H2scan durchbricht die Kosten- und Leistungsbarriere … und bietet eine neue Möglichkeit zur Überwachung von Netzwerktransformatoren

Stellen Sie sich vor, ein belebter Bürgersteig brennt plötzlich, weil ein unterirdischer Netztransformator ausfällt. Oder stellen Sie sich vor, ganze Häuserblocks versinken in Dunkelheit, wenn die veraltete Infrastruktur ohne Vorwarnung zusammenbricht. Wichtige Rettungsdienste, Unternehmen und Einwohner könnten auf unbestimmte Zeit ohne Dienstleistungen auskommen. Dies verdeutlicht die möglichen Folgen von Ausfällen beeinträchtigter Netztransformatoren, die kritische Infrastrukturen lahmlegen und Hunderte, wenn nicht Tausende von Menschen betreffen können.

Dies ist keine theoretische Diskussion, wie wir alle aus den Nachrichtenberichten über Transformatorbrände ersehen können, die regelmäßig auftreten.

Wie konnte das passieren? Würden Sie einen Betriebsleiter fragen, wie der aktuelle Zustand Ihres Netztransformatorparks ist, könnte er Ihnen keine Antwort geben.

André Marais, Executive Vice President of Sales & Marketing bei H2scan, erläutert die Hintergründe der Wartung von Netzwerktransformatoren in einer geschäftigen Stadtumgebung.

„Versorgungsunternehmen, die städtische Netze verwalten, haben Schwierigkeiten, Antworten auf die Worst-Case-Szenarien zu finden, die den Energiemanagern und -managern schlaflose Nächte bereiten“, sagte er. „Der traditionelle Ansatz regelmäßiger manueller Stichprobenentnahmen ist betrieblich und logistisch anspruchsvoll und teuer und belastet die ohnehin knappen Wartungsbudgets zusätzlich.“

„Arbeiten in unmittelbarer Nähe von Netztransformatoren, deren Zustand unbekannt ist, birgt auch ein gewisses Risiko für das Personal“, fügte er hinzu.

Bei dieser herkömmlichen Methode der Zustandsüberwachung müssen Techniker den Tresor betreten, manuell eine Flüssigkeitsprobe (Öl) entnehmen und diese zur Gasanalyse an das Labor zurücksenden. Tresorräume auf Gehwegen können eine raue Umgebung sein und sind oft beengt, voller Schutt und Wasser, das ausgespült werden muss, um Zugang zu erhalten. Mit zunehmender Anzahl von Tresoren und zunehmender Zugänglichkeit sinkt die Probenahmefrequenz von 1 auf 2 bis 4 Jahre, und in einigen Fällen werden überhaupt keine Ölproben entnommen. Transformator-Überwachungslisten werden normalerweise erstellt, um die Wartung oder den Austausch von Transformatoren zu priorisieren. Sie sind jedoch fast immer unvollständig, und einige dieser Transformatoren fallen irgendwann aus, was die Anzahl der ungeplanten Ausfallminuten erhöht und potenziell die Öffentlichkeit und das Personal des Versorgungsunternehmens gefährdet.

Versorgungsunternehmen suchen seit Jahrzehnten nach einer praktikablen Lösung. Sie benötigten eine Überwachungslösung, die zuverlässig ist, selbst unter härtesten Bedingungen funktioniert, den Wartungsaufwand nicht erhöht, sich in die bestehende Infrastruktur integrieren lässt und vor allem kostengünstig ist.

Das Bild der Herausforderungen ist schon hart genug, lässt aber eine weitere Herausforderung außer Acht: Wie können Versorgungsunternehmen ein Gerät an einem unwirtlichen Standort mit eingeschränktem Zugang zu Strom und Kommunikationsunterstützung platzieren, um kontinuierlich Informationen bereitzustellen, ohne dass eine regelmäßige Kalibrierung und Wartung vor Ort erforderlich ist?

Eine bahnbrechende Lösung für die Überwachung unterirdischer Transformatoren

Das neu angekündigte HY-VAULT™ -System von H2scan stellt einen bedeutenden Durchbruch für Energieversorgungsunternehmen bei der Überwachung und Wartung ihrer Netztransformatoren dar, da es erstmals eine kostengünstige, sicherere und einfach zu implementierende Möglichkeit bietet, wertvolle und verwertbare Daten über den Zustand ihrer Transformatoren zu sammeln.

„H2scan ist das erste Unternehmen, das ein altes Problem mit zuverlässiger Technologie und auf äußerst kostengünstige Weise löst“, erklärt Marais. „Es ist nicht so, dass es nicht schon früher jemand versucht hätte. Aber eine kostengünstige Lösung war uns bisher nicht möglich, und jetzt haben wir sie. Unser neuer HY-VAULT vereint zwei hochwertige Geräte zu einer integrierten Lösung – die Wasserstoffsensoren der GRIDSCAN® 5000-Serie mit dem neuen AVO-1-Schnittstellengerät. Diese speziell entwickelte Kombination schafft die branchenweit einzige Überwachungslösung, die speziell auf die besonderen Herausforderungen von unterirdischen Transformatoren zugeschnitten ist.“

Die AVO-1-Schnittstelle ermöglicht zuverlässige Datenerfassung und -kommunikation von bisher unzugänglichen Standorten und unterstützt Versorgungsunternehmen dabei, ihre Außendienstteams anhand realer Daten zu priorisieren. Diese praxiserprobte Lösung bietet eine kontinuierliche Transformatorüberwachung, die die Netzteams bei Auftreten eines beginnenden Fehlers (der zunächst klein ist und sich mit der Zeit verstärkt) im Transformator warnt. So können die Außendienstteams Probleme beheben, bevor sie zu potenziell gefährlichen Situationen eskalieren.

Im Gegensatz zu angepassten Technologien, die diesen rauen Umgebungen nicht standhalten oder unter Umständen nicht die gewünschte Leistung erbringen, wurde HY-VAULT speziell mit einer IP-Schutzart für diese Bedingungen entwickelt, einschließlich der ungewöhnlich hohen Wasserstoff-Fehlergaskonzentrationen, die herkömmliche Überwachungssensoren beschädigen würden.

Marais weist außerdem auf das traditionelle Problem hin, eine Überwachung unterirdischer Transformatoren wirtschaftlich durchzuführen.

„Bisher hatte ich bei allen mir bekannten Designs Schwierigkeiten, die Messung kostengünstig durchzuführen – nicht nur für einen einzelnen Transformator, sondern für die gesamte Flotte“, erklärt Marais. „Uns ist es gelungen, eine Lösung zu entwickeln, die nur einen Bruchteil der Kosten früherer Lösungsversuche und auch nur einen Bruchteil der Kosten des Transformators selbst ausmacht. Noch wichtiger: Die Zuverlässigkeit unseres Angebots bietet nicht nur Vorteile für Betrieb und Sicherheit, sondern reduziert auch die Betriebskosten.“

Entwickelt für die rauesten Umgebungen

Die typischen Transformatorüberwachungssysteme für oberirdische Anwendungen (Umspannwerke) funktionieren in unterirdischen Umgebungen nicht. Unterirdische Netztransformatoren stehen vor besonderen Herausforderungen: Sie laufen aufgrund hoher Belastung und beengter Platzverhältnisse heiß, was den Zerfall der Isolierflüssigkeit beschleunigt und erhebliche Mengen an Wasserstoffgas freisetzt.

„Das sind keine durchschnittlichen Transformatoren“, bemerkt Marais. „Die Wasserstoffmenge in diesen Transformatoren ist so hoch, dass sie einen unserer Standardsensoren beschädigen würde. Darüber hinaus geht es nicht nur um den absoluten Füllstand, sondern auch um die Wasserstoffänderungsrate.“

Die GRIDSCAN 5015-Sensortechnologie wurde speziell für das HY-VAULT-System entwickelt, um diesen extremen Bedingungen standzuhalten. Sie misst den absoluten Wasserstoffgehalt und die Änderungsrate, einen wichtigen Indikator für auftretende Transformatorstörungen. Diese Funktion ermöglicht es den Versorgungsunternehmen, zwischen normalen Betriebsbedingungen und potenziell gefährlichen Situationen zu unterscheiden, die sofortiges Eingreifen erfordern.

Transformation der Wartungspraktiken von Versorgungsunternehmen

„Denken Sie noch einmal darüber nach, wie der Zustand der Netztransformatoren ermittelt wird. Mitarbeiter betreten den Tresor jährlich, halbjährlich oder sogar noch seltener, um Ölproben zu entnehmen. Erfahrungsgemäß vergehen von der ersten Begasung bis zum Ausfall des Transformators sechs Monate“, erklärt Marias. „Selbst bei manueller Probenahme gibt es blinde Flecken, in denen der Zustand der Transformatoren unbekannt ist.“ HY-VAULT löst dieses Problem durch kontinuierliche Fehlergasmessungen.

Nach der Installation arbeitet ein HY-VAULT wartungsfrei und liefert über 10 Jahre hinweg konsistente Daten, ohne dass eine regelmäßige Kalibrierung oder Justierung erforderlich ist.

Branchenweite Herausforderungen bewältigen

Das HY-VAULT-System ist für Versorgungsunternehmen, die die städtische Energieinfrastruktur verwalten, von entscheidender Bedeutung. Angesichts des Fachkräftemangels in der Branche, der zunehmenden Aufmerksamkeit, die die alternde Infrastruktur erfordert, und der steigenden Stromnachfrage, die das Netz belastet, stoßen herkömmliche Methoden und Ansätze zur Ölprobenentnahme an ihre Grenzen und sind unzureichend.

„Wir erhalten Berichte über Lieferzeiten von bis zu 120 Wochen für Transformatoren. Ein Teil des Problems ist die steigende Nachfrage aufgrund erneuerbarer Energien, der zunehmenden Zahl von Rechenzentren und der zunehmenden Elektrifizierung. Hinzu kommen die Probleme mit Lieferketten und Rohstoffen. Das zeigt, wie wichtig es ist, die Transformatoren im eigenen Bestand zu pflegen und nicht auf Ausfallzeiten zu warten, wie es traditionell üblich ist“, so Marais.

„Die Überwachung eines einzelnen Gases (Wasserstoff) bietet den zuverlässigsten Frühindikator für die Entwicklung von Transformatorfehlern in diesen kritischen Komponenten und ermöglicht es Wartungsteams, Probleme zu erkennen und zu beheben, lange bevor sie zu schwerwiegenden Transformatorstörungen führen.“

Übernehmen Sie noch heute die Kontrolle über Ihren unterirdischen Transformatorpark

Warten Sie nicht auf einen schwerwiegenden Ausfall eines Netztransformators, um die Schwachstellen Ihrer Zustandsüberwachung aufzudecken. Das HY-VAULT-System bietet Ihnen einen sofortigen Weg zu mehr Sicherheit, Zuverlässigkeit und Betriebseffizienz für Ihre anspruchsvollsten Anlagen.

Kontaktieren Sie H2scan noch heute, um zu erfahren, wie dieses praxiserprobte Überwachungssystem Ihre Herangehensweise an das Management von unterirdischen Transformatorenanlagen verändern und Ihnen helfen kann, ein sichereres und widerstandsfähigeres städtisches Stromnetz aufzubauen.