Kata pengantar
Dengan kemajuan industri penyimpanan energi, skala besar - aplikasi sistem penyimpanan energi dan sistem fotovoltaik memaksakan tuntutan yang lebih tinggi pada peralatan listrik. Sebagai perangkat inti untuk konversi dan transmisi energi, pemilihan transformator secara langsung berdampak pada efisiensi sistem, keandalan, dan kelayakan ekonomi. Oleh karena itu, untuk mengatasi persyaratan yang berbeda dari penyimpanan energi dan skenario fotovoltaik, penting untuk memahami karakteristik teknis dari transformator inti ganda - dan split-, pada akhirnya memungkinkan pilihan rasional.
I. Prinsip dan Perbedaan antara dua jenis transformator
1. Double - Transformator berliku
Double - transformator belitan adalah jenis sistem daya yang paling umum. Struktur intinya terdiri dari belitan primer (sisi tinggi - tegangan) dan belitan sekunder (low - tegangan sisi), yang mencapai kopling elektromagnetik melalui inti besi umum.
Operasinya didasarkan pada prinsip induksi elektromagnetik. Ketika tegangan AC diterapkan pada belitan primer, fluks magnetik bergantian dalam inti menginduksi tegangan target dalam belitan sekunder, dengan demikian mencapai konversi tingkat tegangan energi listrik. Gulungan secara struktural independen dan terisolasi, tanpa hubungan listrik antara sisi primer dan sekunder - transfer energi hanya terjadi melalui kopling magnetik. Aplikasi yang khas meliputi transmisi daya dalam sistem jaringan, jaringan distribusi, dan konversi energi listrik untuk peralatan industri.
2. Split - Transformator berliku
Split - Transformer belitan adalah transformator khusus yang ditandai oleh satu gulungan tegangan- tinggi dan sisi tegangan rendah- dibagi menjadi dua belitan independen (disebut sebagai "gulungan split"). Dua gulungan tegangan - rendah ini independen secara elektrik namun digabungkan secara magnetis melalui inti.
Desain belitan split - memungkinkan dua output voltase rendah - untuk terhubung ke berbagai beban atau sumber daya secara independen. Secara bersamaan, dengan menyesuaikan impedansi sirkuit pendek - antara belitan, ia mencapai fungsi seperti membatasi - arus sirkuit pendek dan meningkatkan keandalan catu daya. Prinsip intinya memanfaatkan karakteristik kopling magnetik antara belitan split: mempertahankan efisiensi transmisi energi selama operasi normal sambil menekan arus kesalahan melalui impedansi sirkuit pendek- tinggi selama kesalahan.
3. Perbedaan antara keduanya
Selama sirkuit pendek dalam transformator gulungan dual -, impedansi rendah antara belitan menghasilkan arus patahan yang tinggi, memerlukan perlindungan eksternal. Jalur transmisi energi tunggal mencapai lebih dari 95% efisiensi, membuatnya cocok untuk skenario transmisi daya efisiensi - tinggi. Ini fitur struktur sederhana dan biaya perawatan yang rendah tetapi memiliki fungsionalitas terbatas, sering digunakan dalam aplikasi dengan jalur catu daya tetap.
Ketika split - transformator belitan mengalami sirkuit pendek yang berliku, belitan lainnya membentuk impedansi tambahan melalui kopling magnetik, secara efektif menekan arus sirkuit pendek - pendek. Meskipun fluks kebocoran menyebabkan kerugian 5% - 8% lebih tinggi dari pada double - transformer belitan, ini dapat dioptimalkan. Ini mendukung beberapa jalur catu daya independen, membuatnya cocok untuk integrasi energi terdistribusi. Gulungan sisi tegangan rendah mereka dapat beroperasi secara independen atau paralel, mendukung desain yang berlebihan. Dalam aplikasi fotovoltaik, mereka memungkinkan integrasi fleksibel dari beragam peralatan, meningkatkan keandalan dan fleksibilitas sistem.
Ii. Alasan Memilih Dual - Transformator Berliku dalam Sistem Penyimpanan Energi
1. Aliran energi dua arah yang efisien: Sistem penyimpanan energi harus beralih antara pengisian (catu daya dari jaringan ke perangkat penyimpanan) dan pemakaian (catu daya dari perangkat penyimpanan ke jaringan). Karakteristik impedansi - rendah - dari transformator belitan ganda - mengurangi kehilangan transmisi energi dan meningkatkan efisiensi.
2. Persyaratan Struktural Kompak: Stasiun Daya Penyimpanan Energi biasanya mengadopsi desain terpusat. Struktur sederhana dual - transformator belitan mengurangi jejak kaki dan menurunkan biaya konstruksi.
3. Pencocokan tegangan fleksibel: Dengan menyesuaikan rasio belokan antara belitan primer dan sekunder, transformator dapat secara fleksibel mengakomodasi perbedaan tingkat tegangan antara perangkat penyimpanan energi (misalnya, bank baterai) dan jaringan.
AKU AKU AKU. Alasan memilih dual - split transformers dalam sistem fotovoltaik
1. MULTI - Sumber Sumber Daya Terdistribusi: Pembangkit listrik fotovoltaik sering terdiri dari beberapa array fotovoltaik (atau inverter) yang terhubung secara paralel. Dua gulungan tegangan - rendah- dari transformator split dual - dapat menghubungkan array yang berbeda secara terpisah, mencegah kegagalan array tunggal dari mempengaruhi keseluruhan pembangkit listrik.
2. Pendek - Persyaratan penekanan arus sirkuit: grid - inverter fotovoltaik yang terhubung dapat menghasilkan arus inrush. Impedansi tinggi antara belitan terpisah membatasi arus inrush dan kesalahan, mengurangi beban pada perangkat perlindungan grid.
3. Penindasan Harmonik dan Optimalisasi Kualitas Daya: Karakteristik kopling magnetik dari belitan split memberikan penekanan parsial harmonik yang dihasilkan oleh sistem fotovoltaik, meningkatkan kisi - kualitas daya yang terhubung.
Iv. Logika seleksi untuk dua jenis transformator
1. Efisiensi dan biaya
Dual - Transformer belitan menawarkan keunggulan efisiensi, biasanya mencapai efisiensi lebih dari 98,5%. Dual - split transformers, bagaimanapun, umumnya mencapai 97,5% - 98% efisiensi karena kehilangan kopling magnetik pada belitan split. Namun dalam sistem fotovoltaik, transformer ganda-split mengurangi biaya keseluruhan dengan meminimalkan penggunaan kabel dan spesifikasi switchgear.
2. Keandalan dan Pemeliharaan
Double - Transformer belitan menampilkan struktur sederhana dan biaya perawatan yang rendah, dengan biaya pemeliharaan tahunan sebesar sekitar 0,5% - 1% dari nilai asli peralatan. Karena desain gulungan dan struktur pendukungnya yang kompleks, split - lilitan transformer menimbulkan biaya perawatan yang lebih tinggi, mencapai 1,5% -2% per tahun. Namun, dalam sistem PV, kemampuan isolasi kesalahan transformator split-winding meminimalkan downtime, menghasilkan manfaat operasional keseluruhan yang unggul.
3. Aplikasi - Adaptasi spesifik
Sistem Penyimpanan Energi: Prioritaskan dual - transformer belitan untuk konversi dua arah yang efisien dan keunggulan biaya. Untuk proyek penyimpanan terpusat - yang besar, menggunakan beberapa unit PCS secara paralel dengan dual - transformer belitan lebih lanjut mengurangi biaya sambil meningkatkan keandalan.
Sistem fotovoltaik: Pilih jenis transformator berdasarkan skala tanaman dan topologi. Dual - split transformers direkomendasikan untuk tanaman terpusat besar untuk mencapai -} sirkuit yang pendek dan integrasi grid fleksibel. Dual - Transformer belitan juga dapat digunakan pada pabrik kecil terdistribusi untuk menyeimbangkan biaya dan efisiensi.
V. Kesimpulan
Perbedaan mendasar antara dual - transformer belitan dan dual - split transformers berasal dari tujuan fungsionalnya yang berbeda: yang pertama berpusat pada "-} yang tinggi," membuatnya cocok untuk skenario dengan jalur tetap dan fokus pada efisiensi transmisi (sistem penyimpanan energi); Yang terakhir menekankan "Multi - jalur catu daya dan pembatasan arus kesalahan," menjadikannya ideal untuk skenario yang membutuhkan integrasi energi terdistribusi dan jaminan reliabilitas (sistem fotovoltaik). Dalam desain sistem daya, seleksi komprehensif berdasarkan persyaratan aplikasi spesifik - mempertimbangkan desain struktural, karakteristik impedansi, dan keandalan - sangat penting untuk mencapai keseimbangan optimal antara manfaat ekonomi dan kinerja teknis.