Nyckelpunkter för val av stegupptransformator i nätanslutna solcellsanläggningar

I nätanslutna fotovoltaiska (PV) elproduktionssystem är stegupptransformatorn en viktig komponent. Det är avgörande att optimera transformatorns val för att minimera inbyggda förluster och öka effektiviteten för att förbättra det totala systemets prestanda. Denna artikel beskriver viktiga överväganden för rätt urval av stegupptransformatorer i PV-system.

• Val av transformatorns kapacitet
  Den nödvändiga transformatorns kapacitet beräknas som: Apparent Effekt = Aktiv Effekt / Effektfaktor. Krav på effektfaktor varierar beroende på region – vanligtvis 0,85 för bygg- och småindustriella belastningar, och 0,9 för stora industriella belastningar. Till exempel kräver en 550 kW-belastning vid 0,85 effektfaktor 550 / 0,85 = 647 kVA, så en 630 kVA-transformator är lämplig. Den totala belastningen bör inte överstiga 80% av transformatorns nominella kapacitet.

• Val av transformatorspänning
  Primär vindnings spänning bör matcha källans linjespänning, medan sekundär spänning måste anpassas till det anslutna utrustningen. För lågspännings trefasfyraledsfördelning bör lämpliga spänningsnivåer (t.ex. 10 kV, 35 kV eller 110 kV) väljas baserat på primär sidans krav.

• Val av transformatorfas
  Välj mellan enfas- och trefas-konfigurationer beroende på ström källa och belastningskrav.

• Val av transformatorvindnings kopplingsgrupp
  Trefasvindningar kan kopplas i stjärn (Y), delta (D) eller zick-zack (Z) konfigurationer. Den globalt föredragna kopplingen för distributionstransformatorer är Dyn11, vilket erbjuder flera fördelar jämfört med Yyn0:

• Harmonidämpning: Delta (D) koppling dämpar effektivt högre harmonier.

• Harmonic cirkulation: Tredje harmoniska strömmar cirkulerar inom deltax-vindningen, neutraliserar tredje harmoniska flux från lågspänningssidan.

• Innesluten harmonisk EMF: Tredje harmoniska EMF i högspänningsvindningen återhålls inom deltax-loopen, förhindrar injektion i offentlig nät.

• Lägre nollsekvens impedans: Dyn11-transformatorer visar betydligt lägre nollsekvens impedans, bidrar till rensning av lågspännings ensidfase jordfel.

• Bättre hantering av neutralström: Kan hantera neutralströmmar som överstiger 75% av fasström, vilket gör dem idealiska för obalanserade belastningar.

• Kontinuitet vid fasförlust: Om en högspännings säkring brister kan de två återstående faserna fortsätta att operera med Dyn11, vilket inte är fallet med Yyn0.

Därför rekommenderas Dyn11-kopplade transformatorer starkt.

Belastningsförlust, tomförlust och impedansspänning
På grund av PV-systemens dagliga driftmönster uppstår transformatorer tomförluster när de är energiserade, oberoende av uteffekt. Det är viktigt att minimera belastningsförluster; om nattlig drift sker är låga tomförluster också viktiga.

Denna urvalsstrategi säkerställer effektiv transformatordrift inom PV-system, minskar totala förluster och förbättrar elförsörjningens prestanda.