Transformatoare pentru plante fotovoltaice: de ce 0.8 kV și ce altceva trebuie specificat

Plantele fotovoltaice de dimensiuni mari și cele de pe acoperișuri mari folosesc invertoare centrale sau string cu o ieșire AC de 800 V (uneori 690 V). Conectarea acestora la rețeaua de medie tensiune printr-un transformator standard de 0.42 kV este posibilă doar cu o etapă de creștere între – costisitoare și cu pierderi. Instrumentul potrivit este un transformator de distribuție cu un învelis de joasă tensiune de 0.8 kV, pe care ambele serii PNACHO îl oferă de la 630 kVA în sus.

De ce înfășurarea LV trebuie să se potrivească cu invertorul

Invertoarele sunt dispozitive limitate de curent. La 800 V, un invertor de 1 000 kW livrează aproximativ 720 A; la 400 V ar avea nevoie de 1 440 A – de două ori secțiunea cablului, de două ori costul barei de distribuție și de patru ori pierderile I²R în fiecare metru de cablu LV. Prin urmare, producătorii proiectează invertoare mari pentru 800 V și transformatorul trebuie să urmeze.

Cum să dimensionezi transformatorul pentru o planta PV

• Puterea nominală = ieșirea AC a invertoarelor, nu puterea de vârf DC a modulelor. Un câmp de 1.2 MWp cu 1 000 kW de invertoare are nevoie de un transformator de 1 000 kVA.
• Factor de putere: codurile rețelei cer ca planta să furnizeze putere reactivă (cos φ 0.9 – 0.95 inductiv sau capacitiv). Dimensionează transformatorul pentru puterea aparentă la cos φ necesar, de exemplu, 1 000 kW / 0.95 = 1 050 kVA → unitate de 1 250 kVA, sau acceptă suprasarcini scurte.
• Ciclul zilnic: un transformator PV funcționează la sarcină maximă timp de câteva ore în jurul prânzului și se odihnește noaptea. Pierderile la gol sunt mai importante aici decât oriunde altundeva – peste noapte transformatorul este un cost pur.

Grupul vectorial și cerințele operatorului de rețea

Cei mai mulți operatori de distribuție europeni acceptă Dyn11 pentru plantele de generare; unele rețele (părți din Polonia, Germania și Austria) specifică Dyn5. Grupul vectorial nu influențează eficiența transformatorului – este pur o convenție de decalaj de fază care trebuie să se potrivească cu rețeaua existentă atunci când transformatoarele sunt paralele sau protecția este coordonată. Transformatoarele PNACHO sunt furnizate ca Dyn11 ca standard și ca Dyn5 la cerere la același preț.

Armonici și curent de pornire

Invertoarele moderne respectă limitele IEC 61000 și produc distorsiuni armonice scăzute, astfel încât un transformator standard nu are nevoie de derating. Două puncte merită totuși atenție:

1. Curent de pornire la începutul dimineții: dacă întrerupătorul MV se închide cu transformatorul descărcat, curentul de pornire poate atinge 8–12 × curentul nominal timp de câteva cicluri. Setează protecția MV cu o restricție adecvată a curentului de pornire sau energizează din partea MV înainte ca invertoarele să se trezească.
2. Ecran electrostatic: un ecran între înfășurările HV și LV reduce transferul zgomotului de înaltă frecvență de la invertoare la rețeaua MV. Este o opțiune standard pe versiunile PV PNACHO.

Ce unitate să alegi

Pentru plantele de câmp deschis, transformatorul etanș PNACHO-O 1000 kVA 21/0.8 kV este alegerea obișnuită – evaluat pentru exterior, pierderi scăzute la gol, fără întreținere. Pentru plantele de pe acoperișurile industriale unde transformatorul se află în interiorul clădirii, transformatorul din rășină turnată PNACHO-D 1000 kVA 21/0.8 kV evită orice ulei în clădire. Toate variantele PV sunt listate sub Produse; filtrează după tensiune joasă de 0.8 kV.