Funkcje i wybór transformatorów ziemnych w stacjach fotowoltaicznych

1.Ustanowienie punktu neutralnego i stabilność systemu

W elektrowniach fotowoltaicznych transformatory ziemne efektywnie ustanawiają punkt neutralny systemu. Zgodnie z odpowiednimi przepisami energetycznymi, ten punkt neutralny zapewnia, że system utrzymuje określoną stabilność podczas asymetrycznych uszkodzeń, działając jak „stabilizator” dla całego systemu energetycznego.

2.Możliwość ograniczania nadnapięć

Dla elektrowni fotowoltaicznych transformatory ziemne mogą efektywnie ograniczać nadnapcia. Ogólnie rzecz biorąc, mogą one kontrolować amplitudę nadnapcia w granicach 2,6 razy napięcie znamionowe systemu, znacznie redukując ryzyko uszkodzenia sprzętu z powodu warunków nadnapcia.

3.Zagadnienia impedancji krótkiego zwarcia

Podczas wyboru transformatorów ziemnych parametry impedancji krótkiego zwarcia muszą być starannie ocenione. Odpowiednia impedancja krótkiego zwarcia zapewnia, że podczas uszkodzeń krótkiego zwarcia straty własne i nagrzewanie transformatora pozostają w bezpiecznych granicach. Typowo impedancja krótkiego zwarcia jest kontrolowana w zakresie od 4% do 8%.

4.Ścieżka prądu zerowego dla systemów ochrony

Transformatory ziemne zapewniają efektywną ścieżkę prądu zerowego dla urządzeń ochrony relacyjnej w elektrowniach fotowoltaicznych, umożliwiając systemom ochrony bardziej precyzyjne wykrywanie i reagowanie na uszkodzenia ziemne, co zwiększa ogólne bezpieczeństwo działania systemu.

5.Kryteria wyboru mocy

Podczas określania mocy transformatora ziemnego niezbędna jest kompleksowa ocena na podstawie czynników takich jak skala elektrowni fotowoltaicznej i wielkość prądu krótkiego zwarcia. Na przykład, małe stacje mogą wymagać tylko kilkuset kVA, podczas gdy duże stacje mogą potrzebować transformatorów przekraczających tysiąc kVA.

6.Wyrównanie prądów trójfazowych

Transformatory ziemne mogą wyrównywać niezbalansowane prądy w systemach trójfazowych. Zgodnie z teorią analizy systemów energetycznych pomagają one utrzymać bardziej symetryczne napięcia trójfazowe, zapewniając prawidłowe działanie sprzętu elektrycznego.

7.Wymagania dotyczące izolacji

Z perspektywy izolacji, transformatory ziemne muszą spełniać wymagania izolacyjne dyktowane przez warunki środowiskowe elektrowni fotowoltaicznej. Na przykład, w środowiskach o wysokiej wilgotności, klasa izolacji powinna wynosić co najmniej F lub wyższa.

8.Ograniczenie prądu uszkodzenia jednofazowego

Podczas uszkodzeń jednofazowych transformatory ziemne mogą ograniczać prądy uszkodzenia do określonych zakresów. Typowo, prądy uszkodzenia są kontrolowane do kilkuset amperów, zapobiegając eskalacji uszkodzenia i zakłóceniom w całym systemie.

9.Wybór metody chłodzenia

Wybór odpowiedniej metody chłodzenia dla transformatorów ziemnych jest kluczowy. Powszechne opcje obejmują samochłodzenie w oleju i chłodzenie powietrzem suchych transformatorów. Małe stacje są ogólnie lepiej przystosowane do chłodzenia powietrzem suchych transformatorów, podczas gdy duże stacje korzystają bardziej z systemów samochłodzenia w oleju.

10.Funkcja izolacji elektrycznej

Transformatory ziemne pełnią również ważną funkcję izolacji, zapobiegając przestromieniom elektrycznym między różnymi poziomami napięcia lub oddzielnymi systemami. Ta zdolność jest szczególnie istotna w złożonej strukturze elektrycznej nowoczesnych elektrowni fotowoltaicznych.