QDTB® Transformatör
All figures are configurator-generated feasibility-level estimates; drawings are schematic deliverables pending refinement by a licensed design institute, not construction documents.
Tüm Çözümler

4 MW Yeşil Hidrojen Gücü: N+1 35 kV Besleme + 4055 A APF + SVG Derinlemesine İnceleme

2×SCB13-4000/35 N+1 · APF 4055 A + SVG ±1 Mvar + PFC 1000 kvar · 35 kV · THDi %88 giderilmiş

1 · TL;DR Conclusion

Sonuç: bu 4 MW yeşil hidrojen tesisi, 35 kV çift besleme + 2×SCB13-4000/35 kuru transformatör (N+1) + 4055 A aktif güç filtresi (APF) + ±1 Mvar SVG + 1000 kvar PFC kullanır. Doğrultucunun %88 olan THDi değeri geçmesi için işlenir; yapılandırıcı toplamı ≈ $1.524.603 (APF uygulamaya göre fiyatlandırılır), AG arıza 69,56 kA → 80 kA kesme kapasitesi (fizibilite düzeyi).

  • •2×4000 kVA kuru transformatör N+1; bir ünite kaybından sonra %84 yükleme (geçti), 2 s'de transfer ≤ 15 s izin verilir
  • •Elektrolizör redresör yükü 3500 kW (%88 doğrusal olmayan), THDi %88 → 4055 A APF + ±1 Mvar SVG + 1000 kvar PFC
  • •500 kW VFD kompresör/pompa başlatma, ±1 Mvar SVG gerilim titremesini bastırır
  • •AG arıza 69,56 kA → 4000 A MNS bara, 80 kA kesme; OG 35 kV 25 kA'da
  • •≈2.917.501 kWh/yıl kayıp (489.427 $/yıl)

2 · Solution Overview

Yeşil hidrojen tesisinin çekirdek yükü elektrolizör redresörüdür: tamamen doğrusal olmayan, büyük ve sürekli, bu nedenle harmonikler en önemli sorundur, VFD yardımcıları ise darbe ve reaktif salınımlar ekler. Bu şema, yüksek güçlü, düşük harmonikli ve yüksek süreklilikli bir besleme oluşturmak için 35 kV giriş + N+1 transformatörler + aktif filtreleme + dinamik VAR'ı birleştirir.

2×4000 kVA (SCB13, N+1)
Transformatör
35 kV çift
Besleme
3500 kW (%88 doğrusal olmayan)
Doğrultucu yükü
500 kW (VFD)
VFD yardımcıları
APF 4055 A + SVG ±1 Mvar
Harmonik azaltma
80 kA (69,56 kA)
AG kesme
3200 kW
Talep
$1,524,603
Toplam
SourceRoleShare kWShare
Grid 35 kVbase3200 kW100%

3 · Design Process & Rationale

1. Gereksinim belirleme

4 MW hidrojen tesisi = 3500 kW elektrolizör doğrultucu (tamamen doğrusal olmayan) + 500 kW VFD yardımcıları (H2 kompresörü, soğutma pompaları). Sürekli, harmoniklere duyarlı — klasik bir yüksek güçlü doğrusal olmayan yük durumu.

2. Yük sınıflandırma ve kategorizasyon

Tüm saha 2. derece (loadGrade2=4000); doğrusal olmayan %88 (3500/4000), darbe 500 kW (VFD kalkışı). Talep 3200 kW (Kd=0,8).

3. Gerilim seviyesi seçimi

4 MW sürekli yük, ekonomik 10 kV dağıtımı aşıyor → hat akımını ve kayıpları azaltmak için 35 kV giriş (KYN61-40.5 OG şalt cihazı).

4. Transformatör boyutlandırma

3200 kW ÷ 0,8 PF = 4000 kVA; N+1 → 2×SCB13-4000/35 kuru tip (iç mekan, yangına dayanıklı, düşük gürültülü), bir ünite kaybından sonra %84 yükleme.

5. Harmonik ve reaktif azaltma

Doğrultucu THDi ≈ %88, sınırın çok üzerinde → THDi'yi gidermek için 4055 A APF aktif filtre; VFD etkisi + VAR salınımları → ±1 Mvar SVG; temel reaktif → detuned reaktörlü 1000 kvar kapasitörler.

6. Koruma ve kesme

AG arıza akımı 69,56 kA (büyük 4000 kVA kuru transformatör) → 80 kA AG şalt cihazı; OG 8,2 kA → 25 kA. Çok seviyeli aşırı akım kademelendirmesi 0,3/0,2 s, seçicilik 13,6× karşılandı.

7. Sekonder ve izleme

61850 iletişimi + DC yardımcı + SCADA, doğrultucu-transformatör sıcaklığı, APF/SVG durumu ve hidrojen üretimini sürekli tutmak için gerçek zamanlı güç kalitesi izleme.

Pain Points → Solution → Evidence

Pain

Elektrolizör doğrultucu harmonikleri şebekeyi açtırır ve transformatörleri düşük kapasiteye zorlar

Solution

4055 A APF aktif filtre + ayarsız reaktörler + 12 darbeli doğrultucu rehberliği

Evidence

V6: THDi %88, APF ile geçecek şekilde işlendi

Pain

VFD yardımcıları kalkış darbesine ve VAR salınımlarına neden olur → gerilim titremesi

Solution

±1 Mvar SVG dinamik VAR (<10 ms yanıt)

Evidence

500 kW VFD etkisi → SVG hızlı yanıt; BOM'da 70.000 $

Pain

4 MW'ta tek bir arıza tüm tesisi karanlığa gömer

Solution

35 kV çift besleme + N+1 çift transformatör + otomatik transfer

Evidence

N-1 geçişi (bir ünite kaybından sonra %84), 2 s transfer ≤ 15 s

Pain

Sürekli çalışma yüksek kayıp enerji maliyeti anlamına gelir

Solution

SH15 amorf yükseltmesi + YG tarafı ölçüm yönetimi

Evidence

Yılda 489.427 $ kayıp

4 · Key Parameter Deep-Read

ParameterValueBasisImpact & Boundary
Trafo kapasitesi4000 kVA ×2 (SCB13, 35 kV)3200 kW ÷ 0,8 PF = 4000 kVA; N+1 → 2 kuru ünite%84 yükleme; kuru tip yangına güvenli ve iç mekânda düşük gürültülü
~3800 kVA talebin üzerinde 5000/6300'e geçin
Giriş gerilimi35 kV4 MW sürekli yük ekonomik 10 kV dağıtımı aşıyorOG akımı sadece 66 A, hat kaybı ve düşüşte büyük azalma
35 kV besleme noktası gerekir, yoksa yerinde düşürün
Harmonik azaltmaAPF 4055 A + detuned reaktörlerDoğrultucu THDi %88, 6 darbeli karakteristik mertebeler 5/7/11/13THDi geçer, trafoyu ve ölçümü korur
APF 4055 A uygulamaya göre fiyatlanır; 12 darbeli doğrultucu önerilir
Dinamik VARSVG ±1 Mvar500 kW VFD etkisi + VAR salınımları<10 ms yanıt gerilim titremesini bastırır
1000 kvar kapasitörlerle kademeli (SVG hızlı + kapasitörler sürekli durum)
AG kesme80 kA (Icu)AG arıza akımı 69,56 kAMNS bara 4000 A, 1,1× kesme marjı
Gerçek sistem arıza seviyesini şebeke ile doğrulayın
OG kesme25 kA (Icu)YG arıza akımı 8,2 kAKYN61-40.5 vakum şalter, 3× marj
35 kV tarafı özel koruma ayarları gerektirir
Yıllık kayıplar2.917.501 kWh ($489.427)%84 yükleme + hat kaybı (%88 doğrusal olmayan güçlendirir)Opex'e hâkim ve amorf yükseltmeyi tetikler
Harmonikler altında gerçek kayıp temel tahmini aşar — sahada ölçün

5 · Drawing Deep-Read

Dwg 3/23Tek hat şeması — 35 kV çift → 2×SCB13-4000/35 → MNS 4000 A AG barası → doğrultucu/elektrolizör + VFD yardımcı besleyiciler
Why: SLD besleme iskeletini birleştirir: 35 kV çift besleme + N+1 çift transformatör + 4000 A AG barası, doğrultucu ve VFD yardımcıları ayrı besleyicilerde — yüksek güçlü sürekli beslemenin yapısal kaynağı.
Dwg 12/23Güç kalitesi değerlendirmesi — Doğrultucu THDi %88 · 6 darbeli dereceler 5/7/11/13 · APF ile işlenir
Why: Harmonikler burada katı bir şebeke uyum metriğidir: 6 darbeli doğrultucunun 5/7/11/13 karakteristik dereceleri THDi ≈ %88'i sınırın çok üzerine çıkarır — 4055 A APF için nicelenmiş temel ve bir ölçüm risk noktası.
Dwg 19/23Reaktif ve harmonik kompanzasyon — APF 4055 A + SVG ±1 Mvar + 1000 kvar kapasitörler
Why: Farklı rollere sahip üç kademe: temel VAR için 1000 kvar kapasitörler, VFD etkisi/titreme için ±1 Mvar SVG, doğrultucu harmoniklerini gidermek için 4055 A APF — kademeli işbirliği güç kalitesinin odağıdır.
Dwg 8/23Kısa devre hesaplaması — AG 69,56 kA / OG 8,2 kA · kesme AG 80 kA / YG 25 kA
Why: 4000 kVA kuru transformatör + büyük bara AG arıza akımını 69,56 kA'ya iter, doğrudan 80 kA kesmeyi zorlar — arıza akımı ekipman kesme kapasitesi güvenlik kırmızı çizgisini niceler.
Dwg 14/23Koruma yapılandırması — 50/51 aşırı akım + 61850 iletişim · 0,3/0,2 s kademelendirme · 13,6× seçicilik
Why: Bir hidrojen tesisi tek bir arızanın sahayı karartmasından korkar: çok seviyeli kademelendirme + 61850 yüksek hızlı iletişim, aşağı yöndeki doğrultucu arızasının yalnızca kendi besleyicisini açmasını sağlarken yukarı yön 0,3 s dayanır, 13,6× kademelendirmeyi garanti eder.

The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):

Dwg 1 · Elektrik tasarım esaslarıDwg 2 · Sembol açıklamasıDwg 4 · Sistem topolojisi diyagramıDwg 5 · Dağıtım sistemiDwg 6 · Orta gerilim dağıtım sistemiDwg 7 · Alçak gerilim dağıtım sistemiDwg 9 · Geçerli kodlar ve standartlarDwg 10 · Ana ekipman teknik verileriDwg 11 · Yapı ve test gereksinimleriDwg 13 · SCADA mimarisiDwg 15 · TCC koruma koordinasyon eğrisiDwg 16 · Topraklama sistemiDwg 17 · Yıldırım ve aşırı gerilim koruması (LPS/SPD)Dwg 18 · Ekipman yerleşim planıDwg 20 · Sekonder kontrol ve sinyal devresiDwg 21 · Klem kutusu (koruma ve kontrol panelleri)Dwg 22 · Panel ön yerleşimi ve panel şemasıDwg 23 · DC yardımcı güç sistemi

6 · Operation Demo (Deep-Read)

Enerji akışı

35 kV giriş → çift transformatör (%84 yükleme) → 4000 A AG barası → doğrultucu/elektrolizör 3200 kW + VFD yardımcıları; sistem kaybı 333,05 kW (%10,41), bunun hat 317,52 kW ve transformatör 15,53 kW — harmonikler altında yüksek kayıp açıktır.

Güç kalitesi ve harmonikler

6 darbeli 5/7/11/13 dereceleri baskındır, THDi %88; 4055 A APF THDi'yi giderir, ±1 Mvar SVG titremeyi bastırır ve 1000 kvar kapasitörler temel VAR'ı karşılar — üç aşama THDi'yi geçirir.

Arıza ve koruma

69,56 kA AG arızası altında 80 kA kesmeyi artı çok seviyeli kademelendirmeyi (aşağı yönde 0,1 s, yukarı yönde 0,3 s) prova eder, 61850 ve DC yardımcı ile — tek arıza asla büyümez.

Kayıp ve maliyet

2.917.501 kWh/yıl (489.427 $).

Other views (shown): LCC (yaşam döngüsü maliyeti) · Gerilim profili · Şema özellikleri · Çevresel derating

7 · Economics & Payback

Toplam ekipman ≈ $1.524.603 (4055 A APF uygulamaya göre fiyatlandırılır); PV/BESS olmadığı için üretim geri ödeme modeli yoktur. Ekonomi operasyona odaklanır: yılda 2.917.501 kWh kayıp ($489.427/yıl). $70.000 SVG ve $27.000 PFC, şebeke harmonik uyumluluğu ve sürekli çalışma güvenilirliği satın alan tek seferlik yatırımlardır.

$1.524.603
Toplam ekipman
$489.427
Yıllık kayıp maliyeti
69,56 kA
AG arıza seviyesi
5,86 cal/cm² (Kat 2)
Ark-flaş enerjisi

8 · FAQ

4 MW hidrojen tesisi için hangi transformatör boyutu?
3200 kW ÷ 0,8 = 4000 kVA → 4000 kVA kademesi; N+1, 2×SCB13-4000/35 kuru transformatör kullanır, bir ünite kaybından sonra %84 yükleme.
Neden 10 kV yerine 35 kV besleme?
4 MW sürekli yük, 10 kV'da ekonomik iletimi aşar; 35 kV'da OG akımı yalnızca 66 A'dır, hat kaybını ve düşüşü keskin şekilde azaltır — 35 kV besleme noktası gerektirir.
Doğrultucu harmonikleri nasıl ele alınır?
Elektrolizörün 6 darbeli doğrultucusu THDi ≈ %88 verir, sınırın çok üzerinde; 4055 A APF aktif filtre bunu giderir. 5./7. harmonikleri kaynağında azaltmak için 12 darbeli doğrultucu önerilir.
SVG ile kondansatörler arasındaki fark nedir?
1000 kvar kondansatörler kararlı durum temel VAR'ı karşılar; ±1 Mvar SVG, VFD etkisini ve titremeyi bastırmak için <10 ms'de yanıt verir — ikisi birlikte kademelendirilir.
Elektrik kesintisinde ne olur?
35 kV çift besleme + N+1 transformatörler + otomatik transfer: bir ünite kaybından sonra %84 yükleme, 2 s transfer hidrojen üretimini sürekli tutar.
Şemanın maliyeti ne kadar?
≈ $1.524.603 (4055 A APF uygulamaya göre fiyatlandırılır), 2×4000 kVA kuru transformatör, OG/AG şalt ekipmanı, SVG, PFC ve ikincil sistemler dahil.
İşletme kayıpları yüksek mi?
2.917.501 kWh/yıl ($489.427).
AG arıza seviyesi ve kesme nedir?
AG 69,56 kA → 80 kA kesme; OG 8,2 kA → 25 kA.
Doğrultucu ve izolasyon transformatörleri teklifte var mı?
Hayır — elektrolizör paketine / özel tasarıma aittir. Yapılandırıcı yalnızca AC dağıtım + harmonik azaltmayı modeller; bu transformatörler elektrolizör OEM'i ile koordine edilir.

Special Considerations

  • Doğrultucu transformatör ve izolasyon transformatörü (elektrolizör DC barası için) elektrolizör paketi / özel tasarım kapsamındadır — yapılandırıcı 35 kV→0,4 kV AC dağıtımını ve harmonik azaltmayı modeller ve doğrultucu/izolasyon transformatörlerinin kendisini fiyatlandırmaz.
  • 4055 A APF, uygulamaya göre fiyatlandırılan ekstra büyük bir değerdir (toplamdan hariç); 5./7. harmonikleri kaynağında bastırmak ve APF boyutunu keskin şekilde küçültmek için 12 darbeli doğrultucu tercih edin.
  • Harmonikler altında transformatör kaybı temel tahmini aşar — sürekli çalışma için K-faktörlü transformatör veya ek marj kullanın ve THDi'yi ölçümle doğrulayın.
  • LV 69,56 kA arıza 80 kA kesme gerektirir; ark parlaması 5,86 cal/cm² (Kat 2) — KKD seçiminden önce resmi bir IEEE 1584 çalışması gereklidir.
  • Fizibilite düzeyinde tahmin; çizimler lisanslı bir tasarım enstitüsünü bekliyor. Doğrultucu/izolasyon/DC bara seçimi elektrolizör OEM'i ile koordine edilmelidir.

Turn this into your project

Open this exact scenario pre-loaded in the Power System Configurator, then generate the full design document or the operation & techno-economic assessment.

Open in Power System Configurator →

Konvansiyonel ve Güneş Enerjisi Ekipmanlarının Tek Noktadan Temini

Güç dağıtım sistemi tasarımından güneş enerjisine kadar - transformatörler, şalt cihazları, trafo merkezleri ve güneş enerjisi ekipmanlarının boyutları ve fiyatları tek bir yerde. Tam bir malzeme listesi ve FOB fiyatı almak için hesap makinelerimizi kullanın.