Aufwärtstransformatorstationen für Solarenergie
Die Aufwärtstransformatorstationen von Brunstock dienen der Umwandlung von Niederspannung in Mittelspannung in Solarparks. Unsere modularen, metallgekapselten Unterstationen wandeln den vom PV-Wechselrichter erzeugten Niederspannungs-Wechselstrom in Mittelspannungs-Wechselstrom um und speisen ihn in das Stromnetz ein.
Eine Brunstock-Aufwärtstransformatorstation integriert eine Ringleitungseinheit (Mittelspannungsschaltanlage), einen Leistungstransformator, einen Niederspannungsschrank und eine Hilfsstromversorgung in einem Stahlcontainer. Dieses Produkt bietet eine hochintegrierte Lösung zur Energieumwandlung und -verteilung für bodengestützte PV-Anlagen in netzgekoppelten Mittelspannungsanwendungen.
Das modulare Design bietet Schnelligkeit und wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit, während Brunstock gleichzeitig die Flexibilität bietet, auf spezifische Projektanforderungen einzugehen. Es ist in drei MVA-Leistungen erhältlich:
- 3 MVA
- 6 MVA
- 9 MVA
Merkmale unserer Aufspanntransformatorstation
Intelligent
- Die Station erkennt den Betriebszustand ihrer Ringleitungseinheit, ihres Transformators und ihrer Niederspannungsschaltanlage in Echtzeit.
- Die Station zeigt Leistungsparameter online an und erfasst Strom und Spannung präzise.
- Fernzugriff auf die Betriebsinformationen der gesamten Aufspanntransformatorstation
- Fernsteuerung des Leistungsschalters für die Niederspannungsschaltanlage und die Ringleitungseinheit (RMU)
Herstellung
- Die interne Ausrüstung wird ausgewählt und installiert
- Die 20-Fuß-Containergröße der Skid-Struktur erleichtert den Transport und die Installation
Zuverlässig
- Solide und zuverlässige Konstruktion
- Schutzart IP54 für Mittelspannungs-/Niederspannungsräume
Schnell
- Schnelle Umsetzung möglich
- Nur Niederspannungskabel müssen vor Ort verlegt und
- Mittelspannungskabel herausgeführt werden
Komponenten unseres Aufwärtstransformator-Unterwerks
RMU
Anwendung unserer Aufwärtstransformator-Unterstation
Aussehen unseres Aufwärtstransformator-Unterwerks
Außenmaße der PV-Aufwärtsstation
Innenaufbau
- Hilfstransformator
- Mittelspannungsschaltanlage (RMU)
- Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) und Kommunikationsbox
- Transformator
- Niederspannungsschrank
- Klimaanlage
Technische Daten
Technische Daten des Transformators
| Typ | 3.000 kVA | 6.000 kVA | 9.000 kVA |
|---|---|---|---|
| Transformatortyp | Öltransformator | Öltransformator | Öltransformator |
| Nennleistung | 3.000 kVA bei 40 °C (siehe Hinweis 1) | 6.000 kVA bei 40 °C (siehe Hinweis 1) | 9.000 kVA bei 40 °C (siehe Hinweis 1) |
| Max. Leistung | 3.400 kVA bei 30 °C | 6.800 kVA bei 30 °C | 9.000 kVA bei 30 °C |
| Schaltgruppe | Dy11 | Dy11y11 | Dy11y11 |
| Nieder-/Mittelspannungsspannung | 0,8 kV/20–35 kV | 0,8 kV/0,8 kV/20–35 kV (siehe Anmerkung 2) | 0,8 kV/0,8 kV/20–35 kV (siehe Anmerkung 2) |
| Maximaler Eingangsstrom bei Nennspannung | 2.500 A x 1 | 2.500 A x 2 | 4.000 A x 2 |
| Frequenz | 50 Hz | 50 Hz | 50 Hz |
| Abgriff an HV | 0, ±2 x 2,5 % | 0, ±2 x 2,5 % | 0, ±2 x 2,5 % |
| Wirkungsgrad | ≥99 % | ≥99 % | ≥99 % |
| Kühlart | Öl-Erdluft-Kühlung (ONAN) | Öl-Erdluft-Kühlung (ONAN) | Öl-Erdluft-Kühlung (ONAN) |
| Impedanz | 6,5 % (±10 %) | 6,5 % (±10 %) | 9,5 % (±10 %) |
| Öltyp | Mineralöl (PCB-frei) | Mineralöl (PCB-frei) | Mineralöl (PCB-frei) |
| Wickelmaterial | KI/KI | KI/KI | KI/KI |
| Isolationsklasse | A | A | A |
Technische Daten der Mittelspannungsschaltanlage
| Typ | 3.000 kVA | 6.000 kVA | 9.000 kVA |
|---|---|---|---|
| Dämmstofftyp | Abhängig vom gewählten GIS (siehe Hinweis 6) | Abhängig vom gewählten GIS (siehe Hinweis 6) | Abhängig vom gewählten GIS (siehe Hinweis 6) |
| Nennstrom | 630 A | 630 A | 630 A |
| Innerer Störlichtbogen | IAC AFLR 20 kA/1 s; 25 kA/1 s | IAC AFLR 20 kA/1 s; 25 kA/1 s | IAC AFLR 20 kA/1 s; 25 kA/1 s |
| Anzahl der Futterspender | 2–3 Futterspender | 2–3 Futterspender | 2–3 Futterspender |
| Mittelspannungs-Überspannungsableiter für VCB | Optional (siehe Hinweis 3) | Optional (siehe Hinweis 3) | Optional (siehe Hinweis 3) |
Technische Daten des Niederspannungspanels
| Typ | 3.000 kVA | 6.000 kVA | 9.000 kVA |
|---|---|---|---|
| ACB-Spezifikation | 2.500 A / 800 V AC / 3P, Stück | 2.500 A / 800 V AC / 3P, 2 Stück | 4.000 A / 800 V AC / 3P, 2 Stück |
| MCCB-Spezifikationen | 250 A / 800 V AC / 3P, 1 x 17 Stück | 250 A / 800 V AC / 3P, 2 x 17 Stück | 320 A / 800 V AC / 3P, 2 x 15 Stück |
Schutztechnische Daten
| Typ | 3.000 kVA | 6.000 kVA | 9.000 kVA |
|---|---|---|---|
| AC-Eingangsschutz | Leistungsschalter | Leistungsschalter | Leistungsschalter |
| Transformatorschutz | Öltemperatur, Ölstand, Öldruck | Öltemperatur, Ölstand, Öldruck | Öltemperatur, Ölstand, Öldruck |
| Relaisschutz | 50/51, 50N/51N | 50/51, 50N/51N | 50/51, 50N/51N |
| Niederspannungs-Überspannungsschutz | AC Typ II (optional: AC Typ I + II) | AC Typ II (optional: AC Typ I + II) | AC Typ II (optional: AC Typ I + II) |
| Nagetierschutz | C5-Mittel | C5-Mittel | C5-Mittel |
Allgemeine technische Daten der Solar-Aufwärtstransformatorstation
| Type | 3,000kVA | 6,000kVA | 9,000kVA |
|---|---|---|---|
| Dimensions (W x H x D) | 6,058mm x 2,896mm x 2,438mm | 6,058mm x 2,896mm x 2,438mm | 6,058mm x 2,896mm x 2,438mm |
| Weight (approx.) | ≤5T | ≤22T | ≤28T |
| Betriebstemperaturbereich | -25 °C ~ 60 °C (siehe Hinweis 4) | -25 °C ~ 60 °C (siehe Hinweis 4) | -25 °C ~ 60 °C (siehe Hinweis 4) |
| Hilfsstromversorgung | 5 kVA/400 V (optional: max. 40 kVA) | 5 kVA/400 V (optional: max. 40 kVA) | 5 kVA/400 V (optional: max. 40 kVA) |
| 2kVA UPS | Optional (see note 3) | Optional (see note 3) | Optional (see note 3) |
| Schutzart | IP54 | IP54 | IP54 |
| Zulässiger relativer Luftfeuchtigkeitsbereich (nicht kondensierend) | 0–95 % | 0–95 % | 0–95 % |
| Betriebshöhe | 1.000 m (Standard) / größer als 1.000 m (optional) siehe Hinweis 5 | 1.000 m (Standard) / größer als 1.000 m (optional) siehe Hinweis 5 | 1.000 m (Standard) / größer als 1.000 m (optional) siehe Hinweis 5 |
| Kommunikation | RS485, Ethernet, Glasfaser | RS485, Ethernet, Glasfaser | RS485, Ethernet, Glasfaser |
| Konformität | IEC 60076, IEC 62271-200, IEC 62271-202, IEC 61439-1, EN 50588-1 | IEC 60076, IEC 62271-200, IEC 62271-202, IEC 61439-1, EN 50588-1 | IEC 60076, IEC 62271-200, IEC 62271-202, IEC 61439-1, EN 50588-1 |
- Weitere Informationen zur Wechselstromleistung finden Sie in der Derating-Kurve.
- Nennausgangsspannung von 20 kV bis 36 kV, weitere auf Anfrage erhältlich.
- Zusätzliche Funktionen sind verfügbar, die im Standardprodukt nicht enthalten sind. Weitere Optionen auf Anfrage.
- Bei einer Umgebungstemperatur von ≥55 °C muss der Kunde vor Ort ein erweitertes Dach auf der Umspannstation installieren.
- Für höhere Betriebshöhen wenden Sie sich bitte an Ihren Brunstock-Vertreter.
- Weitere Informationen zu unseren Sekundärschaltanlagen finden Sie unter BGS-12, BGS-24, BGS-40.5 und BGP-40.5
Produktdesign unserer Aufwärtstransformator-Unterstation
Design des Niederspannungsschaltraums
Der Niederspannungsschaltschrank befindet sich in einem separaten Niederspannungsraum im Umspannwerk. Er dient der Zusammenführung und Übertragung der Niederspannung vom Wechselrichter zum Aufspanntransformator und der Einspeisung in das Mittelspannungsnetz. Der Niederspannungsschaltschrank besteht aus einem Niederspannungs-Luftschalter (ACB), einem Kompaktleistungsschalter (MCCB) und weiteren elektrischen Komponenten. Die Abbildung zeigt die internen Komponenten des Niederspannungsschaltschranks am Beispiel eines 9.000-kVA-Schalters.
Technische Daten Niederspannungsschaltanlagen
| Type | Measure | Description |
|---|---|---|
| Standard compliance | IEC 61439 | |
| Rated voltage | V | AC800 |
| Insulation voltage | V | AC1,000 |
| Ingress protection | IP | IP65 |
| Rated short circuit withstand current Icw | kA | 50/1 |
| Impulse withstand voltage Uimp | kV | 12 for incoming / 8 for feeders |
| Main switch-ACB | | Fixed, manual/electric operation, Ui=1,250V, Uimp=12kV, Ue-800V, In=4,000A, Icu=75kA at 800Vac, Icw=75kA-1s, TMD |
| Branch-MCCB | | Fixed, manual operation, Ui=1,000V, Uimp=8kV, Ue=800V, In=320A, Icu=50kA at 800Vac, TMD |
| Branch-MCCB | | Fixed, manual operation, Ui=1,000V, Uimp=8kV, Ue=800V, In=250A, Icu=50kA at 800Vac, TMD |
| Input AC cable terminal | | Screw connector, Cu or Al, max 300mm2 |
| Cable entry | | Based on specific design |
| SPD | | Uc=1,500V |
| Power meter | | Current, voltage, active and reactive power, etc |
| Air conditioner | Unit | 2 |
| Dimension | mm | L2,240 x D1,040 x H2,400 |
| Ingress protection | IP | IP55 |
Transformatorraum
Der Transformatorraum enthält hauptsächlich einen Transformator, der Niederspannungswechselstrom in Mittelspannungswechselstrom umwandelt. Der Transformator verfügt über Zubehör wie ein Überdruckventil, einen Stufenschalter, eine Ölstandsanzeige, ein Druckmessgerät, eine Öltemperaturanzeige sowie ein Öleinfüll- und ein Ölablassventil.
Technische Daten des Aufwärtstransformators
| Artikel | Maß | 9.000/33, 3 Wicklungen, ölgekapselt |
|---|---|---|
| Nennleistung | kVA | 9.000 |
| Schaltgruppe | | Dy11y11 |
| Kühlart | | ONAN |
| Nennspannung HV | kV | 33 |
| Nennspannung NW | kV | 0,8 |
| Nennspannung | Spannungsabweichung | ±10 % |
| Nennstrom HV | A | 154 |
| Nennstrom GW1 | A | 3.248 |
| Nennstrom GW2 | A | 3.248 |
| Anzahl der Phasen | | 3 |
| Nennfrequenz | Hz | 50 |
| Frequenzabweichung | % | ±5 |
| Leitermaterialien HV | | Aluminium |
| Leitermaterialien Niederspannung | | Aluminium |
| Stufenschalter Niederspannung | | Stromkreis aus |
| Stufenschalter HV | | ±2 x 2,5 % |
| Isolationspegel HV | kV | LI 170/AC 70 |
| Isolationspegel KV | kV | AC 5 |
| Abmessungen | mm | B 3.600 x T 2.200 x H 2.600 | |
| Gewicht | Kern und Wicklung | kg | 8.700 |
| Gewicht | Öl | kg | 4.000 |
| Gewicht | Sonstige | kg | 4.935 |
| Gewicht | Gesamt | kg | 17.635 |
Mittelspannungsschaltraum
Der Mittelspannungsraum enthält eine gasisolierte sekundäre Ringkabelanlage von Brunstock. Erfahren Sie mehr über unsere umweltfreundlichen GIS-Produkte mit trockener Luft: BGS-12 und BGS-40.5. Wir bieten auch BGS-24 an, das SF6-Gas enthält.
Der Leistungsschalter schützt den Transformator hauptsächlich über das Relaisschutzgerät. Bei Überlastung oder Kurzschluss des Transformators schaltet der Leistungsschalter ab. Tritt am Transformator ein Übertemperaturfehler, ein Gas- oder Ölüberdruckfehler auf, löst der Leistungsschalter aus und schützt das System schnell.
Der Mittelspannungsraum enthält außerdem eine Kommunikationsbox und einen Stromverteilerschrank.
Hilfsstromversorgung
Unser Hilfsstromversorgungssystem besteht aus einem Hilfstransformator, einem Hilfsstromversorgungskasten und einer USV. Sowohl die externen als auch die internen Komponenten des Schranks können von Brunstock geliefert werden.
Technische Daten der Hilfsstromversorgung
| Auxiliary transformer | Measure | Description |
|---|---|---|
| Transformer type | KVA | 15 (5~15, optional greater than 15) |
| Rated voltage | V | 800/400 |
| Connection symbol | | Dyn11 |
| Auxiliary transformer enclosure dimension | mm | W400 x D400 x H500 |
| Auxiliary transformer location | | MV compartment, floor mounted |
| Power supply box | ||
| Incoming MCB | Pcs | 1, 63/C32A,3P, OF |
| Feeder MCB | Pcs | 5, 63/C16/10/6A,2P, 400V |
| Feeder MCB | Pcs | 4, 63/C32/6A,2P, 220V |
| Dimension | mm | W600 x D180 x H800 |
| UPS | ||
| UPS | Set | 1 x 2kVA/ 2h, or on request |
| Battery | Pcs | 6 x 12V/7Ah, or on request |
Thermisches Design
Unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Betriebsbedingungen und Anforderungen für jeden Bereich und jede Komponente verwendet Brunstocks Aufwärtsstation unterschiedliche Kühlmethoden für die verschiedenen Bereiche:
- Der Niederspannungsraum/-schrank weist einen hohen Schutzgrad auf, daher wird die Wärme durch eine Klimaanlage abgeführt.
- Der Mittelspannungstransformator arbeitet im ONAN-Modus.
- Die Mittelspannungsschaltanlage sowie der Kommunikations- und Stromverteilungsschrank nutzen die natürliche Kühlung über Lüftungsöffnungen, Luftansaugung von unten und Luftabsaugung durch den darüberliegenden Ventilator.
Unser wissenschaftlich fundiertes Kühlstrukturdesign gewährleistet eine effiziente Kühlung und verlängert effektiv die Lebensdauer der internen Komponenten und des gesamten Containers.
Unten: Strömungsfeldanalyse der Aufwärtsstation
Unten: Temperaturfeldanalyse der Step-up-Station
Fundament für Transformatorstationen aufrüsten
Downloads zum Brunstock Step-up-Umspannwerk
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