浅谈太阳能光伏电站接地变压器容量的选择
变压器容量的选择与计算
变压器容量的选择与计算电力变压器是供电系统中的关键设备，其主要功能是升压或降压以利于电能的合理输送、分配和使用，对变电所主接线的形式及其可靠与经济有着重要影响。
所以，正确合理地选择变压器的类型、台数和容量，是主接线设计中一个主要问题。
一、台数选择变压器的台数一般根据负荷等级、用电容量和经济运行等条件综合考虑确定。
当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：1.有大量一级或二级负荷在变压器出现故障或检修时，多台变压器可保证一、二级负荷的供电可靠性。
当仅有少量二级负荷时，也可装设一台变压器，但变电所低压侧必须有足够容量的联络电源作为备用。
2.季节性负荷变化较大根据实际负荷的大小，相应投入变压器的台数，可做到经济运行、节约电能。
3.集中负荷容量较大虽为三级负荷，但一台变压器供电容量不够，这时也应装设两台及以上变压器。
当备用电源容量受到限制时，宜将重要负荷集中并且与非重要负荷分别由不同的变压器供电，以方便备用电源的切换。
二、容量选择变压器容量的选择，要根据它所带设备的计算负荷，还有所带负荷的种类和特点来确定。
首先要准确求计算负荷，计算负荷是供电设备计算的基本依据。
确定计算负荷目前最常用的一种方法是需要系数法，按需要系数法确定三相用电设备组计算负荷的基本公式为：有功计算负荷（kw ） c m d e P P K P == 无功计算负荷（kvar ）tan c c Q P ϕ=视在计算负荷（kvA ） cos cc P S ϕ=计算电流（A ）c I =式中 N U ——用电设备所在电网的额定电压（kv ）;d K ——需要系数；Pe ——设备额定功率； K Σq ——无功功率同期系数；K Σp ——有功功率同期系数；tan φ设备功率因数角的正切值。
例如：某380V 线路上，接有水泵电动机5台，共200kW ，另有通风机5台共55kW ，确定线路上总的计算负荷的步骤为（1）水泵电动机组需要系数d K =0.7~0.8(取d K =0.8)，cos 0.8ϕ=，tan 0.75ϕ=，因此.1.1.10.8200160c d e P K P k w k w ==⨯= .1.11tan 1600.75120var c c Q P kw k ϕ==⨯=（2）通风机组需要系数d K =0.7~0.8(取d K =0.8)，cos 0.8ϕ=，tan 0.75ϕ=，因此.2.2.20.85544c d e P K P kw kw ==⨯= .2.22tan 440.7533var c c Q P kw k ϕ==⨯=考虑各组用电设备的同时系数，取有功负荷的为0.95P K =∑，无功负荷的为0.97q K =∑，总计算负荷为.1.1.2.2()0.95(16044)193.8c d e d e p P K K P K P kw kw =+=⨯+=∑.1.2()0.97(12033)148.41var c c c qQ KQ Q k =+=⨯+=∑244c S kvA ===370.7c I A === 计算出设备的负荷后，就可选择变压器了。
浅谈太阳能光伏电站接地变压器容量的选择
浅谈太阳能光伏电站接地变压器容量的选择发表时间：2019-04-15T12:53:54.813Z 来源：《防护工程》2018年第36期作者：周振宇[导读] 文章讨论了接地变压器容量选择时应注意的情况、常用的工程计算方法，最后结合工程实际进行了实例阐述。
龙源（北京）太阳能技术有限公司摘要：接地变压器是太阳能光伏电站内的重要电气设备，文章讨论了接地变压器容量选择时应注意的情况、常用的工程计算方法，最后结合工程实际进行了实例阐述。
关键词：光伏电站；接地形式；变压器容量一、概述光伏发电作为一种重要的太阳能利用方式，具有太阳能利用率高、无需储能设备、发电能力强等优点，目前我国太阳能发电已经具备成为战略能源的技术、成本和环境条件，2050年后可能成为主要电力供应来源之一。
我国太阳能光资源丰富，光伏资源开发利用的前景非常广阔。
目前，发改委能源局已决定将光伏发电作为一种重要的能源利用方式进行开发，太阳能光伏的装机容量不断扩大。
中性点的接地形式直接影响了电气设备的绝缘水平，以及光伏电站的安全性、可靠性和供电连续性。
太阳能光伏发电站根据装机规模、并网电压等级、单相接地故障电流、保护装置灵敏度以及过电压水平的不同，中性点采用了不同的接地形式。
本文比较了不同中性点接地形式在光伏发电站中的应用场景，并通过某光伏电站的案例，探讨了太阳能光伏发电站中接地变压器容量计算的方法，为未来并网光伏电站计算提供一定的参考。
二、不同规模光伏电站中性点接地形式的选择中性点有效接地包括直接接地和经小电阻接地，非有效接地主要包括中性点不接地和经消弧线圈接地两种。
1、中性点直接接地中性点直接接地系统单相接地电流很大，继电保护必然动作，其优点是过电压水平低，对电气设备的绝缘性能要求不高。
50MW及以上级的大型太阳能光伏电站，由于装机容量大，并网电压水平高，通常都为110kV及以上电压等级，因此升压变压器高压侧一般选择直接接地形式，并在变压器中性点设置隔离开关及避雷器保护，以便于调度灵活选择接地点。
变压器容量选择标准
变压器容量选择标准变压器是电力系统中常用的设备，用于改变交流电的电压。
在选择变压器容量时，需要考虑多种因素，以确保系统的稳定运行和高效能使用。
本文将介绍变压器容量选择的标准，帮助用户正确选择适合的变压器容量。
首先，需要考虑的是负载类型和大小。
不同的负载类型对变压器容量有不同的要求，例如，电动机负载需要考虑启动时的过载能力，而照明负载则需要考虑瞬时功率因数。
因此，在选择变压器容量时，需要充分了解系统中各种负载的类型和大小，以确定变压器的额定容量。
其次，考虑系统的短路容量。
短路容量是系统在短路状态下的最大电流容量，是系统安全运行的重要指标。
选择变压器容量时，需要确保变压器的短路容量能够满足系统的需求，以保证系统在短路状态下能够正常运行。
另外，还需要考虑系统的功率因数。
功率因数是衡量系统有用功率和视在功率之间关系的指标，影响着系统的电能利用效率。
在选择变压器容量时，需要根据系统的功率因数要求，确定变压器的容量大小，以确保系统能够高效能使用电能。
此外，还需要考虑系统的负载率。
负载率是系统实际使用容量与额定容量之比，是衡量系统运行状态的重要指标。
选择变压器容量时，需要根据系统的负载率要求，确定变压器的容量大小，以确保系统能够在正常工作状态下运行。
最后，需要考虑系统的发展空间。
在选择变压器容量时，需要考虑系统未来的负载增长情况，以确保变压器的容量能够满足系统未来的发展需求，避免频繁更换变压器带来的不便和成本。
综上所述，选择变压器容量时需要考虑负载类型和大小、系统的短路容量、功率因数、负载率以及系统的发展空间等因素。
只有充分考虑这些因素，才能正确选择适合的变压器容量，确保系统的稳定运行和高效能使用。
怎样选择变压器的合理容量
怎样选择变压器的合理容量
选择变压器一般应从变压器容量、电压、电流及环境条件几方面综合考虑。
其中容量选择应根据用户用电设备的容量、性质和使用时间来确定所需的负荷量，以此来选择变压器容量。
在正常运行时，应使变压器承受的用电负荷为变压器额定容量的75一90左右。
运行中如实测出变压器实际承受负荷小于50时，应更换小容量变压器，如大于变压器额定容量则应立即更换大变压器。
同时，在选择变压器时要根据线路电源决定变压器的一次绕组电压值，根据用电设备选择二次绕组的电压值，最好选为低压三相四线制供电。
这样可同时提供动力用电和照明用电。
光伏斜屋顶逆变器容量选择计算
光伏斜屋顶逆变器容量选择计算为了充分利用斜屋顶的光伏发电潜力，确保光伏系统的正常运行和高效发电，逆变器的容量选择显得十分重要。
逆变器容量的合理选择可以提高光伏系统的发电效率和经济性。
本文将介绍光伏斜屋顶逆变器容量选择的计算方法，以帮助读者准确选择合适的逆变器容量。
一、斜屋顶光伏系统简介光伏发电系统转换太阳能为电能，通过安装在屋顶上的光伏电池板吸收阳光辐射，将光能转化为直流电能。
然后，通过逆变器将直流电能转换为交流电能，供电给家庭或者商业用途。
斜屋顶光伏系统是一种常见的应用方式，其中逆变器作为核心设备发挥着重要作用。
二、斜屋顶逆变器容量选择的基本原则1. 匹配光伏阵列的发电能力：逆变器的容量应与光伏阵列的发电能力相匹配，以确保光伏系统能够正常运行并发挥最佳性能。
2. 考虑阵列最大输出功率：逆变器的容量应满足阵列的最大输出功率需求，以避免逆变器容量过小导致功率损失或系统故障。
3. 安全裕度考虑：在选择逆变器容量时，应考虑一定的安全裕度，以应对突发情况或者未来的需求扩展。
4. 经济性和成本考虑：逆变器容量的选择也要考虑经济性和成本效益，避免过于浪费或者容量不足的情况。
三、斜屋顶逆变器容量选择的计算方法逆变器容量的选择可以通过以下步骤进行计算：步骤一：计算阵列的最大功率（Pm）根据光伏模块的额定功率（Pm），和光伏阵列的数量（n），可以计算出阵列的最大功率（Pm）。
Pm = Pm × n步骤二：考虑系统的损失因素在计算逆变器容量前，还需要考虑一些系统损失因素，如温度损失（TL）和阵列损失因素（LA）。
在此基础上，可以计算出修正后的阵列最大功率（Pam）。
Pam = Pm × TL × LA步骤三：确定逆变器的装机容量逆变器的装机容量（Pi）应略大于修正后的阵列最大功率（Pam），以确保光伏系统正常运行。
Pi = Pam × f其中，f为安全系数，通常在1.1至1.3之间选择，取决于具体的应用。
光伏系统中性点接地方式的设计及设备选择
光伏系统中性点接地方式的设计及设备选择摘要:结合规范以及国家电网公司相关条文的要求,阐述了光伏电站汇集线系统中性点接地方式的最优设计方案的分析过程,介绍了按照该方案如何选择电气设备的关键参数及其注意事项,为相关设计提供了参考。
关键词:光伏电站;汇集线系统;中性点接地光伏电站近年来装机规模不断增大,但是技术发展的滞后及规程规范的缺失使得设计、制造及安装环节均存在不同程度的隐患,给电网的安全运行带来了很多问题,以汇集线系统中性点接地方式的选择更具代表性。
1.汇集线系统中性点接地方式的特点光伏电站汇集线系统中性点接地方式的设计都是遵循文献［1］的设计要求,采用不接地、经消弧线圈或低电阻的接地方式,也有采用经消弧柜的接地方式。
1)中性点不接地方式当发生接地故障时,由于不会形成回路,且通过短路点的电流仅为接地电容电流,当故障电流很小时,对地电位发生变化,短路点电弧就可自熄,绝缘也可恢复,提高了供电可靠性。
但如果发生间歇性弧光过电压,使得健全相的电位可能升高,会造成击穿设备的绝缘的危害。
2)中性点经电阻接地方式系统故障点注入阻性电流,使接地故障电流呈阻容性质。
减小电容电流与电压的相位差角,降低故障点电流过零熄弧后的重燃,当阻性电流足够大时,重燃将不再发生,同时把系统电压控制在2.5倍相电压以内,提高了继电器保护灵敏度。
优点:快速切除故障,过电压水平低,消除谐振过电压;有利于降低操作过电压,对全电缆线路,大部分接地故障为永久性故障,可不投线路重合闸,不会引起操作过电压;与线路零序保护配合,可准确判断出故障线路并迅速切除。
缺点:发生短路故障时,保护设备立即动作切除故障,增加了停电次数,供电可靠性较低;接地电流会引起故障点接地网的地电位升高,危及设备和人身安全。
3)中性点经消弧线圈接地方式当发生接地故障时,对单相接地电容电流进行有效补偿, 故障点的残余电流降至10A以下, 利用消弧线圈易于熄弧和防止重燃的特点, 使过电压持续时间大为缩短，降低高幅值过电压出现的概率,进而防止事故的发生与扩大。
变压器容量的选择与计算
精心整理变压器容量的选择与计算电力变压器是供电系统中的关键设备，其主要功能是升压或降压以利于电能的合理输送、分配和使用,对变电所主接线的形式及其可靠与经济有着重要影响.所以，正确合理地选择变压器的类型、台数和容量，是主接线设计中一个主要问题。
123.变压器容量的选择，要根据它所带设备的计算负荷,还有所带负荷的种类和特点来确定。
首先要准确求计算负荷,计算负荷是供电设备计算的基本依据.确定计算负荷目前最常用的一种方法是需要系数法，按需要系数法确定三相用电设备组计算负荷的基本公式为：有功计算负荷（kw)c m d e P P K P ==无功计算负荷（kvar ）tan c c Q P ϕ=视在计算负荷（kvA ）cos cc P S ϕ=计算电流（A）c I =式中N U -—用电设备所在电网的额定电压（kv ）;，(1，因此(2qK =∑负荷C S 下变压器长期可靠运行.对仅有一台变压器运行的变电所,变压器容量应满足下列条件 考虑到节能和留有余量,变压器的负荷率一般取70%～85％。
对两台变压器运行的变电所，通常采用等容量的变压器，每台容量应同时满足以下两个条件：①满足总计算负荷70%的需要，即.0.7N T C S S ≈；②满足全部一、二级负荷()C S I+∏的需要，即.()N T C S S I+∏≥。
条件①是考虑到两台变压器运行时，每台变压器各承受总计算负荷的50%，负载率约为0。
7，此时变压器效率较高。
而在事故情况下，一台变压器承受总计算负荷时，只过载40％，可继续运行一段时间。
在此时间内,完全有可能调整生产，可切除：故可选400kvA 的变压器。
若有无功功率补偿装置，可使供电系统的电能损耗和电压损耗降低，从而可选较小容量的电力变压器。
如上例情况，在没有功率补偿装置时，功率因数为0。
794,达不到国家标准,造成电能浪费,假设要使功率因数提高到0.95,无功补偿容量Q N 。
C 应为：84.7=kvar所以经补偿后的结果为：。
光伏箱变容量选择标准
光伏箱变容量选择标准
光伏箱变是用于太阳能光伏发电系统中的电力变压器，其容量选择需要考虑以下几个因素：
1. 光伏组件的容量：光伏组件的容量是指其在标准测试条件下所能产生的最大功率。
根据光伏组件的容量，可以计算出系统的总发电量。
2. 逆变器的容量：逆变器是将直流电转换为交流电的设备，其容量应根据光伏组件的容量和系统的最大功率点跟踪（MPPT）范围来选择。
3. 负荷需求：需要考虑系统的负荷需求，包括家庭、商业或工业用电等。
4. 变压器的效率：变压器的效率会影响系统的能量损失，因此需要选择效率较高的变压器。
5. 未来扩展：如果计划在未来增加光伏组件或系统负荷，那么需要考虑选择容量较大的变压器，以满足未来的需求。
综合考虑以上因素，可以选择合适的光伏箱变容量。
通常情况下，建议选择容量略大于实际需求的变压器，以确保系统的可靠性和稳定性。
同时，还需要根据当地的电网要求和相关法规来选择合适的变压器容量。
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浅谈太阳能光伏电站接地变压器容量的选择
发表时间：2019-04-15T12:53:54.813Z 来源：《防护工程》2018年第36期作者：周振宇[导读] 文章讨论了接地变压器容量选择时应注意的情况、常用的工程计算方法，最后结合工程实际进行了实例阐述。
龙源（北京）太阳能技术有限公司
摘要：接地变压器是太阳能光伏电站内的重要电气设备，文章讨论了接地变压器容量选择时应注意的情况、常用的工程计算方法，最后结合工程实际进行了实例阐述。
关键词：光伏电站；接地形式；变压器容量
一、概述
光伏发电作为一种重要的太阳能利用方式，具有太阳能利用率高、无需储能设备、发电能力强等优点，目前我国太阳能发电已经具备成为战略能源的技术、成本和环境条件，2050年后可能成为主要电力供应来源之一。
我国太阳能光资源丰富，光伏资源开发利用的前景非常广阔。
目前，发改委能源局已决定将光伏发电作为一种重要的能源利用方式进行开发，太阳能光伏的装机容量不断扩大。
中性点的接地形式直接影响了电气设备的绝缘水平，以及光伏电站的安全性、可靠性和供电连续性。
太阳能光伏发电站根据装机规模、并网电压等级、单相接地故障电流、保护装置灵敏度以及过电压水平的不同，中性点采用了不同的接地形式。
本文比较了不同中性点接地形式在光伏发电站中的应用场景，并通过某光伏电站的案例，探讨了太阳能光伏发电站中接地变压器容量计算的方法，为未来并网光伏电站计算提供一定的参考。
二、不同规模光伏电站中性点接地形式的选择
中性点有效接地包括直接接地和经小电阻接地，非有效接地主要包括中性点不接地和经消弧线圈接地两种。
1、中性点直接接地
中性点直接接地系统单相接地电流很大，继电保护必然动作，其优点是过电压水平低，对电气设备的绝缘性能要求不高。
50MW及以上级的大型太阳能光伏电站，由于装机容量大，并网电压水平高，通常都为110kV及以上电压等级，因此升压变压器高压侧一般选择直接接地形式，并在变压器中性点设置隔离开关及避雷器保护，以便于调度灵活选择接地点。
2、中性点经电阻接地
中性点经电阻接地系统单相接地时，故障电流较大，可以触发继电保护动作，快速切除故障点，电网操作运行比较容易。
由于具有以上优点，中性点经电阻接地的方式，尤其适用于电缆输电线路长，且电容电流比较大的光伏发电站。
因此，目前兆瓦级以上的中大型太阳能光伏电站中，10kV或35kV电压等级汇集母线，多数都采用经电阻接地的方式。
当变压器中性点未引出或无中性点时，需设置专用接地变压器。
3、中性点经消弧线圈接地
中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时，采用消弧线圈补偿电容电流，保证接地电弧快速熄灭，系统仍能继续运行一段时间，因此较适合应用于对供电可靠性要求较高的场合。
但由于消弧线圈接地系统的继电保护较为难以实现，不能满足大中型光伏电站发生单相接地故障时快速、可靠切除故障点的要求。
因此目前兆瓦级以上的中大型太阳能光伏电站中，10kV或35kV电压等级汇集母线，越来越少采用中性点经消弧线圈接地的形式，早期的消弧线圈接地系统也正在陆续改造中。
4、中性点不接地
中性点不接地系统发生单相接地时，不形成短路回路，流经故障点的电流仅为接地电容电流，可以带故障运行一段时间。
但不接地系统发生单相接地时，由于存在弧光重燃过电压，因此对系统电气设备的绝缘水平要求较高。
太阳能光伏电站逆变器交流侧通常采用中性点不接地形式，就地升压变压器低压侧的中性点不引出或无中性点。
三、接地变压器的容量计算
太阳能光伏电站采用经电阻接地形式，当变压器中性点未引出或无中性点时，需设置专用接地变压器，其容量具体的计算方法如下：
1、确定接地变压器的额定电压。
接于系统母线的三相接地变压器额定一次电压应与系统标称电压一致。
2、计算系统电容电流。
系统的电容电流包括全部电缆线路和架空线路的电容电流，同时还应计入变电所电气设备产生的电容电流。
3、确定接地电阻器阻值。
计算接地电阻器阻值时，应保证发生单相接地故障时，零序继电保护应能快速动作，可靠切除故障点。
4、计算接地变压器的容量。
三相接地变压器的容量应与接地电阻额定容量相配合，接地变压器若带有二次绕组兼做站用电源时，还应考虑二次负荷容量。
四、工程实例
张北县六歪咀村某光伏发电站是一座设计规模为50MW的太阳能光伏电站，采用固定支架安装方式。
1、运行环境
根据建设单位提供的现场基本条件，光伏电站场址平均海拔高度为1340m，年平均温度3℃。
当地海拔适中，温度较低，故选择变压器容量时，可不考虑高海拔降容及湿热环境影响。
2、电站主接线
该工程采用分块发电，集中并网的设计方案，将系统分成50个1MW并网发电单元。
每个单元经过1台分裂变压器升压至35kV，每10台35kV升压变压器组成1个集电单元,通过电缆并接分组连接至升压站的35kV母线，再经主变升压至110kV，通过一回110kV线路至二台110kV 变电站，110kV系统采用中性点直接接地。
35kV接线采用单母线接线，全站总共5回光伏集电线路进线，1回PT，1回无功补偿装置，1回接地变，1回站用变，1回主变出线。
35kV系统采用中性点经电阻接地。
3、接地变压器容量计算
（1）接地变压器的一次额定电压与系统标称电压一致：Ur=35kV。
（2）本工程35kV侧集电线路采用以直埋电缆为主的敷设方式，35kV电缆线路的总长度约34km，35kV架空联络线路约2km。
架空线路单相接地电容电流按下式估算：
Ic1=3.3*Un*L*10-3=0.231A
电缆线路单相接地电容电流按下式估算：
Ic2=0.1*Un*L=119A
式中：Un━电网线电压（kV），L━线路长度（km）
35kV变电站增加电容电流按13%考虑，则35kV母线上的电容电流值约为： Ic=(1+13%)*( Ic1+ Ic2)=134.7A
系统单相接地电容电流大于10A，故该光伏电站35kV中性点采用接地变+小电阻接地方式。
（3）接地电阻器的参数选择
接地电阻器电阻的额定电压为： UR≥1.05*Un/√3=21.21kV
对于35kV电压等级的中性点经低电阻接地系统，在发生单相接地故障时，35kV接地电流宜控制在150～500A范围内，取单相接地时接地电阻电流为IR=400A。
则接地电阻器阻值：R= Un/√3/IR =50.5Ω。
接地电阻器上消耗的功率为PR≥UR*IR=8484kW。
（4）小电阻接地系统用接地变压器容量，按接地故障时流过接地变压器电流对应容量的1/10选取。
由于该工程单独设置了站用变压器，因此接地变压器容量可不考虑二次负荷容量。
从技术经济角度出发，根据以上计算结果并同时考虑现场气象条件及海拔，该工程接地变压器容量选择为1000kVA，
五、小结
中性点接地形式对电力系统设计和运行的许多方面都存在影响，因此在选择系统的中性点接地形式时，应综合考虑对系统供电可靠性和设备绝缘水平的影响以及继电保护实现的难度。
本文以某光伏电站为例，介绍了光伏电站接地变压器容量的计算方法，对未来光伏电站设计具有指导意义。
参考文献:
1. 弋东方，《电力工程电气设计手册电气一次部分》，水利电力出版社，1989
2. 任元会等，《工业与民用配电设计手册第四版》，中国电力出版社，2016
3. 吕仁帅，《风电场35kV系统中性点接地设计方案分析》，电力与能源，2014
4. 陈延镖，《钢铁企业电力设计手册》，冶金工业出版社，1996。