Consideracións Clave para a Selección de Transformadores de Elevación en Sistemas Fotovoltaicos Conectados á Rede

Nos sistemas de xeración fotovoltaica (PV) conectados á rede, o transformador elevador é un compoñente crítico. Optimizar a selección do transformador para minimizar as perdas inerentes e mellorar a eficiencia é esencial para mellorar o rendemento global do sistema. Este artigo esboza as consideracións clave para a selección adecuada do transformador elevador en sistemas PV.

• Selección da capacidade do transformador
  A capacidade requerida do transformador calculase como: Potencia Aparente = Potencia Activa / Factor de Potencia. Os requisitos do factor de potencia varían segundo a rexión - xeralmente 0,85 para cargas de construción e pequena industria, e 0,9 para cargas industriais grandes. Por exemplo, unha carga de 550 kW cun factor de potencia de 0,85 require 550 / 0,85 = 647 kVA, polo que un transformador de 630 kVA é adecuado. A carga total non debe superar o 80% da capacidade nominal do transformador.

• Selección da tensión do transformador
  A tensión da bobina primaria debe coincidir coa tensión da liña de alimentación, mentres que a tensión secundaria debe alinarse co equipo conectado. Para a distribución trifásica de catro fios a baixa tensión, deben seleccionarse niveis de tensión apropiados (por exemplo, 10 kV, 35 kV ou 110 kV) segundo os requisitos do lado primario.

• Selección da fase do transformador
  Escolla entre configuracións monofásicas e trifásicas segundo os requisitos da fonte de enerxía e da carga.

• Selección do grupo de conexión das bobinas do transformador
  As bobinas trifásicas poden conectarse en configuracións estrela (Y), delta (D) ou zig-zag (Z). A conexión preferida global para transformadores de distribución é Dyn11, que ofrece varias vantaxes sobre Yyn0:

• Supresión de harmónicos: A conexión delta (D) suprime eficazmente os harmónicos de orde superior.

• Circulación de harmónicos: As correntes de terceiro harmónico circulan dentro da bobina delta, neutralizando o fluxo de terceiro harmónico do lado de baixa tensión.

• Contención de harmónicos: O EMF de terceiro harmónico na bobina de alta tensión permanece confinado dentro do bucle delta, evitando a inxección na rede pública.

• Impedancia de secuencia cero menor: Os transformadores Dyn11 exhiben unha impedancia de secuencia cero significativamente menor, axudando na eliminación de fallos de terra monofásicos a baixa tensión.

• Manexo superior de corrente neutra: Capaces de manexar correntes neutras que superan o 75% da corrente de fase, facéndolos ideais para cargas desequilibradas.

• Continuidade ante a perda de fase: Se salta un fusible de alta tensión, as dúas fases restantes poden continuar operando con Dyn11, a diferenza de Yyn0.

Por tanto, recoméndanse fortemente os transformadores conectados en Dyn11.

Pérdidas de carga, pérdidas a vacío e tensión de impedancia
Debido ao patrón de funcionamento diurno dos sistemas PV, os transformadores incorren en pérdidas a vacío cada vez que están energizados, independentemente da saída. Minimizar as pérdidas de carga é crucial; se ocorre a operación nocturna, tamén son importantes as baixas pérdidas a vacío.

Esta estratexia de selección asegura a operación eficiente do transformador dentro dos sistemas PV, reducindo as perdas globais e mellorando o rendemento da xeración de enerxía.