Zisheng Electric tiếp cận máy biến áp năng lượng mặt trời như một phần của hệ thống phát điện chứ không phải như một máy biến áp phân phối thông thường với bảng tên khác. Máy biến áp nằm giữa các khối biến tần và mạng lưới thu điện trung thế, do đó nhiệm vụ của nó được xác định bởi đầu ra của bộ chuyển đổi, cấp điện lặp lại, chu trình nhiệt ban ngày, dòng điện ngược và nguyên lý bảo vệ nhà máy. Do đó, lựa chọn chính xác bắt đầu từ các đầu vào nghiên cứu điện và tài liệu giao diện, không chỉ với MVA và tỷ số điện áp được yêu cầu.
Hướng dẫn này giải thích cách các kỹ sư EPC và nhóm mua sắm có thể biến những đầu vào đó thành thông số kỹ thuật máy biến áp khả thi. Nó tập trung vào các quyết định ảnh hưởng đến nhiệt độ cuộn dây, ứng suất cách điện, tổn hao, trở kháng, phối hợp bảo vệ và chấp nhận FAT. Các ví dụ này mang tính minh họa và phải được thay thế bằng dữ liệu dự án trước khi đưa ra yêu cầu hoặc đơn đặt hàng.
Một nhà máy PV hiếm khi hoạt động ở một mức tải cố định. Sản lượng tăng sau khi mặt trời mọc, tuân theo các điều khiển bức xạ và biến tần, sau đó giảm dần vào buổi tối. Sự chuyển tiếp của đám mây có thể thay đổi công suất tác dụng một cách nhanh chóng, trong khi các lệnh công suất phản kháng ở cấp độ nhà máy có thể giữ dòng điện ở mức cao ngay cả khi công suất tác dụng ở dưới mức đỉnh. Vào ban đêm, các thiết bị phụ trợ có thể tạo ra một tải ngược nhỏ. Máy biến áp phải chịu được toàn bộ phạm vi hoạt động này mà không vượt quá giới hạn nhiệt hoặc điện môi đã thỏa thuận.
Chỉ xác định '20 MVA, 0,8/33 kV' khiến những câu hỏi quan trọng chưa được giải đáp. Nhà sản xuất không biết số lượng và định mức của bộ biến tần, dòng điện liên tục tối đa khi vận hành công suất phản kháng, giới hạn dòng điện hài, xử lý trung tính, bố trí máy biến áp nối đất, vị trí vòi dự kiến, mức ngắn mạch hoặc thông số nhiệt độ môi trường. Nếu những hạng mục này bị bỏ ngỏ, các nhà thầu có thể đưa ra các giả định khác nhau và các đề nghị của họ sẽ không thể so sánh được về mặt kỹ thuật.
Minh họa giao diện cáp biến tần với máy biến áp cho nhà máy PV.
Minh họa kỹ thuật do AI tạo ra để thảo luận về thông số kỹ thuật; không phải là một dự án khách hàng thực sự.
Kiểm tra thiết kế đầu tiên là giao diện điện áp thấp. Xác nhận xem một máy biến áp phục vụ một biến tần, một số biến tần được kết nối với một bus LV chung hay một tấm trượt có nhiều cuộn dây thứ cấp. Ghi lại điện áp định mức của biến tần, cửa sổ điện áp cho phép, dòng điện tối đa, hệ số công suất hoặc dải công suất phản kháng, thông tin tần số chuyển mạch liên quan đến nghiên cứu sóng hài và cách bố trí cáp giữa biến tần và máy biến áp. Các cực thứ cấp của máy biến áp, hộp cáp, thứ tự pha và khả năng chịu ngắn mạch đều phải phù hợp với giao diện này.
Việc chạy cáp LV dài tạo ra tổn thất dòng điện cao và có thể làm tăng số lượng cáp song song. Chúng cũng ảnh hưởng đến thiết kế hộp cáp vật lý và không gian uốn cong. Di chuyển máy biến áp đến gần biến tần hơn có thể giảm tổn thất LV nhưng có thể khiến thiết bị phải tiếp xúc với nhiệt mặt trời, bụi cao hơn hoặc khả năng tiếp cận bảo trì bị hạn chế. Đặc điểm kỹ thuật sẽ làm cho sự cân bằng đó có thể nhìn thấy được.
Đầu vào để xác nhận |
Tại sao nó quan trọng |
Rủi ro nếu bỏ sót hoặc sai |
Bằng chứng để yêu cầu |
|---|---|---|---|
Phong bì vận hành MW/Mvar của nhà máy |
Xác định dòng điện tại các điểm vận hành hoạt động và phản ứng |
Tải nhiệt bất ngờ hoặc cắt biến tần |
Đường cong khả năng của bộ điều khiển nhà máy và bảng dữ liệu biến tần |
Dải điện áp LV và MV |
Đặt tỷ lệ, phạm vi vòi và điều kiện thông lượng |
Quá dòng, khoảng không biến tần thấp hoặc điều chỉnh điện áp kém |
Giới hạn tiện ích, nghiên cứu dòng tải và triết lý vòi |
Phổ dòng điện hài |
Hỗ trợ xem xét tổn thất bổ sung và sưởi ấm |
Tổn thất cuộn dây/tản điện cao hơn và các điểm nóng cục bộ |
Phổ tần biến tần được đảm bảo tại các điểm vận hành liên quan |
Nhiệt độ môi trường và tiếp xúc với ánh nắng mặt trời |
Kiểm soát biên độ làm mát và sắp xếp vỏ bọc |
Nhiệt độ điểm nóng của dầu trên cùng hoặc cuộn dây vượt quá |
Cơ sở thiết kế trang web với hồ sơ hàng giờ hoặc theo mùa |
Mức độ ngắn mạch và thời gian bù trừ |
Xác định nhiệm vụ chịu được cơ và nhiệt |
Chuyển động cuộn dây hoặc hư hỏng do lỗi hệ thống |
Nghiên cứu sự cố ở cả hai đầu máy biến áp |
Phương pháp cấp năng lượng và tần số |
Ảnh hưởng đến việc khởi động, cài đặt chuyển tiếp và kế hoạch chuyển mạch |
Các chuyến đi phiền toái, sụt áp hoặc căng thẳng cơ học lặp đi lặp lại |
Nghiên cứu năng lượng và trình tự vận hành |
Nối đất hệ thống thu gom |
Xác định nhóm vectơ, khả năng tiếp cận trung tính và hành vi không có trình tự |
Bảo vệ điểm mù hoặc thiết bị nối đất không tương thích |
Sơ đồ đường đơn và nghiên cứu nối đất |
Cơ sở đánh giá tổn thất |
Cho phép so sánh vòng đời giữa các giá thầu |
Giá mua thấp nhưng tổn thất năng lượng cao hơn trong suốt vòng đời của cây |
Các yếu tố tổn thất vốn hóa và lịch trình tổn thất được đảm bảo |
Dòng điện máy biến áp phụ thuộc vào công suất biểu kiến. Một nhà máy cần cung cấp công suất phản kháng ở công suất tác dụng cao có thể đạt đến giới hạn dòng điện của bộ biến tần và máy biến áp trước khi đạt được mục tiêu MW. Người mua phải xác định các điểm vận hành PQ cần thiết và nêu rõ thông số đặc trưng của máy biến áp phải bao phủ chúng liên tục hay trong một khoảng thời gian giới hạn. Nhiệt độ môi trường vào những giờ đó cũng quan trọng. Điểm vận hành vào buổi trưa kết hợp công suất cao với hệ thống sưởi bằng năng lượng mặt trời mạnh, có thể đòi hỏi khắt khe hơn mức trung bình hàng ngày.
Bộ biến tần hiện đại kiểm soát đầu ra của chúng một cách chặt chẽ, nhưng người thiết kế máy biến áp vẫn cần phổ dòng điện hài dự kiến và điểm đánh giá. Câu hỏi quan trọng không phải là liệu sóng hài có tồn tại hay không; vấn đề là liệu phổ được đảm bảo có gây ra tổn thất vật liệu bổ sung cho cuộn dây, dòng xoáy và cấu trúc cho thiết kế đề xuất hay không. Hệ số suy giảm tổng quát có thể không đủ hoặc bảo thủ một cách không cần thiết.
Yêu cầu các nhà thầu nêu rõ phổ hài được sử dụng để đánh giá nhiệt của họ, bao gồm mọi tổn thất bổ sung và các giả định về hoạt động đồng thời của các khối biến tần. Nếu kiểu biến tần có thể thay đổi sau khi trao giải thưởng máy biến áp, hãy xác định phạm vi mà thiết bị trong tương lai phải đáp ứng. Kết quả cũng cần được kiểm tra dựa trên nghiên cứu điều hòa thực vật.
Minh họa bố trí bên trong của máy biến áp ngâm dầu ba pha.
Phần cắt kỹ thuật do AI tạo ra để giải thích thiết kế; không có bằng chứng về một đơn vị sản xuất cụ thể.
Máy biến áp năng lượng mặt trời phải duy trì trong giới hạn từ thông đã thỏa thuận trên phạm vi điện áp và tần số thực tế, bao gồm cả vị trí vòi đã chọn. Tần số hệ thống thấp nhất kết hợp với điện áp áp dụng cao nhất là trường hợp quan trọng. Điểm đặt điện áp biến tần, sự thay đổi điện áp của bộ thu MV và các yêu cầu về công suất phản kháng của tiện ích có thể di chuyển điểm vận hành ra khỏi danh định.
Xác định xem bộ thay đổi vòi nước đang ngắt điện hay đang tải, phạm vi và bước phân áp, vòi vận hành bình thường và ai điều khiển bất kỳ bộ thay đổi vòi nước nào đang tải. Nhiều thiết bị tăng cường sử dụng bộ đổi vòi đã ngắt điện vì quy định thường xuyên được xử lý ở nơi khác. Đó không phải là phổ quát. Lựa chọn chính xác phụ thuộc vào dải điện áp tiện ích, độ sụt của hệ thống thu gom, chiến lược điều khiển nhà máy và khả năng tiếp cận vận hành.
Để biết bối cảnh thiết kế liên quan, hãy xem lại hướng dẫn của Zisheng Electric về Lựa chọn máy biến áp 13,8 kV so với 34,5 kV và giải thích trở kháng ngắn mạch của máy biến áp . Loại điện áp và trở kháng ảnh hưởng đến dòng điện, mức độ lỗi, nhiệm vụ của thiết bị đóng cắt và sụt áp, vì vậy chúng phải được cố định cùng nhau thay vì trong các gói mua sắm riêng biệt.
Thiết kế nhiệt nên sử dụng hồ sơ nhiệt độ tại địa điểm và hồ sơ thế hệ dự kiến. Bức xạ cực đại và nhiệt độ xung quanh cực đại có thể trùng nhau. Bụi tích tụ có thể làm giảm hiệu suất của bộ tản nhiệt, trong khi không khí tĩnh xung quanh các trạm biến tần nhỏ gọn có thể làm tăng nhiệt độ cục bộ lên trên giá trị khí tượng. Nếu đề xuất sử dụng quạt, hãy xác định dàn, điểm tiếp xúc điều khiển, điểm báo động, nguồn dự phòng và nguồn cung cấp phụ trợ.
Bộ tiêu chuẩn IEC 60076 cung cấp khuôn khổ chung cho thông số kỹ thuật và thử nghiệm máy biến áp điện. Mô tả chính thức của IEC về hướng dẫn tải giải thích rằng nhiệt độ môi trường và điều kiện tải ảnh hưởng đến tuổi thọ của máy biến áp ngâm trong dầu. Người mua nên tham khảo phiên bản được thông qua hiện tại và các sửa đổi của dự án trong lịch trình kỹ thuật thay vì sao chép số phiên bản cũ từ thông số kỹ thuật cũ. Xem Hồ sơ xuất bản hướng dẫn tải của IEC về phạm vi và thông báo sửa đổi của tiêu chuẩn.
Năng lực mang tính chu kỳ không được trở thành cái cớ để giảm quy mô đơn vị mà không có một nghiên cứu đã được thống nhất. Một mô hình nhiệt cần có đường cong tải, cấu hình môi trường xung quanh, nhiệt độ khởi động, chế độ làm mát và chính sách lão hóa cách nhiệt cho phép. Nếu thiết kế EPC yêu cầu quá tải tạm thời trong điều kiện N-1, hãy nêu rõ thời lượng, tải khởi động, môi trường xung quanh tối đa và các giả định về tuổi thọ còn lại được yêu cầu. Các nhà thầu nên trả lại cơ sở tính toán có thể theo dõi được.
Trở kháng máy biến áp cao hơn làm giảm dòng điện sự cố ở hạ lưu nhưng làm tăng sụt áp và có thể ảnh hưởng đến độ ổn định điện áp của biến tần. Trở kháng thấp hơn cải thiện khả năng điều chỉnh nhưng có thể đẩy nhiệm vụ ngắn mạch của thiết bị đóng cắt và cáp lên cao. Giá trị được chọn phải đến từ một nghiên cứu phối hợp chứ không phải từ tỷ lệ phần trăm tiêu chuẩn được sao chép từ cây khác.
Cung cấp mức độ lỗi của hệ thống ở cả hai bên, các giả định X/R nguồn, phương pháp nối đất và thời gian xóa bảo vệ. Yêu cầu trở kháng được đảm bảo ở điểm phân áp chính, dung sai và trở kháng giữa các cặp cuộn dây nếu máy biến áp có phân chia thứ cấp. Các kỹ sư bảo vệ cũng cần các tỷ số và cấp CT, các giới hạn vùng bảo vệ vi sai, các yêu cầu hạn chế về sự cố chạm đất, các tiếp điểm nhiệt độ, thiết bị áp suất và các giao diện ma trận hành trình.
Các dự án PV thường hoạt động trong nhiều giờ dưới mức tải trên bảng tên máy biến áp. Do đó, tổn thất không tải vẫn quan trọng vì nó xuất hiện bất cứ khi nào máy biến áp được cấp điện. Tổn thất tải tăng xấp xỉ với bình phương dòng điện trong phạm vi hoạt động bình thường, do đó thông số thế hệ ảnh hưởng đến giá trị hàng năm của nó. So sánh các hồ sơ dự thầu sử dụng cùng hệ số đánh giá, nhiệt độ tham chiếu và xử lý nguồn điện phụ trợ.
Các giá trị được đảm bảo phải phân biệt được tổn thất không tải, tổn thất có tải ở các điều kiện tham chiếu đã nêu và công suất quạt hoặc bơm nếu có. Xác nhận dung sai đo lường và xử lý thương mại trong thông số kỹ thuật mua hàng. Bài viết của Zisheng Electric về Thử nghiệm tổn thất tải máy biến áp tại FAT giải thích cách đo lường và hiệu chỉnh nhiệt độ ảnh hưởng đến việc so sánh giá thầu.
Một phần hoạt động đúng về mặt kỹ thuật vẫn có thể không vượt qua được quá trình đánh giá giao diện dự án. Xác nhận tải trọng móng, bố trí đường ray hoặc đường trượt, ngăn dầu, ngăn lửa, tiếp cận cáp, hướng ống lót, kết nối trung tính, vị trí sắp xếp ki-ốt, không gian làm mát và lối vào nâng. Đối với các địa điểm lắp đặt năng lượng mặt trời ngoài trời, hãy kiểm tra mức độ tiếp xúc với tia cực tím, sự xâm nhập của bụi, hệ thống thoát nước, rào cản đối với động vật hoang dã và khoảng trống có thể bảo trì được.
Người mua nên đưa ra bản vẽ giao diện kích thước và yêu cầu nhà sản xuất trả lại bản sắp xếp chung phối hợp. Bán kính uốn cáp và diện tích tấm đệm cần được chú ý đặc biệt khi có nhiều bộ cấp biến tần kết thúc tại một máy biến áp. Nếu thiết bị chống sét, thiết bị nối đất trung tính hoặc thiết bị đóng cắt MV nằm trên cùng một khung trượt, hãy phân công trách nhiệm cung cấp và thiết kế một cách rõ ràng.
Sau đây là định dạng minh họa, không phải là thông số kỹ thuật thực tế của dự án:
Dịch vụ: Máy biến áp tăng cường biến tần PV, ngoài trời, hoạt động theo chu kỳ liên tục
Đánh giá: [dự án MVA] ở [chế độ làm mát], ba pha, [tần số] Hz
Tỷ lệ: [LV kV] / [MV kV], với [loại vòi, phạm vi và bước]
Nhóm vectơ và trung tính: [yêu cầu nghiên cứu dự án]
Dòng biến tần liên tục tối đa: [A] tại [Điểm vận hành PQ]
Phổ sóng hài: đính kèm bảo đảm biến tần cho các trường hợp vận hành được xác định
Môi trường xung quanh: [tối thiểu/tối đa/trung bình], mức độ tiếp xúc với ánh nắng mặt trời [có/không], độ cao [m]
Tổn thất và trở kháng được đảm bảo: hoàn thành lịch trình của người mua tại các tài liệu tham khảo đã nêu
Giao diện: đính kèm đường đơn, sơ đồ bảo vệ, sơ đồ cáp và bản vẽ móng
Minh họa thiết lập FAT cho máy biến áp năng lượng mặt trời.
Minh họa kỹ thuật do AI tạo ra về thiết lập FAT của máy biến áp chung; không phải là bằng chứng của một thử nghiệm được chứng kiến cụ thể.
Kế hoạch kiểm tra và thử nghiệm phải xác định các thử nghiệm thường xuyên, bất kỳ loại thử nghiệm cụ thể hoặc thử nghiệm đặc biệt nào, các điểm chứng kiến, dụng cụ đã được hiệu chuẩn và tiêu chí chấp nhận. Tài liệu FAT nên sử dụng dữ liệu bảng tên đã được phê duyệt và lịch trình nhấn. Kiểm tra tỷ lệ và độ lệch pha, điện trở cuộn dây, kiểm tra cách điện, dòng điện và tổn thất không tải, tổn thất và trở kháng tải, kiểm tra điện môi nếu được chỉ định, hoạt động chức năng của cảnh báo/ngắt, điều khiển quạt và nối dây liên tục.
Đừng coi báo cáo kiểm tra đạt là điều kiện phát hành duy nhất. Xem xét các bản vẽ đã được phê duyệt, tình trạng sai lệch, hóa đơn nguyên vật liệu cuối cùng, chứng chỉ phụ kiện, dấu hiệu đầu cuối, danh sách đóng gói, hướng dẫn bảo quản, tài liệu dầu và giới hạn vận chuyển. Các bức ảnh có thể hỗ trợ hồ sơ, nhưng hình ảnh chung của nhà máy không bao giờ được đưa ra làm bằng chứng cho một thử nghiệm được chứng kiến cụ thể.
Phát hành một bảng dữ liệu được kiểm soát và xác định mọi trường do nhà thầu hoàn thành.
Đính kèm đường cong công suất biến tần, phổ hài hòa và nghiên cứu hệ thống thu.
Xác định xếp hạng ở môi trường xung quanh và độ cao của trang web thực tế.
Nêu rõ triết lý của vòi, vòi thông thường và đường bao điện áp/thông lượng chấp nhận được.
Nêu rõ tổn thất đảm bảo, hệ số đánh giá và điều kiện tham chiếu.
Xác nhận mức độ lỗi, mục tiêu trở kháng và thời gian xóa bảo vệ.
Đóng băng các giao diện cáp, móng, ngăn dầu và bảo trì.
Liệt kê các điểm chứng kiến FAT và các tài liệu được yêu cầu cung cấp.
Ghi lại mọi sai lệch trong một lịch trình làm rõ kỹ thuật duy nhất.
Zisheng Electric có thể xem xét các yêu cầu đối với máy biến áp năng lượng mặt trời , bao gồm các tùy chọn máy biến áp ngâm trong dầu như Dải máy biến áp S20 10–35 kV và Máy biến áp ngâm dầu ba pha SZ11 , cùng với thiết bị tương thích thiết bị đóng cắt trung thế . Sự phù hợp của sản phẩm vẫn tùy thuộc vào đặc điểm kỹ thuật thực tế của dự án.
Để đánh giá kỹ thuật, hãy cung cấp các bản vẽ, bảng dữ liệu máy biến áp, biến tần và danh sách tải, thông số kỹ thuật, sơ đồ một đường dây, thông số lưới điện, thông tin hài hòa, điều kiện môi trường và các hạn chế tại địa điểm lắp đặt. 'Nhóm kỹ thuật của chúng tôi sẽ xem xét các yêu cầu và trả lời các câu hỏi của dự án trong vòng 24 giờ.'
