Күн энергиясы микросаясатының трансформаторлық станциясын жобалау: инвертордан шығатын қуаттан желіге дайын қуатқа дейін

Küн энергиясының микросаясаты өзінің ең әлсіз электрлік байланысы бойынша тіршілік етеді немесе өледі. Кернеуді көтеретін трансформаторлық станция сирек ең көрінетін компонент болып табылады, бірақ ол массивтің өзара байланысу нүктесінде тұрақты қуат беруін және желі жоғалған кезде аралдық режимде жұмыс істеу қабілетін анықтайды.

Жинау және кернеуді көтеру реті.

Инверторлар 480 В немесе 600 В тұрақты токта айнымалы ток шығарады. Осы төмен кернеулі қуатты субстанцияға немесе PCC-ге жеткізілмейінше орта кернеуге дейін көтеру керек — әдетте 13,8 кВ, 24,9 кВ немесе 34,5 кВ. Әрбір инвертор блогы немесе тобы арнайы кернеуді көтеретін трансформаторға қосылады, ол жиі қорап тәрізді субстанцияға орналастырылады. Бұл ретті дұрыс құру — трансформаторды белсенді дизайн элементі ретінде қарау керек, оны пассивті каталогтағы зат ретінде емес.

Өлшемдеу және трансформаторды таңдау.

Kengi qatelik — inverterlerdin nominal quattıryshylyqy degerlerin qosyp, eń jaqyn standart kVA oltirysyna taptırmaq. Sanoqta inverterlerdin AC quattıryshylyqy qosyndysynan 10–20% artyp turatyn transformator tandalady, sondai etip kunej sariqtyq zhetisleri menen bulut shygyrynyng taqyrpylyqy tasiylysynda quattıryshylyqty qabyl etse bolady. Maydyly transformatorlar ushin juktelu 80% ten aspauy kerek, sebebi kundeliktik jylytylyp-salqyndaytu kozgaltysynda izolyatsiyanyng agharuyn basqarady. Maydyly transformatorlar ulken jerde ornatylgan bloklar ushin ekonomikalıq tandalys bolyp qalady, sebebi olardyng bastapqy quny az, al jylytqyshylyqy qabyl etu qabiletteri quru tiptegi analogtarına qaraǵanda jaqsy. Mańyzdy: step-up islemi — step-down islemine kerisine qaytarılǵan islem emes: shynalyqta, otkizgiwshi oramy, tap oreni menen topraqtauy quramysy eksporttaıdyq shartlaryna saylyp tekserilui kerek, biraq ony qabyl etip almaydy. Sonmen, kunej mikrotorabyzda transformator stansiyasy cyklik kebeytildi juktelu ushin belgilengen transformatordy talap etedi, tuwrıqtanbas juktelu emes.

Qorǵau menen topraqtauy.

IEEE 1547 DER-дің жоғарылатқыш трансформаторларын EPS жағында жерленген конфигурацияны сақтауды және осы жерленуді аралдық режимде де сақтауды талап етеді. Токтың артуы мен жерге қосылу ақауы релелері (50/51, 50N/51N) инвертордың аралданбау функцияларымен координацияланады; трансформатор ақауларды төтенше үзіліссіз жұмыс істеу үшін жеткілікті уақыт бойы шыдай алуы керек, бұл төменгі деңгейдегі қорғаныс қажеттіліктерді орындай алады және қате сипаттағы өшірулер болмайды.

Ашық алаңдағы корпус, жылулық дизайн және сыртқы әсерлерден қорғану.

Күн көзінің, тозаңның және температураның тербелістеріне ұшырайтын қорап тәрізді трансформаторлық подстанция үшін ЖЖ және ТЖ бөлімдерінде IP54 — тәжірибелік негізгі деңгей болып табылады; май ыдыстары мен маңызды тығыздағыштар IP68 деңгейін талап етуі мүмкін. Жылулық дизайн IP санына қарағанда да маңызды: оптималды радиаторлармен, төменгі деңгейлі желдетумен және ТЖ бөлімінің көлеңкеленуімен жабдықталған ONAN салқындату жүйесі жазғы пиктер кезінде жоғарғы май температурасының көтерілуін шектеуі керек. Су айдынындағы немесе тозаңды аймақтарда коррозияға төзімді қаптамалармен жабдықталған IP65 корпуслары жиі қажет болады.

Техникалық сипаттамадан сатып алу тапсырысына дейін.

Сенімді сатып алу процесі — бұл тек бірлікке келтірілген бағамен емес, сонымен қатар кВА, кернеу қатынасы, импеданстылық, векторлық топ, реттеу диапазоны, жоғалтулар, қорғаныс функциялары мен корпус рейтингін анықтайтын техникалық сипаттамадан басталады. Техникалық сәйкестікті коммерциялық шарттармен бірге бағалау керек, ал зауытта қабылдау сынақтары — қалыпты сынақтар, температураның көтерілуін тексеру және қорғаныс релелерін реттеу — жеткізуден бұрын куәландырылуы немесе құжатталауы тиіс. Бұл — Zhongmeng компаниясының S20/S22 жоғары тиімділікті майлы трансформаторлық платформалары мен фотожарықтық қораптық трансформаторлық станциялары сияқты интеграцияланған майлы трансформатор мен қосқыш қондырғыларын өндіретін тәрбиелі тұтынушының параметрлер кестесі мен іске қосылған күн энергиясы микросеті трансформаторлық станциясы арасындағы аралықты қысқартуын көрсететін орын. Кернеуді көтеретін станция — бұл тауар емес; бұл айнымалы көзбен, болжанатын жұмыс режимін күтетін желі арасындағы бақыланатын интерфейс.

Жабдық қабаттары және сатып алуға дейінгі растау.

Жоғарылату тізбегі үш жабдық қабатына бөлінеді, және әрбір қабатты сатып алу тапсырысын берер алдында техникалық сипаттамада құпияландыру керек.

1-қабат — Инвертор және төмен кернеу жағы

Инверторлар 480 В немесе 600 В айнымалы ток шығысын береді, және әрбір инвертор блогы немесе тобы осы деңгейде орналасқан арнайы жоғарылату трансформаторын қоректендіреді.

2-қабат — Орташа кернеуді жинау

Төмен кернеуді қуаты әдетте қорап тәрізді трансформаторлық станция ішінде 13,8 кВ, 24,9 кВ немесе 34,5 кВ-ға көтеріледі, одан кейін ол трансформаторлық станцияға немесе PCC-ге (қосылу нүктесіне) түседі.

3-қабат — Трансформаторлық станция және қосылу нүктесі

Бұл қабат IEEE 1547 стандарты талап ететін EPS жағындағы жерлендірілген конфигурацияны, 50/51 және 50N/51N релелерін және айнымалы көзінің торға болжанатын сияқты көрінуі керек болатын интерфейсті қамтиды.

Тексеру тізімінің 1-ші пункты — Тақташа және электрлік параметрлер

кВА рейтингі инверторлардың айнымалы ток рейтингтерінің қосындысынан 10–20% жоғары болуы керек, сонымен қатар кернеу қатынасы, импеданстылық және векторлық топ.

Тексеру тізімінің 2-ші пункты — Тап диапазоны және жоғалту кепілдігі

Shyғыс жағдайлары үшін тексерілген диапазон, басқа төмендетілген жұмыс режимінен болжанған емес, сипаттамада кепілденген жоғалтулар көрсетілген.

Тексеру тізімінің 3-ші тармағы – Қорғану функциялары мен координация

Артық ток пен жерге құйылу релелері (50/51, 50N/51N) инвертордың аралды режимде жұмыс істеуін болдырмауымен координацияланған, ал апатты ұстау уақыты төменгі деңгейдегі апатты жою үшін жеткілікті.

Тексеру тізімінің 4-ші тармағы – Корпус, салқындату және сынақ нәтижелері

Жоғары кернеу мен төмен кернеу бөлімдері үшін базалық деңгей – IP54, май ыдыстары мен маңызды тығыздағыштар үшін – IP68, жағалаулы немесе көп тозаңды аймақтарда – IP65, ONAN салқындату жүйесі, сонымен қатар бақыланған жалпы сынақтар, температураның көтерілуін тексеру және реле калибрлеу.

Қолданылатын жағдайлар мен жабдықтардың сәйкестігі.

Ескерту: жоғарыдағы талаптар мен конфигурациялар бұл мақаладағы техникалық тармақтардан алынған; сатушының модельдері мәтінде аталған S20/S22 майлы трансформаторлық платформаларға сәйкес келеді.

Сұрақтарға жауаптар.

Неге трансформаторды инверторлардың номиналдық қуаттарының қосындысынан жоғары етіп таңдайды?

Паспорттағы номиналдық қуаттарды қосып, ең жақын стандартты кВА мәнін таңдау – кең тараған қате. Саладағы тәжірибе инверторлардың айнымалы токтық номиналдық қуаттарының қосындысынан 10–20% артық трансформатор таңдауды ұсынады, бұл күн сәулесінің шыңдарын және бұлттың шетінің әсерін сіңіруге мүмкіндік береді.

Неге майлы трансформатордың жүктемесін 80%-ға дейін шектейді?

Күнделікті жылу циклы кезінде изоляцияның қартайуын басқару үшін. Жоғарылатылған кернеу режимі – бұл циклдық асырмалы жүктеме, тұрақты негізгі жүктеме емес, сондықтан маймен суытылатын құрылғыларда жүктеме 80% немесе одан төмен болуы керек.

Төмендеткіш трансформаторды жоғарылатқыш ретінде кері қосуға бола ма?

Жоқ. Шығыс шарттары үшін орамдардың электрленуі, таптардың орналасуы және топырақтау тек кері қосылған төмендеткіш трансформатордың қолданылуына сүйеніп қоймай, тексерілуі тиіс.

IEEE 1547 стандарты қандай топырақтау және қорғау талаптарын қойады?

EPS жағындағы топырақталған конфигурация аралық режімде де сақталуы керек. Ток артысуы мен жерге құлау релелері (50/51, 50N/51N) инвертордың аралық режімнен шығуын қамтамасыз етуге ыңғайланады, ал трансформатор төменгі деңгейдегі қорғаудың асығыс өшіруінсіз ақауларды шыдай алуы керек.

Ашық аспанда орнатылатын қораптық трансформаторлық подстанция қандай кіру дәрежесі мен суыту бағалауын көрсетуі керек?

Жоғары және төмен кернеу бөлімдері үшін практикалық негіз ретінде IP54, май ыдыстары мен маңызды сақтандырғыштар үшін IP68. Оптималдандырылған радиаторлар, төменгі деңгейлі желдету және төмен кернеу бөліміндегі көлеңке қолданылуы арқылы ONAN суыту жүйесі жазғы шыңдар кезінде жоғарғы май температурасының көтерілуін шектеулер ішінде ұстайды; теңіз жағалауындағы немесе әртүрлі тозаңды аймақтардағы объектілер үшін коррозияға төзімді қаптаулары бар IP65 қорғаныс дәрежесінің корпусы жиі қажет болады.