Muuntajat aurinkosähkövoimaloille: miksi 0.8 kV ja mitä muuta määritellä

Suuren mittakaavan ja suurten kattoaurinkosähkölaitosten käyttöön tarkoitetut keskukset tai ketjuinvertterit tuottavat AC-jännitteen 800 V (joskus 690 V). Liittäminen keskijänniteverkkoon standardin 0.42 kV:n muuntajan kautta on mahdollista vain välivaiheen avulla – kallista ja häviöllistä. Oikea työkalu on jakelu muuntaja, jossa on 0.8 kV matalajännitepuola, jota molemmat PNACHO-sarjat tarjoavat 630 kVA:sta ylöspäin.

Miksi LV-puolan on vastattava invertteriä

Invertterit ovat virranrajoitettuja laitteita. 800 V:ssä 1 000 kW:n invertteri tuottaa noin 720 A; 400 V:ssä se tarvitsisi 1 440 A – kaksinkertainen kaapelin poikkileikkaus, kaksinkertainen bussikustannus ja nelinkertaiset I²R-häviöt jokaisessa LV-kaapelin metrissä. Valmistajat suunnittelevat siksi suuret invertterit 800 V:lle ja muuntajan on seurattava tätä.

Kuinka mitoittaa muuntaja aurinkovoimalalle

• Teho = inverttereiden AC-tuotto, ei moduulien DC-huipputehoa. 1,2 MWp kenttä, jossa on 1 000 kW inverttereitä, tarvitsee 1 000 kVA muuntajan.
• Teho-tekijä: verkon säännöt edellyttävät, että voimalan on toimitettava reaktiivista tehoa (cos φ 0.9 – 0.95 induktiivinen tai kapasitiivinen). Mitoita muuntaja vaaditun cos φ:n mukaiselle näennäisteholle, esim. 1 000 kW / 0.95 = 1 050 kVA → 1 250 kVA yksikkö, tai hyväksy lyhyet ylikuormitukset.
• Päiväsykli: aurinkosähkön muuntaja toimii täydellä kuormalla muutaman tunnin ajan keskipäivällä ja on tyhjällä kuormalla yöllä. Matala tyhjakuormahäviö on tärkeämpää täällä kuin missään muualla – yön aikana muuntaja on puhdas kustannus.

Vektoryhmä ja verkko-operaattorin vaatimukset

Useimmat eurooppalaiset jakeluyritykset hyväksyvät Dyn11 tuotantolaitoksille; jotkut verkot (osat Puolasta, Saksasta ja Itävallasta) määrittelevät Dyn5. Vektoryhmällä ei ole vaikutusta muuntajan tehokkuuteen – se on puhtaasti vaihe-siirto konventio, joka on sovitettava olemassa olevaan verkkoon, kun muuntajat ovat rinnakkain tai suojaus on koordinoitu. PNACHO-muuntajat toimitetaan standardina Dyn11 ja Dyn5 pyynnöstä samalla hinnalla.

Harmonisointi ja käynnistys

Modernit invertterit noudattavat IEC 61000 -rajoja ja tuottavat alhaista harmonista vääristymää, joten standardimuuntajaa ei tarvitse alitehoistaa. Kaksi seikkaa ansaitsee silti huomiota:

1. Käynnistys aamulla: jos MV-kytkin sulkeutuu muuntaja tyhjällä kuormalla, käynnistys voi saavuttaa 8–12 × nimellisvirran muutaman syklin ajan. Aseta MV-suojaus sopivalla käynnistysrajoituksella tai energisoi MV-puolelta ennen kuin invertterit heräävät.
2. Elektrostaattinen suojus: suojus HV- ja LV-puolien välissä vähentää korkean taajuuden melun siirtymistä inverttereistä MV-verkkoon. Se on standardivaihtoehto PNACHO PV -versioissa.

Millä yksiköllä valita

Avoimen kentän laitoksille tiiviisti suljettu PNACHO-O 1000 kVA 21/0.8 kV on tavallinen valinta – ulkokäyttöön tarkoitettu, alhaiset tyhjakuormahäviöt, ei huoltoa. Teollisuuskattojen laitoksille, joissa muuntaja sijaitsee rakennuksen sisällä, valukomposiitti PNACHO-D 1000 kVA 21/0.8 kV välttää öljyn käytön rakennuksessa. Kaikki PV-muunnelmat on lueteltu Tuotteet; suodata 0.8 kV matalajännitteellä.