Zein diru handiak diraitzat fotovoltaikoaren transformatorra aukeratzeko?

Fotovoltaiko transformadoreen tamainduko printzipioak eta teknikarako parametroak

Fotovoltaiko transformadoreen tamaindua anitz faktoreen osoaren kontsiderazioa behar du, hala nola kapazitateko batetzea, tensiorako erlazioa aukeratzea, kortzerro motzaren inpedantzia ezartzea, isolamendu maila zehaztzea eta termika diseinua optimizatzea. Tamainduko printzipio nagusiak hauek dira:

(I) Kapazitateko Batetzea: Karga Portatzeko Oinarri Fundamentala

Kapazitateko batetzea fotovoltaiko transformadoreen tamainduan oinarriko baldintza prestatzailea da. Fotovoltaiko sisteman instalatutako kapazitatearekin eta espero den garrantzi handieneko irteera indarrarekin zehazki bat etorri behar da, kargatik bideratzen den egoeran funtzionamendu estabila lortzeko. Kapazitatearen kalkulurako formula hau da:

non U₂ transformadorearen alde sekundarioaren tensioa adierazten du (ohikoa 400V). Fotovoltaiko sistemak dituzten aldaketarren naturalean (adibidez, eguzkiaren aldatasuna eta kargaren aldaketak), kalkuluan segurtasun margina bat (1.1–1.2 aldiz), kargaren aldaketaren koefizientea (adibidez, KT = 1.05, eta indarraren faktorea (ohikoa 0.95) hartu behar dira kontuan.

Adibidea: 500kWko pikeko indarra duen fotovoltaiko sistema baterako, 630kVA, 800V/400Vko transformadore bat hautatu dezakegu eguzkiaren eta kargaren egoerai desberdinetan egokitzen laguntzeko. Gainera, Banatutako Fotovoltaiko Sistemak Lotzeko Teknikoaren Irudiasunak jarraituz, banatutako fotovoltaiko elektrori bakarraren kapazitatea gaineko trantsformadorearen egoerako kargaren gehieneko kopuruaren 25% baino gehiago ez izatea derrigorrezkoa da, sarea eragiten saiatzeko.

(II) Tensiorako Erlazioa Aukeratzea: Aldaketari Egokitzea eta Tensiorako Ezarpena

Tensiorako erlazioak fotovoltaiko sistemaren emaitza ezaugarriekin (invertigailerako tensioak ohikoa ±5% aldaketan dago) eta lotura sareko eskaintzarekin bat etorri behar du, dinamikoki egokitzeko ahalmena dituena. Bi metodo nagusi daude:

• Tensio-altzetako aldaketa: Kanpo-karga tensio-altzetako transformadoreentzat aplikagarria, arrunta hiru ±5%ko altzetako (adibidez, 10.5kV/10kV/9.5kV), energia itzal beharreko operazioa.

• Automatikoko tensio-regulazio moduluaren aldaketa: Barne-karga tensio-altzetako transformadoreentzat aplikagarria, erantzunik denborak ≤200ms dituen lineko dinamikoki egokitzeko ahalmena.

Erabilitzan, kargaren ezaugarrietan oinarrituta altzetako osoak hautatu behar dira: 5%ko altzetako kargu txikiakentzat, eta 2.5% edo 0%ko altzetako kargu handiekentzat, fotovoltaiko produzio handian tensioa goratzea eta gauko pikeko karguan tensioa beheratzea orekatzen ditu.

(III) Kortzerro Motzaren Inpedantzia Ezartzea: Babesa eta Estabilitasuna Orekatzea

Kortzerro motzaren inpedantzia sistemaren kortzerro motzaren indarraren mailaren eta transformadore motaren (oil-immersed/dry-type) arabera diseinatu behar da, kalkulurako formula hau da:

Oil-immersed: 4%–8%; dry-type: 6%–12%. Transformadore handientzat (adibidez, 9150kVA), inpedantzia handitu ( Zk ≥ 20% ). Egin tenperatura zuzenketa (75°C oil-immersed, 120°C dry-type).

(IV) Isolamendu Maila

Egoki kanpo ingurumenetan. Hobetsi F (155°C) edo H (180°C) klasea. Erabili H-klasea dezertutan, itsasertzeko material korrosio-erresistentzia, humedaderako material humedade-erresistentzia. Kontsideratu termika zaharkitzea: +6°C bikoitzatzen du zaharkitzea; -6°C erditatzen du.

(V) Termika Diseinua

Optimizatu ingurumenaren arabera. Enfriamendu metodoak: aire naturala/enfriamendu forzatu, oil-immersed self-cooling. Tenperatura altuetan: aire forzatu edo konbinatua; humedad handietan: dry-type + axial ducts; polvo handietan: IP54 + filterak. Dezertuko estazio bat micro-channel liquid cooling (7:3 deionized water + ethylene glycol) erabiltzen du 3x efizientzia.

V. Tamaindua & Inspektioa Kasu Desberdinetan

Kasu tipikoentzako soluzioak:

(I) Sareko Lotura

Tamaindua: Inverter/auxiliary power + 1.15× margin (adibidez, 1092.5kVA). Bat ±5% voltage, 4%–8% impedance, ≥Class F, natural/oil-air cooling. Inspektioa: Egiaztatu insulation, THD ≤ 5%, voltage regulation (±2.5%), impedance (±2% of factory value).

(II) Off-Grid

Tamaindua: 1.2–1.5× load power. Adapt to inverter (adibidez, 800V/400V), 6%–12% impedance, ≤200ms voltage regulation, 400V + 220V windings. Inspektioa: Test overload (≥120%), voltage regulation response, voltage balance, and system fluctuations.

(III) Tenperatura Altua

Tamaindua: Dry-type + forced air or oil-immersed + naphthenic oil. Use high-temp insulation, IP55, 80°C-start/60°C-stop fans. Inspektioa: Quarterly thermography, semi-annual oil tests, check cooling, monitor winding temp.

(IV) Humedad Handia/Kosta

Tamaindua: IP65 epoxy dry-type, 316L + fluorocarbon coating, salt-resistant insulation, increased spacing. Inspektioa: Check coating, oil moisture/gases, salt-spray test (≤5% power drop), monitor hydrogen.

(V) Polvo Handia

Tamaindua: Fully sealed, IP54, three-stage filters, enlarged cooling area, wear-resistant windings. Inspektioa: Replace filters quarterly, thermography, check dust-proofing, clean regularly.

(VI) Interferentzia Elektromagnetikoa

Tamaindua: Sandwich windings (≤500pF), LC filters ( THD ≤ 4% ), meet EMC (GB/T 21419-2013), dual-redundant comms. Inspektioa: Annual EMC tests, monitor harmonics/unbalance, check grounding (≤0.5Ω), test bit error 10^-8.

(VII) PV-Energia Biltegiaren Integraketa

Tamaindua: Integrate PCS (Modbus RTU), 400V + 220V windings, ≤200ms reactive compensation, consider combined loads. Inspektioa: Verify PCS compatibility, voltage balance (≤1%), test voltage regulation (≤±2%), check storage connections.

Laburpena: Kapazitate, tensio, inpedantzia, isolamendu eta termika diseinuaren batetze zehatzak, baita inspektio orokorra ere, segurtasun, efizientzia eta bizitza luzea lortzeko, karbono helburuen artean banatutako PV garapenera egokituta.