© Jiří Tvaroh

Trafos kühlen leicht gemacht

Wenn Städte immer weiter­wachsen, stehen einst abge­le­gene Umspann­sta­tionen plötz­lich mitten im Wohn­ge­biet. Damit es da keinen Stress mit den neuen Nach­barn gibt, kühlt der tsche­chi­sche Trans­for­ma­to­ren­her­steller ETD seine Geräte beson­ders leise.


Ener­gie­netze sind die Lebens­adern der modernen Gesell­schaft — ohne ihren Saft blieben Smart­phones tot, stünden Produk­tionen still, würden ganze Städte nicht mehr funk­tio­nieren. Das Geschäft mit der Energie ist deshalb eines, das auf Vertrauen basiert. Vertrauen, das die Verbrau­cher in ihre Strom­ver­sorger haben, Strom­ver­sorger in die Netz­be­treiber und Netz­be­treiber in ihre Infra­struktur. Ein wich­tiger Teil dieser Infra­struktur sind Trans­for­ma­toren. Das tsche­chi­sche Unter­nehmen ETD produ­ziert sie in Pilsen. Der Trafo­her­steller hat bald ein Jahr­hun­dert Erfah­rung auf dem Gebiet — das Unter­nehmen ist seit 1923 am Markt.

Michal Svoboda, verant­wort­lich für Forschung und Entwick­lung bei ETD, erklärt: „Unsere lange Tradi­tion unter­streicht, dass die Kunden mit uns einen zuver­läs­sigen Partner haben — schließ­lich konnten wir unser Know-how über fast 100 Jahre perfek­tio­nieren. Gleich­zeitig ruhen wir uns nicht auf der Vergan­gen­heit aus, denn die Anfor­de­rungen an Strom­netze wachsen und damit auch die Wünsche unserer Kunden.“ Deshalb baute ETD in den vergan­genen Jahren zuneh­mend größere und komple­xere Trans­for­ma­toren. Diese bringen nicht nur im Trafo selbst, sondern auch in der Peri­pherie neue Heraus­for­de­rungen mit sich — zum Beispiel bei der Kühlung.

Kühlen - aber unkom­pli­ziert

Trans­for­ma­toren sind komplett mit Öl gefüllt. Es umgibt auch die sensi­blen mecha­ni­schen und elek­tro­ni­schen Bauteile. Damit das Öl nicht zu warm wird, strömt es durch einen Kühl­ra­diator, der an der Außen­seite des Transforma­tors montiert ist. Bei klei­neren Trans­for­ma­toren reicht häufig der Kühl­ef­fekt der Umge­bungs­luft aus. Größere Trafos benö­tigen zusätz­lich eine aktive Kühlung. Eine Möglich­keit dafür sind sepa­rate Kälte­ma­schinen, die zum Beispiel auf dem Trans­for­mator ange­bracht werden.

„Diese Maschinen sind zwar sehr leis­tungs­stark“, erklärt Svoboda. „Aller­dings ist auf dem Trafo somit ein weiteres komplexes tech­ni­sches System verbaut, das — zum Beispiel durch die Vibra­tionen des Trafos — kaputt­gehen kann. Deshalb wünschen sich die Kunden oft eine einfa­chere und weniger anfäl­lige Lösung für die Kühlung.“ Für ETD heißt diese Lösung Venti­la­toren, die entweder seit­lich oder unten direkt am Radiator sitzen. Sie führen die Außen­luft gezielt an den Lamellen des Radia­tors vorbei und sorgen so für eine effi­zi­ente Kühlung.

In den vergan­genen Jahren baute ETD zuneh­mend größere und komple­xere Trans­for­ma­toren, die auch neue Heraus­for­de­rungen an die Kühlung stellen.

Bei der Suche nach den passenden Venti­la­toren wurde ETD schnell auf ebm-papst aufmerksam. Das lag auch am spezi­ellen Such­profil des Trafo­her­stel­lers. Durch die zuneh­mende Urba­ni­sie­rung in vielen Ländern befinden sich Umspann­sta­tionen, die früher auf der grünen Wiese standen, heute oft nahe an oder mitten in Wohn­ge­bieten. Deshalb sind leise Arbeits­ge­räu­sche eines der wich­tigsten Krite­rien für ETD.

„Bei ebm-papst sahen wir schnell, dass die EC-Venti­la­toren nicht nur leis­tungs­stark, sondern auch sehr leise sind und dank ihrer stufen­losen Regel­bar­keit immer nur so schnell laufen, wie es die Wärme­ent­wick­lung erfor­dert.“ Außerdem über­zeugte ETD die Tatsache, dass ebm-papst für diese Aufgabe passende Venti­la­toren in allen benö­tigten Baugrößen anbietet — bis hin zu Venti­la­toren mit 1,25 Meter Durch­messer für beson­ders große Trans­for­ma­toren.

Pass­genau für den Trafo

An eines der ersten Projekte mit Venti­la­toren von ebm-papst erin­nert sich Michal Svoboda noch gut. Damals baute ETD drei große Trans­for­ma­toren mit einer Kapa­zität von jeweils 350 Mega­volt­am­pere für den tsche­chi­schen Netz­be­treiber ČEPS. „Die bis dahin von uns einge­setzten Venti­la­toren eines anderen Herstel­lers waren weder in der passenden Größe für dieses Projekt erhält­lich, noch waren sie leise genug, um den gesetz­li­chen Lärm­vor­schriften zu genügen.

Zudem sollten die neuen Venti­la­toren auch der zukünftig strenger werdenden ErP-Richt­linie entspre­chen.“ Bei ebm-papst wurde ­Svoboda schnell fündig und freute sich zudem über die gute Bera­tung. „Obwohl wir keine riesigen Mengen abnehmen, modi­fi­zierte ebm-papst die Venti­la­toren so, dass sie genau an die Radia­toren unserer Trans­for­ma­toren passten und wir nichts an der Konstruk­tion verän­dern mussten. Das betraf vor allem die Aufhän­gung und Verka­be­lung der Venti­la­toren sowie die Möglich­keiten der Befes­ti­gung am Trafo.“

Venti­la­toren von ebm-papst ermög­li­chen eine einfache, effi­zi­ente und leise Kühlung — das ist beson­ders in Wohn­ge­bieten wichtig.

So konnte ETD die Trans­for­ma­toren pünkt­lich und mit den gewünschten Spezi­fi­ka­tionen an ČEPS auslie­fern. Für den Netz­be­treiber leisten die Maschinen in einer Trafo­station in der Nähe von Pilsen bereits seit einigen Jahren gute Dienste. Jan Dončuk, Spezia­list für die tech­ni­sche Stra­tegie bei ČEPS, berichtet: „Die Kühlung ist ein inte­graler Bestand­teil der Trans­for­ma­toren und trägt maßgeb­lich dazu bei, dass diese lange und zuver­lässig arbeiten. Dabei wird eine geringe Laut­stärke immer wich­tiger. Die Trans­for­ma­toren von ETD mit den Venti­la­toren von ebm-papst erfüllen alle diese Anfor­de­rungen. Bisher gab es damit keinerlei Probleme, deshalb bin ich sehr zufrieden mit dieser Lösung.“

„Obwohl wir keine riesigen Mengen abnehmen, modi­fi­ziert ebm-papst die Venti­la­toren so, dass sie genau an unsere Trans­for­ma­toren passen.“Michal Svoboda – verant­wort­lich für Forschung und Entwick­lung bei ETD

Für ETD war der Auftrag von ČEPS erst der Anfang der Zusam­men­ar­beit mit ebm-papst. Heute arbeiten Trans­for­ma­toren mit unter­schied­lich großen Venti­la­toren von ebm-papst über die ganze Welt verteilt. „Manche unserer Maschinen gehen in den Norden von Russ­land, andere stehen in Ägypten. Da ist es wichtig, dass alle Kompo­nenten Hitze, Kälte, Nässe und Eis gewachsen sind. Das gilt beson­ders für die Venti­la­toren, die ja in expo­nierter Lage an den Radia­toren ange­bracht sind“, sagt Svoboda. „Gerade entwerfen und bauen wir einen Trans­for­mator, der in Chile aufge­stellt werden soll. Da müssen wir zu allen anderen Heraus­for­de­rungen auch noch die Erdbe­ben­si­cher­heit berück­sich­tigen.“ Es sieht also so aus, als würden ETD die Aufgaben auch nach 100 Jahren noch nicht ausgehen.

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  • Ich bin manchmal immer noch über­wäl­tigt, in welchem Größen­ausmaß die heutige Technik stehen kann. Mir war nicht klar, dass es Venti­la­toren gibt, die weit über einen Meter Durch­messer haben. In meiner Fabrik hat ein älterer Gieß­h­arz­trans­for­mator seinen Geist aufge­geben. Für einen passenden Ersatz werde ich mich an den rich­tigen Ansprech­partner für Trans­for­ma­toren wenden.