Die neu entwickelten, geraden Connex-Transformatoren-anschlüsse bis 52 kV verbinden die Transformatoren und Schaltanlagen berührungssicher über die Stockwerke hinweg. In diese jüngste Komponente der Connex-Familie können zum ersten Mal mehrere vertikal geführte MV-Kabel gesteckt werden.
Zürich-Nord, Eduard-Imhof-Straße. Das Umspannwerk Oerlikon könnte nahezu unsichtbar sein, hätte ewz nicht über seinen drei unterirdischen Ebenen einen Netzstützpunkt errichten lassen. In den oberirdischen Neubauten mit Lager, Werkstatt und Sozialräumen sind bis zu 45 ewz-Mitarbeiter für Netzausbau und Instandhaltung stationiert. ewz zählt zu den zehn umsatzstärksten Energie-Dienstleistungsunternehmen in der Schweiz und versorgt seit 1892 die Stadt Zürich und Teile des Kantons Graubünden mit Strom.
Technik der Zukunft
Oerlikon ist ein zukunftsweisendes Umspannungswerk. Platzsparend gebaut mit kompakter Anschlusstechnik, kosteneffizient durch die frei werdenden Flächen mitten im Stadtzentrum und nachhaltig, da für die gasisolierten Hoch- und Mittelspannungsschaltanlagen kein SF6-Gas, sondern ein umweltverträgliches Gasgemisch verwendet wird. Höchste Ansprüche stellt ewz in jeder Hinsicht an die eingesetzte Technik, wie Pascal Müller, der als Gesamtleiter die Errichtung des neuen Umspannwerks und Netzstützpunktes verantwortete, erläutert: „Wenn ein Komponentenfehler eintritt, dann mit hoher statistischer Wahrscheinlichkeit an einer Anlagen-Schnittstelle. Um dieses betriebstypische Risiko zu minimieren, legen wir auch bei der Anschlusstechnik größten Wert auf Qualität.“ Deswegen kommen Connex-Anschlüsse von Pfisterer zum Einsatz. Die Kosteneffekte der Komponentengüte hat der Ingenieur untersucht. Er gehört zu einem Autorenteam, das 2003 ein neuartiges Rechenmodell zur Kostenwirksamkeit von Investitionen in elektrische Betriebsmittel vorgestellt hatte. Der Beitrag fokussiert Störfallszenarien, deren Ursachen mit der Komponentenqualität zusammenhängen. Neben den vorhersehbaren Aufwänden berücksichtigt das Modell ereignisbedingte Kosten. „Darunter fallen das Management und die Beseitigung von Störungen, aber auch Folgekosten wie Umsatzeinbußen und Imageschäden“, erklärt Müller. Deren Berechnung für einen 170-kV-Leistungsschalter und ein Umspannwerk ergab, dass ihr Anteil an den Lebenszyklus-Kosten bei anfälligeren Produkten sprunghaft ansteigen kann. Bei hoher Qualität und Zuverlässigkeit der Komponenten dagegen fielen sie kaum ins Gewicht.
Hochkompakter Anlagenanschluss
Als zuverlässige Kabelanschlusstechnik hat sich Connex im ewz-Netz in diversen Anlagen bereits erwiesen. „Wir verwenden Connex-Systeme und -Komponenten seit über zehn Jahren mit sehr guten Erfahrungen. Im neuen Umspannwerk Oerlikon sind alle Hoch- und Mittelspannungsanschlüsse der zwei Schaltanlagen und drei Transformatoren damit ausgeführt“, sagt Müller beim Rundgang durch die unterirdischen Anlagenräume und öffnet eine signalrote Schiebewand. „Hier sieht man es im Einsatz, mit einer Neuheit der Produktfamilie.“ Ein 50-MVA-Leistungstransformator von ABB, 6,6 m hoch, 5,5 m lang und 4,1 m breit, dominiert den ersten Eindruck. Über seinem Deckel ragt das neue gerade MV-Connex-Transformatoren-Anschlussteil (TAT) der Größe 3 für 2.200 A respektive 3.150 A je nach Anschlussart und 52 kV. Darin sind drei mit MV-Connex-Kabelanschlussteilen ausgerüstete Kabel dicht nebeneinander eingesteckt, sie streben zur Decke. Die hochkompakte vertikale Kabelanbindung ist für Müller einer von mehreren Vorzügen des neuen Anschlusses: „Wie man sieht, ist seine vierte Anschluss-Stelle unbelegt. An diese können wir eine Connex-Erdungsgarnitur ohne Eingriffe in das Anlagen-Innenleben anschließen, womit die Kapselung des Systems erhalten bleibt. Die Spannungsfeststellung können wir komfortabel über den integrierten Spannungsabgriff durchführen, der direkt mit einem Pfisterer-Dauerspannungsanzeiger verbunden ist. Außerdem reduziert die Kapselung aller Connex-Kabelanschlüsse die Störanfälligkeit und macht auch alle Anlagen-Schnittstellen berührungssicher. Unser Wartungspersonal kann hier also ohne Absperrungen gefahrlos frei agieren, ein wichtiger Aspekt bei platzsparender Bauweise.“
Kosteneffizient zu mehr Platz
Die Transformatorzelle ist maximal genutzt. Mit einem Raumvolumen von 280 m3 und 35 m2 Fläche beherbergt sie nicht nur den insgesamt 80 t schweren Transformator. An seinen Querseiten ist er mit je einem Wärmeübertrager gekoppelt. Sie kühlen das Transformatoröl und beheizen mit dessen Wärme Luft und Wasser – eine von mehreren Maßnahmen, mit der das ewz den Energieaufwand für die Wärmeversorgung des Gebäudes möglichst gering hält. Wie viel Bauraum das neue Umspannwerk insgesamt spart, lässt die Aussicht von einem Balkon des Nachbargebäudes erahnen. Hinter dem neuen Netzstützpunkt breitet sich eine Freiluft-Hochspannungsschaltanlage über das ewz-Betriebsgelände. Sie gehört zum alten Umspannwerk Oerlikon, das seit 1949 die Züricher Stadtquartiere Oerlikon, Seebach und Neu-Affoltern mit Strom versorgt und mittlerweile seine technische Gesamtlebensdauer erreicht hat. Es wird durch das neue Umspannwerk ersetzt, das im August in Betrieb genommen wurde. Bis 2018 soll seine schrittweise Integration in das ewz-Netz abgeschlossen sein. Dann wird auch die Freiluftanlage, die bis dahin die Reserveversorgung sicherstellt, endgültig abgebaut. Sie erscheint deutlich größer als der gesamte Neubau. Müller fasst den Eindruck in eine konkrete Zahl: „Das neue Umspannwerk belegt inklusive seiner erweiterten technischen Einrichtung nur noch 30 Prozent des ursprünglich beanspruchten Raums.“ Sobald das alte Umspannwerk komplett abgebaut ist, wird wertvoller Baugrund frei. Rund 5.200 m2 plant das ewz, an die Stadt Zürich abzutreten. Der Mehraufwand für die unterirdische Bauweise ist hiermit gedeckt.
Vertikale Verbindung für bis zu vier Kabel
Das gerade MV-Connex-Transformatoren-Anschlussteil (TAT) für bis zu 52 kV ist der jüngste Neuzugang im Connex-System von Pfisterer. Es ermöglicht den hochkompakten Anschluss von bis zu vier Kabeln in vertikaler Lage. Damit können selbst auf unterschiedlichen Ebenen installierte Transformatoren und GIS berührungssicher verbunden werden. „In den letzten fünf Jahrzehnten wurden Umspannwerke immer platzsparender gebaut. Durch die Einführung des Connex-Systems und seine kontinuierliche Erweiterung gestalten wir diesen nachhaltigen Trend lösungsorientiert mit“, sagt Reto Aeschbach, Verkaufsleiter bei der Pfisterer Sefag AG.