คุณทราบหรือไม่ว่าเงื่อนไขใดบ้างที่จำเป็นสำหรับการใช้งานหม้อแปลงไฟฟ้าแบบขนาน?

นอกจากนี้ เนื่องจากปริมาณการใช้ไฟฟ้ามีความผันผวนตามฤดูกาลอย่างมาก จึงสามารถหยุดการทำงานของหม้อแปลงบางตัวในช่วงฤดูที่มีการใช้ไฟฟ้าน้อย ซึ่งไม่เพียงแต่จะช่วยลดการสูญเสียขณะไม่มีโหลดของหม้อแปลง ปรับปรุงประสิทธิภาพ แต่ยังช่วยลดกระแสกระตุ้นปฏิกิริยา ปรับปรุงตัวประกอบกำลังของระบบ และเพิ่มประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของระบบส่งไฟฟ้าอีกด้วย

แล้วข้อกำหนดสำหรับการใช้งานหม้อแปลงไฟฟ้าแบบขนานมีอะไรบ้าง? นี่เป็นคำถามที่พบบ่อยมาก ก่อนอื่น เรามาดูข้อกำหนดสำหรับการติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้าแบบวางเรียงกันก่อน จากนั้นจึงค่อยมาพูดถึงเงื่อนไขสำหรับการติดตั้งแบบวางเรียงกัน

(1) โดยทั่วไป โปรดดูรูปด้านล่าง:

ในภาพนี้ เราจะเห็นหม้อแปลงไฟฟ้าสองตัว ซึ่งมีป้ายกำกับว่า T1 และ T2

วิธีการกู้คืนระบบ:

ในการใช้งานจริง บัสบาร์ทั้งสองจะได้รับพลังงานจากหม้อแปลงไฟฟ้าของตัวเอง

ผลที่ได้คือ เบรกเกอร์วงจรขาเข้า QF1 และ QF2 ทั้งสองตัวจะปิด ในขณะที่เบรกเกอร์เชื่อมต่อบัส QF3 ของส่วนบัสบาร์เดี่ยวจะเปิดอยู่ หากมีปัญหาเกี่ยวกับหม้อแปลงหรือด้านแรงดันปานกลางของสายขาเข้าบางสาย เช่น แรงดันตกอย่างรุนแรง (แรงดันต่ำกว่าปกติหรือแรงดันหาย) หรือความล้มเหลว เบรกเกอร์สายขาเข้าของส่วนนี้จะเปิดออก จากนั้นเบรกเกอร์เชื่อมต่อบัส QF3 จะปิดลง เมื่อระบบกลับมาทำงานอีกครั้ง จะมีวิธีการกู้คืนสองวิธี:

วิธีการกู้คืนระบบ 1: เปิดเบรกเกอร์เชื่อมต่อบัส QF3 จากนั้นปิดเบรกเกอร์วงจรขาเข้าที่เกี่ยวข้อง วิธีนี้ง่าย แต่หลังจากไฟฟ้าดับ หากมีการใช้งานโหลดบนบัส เช่น มอเตอร์ จะต้องเริ่มต้นใหม่

วิธีการกู้คืนระบบวิธีที่ 2: ขั้นแรกให้ปิดเบรกเกอร์วงจรขาเข้าที่เกี่ยวข้อง จากนั้นให้หม้อแปลงทำงานแบบขนาน แล้วจึงเปิดเบรกเกอร์เชื่อมต่อบัส วิธีนี้ซับซ้อนกว่าเล็กน้อย แต่โหลดไม่จำเป็นต้องผ่านช่วงไฟฟ้าดับครั้งที่สองเพื่อเริ่มต้นใหม่

มาดูเงื่อนไขสำหรับการติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้าทั้งสองตัวกัน:

ประการแรก: สภาพของหม้อแปลงไฟฟ้าเอง

รวมถึง: วิธีการต่อสายของหม้อแปลงไฟฟ้าเหมือนกับอัตราส่วนการแปลง แรงดันอิมพีแดนซ์ของหม้อแปลงไฟฟ้าเหมือนกัน และแรงดันด้านรองของหม้อแปลงไฟฟ้าเหมือนกัน

ประการที่สอง: สภาพสายส่ง

รวมถึง: ด้านแรงดันปานกลางต้องมาจากเครือข่ายการจ่ายไฟฟ้าเดียวกัน เฟส มุมเฟสเริ่มต้น และความถี่ต้องเหมือนกัน และแอมพลิจูดแรงดันก็ต้องเท่ากัน ในขณะเดียวกัน ด้านแรงดันปานกลางต้องสามารถทนต่อแรงกระแทกจากการเริ่มต้นทำงานของด้านแรงดันต่ำได้

(2) เมื่อระบบมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ลองดูรูปต่อไปนี้:

รูปนี้มีความซับซ้อนกว่ารูปที่ 1 เล็กน้อย ในรูปมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแยกส่วน และเบรกเกอร์วงจรของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและเบรกเกอร์วงจรขาเข้าของแหล่งจ่ายไฟหลักมีความสัมพันธ์แบบล็อกกันและลงทุนซึ่งกันและกัน

เนื่องจากความซับซ้อนของความสัมพันธ์ในการส่งสัญญาณออก ใน ABB จึงมักใช้ PLC ในการสร้างตรรกะการส่งสัญญาณออก เราจะอธิบายโดยสังเขปดังนี้:

1) ในระหว่างการทำงานตามปกติ ตัวเชื่อมต่อบัสจะเปิดออก และสายขาเข้าของแต่ละส่วนจะถูกปิด

2) หากแหล่งจ่ายไฟหลักของส่วนใดส่วนหนึ่งขัดข้อง ให้เปิดสายขาเข้าของส่วนนั้น แล้วจึงปิดสายเชื่อมต่อหลัก

3) เมื่อแก้ไขและกู้คืนระบบที่ผิดพลาดแล้ว ระบบจะกลับมาทำงานได้สองวิธี คือ แบบต่อขนานและแบบไม่ต่อขนาน เงื่อนไขการต่อขนานของหม้อแปลงไฟฟ้าจะเหมือนกับข้างต้น

4) หากส่วนใดส่วนหนึ่งของระบบจ่ายไฟหลักเกิดขัดข้องและไม่สามารถกลับมาใช้งานได้ตามปกติ และส่วนอื่นของระบบจ่ายไฟหลักเกิดขัดข้องซ้ำอีก หรือระบบจ่ายไฟหลักสองส่วนขัดข้องพร้อมกัน ระบบจะเริ่มเดินเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยขึ้นอยู่กับการทำงานของการเริ่มเดินเครื่องกำเนิดไฟฟ้าว่าจะเปิดใช้งานระบบเชื่อมต่อบัสหรือไม่

5) เมื่อไฟฟ้าหลักกลับมาใช้งานได้แล้ว มีสองวิธีในการจัดการกับสถานการณ์นี้ วิธีแรกคือดังแสดงในรูปที่ 2 โดยสายไฟฟ้าหลักและสายไฟฟ้าเข้าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเชื่อมต่อกัน และอนุญาตให้ปิดได้เพียงด้านเดียวเท่านั้น ในขณะนี้ ให้เปิดสายไฟฟ้าเข้าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก่อน แล้วจึงปิดสายไฟฟ้าหลัก วิธีที่สองคือไม่มีการเชื่อมต่อกันระหว่างสายไฟฟ้าหลักและสายไฟฟ้าเข้าเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หลังจากไฟฟ้าหลักกลับมาใช้งานได้แล้ว ภายใต้การควบคุมของระบบ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะทำงานแบบกึ่งซิงโครไนซ์กับไฟฟ้าหลัก จากนั้นจึงปิดสายไฟฟ้าหลัก และทำการระบายกระแสไฟฟ้าออกจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

วิธีที่สองสามารถป้องกันไม่ให้โหลดเริ่มทำงานใหม่หลังจากไฟฟ้าดับครั้งที่สองได้ เราจะเห็นได้ว่าสภาวะของหม้อแปลงแบบขนานนั้นเหมือนกับสถานการณ์ทั่วไป

(3) การทำงานแบบขนานของหม้อแปลงเมื่อความสามารถในการรับโหลดของหม้อแปลงตัวเดียวไม่เพียงพอ

เงื่อนไขการต่อหม้อแปลงแบบขนานยังคงเหมือนเดิม ภายใต้เงื่อนไขนี้ เมื่อเกิดการลัดวงจรที่ด้านโหลด ค่ากระแสลัดวงจรจะต้องคูณด้วยจำนวนหม้อแปลงที่ต่อขนานกัน ลองดูภาพด้านล่าง:

ในภาพ สายส่งขาเข้าทั้งสองสายและจุดเชื่อมต่อบัสถูกปิดอยู่ และหม้อแปลง T1 และ T2 ทำงานในโหมดขนาน

เมื่อโหลดของส่วนใดส่วนหนึ่งของบัสเกิดการลัดวงจร หม้อแปลงทั้งสองตัวจะส่งกระแสลัดวงจรไปยังจุดลัดวงจร ดังนั้นกระแสลัดวงจรที่โหลดจึงเท่ากับสองเท่าของกระแสลัดวงจรของหม้อแปลงตัวเดียว

ดังนั้น เงื่อนไขสำหรับการทำงานแบบขนานของหม้อแปลงไฟฟ้าคือ: ความสามารถในการตัดวงจรของเบรกเกอร์วงจรป้อนไฟในแต่ละส่วนของบัสต้องเป็นสองเท่าของความสามารถในการตัดวงจรของเบรกเกอร์วงจรขาเข้า หากไม่ปฏิบัติตามนี้ หม้อแปลงไฟฟ้าจะไม่สามารถทำงานแบบขนานได้

ข้อกำหนดระบุว่า สำหรับการใช้งานหม้อแปลงไฟฟ้าแบบขนานในช่วงเวลาการสลับการทำงานสั้นๆ สามารถเลือกความสามารถในการตัดวงจรของเบรกเกอร์ด้านโหลดได้ภายใต้สภาวะปกติโดยไม่ต้องเพิ่มเป็นสองเท่า

(4) ข้อดีและวัตถุประสงค์ของการทำงานแบบขนานของหม้อแปลง

ปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้า เมื่อโหลดเพิ่มขึ้นจนถึงจุดที่กำลังการผลิตของหม้อแปลงตัวหนึ่งไม่เพียงพอ สามารถต่อหม้อแปลงตัวที่สองขนานกันได้ และเมื่อโหลดลดลงจนถึงจุดที่ไม่จำเป็นต้องใช้หม้อแปลงทั้งสองตัวจ่ายไฟพร้อมกัน ก็สามารถถอดหม้อแปลงตัวใดตัวหนึ่งออกจากการทำงานได้

โดยเฉพาะในพื้นที่ชนบท ลักษณะการใช้ไฟฟ้าตามฤดูกาลนั้นชัดเจน และสามารถสลับการทำงานแบบขนานของหม้อแปลงไฟฟ้าได้ตามขนาดของปริมาณการใช้ไฟฟ้า ด้วยวิธีนี้ จะสามารถลดการสูญเสียของหม้อแปลงไฟฟ้าให้น้อยที่สุด และบรรลุเป้าหมายของการดำเนินงานอย่างประหยัดได้

ปรับปรุงความน่าเชื่อถือของระบบจ่ายไฟ เมื่อหม้อแปลงตัวใดตัวหนึ่งที่ทำงานแบบขนานเกิดความเสียหาย ตราบใดที่ถอดออกจากระบบอย่างรวดเร็ว หม้อแปลงอีกสองตัวก็ยังสามารถจ่ายไฟได้ตามปกติ เมื่อซ่อมแซมหม้อแปลงตัวใดตัวหนึ่งแล้ว จะไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานปกติของหม้อแปลงตัวอื่น ๆ ซึ่งจะช่วยลดความผิดพลาดและความเสียหายได้ ขอบเขตและความถี่ของการไฟฟ้าดับระหว่างการบำรุงรักษาจะช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบจ่ายไฟได้

ประหยัดไฟฟ้า ลดการใช้ไฟฟ้า และเพิ่มประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่น สถานีไฟฟ้าย่อยแห่งหนึ่งติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้าสองตัว ขนาด 4000 kVA และ 3150 kVA หลังจากคำนวณสภาวะการทำงานของหม้อแปลงทั้งสองแล้ว หลังจากใช้งานแบบขนานเป็นเวลาหนึ่งปี สามารถประหยัดพลังงานได้ถึง 102,000 กิโลวัตต์ชั่วโมง ซึ่งเห็นผลการประหยัดพลังงานอย่างชัดเจน และยังช่วยลดการลงทุนเริ่มต้นได้อีกด้วย