Máy biến áp tăng áp là một thành phần quan trọng nhưng thường không được xác định cụ thể trong thiết kế nhà máy năng lượng mặt trời. Nó tăng cường đầu ra AC điện áp thấp của biến tần (thường là 270V–800V) lên mức kết nối lưới trung thế (MV) (10 kV, 20 kV, 33 kV hoặc cao hơn) và phải xử lý cấu hình tải duy nhất của nhà máy năng lượng mặt trời: sóng hài cao từ chuyển mạch biến tần, đầu ra biến đổi cao từ 0 đến đầy tải hàng nghìn lần mỗi năm và khả năng phun DC tiềm năng. Việc đưa ra thông số kỹ thuật sai của máy biến áp sẽ dẫn đến tổn thất cao hơn, hỏng hóc sớm hoặc ứng dụng kết nối bị từ chối. Hướng dẫn này đề cập đến việc định cỡ, lựa chọn loại, tối ưu hóa tổn thất, tuân thủ tiêu chuẩn và cân nhắc mua sắm cho các kỹ sư EPC.
Trong một nhà máy năng lượng mặt trời C&I quy mô lớn hoặc quy mô tiện ích điển hình, kiến trúc điện từ bảng điều khiển đến lưới điện là:
Các tấm pin mặt trời → Bộ kết hợp DC → Bộ biến tần chuỗi/trung tâm (270V–800V AC) → Máy biến áp tăng cường LV/MV → Mạng thu gom MV → Máy biến áp trạm biến áp chính → Lưới POI
Mỗi bộ biến tần chuỗi (ví dụ: Sungrow SG250HX, SG350HX; Huawei SUN2000-330KTL) kết nối với một máy biến áp tăng cường gắn trên miếng đệm chuyên dụng hoặc nhiều bộ biến tần dùng chung một máy biến áp theo kiểu bố trí trượt. Đối với các bộ biến tần trung tâm (trên 1 MVA), một máy biến áp lớn hơn (1,6–4,0 MVA) sẽ tăng cường toàn bộ đầu ra của bộ biến tần.
Định mức kVA của máy biến áp phải phù hợp với đầu ra AC của biến tần với biên độ thích hợp để tải hài hòa và quá khổ tỷ lệ DC/AC:
Kích thước máy biến áp tiêu chuẩn trong phạm vi liên quan đến năng lượng mặt trời (theo IEC 60076-1): 100, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500 kVA. Luôn chọn kích thước tiêu chuẩn tiếp theo trên mức tối thiểu được tính toán - máy biến áp không nên chịu tải trên 100% kVA định mức một cách liên tục.
| tham số | Loại khô (Nhựa đúc, AN/AF) | Ngâm trong dầu (ONAN/ONAF) |
|---|---|---|
| Xếp hạng có sẵn | Lên tới 10–15 MVA (thường <3,15 MVA đối với năng lượng mặt trời) | Bất kỳ đánh giá nào; >Ưu tiên >1 MVA |
| Cấp điện áp | Lên đến 36 kV (phía hạ áp lên tới 15 kV) | Lên đến 220 kV trở lên |
| Nguy cơ hỏa hoạn | Tự dập tắt; thích hợp cho trong nhà, đô thị | Nguy cơ cháy dầu; yêu cầu diện tích bao quanh |
| Môi trường | Không có nguy cơ tràn dầu; không xử lý chất lỏng điện môi | Yêu cầu ngăn chặn dầu; kiểm tra dầu định kỳ |
| Khả năng quá tải | Có giới hạn (ngắn hạn 10–20%) | Tốt (ngắn hạn 20–40%, ONAN) |
| Tổn thất ở mức tải 75% | 0,8–1,5% (không tải + tải) | 0,5–0,9% (không tải + tải) |
| Chi phí lắp đặt (mỗi kVA) | Cao hơn (+15–30%) | Đường cơ sở |
| Bảo trì | Rất thấp; không kiểm tra dầu | Lấy mẫu dầu hàng năm; Kiểm tra rơle Buchholz |
| Ứng dụng tốt nhất | Tầng thượng C&I, phòng MV trong nhà, khu đô thị | Các địa điểm từ xa, gắn trên mặt đất ở quy mô tiện ích |
Đối với các máy biến áp năng lượng mặt trời gắn trên mặt đất ở quy mô tiện ích, máy biến áp ONAN (dầu tự nhiên/không khí tự nhiên) hoặc ONAF (dầu tự nhiên/không khí cưỡng bức) ngâm trong dầu là lựa chọn tiêu chuẩn do tổn thất thấp hơn và chi phí thấp hơn. Máy biến áp loại khô được ưu tiên lắp đặt trên mái nhà C&I, phòng MV trong nhà và những nơi có nguy cơ hỏa hoạn (trường học, bệnh viện, khu đông dân cư).
Ngoài định mức kVA và tỷ số điện áp, hãy nêu rõ những điều sau trong tài liệu mua sắm máy biến áp của bạn:
Điện áp trở kháng (Uz%): Thông thường là 4–6% cho máy biến áp phân phối dùng trong năng lượng mặt trời. Uz% thấp hơn (4%) làm giảm sụt áp khi đầy tải nhưng làm tăng dòng ngắn mạch tiềm năng (có liên quan đến việc phối hợp bảo vệ). Uz% cao hơn (6%) hạn chế dòng điện sự cố nhưng tạo ra sự biến đổi điện áp lớn hơn trong chu kỳ tải. Xác nhận với kỹ sư bảo vệ tiện ích trước khi chỉ định.
Tổn thất không tải (NLL) và tổn thất có tải (LL): Máy biến áp của nhà máy năng lượng mặt trời dành thời gian đáng kể ở mức tải một phần (đêm ở mức 0, buổi sáng/buổi tối dưới mức tải 30%) và chỉ ở mức đầy tải trong giờ cao điểm. Tổn thất về năng lượng cần được giảm thiểu. Chỉ định:
Nhóm vectơ: Đối với các nhà máy năng lượng mặt trời, Dy11 (sơ cấp tam giác, sao thứ cấp có trung tính) phổ biến nhất cho máy biến áp tăng áp LV/MV. Cuộn dây tam giác cung cấp đường dẫn cho dòng điện hài bậc ba (sóng hài thứ 3, thứ 9 phổ biến ở đầu ra biến tần PLC) lưu thông mà không xuất hiện trên mạng MV. Luôn chỉ định Dy11 hoặc Dyn11 cho máy biến áp tăng áp biến tần.
Cấp độ tăng nhiệt độ và đánh giá môi trường xung quanh:
Bộ biến tần năng lượng mặt trời sử dụng cấu trúc liên kết không có máy biến áp (tất cả các bộ biến tần chuỗi hiện đại bao gồm Sungrow SG250HX, dòng Huawei SUN2000, dòng SMA Sunny Tripower) có thể đưa một thành phần DC nhỏ vào đầu ra AC. IEC 61727 và IEEE 1547 giới hạn dòng DC ở mức 0,5% dòng điện xoay chiều định mức. Tuy nhiên, ngay cả thành phần DC nhỏ này cũng có thể gây bão hòa một phần trong lõi máy biến áp, làm tăng tổn thất không tải và gây nhiễu.
Để giảm thiểu hiệu ứng tiêm DC:
Khi nhiều bộ biến tần có mức công suất khác nhau kết nối với một máy biến áp duy nhất (phổ biến trong các khối 1,5–4 MVA với một số bộ biến tần chuỗi 250–350 kW), máy biến áp hai cuộn dây hoặc hai thứ cấp cho phép kết nối độc lập trong khi chia sẻ một sơ cấp duy nhất. Lợi ích bao gồm:
Chỉ định định mức cuộn dây tách dòng và trở kháng ngắn mạch giữa các cuộn dây thứ cấp (thường là 8–12%) để đảm bảo phân biệt dòng điện sự cố phù hợp để phối hợp bảo vệ.
Tất cả các máy biến áp tăng áp cho các nhà máy năng lượng mặt trời phải tuân thủ:
Các thử nghiệm nghiệm thu tại nhà máy (FAT) cho mỗi máy biến áp phải bao gồm: thử nghiệm tỷ số, xác minh nhóm vectơ, đo tổn thất không tải, đo tổn thất tải ở mức 75% và 100%, điện trở cách điện, khả năng chịu điện môi (điện áp ứng dụng và điện áp cảm ứng), thử nghiệm phóng điện một phần (đổ đầy dầu) và thử nghiệm độ tăng nhiệt (thường là thử nghiệm điển hình, không phải thường lệ đối với tất cả các thiết bị).
Econo Solar mua máy biến áp tăng cường từ các nhà sản xuất hàng đầu Trung Quốc — bao gồm TBEA, China XD Group và Sieyuan Electric — tất cả đều được chứng nhận IEC 60076 và tuân thủ Thiết kế sinh thái cấp 2 của EU, với giá trực tiếp tại nhà máy. Chúng tôi xử lý toàn bộ hoạt động giám sát FAT, kiểm tra của bên thứ ba và vận chuyển cho các dự án EPC năng lượng mặt trời trên toàn thế giới. Yêu cầu báo giá mua sắm máy biến áp cho dự án của bạn.
Đối với các dự án năng lượng mặt trời thương mại trên mái nhà, máy biến áp loại khô (nhựa đúc) được ưu tiên sử dụng vì ba lý do: chúng loại bỏ nguy cơ cháy dầu trong các tòa nhà có người ở, không yêu cầu khu vực ngăn chặn (ngăn chặn) sự cố tràn dầu và chúng cần bảo trì tối thiểu (không lấy mẫu dầu). Chi phí cao hơn của máy biến áp loại khô (+15–30% so với dầu) là do việc giảm công trình dân dụng, phê duyệt theo quy định dễ dàng hơn và phí bảo hiểm thấp hơn trong môi trường đô thị. Đối với các dự án trên mái nhà có công suất dưới 1 MVA, máy biến áp loại khô 630 kVA là giải pháp tiêu chuẩn.
Dy11 (tam giác HV, sao LV có trung tính, dịch pha 30°) hoặc Dyn11 (có trung tính có thể tiếp cận trên cuộn dây LV) là thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho máy biến áp tăng cường biến tần năng lượng mặt trời. Cuộn dây HV tam giác cung cấp đường tuần hoàn cho các sóng hài bậc ba (bậc 3, bậc 9) được tạo ra bằng cách chuyển mạch biến tần PLC, ngăn chặn các sóng hài này truyền lên lưới MV. Cuộn dây LV hình sao có dây trung tính phù hợp với kết nối 3 pha 4 dây được yêu cầu bởi hầu hết các bộ biến tần chuỗi hiện đại. Xác nhận với tiện ích xem việc nối đất ở phía MV có yêu cầu cụ thể là Dyn11 hay không.
Tỷ lệ DC/AC (hoặc tỷ lệ tải biến tần) ảnh hưởng đến máy biến áp về mặt nhu cầu dòng điện cao điểm, chứ không phải cơ sở định cỡ định mức. Máy biến áp có kích thước phù hợp với công suất đầu ra AC định mức của biến tần - công suất AC tối đa mà biến tần có thể tạo ra bất kể đầu vào DC. Vì biến tần sẽ kẹp đầu ra của nó ở nguồn điện AC định mức khi đầu vào DC vượt quá công suất AC của biến tần (phổ biến với tỷ lệ DC/AC là 1,2–1,4), nên máy biến áp không bao giờ nhìn thấy nhiều hơn đầu ra AC định mức của biến tần. Tuy nhiên, ở tỷ lệ DC/AC cao, biến tần hoạt động ở công suất định mức trong nhiều giờ hơn mỗi ngày (giảm cắt), do đó thời gian tải nhiệt của máy biến áp tăng lên — hãy cân nhắc yêu cầu máy biến áp có cấp nhiệt độ cao hơn (F hoặc H) nếu tỷ lệ DC/AC vượt quá 1,3.
Econo Solar cung cấp máy biến áp, bộ biến tần và thiết bị BOS hoàn chỉnh được chứng nhận IEC 60076 trực tiếp từ các nhà sản xuất Trung Quốc — với sự giám sát đầy đủ của FAT và hỗ trợ hậu cần toàn cầu.
Nhận báo giá trong 24h →