Energie ist ein Kernthema unserer heutigen Gesellschaft – und ökonomisch, politisch und ökologisch eines der spannungsreichsten. Besonders in der jetzigen Zeit zwischen Energiewende, schwierigen geopolitischen Entwicklungen und unterbrochenen Lieferketten ist ein Umdenken der Industrie hinsichtlich Versorgungssicherheit bei gleichzeitiger Ressourcenschonung gefordert. Einen genaueren Blick auf Transformatoren zu werfen ist in diesem Zusammenhang eine dringliche Aufgabe. Denn für die Energieversorgung sind sie ein unverzichtbarer Bestandteil und spielen daher eine Schlüsselrolle, wenn es um Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit der Versorgungsnetze geht.
Der folgende Artikel wurde in der Energiewirtschaft (EW) 7/8 2022 und Netzpraxis (NP) 6/2022 veröffentlicht.
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Wie fragil unsere momentane Energieversorgung ist, wird in diesen Tagen deutlicher denn je. Gleichzeitig steht die Infrastruktur für den vollumfänglichen Umstieg auf erneuerbare Energien noch nicht bereit. Auch die globale Situation unterbrochener Lieferketten verzögert zusätzlich die Umsetzung der Energiewende und birgt außerdem Probleme bei der jetzigen Netzwerkstruktur, zum Beispiel bei Austausch und Neuanschaffung. Ein Dilemma, hinsichtlich einer dringend benötigten Beschleunigung der Energiewende und dem Aufbau resilienter Energiesysteme.
Für Stromnetzbetreiber und Industrieunternehmen gleichermaßen bedeutet diese Situation, sich schneller und intensiver mit der Energieversorgungssicherheit auseinanderzusetzen sowie kurz- und mittelfristige Lösungen zu definieren, um Prozessausfällen und Stillständen vorzubeugen.
Transformatoren spielen dabei eine zentrale Rolle und bieten ein hohes Potenzial für nachhaltige Lösungen. Als zuverlässige Garanten für stabile Produktionsabläufe sollten sie stärker in den Betrachtungsfokus rücken.
Denn verbesserte Performance und Laufzeiten von Transformatoren sind betriebskritische Anforderungen. Asset Manager stehen dabei vor vielfältigen Herausforderungen: Sicherstellung der Energieversorgung im Betrieb, Umsetzung von Klimaschutzzielen, Regularien und Verordnungen oder auch kostengünstige Lösungen beim Erhalt von Anlagen. Oft müssen Transformatoren länger im Einsatz bleiben, unter anderem weil die Verfügbarkeit neuer Geräte durch Lieferproblematiken nicht gewährleistet ist oder interne Budgetentscheidungen andere Prioritäten im Blick haben.
In diesem Zusammenhang sehen sich Verantwortliche in der Industrie, aber auch in Stadtwerken oder bei Energieversorgern vor der Frage, die Leistungsfähigkeit ihrer Transformatoren zu beurteilen, die häufig älter sind und eventuell nicht regelmäßig gewartet wurden. Mithilfe einer Isolierölprobe kann die Isolierölqualität geprüft werden. Sie ist eine der wichtigsten Aussagekriterien zum Zustand des Transformators, denn im Laufe der Betriebszeit nimmt die Ölqualität unter anderem durch Oxidation ab. Die anfangs vorhandenen Inhibitoren werden aufgebraucht und der Säuregehalt im Isolieröl steigt. Das wirkt sich negativ auf die thermischen und elektrischen Eigenschaften aus und kann im schlimmsten Fall den Ausfall eines Transformators bedeuten.
Eine Öl-Zustandsbeurteilung ist daher das erste Instrument der Wahl. Isolieröluntersuchungen ermöglichen eine Beurteilung der Isolierflüssigkeit hinsichtlich ihrer elektrischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften und geben Aufschluss über weitere Handlungsnotwendigkeiten.
Drei Argumente, warum die Öl-Zustandsbeurteilung fest in den Transformatoren-Wartungsplan integriert und in die vorgeschriebenen Audits aufgenommen werden sollte:
Die regelmäßige Kontrolle der Isolierölqualität ist ein wesentlicher Faktor, um die Betriebssicherheit von ölgefüllten elektrischen Betriebsmitteln zu gewährleisten.
2. Laufzeiten verlängern:Bei Abweichungen von den standardisierten Grenzwerten sinken unvermeidlich die Betriebssicherheit und die Lebensdauer der Transformatoren.
3. Kosten sparen:Zum richtigen Zeitpunkt erkannt, können kosteneffiziente Maßnahmen wie beispielsweise eine Isolierölaufbereitung – auch im laufenden Betrieb – durchgeführt werden.
Eine Routineanalyse nach internationalen Normen (DIN EN 60422) kann wichtige Auskünfte über den Zustand des Transformators geben und ermöglicht nötige Aktionen mit dem Ziel, die Ertragsleistung stabil zu halten und die Laufzeit zu verlängern.
Die Electrical Oil Services (EOS) unterstützt ihre Kunden bei dieser Zustandsbeurteilung und bietet die Isolierölanalyse an. Das impliziert eine Ölprobe – entnommen von ausgebildetem Fachpersonal unter Einhaltung der gebotenen Sicherheitsstandards – und die Auswertung in den eigenen modern ausgestatteten Laboratorien.
Je nach Zustand des Isolieröls ergeben sich mehrere Möglichkeiten zur Qualitätsverbesserung durch Vor-Ort-Arbeiten, wie beispielsweise
Für kritische Transformatoren bieten die EOS-Experten weitere Analysen an: Überwachung der Grenzflächenspannung, dielektrischer Verlustfaktor DDF (Tan Delta) und Papiereigenschaften (DP). Diese liefern zusätzliche forensische Informationen, die als Grundlage für Engineering- und Investitionsentscheidungen dienen können.
Politischer Druck, gesellschaftliche Trends und erhöhte Nachfrage, eigene Klimaschutzinteressen und nicht zuletzt europäische und nationale Regularien wie der ,Green Deal‘ oder das Maßnahmenpaket ,Fit for 55‘ rücken die Reduzierung von CO2-Emissionen immer stärker in den Fokus der Energieversorgungswirtschaft sowie großen Energieverbrauchern. Wichtige Bausteine sind dabei auch die Schonung von Ressourcen sowie eine höhere Energieeffizienz – mit zum Teil deutlichen finanziellen Vorteilen.
Präventives Isolieröl-Management kann dabei eine Schlüsselrolle spielen. Denn die Isolierölregeneration oder das nachhaltige Closed Loop-Modell (geschlossener Kreislauf) der EOS sind wichtige Beiträge zur Erreichung interner Klimaschutzziele. Dafür wird in diesem Rahmen gebrauchtes Transformatorenöl vom Kundenstandort eingesammelt, in einer der eigenen Produktionsanlagen zu einer neuwertigen Ölqualität nach dem Standard IEC 60296:2020 aufbereitet und schließlich als Isolieröl wieder in die Kreislaufwirtschaft zurückgegeben. Öl-Recycling ist daher eine nachhaltige und kosteneffiziente Alternative zu neuem Isolieröl – ein zukunftsträchtiges Modell.
Fazit
Energieintensive Unternehmen und Energieversorger sehen sich unsicheren Zeiten gegenüber. Eine Verlängerung von Transformatorenlaufzeiten wird von Asset Managern stärker in den Fokus gerückt. Ein effizienter Umgang mit Isolieröl stellt eine ressourcenschonende, tragfähige und kostenbewusste Lösung dar. Eine professionelle Isolierölanalyse ermöglicht eine schnelle Zustandsbeurteilung von Transformatoren und verhindert Ausfallzeiten oder längere Stillstände. Immer mehr Unternehmen aus der Energiewirtschaft setzen auf Recycling und Wiederverwendung von regeneriertem Transformatorenöl und tragen damit zweifach zu mehr Nachhaltigkeit bei: Beim Umgang mit der Ressource Isolieröl und durch eine verlängerte Einsatzfähigkeit von Transformatoren.
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Häufige Fragen von Asset Managern:
Woran erkenne ich den Zustand meines Transformators?
Anhand der Analyseergebnisse einer Isolierölprobe können eindeutige Rückschlüsse auf den Zustand des Transformators und seine Leistungsfähigkeit gezogen werden.
Wie lange dauert eine Isolierölanalyse?
Mit eigenen Laboratorien ausgestattet, sind Ergebnisse innerhalb einer Woche üblich.
Was sind die nächsten Schritte nach der Ölanalyse?
Sobald die Testergebnisse vorliegen, erstellen die EOS-Experten eine Befundinterpretation und beraten ihre Kunden individuell über die besten technischen Lösungen.
Muss der Betrieb für eine Isolierölaufbereitung gestoppt werden?
EOS kann mit mobilen Service-Einheiten die Ölaufbereitung oder -regeneration im laufenden Betrieb durchführen.
Erhalte ich eine Garantie für eine verlängerte Transformatorenlaufzeit nach einer Ölaufbereitung?
EOS garantiert die fachgerechte Ausführung der Ölprobenahme und Isolieröl-Serviceleistungen. Die regelmäßigen Kontrollen und empfohlenen Aufbereitungen belegen durch Langzeitstudien die Effizienz und Zuverlässigkeit von Transformatoren über einen langen Zeitraum.
Sind Isolierölbefüllungen auch unter Vakuum möglich?
Neu- und Wiederbefüllung von Transformatoren, auch nach Reparaturarbeiten, können unter Vakuum durchgeführt werden.
Ist eine Ölentsorgung möglich oder muss ein anderes Unternehmen beauftragt werden?
Als Entsorgungs- und WHG-Fachbetrieb kann EOS alles aus einer Hand anbieten.