फोटोवोल्टेलिक ट्रांसफॉर्मर चयन के लिए महत्वपूर्ण परिवर्तन क्या हैं

सौर ट्रांसफॉर्मरों के आकार निर्धारण के सिद्धांत और तकनीकी पैरामीटर

सौर ट्रांसफॉर्मरों के आकार निर्धारण के लिए विभिन्न कारकों का समग्र विचार किया जाना आवश्यक है, जिसमें क्षमता मेल, वोल्टेज अनुपात चयन, शॉर्ट-सर्किट इम्पीडेंस सेटिंग, इन्सुलेशन ग्रेड निर्धारण, और थर्मल डिजाइन ऑप्टिमाइज़ेशन शामिल है। आकार निर्धारण के मुख्य सिद्धांत निम्नलिखित हैं:

(I) क्षमता मेल: लोड वहन के लिए मूलभूत

क्षमता मेल सौर ट्रांसफॉर्मरों के आकार निर्धारण में महत्वपूर्ण पूर्वशर्त है। इसमें ट्रांसफॉर्मर की क्षमता को सौर प्रणाली की स्थापित क्षमता और अपेक्षित अधिकतम आउटपुट पावर से सटीक रूप से मेल खाना आवश्यक है, ताकि इंटेंडेड लोड के तहत स्थिर संचालन सुनिश्चित किया जा सके। क्षमता की गणना का सूत्र है:

जहाँ U₂ ट्रांसफॉर्मर का द्वितीयक वोल्टेज (आमतौर पर 400V) प्रदर्शित करता है। सौर प्रणालियों की निहित परिवर्तनशीलता (जैसे, प्रकाश और लोड परिवर्तन) को ध्यान में रखते हुए, गणना में एक सुरक्षा मार्जिन (1.1-1.2 गुना), लोड-रेट फ्लक्चुएशन गुणांक (जैसे, KT = 1.05, और पावर फैक्टर (आमतौर पर 0.95) शामिल किया जाना चाहिए।

उदाहरण: 500kW चोटी की शक्ति आउटपुट वाली एक सौर प्रणाली के लिए, विभिन्न प्रकाश और लोड स्थितियों को समायोजित करने के लिए 630kVA, 800V/400V ट्रांसफॉर्मर का चयन किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, वितरित सौर ग्रिड कनेक्शन के तकनीकी दिशानिर्देशों के अनुसार, एकल वितरित सौर विद्युत स्टेशन की क्षमता ऊपरी-स्तरीय ट्रांसफॉर्मर के विद्युत प्रदान क्षेत्र में अधिकतम लोड का 25% से अधिक नहीं होनी चाहिए, ताकि ग्रिड प्रभाव से बचा जा सके।

(II) वोल्टेज अनुपात चयन: उतार-चढ़ाव और वोल्टेज नियंत्रण के लिए अनुकूलन

वोल्टेज अनुपात सौर प्रणाली के आउटपुट विशेषताओं (इनवर्टर वोल्टेज आमतौर पर ±5% उतार-चढ़ाव) और ग्रिड कनेक्शन आवश्यकताओं के साथ मेल खाना चाहिए, और डाइनामिक समायोजन क्षमताओं से सुसज्जित होना चाहिए। दो मुख्य समायोजन विधियाँ हैं:

• टैप-चेंजर समायोजन: लोड-अफ टैप-चेंजिंग ट्रांसफॉर्मरों पर लागू, आमतौर पर तीन ±5% टैप (जैसे, 10.5kV/10kV/9.5kV), जिसके लिए विद्युत शक्ति बंद करने की आवश्यकता होती है।

• ऑटोमेटिक वोल्टेज नियंत्रण मॉड्यूल समायोजन: लोड-ऑन टैप-चेंजिंग ट्रांसफॉर्मरों पर लागू, ऑनलाइन डाइनामिक समायोजन के साथ, प्रतिक्रिया समय ≤200ms।

वास्तविक संचालन में, लोड विशेषताओं के आधार पर उपयुक्त टैप चुना जाना चाहिए: हल्के लोड के लिए 5% टैप, और भारी लोड के लिए 2.5% या 0% टैप, उच्च सौर उत्पादन के दौरान वोल्टेज वृद्धि और रात्रि के शिखर लोड के दौरान वोल्टेज गिरावट के बीच संतुलन बनाना।

(III) शॉर्ट-सर्किट इम्पीडेंस सेटिंग: सुरक्षा और स्थिरता का संतुलन

शॉर्ट-सर्किट इम्पीडेंस को प्रणाली के शॉर्ट-सर्किट धारा स्तर और ट्रांसफॉर्मर प्रकार (तेल-निमज्जित/सूखा-प्रकार) के अनुसार डिजाइन किया जाना चाहिए, गणना का सूत्र है:

तेल-निमज्जित: 4%-8%; सूखा-प्रकार: 6%-12%। बड़े ट्रांसफॉर्मरों (जैसे, 9150kVA) के लिए इम्पीडेंस बढ़ाएं ( Zk ≥ 20% )। तापमान संशोधन करें (तेल-निमज्जित के लिए 75°C, सूखा-प्रकार के लिए 120°C)।

(IV) इन्सुलेशन ग्रेड

बाहरी परिवेश के लिए उपयुक्त। वरीयता दीजिए ग्रेड F (155°C) या H (180°C)। रेगिस्तान में H-ग्रेड, तटीय क्षेत्रों में लवण-प्रतिरोधी सामग्री, उच्च आर्द्रता के लिए आर्द्रता-प्रतिरोधी। थर्मल एजिंग पर विचार करें: +6°C एजिंग दोगुना करता है; -6°C एजिंग आधा करता है।

(V) थर्मल डिजाइन

पर्यावरण के अनुसार ऑप्टिमाइज़ करें। शीतलन विधियाँ: प्राकृतिक/बलपूर्वक हवा शीतलन, तेल-निमज्जित स्व-शीतलन। उच्च-ताप क्षेत्रों के लिए: बलपूर्वक हवा या हाइब्रिड; उच्च-आर्द्रता: सूखा-प्रकार + अक्षीय नलिकाएँ; उच्च-धूल: IP54 + फिल्टर। एक रेगिस्तान स्टेशन 3 गुना कुशलता के साथ माइक्रो-चैनल तरल शीतलन (7:3 डी-आय-ओनायजित जल + एथिलीन ग्लाइकोल) का उपयोग करता है।

V. विभिन्न परिस्थितियों के लिए आकार निर्धारण और जांच

निम्नलिखित टाइपिकल परिस्थितियों के लिए समाधान:

(I) ग्रिड-संलग्न

आकार निर्धारण: इनवर्टर/सहायक शक्ति + 1.15× मार्जिन (जैसे, 1092.5kVA) को कवर करें। ±5% वोल्टेज, 4%-8% इम्पीडेंस, ≥ग्रेड F, प्राकृतिक/तेल-हवा शीतलन के साथ मेल खाएं। जांच: इन्सुलेशन, THD ≤ 5%, वोल्टेज नियंत्रण (±2.5%), इम्पीडेंस (फैक्ट्री मान का ±2%) की जांच करें।

(II) ग्रिड-से अलग

आकार निर्धारण: 1.2-1.5× लोड शक्ति। इनवर्टर (जैसे, 800V/400V) के अनुसार अनुकूलित, 6%-12% इम्पीडेंस, ≤200ms वोल्टेज नियंत्रण, 400V + 220V वाइंडिंग्स।
 जांच: ओवरलोड (>=120%) का परीक्षण, वोल्टेज नियंत्रण प्रतिक्रिया, वोल्टेज संतुलन, और प्रणाली के उतार-चढ़ाव की जांच करें।

(III) उच्च-ताप

आकार निर्धारण: सूखा-प्रकार + बलपूर्वक हवा या तेल-निमज्जित + नैफ्थेनिक तेल। उच्च-ताप इन्सुलेशन, IP55, 80°C-शुरुआत/60°C-रोकने वाले पंखों का उपयोग करें। जांच: त्रैमासिक थर्मोग्राफी, अर्धवार्षिक तेल परीक्षण, शीतलन की जांच, वाइंडिंग ताप की निगरानी।

(IV) उच्च-आर्द्रता/तटीय

आकार निर्धारण: IP65 एपोक्सी सूखा-प्रकार, 316L + फ्लुओरोकार्बन कोटिंग, लवण-प्रतिरोधी इन्सुलेशन, विस्तारित स्पेसिंग। जांच: कोटिंग, तेल आर्द्रता/गैस, लवण-स्प्रे परीक्षण (≤5% शक्ति की कमी), हाइड्रोजन की निगरानी की जांच करें।

(V) उच्च-धूल

आकार निर्धारण: पूरी तरह से बंद, IP54, तीन-चरणीय फिल्टर, विस्तारित शीतलन क्षेत्र, धूल-प्रतिरोधी वाइंडिंग। जांच: त्रैमासिक फिल्टर बदलें, थर्मोग्राफी, धूल-प्रतिरोधी की जांच, नियमित रूप से साफ करें।

(VI) विद्युत-चुंबकीय हस्तक्षेप

आकार निर्धारण: सैंडविच वाइंडिंग (≤500pF), LC फिल्टर ( THD ≤ 4% ), EMC (GB/T 21419-2013) की पूर्ति, दोहरी-अतिरिक्त संचार। जांच: वार्षिक EMC परीक्षण, हार्मोनिक/असंतुलन की निगरानी, ग्राउंडिंग (≤0.5Ω) की जांच, बिट त्रुटि 10^-8 का परीक्षण करें।

(VII) सौर-ऊर्जा संचयन एकीकरण

आकार निर्धारण: PCS (Modbus RTU) से एकीकरण, 400V + 220V वाइंडिंग, ≤200ms रिएक्टिव कंपनेशन, संयुक्त लोडों को ध्यान में रखें। जांच: PCS संगतता की सत्यापन, वोल्टेज संतुलन (≤1%), वोल्टेज नियंत्रण (≤±2%) का परीक्षण, संचयन कनेक्शन की जांच।

सारांश: क्षमता, वोल्टेज, इम्पीडेंस, इन्सुलेशन, और थर्मल डिजाइन के सटीक मेल, साथ ही व्यापक जांच, सुरक्षित, कुशल, और लंबे समय तक कार्य करने वाले संचालन की सुनिश्चितता देती है, जो कार्बन लक्ष्यों के तहत वितरित सौर विकास के साथ अनुकूलित है।