光伏發(fā)電逆變隔離變壓器是利用半導體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。 光伏變壓器一般用來于太陽能逆變。因為光伏變壓器本身光電效率低,所以特別要求變壓器的效率高。 光伏并網(wǎng)逆變隔離變壓器網(wǎng)側(cè)接線dyn11,逆變時yd5,移相120度,光伏隔離變壓器可設(shè)置白天工作,晚上停止,降低空載損耗電能。 三相光伏變壓器參數(shù)供參考! 使用條件:工作環(huán)境溫度:-15~+50°C; 工作環(huán)境濕度:20~90%RH; 工作環(huán)境大氣壓力:860 hPa~1060 hPa; 儲藏/運輸溫度:-20°C~+55°C。 主要技術(shù)特征: 額定容量:5kva-1000KVA 輸入電壓:額定電壓270V或315V 輸入電流:按實際電壓 輸出電壓:額定電壓380V或400V 輸出電流:按實際電壓 聯(lián)接方式:Dyn11 效 率:≥98.5%; 頻 率:50Hz/60Hz 絕緣阻抗:25A小于500MΩ; 感應(yīng)耐壓:125HZ/800V/ 60″ 絕緣等級:H級(耐溫180度) 噪 音:≤30dB ); 溫 升:≤允許溫升115K; 阻抗壓降:≤4%; 結(jié) 構(gòu):強迫風冷;待溫度控制器,根據(jù)客戶要求達到一定溫度風扇自動開啟。 防護等級:IP00 抗干擾方式:銅箔隔離,屏蔽接地; 波形失真:無附加波形失真; 電氣強度:工頻正弦電壓3000V歷時一分鐘無擊穿及閃絡(luò)現(xiàn)象; 絕緣電阻:(輸入、輸出對地):測試電壓至少1000VDC,絕緣電阻大于1000MΩ; 過載能力:二倍的額定電流,維持一分鐘隔離變壓器的作用由于光伏發(fā)電的特殊性,光伏并網(wǎng)系統(tǒng)大規(guī)模的投入勢必會給電網(wǎng)的可靠性和穩(wěn)定性帶來隱患,如:諧波、閃變、直流偏磁、過電壓等。因此,有必要研究合適的方案來解決上述問題。一種簡單有效的方法是在電網(wǎng)和并網(wǎng)逆變器之間加入賀蘭隔離變壓器,起隔離逆變器和電網(wǎng)的作用。目前賀蘭有:交流通斷試驗、交流電壽命試驗、可靠性試驗、閃絡(luò)擊穿測試、綜合特性實驗、高低溫及耐高溫測試、交變及恒定濕熱測試、球壓測試、漏電及老化測試、跌落及振動試驗、超聲成像無損檢測、塑料力學性能試驗、塑料阻燃及電氣性能測試、碳硫分析試驗、硅鋼片鐵損測試、化學分析試驗
賀蘭三相隔離變壓器常用的聯(lián)接方式主要有星形/星形接線(Y/Y)、星形/三角形接線(Y/Δ)、三角形/星形接線(Δ/Y)3種。采用不同聯(lián)接方式的隔離變壓器對抑制諧波、直流偏磁等問題,在效果上存在一定的差異。因此有必要對光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中隔離變壓器的聯(lián)接方式進行深入研究,確定一種較合適的工頻變壓器聯(lián)接方式,促進大容量光伏并網(wǎng)電站的發(fā)展。 Δ/Y聯(lián)接方式,中采用的是Y/Y聯(lián)接方式。基于上述背景,本文對隔離變壓器的3種聯(lián)接方式進行了應(yīng)用研究,通過Matlab仿真與實驗測試確定了一種較合適的工頻變壓器聯(lián)接方式。1 隔離變壓器的作用隔離變壓器在單級式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)中非常重要,其性能好壞不僅關(guān)系到變壓器本身的效率、發(fā)熱等問題,而且決定著整個變換器的技術(shù)性能,甚至導致功率管的損壞和逆變失敗。此時,變換電壓已不再是隔離變壓器的唯一功能,它還有許多其他重要的作用 [7-9] 。 1)電氣隔離:使用變壓器來實現(xiàn)光伏電源與電網(wǎng)之間的電氣隔離。2)阻止電流的直流分量注入電網(wǎng):由于直流電不會導致磁通量的變化,因此光伏逆變系統(tǒng)的直流 分量將不會通過隔離變壓器流入電網(wǎng)。3)抗干擾作用:一定聯(lián)接方式的變壓器可以消除3次及3的整數(shù)倍次諧波,降低高次諧波、電壓波動對電網(wǎng)的影響。4)穩(wěn)定電壓作用:當系統(tǒng)發(fā)生故障時,可以有效地抑制光伏逆變系統(tǒng)的諧振過電壓和穩(wěn)態(tài)過電壓。2 隔離變壓器聯(lián)接方式的選擇2.1 諧振和過電壓問題當電網(wǎng)側(cè)的某條輸電線路因故障或各種情況需要退出運行時,一般會將供電電源線切除。此后,若光伏系統(tǒng)沒有檢測出異常情況并繼續(xù)向線路供電,則此時輸電線路中仍存在電壓,可能會出現(xiàn)諧振和過電壓問題。圖1為隔離變壓器采用星形/三角形聯(lián)接方式的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)示意圖,其中二次線圈采用三角形接法,沒有接地系統(tǒng)。當發(fā)生單相接地故障時,圖1中兩非故障相的照明設(shè)備將承受線電壓,超過了照明設(shè)備的額定電壓。一般光伏系統(tǒng)的負荷比較小,若繼續(xù)向其他輸電線路的用戶供電,將會引起非常嚴重的后繼事故,最終可能危及到光伏系統(tǒng)的安全運行。此外,輸電線路中的殘留電壓也會對維修人員的生命安全造成威脅。即使光伏系統(tǒng)的繼電保護裝置能夠檢測出異常狀態(tài),電氣設(shè)備亦會經(jīng)歷一個短暫的過電壓狀態(tài)。通過上述分析可以得出:如果隔離變壓器的二次繞組采用非接地聯(lián)接方式,那么將會導致諧振過電壓和穩(wěn)態(tài)過電壓,危害電氣設(shè)備及光伏系統(tǒng)等。因此,在選擇隔離變壓器的聯(lián)接方式時,一定要確 保電網(wǎng)側(cè)繞組有效接地。2.2 電網(wǎng)系統(tǒng)故障的檢測問題光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的輸出端聯(lián)接有隔離變壓器時,變壓器的聯(lián)接方式對于電網(wǎng)異常狀態(tài)的檢測 有一定的影響,其聯(lián)接方式的選擇必須遵循利于故障檢測這一原則。否則,當電網(wǎng)因故障或維修而停止供電時,用戶端的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)若不能及時檢測出停電狀態(tài)而繼續(xù)供電,那么就會形成一個由光伏發(fā)電系統(tǒng)和周圍負載組成的電網(wǎng)無法掌控的自給供電孤島。在各種故障類型中,單相接地故障是最常見的,其短路電流的大小與零序阻抗有關(guān)。如果隔離變壓器的二次電網(wǎng)側(cè)沒有接地源,零序阻抗將會非常大,將無法計算零序電流,進而增大了光伏發(fā)電系統(tǒng)檢測單相接地故障的難度,致使一些電氣設(shè)備承受過電壓的危害面分析一下隔離變壓器采用Δ/Yn(D,y11)聯(lián)接方式,當電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路故障時的電流分布情況。 (2)因此,不管三相中的哪一相發(fā)生單相接地短路故障,映射到光伏發(fā)電系統(tǒng)側(cè)總會有兩個電流來表85征電網(wǎng)系統(tǒng)的這一故障。這樣,過電流保護裝置就 能夠可靠地檢測出系統(tǒng)故障。所以,隔離變壓器網(wǎng)側(cè)繞組的可靠接地不僅能夠抑制光伏發(fā)電系統(tǒng)的過電壓問題,而且還有利于光伏發(fā)電系統(tǒng)有效地檢測出電網(wǎng)系統(tǒng)故障。但是,傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的低壓配電網(wǎng)運行過程中中性點是不接地的,所以在低壓配電網(wǎng)并網(wǎng)的工頻變壓器網(wǎng)側(cè)繞組應(yīng)該根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度的要求合理配置接地情況。 2.3 系統(tǒng)諧波問題 大量理論和實驗研究表明,基于傳統(tǒng)線性整流的大功率電力電子器件和轉(zhuǎn)換裝置將產(chǎn)生大量的諧波。如果這些諧波注入到電網(wǎng)中,就會對電網(wǎng)造成污染,這是絕對允許的。因此,有必要采取措施 抑制諧波。選擇合理的隔離變壓器聯(lián)接方式可以達 到降低3的整數(shù)倍次諧波的目的。 在基波頻率下,三相交流電,是彼此落后120°的 三個交流電勢;三相交流電的三次諧波,是彼此落 后360°的三個交流電勢,即同相位。這樣當三相交 流電路采用星形接法時,三次諧波在零線上相加; 當三相交流電路采用三角形接法時,三次諧波在三 角形閉合回路上相加形成環(huán)流而消耗在繞組內(nèi)。故 采用Yn/Δ接法和Δ/Yn接法的工頻變壓器,在對三 相交流電變壓的同時,對三次諧波起到阻斷能耗的 作用,阻止其流入電網(wǎng)。 綜上所述,可以得出選擇隔離變壓器聯(lián)接方式 的3個基本原則:1)能夠減小進網(wǎng)電流的諧波含量; 2)能夠完成電網(wǎng)接地故障的檢測;3)確保電網(wǎng)側(cè) 繞組有效接地。 3 仿真和實驗研究 在實際工程中,有些逆變器廠家采用Yn/Δ接 法,而有些廠家采用Δ/Yn接法,本文針對這2種情況 進行了仿真和實驗研究。 3.1 仿真研究 仿真系統(tǒng)參數(shù)如下:光伏電池模型最大額定輸 出功率900 W,最大功率點電壓為306 V,開關(guān)頻率 為9 600 Hz,占空比為0.65,三相全橋逆變器,三相隔 離變壓器變比為120/380,額定功率為1 500 W。文中 對隔離變壓器Yn/Δ接法和Δ/Yn接法進行了仿真研 究,仿真結(jié)果如圖2和圖3所示。圖2給出了2種聯(lián)接 方式下的隔離變壓器輸出進網(wǎng)電流波形圖,圖3給 出了2種聯(lián)接方式下的對應(yīng)電流的FFT頻譜分析圖。 通過比較以上2圖,可以得出以下結(jié)論: 1)從諧波的角度分析,2種接法都能夠有效地 減小進網(wǎng)電流的諧波含量,體現(xiàn)了聯(lián)接方式選擇原 則的 條原則,但Δ/Yn接法電流波形的THD相對 2)從抑制直流分量的角度分析,2種接法都能 起到對直流分量的抑制作用,使其輸出電流直流分 量含量較低,Δ/Yn接法略微優(yōu)于Yn/Δ接法。 3.2 實驗研究實驗系統(tǒng)參數(shù)如下:直流母線電壓為300 V,開關(guān)頻率為9 600 Hz,占空比為0.5,三相全橋逆變器,分別對Y/Δ接法和Δ/Y接法進行了實驗研究,實驗結(jié)果如圖4和圖5所示。圖4為隔離變壓器采用Y/Δ聯(lián)接方式時,變壓器輸出電壓及其FFT頻譜分析圖。圖5為隔離變壓器采用Δ/Y聯(lián)接方式時,變壓器輸出電壓及其FFT頻譜分析圖。通過比較圖4和圖5,可以看出變壓器采用Δ/Y聯(lián)接方式輸出的電壓波形質(zhì)量要好于采用Y/Δ聯(lián)接方式時的波形質(zhì)量。從諧波總畸變率也可以說明Δ/Y聯(lián)接方式優(yōu)于Y/Δ聯(lián)接方式,變壓器采用Δ/Y聯(lián)接方式的THD為3.6%,采用Y/Δ聯(lián)接方式的THD 為4.1%。 綜上分析,實驗結(jié)果與仿真結(jié)果一致,充分論 證了Δ/Yn聯(lián)接是一種相對較合適的聯(lián)接方式。 4 結(jié)論 本文通過仿真與實驗,研究了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中 賀蘭隔離變壓器的聯(lián)接方式對系統(tǒng)諧波、諧振及過電 壓、電網(wǎng)故障的檢測等問題的影響,得到以下結(jié)論: 1)賀蘭隔離變壓器能夠有效起到電氣隔離的作用。 2)賀蘭隔離變壓器能夠抑制系統(tǒng)諧波,減少對電網(wǎng) 的影響。 3)選擇賀蘭隔離變壓器聯(lián)接方式的3個基本原則:減小進網(wǎng)電流的諧波含量;利于電網(wǎng)接地故障的檢測;確保電網(wǎng)側(cè)繞組有效接地。 使用條件 1、海拔高度不超過4000m; 2、周圍介質(zhì)溫度,最低不低于-25度,最高不高于+40度; 3、電流電壓波形似于正弦波; 4、不受雨雪侵蝕的場所,無顯著搖動和沖擊振動的地方; 5、無爆炸危險的介質(zhì)中,且介質(zhì)中無足以腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體及導電塵埃。
專業(yè)生產(chǎn)各種型號變壓器:隔離變壓器、三相隔離變壓器、單相隔離變壓器、干式隔離變壓器、三相干式隔離變壓器、大功率變壓器、10-1000KVA變壓器。
油浸感應(yīng)調(diào)壓器、三相調(diào)壓器、感應(yīng)調(diào)壓器、單相油浸式調(diào)壓器、油浸自冷感應(yīng)調(diào)壓器、感應(yīng)自動調(diào)壓器、調(diào)壓器。
無觸點穩(wěn)壓器、補償穩(wěn)壓器、大功率穩(wěn)壓器、380v大功率穩(wěn)壓器、自動補償式電力穩(wěn)壓器、三相補償電力穩(wěn)壓器、變壓器。
|