Transformator olie - een product in ontwikkeling dat steeds geraffineerder wordt
Transformatorolie
1 Inleiding
Olie is een belangrijke vloeistof. We kennen de aardolie die gewonnen wordt op veel plaatsen in de wereld. We kennen ook de olie die gewonnen wordt uit planten, zoals zonnebloemen en noten. Wil je de olie met de juiste eigenschappen hebben, dan moet je de olie raffineren. In dit verhaaltje wil ik me beperken tot transformatorolie. Transformatorolie wordt gewonnen uit aardolie, het milieuaspect is dus een minpunt. Transformatorolie moet aan heel veel eisen voldoen en dat vereist een complex raffinageproces. Een overstap naar ander soort olie is dus niet zo simpel en vereist veel ontwikkelingswerk.
Sinds een aantal jaren is er ook transformatorolie op basis van planten zoals zonnebloemen. Het milieuaspect en de geringe brandbaarheid zijn grote pluspunten, de stroperigheid en de werking als smering zijn helaas minpunten. Het gebruik van deze “groene” olie bij nettransformatoren neemt snel toe en de grote transformatoren zullen in de toekomst zeker volgen. Transformator is ook te maken uit aardgas. Je kunt de aardgasmoleculen als een soort bouwsteen gebruiken om complexe moleculen te maken (synthetiseren noemen ze dat ). Deze olie is zuiverder dan de olie die geraffineerd is uit aardolie.
Je ziet: "Er zit meer in olie dan je denkt".
Smit deed in het verleden heel veel materiaalonderzoek. Het onderzoek varieerde van röntgenonderzoek van lassen voor Smit Weld, hittebestendigheid van metalen voor Smit Ovens, isolatielakken voor Smit Draad en olieonderzoek voor Smit Transformatoren. Smit moest veel meetmethodes en meetapparaten zelf ontwikkelen, net zoals veel andere bedrijven in Nederland. Die apparaten waren ook nodig voor kwaliteitscontroles tijdens het productieproces. Tegenwoordig zijn veel metingen gestandaardiseerd via internationale normen. Meetapparatuur is daardoor nu “gewoon” te koop.
2 Waarom zit er eigenlijk olie in een transformator?
De elektrische isolatiewaarde van olie is ca 20 keer hoger als die van lucht. Een isolator-ketting aan een 150 kV hoogspanningsmast heeft een lengte van 1,5 meter. Een 150 kV wikkeling onder olie behoeft maar een afstand van 0,07 meter. Je hebt dus een hoge isolatiewaarde nodig om de afmetingen van de transformator te beperken.
De kern en wikkelingen moeten gekoeld worden. Koeling met vloeistoffen gaat veel beter dan met lucht, dus nog een reden om voor olie te kiezen.
Maar elk voordeel heeft zijn nadeel. De olie moet aan veel eisen voldoen, zowel aan het begin van zijn leven als na 30 jaar. De olie moet goed blijven en mag chemisch niet veel veranderen. De olie mag dus niet veel verouderen. Dit alles stelt hoge eisen aan de olie zelf, maar ook aan de productieprocessen in de fabriek. Ik zal dat verderop in het verhaal toelichten.
Er zijn wel transformatoren met lucht als isolatie. Droge transformatoren werden ze genoemd. Ze zijn wat duurder dan de olie gevulde en hebben wat meer verliezen. Ze worden gemaakt tot een hoogste netspanning van 36 kV. Ze worden veel gebruikt waar men zeker geen olie wil hebben. Je moet dan denken aan de energievoorziening in wolkenkrabbers, grote hijskranen, aan boord van schepen maar ook in windmolens.
Lees meer
Fritz Tauber - een verhaal over een Joods technisch tekenaar die door door de directie van Smit Transformatoren uit Kamp Westerbork werd gehaald (1942).
Fritz Tauber (1906-2004) was een legale Joodse emigrant die in 1938 vanuit Oostenrijk naar Nederland vluchtte vanwege het opkomende Nationaal Socialisme.
Hij vond werk bij Smit Transformatoren (tekenaar/constructeur) en werd op 18 november 1942 opgepakt door de Nazi's en samen met zijn vrouw naar kamp Westerbork gestuurd. De directeur van Willem Smit & Co (Rosskopf) deed verwoede pogingen om hem weer vrij te krijgen middels briefcorrespondentie en steeds maar weer inpraten op de Duitse leiding. Men stelde : "Zonder Frits kunnen we geen Transformatoren maken, hij is een essentiële schakel in het proces". Uiteindelijk resulteerde dit in de vrijlating van Tauber en zijn vrouw op 21 november 1942. Enkele maanden later doken zij onder. Na 2 jaar ondergedoken gezeten te hebben in Friesland volgde op 17 April 1945 de bevrijding. Na de bevrijding ging hij weer werken bij Smit Transformatoren, het bedrijf dat zo belangrijk voor hem en zijn vrouw was geweest.
Opmerkelijk is dat er dus 2 boeken zijn uitgegeven van de belevenissen van oud medewerkers van Smit Transformatoren tijdens WO II. Het andere boek is onlangs in Nederland uitgegeven "Dansen in schuilkelders" van Johanna Wycoff-de Wilde. Mochten er nog meer oorlogsboeken zijn uitgegeven die zich afspeelden bij Smit Transformatoren dan hoor ik dat graag.
Hieronder het verhaal van Fritz Tauber:
Vlucht uit Oostenrijk / aan de slag bij Smit (1938)
In 1938 kwam de Oostenrijker Fritz Tauber met zijn vrouw aan in Nederland, letterlijk uit zijn huis/land verjaagd omdat hij van Joodse afkomst was. Nederland was in WO I neutraal gebleven en hij had goede hoop dat wanneer het tot een oorlog zou komen Nederland weer neutraal zou zijn. Hij dacht in Nederland veilig te zijn, maar dat bleek een illusie.
Fritz Tauber had jaren gewerkt bij Siemens Schuckert en Elin A.G. in Wenen, als constructeur/technisch tekenaar. Bij Elin hield hij zich tot 1938 bezig met de constructie van de 150 kV regelschakelaars en dat was zeer interessant voor Smit die toen nog niet zover waren. Door contacten tussen de directie van Smit en Elin kwam Rosskopf erachter dat de constructeur Fritz Tauber - die hen zo goed had geholpen met een Regeltransformator - zijn baan kwijt zou raken vanwege zijn Joodse afkomst, daarnaast werd het voor Fritz veel te gevaarlijk in Oostenrijk. Er werd een contract getekend en Fritz Tauber kreeg een werkvergunning in Nederland. Hij emigreerde zo snel hij kon met zijn vrouw naar Nederland met 25 Gulden en een passer op zak.
Siemens Schuckert en Elin waren in die tijd technisch een voorloper op het gebied van de Regeltransformatoren en daarbij kwam zijn kennis zeer goed van pas. Er werd een huis geregeld voor de familie Tauber midden in Nijmegen.
In een bovenwoning aan de Mariënburg 70 werden zij ondergebracht. Anno 2020 zien we dat deze bovenwoning in het monumentaal pand nog steeds bestaat en gelegen is rechts naast café restaurant Toon en boven café Faber dat nog steeds huisnummer 70 heeft. De exacte locatie komen we binnenkort te weten.
Tekenkamer Smit Transformatoren 1949. Bron: Personeelsblad Smit Transformatoren. Foto: Onbekend, bedrijfsfotograaf.
Lees meer
Stoomdynamo voor elektrische centrale Roosendaal (1907)
In 1906 leverde Smit Slikkerveer stoomdynamo's en de elektrische installatie (schakelborden) voor de elektrische centrale in Roosendaal. Hieronder enkele prachtige foto's van de machine hal. Wie heeft meer informatie over de elektrische centrale in Roosendaal ? Graag reacties onderaan dit artikel.
Elektrische centrale Roosendaal met stoommachines van Smit Slikkerveer (1907)
Hoofdschakelbord elektrische centrale Roosendaal (1907)
De ontwikkeling van de stoomdynamo bij Smit Slikkerveer begint in 1884. In dat jaar krijgt Willem Smit het voor elkaar om een dynamo zo aan te passen dat de deze rechtstreeks op de stoommachine aangesloten kan worden. Het anker van de dynamo was zo groot gekozen dat het tevens kon dienen als vliegwiel. Deze ontwikkeling was in die tijd uniek en zelfs in het buitenland niet bekend. Willem Smit krijgt veel bekendheid door de vele publicaties in het blad "Engineering" uit Londen na een patent aanvraag.
Stoomdynamo van Smit uit 1885
In het archief van Smit Slikkerveer vonden we nog enkele foto's van verschillende typen stoomdynamo's die tussen 1907 en 1910 werden gemaakt en die zijn vrijwel identiek aan de eerste foto.
Reclamefoto stoomdynamo's gemaakt bij Smit Slikkerveer tussen 1907 en 1911
Stoommachines van Smit Slikkerveer uit 1911. Bron: De Ingenieur.
Stoomdynamo Smit Slikkerveer gemaakt tussen 1905 en1912.
Bron: Archief van Brush HMA Ridderkerk, Geheugen van Nederland, de Ingenieur.
Zie hieronder (PDF) ook de prachtige beschrijving van Marius Broos over de geschiedenis van elektriciteitscentrale Roosendaal uit 1907 (Maatschappij tot Exploitatie van Staatsspoorwegen op het station Roosendaal), waar Smit Slikkerveer de stoomdynamo's leverde.
https://mariusbroos.nl/Elektriciteitscentrale.pdf
Lees meer
Bedrijfsschool Royal Smit Transformers (1951 - heden)
Van collega Paul Klein Schiphorst ontving ik onderstaand artikel uit de tachtiger jaren van de vorige eeuw toen Smit Transformatoren nog een eigen bedrijfsschool had waar interne opleidingen werden gegeven. Anno 2014 is er nog steeds een bedrijfsschool.
De opleiding van jongeren bij Smit Transformatoren begint in 1946 enige structuur te krijgen, we gingen er toen toe over om het leerlingenstelsel van Bemetel in te voeren. De ambachtsschool in Nijmegen was in de oorlog zwaar beschadigd, zodat wij tot 1948 moesten wachten voordat we de eerste leerlingen met een vooropleiding binnen kregen. Van 1946 tot 1948 hebben we noodgedwongen jongens zonder enige vooropleiding in onze werkplaatsen het vak geleerd.
Bron: Paul Klein Schiphorst / Gelderlander (1985 - 1986)
In 1951 zijn we begonnen om op bescheiden schaal een eigen bedrijfsschool op te richten. Deze bleek vele jaren later zo’n groot succes te worden dat we er zelfs internationale prijzen mee in de wacht sleepten. Hieronder een foto van de eerste 10 leerlingen van de bedrijfsschool van Smit. Dit waren de eerste 10 geselecteerde leerlingen van de Ambachtschool. Het rapport gemiddelde moest over het laatste jaar gemiddeld een 7 zijn.
Bedrijfsschool Smit Transformatoren in 1951.
23-5-1956 bedrijfsschool Smit Transformatoren. Leerlingen houden zich bezig met het fijnsnijden van ingezameld brood. Bron: Nijmeegsch Dagblad.
Tussen 1951 en 1955 bevond de bedrijfsschool zich op een andere locatie, namelijk het kantoor wat vòòr 2001 het kantoor van Willem van Wely was + productieplanning van Masseling en de ruimte waar Reinout La Grouw i.C.T. de scepter zwaaide. Daarna verhuisde men naar de Groenestraat 249 in Nijmegen.
De leerlingen op de verzamelfoto zijn staand op een kistje van links naar rechts:
1 = Frits Kunst heeft na de bedrijfsschool in de kwaliteitsdienst Mech. Bew. gewekt tot ong. 1960 daarna naar Hyster gegaan heeft in Ierland en Schotland gewerkt was de laatste 10 jaar van zijn werkzaam leven Technisch Directeur Hyster Nijmegen, zijn baas was Haalmeijer. Frits is in januari 2014 overleden.
2 = Jan v.d Heuvel is verkoper geworden in de Benelux van Machines en Gereedschappen heeft jaren bij Gibas A'dam gewerkt.
3 = Willem van Wely, heeft na de Bedrijfsschool een 2 jarige opleiding gedaan bij T.N.O. Delft als Verspaningsdeskundige, daarna bij Bosboom en Hegener in A,dam een opleiding gedaan als Arbeidsanalist kwam als 20 jarige terug naar Smit, waarna hij vele leidinggevende functie's beklede is in 2001 als productieleider grote Transformatoren met pensioen gegaan, heeft er 50 jaar gewerkt.
4 = Peuki van Koolwijk klein manneke zijn vader was voorman in de kastenmakerij, is na de bedrijfsschool naar de marine gegaan heeft daar als Adelborst onder Jan Wildeboer gedient Peukie is in 1980 overleden.
Lees meer
Uit de oude doos van Smit Weld (1932-1946)
Gevonden in het grote archief van Lincoln Smit Weld. Een aantal foto's vanaf 1932 tot 1946.
Kantoorpersoneel 1946 Smit Las
De Doperij Smit Elektrodenfabriek 1936
Expeditie Smit Elektrodenfabriek 1946
Periodieke mededelingen 1939 met handgeschreven tekst.
Lees meer
Royal Smit betreedt de Duitse markt voor grote transformatoren
Inleiding
Smit was de grootste leverancier van transformatoren in Nederland, maar de omvang van die markt is nu eenmaal beperkt. Smit wilde zich nog meer gaan richten op de export en de Duitse markt ligt letterlijk naast de deur. Elke markt heeft zijn eigen specificaties, normen en manier van samenwerken. Een stap over de grens is dus niet zo simpel, alhoewel er wel eens een transformator gemaakt was ( zie fig 1 t/m fig 3 en literatuur 5 ).
Je moet bewijzen dat je de kennis en kunde hebt om grote transformatoren te bouwen. De klant moet ook het vertrouwen hebben dat je dat kunt volgens zijn specificatie. Dat geldt des te meer naarmate de spanningen groter zijn dan 220 kV en de vermogens groter dan 100 MVA.
Er deed zich een goede kans voor om de stap te vergemakkelijken naar de Duitse markt. Lepper, een Duitse transformatorfabrikant met meerdere fabrieken, werd in 1969 overgenomen door ASEA uit Zweden. Een van deze fabrieken ging nu samenwerken met Smit. Deze fabriek in Brilon maakte ook nettransformatoren zoals in de transformatorhuisjes, maar ook grotere transformatoren tot een vermogen van zo’n 40 MVA en een spanning van 110 kV. Er ontstond een levendige uitwisseling
van ideeën en ervaringen, tot beider voordeel.
Lepper-Dominit werd vertegenwoordiger van Smit op de Duitse markt. De specifieke technische kennis en de commerciële connecties van Lepper-Dominit kwamen daarbij goed van pas. De samenwerking eindigde midden 1972. Smit ging zelfstandig verder met een “Vertriebsbüro” in Brilon. Franz Josef Bange werd vertegenwoordiger van Smit op de Duitse markt. In de elektriciteitswereld kende hij iedereen, maar iedereen kende ook Franz Josef. Hij zorgde er voor dat alle correspondentie in correct Duits was geschreven en hij was in alles heel punctueel. Franz Josef was vooral een markante persoonlijkheid, die af en toe gezellig een pijp opstak.
2 De samenwerking op het gebied van kleine transformatoren
De transformatoren voor de Duitse markt moeten aan strenge eisen voldoen. Het geluidsniveau van de transformator moest véél lager zijn dan in Nederland. Het meeste geluid wordt gemaakt door de kern en de constructie van de kern was dus een belangrijk punt van aandacht. Als er mechanische drukspanningen in het blik ontstaan, gaat het blik harder trillen en maakt de kern dus meer geluid.
Een kern wordt gestapeld met kernblik. In de kernblik ponste men gaten en daar stak men een bout door. De kernblikken werden dus bij elkaar gehouden door een constructie met veel bouten. De mechanische spanningen waren ter plaatse van de bout heel groot. Smit maakte de kernpoot al zonder bouten, maar met bandages. De jukken werden nog gebout. Lepper had de volgende stap al gemaakt: Kleine kernen werden in zijn geheel gelakt, zodat de blikken aan elkaar plakten. Bandages zijn dan ook niet meer nodig. Smit leerde van Lepper hoe je dat moest doen.
Lees meer
Transformatoren voor Strokarton fabriek "De Halm" in Hoogkerk (1915)
Onlangs kwam ik in het bezit van een groot aantal digitale scans van het Heemaf archief van Historisch Centrum Overijssel te Zwolle. De foto's en glasnegatieven zijn zeer gedetailleerd beschreven door medewerkers van het archief. Een database maakt het mogelijk dat ik zeer snel op trefwoord kan zoeken in een archief met 26000 glasnegatieven en 20000 foto's van de Heemaf collectie. Binnenkort meer foto's uit deze collectie.
Uit deze collectie komt onderstaande foto van 01 februari 1915. Links zien we een laagspanningsrek en achter de muur 2 stuks 1000 kVA transformatoren fabricaat Willem Smit & Co's Transformatorenfabriek. Jammergenoeg is dit de enige foto en zien we de transformatoren niet helemaal in beeld. De transformator werd geleverd aan Strokartonfabriek "De Halm" uit Hoogkerk die in 1913 werd opgericht. Dit is één van de oudste foto's van een transformator van Smit die ik in deze kwaliteit gezien heb. De foto is gedigitaliseerd van een glasnegatief in hoge resolutie en haarscherp.
Laagspanningsverdeelrek gevoed door tweetal 1000 kVA; 10 kV/500 V transformatoren van Smit Nijmegen (09-02-1915) Bron: Historische Centrum Overijssel.
Erik de Vries: "Een mooie strakke installatie. Ik denk dat deze foto genomen is toen ze nog bezig waren met het aansluiten van de uitgaande 500 V kabels. Typisch ook nog de oude Smit kast met hoekvinnen. Jammer dat we daar weinig van kunnen zien. Wat een vermogen voor een strokartonfabriek ! maar dit was ook wel een erg grote en beroemde, opgericht in 1913. Deze foto moet dus van de eerste uitbreiding geweest zijn . Rond die tijd werden er 10 kV verbindingen in Groningen gemaakt. Dit zal wellicht de eerste HS / LS installatie van die fabriek geweest zijn."
Strokartonfabriek "De Halm" in Hoogkerk (1931)
Hoogstwaarschijnlijk is dit dezelfde transformator, vervoert door de FA Frederiks uit Nijmegen met paard en wagen (eind 1914).
Strokarton
Strokarton wordt gemaakt van het restproduct stro en het was 100 jaar de belangrijkste manier om karton te produceren voor de verpakking van o.a. zeep, schoenen en chocolade. Aan het begin van de twintigste eeuw werden door Nederland enorme hoeveelheden strokarton geëxporteerd. In Groningen had men toen een monopolie positie op dit gebied. Tegenwoordig wordt strokarton niet meer gemaakt van stro maar van oud papier. Strokartonfabriek "De Halm" in Hoogkerk heet tegenwoordig Smurfit Kappa en bestaat in 2013 dus 100 jaar, net als Smit Transformatoren die in hetzelfde jaar ook zijn 100 jarig jubileum zal vieren.
Lees meer
Smit maakt de sprong van 220 kV --> 380 kV
Inleiding
Het koppelen van elektriciteitscentrales werd voor de tweede wereldoorlog al veel gedaan. In geval van een storing kon men elkaar steunen, zodat de elektrische energie voorziening aan de gebruikers geen hinder ondervond. De plannen om grote stedelijke centrales op 150 kV niveau te koppelen kwamen rond 1930 al op. Dit 150 kV koppelnet begon in de 50-tiger jaren het karakter te krijgen van een transportnet. Het verbruik van elektrische energie bleef maar stijgen en een volgende stap was dus nodig.
Het hing al enige tijd in de lucht. De S.E.P. ( de voorloper van TenneT ) wil een 380 kV net bouwen. Dit 380 kV net moet de bestaande 150 kV en 220 kV netten koppelen, maar ook de elektriciteits centrales die verspreid staan over het land. Dit 380 kV net bestrijkt niet alleen heel Nederland, maar maakt ook koppelingen mogelijk met België en Duitsland.
Smit ging zich al in een vroeg stadium voorbereiden, want dit is een grote sprong in transformatortechniek, namelijk van 220 kV naar 380 kV. Smit was al op volle snelheid bezig toen begin 1966 de opdracht binnenkwam. Wat moet je allemaal niet technisch onderzoeken om deze sprong mogelijk te maken en hoe verliep die sprong. Wat leverde al die technische onderzoeken nog meer op, want de spin off van zo’n project is vaak heel groot. Smit is na dit succes gepromoveerd naar de eredivisie van de 400 kV transformatorfabrikanten en dankzij de resultaten van al dit werk draait Smit nog steeds mee in de top van deze eredivisie. Er ligt een nieuwe markt open met veel technische uitdagingen.
In een eerder verhaal van Erik de Vries is al aandacht besteed aan dit project en de rol van Smit Transformatoren hierin. (1966 start bouw landelijk koppelnet 380 kV.) Dit onderstaande verhaal kijkt vanuit een technische invalshoek.
Een één fase transformator van Smit uit 1968, bron collectie Joop Kuipers.
Hoe doen anderen het?
Ontwikkelen begint altijd met de vraag: Hoe doen anderen het? Je maakt eerst een overzicht van ontwerpgegevens en constructiedetails uit de literatuur. Die meeste literatuur was van west Europese transformatorfabrikanten, die zo hun technische kunde lieten zien aan potentiële klanten. In die tijd waren en in Europa nog veel fabrikanten van grote transformatoren. Het aantal fabrikanten in Europa is tegenwoordig veel kleiner door de vele fusies en reorganisaties. Het merendeel van de ontwerpen in de literatuur waren eenfase transformatoren en de regeling van de spanning werd meestal gedaan met een aparte regeltransformator. Dit onderzoek is uitgevoerd door Frank den Outer, technische specialist bij Smit. Tegenwoordig noemen we zoiets een marktonderzoek.
Wat wil de klant precies?
De opbouw van het Nederlandse elektriciteitsnet vereiste echter een totaal ander ontwerp. De afzonderlijke 150 kV netten zijn indirect geaard en het 380 kV net wordt niet bij elke transformator direct geaard. Er kunnen dus hoge spanningen op de sterpunten komen bij eenfase kortsluitingen in het net. De sterpunten van de 150 kV en 380 kV wikkelingen moeten dan ook met hoge spanningen beproefd worden. Een aparte regeltransformator is, praktisch gezien, niet meer mogelijk.
Lees meer
