فوٹوولٹک ترانسفرمرز کے سائز کرنے کے اصول اور فنی پیرامیٹرز
فوٹوولٹک ترانسفرمرز کا سائز کرنا متعدد عوامل کو جامع طور پر در نظر لینے کی ضرورت ہوتی ہے، جس میں کیپیسٹی میچنگ، ولٹیج ریشیو منتخب کرنا، شارٹ سرکٹ آمپیڈنس کی تنظیم، انسلیشن کلاس کا تعین، اور ٹھرمیل ڈیزائن کی بہتر بنانے شامل ہیں۔ کلیدی سائز کرنے کے اصول مندرجہ ذیل ہیں:
(I) کیپیسٹی میچنگ: بوجھ برداشت کے لئے بنیادی
کیپیسٹی میچنگ فوٹوولٹک ترانسفرمرز کا سائز کرنے کا مرکزی پیش نیاز ہے۔ اس کی ضرورت ہوتی ہے کہ ترانسفرمر کی کیپیسٹی کو فوٹوولٹک سسٹم کی نصب کیپیسٹی اور انتظاری زیادہ سے زیادہ آؤٹ پٹ پاور کے ساتھ صحیح طور پر میچ کیا جائے، تاکہ مطلوبہ بوجھ کے تحت مستقیم کام کیا جا سکے۔ کیپیسٹی کی کلکولیشن فارمولہ یہ ہے:
جہاں U2 ترانسفرمر کا ثانوی جانب والٹیج (عموماً 400V) ظاہر کرتا ہے۔ فوٹوولٹک سسٹمز کی ذاتی تغیرات (مثال کے طور پر روشنی کی ڈھلوانیں اور بوجھ کی تبدیلیاں) کو دیکھتے ہوئے، کلکولیشن کو ایک سیفٹی مارجن (1.1-1.2 گنا)، بوجھ - ریٹ فلکچیشن کوافیشینٹ (مثال کے طور پر KT = 1.05)، اور پاور فیکٹر (عموماً 0.95) شامل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔
مثال: 500kW کے پیک پاور آؤٹ پٹ کے ساتھ ایک فوٹوولٹک سسٹم کے لئے، مختلف روشنی اور بوجھ کی حالت کو معاوضہ کرنے کے لئے 630kVA، 800V/400V ترانسفرمر منتخب کیا جا سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، متفرق فوٹوولٹک گرڈ کنکشن کے لئے فنی ہدایات کے مطابق، کسی بھی واحد متفرق فوٹوولٹک پاور سٹیشن کی کیپیسٹی کو اوپر والے ترانسفرمر کے بجلی کے علاقے کی زیادہ سے زیادہ بوجھ کے 25% سے زیادہ نہیں کرنا چاہئے، تاکہ گرڈ کے اثرات سے بچا جا سکے۔
(II) ولٹیج ریشیو منتخب کرنا: تبدیلیوں اور ولٹیج تنظیم کے لئے متبادل
ولٹیج ریشیو کو فوٹوولٹک سسٹم کے آؤٹ پٹ خصوصیات (اینورٹر ولٹیج عام طور پر ±5٪ کی ڈھلوانی ہوتی ہے) اور گرڈ کنکشن کی ضروریات کے مطابق رکھنا چاہئے، جس میں ڈائنامک تنظیم کی صلاحیتوں کا مظاہرہ ہوتا ہے۔ دو اہم تنظیم کے طریقے ہیں:
اصل عمل میں، بوجھ کی خصوصیات کے بنیاد پر مناسب ٹیپس منتخب کیے جانے چاہئے: ہلکی بوجھ کے لئے 5٪ ٹیپ، اور ٹھیک بوجھ کے لئے 2.5٪ یا 0٪ ٹیپس، فوٹوولٹک پیداوار کے دوران ولٹیج کی افزائش اور رات کے پک سے بوجھ کے دوران ولٹیج کی کمی کو متعادل کرتے ہوئے۔
(III) شارٹ سرکٹ آمپیڈنس کی تنظیم: حفاظت اور استحکام کے درمیان مساوات
شارٹ سرکٹ آمپیڈنس کو سسٹم کے شارٹ سرکٹ کرنٹ سطح اور ترانسفرمر کے قسم (آئل-ڈنپ/ڈرائی-ٹائپ) کے مطابق ڈیزائن کیا جانا چاہئے، کلکولیشن فارمولہ:
آئل-ڈنپ: 4%-8%; ڈرائی-ٹائپ: 6%-12%۔ بڑے ترانسفرمرز (مثال کے طور پر 9150kVA) کے لئے آمپیڈنس بڑھا دیا جانا چاہئے ( Zk ≥ 20% )۔ ٹیمپریچر کوریکشن کریں (آئل-ڈنپ کے لئے 75°C، ڈرائی-ٹائپ کے لئے 120°C)۔
(IV) انسلیشن کلاس
بیرونی ماحول کے لئے مناسب ہونا۔ F کلاس (155°C) یا H کلاس (180°C) کو ترجیح دیں۔ ریگستان کے لئے H کلاس استعمال کریں، ساحلی خطے کے لئے سلائیٹ سے محفوظ مواد، بلند رطوبت کے لئے رطوبت سے محفوظ۔ حرارتی زوال کو دیکھیں: +6°C زوال کو دوگنا کرتا ہے؛ -6°C اسے نصف کرتا ہے۔
(V) ٹھرمیل ڈیزائن
محیط کے مطابق بہتر بنائیں۔ تبرید کے طریقے: قدرتی/مجبورہ ہوا کی تبرید، آئل-ڈنپ خود تبرید۔ بلند ٹیمپریچر کے علاقوں کے لئے: مجبورہ ہوا یا ملکہ، بلند رطوبت: ڈرائی-ٹائپ + محوری ڈکٹس، بلند ڈسٹ: IP54 + فلٹرز۔ ریگستان کے اسٹیشن میں مائیکرو چینل مائع تبرید (7:3 دی آئونائزڈ واٹر + ایتھائیلین گلیکول) استعمال کرتے ہیں 3x کارکردگی کے لئے۔
V. مختلف ماحولوں کے لئے سائز کرنا اور تفتیش
معمولی ماحولوں کے لئے حل:
(I) گرڈ-کنکشن
سائز کرنا: انورٹر/آگیاری پاور کو کور کریں + 1.15× مارجن (مثال کے طور پر 1092.5kVA)۔ ±5% ولٹیج، 4%-8% آمپیڈنس، ≥F کلاس، قدرتی/آئل-ہوا کی تبرید کے ساتھ میچ کریں۔ تفتیش: انسلیشن کی جانچ کریں، THD ≤ 5%، ولٹیج تنظیم (±2.5%)، آمپیڈنس (فیکٹری ویلیو کا ±2%)۔
(II) آف-گرڈ
سائز کرنا: 1.2-1.5× بوجھ پاور۔ انورٹر (مثال کے طور پر 800V/400V) کے مطابق میچ کریں، 6%-12% آمپیڈنس، ≤200ms ولٹیج تنظیم، 400V + 220V ونڈنگ۔
تفتیش: اوور لوڈ (≥120%) کا ٹیسٹ کریں، ولٹیج تنظیم کا ریسپونس، ولٹیج بالانس، اور سسٹم کی ڈھلوانیاں۔
(III) بلند ٹیمپریچر
سائز کرنا: ڈرائی-ٹائپ + مجبورہ ہوا یا آئل-ڈنپ + نیفٹینک آئل۔ بلند ٹیمپریچر کی انسلیشن استعمال کریں، IP55، 80°C شروع/60°C بند کریں۔ تفتیش: کوارٹرلی ٹرموگرافی، سیمی-اینیویل آئل ٹیسٹس، تبرید کی جانچ، ونڈنگ ٹیمپریچر کا مانیٹرنگ۔
(IV) بلند رطوبت/ساحلی
سائز کرنا: IP65 ایپوکسی ڈرائی-ٹائپ، 316L + فلوروکاربن کوٹنگ، سالٹ ریزنٹ انسلیشن، فاصلے کو بڑھا دیں۔ تفتیش: کوٹنگ کی جانچ کریں، آئل کی رطوبت/گیسز، سالٹ اسپرے ٹیسٹ (≤5% پاور ڈراپ)، ہائیڈروجن کا مانیٹرنگ۔
(V) بلند ڈسٹ
سائز کرنا: مکمل طور پر بند، IP54، تین مرحلہ فلٹرز، بڑھا ہوا تبریدی علاقہ، ونڈنگ کو محفوظ کریں۔ تفتیش: کوارٹرلی فلٹرز کو تبدیل کریں، ٹرموگرافی، ڈسٹ-پروف کی جانچ، منظم طور پر صاف کریں۔
(VI) الیکٹرومیگنیٹک انٹرفیئرنس
سائز کرنا: سینڈوچ ونڈنگ (≤500pF)، LC فلٹرز ( THD ≤ 4% )، EMC (GB/T 21419-2013) کی مطابقت، ڈوبل ریڈنڈنٹ کامنز۔ تفتیش: سالانہ EMC ٹیسٹس، ہارمونکس/ایمبیلنس کا مانیٹرنگ، گراؤنڈنگ (≤0.5Ω) کی جانچ، بٹ ایرر ٹیسٹ 10-8 کریں۔
(VII) فوٹوولٹک-انرژی سٹوریج انٹیگریشن
سائز کرنا: PCS (Modbus RTU) کو شامل کریں، 400V + 220V ونڈنگ، ≤200ms ریاکٹو کمپینسیشن، مشترکہ بوجھ کو در نظر لیں۔ تفتیش: PCS کی سازگاری کی جانچ کریں، ولٹیج بالانس (≤1%)، ولٹیج تنظیم (≤±2%) کا ٹیسٹ کریں، سٹوریج کنکشنز کی جانچ کریں۔
خلاصہ: کیپیسٹی، ولٹیج، آمپیڈنس، انسلیشن، اور ٹھرمیل ڈیزائن کا صحیح میچنگ، پلس جامع تفتیش، سیف، کارکردگی کے ساتھ لمبی عمر کی کارکردگی کو یقینی بناتا ہے، کاربن مقاصد کے تحت متفرق فوٹوولٹک ترقی کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے۔