Zisheng Electric рассматривает солнечный трансформатор как часть генерирующей системы, а не как обычный распределительный трансформатор с другой паспортной табличкой. Трансформатор расположен между инверторными блоками и коллекторной сетью среднего напряжения, поэтому его работа определяется выходной мощностью преобразователя, повторным включением, дневными тепловыми циклами, обратным потоком мощности и философией защиты установки. Поэтому правильный выбор начинается с входов электрического исследования и документации по интерфейсу, а не только с требуемой МВА и коэффициента трансформации.
В этом руководстве объясняется, как инженеры EPC и группы закупок могут превратить эти входные данные в работоспособную спецификацию трансформатора. Основное внимание уделяется решениям, влияющим на температуру обмотки, напряжение изоляции, потери, полное сопротивление, координацию защиты и приемку FAT. Примеры носят иллюстративный характер и должны быть заменены данными проекта перед отправкой запроса или заказа на поставку.
Фотоэлектрическая установка редко работает с одной фиксированной нагрузкой. Выходная мощность повышается после восхода солнца, в зависимости от освещенности и управления инвертором, а затем падает к вечеру. Облачные переходные процессы могут быстро изменить активную мощность, в то время как команды реактивной мощности на уровне станции могут поддерживать высокий ток, даже когда активная мощность ниже своего пика. Ночью вспомогательные силы могут наложить небольшую обратную нагрузку. Трансформатор должен выдерживать этот полный рабочий диапазон, не превышая согласованных температурных или диэлектрических пределов.
Указание только «20 МВА, 0,8/33 кВ» оставляет важные вопросы без ответа. Изготовителю не известны количество и номинал инверторов, максимальный длительный ток при работе с реактивной мощностью, пределы тока гармоник, обработка нейтрали, расположение заземляющего трансформатора, ожидаемое положение ответвителя, уровень короткого замыкания или профиль температуры окружающей среды. Если эти вопросы оставить открытыми, участники торгов могут сделать разные предположения, и их предложения не будут технически сопоставимы.
Иллюстративный кабельный интерфейс инвертор-трансформатор для фотоэлектрической установки.
Инженерная иллюстрация, созданная искусственным интеллектом, для обсуждения спецификаций; не реальный проект клиента.
Первая проверка конструкции — низковольтный интерфейс. Убедитесь, что один трансформатор обслуживает один инвертор, несколько инверторов, подключенных к общей шине низкого напряжения, или блок с несколькими вторичными обмотками. Запишите номинальное напряжение инвертора, допустимый диапазон напряжения, максимальный ток, коэффициент мощности или диапазон реактивной мощности, информацию о частоте переключения, необходимую для исследования гармоник, а также расположение кабелей между инвертором и трансформатором. Клеммы вторичной обмотки трансформатора, кабельная коробка, последовательность фаз и устойчивость к короткому замыканию должны соответствовать этому интерфейсу.
Длинные кабели низкого напряжения приводят к высоким потерям тока и могут увеличить количество параллельных кабелей. Они также влияют на физическую конструкцию кабельной коробки и пространство для изгиба. Перемещение трансформатора ближе к инвертору может снизить потери низкого напряжения, но может подвергнуть устройство воздействию более высокого солнечного тепла, пыли или ограничить доступ для обслуживания. Спецификация должна сделать этот компромисс видимым.
Введите для подтверждения |
Почему это важно |
Риск, если он пропущен или неправильный |
Доказательства для запроса |
|---|---|---|---|
Рабочий диапазон электростанции МВт/МВар |
Определяет ток в активных и реактивных рабочих точках |
Неожиданная тепловая нагрузка или ограничение инвертора |
Кривая возможностей контроллера установки и паспорт инвертора |
Диапазоны напряжения низкого и среднего напряжения |
Устанавливает соотношение, диапазон отводов и условия магнитного потока |
Перенасыщение, низкий запас инвертора или плохое регулирование напряжения. |
Пределы полезности, исследование распределения нагрузки и философия ответвлений |
Спектр гармонического тока |
Поддерживает проверку дополнительных потерь и нагрева. |
Более высокие потери в обмотках/паразитные потери и локальные горячие точки |
Гарантированный спектр инвертора в соответствующих рабочих точках |
Температура окружающей среды и солнечное воздействие |
Контролирует запас охлаждения и расположение корпуса. |
Повышенная температура верхнего масла или температуры горячей точки обмотки. |
Основа дизайна сайта с почасовым или сезонным профилем |
Уровни короткого замыкания и время устранения |
Определяет механическую и термическую стойкость. |
Движение обмотки или ее повреждение при неисправности системы |
Исследование неисправностей на обеих клеммах трансформатора |
Метод и частота подачи питания |
Влияет на пусковой ток, настройки реле и план переключения. |
Нежелательные отключения, провалы напряжения или повторяющиеся механические нагрузки |
Исследование включения питания и последовательность действий |
Коллекторно-системное заземление |
Определяет векторную группу, нейтральную доступность и поведение нулевой последовательности. |
Защита «слепых зон» или несовместимого заземляющего оборудования |
Однолинейная схема и исследование заземления |
Основа оценки убытков |
Позволяет сравнивать жизненный цикл между предложениями |
Низкая закупочная цена, но более высокие потери энергии в течение жизни растения. |
Коэффициенты капитализированных убытков и график гарантированных убытков |
Ток трансформатора зависит от полной мощности. Электростанция, которой требуется выдавать реактивную мощность при высокой активной мощности, может приблизиться к предельным значениям тока инвертора и трансформатора до того, как будет достигнута целевая мощность в МВт. Покупатель должен определить необходимые рабочие точки PQ и указать, должна ли номинальная мощность трансформатора покрывать их постоянно или в течение ограниченного периода времени. Температура окружающей среды в эти часы тоже имеет значение. Рабочая точка в полдень сочетает в себе высокую производительность с сильным солнечным нагревом, который может быть более требовательным, чем в среднем за день.
Современные инверторы тщательно контролируют свою выходную мощность, но разработчику трансформатора по-прежнему необходимы ожидаемый спектр гармонического тока и точка оценки. Важный вопрос не в том, существуют ли гармоники; вопрос в том, вызывает ли гарантированный спектр дополнительные намоточные, вихревые и структурные потери материала для предлагаемой конструкции. Общий коэффициент снижения мощности может быть либо недостаточным, либо излишне консервативным.
Попросите участников торгов указать спектр гармоник, использованный для их тепловой оценки, любые дополнительные потери, а также предположения для одновременной работы инверторных блоков. Если модель инвертора может измениться после присуждения трансформатора, определите диапазон, которому должно соответствовать будущее оборудование. Результат также следует сверить с исследованием гармоник электростанции.
Наглядное внутреннее устройство трехфазного масляного трансформатора.
Технический вырезок, созданный ИИ для пояснения конструкции; не является свидетельством конкретной произведенной единицы.
Трансформатор солнечной энергии должен оставаться в пределах согласованных пределов потока во всем фактическом диапазоне напряжения и частоты, включая выбранное положение ответвления. Самая низкая частота системы в сочетании с самым высоким приложенным напряжением является ключевым случаем. Уставки напряжения инвертора, изменение напряжения коллектора среднего напряжения и требования к реактивной мощности сети могут отклонить рабочую точку от номинальной.
Определите, находится ли переключатель ответвлений под напряжением или под нагрузкой, диапазон и шаг ответвлений, нормальный рабочий ответвитель и кто управляет любым переключателем ответвлений под нагрузкой. Во многих повышающих устройствах используется переключатель отводов без напряжения, поскольку частое регулирование выполняется в другом месте. Это не универсально. Правильный выбор зависит от диапазона напряжения сети, падения напряжения в коллекторной системе, стратегии контроллера установки и оперативного доступа.
Для получения информации о соответствующем контексте проектирования ознакомьтесь с руководством Zisheng Electric по Выбор трансформатора 13,8 кВ против 34,5 кВ и объяснение Сопротивление короткого замыкания трансформатора . Класс напряжения и полное сопротивление влияют на ток кабеля, уровень повреждения, режим работы распределительного устройства и падение напряжения, поэтому их следует устанавливать вместе, а не в отдельных комплектах поставки.
При тепловом расчете следует использовать температурный профиль объекта и ожидаемый профиль генерации. Пиковая освещенность и пиковая температура окружающей среды могут совпадать. Накопление пыли может снизить производительность радиатора, в то время как наличие воздуха вокруг компактных инверторных станций может поднять местную температуру выше метеорологического значения. Если предлагаются вентиляторы, определите их каскадирование, контакты управления, точки сигнализации, резервирование и вспомогательное питание.
Серия стандартов IEC 60076 обеспечивает общую основу для спецификации и испытаний силовых трансформаторов. В официальном описании руководства по нагрузке МЭК поясняется, что температура окружающей среды и условия нагрузки влияют на срок службы масляных трансформаторов. Покупателям следует ссылаться на текущую принятую редакцию и поправки к проекту в техническом графике, а не копировать номер старой редакции из устаревшей спецификации. См. Запись публикации руководства по загрузке IEC с указанием объема стандарта и уведомления о пересмотре.
Циклические возможности не должны стать оправданием для сокращения численности подразделения без согласованного исследования. Для тепловой модели необходимы кривая нагрузки, профиль окружающей среды, начальная температура, режим охлаждения и допустимая политика старения изоляции. Если конструкция EPC требует временной перегрузки для состояния N-1, укажите продолжительность, начальную нагрузку, максимальную температуру окружающей среды и требуемый остаточный срок службы. Участники торгов должны предоставить прослеживаемую основу расчета.
Более высокий импеданс трансформатора снижает ток короткого замыкания на выходе, но увеличивает падение напряжения и может повлиять на стабильность напряжения инвертора. Более низкий импеданс улучшает регулирование, но может повысить нагрузку на распределительные устройства и кабели при коротком замыкании. Выбранное значение должно быть получено в результате скоординированного исследования, а не из стандартного процента, скопированного с другого завода.
Укажите уровень неисправности системы с обеих сторон, предположения об источнике X/R, метод заземления и время отключения защиты. Запросите гарантированный импеданс на главном отводе, допуски и импеданс между парами обмоток, если трансформатор имеет разделенную вторичную обмотку. Инженерам по защите также необходимы коэффициенты и классы трансформаторов тока, пределы зон дифференциальной защиты, требования к ограничению замыканий на землю, температурные контакты, устройства давления и интерфейсы матрицы отключений.
Фотоэлектрические проекты часто работают в течение многих часов ниже паспортной нагрузки трансформатора. Таким образом, потери на холостом ходу остаются важными, поскольку они присутствуют всякий раз, когда трансформатор находится под напряжением. Потери нагрузки растут примерно пропорционально квадрату тока в пределах нормального рабочего диапазона, поэтому профиль генерации влияет на его годовое значение. Сравните предложения, используя одни и те же факторы оценки, базовую температуру и режим вспомогательной мощности.
Гарантированные значения должны различать потери холостого хода, потери нагрузки при указанных исходных условиях и мощность вентилятора или насоса, где это применимо. Подтвердите допуски на измерения и коммерческую обработку в спецификации на покупку. Статья Zisheng Electric о Испытание на потерю нагрузки трансформатора в FAT объясняет, как измерения и температурная коррекция влияют на сравнение предложений.
Технически правильная активная часть все равно может не пройти проверку интерфейса проекта. Подтвердите нагрузки на фундамент, расположение рельсов или салазок, удержание масла, противопожарное разделение, подход к кабелю, ориентацию втулки, нейтральное соединение, расположение распределительного терминала, место для удаления охладителя и доступ для подъема. Для открытых солнечных площадок исследуйте воздействие ультрафиолета, попадание пыли, дренаж, барьеры для дикой природы и поддерживаемые зазоры.
Покупатель должен выдать чертеж сопряжения с размерами и потребовать от производителя вернуть согласованный общий вид. Радиус изгиба кабеля и площадь фланш-панели требуют особого внимания, когда множество фидеров инвертора подключаются к одному трансформатору. Если ограничители перенапряжения, оборудование для заземления нейтрали или распределительное устройство среднего напряжения расположены на одной раме, четко назначьте ответственность за поставку и проектирование.
Ниже приведен иллюстративный формат, а не реальная спецификация проекта:
Сервис: Фотоэлектрический инверторный повышающий трансформатор, наружный, непрерывный циклический режим работы.
Номинальная мощность: [проект МВА] при [режиме охлаждения], трехфазный, [частота] Гц
Соотношение: [НН кВ] / [МВ кВ], с [типом ответвителя, диапазоном и шагом]
Векторная группа и нейтральная: [требования к исследованию проекта]
Максимальный продолжительный ток инвертора: [А] в [рабочей точке PQ]
Гармонический спектр: добавьте гарантию на инвертор для определенных условий эксплуатации.
Окружающая среда: [минимум/максимум/среднее], солнечное воздействие [да/нет], высота над уровнем моря [м]
Гарантированные потери и полное сопротивление: полный список покупателя по указанным позициям.
Интерфейсы: прикрепите однолинейную схему, схему защиты, схему кабелей и чертеж фундамента.
Иллюстративная установка FAT для солнечного трансформатора.
Инженерная иллюстрация типовой установки FAT трансформатора, созданная искусственным интеллектом; не является свидетельством конкретного засвидетельствованного теста.
В плане проверок и испытаний должны быть указаны плановые испытания, любые установленные типы или специальные испытания, контрольные точки, калиброванные приборы и критерии приемки. В документах FAT должны использоваться утвержденные паспортные данные и график отводов. Проверьте соотношение и смещение фаз, сопротивление обмотки, испытания изоляции, ток и потери холостого хода, потерю нагрузки и импеданс, диэлектрические испытания, если указано, работоспособность аварийных сигналов/отключений, управление вентилятором и целостность проводки.
Не рассматривайте прохождение отчета об испытаниях как единственное условие выпуска. Просмотрите утвержденные чертежи, статус отклонений, окончательную спецификацию материалов, сертификаты на принадлежности, маркировку клемм, упаковочные листы, инструкции по консервации, документацию по маслу и ограничения на транспортировку. Фотографии могут подтвердить эту запись, но обычное заводское изображение никогда не должно быть представлено в качестве доказательства конкретного испытания, засвидетельствованного.
Выпустите один контролируемый лист данных и определите каждое поле, заполненное участником торгов.
Прикрепите кривую мощности инвертора, спектр гармоник и исследования коллекторной системы.
Определите рейтинг для фактической окружающей среды и высоты над уровнем моря.
Укажите философию ответвления, нормальное ответвление и приемлемый диапазон напряжения/потока.
Укажите гарантированные потери, коэффициенты оценки и исходные условия.
Подтвердите уровни неисправности, целевое сопротивление и время отключения защиты.
Замораживание кабеля, фундамента, маслосборника и интерфейсов доступа для обслуживания.
Перечислите свидетельства FAT и необходимые документы.
Все отклонения фиксируйте в едином графике технических уточнений.
Zisheng Electric может рассмотреть требования к солнечному трансформатору , включая варианты масляных трансформаторов, такие как Линейка трансформаторов S20 10–35 кВ и Трехфазный масляный трансформатор SZ11 вместе с совместимым распределительное устройство среднего напряжения . Пригодность продукта зависит от фактической спецификации проекта.
Для инженерной экспертизы предоставьте чертежи, паспортные данные трансформатора, список инверторов и нагрузок, технические характеристики, однолинейную схему, параметры сети, информацию о гармониках, условия окружающей среды и ограничения на месте установки. «Наша команда инженеров рассмотрит требования и ответит на запросы по проекту в течение 24 часов».
