გრიდ-კავშირებული PV ენერგიის წარმოებისთვის გარდაქმნილი ტრანსფორმატორების სპირალების კონფიგურაცია

სოლარული ფოტოვოლტაიკური ენერგიის წარმოება, რომელიც არის სოლარული ენერგიის გამოყენების მთავარი ფორმა, ქვედა შუქზე ელექტროენერგიაში გარდაქმნის სოლარული ელემენტების საშუალებით. რესურსული, მასალის ან ეკოლოგიური ზღვარების გარეშე და ეკოლოგიურად დაბრუნებადი, ის არის გაშტენილი პერსპექტივებით და მსოფლიო მასშტაბით რენებადი ტექნოლოგიების პრიორიტეტი. ქსელში დაკავშირებული ფოტოვოლტაიკური სისტემებში ტრანსფორმატორები (ძირითადი ენერგიის გარდაქმნის მოწყობილობები) არიან საჭირო. ამჟამად ფოტოვოლტაიკური სისტემებისთვის მთავარად გამოიყენება 10 kV/35 kV SC-სერიის ეპოქსით დახურული ხშირი ტიპის ტრანსფორმატორები, რომლებიც იყოფა ხუთი და არაერთნარჩული ტიპებად. ამ სტატიაში დაფარდებულია მათი შერჩევა.

1 ორი დარტყმის ხშირი ტიპის ტრანსფორმატორი

ფოტოვოლტაიკური სისტემებისთვის მიზნების ხშირი ტიპის ტრანსფორმატორების სტრუქტურა (როგორც ნახაზზე 1, წარმოებით დარჩენილი) ტრადიციული დანარჩენი ხშირი ტიპის ტრანსფორმატორებისგან დიზაინში, ტექნოლოგიაში და წარმოებაში ძალიან ცოტა განსხვავდება - ძირითადი განსხვავება არის მათი შემავალი როლი. ჩვეულებრივ, ერთ ინვერტორს ემატება მისი რეიტინგით და ქსელის დარღვევით შესაბამისი ორ დარტყმის ერთეული.

რადგან ხშირი ტიპის ტრანსფორმატორის ნეიტრალური წერტილის დაკავშირება შეიძლება დარღვევად იყოს ინვერტორის მუშაობისას და ჰარმონიები არსებობს, მათი დაკავშირების ჯგუფი ჩვეულებრივ Dy11 არის დარჩენილი ტექნიკის სტაბილური მუშაობისთვის.

2 დარტყმის ხშირი ტიპის ტრანსფორმატორები

ბოლო წლებში, რათა შეამცირონ შემავალი ქსელის დენი და დარღვევის ხარჯები, დარტყმის ტრანსფორმატორები (ერთი დარტყმა, ჩვეულებრივ დაბალი დენის, დარტყმის ელექტრონულად განშტენილი შახები ²) იყენებენ უფრო ხშირად. ფოტოვოლტაიკური პროექტებისთვის ჩვეულებრივ გამოიყენება დარტყმის ტრანსფორმატორები: ორი დადგენილი ინვერტორის ერთეული დაკავშირებულია დარტყმის დარტყმის ორ შახს, რომლებიც შეიძლება დამუშავდეს დამუშავების დროს დამუშავების დროს და დამუშავების დროს. ინვერტორის ჰარმონიების გათვალისწინებით, მათი დაკავშირების ჯგუფი ჩვეულებრივ D, y11y11 ან Y, d11d11 არის. ქვეყნის შინაგანად, ისინი არიან აქსიალურად დარტყმის ან რადიალურად დარტყმის ტიპის.

როგორც ნახაზზე 2 (წარმოებით დარჩენილი), დაბალი დენის დარტყმა აქვს ორი აქსიალურად განაწილებული შახი იგივე ბუშტზე. შახებს არ აქვთ ელექტრონული დაკავშირება, მაგრამ აქვთ მაგნიტური კავშირი (ხარისხი დეპენდირებს სტრუქტურაზე ²), და შეიძლება იყოს სეგმენტური ან ქარიშხლის დარტყმა. მაღალი დენის დარტყმა აქვს ორი პარალელური შახი, რომლებიც ემატება დაბალი დენის შახებს, მსგავსი სპეციფიკაციებით და სრული მოცულობა ტრანსფორმატორის ტოლი.

2.1 აქსიალური დარტყმის ხშირი ტიპის ტრანსფორმატორები

სიმეტრიული სტრუქტურით და ერთობლივი დახრილი მაგნიტური ვარიანტით, ის კარგად მუშაობს მთელი/ნახევარი მოცულობის რეჟიმში. აქსიალურად დარტყმის შახებს შორის დიდი იმპედანცია შემცირებს შემავალი ქსელის დენს, რაც უზრუნველყოფს, რომ ერთი შახი შეიძლება მუშაობდეს, თუ მეორე დარღვევად იქნება.

თუმცა, მაღალი დენის დარტყმა (ორი პარალელური დარტყმა) აქვს ორჯერ მეტი მართი და ორჯერ ნაკლები წინადადება ჩვეულებრივი დარტყმის შედარებით. 35kV D-დაკავშირების დიზაინი გამოწვევებს დარტყმის წარმოებას (მართის კონტროლი, დაბალი ეფექტიურობა), რაც უზრუნველყოფს უსაფრთხოებას/ნადежობას.

ასევე, ზედა/ქვედა დაბალი დენის დარტყმებს (ვერტიკალურად დალაგებული) აქვთ ~20K ტემპერატურის განსხვავება (ზედა თავი თავის თავად ცხელია ჰაერის კონვექციის გამო). ამიტომ, დიზაინი/წარმოება საჭიროებს შემცირებულ ტემპერატურის შემოწმებას და სწორი იზოლაციის შერჩევას.

2.2 რადიალური დარტყმის ხშირი ტიპის ტრანსფორმატორები

ჩვეულებრივ რადიალური დარტყმის ხშირი ტიპის ტრანსფორმატორები (სტრუქტურული განლაგება ნახაზზე 3) აქვს ორი რადიალურად განაწილებული დაბალი დენის დარტყმის შახი (ჩვეულებრივ ქარიშხლის დარტყმა, რადგან სტრუქტურული სპეციფიკაციის გამო) და ერთი ერთიანი მაღალი დენის დარტყმა.

მაღალი დენის დარტყმა, ჩვეულებრივ შერჩეული მართებით და წინადადებით, აქვს უკეთ დარტყმის პროცესს/ეფექტიურობას აქსიალური დარტყმის ტიპის შედარებით. მისი თავდამსხმელი სიმეტრია უზრუნველყოფს კარგ ამპერ-მართის ბალანსს მთელი/ნახევარი მოცულობის რეჟიმში, და ერთობლივი დაბალი დენის დარტყმის ტემპერატურის შემცირებას.

თუმცა, რადიალურად დარტყმის დაბალი დენის დარტყმებს აქვთ პატარა დარტყმის იმპედანცია და დიდი კავშირის კაპაციტანსი, რაც ზრდის შახებს შორის ინტერფერენციას. ეს გავრცელებს გამოტანის ენერგიის ხარატლობას და ინვერტორის კომპონენტების ნადეჯობას, რაც საჭიროებს ინვერტორის მხარის კონტროლის ციკლისა და სისტემის რეგულირებას.

2.3 სპეციალური დარტყმის ხშირი ტიპის ტრანსფორმატორები

ნახაზზე 4 გამოსახულია ჰიბრიდული დიზაინი, რომელიც კომბინირებულია აქსიალური (სეგმენტური/ქარიშხლის დარტყმის დაბალი დენის) და რადიალური (ერთი მაღალი დენის) დარტყმებით. ეს ჰიბრიდული დიზაინი ამცირებს რადიალური დაბალი დენის და აქსიალური მაღალი დენის პრობლემებს, რით შემცირებული ხდება ხარჯები და უზრუნველყოფს წარმოების ეფექტიურობას.

თუმცა, ნახევარი მოცულობის რეჟიმში (მაგალითად, გარემოს ფაქტორების გამო ან ინვერტორის დარღვევის გამო) არის მძიმე ამპერ-მართის ბალანსის დარღვევა, რაც უზრუნველყოფს დარტყმის ბოლოს დახრილი მაგნიტური ვარიანტის და დახრილი ტემპერატურის ზრდას. ეს დიზაინი არის მაშრალი რისკი.

3 დასკვნა

ქსელში დაკავშირებული ფოტოვოლტაიკური ტრანსფორმატორები მთავარად იყენებენ ორი დარტყმის (შემავალი, D, y11) ან დარტყმის კონფიგურაციებს. დარტყმის დიზაინებისთვის მთავარი რეკომენდაციები:

• დარწმუნდით, რომ დაბალი დენის დარტყმის დარტყმის იმპედანცია საკმარისია ენერგიის ხარატლობისთვის.

• აქსიალური დარტყმის ტემპერატურის განსხვავებების გათვალისწინებით იზოლაციის შერჩევა.

• 35kV აპლიკაციებისთვის გამოიყენეთ Y, d11d11.

• დაარსებული სპეციალური ჰიბრიდული დიზაინების გამოყენების არ მორჩილება ნახევარი მოცულობის რეჟიმის რისკების გამო.