Saules enerģijas tīkstības savienojamajiem saldētājtransformatoriem izmantojamās vikšu konfigurācijas
Saules fotovoltaiskās enerģijas ražošana, kas ir viens no galvenajiem saules enerģijas izmantošanas veidiem, pārveido gaismu elektrībā, izmantojot saules šūnas. Tā nav ierobežota resursu, materiālu vai vides apstākļiem un ir videi draudzīga, tāpēc tai ir plašas perspektīvas un tā ir prioritāre atjaunojamā enerģijas tehnoloģija visā pasaulē. Tīkuma savienojumā esošos fotovoltaisko sistēmu transformatoros (galvenie enerģijas pārveidošanas iekārtas) ir būtiska loma. Pašlaik fotovoltaisko sistēmu step-up transformatori galvenokārt izmanto 10 kV/35 kV SC sērijā epoksidresifētas saldinātas tipa vienības, kas sadalītas divspindelju un divreizēji sadalītu veidus. Šajā rakstā aprakstīts to izvēles process.
1 Divspindelju saldinātie transformatori
Divspindelju saldināto transformatoru struktūra fotovoltaisko sistēmu (kā Figurē 1, oriģinālā atsauce saglabāta) gandrīz nesasniedz tradicionālo distribūcijas saldināto transformatoru dizainu, procesu un ražošanu - galvenā atšķirība ir to step-up loma. Parasti katram invertoram tiek piešķirts atbilstošs divspindelju vienība, balstoties uz tā normatīvo iznākumu un tīkuma spriegumu.
Ņemot vērā, ka saldinātā transformatora neitrālā punkta zeme var nokritēt laikā, kad inverteris darbojas, un harmoniskie toni pastāv, to savienojuma grupa parasti ir Dy11, lai nodrošinātu stabīgu iekārtu darbību.
2 Divreizēji sadalītie saldinātie transformatori
Pēdējos gados, lai ierobežotu īsās slodzes strāvas un samazinātu kapitāla izmaksas, arvien vairāk tiek izmantoti sadalītie transformatori (ar vienu vindu, parasti zemu spriegumu, sadalītu elektromagnētiski neatkarīgos posmus ²). Fotovoltaisko projektu gadījumā bieži tiek izmantoti divreizēji sadalīti transformatori: divi neatkarīgi invertera bloki savienojami ar divreizēji sadalītās vindas abām posmām, kas var darboties neatkarīgi vai kopā.ņemot vērā invertera harmoniskos tonus, to savienojuma grupa parasti ir D, y11y11 vai Y, d11d11. Mājās tās strukturālās axiālas vai radāles sadalīšanas.
Kā redzams Figurē 2 (oriģinālā atsauce), zema sprieguma vinda ir divu axiāli sadalītu posmu, kas atrodas uz viena magnēta kodola. Posmi nav elektromagnētiski savienoti, bet ir magnētiski savietoti (pakāpe atkarīga no struktūras ²), un var būt segmentāli vai drātas novietoti. Augsta sprieguma vinda ir divu paralēlu posmu, kas atbilst zema sprieguma posmiem, ar līdzīgām specifikācijām un kopējo jaudu, kas atbilst transformatora.
2.1 Axiālie divreizēji sadalītie saldinātie transformatori
Ar simetrisku struktūru un vienmērīgu trūkstošo magnetflukss, tas labi izpilda caur ceļu / puscaur ceļu operācijas. Lielais impediments starp axiāli sadalītajiem posmiem samazina īsās slodzes strāvas, nodrošinot, ka viens posms var darboties, ja cits nokrīt.
Tomēr, tā augsta sprieguma vinda (divas paralēlas vindi) dubulto apgriezienus, bet puselektora sekciju salīdzinājumā ar konventionālajām. 35kV D savienojums saskaras ar vinda ražošanas problēmām (apgrieziena kontrole, zema efektivitāte), kas ietekmē drošību / uzticamību.
Tāpat augšējie / apakšējie zema sprieguma vindi (novietoti vertikāli) ir aptuveni 20K temperatūras atšķirība (augšējais karstāks, jo gaisa konvekcija). Tāpēc dizains / ražošana prasa uzlabotus temperatūras paaugstināšanas pārbaudes un piemērotu izolācijas izvēli.
2.2 Radālie divreizēji sadalītie saldinātie transformatori
Parastie radālie divreizēji sadalītie saldinātie transformatori (strukturālais izkārtojums Figurē 3) ir divu radāli sadalītu zema sprieguma vinda posmi (parasti drātas novietoti, tāpēc strukturālās specifiskās) un viena vesela augsta sprieguma vinda.
Augsta sprieguma vinda, ar normāli izvēlētiem apgriezieniem un ledu sekciju, ir labāka vinda ražošanas procesā / efektivitātē nekā axiālie divreizēji sadalītie tipi. Tā gandrīz perfekta simetrija nodrošina labu ampera-apgrieziena līdzsvaru caur ceļu / puscaur ceļu operācijā, plus vienmērīgu zema sprieguma vinda temperatūras paaugstināšanos.
Tomēr, radālie zema sprieguma vindi ir mazi dalījuma impedenti un lieli savienojuma kapacitānci, kas palielina starpvindu interferenci. Tas ietekmē izvades enerģijas kvalitāti un invertera komponentu uzticamību, prasām pielāgot invertera puses kontrolciklu un sistēmu.
2.3 Īpaši divreizēji sadalītie saldinātie transformatori
Figurē 4 attēlotā hibrīda dizains kombinē axiālos (segmentālus / drātas novietotos zema sprieguma) un radālos (vienu augsta sprieguma) sadalījumus. Šis hibrīds risina radālo zema sprieguma un axiālo augsta sprieguma problēmas, samazinot izmaksas un uzlabojot ražošanas efektivitāti.
Tomēr, puscaur ceļu operācija (piemēram, dēļ vides faktoru vai invertera defektu) rada smagu ampera-apgrieziena nelīdzsvarotību, kas izraisa beigu vinda trūkstošo magnetflukss un pārsildīšanos. Šis dizains ir tāpēc augsts riska.
3 Sekojošs
Tīkuma savienojumā esošie fotovoltaisko transformatori galvenokārt izmanto divspindelju (step-up, D, y11) vai divreizēji sadalītus konfigurācijas. Galvenie ieteikumi divreizējiem sadalītajiem dizainiem:
Uzglabājiet pietiekamu zema sprieguma dalījuma impedenti enerģijas kvalitātes labad.
Ņemiet vērā axiālos sadalījuma temperatūras atšķirības izolācijas izvēlē.
Izmantojiet Y, d11d11 35kV lietojumam.
Izvairieties no īpašiem hibrīda dizainiem dēļ puscaur ceļu operācijas riskiem.
