
1. Die zentrale Rolle des Pad-Mounted-Transformators (PMT) in verteilten PV-Systemen
Ein Pad-Mounted-Transformer (PMT) ist ein vollständig abgedichteter, kastenförmiger Transformator, der direkt auf einem Betonsockel (Pad) am Boden installiert wird. Er ist für die Spannungserhöhung und Netzverbindung in verteilten Photovoltaik-Kraftwerken geeignet. Seine Hauptfunktionen umfassen:
- Spannungsumwandlung:Erhöht die Niederspannungsstromausgabe von PV-Invertern (z.B. 0,8kV) auf 10kV oder 35kV, um den Anforderungen der Netzverbindung zu entsprechen.
- Systemintegration:Integriert Hochspannungsschalter, Schutzgeräte und Messgeräte, reduziert den Platzbedarf und erhöht die Systemzuverlässigkeit.
- Sicherheitsisolierung:Das vollständig abgeschlossene Design bietet staubdichte, feuchtigkeitsdichte und korrosionsbeständige Eigenschaften, was den Betrieb in harten Außenumgebungen ermöglicht.
2. Schlüsseltechnische Parameter und Auswahlrichtlinien für Pad-Mounted-Transformator
2.1 Leistungspaarungsprinzip
- Leistungsberechnung:Muss leicht größer als die maximale Ausgangsleistung des PV-Systems sein (typischerweise konfiguriert bei 1,1~1,2 mal der Nennleistung).
- Beispiel: Ein 19,9MW-PV-Projekt mit 8 Einheiten von 2,5MVA PMTs (gesamte Kapazität von 20MVA).
- Spannungsebene:Wählen Sie 10kV oder 35kV basierend auf der Spannung des Netzanschlusspunkts (z.B. ein 8,3MW-Projekt in Shanghai nutzt 10kV-Netzanschluss).
2.2 Kernauswahlparameter
Parameter
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Anforderung
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Effizienz
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≥98,5%, Reduzierung der Verluste bei der Übertragung
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Schutzklasse
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IP54 oder höher (staubdicht und wasserdicht)
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Isoliermaterial
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Epoxyharz gegossener trockener Transformator (feuerfest, verschmutzungsfrei)
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Kühlungsdesign
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Zwangsluftkühlung oder natürliche Kühlung, mit Temperaturanstieg ≤85℃
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2.3 Kompatibilitätsdesign
- Inverterpaarung:Der Eingangsspannungsbereich muss den Ausgangsspannungsbereich des Inverters abdecken (z.B. 0,8kV → 10kV).
- Integration von Schutzgeräten:Integrierte Sicherungen, Blitzableiter (Blitzschutz) und Temperatursensoren; Schnittstellen für externe Anti-Inselbildungsschutz- und Fehlerisolationsgeräte.
3. Pad-Mounted-Transformator-Systemintegrationskonzepte
Intelligente Überwachungsintegration
- Sensorausstattung:Echtzeitüberwachung von Temperatur, Strom und Spannung.
- Kommunikationsschnittstelle:Unterstützt Modbus- oder IEC-61850-Protokoll zur Integration in PV-Überwachungssysteme (z.B. Acrel-1000DP).
- Sicherheitsschutz:
Anti-Inselbildungsvorrichtung: Trennt innerhalb von 0,5 Sekunden nach Erkennen eines Netzausfalls.
Bogenentdeckung: KI-gestützte intelligente Bogenfehlererkennung (z.B. Huawei-Lösung).
4. Typische Anwendungsfallstudien für Pad-Mounted-Transformator
4.1 19,9MW Verteiltes PV-Projekt
- PMT-Konfiguration:8 Einheiten von 2,5MVA pad-mounted Transformator, in der Nähe von 4 Umspannwerken für eine enge Verbindung zu 10kV-Verteilräumen eingesetzt.
- Ergebnisse:Jährliche Stromerzeugung von 14,95 Mio. kWh, Systemeffizienz >80%, Kabelverkürzung um 30%.
4.2 Shanghai 8,3MW Dach-PV-Projekt
- Lösungseigenschaften:
- 5 PMTs (2 Einheiten von 2,5MVA + 2 Einheiten von 1,6MVA + 1 Einheit von 0,8MVA) passend zu Gruppen von Invertern mit unterschiedlichen Kapazitäten.
- Glasfaserringnetzwerk für Datenübertragung, ermöglicht Fernwartung, Leistungsprognose und Versorgungsreaktion.
4.3 Umweltinterferenzwiderstandesdesign
- Hochwindgebiete:Verstärkte Montagehalter (z.B. windlastbeständige Komponenten).
- Hochfeuchteumgebungen:Verwendung von salzspraybeständigen Beschichtungen (für Küstenprojekte) und Inverter mit Potentialinduzierte Degradation (PID)-Wiederherstellungs-Funktion.
5. Wirtschaftliche Vorteile und O&M-Optimierung
5.1 Investitionsrendite (ROI):
- Changchun 500kW-Projekt: Jährliche Erzeugung 584.000 kWh, Eigenverbrauchs-Rendite 12,2%, Amortisationszeit ≈5,3 Jahre.
5.2 Betriebs- und Wartungsstrategie (O&M):
- Intelligentes Diagnostik: IV-Kurven-Scan für die Echtzeitlokalisation von Fehlkomponenten.
- Präventive Wartung: Überlastungsrisiko-Warnungen für Transformator basierend auf Temperaturdaten.