머리말
에너지 저장 산업의 발전으로 에너지 저장 시스템 및 태양 광 시스템의 대규모 - 규모의 적용은 전력 장비에 대한 더 높은 수요를 부과합니다. 에너지 변환 및 전송을위한 핵심 장치로서, 변압기 선택은 시스템 효율성, 신뢰성 및 경제적 생존력에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서 에너지 저장 및 태양 광 발전 시나리오의 차별화 된 요구 사항을 해결하려면 듀얼 - 와인딩 변압기의 기술적 특성을 이해하고 - 코어 변압기를 분할하여 궁극적으로 합리적 선택을 가능하게하는 것이 필수적입니다.
I. 두 유형의 변압기 간의 원리와 차이
1. Double - 와인딩 변압기
Double - 와인딩 변압기는 전력 시스템에서 가장 일반적인 유형입니다. 코어 구조는 1 차 권선 (높음 - 전압 측)과 2 차 권선 (낮은 - 전압 측)으로 구성되며, 이는 공통 철 코어를 통해 전자기 커플 링을 달성합니다.
그것의 작동은 전자기 유도의 원리에 기초한다. AC 전압이 1 차 권선에 적용될 때, 코어 내의 교류 자기 플럭스는 2 차 권선에서 목표 전압을 유도하여 전기 에너지의 전압 수준 변환을 달성합니다. 권선은 구조적으로 독립적이고 분리되며, 1 차 측면과 2 차 측면 사이의 전기적 연결이 없어 - 에너지 전달은 자기 커플 링을 통해서만 발생합니다. 일반적인 응용 프로그램에는 그리드 시스템의 전력 전송, 유통 네트워크 및 산업 장비의 전기 에너지 변환이 포함됩니다.
2. 분할 - 와인딩 변압기
분할 - 와인딩 변압기는 단일 높이 - 전압 와인딩과 낮은 - 전압 측면이 두 개의 독립적 인 권선 ( "분할 권선"이라고 함)으로 특징 지어지는 특수 변압기입니다. 이 두 개의 낮은 - 전압 권선은 전기적으로 독립적이지만 코어를 통해 자기 적으로 결합됩니다.
분할 - 와인딩 설계는 두 개의 낮은 - 전압 출력이 다른 하중이나 전원에 독립적으로 연결할 수있게합니다. 동시에, 권선 간의 짧은 - 회로 임피던스를 조정함으로써 짧은 - 회로 전류 제한 및 전원 공급 장치 신뢰도를 향상시키는 것과 같은 함수를 달성합니다. 핵심 원리는 분할 와인딩 사이의 자기 커플 링 특성을 활용합니다. 정상 작동 중에너지 전송 효율 유지 동시에 결함 중 - 회로 임피던스를 통해 결함 전류를 억제하면서.
3. 둘 사이의 차이
듀얼 - 와인딩 변압기의 단락 동안 권선 간의 낮은 임피던스는 높은 결함 전류를 초래하여 외부 보호가 필요합니다. 단일 에너지 전송 경로는 95% 이상의 효율을 달성하여 높은 - 효율 전력 전송 시나리오에 적합합니다. 간단한 구조와 유지 보수 비용이 낮지 만 기능이 제한되어 있으며 고정 전원 공급 장치 경로가있는 응용 프로그램에 종종 사용됩니다.
분할 - 와인딩 변압기가 권선 단락을 경험할 때 다른 권선은 자기 커플 링을 통해 추가 임피던스를 형성하여 짧은 - 회로 전류를 효과적으로 억제합니다. 누출 플럭스는 손실을 유발하지만 -} 이중 - 와인딩 변압기보다 8% 더 높지만 최적화 될 수 있습니다. 여러 독립 전원 공급 장치 경로를 지원하므로 분산 에너지 통합에 적합합니다. 저전압 측면 와인딩은 독립적으로 또는 병렬로 작동하여 중복 설계를 지원할 수 있습니다. 태양 광 응용 분야에서는 다양한 장비의 유연한 통합을 가능하게하여 시스템 신뢰성 및 유연성을 향상시킵니다.
II. 에너지 저장 시스템에서 듀얼 - 와인딩 변압기를 선택하는 이유
1. 효율적인 양방향 에너지 흐름 : 에너지 저장 시스템은 충전 (그리드에서 저장 장치로의 전원 공급 장치)과 저장 장치에서 그리드로 전원 공급 장치 (전원 공급 장치) 모드간에 전환해야합니다. 이중 - 와인딩 변압기의 낮은 - 임피던스 특성은 에너지 전송 손실을 줄이고 효율성을 향상시킵니다.
2. 소형 구조 요구 사항 : 에너지 저장 발전소는 일반적으로 중앙 집중식 설계를 채택합니다. 듀얼의 간단한 구조 - 와인딩 변압기는 발자국을 줄이고 건축 비용을 낮 춥니 다.
3. 유연한 전압 매칭 : 1 차 와인딩과 2 차 권선 사이의 턴 비율을 조정하여 변압기는 에너지 저장 장치 (예 : 배터리 뱅크)와 그리드 간의 전압 차이를 유연하게 수용 할 수 있습니다.
III. 태양 광 시스템에서 듀얼 - 스플릿 트랜스포머를 선택하는 이유
1. Multi - 소스 분산 전력 연결 : 태양 광 발전소는 종종 동시에 연결된 다수의 태양 광 배열 (또는 인버터)으로 구성됩니다. 듀얼 - 분할 변압기의 두 개의 낮은 - 전압 와인딩은 다른 배열을 별도로 연결하여 단일 배열 고장이 전체 발전에 영향을 미치지 않도록합니다.
2. Short - 회로 전류 억제 요구 사항 : 그리드 - 연결된 광전지 인버터는 인수어 전류를 생성 할 수 있습니다. 분할 권선 사이의 높은 임피던스는 인수와 결함 전류를 제한하여 그리드 보호 장치의 부담을 줄입니다.
3. 고조파 억제 및 전력 품질 최적화 : 분할 권선의 자기 커플 링 특성은 광전지 시스템에 의해 생성 된 고조파의 부분 억제를 제공하여 그리드를 개선하여 - 연결된 전력 품질을 향상시킵니다.
IV. 두 가지 변압기 유형에 대한 선택 로직
1. 효율성과 비용
듀얼 - 와인딩 변압기는 일반적으로 98.5% 이상의 효율을 달성하는 효율성 장점을 제공합니다. 그러나 듀얼 - 분할 변압기는 일반적으로 분할 권선의 자기 커플 링 손실로 인해 97.5% - 98% 효율을 달성합니다. 그러나 태양 광 시스템에서 듀얼 스플릿 변압기는 케이블 사용 및 스위치 기어 사양을 최소화하여 전체 비용을 줄입니다.
2. 신뢰성 및 유지 보수
Double - 와인딩 트랜스포머는 간단한 구조와 낮은 유지 보수 비용을 특징으로하며 연간 유지 비용은 장비 원래 가치의 약 0.5% - 1%입니다. 복잡한 와인딩 설계 및지지 구조로 인해 분할 - 와인딩 변압기는 유지 보수 비용이 더 높아 매년 1.5% -2%에 도달합니다. 그러나 PV 시스템 내에서 분할 와인딩 변압기의 결함 분리 기능은 다운 타임을 최소화하여 전반적인 운영 이점이 뛰어납니다.
3. 응용 프로그램 - 특정 적응
에너지 저장 시스템 : 효율적인 양방향 변환 및 비용 장점에 대한 이중 - 와인딩 변압기 우선 순위. 대규모 - 스케일 중앙 스토리지 프로젝트의 경우 듀얼 - 와인딩 변압기와 병렬로 여러 PCS 장치를 배포하면 비용이 더욱 줄어들면서 신뢰성을 높입니다.
태양 광 시스템 : 플랜트 규모 및 토폴로지를 기반으로 변압기 유형을 선택하십시오. 듀얼 - 분할 트랜스포머는 대형 중앙 공장이 짧은 - 회로 전류 억제 및 유연한 그리드 통합을 달성하기 위해 권장됩니다. 듀얼 - 와인딩 변압기는 소규모 분산 식물에서 비용과 효율성의 균형을 맞추기 위해 사용될 수 있습니다.
V. 결론
듀얼 - 와인딩 변압기와 듀얼 - 분할 변압기의 근본적인 차이는 고유 한 기능적 목적에서 비롯됩니다. 전자는 "고정 경로와 전송 경로 시스템 (에너지 스토리지 시스템)에 중점을 둔"높은 - 효율 에너지 변환 "에 중점을 둡니다. 후자는 "Multi - 경로 전원 공급 장치 및 고장 전류 제한"을 강조하여 분산 에너지 통합 및 신뢰성 보증이 필요한 시나리오에 이상적입니다 (Photovoltaic Systems). 전력 시스템 설계에서 구조 설계, 임피던스 특성 및 신뢰성을 고려한 특정 응용 프로그램 요구 사항을 기반으로하는 포괄적 인 선택 - -는 경제적 이점과 기술 성능 사이의 최적의 균형을 달성하기 위해 필수적입니다.