Масляный повышающий трансформатор (250 кВА, 11 кВ) для проектов солнечной и ветровой энергетики — для работы в сети или автономных систем (стандарт IEC 60076)

Модель:S22-M-250/11 (опционально: S20-M-250/11 и S13-M-250/11; по запросу: модель с аморфным сердечником SBH25-M-250/11)

Номинальная мощность:250 кВА

Количество фаз:Трехфазный

Частота:50 Гц / 60 Гц

Номинальное напряжение (ВН / НН):11 кВ (опционально: 10, 12, 13,8, 20, 22, 22,9, 24, 33, 35 кВ)

Диапазон регулирования ВН:±2×2,5% (без возбуждения); опционально: ±5%; по запросу: РПН (регулирование под нагрузкой)

Номинальное низкое напряжение (НН):0,4 кВ (опционально: 0,415; 0,48; 0,69; 0,8 кВ)

Назначение :Повышающий (0,4 → 11 кВ) и понижающий (11 → 0,4 кВ) — в одном устройстве

Отправить запрос Живой чат

Подробности о продукте
Часто задаваемые вопросы
Упаковка и доставка

Краткий обзор

Масляный трансформатор мощностью 250 кВА (11 кВ) для проектов в сфере возобновляемой энергетики представляет собой герметичный трехфазный агрегат. Он повышает напряжение на выходе инвертора или турбины (0,4–0,69 кВ) до 11 кВ для подключения к сети и понижает его до 400/230 В при работе объекта в автономном режиме. Устройство подходит для солнечных электростанций (СЭС) мощностью 200–250 кВт (пиковая мощность), одной ветротурбины средней мощности или гибридной микросети. Поскольку трансформатор находится под напряжением круглосуточно (8760 часов в год), а коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) станции составляет 12–20%, потери холостого хода составляют около 65% от общего объема ежегодных потерь энергии. Рекомендуемые характеристики: стандарт GB 20052-2024, класс 1 (модель S22-M-250/11, потери холостого хода 220 Вт), схема соединения Dyn11, герметичный бак с гофрированными стенками.

Описание продукта

Это трехфазный масляный трансформатор (тип охлаждения ONAN) частотой 50/60 Гц и мощностью 250 кВА, оснащенный обмотками на 11 кВ и 0,4 кВ (также поддерживаются варианты 0,69 кВ для ветротурбин и 0,8 кВ для фотоэлектрических систем с напряжением 1500 В). Трансформатор может работать в обоих направлениях: повышать напряжение инвертора или турбины до 11 кВ для выдачи энергии в сеть или понижать его с 11 кВ до 400/230 В при автономной работе объекта. Обе обмотки выполнены из меди; трансформатор помещен в герметичный бак с гофрированными стенками (без расширительного бачка), благодаря чему масло не контактирует с воздухом и не требует отбора проб или фильтрации в течение всего расчетного срока службы (25 лет). В стандартную комплектацию входят система контроля температуры масла с контактами для аварийной сигнализации и отключения, а также интерфейс RS485/Modbus RTU; опционально доступны модули передачи данных (DTU) с поддержкой 4G или LoRa. Испытания проведены в соответствии со стандартами IEC 60076-1/-2/-3/-5/-10; требования для ветроэнергетики — по IEC 60076-16; показатели энергоэффективности — по стандарту GB 20052-2024.

Что изменил стандарт GB 20052-2024 для трансформаторов, используемых в возобновляемой энергетике

Китайский стандарт GB 20052-2024 вступил в силу 1 февраля 2025 года. Впервые он распространил требования обязательной сертификации энергоэффективности на трансформаторы для фотоэлектрических и ветроэнергетических установок, а также систем накопления энергии (в диапазоне напряжений от 6 до 35 кВ), увеличив количество категорий в таблицах с 28 до 42. Предусмотрены классы NX1 (лучший), NX2 и NX3, соответствующие сериям S22, S20 и S13 (для сердечников из электротехнической стали) и SBH25, SBH21 и SBH15 (для сердечников из аморфного сплава). Для зарубежного заказчика важно, что класс энергоэффективности подтверждается протоколом типовых испытаний, а класс NX1 (высший) с запасом соответствует требованиям ЕС по экодизайну (уровень Tier 2).

Почему для солнечных и ветровых электростанций выбирают герметичные масляные трансформаторы, а не сухие

Наша рекомендация: для объектов под открытым небом (солнечных ферм, ветропарков или гибридных микросетей) следует выбирать герметичные масляные трансформаторы. Сухие трансформаторы с литой изоляцией лучше использовать в помещениях, в высокогорных районах (на высоте более 3000 м), а также там, где нормы пожарной безопасности или экологические требования запрещают использование минерального масла.

Преимущества масляных трансформаторов: низкие потери холостого хода (220 Вт) по сравнению с более высокими показателями сухих моделей; отсутствие конденсата внутри герметичного бака в ночное время; способность масляной среды сглаживать колебания нагрузки (например, при переменной облачности или порывах ветра); наличие кабельных коробов со степенью защиты IP54, позволяющих устанавливать оборудование на открытом воздухе без специального помещения. Случаи, когда масляные трансформаторы уступают: при размещении вблизи лесных массивов или водосборных зон (рекомендуются сухие трансформаторы или модели с заполнением эфирами на растительной основе); на высоте более 3000 м (рекомендуются сухие трансформаторы).

Трансформатор с сердечником из электротехнической стали или аморфного сплава (мощность 250 кВА)

Мощность 250 кВА — это тот уровень, на котором использование аморфного сплава становится экономически оправданным, особенно в сфере возобновляемой энергетики: такой сердечник позволяет снизить потери холостого хода с 220 Вт до ≈110 Вт. При этом потери под нагрузкой несколько возрастают (до ≈2400 Вт), а первоначальная стоимость обычно выше на 15–30%. Критерий выбора (а не просто расчет окупаемости) таков: при эксплуатации в составе фотоэлектрической (PV) установки такой трансформатор экономит около 18 600 кВт·ч за 20 лет по сравнению с моделью класса S22 (что эквивалентно примерно 2240 долларам США при тарифе 0,12 долл./кВт·ч). Выбирайте этот вариант, если наценка к цене ниже указанной суммы; в противном случае лучше остановиться на модели S22. Показатели потерь и эксплуатационных расходов для различных классов трансформаторов (включая модели из электротехнической стали) приведены в таблице ниже.

Классы энергоэффективности и эксплуатационные расходы за 20 лет

На объектах возобновляемой энергетики трансформатор находится под напряжением гораздо дольше, чем сама электростанция вырабатывает энергию (так, коэффициент использования установленной мощности фотоэлектрической системы составляет 12–20%, тогда как трансформатор остается подключенным к сети 11 кВ в течение всех 8760 часов в году). Следовательно, именно потери холостого хода, а не цена закупки, определяют совокупные затраты за 20-летний период эксплуатации.

Класс энергоэффективности GB 20052-2024	Модель	Потери холостого хода P0	Потери нагрузки Pk (75 °C)	Годовые потери – ФЭС	Годовые потери – ВЭС	Стоимость за 20 лет – ФЭС	Стоимость за 20 лет – ВЭС
Класс 3 (NX3)	S13-M-250/11	290 W	3,200 W	≈ 3,980 kWh	≈ 5,702 kWh	≈ USD 9,553	≈ USD 13,685
Класс 2 (NX2)	S20-M-250/11	260 W	2,560 W	≈ 3,430 kWh	≈ 4,807 kWh	≈ USD 8,231	≈ USD 11,537
Класс 1 (NX1)	S22-M-250/11	220 W	2,330 W	≈ 2,976 kWh	≈ 4,229 kWh	≈ USD 7,142	≈ USD 10,150
Класс 1, аморфный сердечник	SBH25-M-250/11	≈ 110 W	≈ 2,400 W	≈ 2,044 kWh	≈ 3,335 kWh	≈ USD 4,905	≈ USD 8,004

Переход от оборудования класса 3 к классу 1 позволяет сэкономить около 20 100 кВт·ч за 20 лет эксплуатации на объекте солнечной энергетики и 29 500 кВт·ч — на ветроэнергетическом объекте (что при тарифе 0,12 долл./кВт·ч составляет примерно 2410 и 3535 долларов США соответственно). В системах с солнечными электростанциями потери холостого хода составляют около 65% от общего годового объема потерь, поэтому попытка снизить потери под нагрузкой в данном случае не является оптимальным решением.

Сетевые и автономные системы: что меняется

Сам трансформатор является двунаправленным и не требует конструктивных изменений при переходе между этими двумя режимами работы. Изменения касаются системы заземления, схемы защиты, а также — в случае подключения к слабым линиям электропередачи — диапазона регулирования ответвлений обмотки.

Параметр	Работа от сети (grid-tied)	Автономный режим / «остров»
Направление мощности	0.4 кВ → 11 кВ, выдача в сеть	Оба направления: 0.4 → 11 кВ днём, 11 → 0.4 кВ для нагрузок площадки
Нейтраль и заземление	По требованиям энергосети	Нейтраль НН должна быть заземлена (TN-S или TT) — обеспечивается Dyn11
Диапазон регулирования	±2×2.5%, как правило, достаточно	Расширенный диапазон или РПН при колебаниях напряжения «острова»
Уровень КЗ	Сеть даёт ток короткого замыкания	Только инверторы — низкий; Uk% влияет на чувствительность защит
Работа ночью	Холостой ход, только потери ХХ	Может отключаться вместе с «островом»

Ключевые особенности

Двунаправленная передача энергии: преобразование напряжения от 0,4 кВ до 11 кВ (выдача энергии в сеть) и от 11 кВ до 400/230 В (питание автономной нагрузки) в одном устройстве; схема соединения обмоток Dyn11 подавляет гармоники, кратные трем, и обеспечивает наличие нейтрали для автономной нагрузки.
Низкие потери холостого хода (оптимально для ВИЭ): 220 Вт (против 290 Вт для класса 3), что составляет около 65% от уровня годовых потерь при работе с фотоэлектрическими системами. Стандартное исполнение соответствует классу 1 (NX1) по GB 20052-2024 (категория для ВИЭ, введенная в редакции 2024 года для трансформаторов напряжением 6–35 кВ, используемых в солнечной и ветровой энергетике, а также в системах накопления энергии); предоставляется протокол типовых испытаний. Возможна установка сердечника из аморфного сплава (модель SBH25), что снижает потери холостого хода примерно вдвое.
Герметичный гофрированный бак без расширительного бачка: не требуется отбор проб или фильтрация масла в течение всего расчетного срока службы (25 лет), исключено попадание влажного воздуха внутрь при перепадах температур, а достаточная тепловая инерция сглаживает колебания нагрузки, вызванные облачностью или порывами ветра.
Совместимость с инверторами: медные обмотки с обеих сторон обеспечивают снижение потерь и повышенную стойкость к токам короткого замыкания (согласно IEC 60076-5); конструкция рассчитана на воздействие гармонических составляющих тока (по стандартам IEEE 519 / IEC 61000-3-12 и IEEE C57.110) и постоянной составляющей тока (DC injection); доступен вариант с заполнением натуральным эфиром (биоразлагаемый диэлектрик с температурой вспышки выше 300 °C).
Эксплуатация в сложных условиях и удаленный мониторинг: защитное покрытие класса C4 или C5-M (для прибрежных зон и пустынь), исполнение для высокогорья (выше 1000 м), рабочий диапазон температур окружающей среды от -25 °C до +40 °C (с возможностью расширения до -40 °C и +50 °C); передача данных о температуре масла и обмоток, токе нагрузки и напряжении по интерфейсу RS485 (протокол Modbus RTU), с опциональной поддержкой передачи данных через 4G или LoRa.

Типовые области применения

Коммерческие и промышленные фотоэлектрические системы (наземные или крышные) мощностью примерно 200–250 кВт (пиковая мощность), подключаемые к линии электропередачи напряжением 11 кВ
Отдельные ветрогенераторы среднего класса мощности и небольшие ветроэнергетические комплексы с выходным напряжением генератора 690 В
Гибридные системы электроснабжения (фотоэлектрические панели + накопители энергии + дизельные генераторы) для населенных пунктов, ферм, ранчо, горнодобывающих предприятий и объектов связи
Автономные системы (для островов, вахтовых поселков, ирригационных станций), микросети с использованием солнечной генерации и накопителей энергии, а также подключение к слабым сетям или протяженным линиям электропередачи

Стандарты и сертификация

Оборудование разработано и испытано в соответствии со стандартами IEC 60076-1/-2/-3/-5/-10 и IEC 60076-16 (для ветроэнергетики), а также GB 1094 и GB/T 6451. Энергетическая эффективность соответствует классу 1 (NX1) по стандарту GB 20052-2024 (или классу 2 (NX2) для исполнения S20) с учетом специфики работы в системах возобновляемой энергетики; устойчивость к воздействию гармоник инвертора соответствует требованиям IEEE C57.110, IEEE 519 и IEC 61000-3-12. Производство сертифицировано по стандартам ISO 9001, ISO 14001 и ISO 45001; по запросу предоставляются декларация соответствия CE и протоколы типовых испытаний, проведенных независимыми организациями (аккредитованными CNAS, KEMA или аналогичными органами).

Вопрос 1: Какой мощности солнечная электростанция или инвертор соответствуют трансформатору на 250 кВА?

Трансформатор следует подбирать исходя из выходной мощности инвертора (по стороне переменного тока), а не из установленной мощности фотоэлектрического массива (по стороне постоянного тока). Эмпирическое правило: мощность трансформатора (кВА) ≈ выходная мощность инвертора (кВт) ÷ 0,9. Таким образом, трансформатор на 250 кВА рассчитан на инверторы суммарной мощностью около 225 кВт; с учетом типичного соотношения мощностей DC/AC (коэффициента переразмерения) в диапазоне 1,1–1,2 это соответствует фотоэлектрическому массиву мощностью 250 кВт (пиковых). Это также стандартный номинал для подключения восьми-десяти стринговых инверторов мощностью 25–30 кВт к одному распределительному щиту низкого напряжения или для гибридной системы (солнечные панели + накопитель энергии + дизель-генератор), где трансформатор обеспечивает питание нагрузки объекта в автономном режиме.

Вопрос 2: Можно ли использовать один и тот же трансформатор для проектов ВИЭ, работающих как параллельно с сетью, так и в автономном режиме?

Да, трансформатор является двунаправленным устройством, и данная модель рассчитана на работу в обоих направлениях. В режиме параллельной работы с сетью он повышает напряжение на выходе инвертора с 0,4 кВ до 11 кВ для выдачи энергии в сеть; в автономном режиме он понижает напряжение локальной сети (11 кВ) до 400/230 В для питания потребителей. Различия между этими режимами касаются не самого трансформатора, а систем заземления и защиты: в автономном режиме нейтраль стороны низкого напряжения должна быть заземлена (схемы TN-S или TT) — схема соединения обмоток Dyn11 это обеспечивает, — тогда как защита от работы в режиме «острова» (anti-islanding) требуется только при параллельной работе с сетью.

Вопрос 3: Почему для трансформатора, используемого в солнечной или ветровой энергетике, потери холостого хода важнее потерь под нагрузкой?

Потому что трансформатор находится под напряжением гораздо дольше, чем электростанция вырабатывает энергию. Коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) фотоэлектрической установки составляет 12–20%, однако трансформатор остается подключенным к сети 11 кВ в течение всех 8760 часов в году, включая ночное время. Для трансформатора мощностью 250 кВА потери холостого хода составляют около 65% от суммарных годовых потерь при работе в составе солнечной электростанции и около 46% — при работе в составе ветроэлектростанции. Именно поэтому для данного случая характеристики класса S22 (потери холостого хода 220 Вт) важнее, чем для стандартно нагруженного распределительного трансформатора, и поэтому на объектах с низким коэффициентом использования мощности экономически оправдано рассмотреть вариант с аморфным сердечником, позволяющим сократить потери холостого хода примерно вдвое.

Вопрос 4: До какого уровня напряжения повышает напряжение трансформатор мощностью 250 кВА, предназначенный для объектов возобновляемой энергетики?

В стандартном исполнении для данного устройства — с 0,4 кВ до 11 кВ. Напряжение 11 кВ является распространенным стандартом распределительных сетей в Великобритании, а также во многих странах Азии, Африки, Ближнего Востока и в Австралии; в Китае стандартом является 10 кВ, а в некоторых регионах Америки — 13,8 кВ. Параметры обмотки высокого напряжения (ВН) могут варьироваться в диапазоне от 10 кВ до 24 кВ; также доступны варианты на 33 кВ и 35 кВ для протяженных линий электропередачи. Для ветроэнергетических установок на стороне низкого напряжения (НН) обычно используется 0,69 кВ, а для фотоэлектрических систем с напряжением цепи постоянного тока 1500 В — 0,8 кВ.

Вопрос 5: Может ли напряжение на стороне НН составлять 0,69 кВ (для ветрогенераторов) или 0,8 кВ (для фотоэлектрических систем с напряжением 1500 В)?

Да, оба варианта возможны. Напряжение 690 В — это стандартный выходной параметр генераторов большинства ветротурбин средней мощности, а 800 В — типичное выходное напряжение переменного тока для стрингового инвертора мощностью 250 кВт, работающего в системе с напряжением постоянного тока 1500 В. Коэффициент трансформации, группа соединения обмоток, диапазон регулирования напряжения и частота определяются при оформлении заказа. Сообщите нам модель инвертора или турбины, и мы подберем соответствующие параметры обмотки НН.

Вопрос 6: Применим ли стандарт GB 20052-2024, если мой проект реализуется за пределами Китая?

Он не является обязательным с юридической точки зрения, однако служит полезной спецификацией при закупках. Китайский стандарт GB 20052-2024 вступил в силу 1 февраля 2025 года; это первая редакция, включившая трансформаторы для фотоэлектрических и ветровых установок, а также систем накопления энергии (напряжением от 6 до 35 кВ) в систему нормирования энергоэффективности, причем для них предусмотрены отдельные таблицы предельных значений, отличные от таблиц для стандартных распределительных трансформаторов. Классы эффективности обозначены как NX1, NX2 и NX3. Для зарубежного заказчика ценность этого стандарта заключается в возможности проверки класса (можно запросить протокол типовых испытаний) и в том, что трансформатор класса 1 при данных номинальных параметрах с запасом соответствует требованиям ЕС по экодизайну (уровень Tier 2). Если для реализации проекта требуется согласование подключения к энергосети или подача заявки на получение субсидии за энергоэффективность, то проверяться будет именно соответствие указанному классу.

Вопрос 7: Стоит ли выбирать трансформатор с аморфным сердечником вместо сердечника из электротехнической стали?

Вариант с аморфным сердечником целесообразно выбирать для объектов, которые большую часть года находятся в режиме холостого хода (например, фотоэлектрические станции с низким коэффициентом использования установленной мощности или автономные микросети). Аморфный сердечник позволяет сократить потери холостого хода примерно вдвое, а при работе в составе систем ВИЭ трансформатор находится под напряжением все 8760 часов в году. Критерий выбора: при эксплуатации в составе фотоэлектрической станции трансформатор с аморфным сердечником экономит около 18 600 кВт·ч за 20 лет по сравнению с моделью S22 (что при тарифе 0,12 долл./кВт·ч составляет примерно 2240 долларов США). Если наценка за такое оборудование ниже этой суммы, затраты окупятся в течение расчетного срока службы. Мы можем выполнить аналогичный расчет с учетом вашего тарифа и коэффициента использования установленной мощности.

Вопрос 8: Могут ли солнечные инверторы повредить трансформатор из-за гармоник или постоянной составляющей тока (DC injection)?

Современные инверторы работают в пределах ограничений стандартов IEEE 519 и IEC 61000-3-12; коэффициент гармонических искажений тока (THDi) обычно не превышает 3–5%, поэтому нагрев из-за гармоник выражен гораздо слабее, чем на станциях быстрой зарядки электромобилей постоянным током. При составлении спецификации необходимо учитывать два эффекта, связанных с инвертором: инжекцию постоянного тока, которая смещает сердечник и увеличивает ток намагничивания, слышимый шум и потери холостого хода; и суммарный гармонический ток множества инверторов на одном трансформаторе, который мы учитываем при проектировании обмоток в соответствии со стандартом IEEE C57.110. Оба эффекта учитываются на этапе проектирования, а не путем завышения параметров.

Вопрос 9: Нужен ли повышающему трансформатору для возобновляемых источников энергии переключатель ответвлений под нагрузкой?

Обычно нет. Отводы под нагрузкой ±2×2,5% покрывают нормальные колебания напряжения в сети. Переключатель ответвлений под нагрузкой или более широкий диапазон ±5% стоит того, чтобы за него заплатить, если электростанция подключается к слабой сельской линии электропередачи, поскольку экспорт электроэнергии повышает напряжение в точке подключения, а длинная линия может довести его до предельных значений в полдень. Перед принятием решения запросите у энергокомпании данные об уровне короткого замыкания и исследовании повышения напряжения.

Поставляется в заполненном маслом и герметично упакованном на стальном усиленном деревянном поддоне, обернутом влагозащитной пленкой с осушителем, высоковольтными и низковольтными изоляторами, а также кабельными коробками, защищенными фанерными кожухами, оснащенными подъемными проушинами и индикаторами удара/наклона. Подходит для морских, автомобильных и железнодорожных перевозок; по запросу предоставляется полный экспортный фанерный ящик. В случаях, когда этого требуют правила страны назначения, устройство может быть отправлено с отработанным маслом в герметичных бочках. Окончательный вес брутто, размеры ящика и упаковочный лист подтверждаются перед отгрузкой.