Funciones y Selección de Transformadores de Tierra en Estaciones de Energía Fotovoltaica
1.Establecimiento del Punto Neutro y Estabilidad del Sistema
En las estaciones de energía fotovoltaica, los transformadores de tierra establecen eficazmente un punto neutro del sistema. Según las regulaciones eléctricas relevantes, este punto neutro asegura que el sistema mantenga cierta estabilidad durante fallos asimétricos, funcionando como un "estabilizador" para todo el sistema de energía.
2.Capacidad de Limitación de Sobretensión
Para las estaciones de energía fotovoltaica, los transformadores de tierra pueden limitar eficazmente las sobretensiones. Generalmente, pueden controlar la amplitud de la sobretensión dentro de 2.6 veces el voltaje nominal del sistema, reduciendo significativamente el riesgo de daño al equipo debido a condiciones de sobretensión.
3.Consideraciones de Impedancia de Cortocircuito
Al seleccionar transformadores de tierra, es necesario evaluar cuidadosamente los parámetros de impedancia de cortocircuito. Una impedancia de cortocircuito adecuada asegura que, durante los fallos de cortocircuito, las pérdidas propias del transformador y su calentamiento se mantengan dentro de límites seguros. Por lo general, la impedancia de cortocircuito se controla entre 4% y 8%.
4.Ruta de Corriente de Secuencia Cero para Sistemas de Protección
Los transformadores de tierra proporcionan una ruta de corriente de secuencia cero efectiva para los dispositivos de protección por relés en las estaciones de energía fotovoltaica, permitiendo que los sistemas de protección detecten y respondan con mayor precisión a los fallos de tierra, mejorando así la seguridad operativa general del sistema.
5.Criterios de Selección de Capacidad
Al determinar la capacidad de los transformadores de tierra, es esencial realizar una evaluación integral basada en factores como la escala de la estación de energía fotovoltaica y la magnitud de la corriente de cortocircuito. Por ejemplo, las estaciones de pequeña escala pueden requerir solo unos pocos cientos de kVA, mientras que las estaciones de gran escala podrían necesitar transformadores que superen los mil kVA.
6.Equilibrado de Corrientes Trifásicas
Los transformadores de tierra pueden equilibrar las corrientes desequilibradas en sistemas trifásicos. Según la teoría de análisis de sistemas de potencia, ayudan a mantener tensiones trifásicas más simétricas, asegurando el correcto funcionamiento del equipo eléctrico.
7.Requisitos de Rendimiento de Aislamiento
Desde la perspectiva del aislamiento, los transformadores de tierra deben cumplir con los requisitos de aislamiento dictados por las condiciones ambientales de la estación fotovoltaica. Por ejemplo, en entornos de alta humedad, la clase de aislamiento debe ser al menos Clase F o superior.
8.Limitación de Corriente de Fallo Monofásico a Tierra
Durante los fallos monofásicos a tierra, los transformadores de tierra pueden limitar las corrientes de fallo a rangos específicos. Generalmente, las corrientes de fallo se controlan a varios cientos de amperios, evitando la escalada del fallo y la interrupción general del sistema.
9.Selección del Método de Enfriamiento
Es crucial seleccionar el método de enfriamiento adecuado para los transformadores de tierra. Las opciones comunes incluyen autoenfriamiento sumergido en aceite y enfriamiento por aire seco. Las estaciones de pequeña escala generalmente son más adecuadas para el enfriamiento por aire seco, mientras que las estaciones de gran escala se benefician más de los sistemas de autoenfriamiento sumergido en aceite.
10.Función de Aislamiento Eléctrico
Los transformadores de tierra también cumplen una función de aislamiento importante, previniendo la interferencia eléctrica entre diferentes niveles de voltaje o sistemas separados. Esta capacidad es particularmente significativa en la arquitectura eléctrica compleja de las modernas estaciones de energía fotovoltaica.
