In der komplexen Welt der elektrischen Energiesysteme dienen Transformatoren als wichtige Komponenten für die Spannungsregelung und Energieübertragung. Ölgefüllte Transformatoren sind aufgrund ihrer hervorragenden Isolier- und Kühleigenschaften seit langem ein fester Bestandteil der Transformatortypen. In manchen Fällen ist es jedoch notwendig, festzustellen, ob ein Transformator ölgefüllt ist, insbesondere bei der Bewertung von Sicherheitsrisiken, der Planung von Wartungsarbeiten oder der Prüfung von Austauschoptionen. Dieser Artikel beschreibt verschiedene zuverlässige Methoden zur genauen Identifizierung eines ölgefüllten Transformators.

Aussehen und Konstruktion

Eine der einfachsten Möglichkeiten, einen Öltransformator zu erkennen, ist die Untersuchung seines Aussehens. Öltransformatoren sind im Vergleich zu anderen Typen, wie beispielsweise Trockentransformatoren, typischerweise robust und etwas sperriger konstruiert. Sie sind oft in einem großen, abgedichteten Metalltank untergebracht, der als Behälter für das Isolieröl dient. Dieser Tank ist so konstruiert, dass er dem Innendruck standhält, der durch das Öl entsteht, wenn es sich im Betrieb erwärmt.

Die Außenfläche des Tanks kann mit einer Reihe von Lamellen oder Kühlern versehen sein. Diese Lamellen vergrößern die Oberfläche des Transformators erheblich und erleichtern die Ableitung der im Betrieb entstehenden Wärme. Das sich im Transformator erwärmende Öl zirkuliert durch den Tank und überträgt die Wärme auf die Lamellen. Die über die Lamellen strömende Luft leitet die Wärme ab, kühlt das Öl und hält die Betriebstemperatur des Transformators innerhalb sicherer Grenzen. Trockentransformatoren hingegen sind in der Regel auf Luftzirkulation angewiesen und haben ohne diese umfangreichen Lamellenstrukturen ein stromlinienförmigeres, kastenförmigeres Erscheinungsbild.

Ein weiteres sichtbares Merkmal ölgefüllter Transformatoren ist das Vorhandensein eines Ölausdehnungsgefäßes. Dieses Bauteil befindet sich typischerweise über dem Haupttransformatorbehälter und ist über ein Rohr mit diesem verbunden. Das Ölausdehnungsgefäß ermöglicht die Ausdehnung und Kontraktion des Öls bei Temperaturänderungen, ohne dass sich im Hauptbehälter ein übermäßiger Druckaufbau bildet. Es trägt außerdem dazu bei, das Öl kontrolliert mit der Luft in Kontakt zu halten und so das Risiko von Feuchtigkeitsaufnahme und Oxidation zu verringern. Am Ölausdehnungsgefäß befindet sich häufig eine Füllstandsanzeige aus Glas, die den Ölstand im Transformator anzeigt und so einen klaren visuellen Hinweis auf dessen Betriebszustand gibt.

Inspektion externer Komponenten

Über das Gesamtbild hinaus kann eine genauere Betrachtung der äußeren Komponenten weitere Hinweise liefern. Ölgefüllte Transformatoren verfügen üblicherweise über Durchführungen, isolierende Strukturen, die die Durchführung elektrischer Leiter durch den Transformatorkessel ermöglichen und gleichzeitig die elektrische Isolierung gewährleisten. Diese Durchführungen sind bei ölgefüllten Transformatoren oft größer und robuster, um den höheren Spannungspegeln und der erforderlichen Isolierung gegenüber der Ölumgebung gerecht zu werden. Sie können aus Porzellan oder Verbundwerkstoffen bestehen und ragen aus der Oberseite des Transformatorkessels hervor. Sie verbinden die inneren Wicklungen mit den externen Stromkreisen.

Ölgefüllte Transformatoren sind zudem mit Ventilen und Armaturen für den Ölbetrieb ausgestattet. Am Boden des Tanks befindet sich ein Ölablassventil, das bei Wartungs- oder Ölwechselarbeiten zum Ablassen von Altöl dient. Ölfüll- und Probenahmeventile können ebenfalls vorhanden sein, um Technikern das Nachfüllen von Frischöl oder die Entnahme von Proben zur Analyse zu ermöglichen und so den Ölzustand langfristig zu überwachen. Diese Ventile und Armaturen sind ausschließlich bei ölgefüllten Transformatoren vorhanden und bei anderen Transformatortypen typischerweise nicht zu finden.

Darüber hinaus können einige ölgefüllte Transformatoren mit einem Buchholz-Relais ausgestattet sein. Dabei handelt es sich um eine gasbetriebene Schutzeinrichtung, die zwischen dem Haupttransformatorbehälter und dem Ölausdehnungsgefäß angeschlossen ist. Das Buchholz-Relais erkennt anormale Zustände im Transformator, wie z. B. Lichtbogenbildung oder Isolationsdurchschlag, die zur Zersetzung des Öls und zur Bildung von Gasen führen können. Treten solche anormalen Zustände auf, sammeln sich die Gase im Relais und lösen einen Alarm aus. In schweren Fällen wird der Leistungsschalter des Transformators ausgelöst, um ihn vom Stromnetz zu trennen. Das Vorhandensein eines Buchholz-Relais ist ein deutlicher Hinweis darauf, dass der Transformator ölgefüllt ist.

Betriebs- und Sicherheitsaspekte

Ölgefüllte Transformatoren weisen im Betrieb bestimmte Merkmale auf, die ihre Identifizierung erleichtern. Aufgrund des Isolieröls erzeugen diese Transformatoren im Allgemeinen ein charakteristisches Brummgeräusch, wenn die Magnetfelder mit den Wicklungen interagieren. Obwohl alle Transformatoren im Betrieb Geräusche erzeugen, kann sich das Geräusch eines ölgefüllten Transformators im Vergleich zu Trockentransformatoren in Klang und Intensität leicht unterscheiden. Sich ausschließlich auf das Geräusch zu verlassen, kann jedoch ungenauer sein, da Umgebungsfaktoren und die spezifischen Lastbedingungen den Geräuschpegel beeinflussen können.

Auch Sicherheitsmaßnahmen rund um ölgefüllte Transformatoren geben Hinweise. Da das Isolieröl entflammbar ist, werden ölgefüllte Transformatoren häufig in Bereichen mit besonderen Sicherheitsvorkehrungen installiert. Sie können in feuerbeständigen Gehäusen untergebracht oder von Ölrückhaltestrukturen wie Dämmen oder Wannen umgeben sein, um die Ausbreitung des Öls im Falle eines Lecks oder einer Verschüttung zu verhindern. Im Gegensatz dazu gelten für Trockentransformatoren, die aufgrund des fehlenden entflammbaren Öls kein vergleichbares Brandrisiko darstellen, möglicherweise weniger strenge Sicherheitsanforderungen hinsichtlich Aufstellungsort und Eindämmung.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Feststellung, ob ein Transformator ölgefüllt ist, eine Kombination aus Sichtprüfung, Untersuchung externer Komponenten sowie der Berücksichtigung von Betriebs- und Sicherheitsaspekten erfordert. Durch sorgfältige Betrachtung des äußeren Erscheinungsbilds, Identifizierung eindeutiger Komponenten und Verständnis der zugehörigen Sicherheitsmaßnahmen können Sie einen ölgefüllten Transformator eindeutig identifizieren. Dieses Wissen ist unerlässlich für den ordnungsgemäßen Betrieb, die Wartung und die Sicherheit von Stromversorgungssystemen, die diese wichtigen elektrischen Geräte enthalten.