Milyen fontos szempontokat kell figyelembe venni a napelempillamatranszformátor kiválasztásakor?

Fényképfordító transzformátorok méretezési elvei és technikai paraméterei

A fényképfordító transzformátorok méretezése több tényező szerves megfontolását igényli, beleértve a kapacitás egyeztetését, a feszültségviszony kiválasztását, a rövidzárlési ellenállás beállítását, az izolációs osztály meghatározását, valamint a hőtérkép optimalizálását. A kulcsméretezési elvek a következők:

(I) Kapacitás-egyezés: Alapvető szempont a terhelésbírás szempontjából

A kapacitás-egyezés a fényképfordító transzformátorok méretezésének alapvető előfeltétele. Ez pontosan egyeztetni kell a transzformátor kapacitását a fényképfordító rendszer telepített kapacitásával és a várható maximális kimenő teljesítménnyel, hogy stabil működést biztosítson a tervezett terhelés mellett. A kapacitás kiszámítási képlete:

ahol U₂ jeleníti meg a transzformátor másodlagos oldali feszültségét (általában 400V). A fényképfordító rendszerek belső változékonyságának (pl., napfényfluktuációk, terhelésváltozás) figyelembevétele miatt a számításnak tartalmaznia kell egy biztonsági margót (1,1–1,2-szeres), terhelésarány-fluktuációs együtthatót (pl., KT = 1,05, és teljesítmény-együtthatót (általában 0,95).

Példa: Egy 500 kW csúcsteljesítményű fényképfordító rendszerhez 630 kVA, 800 V/400 V transzformátort lehet kiválasztani, hogy alkalmazkodjon különböző napsugárzás- és terhelési feltételekhez. Emellett a Helyi termelésű fotovoltaikus rendszerek hálózati összeköttetésének technikai irányelvei szerint egyetlen helyi termelésű fotovoltaikus erőmű kapacitása nem haladhatja meg a felső szintű transzformátor ellátási területében a legnagyobb terhelés 25%-át, hogy elkerülje a hálózati hatásokat.

(II) Feszültségviszony kiválasztása: Alkalmazkodás a fluktuációkhoz és feszültségállításhoz

A feszültségviszony meg kell egyeznie a fényképfordító rendszer kimeneti jellemzőivel (inverterfeszültség általában ±5%-on változik) és a hálózati összeköttetési követelményekkel, dinamikus állítási képességekkel. Két fő állítási módszer létezik:

• Csapástallító állítás: Alkalmazható a nélkülözhető csapástallító transzformátorokra, általában három ±5%-os csapás (pl., 10,5 kV/10 kV/9,5 kV), ami kikapcsolást igényel.

• Automatikus feszültségállító modul állítása: Alkalmazható a terhelés közbeni csapástallító transzformátorokra, online dinamikus állítást tesz lehetővé, válaszidő ≤200 ms.

Az aktuális működés során a terhelés jellemzőinek megfelelően kell kiválasztani a megfelelő csapásokat: 5% csapás könnyű terhelés esetén, 2,5% vagy 0% csapás nagy terhelés esetén, a napenergia-termelés során fellendülő feszültség és az éjszakai csúcsigény során leeső feszültség egyensúlyozásával.

(III) Rövidzárlési ellenállás beállítása: Védelem és stabilitás közötti egyensúly

A rövidzárlési ellenállást a rendszer rövidzárlési áramszintjére és a transzformátor típusára (olajeltolt/száraz) kell tervezni, a számítási képlet:

Olajeltolt: 4%–8%; száraz: 6%–12%. Nagy transzformátorok (pl., 9150 kVA) esetén növelni kell az ellenállást ( Zk ≥ 20% ). Hőmérséklet-javítás (75°C olajeltolt, 120°C száraz).

(IV) Izolációs osztály

Külső környezethez alkalmazkodó. Próbálja meg az F (155°C) vagy H (180°C) osztályt. Használja az H-osztályt sivatagi, szórtartalom-ellenálló anyagot part menti, páratlanul ellenálló anyagot magas páratartalommal. Vegye figyelembe a hőrézeti öregedést: +6°C duplázza, -6°C felezzi.

(V) Hőtérkép

Optimalizálja a környezethez. Hűtési módok: természetes/kényszerített légkeringés, olajeltolt ön-hűtés. Magas hőmérsékletű területek: kényszerített lég vagy hibrid; magas páratartalom: száraz + tengelyes csatorna; magas por: IP54 + szűrők. Sivatagi állomás mikro-csatornás folyadék-hűtés (7:3 ionizált víz + etilenglikol) 3× hatékonysággal.

V. Méretezés és ellenőrzés különböző forgatókönyvek esetén

Megoldások tipikus forgatókönyvekre:

(I) Hálózathoz kapcsolódó

Méretezés: Inverter/segédellátás + 1,15× margó (pl., 1092,5 kVA). ±5% feszültség, 4%–8% ellenállás, ≥F osztály, természetes/olaj-lég hűtés. Ellenőrzés: Izoláció, THD ≤ 5%, feszültségállítás (±2,5%), ellenállás (±2% gyári értékből).

(II) Hálózattól független

Méretezés: 1,2–1,5× terhelési teljesítmény. Inverterhez alkalmazkodó (pl., 800 V/400 V), 6%–12% ellenállás, ≤200 ms feszültségállítás, 400 V + 220 V csomópontok.
 Ellenőrzés: Tesztelje a túlerőt (≥120%), a feszültségállítási reakciót, a feszültség egyensúlyát és a rendszer fluktuációit.

(III) Magas hőmérsékletű

Méretezés: Száraz + kényszerített lég, vagy olajeltolt + naften-szénhidrát. Használja a magas hőmérsékletű izolációt, IP55, 80°C indítás/60°C leállítás ventilátorok. Ellenőrzés: Negyedévenkénti hőkép, féléves olajpróbák, hűtés ellenőrzése, csomópont hőmérsékletének monitorozása.

(IV) Magas páratartalom/part menti

Méretezés: IP65 epoxi száraz, 316L + fluorokarbon bevonat, sótartalom-ellenálló izoláció, növelt távolság. Ellenőrzés: Bevonat ellenőrzése, olaj nedvesség/gázok, sótartalom-próba (≤5% teljesítményes csökkenés), hidrogén monitorozása.

(V) Magas por

Méretezés: Teljesen zárt, IP54, háromlépcsős szűrők, növelt hűtőfelület, szenvedélyes csomópontok. Ellenőrzés: Negyedévenkénti szűrőcserére, hőkép, pormentesség ellenőrzése, rendszeres tisztítás.

(VI) Elektromágneses interferencia

Méretezés: Rendezett csomópontok (≤500 pF), LC szűrők ( THD ≤ 4% ), EMC (GB/T 21419-2013) betartása, kettős redundáns kommunikáció. Ellenőrzés: Évente EMC próba, harmonikus/nem egyensúlyos monitorozás, földelés ellenőrzése (≤0,5 Ω), bit hiba 10^-8.

(VII) Fotovoltaikus energia-tároló integráció

Méretezés: PCS integrálása (Modbus RTU), 400 V + 220 V csomópontok, ≤200 ms reaktív kompenzálás, kombinált terhelések figyelembevétele. Ellenőrzés: PCS kompatibilitás ellenőrzése, feszültség egyensúlya (≤1%), feszültségállítás tesztelése (≤±2%), tárolási kapcsolatok ellenőrzése.

Összefoglalva: A kapacitás, feszültség, ellenállás, izoláció és hőtérkép pontos egyeztetése, valamint a részletes ellenőrzés biztosítja a biztonságos, hatékony és hosszú élettartamú működést, amely a széttáplált fotovoltaikus fejlesztésekkel összhangban áll a szénkibocsátási célok keretében.