Nøkkeloverveiinger for valg av spenningstransformator i netttilknyttede solenergisystemer

I nettverkstilknyttede fotovoltiske (PV) kraftgenereringssystemer er stegopptransformator en viktig komponent. Optimalisering av transformatorvalg for å minimere innvirkende tap og forbedre effektivitet er essensielt for å forbedre systemets samlede ytelse. Denne artikkelen utliner nøkkelhensyn for riktig valg av stegopptransformator i PV-systemer.

• Valg av transformatorkapasitet
  Den nødvendige transformatorkapasiteten beregnes som: Apparent Effekt = Aktiv Effekt / Effektfaktor. Krav til effektfaktor varierer etter region - typisk 0,85 for bygg- og små industrielle belastninger, og 0,9 for store industrielle belastninger. For eksempel krever en 550 kW belastning med 0,85 effektfaktor 550 / 0,85 = 647 kVA, så en 630 kVA-transformator er passende. Total belastning bør ikke overskride 80% av transformatorens nominerte kapasitet.

• Valg av transformatorspenning
  Primærspole spenningen bør matche kildekraftens linjespenning, mens sekundærspenningen må være i samsvar med tilkoblede enheter. For lavspennings tre-fase fire-tråds distribusjon bør passende spenningsnivåer (f.eks. 10 kV, 35 kV eller 110 kV) velges basert på krav på primærside.

• Valg av transformatorfas
  Velg mellom enefase- og tre-fase konfigurasjoner i henhold til strømkilde- og belastningskrav.

• Valg av transformatorspolingruppe
  Tre-fase spoler kan kobles sammen i stjerne (Y), delta (D) eller zigzag (Z) konfigurasjoner. Det globale foretrukne koblingen for distribusjonstransformatorer er Dyn11, som gir flere fordeler over Yyn0:

• Demping av harmoniske: Delta (D) koblingen demper effektivt høyere ordens harmoniske.

• Sirkulasjon av harmoniske: Tredje harmoniske strømmer sirkulerer innenfor deltaspolen, nøytralisere tredje harmoniske flukser fra lavspenningsiden.

• Innhald av harmoniske: Tredje harmoniske EMF i høyspenningspolen forbli begrenset innenfor deltaloopen, unngår injeksjon i offentlig nett.

• Lavere nullsekvensimpedans: Dyn11-transformatorer viser betydelig lavere nullsekvensimpedans, hjelper i fjerning av lavspennings én-fase jordfeil.

• Bedre håndtering av nøytralstrøm: Kan håndtere nøytralstrøm som overstiger 75% av fasesstrøm, gjør dem ideelle for ubalanserte belastninger.

• Kontinuitet ved fasebortfall: Hvis en høyspenningsfuse springer, kan de to gjenstående fasene fortsette å operere med Dyn11, imot med Yyn0.

Derfor anbefales Dyn11-koblede transformatorer sterkt.

Lasttap, tomgangstap og impedansespenning
På grunn av dagtidoperasjonen i PV-systemer, oppstår tomgangstap hos transformatorer hver gang de er energisert, uavhengig av utdata. Minimere lasttap er avgjørende; hvis natteoperasjon skjer, er lave tomgangstap også viktige.

Denne seleksjonsstrategien sikrer effektiv transformatoroperasjon i PV-systemer, reduserer samlede tap og forbedrer kraftgenereringsytelsen.