卓尔凡光伏自发自用配套工业炉降压变压器技术方案 800V变660V

卓尔凡电力光伏配套降压变压器技术方案 百度搜索卓尔凡刘经理咨询

一、项目概况

本项目为纯光伏发电自发自用、余电上网项目，核心需求是解决光伏逆变器输出电压与后端负载用电电压不匹配问题。项目关键参数如下：

• 光伏逆变器：功率1500KW，输出为三相800V
• 后端负载：炉子，额定用电电压为三相660V
• 供电模式：白天采用光伏发电供电，晚上采用市电供电（市电侧变压器为10KV变660V）
• 核心配套设备：800V变660V降压变压器（建议选型2000KVA干式变压器）

本方案旨在通过合理的变压器选型、电气接线设计及保护配置，确保光伏电力稳定、安全接入负载，同时实现与市电系统的顺畅切换，满足项目“自发自用、余电上网”的整体要求。

2、核心设备选型说明

2.1 变压器核心参数选型

结合项目光伏逆变器功率、输出电压及负载需求，选定2000KVA干式降压变压器，具体参数如下：

• 额定容量：2000KVA
• 变比：高压侧800V（适配光伏逆变器输出），低压侧660V（适配炉子负载）
• 相数：三相
• 频率：50Hz
• 连接组别：Dyn11（高压侧三角形连接，低压侧星形连接，中性点引出，满足低压配电系统接地需求，且具有较好的抗不平衡负载能力）
• 绕组材质：铜绕组（导电性能优、损耗低、使用寿命长）
• 绝缘等级：F级（允许绕组最高温升100K，适应室内长期运行环境）
• 冷却方式：自然风冷（AN），当负载率较高时可预留强制风冷（AF）接口，提升过载能力

2.2 选型合理性分析

• 容量选型：光伏逆变器额定功率1500KW，考虑到逆变器实际输出效率（通常95%-98%）及负载运行过程中的波动，预留一定冗余容量（建议冗余20%-30%），2000KVA变压器的额定输出功率可完全覆盖1500KW逆变器的最大有效输出，同时避免变压器长期满负荷运行导致的过热及寿命缩短问题，也为后续负载扩容预留空间。
• 电压匹配：精准匹配光伏逆变器800V输出与炉子660V用电需求，通过降压变换实现电压适配，确保负载正常运行。
• 型式选择：采用干式变压器，相较于油浸式变压器，具有无油、防火防爆、体积小、重量轻、维护简便等优点，适合安装于厂房内等近距离负载场景，契合项目整体安全及运维需求。

三、电气主接线设计

3.1 接线架构

本项目采用“光伏-变压器-负载”与“市电-负载”双回路供电架构，实现白天光伏供电、晚上市电供电的无缝切换，具体接线如下：

1. 光伏侧回路：光伏逆变器输出端（三相800V）通过高压电缆连接至2000KVA降压变压器的高压侧输入端，变压器低压侧输出端（三相660V）通过低压电缆连接至炉子负载总进线端，回路中配置高压断路器、隔离开关及电流互感器，用于回路通断控制及电流监测。
2. 市电侧回路：现有10KV变660V市电变压器低压侧输出端（三相660V）通过低压电缆连接至负载总进线端的切换开关，与光伏侧回路形成并联切换关系。
3. 切换装置：在负载总进线端配置双电源自动切换开关（ATS），其输入端分别连接光伏侧变压器低压端和市电侧变压器低压端，输出端连接炉子负载。ATS具备自动检测两路电源电压、频率等参数的功能，实现故障情况下的快速切换，确保负载供电连续性。
4. 余电上网回路：在光伏侧变压器高压侧进线端预留上网接口，通过计量装置、并网开关连接至当地配电网（需符合电网公司并网规范），实现余电上网功能。

3.2 关键设备配置

• 双电源自动切换开关（ATS）：选型容量不低于2000KVA，额定电压660V，具备手动/自动切换模式，切换时间≤100ms，满足负载不间断供电需求。
• 高压断路器：光伏侧变压器高压侧配置，额定电压1000V（适配800V工作电压），额定电流按变压器额定电流选取（2000KVA/√3/800V≈1443A），选用真空断路器，具备过载保护、短路保护功能。
• 计量装置：余电上网接口处配置双向智能电表，用于计量上网电量及下网电量（若需市电补充供电），符合电网公司计量规范。

四、保护及测控系统设计

4.1 变压器保护配置

为确保2000KVA降压变压器安全稳定运行，配置完善的保护装置，具体如下：

• 纵差动保护：作为变压器内部绕组、引线及套管故障的主保护，当发生上述故障时，快速切断变压器高低压侧断路器，避免故障扩大。
• 瓦斯保护（干式变压器专用）：配置干式变压器瓦斯继电器，用于监测变压器内部绝缘损坏、局部过热等故障，故障时发出告警信号，严重时触发跳闸。
• 过电流保护：作为变压器过载及外部短路故障的后备保护，采用定时限或反时限特性，根据故障电流大小自动调整动作时间，实现分级保护。
• 温度保护：在变压器绕组内嵌入铂电阻温度传感器，实时监测绕组温度，当温度达到预警值时发出告警信号，超过跳闸值时自动切断电源，防止变压器因过热损坏。
• 过电压保护：在变压器高压侧输入端配置避雷器，用于抑制光伏逆变器输出过电压及外部雷电过电压，保护变压器绝缘。

4.2 测控系统配置

配置集中测控装置，对变压器及整个供电系统的运行参数进行实时监测、数据采集及远程控制，具体功能如下：

• 参数监测：监测变压器高低压侧电压、电流、功率、功率因数、绕组温度、油位（若为油浸式，本项目为干式则监测绕组温度及环境温度）等参数；监测双电源切换开关状态、断路器分合状态等设备状态参数。
• 数据采集与上传：将监测到的参数实时上传至后台监控系统，支持数据存储、历史查询及报表生成。
• 远程控制：支持通过后台系统远程控制断路器分合、双电源切换开关模式切换等操作（需具备权限管理功能）。
• 告警功能：当监测到参数超标或设备故障时，立即发出声光告警信号，并通过短信、邮件等方式通知运维人员。

五、安装与调试要求

5.1 安装要求

• 安装环境：变压器安装地点需干燥、通风良好，远离易燃易爆物品及腐蚀性气体，环境温度范围-20℃~40℃，相对湿度≤85%（无凝露），安装基础需平整、牢固，满足变压器重量承载要求。
• 电缆敷设：高压电缆敷设需采用穿管或电缆沟敷设方式，电缆接头需严格按照规范制作，确保绝缘可靠；低压电缆敷设需整理规范，避免交叉缠绕，做好标识。
• 接地系统：变压器外壳、铁芯及低压侧中性点需可靠接地，接地电阻≤4Ω；整个供电系统的接地网需与厂房原有接地系统连接，形成统一接地网。
• 安全防护：变压器周围需设置防护围栏，悬挂警示标识；高压接线端需加装绝缘防护罩，防止人身触电事故。

5.2 调试要求

设备安装完成后，需进行严格的调试工作，确保系统正常运行，具体调试内容如下：

1. 变压器调试：
2. 绝缘电阻测试：采用2500V兆欧表测量变压器高低压绕组之间、绕组与地之间的绝缘电阻，绝缘电阻值应符合规范要求（F级绝缘变压器常温下≥100MΩ）。
3. 变比测试：测量变压器高低压侧变比，误差应≤±0.5%，确保电压变换精准。
4. 直流电阻测试：测量变压器高低压绕组直流电阻，各相电阻差值应≤2%，确保绕组连接可靠。
5. 空载试验：在变压器高压侧施加额定电压，测量空载电流、空载损耗，验证变压器铁芯性能。
6. 负载试验：带额定负载运行，测量变压器高低压侧电压、电流、温升等参数，验证变压器负载能力及散热性能。
7. 电气回路调试：
8. 回路通断测试：测试各断路器、隔离开关分合动作是否灵活可靠，回路通断正常。
9. 双电源切换测试：模拟光伏侧电源故障、市电侧电源故障等场景，测试ATS切换功能是否正常，切换时间是否符合要求。
10. 保护装置调试：模拟各种故障（如短路、过载、过温等），测试保护装置动作是否准确、可靠，告警信号是否正常发出。
11. 系统联调：启动光伏逆变器及市电系统，进行系统整体运行调试，验证光伏供电、市电供电及余电上网功能是否正常，各设备运行参数是否稳定。

六、技术保障与售后服务

6.1 技术保障

• 选材保障：变压器核心部件（如绕组、铁芯、绝缘材料等）均选用行业知名品牌产品，确保设备质量。
• 设计保障：本方案由专业技术团队设计，设计过程严格遵循相关标准规范，结合项目实际需求进行优化，确保方案的科学性、合理性及可行性。
• 生产保障：变压器生产过程严格执行质量控制体系，每道工序均进行严格检验，确保产品符合设计要求及相关标准。

6.2 售后服务

• 安装指导：派遣专业技术人员现场指导变压器安装工作，确保安装过程符合规范要求。
• 调试服务：负责变压器及相关系统的调试工作，确保系统正常运行。
• 质保期服务：变压器质保期为2年（质保期自调试合格之日起计算），质保期内如出现质量问题，免费提供维修或更换服务；接到故障通知后，24小时内派遣技术人员到达现场处理故障。
• 运维培训：为用户运维人员提供专业的技术培训，内容包括设备结构、工作原理、操作方法、日常维护及故障处理等，确保运维人员能够独立完成设备运维工作。
• 长期技术支持：质保期后，提供长期的技术咨询服务及配件供应服务，保障设备长期稳定运行。

七、结论

本方案针对项目“光伏自发自用、余电上网，白天用光伏、晚上用市电”的核心需求，选定2000KVA干式800V变660V降压变压器作为核心配套设备，通过合理的电气接线设计、完善的保护及测控系统配置，能够实现光伏电力与负载的精准匹配，确保供电稳定、安全可靠。同时，方案符合国家相关标准规范及电网并网要求，具备良好的可行性及经济性。

卓尔凡电力科技有限公司将凭借专业的技术团队、优质的产品及完善的售后服务，为项目的顺利实施提供全方位保障。

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