Considérations clés pour le choix d'un transformateur de montée dans les systèmes photovoltaïques connectés au réseau

Dans les systèmes de production d'énergie photovoltaïque (PV) raccordés au réseau, le transformateur élévateur est un composant critique. Optimiser la sélection du transformateur pour minimiser les pertes inhérentes et améliorer l'efficacité est essentiel pour améliorer les performances globales du système. Cet article présente les principales considérations pour une sélection appropriée du transformateur élévateur dans les systèmes PV.

• Sélection de la capacité du transformateur
  La capacité de transformateur requise est calculée comme suit : Puissance apparente = Puissance active / Facteur de puissance. Les exigences en termes de facteur de puissance varient selon la région - généralement 0,85 pour les charges de construction et les petites industries, et 0,9 pour les grandes industries. Par exemple, une charge de 550 kW à un facteur de puissance de 0,85 nécessite 550 / 0,85 = 647 kVA, donc un transformateur de 630 kVA est adapté. La charge totale ne doit pas dépasser 80 % de la capacité nominale du transformateur.

• Sélection de la tension du transformateur
  La tension du bobinage primaire doit correspondre à la tension de ligne de la source, tandis que la tension secondaire doit être compatible avec l'équipement connecté. Pour la distribution triphasée quatre fils basse tension, des niveaux de tension appropriés (par exemple, 10 kV, 35 kV ou 110 kV) doivent être sélectionnés en fonction des exigences du côté primaire.

• Sélection de la phase du transformateur
  Choisissez entre les configurations monophasées et triphasées en fonction des exigences de la source d'alimentation et de la charge.

• Sélection du groupe de connexion des enroulements du transformateur
  Les enroulements triphasés peuvent être connectés en étoile (Y), en triangle (D) ou en zigzag (Z). La connexion préférée à l'échelle mondiale pour les transformateurs de distribution est Dyn11, qui offre plusieurs avantages par rapport à Yyn0 :

• Suppression des harmoniques : La connexion en triangle (D) supprime efficacement les harmoniques d'ordre supérieur.

• Circulation des harmoniques : Les courants harmoniques de troisième ordre circulent à l'intérieur du bobinage en triangle, neutralisant le flux harmonique de troisième ordre du côté basse tension.

• Contenement des harmoniques : Le FEM de troisième ordre dans le bobinage haute tension reste confiné dans la boucle en triangle, empêchant son injection dans le réseau public.

• Impédance zéro séquence plus faible : Les transformateurs Dyn11 présentent une impédance zéro séquence significativement plus faible, facilitant la suppression des défauts de terre monophasés basse tension.

• Gestion supérieure des courants neutres : Capables de gérer des courants neutres dépassant 75 % du courant de phase, ce qui les rend idéaux pour les charges non équilibrées.

• Continuité en cas de perte de phase : Si un fusible haute tension saute, les deux phases restantes peuvent continuer à fonctionner avec Dyn11, contrairement à Yyn0.

Par conséquent, il est fortement recommandé d'utiliser des transformateurs connectés en Dyn11.

Pertes de charge, pertes à vide et tension d'impédance
En raison du mode de fonctionnement diurne des systèmes PV, les transformateurs subissent des pertes à vide chaque fois qu'ils sont alimentés, indépendamment de la sortie. Il est crucial de minimiser les pertes de charge ; si le fonctionnement nocturne se produit, des pertes à vide faibles sont également importantes.

Cette stratégie de sélection garantit un fonctionnement efficace du transformateur dans les systèmes PV, réduisant les pertes globales et améliorant les performances de production d'énergie.