Hálózathoz csatlakoztatott napelemparkok léptető transzformátorainak kiválasztásának főbb szempontjai

A hálózathoz csatlakoztatott napelempark (PV) rendszerekben a léptető transzformátor egy kritikus alkotórész. A teljesítmény javítása érdekében alapvető fontosságú, hogy a transzformátor kiválasztását optimalizáljuk, hogy a természetes veszteségeket minimalizáljuk és a hatékonyságot növeljük. Ez a cikk főbb szempontokat adja meg a PV rendszerekhez való megfelelő léptető transzformátor kiválasztásához.

• Transzformátor kapacitás kiválasztása
  A szükséges transzformátor kapacitást a következőképpen számoljuk: Látszólagos Teljesítmény = Aktív Teljesítmény / Teljesítmény Faktor. A teljesítmény faktor igényei régió szerint változnak – általában 0,85 az építőipari és kisebb ipari terhelések esetén, 0,9 a nagyobb ipari terhelések esetén. Például, egy 550 kW terhelésnél 0,85 teljesítményfaktorral 550 / 0,85 = 647 kVA, tehát egy 630 kVA transzformátor alkalmas. Az összes terhelés nem haladhatja meg a transzformátor nominális kapacitásának 80%-át.

• Transzformátor feszültség kiválasztása
  Az elsődleges tekercs feszültsége egyeznie kell a forráshálózati feszültséggel, míg a másodlagos feszültségnek meg kell felelnie a csatlakoztatott felszereltségnek. Alacsony feszültségű háromfázisú négyvezetékű elosztás esetén a megfelelő feszültségi szinteket (pl. 10 kV, 35 kV vagy 110 kV) a forrási oldali igények alapján kell kiválasztani.

• Transzformátor fázis kiválasztása
  Válasszon egyfázisú vagy háromfázisú konfigurációt a tápellátás és a terhelés igényeinek megfelelően.

• Transzformátor tekercs csatlakozási csoport kiválasztása
  A háromfázisú tekercseket csillag (Y), delta (D) vagy zigzag (Z) konfigurációban lehet összekötöni. A globálisan előnyben részesített elosztási transzformátorok csatlakozási típusa a Dyn11, ami több előnyt is kínál a Yyn0-hoz képest:

• Harmonikus tiszta tartalom csökkentése: A delta (D) csatlakozás hatékonyan csökkenti a magasabb rendű harmonikusokat.

• Harmonikus körkeringés: A harmadik harmonikus áramok körkeringnek a delta tekercsen belül, neutralizálva a harmadik harmonikus fluxust a napi oldalon.

• Harmonikus tartalom korlátozása: A harmadik harmonikus elektromos erőtartam a magasfeszültségű tekercsben a delta hurokban marad, megakadályozva annak befecskendezését a nyilvános hálóba.

• Alacsonyabb null sorrendű impedancia: A Dyn11 transzformátorok jelentősen alacsonyabb null sorrendű impedanciával rendelkeznek, amely segít a napi oldali egyfázisú földhajlítási hibák kiküszöbölésében.

• Felettébbi semleges áram kezelése: Képes kezelni a fázis áram 75% -nál is magasabb semleges áramokat, ami ideális a kiegyensúlyozatlan terhelések esetén.

• Folytonosság fázisvesztés esetén: Ha egy magasfeszültségű biztosíték lehasít, a maradék két fázis továbbra is működhet a Dyn11-nél, ellentétben a Yyn0-val.

Ezért erőteljesen ajánlottak a Dyn11-kapcsolattal rendelkező transzformátorok.

Terhelési veszteség, üresjárati veszteség és impedancia feszültség
A napelempark rendszerek napközi működési mintája miatt a transzformátorok üresjárati veszteségeket szenvednek, bármikor energiát kapnak, függetlenül a kimenettől. A terhelési veszteségek minimalizálása kulcsfontosságú; ha éjszaka is működnek, akkor alacsony üresjárati veszteségek is fontosak.

Ez a kiválasztási stratégia biztosítja a transzformátorok hatékony működését a napelempark rendszerekben, csökkentve az összes veszteséget és növelve a teljesítményt.