35-kV-Öltransformator: Brückenebene zwischen Hoch- und Mittelspannung

2026-10-27 12:42 XIAOPAI

35-kV-Öltransformator: die Brückenebene zwischen Hoch- und Mittelspannung

In der Spannungshierarchie eines Netzes nimmt die 35-kV-Ebene eine Zwischenstellung ein: stromaufwärts hängt sie an der 110-kV-Ebene und darüber, stromabwärts speist sie die 10-kV-Verteilung. Genau diese Position macht sie zum Arbeitstier regionaler Umspannwerke, industrieller Verteilungen und der Einspeisung von Solar- und Windparks. Wer eine Anlage in dieser Ebene plant, entscheidet nicht nur über ein Bauteil, sondern über die Schnittstelle zwischen zwei Netzebenen.

Der Beitrag beschreibt den Aufbau, die Anzapfungskonzepte, die Verlustreihen und die Auswahlparameter – mit den Werten, die in einer Ausschreibung stehen sollten.

Was ein 35-kV-Öltransformator technisch ist

Es handelt sich um ein flüssigkeitsgekühltes Zweiwicklungsgerät, das 35 kV auf 10,5, 6,3 oder 0,4 kV heruntertransformiert – oder umgekehrt die Erzeugerspannung eines Parks auf 35 kV hochsetzt. Der Leistungsbereich reicht von 50 bis 31 500 kVA, die Anzapfung ist wahlweise lastabhängig oder lastfrei, und die Auslegung folgt IEC 60076.

Kern: kornorientiertes Elektroblech, gestapelt mit 45-Grad-Gehrung und Stufenstoß. Das senkt Leerlaufverluste und Geräusch gegenüber einfachen Stoßfugen spürbar.
Wicklungen: Elektrolytkupfer, mehrlagig mit Kraftpapier isoliert und vakuumimprägniert, wodurch Isolationsfestigkeit und Wärmeklasse zusammenpassen.
Isolierung: Mineralöl nach IEC 60296, Hauptabstände und Kriechwege auf die 35-kV-Ebene ausgelegt.
Kühlung: im Regelfall ONAN, also natürliche Konvektion. Ab etwa 31 500 kVA kommt ONAF mit Lüftern hinzu und erhöht die abführbare Verlustwärme um rund 30 bis 40 Prozent.

Anzapfung: lastabhängig oder lastfrei

Die Wahl der Anzapfung ist keine Geschmacksfrage, sondern folgt aus dem Netzverhalten am Aufstellungsort. Sie entscheidet über Preis, Wartungsaufwand und darüber, ob die Sekundärspannung auch bei schwankender Oberspannung im Band bleibt.

Merkmal	OLTC (lastabhängig)	DETC (lastfrei)
Umschaltung	unter Last, im Betrieb	nur im spannungsfreien Zustand
Stufenbereich	üblich ±4 × 2,5 Prozent (9 Stufen)	üblich ±5 Prozent
Sinnvoll bei	häufig schwankender Netzspannung, Einspeisung	stabilem Netz, begrenztem Budget
Aufwand	höherer Preis, Wartung der Mechanik	einfach, praktisch wartungsfrei

Für Einspeiseprojekte ist der lastabhängige Stufenschalter meist die richtige Wahl, weil die Oberspannung dort über den Tag deutlich wandert. Für ein Werk mit stabilem Netzanschluss ist er teurer Aufwand ohne Gegenwert.

Verlustreihen und was sie kosten

Die Zahlen im Typenschlüssel stehen für Verluststufen, nicht für Baugrößen. Der Unterschied ist betriebswirtschaftlich relevant, weil Leerlaufverluste rund um die Uhr anfallen – auch dann, wenn niemand produziert.

Reihe	Leerlaufverlust gegenüber S9	Typische Anwendung
S11	30–40 Prozent niedriger	allgemeine Industrie und Verteilung, wirtschaftlicher Regelfall
S13	45–55 Prozent niedriger	hohe Effizienzanforderung, Lebenszykluskosten im Vordergrund
SBH15 amorph	rund 75 Prozent niedriger	Projekte mit Effizienzvorgaben oder Förderauflagen

Die Rechnung lohnt sich nur mit dem eigenen Lastprofil. Wer 8 760 Stunden Leerlauf mit dem Preisunterschied der Reihe multipliziert, kommt je nach Strompreis auf Amortisationszeiten, die zwischen zwei und acht Jahren liegen können. Wie sich Verluste in der Angebotsbewertung sauber gewichten lassen, steht im Beitrag zu den fünf Merkmalen der Öltransformator-Auslegung.

Schutzeinrichtungen, die zur Grundausstattung gehören

Ein ölgefülltes Gerät dieser Größe wird nicht ohne Überwachung betrieben. Fünf Einrichtungen sind Standard, und alle fünf gehören in die technische Dokumentation:

Buchholzrelais: erkennt Gasansammlung durch innere Fehler und gibt Alarm oder Auslösung.
Überdruckventil: öffnet bei etwa 70 kPa und verhindert einen Kesselberst.
Ölstandsanzeiger: zeigt den Füllstand mit Grenzwertmeldung.
Luftentfeuchter mit Silikagel: hält die Ölfeuchte niedrig und verlängert die Isolationslebensdauer.
Wicklungstemperaturanzeige: überwacht Öl- und Wicklungstemperatur, optional mit RS485-Anbindung an die Leittechnik.

Der Punkt, an dem in der Praxis am häufigsten gespart wird, ist das Temperaturmanagement. Es ist aber genau die Größe, die über die Papieralterung und damit über die Lebensdauer entscheidet. Warum Papier und nicht Öl altert, erklärt der Beitrag zur Folienspule und der ölgefüllten Wicklung.

Wo diese Ebene eingesetzt wird

Drei Anwendungen dominieren, und sie stellen unterschiedliche Anforderungen:

Regionale Verteilumspannwerke. 35 auf 10 kV ist die Rückgratfunktion städtischer und kreisweiter Netze. Eine Station mit 10 000 kVA versorgt je nach Lastdichte zwei bis drei Industrieparks oder drei bis fünf Wohngebiete.
Industrielle Hauptverteilung. In Petrochemie, Stahl und Zement ist die 35-kV-Einspeisung der Knoten des Werksnetzes – häufig mit lastabhängiger Anzapfung und verstärktem Korrosionsschutz.
Einspeisung erneuerbarer Erzeugung. Solar- und Windparks heben 0,4 bis 0,69 kV über Sammelschienen auf 35 kV. Hier zählen Freilufttauglichkeit, dichter Aufbau und ein Beschichtungssystem, das der Witterung standhält.

Für die Auslegung von Einspeiseprojekten lohnt der Blick auf den Stufentransformator für Solarparks; bei Windparks kommen Lastwechsel und Umrichter als zusätzliche Belastung hinzu, wie im Beitrag zum Windkraft-Transformator beschrieben.

Auswahlparameter mit Richtwerten

Parameter	Richtwert
Leistung	tatsächliche Last × 1,1 bis 1,15
Oberspannung	35 / 38,5 / 40,5 kV
Unterspannung	10,5 / 6,3 / 0,4 kV
Schaltgruppe	Yyn0 als Standard, Dyn11 bei Oberschwingungsbelastung
Kurzschlussimpedanz	7–8 Prozent Standard, 8–10 Prozent bei hoher Impedanz
Anzapfung	OLTC oder DETC
Kühlung	ONAN, ab großer Leistung ONAF

Zwei Werte verdienen besondere Aufmerksamkeit. Erstens der Gleichzeitigkeitsfaktor: Wer die Summe aller Einzellasten ohne Faktor einsetzt, kauft zu groß. Zweitens die Impedanz – sie liegt in dieser Spannungsebene typischerweise höher als bei 10-kV-Verteiltransformatoren und verändert damit das Kurzschlussniveau, mit dem die nachgelagerte Schutztechnik rechnen muss.

Häufige Fragen

Frage 1: Wann lohnt sich ein lastabhängiger Stufenschalter?
Wenn die Oberspannung im Tagesverlauf regelmäßig um mehr als etwa zwei Prozent wandert oder wenn Einspeisung die Spannungshaltung übernimmt. Bei stabilem Netzanschluss ist die lastfreie Anzapfung die wirtschaftlichere Lösung.

Frage 2: Welche Schaltgruppe ist für Einspeisung sinnvoll?
Bei Umrichtern im Netz ist Dyn11 üblich, weil sie Oberschwingungsströme anders verteilt als Yyn0. Die Entscheidung gehört in die Anfrage, weil sie Wicklungsaufbau und Schutzauslegung betrifft.

Frage 3: Reicht ONAN immer aus?
Bis zu einer gewissen Leistung ja. Darüber entscheidet die Umgebungstemperatur mit: Bei hohen Außentemperaturen und Aufstellung in der Sonne stößt die natürliche Konvektion früher an die Grenze als im Datenblatt angegeben.

Frage 4: Was ist bei Küsten- oder Chemiestandorten zu ändern?
Der Korrosionsschutz. C5-M-Beschichtungssysteme und dichtere Kesselausführungen sind dort kein Zubehör, sondern Voraussetzung dafür, dass das Gerät die geplante Lebensdauer erreicht.

Frage 5: Wie wird die Lieferung nachgewiesen?
Über Stückprüfprotokoll, Typprüfungsnachweis der Baureihe und die Zeichnung mit endgültigen Abmessungen. Welche Prüfung was belegt, steht im Beitrag zu Typprüfung und Stückprüfung.

Die ölgefüllte Baureihe von XIAOPAI deckt den Bereich von 50 bis 31 500 kVA ab; die Ausführungen und die verfügbaren Optionen stehen auf der Seite Öltransformator 35 kV, die Übersicht der Verlustreihen auf Öltransformator S9–S22.