หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแห้ง: โครงสร้าง, การระบายความร้อน, การติดตั้ง และการใช้งาน

หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแห้ง: โครงสร้าง, การระบายความร้อน, การติดตั้ง และการใช้งาน
คู่มือฉบับสมบูรณ์สำหรับโซลูชันพลังงานไฟฟ้าสมัยใหม่

หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแห้งเป็นส่วนประกอบสำคัญในระบบจำหน่ายพลังงานสมัยใหม่ ซึ่งเป็นที่รู้จักในด้านความปลอดภัย ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และการบำรุงรักษาต่ำ บทความนี้ให้ภาพรวมเชิงลึกเกี่ยวกับโครงสร้าง วิธีการระบายความร้อน กระบวนการติดตั้ง และข้อดีเหนือหม้อแปลงไฟฟ้าแบบแช่น้ำมัน

รูปแบบโครงสร้างของหม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแห้ง

1. หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดเปิด

   • ออกแบบมาสำหรับสภาพแวดล้อมภายในอาคารที่แห้งและสะอาด (ความชื้น ≤85% ที่ 20°C)
   • การระบายความร้อน: การระบายความร้อนด้วยอากาศตามธรรมชาติ (AN) หรือการระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบังคับ (AF)

2. หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดปิด

   • ตัวเรือนปิดผนึกป้องกันการสัมผัสโดยตรงกับอากาศ เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตราย เช่น เหมือง (การออกแบบป้องกันการระเบิด)

3. หม้อแปลงไฟฟ้าหล่อเรซิน

   • ฉนวนหลักใช้เรซินอีพ็อกซี ให้ขนาดกะทัดรัดและเรียบง่าย ทั่วไปสำหรับความจุขนาดเล็ก

วิธีการระบายความร้อน

• การระบายความร้อนด้วยอากาศตามธรรมชาติ (AN):
  ทำงานอย่างต่อเนื่องที่พิกัดความจุด้วยการกระจายความร้อนแบบพาสซีฟ
• การระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบังคับ (AF):
  เพิ่มกำลังขับได้ 50% สำหรับสถานการณ์โอเวอร์โหลดระยะสั้น (ไม่แนะนำสำหรับโอเวอร์โหลดอย่างต่อเนื่องเนื่องจากการสูญเสียประสิทธิภาพ)

ประเภทหลักของหม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแห้ง

1. หม้อแปลงไฟฟ้า VPI (Vacuum Pressure Impregnated)
   • วัสดุฉนวน (คลาส B/F/H) ได้รับการบำบัดด้วยกระบวนการสุญญากาศขั้นสูง
2. หม้อแปลงไฟฟ้าหล่อเรซินอีพ็อกซี
   • การออกแบบที่โดดเด่นโดยใช้เรซินอีพ็อกซีเพื่อความทนทานและฉนวนสูง
3. หม้อแปลงไฟฟ้าแบบผูกมัดเรซิน
   • ไม่ค่อยพบเห็นบ่อยนัก โดยมีขดลวดที่เคลือบด้วยเรซิน
4. หม้อแปลงไฟฟ้าฉนวนแบบไฮบริด
   • ขดลวดแรงดันสูงใช้เรซินหล่อ ขดลวดแรงดันต่ำใช้การออกแบบฟอยล์หรือสุญญากาศ

ข้อดีเหนือหม้อแปลงไฟฟ้าแบบแช่น้ำมัน

1. ความปลอดภัยและการทนไฟ
   • กำจัดความเสี่ยงจากไฟไหม้จากน้ำมันที่ติดไฟได้ แม้ในสภาวะผิดปกติ
2. การบำรุงรักษาต่ำ
   • ไม่มีการรั่วไหลของน้ำมัน การเสื่อมสภาพ หรือปัญหาการปิดผนึก ลดต้นทุนการดำเนินงาน
3. ประสิทธิภาพการใช้พื้นที่
   • การออกแบบที่กะทัดรัดช่วยให้สามารถติดตั้งร่วมกับสวิตช์เกียร์ในอาคารได้
4. ส่วนประกอบที่เรียบง่าย
   • ไม่จำเป็นต้องมีอ่างเก็บน้ำมัน วาล์ว หรือช่องระบายอากาศ

การติดตั้งและการว่าจ้าง

1. การตรวจสอบก่อนการติดตั้ง

• ตรวจสอบความสมบูรณ์ของบรรจุภัณฑ์ ข้อมูลป้ายชื่อ เอกสาร และสภาพทางกายภาพ

2. กระบวนการติดตั้ง

• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นฐานได้ระดับเพื่อลดเสียงรบกวนจากการสั่นสะเทือน
• ยึดหม้อแปลงด้วยขายึดเหล็กช่องเชื่อมเพื่อความมั่นคง

3. การเชื่อมต่อไฟฟ้า

• รักษาระยะห่างที่ปลอดภัยสำหรับตัวนำ ใช้ข้อต่อแบบยืดหยุ่น (≥1000A) เพื่อดูดซับการขยายตัวทางความร้อน
• ขันโบลต์ให้ได้ตามข้อกำหนดของผู้ผลิต
• 

4. การต่อสายดิน

• ต่อโบลต์สายดินเฉพาะเข้ากับระบบป้องกันโลก ต้องต่อสายดินตัวเรือนและสายกลาง (ถ้าเป็นแบบ 3 เฟส 4 สาย) ด้วย

5. การทดสอบก่อนการว่าจ้าง

• การทดสอบความต้านทานฉนวน (ขั้นต่ำ 1000Ω/V) การตรวจสอบอัตราส่วนรอบ และการทดสอบความทนทานต่อไดอิเล็กทริก
• ทดสอบพัดลมระบายความร้อนและติดตั้งเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิหลังการทดสอบ

6. การทดลองใช้งาน

• ตรวจสอบเสียงผิดปกติ ความร้อนสูงเกินไป หรือปัญหาฉนวน หลีกเลี่ยงการทำงานเป็นเวลานานในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง (RH >70%)

การวินิจฉัยข้อบกพร่องผ่านเสียง

• เฟสหายไป: เสียงฮัมที่ไม่สม่ำเสมอหรือไม่ส่งเสียงใดๆ ระหว่างการเปิดใช้งานเฟส (ตรวจสอบแหล่งจ่ายไฟหรือฟิวส์)
• ปัญหา Tap-Changer: เสียง "Zizzling" หรือ "sizzling" ภายใต้ภาระ (บ่งชี้ถึงการสัมผัสที่ไม่ดี)
• ส่วนประกอบหลวม: เสียง "Clinking" หรือ "buzzing" จากวัตถุแปลกปลอมหรือการสั่นสะเทือนของแกน
• โอเวอร์โหลด: เสียงฮัมความถี่ต่ำ (ปรับภาระหรือเพิ่มการระบายความร้อน)

กลยุทธ์การลดเสียงรบกวน

1. การบำรุงรักษาระบบระบายความร้อน
   • ทำความสะอาดเศษขยะจากพัดลมหรือเปลี่ยนหน่วยที่ผิดพลาด
2. การหน่วงตัวเรือน
   • เพิ่มแผ่นยางระหว่างตัวเรือนและฐานเพื่อดูดซับการสั่นสะเทือน
3. เสียงอะคูสติกของห้อง
   • ย้ายหม้อแปลงไฟฟ้าออกจากพื้นผิวสะท้อนแสงหรือติดตั้งแผงดูดซับเสียง
4. การเสริมความแข็งแรงของฐานราก
   • ทำให้พื้นไม่มั่นคงเพื่อลดเสียงรบกวนจากแผ่นดินไหว

แนวทางการเลือก

1. ข้อกำหนดด้านภาระ
   • ใช้หม้อแปลงไฟฟ้าคู่สำหรับภาระวิกฤต (ระดับ I/II) หน่วยเฉพาะสำหรับภาระตามฤดูกาลหรือภาระที่มีผลกระทบสูง (เช่น HVAC, เครื่องทำความร้อนอุตสาหกรรม)
2. ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม
   • ความปลอดภัยจากอัคคีภัย: ให้ความสำคัญกับซีรีส์ SC(B)9/10 ที่ไม่ติดไฟสำหรับอาคารสูง
   • สภาพที่รุนแรง: เลือกการออกแบบที่ปิดสนิทในสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นหรือกัดกร่อน
3. ข้อจำกัดด้านพื้นที่
   • เลือกรุ่นที่ได้รับการป้องกัน IP2X/IP40 สำหรับการติดตั้งร่วมกับสวิตช์เกียร์

บทสรุป

หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแห้งเป็นสิ่งจำเป็นในระบบไฟฟ้าสมัยใหม่ โดยให้ความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และความสามารถในการปรับตัวที่ไม่มีใครเทียบได้ ข้อดีของพวกมัน—ตั้งแต่ความทนไฟไปจนถึงการบำรุงรักษาน้อยที่สุด—ทำให้พวกมันเหมาะสำหรับโครงสร้างพื้นฐานในเมือง สิ่งอำนวยความสะดวกทางอุตสาหกรรม และสภาพแวดล้อมที่ละเอียดอ่อน การติดตั้งที่เหมาะสม การทดสอบเป็นประจำ และการเลือกเชิงกลยุทธ์ตามภาระและปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพและอายุการใช้งานที่เหมาะสมที่สุด ในขณะที่ความต้องการโซลูชันพลังงานที่ยั่งยืนเพิ่มขึ้น หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแห้งจะยังคงเป็นรากฐานสำคัญของการจำหน่ายพลังงานที่เชื่อถือได้

สำหรับข้อซักถามทางเทคนิคหรือโซลูชันที่กำหนดเอง โปรดปรึกษาวิศวกรที่มีคุณสมบัติเหมาะสมและผู้ผลิตที่มีชื่อเสียง