Trafo + Traforäume

Transformatoren Meister

Transformatoren Meister


D. F.
Diese Lernkarten thematisieren Aufbau, Funktion und Vorschriften von Transformatoren und Trafostationen, inklusive Normen, Sicherheitsanforderungen und Wartungsprozessen. Sie richten sich an Elektrofachkräfte, Planer und Prüfer, die mit Planung, Betrieb oder Kontrolle solcher Anlagen betraut sind, und vermitteln praxisrelevantes Wissen zu Schaltgruppen, Schutzmaßnahmen und gesetzlichen Vorgaben wie der NISV oder LeV.
Karten
61
Lernende
1
Sprache
Deutsch
Kategorie
Elektrotechnik
Stufe
Andere
Erstellt / Aktualisiert
03.03.2026 / 10.05.2026

Lernkarten

Welche normen sind bei einer Trafostation zu beachten und wer ist zuständig?

STV / Netzbetreiber / ESTI / NISV Verordnung über den Schutz vor nicht Ionisierender Strahlung / WV / SUVA / NIV /EleG / NIN

Ab Wann Lohnt sich eine eigene Trafostation? 

Ab 400KVA bewilligt die Netzbetreiberin eine Trafostation Lohnen ab 200KVA

Ab wann Lohnt sich eine Trafostation Rechne es vor! Welche Lebensdauer hat eine Trafostation ?

Lebensdauer 50 Jahre / 300000 Fr Material + Arbeit / 5000 Fr Unterhalt / Jahr = 250000 Fr = Total 550000 CHF Zu Amortisieren =555000/50 = 11000 CHF = 11000 FR / 6 Rp-KW/h = 185`000 KW/h

Welche 13 Plichten hat ein Trafostation betreiber ?

Welche Wartungsarbeiten 10  Jährliche Arbeiten welche alle 5-10 Jahre anfallen gemäss STV Art.17 an? (Eselsbrücke  Baustromverteiler, BMS Not, Gesamtes konzept gebeude, messungen erdungen etc.)

Was beinhaltet das Sicherheitskonzept 11 Punkte?

Was ist eine Sachverständige Person gemäss STV Art. 3 Ziff. 23 in einer Trafostation?

Wie ist das vorgehen bei Schaltauftrage  an Hochspannungsanlagen ?

Standort anforderungen für Traforaum?

Raum strassenseitig zur Parzellengrenze, HS Leitung nicht im Gebäude wen möglich  

Rucksachstation ist anzustreben (Aussenwand angebaute Räumlichkeit

Freier zugang für Personen und Fahrzeuge anzustreben

Nicht am Tifesten punkt des Gebäude (Löschwassergefahr)

Planzen gefahr bachten

10 Sicherheitstechnische Anforderungen Trafostation? 

- Erdimpedanz max. 1.6 OHM (Dokumentation Pflicht) 

-Keine Fremdleitungen (Gas, Wasser)

-Erste hilfe Tafel 

- Kabeldurführung EI90 gass und wasserdicht 

-Warnschild gegen widereinschalten

- Notlicht fest oder tragbar

- Raum muss Wasserdicht Betoniert werden

-Material lagerungen nicht erlauft

- Traforaum ist ein Sepparater Brandabschnitt

- lüftungs in freie wenn nicht sind Brandschutzklappen zu Installieren

 

Wie wird die Zuluft bei Transformatoren berechnet ? 

Wird anhand der Verlustleistung von Transformatoren berechnet ( Verlustleistung gemäss herstellerangaben )

Welche Verlustleistungen entstehen in einem Transformator und wie sätzen sie sich zusammen?

Pv = Pfe + Pcu 

Pfe = Eisenverluste  = Wirbelstromverluste erwärmung eisenkernHystereseverluste  duch Magnetisierung

Pcu = 

Raum anforderungen Trafostation. Fluchtweg, Türe, 

- Raumgrundfläche ca. 20m2 + 15m2 für abstände vorsehen

- Bodenbelastung min. 3t/m2 (100KVA Trafo Öltrafo = 3000kg davon ca. 500kg Ölgewicht

- Umgebungstemperatur - 5 grad bis 35 grad

- Masse Elektrischer Betrifsraum gemäss Stv.

Zeichne die Anordnung eine Trafostation auf .

Erläutere kurz die Leitungslänge in den Trafostationen MS und NS seitig.

NS= Meistdoppelte einzelleiter damit Strom Sinkt bzw die magnetische Flussdichte (Strahlunsarme Version)

HS = Der magnetische Fluss ist die Grösse des Magnetfeldes elcher durch einen Leiterscheife fiesst. je nach flussrichtung kann diese Positive oder negative werte annehmen

Relewante Punkte in bezug auf den Trafo in bezug ausgangsspannung und anschluss der Leiter 2 Punkte und des ÖL und de rest 8 Punkte

 

Erkläre das Typenschild des Transformators

Warum weren Transformatoren in der NS / hS Parralel betrieben?

Der Parallelbetrieb von Transformatoren (HS/NS) steigert die Versorgungssicherheit und Leistung. Voraussetzungen sind gleiche Phasenlage/Schaltgruppe (z.B. Dy5), identische Spannungsübersetzungen, ähnliche Kurzschlussspannungen (

-Werte, Abweichung <10%) und ein Leistungsverhältnis von max. 1:3. Ziel ist eine gleichmäßige Lastaufteilung zur Vermeidung von Überlastung

Parallelbetrieb von Transformatoren – warum wir dies gemacht?  Nenne 4 Punkte

Beim Parallelbetrieb arbeiten zwei oder mehrere Transformatoren gleichzeitig an derselben Sammelschiene oder demselben Netz. Ziel ist u. a.:

  • Lastaufteilung
  • Redundanz
  • Erhöhung der Netzsicherheit
  • Flexiblere Betriebsführung

Damit dies ohne Ausgleichsströme, Überlastungen oder Schieflasten funktioniert, müssen bestimmte Bedingungen erfüllt sein.

Welche 7 Grundbedingungen für den Parallelbetrieb sind zu beachten?

✔ 1. Gleiche Nennspannung

Transformatoren müssen OS‑ und US‑seitig dieselben Spannungen haben.
Schon kleine Unterschiede verursachen Ausgleichsströme. [Welche Bed...atoren ...]

✔ 2. Gleiche Phasenfolge

Abweichende Phasenfolgen führen zu Kurzschluss‑artigen Ausgleichsströmen.

✔ 3. Gleiches Übersetzungsverhältnis (Toleranz max. ±0,5 %)

Bei Abweichungen fließen erhebliche Kreiströme bereits im Leerlauf.

✔ 4. Gleiche Vektorgruppe

Gleiche Schaltgruppenkennzahlen sind erforderlich.
Ausnahme: Schaltgruppendifferenz ±6 ist in speziellen Fällen möglich. [the-rsgroup.com], [fenes.oth-...ensburg.de]

✔ 5. Gleiche Kurzschlussimpedanz / Kurzschlussspannung

Die relative Kurzschlussimpedanz (Betrag & Winkel) sollte gleich sein.
Zulässige Abweichung: < 10 % 

→ Nur so teilen Transformatoren die Last proportional zu ihrer Nennleistung.

✔ 6. Ähnliche Bemessungsleistungen

Empfohlenes Verhältnis:
1 : 2 (Faustregel), früher auch 1 : 3 (Stand der Technik).
 

✔ 7. Gleiche magnetisierende Eigenschaften

(z. B. Magnetisierungsstrom)

Arten des Parallelbetriebs

Sammelschienen‑Parallelbetrieb 

Transformatoren stehen nebeneinander in derselben Station und sind direkt verbunden.
→ Kritischer, da jede Impedanzdifferenz sofort wirkt. 

Netz‑Parallelbetrieb

Transformatoren stehen an unterschiedlichen Standorten.
→ Weniger kritisch, da die Leitungslänge zusätzliche Impedanz bringt.

Warum sind diese Bedingungen so wichtig? Dieser Text und die genannten Punkte beziehen sich spezifisch auf den Parallelbetrieb von Transformatoren (auch Zusammenschaltung oder Kupplung von Trafos genannt).

Wenn Transformatoren unterschiedlich sind, kommt es zu:

  • Ausgleichsströmen (Leerlaufkreise)
  • Unwucht in der Lastaufteilung
  • Überlastung eines einzelnen Transformators
  • Zusätzliche Verluste & Erwärmung
  • Spannungsunsymmetrien im Netz

Alle Hersteller und Normen heben besonders hervor:

Unterschiedliche Spannungen oder Impedanzen führen zu hohen Kreiströmen und können Transformatoren beschädigen

Mit welchem Ik kannmein bei einem 1000KVA Trafo rechnen? (Faustformel )

30xKVA =30x 1000 KVA = 30000A

 Berechne den IK Mittels Formel  bei einem 630 KVA Trafo. UK 6%

Berechne Du misst oder weisst, dass der Kurzschlussstrom 10 kA (10.000 A) beträgt, und nimmst ein typisches 

von 6 % an um was für einen Trafo handelt es sich?

Zeichnen sie ein ein Poliges Prinzipschema mit den benötigten Komponenten  einer Mitelspannungs Verteilung. welche ein Trafo Speisst.

Q1 +Q2 = Lasttrennschalter

Q1.1 + Q1.2 = Erdungstrenner um Zuleitung nach Stromlosschaltung geerdet werden kann

Q3 = Trennschalter

Q4 = Leistungsschalter

Q5 = Lasttrennschalter

F2 = Hochspannungs Hochleistungssicherung

Welcche erdungen werden in einer Trafostation unterschrieden und gibt es?

1. Ermittlung der Anforderungen

Zunächst wird unterschieden, welche Funktionen die Erdung erfüllen muss:

  • Betriebserdung: Erdung des Sternpunkts (Nullpunkt) des Transformators.
  • Anlagenerdung (Schutzerdung): Erdung aller leitfähigen Gehäuse und Metallteile, um im Fehlerfall Berührungsspannungen zu begrenzen.
  • Blitzschutzerdung: Ableitung von Blitzströmen

Was ist in bezug auf die Dimensinierung  der erder zu beachten und den Leiterquerschnit zu beachten?  in Bezüg auf die Phisikalischen 2 einflüsse ?

2. Dimensionierung der Leiterquerschnitte

Die Erder und Erdungsleiter müssen so ausgelegt sein, dass sie den im Fehlerfall fliessenden Kurzschlussströmen thermisch und mechanisch standhalten.

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  • Thermische Festigkeit: Der Querschnitt muss gross genug sein, um sich während der Fehlerklärungszeit (Zeit bis zur Abschaltung) nicht unzulässig zu erwärmen.
  • Mechanische Festigkeit: Erder müssen korrosionsbeständig und stabil genug für den Einbau im Erdreich sein. Typischerweise wird verzinkter Bandstahl (z.B. ) oder Kupfer verwendet. 

Berechung erdwiderstand und begründung gemäss STV Trafostation die 1.6Ohm bei einer Trafostation

3. Berechnung und Grenzwerte

Das wichtigste Kriterium ist die Einhaltung der maximal zulässigen Berührungsspannung ().

  • Grenzwert: Die dauernd zulässige Berührungsspannung darf in der Regel 50 V Wechselspannung nicht überschreiten.
  • Erdungswiderstand (): Er berechnet sich nach dem Ohmschen Gesetz: . Bei einem Erdschlussstrom von z.B. 30 A darf der Widerstand maximal  betragen (), um die 50 V Grenze einzuhalten.
  • Spezifischer Erdwiderstand: Da die Bodenbeschaffenheit (Feuchtigkeit, Frosttiefe) den Widerstand massiv beeinflusst, muss die Erderlänge oder die Maschenweite des Erdungsnetzes daran angepasst werden. Erder werden vorzugsweise in mindestens 0,8 m Tiefe verlegt, um Frostsicherheit zu gewährleisten

Zeichne eine Erdungsanlage für eine Trafostation auf und anhand was wird die Dimensioniert? 

Sie wird anhand des IK Dimensioniert

Warum ist der IK1und IK 3 beim Trafo gleichgross?

4. Warum ?

  • Direkt am Trafo sind der einpolige (Phase-Erde) und der dreipolige Kurzschlussstrom fast identisch, weil die Nullimpedanz () bei üblichen Verteilungstrafos (Dyn5-Schaltung) der Mitimpedanz () entspricht.
  • Die Leitung zum Sternpunkt ist am Trafo so kurz, dass sie den Fehlerstrom nicht zusätzlich begrenzt.

Zeichen sie ein Schaldbild Dyn5 

Wie gehen sie vor beim in bezug auf das einstellen eines Leistungsschalters und welche 8 Parameter sind Relevant.

Grandsätzlich ist das einstellen Sache des Lieferanten des Leistungsschalter .

Wichtige Parameter sind :

- Nennstrom

- Überlastschutz

- Kurzschlussschutz

- Erdschlussschutz

- Frequenz

- Selektivität

- Auslöseverzögerungszeit

- Signal und Hilfskontakte zur Übermittlung GLS

Beschreibe einen Transformator 

Ein Transformator ist im Grunde der „Übersetzer“ für elektrische Spannung. Er sorgt dafür, dass Strom entweder mit hoher Spannung über weite Strecken transportiert oder mit niedriger Spannung sicher im Haushalt genutzt werden kann. 

Hier sind die wichtigsten Details kurz und knapp:

1. Der Aufbau

Ein klassischer Trafo besteht aus drei Hauptkomponenten:

  • Primärspule: Hier fliesst der Eingangsstrom hinein.
  • Sekundärspule: Hier wird der Ausgangsstrom entnommen.
  • Eisenkern: Er verbindet beide Spulen magnetisch (meist aus dünnen, isolierten Blechen, um Energieverluste zu vermeiden). 

2. Das Funktionsprinzip (Induktion)

  1. Wechselstrom fliesst durch die Primärspule und erzeugt ein sich ständig änderndes Magnetfeld.
  2. Dieses Magnetfeld wird durch den Eisenkern zur Sekundärspule geleitet.
  3. Durch die Änderung des Magnetfelds wird in der Sekundärspule eine elektrische Spannung induziert. 

3. Das Windungsverhältnis

Das Verhältnis der Windungen () zwischen den beiden Spulen entscheidet über die Spannung ():

  • Mehr Windungen an der Sekundärspule = Höhere Spannung (Hochtransformieren).
  • Weniger Windungen an der Sekundärspule = Niedrigere Spannung (Runtertransformieren).
  • Formel:  

4. Warum brauchen wir das?

  • Fernleitungen: Strom wird auf extrem hohe Spannungen (bis 380.000 Volt) transformiert, um Leitungsverluste gering zu halten.
  • Netzteile: Dein Handy-Ladegerät transformiert 230 Volt aus der Steckdose auf ca. 5 bis 12 Volt herunter.

5. Wichtiger Hinweis

Ein Transformator funktioniert nur mit Wechselstrom (AC). Bei Gleichstrom (DC) ändert sich das Magnetfeld nicht, weshalb keine Spannung induziert wird

Erkläre mir da Windungsverhältnis

Welche Transformatoren Kennst du Eselsbrücke Sicherungen !

100 KVA

160KVA

200KVA

250 KVA

350 KVA

400 KVA

500 KVA

630 KVA

800 KVA

1000KVA

1250KVa

1600 KVA

2500 KVA

2600 KVA

Was bedeutet die Schaltgruppe Dyn5 bezüglich Phasenverschiebung?

Die Pahsenverschiebung Respektive die Schaltgruppe bedeutet , das die Primärwiklung P1  allso der L1 zu der Säkunderwiklung P2 / L1 150Grad verschoben ist.

  • Vorderseite: Wann muss das Trafo-Öl gewechselt werden und welche Normen gelten in der Schweiz?

    • Kein festes Intervall: Wechsel erfolgt nach Zustand (Laboranalyse), nicht nach Jahren.
    • Prüfzyklus: Sichtkontrolle ca. alle 5 Jahre (ESTI/DGUV); Laboranalyse alle 3–6 Jahre empfohlen.
    • Normen: Starkstromverordnung (Gesetz) und SN EN 60422 (technische Grenzwerte für Öl).
    • Lebensdauer: Bei Hermetik-Trafos oft 20–40 Jahre ohne Wechsel.
    •  

Wie wird der UK Kurzschlussspannung bei einem Trafo ermittelt?

Der Kurzschlussversuch (Labor/Prüffeld)

  1. Sekundärseite kurzschliessen: Die Ausgangsklemmen (NS-Seite) werden mit einer Schiene massiv kurzgeschlossen.
  2. Primärspannung langsam steigern: Man legt an die Primärseite (MS-Seite) eine regelbare Spannung an. Diese wird so lange erhöht, bis auf der kurzgeschlossenen Sekundärseite exakt der Nennstrom () fliesst.
  3. Messung: Die Spannung, die in diesem Moment primärseitig anliegt, nennt man Kurzschlussspannung ().

Wie oft muss eine trafostation kontrolliert werden?

Kontrollintervall Trafostation (CH):

  • Gesetzlich (SiNa): Alle 5 Jahre.
  • Empfehlung (Wartung): Jährliche Sichtkontrolle, alle 5–10 Jahre Revision der Schaltgeräte.
  • Verantwortung: Liegt beim Eigentümer/Anlagebetreiber (Art. 51 Starkstromverordnung).

Étudier