光伏發(fā)電系統(tǒng)使用光伏隔離變壓器的優(yōu)勢
太陽能光伏隔離變壓器因沒有油,也就沒有火災(zāi)、爆炸、污染等問題,故電氣規(guī)范、規(guī)程等均不要求干式變壓器置于單獨房間內(nèi)。太陽能光伏變壓器的安全運行和使用壽命,很大程度上取決于太陽能光伏變壓器繞組絕緣的安全可靠。繞組溫度超過絕緣耐受溫度使絕緣破壞,是導(dǎo)致太陽能光伏變壓器不能正常工作的主要原因之一,因此對變壓器的運行溫度的監(jiān)測及其報警控制是十分重要的。那光伏發(fā)電系統(tǒng)中的光伏隔離變壓器的優(yōu)勢有哪些呢?下面我們簡單的討論和闡述一下!
引文作者:上海蓋能電氣市場部(專注干式變壓器30年)電話:189 1886 3098(微信同號)
上海蓋能電氣設(shè)計生產(chǎn)的三相光伏變壓器是光伏并網(wǎng)逆變器配套專用變壓器,線圈采用箔繞工藝,鐵心片材質(zhì)為低損耗取向硅鋼片,具有損耗低、效率高、溫升低等優(yōu)點;且其還是變壓器與電感合二為一的集成產(chǎn)品,該變壓器適用于交流50Hz/60Hz,額定電壓690V以下電路中。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,我們的隔離變壓器應(yīng)用很多,是最關(guān)鍵設(shè)備之一,除了改變電壓和傳遞能量外,還有以下作用:隔離變壓器的作用、升壓變壓器的容量設(shè)計等。
一:光伏隔離變壓器的作用
(1)電氣隔離:隔離變壓器初級和次級是靠磁路來傳遞能量,組件和電網(wǎng)電氣隔離,可以阻止直流分量和漏電流進入電網(wǎng),保護設(shè)備和電網(wǎng)。
(2)在抑制組件PID解決方案中,逆變器后面接入隔離變壓器,再提升N極對地的電位,間接提升組件負極對的電位,達到抑制組件PID的目的。
(3)匹配電壓:有些國家的電網(wǎng)電壓和我國不一樣,如美國是單相110V,三相220V,可以在逆變器后面加一個變壓器,匹配接入國家的電壓。
(4)消除三次諧波:采用采用Dyn11聯(lián)結(jié)的變壓器,在D聯(lián)結(jié)繞組中的三次諧波環(huán)流能夠在變壓器中產(chǎn)生三次諧波磁動勢,它與低壓繞組的三次諧波磁動勢平衡抵消。
(5)電網(wǎng)適應(yīng)能力更強:在一些有大型電動機或者電焊機的工廠,電網(wǎng)電壓波動很大,諧波電流很大,三相電壓極不平衡,常規(guī)的組串式逆這器往往力不從心,隔離變壓器一次側(cè)與二次側(cè)的電感可以防止電流突變,Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器允許中性線電流達到相電流的75%以上,可以承受三相不平衡。
二:光伏升壓變壓器的容量設(shè)計
分布式光伏余量上網(wǎng),有使用公共變壓器和光伏專用變壓器兩種方案,,如果周邊的負載都用不完,就必須通過變壓器送到更高的電壓等級上去,使用原公共的降壓變壓器上網(wǎng),根據(jù)《國家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》4.3.1要求:小型光伏電站總?cè)萘坎灰顺^上一級變壓器供電區(qū)域內(nèi)的最大負荷的25%,有興趣的朋友可以在關(guān)注“泓達光伏”微信公眾號,這主要是從電網(wǎng)安全角度上來考慮的,受天氣和環(huán)境影響,光伏輸出功率不穩(wěn)定,需要電網(wǎng)提供強大的平衡能量,而這些能量需要變壓器原邊和副邊電磁交換來提供,25%這個比例就是經(jīng)過多次實驗得出來的經(jīng)驗值。
使用光伏專用變壓器上網(wǎng),變壓器沒有別的負載,主要考慮的因素就是逆變器的最大輸出功率不能超過變壓器的容量,而逆變器最大輸出功率和光伏組件的容量、安裝方位角和傾角,以及天氣條件,逆變器安裝場地等多種因素有關(guān),光伏逆變器最大輸出功率一般是組件是0.9左右,變壓器的功率因素一般在0.9左右,所以一般要求光伏組件和變壓器按1:1配置,或者變壓器容量稍大于組件容量。
三:光伏隔離變壓器之干式和油浸
變壓器工作地點干凈、無粉塵容量又不是很大,就可以選擇干式變壓器,否則就應(yīng)該選擇油浸變壓器。油浸變壓器根據(jù)容量的大小自然就會給你決定了是自然冷卻還是風(fēng)冷。
干式變壓器的特點
①安全,防火,無污染,可直接運行于負荷中心;
②采用國內(nèi)先進技術(shù),機械強度高,抗短路能力強,局部放電小,熱穩(wěn)定性好,可靠性高,使用壽命長;
②低損耗,低噪音,節(jié)能效果明顯,免維護;
③散熱性能好,過負載能力強,強迫風(fēng)冷時可提高容量運行;
④防潮性能好,適應(yīng)高濕度和其他惡劣環(huán)境中運行;
⑥干式變壓器可配備完善的溫度檢測和保護系統(tǒng)。采用智能信號溫控系統(tǒng),可自動檢測和巡回顯示三相繞組各自的工作溫度,可自動啟動、停止風(fēng)機,并有報警、跳閘等功能設(shè)置;
⑦體積小,重量輕,占地空間少,安裝費用低。
從低噪、節(jié)能、防火、節(jié)省土建造價、運行維護管理費以及長達30年的壽命等綜合技術(shù)經(jīng)濟性能比較,干式變壓器顯現(xiàn)出其明顯的優(yōu)越性。
四:如何降低光伏變壓器的空載損耗
考慮光伏發(fā)電的特殊性,即白天有太陽時發(fā)電,晚上或者陰雨天不發(fā)電,不論發(fā)電裝置是否輸出功率,只要變壓器接入系統(tǒng),變壓器始終產(chǎn)生空載損耗。一臺1000kVA的變壓器,如果白天工作10小時,還有14小時不工作,每天會產(chǎn)生30-40度的空載損耗,一個月約有1000度電,深圳市泓達光伏工程有限公司,發(fā)明一個專利技術(shù),根據(jù)光照條件變化,早上有太陽時,比逆變器稍超前自動啟動變壓器,晚上無太陽時,比逆變器稍滯后自動關(guān)閉變壓器,可以把變壓器的空載損耗降低99%,同時可以提高變壓器的壽命。
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