Hochspannungs(HS)-Transformatoren sind nicht nur für die Versorgung ganzer Stadtteile über die Mittelspannungs(MS)-Netze mit elektrischer Energie unerlässlich, sondern gehören auch zu den wertwichtigsten Assets der Netzbetreiber. Mit einem Durchschnittsalter von ca. 40 Jahren (weltweit) ist die Population inzwischen bedenklich gealtert. Daher stellt sich die Frage, bis zu welchem Zeitpunkt HS-Transformatoren zuverlässig betrieben werden können bzw. ab wann mit einer erhöhten Ausfallhäufigkeit (aufgrund von Alterungseffekten) zu rechnen ist. Viele HS Transformatoren weisen ein stark erhöhtes Alter auf und befinden sich in den nächsten Jahren am Ende ihrer bisher angenommenen technischen Lebensdauer, weshalb eine effiziente Instandhaltungs- und Erneuerungsstrategie zunehmend an Bedeutung gewinnt.

Abschätzungen zu Folge können Transformatorausfälle bis zu 15 Mio. Euro kosten. Daher kommt gerade der optimalen Ausnutzung der Lebensdauer bestehender HS Transformatoren und zugehöriger Komponenten eine besonders hohe Bedeutung zu, um die Netze gesamtheitlich möglichst kosteneffizient zu betreiben, ohne das heutige hohe Niveau der Versorgungszuverlässigkeit zu verringern.

Somit wird es zunehmend wichtiger, eine Antwort auf die Frage zu erhalten, welches Alterungsverhalten HS Transformatoren aufweisen. Denn dieses stellt eine wesentliche Eingangsgröße für Asset-Simulationen zur optimalen Budgetverteilung und zur Strategiefindung hinsichtlich notwendiger Erneuerungsmaßnahmen dar und spielt letztendlich eine wesentliche Rolle für die optimale Netzbewirtschaftung. Mit der Zielstellung, die Netze gesamtheitlich möglichst kosteneffizient bei gleichzeitiger Wahrung der heutigen Versorgungszuverlässigkeit zu betreiben, kommt der optimalen Ausnutzung der Lebensdauer bestehender HS Transformatoren also eine besonders hohe Bedeutung zu.

Die bisherigen Versuche, die zugrundeliegenden Alterungskurven – z. B. die Badewannenkurve als eine sehr weitverbreitete Annahme – nachzuweisen, waren bisher nicht zielführend, da stets versucht wurde, Störungsereignisse und das zugrundeliegende Mengengerüst zu korrelieren. Vor allem im kritischen und damit interessanten Bereich hohen Alters (ab einem Alter von 40 Jahren) waren bei bisherigen Untersuchungen das Mengengerüst und die Störungsanzahl häufig zu gering, um stochastisch belastbare Alterungskurven ableiten zu können.

Das Ziel des Projekts ist es, netzbetreiberübergreifend neue Erkenntnisse über das Alterungsverhalten von HS Transformatoren zu gewinnen. Um Aussagen über das Alterungsverhalten treffen zu können, wird dabei der Ansatz verfolgt, Zustandsbewertungen auf der Basis von Inspektionen und Vor-Ort-Messungen (mit und ohne Freischaltmaßnahmen) zur Ableitung von Alterungskurven heranzuziehen. Anhand der fundierten Analyse von Inspektions- und Messergebnissen, die als ein Abbild des Zustands bestehender HS Transformatoren dienen und entweder bereits vorliegen und/oder durch weitere Inspektionen und Messungen, die im Rahmen des Projekts durchgeführt werden, erhoben werden, soll der Zusammenhang zwischen dem Alter und dem Zustand der Systemkomponenten (wie z. B. Stufenschalter) von HS Transformatoren umfassend und fundiert ermittelt werden. Dabei sollen bekannte sowie bereits vorhandene und umfassend erprobte Inspektions-Checklisten und Messverfahren (wie z. B. Gas-in-Öl-Analyse) eingesetzt und deren Ergebnisse ausgewertet werden.