Vergleich der Energieeffizienzstandards für Drehstrom-Transformatoren

1. Übersicht

Die nationale Norm für "Mindestwerte der Energieeffizienz und die Energieeffizienzstufen für Starkstromtransformatoren" wurde grundlegend aktualisiert. Die neue Version, GB 20052-2024, wurde am 29. April 2024 veröffentlicht und soll ab dem 1. Februar 2025 offiziell in Kraft treten, wobei sie die aktuelle Version GB 20052-2020 vollständig ersetzen wird.

Diese Überarbeitung steht im Einklang mit den chinesischen „Dual Carbon“-Zielen, um die Energieeffizienz von Stromversorgungsgeräten weiter zu verbessern, veraltete Kapazitäten auszumerzen und erstmals Transformatoren im Bereich der erneuerbaren Energien in den Geltungsbereich aufzunehmen.

2. Wichtige technische Unterschiede

2.1 Erweitertes und angepasstes Anwendungsbereich

GB 20052-2024 hat seinen Anwendungsbereich erheblich angepasst, um sich an moderne Stromnetzstrukturen anzupassen:

• Neue Einbeziehung: Beinhaltet speziell Transformatoren, die für Photovoltaik (PV) und Windenergie konzipiert sind. Dies wird direkt die Ausrüstungsauswahl für Kraftwerke mit erneuerbaren Energien beeinflussen.
• Explizite Ausnahmen: Klärt weiter, dass es nicht auf gasgefüllte Transformatoren (SF6), mastmontierte Transformatoren und Naben-Transformatoren (die in der Regel durch Wärmeableitung und Platzbegrenzung eingeschränkt sind) anwendbar ist.
• Verfeinerungen: Bietet detailliertere Klassifizierungen für Verteilungs- und Starkstromtransformatoren über Spannungsebenen von 10kV, 35kV bis 220kV.

2.2 „Nach oben verschobene“ Definitionen der Energieeffizienzstufen

Der neue Standard setzt effektiv die hohen Effizienzniveaus des alten Standards als neue „Einstiegs“-Schwellenwerte.

Hinweis: Ehemals weit verbreitete Modelle wie S11 und SCB10/11 fallen nun unter den minimal zulässigen Energieeffizienzstandard (Stufe 3) und dürfen ab Februar 2025 nicht mehr hergestellt oder verkauft werden.

2.3 Verschärfung der Verlustgrenzwerte (P0​,Pk​)

Der Standard von 2024 konzentriert sich auf die Kontrolle des Leerlaufverlusts (P0​), fördert die Verwendung von amorphen Legierungen und hochpermeablem Siliziumstahl.

Vergleich für einen typischen 10kV / 1000kVA-Transformator (ungefähre Werte):

2.4 Änderungen an den Prüf- und Bewertungskriterien

• Bewertung speziell für erneuerbare Energien: Berücksichtigung der Betriebscharakteristiken bei niedriger Last (Intermittenz) von PV- und Windkraft-Transformator, legt der neue Standard den Fokus auf die Reduzierung der Leerlaufverluste, um die "Gesamteffizienz" zu verbessern.
• Kategorisierte Bewertung: Die Bewertungswege für ölgefüllte und trockene Transformatoren sind klarer voneinander abgegrenzt, unter Berücksichtigung ihrer unterschiedlichen thermischen Eigenschaften.
• Materialprüfung: Stärkere Anforderungen an die Überprüfung der Kernmaterialien (z.B. Amorphes Legierung vs. Siliziumstahl) während des Energieeffizienz-Klassifizierungsprozesses.

3. Umsetzung und Empfehlungen

• Wichtiger Termin: 1. Februar 2025.
• Vorhandenes Gerät: Geräte, die vor diesem Datum hergestellt und mit Energieeffizienz-Etiketten versehen wurden, können weiterhin verkauft und verwendet werden.
• Projektplanung: Elektroingenieuren wird empfohlen, in aktuellen und zukünftigen Entwürfen Ausrüstung gemäß dem GB 20052-2024-Standard (insbesondere für Projekte mit erneuerbaren Energien) zu verwenden, um die Netzwerkanbindung und mögliche Unterstützung durch grüne Finanzierung sicherzustellen.

4. Schlussfolgerung

Die Veröffentlichung des GB 20052-2024-Standards markiert den offiziellen Eintritt der chinesischen Transformatorindustrie in das Zeitalter der „Hohen Energieeffizienz“. Für Elektroingenieure ist es notwendig, sich nicht nur auf die Effizienzverbesserungen traditioneller Verteiltransformatoren, sondern auch auf die technische Auswahl von Transformatoren zur Unterstützung erneuerbarer Energien zu konzentrieren, insbesondere bei der Optimierung der Kernmaterialien und Designprozesse, um den zunehmend strengen Anforderungen an Leerlaufverluste gerecht zu werden.