Күн энергиясынан жұмыс істейтін электр станциясының электр жүйесі: Күш трансформаторы қайда қолданылады?

Кіріспе

Қазіргі заманғы күн энергиясын пайдаланатын электр станциясында трансформатор токы оның барлық электр жүйесіндегі ең маңызды компоненттердің бірі. Ол фототоктық (PV) инверторлардың өндіретін кернеуін көтеруге жауапты және оны электр желісіне тиімді беруге мүмкіндік береді.

Себебі күн сәулесінің панельдері төмен кернеудегі тұрақты ток электрін өндіреді, ол кейіннен инверторлар арқылы айнымалы токқа айналады, ал шығыс кернеуі әлі де желіге беруге сәйкес келмейді. Сондықтан күн энергиясын пайдаланатын трансформатор (кернеуді көтеретін трансформатор) кернеуді 0,8 кВ-тан 10 кВ немесе 35 кВ-қа дейін көтеру үшін қажет, бұл жүйенің жобасына байланысты.

Бұл мақалада күштік трансформатор күн энергиясын пайдаланатын электр станциясында қайда орналасқаны, оның электр жүйесіне қалай кіретіні және 10 кВ пен 35 кВ кернеу деңгейлерінің нақты фототоктық жобаларда қалай қолданылатыны түсіндіріледі.

1. Күн энергиясын пайдаланатын электр станциясының электр жүйесіне шолу

Типтік күн энергиясын пайдаланатын электр станциясының электрлік жүйесі күн энергиясын желіге сәйкес электр энергиясына айналдыратын бірнеше негізгі кезеңнен тұрады.

Қуат ағысының стандартты құрылымы:

Күн сәулесінің фотоэлектрлік модульдері → Біріктіру қорабы → Инвертор → Күш трансформаторы → Айналдырғыш құрылғы → Электр желісі

Әрбір кезең энергияны түрлендіру мен беруде белгілі бір рөл атқарады.

Негізгі компоненттердің негізгі рөлдері:

• PV модульдері : Күн сәулесінен тұрақты ток (DC) электр энергиясын өндіреді
• Комбинатор қораптары : Тұрақты ток (DC) қуатының жалғыз жолдарын біріктіреді
• Инвертор : Тұрақты ток (DC) электр энергиясын айнымалы ток (AC) электр энергиясына түрлендіреді
• Трансформатор токы : Электр желісіне берілетін кернеуді көтереді
• Қосу жабдығы жүйесі электр өтімін бақылайды және қорғайды
• Жүргізім шебері қуат желісіне соңғы интеграциялау

Осы арасында трансформатор токы генерация мен берілу арасындағы маңызды көпір болып табылады.

2. Қуат трансформаторы күн энергиясын пайдаланатын электр станцияларында қайда орналасады?

The күн энергиясын пайдаланатын электр жүйесіндегі қуат трансформаторы инвертордан кейін және желіге қосылуға дейін орнатылады.

Қызмет атқаратын орны:

Инвертордан шығыс → Қуат трансформаторы → Орта/Жоғары кернеу қосқыш құрылғысы → Желі

Басты функциялар:

• Төмен кернеуді (0,4 кВ / 0,8 кВ) орта кернеуге (10 кВ / 35 кВ) көтереді
• Ұзақ қашықтықтағы электр энергиясын беруді қамтамасыз ету
• Кабельдердегі қуат жоғалтуларын азайту
• Желінің сәйкестік стандарттарын қамтамасыз ету

Күн энергиясын түрлендіруші станцияларды қолданбасаңыз, күн энергиясынан жұмыс істейтін электр станциялары қолданбалы желілерге қауіпсіз немесе тиімді түрде қосыла алмайды.

3. Күн энергиясынан жұмыс істейтін электр станцияларындағы кернеу деңгейлері (0,8 кВ / 10 кВ / 35 кВ)

Кернеудің жобалануы – күн энергиясынан жұмыс істейтін электр станциясындағы маңызды инженерлік шешімдердің бірі.

3.1 0,8 кВ (төмен кернеулі жағы)

Бұл көбінесе күн энергиясын түрлендірушілердің шығыс кернеуі.

• Түрлендіруші станциялар ішінде қолданылады
• Желіге беруге қолайлы емес
• Дер-халықтық қадамдық түрлендіруді талап етеді

3.2 10 кВ орта кернеу жүйесі

10 кВ жүйесі келесілерде кеңінен қолданылады:

• Кіші және орта шағын көлемдегі күн энергиясы электр станцияларында
• Таратылған фотоэлектрлік жүйелерде
• Өнеркәсіптік күн энергиясы орнатулары

Өзгерістер:

• Төмен инвестициялық құны
• Қарапайым электрлік жобалау
• Қысқа және орта қашықтықтағы берілу

3.3 35 кВ орта және жоғары кернеу жүйесі

35 кВ жүйесі келесілерде кеңінен қолданылады:

• Коммуналдық ауқымдағы күн электр станциялары
• Ірі жерге орнатылған ФЭЖ жобаларында
• Орталықтандырылған күн сәулесінің генерациялық жүйелері

Артықшылықтар:

• Тасымалдау шығындарының төмендеуі
• Қашықтыққа қуатты берудің жоғары әсерлілігі
• Әр МВт қуатқа келетін трансформатор құрылғыларының санының азайуы

4. Жәшікті трансформаторлық подстанция (Күн сәулесінің компактты подстанциясы)

Қазіргі заманғы күн сәулесінің жобаларында жәшікті трансформаторлық подстанция (компактты подстанция) бір бірлікке бірнеше қызметті біріктіру үшін кеңінен қолданылады.

Типтік құрылымына кіреді:

• Кернеуді көтеретін қуат трансформаторы (0,8 кВ → 10 кВ немесе 35 кВ)
• Жоғары вольтты тарату құрылғылары
• Қорғаныс пен басқару жүйесі
• Өлшеу және бақылау құралдары

Артықшылықтар:

• Компактты дизайн (орын үнемдейтін)
• Зауытта алдын ала жиналған
• Тасымалдау мен орнатудың ыңғайлылығы
• Ашық алаңдағы күн энергиясын пайдаланатын электр станциялары үшін жоғары сенімділік

Бұл дизайн әсіресе шөлдерде және ірі масштабды қолданыстағы күн энергиясын пайдаланатын электр станцияларында кеңінен қолданылады.

5. Күн электр станцияларында 10 кВ және 35 кВ трансформаторларының қолданылуы

10 кВ және 35 кВ арасында таңдау негізінен жобаның масштабы мен желі талаптарына байланысты.

Инженерлік көзқарас:

• 10 кВ жүйелері жиі таратылатын немесе модульді күн электр станцияларында қолданылады
• 35 кВ жүйелері орталықтандырылған желіге қосылған күн энергиясын өндіретін фермаларда қолданысқа беріледі

желіге қосылу кезінде күштік трансформатордың рөлі

Соңғы және ең маңызды рөлі – күн энергиясын өндіретін электростанциядағы күштік трансформатордың желіге қосылу.

Негізгі функциялар:

• Қуат желісімен кернеу сәйкестігі (10 кВ / 35 кВ / 110 кВ)
• Қуат сапасының тұрақтандырылуы
• Өндіру және желі арасындағы изоляция
• Авариялық қорғаныс пен жүйенің сенімділігі

Кернеумен сәйкестікті қамтамасыз ету арқылы трансформатор күн энергиясын ұлттық желіге қауіпсіз енгізуге мүмкіндік береді.

7. Неге күштік трансформаторлар күн энергиясын пайдаланатын жобаларда маңызды?

Дұрыс спроекцияланған трансформатор жүйесі болмаған жағдайда күн энергиясын пайдаланатын электр станциялары мыналарға ұшырайды:

• Жоғары берілу шығындары
• Желімен сәйкессіздік мәселелері
• Жабдықтың асыра жүктелу қаупі
• Жүйенің өнімділігінің төмендеуі

Сондықтан, дұрыс күн электр станциясының трансформаторы таңдау келесілер үшін маңызды:

• EPC жұмысшылары
• Жоба әзірлеушілері
• Қуат компаниялары
• Қайталанбалы энергияға инвестиция жасаушылар

ЖИІК – Күн энергиясын пайдаланатын электр станциясының күштік трансформаторы

Күн энергиясын пайдаланатын электр станциясындағы күштік трансформатор дегеніміз не?

Күштік трансформатор инвертордан шығатын кернеуді (0,4 кВ/0,8 кВ) желіге беру үшін орта немесе жоғары кернеу деңгейлеріне (мысалы, 10 кВ немесе 35 кВ) көтеруге қолданылады.

Трансформатор күн энергиясын пайдаланатын жүйеде қайда орналасқан?

Ол инвертордан шығатын ток пен желіге қосылу жүйесінің арасында орнатылады.

Неге күн энергиясы фермаларында 35 кВ трансформаторлары қолданылады?

Себебі 35 кВ жүйелері ірі масштабды күн энергиясын пайдаланатын электр станцияларында берілетін қуаттың шығындарын азайтады және пайдалы әсер коэффициентін арттырады.

Күн энергиясын пайдаланатын жобалардағы қорап тәрізді трансформаторлық подстанция дегеніміз не?

Бұл күн энергиясын пайдаланатын электр станциялары үшін трансформатор, қосқыш құрылғылары мен қорғаныс жүйелерін біріктіретін компактты интегралдық құрылғы.

Қорытынды

Күн энергиясын пайдаланатын электр станциясында трансформатор токы инвертордан шығатын токты желіге беруге дайын электр энергиясына айналдыруда орталық рөл атқарады. Ол инвертор мен желіге қосылу жүйесінің арасында орналасқан, қауіпсіз және тиімді қуат беруді қамтамасыз етеді.

Таңдау 10 кВ және 35 кВ жүйелері жобаның масштабына байланысты:

• дистрибуциялық және орта масштабды күн энергиясы электростанциялары үшін 10 кВ
• қолданбалы масштабды күн энергиясы электростанциялары үшін 35 кВ

Күн энергиясы әлем бойынша одан әрі кеңейе берген сайын, тиімді және сенімді күн энергиясы трансформаторларының спросы EPC және қолданбалы секторларында одан әрі өсе береді.