چگونه می‌توانیم خطاهای نمونه ترانسفورماتورهای جعبه‌ای در ایستگاه‌های تولید برق خورشیدی را تحلیل و مدیریت کنیم

برای تحلیل مؤثر شرایط خرابی ترانسفورماتور پاد-مونتاژ، این مقاله ترانسفورماتور پاد-مونتاژ با دو سیم‌پیچ ثانویه (ZGS11 - Z.T - 1000/38.5) را انتخاب کرده است که می‌تواند به ۲ انورتر مرکزی متصل شود. ساختار واحد تولید برق آن در شکل ۱ نشان داده شده است. این ترانسفورماتور پاد-مونتاژ از طراحی ساختار سه فاز و سه قسمتی استفاده می‌کند و دو سیم‌پیچ در سمت فشار پایین دارد. ساختار کلی به سه بخش عمده تقسیم می‌شود: کامره فشار بالا، کامره فشار پایین و ظرف روغن. در عمل، خرابی‌های معمول ترانسفورماتور پاد-مونتاژ شامل خرابی زمینی سیم‌پیچ فشار پایین، خرابی باز شدن سمت فشار بالا و خرابی کوتاه شدن سمت فشار بالا و پایین است. تحلیل دقیق در ادامه انجام خواهد شد.

۱ خرابی‌های نمونه ترانسفورماتورهای پاد-مونتاژ در ایستگاه‌های برق فتوولتائی
۱.۱ خرابی زمینی سیم‌پیچ فشار پایین

برخی از ترانسفورماتورهای پاد-مونتاژ فتوولتائیک نقطه میانی ندارند. خرابی زمینی تک‌فاز در سمت فشار پایین عایق را خراب می‌کند و نمایانگر خرابی با توجه به وضعیت انورتر مرکزی متفاوت است.

در شرایط نور کم، واحد تولید برق متوقف می‌شود و انورتر از شبکه جدا می‌شود و از طریق ترانسفورماتور انرژی می‌گیرد. خرابی زمینی در اینجا باعث می‌شود انورتر (با ولتاژ عادی) کار کند اما افزایش ولتاژ فازی عایق سمت فشار پایین را بلندمدت خراب می‌کند که ممکن است منجر به زمینی شدن چند نقطه شود.

در شرایط نور کافی، انورتر به حالت متصل به شبکه تغییر می‌کند. عدم وجود نقطه میانی زمینی باعث می‌شود خرابی زمینی تک‌فاز تشخیص داده نشود—بدون جریان زمینی، ولتاژ خط بدون تغییر. سیستم کنترل که ولتاژ خط را 监视，未能检测到异常。逆变器运行但效率降低，影响光伏发电效益。

۱.۲ خرابی‌های باز شدن سمت فشار بالا

خرابی‌های باز شدن به دو دسته تقسیم می‌شوند: باز شدن سیم فشار بالا و باز شدن سیم‌پیچ. باز شدن سیم فشار بالا باعث قطع کار انورتر و توقف گروه ژنراتور می‌شود. آزمایش نشان می‌دهد صدای غیرعادی، بوی مخصوص و مقاومت نامحدود در سیم‌پیچ فاز خراب (معمول برای سایر فازها) نشان‌دهنده خرابی است.

برای باز شدن سیم‌پیچ فشار بالا، مقاومت مستقیم دو برابر مقدار عادی بین فاز (نه نامحدود) است. در سمت فشار بالا، ولتاژ خط فاز خراب و فاز مجاور به ۵۰٪ ولتاژ اسمی کاهش می‌یابد؛ در سمت فشار پایین، ولتاژ خط فاز متناظر کاهش می‌یابد (به صفر نمی‌رسد، به دلیل ولتاژ القایی).

۱.۳ خرابی‌های کوتاه شدن سمت فشار بالا و پایین

خرابی‌های کوتاه شدن بین فاز غالباً رخ می‌دهند، باعث قطع کار کلاهک مدار متناظر و ایجاد صدای غیرعادی، پاشیدن روغن و بوی مخصوص.

برای رسیدگی به خرابی‌ها: ابتدا وضعیت را از طریق عملکرد محافظ گرفته، سپس ترانسفورماتور را به تعمیر منتقل کرده، اقدامات ایمنی را انجام داده و واحد را برای بررسی فشرده کنید. خرابی‌های اولیه ممکن است بین فاز باشد؛ اگر وخیم‌تر شود، خرابی سیم‌پیچ و تعویض هسته پیش می‌آید.

یک خرابی واقعی با کوتاه شدن بین فاز فشار پایین شروع شد، که باعث شکست سیم‌پیچ فشار بالا و پایین تحت تخلیه ضربه‌ای شد. این باعث تخلیه شدید، خرابی هسته و مشکلات ظرف روغن شد. علت اصلی ضعف ذاتی عایق بود.

۲ پیشگیری از خرابی‌های ترانسفورماتورهای پاد-مونتاژ در ایستگاه‌های برق فتوولتائیک
۲.۱ دستگاه‌های نظارت بر عایق

ترانسفورماتور نظارت شده از اتصال ستاره سه‌فاز سه‌سیمه استفاده می‌کند. خرابی‌های زمینی تک‌فاز (بدون نقطه میانی) تغییرات کمی در ولتاژ خط ایجاد می‌کنند، که تشخیص آن را دشوار می‌کند و خطر خرابی بیشتر را می‌افزاید. دستگاه نظارت بر عایق اضافه کنید تا هشدار دهد و امکان تجزیه واحد خراب را فراهم کند. از انورتر متصل به نقطه میانی (بهتر است نوع yyn11) برای مدیریت بهتر خرابی‌های زمینی استفاده کنید.

۲.۲ نظارت روتین بر عایق

با انجام بازرسی‌های منظم (مرکزی بر عایق)، نقص‌ها را در مراحل اولیه شناسایی کرده و خرابی‌های داخلی تجهیزات را کاهش می‌دهید. در عمل و نگهداری، میزان نظارت بر عایق ترانسفورماتور پاد-مونتاژ را افزایش دهید.

۲.۳ آزمایش نمونه روغن

نقص‌های عایق داخلی باعث خرابی می‌شوند. آزمایش منظم نمونه روغن تغییرات مولفه‌های مرتبط با گرمایش و تخلیه را در طول تخریب شناسایی می‌کند. نظارت و آزمایش دمای روغن را تقویت کنید تا از خرابی‌های ناشی از گرم شدن بیش از حد جلوگیری کنید.

۲.۴ انتخاب فنی در ساخت و ساز

با انجام انتخاب محل مناسب، طراحی الکتریکی و انتخاب تجهیزات در مرحله ساخت، ایمنی بلندمدت را تضمین کنید—کیفیت محصول و مطابقت با طراحی ایستگاه را تضمین کنید.

۳ نتیجه‌گیری

این مقاله خرابی‌های معمول زمینی، باز شدن و کوتاه شدن ترانسفورماتور پاد-مونتاژ نمونه در ایستگاه‌های فتوولتائیک را تحلیل می‌کند. برای جلوگیری از خرابی‌ها، نظارت روتین بر عایق را تقویت کنید، آزمایش ظرف روغن را تأکید کنید و در صورت امکان دستگاه‌های عایق اضافه کنید—برای تضمین عملکرد ایمن.