Трансформатори за фотоволтаични станции: защо 0.8 kV и какво друго да се уточни

Фотоволтаичните станции с голям мащаб и големи покривни инсталации използват централни или стринг инвертори с AC изход от 800 V (понякога 690 V). Свързването им към мрежата с средно напрежение чрез стандартен трансформатор 0.42 kV е възможно само с междинен стъпков етап – скъп и загубен. Правилният инструмент е разпределителен трансформатор с 0.8 kV нисковолтово намотаване, който и двете серии PNACHO предлагат от 630 kVA нагоре.

Защо нисковолтовото намотаване трябва да съвпада с инвертора

Инверторите са устройства с ограничен ток. При 800 V 1 000 kW инвертор доставя около 720 A; при 400 V би трябвало да нуждае 1 440 A – два пъти по-голямо сечение на кабела, два пъти по-високи разходи за шина и четири пъти по-големи загуби I²R във всеки метър нисковолтов кабел. Производителите следователно проектират големи инвертори за 800 V и трансформаторът трябва да следва.

Как да определите размера на трансформатора за фотоволтаична станция

• Номинална мощност = AC изход на инверторите, а не DC пикова мощност на модулите. Поле от 1.2 MWp с 1 000 kW инвертори се нуждае от 1 000 kVA трансформатор.
• Коефициент на мощност: мрежовите кодекси изискват станцията да доставя реактивна мощност (cos φ 0.9 – 0.95 индуктивна или капацитивна). Определете размера на трансформатора за явната мощност при необходимия cos φ, например 1 000 kW / 0.95 = 1 050 kVA → 1 250 kVA единица, или приемете краткотрайни претоварвания.
• Дневен цикъл: фотоволтаичният трансформатор работи на пълен товар за няколко часа около обяд и работи на празен ход през нощта. Ниските загуби на празен ход са по-важни тук, отколкото навсякъде другаде – през нощта трансформаторът е чиста разход.

Векторна група и изисквания на оператора на мрежата

Повечето европейски разпределителни оператори приемат Dyn11 за генерационни станции; някои мрежи (части от Полша, Германия и Австрия) специфицират Dyn5. Векторната група няма влияние върху ефективността на трансформатора – това е чисто конвенция за фазовото изместване, която трябва да съвпада с съществуващата мрежа, когато трансформаторите са паралелни или защитата е координирана. Трансформаторите PNACHO се доставят като стандарт с Dyn11 и по заявка с Dyn5 на същата цена.

Хармоници и инrush

Съвременните инвертори отговарят на пределите на IEC 61000 и произвеждат ниско хармонично изкривяване, така че стандартният трансформатор не се нуждае от дерейтинг. Две точки все още заслужават внимание:

1. Инrush при стартиране сутрин: ако MV прекъсвачът се затвори с ненатоварен трансформатор, инrush може да достигне 8–12 × номинален ток за няколко цикъла. Настройте MV защитата с подходящо ограничение на инrush, или активирайте от MV страната преди инверторите да се събудят.
2. Електростатичен екран: екран между HV и LV намотаванията намалява преноса на шум с висока честота от инверторите към MV мрежата. Това е стандартна опция за версиите PNACHO PV.

Кой модул да изберете

За открити полета, херметически запечатаният PNACHO-O 1000 kVA 21/0.8 kV е обичайният избор – оценен за работа на открито, ниски загуби на празен ход, без поддръжка. За станции на индустриални покриви, където трансформаторът е вътре в сградата, отливаният PNACHO-D 1000 kVA 21/0.8 kV избягва всяко масло в сградата. Всички PV варианти са изброени под Продукти; филтрирайте по 0.8 kV ниско напрежение.