Subestação tipo caixa fotovoltaica (doravante referida como transformador tipo caixa fotovoltaica) é um conjunto completo de equipamentos de transformação de energia pré-montados ao ar livre, especialmente projetado para sistemas de geração de energia fotovoltaica. Ele completa principalmente a coleta, elevação de tensão, proteção e conexão à rede da energia gerada pelo inversor fotovoltaico. É amplamente utilizado em usinas fotovoltaicas centralizadas, projetos fotovoltaicos distribuídos industriais e comerciais, projetos complementares fotovoltaicos/pesqueiros residenciais e agrícolas.
I. Posicionamento do Produto e Escopo de Aplicação
Nível de tensão: 0,69kV/0,8kV/1,14kV, elevado para 10kV ou 35kV
Cenários aplicáveis: usinas fotovoltaicas centralizadas em solo, usinas fotovoltaicas em áreas montanhosas, complementariedade fotovoltaica com pesca, complementariedade fotovoltaica com agricultura/pesca, fotovoltaica distribuída em telhados industriais e comerciais
Modo de operação: operação externa em todos os climas, sem supervisão, monitoramento remoto
Padrões de execução: GB/T 17467, GB/T 6451, padrões específicos para fotovoltaica NB/T 10397, etc.
II. Parâmetros Técnicos Típicos
Lado de baixa tensão: 0.69kV/0.8kV/1.14kV
Lado de alta tensão: 10kV ou 35kV
Faixa de capacidade:
Transformador de caixa de 10kV: 800kVA a 2500kVA
Transformador de caixa de 35kV: 1600kVA a 5000kVA
Nível de curto-circuito: 20kA/25kA
Nível de proteção: IP54 (caixa), interno IP4X
Temperatura ambiente: -40℃ a +55℃
Altitude: ≤4000m (personalizável para tipo de alta altitude)
III. Composição Estrutural (Integração Modular)
1. Sala de alta tensão
Configuração: unidade principal em anel de 10kV/35kV, gabinete de disjuntor, chave de carga, PT, pára-raios, dispositivo de medição
Função: conexão à rede, proteção de linha, medição de alta tensão, proteção contra raios
2. Sala do transformador
Transformador: transformador a óleo imerso de baixa perda, baixo ruído e economia de energia
Características: controle de temperatura, proteção de nível de óleo, válvula de alívio de pressão, adequado para as características intermitentes de geração de energia fotovoltaica
3. Sala de baixa tensão (núcleo fotovoltaico)
Circuito de linha de entrada fotovoltaica: conexão de saída de inversor multicanal
Configuração principal:
Chave principal de baixa tensão, barramento de cobre coletor de corrente
Dispositivo anti-corrente reversa/controlador de conexão à rede
Protetor contra surtos de raio (SPD)
Medição de energia, compensação de potência reativa (opcional)
Medição e controle inteligentes, interface de comunicação
4. Cabine de controle inteligente
Terminal integrado de proteção, medição e controle específico para fotovoltaica
Suporte: sinalização remota, medição remota, controle remoto, ajuste remoto
Comunicação: RS485, Ethernet, 4G/5G, IEC 61850, etc.
Acesso à plataforma de monitoramento de usina fotovoltaica, sistema de despacho
IV. Características de Desempenho Específicas para Fotovoltaica
1. Adaptar-se à geração intermitente e flutuante de energia fotovoltaica
O transformador e o equipamento de chaveamento podem suportar partidas e paradas frequentes, flutuações de tensão, influência magnética de polarização CC e operar de forma estável.
2. Coleta de baixa tensão multicanal, alta integração
Pode conectar simultaneamente múltiplos inversores do tipo string / centralizados, reduzindo o uso de cabos e a perda de linha.
3. Alta proteção, desassistido ao ar livre
A caixa é anticorrosiva, à prova de sol, à prova de chuva e anti-condensação, adequada para ambientes complexos como campos, montanhas e superfícies de água.
4. Proteção completa de conexão à rede
Equipado com proteção contra sobretensão, subtensão, sobrecorrente, sobrecarga, potência reversa, anomalia de frequência, ilhamento e outras funções essenciais para conexão fotovoltaica à rede.
5. Construção rápida, baixo custo
Pré-instalação de fábrica, transporte geral, apenas instalação da fundação e conexão de cabos são necessários no local, encurtando significativamente o período de construção.
6. Inteligente, operação e manutenção remota
Suporta monitoramento de tensão e corrente, status da chave, temperatura do óleo, alarme de falha, alcançando operação não tripulada.
V. Categorias Comuns
1. Transformador de caixa fotovoltaica de 10kV
Usado para projetos fotovoltaicos de pequeno e médio porte, baixo custo, layout flexível.
2. Transformador de caixa fotovoltaica de 35kV
Principal para grandes usinas fotovoltaicas centralizadas em solo, longa distância de transmissão, menor perda.
3. Transformador de caixa estilo europeu / transformador de caixa de cabine pré-fabricada estilo chinês
Estilo europeu: maduro e confiável, alto custo-benefício; cabine pré-fabricada: maior espaço, melhor dissipação de calor, adequado para usinas de grande capacidade.

VI. Resumo dos Cenários Aplicáveis
Transformadores de caixa fotovoltaica são o equipamento central para elevação de tensão e conexão à rede em usinas de energia fotovoltaica. Possuem vantagens como alta integração, construção rápida, alta confiabilidade e operação e manutenção simples. Atualmente, são o equipamento de configuração padrão para todos os tipos de usinas de energia fotovoltaica.