EN
Off-grid-järjestelmän muuntajan ostaminen ei ole pelkkää oikean kVA-luokituksen valintaa ja alhaisimman hinnan löytämistä.
Off-grid-järjestelmässä on erilaiset käyttöolosuhteet kuin perinteisessä verkkoliitetyssä sähköjärjestelmässä. Muuntaja saattaa toimia yhdessä aurinkosähköinvertterin, akkuenergianvarastojärjestelmän, vaihtuvien kuormien, rajoitetun oikosulkuvirran, korkean ympäröivän lämpötilan, pölyn, kosteuden tai syövyttävien ympäristöjen kanssa.
Näiden olosuhteiden tarkistamatta jättäminen ja standardimuuntajan valinta voivat johtaa liialliseen lämpenemiseen, eristeen ikääntymiseen, turhauttaviin suojakatkaisuihin tai muuntajan ennenaikaiseen vikaantumiseen.
Ennen tilauksen tekemistä varmista, että muuntajatoimittajasi pystyy selkeästi vastaamaan seuraaviin viiteen kysymykseen.
Kaksi off-grid-hanketta, kaksi täysin erilaista tulosta
Länsi-Afrikassa sijaitseva off-grid-hankkeessa valittiin standardimuotoinen kuivamuuntaja pääasiassa sen alhaisemman ostohinnan vuoksi. Muuntaja asennettiin maanaliseen sähköhuoneeseen. Useiden kuukausien käytön jälkeen liiallinen lämpö aiheutti eristeen heikkenemisen ja muuntajan vaurioitumisen. Korvausmuuntajan hankinta, kansainvälinen kuljetus ja hankkeen pysähtyminen aiheuttivat merkittäviä lisäkustannuksia.
Toisessa Itä-Afrikassa sijaitsevassa aurinkomikroverkkohankkeessa ostaja määritteli selkeästi käyttöympäristön, jäähdytystavan, korroosiosuojauksen ja invertteriin liittyvät vaatimukset tarjousvaiheessa. Valittu muuntaja oli alun perin kalliimpi, mutta hanke saavutti vakaa pitkäaikaisen toiminnan huomattavasti pienemmällä huoltoriskillä.
Erot eivät johtuneet pelkästään muuntajien hinnasta. Ne johtuivat kysymyksistä, jotka esitettiin ennen tilauslomakkeen täyttämistä.
Miksi muuntajien valinta on tärkeää off-grid-hankkeissa?
Perinteisessä verkkoliitetyssä järjestelmässä sähköverkko toimii yleensä vahvana virranlähteenä, jonka oikosulkukyky on suhteellisen korkea.
Verkkoon liittämätön järjestelmä eroaa tästä.
Virranlähde voi olla aurinkoinvertteri, akkuinvertteri, dieselgeneraattori tai useiden lähteiden yhdistelmä. Invertteripohjaisilla järjestelmillä voi olla erilaiset harmoniset ominaisuudet ja paljon pienempi oikosulkuvirta kuin sähköverkolla.
Saman aikaa monet verkkoon liittämättömät hankkeet asennetaan etäisille paikoille, joissa huolto ja vaihto ovat kalliita.
Tästä syystä muuntajan valinnassa tulee ottaa huomioon paljon enemmän kuin nimellisteho.
Sinun tulee arvioida:
• Käänteistoiminnon yhteensopivuus
• Harmoninen kuormitus
• Muuntajan vektoriryhmä
• Tyhjäkäynti- ja kuormitushäviöt
• Oikosulkuvastus
• Suojauksen koordinaatio
• Ympäristön lämpötila
• Kotelo ja korroosiosuojaus
• Asennusympäristö
• Sovellettavat standardit ja sertifikaatit
Tässä ovat viisi kysymystä, jotka sinun tulisi esittää ennen tilausta.
1. Onko muuntaja asennettu invertterin puolelle vai kuorman puolelle?
Tämä on yksi ensimmäisistä kysymyksistä, jotka sinun tulee selventää muuntajan valmistajan kanssa.
Monissa off-grid-auringon- ja akkujärjestelmissä muuntaja on kytketty suoraan invertteriin. Toisin kuin perinteinen sähköverkkolähde, invertteri voi aiheuttaa harmonisia virtoja ja korkeataajuista kytkentäkomponenttia.
Nämä olosuhteet voivat lisätä muuntajan lisähäviöitä ja lämpötilan nousua.
Siksi invertterin puolelle käytettävän muuntajan arviointiin tulisi käyttää todellisia invertterin ulostulomääritteitä eikä sitä vain valita perinteisen jakelumuuntajan mukaisesti.
Mitä sinun tulisi kysyä toimittajalta?
Kysy:
"Onko tämä muuntaja sopiva kytkettäväksi invertterin ulostuloon? Vahvistakaa, ole hyvä, odotetut harmoniset olosuhteet ja toimittakaa asiaankuuluva lämpötilan nousun tai suunnittelun varmentamistiedot."
Yleinen toimittajan vastaus
"Kyseessä on standardimuuntaja, joka täyttää kansallisen standardin."
Tämä vastaus ei välttämättä riitä.
Yleisen muuntajastandardin noudattaminen ei automaattisesti tarkoita, että muuntajaa on arvioitu kaikkiin invertterisovelluksiin.
Teidän seuraavakysymyksenne
Kysy toimittajalta:
"Vahvistakaa, että muuntajan suunnittelu soveltuu projektissamme määriteltyyn invertterin lähtöaaltoon ja harmoniseen kuormitukseen."
Jos invertterin valmistaja tarjoaa harmonisen virran tiedot, kokonaisharmonisen värähtelyn (THD) tiedot, kytkentätaajuuden tai muuta asiaankuuluvaa tietoa, lähetä nämä tiedot muuntajan valmistajalle tarjousvaiheessa.
Älkää odottako, kunnes muuntaja on jo valmistettu.
2. Mikä on muuntajan vektoriryhmä?
Muuntajan vektoriryhmä on toinen tärkeä parametri, joka on vahvistettava ennen tilausta.
Yleisiä vektoriryhmiä ovat:
• Dyn11
• Yyn0
• YNd11
• Dd0
Kuitenkin oikea kytkentäryhmä riippuu järjestelmän suunnittelusta.
Verkosta eristetyn järjestelmän tapauksessa on otettava huomioon invertterin konfiguraatio, nollapistevaatimukset, maadoitustapa, suojajärjestelmä sekä muuntajan ja alapuolisten kuormien välinen liitos.
Kolmiokytkentä voi myös tarjota reitin kolminkertaisille harmonisille virroille ja estää näiden komponenttien ilmestyminen suoraan muuntajan toiselle puolelle. Tämä kuitenkin ei ei tarkoita, että Dyn11-kytkentäryhmä on automaattisesti oikea valinta kaikissa verkosta eristetyissä projekteissa.
Mitä sinun tulisi kysyä toimittajalta?
Kysy:
"Vahvistakaa muuntajan kytkentäryhmä ja selittäkää, miten nollapiste ja maadoitusjärjestely tulisi toteuttaa verkosta eristetyssä järjestelmässämme."
Yleinen toimittajan vastaus
"Kytkentä on tähtikolmiokytkentä."
Tämä kuvaus on liian epämääräinen ostosspesifikaatioksi.
Teidän seuraavakysymyksenne
Pyytäkää toimittajaa antamaan tarkka kytkentäryhmä, esimerkiksi:
"Määriteltävä kytkentäryhmä teknisessä tietolehdessä esimerkiksi Dyn11, Yyn0 tai muu tarkka merkintä."
Varmista myös seuraavat:
• Mikä puoli on Delta?
• Mikä puoli on Tähti?
• Onko neutraaliterminaali vaadittu?
• Missä neutraalipiste on maadoitettu?
• Kuinka maadoitusjärjestelmä koordinoi toimintaansa invertterin kanssa?
Vektoriryhmä on vahvistettava osana koko sähköjärjestelmän suunnittelua, ei valittava pelkästään sen takia, että se on yleisesti käytössä.
3. Mikä ovat todelliset tyhjäkäynti- ja kuormitushäviöt?
Muuntajan hyötysuhde on erityisen tärkeä off-grid- ja aurinkoenergiasovelluksissa.
Muuntaja kuluttaa energiaa myös silloin, kun kuorma on hyvin pieni, koska sen ytimessä esiintyy häviöitä.
Tämä on erityisen tärkeää järjestelmissä, jotka toimivat 24/7, mutta joissa keskimääräinen kuorma on suhteellisen alhainen.
Esimerkiksi aurinkoenergian ja akkujen yhdistelmään perustuva mikroverkko saattaa aiheuttaa suurta kuormitusta päivällä, mutta yöllä vain välttämättömiä kuormia. Muuntaja kuluttaa sähköä edelleen myös silloin, kun kuorma on pieni.
Usean vuoden aikana nämä tappiot voivat muodostua merkittäväksi osaksi projektin käyttökustannuksista.
Mitä sinun tulisi kysyä toimittajalta?
Sen sijaan että kysyttäisiin:
"Onko tämä energiansäästävä muuntaja?"
Pyydä todellisia lukuja:
"Ole hyvä ja anna takattu tyhjäkäyntitappio ja kuormitustappio ehdotetulle muuntajalle sekä määritä sovellettava tehoeffektiivisyys- tai energiatehokkuusstandardi."
Projekteissa, joissa käytetään kiinalaisia standardeja, vahvista sovellettava versio ja kapasiteettiluokka standardista GB 20052 eikä riitä yleinen väite siitä, että muuntaja on "energiatehokas".
Yleinen toimittajan vastaus
"Meidän muuntajamme on energiansäästävä malli."
Tämä ei anna sinulle riittävästi tietoa eri toimittajien vertailuun.
Teidän seuraavakysymyksenne
Pyydä:
• Nimelliskapasiteetti
• Tyhjäkulutus
• Kuormitushäviö
• Tyhjäkulku
• Impedanssijännite
• Tehokkuus tai sovellettava energiatehokkuusluokitus
• Testaus- tai tavanomainen testausdokumentaatio
Voit sitten vertailla toimittajia todellisten teknisten tietojen perusteella eikä pelkästään ostohinnan perusteella.
4. Mikä on oikosulkuvastus ja vastaako se invertteriä?
Oikosulkuvastus on erityisen tärkeä invertteripohjaisissa verkkorisakkaissa järjestelmissä.
Perinteinen sähköverkko voi tarjota suuren vikavirran. Invertteripohjainen virtalähde voi tarjota huomattavasti pienemmän vikavirran sen ohjausstrategian ja suojauksen asetusten mukaan.
Tämä ero voi vaikuttaa suojauksen koordinointiin.
Jos muuntajan impedanssi ja järjestelmän konfiguraatio johtavat riittämättömään vikavirtaan, alapuoliset suojalaitteet eivät ehkä toimi odotetulla tavalla tietyissä vikatilanteissa.
Toisaalta liian alhainen impedanssi voi lisätä oikosulkuvirtaa ja aiheuttaa suurempaa rasitusta sähkölaitteille.
Siksi muuntajan impedanssia tulisi arvioida yhdessä koko järjestelmän kanssa.
Mitä sinun tulisi kysyä toimittajalta?
Kysy:
"Vahvista muuntajan oikosulkuvastus ja tarkista, onko se yhteensopiva invertterin suurimman vikavirran kestämyyden ja projektin suojauksien asetusten kanssa."
Yleinen toimittajan vastaus
"Vastus on tämän muuntajakapasiteetin standardiarvo."
Se ei ehkä riitä verkkoon kytkemättömälle projektille.
Teidän seuraavakysymyksenne
Anna muuntajan valmistajalle:
• Invertterin nimellisvirta
• Suurin vikavirta
• Oikosulkuvirran kesto
• Sähkövaihteisen lähtöjännitteen
• Muuntajan nimelliskapasiteetti
• Alapuolella olevan suojalaitteen tiedot
• Johtimen pituus ja koko, jos soveltuu
Pyydä sitten muuntajan toimittajaa tai sähköjärjestelmän insinööriä tarkistamaan suojauksen koordinaatio.
Muuntajaa tulisi arvioida osana kokonaista verkkorakenteista sähköjärjestelmää, ei eristettynä laitteena.
5. Mitkä ovat IP- ja korroosiosuojauksen vaatimukset?
Monet verkkorakenteiset hankkeet sijaitsevat ympäristöissä, joiden käyttöolosuhteet ovat paljon vaativampia kuin sisäisissä kaupallisissa rakennuksissa.
Esimerkkejä ovat:
• Etäiset afrikkalaiset hankkeet
• Aavikkojen aurinkovoimalat
• Trooppiset mikroverkot
• Rannikkoasennukset
• Kaivostojen
• Maatalousprojektit
• Ulkoiset akkuenergian varastointijärjestelmät
• Kaukana sijaitsevat teollisuustilat
Pöly, kosteus, suolahöyry, sade, hyönteiset ja korkea ympäröivä lämpötila voivat kaikki vaikuttaa muuntajan luotettavuuteen.
Jos muuntaja asennetaan ulos, sen kotelointi ja lisävarusteet tulisi valita todellisten ympäristöolosuhteiden mukaan.
Mitä sinun tulisi kysyä toimittajalta?
Kysy:
"Ole hyvä ja anna kotelon IP-luokitus, korroosiosuojausjärjestelmä, pinnoitusspesifikaatio ja suositellut ympäristöolosuhteet pitkäaikaiseen ulkokäyttöön."
Jos hanke sijaitsee rannikkoalueella tai erityisen korroosioaltisessa ympäristössä, pyydä tarkempaa tietoa pinnoitusjärjestelmästä ja liittyvistä korroosiotesteistä.
Yleinen toimittajan vastaus
"Muuntaja soveltuu ulkokäyttöön."
Jälleen kerran tämä on liian yleistä.
Teidän seuraavakysymyksenne
Pyydä toimittajaa määrittämään:
• IP-luokitus
• Korroosioluokka tai pinnoitusjärjestelmä
• Maalin/pinnoituksen paksuus
• Suolapirskaustestiin liittyvät tiedot, jos sellaisia on
• Ympäristön lämpötilavaihteluväli
• Kosteusvaatimukset
• Korkeusrajoitukset
• Ulkoasennusten vaatimukset
Hankkeissa, joissa ympäristöolosuhteet ovat ankaria, ympäristönsuojelu tulee sisällyttää tekniseen eritelmään ennen tarjouksen lopullistamista.
Verkkoon kytkemättömän muuntajan ostotarkistuslista
Ennen tilauslomakkeen täyttämistä pyydä muuntajan valmistajaa antamaan kirjalliset vastaukset seuraaviin kysymyksiin.
Kohde |
Mitä kysyä toimittajalta |
Käänteistoiminnon yhteensopivuus |
Onko muuntaja soveltuva invertterin lähtöön ja odotettuihin harmoniseen olosuhteisiin? |
Vektoriryhmä |
Mikä on tarkka vektoriryhmä, esimerkiksi Dyn11 tai Yyn0? |
Nolla- ja maadoituspisteet |
Miten muuntajan nollapiste on maadoitettava? |
Tyhjäkulutus |
Mikä on taattu tyhjäkäyntihäviö? |
Kuormitushäviö |
Mikä on taattu kuormitushäviö nimelliskuormituksessa? |
Hyötysuhdetandardi |
Mikä energiatehokkuusstandardi ja sen versio ovat voimassa? |
Oikosulkuvastus |
Mikä on impedanssijännite, ja onko se tarkistettu invertterin oikosulkuvirtakyvyn kanssa? |
Suojauksen koordinaatio |
Onko muuntaja arvioitu yhdessä projektin suojausjärjestelmän kanssa? |
IP-luokitus |
Mikä on koteloituksen suojaluokka? |
Korroosiosuoja |
Mitä pinnoitetta tai korroosionsuojajärjestelmää käytetään? |
Ympäristöehdot |
Mikä ovat maksimilämpötila-, kosteus- ja korkeusrajoitukset? |
Testaus |
Mitkä tavanomaiset ja tyyppikokeet ovat saatavilla? |
Mitkä asiakirjat tulisi pyytää ennen tilausta?
Ammattimainen muuntajatoimittaja pitäisi pystyä tarjoamaan teknistä dokumentaatiota tuotannon aloittamisen ennen.
Projektin mukaan voit pyytää:
1. Muuntajan tekninen tiedotiedosto
2. Yleissijaintipiirustus
3. Nimikilven tiedot
4. Tyhjäkäyntihäviö- ja kuormitushäviötiedot
5. Impedanssijännite
6. Vektoriryhmä
7. Lämpötilan nousutiedot
8. Tavallisen testin raportti
9. Tyyppitestiraportti, mikäli sovellettavissa
10. Eristystestitiedot
11. Kotelo- ja korroosiosuojatiedot
12. Soveltuvat todistukset ja vaatimustenmukaisuusasiakirjat
Kansainvälisissä projekteissa on myös vahvistettava paikallisessa tullinvalvonnassa, sähköverkkoon liittämisessä, sertifiointissa ja projektin hyväksynnä vaadittavat asiakirjat.
Afrikassa sijaitsevissa projekteissa vaatimukset voivat vaihdella maan ja projektin mukaan. Älä oleta, että yksi sertifiointipaketti soveltuu automaattisesti kaikkiin maihin.
Halvin muuntaja ei aina ole edullisin vaihtoehto
Vertaillessa muuntajatarjouksia monet ostajat katsovat vain kolmea lukua:
kVA + jännite + hinta.
Off-grid-projektissa tämä lähestymistapa voi olla riskiallinen.
Alhaisemman ostohinnan muuntaja saattaa sisältää:
• Korkeammat tyhjäkäyntihäviöt
• Korkeammat kuormitushäviöt
• Vähemmän sopivan jäähdytyksen
• Riittämättömän ympäristönsuojelun
• Virheellisen vektoriryhmän
• Huonon yhteensopivuuden invertterin kanssa
• Tekninen dokumentaatio on riittämätön
Hieman korkeampi alkuinvestointi voi joskus vähentää pitkän aikavälin energiahäviöitä, huoltokustannuksia, käyttökatkoja ja vaihtotarpeen riskejä.
Oikea kysymys ei ole:
"Mikä muuntaja on halvin?"
Se on:
"Mikä muuntaja on teknisesti sopiva kokonaiselle verkkoon kytkemättömälle järjestelmälle ja tarjoaa alhaisimman kokonaiskustannuksen käyttöiän aikana?"
Lopullinen tarkistuslista: 5 kysymystä ennen tilausta
Ennen kuin allekirjoitat verkkoon kytkemättömän jakelumuuntajan ostotilauksen, varmista, että sinulla on kirjalliset vastaukset näihin viiteen kysymykseen:
1. Onko muuntaja sopiva invertterin lähtöön?
Vahvista harmonisten säröjen olosuhteet, lämpötilan nousu, eristysrakenne ja invertteriyhteensopivuus.
2. Mikä on tarkka vektoriryhmä?
Älä hyväksy epämääräisiä kuvauksia, kuten "tähti-kolmiokytkentä." Vahvista tarkka kytkentäryhmä ja maadoitustapa.
3. Mikä on todellinen muuntajan tehohäviö?
Pyydä takattuja tyhjäkäyntihäviöitä ja kuormitushäviöitä eikä hyväksy yleistä ilmaisua "energiansäästävä".
4. Onko impedanssi yhteensopiva invertterin ja suojajärjestelmän kanssa?
Tarkista oikosulkupiirin impedanssi ja suojakoordinaatio käyttämällä todellista invertterin vikavirtakykyä.
5. Kestääkö muuntaja asennusympäristön vaatimukset?
Vahvista IP-luokitus, korroosiosuojaus, ympäröivän ilman lämpötila, kosteus, korkeus merenpinnasta ja muut paikan ominaisuudet.
Hyvä muuntajan ostaminen alkaa oikeilla teknisillä kysymyksillä – ei alhaisimmalla tarjouksella.
Jos hankit jakelumuuntajaa off-grid-aurinko-, mikroverkko-, teollisuus- tai etävirtahankkeeseen, anna muuntajavalmistajalle vaadittu kapasiteetti, jännite, invertterimalli, asennusympäristö ja sovellettavat standardit ennen lopullisen tarjouksen pyytämistä. Tämä mahdollistaa toimittajan suosituksen muuntajakonfiguraatiosta todellisten hankkeen vaatimusten perusteella eikä standardimallin perusteella.
