Hvordan velge en distribusjonstransformator for et mikronettprosjekt

Valg av transformator for mikronett skiller seg fra vanlige distribusjonsprosjekter. Den må håndtere PV, energilagring, elbil-ladestasjoner og annet kraftelektronisk utstyr, med toveis effektflyt og flere harmoniske. Hvis transformatorn er for liten, kan den overlastes og utløse beskyttelse. Hvis den er for stor, vil den kjøre med lav belastning i lang tid, og tomgangstap vil øke strømkostnadene. De følgende seks punktene forklarer valglogikken.

1. Kapasitet: Beregn først belastningen, deretter vurder utvidelse

Ikke bare summer navneskiltverdiene for alt utstyret. En vanlig formel er:

Beregnet belastning = Total installert effekt

× Samtidighetsfaktor ÷ Effektfaktor

Samtidighetsfaktoren er typisk 0.5–0.7for vanlige fabrikksbygninger, 0.6–0.7for personbil-ladestasjoner, og 0.75–0.85for hurtigladeanlegg for tunge lastebiler. Effektfaktoren settes vanligvis til 0,9. Etter beregning av resultatet avrundes verdien oppover til en standardkapasitet, og det reserveres 10–20 % utvidelsesmargin for senere ladeplugg, PV-moduler eller nye belastninger.

Mikronett-designstandarder spesifiserer også at transformatorkapasiteten kan velges ut fra maksimal kontinuerlig utvekslingskraft mellom mikronettet og det eksterne nettet, og at selvavkjølte, lavtaps-transformatorer bør foretrekkes.

Vanlige nominelle verdier kan brukes som rask referanse: 630 kVA for små distribuerte PV-anlegg, få ladeplugg og begrenset belastning; 800 kVA for parknivå PV-lagring-lading, middels ladeanlegg og konvensjonelle sentraliserte PV-anlegg; 1250 kVA for ultra-hurtiglading av tunge lastebiler, store PV-arrayer eller noder med tydelige utvidelsesplaner. Langsiktig belastning bør helst ligge mellom 70 % og 85 %. Unngå langvarig full belastning eller lange perioder under 50 %.

2. Spenningsnivå og frekvens: Juster til nettet og utstyret på kildesiden

Spenningsnivået avhenger av netttilkoblingsbetingelser på den ene siden og utgangsparametre for PV-invertere, energilagring PCS og ladere på den andre siden.

En vanlig konfigurasjon er 10 kV høy-spenningsiden, 0,4 kV (380 V) lav-spenningsiden og 50 Hz . Hvis energilagrings-PCS-en har en 0,69 kV-utgang, bør lav-spenningsiden velges til 0,69 kV i stedet for å tvinge en standard 0,4 kV-konfigurasjon. For vektorgruppen Dyn11 brukes ofte for 10 kV/0,4 kV-distribusjonstransformatorer. Den demper tredje harmoniske godt og håndterer ubalanserte laster bedre, noe som passer mikronett med mange harmoniske kilder.

3. Oljeimmersert eller tørrtype: Sjekk først brannvernkravene

Dette er først og fremst et samsvarspørsmål , deretter et kostnads- og ytelsesrelatert spørsmål.

Tørre transformatorer

Uten olje, flammehemmende og eksplosjonsbeskyttede. De egner seg for indre rom, kjellerruom, tettbefolkede områder eller steder med strenge brannvernkrav, som for eksempel handelskomplekser, sykehus, datasentre og underjordiske ladeanlegg. Deres innledende kostnad er vanligvis 20–30 % høyere enn for oljeimmerserte transformatorer med samme kapasitet, men for innendørs prosjekter er oppfyllelse av brannvernkrav en streng kravstillning.

Oljeimmerserte transformatorer

Kostnadseffektive, avleder varme godt og har sterk overlastevne. De kan bære 120 % last i flere timer uten å utløse beskyttelse. De egner seg for utendørs uavhengige anlegg, åpne områder og relativt mer fleksible brannvernkrav, som for eksempel solcelleanlegg på bakken, utendørs ladeanlegg og uavhengige energilagringsstasjoner. Energiklasse-1-modeller med høy effektivitet, som S22, har lave tomgangstap og gir fordeler når det gjelder langsiktige driftskostnader.

Kort sagt: tørrtype for innendørs steder med tett befolkning, oljeisert for åpne utendørs områder .

4. Tap, temperaturstigning og impedansspenning: Se på langtidskostnaden

Mikronetttransformatorer kjører ofte i lange perioder, så tomgangs- og lasttap påvirker prosjektavkastningen direkte. Krav til produkter er å oppfylle GB 20052 og gi prioritet til energieffektivitetsklasse 1. For eksempel kan en 1000 kVA tørrtype-transformator av klasse 1 redusere tomgangstap med ca. 30 % sammenlignet med en enhet av klasse 2. Den ekstra utstyrsprisen dekkes vanligvis innen 3–5 år gjennom strømbesparelser.

Impedansspenning for konvensjonelle distribusjonstransformatorer er generelt 4%–6%. Hvis flere transformatorer opererer i parallell, bør forskjellen i impedansspenning ikke overstige 10 %. Grensene for temperaturstigning må følge GB 1094.2; temperaturstigningen i viklingene bør vanligvis ikke overstige 65 K. I høytemperatur- eller lukkede miljøer må varmeavledning spesielt sjekkes.

5. Tilpasning til PV-invertere og energilagring-PCS

En vanlig distribusjonstransformator har ensrettet effektflyt. En mikronetttransformator står overfor tre ekstra utfordringer:

Først: To-veisk effektflyt. Effektriktningen kan bytte seg dusinvis eller hundrevis av ganger per dag mellom lading og utladning. Vindingsmekanisk styrke må ta hensyn til hyppige fremover- og bakoverpåvirkninger, ikke bare vanlige ensrettede distribusjonsstandarder.

Andre: Toleranse for harmoniske svingninger. PV-invertere og energilagringens PCS genererer 3., 5. og 7. harmoniske, noe som fører til økte vindingsforskjeller og lokal overoppheting. Transformatorens K-faktor bør være minst K4 ; i høyfrekvente brytesituasjoner kan K13 kreves. Kortslutningsimpedansen må koordineres med produsenter av PCS og invertere for å unngå resonans.

Tredje: Reserve for overlastkapasitet ved energilagring. Transformatorer for energilagring er vanligvis dimensjonert for kontinuerlig utladning i én time. Kortvarig overlastkapasitet bør ha reserve; konfigurer ikke én-til-én kun basert på PCS sin nominelle effekt.

6. Tekniske parametere som må leveres før innkjøp

Før du ber om tilbud, oppgi så mange av disse parameterne som mulig:

Grunnparametere

• Merket kapasitet (kVA), merket spenning på høy- og lavspenningsiden (kV), frekvens (Hz), faser, vektorgruppe (f.eks. Dyn11).

Ytelse

• Tomgangstap (kW), lasttap (kW), kortslutningsimpedans (%), temperaturstigningsgrense (K), isolasjonsklasse, delutladning.

Miljø og konstruksjon

• Installasjon innendørs/utendørs, beskyttelsesgrad (utendørs kabinett ikke lavere enn IP54), kjølemetode, høyde over havet, omgivelsestemperaturområde.

Spesifikt for mikronett

• Design for toveisdrift, K-faktor, harmonisk spekter eller PCS-parametere, krav til kortvarig overlast, samordning av netttilkoblingsbeskyttelse.

Sertifisering

• Rapport fra energieffektivitetstest, typeprøverapport, sertifikat for overholdelse av GB 20052.

Jiangsu Unitas tilsvarende løsninger

Jiangsu Unitas produktlinje dekker valgbehovene ovenfor:

• Oljeisolate distribusjonstransformatorer (S20/S22-serien): For utendørs PV-anlegg, uavhengige energilagringsstasjoner og åpne ladeanlegg. Modeller med energieffektivitetsklasse 1 gir lave tap og sterk overlastevne for langvarig drift.
• Tørre transformatorer (SCB18-serien): For innendørs ladeanlegg, kommersielle bygninger, data-sentre og kjellere med strenge krav til brannsikkerhet. Uten olje, flammehemmende, energieffektivitetsklasse 1, og egnet for harmonisk miljø fra PV- og energilagrings-PCS.
• Tilpassede løsninger: Målrettet konfigurasjon av kapasitet, impedans, temperaturstigning, vektorgruppe og beskyttelsesgrad basert på belastningskurver, harmoniske egenskaper til PCS, nettilkoblingsforhold og utvidelsesplaner. Vi støtter også EPC-entreprenører og eiere med belastningsverifikasjon og dokumentasjon for nettilkobling.