หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นศูนย์กลางของการส่งและการกระจายพลังงานไฟฟ้าและเป็นส่วนประกอบหลักของโครงข่ายไฟฟ้า การทำงานที่เชื่อถือได้ไม่เพียงเกี่ยวข้องกับคุณภาพไฟฟ้าของผู้ใช้ส่วนใหญ่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงความปลอดภัยของทั้งระบบด้วย ความน่าเชื่อถือของหม้อแปลงไฟฟ้านั้นพิจารณาจากสถานะสุขภาพ ไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับการออกแบบและการผลิต วัสดุโครงสร้างเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องกับการยกเครื่องและการบำรุงรักษาอย่างใกล้ชิดอีกด้วย กล่าวถึงปัญหาในการปรับปรุงความต้านทานไฟฟ้าลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้าในระบบไฟฟ้า
ภาพรวมของหม้อแปลงไฟฟ้า
หม้อแปลงไฟฟ้ากำลังส่วนใหญ่รับรู้โดยใช้เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลัง เป็นสัญญาณความถี่กำลัง นั่นคือ การลดความถี่ ด้วยการใช้รูปแบบการควบคุมที่เหมาะสมในการควบคุมการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง พลังงานไฟฟ้าจากความถี่หนึ่ง แรงดันไฟ และรูปคลื่นสามารถแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าของความถี่ แรงดันไฟ และรูปคลื่นอื่นได้ เนื่องจากปริมาตรของหม้อแปลงแยกระดับกลางขึ้นอยู่กับความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กอิ่มตัวของวัสดุแกนเหล็กและการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิสูงสุดของแกนเหล็กและขดลวดที่อนุญาตได้ และความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กอิ่มตัวนั้นแปรผกผันกับความถี่ในการทำงาน ทำให้การทำงานเพิ่มขึ้น ความถี่สามารถปรับปรุงการใช้ประสิทธิภาพของแกนเหล็กได้ ซึ่งจะช่วยลดขนาดของหม้อแปลงและเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวม
2. มาตรการปรับปรุงความต้านทานไฟฟ้าลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้า
การทำงานและเอาต์พุตของหม้อแปลงที่ปลอดภัย ประหยัด และเชื่อถือได้นั้นขึ้นอยู่กับคุณภาพการผลิต สภาพแวดล้อมการทำงาน และคุณภาพในการบำรุงรักษา บทนี้พยายามตอบมาตรการเพื่อป้องกันความล้มเหลวอย่างกะทันหันของหม้อแปลงไฟฟ้าระหว่างการทำงานและบำรุงรักษาหม้อแปลงไฟฟ้า
โครงข่ายไฟฟ้ามักจะลัดวงจรเนื่องจากฟ้าผ่า การทำงานผิดพลาดหรือการปฏิเสธการป้องกันรีเลย์ ฯลฯ ผลกระทบที่รุนแรงของกระแสไฟลัดวงจรอาจทำให้หม้อแปลงเสียหายได้ ดังนั้นควรพยายามปรับปรุงความสามารถในการต้านทานไฟฟ้าลัดวงจรของ หม้อแปลงไฟฟ้าจากทุกด้าน ผลทางสถิติของการเกิดอุบัติเหตุการกระแทกของหม้อแปลงไฟฟ้าลัดวงจรแสดงให้เห็นว่าเหตุผลด้านการผลิตมีสัดส่วนประมาณ 80% ในขณะที่เหตุผลในการดำเนินงานและการบำรุงรักษาคิดเป็นเพียงประมาณ 10% มาตรการที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบและการผลิตได้รับการกล่าวถึงในบทที่ 2 และบทนี้เน้นที่มาตรการที่ควรใช้ระหว่างการใช้งานและการบำรุงรักษา ในกระบวนการทำงานและบำรุงรักษา ควรลดความผิดพลาดของไฟฟ้าลัดวงจรให้เหลือน้อยที่สุด ซึ่งจะช่วยลดจำนวนครั้งที่หม้อแปลงได้รับผลกระทบ ในทางกลับกัน การเสียรูปของขดลวดหม้อแปลงควรได้รับการทดสอบอย่างทันท่วงที เพื่อป้องกันปัญหาก่อนที่จะเกิดขึ้น
(1) สร้างมาตรฐานการออกแบบและใส่ใจกับกระบวนการบีบอัดตามแนวแกนของการผลิตขดลวด เมื่อออกแบบ ผู้ผลิตควรพิจารณาลดการสูญเสียและปรับปรุงระดับฉนวนของหม้อแปลงไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังควรพิจารณาปรับปรุงความแข็งแรงทางกลและความต้านทานไฟฟ้าลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้าด้วย ในแง่ของกระบวนการผลิต เนื่องจากหม้อแปลงจำนวนมากใช้แผ่นแรงดันที่เป็นฉนวน และคอยล์ไฟฟ้าแรงสูงและต่ำใช้แผ่นแรงดันร่วมกัน โครงสร้างนี้จึงต้องการเทคโนโลยีการผลิตระดับสูง และแผ่นอิเล็กโทรดควรมีความหนาแน่น ทำให้ขดลวดเดี่ยวแห้งด้วยแรงดันคงที่ และวัดความสูงของขดลวดหลังการบีบอัด หลังจากที่แต่ละขดลวดของแผ่นแรงดันเดียวกันได้รับการประมวลผลโดยกระบวนการข้างต้นแล้ว ขดลวดจะถูกปรับให้มีความสูงเท่ากัน และอุปกรณ์ไฮดรอลิกจะใช้แรงดันที่ระบุกับขดลวดในระหว่างการประกอบขั้นสุดท้าย บรรลุความสูงของข้อกำหนดด้านการออกแบบและกระบวนการ ในการประกอบทั่วไป นอกเหนือจากการให้ความสนใจกับการบีบอัดของคอยล์ไฟฟ้าแรงสูงแล้ว ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการควบคุมการอัดของคอยล์แรงดันต่ำ
(2) ดำเนินการทดสอบการลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้าเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดขึ้นก่อนที่จะเกิดขึ้น ความน่าเชื่อถือในการทำงานของหม้อแปลงขนาดใหญ่นั้นขึ้นอยู่กับโครงสร้างและระดับกระบวนการผลิตเป็นอันดับแรก และประการที่สองคือการทดสอบอุปกรณ์ต่างๆ ระหว่างการทำงานเพื่อให้เข้าใจสภาพการทำงานของอุปกรณ์ได้ทันท่วงที เพื่อให้เข้าใจเสถียรภาพทางกลของหม้อแปลงไฟฟ้า เป็นไปได้ที่จะปรับปรุงจุดอ่อนของมันผ่านการทดสอบการลัดวงจรเพื่อให้แน่ใจว่าความแข็งแรงของโครงสร้างของหม้อแปลงไฟฟ้าได้รับการออกแบบมาอย่างมั่นใจ
(3) ใช้ระบบป้องกันรีเลย์ที่เชื่อถือได้และระบบปิดอัตโนมัติ อุบัติเหตุไฟฟ้าลัดวงจรในระบบเป็นอุบัติเหตุที่ผู้คนพยายามหลีกเลี่ยงแต่ไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้อย่างแน่นอน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสาย 10KV มีโอกาสสูงที่จะทำให้เกิดอุบัติเหตุไฟฟ้าลัดวงจรอันเนื่องมาจากการทำงานผิดพลาด การเข้ามาของสัตว์ขนาดเล็ก แรงภายนอก และความรับผิดชอบของผู้ใช้ ดังนั้นสำหรับหม้อแปลงที่นำไปใช้งานแล้ว อันดับแรกควรติดตั้งแหล่งจ่ายไฟ DC ที่เชื่อถือได้สำหรับระบบป้องกันก่อน และให้แน่ใจว่าการป้องกันนั้นถูกต้อง เมื่อรวมกับสถานการณ์ปัจจุบันที่การลัดวงจรภายนอกของหม้อแปลงไฟฟ้าทำงานไม่ดี ปัจจัยที่ไม่เอื้ออำนวยควรมองเห็นได้สำหรับการปิดอัตโนมัติหรือการบังคับเดินเครื่องหลังจากการลัดวงจรของระบบ มิฉะนั้น บางครั้งอาจทำให้ความเสียหายรุนแรงขึ้น หม้อแปลงไฟฟ้าและสูญเสียความเป็นไปได้ในการซ่อมใหม่ . ปัจจุบัน หน่วยงานปฏิบัติการบางแห่งได้ยกเลิกการใช้การปิดล้อมสำหรับสายโสหุ้ยใกล้พื้นที่ (เช่น ภายใน 2 กม.) หรือสายไฟฟ้า ตามความน่าจะเป็นที่จะขจัดข้อบกพร่องของไฟฟ้าลัดวงจรได้โดยอัตโนมัติในทันที หรือขยายเวลาตามความเหมาะสม ช่วงเวลาระหว่างการปิดเพื่อลดปัญหาที่เกิดจากความล้มเหลวในการปิดใหม่ อันตรายจากการลัดวงจรควรดำเนินการให้มากที่สุด
(4) ดำเนินการทดสอบการเปลี่ยนรูปและวินิจฉัยขดลวดของหม้อแปลงอย่างจริงจัง โดยปกติ หลังจากที่หม้อแปลงได้รับผลกระทบจากกระแสไฟฟ้าลัดวงจร ขดลวดจะเสียรูปบางส่วน และแม้ว่าจะไม่ได้รับความเสียหายทันที แต่ก็อาจทำให้เกิดปัญหาร้ายแรงที่ซ่อนอยู่ได้ ขั้นแรก ระยะห่างของฉนวนจะเปลี่ยนไปและฉนวนที่เป็นของแข็งจะเสียหาย ส่งผลให้มีการคายประจุบางส่วน เมื่อพบแรงดันไฟเกินจากฟ้าผ่า มีความเป็นไปได้ที่จะเกิดการพังทลายระหว่างทางเลี้ยวและระหว่างทางแยก ส่งผลให้เกิดอุบัติเหตุฉนวนกะทันหัน แม้ภายใต้แรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานปกติ อุบัติเหตุการแยกฉนวนอาจเกิดจากผลกระทบระยะยาวของการคายประจุบางส่วน
ดังนั้น การวินิจฉัยความผิดปกติของขดลวดหม้อแปลง การตรวจจับหม้อแปลงที่ผิดพลาดอย่างทันท่วงที และการตรวจสอบและบำรุงรักษาเครื่องดูดควันตามแผน ไม่เพียงแต่ช่วยประหยัดกำลังคนและทรัพยากรวัสดุได้มากเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทสำคัญในการป้องกันอุบัติเหตุของหม้อแปลงไฟฟ้า
การกระจายศูนย์และขั้วของฟังก์ชันการถ่ายโอน H(jw) (นั่นคือ ลักษณะการตอบสนองความถี่) สัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับส่วนประกอบและวิธีการเชื่อมต่อในเครือข่ายสองพอร์ต ผลการวิจัยเชิงทดลองจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าขดลวดของหม้อแปลงมักจะมีจุดสะท้อนมากกว่าในช่วงความถี่ 10KZ ~ 1MHZ เมื่อความถี่ต่ำกว่า 10KHZ การเหนี่ยวนำของขดลวดจะมีบทบาทสำคัญ จุดสะท้อนมักจะน้อยกว่า และมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของความจุแบบกระจายน้อยกว่า เมื่อความถี่เกิน 1 เมกะเฮิรตซ์ การเหนี่ยวนำของขดลวดจะถูกบายพาสโดยความจุแบบกระจาย และจุดสะท้อนก็จะลดลงตามไปด้วย มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงการเหนี่ยวนำน้อยลง และเมื่อความถี่เพิ่มขึ้น ความจุหลงทางของวงจรทดสอบ (ตะกั่ว) ก็จะมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อผลการทดสอบ
เนื่องจากเครื่องทดสอบการเสียรูปของขดลวดหม้อแปลงมีราคาแพงและต้องใช้บุคลากรคุณภาพสูง จึงไม่ง่ายที่จะใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตและการใช้งาน ดังนั้นในการทำงานจริง วิธีการตัดสินว่าขดลวดเสียรูปตามการเปลี่ยนแปลงความจุของขดลวดหม้อแปลงไฟฟ้า สามารถใช้เป็นส่วนเสริมที่เป็นประโยชน์สำหรับวิธีการตอบสนองความถี่หรือไม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อวิธีการตอบสนองความถี่ไม่มีเงื่อนไข สถานะการทำงานของขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้าสามารถจับได้ทันเวลาโดยการเปรียบเทียบความจุที่วัดได้สะสมในแนวนอนและแนวตั้ง เพื่อลดความน่าจะเป็นของการเกิดอุบัติเหตุและรับประกันการทำงานที่ปลอดภัยและมั่นคงของ โครงข่ายไฟฟ้า
(5) เสริมสร้างการตรวจสอบในการก่อสร้างไซต์ การดำเนินงาน และการบำรุงรักษา และใช้ระบบป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรที่เชื่อถือได้ เมื่อติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้าที่ไซต์งาน การก่อสร้างต้องดำเนินการอย่างเคร่งครัดตามคำแนะนำและข้อกำหนดของผู้ผลิต ควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวด และต้องใช้มาตรการที่เกี่ยวข้องเพื่อขจัดอันตรายที่ซ่อนอยู่ เจ้าหน้าที่ปฏิบัติการและบำรุงรักษาควรเสริมความแข็งแกร่งในการตรวจสอบและบำรุงรักษาและการจัดการการรับประกันของหม้อแปลงไฟฟ้าเพื่อให้แน่ใจว่าหม้อแปลงอยู่ในสภาพการทำงานที่ดี และใช้มาตรการที่เกี่ยวข้องเพื่อลดความน่าจะเป็นของความผิดพลาดในการลัดวงจรที่เต้าเสียบและพื้นที่ใกล้เคียง เพื่อหลีกเลี่ยงความผิดพลาดจากการลัดวงจรของระบบให้ได้มากที่สุด สำหรับหม้อแปลงที่นำไปใช้งาน ขั้นแรกให้ติดตั้งระบบ DC ที่เชื่อถือได้สำหรับระบบป้องกันเพื่อให้แน่ใจว่าการดำเนินการป้องกันถูกต้อง เทคโนโลยีการทดสอบวิธีตอบสนองความถี่จะวัดสภาพของหม้อแปลงไฟฟ้าหลังจากได้รับผลกระทบจากไฟฟ้าลัดวงจร และตั้งใจตรวจสอบฝากระโปรงตามผลการทดสอบ ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุร้ายแรงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
หม้อแปลงสามารถทนต่อกระแสลัดวงจรต่างๆ ได้หรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับการออกแบบโครงสร้างและกระบวนการผลิตของหม้อแปลงเป็นหลัก และมีความสัมพันธ์ที่ดีกับการจัดการการดำเนินงาน สภาพการทำงาน และระดับเทคโนโลยีการก่อสร้าง อุบัติเหตุไฟฟ้าลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อการทำงานของระบบสายส่งไฟฟ้า เพื่อหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุ ควรใช้มาตรการควบคุมที่มีประสิทธิภาพจากแง่มุมต่างๆ เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของหม้อแปลงและระบบสายส่งไฟฟ้ามีความปลอดภัยและมีเสถียรภาพ