gießharztransformator der Welt

Mit seinen Geafol-Gießharztransformatoren entwickelt sich Siemens Power Transmission and Distribution (PTD) immer mehr zum Spezialisten für große Leistungen im Mittelspannungsbereich: Am 26. September verließ der bisher größte und leistungsstärkste Gießharztransformator der Welt mit einer Nennleistung von 40 MVA das Werk in Kirchheim/Teck. Den Entwicklern und Konstrukteuren war es zuvor gelungen, einen Gießharztransformator auf diese Leistung auszulegen. Zum Einsatz kommen werden zwei der neuen 40 MVA-Transformatoren bei einer Versuchs- und Testanlage für Hochspannungs-Gleichstromübertragungssysteme bei Siemens PTD in Erlangen.

Umfangreiche und aufwändige Routine-, Typ- und Sonderprüfungen des bisher größten Gießharztransformators haben gezeigt, dass die Transformatorvariante in dieser Leistungsklasse in vielen Fällen eine Alternative zum flüssigkeitsgefüllten Trafo sein kann. Dafür waren im Rahmen der Auslegung einige Sonderentwicklungen nötig. Während beispielsweise bei Gießharztransformatoren kleinerer Leistung die Oberspannungswicklungen aus einem Guss gefertigt werden, bestehen die Oberspannungsspulen des 50-Tonnen-Trafos mit einer Leistung von 40 MVA aus je sechs Teilspulen, die zu einer Wicklung zusammengeschaltet werden. Diese Wicklung hat spezielle Kühlkanäle, um die Verlustwärme abzuführen.

Die Vorteile gegenüber ölisolierten Transformatoren gleicher Leistung: Geafol-Gießharztransformatoren sind weitgehend wartungsfrei, schwer entflammbar und selbstverlöschend, lassen sich mit relativ geringem Aufwand recyceln, können für sehr niedrige Temperaturen ausgelegt werden und sind aufgrund ihrer geringen Brand- und Gewässerschutzauflagen fast überall aufstellbar. Dabei beanspruchen sie häufig weniger Aufstellungsfläche als vergleichbare flüssigkeitsgefüllte Transformatoren. Zudem erhöhen Ausführungen mit reduzierten Leerlauf- und Kurzschlussverlusten den Wirkungsgrad und senken so die Betriebskosten. Die Isolierung besteht aus einer umweltfreundlichen Epoxidharz-Quarzmehl-Mischung, bei der auch unter Einwirkung eines Lichtbogens keine toxischen Gase entstehen können. So können mit dem Einsatz von Gießharztransformatoren in vielen Fällen die Einschränkungen ölisolierter Transformatoren vermieden werden, deren Eigenschaften wie Betriebssicherheit und lange Lebensdauer jedoch übernommen werden.

Der 4,80 Meter lange, 2,80 Meter breite und – im transportbereiten Zustand – 4,70 Meter hohe Transformator wurde am 26. September 2007 vom Kirchheimer Werk aus per Sondertransport nach Plochingen transportiert. Von dort geht es per Schiff weiter nach Erlangen. Die beiden 40-MVA-Gießharztransformatoren (20/12,2 kV) kommen bei einem Systemtestaufbau für das neue Siemens-HGÜ-System HVDC Plus zum Einsatz. Der Testaufbau besteht aus zwei gleichspannungsseitig kurzgekuppelten Stromrichtern. Dabei sind die beiden Stromrichter auf der Drehstromseite über die Gießharztransformatoren an das Netz angeschlossen. Einer der großen Vorteile der Topologie des neuen HGÜ-Systems ist, dass dafür Standardnetztransformatoren einsetzbar sind. Der Versuchs- und Testaufbau ermöglicht es, das Systemverhalten der neuen Stromrichtertopologie einer HVDC-Plus-Anlage umfangreich und praxisnah zu testen. Darüber hinaus schafft er eine Ausgangsbasis für Weiterentwicklungen.

Siemens Power Transmission and Distribution (PTD), Erlangen, ist eines der führenden Unternehmen auf dem Weltmarkt für Energieübertragung und -verteilung. Als Produktlieferant, Systemintegrator, Komplettlösungs- und Serviceanbieter ermöglicht Siemens PTD Stromversorgern und der Industrie den wirtschaftlichen und zuverlässigen Transport elektrischer Energie vom Kraftwerk bis zum Verbraucher. In mehr als 100 Ländern vertreten, erwirtschaftete PTD mit weltweit rund 27.500 Mitarbeitern im Geschäftsjahr 2006 (30. September) einen Umsatz nach U.S. GAAP von 6,5 Mrd. EUR.