การดำเนินการสลับกับหม้อแปลงไฟฟ้าแบบจุ่มน้ำมันเป็นขั้นตอนประจำแต่มีความสำคัญอย่างยิ่งในระบบไฟฟ้า ในฐานะซัพพลายเออร์หม้อแปลงไฟฟ้าแบบแช่น้ำมันที่มีชื่อเสียง ฉันได้เห็นโดยตรงถึงผลกระทบต่างๆ ที่เกิดขึ้นจากการดำเนินงานเหล่านี้ที่มีต่อหม้อแปลงและโครงข่ายไฟฟ้าโดยรวม ในบล็อกนี้ เราจะเจาะลึกแง่มุมต่างๆ ของผลกระทบของการดำเนินการสวิตชิ่งบนหม้อแปลงจุ่มน้ำมัน
ผลกระทบทางไฟฟ้า
แรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว
ผลกระทบทางไฟฟ้าที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของการดำเนินการสวิตชิ่งบนหม้อแปลงที่แช่น้ำมันคือการสร้างแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว เมื่อเปิดหรือปิดหม้อแปลงไฟฟ้าจะเกิดการเปลี่ยนแปลงวงจรไฟฟ้ากะทันหัน สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การสร้างแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวความถี่สูง แรงดันไฟฟ้าเกินเหล่านี้อาจสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าในการทำงานปกติหลายเท่า
ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการเพิ่มพลังงานของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบจุ่มน้ำมัน กระแสพุ่งเข้าอาจทำให้แรงดันไฟฟ้าข้ามขดลวดเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ขนาดของกระแสพุ่งเข้าขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ฟลักซ์ตกค้างในแกนกลาง ทันทีที่มีการสวิตชิ่ง และอิมพีแดนซ์ของระบบ แรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวที่มีขนาดสูงสามารถสร้างความเครียดให้กับระบบฉนวนของหม้อแปลงไฟฟ้าได้ ฉนวนในหม้อแปลงไฟฟ้าแบบจุ่มน้ำมันซึ่งประกอบด้วยกระดาษและน้ำมันได้รับการออกแบบให้ทนต่อความเครียดแรงดันไฟฟ้าในระดับหนึ่ง แรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวที่มากเกินไปสามารถนำไปสู่การคายประจุบางส่วนภายในฉนวน ซึ่งเมื่อเวลาผ่านไปอาจทำให้ประสิทธิภาพของฉนวนลดลง และส่งผลให้ฉนวนเสียหายในที่สุด
กระแสไหลเข้า
กระแสไหลเข้าเป็นผลทางไฟฟ้าที่สำคัญอีกประการหนึ่งของการดำเนินการสวิตชิ่ง เมื่อหม้อแปลงไฟฟ้าแบบจุ่มน้ำมันถูกจ่ายไฟ กระแสไฟฟ้าไหลเข้าขนาดใหญ่สามารถไหลผ่านขดลวดได้ กระแสพุ่งเข้านี้สามารถสูงถึง 10 - 20 เท่าของกระแสพิกัดของหม้อแปลง กระแสไฟฟ้าพุ่งสูงอาจทำให้เกิดความเครียดทางกลกับขดลวดหม้อแปลง แรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากกระแสพุ่งเข้าสามารถนำไปสู่การเสียรูปของขดลวดได้ หากการเสียรูปของขดลวดรุนแรง อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของหม้อแปลงไฟฟ้า และอาจนำไปสู่การลัดวงจรระหว่างรอบต่างๆ ได้
นอกจากนี้กระแสไฟฟ้าไหลเข้ายังทำให้เกิดปัญหาในระบบไฟฟ้าอีกด้วย อาจทำให้เกิดไฟฟ้าตกในระบบ ซึ่งอาจส่งผลต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายเดียวกัน สำหรับการใช้งานทางอุตสาหกรรม แรงดันไฟฟ้าตกสามารถรบกวนการทำงานของอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อน เช่น ตัวควบคุมลอจิกแบบโปรแกรมได้ (PLC) และไดรฟ์ความถี่แปรผัน (VFD)
ผลกระทบจากความร้อน
อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น
การดำเนินการสวิตชิ่งยังอาจมีผลกระทบทางความร้อนต่อหม้อแปลงที่แช่น้ำมัน ในระหว่างช่วงกระแสไหลเข้า กระแสสูงที่ไหลผ่านขดลวดจะทำให้เกิดความร้อนเพิ่มขึ้น ความร้อนที่เกิดขึ้นเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของกระแส แม้ว่ากระแสไหลเข้าจะเป็นปรากฏการณ์ชั่วคราว แต่กระแสกระแสสูงในระยะสั้นอาจทำให้อุณหภูมิของขดลวดเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
น้ำมันในหม้อแปลงมีบทบาทสำคัญในการกระจายความร้อนที่เกิดขึ้นในขดลวด อย่างไรก็ตาม หากกระแสไฟพุ่งเข้ามากเกินไปหรือหากมีการสลับสับเปลี่ยนบ่อยครั้ง น้ำมันก็อาจไม่สามารถกระจายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งอาจส่งผลให้อุณหภูมิภายในขดลวดเพิ่มขึ้น ซึ่งสามารถเร่งการเสื่อมสภาพของฉนวนได้ การเสื่อมสภาพของฉนวนเป็นกระบวนการที่ขึ้นกับอุณหภูมิ และอุณหภูมิที่สูงขึ้นสามารถลดอายุการใช้งานของฉนวนได้อย่างมาก
การย่อยสลายน้ำมัน
ความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการดำเนินการเปลี่ยนอาจส่งผลต่อคุณภาพของน้ำมันหม้อแปลงด้วย น้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้าไม่เพียงแต่ใช้สำหรับเป็นฉนวนเท่านั้น แต่ยังใช้สำหรับทำความเย็นอีกด้วย อุณหภูมิสูงอาจทำให้น้ำมันออกซิไดซ์และสลายตัวได้ การเกิดออกซิเดชันของน้ำมันทำให้เกิดตะกอนและกรด ตะกอนสามารถสะสมในหม้อแปลง ปิดกั้นช่องทางการไหลของน้ำมัน และทำให้ประสิทธิภาพการทำความเย็นลดลง กรดสามารถกัดกร่อนชิ้นส่วนโลหะภายในหม้อแปลงได้ เช่น ขดลวดและแกนกลาง
ผลกระทบทางกล
การสั่นสะเทือนและเสียงรบกวน
การดำเนินการสวิตชิ่งอาจทำให้เกิดการสั่นสะเทือนทางกลในหม้อแปลงที่แช่น้ำมัน กระแสพุ่งเข้าและแรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องสามารถทำให้ขดลวดและแกนกลางสั่นสะเทือนได้ การสั่นสะเทือนเหล่านี้สามารถสร้างเสียงรบกวนได้ ระดับเสียงของหม้อแปลงไฟฟ้าระหว่างการดำเนินการสวิตชิ่งอาจสูงกว่าระดับเสียงการทำงานปกติอย่างมาก
การสั่นสะเทือนที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดการสึกหรอทางกลของส่วนประกอบหม้อแปลงได้ การสั่นสะเทือนอาจทำให้การเชื่อมต่อทางกลภายในหม้อแปลงหลวม เช่น สลักยึดของขดลวดและแกน การเชื่อมต่อที่หลวมสามารถนำไปสู่ความต้านทานไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น ซึ่งในทางกลับกันสามารถทำให้เกิดความร้อนเฉพาะที่และการเสื่อมสภาพของหม้อแปลงเพิ่มเติม
ความสมบูรณ์ของโครงสร้าง
ความเค้นทางกลที่เกิดจากการดำเนินการสวิตชิ่งอาจส่งผลต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้างของถังหม้อแปลงด้วย การเปลี่ยนแปลงแรงแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างกะทันหันในระหว่างการเปลี่ยนอาจทำให้เกิดคลื่นแรงดันภายในถังน้ำมันที่เติมน้ำมันได้ คลื่นแรงดันเหล่านี้สามารถทำให้เกิดความเครียดบนผนังถังได้ หากถังไม่ได้รับการออกแบบให้ทนทานต่อความเครียดเหล่านี้ ก็อาจทำให้เกิดรอยแตกร้าวหรือรั่วได้ ถังที่แตกร้าวหรือรั่วอาจทำให้เกิดการรั่วไหลของน้ำมัน ซึ่งไม่เพียงแต่เป็นอันตรายต่อความปลอดภัย แต่ยังรวมถึงปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมด้วย
ผลกระทบต่อระบบไฟฟ้า
ความเสถียรของระบบ
การสลับการทำงานบนหม้อแปลงไฟฟ้าแบบจุ่มน้ำมันอาจมีผลกระทบต่อเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น กระแสกระชากอาจทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าตกในระบบ แรงดันไฟฟ้าตกอาจส่งผลต่อการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและโหลดอื่นๆ ในระบบ หากแรงดันไฟฟ้าตกรุนแรงและคงอยู่เป็นเวลานาน อาจทำให้รีเลย์ป้องกันสะดุด ซึ่งอาจทำให้เกิดไฟฟ้าดับในระบบไฟฟ้าได้
นอกจากนี้ แรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวที่เกิดขึ้นระหว่างการดำเนินการสวิตชิ่งยังส่งผลต่อการทำงานของอุปกรณ์อื่น ๆ ในระบบไฟฟ้าอีกด้วย ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากอาจถูกเปิดใช้งานเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวที่มีขนาดสูง หากอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากได้รับความเครียดมากเกินไป อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากอาจทำงานล้มเหลว ซึ่งอาจส่งผลต่อการป้องกันระบบไฟฟ้าได้
มาตรการบรรเทาผลกระทบ
เพื่อลดผลกระทบด้านลบของการดำเนินการเปลี่ยนบนหม้อแปลงไฟฟ้าแบบแช่น้ำมัน จึงสามารถใช้มาตรการบรรเทาผลกระทบได้หลายประการ หนึ่งในวิธีการทั่วไปคือการใช้ตัวต้านทานก่อนการแทรกระหว่างการเพิ่มพลังงานของหม้อแปลง ตัวต้านทานก่อนการแทรกสามารถจำกัดกระแสไฟกระชากโดยค่อยๆ เพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับหม้อแปลง ซึ่งจะช่วยลดความเครียดต่อขดลวดและฉนวน
อีกมาตรการหนึ่งคือการใช้เทคโนโลยีสวิตชิ่งแบบควบคุม การสลับการควบคุมเกี่ยวข้องกับการสลับหม้อแปลง ณ ช่วงเวลาหนึ่งของรูปคลื่นแรงดันไฟฟ้าเพื่อลดกระแสไฟเข้าและแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว เทคโนโลยีนี้ต้องการระบบควบคุมที่ซับซ้อน แต่สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของหม้อแปลงระหว่างการดำเนินการสวิตชิ่งได้อย่างมาก
ข้อเสนอของเรา
ในฐานะผู้จำหน่ายหม้อแปลงไฟฟ้าแบบจุ่มน้ำมัน เรานำเสนอหม้อแปลงคุณภาพสูงหลากหลายประเภท ซึ่งรวมถึงน้ำมัน 10 KV - หม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายแบบแช่-หม้อแปลงไฟฟ้ากำลังแบบจุ่มน้ำมัน, และน้ำมัน 35 KV - หม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายแบบแช่- หม้อแปลงของเราได้รับการออกแบบให้ทนทานต่อผลกระทบของการทำงานของสวิตช์ เราใช้วัสดุฉนวนขั้นสูงและเทคนิคการผลิตเพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือและความทนทานของผลิตภัณฑ์ของเรา
หากคุณอยู่ในตลาดหม้อแปลงจุ่มน้ำมัน หรือมีคำถามใดๆ เกี่ยวกับผลกระทบของการดำเนินการเปลี่ยนหม้อแปลง เราขอแนะนำให้คุณติดต่อเราเพื่อขอรายละเอียดเพิ่มเติม ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราพร้อมที่จะมอบโซลูชันที่ดีที่สุดสำหรับความต้องการด้านพลังงานของคุณ
อ้างอิง
- Gross, G. , & Humpage, A. (2007) การวิเคราะห์และออกแบบระบบไฟฟ้า การเรียนรู้แบบ Cengage
- Arrillaga, J. และวัตสัน NR (2001) คุณภาพระบบไฟฟ้า จอห์น ไวลีย์ แอนด์ ซันส์
- คุนเดอร์, พี. (1994). เสถียรภาพและการควบคุมระบบไฟฟ้า แมคกรอว์ - ฮิลล์