Configurazione dell'avvolgimento dei trasformatori a secco per la generazione di energia fotovoltaica connessa alla rete
La generazione di energia fotovoltaica solare, una forma chiave dell'uso dell'energia solare, converte la luce solare in elettricità tramite celle光伏电池在这里应该是“celle fotovoltaiche”，请允许我纠正这个术语错误并继续翻译。
La generazione di energia fotovoltaica solare, una forma chiave dell'uso dell'energia solare, converte la luce solare in elettricità tramite celle fotovoltaiche. Libera da limiti di risorse, materiali o ambientali ed ecologicamente sostenibile, ha ampie prospettive ed è una tecnologia prioritaria per le energie rinnovabili a livello globale. Nei sistemi fotovoltaici collegati alla rete, i trasformatori (strumenti chiave per la conversione energetica) sono essenziali. I trasformatori elevatori attualmente utilizzati per i sistemi fotovoltaici usano principalmente unità secche a isolamento epoxidico della serie SC da 10 kV/35 kV, divise in tipo a due avvolgimenti e tipo doppio split. Questo documento dettaglia la loro selezione. 1 Trasformatori a secco a due avvolgimenti La struttura dei trasformatori a secco a due avvolgimenti per sistemi fotovoltaici (come in Figura 1, riferimento originale mantenuto) differisce poco dai tradizionali trasformatori a secco di distribuzione in termini di progettazione, processo e fabbricazione - la differenza principale è il loro ruolo di elevazione. Di solito, un singolo inversore ottiene un'unità a due avvolgimenti corrispondente in base alla sua potenza nominale e al voltaggio di rete. Poiché il punto neutro del trasformatore a secco può fallire durante l'operazione dell'inversore e ci sono armoniche, il loro gruppo di connessione è generalmente Dy11 per garantire il funzionamento stabile dell'equipaggiamento. 2 Trasformatori a secco doppio split Negli ultimi anni, per limitare le correnti di cortocircuito e ridurre i costi di capitale, i trasformatori split (con un avvolgimento, di solito a bassa tensione, diviso in rami elettricamente disconnessi ²) sono sempre più adottati. Per i progetti fotovoltaici, i trasformatori doppio split sono comuni: due unità inverse indipendenti si connettono a due rami dell'avvolgimento doppio split, operabili separatamente o insieme.Considerando le armoniche degli inversori, il loro gruppo di connessione è di solito D, y11y11 o Y, d11d11. A livello nazionale, sono strutturalmente split assiale o radiale. Come mostrato in Figura 2 (riferimento originale), l'avvolgimento a bassa tensione ha due rami distribuiti assialmente sullo stesso nucleo. I rami non hanno accoppiamento elettrico ma magnetico (il grado dipende dalla struttura ²), e possono essere segmentati o a filo. L'avvolgimento ad alta tensione ha due rami paralleli che corrispondono a quelli a bassa tensione, con specifiche simili e una capacità totale uguale a quella del trasformatore. 2.1 Trasformatori a secco doppio split assiale Con una struttura simmetrica e un flusso di dispersione uniforme, si comporta bene in operazioni di passaggio/mezzo passaggio. L'elevata impedenza tra i rami split assiali riduce le correnti di cortocircuito, assicurando che un ramo possa funzionare se l'altro fallisce. Tuttavia, il suo avvolgimento ad alta tensione (due avvolgimenti paralleli) raddoppia il numero di spire ma dimezza la sezione del conduttore rispetto a quello convenzionale. Un design D-connesso a 35kV affronta problemi di produzione dell'avvolgimento (controllo delle spire, bassa efficienza), influendo sulla sicurezza e affidabilità. Inoltre, gli avvolgimenti a bassa tensione superiori/inferiori (disposti verticalmente) hanno una differenza di temperatura di circa 20K (superiore più caldo a causa della convezione dell'aria). Quindi, il progetto e la fabbricazione richiedono controlli migliorati del riscaldamento e una scelta appropriata dell'isolamento. 2.2 Trasformatori a secco doppio split radiali I trasformatori a secco doppio split radiali comuni (layout strutturale in Fig. 3) hanno due rami di avvolgimento a bassa tensione distribuiti radialmente (di solito a filo, a causa della specificità strutturale) e un unico avvolgimento ad alta tensione integrale. L'avvolgimento ad alta tensione, con spire e sezione del conduttore normalmente selezionate, presenta un processo di avvolgimento e un'efficienza migliori rispetto ai tipi split assiali. La sua quasi perfetta simmetria assicura un buon equilibrio di ampere-volte in operazioni di passaggio/mezzo passaggio, oltre a un aumento uniforme della temperatura dell'avvolgimento a bassa tensione. Tuttavia, gli avvolgimenti a bassa tensione split radialmente hanno un'impedenza di divisione piccola e una capacitance di accoppiamento grande, aumentando l'interferenza tra gli avvolgimenti. Ciò influenza la qualità dell'energia di uscita e l'affidabilità dei componenti dell'inversore, richiedendo aggiustamenti al ciclo di controllo lato inversore e al sistema. 2.3 Trasformatori a secco doppio split speciali La Figura 4 mostra un design ibrido che combina split assiale (avvolgimento a bassa tensione segmentato/a filo) e split radiale (un solo avvolgimento ad alta tensione). Questo ibrido risolve i problemi di avvolgimento a bassa tensione radiale e ad alta tensione assiale, riducendo i costi e migliorando l'efficienza di fabbricazione. Tuttavia, l'operazione a mezzo passaggio (ad esempio, a causa di fattori ambientali o guasti dell'inversore) causa un grave squilibrio di ampere-volte, portando a un flusso di dispersione e a un sovrarriscaldamento all'estremità dell'avvolgimento. Questo design è quindi ad alto rischio. 3 Conclusione I trasformatori fotovoltaici collegati alla rete utilizzano principalmente configurazioni a due avvolgimenti (elevatori, D, y11) o doppio split. Le raccomandazioni chiave per i design doppio split: Mantenere sufficiente impedenza di divisione a bassa tensione per la qualità dell'energia. Tenere conto delle differenze di temperatura nei split assiali nella scelta dell'isolamento. Usare Y, d11d11 per applicazioni a 35kV. Evitare i design ibridi speciali a causa dei rischi operativi a mezzo passaggio. 
