Руководство по выбору трансформаторов для солнечных электростанций
2026-07-08
Практическое руководство для подрядчиков, инженеров и покупателей, работающих по схеме EPC (проектирование, закупка и строительство), по выбору масляных трансформаторов для систем сбора, повышения напряжения и распределения электроэнергии на солнечных электростанциях, охватывающее вопросы соответствия стандартам IEC, заводских приемочных испытаний, упаковки и доставки.
Для солнечной электростанции масляный трансформатор — это не просто устройство среднего напряжения в списке закупок. Он обеспечивает связь между выходом инвертора, цепями сбора фотоэлектрической энергии, напряжением подключения к сети и надежностью работы в долгосрочной перспективе. Для EPC-подрядчика, инженера-электрика или менеджера по закупкам реальная задача состоит в том, чтобы подтвердить, соответствует ли выбранный трансформатор для солнечной электростанции инвертору, местной сети, условиям установки, заводским приемочным испытаниям и условиям экспортной поставки.
С точки зрения проектирования по схеме «под ключ» (EPC), большинство проблем с трансформаторами в фотоэлектрических проектах возникают по трем причинам: неправильное согласование низкого напряжения с инвертором, неправильное согласование среднего напряжения с сетью и неполные документы заводских приемочных испытаний (FAT) для утверждения заказчиком или энергоснабжающей компанией.
Основное содержание
1. В случае использования масляного трансформатора на солнечной электростанции.
На наземной фотоэлектрической электростанции выходное напряжение инвертора обычно необходимо повышать до 10 кВ, 11 кВ, 20 кВ, 22 кВ, 33 кВ или 35 кВ перед подключением к сети сбора электроэнергии. Масляный трансформатор в таком положении должен выдерживать колебания выработки солнечной энергии, воздействие внешней жары, пыли, влажности, соляного тумана и работу без присмотра.
В коммерческом проекте по установке солнечных батарей на крыше или в проекте промышленного самопотребления распределительный трансформатор также должен работать с существующим распределительным устройством, заводскими нагрузками, резервным питанием и обратным потоком мощности. Одной лишь мощности недостаточно. Инженер должен проверить импеданс, диапазон отводов, векторную группу, интерфейс защиты и место для установки.
2. Первый сценарий реального проекта: наземная фотоэлектрическая система сбора энергии мощностью 50 МВт.
В зарубежном солнечном проекте мощностью 50 МВт использовалось несколько центральных инверторных блоков. Для каждого фотоэлектрического блока требовался трансформатор системы сбора энергии , повышающий выходное напряжение инвертора до 33 кВ перед подачей электроэнергии на главную подстанцию. Заказчик проекта требовал трансформатор стандарта IEC с полным протоколом плановых испытаний.
Для проектов такого типа обычно используется повышающий трансформатор ONAN с масляным охлаждением . Низковольтная сторона должна соответствовать выходному напряжению инвертора, а средневольтная — линии электропередачи 33 кВ. Перед составлением коммерческого предложения необходимо подтвердить три параметра: выходное напряжение инвертора, напряжение подключения к сети и условия на площадке, такие как высота над уровнем моря и температура окружающей среды.
3. Второй сценарий реального проекта: система распределения солнечной энергии на крыше промышленного объекта.
Другой распространенный пример — солнечная электростанция на крыше пищевого завода, склада, сталелитейного цеха или горнодобывающего поселка. Мощность проекта может составлять всего от 1 до 10 МВт, но система распределения может быть сложнее, чем у крупных наземных установок. Фотоэлектрическая генерация может подключаться к шине 10 кВ или 11 кВ, или же подавать энергию в существующее низковольтное распределительное помещение.
Для данного применения выбор распределительного трансформатора не должен основываться только на мощности фотоэлектрической системы. Инженеру необходимо изучить заводскую кривую нагрузки, ночную нагрузку, обратную мощность, соглашение о подключении к энергосистеме и настройки защиты. Если напряжение в сети часто колеблется, можно рассмотреть возможность использования масляного распределительного трансформатора с диапазоном отводов, например, ±2×2,5% или ±5%, при условии получения разрешения от местной энергокомпании.
4. Согласование напряжения: наиболее распространенная ошибка при закупке трансформаторов для фотоэлектрических систем.
Многие зарубежные покупатели присылают всего одно предложение: «Пожалуйста, укажите цену на трансформатор мощностью 1000 кВА».
Для трансформатора солнечной электростанции этого недостаточно.
Полезная информация должна включать данные о низковольтной стороне, средневольтной стороне, частоте, фазе, векторной группе, способе установки и требованиях к защите. Распространенные комбинации напряжений включают 0,4/10 кВ, 0,4/11 кВ, 0,8/33 кВ, 0,69/22 кВ и 0,415/33 кВ. Различные марки инверторов используют разные выходные напряжения, и в каждой стране могут использоваться разные напряжения подключения к сети.
На Ближнем Востоке, в Африке, Центральной Азии и Южной Америке распространены проектные напряжения, такие как 11 кВ, 13,8 кВ, 20 кВ, 22 кВ, 33 кВ и 34,5 кВ. Если производитель трансформаторов указывает в смете только стандартные китайские уровни напряжения, утверждение чертежей может быть отклонено, или может потребоваться переделка электропроводки на объекте.
5. Сравнение продукции: масляные трансформаторы, сухие трансформаторы и комплектные подстанции.
Трансформатор с масляным охлаждением подходит для наружных солнечных электростанций, централизованных систем сбора энергии, проектов средней и большой мощности, а также для длительной непрерывной работы. Он отличается эффективным теплоотводом, широким диапазоном мощности, контролируемыми потерями и отработанными процедурами технического обслуживания.
Сухой трансформатор больше подходит для внутренних электрощитовых, коммерческих солнечных электростанций на крышах и зданий со строгими противопожарными нормами. Он не использует трансформаторное масло, но для крупных наружных солнечных электростанций может потребоваться более качественный корпус, улучшенная система вентиляции и более высокая стоимость.
Комплектная подстанция подходит в тех случаях, когда EPC-подрядчик хочет сократить объем работ по монтажу на площадке. Она позволяет объединить трансформатор, средневольтное распределительное устройство, низковольтное распределительное устройство и защитные устройства в одном наружном корпусе. Компромисс заключается в большем объеме транспортировки и большем объеме работ по предварительному проектированию.
Для крупной наземной солнечной электростанции обычно первым вариантом является трансформатор с масляным охлаждением для системы сбора солнечной энергии . Для проектов внутренних помещений можно сравнить трансформаторы сухого типа. Для быстрой установки в рамках EPC-проекта более практичным может оказаться комплектная подстанция .
6. Риск закупок: ситуация, когда низкая цена становится высокой.
Основной риск при закупке трансформаторов за рубежом заключается не в самой цене. Реальный риск состоит в нечетких технических границах.
Типичные риски включают в себя несоответствие выходного напряжения инвертора низковольтной стороне, указание напряжения на средневольтной стороне 10 кВ или 35 кВ, в то время как фактически требуется 11 кВ, 13,8 кВ, 22 кВ или 33 кВ, неполный план заводских приемочных испытаний, некачественную экспортную упаковку для длительной морской перевозки, а также отсутствие таких документов, как чертеж, паспортная табличка, данные о потерях, импеданс, вес масла, общий вес и габариты упаковки.
Для менеджера по закупкам самая низкая цена не всегда означает самую низкую стоимость проекта. Один отказ в утверждении чертежа, одна задержка при хранении в порту или одна модификация кабеля на объекте могут свести на нет экономию от использования более дешевого трансформатора.
7. Требования к заводским приемочным испытаниям и стандартным проверкам перед отгрузкой.
Для проектов EPC в сфере солнечной энергетики документы по заводским приемочным испытаниям и плановым проверкам должны быть включены в договор купли-продажи. К распространенным видам испытаний относятся: измерение сопротивления обмоток, проверка коэффициента трансформации и векторной группы напряжений, измерение импеданса короткого замыкания и потерь нагрузки, измерение потерь холостого хода и тока холостого хода, проверка сопротивления изоляции, проверка приложенного напряжения, проверка наведенного напряжения, проверка трансформаторного масла и проверка герметичности.
Для трансформаторов с масляным охлаждением, соответствующих стандарту IEC и имеющих протокол заводских приемочных испытаний (FAT) , покупатель также должен подтвердить, требуется ли независимая инспекция, например, со стороны SGS, BV, TUV или дистанционная видеоинспекция со стороны заказчика. Если у энергокомпании или заказчика есть определенный формат протокола испытаний, завод должен получить его до начала производства.
8. Опыт экспортных поставок с китайского завода по производству трансформаторов.
Для зарубежных проектов в области солнечной энергетики опыт экспорта так же важен, как и производственные возможности. Надежный китайский производитель трансформаторов для проектов EPC в сфере солнечной энергетики должен подтвердить, помещается ли корпус трансформатора в контейнер, нужно ли снимать радиаторы, будет ли трансформатор поставляться с масляным охлаждением, пронумерованы ли коробки с принадлежностями, а также указаны ли таблички и обозначения клемм на английском языке.
Упаковка должна обеспечивать защиту от влаги, ржавчины и ударов. Упаковка в деревянный ящик или стальной каркас должна включать точки подъема, отметки центра тяжести, транспортные маркировки, номер проекта и информацию о порте назначения. Для Ближнего Востока, Африки и Южной Америки время морской перевозки может быть длительным, а условия хранения в порту — нестабильными, поэтому прочность упаковки не следует снижать в целях экономии.
Поставщик должен подготовить коммерческий счет-фактуру, упаковочный лист, информацию о коносаменте, сертификат происхождения, протокол плановых испытаний, рамочный чертеж, схему электропроводки, чертеж паспортной таблички, руководство по установке и перечень запасных частей. Для проекта EPC эти документы влияют на таможенное оформление, установку и приемку заказчиком.
Часто задаваемые вопросы
маслопогружного трансформатора солнечной электростанции ?
К распространенным уровням среднего напряжения относятся 10 кВ, 11 кВ, 20 кВ, 22 кВ, 33 кВ и 35 кВ. Конечное напряжение должно соответствовать выходному напряжению инвертора, конструкции системы сбора солнечной энергии и требованиям местной сети.
В2: Следует ли использовать трансформатор для фотоэлектрической системы с цоколем Dyn11?
Dyn11 широко используется в распределительных сетях, но его не следует предполагать для каждого солнечного проекта. Группа векторов должна соответствовать конструкции инвертора, настройкам защиты, требованиям сети и инженерным чертежам.
В3: Лучше ли трансформатор с масляным охлаждением , чем комплектная подстанция?
Если у подрядчика, занимающегося проектированием, закупками и строительством (EPC), уже есть местное распределительное оборудование и возможности для монтажа, отдельный трансформатор с масляным охлаждением обеспечит большую гибкость. Если проект требует более быстрой установки на площадке, комплектная подстанция может сократить объем полевых работ, но перед началом производства потребуется более полное инженерное подтверждение.
Вопрос 4: Может ли китайский завод по производству трансформаторов предоставить документы IEC FAT?
Да. Покупатель должен подтвердить перечень тестируемых изделий, метод контроля, формулировки отчета и стандарты приемки до начала производства. Если требуется проверка третьей стороной, ее следует организовать до утверждения графика производства на заводе.
В5: Какая информация необходима для составления коммерческого предложения?
Пожалуйста, укажите мощность, напряжение низкого напряжения, напряжение среднего напряжения, частоту, фазу, векторную группу, условия установки, высоту над уровнем моря, температуру окружающей среды, требования к корпусу, страну проекта, порт назначения и необходимость проведения заводских приемочных испытаний.
Призыв к действию
Если вы закупаете масляный трансформатор для солнечной электростанции, системы солнечных батарей на крыше или зарубежного проекта EPC, пришлите нам свою однолинейную схему или техническое описание. Мы можем подготовить техническое предложение на английском языке, эскизный чертеж, план заводских приемочных испытаний и экспортное ценовое предложение, исходя из выходной мощности инвертора, напряжения сети, условий на площадке и требований к испытаниям IEC.
