हाइब्रिड पावर प्लांट ट्रांसफार्मर चयन: एक तीन-घुमावदार इकाई या दो?

एक डेवलपर हमें 90 MWac PV और एक 60 MW / 240 MWh बैटरी के लिए एक 230 kV इंटरकनेक्शन साझा करने के लिए एक सिंगल-लाइन आरेख भेजता है, और ड्राइंग इंटरकनेक्शन के बिंदु पर एक एकल 150 MVA इकाई दिखाता है। एक महीने बाद ईपीसी उसी संयंत्र को दो 100 एमवीए इकाइयों के साथ भेजता है। दोनों चित्र बनाए जा सकते हैं. उनमें से केवल एक ही प्रेषण के पहले वर्ष के बाद भी सही दिखेगा, क्योंकि aहाइब्रिड पावर प्लांट ट्रांसफार्मरदो स्रोतों के पीछे बैठता है जिन्हें दो अलग-अलग टीमों द्वारा दो अलग-अलग कर्तव्य धारणाओं के साथ निर्दिष्ट किया गया था।

चार नंबर तय करते हैं कि कौन सी व्यवस्था संचालन के साथ संपर्क में बनी रहती है: पॉइंट-ऑफ-इंटरकनेक्शन लोड प्रोफ़ाइल, दो लो-वोल्टेज वाइंडिंग्स के बीच प्रतिबाधा, शून्य-अनुक्रम पथ और आउटेज रणनीति। कीमत, टैंक का आकार और शेड्यूल उन चारों का अनुसरण करते हैं। जब सोलर-प्लस-स्टोरेज सिंगल-लाइन हमारे डेस्क पर आती है तो हम उनके माध्यम से काम करने का क्रम यहां दिया गया है।

क्यों एक हाइब्रिड प्लांट सामान्य ट्रांसफार्मर धारणाओं को तोड़ता है?

ट्रांसफार्मर पर केवल पीवी संयंत्र लगाना आसान है। आउटपुट विकिरण के बाद होता है, दोपहर के आसपास चरम पर होता है और रात में शून्य तक गिर जाता है, इसलिए यूनिट को हर दिन लंबे समय तक ठंडा रहना पड़ता है।वितरित पीवी ट्रांसफार्मर के लिए आईईईई गाइडध्यान दें कि एक इन्वर्टर ट्रांसफॉर्मर को दिन में 14 घंटे तक लोड किया जा सकता है, फिर भी उस विंडो के केवल हिस्से के लिए 100% लोड होता है, रात भर में लंबे समय तक नो-लोड अवधि के साथ। डिज़ाइनर उस पैटर्न पर निर्भर होते हैं जब वे लगभग बिना किसी मार्जिन के नेमप्लेट रेटिंग स्वीकार करते हैं।

एक बैटरी दिन का आकार बदल देती है। चार्जिंग तब होती है जब पीवी मजबूत होता है या जब रात की कीमतें कम होती हैं, और डिस्चार्ज शाम के चरम पर होता है। दोनों स्रोतों को एक अंतर्संबंध सीमा के पीछे रखें और ट्रांसफार्मर सूर्य का अनुसरण करना बंद कर देता है। यह किसी व्यापारी या अनुकूलन एल्गोरिदम द्वारा लिखे गए प्रेषण निर्देश का पालन करता है, मौसम का नहीं।

हमारा उदाहरण पौधा लें। इंटरकनेक्शन की अधिकतम सीमा 120 मेगावाट है। दोपहर के समय ऐरे 90 मेगावाट एसी का उत्पादन करता है जबकि बैटरी 30 मेगावाट पर चार्ज होती है, इसलिए 60 मेगावाट ट्रांसफार्मर को पार कर जाता है। 19:00 बजे ऐरे शून्य पर है और बैटरी 60 मेगावाट डिस्चार्ज करती है, इसलिए 60 मेगावाट विपरीत दिशा में फिर से ट्रांसफार्मर को पार करती है। यूनिट दिन में सोलह घंटे तक 80% से 95% के बीच लोडेड रह सकती है और पीवी-ओनली डिज़ाइन को मिलने वाली गहरी रात भर की ठंडक कभी नहीं देख सकती।

विकल्प ए: दो स्टेप-अप ट्रांसफार्मर, प्रति स्रोत एक

सोलर-प्लस-स्टोरेज प्लांट की पारंपरिक व्यवस्था प्रत्येक स्रोत को अपना दो-वाइंडिंग स्टेप-अप ट्रांसफार्मर देती है: पीवी कलेक्टर पर लगभग 8.5% प्रतिबाधा पर एक 100 एमवीए 230/34.5 केवी इकाई, और बैटरी कलेक्टर पर एक मिलान 100 एमवीए इकाई। प्रत्येक का अपना हाई-साइड ब्रेकर, अपना स्वयं का अंतर क्षेत्र और अपनी स्वयं की तेल प्रणाली होती है। 230 केवी बस को छोड़कर कोई भी बिजली इन दोनों को जोड़ती नहीं है।

इस व्यवस्था का मामला विफलता रोकथाम और लेखांकन है। पीवी फ़ील्ड में एक कलेक्टर की खराबी एक 87T क्षेत्र की यात्रा करती है और बैटरी को सेकंड के भीतर ग्रिड में डिस्चार्ज होने के लिए स्वतंत्र छोड़ देती है। कर इक्विटी संरचनाओं को अक्सर प्रति प्रौद्योगिकी अलग-अलग मीटरिंग की आवश्यकता होती है, और दो ट्रांसफार्मर इसे तुच्छ बनाते हैं। निर्माण का चरण भी साफ-सुथरा है: पीवी इकाई बैटरी आवरण समाप्त होने से नौ से बारह महीने पहले, पीवी वाणिज्यिक संचालन पर सक्रिय हो जाती है।

लागत का भुगतान लोहे और खण्डों में किया जाता है। दो कोर घड़ी के चारों ओर दो नो-लोड लॉस आंकड़े रखते हैं, चाहे संयंत्र उत्पादन कर रहा हो या नहीं, साथ ही एक दूसरा 230 केवी ब्रेकर, सर्ज अरेस्टर का दूसरा सेट, एक दूसरा नियंत्रण कैबिनेट और लगभग दोगुना कंक्रीट। अतिरिक्त खाड़ी वाली साइट पर, वह जुर्माना सहनीय है। किसी बाधित सबस्टेशन पर अक्सर ऐसा नहीं होता है।

विकल्प बी: एक तीन-घुमावदार हाइब्रिड पावर प्लांट ट्रांसफार्मर

विकल्प 150/90/60 एमवीए पर 230/34.5/34.5 केवी रेटेड एक तीन-वाइंडिंग ट्रांसफार्मर है, जिसमें दोनों कलेक्टर अलग-अलग लो-वोल्टेज वाइंडिंग पर उतरते हैं। वेक्टर समूह अधिकांश खरीदारों की अपेक्षा से अधिक मायने रखता है। YNyn0d11 निर्दिष्ट करें, YNyn0 नहीं. एक डेल्टा तृतीयक शून्य-अनुक्रम धारा को कम-वोल्टेज ग्राउंड फॉल्ट के दौरान प्रसारित होने का मार्ग देता है, और यह टैंक स्टील के माध्यम से जाने के बजाय कहीं और जाने के लिए तीसरा-हार्मोनिक प्रवाह देता है। इसके बिना, 34.5 केवी कलेक्टर पर ग्राउंड फॉल्ट करंट का ट्रांसफार्मर के माध्यम से कोई वापसी पथ नहीं है, और डाउनस्ट्रीम की स्थापना करने वाला प्रत्येक ग्राउंड रिले एक अनुमान बन जाता है।

प्रतिबाधा को संख्याओं की एक जोड़ी के रूप में उद्धृत किया जाता है, आमतौर पर 150 एमवीए बेस पर 10.5% हाई-टू-पीवी और 10.5% हाई-टू-बैटरी, जो पीवी-टू-बैटरी का आंकड़ा 19% के करीब रखता है। वह युग्मन एकल इकाई की छिपी हुई लागत है: पीवी कलेक्टर पर एक खराबी भी बैटरी बस को नीचे खींचती है, और बैटरी इनवर्टर को वोल्टेज अवसाद से गुजरना पड़ता है जो उन्होंने नहीं बनाया है। क्या वे ऐसा कर सकते हैं यह इन्वर्टर डेटाशीट और इंटरकनेक्शन अध्ययन के लिए एक प्रश्न है, ट्रांसफार्मर आपूर्तिकर्ता के लिए नहीं।

आपको एक हाई-साइड बे, एक तेल संरक्षण प्रणाली और एक कोर मिलता है। एक विशिष्ट 150 एमवीए तीन-घुमावदार डिजाइन पर, समान कुल रेटिंग पर दो 100 एमवीए इकाइयों के लिए लगभग 120 से 130 किलोवाट के मुकाबले नो-लोड हानि 90 से 100 किलोवाट के करीब होती है। बीस वर्षों में आठ प्रतिशत की दर पर वह अंतर वास्तविक धन है, और यह आमतौर पर बोली समीक्षा जीतता है। निर्माता हानि गणना के आधार पर इसकी पुष्टि करें, न कि किसी अन्य प्रोजेक्ट की डेटाशीट के आधार पर।

आप जो छोड़ते हैं वह उपलब्धता है। एक बुशिंग विफलता, एक नल परिवर्तक दोष या एक असफल तेल पंप दोनों राजस्व धाराओं को एक साथ ऑफ़लाइन कर देता है, और 150 एमवीए तीन-वाइंडिंग इकाई स्टॉक आइटम नहीं है। मरम्मत या प्रतिस्थापन विंडो को महीनों में मापा जाता है, हफ्तों में नहीं। यदि संयंत्र के पास कोई ठोस क्षमता दायित्व है, तो वह एक्सपोज़र व्यावसायिक मामले में है, तथ्य के बाद संचालन मैनुअल में नहीं।

प्रतिबाधा संख्या जिसे बाद में ठीक नहीं किया जा सकता

तीन-घुमावदार ट्रांसफार्मर प्रतिबाधा कोर पर घुमावदार ज्यामिति द्वारा निर्धारित की जाती है, और एक बार इकाई बन जाने के बाद पुनर्निर्माण के अलावा कोई समायोजन नहीं होता है। यदि शॉर्ट-सर्किट अध्ययन बाद में यह निष्कर्ष निकालता है कि 34.5 केवी फॉल्ट ड्यूटी स्विचगियर रेटिंग से अधिक है, तो एकमात्र उपाय एक श्रृंखला रिएक्टर या एक नया ट्रांसफार्मर है। दो-इकाई योजना पर खरीद आदेश से पहले एक 100 एमवीए विनिर्देश को बदलकर एक ही समस्या हल हो जाती है।

अध्ययन को विशिष्टता से पहले चलाएँ, पुरस्कार के बाद नहीं। प्रत्येक इन्वर्टर परिवार से फॉल्ट करंट योगदान के बारे में पूछें, जिसमें करंट लिमिटिंग भी शामिल है, अधिकांश आधुनिक इनवर्टर 1.1 से 1.5 गुना रेटेड करंट पर लागू होते हैं, और पूछें कि कलेक्टर स्विचगियर को किस लिए रेट किया गया है। 10.5% पर 150 एमवीए इकाई 8.5% पर दो 100 एमवीए इकाइयों की तुलना में 34.5 केवी पर एक भौतिक रूप से भिन्न दोष स्तर प्रदान करती है, और अंतर आपको 25 केए से 31.5 केए स्विचगियर वर्ग में स्थानांतरित कर सकता है।

लोड हो रहा है, हॉट स्पॉट और कूल-डाउन जो कभी नहीं आता

ट्रांसफार्मर कोटेशन में चक्रीय लोडिंग भत्ते का सबसे अधिक दुरुपयोग किया जाता है।आईईईई लोडिंग गाइड, 2025 में संशोधितवर्णन करता है कि एक इकाई को नेमप्लेट के ऊपर कैसे लोड किया जा सकता है जब एक परिभाषित शिखर के बाद एक परिभाषित शीतलन अवधि होती है, और यह व्यापार को नियंत्रित करने वाले तापमान मानदंड निर्धारित करता है। वे तरीके सही हैं. समस्या यह है कि इन्हें आम तौर पर पहले के प्रोजेक्ट से उधार लिए गए पीवी-केवल दैनिक वक्र के साथ लागू किया जाता है।

इसके बजाय गाइड को एक हाइब्रिड प्रोफ़ाइल खिलाएं। 110 डिग्री हॉट-स्पॉट सीमा के साथ एक 65 डिग्री वृद्धि इकाई, जो 40 डिग्री परिवेश में अठारह घंटे के लिए 95% लोड पर चल रही है, दोपहर में थोड़ी देर के लिए इसे छूने के बजाय दिन के अधिकांश समय के लिए उस सीमा के करीब रहेगी। संदर्भ हॉट-स्पॉट तापमान से ऊपर प्रत्येक 6 K के लिए इन्सुलेशन की उम्र लगभग दोगुनी हो जाती है, इसलिए दो घंटे के शिखर और अठारह घंटे के पठार के बीच का अंतर जीवन के नुकसान के संदर्भ में एक पूर्णांक त्रुटि नहीं है।

दो व्यावहारिक परिणाम. सबसे पहले, इंटरकनेक्शन के बिंदु पर 24 घंटे के नेट इंटरचेंज वक्र के लिए पूछें और साइट डिज़ाइन परिवेश पर हॉट-स्पॉट गणना की आवश्यकता है, न कि 30 डिग्री पर। दूसरा, कूलिंग चरण को ईमानदारी से निर्दिष्ट करें: एक ONAF रेटिंग जो लगातार चलने वाले प्रशंसकों पर निर्भर करती है, एक बूस्ट के रूप में प्रशंसकों के साथ ONAN रेटिंग से एक अलग संपत्ति है, और सहायक शक्ति और प्रशंसक-विफलता अलार्म दर्शन को यह बताना चाहिए कि आपने कौन सा खरीदा है।

सुरक्षा, ग्राउंडिंग और रिवर्स पावर

इन्वर्टर-आधारित स्रोत किसी खराबी के दौरान सिंक्रोनस मशीनों की तरह व्यवहार नहीं करते हैं। करंट सीमित है, कोण नियंत्रित है, और नकारात्मक-अनुक्रम हस्ताक्षर जनरेटर से भिन्न होता है। तीन-घुमावदार इकाई पर, अंतर रिले को तीन संयम धाराओं को उन अनुपातों के साथ संभालना पड़ता है जो 90/60 एमवीए विभाजन से मेल नहीं खाते हैं, और निम्न-साइड ग्राउंड तत्वों को शून्य-अनुक्रम नेटवर्क के खिलाफ सेट किया जाना चाहिए जिसमें डेल्टा तृतीयक शामिल है। यह एक हल करने योग्य समस्या है, लेकिन यह एक रिले इंजीनियर समस्या है, और इसे कमीशनिंग के समय खोजे जाने के बजाय शुरू से ही दायरे में होना चाहिए।

रिवर्स पावर विनिर्देशन में अपनी स्वयं की लाइन के योग्य है। रात भर में बैटरी ग्रिड से चार्ज हो जाती है, इसलिए वास्तविक बिजली 230 केवी वाइंडिंग से 34.5 केवी बैटरी वाइंडिंग में एक ट्रांसफार्मर के माध्यम से प्रवाहित होती है, जिसके नल संभवतः निर्यात दिशा के लिए चुने गए थे। हाई-साइड ऑन-लोड टैप चेंजर को वास्तविक ऑपरेटिंग बैंड को कवर करना चाहिए, आमतौर पर इंटरकनेक्शन पर 0.95 से 1.05 प्रति यूनिट, और एक अनपेक्षित बैकफीड से निर्धारित चार्जिंग को अलग करने के लिए एक दिशात्मक तत्व सेट किया जाना चाहिए।आईईईई 1547-2018वोल्टेज और फ़्रीक्वेंसी राइड-थ्रू सहित उस इंटरफ़ेस के इन्वर्टर पक्ष को नियंत्रित करता है, लेकिन ट्रांसफार्मर प्रतिबाधा और टैप रेंज यह तय करती है कि संयंत्र पहले स्थान पर उन सीमाओं के अंदर रहता है या नहीं।

ग्राउंडिंग वह जगह है जहां दोनों व्यवस्थाओं की लागत में सबसे अधिक अंतर होता है। दो अलग-अलग इकाइयों का मतलब है दो स्वतंत्र 34.5 केवी ग्राउंडिंग डिज़ाइन, प्रत्येक की अपनी ज़िगज़ैग इकाई या एक तटस्थ अवरोधक के साथ ग्राउंडेड-वाई, प्रत्येक का अपने आप अध्ययन किया गया है। डेल्टा तृतीयक के साथ एक तीन-घुमावदार इकाई दोनों संग्राहकों को एक शून्य-अनुक्रम संदर्भ साझा करने देती है, जो अध्ययन को सरल बनाती है लेकिन जोखिम को केंद्रित करती है: एक गलती दोनों स्रोतों को एक साथ प्रभावित करती है।

उनके बीच चयन करना, और उद्धरण देने से पहले हम क्या पूछते हैं

दो स्टेप-अप ट्रांसफार्मर और एक हाइब्रिड पावर प्लांट ट्रांसफार्मर के बीच चयन करना शायद ही कभी एक तकनीकी टाई-ब्रेकर के रूप में सामने आता है। दोनों को उद्धृत करने के एक दशक के बाद हमारे अंगूठे का नियम: यदि संयंत्र एक दृढ़ क्षमता दायित्व रखता है या इंटरकनेक्शन के लिए अलग-अलग मीटरिंग आवश्यकताएं हैं, तो दो इकाइयां लें और अतिरिक्त बे स्वीकार करें। यदि सबस्टेशन अचल संपत्ति तय हो गई है, तो खाड़ी मौजूद नहीं है, और बोली पूंजीगत हानि पर तय की जाती है, तीन-घुमावदार इकाई जीत जाती है और उपलब्धता प्रश्न अतिरिक्त रणनीति पर चला जाता है।

जब कोई डेवलपर हमसे उद्धरण देने के लिए कहता हैहाइब्रिड पावर प्लांट ट्रांसफार्मर, हम एक डिज़ाइन फ़ाइल खोलने से पहले पांच दस्तावेज़ मांगते हैं: इंटरकनेक्शन सीमा के साथ सिंगल-लाइन, एक सामान्य वसंत और गर्मी के दिन के लिए 24 घंटे का नेट इंटरचेंज वक्र, इन्वर्टर फॉल्ट करंट योगदान पत्र, ग्राउंडिंग अध्ययन या कम से कम कलेक्टर ग्राउंडिंग दर्शन, और परिवहन मार्ग। आखिरी कागजी कार्रवाई नहीं है. तेल के साथ 150 एमवीए की तीन-घुमावदार इकाई 200 टन से अधिक हो सकती है, और पुल को साफ करने वाले मार्ग और जिस मार्ग को साफ नहीं किया जाता है, उसके बीच का अंतर अक्सर स्टील काटने से महीनों पहले तय किया जाता है।

रयान इलेक्ट्रिक ने 2007 से जियांग्सू में हमारी 120,000 एम2 सुविधा में ट्रांसफार्मर का निर्माण किया है, जिसमें 37 पेटेंट और उत्पादन और परीक्षण उपकरण के 180 से अधिक सेट हैं, और हम 2023 से ईटन के साथ एक संयुक्त उद्यम भागीदार हैं। यही कारण है कि हम जो हाइब्रिड उद्धरण जारी करते हैं वह डेटाशीट कॉपी के बजाय पूर्ण प्रतिबाधा और हानि अध्ययन करते हैं: समीक्षा श्रृंखला इसके पीछे लोड वक्र के बिना रेटिंग स्वीकार नहीं करती है।

यदि आप अगले बारह महीनों में किसी प्रोजेक्ट के लिए दो व्यवस्थाओं पर विचार कर रहे हैं, तो सिंगल-लाइन और डिस्पैच कर्व भेजें। हम एक ही आधार पर हानि और प्रतिबाधा की तुलना के साथ कीमत पर दोनों कॉन्फ़िगरेशन लौटाएंगे, इसलिए निर्णय किसी को विरासत में मिली ड्राइंग के बजाय संख्याओं पर किया जाता है।

लेखक के बारे में

यह लेख रयान इलेक्ट्रिक (रयान ट्रांसफॉर्मर्स) की एप्लिकेशन इंजीनियरिंग टीम द्वारा तैयार किया गया था, जो चीन के जियांग्सू में स्थित एक ट्रांसफार्मर निर्माता है, जो 2007 से उत्तरी अमेरिका, मध्य पूर्व और दक्षिण पूर्व एशिया में शुष्क प्रकार, तेल में डूबे हुए, पैड माउंटेड और कॉम्पैक्ट सबस्टेशन उपकरण की आपूर्ति करता है। टीम उपयोगिता-पैमाने के सौर, भंडारण और डेटा सेंटर परियोजनाओं के लिए सिंगल-लाइन आरेख, प्रतिबाधा और हानि अध्ययन और प्रमाणन दस्तावेज़ (यूएल, क्यूलस, सीएसए, आईईईई, आईईसी) की समीक्षा करती है। रयान इलेक्ट्रिक 2023 से ईटन के साथ एक संयुक्त उद्यम भागीदार है। यहां चर्चा किए गए विशिष्टता प्रश्न ryan-transformers.com पर संपर्क फ़ॉर्म के माध्यम से भेजे जा सकते हैं। अंतिम समीक्षा: अक्टूबर 2026।

प्रकटीकरण: रयान इलेक्ट्रिक इस लेख में चर्चा किए गए ट्रांसफार्मर का निर्माण और बिक्री करता है। हानि, प्रतिबाधा और लागत के आंकड़े वर्णित रेटिंग के लिए विशिष्ट डिज़ाइन-स्टेज मान हैं और खरीद से पहले परियोजना-विशिष्ट हानि गणना और शॉर्ट-सर्किट अध्ययन के विरुद्ध इसकी पुष्टि की जानी चाहिए।