ترانسفورماتور نیروگاه خورشیدی چه ویژگی‌هایی دارد؟

یکی از اجزا مهم نیروگاه خورشیدی متصل به شبکه، ترانس نیروگاه خورشیدی است. این ترانسفورماتور ها وظیفه انتقال جریان برق به شبکه توزیع برق را دارد.

ترانسفورماتورهای سه فاز رایج ترین نوع ترانسفورماتور مورد استفاده در نیروگاه ها هستند.سیستم های سه فاز کارآمدتر هستند و می توانند ولتاژهای بزرگتری را تحمل کنند.

بیشتر خطوط توزیع برق در ایران در ردیف ولتاژی ۲۰ کیلوولت هستند و در برخی مناطق جنوب کشور ردیف ولتاژ ۳۳ کیلوولت و ۱۱ نیز دیده می‌شود. لذا استفاده از ترانسفورماتور های ۲۰ به ۰.۴ کیلوولت ، ۳۳ به ۰.۴ کیلوولت و ۱۱ به ۰.۴ کیلوولت از همه موارد بیشتر دیده می‌شود.

در نیروگاه خورشیدی نیز می‌توان از انواع ترانسفورماتور های روغنی و خشک رزینی استفاده کرد اما باید توجه داشت که ترانسفورماتورهای نرمالی که داخل ایران استفاده می‌شوند بیشتر در نقش کاهنده ولتاژ مورد استفاده قرار می‌گیرند اما در نیروگاه جهت افزایش ولتاژ استفاده می‌شود.

نکات زیر جهت انتخاب ترانسفورماتور نیروگاه خورشیدی باید مورد بررسی قرار گیرد:

• ردیف ولتاژ
• فرکانس
• گروه برداری
• توان مناسب
• تلفات ترانس
• ابعاد ترانس

ویژگی‌های کلیدی ترانسفورماتور برای نیروگاه‌های خورشیدی

۱. بازدهی بالا

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های ترانسفورماتور نیروگاه خورشیدی، بازدهی بالای آن است. بازدهی بالا به معنی کاهش هدررفت انرژی و افزایش کارایی کلی سیستم است. این ویژگی برای نیروگاه‌های خورشیدی که هدف اصلی‌شان تولید انرژی پاک و اقتصادی است، بسیار حائز اهمیت است.

۲. پایداری حرارتی

نیروگاه‌های خورشیدی معمولاً در مناطقی با تابش خورشید قوی و دمای بالا نصب می‌شوند. بنابراین، ترانسفورماتور نیروگاه باید دارای پایداری حرارتی خوبی باشد تا بتواند در دماهای بالا عملکرد مطلوبی داشته باشد.

۳. مقاومت در برابر شرایط محیطی

ترانسفورماتورهای نیروگاه خورشیدی باید در برابر شرایط محیطی سخت مثل رطوبت، گرد و غبار و تغییرات شدید دما مقاومت کنند. این ویژگی باعث افزایش عمر مفید و کاهش هزینه‌های نگهداری می‌شود.

۴. طراحی کم‌حجم و سبک

با توجه به اینکه فضای نصب در نیروگاه‌های خورشیدی محدود است، ترانسفورماتور نیروگاه باید طراحی کم‌حجم و سبک داشته باشد. این ویژگی نصب و نگهداری را آسان‌تر می‌کند و همچنین هزینه‌های نصب را کاهش می‌دهد.

۵. ایمنی بالا

ایمنی یکی از مهم‌ترین ملاحظات در طراحی و بهره‌برداری از هر نوع تجهیزات الکتریکی است. ترانسفورماتور نیروگاه خورشیدی باید دارای ویژگی‌های ایمنی بالا مانند سیستم‌های حفاظتی در برابر اضافه ولتاژ و اضافه جریان باشد.

استفاده از ترانسفورماتور نیروگاه خورشیدی با ویژگی‌های ذکر شده می‌تواند بهبود قابل توجهی در کارایی و پایداری سیستم‌های تولید انرژی خورشیدی به همراه داشته باشد.

جهت ثبت سفارش ترانس نیروگاه خورشیدی و همچنین ترانس ویژه با ما تماس بگیرید.

مقایسه ترانسفورماتور نیروگاه خورشیدی در برابر ترانسفورماتور معمولی:

۱. نحوه کار و بارگذاری

• ترانسفورماتور نیروگاه خورشیدی:
  • این ترانسفورماتور فقط زمانی که خورشید می‌تابد، سخت کار می‌کند و در طول شب تقریباً بیکار است. این روشن و خاموش شدن یا پر و خالی شدن مداوم، مانند استارت زدن و خاموش کردن مکرر یک ماشین، به آن فشار می‌آورد و باعث فرسودگی می‌شود.
  • در طول شب که برقی تولید نمی‌شود، اگر به شبکه متصل بماند، همچنان مقدار کمی برق مصرف می‌کند که به آن «تلفات بی‌باری» می‌گویند.
• ترانسفورماتور معمولی:
  • معمولاً یک برنامه کاری پایدارتر و قابل پیش‌بینی‌تر دارد، مانند تأمین برق یک محله یا کارخانه.
  • نوسانات کاری آن به این شدت و با این نظم روزانه نیست.

۲. محل نصب و ساختار فیزیکی

• ترانسفورماتور نیروگاه خورشیدی:
  • اغلب در مکان‌های دورافتاده مانند بیابان‌ها نصب می‌شود که اختلاف دمای روز و شب در آن‌ها بسیار زیاد است.
  • این تغییر دمای شدید باعث می‌شود بدنه فلزی ترانسفورماتور (تانک) به طور مداوم منبسط و منقبض شود و فشار داخل آن کم و زیاد شود. به همین دلیل، باید بدنه بسیار محکمی داشته باشد تا در اثر این «تنفس» مداوم آسیب نبیند.
  • چون باید مسافت طولانی و گاهی در جاده‌های ناهموار حمل شود، باید از نظر ساختاری بسیار مقاوم‌تر ساخته شود.
• ترانسفورماتور معمولی:
  • معمولاً در مناطق شهری یا صنعتی با آب و هوای ملایم‌تر نصب می‌شود.
  • بدنه آن با چنین تغییرات فشار شدیدی مواجه نیست و مسیر حمل‌ونقل آن کوتاه‌تر است.

۳. مشکلات ناشی از تجهیزات الکترونیکی خورشیدی

• ترانسفورماتور نیروگاه خورشیدی:
  • کیفیت جریان برق: دستگاهی که برق تولیدی پنل‌ها (جریان مستقیم یا DC) را به برق قابل استفاده شبکه (جریان متناوب یا AC) تبدیل می‌کند، ممکن است مقدار کمی از همان برق مستقیم را وارد جریان متناوب کند. این اتفاق برای هسته مغناطیسی ترانسفورماتور بسیار مضر است و باعث داغ شدن، ایجاد سر و صدای زیاد و کاهش عمر آن می‌شود.
  • نویز الکتریکی: همان دستگاه تبدیل‌کننده، نوعی «نویز» یا «اغتشاش الکتریکی» (که به آن هارمونیک می‌گویند) روی برق خروجی ایجاد می‌کند. این نویز باعث ایجاد گرمای اضافی در بخش‌های مختلف ترانسفورماتور شده و می‌تواند به مرور زمان به آن آسیب بزند.
  • بار نامتوازن: اگر ترانسفورماتور به دو بخش از پنل‌های خورشیدی متصل باشد و فقط یک بخش در حال تولید برق باشد، بار روی ترانسفورماتور نامتوازن می‌شود. ترانسفورماتور باید طوری طراحی شود که بتواند این وضعیت را برای مدت طولانی تحمل کند.
• ترانسفورماتور معمولی:
  • انتظار دارد که برق ورودی تمیز و بدون جریان مستقیم اضافی باشد.
  • برای کار با برق سینوسی استاندارد و بدون نویز شدید طراحی شده است.
  • فرض بر این است که بار به صورت متوازن بین فازها تقسیم می‌شود.

۴. ویژگی‌های خاص طراحی

• ترانسفورماتور نیروگاه خورشیدی:
  • کنترل ورودی‌های چندگانه: اگر به چند بخش از پنل‌ها متصل باشد، طوری طراحی می‌شود که ورودی‌ها روی هم تأثیر منفی نگذارند اما بتوانند به طور هماهنگ به شبکه برق تزریق کنند. این کار با تنظیم دقیق مقاومت داخلی آن انجام می‌شود.
  • لایه محافظ الکتریکی: این ترانسفورماتورها معمولاً یک لایه محافظ داخلی ویژه دارند. این لایه مانند یک فیلتر دوطرفه عمل می‌کند: هم از ورود نویز سیستم خورشیدی به شبکه برق جلوگیری می‌کند و هم از تجهیزات حساس خورشیدی در برابر شوک‌های الکتریکی شبکه محافظت می‌کند.
• ترانسفورماتور معمولی:
  • معمولاً طراحی داخلی ساده‌تری دارد چون نیازی به مدیریت ورودی‌های جداگانه یا فیلتر کردن این نوع نویز خاص ندارد.

۵. ایمنی و نحوه سفارش

• ترانسفورماتور نیروگاه خورشیدی:
  • ایمنی: خطر وقوع «انفجار یا جرقه الکتریکی خطرناک» (آرک فلش) در این سیستم‌ها یک نگرانی بزرگ است. برای افزایش ایمنی کارگران، عقربه‌های نشانگر (مانند دماسنج و فشارسنج) اغلب در یک جعبه جداگانه و دور از بخش‌های پرخطر نصب می‌شوند.
  • سفارش: این یک محصول آماده نیست. خریدار باید اطلاعات بسیار دقیقی در مورد محل نصب، میزان آفتاب، نوع تجهیزات و شرایط آب و هوایی را به کارخانه سازنده بدهد تا یک ترانسفورماتور کاملاً سفارشی برای آن پروژه ساخته شود.
• ترانسفورماتور معمولی:
  • اقدامات ایمنی استاندارد هستند، اما طراحی برای جابجایی نشانگرها یک رویه رایج نیست.
  • فرآیند سفارش آن ساده‌تر است و بر اساس نیازهای استاندارد برق انجام می‌شود.