Ölgetränkte Transformatoren: Überblick, Merkmale und Anwendungen
Ein ölgetränkter Transformator ist eine weit verbreitete Art von Starkstromtransformator, der eine Flüssigkeit – in der Regel Isolieröl – als Isolier- und Kühlmedium verwendet.
Hauptmerkmale ölgetränkter Transformatoren:
Isolieröl: Das Isolieröl dient als primäres dielektrisches Medium, das die Wicklungen elektrisch vom Kern und dem Erdpotential isoliert. Mit seiner hohen dielektrischen Festigkeit verhindert es effektiv einen elektrischen Durchschlag zwischen den Wicklungen oder zwischen den Wicklungen und dem geerdeten Kern.
Kühlmechanismus: Neben der Isolation bietet das Öl durch Wärmeleitung und natürliche Konvektion eine effiziente Kühlung. Die Wicklungen und der Kern sind vollständig im Öl getränkt, das während des Betriebs die erzeugte Wärme absorbieren kann. Aufgrund seines hohen thermischen Fähigkeitsvolumens hilft das Öl, Wärme abzuführen und abzustrahlen, wodurch sichere Betriebstemperaturen aufrechterhalten werden.
Druckentlastungsgeräte: Da das Isolieröl bei Erwärmung während des Betriebs ausdehnt, sind ölgetränkte Transformatoren in der Regel mit Druckentlastungsgeräten ausgestattet. Diese Sicherheitsmechanismen geben überschüssiges Öldampf oder -druck bei internem Überdruck ab, um den Tank vor Rissen oder Explosionen zu schützen.
Wartung und Überwachung: Regelmäßige Ölprobenahmen und Wartungsarbeiten sind notwendig, um die Leistungsfähigkeit des Isolieröls sicherzustellen. Wichtige Prüfungen beinhalten die dielektrische Festigkeit, den Feuchtigkeitsgehalt und die Analyse gelöster Gase (DGA). Degradiertes Öl sollte nach Bedarf gefiltert, regeneriert oder ersetzt werden. Transformatoren sind auch mit Überwachungsinstrumenten wie Ölstandsanzeigern, Temperaturmessern und Drucksensoren ausgestattet, um den Betriebszustand ständig zu überprüfen.
Weite Anwendungsbereiche: Ölgetränkte Transformatoren werden in großem Umfang in Energieübertragungs- und -verteilungssystemen, Kraftwerken, Industrieanlagen und Umspannwerken eingesetzt. Sie sind in einem breiten Spannung- und Leistungsspektrum erhältlich und bieten unter verschiedenen Betriebsbedingungen eine stabile, zuverlässige und effiziente Energieversorgung.
Vorteile und Überlegungen:
Ölgetränkte Transformatoren bieten ausgezeichnete Isolierleistungen, hohe Kurzschlussbelastbarkeit, effektive Kühlung und lange Lebensdauer. Allerdings erfordern sie mehr Wartung als trockene Transformatoren, haben größere physische Abmessungen und ein höheres Gewicht und bergen potenzielle Umweltgefahren im Falle eines Ölaustritts. Daher ist eine sorgfältige Bewertung der Standortbedingungen, der Umweltvorschriften und der betrieblichen Anforderungen unerlässlich, wenn man für eine bestimmte Anwendung einen ölgetränkten Transformator auswählt.