Transformateurs pour centrales photovoltaïques : pourquoi 0,8 kV et quoi d'autre spécifier

Les centrales photovoltaïques à grande échelle et les grandes installations photovoltaïques sur toiture utilisent des onduleurs centraux ou en chaîne avec une sortie CA de 800 V (parfois 690 V). Les connecter au réseau de moyenne tension via un transformateur standard de 0,42 kV n'est possible qu'avec une étape de surélévation entre les deux – coûteuse et sujette aux pertes. L'outil adéquat est un transformateur de distribution avec un enroulement basse tension de 0,8 kV, que les deux séries PNACHO offrent à partir de 630 kVA.

Pourquoi l'enroulement BT doit correspondre à l'onduleur

Les onduleurs sont des dispositifs limités en courant. À 800 V, un onduleur de 1 000 kW délivre environ 720 A ; à 400 V, il aurait besoin de 1 440 A – deux fois la section de câble, deux fois le coût du barres de distribution et quatre fois les pertes I²R dans chaque mètre de câble BT. Les fabricants conçoivent donc de grands onduleurs pour 800 V et le transformateur doit suivre.

Comment dimensionner le transformateur pour une centrale PV

• Puissance nominale = sortie CA des onduleurs, pas la puissance crête DC des modules. Un champ de 1,2 MWp avec 1 000 kW d'onduleurs nécessite un transformateur de 1 000 kVA.
• Facteur de puissance : les codes de réseau exigent que la centrale fournisse de la puissance réactive (cos φ 0,9 – 0,95 inductif ou capacitif). Dimensionnez le transformateur pour la puissance apparente au cos φ requis, par exemple 1 000 kW / 0,95 = 1 050 kVA → unité de 1 250 kVA, ou acceptez des surcharges courtes.
• Cycle journalier : un transformateur PV fonctionne à pleine charge pendant quelques heures autour de midi et est au ralenti la nuit. Les faibles pertes à vide sont plus importantes ici que partout ailleurs – la nuit, le transformateur est un coût pur.

Groupes vectoriels et exigences des opérateurs de réseau

La plupart des opérateurs de distribution européens acceptent Dyn11 pour les centrales de production ; certains réseaux (parties de la Pologne, d'Allemagne et d'Autriche) spécifient Dyn5. Le groupe vectoriel n'a aucune influence sur l'efficacité du transformateur – c'est purement une convention de décalage de phase qui doit correspondre au réseau existant lorsque les transformateurs sont mis en parallèle ou que la protection est coordonnée. Les transformateurs PNACHO sont fournis par défaut en Dyn11 et en Dyn5 sur demande au même prix.

Harmoniques et courant d'appel

Les onduleurs modernes respectent les limites IEC 61000 et produisent une faible distorsion harmonique, donc un transformateur standard n'a pas besoin de dérating. Deux points méritent encore de l'attention :

1. Courant d'appel au démarrage du matin : si le disjoncteur MV se ferme avec le transformateur déchargé, le courant d'appel peut atteindre 8 à 12 fois le courant nominal pendant quelques cycles. Réglez la protection MV avec une retenue de courant d'appel appropriée, ou alimentez depuis le côté MV avant que les onduleurs ne s'éveillent.
2. Écran électrostatique : un écran entre les enroulements HV et BT réduit le transfert de bruit haute fréquence des onduleurs au réseau MV. C'est une option standard sur les versions PV de PNACHO.

Quelle unité choisir

Pour les centrales en plein champ, le PNACHO-O 1000 kVA 21/0,8 kV hermétiquement scellé est le choix habituel – conçu pour l'extérieur, faibles pertes à vide, pas d'entretien. Pour les centrales sur des toits industriels où le transformateur se trouve à l'intérieur du bâtiment, le PNACHO-D 1000 kVA 21/0,8 kV en résine coulée évite toute huile dans le bâtiment. Toutes les variantes PV sont listées sous Produits; filtrez par basse tension de 0,8 kV.