Fotovoltaik transformatör seçimi için ana dikkat edilmesi gereken noktalar nelerdir?

Fotovoltaik Trafo Ölçüm Prensipleri ve Teknik Parametreleri

Fotovoltaik trafo ölçümü, kapasite eşleştirmesi, gerilim oranı seçimi, kısa devre impedansı ayarı, yalıtım sınıfı belirleme ve termal tasarım optimizasyonu dahil olmak üzere birçok faktörün kapsamlı bir şekilde düşünülmesini gerektirir. Ana ölçüm ilkeleri aşağıdaki gibidir:

(I) Kapasite Eşleştirmesi: Yük Taşıma İçin Temel

Kapasite eşleştirmesi, fotovoltaik trafo ölçümündeki temel ön şarttır. Bu, trafonun kapasitesinin fotovoltaik sistemin yüklü kapasitesine ve beklenen maksimum çıkış gücünü doğru bir şekilde eşleştirerek, amaçlanan yük altında istikrarlı işlemeyi sağlar. Kapasite hesaplama formülü şöyledir:

burada U₂, trafonun ikincil tarafındaki gerilimi (genellikle 400V) temsil eder. Fotovoltaik sistemlerin (örneğin, güneş ışığında ve yük değişikliklerindeki dalgalanmalar) kendi içindeki değişkenliği göz önünde bulundurarak, hesaplamaya bir güvenlik marjı (1.1-1.2 kat), yük oranı dalgalanma katsayısı (örneğin, KT = 1.05) ve güç faktörü (genellikle 0.95) dahil edilmelidir.

Örnek: 500kW zirve güç çıkışı olan bir fotovoltaik sistem için, farklı güneş ışığı ve yük koşullarına uyum sağlamak için 630kVA, 800V/400V trafo seçilebilir. Ayrıca, Dağıtık Fotovoltaik Ağ Bağlantısı Teknik Rehberi'ne göre, tek bir dağıtık fotovoltaik santralin kapasitesi, üst düzey trafonun elektrik arz alanındaki maksimum yükün %25'inden fazla olmamalıdır, bu da ağ etkilerini önlemek içindir.

(II) Gerilim Oranı Seçimi: Dalgalanmalara ve Gerilim Düzenlemesine Uyum Sağlama

Gerilim oranı, fotovoltaik sistemin çıkış özelliklerine (inverter geriliminin genellikle ±5% dalgalanması) ve ağ bağlantı gereksinimlerine uymalı ve dinamik düzenleme yeteneğine sahip olmalıdır. İki ana düzenleme yöntemi vardır:

• Takviye değiştirici ayarlaması: Yük dışı takviye değiştiricilere uygundur, genellikle üç ±5% takviye (örneğin, 10.5kV/10kV/9.5kV) ile, güç kesintisi gerektirir.

• Otomatik gerilim düzenleme modülü ayarlaması: Yük üzerindeki takviye değiştiricilere uygundur, çevrimiçi dinamik ayarlama özelliğine sahiptir ve yanıt süresi ≤200ms'dir.

Gerçek işletimde, yük karakteristiğine göre uygun takviyeler seçilmelidir: hafif yükler için 5% takviye, ağır yükler için 2.5% veya 0% takviye, yüksek fotovoltaik üretim sırasında gerilim yükselişi ile gece zirve yükler sırasında gerilim düşüşü arasında dengelendirme sağlar.

(III) Kısa Devre Impedansı Ayarı: Koruma ve İstikrar Arasında Denge

Kısa devre impedansı, sistemin kısa devre akım seviyesine ve trafo tipine (yağlı/sıcak hava tipleri) göre tasarlanmalıdır, hesaplama formülü şu şekildedir:

Yağlı: 4%-8%; sıcak hava tipleri: 6%-12%. Büyük trafolar (örneğin, 9150kVA) için impedans artırılmalıdır (Zk ≥ 20%). Sıcaklık düzeltmesi yapın (yağlı için 75°C, sıcak hava tipleri için 120°C).

(IV) Yalıtım Sınıfı

Dış ortamda uygun olacak şekilde, tercihen F sınıfı (155°C) veya H sınıfı (180°C) kullanın. Çöl bölgeleri için H sınıfı, kıyı bölgeleri için tuz dayanıklı malzemeler, yüksek nemli bölgeler için nem dayanıklı malzemeler kullanılmalıdır. Termal yaşlanmayı göz önünde bulundurun: +6°C yaşlanmayı ikiye katlar; -6°C yaşlanmayı yarıya indirir.

(V) Termal Tasarım

Çevreye göre optimize edin. Soğutma yöntemleri: doğal/kuvvetli hava soğutması, yağlı self-soğutma. Yüksek sıcaklık bölgeleri için: kuvvetli hava veya hibrit; yüksek nemli bölgeler için: sıcak hava tipleri + eksenel kanallar; yüksek tozlu bölgeler için: IP54 + filtreler. Bir çöl istasyonu, mikro kanal sıvı soğutmasını (7:3 deyonize su + etilen glikol) kullanır, bu 3 kat daha verimlidir.

V. Farklı Senaryolar için Ölçüm ve Kontrol

Tipik senaryolar için çözümler:

(I) Ağ Bağlı

Ölçüm: İnverter/yardımcı güç + 1.15 x marj (örneğin, 1092.5kVA). ±5% gerilim, 4%-8% impedans, ≥F sınıfı, doğal/yağlı hava soğutması ile eşleştirin. Kontrol: yalıtımı, THD ≤ 5%, gerilim düzenleme (±2.5%), impedans (fabrika değeri ±2%) kontrol edin.

(II) Ağ Dışı

Ölçüm: 1.2-1.5 x yük gücü. İnvertere uyum sağlayın (örneğin, 800V/400V), 6%-12% impedans, ≤200ms gerilim düzenleme, 400V + 220V sarımlar.
 Kontrol: Aşırı yük (≥120%) testi, gerilim düzenleme tepkisi, gerilim dengesi ve sistem dalgalanmalarını kontrol edin.

(III) Yüksek Sıcaklık

Ölçüm: Sıcak hava tipleri + kuvvetli hava veya yağlı + nafthenik yağ. Yüksek sıcaklık yalıtımı, IP55, 80°C başlangıç/60°C durdurma fanları kullanın. Kontrol: Üç aylık termografi, yarım yıllık yağ testleri, soğutmayı kontrol edin, sarım sıcaklığını izleyin.

(IV) Yüksek Nem/Kıyı

Ölçüm: IP65 epoxy sıcak hava tipleri, 316L + florokarbon kaplama, tuz dayanıklı yalıtım, artıran aralıklar. Kontrol: Kaplamayı, yağ nem/gazlarını, tuz püskürtme testi (≤5% güç düşüşü), hidrojeni izleyin.

(V) Yüksek Toz

Ölçüm: Tamamen kapatılmış, IP54, üç aşamalı filtreler, genişletilmiş soğutma alanı, aşınma dayanıklı sarımlar. Kontrol: Filtreleri üç aylık olarak değiştirin, termografi, toz geçirmezliği kontrol edin, düzenli olarak temizleyin.

(VI) Elektromanyetik Arazi

Ölçüm: Sandviç sarımlar (≤500pF), LC filtreler ( THD ≤ 4% ), EMC'ye uygun (GB/T 21419-2013), çift yedek iletişim. Kontrol: Yıllık EMC testleri, harmonik/dengesizliği izleyin, yerleştirmeyi (≤0.5Ω) kontrol edin, bit hata 10^-8 testi yapın.

(VII) PV-Enerji Depolama Entegrasyonu

Ölçüm: PCS (Modbus RTU) entegre, 400V + 220V sarımlar, ≤200ms reaktif kompensasyon, birleşik yükleri göz önünde bulundurun. Kontrol: PCS uyumluluğunu doğrulayın, gerilim dengesini (≤1%) test edin, gerilim düzenleme (≤±2%) testi, depolama bağlantılarını kontrol edin.

Özet: Kapasite, gerilim, impedans, yalıtım ve termal tasarımın doğru eşleştirilmesi, plus kapsamlı kontrol, güvenli, verimli ve uzun ömürlü işlemeyi sağlar, karbon hedefleri altında dağıtılmış PV gelişimine uygun olarak.