In einerTransformatorenstation, auchUmspannstation,Netzstation,Ortsnetzstation oder kurzTrafostation genannt, in der Schweiz ist auch der BegriffUnterwerk dafür üblich, wird dieelektrische Energie aus demMittelspannungsnetz mit einerelektrischen Spannung von 10 kV bis 36 kV auf die inNiederspannungsnetzen (Ortsnetzen) verwendeten 400/230 V zur allgemeinen Versorgungtransformiert (umgewandelt). In Deutschland gibt es ca. 600.000 Transformatorenstationen. In Österreich sind rund 82.000 öffentliche Trafo-Stationen im Einsatz(Stand 2022).[1]
Eine Trafostation besteht aus derPrimärtechnik, welche bei größeren Anlagen aus dem Gebäude undLeistungstransformator besteht, bei kleineren Anlagen wird aus Kostengründen eine offene Bauform auf einem Mast in Form einesMasttransformators gewählt, einer Mittelspannungsschaltanlage und mindestens einer Niederspannungsverteilung. Bei einfachen Trafostationen kann die Mittelspannungsschaltanlage auch nur aus einemMittelspannungstrennschalter mitTrafosicherungen und die Niederspannungsverteilung aus nur einem niederspannungsseitigen Trafoschalter bestehen.
Weiters bestehen Trafostationen aus den Komponenten derSekundärtechnik wie Automatisierungs- undFernwirktechnik,Energiezähler, und Kommunikationsequipment. Diese Komponenten sind nicht zwangsläufig notwendig.
Ende des 19. Jahrhunderts waren Transformatorenstation teilweise in Blechhäuschen untergebracht, die gleichzeitig alsPlakatsäulen dienten.[2]
Bis Anfang der 1980er Jahre wurden Umspannstationen in Freileitungsnetzen alsTurmstationen ausgeführt. Anfangs wurden diese konventionell gemauert, ab den 1960er Jahren wurden diese vermehrt in Fertigbauweise errichtet. Vereinzelt wurden Turmstationen bis Mitte der 1980er Jahre errichtet. In Kabelnetzen wurden gemauerte ebenerdige Gebäude, ab Mitte der 1960er Jahre auch Fertiggaragen, verwendet, die zur Trafostation ausgebaut wurden. Zum Teil wurden die Stationen auch auf Privatgrundstücken errichtet; eine allgemeine Duldungspflicht für derartige Trafostationen folgt grundsätzlich aus § 11 Abs. 3 AVBEltV. Heute werden die Trafostationen in aller Regel als komplett gelieferte ebenerdige Fertigbaustationen mit sehr kleinen Grundflächen errichtet. Unterschieden wird zwischen begehbaren und nicht begehbaren Trafostationen. Die nicht begehbaren Trafostationen werden als Kompaktstationen bezeichnet.
Seit etwa 2010 werden Trafostationen aufgrund der Zunahme von kleinen regenerativen Kraftwerken mit Informations- und Kommunikationstechnik (IKT),regelbaren Ortsnetztransformatoren, motorisierten Mittelspannungsfeldern, Fernwirk- und Automatisierungskomponenten und Regelungen zur Lastflusssteuerung – abgesichert durch eine USV-Anlage – ausgerüstet und als „intelligente Netzstationen“,englischDigital Substation, bezeichnet.
Trafostationen in Industriebetrieben, aber auch in städtischen Gebieten mit wenig freiem Raum oder wenn aus städtebaulichen Gründen keine Fertigbaugebäude gewünscht werden, werden nach wie vor in vorhandene bzw. neu errichtete größere Gebäude eingebaut. In ländlichen Gebieten werden seit den 1950er Jahren Maststationen eingesetzt. Seit Beginn der 1990er Jahre werden aus Gründen des Gewässerschutzes, es ist bei Maststationen meist keine Ölrückhaltevorrichtung vorhanden, geringen Kostenvorteilen gegenüber Trafostationen in Kleinstausführung und aus optischen Gründen in Deutschland keine bzw. nur noch sehr vereinzelt Maststationen errichtet.
Die Trafostationen in Deutschland müssen mindestens entsprechend den Forderungen in DIN EN 61936-1 bzw. DIN VDE 0101 (Anlagen mit Nennspannungen über 1000 V) errichtet werden. Für fabrikfertige Transformatorenstationen gilt die Norm DIN EN 62271-202 (Hochspannungs-Schaltgeräte und Schaltanlagen – Teil 202: fabrikfertige Stationen für Hochspannung/Niederspannung). Zusätzlich wird vom Energieversorgungsunternehmen (EVU) bei Firmenstationen/Übergabestationen eine Zweitschließung bzw. ein Generalschlüssel gefordert. Diese Forderung betrifft vor allem alte Firmenstationen, die meist im Keller aufgestellt sind und von außen keinen separaten Zugang besitzen. Bei neuen Übergabestationen muss ein Zugang von außen vorhanden sein, damit im Störfall der Stördienst des EVU schnell den Fehler beheben kann.
Eine Station, in der mehrere Kabel zusammenlaufen, enthält oft auch eine fernbedienbareSchaltanlage. Man spricht dann von einerSchaltstation bzw. einem Schaltwerk. Umspannstationen zwischen Transport- und Übertragungsnetzen sowie zwischen Übertragungs- und Mittelspannungsnetzen bestehen ebenfalls grundsätzlich aus einer ober- und unterspannungsseitigen Schaltanlage und zwischengeschalteten Transformatoren. Große Umspannstationen mit zahlreichen Abzweigen, Transformatoren und mehreren Spannungsebenen werden alsUmspannwerke bezeichnet.
Nicht mit Transformatorenstationen verwechselt werden sollten auch die häufig in Ortschaften zu findendenelektrischen Verteilerkästen, die keine Transformatoren, sondern Sicherungs- und Schaltelemente zur Verteilung elektrischer Energie innerhalb des Niederspannungsnetzes enthalten.
Seit Anfang der 1990er Jahre wird infolge der 26. Novelle desBundes-Immissionsschutzgesetzes auf einen reduziertenmagnetischen Streufluss der Trafostationen geachtet. Insbesondere wird darauf geachtet, dass diemagnetische Flussdichte in der Umgebung der Anlage einen Wert von 100 µT nicht überschreitet.
In Deutschland werden viele Transformatorenstationen nach dem Ende ihrer Nutzung von Naturschützern übernommen und zu Artenschutztürmen umgebaut. In bzw. an diesen Artenschutztürmen werdenNistkästen fürVögel undFledermauskästen angebracht. Teilweise werden auch Nistgelegenheiten fürInsekten und im Bodenbereich Verstecke fürAmphibien geschaffen. Die Energieversorgungs-Unternehmen wieRWE schenken den Naturschutzvereinen wie demNABU die nicht mehr benötigten Trafotürme und geben Teils noch Zuschüsse für den Umbau. Die Aufgabe der Turmstationen wird von neuen kompakten Transformatorenstationen übernommen.[3][4][5][6]
Auch ausgediente Elektrolokomotiven wurden bei der Eisenbahn als Trafostationen benutzt. Dabei wurde nur deren Einrichtung für die elektrische Zugheizung betrieben.
