Transformatoren als Schlüsselkomponente der Energieverteilung

Seit 1990 verbinden wir bei Transformare Spannungsebenen, damit Energie im Netz und vor Ort zuverlässig nutzbar wird. Der Transformator übernimmt dabei die Umspannung in der Trafostation und bildet die technische Basis für sichere Energieverteilung in Gewerbe, Industrie und Infrastruktur. Bei Planung, Integration und Inbetriebnahme bleiben wir nah an Ihren Anforderungen.

Transformatoren: Aufgabe und Bedeutung im Stromnetz

Ein Transformator wandelt Wechselspannungen von einer Ebene auf eine andere. Genau diese Umspannung macht Netze skalierbar: Über weite Strecken wird die Spannung erhöht, damit bei gleicher Leistung weniger Strom fließt und Leitungen effizient übertragen. In der Nähe der Verbraucher wird die Spannung wieder abgesenkt, damit Maschinen, Gebäude und Infrastruktur sicher und passend versorgt werden. So lassen sich Leitungsverluste begrenzen und gleichzeitig Anlagen passend versorgen.

In der Energieverteilung ist der Transformator selten ein „Einzelgerät“. Meist ist er Teil einer Station, in der Netzanschluss, Umspannung und Abgangsverteilung zusammengeführt werden – etwa in Trafostationen und Mittelspannungsstationen.

Funktionsprinzip: Spannungsumwandlung durch elektromagnetische Induktion

Ein Transformator arbeitet mit elektromagnetischer Induktion. Eine Primärwicklung erzeugt im Kern ein wechselndes Magnetfeld. Dieses Feld induziert in der Sekundärwicklung eine Spannung. Das Windungsverhältnis bestimmt die Spannungsänderung.

Für die Auslegung sind neben der Spannung auch Strom, Frequenz und die erwartete Last relevant. In der Praxis spielen zudem Verluste eine Rolle. Man unterscheidet grob:

Diese Zusammenhänge beeinflussen den Wirkungsgrad von Transformatoren und damit die Effizienz einer Energieverteilung.

Einsatzbereiche in der Elektrotechnik: von der Versorgung bis zur Anlagenintegration

Transformatoren kommen überall dort zum Einsatz, wo Spannungsebenen angepasst oder galvanisch getrennt werden müssen. In der Energieverteilung wird besonders häufig von Mittelspannung auf Niederspannung umgespannt, etwa wenn Energie aus dem Netz in Gebäude, Anlagen oder Infrastruktur überführt wird.

Typische Anwendungen sind:

In einer Trafostation ergänzt die Umspannung die Verteilung über Schaltanlagen. Für die Abgänge auf Niederspannungsebene sind Niederspannungs-Schaltanlagen ein zentraler Baustein.

Spannungsniveaus steuern: Aufwärts- und Abwärtstransformation im Vergleich

Aufwärtstransformation erhöht eine Spannung, Abwärtstransformation senkt sie. Für die Netzlogik ist das entscheidend: Höhere Spannungen reduzieren Ströme und damit Verluste bei der Übertragung. Niedrigere Spannungen machen Energie vor Ort nutzbar.

Im Verteilnetz steht häufig die Abwärtstransformation im Fokus. Eine Trafostation wird typischerweise dann benötigt, wenn elektrische Energie von 10–30 kV auf 400 V transformiert werden soll. Der Transformator übernimmt die Spannungsumwandlung, die Station integriert zusätzlich Netzanschluss und Verteilung.

Transformator-Typen im Überblick: Verteilung, Leistung, Trennung und Messung

Je nach Aufgabe kommen unterschiedliche Transformator-Typen zum Einsatz. Die Einordnung hilft, Anforderungen sauber zu formulieren.

Gängige Typen sind:

In stationären Anwendungen zählt am Ende das Zusammenspiel. Für die Anbindung an Leittechnik kann zudem eine Fernwirk-Anlage relevant sein.

Leistungsklassen und Dimensionierung: kVA als zentrale Kenngröße

Transformatoren werden häufig über die Scheinleistung in kVA dimensioniert. Die Scheinleistung in kVA beziehungsweise MVA ist eine zentrale Kenngröße für die Auslegung, weil sie Wirkleistung und Blindleistung gemeinsam abbildet. In der Praxis orientiert sich die Auswahl an Lastprofil, Reserve, Umgebungsbedingungen und den Anforderungen aus Netzanschluss und Schutzkonzept.

Bei Trafostationen beträgt die Scheinleistung – je nach Ausführung – bis zu 3150 kVA. Gleichzeitig gilt: Weitere Leistungsklassen können anforderungsbezogen ausgelegt werden. Für die Projekteinordnung hilft ein früher Abgleich mit Netzbetreiber-Vorgaben und der geplanten Niederspannungsverteilung.

Unser Service umfasst die Projektierung und Koordination rund um die Stationstechnik – bis zum Anschluss – sowie Inbetriebnahmen und Prüfungen. So lassen sich technische Anforderungen und Netzbetreiber-Vorgaben frühzeitig sauber zusammenführen.

Aufbau und Komponenten: Kern, Wicklungen, Isolierung und Kühlung

Im Kern besteht ein Transformator aus einem magnetischen Kern und mindestens zwei Wicklungen. Dazu kommen Isolationssystem, Anschlüsse und ein passendes Kühlkonzept.

Ein praxisnaher Blick auf den Aufbau umfasst:

Die konkrete Ausführung richtet sich nach Leistung, Einbauumgebung und Sicherheitsanforderungen.

Systemintegration in der Trafostation: Zusammenspiel mit Schaltanlagen, Schutz- und Fernwirktechnik

In der Trafostation wird der Transformator zur Systemkomponente. Die Mittelspannungs-Schaltanlage bildet den Netzanschluss, der Transformator übernimmt die Umspannung. Danach verteilt die Niederspannungs-Schaltanlage die Energie an Abgänge und Verbraucher. Ergänzend kommen Schutz- und Messeinrichtungen sowie Fernwirktechnik hinzu.

Bei Projekten mit steuerbaren Verbrauchseinrichtungen nach § 14a EnWG kann die Abstimmung von Mess-, Steuer- und Kommunikationsschnittstellen relevant werden. Je nach Netzgebiet können Vorgaben an Mess- und Steuerungseinrichtungen und die Anbindung an Leittechnik relevant werden. Dafür ist die saubere Schnittstellenplanung innerhalb der Station entscheidend.

Individuelle Beratung anfragen

Für eine passende Auslegung zählen Lastprofil, Spannungsebene, Stationskonzept und die Anforderungen des Netzbetreibers. Wir unterstützen bei der Projektierung und Koordination bis zum fertigen Anschluss sowie bei Inbetriebnahmen und Prüfungen.

Kontaktieren Sie uns: Unsere Ansprechpartner stehen Ihnen bei der Abstimmung mit Netzbetreiber, Schnittstellen und Zeitplan zur Seite. Sie erreichen uns telefonisch unter 03877 56765 0 und per E-Mail unter kundenanfragen@transformare.tech.

Sie haben einen Notfall? Dann erreichen Sie unsere Notfall-Hotline unter 0152 3897 9118.

Häufig gestellte Fragen zu Transformatoren

Die folgenden Antworten geben Ihnen kompakte Orientierung zu typischen Fragestellungen aus Planung, Netzanschluss und Betrieb.

Welche Rolle übernimmt der Transformator in einer Trafostation?

Der Transformator übernimmt die Umspannung zwischen Mittel- und Niederspannung. In der Station arbeitet er mit der Mittelspannungs-Schaltanlage als Netzanschluss und der Niederspannungs-Schaltanlage für die Abgänge zusammen. Schutz-, Mess- und Fernwirktechnik ergänzen das System.

Wie wird die passende kVA-Leistungsklasse für eine Anwendung festgelegt?

Die kVA-Klasse ergibt sich aus der benötigten Leistung, dem Lastprofil und der geplanten Reserve. Zusätzlich wirken Vorgaben des Netzbetreibers, Schutzkonzept und Umgebungsbedingungen. Eine frühzeitige Abstimmung der Niederspannungsverteilung und der Stationstechnik erleichtert die richtige Dimensionierung.

Welche Transformator-Typen und Bauarten sind in der Praxis üblich?

Üblich sind Verteiltransformatoren für Ortsnetz- und Kundenstationen sowie Leistungstransformatoren für höhere Leistungen. Für spezielle Anforderungen kommen Trenntransformatoren oder Messwandler hinzu. Die konkrete Bauart richtet sich nach Einbau, Kühlung, Isolationskonzept und Sicherheitsanforderungen.

Welche Systemkomponenten sind neben dem Transformator typischerweise relevant?

Neben dem Transformator sind Mittelspannungs- und Niederspannungs-Schaltanlagen zentral. Hinzu kommen Schutz- und Messeinrichtungen sowie – je nach Netzanforderung – Fernwirktechnik zur Anbindung an Leittechnik. Für Betrieb und Verfügbarkeit sind Inbetriebnahme, Prüfungen und Wartung wichtige Bausteine.