Principia Dimensionis et Parametri Technici Transformatorum Photovoltaicorum
Dimensionare transformatores photovoltaicos postulat considerationem comprehensivam plurium factorum, inter quae compatibilitas capacitarum, selectio ratio voltaginis, dispositio impedimenti circuiti brevis, determinatio classis insulatoriae, et optimizatio designi thermici. Principia dimensionis clavalia sunt haec:
(I) Compatibilitas Capacitarum: Fundamentum pro Sustentatione Onus
Compatibilitas capacitarum est praerequisitum nucleare in dimensione transformatorum photovoltaicorum. Postulat adaequatum matching capacitarum transformatoris cum capacitate installata systematis photovoltaici et potencia maxima expectata, ut stabilis operatio sub onus intento assequatur. Formula calculi capacitarum est:
ubi U2 representat voltam lateris secundari transformatoris (typice 400V). Considerando variabilitatem inhaerentem systematis photovoltaici (exempli gratia fluctuationes luminis solari et mutationes onus), calculus debet includere margine securitatis (1.1–1.2 vices), coefficientem fluctuationis onus-rati (exempli gratia KT = 1.05, et factorem potentiae (typice 0.95).
Exemplum: Pro systemate photovoltaico cum potencia maxima 500kW, transformator 630kVA, 800V/400V potest eligi ad adaptationem diversarum conditionum luminis solari et onus. Praeterea, iuxta Directiva Technica pro Connectione Distributa Photovoltaica ad Reticulum, capacitas unius stationis photovoltaicae distributae non debet excedere 25% onus maximi in area distributionis superioris transformatoris, ut impactus reticuli vitetur.
(II) Selectio Ratio Voltaginis: Adaptatio ad Fluctuationes et Regulatio Voltaginis
Ratio voltaginis debet congruere cum characteribus output systematis photovoltaici (voltus inversoris typice fluctuat per ±5%) et requisitis connectionis ad reticulum, habens capacitates adjustmentis dynamicorum. Sunt duae methodi adjustmentis principales:
In operatione actuali, debent seligi taps convenientes iuxta characteres onus: 5% tap pro onus levi, et 2.5% vel 0% taps pro onus gravi, balanciando ascensum voltaginis sub alta generatione photovoltaica et descensum voltaginis sub onus nocturno maximo.
(III) Dispositio Impedimenti Circuiti Brevis: Balanciatio Protectionis et Stabilitatis
Impedimentum circuiti brevis debet disignari iuxta nivellum currentis circuiti brevis systematis et typum transformatoris (immersus oleo/typus sicci), cum formula calculi:
Immersus oleo: 4%–8%; typus sicci: 6%–12%. Pro magnis transformatoribus (exempli gratia 9150kVA), augere impedimentum (Zk ≥ 20%). Facere correctionem thermicam (75°C pro immerso oleo, 120°C pro typus sicci).
(IV) Classis Insulatoriae
Adaptare ad ambientes externos. Preferre Class F (155°C) vel H (180°C). Usare H pro desertis, materiales resistentes salinis pro litoribus, materiales resistentes humiditati pro altis humiditatibus. Considerare senescens thermicum: +6°C duplicat senescens; -6°C dimidiat eum.
(V) Design Thermicus
Optimizare iuxta ambiance. Methodi refrigerationis: aer naturalis/forcatus, self-refrigeratio immissa oleo. Pro regionibus calidis: aer forcatus vel hybridus; pro altis humiditatibus: typus siccus + ductus axiales; pro altis pulvini: IP54 + filtra. Station deserta usat refrigerationem liquidam micro-canal (7:3 aqua deionizata + glycol ethylenicus) pro efficacitate 3x.
V. Dimensionatio et Inspectio pro Diversis Scenariis
Solutiones pro scenariis typicis:
(I) Connectio ad Reticulum
Dimensionatio: Inverter/potencia auxiliar + 1.15× marginem (exempli gratia 1092.5kVA). Congruere ±5% voltaginis, 4%–8% impedimenti, ≥Class F, refrigeratio naturalis/aero-oleo. Inspectio: Verificare insulationem, THD ≤ 5%, regulatio voltaginis (±2.5%), impedimentum (±2% valoris fabricae).
(II) Absque Reticulo
Dimensionatio: 1.2–1.5× potencia onus. Adaptari ad inverter (exempli gratia 800V/400V), 6%–12% impedimenti, ≤200ms regulatio voltaginis, 400V + 220V enfilaciones.
Inspectio: Testare overload (≥120%), response regulatio voltaginis, balance voltaginis, et fluctuationes systematis.
(III) Alta Temperatura
Dimensionatio: Typus siccus + aer forcatus vel immissus oleo + oleum naphthenicum. Usare insulationem altae temperaturae, IP55, ventilatores 80°C-initio/60°C-finito. Inspectio: Thermographia trimestralis, testa olei semestris, verificare refrigerationem, monitorare temperaturen enfilations.
(IV) Alta Humiditas/Litoralis
Dimensionatio: IP65 epoxy typus siccus, 316L + coating fluorocarbon, insulationem resistentem salinis, incrementare spatium. Inspectio: Verificare coating, humiditatem/gases olei, testa salinis (≤5% decrementus potenciae), monitorare hydrogenum.
(V) Altus Pulvinus
Dimensionatio: Totaliter sigillatus, IP54, filtra triplex, area refrigerationis amplificata, enfilations resistens abrasione. Inspectio: Substituere filtra trimestraliter, thermographia, verificare dust-proofing, mundare regulariter.
(VI) Interferentia Electromagnetica
Dimensionatio: Enfilations sandwich (≤500pF), filtra LC ( THD ≤ 4% ), complere EMC (GB/T 21419 - 2013), communicationes dualiter redundantes. Inspectio: Testa EMC annua, monitorare harmonicas/inbalance, verificare grounding (≤0.5Ω), testa error bit 10-8.
(VII) Integratio PV-Storage Energiae
Dimensionatio: Integrare PCS (Modbus RTU), 400V + 220V enfilations, ≤200ms compensatio reactiva, considerare onus combinatos. Inspectio: Verificare compatibilitatem PCS, balance voltaginis (≤1%), testa regulatio voltaginis (≤±2%), verificare connections storage.
Summa: Matching accurate capacitarum, voltaginis, impedimenti, insulationis, et designi thermici, plus inspectio perfecta, assequitur operationem securam, efficientem, et longevam, congruentem cum developmente PV distributa sub obiectivis carbonis.