Was versteht man unter Transformator-Monitoring?
Transformator-Monitoring bezeichnet die kontinuierliche Überwachung und Analyse von Betriebsdaten eines Transformators, um dessen Zustand, Effizienz und Sicherheit zu gewährleisten. Moderne Monitoring-Systeme erfassen kritische Parameter wie Temperatur, Spannung, Ströme und Isolationswiderstände und ermöglichen eine frühzeitige Erkennung von Problemen.
Welche Vorteile hat das laufende Monitoring von Transformatoren?
1. Verlängerung der Lebensdauer
Durch das Transformator-Monitoring können schädliche Betriebszustände frühzeitig erkannt und korrigiert werden. Dies reduziert den Lebensdauerverbrauch des Transformators erheblich und verlängert die Betriebsdauer.
2. Erhöhte Betriebssicherheit
Unentdeckte Probleme wie Überlastungen oder übermäßige Erwärmung können zu schweren Schäden führen. Eine Temperaturüberwachung am Trafo stellt sicher, dass kritische Grenzwerte nicht überschritten werden.
3. Optimierung der Energieeffizienz
Mithilfe der Spannungsregelung des Transformators kann der Netzbetrieb optimiert werden, wodurch Energieverluste minimiert und Betriebskosten gesenkt werden.
4. Reduzierung ungeplanter Ausfälle
Ein plötzlicher Transformatorausfall kann teure Reparaturen und Versorgungsunterbrechungen verursachen. Transformator-Monitoring erkennt frühzeitig Anomalien, sodass präventive Maßnahmen ergriffen werden können.
In welchen Anwendungsfällen ist Transformator-Monitoring besonders geeignet?
1. Kritische Infrastrukturen in der Energieversorgung
In Energieerzeugunsanlagen wie Wasserkraftwerken, WKAs, Photovoltaikparks und Umspannwerken, sowie im Stromübertragungs- und Verteilungsnetz ist eine kontinuierliche Überwachung essenziell, um Netzstabilität zu gewährleisten.
2. Industrieanlagen mit hoher Auslastung
Produktionsbetriebe mit hohem Stromverbrauch und eigener Elektrizitätsverteilungsinfrastruktur profitieren von einer optimierten Nutzung der Transformatoren. Des Weiteren kann eine optimale Spannungsregelung am Transformator dazu beitragen Lastschwankungen auszugleichen und die Produktivität zu maximieren.
3. Erfüllung gesetzlicher Vorgaben und Normen
Transformator-Monitoring-Systeme sind ein essenzieller Baustein zur Einhaltung von nationalen und internationalen Sicherheitsstandards, insbesondere bei leistungstarken Transformatoren an wichtigen Netzknotenpunkten in Versorgungsnetzen.
REGSys®
Unser »Spannungsregelsystem REGSys®« ist für die Regelung, die Überwachung und das Monitoring von Stufentransformatoren in Mittel- und Hochspannungsnetzen konzipiert. Eine Vielzahl frei parametrierbarer Ein- und Ausgänge, Anzeige-LED’s, smarte Zusatzfunktionen – Schreiber und Logbuch, Messumformer und Statistiker, Parallelbetrieb mit Para-Gramer-Funktion, Trafo-Monitoring – und eine leistungsfähige Programmiersprache machen das Spannungsregelung-System besonders komfortabel.
Aktuelle Herausforderungen und Besonderheiten
in der Praxis
Die Anforderungen an das Transformator-Monitoring steigen kontinuierlich, da die Netzinfrastruktur immer komplexer wird. Folgende Herausforderungen sind in der Praxis besonders relevant:
1. Zunahme dezentraler Energieerzeugung
Der zunehmende Einsatz erneuerbarer Energien wie Wind- und Solarstrom führt zu stark schwankenden Einspeisungen ins Stromnetz. Um eine stabile Netzspannung sicherzustellen, ist eine präzise Spannungsregelung notwendig. Stufenschalter-Transformatoren übernehmen hierbei eine zentrale Funktion, da sie Spannungsabweichungen ausgleichen. Gleichzeitig ist eine kontinuierliche Überwachung der Transformator-Vitalwerte unerlässlich – insbesondere, weil diese häufig in Betriebsbereichen arbeiten müssen, für die sie ursprünglich nicht ausgelegt wurden.
2. Erhöhte Anforderungen an den Schutz vor Netzstörungen
Kurzschlüsse oder Überlastungen können schwere Schäden verursachen. Deshalb sind moderne Schutzgeräte und -einrichtungen essenziell, um den Transformator schnell und zuverlässig abzuschalten.
3. Wartung und Früherkennung von Problemen
Um kostspielige Ausfälle zu vermeiden, setzen Netzbetreiber verstärkt auf Trafo-Monitoring-Systeme, die rund um die Uhr Betriebsdaten auswerten und kritische Veränderungen melden. Darüber hinaus unterstützen diese Systeme die Planung von Wartungsarbeiten sowie die Priorisierung von Ersatzbeschaffungen.
Welche Geräte kommen zum Einsatz?
Um einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten, werden verschiedene Schutz- und Monitoring-Systeme eingesetzt:
1. Trafo-Schutz: Schutzrelais
Moderne Schutzrelais in Mittelspannung und Hochspannung erkennen Überlasten, Erd- und Kurzschlüsse und schalten den Transformator im Notfall ab.
2. Online-Trafo-Monitoring: Monitoringsysteme in verschiedenen Komplexitätsstufen
Trafo-Monitoringsysteme werden in verschiedenen Ausbaustufen und mit unterschiedlichen Zielsetzungen angeboten. Die Spanne reicht von kompakten Sensoren bis hin zu PC-basierten Full-Size Lösungen. Funktionsstarke und erweiterbare Systeme weisen meist eine zentrale Datenverarbeitungseinheit auf, welche die Daten der Sensorik erfasst, speichert und ggf. eine erste Auswertung übernimmt. Diese Einheit bildet auch den Zugangspunkt für übergeordnete Systeme, welche dann z.B. Flottenmanagement ermöglichen oder die Informationen für die Netzführung zur Verfügung stellen. Oft werden Monitoringsysteme mit weiteren Funktionen wie der Steuerung von Kühleinrichtungen oder der Regelung des Stufenschalters (z.B. REGSys®-Spannungsregelsystem) kombiniert. Gerade diese Kombisysteme tragen durch Kostenersparnis bei Anschaffung und Installation zu einem sicheren und effizienten Betrieb des Transformators bei.
