# 解決光伏發(fā)電并網(wǎng)升壓到800V問(wèn)題的三相380V變800V變壓器方案，卓爾凡光伏新能源事業(yè)部方經(jīng)理 139*2926-3356

**一、引言**

隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨笕找嬖鲩L(zhǎng)，光伏發(fā)電作為一種重要的可再生能源發(fā)電方式得到了廣泛應(yīng)用。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，將發(fā)電站的直流電轉(zhuǎn)換為交流電后，并網(wǎng)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。很多時(shí)候，由于電網(wǎng)接入要求和傳輸效率等因素，需要將光伏發(fā)電產(chǎn)生的交流電升壓到特定電壓，例如800V 。本文將重點(diǎn)探討如何通過(guò)三相380V變800V變壓器來(lái)解決光伏發(fā)電并網(wǎng)時(shí)升壓到800V的問(wèn)題 。

## 二、光伏發(fā)電并網(wǎng)升壓需求分析

### （一）提高傳輸效率
在電力傳輸過(guò)程中，根據(jù)公式 $P = UI$（$P$為功率，$U$為電壓，$I$為電流）和 $P_{損}=I^{2}R$（$P_{損}$為線(xiàn)路損耗），當(dāng)功率一定時(shí)，電壓越高，電流越小，線(xiàn)路損耗也就越低。將光伏發(fā)電電壓從380V升壓到800V，可以顯著降低長(zhǎng)距離輸電時(shí)線(xiàn)路上的功率損耗，提高電能傳輸效率。

### （二）滿(mǎn)足電網(wǎng)接入要求
不同的地區(qū)電網(wǎng)對(duì)于接入電壓等級(jí)有不同的規(guī)定，有些情況要求并網(wǎng)電壓達(dá)到800V甚至更高，以保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和電能質(zhì)量。所以，將光伏發(fā)電電壓提升到合適的水平是順利接入電網(wǎng)的必要條件。

## 三、三相380V變800V變壓器的工作原理

### （一）電磁感應(yīng)原理
三相380V變800V變壓器是基于電磁感應(yīng)原理工作的。它主要有鐵芯和繞在鐵芯上的兩組線(xiàn)圈，即初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈。當(dāng)初級(jí)線(xiàn)圈（連接380V輸入側(cè)）通入交變電流時(shí)，在鐵芯中會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。

### （二）電壓變換機(jī)制
次級(jí)線(xiàn)圈（連接800V輸出側(cè)）處于這個(gè)交變磁場(chǎng)中，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，次級(jí)線(xiàn)圈會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，且感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線(xiàn)圈匝數(shù)成正比。通過(guò)設(shè)計(jì)合適的繞組匝數(shù)比，使得初級(jí)電壓為380V的交流電在穿過(guò)變壓器后，次級(jí)能輸出800V的交流電 。例如，如果初級(jí)線(xiàn)圈匝數(shù)為$N_1$，次級(jí)線(xiàn)圈匝數(shù)為$N_2$，輸入電壓$U_1 = 380V$，輸出電壓$U_2 = 800V$，則有$frac{U_2}{U_1}=frac{N_2}{N_1}$ 。

## 四、三相380V變800V變壓器解決方案的優(yōu)勢(shì)

### （一）確保電能質(zhì)量和穩(wěn)定性
這種變壓器能夠有效地隔離初級(jí)和次級(jí)電路，避免兩者之間的相互干擾。在光伏發(fā)電并網(wǎng)過(guò)程中，保證了輸出電壓800V的穩(wěn)定性，減少了電壓波動(dòng)和閃變對(duì)電網(wǎng)的影響，有助于維持良好的電能質(zhì)量。

### （二）適應(yīng)不同負(fù)載特性
三相變壓器能夠滿(mǎn)足各種負(fù)載的需求，無(wú)論是感性、容性還是阻性負(fù)載，都能實(shí)現(xiàn)有效的功率傳輸和電壓轉(zhuǎn)換。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，可能不同類(lèi)型的設(shè)備接入電網(wǎng)，三相380V變800V變壓器可以很好地適應(yīng)復(fù)雜多變的負(fù)載環(huán)境。

### （三）可靠性高
現(xiàn)代的三相380V變800V變壓器在設(shè)計(jì)和制造工藝上不斷改進(jìn)，采用優(yōu)質(zhì)的絕緣材料和先進(jìn)的散熱技術(shù)，能夠適應(yīng)光伏發(fā)電系統(tǒng)不同的運(yùn)行環(huán)境條件。具備良好的過(guò)載能力、短路保護(hù)能力等，可確保在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中穩(wěn)定可靠。

## 五、應(yīng)用與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

### （一）容量計(jì)算
在選型三相380V變800V變壓器時(shí)，需要根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝規(guī)模、預(yù)計(jì)發(fā)電量以及并網(wǎng)的負(fù)載需求等因素，準(zhǔn)確計(jì)算所需變壓器的容量（通常用千伏安 kVA 或兆伏安 MVA 表示）。例如，若光伏發(fā)電系統(tǒng)預(yù)計(jì)輸出功率為一定值，考慮到功率因數(shù)等因素，可以合理確定變壓器的容量，以確保能夠安全、穩(wěn)定地進(jìn)行電壓提升和電能傳輸。

### （二）防護(hù)與散熱
由于光伏發(fā)電系統(tǒng)可能安裝在戶(hù)外等較為惡劣的環(huán)境中，變壓器需要具備良好的防護(hù)措施，如防潮、防塵、防暴曬等。同時(shí)，合理的散熱設(shè)計(jì)也至關(guān)重要，常見(jiàn)的散熱方式包括自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷等，以防止變壓器因過(guò)熱而損壞，影響其使用壽命和性能。

### （三）保護(hù)裝置配置
為了保證變壓器和整個(gè)光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的安全，需要配置多種保護(hù)裝置。例如，過(guò)流保護(hù)能夠在變壓器過(guò)載時(shí)自動(dòng)切斷電路，防止設(shè)備損壞；過(guò)壓保護(hù)可防止因電壓異常升高對(duì)變壓器造成損害；還有溫度保護(hù)等，確保在各種工況下變壓器都能安全運(yùn)行。

## 六、實(shí)例與效果分析

在一些實(shí)際的光伏發(fā)電并網(wǎng)項(xiàng)目中，采用三相380V變800V變壓器取得了良好的效果。例如某大型分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目，通過(guò)使用多臺(tái)合適的380V變800V變壓器，成功將光伏發(fā)電電壓提升到電網(wǎng)要求的800V等級(jí)，并順利接入當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)。在運(yùn)行過(guò)程中，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示電網(wǎng)接入點(diǎn)的電能質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，變壓器的穩(wěn)定性高，未出現(xiàn)故障情況，有效保證了光伏發(fā)電的持續(xù)穩(wěn)定輸出。

## 七、結(jié)論
三相380V變800V變壓器為解決光伏發(fā)電并網(wǎng)時(shí)升壓到800V的問(wèn)題提供了一種有效且可靠的方案。其基于成熟的工作原理，在確保電能質(zhì)量和穩(wěn)定性、適應(yīng)負(fù)載特性以及保證可靠性方面具有諸多優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)合理的容量計(jì)算、防護(hù)與散熱設(shè)計(jì)以及保護(hù)裝置配置，可以更好地發(fā)揮其作用，推動(dòng)光伏發(fā)電行業(yè)的健康發(fā)展，實(shí)現(xiàn)清潔能源的高效利用。

審核編輯 黃宇