{"id":10589,"date":"2026-08-29T23:42:57","date_gmt":"2026-08-29T15:42:57","guid":{"rendered":"https:\/\/q8bbzjnpm5.wpdns.site\/?p=10589"},"modified":"2026-08-29T23:42:57","modified_gmt":"2026-08-29T15:42:57","slug":"transformer-oil-selection-for-oil-immersed-transformers-in-cold-regions","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/subian-electric.com\/de\/news\/transformer-oil-selection-for-oil-immersed-transformers-in-cold-regions\/","title":{"rendered":"Auswahl von Transformatoren\u00f6l f\u00fcr \u00f6lgetauchte Transformatoren in kalten Regionen"},"content":{"rendered":"

Ein Versorgungsingenieur, der im Norden Kanadas ans\u00e4ssig ist, entwirft eine Spezifikation f\u00fcr einen 25 MVA Transformator, der in einer Umspannstation betrieben wird, in der die Temperaturen im Januar unter -40\u00b0C fallen k\u00f6nnen. Die Transformatoren verf\u00fcgen \u00fcber gro\u00dfe K\u00fchleinrichtungen, ihr Tank ist speziell konstruiert, um den schweren Wind- und Schneelasten standzuhalten, sodass das einzige, was den Ingenieur st\u00f6rt, die Art des f\u00fcr den Tank verwendeten \u00d6ls ist. Die Person wei\u00df, was es bedeutet, das falsche auszuw\u00e4hlen Transformator\u00f6l<\/strong> f\u00fcr den Betrieb in kaltem Klima. Das \u00d6l wird dickfl\u00fcssig, wenn die Temperaturen sinken, die Pumpe beginnt zu kavitationieren und das \u00d6l h\u00f6rt auf, durch die K\u00fchleinrichtungen zu flie\u00dfen, sodass die Wicklungen sich erhitzen, selbst wenn die Au\u00dfentemperatur -30\u00b0C betr\u00e4gt. Der Transformator, der seine Tests erfolgreich bestanden hat, wird in der ersten Wintersaison wie ein Alarmgenerator arbeiten.<\/p>\n

Dieser Artikel behandelt alles, was ein K\u00e4ufer oder Spezifikationsingenieur \u00fcber die Auswahl von Transformator\u00f6l in \u00f6lgef\u00fcllten Transformatoren f\u00fcr kalte Klimazonen wissen sollte, einschlie\u00dflich der Hauptmerkmale, Normen, Vorteile und Nachteile der Verwendung von paraffinhaltigen und naftenhaltigen \u00d6len, Preisunterschiede und den Algorithmus zur \u00d6lauswahl.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Warum \u00d6l f\u00fcr Transformatoren problematisch wird<\/h2>\n

Transformator\u00f6l hat zwei Hauptzwecke \u2013 es k\u00fchlt die Transformatorwicklungen durch W\u00e4rmeabfuhr zu den Tankw\u00e4nden und isoliert die Wicklungen von elektrischen Spannungen. Obwohl beide Funktionen von der F\u00e4higkeit des \u00d6ls abh\u00e4ngen, zu flie\u00dfen, wird in kalten Klimazonen die Viskosit\u00e4t des \u00d6ls zunehmen und die Zirkulation verlangsamt sich, was zu einer Erw\u00e4rmung der Transformatorwicklungen f\u00fchrt, w\u00e4hrend die Au\u00dfentemperatur niedrig ist. Bei sehr niedrigen Temperaturen kann Mineral\u00f6l seinen Pour Point erreichen \u2013 die Temperatur, bei der das \u00d6l vollst\u00e4ndig aufh\u00f6rt zu flie\u00dfen, was bedeutet, dass die K\u00fchlung stoppt.<\/p>\n

Es gibt eine weitere Herausforderung im Zusammenhang mit dem \u00d6l im Winter: Feuchtigkeitskondensation. \u00d6l in einem Transformator mit einem Konservator bewegt sich w\u00e4hrend seines Betriebs, und wenn die w\u00e4rmere und feuchtere Luft durch den kalten Tank eintritt, wird das Wasser abgek\u00fchlt und verbindet sich mit dem \u00d6l. Wasser im Transformator\u00f6l zerst\u00f6rt die dielektrischen Eigenschaften des \u00d6ls; mehrere hundert Teile Wasser verringern die Durchschlagspannung des \u00d6ls von 60 kV auf weniger als 30 kV, sodass die Herausforderungen bei der Auswahl von Transformator\u00f6l f\u00fcr kaltes Klima aus dem Verst\u00e4ndnis sowohl der Fluidit\u00e4t als auch des Feuchtigkeitsmanagements bestehen.<\/p>\n

Das letzte besondere Merkmal des Betriebs im Winter ist der Start. Das \u00d6l, das im Transformator verwendet wird, muss am Gefrierpunkt des \u00d6ls ohne vorherige Erw\u00e4rmung aktiviert werden, da das \u00d6l sofort nach der Aktivierung zirkulieren und die notwendigen Temperaturbedingungen in jedem Teil des Transformators schaffen muss.<\/p>\n

Wichtige Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen<\/h2>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Eigenschaft<\/th>\nWas er misst<\/th>\nZiel f\u00fcr kalte Regionen<\/th>\nStandardqualit\u00e4t (gem\u00e4\u00dfigt)<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Pour Point<\/td>\nNiedrigste Temperatur, bei der das \u00d6l flie\u00dft<\/td>\n-40\u00b0C bis -60\u00b0C<\/td>\n-30\u00b0C<\/td>\n<\/tr>\n
Kinematische Viskosit\u00e4t @ 40\u00b0C<\/td>\nBasisfluidit\u00e4t bei Betriebstemperatur<\/td>\n8-12 mm\u00b2\/s<\/td>\n9-12 mm\u00b2\/s<\/td>\n<\/tr>\n
Kinematische Viskosit\u00e4t @ -30\u00b0C<\/td>\nKalte Fluidit\u00e4t; die entscheidende Zahl bei niedrigen Temperaturen<\/td>\nUnter 1.500 mm\u00b2\/s (typische Grenze)<\/td>\nNicht spezifiziert<\/td>\n<\/tr>\n
Flammpunkt<\/td>\nBrandschutz; je h\u00f6her, desto besser<\/td>\n> 135\u00b0C (Mineral), > 250\u00b0C (Ester)<\/td>\n> 135\u00b0C<\/td>\n<\/tr>\n
Durchschlagspannung (BDV)<\/td>\nDielektrische Festigkeit nach Konditionierung<\/td>\n> 70 kV (neu, IEC 60156)<\/td>\n> 70 kV<\/td>\n<\/tr>\n
Wassergehalt<\/td>\nFeuchtigkeitsgehalt; muss minimal sein<\/td>\n< 30 ppm (neues \u00d6l)<\/td>\n< 30 ppm<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Wenn es um kalte Klimazonen geht, spielen der Pour Point und die Niedertemperaturviskosit\u00e4t eine wichtige Rolle. Ein Wert von -30 Grad Celsius ist f\u00fcr Klimazonen mit Temperaturen von -10 Grad Celsius geeignet; jedoch ist es bei Temperaturen von -40 Grad Celsius v\u00f6llig ineffektiv. Das betreffende \u00d6l sollte \u00fcber seinem Pour Point bleiben, selbst bei der niedrigsten aufgezeichneten Temperatur.<\/p>\n

\u00d6lsorten f\u00fcr kalte Regionen<\/h2>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
\u00d6lsorte<\/th>\nPourpunkt<\/th>\nFlammpunkt<\/th>\nPreis pro Liter<\/th>\nBeste Verwendung<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Standard-Mineral\u00f6l (IEC 60296)<\/td>\n-30\u00b0C<\/td>\n> 135\u00b0C<\/td>\n$1.5-$2.5<\/td>\nGem\u00e4\u00dfigte Klimazonen<\/td>\n<\/tr>\n
Niedrigpourpunkt-naphthenisches Mineral\u00f6l<\/td>\n-40\u00b0C bis -60\u00b0C<\/td>\n> 135\u00b0C<\/td>\n$2.5-$4<\/td>\nKalte Regionen bis -50\u00b0C<\/td>\n<\/tr>\n
Hochmolekulare Kohlenwasserstoffe<\/td>\nVariiert<\/td>\n> 250\u00b0C<\/td>\n$4-$8<\/td>\nBrandgef\u00e4hrdete sowie kalte Standorte<\/td>\n<\/tr>\n
Synthetischer Ester (IEC 61099)<\/td>\n-40\u00b0C bis -60\u00b0C<\/td>\n> 250\u00b0C<\/td>\n$6-$15<\/td>\nK\u00e4lte + Brandschutz + Biodegradierbarkeit<\/td>\n<\/tr>\n
Silikonfluid<\/td>\n-50\u00b0C oder niedriger<\/td>\n> 300\u00b0C<\/td>\n$15-$30<\/td>\nSpezielle Brandschutzanwendungen<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

In den meisten industriellen und Versorgungsprozessen in kalten Regionen stellen naphthenische Mineral\u00f6le mit niedrigem Pourpunkt das Arbeitspferd dar. Sie bieten die ben\u00f6tigte Fluidit\u00e4t zu etwa halb so hohen Preisen wie synthetische Ester. Synthetische Ester werden verwendet, wenn es die Brandschutzvorschriften und Umweltgesetze erfordern, die die Kaltleistung regeln und einen Flammpunkt \u00fcber 300\u00b0C bieten. Silikonfl\u00fcssigkeit stellt die Wahl dar, die hohe Leistung zu einem sehr hohen Preis bietet.<\/p>\n

Naphthenisches vs. Paraffinisches \u00d6l<\/h2>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Charakteristik<\/th>\nNaphthenisches \u00d6l<\/th>\nParaffinisches \u00d6l<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Wachsgemisch<\/td>\nSehr niedrig<\/td>\nH\u00f6her; bildet Wachs-Kristalle bei K\u00e4lte<\/td>\n<\/tr>\n
Pour Point<\/td>\nNat\u00fcrlich niedrig (-40\u00b0C bis -60\u00b0C erreichbar)<\/td>\nH\u00f6her; ben\u00f6tigt starke Entwachsung<\/td>\n<\/tr>\n
Niedertemperaturfluss<\/td>\nAusgezeichnet<\/td>\nVerschlechtert sich stark nahe dem Pourpunkt<\/td>\n<\/tr>\n
Oxidationsstabilit\u00e4t<\/td>\nGut<\/td>\nGut (etwas besser als Basis)<\/td>\n<\/tr>\n
Gasabsorptionsverhalten<\/td>\nBessere Gasabsorption<\/td>\nIm Allgemeinen gut, aber Wachs ist das Problem<\/td>\n<\/tr>\n
Verf\u00fcgbarkeit in kalten Klassen<\/td>\nNorm f\u00fcr Spezifikationen in kalten Regionen<\/td>\nSelten f\u00fcr kalte Regionen verwendet<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Es gibt eine ausgepr\u00e4gte \u00dcbereinstimmung unter Ingenieuren bez\u00fcglich der Verwendung von naphthenischen \u00d6len in kalten Zonen. Die Tatsache, dass paraffinische \u00d6le Wachs enthalten, verursacht im Winter erhebliche Probleme, da das Wachs bei K\u00e4lte erstarrt, was zu einer erh\u00f6hten Viskosit\u00e4t und einem anschlie\u00dfenden Versagen des \u00d6ls f\u00fchrt, zu flie\u00dfen \u2013 was genau das Problem ist, das die K\u00fchlung von Transformatoren im Winter ineffektiv macht. Die niedrige Pourtemperatur des naphthenischen \u00d6ls und die gute F\u00e4higkeit, unter kalten Bedingungen zu arbeiten, machen es formell akzeptiert f\u00fcr jede ernsthafte Spezifikation in kalten Regionen, wobei viele Transformatorenhersteller tats\u00e4chlich die bevorzugte naphthenische Klasse im \u00d6lsystem zeichnen.<\/p>\n

Spezifikationsparameter und -grenzen<\/h2>\n

Es ist wichtig, die folgenden Werte einzuschlie\u00dfen:<\/p>\n

Normen: IEC 60296 f\u00fcr Mineral\u00f6le; IEC 61099 f\u00fcr synthetische Ester; ASTM D3487 f\u00fcr Nordamerika.
\nPourpunkt: Minimum -40\u00b0C f\u00fcr Temperaturen um -30\u00b0C; Minimum -60\u00b0C f\u00fcr Temperaturen unter -35\u00b0C.
\nKinematische Viskosit\u00e4t bei 40\u00b0C: 8 bis 12 mm\u00b2\/s und die Viskosit\u00e4t bei -30 \u00b0C \u00fcberpr\u00fcfen, um sicherzustellen, dass sie unter dem von den Herstellern festgelegten maximalen Zirkulationslimit liegt; dieses Limit liegt normalerweise bei etwa 1.500 mm\u00b2\/s.
\nFlammpunkt: H\u00f6her als 135 \u00b0C f\u00fcr Mineral\u00f6le; siehe den genauen Wert, der im Zertifikat angegeben ist.
\nDielektrische Durchschlagfestigkeit: H\u00f6her als 70 kV f\u00fcr neues \u00d6l gem\u00e4\u00df IEC 60156 Normen.
\nWassergehalt: Max. 30 ppm; die Entsorgung des \u00d6ls muss diese Anforderung erf\u00fcllen.
\nDielektrische Festigkeit und S\u00e4urekonzentration: Entsprechen den in IEC 60296 f\u00fcr neue \u00d6le angegebenen Eigenschaften.<\/p>\n

Vergessen Sie nicht, den Pourpunkt in Vertr\u00e4gen zu erw\u00e4hnen. \u201c\u00d6l f\u00fcr kalte Regionen\u201d ist nicht klar genug. \u00d6l f\u00fcr kalte Regionen wird manchmal als Niedertemperatur\u00f6l bezeichnet, und Sie k\u00f6nnten am Ende \u00d6l der Standardklasse -30\u00b0C kaufen, ohne dass im Vertrag der Pourpunkt erw\u00e4hnt wird.<\/p>\n

Die folgende Matrix kann Ihnen helfen, die Mindesttemperatur f\u00fcr den spezifischen Standort zu entscheiden:<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Standort Extrem Minimum<\/th>\nErforderlicher Pourpunkt<\/th>\n\u00d6l Familie<\/th>\nUngef\u00e4hrer Preis pro Liter<\/th>\nAnmerkungen<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
\u00dcber -20\u00b0C<\/td>\n-30\u00b0C<\/td>\nStandardmineral (IEC 60296)<\/td>\n$1.5-$2.5<\/td>\nStandardklasse ist ausreichend<\/td>\n<\/tr>\n
-20\u00b0C bis -35\u00b0C<\/td>\n-40\u00b0C<\/td>\nNiedrigpour naphthenisch<\/td>\n$2.5-$3.5<\/td>\nH\u00e4ufigste Spezifikation f\u00fcr kalte Regionen<\/td>\n<\/tr>\n
-35\u00b0C bis -50\u00b0C<\/td>\n-50\u00b0C bis -60\u00b0C<\/td>\nNaphthenisches oder synthetisches Ester<\/td>\n$3.5-$15<\/td>\nNiedrigtemperatur-Viskosit\u00e4t \u00fcberpr\u00fcfen<\/td>\n<\/tr>\n
Unter -50\u00b0C<\/td>\n-60\u00b0C oder niedriger<\/td>\nSynthetisches Ester oder Silikon<\/td>\n$8-$30<\/td>\nBest\u00e4tigen Sie die Pumpen- und Dichtungsbewertungen<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

\"\"<\/h2>\n

Der Auswahlprozess<\/h2>\n

Bestimmen Sie die niedrigste Temperatur am Standort. Ber\u00fccksichtigen Sie die extrem niedrigste Temperatur anstelle der durchschnittlichen Wintertemperatur und f\u00fcgen Sie einen Sicherheitszuschlag von 10 oder 15 K hinzu.
\nBestimmen Sie den erforderlichen Pour Point. Bei einer Standorttemperatur von -40\u00b0C geben Sie beispielsweise einen Pour Point von -55\u00b0C oder -60\u00b0C an, damit das \u00d6l fl\u00fcssig bleibt.
\n\u00dcberpr\u00fcfen Sie die Niedertemperatur-Viskosit\u00e4t. Konsultieren Sie den Hersteller des Transformators bez\u00fcglich der \u00d6lviskosit\u00e4t bei -30\u00b0C, da diese Information die Effektivit\u00e4t des K\u00fchlsystems sicherstellt.
\nW\u00e4hlen Sie den \u00d6ltyp. Wenn Wirtschaftlichkeit das Ziel ist, verwenden Sie naftenisches Mineral\u00f6l; synthetische Ester im Falle von Brand- und Umweltvorschriften; und Silikon nur auf Verpflichtungsbasis.
\n\u00dcberpr\u00fcfen Sie die Kompatibilit\u00e4t des Transformators. Stellen Sie sicher, dass Dichtungen, Pumpen und Entl\u00fcfter mit dem \u00d6l kompatibel sind und die extremen Temperaturen unterst\u00fctzen; f\u00fcr den Standort -40\u00b0C kann es notwendig sein, spezielle Dichtungen zu w\u00e4hlen, die f\u00fcr solche niedrigen Temperaturen ausgelegt sind.
\nStellen Sie sicher, dass Sie das Zertifikat erhalten. Es muss den Pour Point, die Viskosit\u00e4t, BDV, den Wassergehalt und den Flammpunkt gem\u00e4\u00df Ihren Anforderungen abdecken.<\/p>\n

Anwendung nach Region und Klima<\/h2>\n