Befüllung neuer Transformatoren: Worauf müssen Sie achten?

Die Befüllung neuer Transformatoren wird im Projektablauf häufig als “formaler Abschluss” betrachtet. Tatsächlich handelt es sich um einen technisch sensiblen Prozess, der maßgeblich die Qualität des Isoliersystems und damit Betriebssicherheit und Lebensdauer beeinflusst. Transformatorengröße, Öltyp und Temperaturbedingungen wirken sich direkt auf das Ergebnis aus. Wer hier vereinfacht oder unter Zeitdruck arbeitet, riskiert spätere Probleme.

In diesem Interview erläutert Peter Klausen, Field Service Manager bei Electrical Oil Services, worauf Projektverantwortliche besonders achten sollten.

„Befüllung ist nicht gleich Befüllung. Je nach Transformatorengröße, Öltyp und Temperaturbedingungen verändern sich die technischen Anforderungen erheblich. Eine sauber gesteuerte Vakuumführung, angepasste Befüllgeschwindigkeit und kontrollierte Ölqualität sind entscheidend für die langfristige Betriebssicherheit.“

— Peter Klausen, Field Service Manager bei Electrical Oil Services GmbH

Herr Klausen, Sie sagen: „Befüllung ist nicht gleich Befüllung.“ Warum ist das so?

Weil die Befüllung von Transformatoren von außen betrachtet relativ simpel wirkt: Isolieröl wird eingefüllt, der Transformator ist betriebsbereit. In der Praxis spielen jedoch drei zentrale Einflussfaktoren zusammen – die Größe des Transformators, der eingesetzte Öltyp und die Umgebungsbedingungen, insbesondere die Temperatur.

Diese Parameter bestimmen, wie lange der Vakuum-Prozess dauert, wie hoch die Befüllgeschwindigkeit sein darf und welche Grenzwerte gefordert sind. Wer hier pauschal vorgeht, handelt nicht prozesssicher.

Welche Unterschiede gibt es bei der Befüllung neuer Transformatoren? Und ab wann wird es technisch anspruchsvoll?

Das Risiko von zu hoher Feuchtigkeit in den Papierwicklungen, nicht ausreichender Durchschlagsspannung oder Lufteinschlüssen ist immer gegeben.

Bei kleineren Verteiltransformatoren ist das Ölvolumen überschaubar, die Geometrie einfacher, und die Befüllzeit relativ kurz.

Bei mittelgroßen Leistungstransformatoren steigt die Komplexität deutlich:

• Das Ölvolumen ist größer.
• Die internen Strukturen sind komplexer.
• Die Anforderungen an Vakuumtechnik und Trocknung sind höher.

Hier geht es nicht nur um das Einbringen des Isolieröls, sondern um die vollständige Durchdringung der festen Isolation. Unzureichende Entgasung oder eine zu hohe Befüllgeschwindigkeit können zu verbleibenden Gas- oder Feuchtigkeitsanteilen führen – mit direkten Auswirkungen auf die elektrische Festigkeit.

Sobald wir im Bereich großer Leistungstransformatoren arbeiten, ist der Prozess klar verfahrenstechnisch geprägt. Das Zusammenspiel von Vakuum, Befüllgeschwindigkeit und Entgasung muss exakt abgestimmt sein. Zeitdruck ist hier ein häufiger Fehlerfaktor.

Welche Rolle spielt der eingesetzte Öltyp bei der Befüllung?

Eine sehr große. Mineralöle und Ester- bzw. Bioöle unterscheiden sich in mehreren physikalischen Eigenschaften – unter anderem in ihrer Viskosität und ihrem Feuchteverhalten.

Esterflüssigkeiten sind hygroskopischer, nehmen also leichter Feuchtigkeit auf. Das bedeutet, dass Lagerung, Handling und Befüllprozess noch sensibler gesteuert werden müssen. Auch das Temperaturfenster ist enger, weil sich die Fließeigenschaften stärker verändern können.

Grundsätzlich gilt: Der Befüllprozess muss an die spezifischen Eigenschaften des eingesetzten Isolieröls angepasst werden. Im Zusammenhang mit Nachhaltigkeit gewinnt zudem die Verwendung hochwertig regenerierter Transformatorenöle an Bedeutung. Moderne Aufbereitungsverfahren ermöglichen heute recycelte Öle, die die Anforderungen an ein neues Isolieröl erfüllen und technisch gleichwertige Eigenschaften aufweisen.

Auch die Temperatur gilt als unterschätzter Erfolgsfaktor. Warum ist sie bei der Befüllung von Transformatoren so entscheidend?

Die Temperatur beeinflusst unmittelbar die Viskosität des Transformatorenöls. Ist das Öl zu kalt, fließt es schlechter, durchdringt die Isolation langsamer und kann Feuchtigkeit oder Luft einschließen. Ist es zu warm, verändern sich ebenfalls Eigenschaften und Prozessparameter.

Gerade bei Außeneinsätzen oder in kälteren Klimazonen wird dieser Aspekt häufig unterschätzt. Dabei hat die richtige Temperaturführung direkten Einfluss auf die Qualität der Imprägnierung und damit auf die spätere Betriebssicherheit.

Wie sichert ein Transformatorenbetreiber die Betriebssicherheit?

Hierbei geht es immer um eine optimale Qualitätssicherung, gesetzliche Normen und die richtige Dokumentation.

Unmittelbar nach der Befüllung neuer Transformatoren stehen mehrere Qualitätsparameter im Fokus, darunter beispielsweise:

• Durchschlagspannung
• Wassergehalt
• Gasgehalt
• Partikelreinheit

Maßgebliche internationale Normen und Herstellervorgaben sind für mineralische Isolieröle die IEC 60296, die Anforderungen an neue und regenerierte Öle definiert – unter anderem hinsichtlich elektrischer und chemischer Eigenschaften.

Für Prüfung und Bewertung kommen zusätzlich Normen wie IEC 60422 (Beurteilung der Ölqualität im Betrieb), DIN EN 60156 (Durchschlagspannung), DIN EN 60814 (Wassergehalt) oder IEC 60247 (Verlustfaktor) zur Anwendung. Sie legen Messverfahren und Qualitätskriterien fest und schaffen eine verlässliche Grundlage für die technische Bewertung. Ergänzend sind projektspezifische Herstellervorgaben verbindlich, insbesondere bei alternativen Isolierflüssigkeiten wie Esterölen.

Entscheidend ist, dass alle relevanten Anforderungen nachweisbar eingehalten und dokumentiert werden.

Welche Dokumentation ist aus Betreiber- oder Audit-Sicht unverzichtbar?

Nun, eine lückenlose Dokumentation stellt sicher, dass die Befüllung normkonform und prozesssicher durchgeführt wurde. Dazu gehören insbesondere Protokolle zur Vakuumführung, Temperaturverläufe während der Befüllung sowie Analyseergebnisse des eingesetzten Transformatorenöls wie zum Beispiel Wassergehalt, Durchschlagspannung und Gasgehalt.

Ebenso wichtig sind Angaben zur eingesetzten Technik und zu den verwendeten Messverfahren. Eine zentrale Datenbanklösung ermöglicht es, sämtliche Prozess- und Analysedaten strukturiert zu speichern, langfristig nachzuverfolgen und für Audits, Gewährleistungsfragen oder zustandsorientierte Entscheidungen nutzbar zu machen.

Ich halte es für einen großen Vorteil, wenn Betreiber auf eine solche strukturierte Datengrundlage zurückgreifen können. Dass wir unseren Kunden diese Transparenz über unsere zentrale EOS^® Datenbank ermöglichen, wird in der Praxis sehr geschätzt – gerade wenn es um Nachweise, Vergleichswerte oder langfristige Zustandsbewertungen geht.

Vielen Dank für das Gespräch, Herr Klausen!

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