Transzformátorok fotovoltaikus erőművekhez: miért 0,8 kV és mit kell még megadni

A közüzemi méretű és nagy tetőn elhelyezett PV erőművek központi vagy soros invertereket használnak, amelyek AC kimenete 800 V (néha 690 V). Ezeket a középfeszültségű hálózatra egy standard 0,42 kV-os transzformátorral csak egy emelőfokozaton keresztül lehet csatlakoztatni – ami drága és veszteséges. A megfelelő eszköz egy elosztó transzformátor 0,8 kV-os alacsony feszültségű tekercseléssel, amelyet mindkét PNACHO sorozat kínál 630 kVA-tól felfelé.

Miért kell az LV tekercselésnek illeszkednie az inverterhez

Az inverterek áramkorlátozott eszközök. 800 V-nál egy 1 000 kW-os inverter körülbelül 720 A-t szállít; 400 V-nál 1 440 A-ra lenne szüksége – kétszer akkora kábel keresztmetszet, kétszer akkora busz költség és négyszeres I²R veszteség minden méter alacsony feszültségű kábelben. A gyártók ezért nagy invertereket terveznek 800 V-ra, és a transzformátornak is követnie kell ezt.

Hogyan méretezzük a transzformátort egy PV erőműhöz

• Névleges teljesítmény = az inverterek AC kimenete, nem a modulok DC csúcs teljesítménye. Egy 1,2 MWp mező, amely 1 000 kW-os invertereket használ, 1 000 kVA-os transzformátort igényel.
• Teljesítménytényező: a hálózati előírások megkövetelik, hogy az erőmű reaktív teljesítményt szolgáltasson (cos φ 0,9 – 0,95 induktív vagy kapacitív). Méretezze a transzformátort a szükséges cos φ szerinti látszólagos teljesítményre, pl. 1 000 kW / 0,95 = 1 050 kVA → 1 250 kVA egység, vagy fogadja el a rövid túlterheléseket.
• Napi ciklus: egy PV transzformátor teljes terhelésen működik néhány órát dél körül, és éjszaka üresjáratban van. Az alacsony üresjárati veszteségek itt fontosabbak, mint máshol – éjszaka a transzformátor tiszta költség.

Vektor csoport és hálózati üzemeltetői követelmények

A legtöbb európai elosztó üzemeltető elfogadja a Dyn11-et a termelő erőművekhez; egyes hálózatok (Lengyelország, Németország és Ausztria egyes részei) a Dyn5-öt írják elő. A vektor csoportnak nincs hatása a transzformátor hatékonyságára – ez csupán egy fáziseltolási konvenció, amelynek illeszkednie kell a meglévő hálózathoz, amikor a transzformátorok párhuzamosan vannak, vagy a védelem koordinálva van. A PNACHO transzformátorokat alapértelmezés szerint Dyn11-ként, kérésre pedig Dyn5-ként szállítják ugyanazon az áron.

Harmonikusok és beáramlás

A modern inverterek megfelelnek az IEC 61000 határoknak, és alacsony harmonikus torzítást produkálnak, így egy standard transzformátornak nem szükséges a teljesítménycsökkentés. Két dologra mégis érdemes figyelni:

1. Beáramlás reggeli indításkor: ha a középfeszültségű kapcsoló a transzformátor terhelés nélkül záródik, a beáramlás elérheti a névleges áram 8–12-szeresét néhány cikluson keresztül. Állítsa be a középfeszültségű védelmet megfelelő beáramlás korlátozással, vagy energizálja a középfeszültségű oldalon, mielőtt az inverterek felébrednének.
2. Elektrosztatikus árnyékolás: egy árnyékolás a HV és LV tekercsek között csökkenti a magas frekvenciájú zaj átvitelét az inverterekből a középfeszültségű hálózatra. Ez egy standard opció a PNACHO PV változatokban.

Melyik egységet válasszuk

Nyílt mezőn elhelyezkedő erőművekhez a hermetikusan zárt PNACHO-O 1000 kVA 21/0.8 kV a szokásos választás – kültéri besorolású, alacsony üresjárati veszteségekkel, karbantartás nélkül. Ipari tetőkön elhelyezkedő erőművekhez, ahol a transzformátor az épületen belül található, az öntött gyanta PNACHO-D 1000 kVA 21/0.8 kV elkerüli az olaj használatát az épületben. Minden PV változat a Termékek alatt található; szűrje 0,8 kV alacsony feszültség szerint.