新疆箱变、高低压开关柜生产与变压器供应

光伏箱变和普通箱变的区别与容量选择

光伏箱变和普通箱变的区别在哪?本文对比升压方向、低压电压、双分裂绕组、谐波温升和测控配置,说明容量与逆变器匹配、10 kV与35 kV并网选择、风电和储能箱变差异及新疆应用要点,价格以询价为准。

光伏箱变和普通箱变的区别与容量选择

光伏箱变和普通箱变的区别,根本在于电能流向:普通箱变把10 kV电网电压降到0.4 kV供用户使用,光伏箱变把逆变器输出的低压交流电升到10 kV或35 kV送入电网。方向不同,绕组、测控配置和容量选法也随之不同。

文中光伏箱变、储能一体机型号出自江苏鑫鸿电气设备有限公司产品目录,变压器由鑫鸿在邳州制造;新疆艾伦斯电气在乌鲁木齐生产高低压开关柜、配电柜和箱式变电站,鑫鸿的变压器及新能源箱变由艾伦斯在疆内供货。

光伏箱变是什么,有什么作用

光伏箱变是什么东西?它是装在光伏方阵旁的升压设备,把变压器、高低压开关和测控装置集成在一个箱体内。光伏箱变的作用有三点:

  • 升压:把逆变器输出升到10 kV或35 kV,降低集电线路电流和损耗;
  • 保护:低压侧断路器接入各台逆变器,高压侧用负荷开关加熔断器或真空断路器;
  • 监测:箱变测控装置把开关位置、温度等信号上传电站监控系统。

鑫鸿目录中的光伏升压箱变(ZGS-PV)为油浸式共箱结构,高低压室防护等级可达IP54,变压器本体可达IP68。

光伏箱变和普通箱变有什么区别

对比项普通箱变(配电)光伏箱变(升压)
电能流向10 kV电网→0.4 kV用户逆变器→10 kV或35 kV集电线路
低压侧电压0.4 kV,中性点一般直接接地与逆变器输出一致(如800 V),中性点按逆变器要求,常不接地
低压绕组一个低压绕组双绕组或双分裂(两个低压分支)
负载特点随用户用电起伏晴天中午前后接近满载,夜间空载
谐波来源用户非线性负载逆变器输出
高压接线终端或环网多台串接在集电线路上,多为环网型
附属配置计量、电容补偿、低压出线箱变测控、通信、自用电变压器、浪涌保护
能效依据GB 20052-2024 配电变压器能效表GB 20052-2024 新能源发电侧变压器能效表(表29~表35)

电压等级。 GB 20052-2024对新能源发电侧变压器按电压等级分档,其中35 kV级高压侧为35~38.5 kV,低压侧为0.4~1.14 kV。低压断路器要按800 V等实际电压核对分断能力,不能照搬0.4 kV配电柜参数。

双分裂绕组。 两个低压分支之间耦合弱、阻抗大,一个分支故障对另一分支影响小,并能限制短路电流。集中式逆变器方案多用双分裂,组串式逆变器汇流后也常用双绕组。鑫鸿新能源箱变型号中,绕组代号F表示分列式。

谐波与温升。 逆变器谐波会增加绕组涡流损耗,出力高峰又与夏季高温重合,温升要按实际条件核算。夜间变压器仍从电网吸收空载损耗,所以光伏箱变更看重空载损耗。华式箱变把变压器置于壳体外自然散热,适合炎热多沙的场址。

光伏箱变容量一般是多大

光伏箱变通常一个方阵配一台,单台常见1000~3150 kVA,大型地面电站也用更大容量。GB 20052-2024的新能源发电侧变压器能效要求适用于6~35 kV级、额定容量500 kVA及以上的油浸式和干式变压器,以及66 kV级3150~20000 kVA的油浸式变压器,具体损耗限值以标准原文为准。与逆变器匹配时注意:

  1. 按逆变器交流最大视在功率之和选容量,不按组件直流装机容量选,容配比大于1时多出的直流功率被逆变器限幅;
  2. 逆变器要调节无功,最大视在功率通常高于额定有功功率,以规格书为准;
  3. 海拔超过1000 m或气温超过40 ℃时,按 GB/T 1094.2(油浸式)或 GB/T 1094.11(干式)修正温升;
  4. 双分裂变压器每个分支所接逆变器不超过分支额定容量。
变压器容量800 V侧额定电流10 kV侧额定电流35 kV侧额定电流可接逆变器额定功率(估算)
1000 kVA722 A57.7 A16.5 A约909 kW
1600 kVA1155 A92.4 A26.4 A约1455 kW
2000 kVA1443 A115.5 A33.0 A约1818 kW
2500 kVA1804 A144.3 A41.2 A约2273 kW
3150 kVA2273 A181.9 A52.0 A约2864 kW
5000 kVA3608 A288.7 A82.5 A约4545 kW
6300 kVA4547 A363.7 A103.9 A约5727 kW

表注:电流按 I = S / (√3 × U) 计算,U 取0.8、10、35 kV,其他电压需重算;逆变器功率按“最大视在功率为额定功率1.1倍”假设估算(S ÷ 1.1),以规格书为准;双分裂变压器两个分支容量相等时,每个分支低压电流约为表中一半。

光伏箱变选10 kV还是35 kV并网

接入电压等级由电网企业批复的接入系统方案确定。

  • 10 kV方案:多用于工商业分布式光伏和小型电站,高压侧为12 kV级设备,分布式光伏并网执行 GB/T 33593-2017《分布式电源并网技术要求》,申请流程以当地供电营业厅或“网上国网”公布的要求为准。
  • 35 kV方案:大型地面电站常用,箱变经集电线路汇至升压站再升压送出,高压侧为40.5 kV级设备,并网要求见 GB/T 19964-2024《光伏发电站接入电力系统技术规定》,该标准适用于10 kV及以上电压等级接入的光伏发电站。

同样3150 kVA,35 kV侧电流不到10 kV侧的三成,集电电缆截面和线损随之下降,方阵多、距离长的电站一般用35 kV。

风电箱变和储能变流升压一体机有什么不同

风电箱变一般一台风机配一台。风电箱变容量选择按单机出口最大视在功率确定,低压侧电压由机型决定,常见690 V。出力随风速波动,空载损耗同样重要。风电用变压器执行 GB/T 1094.16;塔筒变压器、机舱变压器不在 GB 20052-2024 适用范围内。

储能变流升压一体机把储能变流器(PCS)、升压变压器和高低压开关装在一个箱体或预制舱内:

  • 充电时从电网取电、放电时向电网送电,储能变压器按双向运行设计,充放电循环频繁;
  • 电池系统消防要求高,鑫鸿欧式一体机内置干式变压器,美式储能变流升压一体机(CMT1-PWS)和华式CHT1-PWS用油浸式变压器;
  • GB 20052-2024把光伏用、风电用、储能用变压器一并纳入能效等级。

光伏箱变多少钱一台,看哪些因素

光伏箱变多少钱一台要按配置询价,主要因素有:

  • 容量和电压等级,35 kV设备绝缘要求更高;
  • 结构型式:美式、华式、欧式、逆变升压一体化或预制舱;
  • 变压器:油浸式或干式,双绕组或双分裂,铜或铝绕组,能效等级;
  • 高低压开关方案、测控通信、自用电变压器;
  • 高海拔、低温、防风沙等环境选项;
  • 数量、运输方式和报价有效期。

报价构成可参考箱变多少钱一台,金额以询价为准。

新疆哈密、准东和南疆基地应用注意事项

GB/T 1094.1 规定的正常使用条件是海拔不超过1000 m、冷却空气温度不高于+40 ℃、户外不低于-25 ℃。新疆不少场址超出这一范围,询价时应写明实测条件:

  • 哈密:风大沙多,夏季炎热,昼夜温差大。加强箱体密封和基础固定,进风口加滤网,配加热除湿防凝露。
  • 准东:冬季严寒且多风沙。变压器油按 GB 2536 规定的最低冷态投运温度选择,开关和测控装置要满足低温运行。
  • 南疆:浮尘天气多,部分场址海拔超过1000 m。温升按 GB/T 1094.2 或 GB/T 1094.11 修正,外绝缘按 GB/T 1094.3 考虑海拔,开关设备核对适用海拔。

修正值以标准和制造厂计算为准,详见新疆高海拔与低温地区变压器选型

小结

  • 光伏箱变升压,普通箱变降压,不能直接互换;
  • 容量按逆变器最大交流输出选,再按海拔和气温修正;
  • 并网电压由接入系统方案决定。

延伸阅读:变压器能效等级对照表美式、欧式、华式箱变的区别,更多问题见变压器常见问题

  • 光伏箱变和普通箱变的区别
  • 光伏箱变的作用
  • 光伏箱变容量一般是多大
  • 光伏箱变多少钱一台
  • 风电箱变容量选择
  • 储能变压器

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