Extremwetter trifft Verteilnetze an ihrer empfindlichsten Stelle: dem Leistungstransformator. Fällt eine Einheit aus, entscheidet die Wiederversorgungszeit darüber, wie groß der Schaden wird. Ein Versorgungsunternehmen in New York hat daraus nach dem Hurrikan Sandy 2012 eine technische Antwort abgeleitet, die auch für deutsche Netzbetreiber lesenswert ist.
Ausgangslage
Der Versorger beliefert rund zehn Millionen Kundinnen und Kunden in den fünf Stadtbezirken von New York City und im County Westchester mit Strom, Gas und Fernwärme. Sandy führte 2012 zu erheblichen Versorgungsunterbrechungen. Das Unternehmen verpflichtete sich anschließend, die Widerstandsfähigkeit des Netzes gegen künftige Extremwetterlagen zu erhöhen – baulich und durch mobile Reserve.
Die mobilen Einheiten
Gemeinsam mit dem Hersteller Siemens Energy entstanden mobile Resilienztransformatoren, die an jedem Umspannwerk des Versorgers einsetzbar sind. Sie sind doppelt bemessen und arbeiten wahlweise als 300-MVA-Transformator mit 345-kV-Oberspannung oder als 150-MVA-Einheit mit 138 kV. Weitere Auslegungsmerkmale:
- hohe Überlastfähigkeit von 170 Prozent der Bemessungsleistung in den lastintensiven Sommermonaten
- Stufensteller mit einem Regelbereich von ±12 Prozent im 300-MVA-Betrieb und ±8 Prozent bei 150 MVA
- Anschluss wahlweise über eine Freiluft-Sammelschiene oder eine Kabelsteckverbindung – entscheidend für den Einsatz an unterschiedlichen Standorten
- Ausführung als drei Einphaseneinheiten, um Transportgewicht und Abmessungen zu begrenzen
Parallel dazu wurden die Anlagen selbst ertüchtigt: Auslegung auf das hundertjährliche Hochwasser nach FEMA zuzüglich drei Fuß Sicherheit innerhalb der Auffangbereiche, neue Betonwannen um kritische Betriebsmittel, wasserdichte Türen und Fluttore, leistungsfähige Flutpumpen sowie hochgesetzte Steuer- und Wandlerschränke.
Warum synthetischer Ester
Die Entscheidung für Shell MIDEL 7131 fiel nach eingehender Prüfung und in Abstimmung mit dem technischen Team des Herstellers. Ausschlaggebend waren die Brandsicherheit und die leichte biologische Abbaubarkeit – beides Eigenschaften, die Mineralöl in dieser Form nicht bietet. Entscheidend für den Einsatzzweck war jedoch ein logistischer Punkt: Weil der Ester biologisch abbaubar ist, dürfen die Einheiten gefüllt transportiert werden. Eine Ölaufbereitung am Einsatzort entfällt, die Zeit bis zur Zuschaltung verkürzt sich deutlich. Zur Gewichtsreduzierung trug zusätzlich ein hybrides Hochtemperatur-Isoliersystem bei.
Ergebnis
Die Erfahrung mit den mobilen Einheiten fiel so positiv aus, dass der Versorger den synthetischen Ester inzwischen für alle neuen Umspannwerke festgelegt hat. Aus einer Maßnahme zur Notfallvorsorge wurde damit eine Standardentscheidung für den Netzausbau.
Übertragbar auf deutsche Netze
Die Grundfrage ist hierzulande dieselbe: Wie schnell steht Ersatz bereit, wenn eine Einheit ausfällt – und darf sie gefüllt auf die Straße? Wer Reservekonzepte für Leistungstransformatoren aufbaut, gewinnt mit einer esterbefüllten Einheit Zeit und reduziert zugleich den Aufwand für Brandschutz und Rückhaltung. Wie sich das auf die Versorgungssicherheit auswirkt, zeigen auch unsere europäischen Projektbeispiele.
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