Ein Transformator in einer Felskaverne hat keinen Fluchtweg für den Rauch und keinen bequemen Zugang für die Feuerwehr. Wer solche Anlagen betreibt, entscheidet die Brandschutzfrage deshalb bei der Auslegung und nicht im Schadensfall. Der schwedische Versorger Göteborg Energi hat sie für seine unterirdischen Stationen mit Shell MIDEL 7131 beantwortet.
Schweden als früher Markt für Esterflüssigkeiten
In Schweden sind Leistungstransformatoren mit Shell MIDEL seit Langem in Betrieb. Vattenfall setzte 2002 die erste Einheit mit 151 kV ein. Nachdem sich diese Erfahrung bewährt hatte, griffen weitere Versorger die Möglichkeit auf — mit zwei Zielen: deutlich bessere Brandsicherheit und geringere Umweltbelastung. Ein späteres Beispiel aus demselben Land haben wir im Beitrag zum 238-kV-Maschinentransformator im Wasserkraftwerk Stalon beschrieben.
Der Betreiber und sein Bestand
Göteborg Energi Nät AB verantwortet die Stromversorgung im größeren Raum Göteborg. Der Bestand ist entsprechend umfangreich:
- über 50 Leistungstransformatoren mit 40 MVA und mehr;
- mehr als 2.000 Verteiltransformatoren ab 630 kVA.
Ein Teil der Leistungstransformatoren steht in sogenannten Felsstationen, also in den Fels getriebenen Kavernen. Typisch sind drei Transformatoren je Station, von denen mindestens zwei jederzeit am Netz sind. Die hier betrachteten Einheiten sind für 135 kV und 40 MVA ausgelegt.
Warum die Flüssigkeit in der Kaverne entscheidet
Bei einer unterirdischen Aufstellung fällt die klassische Brandschutzantwort — Abstand halten — als Möglichkeit weitgehend weg. Bleiben bauliche Abtrennung und eine Löschanlage, beides in einer Kaverne teuer und im Bestand oft nur schwer nachzurüsten. Eine Isolierflüssigkeit mit einem Brennpunkt oberhalb von 300 °C verändert die Ausgangslage grundlegend: Sie wird nach IEC 61100 der Brandklasse K zugeordnet, ein Beckenbrand ist praktisch nicht zu erreichen, und die Brandlast der Anlage sinkt auf ein Maß, das die übrigen Schutzmaßnahmen deutlich entlastet. Dass mit demselben Schritt auch das Gewässerrisiko sinkt, ist bei Stationen im Fels und in Wassereinzugsgebieten ein zweites Argument — in Deutschland ein Thema der AwSV und der Wasserschutzgebietsverordnungen.
Zusammenarbeit über drei Beteiligte
Das Projekt wurde von Anfang an fachlich begleitet. Das Team von Shell MIDEL beriet den Betreiber zum Einsatz der Esterflüssigkeit und unterstützte zugleich den Transformatorenhersteller Koncar während der Entwicklungsphase — technisch wie kaufmännisch. Themen waren unter anderem der richtige Umgang mit der Flüssigkeit sowie die elektrischen und thermischen Kennwerte, die in die Auslegung eingehen. Mitarbeiter reisten mehrfach zum Hersteller, damit die benötigten Angaben rechtzeitig vorlagen.
Diese enge Abstimmung zwischen Endkunde, Transformatorenbauer und Flüssigkeitslieferant ist bei Leistungstransformatoren kein Nebenschauplatz. Anders als bei Verteiltransformatoren, wo sich eine Mineralölauslegung häufig fast unverändert übernehmen lässt, greifen bei großen Einheiten die abweichende Viskosität und das andere Wärmeverhalten spürbar in die Kühlungsauslegung ein.
Übertragbar auf deutsche Anlagen
Kavernenkraftwerke, Pumpspeicher, unterirdische Umspannwerke in Innenstädten und Stationen in Tunnelbauwerken stehen vor denselben Fragen. Wer dort neu baut oder ersetzt, sollte die Flüssigkeit gemeinsam mit dem Brandschutzkonzept festlegen — nicht danach. Ein vergleichbarer Fall aus den Alpen findet sich in unserem Beitrag zum Kavernenkraftwerk in der Schweiz, bei dem auf diesem Weg eine Löschanlage entfallen konnte.
Sie planen eine unterirdische Station oder prüfen, ob sich bei einem bestehenden Bauwerk der Brandschutz über die Flüssigkeit lösen lässt? Wir liefern Shell MIDEL 7131 in Projektmengen und unterstützen bei der Abstimmung mit Ihrem Hersteller. Weitere Hintergründe unter Leistungstransformatoren und Brandschutz; für ein Projektgespräch nutzen Sie bitte das Kontaktformular.