Big Brothers

Wenn ein Umsteller sagen­hafte 1.000 Kilo­volt Prüf­span­nung halten und auf einer Stufe 112 Kilo­volt schalten muss, ist pure Größe gefragt. Die Experten von Rein­hausen haben für den kana­di­schen Trans­for­ma­to­ren­her­steller PTI Trans­for­mers drei solcher Giganten gebaut.


Drei Meter Länge bei einem Meter Durch­messer, das sind die Maße der größten Umsteller im Rein­hausen-Programm. Mit solchen Giganten haben sich die Regens­burger welt­weit einen Namen gemacht. Kein anderer Anbieter baut stan­dard­mäßig Schalter in dieser Größen­ord­nung und verfügt über so viel Erfah­rung in hoch spezia­li­sierten Anwen­dungs­be­rei­chen. Dennoch war nicht von Anfang an klar, ob der Umsteller, den der kana­di­sche Trans­for­ma­to­ren­bauer PTI Trans­for­mers benö­tigt, für Rein­hausen über­haupt tech­nisch machbar ist.

Schalt­stufe von 112 kV

Von einem kana­di­schen Ener­gie­ver­sorger hatte PTI Trans­for­mers den Auftrag erhalten, einen Trans­for­mator für ein Wasser­kraft­werk zu ersetzen, der das Ende seiner Lebens­zeit erreicht hatte. Der neue Trans­for­mator sollte in der Lage sein, zwischen einer Über­tra­gungs­lei­tung mit 250 und einer mit 143 Kilo­volt zu schalten. Die Vorgabe für die Prüf­span­nung: satte 1.000 Kilo­volt.

„Eine Schalt­stufe von 112 Kilo­volt zu über­brü­cken und dabei eine solche Prüf­span­nung zu halten, da gab es aus unserer Sicht nur einen Liefe­ranten — und das war Rein­hausen.“George Partyka Jr, Vice Presi­dent bei PTI Trans­for­mers

„Eine Schalt­stufe von 112 Kilo­volt zu über­brü­cken und dabei eine solche Prüf­span­nung zu halten, da gab es aus unserer Sicht nur einen Liefe­ranten, mit dem wir für diese extreme Anfor­de­rung zusam­men­ar­beiten wollten – und das war Rein­hausen“, berichtet George Partyka Jr, Vice Presi­dent bei PTI Trans­for­mers. Dass Rein­hausen mit seinem tech­ni­schen Know-how und seiner Exper­tise einen solchen Umsteller bauen kann, daran hatte der kana­di­sche Manager keinen Zweifel. Aber es lag auf der Hand, dass es nicht einfach werden würde.

Umsteller mit Über­länge

Karl-Heinz Sperger, der das Projekt bei Rein­hausen leitet, berichtet: „Wir setzen tradi­tio­nell auf Dreh­um­steller in Kopf­bau­weise. Nur mit diesem Kon­struktionsprinzip sind solche Umsteller über­haupt reali­sierbar. Ein Schie­be­um­steller müsste über zehn Meter lang sein, um diese Leis­tungs­werte zu errei­chen.“

Finger­spit­zen­ge­fühl ist vor allem bei der Montage des Umstel­ler­kopfs gefragt. (© Helmut Koch)

In der Entwick­lungs­phase war eine der Heraus­for­de­rungen, dass die Rein­hausen-Konstruk­tion nur auf Prüf­span­nungen bis maximal 750 Kilo­volt ausge­legt war. Sperger erklärt: „Die Umsteller sind zwar gigan­tisch, dennoch sind wir räum­lich begrenzt und können die Abstände zwischen den Kontakten nicht beliebig vergrö­ßern. So brachte uns das Projekt defi­nitiv an die Grenzen der Physik. Aber getreu unserem Motto ‚Wenn etwas machbar ist, dann machen wir es auch‘, haben wir gemeinsam mit PTI Trans­for­mers einen Weg gefunden.“

Schalter im Sonder­de­sign

Wesent­lich zur Komple­xität des Projekts hat das Über­set­zungs­ver­hältnis von 1 : 1,78 beigetragen. Um in einem Schritt von 143 auf 250 Kilo­volt schalten zu können, sind sechs Hoch­span­nungs­wick­lungs­stränge nötig – und das pro Phase. Insge­samt galt es für PTI Trans­for­mers also, 18 Wick­lungen und drei der gigan­ti­schen Schalter in dem Trans­for­mator unter­zu­bringen.

Eine Aufgabe, die PTI Trans­for­mers nur gemeinsam mit Rein­hausen bewäl­tigen konnte, wie PTI-Manager Partyka unter­streicht: „Die Leis­tung des Transforma­tors hängt wesent­lich von der Leis­tung des Schal­ters ab. Deshalb mussten unse­re­Ent­wick­lungs­ab­tei­lungen für das Schalter- bezie­hungs­weise das Trans­for­ma­to­ren­de­sign sehr eng zusam­men­ar­beiten. Nur im Team war es uns möglich, die Wick­lungs­kon­fi­gu­ra­tion und das Sonder­de­sign des Schal­ters aufein­ander abzu­stimmen.“

In knapp drei Monaten hatten die Experten von PTI Trans­for­mers und Rein­hausen diesen komplexen Entwick­lungs­pro­zess abge­schlossen, sodass im Februar 2019 die Bestel­lung erfolgte und die Umsteller in die Ferti­gung gehen konnten. In nur fünf Tagen stellten die Monteure die drei Sonder­bauten her. „Weil wir immer hundert­pro­zen­tige Qualität auslie­fern wollen, kamen sie anschlie­ßend in unser Test­labor“, so Elek­tro­in­ge­nieur Sperger. Dort zeigte sich, dass auch die Realität hält, was die Konstruk­teure verspre­chen.

Stunde der Wahr­heit: Gleich fließen 1.000 kV Prüf­span­nung. Dann zeigt sich, ob die Realität hält, was die Inge­nieure verspre­chen. (© Helmut Koch)

PTI-Manager Partyka resü­miert: „Wir sind dem Team von Rein­hausen für die Unter­stüt­zung sehr dankbar. Wie für solche Entwick­lungen typisch, war es zeit­weise für beide Seiten ein schmerz­hafter Prozess. Wir waren uns aber immer sicher, dass wir uns auf die Exper­tise von Rein­hausen verlassen können. Deshalb möchten wir auch, dass Rein­hausen den Einbau der Umsteller vor Ort über­wacht.“

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PTI Trans­for­mers

Das 1989 gegrün­dete Unter­nehmen mit Sitz im kana­di­schen Regina ist einer der führenden Experten Kanadas für Trans­for­ma­to­ren­tech­no­logie. PTI Trans­for­mers beschäf­tigt rund 300 Mitar­beiter an Produk­ti­ons­stätten in Regina und Winnipeg, Kanada, und ist zerti­fi­ziert nach ISO 9001:2015. Neben quali­tativ hoch­wer­tigen Produkten bietet das Unter­nehmen indi­vi­du­elle Service­leis­tungen rund um den Trans­for­mator.

 


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