Ehilà! In qualità di fornitore di trasformatori fotovoltaici, ultimamente ho ricevuto molte domande sui requisiti per il collegamento in parallelo di questi trasformatori. Quindi, ho pensato di dedicare qualche minuto a condividere alcuni spunti su questo argomento.
Prima di tutto, parliamo del motivo per cui potresti voler collegare i trasformatori fotovoltaici in parallelo. In un sistema di generazione di energia fotovoltaica, il collegamento in parallelo dei trasformatori può aumentare la capacità complessiva del sistema, migliorare l'affidabilità dell'alimentazione e ottimizzare la distribuzione dell'energia. Ma non è così semplice come collegarli insieme. Esistono diversi requisiti chiave che devono essere soddisfatti per garantire un funzionamento parallelo sicuro ed efficiente.
Rapporto di tensione
Uno dei requisiti più importanti è che i rapporti di tensione dei trasformatori da collegare in parallelo siano gli stessi. Il rapporto di tensione è il rapporto tra la tensione primaria e la tensione secondaria di un trasformatore. Se i rapporti di tensione di due trasformatori sono diversi, tra loro circolerà corrente anche in assenza di carico. Questa corrente circolante può causare ulteriori perdite, surriscaldamento e persino danni ai trasformatori.
Ad esempio, se un trasformatore ha un rapporto di tensione di 10 kV/0,4 kV e un altro ha un rapporto di 10,5 kV/0,4 kV, quando sono collegati in parallelo, la differenza nelle tensioni secondarie creerà una corrente di circuito. Questa corrente fluirà continuamente attraverso i trasformatori, aumentando le perdite di rame e riducendo l'efficienza del sistema. Pertanto, prima di collegare i trasformatori in parallelo, assicurarsi di controllare e abbinare accuratamente i loro rapporti di tensione.
Impedenza percentuale
Anche l'impedenza percentuale dei trasformatori deve essere simile. L'impedenza percentuale rappresenta l'impedenza interna di un trasformatore ed è espressa come percentuale della tensione nominale. Quando i trasformatori sono collegati in parallelo, condividono il carico in base ai loro valori di impedenza. Se i valori di impedenza sono significativamente diversi, il trasformatore con l'impedenza inferiore trasporterà una percentuale maggiore del carico, il che potrebbe portare al sovraccarico di quel trasformatore mentre l'altro è sottoutilizzato.
Idealmente, la differenza nell'impedenza percentuale dei trasformatori dovrebbe essere entro un certo intervallo, solitamente non superiore a ±10%. Ad esempio, se un trasformatore ha un'impedenza percentuale del 4% e un altro del 6%, la condivisione del carico non sarà uniforme. Il trasformatore con impedenza del 4% assumerà un carico maggiore e, se il carico totale è vicino alla capacità nominale dei trasformatori, il trasformatore con impedenza del 4% potrebbe surriscaldarsi e guastarsi.
Sequenza di fasi
La sequenza di fase dei trasformatori deve essere la stessa. La sequenza di fase si riferisce all'ordine in cui le tensioni del sistema trifase raggiungono i loro valori massimi. In un sistema di alimentazione trifase, ci sono due possibili sequenze di fase: ABC e ACB. Se due trasformatori con diverse sequenze di fase vengono collegati in parallelo, tra loro scorrerà una forte corrente di cortocircuito che può causare gravi danni ai trasformatori e all'intero sistema elettrico.
Per garantire la corretta sequenza di fase, è necessario eseguire test e verifiche adeguati prima del collegamento. Questo può essere fatto utilizzando indicatori di sequenza di fase o altre apparecchiature di prova. Una volta che la sequenza di fase è la stessa per tutti i trasformatori, è possibile collegarli in parallelo in sicurezza.
Gruppo di connessione
Il gruppo di connessione dei trasformatori dovrebbe essere identico. Il gruppo di connessione indica come sono collegati gli avvolgimenti del trasformatore (es. stella - stella, triangolo - triangolo, stella - triangolo). Diversi gruppi di connessione comporteranno diverse relazioni di fase tra le tensioni primaria e secondaria. Se si collegano in parallelo trasformatori con diversi gruppi di collegamento, si verificherà una differenza di fase tra le loro tensioni secondarie, che porterà anche a correnti circolanti e potenziali danni.
Ad esempio, un trasformatore con un gruppo di collegamento Yd11 e uno con un gruppo di collegamento Yyn0 non possono essere collegati direttamente in parallelo. La differenza di fase tra le loro tensioni secondarie farà fluire una grande corrente tra di loro. Pertanto è fondamentale selezionare trasformatori con lo stesso gruppo di connessione per il funzionamento in parallelo.
Altre considerazioni
Oltre ai requisiti elettrici sopra menzionati, ci sono anche alcuni aspetti pratici da considerare. La posizione fisica dei trasformatori è importante. Dovrebbero essere installati in un'area ben ventilata per garantire un raffreddamento adeguato. Il surriscaldamento può ridurre significativamente la durata dei trasformatori e influenzarne le prestazioni.
Inoltre, è necessario installare dispositivi di protezione adeguati per ciascun trasformatore e per il sistema collegato in parallelo nel suo insieme. Questi dispositivi di protezione possono includere protezione da sovracorrente, protezione da sovratensione e protezione differenziale. Possono rilevare condizioni anomale come cortocircuiti o sovraccarichi e scollegare rapidamente la parte difettosa del sistema per prevenire ulteriori danni.
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Riferimenti
- Manuale sulla distribuzione dell'energia elettrica di Thomas A. Short
- Ingegneria dei trasformatori: progettazione, tecnologia e diagnostica di GK Dubey
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