光伏為什么選擇雙分裂變壓器而不是普通變壓器?
1、雙繞組與雙分裂的關(guān)系;
首先介紹繞組,-般繞組主要對(duì)應(yīng)的是電壓等級(jí),變壓器中一個(gè)繞組對(duì)應(yīng)一個(gè)電壓等級(jí)(例如主變壓器變比為110/35,則包含110kv與35kV兩種電壓等級(jí))。-般工程中用
的的分為雙繞組與三繞組變壓器,分別包含2種和3種電壓等級(jí)。
再看分裂變壓器,與普通變壓器的區(qū)別在于,在它的低壓繞組中分裂成幾個(gè)額定容量相等的支路,這幾個(gè)支路之間沒(méi)有電氣聯(lián)系,僅有較弱的磁聯(lián)系,而且各分支之間有
較大的阻抗。
根據(jù)以上分析,具體言之就是:三相雙繞組雙分裂變壓器擁有高壓、低壓兩個(gè)繞組,并把低壓繞組分裂成兩部分,在電氣上互不相連。這兩個(gè)分裂的低壓可以并聯(lián)運(yùn)行,也可以單獨(dú)運(yùn)行。三相三繞組變壓器有三個(gè)獨(dú)立繞組組成,分別為高壓、中壓、低
壓,有明顯的電壓等級(jí)差距比如110/35/10等。
至于“雙分裂的變壓器的特殊性在哪?為什么光伏中用的多為雙分裂變壓器?”這兩個(gè)
問(wèn)題統(tǒng)一來(lái)回答。
2、分裂壓器的特殊性及在光伏工程中的應(yīng)用
在大型光伏工程中經(jīng)常見(jiàn)到雙分裂變壓器的身影,對(duì)于對(duì)這個(gè)設(shè)備了解不是太多的人來(lái)說(shuō)見(jiàn)到它幾乎習(xí)以為常,但對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō),選擇雙分裂而不是普通變壓器則自
有其深意。
目前大型光伏電站以500kW作為基本的發(fā)電單元,市面主流的逆變器容量也為500kW,逆變器與箱式變電站的連接是整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)中關(guān)鍵的一步,因此考慮成本控制,選擇技術(shù)合理的升壓方案就很有必要,基于此,雙分裂變壓器給出了完美的答案。發(fā)電單元與升壓變的接線,主要指的是逆變器與變壓器的接線,一 般有如下三種方
式:
方案1: 500kW 發(fā)電單元與1臺(tái)500kVA雙繞組升壓變組成發(fā)電機(jī)-雙繞組變壓器單元接線;
方案2:兩個(gè)500kW發(fā)電單元與.臺(tái)1000kVA雙 繞組升壓變組成發(fā)電機(jī)雙繞組變壓器擴(kuò)大單元接線;
方案3:兩個(gè)500kW發(fā)電單元與--臺(tái)1000kVA雙分裂升壓變組成發(fā)電機(jī)雙分裂變壓器擴(kuò)大單元接線;
方案1侮個(gè)發(fā)電單元對(duì)應(yīng)1個(gè)升壓變壓器,雖具備單元接線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、可靠性較高的優(yōu)點(diǎn),但相比方案2與方案3,其在成本方面的劣勢(shì)不言自明,-般適用于發(fā)電單元較為分散的工程中,為了降低線損及降低導(dǎo)線成本,可考慮此種接線方式,但并不適合于集中光伏電站的應(yīng)用。 還需要適當(dāng)留有余地,并且考慮設(shè)備的發(fā)展情況,只有這樣才能夠在添置新型設(shè)備時(shí),避免超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),額外留有發(fā)展空間,還能夠保證設(shè)備全部開(kāi)啟,仍舊能夠保證穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài),很多人都是比較害怕電力變壓器的,因?yàn)殡娏ψ儔浩魇怯休椛涞摹?/p> 體積對(duì)比——油變比干變的體積大,因此使用油變時(shí)要求空間比較寬敞,空間較為擁擠時(shí)只能使用干變。
環(huán)境要求對(duì)比——一般來(lái)說(shuō),油變的散熱效果要優(yōu)于干變。干式變壓器一般用樹(shù)脂絕緣,靠自然風(fēng)冷,大容量靠風(fēng)機(jī)冷卻,而油式變壓器靠絕緣油進(jìn)行絕緣,靠絕緣油在變壓器內(nèi)部的循環(huán)將線圈產(chǎn)生的熱帶到變壓器的散熱器(片)上進(jìn)行 散熱。
外觀對(duì)比——封裝形式不同,干式變壓器能直接看到鐵芯和線圈, 而油式變壓器只能看到變壓器的外殼。
引線形式對(duì)比——干式變壓器大多使用硅橡膠套管,而油式變壓器大部分使用瓷套管。 對(duì)負(fù)荷的承受能力對(duì)比——一般干式變壓器應(yīng)在額定容量下運(yùn)行,而油式變壓器過(guò)載能力比較好。
總的來(lái)說(shuō),兩者的區(qū)別的根本原因是冷卻介質(zhì)不同,油變是以變壓器油(當(dāng)然還有其它油如β油)作為冷卻及絕緣介質(zhì),而干變是以空氣或其它氣體如SF6等作為冷卻介質(zhì)。油變是把由鐵芯及繞組組成的器身置于一個(gè)盛滿變壓器油的油箱中。干變常把鐵芯和繞組用環(huán)氧樹(shù)脂澆注包封起來(lái),也有一種現(xiàn)在用得多的是非包封式的,繞組用特殊的絕緣紙?jiān)俳䴘n絕緣漆等,起到防止 繞組或鐵芯受潮。 變壓器換油:先吊出器身,放凈污油并洗凈油箱,如器身上有油污也應(yīng)沖凈,待器身烘干后注入新油,更換全部耐油橡膠密封件,試驗(yàn)合格后方可掛網(wǎng)運(yùn)行,變壓器干燥處理:器身烘干方法較多,用戶自行烘時(shí)可用零相序干燥法。
方案2與方案3均為擴(kuò)大單元接線方式,均適用于大型集中光伏電站的應(yīng)用,相比方案2的雙繞組變壓器,方案3的雙分裂變壓器成本雖高,但雙分裂變壓器由于結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)了兩臺(tái)逆變器之間的電氣隔離,不但減小了兩支路間的電磁干擾及環(huán)流影響,并且兩臺(tái)逆變器的交流輸出分別經(jīng)變壓器濾波,輸出電流諧波小,提高了輸出的電能質(zhì)量?紤]短路情況的發(fā)生,在當(dāng)一個(gè)支路發(fā)生短路時(shí),除能有效地限制短路電流外,還能使另一支路電壓保持一定水平,不致影響用戶的運(yùn)行。
|