35kV太陽光発電用複合変圧器／プレハブ式変電所：新エネルギー系統接続のためのコア機器の選定と適用に関する包括的なガイド

太陽エネルギーは、豊富な埋蔵量と広範な分布により、21世紀において最も有望な再生可能エネルギー源です。エネルギー不足や環境汚染といった地球規模の問題がますます深刻化する中、太陽光発電は、そのクリーンさ、安全性、利便性、高効率性により、世界各国が優先する戦略的な新興産業として台頭してきました。大規模および中規模の太陽光発電所、集中型PV基地、電源・送電網・負荷・蓄電統合プロジェクトにおいて、People社製 35kV太陽光発電用複合変圧器／プレハブ式変電所本製品は、電力変換、集電、昇圧、保護、インテリジェント制御といった中核機能を担います。太陽光発電アレイ、インバータ、公共電力網を接続する重要なハブデバイスとして機能します。本稿では、本製品の中核機能、適用シナリオ、選定上の利点、科学的な選定方法、および適用価値について体系的に解説し、太陽光発電所の投資、設計、建設、運用・保守に関する専門的な参考情報を提供します。

I. 35kV太陽光発電用複合変圧器／プレハブ変電所の主要機能

人民の35kV太陽光発電複合変圧器/プレアセンブル変電所は、工場でプレハブ化された、完全に統合された、すぐに設置できるモジュール設計3つの構造方式（アメリカ式変電所（ZGS-Z構造）、中国式変電所（YBG構造）、ヨーロッパ式変電所（中国式変電所と同型））に対応し、昇圧変圧器、高電圧配電装置、低電圧配電装置、リレー保護システム、インテリジェント監視モジュール、無効電力補償部品、避雷・接地システムを高度に統合し、太陽光発電所において複数の不可欠な機能を担います。

1.パワーステップアップと長距離伝送

太陽光発電インバータから出力される低電圧交流（0.27kV/0.3kV/0.315kV/0.4kV）を安定して35kV/36.75kV/38.5kVの高電圧に昇圧し、高電圧側の最大動作電圧は40.5kVに達します。これにより、系統連系電圧の要件を満たし、長距離送電時の送電損失を大幅に低減し、送電効率を向上させます。容量1000kVA～1250kVAの集中型太陽光発電所の送電ニーズに適しています。

2.システム統合と配電制御

高電圧受電線、高電圧送電線、変圧器保護、低電圧系統接続インターフェース、電力計測などの機能を統合し、太陽光発電分野における多回路電力の集中収集、分配、秩序ある制御を実現します。中でも、アメリカ式変電所はコボックス設計を採用し、負荷スイッチやヒューズなどのコアコンポーネントをコンパクトな構造の変圧器タンクに統合しています。中国式およびヨーロッパ式変電所は、明確なモジュール式分割レイアウトを備えたプレハブ式変電所であり、従来の分散型土木工事変電所の多機器個別方式に代わり、一次および二次システムの配線を簡素化しています。

3.包括的な安全保護

3つの主要な保護コンポーネントが内蔵されています。BYFI-40.5型高電圧油入式負荷開閉器（定格電流630A、機械的耐用年数2000回、商用周波数耐電圧95kV）XRNT-40.5型高電圧ヒューズ（短絡遮断電流31.5kA、ヒューズは現場で簡単に交換可能）YH5WZ-51/134型シリコンゴムジャケット酸化亜鉛避雷器（ギャップレス設計、定格放電電流時の残留電圧≦134kV、防爆性能付き）。過電流、差動、零相、過熱、アンチアイランド保護などの保護ロジックと組み合わせることで、過負荷、短絡、絶縁異常、雷インパルスなどの動作条件下で故障回路を迅速に遮断し、太陽光発電アレイ、インバータ、変電所本体、および系統側機器の安全性を確保します。

4.インテリジェントな運用・保守とデータ認識

温度監視、部分放電監視、電気パラメータ取得モジュールを搭載し、マルチプロトコル通信をサポートして発電所監視プラットフォームに接続し、運転状態のリアルタイムアップロード、故障早期警告、遠隔オン/オフを実現します。また、以下の構成となっています。SG10型照明・保守用変圧器機器の日常点検および保守に必要な電力供給需要を満たし、操作および保守の利便性を向上させる。

5.電力品質最適化

この変圧器はYd11およびd11接続グループラベルを採用し、インピーダンスを6.5%に制御することで、高調波歪みを効果的に抑制します。無効電力補償装置と連携することで、力率を0.98以上に安定させることができ、太陽光発電系統連系電力品質に関するGB/T 19964の必須基準を満たし、系統発電制限や評価罰金を回避します。

II. 典型的なアプリケーションシナリオ

本製品は屋外太陽光発電環境向けに特別に設計されており、動作環境条件は厳密に調整され、以下の主要なシナリオを網羅しています。

1. 大規模地上集中型太陽光発電所

本製品は、標高1000m以下、周囲温度-25℃～+45℃、風速35m/s以下の砂漠、ゴビ砂漠、海岸沿いの太陽光発電所に適しています。単体容量は1000kVA、1100kVA、1250kVAがあり、複数台を並列接続することで集中昇圧・送電が可能です。本装置は、水平加速度0.3m/s²、垂直加速度0.15m/s²の耐震等級要件を満たし、防汚等級はレベルIIに達しており、強風や砂塵などの厳しい気候にも耐えることができます。

2.太陽光発電＋総合利用プロジェクト

農業・太陽光発電の相補性、漁業・太陽光発電の相補性、林業・太陽光発電の相補性などの複合フォーマットで広く使用されています。燃料タンクの保護等級はIP68（水中での動作が可能）高電圧室と低電圧室はIP54の保護等級を有し、高電圧室は扉が開いている状態でもIP3Xの保護等級を維持します。高湿度、塩水噴霧、水の蓄積などの特殊な環境にも対応します。装置の設置は農業や飼育スペースを占有しないため、「一区画二用途」を実現します。

3．工業団地および商業団地における大規模分散型太陽光発電プロジェクト

工業団地や大規模商業施設における6MWを超える分散型太陽光発電プロジェクトの場合、小型で損失が少なく設置が容易なアメリカ式変電所は、屋上や工場の隅のスペースに適しています。中国式およびヨーロッパ式変電所は、高度に統合された大規模発電所の標準化された建設ニーズを満たし、自家消費と余剰電力の系統連系を迅速に実現します。

4. 特殊環境におけるカスタマイズプロジェクト

高地、極寒、極度の暑さなど、従来の運転条件を超えるシナリオにおいては、メーカーは断熱レベルの向上、強制換気／電気加熱式温度制御システムの追加、強力な防食コーティングの採用など、個別の設計を提供することができ、遠隔地、島嶼部、鉱山地域における特殊な太陽光発電所の建設に対応できます。

III．People Electric Appliance社の35kV太陽光発電用複合変圧器／プレハブ式変電所を選択する主な利点

従来の土木変電所、10kV級箱型変電所、個別機器の組み合わせと比較して、本製品は技術、経済性、工期、信頼性において大きな利点を有しています。

1. プロジェクトのニーズに正確に合致する3つの構造スキーム

●アメリカ式変電所（ZGS-Z構造）燃料タンクに部品を組み込んだ一体型設計で、小型軽量かつ迅速な設置が可能。設置スペースが限られた分散型太陽光発電プロジェクトに最適です。日常的なメンテナンスには専門工具が不要なため、運用・保守コストを削減できます。

●中国式／欧州式変電所（YBG構造）プレハブ式のモジュール構造で、高電圧室、変圧器室、低電圧室がそれぞれ独立して区画されており、放熱性に優れ、拡張性も高いため、大規模集中型太陽光発電所の標準化された大規模建設ニーズに適しています。

2. 高い統合性により、工期を大幅に短縮

すべての機器は工場で組み立て、配線、試運転、型式試験が行われます。現場では、基礎工事、一体型吊り上げ、ケーブル接続、系統連系確認のみが必要です。工期は従来方式に比べて60～70%短縮され、発電所の試運転と発電を迅速に実現し、資本回転率を向上させます。

3. 屋外全天候型で安定した動作を実現する、非常に優れた環境適応性

キャビンは二重構造の断熱・防食構造を採用し、IP68の高保護等級燃料タンクと組み合わせることで、洪水、塩害、砂塵などの過酷な気象条件にも耐えることができます。土木工事を伴う機械室や広い敷地を必要としないため、特に無人現場での長期運用に適しています。

4. 発電所のライフサイクル全体におけるメリットを向上させるための低損失設計

変圧器の無負荷損失と負荷損失は、顧客のニーズに合わせてカスタマイズおよび最適化できます。低インピーダンス設計と組み合わせることで、自己損失は国家規格の要件と比較して10%～20%削減され、25年間の運転期間における発電所の電力収益が向上します。

5. 完全な認証とサービス保証

本製品は一連の型式試験に合格しており、絶縁レベルおよび耐電圧レベルはすべて国家規格を満たしています。メーカーは、選定データのダウンロード、技術設計のカスタマイズ、現場での設置指導など、包括的なサービスを提供しており、アフターサービスホットライン400-898-1166では、運用および保守に関するニーズに迅速に対応いたします。