Spoeling Konfigurasie van Droogtransformateurs vir Nettoegesteunde PV-Kragopwekking

Sonne-energie fotovoltaiese kragopwekking, 'n sleutelvorm van sonkragbenutting, verander sonlig in elektrisiteit deur middel van sonpaneelle. Sonne-energie is vry van hulpbron-, materiaal- of omgewingsbeperkings en is milieuvriendelik, met breë vooruitsigte en word wêreldwyd as 'n prioriteitsvernuwbaar energietegnologie beskou. In roostergevoegde PV-stelsels is transformateurs (kerne-energie-oordragstoerusting) noodsaaklik. Tans gebruikte stappopptransformateurs vir PV hoofsaaklik 10 kV/35 kV SC-reeks epoxygeïsoleerde droëtipe eenhede, verdeel in twee-winding- en dubbelgespleente tipes. Hierdie artikel gaan in detail oor hul keuse.

1 Twee-winding droëtipe transformateurs

Die struktuur van twee-winding droëtipe transformateurs vir PV (soos in Figuur 1, oorspronklike verwysing behou) verskil min van tradisionele verspreidingsdroëtipe in ontwerp, proses en vervaardiging—die kernverskil is hul stappoppfunksie. Gewoonlik kry 'n enkele inwerter 'n passende twee-winding-eenheid gebaseer op sy bepaalde uitset en roesteryspanning.

Gegewe dat die neutrale punt gronding van die droëtipe transformateur kan misluk tydens inwerterbedryf en harmoniese bestaan, is hul verbindinggroep gewoonlik Dy11 om stabiele toerustingbedryf te verseker.

2 Dubbelgespleente droëtipe transformateurs

In onlangse jare, om kortsluitstrome te beperk en kapitaalkoste te verminder, word gespleente transformateurs (met een winding, gewoonlik lae-spanning, gespleen in elektries ongekoppelde takke ²) meer algemeen aangewend. Vir PV-projekte is dubbelgespleente transformateurs algemeen: twee onafhanklike inwertereenhede sluit aan by twee takke van die dubbelgespleente winding, wat onafhanklik of saam bedryf kan word.Met inagneming van inwerterharmoniese, is hul verbindinggroep gewoonlik D, y11y11 of Y, d11d11. Binne landsgrense is hulle struktureel assiale- of radiaal-gespleen.

Soos in Figuur 2 (oorspronklike verwysing) getoon, het die lae-spanning winding twee assiaal-verspreide takke op dieselfde kern. Takke het geen elektriese maar magneetkoppeling nie (graad hang af van struktuur ²), en kan segmenteel of draadgewonde wees. Die hoë-spanning winding het twee parallelle takke wat met die lae-spanning takke ooreenstem, met soortgelyke spesifikasies en totale kapasiteit gelyk aan die transformateur se.

2.1 Assiale dubbelgespleente droëtipe transformateurs

Met 'n simmetriese struktuur en eenvormige lekkagefluks, presteer dit goed in deur/halwe-deurbedryf. Groot impedansie tussen assiaal-gespleente takke verminder kortsluitstrome, wat verseker dat een tak kan loop indien die ander foute maak.

Egter, sy hoë-spanning winding (twee parallelle windinge) verdubbel die spoelomgaan, maar halveer die geleiderdwarsdoorsnee teenoor konvensioneel. 'n 35kV D-verbonden ontwerp ervaar spoelproduksieprobleme (spoelbeheer, lae effektiwiteit), wat veiligheid/betrogbaarheid beïnvloed.

Ook het bovenste/onderste lae-spanning windinge (vertikaal gerangskik) 'n temperatuurverskil van sowat 20K (boonste warmer weens lugkonveksie). Dus, ontwerp/vervaardiging benodig verhoogde temperatuurstygkontroles en passende isolasie-keuses.

2.2 Radiaal dubbelgespleente droëtipe transformateurs

Algemene radiaal dubbelgespleente droëtipe transformateurs (strukturele uitleg in Fig. 3) het twee radiaal verspreide lae-spanning winding takke (gewoonlik draadgewonde, weens strukturele spesifisiteit) en 'n enkele geïntegreerde hoë-spanning winding.

Die hoë-spanning winding, met normaal gekose spoelomgaan en geleiderdwarsdoorsnee, het beter spoelproses/effektiwiteit as assiale dubbelgespleente tipes. Sy naby-perfekte simmetrie verseker goeie ampere-spoelbalans in deur/halwe-deurbedryf, plus eenvormige lae-spanning winding temperatuurstyg.

Egter, radiaal-gespleente lae-spanning windinge het klein verdeelimpedans en groot koppelingkapasiteit, wat inter-winding interferensie verhoog. Dit beïnvloed uitsetkragkwaliteit en inwerterkomponentbetrogbaarheid, wat aanpassings aan die inwerter-kant beheerkring en stelsel vereis.

2.3 Spesiale dubbelgespleente droëtipe transformateurs

Figuur 4 wys 'n hibriedontwerp wat assiale (segmenteel/draadgewonde lae-spanning) en radiaal (enkele hoë-spanning) splits kombi. Hierdie hibried adresseer radiaal lae-spanning en assiale hoë-spanning probleme, wat koste verminder en vervaardigingseffektiwiteit verbeter.

Egter, halwe-deurbedryf (bv. weens omgewingsfaktore of inwerterfoute) veroorsaak ernstige ampere-spoelonevenwichtigheid, wat lei tot eind-winding lekkagefluks en oorgloei. Hierdie ontwerp is dus hoë-risiko.

3 Gevolgtrekking

Roostergevoegde PV-transformateurs gebruik hoofsaaklik twee-winding (stappopp, D, y11) of dubbelgespleente konfigurasies. Kernaanbevelings vir dubbelgespleente ontwerpe:

• Handhaaf genoegsame lae-spanning verdeelimpedans vir kragkwaliteit.

• Reken in assiale split temperatuurverskille in isolasie-keuse.

• Gebruik Y, d11d11 vir 35kV toepassings.

• Vermy spesiale hibried-ontwerpe weens halwe-deurbedryfriske.