Comment analyser et traiter les pannes typiques des transformateurs en boîte dans les centrales photovoltaïques

Pour analyser efficacement les conditions de défaut du transformateur en boîtier, cet article sélectionne un transformateur en boîtier à double enroulement secondaire (ZGS11 - Z.T - 1000/38.5), qui peut être connecté à 2 onduleurs centralisés. La structure de son unité de production d'énergie est présentée à la figure 1. Ce transformateur en boîtier adopte une conception à trois phases et trois jambages, avec 2 enroulements côté basse tension. La structure globale est divisée en trois parties principales : la chambre haute tension, la chambre basse tension et la cuve d'huile. Dans le fonctionnement réel, les pannes courantes du transformateur en boîtier comprennent des défauts de mise à la terre de l'enroulement basse tension, des défauts de coupure côté haute tension et des défauts de court-circuit côté haute et basse tension. Une analyse détaillée sera effectuée ci-dessous.

1 Pannes typiques des transformateurs en boîtier dans les centrales photovoltaïques
1.1 Défauts de mise à la terre de l'enroulement basse tension

Certains transformateurs en boîtier photovoltaïques manquent d'une sortie de point neutre. Un défaut de phase unique côté basse tension endommage l'isolation, avec des manifestations de défaut variant selon l'état de l'onduleur centralisé.

Dans des conditions de faible luminosité, l'unité de production s'arrête, et l'onduleur se déconnecte du réseau, tirant de l'énergie via le transformateur. Un défaut de mise à la terre ici provoque le fonctionnement de l'onduleur (toujours à tension normale), mais l'augmentation de la tension de phase endommage l'isolation côté basse tension à long terme, pouvant conduire à une mise à la terre multiple.

Avec une luminosité suffisante, l'onduleur passe en mode connecté au réseau. Son point neutre non mis à la terre rend difficile la détection des défauts de phase unique - pas de courant de terre, tension de ligne inchangée. Le système de contrôle, surveillant la tension de ligne, manque l'anomalie. L'onduleur fonctionne mais avec une efficacité réduite, nuisant aux avantages photovoltaïques.

1.2 Défauts de coupure côté haute tension

Les défauts de coupure se divisent en coupure de câble haute tension et déconnexion d'enroulement. Une coupure de câble haute tension déclenche l'onduleur et arrête l'ensemble génératrice. Les tests révèlent des bruits anormaux, des odeurs et une résistance infinie dans l'enroulement de la phase défectueuse (normale pour les autres), indiquant le défaut.

Pour une déconnexion d'enroulement haute tension, la résistance DC est deux fois la valeur interphase normale (pas infinie). Côté haute tension, la tension de ligne de la phase défectueuse et des phases adjacentes tombe à 50 % de la tension nominale ; côté basse tension, la tension de ligne de la phase correspondante baisse (mais ne tombe pas à zéro, en raison de la tension induite).

1.3 Défauts de court-circuit côté haute et basse tension

Les défauts de court-circuit interphase surviennent souvent, déclenchant l'interrupteur correspondant et causant des bruits, des projections d'huile et des odeurs.

Pour gérer les défauts : tout d'abord, comprendre la situation à partir des actions de protection, puis déplacer le transformateur en maintenance, prendre des mesures de sécurité et démonter l'unité pour vérifier. Les défauts initiaux peuvent être interphase ; si cela empire, le dommage de l'enroulement et le remplacement du noyau suivent.

Un défaut réel a commencé par un court-circuit interphase basse tension, conduisant à une rupture entre enroulements haute et basse tension sous décharge impulsionnelle. Cela a causé une décharge sévère, un dommage du noyau et des problèmes de cuve d'huile. La cause profonde était des faiblesses inhérentes de l'isolation.

2 Prévention des pannes pour les transformateurs en boîtier dans les centrales photovoltaïques
2.1 Dispositifs de surveillance de l'isolation

Le transformateur surveillé utilise une connexion étoile à trois phases et trois fils. Les défauts de phase unique (sans point neutre) changent à peine la tension de ligne, rendant la détection difficile et risquant d'aggraver le défaut. Ajoutez un dispositif de surveillance de l'isolation pour alerter et permettre le démontage opportun de l'unité défectueuse. Utilisez un onduleur connecté au point neutre (de préférence de type yyn11) pour une meilleure gestion des défauts de mise à la terre.

2.2 Surveillance de l'isolation régulière

Des inspections régulières strictes (en mettant l'accent sur l'isolation) détectent tôt les défauts, réduisant les pannes internes des équipements. Augmentez la fréquence de surveillance de l'isolation des transformateurs en boîtier lors de l'exploitation et de la maintenance.

2.3 Essais d'échantillons d'huile

Les défauts d'isolation internes provoquent des pannes. Des essais d'échantillons d'huile réguliers détectent les changements des composants liés à la chaleur et à la décharge lors de la dégradation. Renforcez la surveillance et les essais de température de l'huile pour éviter les pannes dues à la surchauffe.

2.4 Sélection technique lors de la construction

Assurez la sécurité à long terme en faisant un bon choix de site, une conception électrique et une sélection d'équipements appropriées lors de la phase de construction - garantissant la qualité du produit et la conformité avec la conception de la station.

3 Conclusion

Cet article analyse les pannes courantes de mise à la terre, de coupure et de court-circuit d'un transformateur en boîtier typique dans les centrales photovoltaïques. Pour éviter ces pannes, renforcez la surveillance de l'isolation régulière, insistez sur les essais de la cuve d'huile et ajoutez des dispositifs d'isolation lorsque possible - assurant ainsi un fonctionnement sûr.