Leistungsstarke elektrische Verteilungstransformatoren: aktuelle Einschränkungen und zukünftige Anforderungen

Die neue, auf Nachhaltigkeit ausgerichtete europäische Verordnung und eine Reihe neuer funktionaler Anforderungen deuten auf ein Szenario der Anpassung und Weiterentwicklung von elektrischen Verteiltransformatoren hin.

Die Entwicklung der Stromnetze hin zu einem effizienteren und nachhaltigeren Modell schreitet infolge der Elektrifizierung unserer Wirtschaft unaufhaltsam voran. Anforderungen wie Energieeffizienz, Nachhaltigkeit, regulatorische Rahmenbedingungen sowie Platz- und Flächenbeschränkungen prägen die Gegenwart und Zukunft von Schaltanlagen im Allgemeinen und von Verteiltransformatoren im Besonderen.

Mit über 55 Jahren Erfahrung in der Gestaltung der elektrischen Energiewende engagiert sich Ormazabal für die Steigerung der Energieeffizienz und Optimierung von Transformatoren. Das gesamte Portfolio an Transformationslösungen für Mittelspannung basiert daher auf der Anpassung an Markt- und Kundenbedürfnisse mit einem Fokus auf Nachhaltigkeit. Doch was sind die Schlüsselfaktoren für die Zukunft von Verteiltransformatoren? Schauen wir uns das genauer an.

Der erste Schlüssel liegt im regulatorischen Rahmen hinsichtlich der aktuellen Beschränkungen von Transformatoren und ihrer zukünftigen Anforderungen. Gemäß der EU-Ökodesign-Richtlinie (TIER2) ist bei der Reduzierung von Transformatorverlusten aufgrund von Größen- und Gewichtsbeschränkungen eine Grenze erreicht. Dies deutet auf den Bedarf an nachhaltigeren Lösungen für zukünftige Anforderungen hin, darunter ein reduzierter Materialverbrauch, eine verbesserte Lebenszyklusanalyse (LCA) und niedrigere Gesamtbetriebskosten (TCO).

Verstärkt wird dieser Trend durch den steigenden Energiebedarf infolge der Elektrifizierung unserer Wirtschaft, insbesondere durch den Einsatz kohlenstoffarmer Technologien in Niederspannungsnetzen, wie z. B. dezentrale Energieerzeugung, die zunehmende Verbreitung von Elektrofahrzeugen und den verstärkten Einsatz von Wärmepumpen. Dies erfordert eine Erhöhung der Leistung von Verteiltransformatoren in Kompaktstationen.

Gleichzeitig geht der Trend hin zur Herstellung von Hochleistungstransformatoren, da die Notwendigkeit, Verteiltransformatoren zu optimieren, immer dringlicher wird – nicht nur hinsichtlich der Kosten, sondern auch in Bezug auf den CO₂-Fußabdruck und die Gesamtbetriebskosten. Aus diesem Grund werden die derzeitigen Transformatoren als Massenware betrachtet.müssen sich weiterentwickeln, um den Anforderungen an Energieeffizienz und Nachhaltigkeit besser gerecht zu werden.die die kurzfristige Zukunft des Stromnetzes kennzeichnen.

Dies erklärt die Entwicklung von Transformatoren mit nachhaltiger Spitzenlast (SPL), die so konstruiert sind, dass sie Spitzenlasten von bis zu 150 % ihrer Nennleistung ohne Einbußen bei der Lebensdauer standhalten. Dadurch eignen sie sich ideal für Anwendungen mit stark schwankendem Energiebedarf. Ebenso wichtig ist das Konzept kompakter Transformatoren, das die physischen Abmessungen von Transformatoren reduziert, um deren Installation in Umspannwerken mit begrenztem Platzangebot, insbesondere in Stadtzentren und historischen Gebieten, zu erleichtern. Dank der Optimierung und Reduzierung von Materialverbrauch, Transport und Entsorgung spielen diese Transformatoren eine Schlüsselrolle bei der Verringerung des CO₂-Fußabdrucks.

Darüber hinaus besteht der dringende Bedarf an Optimierung und Energieeffizienz.haben zur Entwicklung neuer Prototypen von Verteiltransformatoren geführt.wie beispielsweise der SPL 400-630 kVA, der zeigt, wie Transformatoren so konstruiert werden können, dass sie saisonale oder Spitzenlastschwankungen bewältigen und somit eine effizientere Alternative in Bezug auf Energieverluste und Gesamtbetriebskosten im Vergleich zu herkömmlichen Transformatoren mit einer größeren CO2-Bilanz bieten.

Alle diese Innovationen und Lösungsvorschläge, einschließlich SPL-Transformatoren für spezifische Spitzenlasten und Kompakttransformatoren für Installationen mit Platzbeschränkungen, bieten nachhaltige und effiziente Alternativen, die nicht nur die Anforderungen an Energieeffizienz und Reduzierung des CO2-Fußabdrucks erfüllen, sondern auch niedrigere Gesamtbetriebskosten aufweisen; dies unterstreicht die Bedeutung der Berücksichtigung des gesamten Lebenszyklus und der Umweltauswirkungen von Verteiltransformatoren.

Ormazabal bietet daher eine Vielzahl von Mittelspannungstransformatoren an, die auf die unterschiedlichen Marktbedürfnisse zugeschnitten sind. Die Lösungen des Unternehmens decken somit alle Phasen der elektrischen Transformation und Verteilung ab und gewährleisten die Integration erneuerbarer Energien und dezentraler Erzeugung in das Netz, die Integration der Ladeinfrastruktur für Elektromobilität sowie die Weiterentwicklung des Netzes hin zu einem intelligenten Szenario dank seiner Überwachungs- und Automatisierungslösungen.

Eine Reihe von Anwendungen, bei denen die Verwendung von flüssigem Dielektrikum als Isolierverfahren von zentraler Bedeutung ist und deren Vorteile gegenüber Trockentransformatoren hinsichtlich Sicherheitskriterien sowie Installations-, Wartungs- und Nachhaltigkeitskosten nachgewiesen wurden; dadurch sind diese Lösungen die umfassendsten auf dem Markt.