Wie können Unternehmen die Laufzeit von Transformatoren verlängern?

Transformatoren sind die Kernelemente von Industrieanlagen mit eigenem Versorgungsnetz, den Hochspannungsanlagen von Kraftwerken mit dem Übertragungsnetz sowie den Verteilnetzen. Reparaturen oder gar ein Austausch von Transformatoren sind mit hohen Kosten und Netzausfallzeiten verbunden. Längere Lieferzeiten neuer Transformatoren zwingen allerdings viele Betreiber dazu, ihre Transformatoren über die empfohlene Lebensdauer hinaus zu betreiben. In diesem Artikel finden Unternehmen wertvolle Tipps, wie sich die Laufzeit von Transformatoren verlängern lässt. 

Warum rücken Transformatoren zunehmend in den Fokus von Kosten- und Nachhaltigkeitsüberlegungen? 

Betreiber von Transformatoren stehen heute vor der doppelten Herausforderung, Betriebskosten zu senken und gleichzeitig nachhaltiger zu wirtschaften. Die Laufzeit von Transformatoren zu verlängern, ist dabei ein zentraler Hebel. Jede Verlängerung reduziert den Verbrauch von  wertvollen Ressourcen sowie Investitionskosten. 

Warum ist das relevant? Weil eine konsequente Transformatorenwartung die Nutzungsdauer oft um viele Jahre strecken kann – mit positiven Effekten für Unternehmen und Umwelt. 

5 Aspekte, die eine lange Laufzeit von Transformatoren sicherstellen

Transformatoren gehören mit zu den langlebigsten Betriebsmitteln in der Energieversorgung. Dennoch hängt ihre tatsächliche Lebensdauer stark von der Qualität der eingesetzten Betriebsmittel und einer konsequenten Wartung ab. 

Um die Laufzeit von Transformatoren zu verlängern, sind fünf Aspekte generell wichtig:

1. Optimale Materialien nutzen

Es beginnt bereits bei der Herstellung der Transformatoren: Geeignete Isoliermaterialien in den Wicklungen und im Kern der Transformatoren tragen dazu bei, die Lebensdauer zu verlängern. Es versteht sich von selbst, dass ein Transformator entsprechend seiner erwarteten Leistungsfähigkeit dimensioniert wird.

2. Auf korrekte Betriebsbedingungen achten

Zu hohe oder niedrige Temperaturen sowie hohe Luftfeuchtigkeit oder Schmutz und Staub sind bekannte Faktoren, die die Lebensdauer von Transformatoren verkürzen. Deshalb sollten die Transformatoren in einem geeigneten Betriebsumfeld betrieben und die Anforderungen und Empfehlungen der Hersteller beachtet werden. 

3. Überhitzung bzw. Überlastung vermeiden

Die Temperatur ist einer der wichtigsten Faktoren, die sich auf die Lebensdauer eines Transformators auswirken, und in der Tat ist eine erhöhte Temperatur die Hauptursache für eine verkürzte Lebensdauer von Transformatoren. Es ist wichtig, Transformatoren nicht zu überlasten: Die Belastung sollte innerhalb der dimensionierten Grenzwerte bleiben. Stellen Sie sicher, dass die Transformatoren bei optimaler Temperatur arbeiten.

4. Inspektion und Wartung regelmäßig durchführen

Regelmäßige Untersuchungen stellen sicher, dass Ihre Transformatoren in gutem Zustand sind und alle Bestandteile ordnungsgemäß funktionieren. Faktoren wie Überlastung des Transformators, Feuchtigkeit im Transformator, minderwertiges Isolieröl oder Isolierpapier sowie extreme Temperaturen beeinträchtigen die Isoliereigenschaften des Transformators.

5. Hochwertige Transformatorenöle verwenden. 

Die Verwendung von hochwertigen Transformatorenölen verlängert die Lebensdauer Ihrer Transformatoren, denn sie verbessern die Wärmeableitung, verhindern Oxidation und begrenzen letztlich die Korrosion.

Welche Rolle spielen Transformatorenöle bei der Laufzeitverlängerung? 

Transformatorenöle werden auch Isolieröle genannt. Sie werden in Transformatoren, Stufenschaltern und Schaltanlagen verwendet, gewährleisten die elektrische Isolation und verhindern den unmittelbaren Kontakt der elektrischen Komponenten des Transformators. Außerdem sorgen sie für die Wärmeabfuhr und verhindern zu hohe Temperaturen.

Welche Rolle spielt die Qualität des Isolieröls für die Laufzeit von Transformatoren? 

Der Zustand des Transformatorenöls ist maßgebend für die Lebensdauer von Transformatoren:

• Transformatorenöle sorgen für eine verbesserte Wärmeübertragung

Isolieröle haben eine gute Wärmeleitfähigkeit – sie können die Wärme von den Wicklungen des Transformators effektiv ableiten und dadurch die Betriebstemperatur des Transformators senken. Dies wiederum verringert die Alterung der Isoliermaterialien und des Transformators insgesamt - vorausgesetzt, der Transformator wird nicht an seiner maximalen Belastungsgrenze betrieben.

• Transformatorenöle schützen vor Korrosion

Isolieröle wirken auch als Korrosionsschutzmittel, denn sie verhindern mit ihren natürlichen sowie hinzugefügten Inhibitoren und chemischen Eigenschaften den Kontakt zur Atmosphäre und erhöhen somit die Oxidationsstabilität.

• Transformatorenöle haben eine Reinigungswirkung

Wenn die Isolieröle ausreichend zirkulieren, trägt dies dazu bei, Schmutz und Partikel von den elektrischen Komponenten des Transformators zu entfernen, was die Leistung der Transformatoren verbessert und ihre Lebensdauer verlängert. Dadurch wird auch das Risiko von Lichtbogenbildung und weiteren potenziellen Schäden verringert.

• Transformatorenöle schmieren bewegliche Teile 

Isolieröle werden auch verwendet, um die beweglichen Teile des Transformators oder Stufenschalters zu schmieren und zu verhindern, dass sie reiben und sich beschädigen. Dies hilft ebenfalls, die Lebensdauer des Transformators zu verlängern.

Wie lange hält das Isolieröl in Transformatoren?

Die Lebensdauer von Isolieröl in Transformatoren hängt von der Betriebsdauer und -temperatur sowie den Umgebungsbedingungen ab, ebenso von der Belastung des Öls und der Isolieröl-Qualität. 

Häufig wird das Isolieröl in Transformatoren alle 10 bis 15 Jahre gewechselt. Besser ist es aber, eine regelmäßige Isolierölüberwachung oder Isolieröl-Untersuchung durchzuführen. Dies stellt sicher, dass das Transformatorenöl konstant in einem guten Zustand bleibt und hilft so, die Verwendung des Isolieröls und die Laufzeit von Transformatoren zu verlängern und gleichzeitig das Potenzial für teure Wartungsarbeiten zu verringern.

Zustandsbeurteilung des Isolieröls: Wie können regelmäßige Ölproben helfen, ungeplante Transformatorenausfälle frühzeitig zu erkennen?

Das folgende Diagramm stellt einen Zusammenhang zwischen der Grenzflächenspannung und dem Säuregehalt des Isolieröls dar. Daraus können Zustandsbeschreibungen des Isolieröls im Transformator abgeleitet werden.

Das Alter des Isolieröls sollte demnach kein alleiniges Kriterium für die Aufbereitung oder den Austausch sein. Eine regelmäßige Isolieröl-Zustandsbeurteilung kann den passenden Zeitpunkt für eine Aufbereitung oder einen Ölwechsel bestimmen und das Asset Management optimieren.

Steht in Ihrem Unternehmen bald ein Isolieröl-Wechsel bevor? Dann empfehlen wir Ihnen diese Artikel:

• Nutzen Sie diese Tipps, wenn Sie das Isolieröl im Transformator wechseln lassen
• Transformatoren: Methoden der Isolierölprüfung 

Fazit

Sie können als Anlagenbetreiber den Alterungsprozess Ihrer Transformatoren beeinflussen und mit den richtigen Maßnahmen die Laufzeit Ihrer Transformatoren verlängern. Eine davon ist es, das Hauptaugenmerk auf die Qualität und den Zustand Ihrer Transformatorenöle zu legen. Mit einer regelmäßig durchgeführten Wartung und Isolieröl-Analyse können frühzeitig Veränderungen festgestellt werden. Oftmals hilft dann eine kostengünstige Ölaufbereitung, um die Qualität und Performance wieder zu verbessern.

Lesen Sie in diesem Interview mehr darüber: 

• 5 Tipps für nachhaltiges Transformatorenöl-Management

Dieser Artikel wurde erstmals am 25. April 2023 veröffentlicht und am 9. September 2025 aktualisiert.