Трансформатори для фотогальванічних станцій: чому 0.8 кВ і що ще слід вказати

Сонячні електростанції великої потужності та великі дахові сонячні установки використовують центральні або стрінгові інвертори з виходом змінного струму 800 В (іноді 690 В). Підключити їх до мережі середньої напруги через стандартний трансформатор 0.42 кВ можливо лише з підвищувальним етапом між ними – це дорого та витратно. Правильним рішенням є розподільчий трансформатор з низьковольтною обмоткою 0.8 кВ, який обидві серії PNACHO пропонують від 630 кВА і вище.

Чому низьковольтна обмотка повинна відповідати інвертору

Інвертори є пристроями з обмеженням струму. При 800 В інвертор потужністю 1 000 кВт видає близько 720 А; при 400 В йому потрібно 1 440 А – вдвічі більший переріз кабелю, вдвічі вища вартість шин і вчетверо більші втрати I²R на кожен метр низьковольтного кабелю. Виробники тому розробляють великі інвертори для 800 В, і трансформатор повинен відповідати цим вимогам.

Як розрахувати розмір трансформатора для сонячної станції

• Номінальна потужність = вихід змінного струму інверторів, а не пікова потужність постійного струму модулів. Поле потужністю 1.2 МВт з 1 000 кВт інверторами потребує трансформатора потужністю 1 000 кВА.
• Коефіцієнт потужності: мережеві норми вимагають, щоб станція постачала реактивну потужність (cos φ 0.9 – 0.95 індуктивна або ємнісна). Розрахуйте трансформатор для видимої потужності при необхідному cos φ, наприклад, 1 000 кВт / 0.95 = 1 050 кВА → одиниця 1 250 кВА, або прийміть короткочасні перевантаження.
• Добовий цикл: трансформатор для сонячної енергії працює на повному навантаженні кілька годин вдень і простоює вночі. Низькі втрати без навантаження тут важливіші, ніж будь-де – вночі трансформатор є чистим витратами.

Векторна група та вимоги операторів мережі

Більшість європейських розподільчих операторів приймають Dyn11 для генераційних станцій; деякі мережі (частини Польщі, Німеччини та Австрії) вимагають Dyn5. Векторна група не впливає на ефективність трансформатора – це чисто конвенція зсуву фази, яка повинна відповідати існуючій мережі, коли трансформатори з'єднані паралельно або захист скоординований. Трансформатори PNACHO постачаються як Dyn11 за замовчуванням і як Dyn5 за запитом за тією ж ціною.

Гармоніки та пускові струми

Сучасні інвертори відповідають межам IEC 61000 і виробляють низьке спотворення гармонік, тому стандартний трансформатор не потребує зниження потужності. Два моменти все ще заслуговують на увагу:

1. Пускові струми при ранковому запуску: якщо вимикач середньої напруги закривається з незавантаженим трансформатором, пускові струми можуть досягати 8–12 × номінального струму протягом кількох циклів. Налаштуйте захист середньої напруги з відповідним обмеженням пускових струмів або підключайте з боку середньої напруги перед тим, як інвертори прокинуться.
2. Електростатичний екран: екран між обмотками високої та низької напруги зменшує передачу високочастотного шуму від інверторів до мережі середньої напруги. Це стандартний варіант для версій PNACHO PV.

Яку одиницю вибрати

Для відкритих полів зазвичай вибирають герметично закритий PNACHO-O 1000 кВА 21/0.8 кВ – призначений для зовнішнього використання, з низькими втратами без навантаження, без обслуговування. Для станцій на промислових дахах, де трансформатор знаходиться всередині будівлі, литий смолою PNACHO-D 1000 кВА 21/0.8 кВ запобігає наявності масла в будівлі. Усі варіанти PV перераховані в розділі Продукти; фільтруйте за низькою напругою 0.8 кВ.