เครื่องแปลงไฟฟ้าสำหรับการกระจายพลังงานในระบบสายส่งและจุดเชื่อมต่อ

ติดตั้งในห้องใต้ดิน
หม้อแปลงเครือข่าย ซึ่งเป็นหม้อแปลงการกระจายที่ให้บริการแก่ระบบเครือข่ายและจุดเชื่อมต่อ เป็นหน่วยสามเฟสขนาดใหญ่

ตาม ANSI C57.12.40 - 1982 หน่วยเครือข่ายมักถูกจำแนกเป็นประเภทห้องใต้ดินหรือประเภทใต้ดินรถไฟ:

• หม้อแปลงประเภทห้องใต้ดิน: เหมาะสำหรับการทำงานใต้น้ำอย่างเป็นครั้งคราว

• หม้อแปลงประเภทใต้ดินรถไฟ: เหมาะสำหรับการทำงานใต้น้ำอย่างบ่อยครั้งหรือต่อเนื่อง

หม้อแปลงเครือข่ายยังใช้งานในอาคาร โดยเฉพาะในชั้นใต้ดิน ในกรณีเหล่านี้ สามารถใช้หม้อแปลงประเภทห้องใต้ดินได้ ตราบใดที่ห้องถูกสร้างและป้องกันอย่างเหมาะสมเพื่อวัตถุประสงค์นี้ ผู้ให้บริการอาจเลือกใช้หน่วยแบบแห้งและหน่วยที่มีน้ำมันฉนวนที่ไม่ไวไฟมาก

ลักษณะทางเทคนิค

หม้อแปลงเครือข่ายมีสวิตช์ฝั่งหลักสามเฟส ซึ่งสามารถเปิด ปิด หรือทำวงจรป้อนกลับไปยังพื้นดินได้ แรงดันไฟฟ้าฝั่งรองมาตรฐานคือ 216Y/125 V และ 480Y/277 V ตาราง 1 ด้านล่างแสดงรายละเอียดมาตรฐาน

หม้อแปลงที่มีความจุกำหนด 1000 kVA หรือน้อยกว่า มีอิมพีแดนซ์ 5% สำหรับหม้อแปลงที่มีความจุกำหนดเกิน 1000 kVA อิมพีแดนซ์มาตรฐานคือ 7%
อัตราส่วนรีแอกแตนซ์ต่อความต้านทาน (X/R) ทั่วไปอยู่ระหว่าง 3 ถึง 12 หม้อแปลงที่มีอิมพีแดนซ์ต่ำ (เช่น หม้อแปลงที่มีอิมพีแดนซ์ 4%) จะมีการลดลงของแรงดันไฟฟ้าต่ำและกระแสไฟฟ้าขัดขวางฝั่งรองสูง (กระแสไฟฟ้าขัดขวางฝั่งรองสูงมีประโยชน์ในการกำจัดข้อผิดพลาดในเครือข่าย) อย่างไรก็ตาม อิมพีแดนซ์ต่ำมีค่าใช้จ่าย ทำให้เกิดกระแสไหลเวียนสูงและสมดุลโหลดระหว่างหม้อแปลงแย่ลง

หม้อแปลงที่มีความจุกำหนด 1000 kVA หรือน้อยกว่า มีอิมพีแดนซ์ 5% สำหรับหม้อแปลงที่มีความจุกำหนดเกิน 1000 kVA อิมพีแดนซ์มาตรฐานคือ 7% อัตราส่วนรีแอกแตนซ์ต่อความต้านทาน (X/R) ทั่วไปอยู่ระหว่าง 3 ถึง 12 หม้อแปลงที่มีอิมพีแดนซ์ต่ำ (เช่น หม้อแปลงที่มีอิมพีแดนซ์ 4%) จะมีการลดลงของแรงดันไฟฟ้าต่ำและกระแสไฟฟ้าขัดขวางฝั่งรองสูง (กระแสไฟฟ้าขัดขวางฝั่งรองสูงมีประโยชน์ในการกำจัดข้อผิดพลาดในเครือข่าย) อย่างไรก็ตาม อิมพีแดนซ์ต่ำมีค่าใช้จ่าย ทำให้เกิดกระแสไหลเวียนสูงและสมดุลโหลดระหว่างหม้อแปลงแย่ลง

การเชื่อมต่อกราวด์
หม้อแปลงเครือข่ายส่วนใหญ่เชื่อมต่อแบบเดลตา - กราวด์ไว โดยการปิดกั้นกระแสลำดับศูนย์ การเชื่อมต่อนี้ทำให้กระแสกราวด์บนสายเคเบิลฝั่งหลักอยู่ในระดับต่ำ ทำให้สามารถใช้เรเลย์ขัดขวางกราวด์ที่มีความไวสูงบนเซอร์กิตเบรกเกอร์สถานีไฟฟ้าได้ การปิดกั้นกระแสลำดับศูนย์ยังลดกระแสบนสายกลางและปลอกสายเคเบิล รวมถึงฮาร์โมนิกลำดับศูนย์ โดยเฉพาะฮาร์โมนิกลำดับที่สาม ในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาดจากสายหลักไปยังกราวด์ สวิตช์เฟดเดอร์จะทริป แต่หม้อแปลงเครือข่ายจะยังคงป้อนกลับข้อผิดพลาดจนกว่าเครื่องป้องกันเครือข่ายทั้งหมดจะทำงาน (และบางเครื่องอาจทำงานผิดพลาด) ณ จุดนี้ หม้อแปลงเครือข่ายจะป้อนกลับสายหลักเป็นวงจรไม่กราวด์
ในวงจรไม่กราวด์ ข้อผิดพลาดเฟสเดียวจากสายไปยังกราวด์ทำให้จุดกลางเปลี่ยนตำแหน่ง ทำให้แรงดันเฟสไปยังกลางของเฟสที่ไม่มีข้อผิดพลาดเพิ่มขึ้นเป็นระดับแรงดันเฟสไปยังเฟส โหลดที่ไม่ใช่เครือข่ายที่เชื่อมต่อเฟสไปยังกลางจะถูกสัมผัสโดยแรงดันเกินนี้ บางเครือข่ายใช้วิธีการเชื่อมต่อไว - ไวกราวด์

การเชื่อมต่อนี้เหมาะสมสำหรับสายเฟดเดอร์ผสม ในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาดจากสายหลักไปยังกราวด์ สวิตช์เฟดเดอร์จะทริป สำหรับกระแสป้อนกลับไปยังสายหลักผ่านเครือข่าย การเชื่อมต่อไว - ไวยังให้จุดอ้างอิงกราวด์ ทำให้ลดโอกาสของแรงดันเกิน การเชื่อมต่อไว - ไวกราวด์ยังลดโอกาสของเฟอร์โรเรโซแนนซ์เมื่อหม้อแปลงผ่านการสลับขั้วเดี่ยว
หม้อแปลงเครือข่ายส่วนใหญ่เป็นประเภทแกน โครงสร้างแกนมีทั้งแบบสามขา (สามเฟส สามคอลัมน์) หรือห้าขา (สามเฟส ห้าคอลัมน์) แกนสามขา ไม่ว่าจะเป็นแกนซ้อนหรือแกนพัน เหมาะสมสำหรับการเชื่อมต่อแบบเดลตา - ไวกราวด์ (แต่ไม่เหมาะสมสำหรับการเชื่อมต่อแบบไว - ไวกราวด์เนื่องจากปัญหาการร้อนของถัง) หม้อแปลงแกนห้าขาเหมาะสมสำหรับทั้งสองประเภทการเชื่อมต่อที่กล่าวมา