อะไรคือสิ่งจำเป็นในการเลือกและติดตั้งหม้อแปลงแรงดันภายนอก 66kV AIS

สวัสดีทุกคน! ฉันคือเจมส์ มืออาชีพที่มีประสบการณ์ในการติดตั้งหม้อแปลงแรงดันมากกว่า 10 ปี วันนี้ฉันต้องการพูดถึงการเลือกและการติดตั้งหม้อแปลงแรงดัน Air Insulated Switchgear (AIS) ในสถานีไฟฟ้ากลางแจ้งระดับ 66kV

อุปกรณ์เหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการวัดและการป้องกันในระบบไฟฟ้า การเลือกและติดตั้งที่เหมาะสมจะมีผลโดยตรงต่อความปลอดภัยและความมั่นคงของระบบไฟฟ้าทั้งหมด ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีสมาร์ทกริด หม้อแปลงแรงดันแบบอิเล็กทรอนิกส์ AIS กำลังกลายเป็นทางเลือกที่ได้รับความนิยมมากขึ้น เนื่องจากมีคุณสมบัติอัจฉริยะหลายอย่าง แต่ก็มาพร้อมกับข้อกำหนดที่สูงขึ้นในการติดตั้งและการบำรุงรักษา

1. ปัจจัยหลักในการเลือกหม้อแปลงแรงดัน AIS

เริ่มต้นด้วยฟังก์ชันและการใช้งาน — นี่คือสิ่งที่สำคัญที่สุดในการเลือกหม้อแปลงแรงดัน

• หม้อแปลงแรงดันเพื่อการป้องกันจำเป็นต้องมีช่วงการทำงานที่กว้าง เราเลือกคลาสความแม่นยำ 10P ด้วยกำลังไฟฟ้าที่กำหนดไว้ประมาณ 5VA เพื่อให้มั่นใจว่าสามารถส่งสัญญาณได้อย่างถูกต้องแม้ในสภาพผิดปกติ เช่น วงจรป้อนกลับ

• ในทางกลับกัน หม้อแปลงแรงดันเพื่อการวัดต้องการความแม่นยำสูง เราเลือกคลาส 0.2S หรือสูงกว่า ด้วยกำลังไฟฟ้าที่กำหนดไว้อย่างน้อย 10VA เพื่อตอบสนองความต้องการของการวัดพลังงานและการตรวจสอบระบบ

ด้วยการพัฒนาของสมาร์ทกริด หม้อแปลงแรงดันแบบอิเล็กทรอนิกส์กำลังได้รับความนิยมในสถานีไฟฟ้า 66kV เนื่องจากความสามารถในการส่งออกสัญญาณดิจิทัล โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่ต้องการการเชื่อมต่อกับระบบป้องกันดิจิทัล

ต่อไป ลองดูที่ระดับแรงดันและโครงสร้าง ที่ 66kV ซึ่งอยู่ในหมวดแรงดันปานกลาง (3kV–110kV) โครงสร้างเฟสเดียวหรือสามเฟสที่ใช้กันทั่วไป

• สำหรับระบบสายหลักที่ง่ายๆ หม้อแปลงสองเฟสที่เชื่อมต่อกันในแรงดันระหว่างเฟสหรือ V/V connection ทำงานได้ดี

• ในสถานีไฟฟ้าที่ต้องการการตรวจสอบฉนวน ควรใช้หม้อแปลงแรงดันสามเฟสห้าแกนสามขดลวดหรือหม้อแปลงสามเฟสที่เชื่อมต่อกันในรูปแบบ Y/Y-Δ รูปแบบนี้ช่วยให้วัดแรงดันระหว่างสายและกรองแรงดันลำดับศูนย์ผ่านขดลวดเปิดดีลตา ทำให้สามารถตรวจสอบสภาพฉนวนของระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ

แล้วก็มีประเภทฉนวนและสื่อดิเอลีตริก — ปัจจัยหลักสำหรับการทำงานกลางแจ้งอย่างปลอดภัย หม้อแปลงแรงดัน 66kV แบบดั้งเดิมมักใช้ฉนวนแบบแช่น้ำมันหรือเรซินหล่อ แต่รุ่นโมเดิร์นของ AIS ชอบการออกแบบฉนวนแบบก๊าซ

ตามมาตรฐานแห่งชาติล่าสุด GB/T 20840.11-2025 สำหรับหม้อแปลงแรงดัน AIS กลางแจ้งที่ 66kV ขึ้นไป แนะนำให้ใช้ฉนวนแบบก๊าซผสม SF₆/N₂ แทนก๊าซ SF₆ บริสุทธิ์ ทำไม? เพราะ SF₆ บริสุทธิ์สามารถเปลี่ยนเป็นของเหลวได้ง่ายในสภาพอากาศที่หนาวเย็น ต่ำกว่า -25°C ก๊าซผสม (โดยทั่วไป 20%–30% SF₆) แก้ปัญหานี้ได้และลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

หม้อแปลงแรงดันที่ใช้ฉนวนก๊าซควรใช้ถังก๊าซที่เชื่อมด้วยสเตนเลสและโครงสร้างซีลแบบโอริงสองชั้น เพื่อให้มั่นใจว่ามีความแน่นหนาแม้ในสภาพอากาศกลางแจ้งที่ยากลำบาก นอกจากนี้ ยังควรพิจารณาความทนทานต่อสภาพแวดล้อมของสื่อดิเอลีตริก — รวมถึงความทนทานต่อสภาพอากาศและการปนเปื้อน — เพื่อรับมือกับสภาพภูมิอากาศที่แตกต่างกันในภูมิภาคต่างๆ

2. ข้อกำหนดทางเทคนิคในการติดตั้งหม้อแปลงแรงดัน AIS

ตอนนี้ มาดูการติดตั้ง — เป็นขั้นตอนที่สำคัญที่ต้องปฏิบัติตามมาตรฐานทางเทคนิคอย่างเคร่งครัด

เมื่อเลือกตำแหน่งการติดตั้ง นี่คือจุดสำคัญ:

• หม้อแปลงแรงดันควรถูกติดตั้งระหว่างอุปกรณ์แรงดันสูงและอุปกรณ์กระจาย เพื่อให้แน่ใจว่าวัดแรงดันได้อย่างถูกต้อง

• ควรติดตั้งใกล้กับบัสบาร์หรือทางออกของหม้อแปลง แต่ต้องเว้นระยะอย่างน้อย 1.5 เมตร จากสวิตช์แยกวงจร หรือเบรกเกอร์ เพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าและการสั่นสะเทือนทางกล

• ความสูงในการติดตั้งควรปฏิบัติตามแนวทางการออกแบบสถานีไฟฟ้า — โดยทั่วไปสูงกว่าอุปกรณ์รอบข้างเพื่อลดการสะสมของฝุ่นละอองและให้การระบายอากาศที่ดี ป้องกันการเกิดความร้อนสูงที่อาจทำให้คุณภาพฉนวนเสื่อมลง

• หากมีหม้อแปลงแรงดันหลายตัวทำงานขนานกัน ควรแยกออกจากกันเพื่อป้องกันการรบกวนซึ่งกันและกัน

ต่อไปคือการกำหนดการต่อกราวด์ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการติดตั้งอย่างปลอดภัย

ระบบต่อกราวด์สำหรับหม้อแปลงแรงดัน AIS กลางแจ้ง 66kV ต้องปฏิบัติตามหลักการ "ต่อกราวด์จุดเดียว":

• จุดกลางของขดลวดหลักต้องต่อกราวด์อย่างเชื่อถือได้ — โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเชื่อมต่อแบบดาว นี่เป็นพื้นฐานในการป้องกันแรงดันเกินและรักษาความปลอดภัยของระบบ

• วงจรรองต้องต่อกราวด์ที่จุดเดียว — โดยทั่วไปที่แท่นต่อสายในห้องควบคุม เพื่อป้องกันกระแสไหลเวียนหรือการทริปที่เกิดจากการต่อกราวด์หลายจุด

• หนึ่งในขั้วของขดลวดสาม (ขดลวดเปิดดีลตา) ต้องต่อกราวด์ที่จุดเดียว และไม่ควรมีอุปกรณ์ที่สามารถเปิด-ปิดได้ในสายต่อกราวด์

สำหรับหม้อแปลงแรงดันที่ใช้ฉนวนก๊าซ ต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการออกแบบการต่อกราวด์ของแผ่นป้องกันระเบิด ใช้วัสดุที่ทนต่อการเสื่อมสภาพและการกัดกร่อน และให้การต่อกราวด์ที่แข็งแรงเพื่อป้องกันความเสียหายจากน้ำท่วมหรือการขยายตัวเนื่องจากความหนาวเย็น นอกจากนี้ ติดตั้งฝาครอบฝนบนรีเลย์ความหนาแน่นของก๊าซ SF₆ และให้สามารถสอบเทียบได้โดยไม่ต้องถอดประกอบ เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือในการดำเนินงาน

สุดท้าย การเลือกและติดตั้งฟิวส์ต้องตรงกับพารามิเตอร์ของอุปกรณ์

• ด้านหลักของหม้อแปลงแรงดัน AIS กลางแจ้ง 66kV ควรติดตั้งฟิวส์ RW10-35/0.5 ขนาดกระแสไฟฟ้าที่กำหนดไว้ 0.5A และกำลังตัดวงจร 1000MVA สำหรับป้องกันวงจรป้อนกลับ

• ติดตั้งฟิวส์ในแนวตั้งหรือแนวนอน ให้แน่ใจว่าท่อฟิวส์เชื่อมต่อกับกระบอกเซรามิกอย่างแน่นหนา เพื่อป้องกันการติดต่อไม่ดีเนื่องจากหลวม

• ฟิวส์ด้านรองควรเลือกตามความต้านทานโหลด โดยทั่วไปใช้ฟิวส์มาตรฐาน แต่ควรหลีกเลี่ยงการต่ออุปกรณ์ที่สามารถเปิด-ปิดได้ (เช่น สวิตช์แยกวงจร) ในวงจรรอง เพื่อป้องกันแรงดันย้อนกลับที่อาจทำให้อุปกรณ์เสียหาย

สำหรับหม้อแปลงแรงดัน AIS แบบอิเล็กทรอนิกส์ ควรพิจารณาการป้องกันวงจรใยแก้ว — เช่น การป้องกันการสั่นสะเทือนและการป้องกันความชื้น — เพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณมีความสมบูรณ์

3. มาตรฐานการติดตั้งและการบำรุงรักษาหม้อแปลงแรงดัน AIS

มาตรฐานการติดตั้งและการบำรุงรักษาเป็นรากฐานของการดำเนินงานอย่างปลอดภัย

ตาม GB/T 20840.11-2025 หม้อแปลงแรงดัน AIS ที่ 66kV ขึ้นไปต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดที่เข้มงวดในด้านความแข็งแรงทางกล ความทนทานต่ออุณหภูมิ และประสิทธิภาพการปิดสนิท ระหว่างการขนส่ง ควรติดตั้งเซ็นเซอร์สั่นสะเทือน 10g สำหรับจำนวนมากกว่า 10 ตู้ ติดตั้งสองตัวต่อรถ สำหรับน้อยกว่า 10 ตู้ ติดตั้งหนึ่งตัว เมื่อถึงปลายทาง ตรวจสอบข้อมูลการสั่นสะเทือน หากเซ็นเซอร์ใดบันทึกเกิน 10g หรือหลุดออก ให้ส่งกลับเพื่อตรวจสอบภายใน

สำหรับการบำรุงรักษา การทดสอบป้องกันประจำเป็นสิ่งสำคัญ:

• ทดสอบความต้านทานฉนวน

• วัดการปล่อยประจุบางส่วน

• ทดสอบเส้นโค้งการกระตุ้น

นี่จะช่วยให้มั่นใจว่าอุปกรณ์มีประสิทธิภาพตามที่ต้องการ สำหรับหม้อแปลงแรงดันที่ใช้ฉนวนก๊าซ ควรทดสอบความชื้นของก๊าซ SF₆ และทำการตรวจจับการรั่วไหลขณะทำงานอยู่ บางกรณี ควรลดวงจรการตรวจสอบ

ในเดือนแรกหลังจากการใช้งาน ทำการตรวจสอบขณะทำงานอยู่ หลังจากนั้น ตรวจสอบทุกไตรมาสเพื่อให้มั่นใจว่าคุณภาพของก๊าซตรงตามมาตรฐาน

เมื่อเกิดปัญหา ควรปฏิบัติตามขั้นตอนมาตรฐาน:

• หากฟิวส์ขาด ตรวจสอบฟิวส์ด้านรองก่อน หากฟิวส์ขาดอีกหลังจากเปลี่ยนใหม่ แสดงว่ามีปัญหาร้ายแรงในวงจรรอง — ควรตรวจสอบอย่างละเอียด

• หากแรงดันก๊าซลดลงอย่างกะทันหัน ควรหยุดการใช้งานทันทีเพื่อทำการตรวจจับการรั่วไหลและซ่อมแซม หลีกเลี่ยงการดำเนินงานต่อเนื่องที่อาจทำให้คุณภาพฉนวนเสื่อมลง

4. สรุป

สรุปแล้ว นี่คือประเด็นสำคัญที่ควรจำไว้เมื่อเลือกและติดตั้งหม้อแปลงแรงดัน AIS:

• ระบุฟังก์ชันอย่างชัดเจน: ชนิดป้องกันใช้คลาสที่มีช่วงการทำงานกว้าง เช่น 5TPE; ชนิดวัดใช้คลาสความแม่นยำสูง เช่น 0.2S; ชนิดอิเล็กทรอนิกส์ควรพิจารณาความเข้ากันได้กับสัญญาณดิจิทัล

• เลือกโครงสร้างที่เหมาะสมตามระดับแรงดันและลักษณะของระบบ — V/V หรือโครงสร้างสามเฟสห้าแกน — และให้แน่ใจว่าการต่อกราวด์ของจุดกลางตรงกับระบบ

• เลือกสื่อดิเอลีตริกที่เหมาะสมตามสภาพแวดล้อม สำหรับระบบกลางแจ้ง 66kV ควรเลือกฉนวนแบบก๊าซผสม SF₆/N₂ เพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงจากการเปลี่ยนเป็นของเหลวของ SF₆ บริสุทธิ์ในสภาพอากาศที่หนาวเย็น

• ติดตั้งใกล้กับทางออกของอุปกรณ์แรงดันสูง แต่ต้องเว้นระยะอย่างน้อย 1.5 เมตร จากสวิตช์และเบรกเกอร์ เพื่อให้แน่ใจว่ามีการระบายอากาศและมีความมั่นคงทางกล

• ปฏิบัติตามหลักการ "ต่อกราวด์จุดเดียว" สำหรับขดลวดหลัก รอง และสาม เพื่อป้องกันกระแสไหลเวียน

• เลือกฟิวส์ให้ตรงกับพารามิเตอร์ของอุปกรณ์: RW10-35/0.5 สำหรับด้านหลัก ฟิวส์มาตรฐานสำหรับด้านรอง และให้แน่ใจว่าติดตั้งอย่างมั่นคง

ด้วยการพัฒนาของเทคโนโลยี หม้อแปลงแรงดัน AIS ก็ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง การปรับปรุงในด้านฉนวนก๊าซ การพัฒนาเทคโนโลยีเซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ และการนำมาใช้ของระบบตรวจสอบอัจฉริยะ ทั้งหมดนี้ช่วยให้ได้โซลูชันที่ปลอดภัย น่าเชื่อถือ และมีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับสถานีไฟฟ้ากลางแจ้ง 66kV

มองไปข้างหน้า วัสดุและกระบวนการผลิตใหม่ๆ จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของหม้อแปลงเหล่านี้ ทำให้สามารถปรับตัวกับสภาพแวดล้อมได้ดีขึ้นและอัจฉริยะมากขึ้น ด้วยกฎระเบียบที่เข้มงวดขึ้นเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อม ฉนวนก๊าซผสมและหม้อแปลงแบบพาสซีฟที่ใช้พลังงานต่ำจะได้รับความนิยมมากขึ้น ผลักดันอุตสาหกรรมไฟฟ้าสู่การพัฒนาที่ยั่งยืนและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

หวังว่าบทความนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจเรื่องการเลือกและติดตั้งหม้อแปลงแรงดัน AIS ได้ดียิ่งขึ้น หากคุณมีคำถามหรือต้องการแบ่งปันประสบการณ์ของคุณ โปรดทิ้งความคิดเห็นหรือส่งข้อความมาหาฉัน เราจะเรียนรู้และเติบโตไปด้วยกัน!

— James