Windkraft-Transformator: was Windparkprojekte festlegen müssen
Windkraft-Transformator: was Windparkprojekte festlegen müssen
Der Windpark ist die Anwendung, die einen Transformator am härtesten fordert. Die Last steht nie still, ein Umrichter liegt immer im Kreis vor ihm, und der Standort – ein Bergrücken, eine Küste, offenes Wasser – ist meist weit von jedem Service entfernt. Drei Eigenschaften, die bei einem Verteiltransformator im Wohngebiet Nebenrollen spielen, werden hier zu Hauptkriterien.
Was den Windpark vom Normalbetrieb unterscheidet
| Bedingung | Auswirkung auf die Auslegung |
|---|---|
| Lastwechsel im Minutenbereich | höhere thermische Wechsellast, andere Alterung |
| Umrichter im Kreis | Oberschwingungen, zusätzliche Verluste, Zusatzgeräusche |
| Abgelegener Standort | Wartungsintervalle, Ersatzteilverfügbarkeit |
| Korrosive Umgebung (Küste, Offshore) | Korrosionsschutzklasse C5-M, geschlossene Bauart |
| Schwaches Netz am Einspeisepunkt | Kurzschlussverhältnis, Spannungshaltung |
Oberschwingungen sind kein Nebenthema
Ein Umrichter erzeugt Stromoberschwingungen, und diese erzeugen im Transformator zusätzliche Verluste – vor allem in Wicklung und Kessel. Die Folge sind höhere Temperaturen an Stellen, die kein Thermometer erfassen: in den Wicklungslagern, an den Kesselwänden, an den Anschlüssen. Ein Transformator, der für sinusförmige Last ausgelegt ist, hat hier keine Reserven.
Für die Ausschreibung heißt das: Der Oberschwingungsanteil am Einspeisepunkt gehört in die Spezifikation, und der Hersteller muss angeben, wie er ihn in der Verlustrechnung berücksichtigt. Ein K-Faktor oder eine äquivalente Angabe ist dabei üblich.
Die Lastkurve ist keine Sinuskurve
Ein Windpark läuft nicht mit gleichmäßiger Last. Er springt zwischen Teillast und Nennlast, und die Häufigkeit dieser Sprünge ist für die Alterung relevanter als die Spitzenlast. Deshalb ist die zulässige Belastungskurve des Herstellers wichtiger als die Nennleistung – und sie sollte für die tatsächliche Umgebungstemperatur gelten, nicht für Normbedingungen.
Was in die Ausschreibung gehört
- Lastprofil mit Häufigkeit der Lastwechsel, nicht nur Nennleistung
- Oberschwingungsanteil am Einspeisepunkt, mit Quelle
- Umgebungstemperatur und Aufstellhöhe am Standort
- Korrosionsschutzklasse und Bauart (Konservator oder hermetisch)
- Wartungskonzept und Ersatzteilverfügbarkeit für den Standort
Häufig gestellte Fragen
Trocken- oder Öltransformator im Windpark?
In der Gondel ausschließlich Trockenausführung; am Netzverknüpfungspunkt meist Öl, wegen Preis und Überlastfähigkeit.
Wie wirkt sich die Höhenlage aus?
Die Luftdichte sinkt, die Kühlwirkung ebenfalls. Der Hersteller gibt eine Korrekturkurve an; fehlt sie, ist die Auslegung nicht belegt.
Was ist bei Offshore zu beachten?
Korrosionsschutz C5-M, geschlossene Bauart und eine Verladung, die für Seegang ausgelegt ist. Der Transport ist Teil der Konstruktion.
Weiterführende Seiten
Baureihen: Transformatoren 6–35 kV, Öltransformator 35 kV und Trockentransformator SC(B).
Externe Normenquelle: IEC 60076 im IEC Webstore.
XIAOPAI – Hersteller von Transformatoren für Einspeiseprojekte in Wenzhou, China.
Passende Produkte
Normen und Quellen
- IEC 60076 – Leistungstransformatoren (Normenreihe)
- IEEE C57.12.00 – Allgemeine Anforderungen an Verteiltransformatoren
- IEC 60076-11 – Trockentransformatoren
- IEC 60296 – Isolieröle für Transformatoren
- Richtlinie 2014/35/EU – Niederspannungsrichtlinie
- Verordnung (EU) 2019/1781 – Ökodesign für Elektromotoren und Transformatoren
- US EPA – Treibhausgas-Berichtspflicht
- Richtlinie 2011/65/EU – RoHS
