EOS Trusted Purity Blog

Energieversorgung: Was bedeutet ein Transformator-Ausfall im Betrieb?

Geschrieben von Kilian Gerbl | 13.2.2024

Transformatoren spielen eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Spannung in Stromkreisen. Wenn sie ausfallen, können ganze Systeme nicht mehr funktionieren und Betriebsunterbrechungen verursachen, die kostspielig und sogar gefährlich sind. In diesem Artikel gehen wir auf mögliche Ursachen für Transformator-Ausfälle ein, untersuchen die Folgen, die diese Ausfälle für Unternehmen und Energiebetriebe haben können und machen Vorschläge zur Vorbeugung.

Ob Besitzer und Betreiber einzelner Module oder ganzer Solar- und Windparks, ob größere Unternehmen, die zusätzlich mit der Einspeisung von Strom ins Netz Geld verdienen, oder Kleinbetriebe – sie alle müssen bei einem Transformator-Ausfall mit einem Produktionsausfall rechnen. Es drohen hohe Ausfallkosten und gegebenenfalls lange Vorlaufzeiten für den Tausch eines Transformators.

 

Hauptursachen für einen Transformator-Ausfall im Unternehmen

Der Ausfall eines Transformators kann mehrere Ursachen haben, wie beispielsweise:

  • Überhitzung: Eine häufige Ursache ist Überhitzung, die in der Regel auf eine Überschreitung der maximalen Lastkapazität oder unzureichende Kühlung zurückzuführen ist. Dies kann den Abbau der Isolierung beschleunigen und zur Überlastung aller verbauten Materialien führen. 
  • Feuchtigkeit: Ein weiteres Problem ist das Eindringen von Feuchtigkeit, das die Durchschlagsfestigkeit der Isolierung hemmt. 
  • Handhabung: Physikalische Stöße oder unsachgemäße Handhabung können zu Verformungen der Wicklungen führen und Kurzschlüsse verursachen. 
  • Ungleichgewicht: Außerdem können extreme Spannungsspitzen in elektrischen Netzen Transformatoren übermäßig belasten, was zu Ausfällen der Isolierung und der Wicklungen führen kann. 
  • Verschleiß: Auch lose Verbindungen sowie die Alterung der Infrastruktur stellen ein inhärentes Risiko dar, da Verschleiß und Abnutzung die Zuverlässigkeit von Transformatoren im Laufe der Zeit beeinträchtigen. 

Selbst kleinste Fehler im Umgang mit Transformatoren sollten nicht ignoriert werden. Es sind häufig Hinweise auf tieferliegende Probleme und können erhebliche Ausfälle ankündigen. Das Verständnis dieser Ursachen spielt eine entscheidende Rolle, um ungeplante Transformatoren-Ausfallzeiten zu vermeiden.

 

Wie können frühzeitig Fehler am Transformator erkannt und einem Transformator-Ausfall vorgebeugt werden?

Transformatorenöl wird verwendet, um die Wicklungen zu isolieren, die Anlage zu kühlen, die Wärme zu übertragen und den Transformator von seiner Umgebung zu isolieren. Der Zustand des Isolieröls im Transformator sagt viel über den Zustand des Transformators aus. Daher sind Unternehmen gut beraten neben einer regelmäßigen Sichtkontrolle des Transformators sowie einer elektrischen Messung auch eine Isolieröl-Analyse durchführen zu lassen.

Lesen Sie mehr zu den Eigenschaften von Isolierölen in diesem Blogartikel:

 

Unser EOS Trusted Purity Blog informiert Sie, wie Sie die Sicherheit und Performance sowie das Management von  Transformatoren verbessern können:

 

 

Konsequenzen: Das bedeutet ein Transformator-Ausfall

Plötzliche Ausfälle von Transformatoren beschränken sich nicht nur auf Schäden an den Transformatoren selbst. Sie können zu massiven Stromausfällen führen und Arbeitsabläufe stören oder sogar den gesamten Produktionsbetrieb zum Erliegen bringen. Tiefgreifende finanzielle Auswirkungen sind mögliche Konsequenzen.

Aber auch kritische Infrastrukturen können betroffen sein. Darüber hinaus kann der Ausfall von Transformatoren in einem Stromnetz zu Spannungsschwankungen führen, die andere an das Netz angeschlossene elektrische Geräte und Systeme beeinträchtigen. 

 

Gut zu wissen:

  • Totalausfälle sind selten
    Die Wahrscheinlichkeit liegt bei 0,1 Prozent. Dennoch ist ein solcher Vorfall fatal, sollte er eintreten, da ein Ausfall auch immer das gesamte lokale Netz betrifft. Ebenso ist es schwierig und auch teuer, einen Ersatz zu bekommen, sowohl Geräte als auch Techniker sind selten sofort verfügbar.
  • Redundanz in der Transformatoren-Technik wird hochgehalten
    Da die Stromversorgung Schlüsselfaktor für eine laufende Produktion ist, gibt es auch innerhalb von Unternehmen im Bereich der Transformatoren Redundanz-Konzepte. Meist sind Ersatz-Transformatoren auf Lager, die innerhalb kürzester Zeit ausgefallene Transformatoren ersetzen können. Oder es sind gleich zwei Transformatoren in einem Ringschluss im Einsatz, um die Last zu gegebenenfalls zu verschieben.
  • Auch ohne Totalausfall drohen Gefahren und Mehrkosten 
    Nicht nur kostenintensive Produktionsausfälle sind vermeidbar, auch Leistungseinbußen oder Versicherungsfälle werden reduziert, wenn Transformatoren entsprechend gewartet und die Qualität des Isolieröls gemanagt und hochgehalten wird. Verschmutzungen, mangelhafte Umgebungsbedingungen oder eine zu hohe Belastung werden durch regelmäßige Transformatorenöl-Probenahmen, Analysen sowie Dokumentation der Daten rechtzeitig erkannt.

 

Lesen Sie mehr zum besseren Management von Isolierölen in diesem Blogartikel:

 

Weniger Kosten und mehr Sicherheit mit Transformatorenwartung

Wenn das Transformatorenöl nicht regelmäßig gewartet wird, wird die Leistung des Transformators ineffizient, und bei schlechter Isolierölqualität geht viel Energie verloren. Die Sicherstellung einer guten Qualität und Unversehrtheit des Transformatorenöls ist daher ein wichtiger Aspekt umfassender Wartungsdienste.

Dazu gehören regelmäßige Isolieröl-Analysen, die Verunreinigungen und Abbauprozesse aufdecken, die zu Leistungsproblemen oder Ausfällen führen können. Eine ordnungsgemäße Transformatoren-Wartung geht über die Zustandsbeurteilung des Isolieröls hinaus und umfasst die Inspektion von Durchführungen, Laststufenschaltern und Dichtungen auf Anzeichen von Verschleiß.

 

Früherkennung: Potenzielle Transformatoren-Probleme planmäßig und präventiv angehen

Besser als einzelne Isolieröl-Analysen oder einzelne Wartungen ist ein umfassendes Transformatorenöl-Management.

Das Transformatorenöl-Management besteht aus einer Kombination aus

  1. konsistenten Wartungsplänen und Serviceleistungen, 
  2. fortschrittlichen Diagnose-Werkzeugen und -techniken sowie 
  3. einer Datenbank, die historische und aktuelle Analysen zusammenführt. 

Dieses Gesamtkonzept zur Vorbeugung unterstützt die Sorgfaltspflicht und eine unterbrechungsfreie Stromversorgung, hält die Robustheit des Stromnetzes aufrecht und verlängert darüber hinaus die Laufzeit von Transformatoren. 


Lesen Sie mehr zu Vorbeugungsmaßnahmen im Zusammenhang mit Transformatoren in diesem Blogartikel:



Fazit

Transformator-Ausfälle führen zu unmittelbaren finanziellen Verlusten aufgrund der verringerten Energieerzeugung und -versorgung und können ganze Produktionsausfälle in den Industriebetrieben verursachen. Auch bedingen sie Kosten für die Reparatur und den Ersatz der beschädigten Anlagen. Teils müssen Unternehmen mit langen Vorlaufzeiten für den Tausch eines Transformators rechnen.

Es empfiehlt sich ein professioneller Transformatoren-Service:

Um diese Risiken und potenziellen wirtschaftlichen Auswirkungen zu mindern, sind nicht nur Investitionen in hochwertige Transformatoren empfehlenswert, sondern auch die proaktive, intelligente Überwachung von Transformatoren. Dieses Monitoring bzw. Management kann den Zustand von Transformatoren kontinuierlich bewerten, sodass die Performance konstant und zuverlässig bleibt und mögliche Transformatoren-Ausfälle vermieden werden können.

 

Außerdem:
Das richtige Transformatorenöl-Management verlängert die Lebenszeit und Performance von Transformatoren. Wie das geht? Lesen Sie hier weiter:
Vollständigen Beitrag anzeigen