Күн энергиясы жүйесі үшін трансформатор дегеніміз не? (10 кВ және 35 кВ түсіндірілген)

Күн энергиясы жүйесі үшін трансформатор – бұл фотогальваникалық (ФГ) электр станцияларының өндірілетін электр энергиясын қуат желісіне беруін қамтамасыз ететін маңызды электр құрылғысы. Себебі күн сәулесінің панельдері мен инверторлар төмен кернеудегі электр энергиясын өндіреді, әдетте 0,4 кВ немесе 0,8 кВ деңгейінде, осы кернеуді беру алдында орта немесе жоғары кернеу деңгейлеріне, яғни 10 кВ, 35 кВ, 110 кВ немесе одан да жоғары деңгейге көтеру қажет.

Трансформаторларсыз күн энергиясын ұзақ қашықтыққа тиімді беруге немесе желіге қауіпсіз интеграциялауға болмайды.

Қазіргі заманғы қуатты күн энергиясын пайдаланатын жобаларда, әсіресе жерге орнатылған күн электр станцияларында ең көп таралған конфигурациялар мыналарға қатысты:

орташа қуатты жүйелер үшін 10 кВ тарату трансформаторлары

ірі күн электр станциялары үшін 35 кВ көтергіш трансформаторлар.

Цзянсу Юнита Электрик зауытының шығаратын 10 кВ немесе 35 кВ күн трансформаторлары сіздің жобаңызға сәйкес келеді; олардың қуаты жоғары және төмен кернеу жағында да реттеледі.

1. Күн энергиясы жүйелеріне неге трансформаторлар қажет?

Күн энергиясы жүйелері тұрақты ток (DC) түрінде электр энергиясын өндіреді, одан кейін инверторлар арқылы ол айнымалы токқа (AC) айналады. Алайда, инвертордан шығатын кернеу салыстырмалы түрде төмен болады және желіге беруге қолайлы емес.

Трансформатор келесі мақсаттар үшін қажет:

1.1 Желіге қосу үшін кернеуді көтеру

Энергияны жоғары кернеуде беру керек, себебі бұл энергия шығынын азайтады. Кернеу көтерілген кезде ток төмендейді, бұл желідегі шығындарды қатты азайтады.

Бұл қуатты астық станцияларына ұзақ қашықтыққа жеткізу керек болған кезде, яғни үлкен күн энергиясының фермаларында ерекше маңызды.

1.2 Тасымалдау тиімділігін жақсарту

Жоғары кернеу деңгейлері төмендетеді:

• Кедергілік шығындар (I²R шығындар)
• Кабельдің қызуы
• Тасымалдау желілеріндегі энергия шығыны

1.3 Ауытқу торабымен сәйкестікті қамтамасыз ету

Трансформаторлар күн энергиясын өндіретін электр станцияларының осы торап талаптарына сай келуін қамтамасыз етеді.

1.4 Электрлық изоляцияны қамтамасыз ету

Сондай-ақ трансформаторлар күн энергиясын өндіретін электр станциясын тораптан бөледі, бұл қауіпсіздікті жақсартады және жабдықты ақаулар мен кернеу шығуларынан қорғайды.

2. Күн энергиясын пайдаланатын электр станцияларында көтергіш трансформатор дегеніміз не?

Көтергіш трансформатор — бұл кернеуді төмен деңгейден жоғары деңгейге көтеретін электр құрылғысы.

Күн энергиясын пайдаланатын электр жүйелерінде ол әдетте мыналардың арасына орнатылады:
инвертор шығысы → трансформатор → қосқыш құрылғылары → желіге қосылу

Негізгі функциялар:

• Кернеуді көтеру (мысалы, 0,8 кВ → 10 кВ немесе 35 кВ)
• Күн энергиясын өндіру көлемінің тербелісі кезіндегі жүйенің тұрақтылығы
• Желіге сәйкестік пен синхрондау
• Кейбір жобаларда гармоникалық тербелістерді азайтуға көмек

Күн энергиясын пайдаланатын электр станцияларында қолданылатын негізгі трансформатор түрлері:

• Маймен толтырылған трансформаторлар (көпшілік күн энергиясын пайдаланатын сыртқы фотоэлектрлік фермаларда ең кең тараған)
• Трансформаторлардың құрылыс алаңында орнатылуы (компактты орнатулар)
• Қорап тәрізді трансформаторлық подстанциялар (біріктірілген трансформатор + қосқыш құрылғысы + қорғаныс жүйесі)

Цзянсу Юнита Электрик компаниясы сіздің күн энергиясын пайдаланатын электр станцияңыз үшін жоғарыда аталған барлық өнімдерді ұсына алады, сонымен қатар барлығы сіздің талаптарыңызға сай құрылымдық түрде жасалуы мүмкін.

Майлы трансформаторлар қолданысқа арналған ірі масштабты жобаларда мынадай себептерге байланысты басымдыққа ие болады:

• Жоғары тиімділік
• Қуатты жылу шашырату ：Майдың табиғаты Ауаның табиғаты
• Ұзақ қызмет мерзімі : Цзянсу Юнита майлы трансформаторының қызмет ету мерзімі 25 жылдан асады
• Жоғары асыра жүктеу қабілеті

3. Күн электр станцияларында 10 кВ пен 35 кВ-ты салыстыру

Күн энергиясын пайдаланатын электр станциясын жобалаудағы ең маңызды шешімдердің бірі – жинау мен кернеуді көтеру жүйелері үшін дұрыс кернеу деңгейін таңдау.

3.1 10 кВ күн энергиясын пайдаланатын трансформаторлық жүйелер

10 кВ жүйелері келесілерде кеңінен қолданылады:

• Кіші және орта көлемді күн энергиясын пайдаланатын электр станцияларында
• Таратылған фотогальваникалық жобаларда
• Өнеркәсіптік немесе аймақтық энергетикалық жүйелерде

Типтік сипаттамалары:

• Қуат ауқымы: 500 кВА – 2500 кВА
• Орнату құны төмен
• Қарапайым желіге қосылу
• Қысқа аралыққа электр энергиясын беруге қолайлы

Артықшылықтар:

• Алғашқы сатыдағы инвестиция төменірек
• Ұстау оңай
• Модульді күн электр станцияларында икемді орналастыруға болады

Шектеуліктер:

• 35 кВ жүйелерімен салыстырғанда жоғары берілетін шығындар
• Үлкен көлемді күн сәулесіндегі электр станцияларын салуға қабілеттіліктің шектеулі болуы

3.2 35 кВ күн сәулесі трансформаторлық жүйелері

35 кВ жүйелері пайдаланушы деңгейіндегі күн сәулесі электр станцияларында кеңінен қолданылады.

Олар әдетте мыналарда кездеседі:

• Үлкен жерде орналасқан күн сәулесі фермаларында
• Ұлттық желіге қосылған қайта қалпына келтірілетін энергия станцияларында
• Орталықтандырылған фотогальваникалық электр станцияларында

Типтік сипаттамалары:

• Жоғары берілу тиімділігі
• Жинау жүйелері үшін қолданылады (бірнеше инверторлардың біріктірілуі)
• 110 кВ немесе 220 кВ желілік трансформаторлық станцияларына көтеру

Артықшылықтар:

• Ұзын аралықтарда қуаттың жоғалуы азаяды
• Ірі масштабды энергия өндіруге жақсырақ сәйкес келеді
• Әр МВт үшін трансформаторлық қондырғылардың саны аз болады

Шектеуліктер:

• Жабдықтардың құны жоғары
• Қорғаныс пен жобалау талаптары күрделірек

3.3 10 кВ және 35 кВ арасындағы негізгі айырмашылықтар

Ерекшелігі	10 кВ жүйесі	35 кВ жүйесі
Қолданылу масштабы	Кіші/орта көлемді ФЭ электрстанциялары	Коммуналдық ауқымдағы күн электр станциялары
Тарату тиімділігі	Орташа	Жогары
Инвестиция құны	Төмен	Жоғары
Желіге интеграция деңгейі	Жергілікті тарату	Жоғары кернеумен берілу
Жүйенің күрделілігі	Қарапайым	Жоғары

4. Орталасқан және таратылған күн энергиясын пайдаланатын фотоэлектрлік қондырғылардың архитектурасы

Күн энергиясын пайдаланатын электр энергиясын өндіретін жүйелер әдетте екі негізгі архитектуралық түрге бөлінеді.

4.1 Таратылған күн энергиясын пайдаланатын электр энергиясын өндіретін жүйелер

Таратылған жүйелер әдетте мыналарға орнатылады:

• Үйлердің шатырына
• Өнеркәсіптік нысандар
• Кіші жерде орнатылған электр станциялары

Өзгерістер:

• Қысқа электр энергиясын беру аралығы
• Төмен кернеу деңгейлері (әдетте 10 кВ немесе одан төмен)
• Жергілікті тұтыну немесе кіші желіге қосылу

Трансформатордың қолданылуы:

• Кішірек тарату трансформаторлары
• Жиі ықшам подстанцияларға интеграцияланады

4.2 Орталықтандырылған күн энергиясы жүйелері

Орталықтандырылған жүйелер – шөлдер немесе далалар сияқты ашық аумақтарда орналасқан ірі масштабды күн электр станцияларын білдіреді.

Өзгерістер:

• Жоғары қуат шығысы (ондаған немесе жүздеген МВт)
• Подстанцияларға ұзақ қашықтыққа берілетін электр энергиясы
• 35 кВ жинақтау жүйелерінің қолданылуы

Трансформатордың қолданылуы:

• Үлкен қуатты көтергіш трансформаторлар
• Бір трансформаторлық құрылғыға біріктірілген бірнеше инверторлар
• Жоғары кернеу желісіне (110 кВ/220 кВ) қосылу

5. Күн энергиясын түрлендіруші трансформаторлардың негізгі қызметтері

Күн энергиясын түрлендіруші трансформаторлар тек кернеуді түрлендіру құрылғылары емес. Олар фотоэлектрлік электр энергиясы жүйелерінде бірнеше маңызды рөл атқарады.

5.1 Кернеуді түрлендіру

Негізгі қызмет: инвертордан шығатын кернеуді желіге сәйкес деңгейге көтеру.

5.2 Жүйені қорғау

Олар құрылғыларды мыналардан қорғайды:

• Асып кету жағдайларынан
• Қысқа жүйелер
• Кернеу импульстері

5.3 Электрлік изоляция

Олар мыналардың арасында қауіпсіз бөлуін қамтамасыз етеді:

• Күн энергиясын өндіретін жүйе
• Электр желісі

5.4 Жылумен басқару

Майға батырылған конструкциялар күнделікті жоғары температурада (мысалы, шөлдерде) тұрақты жұмыс істеу үшін жылуын тиімді шашады.

5.5 Электр желісінің тұрақтылығын қолдау

Трансформаторлар келесі жағдайларда кернеудің тұрақтылығын сақтауға көмектеседі:

• Күн сәулесінің интенсивтілігінің тербелістері
• Жүктеме тербелістері
• Электр желісіндегі ақаулар

6. Күн энергиясын пайдаланатын электр станциясы жобасы үшін дұрыс трансформаторды таңдау

Жүйе өнімділігі мен ұзақ мерзімді сенімділігі үшін дұрыс трансформаторды таңдау маңызды.

Негізгі таңдау факторлары:

6.1 Жүйе қуаты (кВА / МВА)

Трансформатордың өлшемі инвертор шығысы мен жалпы электростанция қуатына сәйкес келуі керек.

6.2 Кернеу деңгейі

• кішірек таратылатын жүйелер үшін 10 кВ
• қуатты күн энергиясының үлкен фермалары үшін 35 кВ

6.3 Экологиялық жағдайлар

Ашық алаңда орналасқан ФЭС-тер үшін маңызды:

• Жоғары температура аймақтары
• Шөл жағдайлары
• Су аймағындағы коррозияға ұшырайтын аймақтар
• Жоғары таулы аймақтарда орнатылуы

7. Жиі қойылатын сұрақтар – Күн энергиясы трансформаторлары

Күн энергиясы трансформаторының кернеуі қандай?

Көпшілік күн энергиясы трансформаторлары өндірістің көлеміне байланысты 10 кВ немесе 35 кВ сияқты орта кернеу деңгейлерінде жұмыс істейді.

Неге күн энергиясы фермаларында 35 кВ трансформаторлары қолданылады?

Себебі жоғары кернеу үлкен көлемді күн энергиясы фермаларында берілетін қуаттың шығынын азайтады және пайдалы әсерлілікті арттырады.

10 кВ трансформаторларын күн энергиясы электростанцияларында қолдануға бола ма?

Иә, бірақ негізінен кіші және орта көлемді таратылған күн энергиясы жобаларында.

Күн энергиясы фотоэлектрлік жүйелерінде қандай трансформатор қолданылады?

Қуатты көтеретін майлы трансформаторлар қолданысқа ең көп тараған трансформаторлар болып табылады.

Күн энергиясы трансформаторының қызмет ету мерзімі қандай?

Әдетте қызмет ету мерзімі 20 жылдан асады. Сіз Цзянсу Юнита өнімдерін таңдай аласыз, олардың қызмет ету мерзімі 25 жылдан асады.

Трансформатордың кернеуін келісімшарттық түрде реттеуге бола ма?

Иә, әрине. Кернеу сіздің жобаңызға сәйкес келетіндей етіп реттеледі.

Қорытынды

Трансформаторлар — кез келген күн энергиясы жүйесінің негізгі компоненттері болып табылады; олар тиімді кернеу түрлендіруді, желіге қосылу мен жүйенің тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

10 кВ және 35 кВ жүйелерін таңдау жобаның масштабына байланысты:

• дистрибуциялық және орташа көлемді күн энергиясы жобалары үшін 10 кВ
• үлкен қуатты күн энергиясы фермалары үшін 35 кВ

ЭПК-шылар, жоба әзірлеушілер мен электр қуаты ұйымдары үшін трансформаторды таңдауды түсіну — жоғары өнімділікті қамтамасыз ету мен ұзақ мерзімді шығындарды азайту үшін маңызды.