Verständnis für Transformatorschutzvorrichtungen: Ölpolster Dämpfer Feuchtigkeitsschwämme und mehr

Hauptaufbau des Transformators und Sicherheitsschutzvorrichtungen

Ein Starkstromtransformator ist mit mehreren wichtigen Sicherheitsschutzvorrichtungen ausgestattet, um eine zuverlässige und sichere Betriebsführung zu gewährleisten. Diese Komponenten spielen wesentliche Rollen bei der Überwachung, dem Schutz und der Aufrechterhaltung der Integrität des Transformators unter verschiedenen Betriebsbedingungen.

1. Ölpolster (Konservierungsbehälter)

Das Ölpolster, auch als Konservierungsbehälter bekannt, hat in der Regel ein Volumen von etwa 8–10 % des gesamten Transformatorenölvolumens. Seine Hauptfunktionen sind die Aufnahme der Ausdehnung und Verkürzung des Isolieröls aufgrund von Temperaturschwankungen, die Minimierung des direkten Kontakts zwischen dem Öl und der Umgebungsluft und somit die Reduzierung der Ölverschlechterung durch Feuchtigkeitsabsorption und Oxidation. Um den Schutz weiter zu verbessern, werden Feuchtigkeitssorbentien (Atemventile) am Ölpolster installiert, um unfiltrierte Luft vom Eindringen in den Transformator während der Ölvolumentänderungen abzuhalten.

2. Feuchtigkeitssorbent (Atemventil) und Ölreiniger (Filter)

• Der Feuchtigkeitssorbent, oft als Atemventil bezeichnet, wird mit Trocknungsmitteln wie Silicagel oder aktivem Aluminiumoxid gefüllt. In vielen Konstruktionen wird farbwechselndes Silicagel verwendet – es erscheint blau, wenn es trocken ist, und färbt sich rosa oder rot, wenn es mit Feuchtigkeit gesättigt ist – und bietet eine visuelle Anzeige für Wartungsmaßnahmen, wie das Trocknen oder Austauschen des Sorbentmaterials.

• Der Ölreiniger, auch als Filter oder Regenerator bekannt, enthält ähnliche Sorbentmaterialien (z. B. Silicagel, aktiviertes Aluminiumoxid) in einem zylindrischen Gehäuse. Während das Transformatorenöl durch diese Einheit zirkuliert, entfernen die Sorbente Feuchtigkeit, organische Säuren und Oxidationsprodukte, was dazu beiträgt, die Ölreinheit, die Dielektrizitätsstärke und die allgemeine Haltbarkeit aufrechtzuerhalten.

3. Explosionssicherer Rohr (Sicherheitsdurchlass) / Druckentlastungsvorrichtung

Das explosionssichere Rohr, auch als Sicherheitsdurchlass bekannt, ist auf dem Deckel des Transformatorbehälters montiert und dient der schnellen Entlastung von übermäßigem internem Druck im Falle eines schwerwiegenden internen Fehlers, wie einem Bogen oder Kurzschluss, um eine katastrophale Behälterruptur zu verhindern. In modernen großen Starkstromtransformatoren wurde dieses Gerät weitgehend durch Druckentlastungsklappen ersetzt. Diese Klappen sind so konstruiert, dass sie automatisch aktiviert werden, wenn der interne Druck einen sicheren Schwellwert überschreitet. Bei ihrer Aktivierung entlasten sie nicht nur den Druck, sondern lösen auch Alarmkontakte oder Tripsignale aus, um Betreiber zu warnen oder den Ausschalterbetrieb zu initiieren, was den Systemschutz verbessert.

4. Zusätzliche Sicherheits- und Überwachungsvorrichtungen

Neben den oben genannten Vorrichtungen sind Transformatoren auch mit verschiedenen anderen schützenden und überwachenden Komponenten ausgestattet, einschließlich:

• Gasschutz (Buchholz-Relais) zur Erkennung interner Fehler wie Bögen oder Isolierbrüche, die Gas erzeugen;

• Temperaturmesser zur Überwachung der Wicklung- und Ölteiltemperaturen;

• Ölstandsanzeigen zur Echtzeitvisualisierung der Ölstände im Konservierungsbehälter.

Diese Sicherheitsvorrichtungen sorgen gemeinsam dafür, dass der Transformator während seines gesamten Dienstlebens effizient, zuverlässig und sicher betrieben wird.