อะไรคือข้อผิดพลาดในหม้อแปลงไฟฟ้า

ข้อผิดพลาดในหม้อแปลงคืออะไร?

คำนิยามของข้อผิดพลาดในหม้อแปลง

ข้อผิดพลาดในหม้อแปลงหมายถึงปัญหาเช่น การแตกของฉนวนและข้อผิดพลาดของแกนที่สามารถเกิดขึ้นภายในหรือภายนอกหม้อแปลง

ข้อผิดพลาดภายนอกในหม้อแปลงไฟฟ้า

วงจรลัดวงจรภายนอกของหม้อแปลงไฟฟ้า

วงจรลัดวงจรสามารถเกิดขึ้นในเฟสสองหรือสามของระบบไฟฟ้า การไหลของกระแสไฟฟ้าผิดปกติมักจะสูงขึ้นตามแรงดันไฟฟ้าที่ลัดวงจรและความต้านทานของวงจรจนถึงจุดที่เกิดข้อผิดพลาด กระแสไฟฟ้าผิดปกติสูงนี้ทำให้การสูญเสียทองแดงเพิ่มขึ้น ส่งผลให้เกิดความร้อนภายในหม้อแปลง นอกจากนี้ยังสร้างแรงกลที่รุนแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในวงจรแรกของการไหลของกระแสไฟฟ้าผิดปกติ

การรบกวนแรงดันไฟฟ้าสูงในหม้อแปลงไฟฟ้า

การรบกวนแรงดันไฟฟ้าสูงในหม้อแปลงไฟฟ้ามีสองประเภท

• แรงดันไฟฟ้าชั่วขณะ

• แรงดันไฟฟ้าเกินความถี่กำลัง

แรงดันไฟฟ้าชั่วขณะ

แรงดันไฟฟ้าสูงและความถี่สูงอาจเกิดขึ้นในระบบไฟฟ้าเนื่องจากสาเหตุต่อไปนี้

• การลัดวงจรด้วยอาร์กหากจุดกลางเป็นอิสระ

• การทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ

• แรงกระแทกจากฟ้าผ่า

ไม่ว่าสาเหตุของแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะจะเป็นอย่างไร มันก็เป็นคลื่นเดินทางที่มีรูปคลื่นสูงและแหลม และมีความถี่สูง คลื่นนี้เดินทางในเครือข่ายระบบไฟฟ้า เมื่อถึงหม้อแปลงไฟฟ้า จะทำให้ฉนวนระหว่างวงจรที่อยู่ใกล้กับจุดต่อสายไฟแตก ส่งผลให้เกิดวงจรลัดวงจรระหว่างวงจร

แรงดันไฟฟ้าเกินความถี่กำลัง

มีโอกาสเสมอที่ระบบจะเกิดแรงดันไฟฟ้าเกินจากการตัดโหลดขนาดใหญ่กะทันหัน แม้ว่าแรงดันไฟฟ้าจะสูงกว่าระดับปกติ แต่ความถี่ยังคงเท่าเดิม แรงดันไฟฟ้าเกินในระบบทำให้ความเครียดบนฉนวนของหม้อแปลงเพิ่มขึ้น เราทราบว่า แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นจะทำให้ฟลักซ์ทำงานเพิ่มขึ้น

ดังนั้น ทำให้การสูญเสียเหล็กเพิ่มขึ้นและกระแสแม่เหล็กเพิ่มขึ้นอย่างมาก ฟลักซ์ที่เพิ่มขึ้นจะถูกเปลี่ยนทางจากแกนหม้อแปลงไปยังส่วนโครงสร้างเหล็กอื่น ๆ ของหม้อแปลง น็อตแกนที่ปกติแล้วมีฟลักซ์น้อย อาจถูกส่งฟลักซ์ที่เปลี่ยนทางจากบริเวณที่อิ่มตัวของแกน ภายใต้สภาพเช่นนี้ น็อตอาจถูกทำความร้อนอย่างรวดเร็วและทำลายฉนวนของตนเองและฉนวนของวงจร

ผลกระทบของความถี่ต่ำในหม้อแปลงไฟฟ้า

เนื่องจากจำนวนรอบของวงจรเป็นค่าคงที่ จากสมการนี้ ชัดเจนว่าหากความถี่ลดลงในระบบ ฟลักซ์ในแกนจะเพิ่มขึ้น ผลกระทบที่เกิดขึ้นคล้ายคลึงกับแรงดันไฟฟ้าเกิน

ข้อผิดพลาดภายในในหม้อแปลงไฟฟ้า

ข้อผิดพลาดหลักที่เกิดขึ้นภายในหม้อแปลงไฟฟ้าได้รับการแบ่งออกเป็น

• การแตกของฉนวนระหว่างวงจรและพื้น

• การแตกของฉนวนระหว่างเฟสต่าง ๆ

• การแตกของฉนวนระหว่างวงจรที่อยู่ติดกัน หรือ ข้อผิดพลาดระหว่างวงจร

• ข้อผิดพลาดของแกนหม้อแปลง

ข้อผิดพลาดภายในพื้นในหม้อแปลงไฟฟ้า

ข้อผิดพลาดภายในพื้นในวงจรเชื่อมโยงแบบดาวที่จุดกลางเชื่อมต่อผ่านอิมพีแดนซ์

ในวงจรเชื่อมโยงแบบดาวที่จุดกลางเชื่อมต่อผ่านอิมพีแดนซ์ กระแสไฟฟ้าผิดปกติขึ้นอยู่กับอิมพีแดนซ์การเชื่อมต่อพื้นและระยะทางจากจุดผิดปกติถึงจุดกลาง แรงดันไฟฟ้าที่จุดผิดปกติจะสูงขึ้นหากมันอยู่ไกลจากจุดกลาง ทำให้กระแสไฟฟ้าผิดปกติสูงขึ้น กระแสไฟฟ้าผิดปกติยังขึ้นอยู่กับความต้านทานรั่วของส่วนของวงจรที่อยู่ระหว่างจุดผิดปกติและจุดกลาง แต่โดยทั่วไปแล้วมันจะต่ำกว่าอิมพีแดนซ์การเชื่อมต่อพื้น

ข้อผิดพลาดภายในพื้นในวงจรเชื่อมโยงแบบดาวที่จุดกลางเชื่อมต่อโดยตรง

ในกรณีนี้ อิมพีแดนซ์การเชื่อมต่อพื้นเป็นศูนย์ กระแสไฟฟ้าผิดปกติขึ้นอยู่กับความต้านทานรั่วของส่วนของวงจรที่อยู่ระหว่างจุดผิดปกติและจุดกลางของหม้อแปลง กระแสไฟฟ้าผิดปกติยังขึ้นอยู่กับระยะทางระหว่างจุดกลางและจุดผิดปกติในหม้อแปลง

เช่นเดียวกับกรณีที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ แรงดันไฟฟ้าระหว่างสองจุดนี้ขึ้นอยู่กับจำนวนรอบของวงจรที่อยู่ระหว่างจุดผิดปกติและจุดกลาง ดังนั้น ในวงจรเชื่อมโยงแบบดาวที่จุดกลางเชื่อมต่อโดยตรง กระแสไฟฟ้าผิดปกติขึ้นอยู่กับสองปัจจัยหลัก คือ ความต้านทานรั่วของส่วนของวงจรที่อยู่ระหว่างจุดผิดปกติและจุดกลาง และระยะทางระหว่างจุดผิดปกติและจุดกลาง

แต่ความต้านทานรั่วของวงจรจะเปลี่ยนแปลงอย่างซับซ้อนตามตำแหน่งของจุดผิดปกติในวงจร เราพบว่าความต้านทานลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อจุดผิดปกติเข้าใกล้จุดกลาง ดังนั้น กระแสไฟฟ้าผิดปกติสูงสุดสำหรับจุดผิดปกติที่อยู่ใกล้จุดกลาง ในจุดนี้ แรงดันไฟฟ้าที่ใช้สำหรับกระแสไฟฟ้าผิดปกติต่ำ แต่ในขณะเดียวกัน ความต้านทานที่ขัดขวางกระแสไฟฟ้าผิดปกติก็ต่ำเช่นกัน ดังนั้น ค่าของกระแสไฟฟ้าผิดปกติจึงสูงพอสมควร

อีกครั้ง สำหรับจุดผิดปกติที่อยู่ห่างจากจุดกลาง แรงดันไฟฟ้าที่ใช้สำหรับกระแสไฟฟ้าผิดปกติสูง แต่ในขณะเดียวกัน ความต้านทานที่เสนอโดยส่วนของวงจรระหว่างจุดผิดปกติและจุดกลางสูง เราสามารถสังเกตได้ว่า กระแสไฟฟ้าผิดปกติยังคงอยู่ในระดับสูงตลอดวงจร ในคำอื่น ๆ กระแสไฟฟ้าผิดปกติยังคงมีขนาดสูงไม่ว่าตำแหน่งของจุดผิดปกติในวงจรจะอยู่ที่ใด

ข้อผิดพลาดระหว่างเฟสภายในในหม้อแปลงไฟฟ้า

ข้อผิดพลาดระหว่างเฟสในหม้อแปลงเป็นเรื่องที่หายาก หากเกิดข้อผิดพลาดเช่นนี้ มันจะทำให้กระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเพื่อทำงานรีเลย์กระแสไฟฟ้าเกินทันทีที่ด้านปฐมภูมิและรีเลย์ความแตกต่าง

ข้อผิดพลาดระหว่างวงจรภายในในหม้อแปลงไฟฟ้า

หม้อแปลงไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับระบบส่งไฟฟ้าแรงสูงมาก มีโอกาสสูงที่จะถูกกระทบด้วยแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะที่มีขนาดใหญ่ ขอบคม และความถี่สูง เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะจากการฟ้าผ่าบนสายส่งไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าระหว่างวงจรที่อยู่ติดกันจะสูงมากจนไม่สามารถทนทานต่อแรงดันไฟฟ้าและทำให้ฉนวนระหว่างวงจรที่อยู่ติดกันแตก นอกจากนี้ วงจรแรงดันต่ำยังถูกกระทบด้วยแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะที่ถูกส่งผ่าน ข้อผิดพลาดระหว่างวงจรที่อยู่ติดกันเป็นสาเหตุของความเสียหายของหม้อแปลงไฟฟ้าจำนวนมาก ข้อผิดพลาดระหว่างวงจรที่อยู่ติดกันอาจเกิดขึ้นเนื่องจากแรงกลระหว่างวงจรที่เกิดขึ้นจากวงจรลัดวงจรภายนอก

ข้อผิดพลาดของแกนในหม้อแปลงไฟฟ้า

หากส่วนใดส่วนหนึ่งของแผ่นแกนถูกทำลายหรือเชื่อมต่อโดยวัสดุนำไฟฟ้า มันสามารถทำให้เกิดกระแส Foucault และความร้อนท้องถิ่น ข้อผิดพลาดนี้ยังสามารถเกิดขึ้นหากฉนวนของน็อตที่ใช้ยึดแผ่นแกนเสื่อมสภาพ ข้อผิดพลาดเหล่านี้ทำให้เกิดความร้อนท้องถิ่นอย่างรุนแรง แต่ไม่ส่งผลกระทบอย่างมากต่อกระแสไฟฟ้าขาเข้าและขาออกของหม้อแปลง ทำให้ยากต่อการตรวจจับด้วยระบบป้องกันไฟฟ้ามาตรฐาน การทำความร้อนมากเกินไปสามารถทำให้น้ำมันหม้อแปลงแตก ส่งผลให้เกิดก๊าซที่สะสมในรีเลย์ Buchholz และทริกเกอร์เตือนภัย