EN
Việc chọn máy biến áp cho vi mạng điện khác với các dự án phân phối thông thường. Máy biến áp phải xử lý được các thiết bị điện tử công suất như hệ thống quang điện (PV), lưu trữ năng lượng, trạm sạc xe điện (EV) và các thiết bị khác, đồng thời phải chịu được dòng công suất hai chiều và nhiều sóng hài hơn. Nếu máy biến áp quá nhỏ, nó có thể quá tải và nhảy aptomat. Nếu quá lớn, nó sẽ vận hành ở chế độ non tải trong thời gian dài, khiến tổn thất không tải tăng lên và làm tăng chi phí điện năng. Sáu điểm sau đây giải thích nguyên tắc lựa chọn.
1. Công suất: Tính toán phụ tải trước, sau đó xem xét khả năng mở rộng
Không đơn thuần cộng tổng công suất ghi trên nhãn của toàn bộ thiết bị. Một công thức phổ biến là:
Phụ tải tính toán = Tổng công suất lắp đặt
× Hệ số đồng thời ÷ Hệ số công suất
Hệ số đồng thời thường bằng 0.5–0.7đối với nhà xưởng thông thường, 0.6–0.7đối với trạm sạc xe chở khách, và 0.75–0.85cho các trạm sạc nhanh dành cho xe tải hạng nặng. Hệ số công suất thường được lấy là 0,9. Sau khi tính toán kết quả, làm tròn lên thành công suất tiêu chuẩn và dự trữ khoảng 10%–20% dung lượng dự phòng cho các cột sạc bổ sung, mô-đun pin mặt trời (PV) hoặc tải mới trong tương lai.
Các tiêu chuẩn thiết kế vi mạng (microgrid) cũng quy định dung lượng biến áp có thể được chọn theo công suất trao đổi liên tục lớn nhất giữa vi mạng và lưới điện bên ngoài, đồng thời ưu tiên sử dụng các biến áp làm mát bằng không khí tự nhiên và tổn hao thấp.
Các mức công suất phổ biến có thể dùng làm tham khảo nhanh: 630 kVA cho hệ thống pin mặt trời phân tán quy mô nhỏ, một vài cột sạc và tải hạn chế; 800 kVA cho hệ thống tích hợp pin mặt trời – lưu trữ – sạc ở cấp công viên, trạm sạc quy mô trung bình và hệ thống pin mặt trời tập trung truyền thống; 1250 kVA cho sạc siêu nhanh dành cho xe tải hạng nặng, các dàn pin mặt trời quy mô lớn hoặc các nút có kế hoạch mở rộng rõ ràng. Tải dài hạn nên duy trì ở mức 70%–85%. Tránh vận hành tải đầy trong thời gian dài hoặc vận hành dưới 50% trong nhiều thời điểm kéo dài.
2. Điện áp và tần số: Phù hợp với lưới điện và thiết bị phía nguồn
Cấp điện áp phụ thuộc vào điều kiện kết nối với lưới điện ở một phía và thông số đầu ra của bộ nghịch lưu quang điện, hệ thống lưu trữ năng lượng Bộ chuyển đổi nguồn năng lượng (PCS) và bộ sạc ở phía còn lại.
Một cấu hình phổ biến là 10 kV phía điện áp cao, 0,4 kV (380 V), phía điện áp thấp, và 50 Hz . Nếu bộ chuyển đổi nguồn năng lượng (PCS) của hệ thống lưu trữ có đầu ra 0,69 kV, thì phía điện áp thấp nên được chọn ở mức 0,69 kV thay vì ép buộc sử dụng cấu hình tiêu chuẩn 0,4 kV. Đối với nhóm véc-tơ, Dyn11 thường được sử dụng cho các máy biến áp phân phối 10 kV/0,4 kV. Nhóm này khử hiệu quả các hài bậc ba và xử lý tốt hơn các tải không cân bằng, phù hợp với vi mạng có nhiều nguồn phát sinh hài.
3. Loại ngâm dầu hoặc khô: Kiểm tra điều kiện bảo vệ cháy trước tiên
Đây là đầu tiên một vấn đề tuân thủ , sau đó là một vấn đề chi phí và hiệu suất.
Biến áp khô
Không dầu, chống cháy và chống nổ. Chúng phù hợp. trong nhà, tầng hầm, đông dân cư hoặc nghiêm ngặt các địa điểm được kiểm tra về cháy, chẳng hạn như các khu phức hợp thương mại, bệnh viện, trung tâm dữ liệu và trạm sạc ngầm. Chi phí ban đầu của chúng thường cao hơn 20%~30% so với các đơn vị ngâm dầu có cùng công suất, nhưng đối với các dự án trong nhà, tuân thủ cháy là một yêu cầu khó khăn.
Biến áp Ngâm dầu
Tiết kiệm chi phí, phân tán nhiệt tốt và có khả năng quá tải mạnh. Chúng có thể mang tải trọng 120% trong vài giờ mà không bị ngã. Chúng phù hợp. các trạm độc lập ngoài trời, không gian mở và các yêu cầu bảo vệ cháy tương đối nhẹ, chẳng hạn như các nhà máy quang điện đặt trên mặt đất, trạm sạc ngoài trời và trạm tăng cường lưu trữ năng lượng độc lập. Các mô hình hiệu quả năng lượng lớp 1 như S22 có tổn thất không tải thấp và lợi thế về chi phí vận hành dài hạn.
Tóm lại: loại khô cho các khu vực trong nhà có mật độ dân cư cao, loại ngâm dầu cho không gian ngoài trời mở .
4. Tổn thất, độ tăng nhiệt và điện áp ngắn mạch: Xem xét chi phí dài hạn
Máy biến áp vi mạng thường vận hành trong thời gian dài, do đó tổn thất khi không tải và khi có tải ảnh hưởng trực tiếp đến lợi nhuận dự án. Yêu cầu sản phẩm phải đáp ứng GB 20052 và ưu tiên hiệu suất năng lượng cấp 1. Ví dụ, một máy biến áp loại khô cấp 1 công suất 1000 kVA có thể giảm tổn thất khi không tải khoảng 30% so với máy cấp 2. Chi phí thiết bị bổ sung thường được hoàn vốn trong vòng 3–5 năm nhờ tiết kiệm điện.
Điện áp trở kháng đối với máy biến áp phân phối thông thường thường là 4%–6%. Nếu nhiều máy biến áp vận hành song song, chênh lệch điện áp ngắn mạch không được vượt quá 10%. Giới hạn độ tăng nhiệt phải tuân thủ GB 1094.2; độ tăng nhiệt cuộn dây nói chung không được vượt quá 65 K. Trong môi trường nhiệt độ cao hoặc khép kín, cần kiểm tra đặc biệt khả năng tản nhiệt.
5. Phù hợp với bộ nghịch lưu PV và hệ thống chuyển đổi năng lượng tích trữ (PCS)
Một máy biến áp phân phối thông thường có dòng công suất một chiều. Một máy biến áp vi mạng phải đối mặt với ba vấn đề bổ sung:
Thứ nhất, dòng công suất hai chiều. Hướng công suất có thể chuyển đổi hàng chục hoặc hàng trăm lần mỗi ngày giữa chế độ sạc và xả. Độ bền cơ học của dây quấn cần tính đến các tác động thường xuyên theo cả hai chiều, chứ không chỉ dựa trên tiêu chuẩn phân phối một chiều thông thường.
Thứ hai, khả năng chịu sóng hài. Bộ nghịch lưu pin mặt trời (PV) và bộ điều khiển năng lượng tích trữ (PCS) tạo ra các sóng hài bậc 3, bậc 5 và bậc 7, gây tổn thất thêm trên dây quấn và quá nhiệt cục bộ. Hệ số K của máy biến áp không được nhỏ hơn K4 ; trong các tình huống chuyển mạch tần số cao, có thể yêu cầu hệ số K13. Trở kháng ngắn mạch cần được phối hợp với nhà sản xuất PCS và bộ nghịch lưu nhằm tránh cộng hưởng.
Thứ ba, dự phòng dung lượng quá tải cho hệ thống tích trữ năng lượng. Các máy biến áp tích trữ năng lượng thường được thiết kế để phóng điện liên tục trong 1 giờ. Khả năng quá tải trong thời gian ngắn cần có dự phòng; không nên cấu hình theo tỷ lệ 1:1 chỉ dựa trên công suất định mức của PCS.
6. Các thông số kỹ thuật cần cung cấp trước khi mua sắm
Trước khi yêu cầu báo giá, vui lòng cung cấp càng nhiều thông số sau đây càng tốt:
Thông số cơ bản
- Công suất định mức (kVA), điện áp định mức phía cao áp/thấp áp (kV), tần số (Hz), số pha, nhóm vectơ (ví dụ: Dyn11).
Hiệu suất
- Tổn thất không tải (kW), tổn thất ngắn mạch (kW), trở kháng ngắn mạch (%), giới hạn tăng nhiệt (K), cấp cách điện, phóng điện cục bộ.
Môi trường và cấu trúc
- Lắp đặt trong nhà/ngoài trời, cấp bảo vệ (vỏ ngoài lắp ngoài trời không thấp hơn IP54), phương pháp làm mát, độ cao so với mực nước biển, dải nhiệt độ môi trường.
Đặc thù cho vi mạng (microgrid)
- Thiết kế hoạt động hai chiều, hệ số K, phổ hài hoặc thông số PCS, yêu cầu quá tải trong thời gian ngắn, phối hợp bảo vệ kết nối với lưới điện.
Chứng nhận
- Báo cáo thử nghiệm hiệu suất năng lượng, báo cáo thử nghiệm kiểu mẫu, chứng nhận tuân thủ tiêu chuẩn GB 20052.
Các giải pháp tương ứng của Jiangsu Unita
Dòng sản phẩm của Jiangsu Unita đáp ứng các nhu cầu lựa chọn nêu trên:
- Máy biến áp phân phối ngâm dầu (dòng S20/S22): Dành cho các nhà máy điện mặt trời ngoài trời, trạm tăng áp độc lập cho hệ thống lưu trữ năng lượng và trạm sạc ở không gian mở. Các mô hình đạt hiệu suất năng lượng cấp 1 có tổn hao thấp và khả năng quá tải mạnh, phù hợp cho vận hành dài hạn.
- Máy biến áp khô (dòng SCB18): Dành cho trạm sạc trong nhà, trung tâm thương mại, trung tâm dữ liệu và tầng hầm với yêu cầu phòng cháy nghiêm ngặt. Không dùng dầu, chống cháy, đạt hiệu suất năng lượng cấp 1 và thích hợp cho môi trường hài trong bộ chuyển đổi nguồn (PCS) điện mặt trời và lưu trữ năng lượng.
- Các giải pháp tùy chỉnh: Cấu hình được thiết kế riêng theo công suất, trở kháng, độ tăng nhiệt, nhóm véc-tơ và cấp bảo vệ dựa trên đường cong tải, đặc tính hài của PCS, điều kiện đấu nối lưới điện và kế hoạch mở rộng. Chúng tôi cũng hỗ trợ các nhà thầu EPC và chủ đầu tư trong việc xác minh tải và chuẩn bị tài liệu đấu nối lưới điện.
