„Das war ziemlich schwierig“

Neuartige Mobil-Transformatoren in New York helfen in Notfällen bei der Wiederherstellung der Stromversorgung. Interview mit Sanjay Bose, Vice President Central Engineering bei Con Edison, New York.


Warum benötigen Sie mobile Transformatoren?

Nach dem Hurrikan Sandy 2012 haben wir erkannt, dass unsere Kunden Stromausfälle nicht länger als drei bis fünf Tage akzeptieren. Die übliche Ausfallzeit eines Transformators bei Con Edison beträgt etwa 14 Tage, vom Ausfall bis zur Wiederherstellung. Es handelt sich dabei um dreiphasige Einheiten, die eine aufwendige Montage, die Aufbereitung von Öl, Verkabelung und natürlich auch den physischen Transport erfordern.

Ich habe den Hurrikan Sandy als einer der Leiter für Betrieb und Planung erlebt und erkannt, dass wir besser reagieren müssen. Nach den Ereignissen vom 11. September 2001 und bei der derzeitigen geopolitischen Lage in der Welt gibt es viele Bedrohungen: physische und tatsächliche Ereignisse. Wir sagten uns: Okay, wenn einer unserer Transformatoren zerstört wird, brauchen wir, sofern Ersatz verfügbar ist, mindestens 14 Tage. Das ist dreimal länger, als unsere Kunden es erwarten. Wir brauchen die Ausfallsicherheit aber nicht nur, um Terrorismus zu begegnen, sondern auch, um mit extremen Wetterbedingungen, Erdbeben und Überschwemmungen umgehen zu können.

Was ist das technische Konzept?

Ich sagte dem Transformatorenherstellern: „Ich möchte einen Transformator mit zwei Spannungsbereichen von 345 bis 138 oder 138 bis 69 kV. Er soll einen vollwertigen Stufenschalter besitzen und ich möchte 170 Prozent Überlastfähigkeit, was einzigartig ist. Der Stufenschalter kann im Hauptkessel sitzen, also ohne separaten Tank –das wird bei Con Edison zum ersten Mal so gemacht. Zusätzlich möchte ich steckbare Durchführungen auf der Ober- und Unterspannungsseite haben. Außerdem brauche ich ein flexibles HV-Kabel, das an die zweiteilige Durchführung der Unterspannungsseite angeschlossen wird. Und was ganz besonders wichtig ist: Ich möchte einen minimalen Montageaufwand, das heißt, dass ich den Transformator im ölgefüllten Zustand transportieren möchte. Das alles sollte nicht mehr als 100 Tonnen wiegen und in ein Frachtflugzeug vom Typ Lockheed C 5A Galaxy oder Antonov AN 124 passen.“

Wie sind Sie vorgegangen?

Wir nahmen das Beste von unseren herkömmlichen Transformatoren und Stufenschaltern und sagten: „Okay, wir haben eine Konstruktion. Weil der Transport aber ein wichtiges Thema ist, bauen wir die Transformatoren einphasig.“ In dieser Ausführung können sie schnell transportiert werden. Dadurch, dass auf der Sekundärseite nur Kabelverbindungen bestehen, benötigt man auf der Oberspannungsseite nur einen Fixpunkt zur Ausrichtung an die bestehende Sammelschiene. Auch eine perfekte Ausrichtung ist nicht erforderlich. Ein anderer Aspekt, den ich angesprochen habe, ist die Tatsache, dass Terroranschläge und extreme Wetterereignisse nur sehr selten vorkommen – wir nennen sie „high impact, low frequency“. Sie haben also große Auswirkungen, treten aber nur selten auf, weswegen man nicht einfach einen Transformator ausschließlich für solche Fälle vorhalten kann. Ich gab also vor, dass wir diesen Transformator auch im Alltag einsetzen werden. Wenn nun mitten im Sommer eine dreiphasige Einheit ausfällt, können wir diesen Notfalltransformator einsetzen und schnell anschließen.

„Wenn ich den Startschuss gebe, muss der Transformator in weniger als 72 Stunden aufgebaut sein und unter Last stehen.“Sanjay Bose

Als mich der Hersteller nach meiner Erwartung für die Inbetriebnahme fragte, sagte ich: „Drei bis fünf Tage – eher drei. Und der Transformator wird regelmäßig eingesetzt, damit die Leute nicht vergessen, wie alles funktioniert. Alle Teile müssen in Containern untergebracht werden, die Kabel, die Steckeinrichtungen, die Relaisschutzsysteme usw.“ Ebenso forderte ich, dass der Transformator auf Straßen oder in Umspannwerken eingesetzt werden muss, also an Orten, an denen keine Schutzwanne vorhanden ist. Aus diesem Grund sollte eine umweltfreundliche Isolierflüssigkeit mit höherer Zündtemperatur zum Einsatz kommen, da uns der reguläre Brandschutz nicht zur Verfügung stehen wird. Nach zwei Jahren  Forschung und Entwicklung entwickelte sich folgender Dialog: „Sie möchten einen Stufenschalter?“ – „Ja.“ – „Sie wissen, dass das lange dauert?“ – „Ja.“ – „Dann sprechen wir mit Reinhausen.“

Meine Vision ist, dass ab dem Startschuss weniger als 72 Stunden notwendig sind, bis der Transformator in Betrieb ist und unter Last steht. Meiner Meinung nach wäre das phänomenal, denn mir ist kein anderes Produkt mit 300 MVA bekannt, dass innerhalb von 72 Stunden in Betrieb genommen werden kann und dabei alle Vorteile eines herkömmlichen Transformators mit vollwertiger Spannungsregelung aufweist. Mit dieser Bauweise kann man sogar einige kleine Reihendrosselspulen integrieren, um die Impedanz zu verändern.

Es handelt sich um eine Drosselspule, die im Sternpunkt jedes Kessels eingefügt wird. Mit einigen zusätzlichen Modifikationen betragen die Impedanzen unseres Spartransformators vier bis sieben Prozent und durch Hinzufügen einer Reihendrosselspule können die Anforderungen vieler Energieversorgungsunternehmen gleichzeitig erfüllt werden. Das ist also wirklich ein Programm zur gemeinsamen Verwendung von Betriebsmitteln. Bei uns in den Vereinigten Staaten, in Deutschland oder an jedem anderen Ort.

Warum rüsten Sie Ihre Notfalleinheiten mit Monitoringsystemen von Reinhausen aus?

Wir möchten eine Möglichkeit haben, mit der wir sicherstellen können, dass die Einheit jederzeit verfügbar ist. Der Transformator ist gut, aber seine beweglichen Teile sind wichtig. Im Notfall muss man sich darauf verlassen können, eine vollständige und einsatzbereite Einheit zu haben. Das Monitoringsystem hilft dabei, Probleme zu erkennen und zu beheben, bevor ein Notfall eintritt.

Was sind Ihre Erfahrungen mit diesen Monitoringsystemen?

Die Monitoringsysteme von Reinhausen sind sehr gut, aber das Beste daran ist, dass Reinhausen das Produkt im Laufe der Zeit verbessert hat. Es ist also nicht das gleiche Produkt wie vor zehn Jahren. Ein durchschnittlicher Bediener benötigt hilfreiche Anzeigen, wo das Problem liegt, und keine Codes, die erst von Technikern entschlüsselt werden müssen. Die Angaben sind klar in der Sprache der Bediener formuliert, sodass jeder das Problem verstehen kann. Es ist also eine wirklich bedienerfreundliche Oberfläche. Im Jahresmittel erspart uns diese Technik zwischen sechs und acht potenzielle Ausfälle von Stufenschaltern.

Sanjay Bose (rechts) spricht in seinem Büro in New York mit Markus Stank, Vertriebsmitarbeiter von MR, über die beinahe unmögliche Aufgabe, das Energienetz in einer Megastadt wie New York am Laufen zu halten. (© Con Edison)

Im Gegensatz zu den Notfalleinheiten sitzt bei allen unseren Transformatoren der Stufenschalter außerhalb des Kessels. Wenn also ein Ausfall eintritt, bricht das Barrier-Board, die Kabel sind betroffen und oft müssen wir am Ende den Transformator austauschen. Zudem ist das Öl im Hauptgehäuse nicht betroffen, wenn der Stufenschalter fehlerhaft ist. Man muss also das Öl für die Reparatur nicht ablassen. Mein Wunsch nach einem integrierten Stufenschalter hat also durchaus Bedenken ausgelöst. Durch die erhöhte Zuverlässigkeit der Stufenschalter von Reinhausen wurde die Wahrscheinlichkeit eines solchen Ausfalls jedoch deutlich reduziert, sodass wir bereit sind, das Risiko einzugehen. Ich halte das für sehr gut, denn ein Austausch eines Transformators kostet Millionen Dollar im Gegensatz zur Reparatur eines Stufenschalters.

Wie wichtig ist Ihnen die technische Kompetenz von Lieferanten wie Reinhausen?

Reinhausen hat im Gegensatz zu einigen anderen Anbietern wirklich kompetentes technisches Personal. Die meisten meiner Begegnungen mit großen Unternehmen fanden mit Marketing-Leuten statt. Es gibt einen realen Unterschied zwischen Marketing- und technischen Fähigkeiten. Die Ansprechpartner, mit denen wir manchmal zu tun haben, kommen aus dem Marketingbereich und haben kein fundiertes technisches Wissen. Beim Lösen von Konstruktions- und Betriebsproblemen verursacht das ein ziemliches Hin und Her. Ich habe das Werk von Reinhausen besucht und einige Mitarbeiter getroffen. Ganz besonders auffallend ist ihre Leidenschaft für die eigenen Produkte. Man ist dort sehr stolz darauf, und das erlebe ich nicht oft. Bei Reinhausen kennt man die Produkte technisch sehr gut und kann sie somit leichter vermarkten. Aus der Kundenperspektive ist dies das Beste aus beiden Welten und stellt einen zufrieden.

Welche Anforderungen müssen Leistungstransformatoren in Megastädten wie New York künftig erfüllen?

Mit dem Aufkommen der erneuerbaren Energiequellen und deren Integration in unser System gibt es viele Schwierigkeiten mit Oberschwingungen, die erzeugt und dann verstärkt und in die Übertragungsseite eingebracht werden. Spannungsregelung ist ein Aspekt, die Prüfung von Oberschwingungen ein anderer. Wenn ich fünf oder zehn Jahre in die Zukunft blicke, muss sich unsere Denkweise ändern. Wir brauchen kleinere, günstigere und leichtere Einheiten, ganz so wie die Mobil-Transformatoren. Die halten 20 Jahre, aber wenn sie leichter zu ersetzen wären, würde ich hier anstelle einer großen Investition heute lieber kleine Investitionen tätigen und diese wiederholen. Der Transformator wird dann alle 20 oder 30 Jahre ersetzt.

Ich denke, dass das sehr viel besser ist, als eine sehr teure Einheit zu besitzen und angesichts einer ungewissen Zukunft womöglich auf einer Fehlinvestition sitzen zu bleiben. Man muss intelligent genug sein, um zu wissen, wie man eine Investition maximieren kann, um fundierte Geschäftsentscheidungen treffen zu können, ohne dabei die Zuverlässigkeit zu opfern. Jedes Unternehmen, Ihres eingeschlossen, würde so handeln. Mit anderen Worten: Wenn Sie ein zuverlässiges Auto für die Arbeit benötigen, warum sollten Sie eine Premiummarke kaufen, die doppelt so teuer wie ein anderes Modell ist, das Sie öfter austauschen können und mit dem Sie dennoch ein zuverlässiges Transportmittel haben? Das ist das Geschäftsmodell, das wir anstreben müssen.

 

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REINHAUSEN INSIDE

Con Edison versorgt im Raum New York City über 10 Millionen Menschen mit Energie.


Der Mobile Resilience Transformator ist ein wahres Multitalent: Er ist leicht transportabel, kann schnell in Betrieb genommen werden und deckt eine breite Spannungsebene ab.


Schalter: VACUTAP ® VRC ®  mit M-Wähler

  • Wartungsfrei bis 300.000 Schaltungen
  • Niedrige Lebenszykluskosten
  • Für alternative Isolierflüssigkeiten ausgelegt

Spannungsregler: TAPCON ®

  • Neueste Kommunikationstechnologie
  • Einfache und intuitive Benutzerführung
  • Zukunftssicher

Monitoring: TRAFOGUARD ®

  • Umfangreiches Online-Monitoring
  • Optimierte und zustandsbasierte Wartung
  • Erhöhung der Zuverlässigkeit

Kontakt:
m.stank@reinhausen.com

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