Es gibt Standorte, an denen jede Reparatur zur Expedition wird. Die Verflüssigungsanlage Yamal LNG liegt in Sabetta an der Nordostspitze der Halbinsel Jamal, innerhalb des Polarkreises, auf Permafrostboden. Die Temperaturen erreichen dort minus 50 Grad Celsius und darunter. 26 Verteil- und Leistungstransformatoren halten den Betrieb der Anlage aufrecht — und mussten so ausgelegt werden, dass sie unter diesen Bedingungen sicher anlaufen und zuverlässig durchhalten.
Zwei Risiken, eine Flüssigkeit
Der Standort vereint zwei Anforderungen, die sich sonst selten gleichzeitig stellen. Zum einen die Kälte: Eine Isolierflüssigkeit, die im Kessel zäh wird oder ausflockt, verhindert die Konvektion und damit die Kühlung. Zum anderen das Brandrisiko: In einer Anlage, in der Erdgas verflüssigt wird, hätte ein Transformatorbrand Folgen, die mit dem Sachschaden am Transformator nichts mehr zu tun haben.
Für beide Punkte fiel die Wahl auf den synthetischen Ester Shell MIDEL 7131:
- Pourpoint von minus 56 Grad Celsius — die Flüssigkeit bleibt auch bei arktischen Außentemperaturen pumpfähig
- Brennpunkt über 300 Grad Celsius — ein äußerer Fehler führt damit sehr viel seltener zu Brand oder Totalausfall
- Leichte und vollständige biologische Abbaubarkeit — relevant an einem Standort, an dem eine Leckage in einer empfindlichen Umgebung kaum zu beherrschen wäre
Auslegung und Einbau
Die 26 Transformatoren wurden von Siemens gefertigt und decken Spannungen von 35 kV bis 110 kV ab. Im Siemens-Labor wurden die Daten ermittelt, mit denen sich die Konstruktion auf den arktischen Einsatz auslegen ließ — die Flüssigkeit allein macht keinen kältetauglichen Transformator, entscheidend ist das Zusammenspiel von Kesselkonstruktion, Kühlkreis und Isoliersystem. Eingebaut wurden die Einheiten während der Bauphase der Anlage zwischen 2014 und 2018.
Was das für deutsche Anlagen bedeutet
Minus 50 Grad sind in Mitteleuropa kein Auslegungsfall. Der Punkt, um den es hier geht, ist ein anderer: Das Kaltverhalten einer Isolierflüssigkeit wird erst dann zum Thema, wenn ein Transformator nach längerem Stillstand bei tiefen Temperaturen wieder anlaufen muss. Genau das ist in Deutschland relevant — bei Reservetransformatoren, bei Anlagen in Höhenlagen, bei Windparks und bei Einheiten, die saisonal betrieben werden. Dass sich das auch im Hochspannungsbereich sauber nachweisen lässt, zeigt der Kaltstartversuch an einem 420-kV-Transformator bei TransnetBW.
Der zweite Punkt ist der Brandschutz in explosionsgefährdeter Umgebung. Für Standorte mit brennbaren Prozessmedien — Raffinerien, Chemieanlagen, Gasverdichterstationen — ist eine Flüssigkeit der Brandklasse K nach IEC 61100 eine Auslegungsentscheidung, die Abstände, Trennwände und Löschtechnik beeinflusst. Shell MIDEL 7131 ist nach DIN EN 61099 als synthetischer Ester spezifiziert; was daraus für die Aufstellung folgt, haben wir unter Brandschutz zusammengefasst.
Ergebnis
Die Transformatorflotte in Sabetta arbeitet unter Bedingungen, die für die meisten Betreiber ein theoretischer Grenzfall bleiben. Für die Praxis lässt sich daraus ableiten: Was in der Arktis funktioniert, hat in gemäßigten Klimazonen Reserve. Und mit häufiger werdenden Wetterextremen rückt die Frage, wie sich ein Transformator bei ungewöhnlicher Kälte oder Hitze verhält, aus dem Sonderfall in die normale Auslegung.
Sie planen Transformatoren für kalte oder abgelegene Standorte, für Anlagen mit brennbaren Prozessmedien oder für Reserveeinheiten mit langen Stillstandszeiten? Wir prüfen mit Ihnen, ob Shell MIDEL 7131 für Ihre Einheit passt, und liefern die Unterlagen für die umweltrechtliche Bewertung gleich mit. Sprechen Sie uns an.