Kompakte Anschlusstechnik für Transformatoren

Im Jahr 2020 gibt es voraussichtlich 27 Megacitys mit mehr als zehn Millionen Menschen. Weltweit wird in den Ballungszentren der Energiebedarf weiter wachsen – die verfügbare Fläche für Umspannwerke hingegen schrumpft.

Auf dem Fachkongress Transform stellte Pfisterer mit dem steckbaren Connex-System eine Anschlusslösung zum Bau kompakter Leistungstransformatoren vor. Diese können platzsparend auf deutlich geringeren Flächen oder sogar innerhalb von Gebäuden untergebracht werden. Über die steckbaren Hoch- und Mittelspannungsanschlüsse lassen sich die Transformatoren außerdem sehr schnell austauschen und sie bleiben flexibel einsetzbar ‒ auch bei veränderten Netzinfrastrukturen.

Ein leises Surren, das die Luft erfüllt, Transformatoren verteilt auf einer Fläche so groß wie ein Fußballfeld, das ist das typische Erscheinungsbild bisheriger Umspannwerke. Künftig wird sich dies jedoch ändern. Umspannwerke mit höherer Leistung auf einem Drittel der Fläche oder unsichtbar innerhalb von Gebäuden verbaut – das ist die Zukunft. „Der Trend zur Verstädterung erfordert einen technischen Philosophiewechsel für Umspannwerke: Weg von der klassischen Freileitungstechnik, hin zu isolierten Leitungen und zu gekapselten, berührungssicheren Anschluss-Systemen“, erklärt Eduardo Santana, Director Business Unit Cable Systems von Pfisterer. „Damit haben wir die Möglichkeit, deutlich kompaktere Transformatoren zu bauen.“ In dichter besiedelten Gebieten gibt es immer weniger Bauplatz. Deswegen werden Umspannwerke mehr Leistung auf weniger Fläche erbringen müssen und zunehmend in Gebäude integriert werden, ober- und unterirdisch sowie über mehrere Etagen hinweg. Mit der herkömmlichen Freileitungstechnik ist das nicht realisierbar. Die luftisolierten Leitungen erfordern große Sicherheitsabstände zu anderen Anlagen und Komponenten. Deswegen entwickelte Pfisterer das ursprünglich als Kabelanschluss konzipierte platzsparende, steckbare Connex-System für Spannungsbereiche von 12 kV bis 550 kV weiter zu einem umfassenden Anschluss-System für Transformatoren mit hochkompakten Mittel-spannungsanschlüssen und feststoffisolierten Überspannungsableitern für Hochspannung. Da alle Komponenten berührungssicher sind, können diese bei Bedarf selbst auf engstem Raum ohne Absperrung personensicher aufgestellt und einfach inspiziert werden. Im Vergleich zu fest installierten Komponenten bieten die steckbaren Verbindungen größte Flexibilität im Hinblick auf die sich wandelnde Netzinfrastruktur sowie Kostenvorteile bei Wartung und Austausch.

Flexibel für Netzveränderungen

Transformatoren mit Laufzeiten von bis zu 50 Jahren sind eine langfristige Investition. Aus heutiger Sicht ist für diesen Zeithorizont jedoch nicht absehbar, wie sich die Netzinfrastruktur und somit die Einsatzbedingungen der Transformatoren verändern werden. Zum weiterentwickelten Connex-System für Transformatoren gehört deshalb auch eine neue steckbare Durchführung für Freileitungsanschlüsse. Mit Connex verfügen die Anlagen damit über eine steckbare Universalschnittstelle sowohl für Freileitungstechnik als auch für isolierte Kabel und bleiben somit auch bei veränderten Praxisbedingungen langfristig einsatzfähig.

Schneller Wechsel

Dank der universellen steckbaren Connex-Schnittstelle verringert sich im Vergleich zu Transformatoren mit festen Durchführungen die Installationszeit zudem um bis zu 75 Prozent. Der Transformator bildet mit dem integrierten Anschlussteil eine Einheit und muss weder für Vor-Ort-Prüfungen noch für den Netz-Anschluss geöffnet werden. Auch weil keine Ölarbeiten notwendig sind, lassen sich die Transformatoren schnell erstmontieren, warten oder austauschen. Durch ihre einsatzbereite Anlieferung sind die ölgefüllten Transformatoren auch als sogenannte „Wandertrafos“ einsetzbar, sodass die kostenintensive redundante Vorhaltung fest installierter Ersatztransformatoren nicht mehr notwendig ist.
„Bei Pfisterer haben wir bereits vor Jahren die aufkommende Notwendigkeit für flexibel einsetzbare Transformatoren mit kompakter Anschlusstechnik erkannt und die technischen Lösungen dafür geschaffen“, so Eduardo Santana. „Inzwischen gibt es erste Beispiele für kompakte Umspannwerke in Gebäuden, beispielsweise das neue, auf drei unterirdischen Ebenen angelegte Umspannwerk Oerlikon in der Schweiz – und der Markt wächst.“