光伏升压箱变厂家-江苏达源光伏升压箱变厂家

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一、光伏升压箱变的工作原理

接收来自逆变器的低压交流电→在箱体内进行汇集→利用升压变压器通过电磁感应原理将电压升高至电网所需等级→通过内置的高压开关设备进行通断操作和短路等故障保护→最终将符合电压等级要求、受到保护的高压交流电安全地输送到电网。同时，其集成的监控系统持续保障设备安全运行并提供运行数据。它是光伏电站实现高效、安全并网不可或缺的关键枢纽设备。

二、光伏升压箱变的主要作用

1.电压升压(核心功能)：

光伏组件串联形成的组串或阵列，输出电压通常在几百伏(如600V,800V,1000V,1500V直流)范围内。

而并网电压等级通常是中高压交流电(如10kV,35kV,有时更高)。

升压箱变的核心作用就是将逆变器输出的较低电压(如270V-800V交流)升高到电网要求的电压等级(如10kV或35kV交流)。

2.电能汇集与传输：它将多台逆变器输出的交流电汇集起来，通过一台变压器升压后，统一输送至高压电网或站内更高一级的升压设备/开关站。这大大简化了电站的电气结构和线路敷设。

3.交直流隔离与电气安全：变压器本身具有电气隔离作用，将光伏系统的直流侧(通过逆变器转换前)与交流电网侧进行了电气隔离，提高了系统的安全性，防止直流分量注入交流电网(可能对电网设备造成损害)。箱变外壳提供物理防护和电气隔离，保障运行维护人员安全。

4.系统保护：内部集成高压开关柜(负荷开关、断路器)、熔断器、避雷器等保护元件。

提供过电流保护(短路保护)、过电压保护(雷击、操作过电压)、欠电压保护等，保护逆变器、变压器本身以及电网安全。通常包含继电保护装置，实现更精确的保护(如差动保护、瓦斯保护-对于油变)。

5.监控与数据采集：现代智能升压箱变通常配备综合测控装置，可以监测变压器温度(油温、绕组温度)、电流、电压、功率、功率因数、电能质量等参数。

具备通信接口(如RS485,Ethernet)，将数据上传至电站监控系统，实现远程监控、故障报警和数据分析。

6.简化安装与节省空间：将升压变压器、高压开关设备、保护设备、测控设备等集成在一个紧凑的、工厂预制和测试好的箱体内。大大减少了现场安装工作量、时间成本和土地占用面积，提高了电站建设效率。

二、光伏升压箱变的工作原理

光伏升压箱变的工作原理可以看作一个能量转换、升压、保护和监控的集成过程，遵循电能流动的方向：

1.低压交流电输入：光伏组件产生的直流电，首先输入到光伏逆变器。逆变器的核心功能是将直流电转换为交流电(通常是三相交流电)，同时执行最大功率点跟踪，以最大化从光伏阵列获取的能量。逆变器输出的交流电压相对较低(例如：270VAC,315VAC,400VAC,480VAC,540VAC,800VAC等)。

2.低压侧保护与汇集：一台或多台逆变器的输出交流电，首先接入升压箱变的低压侧。

在低压侧，通常配置有：隔离开关/断路器：用于手动或自动切断低压进线回路，进行检修或故障隔离。

电流互感器：用于测量和保护。

浪涌保护器：防护来自低压侧的过电压冲击。多路低压进线在此汇集。

3.升压变压器：核心部件：汇集后的低压交流电输入到箱变内部的升压变压器的低压绕组。

电磁感应：变压器基于电磁感应原理工作。低压绕组中的交流电流产生交变磁场，该磁场在高压绕组中感应出电动势。

电压变换：根据变压器设计(高压绕组匝数远多于低压绕组匝数)，感应出的高压绕组电动势远高于输入的低压绕组电压，从而实现电压升高(如将315V升到10kV)。能量(功率)在忽略损耗的情况下基本守恒，电压升高导致电流相应减小。

4.高压侧保护与控制：变压器高压绕组输出的高压交流电(如10kV)，进入箱变的高压室。

高压室主要包含：高压负荷开关或断路器：这是最关键的操作和保护设备。用于在正常运行时接通和断开负载电流;在发生故障(如短路)时，由保护装置驱动快速切断巨大的故障电流，保护变压器和上游设备。

高压熔断器：通常作为变压器内部故障的后备保护或小容量箱变的主保护。

高压避雷器：用于限制来自高压线路的雷电过电压和操作过电压，保护变压器高压绝缘。

高压电流互感器：为测量仪表和保护装置提供高压电流信号。

高压带电显示器、接地开关等：提供安全指示和接地保护。

5.并网输出：经过高压开关和保护设备后，升压后的高压交流电通过高压电缆输出。

通常连接到光伏电站的集电线路，最终汇集到升压站或直接接入公共电网的并网点。

6.监控系统工作：

安装在箱变内的温度传感器(监测变压器油温、绕组温度)、电流互感器、电压互感器等将信号传递给智能测控装置。

测控装置实时采集、处理数据，执行本地保护逻辑(如超温报警/跳闸、过流保护)，并通过通信网络将状态信息和告警信号上传至电站监控系统。运维人员可以在中控室远程监控箱变运行状态。