◆ Definition
Dreiphasige Masttransformatorstationen sind in Übereinstimmung mit allen anwendbaren ANSI- und DOE2016-Standards konstruiert und gefertigt. Alle Transformatoren sind ölgefüllt, 65°C Temperaturanstieg und für übliche Betriebsbedingungen gemäß IEEE C57.12.00 ausgelegt. Verfügbare Nennleistungen sind 30 bis 3000 kVA mit Primärspannungen von 2,4 bis 35 kV (150 kV BIL) und Sekundärspannungen bis zu 600 Volt. Alle Standard-Anzapfkonfigurationen verfügbar: Zweifachspannung in den meisten Kombinationen, Zweifachspannung mit nur Anzapfungen (nur Reihenschaltung) und Impedanz- und Verlustoptionen in den meisten Ausführungen verfügbar.

◆ Struktur

◆ Technische Spezifikation

Sichere dreiphasige Bodentransformatoren-Verteilungs-Lösungen

Ein dreiphasiger Bodentransformator ist ein robustes, ebenerdig installiertes elektrisches Gerät, das entwickelt wurde, um Mittelspannungsleistung effizient auf niedrigere Spannungen für gewerbliche, industrielle und hochverdichtete Wohnanwendungen herunterzutransformieren. Untergebracht in einem sicheren, manipulationssicheren Gehäuse, ist er ein Eckpfeiler moderner Untergrundverteilungssysteme und bietet Zuverlässigkeit, Sicherheit und Anpassungsfähigkeit in städtischen, industriellen und versorgungstechnischen Umgebungen.

Hauptmerkmale

Hohe Leistungskapazität: Entwickelt für schwere Lasten, mit überlegener Effizienz in der Dreiphasen-Stromverteilung, ideal für Industriekomplexe und große gewerbliche Einrichtungen.

Langlebiges Gehäuse: Aus korrosionsbeständigem Stahl oder Aluminium gefertigt, schützt das Gehäuse vor Umwelteinflüssen, Vandalismus und unbeabsichtigtem Kontakt und erfüllt IP55 oder höhere Schutzklassen.

Energieeffizienz: Fortschrittliche Kernmaterialien (amorphes Metall oder kornorientiertes Siliziumstahl) und optimierte Wicklungsdesigns minimieren Leerlauf- und Lastverluste und übertreffen DOE 2016 und IEC 60076 Effizienzstandards.

Geringe Geräusche und Vibrationen: Integrierte schalldämmende Materialien und ausgeglichene Magnetkreise gewährleisten leisen Betrieb, geeignet für lärmempfindliche Bereiche wie Krankenhäuser und Wohngebiete.

Sicherheit und Zuverlässigkeit: Ausgestattet mit Druckentlastungseinrichtungen, Fehleranzeigern, lichtbogenbeständigen Konstruktionen und geerdeten Gehäusen. Ölgefüllte Einheiten verwenden feuerbeständige oder biologisch abbaubare Flüssigkeiten für erhöhte Sicherheit.

Technische Spezifikationen

Spannungsbereiche: Primärspannung von 2,4 kV bis 34,5 kV, mit Sekundärausgängen von 208Y/120V, 480Y/277V oder 600V (dreiphasig).

Kapazität: Verfügbar von 75 kVA bis 5000 kVA, unterstützt Industrieanlagen, Rechenzentren und groß angelegte erneuerbare Energiesysteme.

Kühlsysteme: Ölgetauchte (ONAN/ONAF) oder Trockentypen (belüftet oder Gießharz) Konfigurationen, konform mit IEEE C57.12.25 Temperaturanstiegsgrenzen.

Effizienz: Erfüllt oder übertrifft IEEE C57.12.00, IEC 60076 und NEMA ST-20 Standards.

Anwendungen

Industrieanlagen: Versorgt Fertigungsanlagen, Raffinerien und Bergbaubetriebe mit hohem, kontinuierlichem Lastbedarf.

Gewerbliche Komplexe: Liefert Energie für Einkaufszentren, Bürotürme und Rechenzentren, die stabile Dreiphasen-Stromversorgung benötigen.

Versorgungsnetze: Integriert in Untergrundverteilungsnetze in städtischen und vorstädtischen Gebieten, reduziert die visuelle Beeinträchtigung.

Erneuerbare Energie: Verbindet Solarparks, Windkraftanlagen oder Batteriespeichersysteme mit dem Netz für skalierbare Energieverteilung.

Öffentliche Infrastruktur: Unterstützt Krankenhäuser, Flughäfen und Universitäten mit zuverlässiger, wartungsarmer Stromversorgung.

Vorteile gegenüber Alternativen

Platzsparendes Design: Beseitigt Freileitungen und mastmontierte Infrastruktur, optimiert die Flächennutzung in überlasteten Gebieten.

Skalierbarkeit: Modulare Konfigurationen ermöglichen Kapazitätserweiterungen, um sich entwickelnden Energiebedarf anzupassen.

Erhöhte Sicherheit: Verschließbare, geerdete Gehäuse verhindern unbefugten Zugriff und reduzieren Stromschlagrisiken.

Reduzierte Ausfallzeiten: Frontzugriffsklappen und prädiktive Wartungswerkzeuge vereinfachen Wartung und Reparaturen.

Installation & Wartung

Installation: Auf Stahlbetonfundamenten mit ordnungsgemäßer Entwässerung und Belüftung montiert. Vormontierte Einheiten minimieren Arbeitsaufwand vor Ort und Inbetriebnahmezeit.

Zugänglichkeit: Entwickelt für einfachen Zugang zu Durchführungen, Kabeln und Überwachungssystemen ohne Demontage des Gehäuses.

Überwachung: Intelligente Modelle verfügen über IoT-Sensoren zur Echtzeitverfolgung von Lastausgleich, Ölqualität (falls zutreffend) und thermischer Leistung.

Lebensdauer: Gebaut für 30 – 40 Jahre Betrieb mit routinemäßigen Inspektionen (Öltests, Isolationswiderstandsprüfungen und Thermografie).

Konformität & Nachhaltigkeit

Erfüllt IEEE C57.12.25, IEC 60076 und NEMA ST-20 Standards.

Umweltfreundliche Optionen umfassen Trockentransformatoren (kein Öl), recycelbare Gehäusematerialien und biologisch abbaubare Isolierflüssigkeiten.

Der dreiphasige plattenmontierte Transformator ist eine vielseitige, leistungsstarke Lösung für moderne Herausforderungen der Stromverteilung. Seine Fähigkeit, effizienten, zuverlässigen Drehstrom in kompakten, sicheren Gehäusen zu liefern, macht ihn unverzichtbar für Industrien, Versorgungsunternehmen und Stadtplaner, die Sicherheit, Nachhaltigkeit und Betriebseffizienz priorisieren. Durch die Kombination robuster Bauweise mit intelligenten Überwachungsfunktionen gewährleistet er eine nahtlose Energieversorgung für heutige ’ Hochbelastungsanwendungen und unterstützt zukünftige Netzinnovationen.

1. Kernmaterialien und Wicklungsdesign ​

​ Kernmaterialien ​

​ Amorphe Legierungskerne: Nutzen verlustarme amorphe Metalllegierungen und erreichen ​ 70 – 80% niedrigere Eisenverluste ​ im Vergleich zu traditionellem Siliziumstahl. Ihre nahezu null Magnetostriktion minimiert Geräusche und Vibrationen, entscheidend für städtische und industrielle Umgebungen.

​ Gestufte Siliziumstahllamellierungen: Hochpermeabler, kaltgewalzter Siliziumstahl mit lasergeschnittenen oder stufenversetzten Verbindungen reduziert Wirbelstromverluste, verbessert den Wirkungsgrad (bis zu 98,5%) und die thermische Stabilität für kontinuierlichen Hochlastbetrieb.

​ Wicklungsdesign ​

​ Folienwicklungen mit verschachtelten Leitern: Kupfer- oder Aluminiumfolienwicklungen reduzieren Streufluss und Kurzschlusskräfte und verbessern die Überlastbeständigkeit. Mehrschichtiges Verschachteln optimiert die Stromverteilung.

​ Geschichtete Litzenwicklungen: Mehrdrähtige Litzen minimieren Skin- und Proximity-Effekte und gewährleisten gleichmäßige Stromdichte und reduzierten Wechselstromwiderstand in Hochspannungsanwendungen (z.B. 11kV – 33kV).

​ Kompakte Dreischenkel-Kernkonstruktion: Symmetrische Dreiphasen-Kernkonfiguration reduziert Flussungleichgewicht, verbessert den Wirkungsgrad und minimiert Nullsystemverluste.

​ 2. Isolationssysteme ​

​ Ölgetränktes Papier-Öl-Komposit: Hochwertige Isolieröle (z.B. esterbasierte Flüssigkeiten) kombiniert mit Nomex-Papier bieten außergewöhnliche dielektrische Festigkeit (bis zu 300 kV BIL) und Feuerbeständigkeit, ideal für raue Umgebungen.

​ Epoxidharz-Verguss (Trockentyp) ​ : Vakuum-Druck-Imprägnierung (VPI) mit Epoxidharz der Klasse H gewährleistet UL-zertifizierte Brandsicherheit, Feuchtigkeitsbeständigkeit und dielektrische Belastbarkeit für Mittelspannungsanwendungen (10kV – 35kV).

​ Nanoverstärkte Isolierung: Siliziumdioxid-gefüllte Epoxidverbundwerkstoffe verbessern die Teilentladungsbeständigkeit und verlängern die Lebensdauer in feuchten, verschmutzten oder küstennahen Gebieten.

​ 3. Thermomanagement ​

​ Öl-Natürlich-Luft-Kühlung (ONAN) ​ : Passive Kühlung über Lamellenkühler und Ölzirkulation für Dauerbetrieb bei Nennlasten, ideal für abgelegene Umspannwerke.

​ Erzwungene Luftkühlung (OFAF) ​ : Temperaturgesteuerte Lüfter verbessern die Wärmeableitung während Spitzenlasten und halten die Effizienz bis zu 120 % der Nennleistung aufrecht.

​ Intelligente thermische Überwachung: Eingebettete Temperatursensoren und IoT-fähige Systeme lösen Alarme, Lastabwurf oder Lüfteraktivierung aus, um Überhitzung und Isolationsverschlechterung zu verhindern.

​ 4. Strukturelles Design und Schutz ​

​ Modulare und robuste Konstruktion ​

​ Schwerlast-Fundament: Verstärkte Beton- oder Polymerfundamente gewährleisten Stabilität, Diebstahlsicherheit und Schwingungsdämpfung für langfristige Zuverlässigkeit.

​ IP68/IP69K-Bewertungen: Hermetische Gehäuse mit EPDM-Dichtungen und Edelstahlbeschlägen schützen vor Wasser, Staub und mechanischen Einwirkungen (z.B. Überschwemmungen, Trümmer).

​ Korrosionsschutzbeschichtungen: Feuerverzinkte Stahl- oder Aluminiumgehäuse mit Polyurethan-/Pulverbeschichtungen widerstehen UV-Verschlechterung, Salzsprühnebel und industriellen Schadstoffen.

​ Sicherheits- und Zuverlässigkeitsmerkmale ​

​ Überspannungsschutzsysteme: Integrierte Zinkoxid-Ableiter (MOA) und Überspannungskondensatoren unterdrücken blitzinduzierte Transienten und Schaltüberspannungen.

​ Druckentlastungsventile: Sie entlüften automatisch Gase bei internen Fehlern (z.B. Kurzschlüssen) und verhindern so katastrophale Tankbrüche.

​ Kurzschlussfestigkeitsauslegung: Axiale/radiale Wicklungsverstärkung und mittels Finite-Elemente-Analyse (FEA) optimierte Rahmen halten Fehlerströmen bis zu 50 kA asymmetrisch stand.

​ 5. Erweiterte Funktionalitäten ​

​ Zustandsüberwachungssysteme (CMS) ​ : Eingebettete Sensoren verfolgen Öltemperatur, Lastpegel, Teilentladung und Gas-in-Öl-Analyse (DGA) und übertragen Daten an SCADA zur vorausschauenden Wartung.

​ Stufenschalter unter Last (OLTC) ​ : KI-gesteuerte Stufenanpassung optimiert die Spannungsregelung unter schwankenden Netzverhältnissen und reduziert Energieverluste.

​ Umweltfreundliche Innovationen: Biobasierte Isolieröle und recycelbare Polymerkomponenten entsprechen den Nachhaltigkeitszielen (z.B. IEC 62721-Konformität).

​ Wichtige Anwendungen und zukünftige Trends ​

​ Industrieparks: Hochleistungseinheiten (500 kVA – 5MVA) schwere Maschinen und kontinuierliche Prozesse mit Strom versorgen.

​ Integration erneuerbarer Energien: Ideal für Wind-/Solarparks und Microgrids, unterstützt bidirektionalen Stromfluss.

​ Zukünftige Fortschritte:

​ Festkörpertransformatoren (SSTs) ​ : Ermöglichen Netzflexibilität durch DC-DC-Wandlung und Echtzeit-Stromqualitätsmanagement.

​ Selbstheilende Isolierung: Nanokompositmaterialien reparieren kleinere dielektrische Durchschläge autonom.

​ Zusammenfassung ​

Dreiphasige Masttransformatoren zeichnen sich aus durch ​ verlustarme amorphe Kerne, fortschrittliches thermisches Management, modulare Designs und ​ mehrschichtige Sicherheitssysteme. Ihre Kombination aus Effizienz, Skalierbarkeit und Widerstandsfähigkeit macht sie unverzichtbar für die moderne Stromverteilung, wobei Innovationen wie ​ Festkörpertechnologie ​ den Weg für intelligentere, grünere Netze ebnen.