中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：變壓器在儲(chǔ)能系統(tǒng)中廣泛使用，通過(guò)10（6）kV及以上電壓等級(jí)接入電網(wǎng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)，除高壓級(jí)聯(lián)型儲(chǔ)能系統(tǒng)可直接接入6~35kV外，集中式和組串式儲(chǔ)能均需通過(guò)變壓器升壓后接入電網(wǎng)。
對(duì)于集中式和組串式儲(chǔ)能系統(tǒng)，電池簇或電池陣列經(jīng)PCS交直流變換后，多臺(tái)PCS交流側(cè)并聯(lián)后經(jīng)變壓器升壓至10（6）kV及以上電壓等級(jí)。
變壓器是儲(chǔ)能系統(tǒng)中的核心設(shè)備，在儲(chǔ)能設(shè)備中價(jià)格占比在6-10%左右，同時(shí)由于儲(chǔ)能系統(tǒng)在充電和放電時(shí)電流流經(jīng)變壓器均會(huì)產(chǎn)生損耗，變壓器是影響儲(chǔ)能電站綜合效率的關(guān)鍵設(shè)備，選擇合適的變壓器對(duì)降低儲(chǔ)能電站全壽命周期成本，提升儲(chǔ)能電站經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行至關(guān)重要。
通過(guò)梳理相關(guān)的規(guī)程規(guī)范，結(jié)合儲(chǔ)能系統(tǒng)變壓器工作特點(diǎn)，重點(diǎn)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)變壓器冷卻方式、能耗等級(jí)和容量選擇進(jìn)行說(shuō)明。
一、變壓器冷卻方式。不同于國(guó)外項(xiàng)目可選用干式變壓器或油浸式變壓器，在國(guó)內(nèi)，由于油浸式變壓器在發(fā)生故障產(chǎn)生電弧時(shí)，變壓器內(nèi)的絕緣油會(huì)發(fā)生熱分解，析出氫氣、甲烷、乙烯等可燃?xì)怏w，存在燃燒爆炸的風(fēng)險(xiǎn)?？紤]鋰離子電池儲(chǔ)能電站的防火安全要求，國(guó)內(nèi)鋰離子電池儲(chǔ)能項(xiàng)目普遍選用干式變壓器，并通過(guò)風(fēng)機(jī)進(jìn)行散熱，干式變壓器屬于無(wú)油設(shè)備，安全特性更好，但考慮油浸式變壓器在造價(jià)、能耗、環(huán)境適應(yīng)性等方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，在滿足防火要求的前提下，儲(chǔ)能系統(tǒng)也可選用油浸式變壓器。
二、變壓器能耗等級(jí)。變壓器損耗主要包括空載損耗（鐵耗）和負(fù)載損耗（銅耗），能耗等級(jí)對(duì)儲(chǔ)能電站效率影響較大，能耗等級(jí)需結(jié)合經(jīng)濟(jì)和效率綜合比選，并滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。國(guó)標(biāo)《電力變壓器能效限定及能效等級(jí)》規(guī)定了三類能耗等級(jí)，其中1類能效最高，以35kV儲(chǔ)能用3150kVA干式變壓器為例，1級(jí)能耗等級(jí)變壓器（絕緣耐熱等級(jí)F級(jí)）空載損耗和負(fù)載損耗分別為3.5kW和22.1kW；3級(jí)能耗等級(jí)變壓器（絕緣耐熱等級(jí)F級(jí)）空載損耗和負(fù)載損耗分別為4.3kW和24.5kW。按照每天兩充兩放考慮，年運(yùn)行330天考慮，1級(jí)能耗等級(jí)變壓器年可節(jié)約電量1.4萬(wàn)度左右，可以看出，選擇高能耗等級(jí)變壓器可有效提升儲(chǔ)能電站綜合效率，降低儲(chǔ)能電站運(yùn)行成本。
三、變壓器容量選擇。變壓器額定容量主要與PCS額定功率相匹配，同時(shí)考慮輔助用電損耗、過(guò)載運(yùn)行等要求，一般不小于變壓器所接PCS額定功率的1.05倍，滿足變壓器的長(zhǎng)期安全運(yùn)行要求。由于變壓器本身具備一定的短時(shí)過(guò)載能力，在行業(yè)設(shè)備價(jià)格“內(nèi)卷”的態(tài)勢(shì)下，壓減變壓器成本也是 “降本”的手段之一。例如，以常用的集中式儲(chǔ)能為例，兩臺(tái)額定功率1725kW的PCS經(jīng)一臺(tái)雙繞組變壓器升壓，部分廠家選擇3450kVA的變壓器，缺乏運(yùn)行裕度，長(zhǎng)期運(yùn)行對(duì)變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)影響。
此外，儲(chǔ)能系統(tǒng)變壓器選擇還需考慮額定電壓、短路阻抗、分接范圍、聯(lián)結(jié)組等參數(shù)技術(shù)要求，例如變壓器低壓側(cè)額定電壓需與PCS交流側(cè)額定電壓相匹配，變壓器高壓側(cè)電壓需與主變低壓側(cè)電壓相匹配；變壓器聯(lián)接組主要采用Dy11接線組型式。
變壓器作為儲(chǔ)能系統(tǒng)中的“常規(guī)設(shè)備”，行業(yè)會(huì)“經(jīng)常性”忽視其選型及技術(shù)要求，由于變壓器選型不當(dāng)造成項(xiàng)目中頻頻出現(xiàn)故障甚至事故，通過(guò)分析儲(chǔ)能系統(tǒng)變壓器關(guān)鍵參數(shù)確定變壓器選型依據(jù)，保障儲(chǔ)能系統(tǒng)全壽命周期安全經(jīng)濟(jì)和高效穩(wěn)定運(yùn)行。
