Güneş enerjisi sistemləri üçün transformator nədir? (10 kV və 35 kV izah edilir)

Güneş enerjisi sistemi üçün transformator, fotovoltaik (PV) elektrik stansiyalarının elektrik enerjisini şəbəkəyə vermesinə imkan verən vacib bir elektrik cihazıdır. Güneş panelləri və invertorlar ümumiyyətlə 0,4 kV və ya 0,8 kV-də aşağı gərginlikli elektrik enerjisi yaradır; bu gərginlik ötürülməzdən əvvəl orta və ya yüksək gərginlik səviyyələrinə – məsələn, 10 kV, 35 kV, 110 kV və ya daha yüksək səviyyələrə – qaldırılmalıdır.

Transformatorlar olmadan günəş enerjisi uzun məsafələr üzrə effektiv şəkildə ötürülə bilməz və ya şəbəkəyə təhlükəsiz şəkildə inteqrasiya edilə bilməz.

Müasir istifadə miqyaslı günəş enerjisi layihələrində, xüsusilə torpağa montaj edilən günəş fermalarında ən çox istifadə olunan konfiqurasiyalar aşağıdakılardır:

orta miqyaslı sistemlər üçün 10 kV paylayıcı transformatorlar

böyük miqyaslı günəş elektrik stansiyaları üçün 35 kV yüksəldici transformatorlar.

Jiangsu Unita Electric tərəfindən istehsal olunan 10 kV və ya 35 kV günəş transformatorları layihənizin tələblərini ödəyir; yüksək və aşağı gərginlik tərəfləri üçün tutumlar fərdiləşdirilə bilər.

1. Günəş enerjisi sistemlərinin niyə transformatorlara ehtiyacı var

Günəş enerjisi sistemləri elektrik enerjisini birbaşa cərəyan (DC) şəklində yaradır; sonra invertorlar tərəfindən bu enerji dəyişən cərəyan (AC) şəklində çevrilir. Lakin invertorlardan çıxan gərginlik nisbətən aşağıdır və şəbəkəyə ötürülmək üçün uyğun deyil.

Transformator aşağıdakı məqsədlər üçün lazımdır:

1.1 Şəbəkəyə qoşulma üçün gərginliyi yüksəltmək

Enerjinin itirməsini azaltmaq üçün elektrik enerjisi daha yüksək gərginlikdə ötürülməlidir. Gərginlik artdıqda cərəyan azalır ki, bu da xətt itkilərini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır.

Bu, enerjinin transformator stansiyalarına uzun məsafələr qət etməsi tələb olunan böyük günəş fermalarında xüsusilə vacibdir.

1.2 Ötürülmə səmərəliliyinin artırılması

Yüksək gərginlik səviyyələri aşağıdakıları azaldır:

• Rezistiv itki (I²R itkiləri)
• Kabelin istiləşməsi
• Ötürülmə xətlərində enerji iti

1.3 Şəbəkə uyğunluğunu təmin etmək

Transformatorlar günəş elektrik stansiyalarının bu şəbəkə tələblərinə uyğunlaşmasını təmin edir.

1.4 Elektrik izolyasiyası təmin etmək

Transformatorlar həmçinin günəş elektrik stansiyasını şəbəkədən izolyasiya edir ki, bu da təhlükəsizliyi yaxşılaşdırır və avadanlığı qısa qapanma və zirvə gərginliklərdən qoruyur.

2. Günəş elektrik stansiyalarında yükseldici transformator nədir?

Yükseldici transformator — gərginliyi daha aşağı səviyyədən daha yuxarı səviyyəyə qaldıran elektrik cihazıdır.

Günəş enerjisi sistemlərində adətən aşağıdakılar arasına quraşdırılır:
invertor çıxışı → transformator → açarlanma cihazları → şəbəkəyə qoşulma

Əsas funksiyalar:

• Gərginlik yüksəldilməsi (məsələn, 0,8 kV → 10 kV və ya 35 kV)
• Dəyişən günəş enerjisi istehsalı şəraitində sistemin sabitliyi
• Şəbəkəyə uyğunluq və sinxronizasiya
• Bəzi dizaynlarda harmonik azalmasına kömək

Günəş elektrik stansiyalarında istifadə olunan yayılmış transformator növləri:

• Yağla dolu transformatorlar (xarici fotovoltaik fermalar üçün ən geniş yayılmış növ)
• Platformda quraşdırılan transformatorlar (kompakt quraşdırmalar)
• Qutu tipli transformator stansiyaları (birləşdirilmiş transformator + açar cihazları + qoruma sistemi)

Jiangsu Unita Electric sizin günəş enerjisi sisteminiz üçün yuxarıda göstərilən bütün məhsulları təmin edə bilər və hamısı sizin tələblərinizə uyğun şəkildə fərdiləşdirilə bilər.

Yağla izolyasiyalı transformatorlar aşağıdakı səbəblərdən dolayı kommunal miqyaslı layihələrdə üstünlük təşkil edir:

• Yüksək Səmərəlilik
• Güclü Istiliyin Yayılması ：Yağ təbiəti Hava təbiəti
• Uzun xidmət müddəti : Jiangsu Unita yağla izolyasiyalı transformatorun xidmət müddəti 25 il üzəridir
• Əla yük artımı imkanı

3. Günəş elektrik stansiyalarında 10 kV və 35 kV

Günəş enerjisi layihəsində ən vacib dizayn qərarlarından biri toplama və yüksəldici sistemlər üçün düzgün gərginlik səviyyəsinin seçilməsidir.

3.1 10 kV Günəş Transformator Sistemləri

10 kV sistemləri aşağıdakılarda geniş istifadə olunur:

• Kiçik və orta ölçülü günəş enerjisi elektrik stansiyalarında
• Paylanmış fotovoltaik layihələrdə
• Sənaye və ya regional enerji sistemlərində

Tipik xüsusiyyətlər:

• Güc aralığı: 500 kVA – 2500 kVA
• Daha aşağı quraşdırma xərcləri
• Şəbəkəyə qoşulma daha sadədir
• Qısa məsafəli enerji ötürülməsi üçün uyğundur

Üstünlüklər:

• İlkin investisiya aşağıdır
• Təmizlənməsinin asanlığı
• Modullu günəş fermalarında çevik yerləşdirməyə imkan verir

Məhdudiyyətlər:

• 35 kV sistemlərinə nisbətən daha yüksək ötürülmə itkiyə səbəb olur
• Böyük ölçülü günəş fermaları üçün məhdud tutum

3.2 35 kV Günəş Transformator Sistemləri

35 kV sistemləri kommunal miqyaslı günəş enerjisi elektrik stansiyalarında geniş istifadə olunur.

Onlar adətən aşağıdakılarda rast gəlinir:

• Böyük torpaq üzərində quraşdırılmış günəş fermaları
• Dövlət şəbəkəsinə qoşulmuş bərpa olunan enerji stansiyaları
• Mərkəzləşdirilmiş fotovoltaik enerji stansiyaları

Tipik xüsusiyyətlər:

• Yüksək ötürmə səmərəliliyi
• Toplayıcı sistemlərdə (bir neçə invertorun birləşdirilməsi) istifadə olunur
• 110 kV və ya 220 kV şəbəkə transformator stansiyalarına yüksəldilmə

Üstünlüklər:

• Uzun məsafələrdə güc itkilərinin azalması
• Böyük miqyaslı enerji istehsalı üçün daha uyğun
• Hər MW üçün daha az transformator vahidi tələb olunur

Məhdudiyyətlər:

• Avadanlığın daha yüksək dəyəri
• Qoruma və dizayn tələblərinin daha mürəkkəb olması

10 kV və 35 kV arasındakı 3.3 əsas fərqlər

Xüsusiyyət	10 kV sistemi	35 kV sistemi
Tətbiq miqyası	Kiçik\/orta PV elektrik stansiyaları	İctimai miqyasda günəş enerjisi fermaları
Ötürmə Səmərəliliyi	ORTA	Yüksək
İnvestisiya Məzuniyyəti	Aşağı	Yüksək
Şəbəkəyə inteqrasiya səviyyəsi	Yerli paylayıcı şəbəkə	Yüksək gərginlikli ötürmə
Sistem Mürəkkəbliyi	Sadə	Irəli

4. Mərkəzləşdirilmiş və paylanmış günəş PV arxitekturası

Günəş enerjisi sistemləri ümumiyyətlə iki əsas arxitektura tipinə bölünür.

4.1 Paylanmış günəş enerjisi sistemləri

Paylanmış sistemlər adətən aşağıdakılarda quraşdırılır:

• Damlar
• Sənaye obyektləri
• Kiçik torpaqda quraşdırılan elektrik stansiyaları

Xüsusiyyətlər:

• Qısa enerji ötürülmə məsafəsi
• Aşağı gərginlik səviyyələri (tez-tez 10 kV və ya daha aşağı)
• Yerli istehlak və ya kiçik şəbəkəyə qoşulma

Transformatorların istifadəsi:

• Kiçik paylayıcı transformatorlar
• Tez-tez kompakt elektrik paylayıcı stansiyalarına inteqrasiya olunur

4.2 Mərkəzləşdirilmiş günəş enerjisi sistemləri

Mərkəzləşdirilmiş sistemlər çöllər və ya düzənliklər kimi açıq ərazilərdə yerləşən böyük miqyaslı günəş fermalarını nəzərdə tutur.

Xüsusiyyətlər:

• Yüksək güclü çıxış (onlarla–yüzlerlə ME)
• Elektrik paylayıcı stansiyalarına uzun məsafəli ötürülmə
• 35 kV toplayıcı sistemlərin istifadəsi

Transformatorların istifadəsi:

• Böyük tutumlu yüksəldici transformatorlar
• Bir transformator vahidinə birləşdirilən bir neçə invertor
• Yüksək gərginlikli şəbəkəyə qoşulma (110 kV/220 kV)

5. Günəş enerjisi transformatorlarının əsas funksiyaları

Günəş transformatorları yalnız gərginlik çevirmə cihazları deyil. Onlar fotovoltaik enerji sistemlərində bir neçə vacib rol oynayır.

5.1 Gərginlikin çevrilməsi

Əsas funksiya: invertor çıxışını şəbəkəyə uyğun gərginlik səviyyəsinə yüksəltmək.

5.2 Sistemin qorunması

Onlar avadanlığı aşağıdakılardan qoruyur:

• Aşırı yüklənmə şəraitindən
• Qısa şəbəkələr
• Gərginlik sıçramaları

5.3 Elektrik izolyasiyası

Onlar aşağıdakılar arasında təhlükəsiz ayrılığı təmin edir:

• Güneş enerjisi generasiya sistemi
• Şəbəkə şəbəkəsi

5.4 İstilik İdarəetməsi

Yağla soyudulan dizaynlar isti mühitlərdə, məsələn, səhralarda, istiliyi effektiv şəkildə daşıyaraq sabit işləməni təmin edir.

5.5 Şəbəkə sabitliyinin dəstəyi

Transformatorlar aşağıdakı zamanlar üçün gərginlik sabitliyini qorumağa kömək edir:

• Güneş şüalanmasının dalğalanması
• Yüklənmə dəyişiklikləri
• Şəbəkə pozuntuları

6. Günəş enerjisi layihəsi üçün doğru transformatorun seçilməsi üsulları

Doğru transformatorun seçilməsi sistem performansı və uzunmüddətli etibarlılıq üçün çox vacibdir.

Əsas seçim amilləri aşağıdakılardır:

6.1 Sistem tutumu (kVA / MVA)

Transformatorun ölçüsü invertor çıxışı və ümumi elektrik stansiyasının tutumuna uyğun olmalıdır.

6.2 Gərginlik səviyyəsi

• kiçik paylanmış sistemlər üçün 10 kV
• xidmət miqyaslı günəş fermaları üçün 35 kV

6.3 Mühit şəraiti

Açıq hava FV elektrik stansiyaları üçün vacibdir:

• Yüksək temperatur bölgələri
• Səhra şəraitləri
• Sağlamlığına görə dəniz sahili bölgələri
• Dəniz səviyyəsindən yüksək yerləşdirilmiş qurğular

7. Tez-tez verilən suallar – Günəş enerjisi transformatorları

Günəş enerjisi transformatorunun gərginliyi nə qədərdir?

Çoxluqda günəş transformatorları 10 kV və ya 35 kV kimi orta gərginlik səviyyələrində işləyir, bu da elektrik stansiyasının ölçüsündən asılıdır.

Niyə günəş fermaları 35 kV transformatorlarından istifadə edir?

Çünki daha yüksək gərginlik ötürülmə itki-lərini azaldır və böyük miqyaslı günəş fermalarında səmərəliliyi artırır.

10 kV transformatorları günəş elektrik stansiyalarında istifadə edilə bilərmi?

Bəli, lakin əsasən kiçik və orta miqyaslı paylanmış günəş layihələrində istifadə olunur.

Günəş fotovoltaik sistemlərində hansı tip transformatorlardan istifadə olunur?

Xidmət miqyaslı günəş fermalarında ən çox yağla soyudulan yüksəldici transformatorlardan istifadə olunur.

Günəş transformatorunun ömrü nə qədərdir?

Adətən, ömrü 20 ildən çoxdur. Jiangsu Unita məhsullarını seçə bilərsiniz; onların ömrü 25 ildən çoxdur.

Transformatorun gərginliyi fərdiləşdirilə bilərmi?

Bəli, əlbəttə. Gərginlik layihənizə uyğun olaraq fərdiləşdirilə bilər.

Nəticə

Transformatorlar hər bir günəş enerjisi sistemində vacib komponentlərdir və effektiv gərginlik çevrilməsini, şəbəkəyə inteqrasiyanı və sistemin sabitliyini təmin edir.

10 kV və 35 kV sistemləri arasındakı seçim layihənin miqyasına görə müəyyənləşir:

• paylanmış və orta ölçülü günəş enerjisi layihələri üçün 10 kV
• böyük istifadəçi miqyaslı günəş fermaları üçün 35 kV

EPC müqaviləçiləri, layihə inkişaf etdiriciləri və enerji şirkətləri üçün transformator seçimi performansı optimallaşdırmaq və uzunmüddətli xərcləri azaltmaq üçün çox vacibdir.