Qanday turdagi elektr energiyasi transformatorlari mavjud va ularning energiya saqlash tizimlaridagi qanday qo'llanilishi?
Elektr energiyani uzatish va voltajni o'zgartirish uchun elektr tizimlaridagi asosiy uskunalardan biri - kuchli transformatorlar. Elektromagnit induksiya printsipi yordamida ular bitta voltaj darajasidan boshqa yoki bir nechta voltaj darajalariga AC kuchini o'zgartiradi. Uzatish va taqsimlash jarayonlarida ular "yuqoriga yuksatish va pasiga pasaytirish"da muhim rol o'ynaydilar, energiya saqlash tizimlari bo'lganda esa voltajni yuksaltsin yoki pasaytsin, shunday qilib, samarali elektr energiyasi uzatishini va xavfsiz foydalanishini ta'minlaydi.
1. Kuchli transformatorlar toifalari
Kuchli transformatorlar substantsiyalarda asosiy uskuna hisoblanadilar, ularning asosiy vazifasi elektr tizimlaridagi elektr energiyasining voltajini oshirish yoki pasaytirish orqali elektr energiyasining muntazam uzatilishi, taqsimlanishi va ishlatilishi uchun imkoniyat yaratishdir. Ta'minot va taqsimlash tizimlaridagi kuchli transformatorlarni turli yo'llardan klassifikatsiya qilish mumkin.
Funksiyasi bo'yicha: Yuksaltsin transformatorlar va pasaytsin transformatorlarga ajratiladi. Uzoq masofalarda uzatish va taqsimlash tizimlarida, yuksaltsin transformatorlar generatorlardan hosil bo'lgan nisbatan past voltajni yuqori voltaj darajalariga oshirish uchun ishlatiladi. Akhirgi substantsiyalarda, turli foydalanuvchilarga to'g'ridan-to'g'ri taqsimlash uchun, pasaytsin transformatorlar ishlatiladi.
Fazalar soni bo'yicha: Bitta fazada transformatorlar va uch fazada transformatorlarga ajratiladi. Uch fazada transformatorlar keng qo'llaniladilar, ta'minot va taqsimlash tizimlaridagi substantsiyalarda, bitta fazada transformatorlar esa maxsus kichik sig'imli bitta fazada jihozlarda ishlatiladi.
Qovushka materiali bo'yicha: Mis'al uchun, mishtam qovushka transformatorlari va almashtirish qovushka transformatorlari. O'tgan paytlarda, Xitoyning ko'plab zavod substantsiyalari almashtirish qovushka transformatorlardan foydalandi, lekin hozirgi paytda, kam zararli mishtam qovushka transformatorlari, xususan katta sig'imli mishtam qovushka transformatorlari, kengroq qo'llanilmoqda.
Qovushka konfiguratsiyasi bo'yicha: Uch turi mavjud: ikki qovushka transformatorlar, uch qovushka transformatorlar va avtotransformatorlar. Ikki qovushka transformatorlari bitta voltajni o'zgartirish talab etiladigan joylarda ishlatiladi; uch qovushka transformatorlari ikki voltaj o'zgarish kerak bo'lgan joylarda, bir asosiy qovushka va ikki ikkinchi qovushkalari bilan ishlatiladi. Avtotransformatorlar kengroq qo'llaniladi, laboratoriyalarda voltajni moslashtirish uchun.
So'vutish usuli va qovushka izolyatsiyasi bo'yicha: Neftga suzanadigan transformatorlar va suyuk transformatorlarga ajratiladi. Neftga suzanadigan transformatorlar yaxshi izolyatsiya va issiq chiqarish xususiyatlariga ega, narxi past, ta'mirlash oson, shuning uchun keng qo'llaniladi. Ammo, neft yanadiganligi sababli, yanadigan, parlagan yoki yuqori xavfsizlik talablariga ega bo'lgan maydonlarda ular mos emas. Suyuk transformatorlar sodda struktura, kichik hajm, yengil vazn, ot va yopishdan himoya qiladi. Ular neftga suzanadigan transformatorlardan narxi yuqoriroq, ammo yuqori ot xavfsizligi talablariga ega bo'lgan joylarda, xususan katta binolarning ichidagi substantsiyalarda, undirdagacha substantsiyalarda va energiya saqlash tizimlari bo'lganda keng qo'llaniladi.
2. Kuchli transformatorlar modeli va ulash gruppalari
Sig'im standartlari: Hozirgi paytda, Xitoy IEC tavsiya qilgan R10 seriyasini kuchli transformatorlarning sig'imi aniqlash uchun qo'llab-quvvatlaydi, bu yerda sig'im R10=¹⁰√10=1.26 ko'paytiriladi. Umumiy reytinglar 100kVA, 125kVA, 160kVA, 200kVA, 250kVA, 315kVA, 400kVA, 500kVA, 630kVA, 800kVA, 1000kVA, 1250kVA, 1600kVA, 2000kVA, 2500kVA va 3150kVA. 500kVA dan pastki transformatorlar kichik sig'imli, 630~6300kVA oralig'idagi transformatorlar o'rtacha sig'imli, 8000kVA dan yuqori sig'imli transformatorlar katta sig'imli hisoblanadi.
Ulash gruppalari: Kuchli transformatorning ulash guruhlarini asosiy va ikkinchi qovushkalarning ulash usullari va asosiy va ikkinchi liniy voltajlar orasidagi munosabat ifodalaydi. Umumiy ulash guruhlari Yyn0, Dyn11, Yzn11, Yd11 va YNd11. 6~10kV taqsimlash transformatorlari (ikkinchi voltaji 220/380V) uchun, Yyn0 va Dyn11 ikki umumiy ulash guruhlari.
Yyn0 ulash guruh: Asosiy va nisbatan ikkinchi liniy voltajlar orasidagi fazaviy munosabat soat va minut qirg'og'i nol soat (12 soat) holatidagi o'rnilarni o'xshatadi. Asosiy qovushka yulduz usulida ulanadi, ikkinchi qovushka esa yulduz usulida ulangan neutral liniyaga ega. Sharoitlarda mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan 3n-harmonik toklar umumiy yuqori bosqichli tarmoqga injektsiya qilinadi. Qo'shimcha, neutral liniyadagi tok asosiy liniyadagi tokning 25% dan oshmasligi belgilangan. Shuning uchun, bu ulash usuli tejamli yuklar yoki 3n-harmoniklar katta bo'lgan holatlarda mos emas. Ammo, Yyn0 ulash guruhidagi asosiy qovushka (Dyn11 bilan solishtirganda) kamroq izolyatsiya quvvatini talab qiladi, natijada ishlab chiqarish narxi qisqaron. TN va TT tizimlarda, Yyn0 ulash guruhidagi transformatorlar tanlanishi mumkin, agar bitta fazadagi tejamli toklar ikkinchi qovushkaning nominal tokidan 25% dan oshmasa va har qanday fazadagi tok to'liq yukda nominal tokidan oshmasa.
Dyn11 ulash guruh: Asosiy va nisbatan ikkinchi liniy voltajlar orasidagi fazaviy munosabat soat va minut qirg'og'i 11 soat holatidagi o'rnilarni o'xshatadi. Dyn11 ulash guruhlarida asosiy qovushkada aylanma toklar shakllanadi, bu umumiy tarmoqqa injektsiya qilishni oldini oladi va yuqori tartibli harmoniklarni cheklashga yordam beradi. Ikkinchi qovushka yulduz usulida ulangan neutral liniyaga ega, va belgilarga ko'ra, neutral liniyadagi tok asosiy tokning 75% gacha bo'lishi mumkin. Shuning uchun, uning bitta fazadagi tejamli toklarni qobiliyati Yyn0 ulash guruhidagi transformatorlardan ancha yuqori. Tejamli bitta fazadagi yuklar tez-tez oshaydigan modern ta'minot tizimlari, xususan TN va TT tizimlari uchun, Dyn11 ulangan transformatorlar keng qo'llanilmoqda.
3. Transformatorlar energiya saqlash tizimlari bo'lganda ishlatilishi
Energetik tashuv sistemasida transformatorlar asosiy vazifasi shu: elektr energiyasini transformatsiya qilish va elektr energiyasini uzatishni moslashtrish, shuning uchun energetik tashuv batareylari, konverterlar/invertorlar va elektr tarmog'i/yuklar o'rtasidagi elektr energiyasini xavfsiz va samarali bo'lib zaryadlash va razryadlash imkoniyatini ta'minlaydi.
Tarmoqga ulanish: Quvvat o'zgartirish sistemlari (PCS) bilan ishlashda, transformatorlar PCSdan kelib chiqqan AC quvvatini tarmoq darajasiga (masalan, 10kV/35kV) ko'taradi yoki razryadlashda tarmoq quvvatini PCSga mos darajaga pasaytiradi. Ular ham DC isolatsiyani ta'minlaydi, bu esa DC komponentlarining tarmoqga injektsiyadan himoya qiladi.
Ichki quvvat tarqatish: Katta o'lchamli energetik tashuv stansiyalarda, transformatorlar stansiya transformatorlari sifatida ishlaydi, katta quvvatli tarmoq quvvatini past darajaga (masalan, 0.4kV) pasaytiradi, bu esa energetik tashuv batareyalar to'plamlari, PCS yordamchi sistemlari, nazorat qurilmalari va boshqa komponentlar uchun mustahkam quvvat ta'minlaydi.
Foydalanuvchi tomoni/Mikrotarmoq qo'llanmalar: Foydalanuvchi tomonidagi energetik tashuv uchun, transformatorlar energetik tashuv sistemalaridan kelib chiqqan quvvatini foydalanuvchi yuklarga mos darajaga o'zgartirishi mumkin, bu esa to'g'ridan-to'g'ri yuklarga quvvat ta'minlash imkoniyatini beradi. Mikrotarmoqlarda, ular turli turlardagi tarkibiy quvvat manbalari va yuklar orasidagi energiya almashinishni moslashtrish uchun quvvatni moslashtirish imkoniyatini beradi.
