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盘点光伏系统使用隔离变压器的优势及缺点
日期:2017-07-25   [复制链接]
责任编辑:xiaoguang 打印收藏评论(0)[订阅到邮箱]
 编者按:在光伏发电系统中,变压器应用很多,是最关键设备之一,除了改变电压和传递能量外,还有以下作用:隔离变压器的作用、升压变压器的容量设计等。

《一》 隔离变压器的作用

(1)电气隔离:隔离变压器初级和次级是靠磁路来传递能量,组件和电网电气隔离,可以阻止直流分量和漏电流进入电网,保护设备和电网。

(2)在抑制组件PID解决方案中,逆变器后面接入隔离变压器,再提升N极对地的电位,间接提升组件负极对的电位,达到抑制组件PID的目的。

(3)匹配电压:有些国家的电网电压和我国不一样,如美国是单相110V,三相220V,可以在逆变器后面加一个变压器,匹配接入国家的电压。

(4)消除三次谐波:采用采用Dyn11联结的变压器,在D联结绕组中的三次谐波环流能够在变压器中产生三次谐波磁动势,它与低压绕组的三次谐波磁动势平衡抵消。

(5)电网适应能力更强:在一些有大型电动机或者电焊机的工厂,电网电压波动很大,谐波电流很大,三相电压极不平衡,常规的组串式逆这器往往力不从心,隔离变压器一次侧与二次侧的电感可以防止电流突变,Dyn11联结变压器允许中性线电流达到相电流的75%以上,可以承受三相不平衡。

《二》 升压变压器的容量设计

分布式光伏余量上网,有使用公共变压器和光伏专用变压器两种方案,,如果周边的负载都用不完,就必须通过变压器送到更高的电压等级上去,使用原公共的降压变压器上网,根据《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》4.3.1要求:小型光伏电站总容量不宜超过上一级变压器供电区域内的最大负荷的25%,有兴趣的朋友可以在关注“泓达光伏”微信公众号,这主要是从电网安全角度上来考虑的,受天气和环境影响,光伏输出功率不稳定,需要电网提供强大的平衡能量,而这些能量需要变压器原边和副边电磁交换来提供,25%这个比例就是经过多次实验得出来的经验值。

使用光伏专用变压器上网,变压器没有别的负载,主要考虑的因素就是逆变器的最大输出功率不能超过变压器的容量,而逆变器最大输出功率和光伏组件的容量、安装方位角和倾角,以及天气条件,逆变器安装场地等多种因素有关,光伏逆变器最大输出功率一般是组件是0.9左右,变压器的功率因素一般在0.9左右,所以一般要求光伏组件和变压器按1:1配置,或者变压器容量稍大于组件容量。

《三》 隔离变压器之干式和油浸

变压器工作地点干净、无粉尘容量又不是很大,就可以选择干式变压器,否则就应该选择油浸变压器。油浸变压器根据容量的大小自然就会给你决定了是自然冷却还是风冷。

干式变压器的特点

①安全,防火,无污染,可直接运行于负荷中心;

②采用国内先进技术,机械强度高,抗短路能力强,局部放电小,热稳定性好,可靠性高,使用寿命长;

②低损耗,低噪音,节能效果明显,免维护;

③散热性能好,过负载能力强,强迫风冷时可提高容量运行;

④防潮性能好,适应高湿度和其他恶劣环境中运行;

⑥干式变压器可配备完善的温度检测和保护系统。采用智能信号温控系统,可自动检测和巡回显示三相绕组各自的工作温度,可自动启动、停止风机,并有报警、跳闸等功能设置;

⑦体积小,重量轻,占地空间少,安装费用低。

从低噪、节能、防火、节省土建造价、运行维护管理费以及长达30年的寿命等综合技术经济性能比较,干式变压器显现出其明显的优越性。

油浸式变压器的特点

油浸式变压器的绕组是浸在变压器油中的,绝缘介质就是油,冷却方式有自冷、风冷和强迫油循环冷却,其优点是冷却效果好,可以满足大容量,瓦斯继电器可以及时反映出绕组的故障,保证系统的稳定运行,不足之处是得经常巡视,关注油位的变化,缺了油是件很危险的事情,变压器油的作用是冷却和绝缘。

《四》 如何降低变压器的空载损耗


考虑光伏发电的特殊性,即白天有太阳时发电,晚上或者阴雨天不发电,不论发电装置是否输出功率,只要变压器接入系统,变压器始终产生空载损耗。一台1000kVA的变压器,如果白天工作10小时,还有14小时不工作,每天会产生30-40度的空载损耗,一个月约有1000度电,深圳市泓达光伏工程有限公司,发明一个专利技术,根据光照条件变化,早上有太阳时,比逆变器稍超前自动启动变压器,晚上无太阳时,比逆变器稍滞后自动关闭变压器,可以把变压器的空载损耗降低99%,同时可以提高变压器的寿命。

原标题:光伏系统使用隔离变压器的优势及缺点
 
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来源:泓达光伏
 
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