Funkce a výběr zazemňovacích transformátorů ve fotovoltaických elektrárnách

1.Vytvoření neutrálního bodu a stabilita systému

V fotovoltaických elektrárnách efektivně vytvářejí zemňové transformátory neutrální bod systému. Podle příslušných pravidel pro dodávku elektrické energie tento neutrální bod zajišťuje určitou stabilitu systému během asymetrických poruch, fungující jako "stabilizátor" pro celý elektroenergetický systém.

2.Schopnost omezovat nadměrné napětí

Pro fotovoltaické elektrárny mohou zemňové transformátory efektivně omezit nadměrné napětí. Obecně lze amplitudu nadměrného napětí řídit do 2,6 násobku nominálního napětí systému, což významně snižuje riziko poškození zařízení kvůli podmínkám nadměrného napětí.

3.Zvažování krátkozavodní impedance

Při výběru zemňových transformátorů musí být pečlivě vyhodnoceny parametry krátkozavodní impedance. Přiměřená krátkozavodní impedance zajišťuje, že během krátkozavodních poruch vlastní ztráty a zahřívání transformátoru zůstanou v bezpečných mezích. Typicky se krátkozavodní impedance řídí mezi 4 % a 8 %.

4.Cesta nulové sekvence pro ochranné systémy

Zemňové transformátory poskytují efektivní cestu nulové sekvence pro relé ochranná zařízení v fotovoltaických elektrárnách, umožňují ochranným systémům přesněji detekovat a reagovat na zemňové poruchy, čímž zvyšují celkovou operační bezpečnost systému.

5.Kritéria výběru kapacity

Při stanovení kapacity zemňového transformátoru je nezbytné komplexní hodnocení na základě faktorů, jako je rozsah fotovoltaické elektrárny a velikost krátkozavodního proudu. Například malé elektrárny mohou potřebovat pouze několik set kVA, zatímco velké elektrárny mohou potřebovat transformátory přesahující tisíc kVA.

6.Vyvážení proudů ve třífázovém systému

Zemňové transformátory mohou vyvážet nerovnoměrné proudy ve třífázových systémech. Podle teorie analýzy elektroenergetických systémů pomáhají udržovat symetričtější třífázové napětí, zajišťují správné fungování elektrického zařízení.

7.Požadavky na izolační vlastnosti

Z hlediska izolace musí zemňové transformátory splňovat požadavky na izolaci diktované podmínkami prostředí fotovoltaické elektrárny. Například v prostředí s vysokou vlhkostí by měla třída izolace být alespoň třída F nebo vyšší.

8.Omezení proudu při jednofázové zemňové poruše

Během jednofázových zemňových poruch mohou zemňové transformátory omezit proudy na specifické rozsahy. Typicky jsou proudy ovládány na několik set amperů, zabráněním eskalaci poruchy a narušení systému v širším smyslu.

9.Výběr chladicí metody

Je důležité vybrat vhodnou chladicí metodu pro zemňové transformátory. Běžné možnosti zahrnují olejové samochlazení a suché vzduchové chlazení. Malé elektrárny jsou obecně lépe vhodné pro suché vzduchové chlazení, zatímco velké elektrárny více profitují z olejového samochlazení.

10.Funkce elektrické izolace

Zemňové transformátory také plní důležitou funkci izolace, prevence elektrické interferenci mezi různými úrovněmi napětí nebo samostatnými systémy. Tato schopnost je zejména významná v komplexním elektrickém architektuře moderních fotovoltaických elektráren.