توابع و انتخاب ترانسفورماتورهای زمین‌گذاری در ایستگاه‌های نیروی فتوولتائیک

1. تاسیس نقطه محايد و پایداری سیستم

در ایستگاه‌های تولید انرژی خورشیدی، ترانسفورماتورهای زمین‌گذاری به طور موثر نقطه محايد سیستم را تاسیس می‌کنند. بر اساس مقررات برق مربوطه، این نقطه محايد مطمئن می‌شود که سیستم در حالت عدم تقارنی مشخصی از پایداری برخوردار باشد و مانند یک "ثبات‌بخش" برای کل سیستم برق عمل می‌کند.

2. قابلیت محدود کردن ولتاژ بالا

برای ایستگاه‌های تولید انرژی خورشیدی، ترانسفورماتورهای زمین‌گذاری می‌توانند به طور موثر ولتاژ بالا را محدود کنند. معمولاً آنها می‌توانند دامنه ولتاژ بالا را در حدود ۲.۶ برابر ولتاژ اسمی سیستم کنترل کنند که به طور قابل توجهی خطر آسیب به تجهیزات ناشی از شرایط ولتاژ بالا را کاهش می‌دهد.

3. در نظر گرفتن مقاومت کوتاه‌مداری

هنگام انتخاب ترانسفورماتورهای زمین‌گذاری، باید پارامترهای مقاومت کوتاه‌مداری به دقت ارزیابی شوند. مقاومت کوتاه‌مداری مناسب مطمئن می‌شود که در مواقع خطا کوتاه‌مداری، زیان‌ها و گرمایش ترانسفورماتور در حدود ایمن باقی بماند. معمولاً مقاومت کوتاه‌مداری بین ۴٪ تا ۸٪ کنترل می‌شود.

4. مسیر جریان صفر-ترتیب برای سیستم‌های محافظت

ترانسفورماتورهای زمین‌گذاری مسیر مؤثری برای جریان صفر-ترتیب برای دستگاه‌های محافظت رله‌ای در ایستگاه‌های تولید انرژی خورشیدی فراهم می‌کنند که به سیستم‌های محافظت کمک می‌کند تا به طور دقیق‌تر خطاها را تشخیص داده و واکنش نشان دهند و بدین ترتیب ایمنی عملیاتی کل سیستم را افزایش می‌دهند.

5. معیارهای انتخاب ظرفیت

هنگام تعیین ظرفیت ترانسفورماتورهای زمین‌گذاری، ارزیابی جامع بر اساس عواملی مانند مقیاس ایستگاه تولید انرژی خورشیدی و مقدار جریان کوتاه‌مداری ضروری است. برای مثال، ایستگاه‌های کوچک ممکن است فقط چند صد kVA نیاز داشته باشند، در حالی که ایستگاه‌های بزرگ ممکن است ترانسفورماتورهایی با ظرفیت بیش از یک هزار kVA نیاز داشته باشند.

6. توازن جریان سه‌فازی

ترانسفورماتورهای زمین‌گذاری می‌توانند جریان‌های نامتقارن در سیستم‌های سه‌فازی را توازن بخشند. بر اساس نظریه تحلیل سیستم برق، آنها به حفظ ولتاژهای سه‌فازی متقارن‌تر کمک می‌کنند که اطمینان از عملکرد صحیح تجهیزات الکتریکی را می‌دهد.

7. نیازهای عملکرد عایق‌بندی

از نظر عایق‌بندی، ترانسفورماتورهای زمین‌گذاری باید نیازهای عایق‌بندی مورد نیاز توسط شرایط محیطی ایستگاه تولید انرژی خورشیدی را برآورده کنند. برای مثال، در محیط‌های مرطوب، کلاس عایق‌بندی باید حداقل کلاس F یا بالاتر باشد.

8. محدود کردن جریان خطا تک‌فازی

در زمان خطاهای تک‌فازی، ترانسفورماتورهای زمین‌گذاری می‌توانند جریان‌های خطا را به محدوده‌های مشخصی محدود کنند. معمولاً جریان‌های خطا به چند صد آمپر کنترل می‌شوند که از افزایش خطا و اختلال در سراسر سیستم جلوگیری می‌کند.

9. انتخاب روش خنک‌سازی

انتخاب روش خنک‌سازی مناسب برای ترانسفورماتورهای زمین‌گذاری بسیار مهم است. گزینه‌های معمول شامل خنک‌سازی خودکار با روغن و خنک‌سازی هوایی خشک هستند. ایستگاه‌های کوچک معمولاً برای خنک‌سازی هوایی خشک مناسب‌تر هستند، در حالی که ایستگاه‌های بزرگ از سیستم‌های خنک‌سازی خودکار با روغن بهره‌مندتر می‌شوند.

10. عملکرد جداکننده الکتریکی

ترانسفورماتورهای زمین‌گذاری همچنین عملکرد مهم جداکننده الکتریکی دارند که از تداخل الکتریکی بین سطوح ولتاژ مختلف یا سیستم‌های جداگانه جلوگیری می‌کند. این قابلیت به ویژه در معماری الکتریکی پیچیده ایستگاه‌های تولید انرژی خورشیدی مدرن بسیار مهم است.