Productintroductie
Zonnetransformator is een kernstroomapparatuur die speciaal is ontworpen voor systemen voor de opwekking van zonne-energie. Het zet het laag-wisselstroomvermogen van de omvormer om in midden- en hoog-wisselstroomvermogen dat geschikt is voor aansluiting op het elektriciteitsnet of voor transmissie over lange- afstanden, om lijnverliezen te verminderen, de transmissie-efficiëntie te verbeteren en elektrische isolatie van het elektriciteitsnet te bereiken, waardoor de veilige en stabiele werking van het systeem wordt gegarandeerd.
Kernfuncties en werkingsprincipe
De primaire functie van een zonnetransformator is het verhogen van de spanning. Zonnepanelen genereren laag-gelijkstroom (DC), die door een omvormer wordt omgezet in wisselstroom (AC).
- Spanningsversterking: de laagspanningsgelijkstroom (DC) die wordt gegenereerd door zonnepanelen, doorgaans tussen 400 V en 1000 V, is niet geschikt voor transmissie over lange- afstanden. Het wordt via een omvormer omgezet in wisselstroom (AC) van 11 kV, 33 kV of zelfs hoger om te voldoen aan de normen voor toegang tot het elektriciteitsnet en om elektrische energie over lange- afstanden met weinig verlies en een veilige aansluiting op het elektriciteitsnet te realiseren.
- Elektrische isolatie: het bereiken van fysieke isolatie tussen de kant van het fotovoltaïsche systeem (primaire zijde) en de netzijde (secundaire zijde), het voorkomen van terugstroming van hoogspanning of foutstroom in het net, en het beschermen van de veiligheid van kernapparatuur zoals omvormers en batterijen.
- Optimalisatie van de stroomkwaliteit: Onderdruk de 3e, 5e en 7e harmonischen die door omvormers worden gegenereerd (totale harmonische vervorming kan 8% -15%) bereiken, verminder de vervuiling van het elektriciteitsnet en zorg ervoor dat elektriciteit die op het net is aangesloten, voldoet aan de nationale normen.
- Systeemaanpassing en stabiele ondersteuning: aanpassing aan de fluctuatiekarakteristieken van de fotovoltaïsche output, met een goede overbelastingscapaciteit (bestand tegen kortstondige -belastingen van 110% -120%), aanpassing aan frequente stroomfluctuaties veroorzaakt door veranderingen in de verlichting, en zorgen voor een stabiele werking van het systeem.
- Werkingsprincipe: De transformator bestaat uit een gesloten ijzeren kern en twee geïsoleerde wikkelingen: de primaire wikkeling is aangesloten op een laag-voedingsspanning en de secundaire wikkeling levert elektrische energie met een hoge- spanning.
- Volgens de wet van Faraday over elektromagnetische inductie kan de spanning proportioneel worden verhoogd door de windingsverhouding van de primaire en secundaire wikkelingen aan te passen.
- Energie wordt overgedragen via magnetische veldkoppeling zonder directe elektrische verbinding, waardoor dubbele functies van spanningsomzetting en elektrische isolatie worden bereikt.
Mainstream-typen en technische specificaties
Bij het selecteren van een zonnetransformator wordt het type voornamelijk bepaald op basis van de installatieomgeving, capaciteitsvereisten en veiligheidsnormen:
|
Type |
Belangrijkste technische parameters en ontwerpkenmerken |
Voor- en nadelen |
|
In olie ondergedompelde transformator |
Gebruik minerale olie of natuurlijke ester (plantaardige olie) voor koeling en isolatie. Natuurlijke esters hebben een hoog ontstekingspunt (circa 360 graden C) en worden gekenmerkt door biologische afbreekbaarheid en hoge brandveiligheid |
Voordelen: sterke overbelastingscapaciteit, goede warmteafvoer en relatief lage kosten Nadeel: Er bestaat een risico op olielekkage en regelmatig onderhoud is vereist |
|
Droge transformator |
Geïsoleerd met vaste materialen zoals epoxyhars, afhankelijk van natuurlijke of geforceerde luchtkoeling |
Voordelen: brandveilig, explosie-veilig, milieuvriendelijk, onderhoudsvrij, geschikt voor installatie in woonwijken of gebouwen Nadelen: hoge initiële kosten, groot formaat en gevoeligheid voor stof uit de omgeving |
|
Box-type onderstation |
Integratie van transformatoren, hoog-spanningsschakelaars en laag-apparatuur voor distributie van laagspanning in buitenbehuizingen, die vaak worden gebruikt in grondkrachtcentrales |
Compacte structuur, kleine voetafdruk, snelle installatie |
Kernuitdagingen en speciale ontwerpstrategieën
Het grootste verschil tussen zonnetransformatoren en gewone stroomtransformatoren is dat ze moeten omgaan met de speciale elektrische kenmerken van fotovoltaïsche systemen:
- Omgaan met harmonischen en hoge dv/dt: de omvormer maakt gebruik van hoog{0}}pulsbreedtemodulatie (PWM)-technologie om niet-sinusoïdale stromen uit te voeren, inclusief hoge- harmonischen en steile spanningsfronten (dv/dt kan 500 V/microseconde bereiken), wat gemakkelijk extra wervelstroomverliezen en lokale oververhitting in de transformatorwikkeling kan veroorzaken, waardoor de veroudering van de isolatie wordt versneld.
- Oplossing: gebruik een speciale wikkelstructuur (zoals een gesplitste wikkeling) en een elektrostatische afschermingslaag om hoog-frequente rimpelingen te filteren en de hoofdisolatie te beschermen.
- Omgaan met spanningsschommelingen en DC-componenten: Fotovoltaïsche energieopwekking wordt beïnvloed door het weer, wat resulteert in grote outputfluctuaties en het risico op injectie van DC-componenten, wat verzadiging en verwarming van de transformatorkern kan veroorzaken.
- Oplossing: Ontwerp een breder spanningsregelbereik (zoals ± 2 × 2,5%) en zorg voor een bepaalde magnetische DC-voorspanningstolerantie.
- Omgaan met zware omstandigheden: Fotovoltaïsche energiecentrales worden vaak gebouwd in extreme omgevingen zoals woestijnen, plateaus en kustgebieden, en worden geconfronteerd met uitdagingen zoals hoge temperaturen, zandstormen, zoutnevelcorrosie en grote temperatuurverschillen tussen dag en nacht.
- Oplossing: Verbeter het beschermingsniveau (IP54/65), gebruik C5-M anti-corrosiecoating en gebruik isolatiematerialen die UV-bestendig en bestand zijn tegen hoge temperaturen.
Samenvatting
Zonnetransformatoren zijn een onmisbare schakel in fotovoltaïsche systemen en moeten drie belangrijke functies hebben: boosten, isoleren en filteren. Het kiezen van de juiste transformator hangt niet alleen af van de capaciteit en spanning op het typeplaatje, maar ook van het vermogen om de harmonische onderdrukking, het ontwerp van de warmtedissipatie en het aanpassingsvermogen aan de omgeving te optimaliseren. Dit is van cruciaal belang voor het veiligstellen van de inkomsten uit energieopwekking van fotovoltaïsche energiecentrales gedurende hun levenscyclus van 25 jaar.
Veelgestelde vragen
Vraag 1: Waar wordt de zonnetransformator in het fotovoltaïsche systeem geplaatst? Wat zijn de categorieën?
A: Er zijn hoofdzakelijk twee categorieën:
1. Opvoertransformator-op locatie: in de buurt van de fotovoltaïsche array (kasttransformator) verhoogt u de uitvoer van de omvormer (0,4 kV~0,69 kV) naar 10 kV/35 kV;
2. De hoofdtransformator van het boosterstation in het verzamelstation van de krachtcentrale verhoogt de middenspanning in het station naar een hogere spanning voor aansluiting op het elektriciteitsnet (zoals 35 kV → 110 kV/220 kV).
Vraag 2: Waarom is het vereiste beschermingsniveau zo hoog voor een zonnetransformator?
A: Zonnetransformatoren (met name op-opstaptransformatoren-op locatie) worden meestal buiten geïnstalleerd in ruwe omgevingen. Kustgebieden Groter dan of gelijk aan IP65, winderige en zanderige gebieden Groter dan of gelijk aan IP54.
Vraag 3: Wat is de rol van zonnetransformatoren bij het onderdrukken van component-PID?
A: Een effectieve oplossing om PID (potentieel geïnduceerd verval) te onderdrukken is het aansluiten van een scheidingstransformator achter de omvormer.
Populaire tags: zonnetransformator, China fabrikanten van zonnetransformatoren, leveranciers, fabriek

