หม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์คืออะไร? (อธิบายสำหรับแรงดัน 10 กิโลโวลต์และ 35 กิโลโวลต์)

หม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีความสำคัญยิ่ง ซึ่งทำหน้าที่ช่วยให้โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบโฟโตโวลตาอิก (PV) สามารถส่งกระแสไฟฟ้าเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้าของหน่วยงานจำหน่ายได้ เนื่องจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์และอินเวอร์เตอร์ผลิตไฟฟ้าแรงต่ำ โดยทั่วไปอยู่ที่ 0.4 กิโลโวลต์ หรือ 0.8 กิโลโวลต์ แรงดันนี้จึงจำเป็นต้องเพิ่มขึ้นเป็นระดับแรงดันปานกลางหรือแรงดันสูง เช่น 10 กิโลโวลต์, 35 กิโลโวลต์, 110 กิโลโวลต์ หรือสูงกว่านั้น ก่อนการส่งจ่าย

หากไม่มีหม้อแปลงไฟฟ้า พลังงานแสงอาทิตย์จะไม่สามารถส่งผ่านระยะทางไกลได้อย่างมีประสิทธิภาพ หรือเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าได้อย่างปลอดภัย

ในโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ระดับสาธารณูปโภคสมัยใหม่ โดยเฉพาะฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งบนพื้นดิน การจัดวางระบบแบบที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด ได้แก่

หม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับระบบจ่ายไฟแรงดันปานกลาง 10 กิโลโวลต์

หม้อแปลงไฟฟ้าเพิ่มแรงดัน 35 กิโลโวลต์ สำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่

หม้อแปลงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบ 10 กิโลโวลต์ หรือ 35 กิโลโวลต์ ที่ผลิตโดยบริษัท Jiangsu Unita Electric สามารถตอบสนองความต้องการของโครงการคุณได้ โดยสามารถปรับแต่งกำลังไฟฟ้าให้เหมาะสมทั้งด้านแรงดันสูงและแรงดันต่ำ

1. เหตุใดระบบพลังงานแสงอาทิตย์จึงจำเป็นต้องใช้หม้อแปลงไฟฟ้า

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์สร้างกระแสไฟฟ้าในรูปแบบกระแสตรง (DC) ซึ่งจะถูกเปลี่ยนเป็นกระแสสลับ (AC) โดยอินเวอร์เตอร์ อย่างไรก็ตาม แรงดันไฟฟ้าขาออกจากระบบอินเวอร์เตอร์มีค่าต่ำเกินไป และไม่เหมาะสมสำหรับการส่งไฟฟ้าเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้า

จำเป็นต้องใช้หม้อแปลงไฟฟ้าเพื่อ:

1.1 เพิ่มแรงดันไฟฟ้าเพื่อเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า

การส่งไฟฟ้าจำเป็นต้องใช้แรงดันไฟฟ้าสูงเพื่อลดการสูญเสียพลังงาน เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น กระแสไฟฟ้าจะลดลง ซึ่งช่วยลดการสูญเสียพลังงานในสายส่งได้อย่างมีนัยสำคัญ

สิ่งนี้มีความสำคัญเป็นพิเศษในฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ ซึ่งพลังงานต้องเดินทางเป็นระยะทางไกลไปยังสถานีไฟฟ้าย่อย

1.2 ปรับปรุงประสิทธิภาพการส่งผ่านพลังงาน

ระดับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นช่วยลด:

• การสูญเสียจากความต้านทาน (การสูญเสียจาก I²R)
• การร้อนของสายเคเบิล
• การสูญเสียพลังงานบนสายส่ง

1.3 ทำให้สอดคล้องกับระบบโครงข่ายไฟฟ้า

หม้อแปลงไฟฟ้าช่วยให้โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์สอดคล้องกับข้อกำหนดของระบบโครงข่ายไฟฟ้า

1.4 ให้การแยกฉนวนทางไฟฟ้า

หม้อแปลงไฟฟ้ายังทำหน้าที่แยกโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ออกจากโครงข่ายไฟฟ้า ซึ่งช่วยเพิ่มความปลอดภัยและป้องกันอุปกรณ์จากการลัดวงจรและแรงดันกระชาก

2. หม้อแปลงแบบเพิ่มแรงดันในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์คืออะไร

หม้อแปลงแบบเพิ่มแรงดันคืออุปกรณ์ไฟฟ้าที่ทำหน้าที่เพิ่มระดับแรงดันไฟฟ้าจากค่าต่ำไปเป็นค่าสูง

ในระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ มักติดตั้งระหว่าง:
เอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์ → หม้อแปลง → อุปกรณ์ควบคุมและป้องกัน (switchgear) → การเชื่อมต่อกับระบบสายส่งไฟฟ้า

ฟังก์ชันหลัก:

• การเพิ่มระดับแรงดัน (เช่น จาก 0.8 กิโลโวลต์ เป็น 10 กิโลโวลต์ หรือ 35 กิโลโวลต์)
• ช่วยให้ระบบมีความมั่นคงแม้ภายใต้การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่แปรผัน
• สอดคล้องตามข้อกำหนดของระบบสายส่งไฟฟ้าและการประสานงานกับระบบสายส่ง
• บางแบบออกแบบมาเพื่อช่วยลดฮาร์โมนิก

ประเภทที่ใช้บ่อยในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์:

• หม้อแปลงชนิดจุ่มในน้ำมัน (ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์กลางแจ้ง)
• หม้อแปลงไฟฟ้าแบบติดตั้งบนฐาน (การติดตั้งแบบคอมแพกต์)
• สถานีไฟฟ้าย่อยแบบกล่อง (ประกอบด้วยหม้อแปลงไฟฟ้า ชุดสวิตช์เกียร์ และระบบป้องกันในตัว)

เจียงซู ยูนิท้า อิเล็กทริก สามารถจัดหาผลิตภัณฑ์ข้างต้นทั้งหมดสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ของท่าน และสามารถปรับแต่งให้สอดคล้องกับความต้องการของท่านได้ทั้งหมด

หม้อแปลงไฟฟ้าแบบจุ่มในน้ำมันเป็นที่นิยมใช้ในโครงการขนาดใหญ่เนื่องจากคุณสมบัติเหล่านี้:

• ประสิทธิภาพสูง
• การกระจายความร้อนอย่างเข้มแข็ง ：ธรรมชาติของน้ำมัน ธรรมชาติของอากาศ
• อายุการใช้งานยาวนาน : อายุการใช้งานของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบจุ่มในน้ำมันของเจียงซู ยูนิท้า มีมากกว่า 25 ปี
• ความสามารถในการรับโหลดเกินได้อย่างยอดเยี่ยม

3. ระบบแรงดัน 10 กิโลโวลต์ เทียบกับ 35 กิโลโวลต์ ในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์

หนึ่งในกระบวนการตัดสินใจด้านการออกแบบที่สำคัญที่สุดในโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ คือ การเลือกระดับแรงดันที่เหมาะสมสำหรับระบบรวบรวมพลังงานและระบบเพิ่มแรงดัน

3.1 ระบบหม้อแปลงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบ 10 กิโลโวลต์

ระบบ 10 กิโลโวลต์ มักใช้ใน:

• โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็กถึงขนาดกลาง
• โครงการพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจายตัว
• ระบบพลังงานอุตสาหกรรมหรือระดับภูมิภาค

ลักษณะทั่วไป:

• ช่วงกำลังการผลิต: 500 กิโลวัตต์-แอมแปร์ ถึง 2500 กิโลวัตต์-แอมแปร์
• ต้นทุนการติดตั้งต่ำกว่า
• การเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าทำได้ง่ายกว่า
• เหมาะสำหรับการส่งไฟฟ้าระยะสั้น

ข้อดี:

• ลงทุนครั้งแรกน้อยกว่า
• การบำรุงรักษาที่ง่ายขึ้น
• สามารถติดตั้งได้อย่างยืดหยุ่นในฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์แบบโมดูลาร์

ข้อจำกัด:

• สูญเสียพลังงานระหว่างการส่งสูงกว่าระบบที่ใช้แรงดัน 35 กิโลโวลต์
• มีข้อจำกัดด้านกำลังการผลิตสำหรับฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่

ระบบหม้อแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ 35 กิโลโวลต์ รุ่น 3.2

ระบบ 35 กิโลโวลต์ ถูกใช้งานอย่างแพร่หลายในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า

มักพบได้ใน:

• ฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์ติดตั้งบนพื้นดินขนาดใหญ่
• สถานีพลังงานหมุนเวียนที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าแห่งชาติ
• โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบรวมศูนย์

ลักษณะทั่วไป:

• ประสิทธิภาพการส่งไฟฟ้าสูงขึ้น
• ใช้สำหรับระบบรวบรวม (รวมอินเวอร์เตอร์หลายตัวเข้าด้วยกัน)
• เพิ่มแรงดันไฟฟ้าขึ้นเป็น 110 กิโลโวลต์ หรือ 220 กิโลโวลต์ เพื่อเชื่อมต่อกับสถานีไฟฟ้าย่อยของโครงข่าย

ข้อดี:

• ลดการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าเมื่อส่งระยะไกล
• เหมาะสมกว่าสำหรับการผลิตพลังงานในขนาดใหญ่
• ต้องใช้หม้อแปลงไฟฟ้าจำนวนน้อยลงต่อหนึ่งเมกะวัตต์

ข้อจำกัด:

• ต้นทุนอุปกรณ์สูงกว่า
• มีข้อกำหนดด้านการป้องกันและแบบการออกแบบที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น

3.3 ความแตกต่างหลักระหว่างระบบแรงดัน 10 กิโลโวลต์ กับ 35 กิโลโวลต์

คุณลักษณะ	ระบบแรงดัน 10 กิโลโวลต์	ระบบแรงดัน 35 กิโลโวลต์
ขนาดการประยุกต์ใช้งาน	โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็กถึงกลาง	ฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่
ประสิทธิภาพการส่งผ่าน	ปานกลาง	สูง
ต้นทุนการลงทุน	ต่ํากว่า	สูงกว่า
ระดับการเชื่อมต่อกับระบบสายส่งไฟฟ้า	การกระจายสินค้าในท้องถิ่น	ระบบส่งไฟฟ้าแรงสูง
ความซับซ้อนของระบบ	ง่าย	ขั้นสูง

4. สถาปัตยกรรมระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบรวมศูนย์ หรือแบบกระจาย

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์โดยทั่วไปแบ่งออกเป็นสองประเภทหลักตามสถาปัตยกรรม

4.1 ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจาย

ระบบที่กระจายมักติดตั้งบน:

• หลังคาบ้าน
• สิ่งอำนวยความสะดวกทางอุตสาหกรรม
• โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็กที่ติดตั้งบนพื้นดิน

ลักษณะเด่น:

• ระยะทางการส่งไฟฟ้าสั้น
• ระดับแรงดันต่ำ (มักไม่เกิน 10 กิโลโวลต์)
• ใช้ภายในพื้นที่หรือจ่ายเข้าสู่ระบบกริดขนาดเล็ก

การใช้หม้อแปลงไฟฟ้า:

• หม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับจ่ายไฟฟ้าขนาดเล็ก
• มักผสานรวมเข้ากับสถานีไฟฟ้าย่อยแบบบูรณาการ

4.2 ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบรวมศูนย์

ระบบที่รวมศูนย์ หมายถึง ฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ที่ตั้งอยู่ในพื้นที่เปิดโล่ง เช่น ทะเลทรายหรือที่ราบ

ลักษณะเด่น:

• กำลังไฟฟ้าส่งออกสูง (ตั้งแต่สิบเมกะวัตต์ถึงร้อยเมกะวัตต์)
• การส่งไฟฟ้าระยะไกลไปยังสถานีจ่ายไฟ
• ใช้ระบบเก็บพลังงานแรงดัน 35 กิโลโวลต์

การใช้หม้อแปลงไฟฟ้า:

• หม้อแปลงเพิ่มแรงดันกำลังสูงความจุใหญ่
• อินเวอร์เตอร์หลายตัวรวมเข้ากับหน่วยหม้อแปลงเดียวกัน
• เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าแรงสูง (110 กิโลโวลต์/220 กิโลโวลต์)

5. หน้าที่หลักของหม้อแปลงพลังงานแสงอาทิตย์

หม้อแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ไม่ได้ทำหน้าที่เพียงแค่แปลงแรงดันเท่านั้น แต่ยังปฏิบัติหน้าที่สำคัญหลายประการในระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์

การแปลงแรงดันไฟฟ้า 5.1

หน้าที่หลัก: เพิ่มแรงดันไฟฟ้าขาออกของอินเวอร์เตอร์ให้สอดคล้องกับระดับแรงดันไฟฟ้าของระบบจ่ายไฟ

การป้องกันระบบ 5.2

อุปกรณ์เหล่านี้ช่วยป้องกันอุปกรณ์จาก:

• สภาวะโหลดเกิน
• วงจรขาด
• แรงดันไฟกระชาก

การแยกฉนวนทางไฟฟ้า 5.3

อุปกรณ์เหล่านี้รับรองการแยกอย่างปลอดภัยระหว่าง:

• ระบบผลิตพลังงานแสงอาทิตย์
• ระบบจ่ายไฟสาธารณะ

5.4 การจัดการความร้อน

การออกแบบแบบจุ่มในน้ำมันสามารถกระจายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้การดำเนินงานมีความเสถียรในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง เช่น ในทะเลทราย

การสนับสนุนความมั่นคงของระบบจ่ายไฟ 5.5

หม้อแปลงช่วยรักษาความมั่นคงของแรงดันไฟฟ้าในระหว่าง:

• การเปลี่ยนแปลงของความเข้มแสงอาทิตย์
• การเปลี่ยนแปลงของโหลด
• ความผิดปกติของระบบส่งไฟฟ้า

6. วิธีเลือกหม้อแปลงที่เหมาะสมสำหรับโครงการพลังงานแสงอาทิตย์

การเลือกหม้อแปลงที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญยิ่งต่อประสิทธิภาพของระบบและความน่าเชื่อถือในระยะยาว

ปัจจัยสําคัญในการคัดเลือกประกอบด้วย:

6.1 กำลังของระบบ (kVA / MVA)

ขนาดของหม้อแปลงต้องสอดคล้องกับกำลังขาออกของอินเวอร์เตอร์และกำลังรวมของโรงไฟฟ้า

6.2 ระดับแรงดันไฟฟ้า

• 10 kV สำหรับระบบที่กระจายตัวขนาดเล็ก
• 35 kV สำหรับฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่

6.3 สภาพแวดล้อม

สำคัญสำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งกลางแจ้ง:

• ภูมิภาคที่มีอุณหภูมิสูง
• สภาพแวดล้อมทะเลทราย
• พื้นที่ชายฝั่งที่มีการกัดกร่อนสูง
• การติดตั้งในพื้นที่สูง

7. คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับหม้อแปลงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์

แรงดันไฟฟ้าของหม้อแปลงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์คือเท่าใด

หม้อแปลงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่ทำงานที่ระดับแรงดันไฟฟ้าปานกลาง เช่น 10 กิโลโวลต์ หรือ 35 กิโลโวลต์ ขึ้นอยู่กับขนาดของโรงไฟฟ้า

เหตุใดฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์จึงใช้หม้อแปลงไฟฟ้า 35 กิโลโวลต์

เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นช่วยลดการสูญเสียพลังงานระหว่างการส่งผ่านและเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าของฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่

สามารถใช้หม้อแปลงไฟฟ้า 10 กิโลโวลต์ในโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ได้หรือไม่

ได้ แต่ส่วนใหญ่ใช้ในโครงการพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจายขนาดเล็กถึงกลาง

ประเภทของหม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบโฟโตโวลตาอิกคืออะไร

หม้อแปลงไฟฟ้าแบบเพิ่มแรงดันชนิดจุ่มในน้ำมันเป็นที่นิยมมากที่สุดในฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์ระดับสาธารณูปโภค

อายุการใช้งานของหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์คือเท่าใด

โดยทั่วไปอายุการใช้งานมีมากกว่า 20 ปี ท่านสามารถเลือกผลิตภัณฑ์ของ Jiangsu Unita ซึ่งมีอายุการใช้งานเกิน 25 ปี

สามารถปรับแต่งแรงดันไฟฟ้าของหม้อแปลงไฟฟ้าได้หรือไม่

ได้แน่นอน แรงดันไฟฟ้าสามารถปรับแต่งให้เหมาะสมกับโครงการของท่าน

บทสรุป

หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นส่วนประกอบสำคัญในทุกระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ช่วยให้การแปลงแรงดันไฟฟ้ามีประสิทธิภาพ การเชื่อมต่อกับระบบจำหน่ายไฟฟ้า และความมั่นคงของระบบ

การเลือกระหว่างระบบ 10 กิโลโวลต์กับ 35 กิโลโวลต์ขึ้นอยู่กับขนาดของโครงการ

• แรงดันไฟฟ้า 10 กิโลโวลต์ สำหรับโครงการพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจายและขนาดกลาง
• แรงดันไฟฟ้า 35 กิโลโวลต์ สำหรับฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์ระดับสาธารณูปโภคขนาดใหญ่

การเข้าใจหลักเกณฑ์ในการเลือกหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับผู้รับจ้างทั่วไป (EPC) ผู้พัฒนาโครงการ และหน่วยงานผลิตไฟฟ้า เพื่อให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานและลดต้นทุนในระยะยาว