Bagaimana menganalisis dan menangani kerusakan tipikal pada transformer kotak di stesen kuasa fotovoltaik

Untuk menganalisis dengan efektif keadaan kesalahan pemancang transformator, makalah ini memilih transformator pemancang dengan dua lilitan sekunder (ZGS11 - Z.T - 1000/38.5), yang boleh disambungkan kepada 2 inverter terpusat. Struktur unit penjanaannya ditunjukkan dalam Rajah 1. Transformator pemancang ini menggunakan reka bentuk struktur tiga fasa tiga batang, dengan 2 lilitan di sisi rendah voltan. Struktur keseluruhan dibahagikan kepada tiga bahagian utama: bilik voltan tinggi, bilik voltan rendah, dan tangki minyak. Dalam operasi sebenar, kesalahan biasa pada transformator pemancang termasuk kesalahan penyekatan lilitan voltan rendah, kesalahan putus sambung sisi voltan tinggi, dan kesalahan pendek sambung sisi voltan tinggi dan rendah. Analisis terperinci akan dilakukan di bawah.

1 Kesalahan Biasa pada Transformator Pemancang di Stesen Kuasa Fotovoltaik
1.1 Kesalahan Penyekatan Lilitan Voltan Rendah

Beberapa transformator pemancang fotovoltaik tiada hujung netral. Kesalahan penyekatan fasa tunggal di sisi voltan rendah merosakkan isolasi, dengan manifestasi kesalahan berbeza mengikut keadaan inverter terpusat.

Dalam keadaan cahaya rendah, unit penjanaan berhenti, dan inverter diputuskan dari grid, mendapatkan kuasa melalui transformator. Kesalahan penyekatan di sini menyebabkan inverter (masih pada voltan normal) beroperasi, tetapi kenaikan voltan fasa merosakkan isolasi sisi voltan rendah jangka panjang, mungkin menyebabkan penyekatan multi-titik.

Dalam cahaya yang mencukupi, inverter beralih ke mod bersambung-grid. Netralnya yang tidak disekat membuat kesalahan penyekatan fasa tunggal sukar dikesan—tiada arus penyekat, voltan garis tetap. Sistem kawalan, yang memantau voltan garis, melewatkan anomali. Inverter beroperasi tetapi dengan kecekapan berkurang, merugikan manfaat fotovoltaik.

1.2 Kesalahan Putus Sambung Sisi Voltan Tinggi

Kesalahan putus sambung dibahagikan kepada putus sambung penghala voltan tinggi dan putus sambung lilitan. Putus sambung penghala voltan tinggi memicu inverter dan menutup set penjana. Ujian menunjukkan bunyi, bau, dan rintangan tak terhingga pada lilitan fasa yang rosak (normal untuk yang lain), menunjukkan kesalahan.

Untuk putus sambung lilitan voltan tinggi, rintangan DC adalah dua kali nilai antara fasa normal (bukan tak terhingga). Di sisi voltan tinggi, voltan garis fasa yang rosak dan fasa bersebelahan jatuh kepada 50% daripada voltan dinamakan; di sisi voltan rendah, voltan garis fasa yang sepadan jatuh (tidak ke sifar, kerana voltan terinduksi).

1.3 Kesalahan Pendek Sambung Sisi Voltan Tinggi dan Rendah

Kesalahan pendek sambung antara fasa sering berlaku, memicu pemutus litar yang sesuai dan menyebabkan bunyi, semburan minyak, dan bau.

Untuk menangani kesalahan: pertama, pahami situasi dari tindakan perlindungan, kemudian alihkan transformator ke perbaikan, ambil langkah-langkah keselamatan, dan lepas unit untuk diperiksa. Kesalahan awal mungkin antara fasa; jika bertambah buruk, kerusakan lilitan dan penggantian inti mengikuti.

Sebuah kesalahan sebenar bermula sebagai pendek sambung antara fasa voltan rendah, menyebabkan pecah lilitan voltan tinggi dan rendah di bawah pelepasan impuls. Ini menyebabkan pelepasan yang serius, kerusakan inti, masalah tangki minyak. Sebab utamanya adalah kelemahan isolasi bawaan.

2 Pencegahan Kesalahan pada Transformator Pemancang di Stesen Kuasa Fotovoltaik
2.1 Peranti Pemantauan Isolasi

Transformator yang dipantau menggunakan sambungan bintang tiga fasa tiga wayar. Kesalahan penyekatan fasa tunggal (tanpa titik netral) hampir tidak mengubah voltan garis, membuat pemeriksaan sukar dan risiko kesalahan menjadi lebih buruk. Tambah peranti pemantauan isolasi untuk memberi isyarat dan membolehkan pembongkaran unit yang rosak secara tepat. Gunakan inverter yang disambungkan ke titik netral (preferably yyn11 type) untuk penanganan kesalahan penyekatan yang lebih baik.

2.2 Pemantauan Isolasi Rutin

Pemeriksaan rutin yang ketat (fokus pada isolasi) mendeteksi cacat awal, mengurangi kegagalan peralatan dalaman. Tingkatkan frekuensi pemantauan isolasi transformator pemancang dalam operasi dan pemeliharaan.

2.3 Ujian Sampel Minyak

Cacat isolasi dalaman menyebabkan kegagalan. Ujian sampel minyak berkala menangkap perubahan komponen yang berkaitan dengan panas/pelepasan semasa penurunan. Kuatkan pemantauan dan ujian suhu minyak untuk mengelakkan kesalahan yang disebabkan oleh kepanasan.

2.4 Pilihan Teknikal dalam Pembinaan

Pastikan keselamatan jangka panjang dengan melakukan pemilihan tapak, reka bentuk elektrik, dan pemilihan peralatan yang baik dalam fasa pembinaan—menjamin kualiti produk dan patuh kepada reka bentuk stesen.

3 Kesimpulan

Makalah ini menganalisis kesalahan penyekatan, putus sambung, dan pendek sambung biasa pada transformator pemancang tipikal di stesen kuasa fotovoltaik. Untuk mengelakkan kesalahan, kuatkan pemantauan isolasi rutin, tekankan ujian tangki minyak, dan tambahkan peranti isolasi jika mungkin—memastikan operasi selamat.