Das Seminar zur grünen, energieeffizienten Hochlast-Transformator-Technologie fand erfolgreich in Shanghai statt

Das Seminar „2025 Grüner, energieeffizienter Transformator mit hoher Last: Gestaltungsherausforderungen, innovative Lösungen und zukünftige Trends“, gemeinsam veranstaltet vom International Copper Association und der Changtai Group, fand am 12. Dezember 2025 erfolgreich im Shanghai Jinjiang Hotel statt. Die Veranstaltung stand im Zeichen wegweisender Entwicklungen auf dem Gebiet der Transformatortechnik.

Die vom International Copper Association organisierte Konferenz brachte Experten aus Stromversorgungsbehörden, Branchenverbänden, renommierten Universitäten, Planungsinstituten sowie zugehörigen Unternehmen zusammen. Die Diskussionen konzentrierten sich auf mehrere Schlüsselaspekte, darunter der politische Hintergrund grüner und klimafreundlicher Initiativen, die technische Machbarkeit grüner (hochbelastbarer) Transformatoren, deren Einsatzszenarien sowie sozioökonomische Vorteile sowie die Festlegung entsprechender Standards.

1. Politischer Kontext

Der „Aktionsplan für die grüne und kohlenstoffarme Entwicklung der verarbeitenden Industrie (2025–2027)“ des Staatsrats betont die Beschleunigung der grünen technologischen Innovation und die Förderung fortschrittlicher grüner Technologien. Der Regierungsarbeitsbericht vom März 2023 führte ein System zum Management der CO₂-Bilanz ein, während der Mechanismus für grüne Beschaffung des State Grid (2023) die Auswahlkriterien für Geräte ausdrücklich im Hinblick auf grüne, kohlenstoffarme und umweltfreundliche Konzepte definiert. Diese politischen Maßnahmen bieten für die Entwicklung grüner Transformatoren beispiellose Chancen und Herausforderungen. Als wichtigstes Isolationsmaterial für offene trockene Transformatoren weisen Polyimid-Polymer-Verbundwerkstoffe außergewöhnliche Eigenschaften auf: Beständigkeit gegenüber hohen und niedrigen Temperaturen, Korrosionsbeständigkeit, Salznebelbeständigkeit, Strahlenbeständigkeit, hervorragende Flammschutzfähigkeit sowie hohe Isolationsklassen (über Klasse H). Dieses Material verkörpert die Grundsätze einer grünen und kohlenstoffarmen Entwicklung. Statt eine langfristige Überlastbetriebsweise zu fördern, verbessert es das Transformator-Design so, dass kurzfristige, zyklische oder Notlastspitzen bewältigt werden können; dadurch können Anwender bei der Erstinvestition kostengünstigere Nennleistungen wählen. Dieser Ansatz senkt die Beschaffungskosten für Geräte seitens der Nutzer, verringert gleichzeitig unnötige Investitionen in das Stromnetz und steigert die Gesamteffizienz der Ressourcennutzung.

2. Die technische Machbarkeit von grünen (hochüberlastbaren) Transformatoren

Um eine sichere und zuverlässige Hochüberlastbarkeit zu erreichen, erfolgt der technische Durchbruch hauptsächlich über drei Wege, wobei sich daraus jeweils eigene Merkmale ableiten. produkte mit ihren eigenen Merkmalen abgeleitet werden.
Weg 1: Optimierung der Transformator-Kernstruktur. Ersetzen flacher, lamellierter Kerne durch dreidimensional gewickelte Kerne; diese Konstruktion reduziert die Leerlaufverluste deutlich durch eine optimierte Magnetkreisführung und ein geringeres Kerngewicht und erzielt dadurch erhebliche Energieeinsparungen.
Weg 2: Innovation bei Isoliermaterialien. Offene Trockentransformatoren verwenden heute Polyimid-Polymer-Verbundwerkstoffe statt der herkömmlichen Epoxidharz-Isolierung. Die hohe Temperaturbeständigkeit des Materials und die scheibenförmige Wicklungsanordnung erhöhen die Überlastbarkeit erheblich und ermöglichen einen ganzjährigen Betrieb mit 130 % Überlastung ohne Aktivierung von Lüftern. Darüber hinaus weisen Silikonkautschuk-gegossene Trockentransformatoren, bei denen fortschrittliche elastische Materialien wie Silikonkautschuk als Hauptisolierung eingesetzt werden, eine überlegene Kurzzeit-Überlasttoleranz und langfristige Betriebssicherheit auf – dank ihrer außergewöhnlichen Hitzebeständigkeit, Flammschutzfähigkeit und umweltfreundlichen Recycelbarkeit.
Pfad 3: Innovation bei Transformatorölen. Transformatoren, die natürliche Ester (Pflanzenöle) als Alternative zu herkömmlichen Mineralölen verwenden, können aufgrund ihrer höheren Zündtemperatur und besseren Verträglichkeit mit Isoliermaterialien sicher bei höheren Temperaturanstiegen betrieben werden, wodurch die zulässige Überlastdauer verlängert wird.

3. Anwendungsszenarien und sozioökonomische Vorteile

Das Seminar untersuchte gründlich das Anwendungspotenzial grüner (hochbelastbarer) Transformatoren in mehreren Sektoren.
Industriezweig: Nehmen Sie als Beispiel die Stromversorgungssysteme in Stahlwerken: Wenn ein Transformator ausfällt, muss ein anderer Transformator umgehend die gesamte Last übernehmen.
Kommunaler Sektor: Kläranlagen und Abwasseranlagen weisen häufig kurzfristige Spitzenlasten bei Selbststart der Motoren, im Regenzeit-Betrieb mit Vollast oder bei Einzelstromversorgung auf.
Schiffbau- und großräumige Landstrom-Sektor: Sowohl im Schiffbau als auch in großräumigen Landstromanlagen treten häufig Lastschwankungen und Herausforderungen bei der Leistungsanpassung auf. All diese Szenarien erfordern Transformatoren mit kurzfristiger Überlastkapazität.
Bauwesen-Sektor: Viele gewerbliche Gebäude werden derzeit mit niedrigen Transformatorlastgraden betrieben, was zu sogenannten „Überdimensionierungen“ führt. Bei einer Modernisierung ermöglicht der Einsatz grüner (hochbelastbarer) Transformatoren eine Kapazitätserweiterung, ohne dass Verteilräume vergrößert oder Sammelschienen ausgetauscht werden müssen – dies löst effektiv Lastspitzen oder strombedingte Leistungsspitzen infolge extremer Wetterbedingungen.
Im Rahmen des zweiteiligen Tarifsystems für Industrie- und Gewerbestrom sind die wirtschaftlichen Vorteile erheblich. Unter Verwendung der gängigen Berechnungsmethode zur Ermittlung der Einsparung bei der Leistungsabnahme – unter der Annahme einer Reduzierung um 2500 kVA auf der Spannungsebene von 35 kV – belaufen sich die monatlichen Stromkosteneinsparungen auf 36.500 Yuan.

4. Festlegung entsprechender Standards

Es ist bekannt, dass der technische Standard „Transformator mit hoher Überlastkapazität“, der von Chinas Stromversorgungsindustrie erarbeitet wurde, erstmals am 10. Januar 2018 in Kraft trat und am 6. Januar 2021 aktualisiert wurde. Dieser Standard legt Kernkennwerte wie Kurzschlussfestigkeit, Überlastverhalten und Temperaturanstiegsgrenzen für dreiphasige ölgefüllte Transformatoren mit Nennleistungen im Bereich von 10 kV bis 500 kVA fest und schließt damit eine Lücke in den nationalen technischen Standards. Im Jahr 2023 veröffentlichte die Gansu-Gesellschaft für Elektrotechnik die ergänzende Gruppen-Norm T/GES 001-2024, die Produktdefinitionen, Prüfverfahren sowie Anforderungen an Transport und Lagerung weiter präzisiert; diese Norm trat offiziell am 26. Oktober 2023 in Kraft. Keiner der beiden genannten Standards definiert jedoch eindeutig die Hochlastbedingungen für trocken- oder ölgekühlte Transformatoren mit höheren Spannungsebenen oder für Transformatoren mit neuartigen Isoliermedien, was zu unklaren Leistungsdefinitionen für Marktprodukte sowie zum Fehlen einer standardbasierten Grundlage für Konstruktion und Auswahl führt – dies stellt mittlerweile eine wesentliche Engstelle für die standardisierte Entwicklung der Branche dar. Die Experten auf der Tagung waren sich einhellig darüber einig, dass es dringend erforderlich ist, Merkmale hoher Überlastbarkeit in einen breiteren Rahmen grüner Transformatorstandards einzubeziehen; dazu bedarf es gemeinsamer Anstrengungen aller Beteiligten, um entsprechende Gruppen- oder Branchenstandards zu erarbeiten und – sobald die Voraussetzungen gegeben sind – nationale Standards zu verabschieden, um so Hindernisse bei Konstruktion und Auswahl zu beseitigen.

5. Schlussfolgerung

Dieses Seminar plädiert für einen Paradigmenwechsel in herkömmlichen Praktiken. Angesichts der weitverbreiteten Energieverschwendung, die durch übergroße Transformatorleistungen und unzureichende Lastfaktoren verursacht wird, fordert es die Anwendung grüner, kohlenstoffarmer und umweltfreundlicher Prinzipien sowie Konzepte hoher Überlastbarkeit. Branchenverbände sollten federführend gemeinsame Normungsinitiativen vorantreiben und Pilotprogramme in Industrieparks, Bürogebäuden und Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien starten. Regelmäßige fachliche Austauschformate werden das branchenweite Bewusstsein stärken, während eine Vertiefung der Zusammenarbeit zwischen Industrie, Wissenschaft und Forschung technologische Innovationen und Weiterentwicklungen vorantreibt.
Wenn Normen, Technologie, Markt und Politik gemeinsam wirken, wird diese in der unterstation verborgene technologische Innovation enorme wirtschaftliche und gesellschaftliche Vorteile freisetzen und grüne Energie in die hochwertige Entwicklung einbringen.