Hva er de viktigste overveielser for valg av fotovoltaisk transformator?
Prinsipper for størrelsesbestemmelse og tekniske parametere for fotovoltaike transformatorer
Størrelsesbestemmelsen av fotovoltaike transformatorer krever en omfattende vurdering av flere faktorer, inkludert kapasitetsmatching, valg av spenningforhold, innstilling av kortslutningsimpedans, bestemming av isolasjonsklasse, og optimalisering av termisk design. De viktigste prinsippene for størrelsesbestemmelse er som følger:
(I) Kapasitetsmatching: Grunnleggende for lastbæring
Kapasitetsmatching er den kjerneprøveforutsetningen i størrelsesbestemmelsen av fotovoltaike transformatorer. Det krever nøyaktig matching av transformatorens kapasitet til installert kapasitet av fotovoltaikk-systemet og den forventede maksimale effektproduksjonen, for å sikre stabil drift under den ønskede lasten. Formelen for kapasitetsberegning er:
der U2 representerer sekundærside-spenningen på transformator (typisk 400V). Med tanke på den innebygde variasjonen i fotovoltaikk-systemer (f.eks., fluktueringer i sollys og lastendringer), må beregningen inkludere en sikkerhetsmargin (1,1–1,2 ganger), lastendringskoeffisient (f.eks., KT = 1,05, og effektfaktor (vanligvis 0,95).
Eksempel: For et fotovoltaikk-system med en topp effektproduksjon på 500kW, kan en 630kVA, 800V/400V-transformator velges for å tilpasse seg ulike sollys- og lastforhold. I tillegg, i samsvar med tekniske retningslinjer for distribuert fotovoltaikk gridtilknytning, bør kapasiteten til en enkelt distribuert fotovoltaikk kraftstasjon ikke overstige 25% av den maksimale lasten i strømforsyningområdet til overordnet transformator, for å unngå gridpåvirkninger.
(II) Valg av spenningforhold: Tilpasning til fluktueringer og spenningregulering
Spenningforholdet må være i samsvar med utdataegenskapene til fotovoltaikk-systemet (inverter-spenning fluktuere typisk ±5%) og gridtilknytningskrav, med dynamiske justeringsmuligheter. Det er to hovedjusteringsmetoder:
I faktisk operasjon, bør passende taps velges basert på lastegenskaper: 5% tap for lette laster, og 2,5% eller 0% taps for tunge laster, balanserer spenningsstigning under høy fotovoltaikk-produksjon og spenningsfall under nattpiklast.
(III) Innstilling av kortslutningsimpedans: Balansering av beskyttelse og stabilitet
Kortslutningsimpedansen skal designes i henhold til systemets kortslutningsstrømnivå og transformatortype (oljeinnholds/dry-type), med beregningsformel:
Oljeinnholds: 4%–8%; dry-type: 6%–12%. For store transformatorer (f.eks., 9150kVA), øk impedansen ( Zk ≥ 20% ). Gjør temperaturkorrigering (75°C for oljeinnholds, 120°C for dry-type).
(IV) Isolasjonsklasse
Tilpasset utendørs miljø. Foretrekk klasse F (155°C) eller H (180°C). Bruk H-klasse for ørken, saltspredningsresistente materialer for kyst, fuktresistente for høy fuktighet. Vurder termisk aldring: +6°C dobler aldringen; -6°C halverer det.
(V) Termisk design
Optimaliser etter miljø. Kjølemetoder: naturlig/tvinget luftkjøling, oljeinnholds selvkjøling. For høyettemområder: tvinget luft eller hybrid; høy fuktighet: dry-type + aksialkanaler; høy støv: IP54 + filtre. En ørkenstasjon bruker mikrokanal flytkjøling (7:3 deionisert vann + etylenglykol) for 3× effektivitet.
V. Størrelsesbestemmelse og inspeksjon for ulike scenarier
Løsninger for typiske scenarier:
(I) Grid-koblet
Størrelsesbestemmelse: Dekk inverter/hjelpesystem + 1,15× margin (f.eks., 1092,5kVA). Match ±5% spenning, 4%–8% impedans, ≥Klasse F, naturlig/olje-luftkjøling. Inspeksjon: Sjekk isolasjon, THD ≤ 5%, spenningregulering (±2,5%), impedans (±2% av fabrikkverdi).
(II) Frakoblet fra nettet
Størrelsesbestemmelse: 1,2–1,5× lasteffekt. Tilpass til inverter (f.eks., 800V/400V), 6%–12% impedans, ≤200ms spenningregulering, 400V + 220V vindinger.
Inspeksjon: Test overlast (≥120%), spenningreguleringsrespons, spenningbalanse, og systemfluktueringer.
(III) Høy temperatur
Størrelsesbestemmelse: Dry-type + tvinget luft eller oljeinnholds + naphthenic olje. Bruk høytemperaturisolasjon, IP55, 80°C-start/60°C-stop ventilatorer. Inspeksjon: Kvartalsvis termografi, halvårlige oljetester, sjekk kjøling, overvåk vindings temperatur.
(IV) Høy fuktighet/kyst
Størrelsesbestemmelse: IP65 epoksy dry-type, 316L + fluorcarbonbelagt, saltresistente isolasjon, økt avstand. Inspeksjon: Sjekk belag, olje fuktighet/gasser, saltspretest (≤5% effektredusjon), overvåk hydrogen.
(V) Høy støv
Størrelsesbestemmelse: Fullt lukket, IP54, tretrinnsfiltre, utvidet kjøleanlegg, slitasjestandig vindinger. Inspeksjon: Bytt filtre kvartalsvis, termografi, sjekk støvbeskyttelse, rengjør regelmessig.
(VI) Elektromagnetisk støy
Størrelsesbestemmelse: Smørtevindinger (≤500pF), LC-filtre ( THD ≤ 4% ), møter EMC (GB/T 21419-2013), dobbelt redundant kommunikasjon. Inspeksjon: Årlige EMC-tester, overvåk harmoniske/ubalanse, sjekk jord (≤0,5Ω), test bitfeil 10-8.
(VII) Integrering av fotovoltaikk-energilager
Størrelsesbestemmelse: Integrasjon av PCS (Modbus RTU), 400V + 220V vindinger, ≤200ms reaktiv kompensasjon, vurder kombinerte laster. Inspeksjon: Verifiser PCS-kompatibilitet, spenningbalanse (≤1%), test spenningregulering (≤±2%), sjekk lagerforbindelser.
Sammenfatting: Nøyaktig matching av kapasitet, spenning, impedans, isolasjon og termisk design, pluss grundig inspeksjon, sikrer sikker, effektiv og lang levetid drift, i samsvar med distribuert fotovoltaikk-utvikling under karbonmål.
