승압 변압기는 태양광 발전소 설계에서 중요하지만 종종 과소평가되는 구성 요소입니다. 이는 인버터의 저전압 AC 출력(일반적으로 270V~800V)을 중전압(MV) 그리드 연결 수준(10kV, 20kV, 33kV 이상)으로 승압하고 태양광 발전소의 고유한 부하 프로필(인버터 스위칭으로 인한 높은 고조파, 연간 수천 번 0에서 최대 부하까지 매우 가변적인 출력, 잠재적인 DC 주입)을 처리해야 합니다. 변압기 사양을 잘못 설정하면 손실이 늘어나고, 조기에 고장이 나거나 상호 연결 애플리케이션의 유틸리티 거부가 발생합니다. 이 가이드에서는 EPC 엔지니어를 위한 크기 조정, 유형 선택, 손실 최적화, 표준 준수 및 조달 고려 사항을 다룹니다.
일반적인 유틸리티 규모 또는 대규모 C&I 태양광 발전소에서 패널에서 그리드까지의 전기 아키텍처는 다음과 같습니다.
태양광 패널 → DC 결합기 → 스트링/중앙 인버터(270V–800V AC) → LV/MV 승압 변압기 → MV 수집 네트워크 → 주 변전소 전력 변압기 → Grid POI
각 스트링 인버터(예: Sungrow SG250HX, SG350HX, Huawei SUN2000-330KTL)는 전용 패드 장착 승압 변압기에 연결되거나 여러 인버터가 스키드 배열로 변압기를 공유합니다. 중앙 인버터(1MVA 이상)의 경우 단일 대형 변압기(1.6~4.0MVA)가 전체 인버터 출력을 단계적으로 높입니다.
변압기 kVA 정격은 고조파 부하 및 DC/AC 비율 초과에 대한 적절한 여유를 갖춘 인버터 AC 출력을 수용해야 합니다.
태양광 관련 범위의 표준 변압기 크기(IEC 60076-1 기준): 100, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500kVA. 항상 계산된 최소값보다 높은 다음 표준 크기를 선택하십시오. 변압기는 지속적으로 정격 kVA의 100% 이상으로 부하를 가해서는 안 됩니다.
| 매개변수 | 건식(주형수지, AN/AF) | 유침식(ONAN/ONAF) |
|---|---|---|
| 사용 가능한 등급 | 최대 10–15 MVA(일반적으로 태양광의 경우 <3.15 MVA) | 모든 등급; >1 MVA 선호 |
| 전압 등급 | 최대 36kV(LV 측 최대 15kV) | 최대 220kV 이상 |
| 화재 위험 | 자기 소화성; 실내, 도시에 적합 | 석유 화재 위험; 경계지역이 필요하다 |
| 환경 | 기름 유출 위험이 없습니다. 유전체 유체 처리 없음 | 오일 봉쇄가 필요합니다. 주기적인 오일 테스트 |
| 과부하 능력 | 제한적(10~20% 단기) | 양호(단기 20~40%, ONAN) |
| 75% 부하 시 손실 | 0.8~1.5%(무부하 + 부하) | 0.5~0.9%(무부하 + 부하) |
| 설치 비용(kVA당) | 더 높음(+15–30%) | 기준선 |
| 유지보수 | 매우 낮음; 오일 점검 없음 | 연간 오일 샘플링; 부흐홀츠 릴레이 검사 |
| 최고의 응용 프로그램 | C&I 루프탑, 실내 MV실, 도시형 | 유틸리티 규모의 지상 장착형, 원격 사이트 |
유틸리티 규모의 지상 장착형 태양광의 경우 손실과 비용이 낮기 때문에 침지형 ONAN(천연 오일/공기) 또는 ONAF(천연 오일/공기 강제) 변압기가 표준 선택입니다. C&I 옥상 설치, 실내 MV실, 화재 위험이 우려되는 현장(학교, 병원, 인구 밀집 지역)에는 건식 변압기가 선호됩니다.
kVA 정격 및 전압 비율 외에 변압기 조달 문서에 다음 사항을 지정하십시오.
임피던스 전압(Uz%): 일반적으로 태양광에 사용되는 배전 변압기의 경우 4~6%입니다. 낮은 Uz%(4%)는 최대 부하 시 전압 강하를 감소시키지만 예상 단락 전류를 증가시킵니다(보호 조정과 관련됨). Uz%(6%)가 높을수록 오류 전류가 제한되지만 부하 사이클링 시 전압 변동이 더 커집니다. 지정하기 전에 유틸리티 보호 엔지니어에게 확인하십시오.
무부하 손실(NLL) 및 부하 손실(LL): 태양광 발전소 변압기는 부분 부하(0시 밤, 30% 부하 미만의 아침/저녁)에서 상당한 시간을 소비하며 피크 시간에만 최대 부하 상태에 있습니다. 에너지 가중 손실은 최소화되어야 합니다. 지정:
벡터 그룹: 태양광 발전소의 경우 Dy11(델타 1차, 스타 2차, 중성)은 LV/MV 승압 변압기에 가장 일반적입니다. 델타 권선은 삼중 고조파 전류(PWM 인버터 출력에 공통적으로 나타나는 3차, 9차 고조파)가 MV 네트워크에 나타나지 않고 순환할 수 있는 경로를 제공합니다. 인버터 승압 변압기에는 항상 Dy11 또는 Dyn11을 지정하십시오.
온도 상승 등급 및 주변 등급:
변압기가 없는 토폴로지를 사용하는 태양광 인버터(Sungrow SG250HX, Huawei SUN2000 시리즈, SMA Sunny Tripower 시리즈를 포함한 모든 최신 스트링 인버터)는 소형 DC 구성 요소를 AC 출력에 주입할 수 있습니다. IEC 61727 및 IEEE 1547은 DC 주입을 정격 AC 전류의 0.5%로 제한합니다. 그러나 이 작은 DC 구성 요소도 변압기 코어에 부분적인 포화를 유발하여 무부하 손실과 잡음을 증가시킬 수 있습니다.
DC 주입 효과를 완화하려면:
전력 수준이 서로 다른 여러 인버터가 단일 변압기에 연결되는 경우(여러 개의 250~350kW 스트링 인버터가 있는 1.5~4MVA 블록에서 공통) 분할 권선 또는 이중 2차 변압기를 사용하면 단일 1차 변압기를 공유하면서 독립적인 연결이 가능합니다. 이점은 다음과 같습니다.
보호 조정을 위한 적절한 결함 전류 차별화를 보장하기 위해 분할 권선 정격과 2차측 사이의 단락 임피던스(일반적으로 8~12%)를 지정합니다.
태양광 발전소용 모든 승압 변압기는 다음을 준수해야 합니다.
각 변압기에 대한 공장 승인 테스트(FAT)에는 비율 테스트, 벡터 그룹 검증, 무부하 손실 측정, 75% 및 100%에서의 부하 손실 측정, 절연 저항, 유전 내력(인가 전압 및 유도 전압), 부분 방전 테스트(오일 충전) 및 온도 상승 테스트(일반적으로 유형 테스트, 모든 장치에 대해 일상적인 것은 아님)가 포함되어야 합니다.
Econo Solar는 TBEA, China XD Group, Sieyuan Electric을 포함한 주요 중국 제조업체로부터 모두 IEC 60076 인증을 받고 EU Eco-Design Tier 2를 준수하는 승압 변압기를 직접 공장 가격으로 조달합니다. 우리는 전 세계 태양광 EPC 프로젝트에 대한 완전한 FAT 감독, 제3자 검사 및 배송을 처리합니다. 변압기 조달 견적 요청 당신의 프로젝트를 위해.
옥상 상업용 태양광 프로젝트의 경우 건식(주조 수지) 변압기는 세 가지 이유로 강력하게 선호됩니다. 즉, 점유된 건물에서 석유 화재 위험을 제거하고, 기름 유출에 대한 제방(격리) 구역이 필요하지 않으며, 최소한의 유지 관리(오일 샘플링 없음)가 필요합니다. 건식 변압기의 높은 비용(석유 대비 +15~30%)은 토목 작업 감소, 규제 승인 용이, 도시 환경에서의 보험료 절감으로 정당화됩니다. 1MVA 미만 옥상 프로젝트의 경우 630kVA 건식 변압기가 표준 솔루션입니다.
Dy11(델타 HV, 중성 스타 LV, 30° 위상 변이) 또는 Dyn11(LV 스타 권선에서 중성점에 접근 가능)은 태양광 인버터 승압 변압기의 표준 사양입니다. 델타 HV 권선은 PWM 인버터 스위칭으로 생성된 삼중 고조파(3차, 9차)에 대한 순환 경로를 제공하여 이러한 고조파가 MV 그리드로 전파되는 것을 방지합니다. 중성선 스타 LV 권선은 대부분의 최신 스트링 인버터에 필요한 3상 4선 연결에 적합합니다. MV 측 접지에 특별히 Dyn11이 필요한지 유틸리티에 확인하십시오.
DC/AC 비율(또는 인버터 부하 비율)은 정격 크기 기준이 아니라 피크 전류 수요 측면에서 변압기에 영향을 미칩니다. 변압기는 인버터의 정격 AC 출력 전력(DC 입력에 관계없이 인버터가 생산할 수 있는 최대 AC 전력)에 맞게 크기가 결정됩니다. DC 입력이 인버터의 AC 용량(일반적으로 DC/AC 비율 1.2~1.4)을 초과할 때 인버터는 정격 AC 전력에서 출력을 클램핑하므로 변압기는 인버터의 정격 AC 출력 이상을 볼 수 없습니다. 그러나 DC/AC 비율이 높으면 인버터가 하루에 더 많은 시간 동안 정격 출력으로 작동하므로(클리핑이 감소함) 변압기 열부하 지속 시간이 늘어납니다. DC/AC 비율이 1.3을 초과하는 경우 더 높은 온도 등급(F 또는 H)의 변압기를 요청하는 것이 좋습니다.
Econo Solar는 완전한 FAT 감독 및 글로벌 물류 지원을 통해 IEC 60076 인증 승압 변압기, 인버터 및 전체 BOS 장비를 중국 제조업체로부터 직접 공급합니다.
24시간 내에 견적 받기 →