3000 KVA IEC 60076 Leistungstransformatoren – 88/11 KV|Südafrika 2025

01 Allgemein

1.1 Projektbeschreibung

Der 3000-kVA-Erdungstransformator wurde 2025 nach Südafrika geliefert. Die Nennleistung des Transformators beträgt 3000 kVA mit ONAN-Kühlung. Die Primärspannung beträgt 88 kV mit einem Abgriffsbereich von ±2*2,5 % (NLTC), die Sekundärspannung beträgt 11 kV, sie bildeten eine Vektorgruppe von Dyn11.

Dieser Transformator ist für den Betrieb in rauen Umgebungen mit einem Höhenbereich von 0 bis 1800 m, einem Temperaturbereich von -5 bis +45 Grad und starker Verschmutzung (Salzlösung oder Industrierauch) konzipiert und vereint robuste Leistung und spezielle Konfigurationen, um den Anforderungen von Stromversorgungssystemen für Umspannwerke gerecht zu werden.

Mit einer Nennkapazität von 3 MVA und einem Spannungsverhältnis von 88/11 kV (Frequenz 50 ± 2,5 Hz) verfügt der Transformator über Kupferwicklungen für hervorragende Leitfähigkeit und mechanische Festigkeit, gepaart mit dem ONAN-Kühlmodus und Dyn11-Anschluss. Zu den wichtigsten elektrischen Parametern gehören eine Mindestimpedanz von 8 %, NLTC am Laststufenschalter (±2 * 2,5 %, abschließbar) und Nulllast/Lastverluste von 3,9 kW/20 kW, was einen effizienten und stabilen Betrieb gewährleistet. Es ist mit einem umfassenden Schutzsystem ausgestattet, darunter ein einzelnes Schwimmer-Gasrelais (mit Alarm- und Auslösekontakten), ein thermisches Überlastrelais (umgebungskompensiert, auf 115 Grad eingestellt), ein Überdruckventil und ein einstellbares Kontaktöloberflächenthermometer (auslösend bei 90 Grad), was mehrschichtige Sicherheitsgarantien bietet.

Strukturell verfügt der Transformator über einen geschweißten Tank aus mindestens 6 mm dickem Stahlblech (16 mm Grundplatte) und abnehmbare feuerverzinkte Heizkörper, mit einem grauen Tank und einem weißen Ausdehnungsgefäß (125 μm-Beschichtung für stark verschmutzte Bereiche). Es ist ohne Rollen konzipiert, verfügt aber über eine stabile Basis, die mit Stahlschienen mit einem Abstand von 1000 mm- kompatibel ist, und erfüllt die Schutzart IP55 für den Anschlusskasten. Die stromführenden Teile halten einen Bodenabstand von 3500 mm ein und alle Buchsen, Stangen und Anschlüsse (größer oder gleich 19 mm für Primär-/Sekundärverbindungen) gewährleisten eine ausreichende mechanische Festigkeit. Darüber hinaus ist der Transformator so konstruiert, dass er einer harmonischen Gesamtverzerrung der Spannung an der Niederspannungswicklung von bis zu 27 % standhält, was ihn ideal für 11-kV- und 6,6-kV-Übertragungsleitungssysteme in Umspannwerken macht.

1.2 Technische Spezifikation

3000-kVA-Leistungstransformatoren gemäß IEC 60076, Spezifikationen, Typ und Datenblatt

1.3 Zeichnungen

Zeichnung und Größe des 3000-kVA-Traktionstransformators.

02 Fertigung

2.1 Panzer

Der Tank der 3MVA-88/11kV IEC 60076-Leistungstransformatoren verfügt über eine geschweißte Konstruktion, die mit abnehmbaren feuerverzinkten Heizkörpern kompatibel ist und aus mindestens 6 mm Stahlblech (16 mm{10}}dicke Grundplatte) besteht. Es ist mit verschraubten Inspektionsdeckeln/Schächten mit Dichtungen und robusten Griffen ausgestattet und wird ohne Rollen, aber mit einer stabilen Basis für die Montage auf in Beton eingelassenen Stahlschienen mit einem Abstand von 1000 mm geliefert. Der grau lackierte Tank mit einer 125-μm-Beschichtung für stark verschmutzte Bereiche verfügt außerdem über eine externe Erdungsklemme zum Anschließen von 95-mm²-Kabeln, um Zuverlässigkeit und Anpassungsfähigkeit an raue Betriebsbedingungen zu gewährleisten.

2.2 Thermometer

Der 3MVA-88/11kV IEC 60076-Leistungstransformator ist mit zwei Thermometern ausgestattet: einem Öloberflächenthermometer vom Typ Zeiger- mit einstellbaren Kontakten (normalerweise für den Betrieb bei 90 Grad eingestellt) und Auslösekontakten für 110 V Gleichstrom, 6 A (Hilfsrelais optional bei Bedarf) und einem thermischen Überlastrelais (dient als Wicklungsthermometer) mit Umgebungstemperaturkompensation, Last-Temperatur-Korrelation und voreingestellten Auslösekontakten 115 Grad bei gleicher Nennspannung von 110 V DC und 6 A.

2.3 Steuerkasten

Der Steuerkasten dieses Erdungstransformators ist ein robustes Edelstahlgehäuse mit einer zu öffnenden, verriegelten Tür. Im Inneren sind Klemmenblöcke, kleine Steuerkomponenten (z. B. Relais/Instrumente) und beschriftete Kabel untergebracht. Äußerlich wird eine „Exe-G2“-Markierung auf einem angeschlossenen Kabelkanal angezeigt, während gewellte Kabelverschraubungen an der Unterseite eine saubere Kabeleinführung ermöglichen und die Betriebssteuerung und Signalübertragung des Geräts unterstützen.

2.4 Abnehmbarer, feuerverzinkter Heizkörper

Die 3MVA-88/11kV IEC 60076-Leistungstransformatoren sind mit abnehmbaren, feuerverzinkten Heizkörpern ausgestattet: Diese korrosionsbeständigen, verzinkten-Komponenten werden an den geschweißten Tank des Geräts angeschlossen, mit dem ONAN-Kühlsystem gekoppelt, um die Betriebswärme effizient abzuleiten, und können zu Wartungszwecken leicht entfernt werden,-wodurch sie gut-für die Transformatoren geeignet sind raue, stark verschmutzende Betriebsbedingungen.

2,5 LV-Buchse

Die Niederspannungs-Porzellandurchführung für den Erdungstransformator verfügt über einen stabilen, glasierten Porzellanisolator. Typischerweise wird es am Transformatorkessel angeflanscht, wobei sein unterer Anschlussbolzen direkt in einen angeschlossenen, vollständig gekapselten Kabelanschlusskasten hineinragt oder darin eingegossen ist. Dieses integrierte Design bietet einen robusten, abgedichteten und geschützten Übergang von der Transformatorwicklung zu den externen Stromkabeln und sorgt so für einen zuverlässigen und wartungsfreundlichen Verbindungspunkt.

2.6 Ölprobenventil

Es besteht aus Messing und bietet eine gute Korrosionsbeständigkeit und Dichtungssicherheit, die dem Betriebsmedium des Transformatoröls entspricht. Als wichtiger Bestandteil der routinemäßigen Wartung und Zustandsüberwachung ermöglicht dieses Ventil den Bedienern die bequeme Entnahme von Isolierölproben: Diese Proben werden dann auf Indikatoren wie Isolationsleistung, Wassergehalt und Verunreinigungsgehalt getestet, um eine rechtzeitige Beurteilung der Ölqualität und des internen Betriebszustands des Transformators zu ermöglichen. Sein kompaktes, abgedichtetes Design gewährleistet nicht nur die Dichtheit des Ölsystems, sondern ermöglicht auch eine schnelle und unkomplizierte Bedienung.

03 Testen

Der Hilfskabel-Isolationstest überprüft die Integrität aller sekundären Steuer- und Überwachungskreise (z. B. für Temperaturanzeigen, Alarme oder Lüftersteuerungen), indem eine Gleichspannung, typischerweise 500 V oder 1000 V, zwischen der gebündelten Verkabelung und Erde angelegt wird. Der gemessene Isolationswiderstand, der einen festgelegten Mindestschwellenwert (häufig 1-5 MΩ) überschreiten muss, stellt sicher, dass es keine schädlichen Erdschlüsse oder feuchtigkeitsbedingten Kriechpfade gibt, die die Zuverlässigkeit der Schutz- und Überwachungssysteme beeinträchtigen könnten, und sichert so die Nebenfunktionen des Transformators.

04 Website und Zusammenfassung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Erdungstransformator eine entscheidende Komponente in modernen Energiesystemen ist und Sicherheit, Stabilität und Zuverlässigkeit gewährleistet. Durch die Bereitstellung eines definierten Neutralpunkts für die Erdung werden Fehlerströme effektiv verwaltet, Überspannungen begrenzt und der Schutz von Geräten und Personal verbessert. Seine Rolle ist unverzichtbar bei der Aufrechterhaltung des Systemgleichgewichts und der Vermeidung von Schäden bei Ungleichgewichten oder Fehlerzuständen. Da sich Stromnetze ständig weiterentwickeln, bleibt die Bedeutung robuster und gut konzipierter Erdungslösungen für eine nachhaltige und sichere elektrische Infrastruktur weiterhin von größter Bedeutung.