การเลือกจำนวนความจุของหม้อแปลงไฟฟ้าและการดำเนินการเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ
การดำเนินงานที่ปลอดภัยและประหยัดของหม้อแปลงไฟฟ้ามีความเกี่ยวข้องกับความปลอดภัย เศรษฐกิจ ความมั่นคง และความน่าเชื่อถือในการดำเนินงานของอุตสาหกรรมต่างๆ การจำกัดเงื่อนไข เช่น ตัวชี้วัดเศรษฐกิจการลงทุนสำหรับการเลือกใช้ ผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจจากการบำรุงรักษาและการดำเนินงาน และความเหมาะสมในสภาพแวดล้อมใหม่ (การเข้าถึงแหล่งพลังงานกระจาย การกำหนดค่าการเก็บพลังงาน เป็นต้น) ทำให้ไม่สามารถรวมปัจจัยที่ครอบคลุมในด้านอื่นๆได้
ความจุของหม้อแปลงไฟฟ้าขึ้นอยู่กับโหลดระยะยาวหลักๆ วิธีการเลือกความจุและจำนวนของหม้อแปลงไฟฟ้าอย่างเหมาะสม พร้อมกับป้องกันการเปลี่ยนแปลงหรือการยกเลิกหม้อแปลงเนื่องจากปัญหาเรื่องความจุ (เช่น ปัจจัยการเติบโตของโหลด) เป็นปัญหาที่ต้องพิจารณาอย่างรอบคอบ
การเลือกความจุของหม้อแปลงไฟฟ้าควรกำหนดตามโหลดที่คำนวณไว้ของอุปกรณ์ที่มันรองรับ ตลอดจนประเภทและลักษณะของโหลด โหลดที่คำนวณเป็นพื้นฐานสำคัญในการออกแบบและคำนวณระบบจ่ายไฟฟ้า อัตราโหลดของหม้อแปลงไฟฟ้าปกติควรไม่เกิน 85% เมื่อมันถึงมากกว่า 90% หมายความว่าหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังทำงานใกล้เคียงกับโหลดเต็ม
โหลดของอุปกรณ์ไฟฟ้ามีการเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ หากโหลดในการทำงานปกติสูงกว่า 90% แล้ว จะไม่มีขอบเขตเหลือเพื่อรับมือกับกระแสกระแทกของอุปกรณ์ชนิดกระแทกบางประเภท เช่น เครื่องเชื่อมไฟฟ้าขนาดใหญ่ เครน แม่แรง และการเริ่มการทำงานของมอเตอร์กำลังสูงและโหลดแบบไดนามิกอื่นๆ อาจมีปรากฏการณ์โหลดเกินระยะสั้นๆ บ่อยๆ แม้ว่าหม้อแปลงไฟฟ้าจะสามารถทำงานภายใต้โหลดเกินได้ในระยะสั้น แต่การโหลดเกินบ่อยๆ ก็ยังส่งผลต่ออายุการใช้งานของหม้อแปลงไฟฟ้า
เมื่อข้อมูลการดำเนินงานต่างๆ ใกล้เคียงกับขีดจำกัดที่กำหนดของหม้อแปลงไฟฟ้า ความเสี่ยงของการเสียหายก่อนกำหนดของหม้อแปลงไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น ด้วยการดำเนินงานระยะยาว ปัญหาต่อไปนี้จะเกิดขึ้นในหม้อแปลงไฟฟ้าอย่างแน่นอน:
มาตรการที่เกี่ยวข้อง:
จัดสรรโหลดอย่างสมเหตุสมผล ใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าอย่างมีลำดับ และลดอัตราการใช้งานพร้อมกัน
เพิ่มแรงดันขาออกด้านต่ำลงมาหนึ่งระดับ
เนื่องจากหม้อแปลงไฟฟ้าทำงานใกล้เคียงกับโหลดเต็ม ทำให้แรงดันขาออกของหม้อแปลงไฟฟ้าลดลง ทำให้แรงดันของอุปกรณ์ไฟฟ้าปลายทางอาจต่ำลง ซึ่งจะทำให้กระแสไฟฟ้าที่ใช้งานสูงเกินไปและเพิ่มการสูญเสียพลังงาน การเพิ่มแรงดันสามารถลดกระแสได้
ปรับปรุงแฟคเตอร์พลังงานการใช้การชดเชยพลังงาน реакทีฟเพื่อปรับปรุงแฟคเตอร์พลังงานสามารถลดการลงทุนและประหยัดโลหะมีค่า ซึ่งมีประโยชน์มากต่อระบบจ่ายไฟฟ้าทั้งหมด
หากความจุของหม้อแปลงไฟฟ้าและสายไม่เพียงพอ สามารถแก้ไขได้โดยการติดตั้งอุปกรณ์ชดเชยพลังงาน реакทีฟ
การติดตั้งอุปกรณ์ชดเชยพลังงานปฏิภาคสามารถทำให้พลังงานปฏิภาคสมดุลในท้องถิ่น ทำให้กระแสที่ไหลผ่านสายและหม้อแปลงไฟฟ้าลดลง ชะลอการเสื่อมสภาพของฉนวนของสายและหม้อแปลงไฟฟ้า ยืดอายุการใช้งาน ในขณะเดียวกัน สามารถปลดปล่อยความจุของหม้อแปลงไฟฟ้าและสาย และเพิ่มความสามารถในการรองรับโหลดของหม้อแปลงไฟฟ้าและสาย
ติดตั้งอุปกรณ์ชดเชยพลังงานปฏิภาคในท้องถิ่นที่โหลดอินดักทีฟขนาดใหญ่ เพื่อปรับปรุงแฟคเตอร์พลังงาน ทำให้เพิ่มความสามารถในการส่งออกพลังงานที่ใช้งานได้ ด้วยวิธีนี้ สามารลดกระแสการทำงานเพื่อลดการสูญเสียพลังงาน ซึ่งสามารถลดกระแสโหลดและสูญเสียพลังงาน แล้วลดอัตราโหลดของหม้อแปลงไฟฟ้าได้
การจัดสรรโหลดสามเฟสอย่างสมเหตุสมผล ในการออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับการกระจาย โครงสร้างของวงจรขดลวดถูกออกแบบตามสภาพการทำงานที่โหลดสมดุล ประสิทธิภาพของวงจรขดลวดแต่ละเฟสเท่ากัน และความจุที่กำหนดของแต่ละเฟสเท่ากัน กำลังส่งออกสูงสุดของหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับการกระจายถูกจำกัดโดยความจุที่กำหนดของแต่ละเฟส เมื่อหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับการกระจายทำงานภายใต้โหลดสามเฟสที่ไม่สมดุล จะเกิดกระแสศูนย์ลำดับ และกระแสนี้จะเปลี่ยนแปลงตามระดับความไม่สมดุลของโหลดสามเฟส ความไม่สมดุลมากเท่าไร กระแสศูนย์ลำดับก็จะมากขึ้นหากมีกระแสศูนย์ลำดับในหม้อแปลงไฟฟ้าที่กำลังทำงาน จะเกิดฟลักซ์ศูนย์ลำดับในแกนเหล็ก ซึ่งทำให้ฟลักซ์ศูนย์ลำดับผ่านผนังถังและชิ้นส่วนเหล็กเป็นช่องทาง แต่ความต้านทานแม่เหล็กของชิ้นส่วนเหล็กค่อนข้างต่ำ เมื่อกระแสศูนย์ลำดับผ่านชิ้นส่วนเหล็ก จะเกิดการสูญเสียด้วยการหยุดนิ่งและการไหลเวียนของกระแส ทำให้อุณหภูมิของชิ้นส่วนเหล็กของหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับการกระจายสูงขึ้นและสร้างความร้อน ฉนวนของวงจรขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับการกระจายจะเสื่อมสภาพเร็วขึ้นเนื่องจากความร้อนสูง ทำให้อายุการใช้งานของอุปกรณ์ลดลง นอกจากนี้ การมีกระแสศูนย์ลำดับยังทำให้สูญเสียพลังงานของหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับการกระจายเพิ่มขึ้น
หม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับการกระจายถูกออกแบบตามสภาพการทำงานที่โหลดสามเฟสสมดุล ความต้านทาน ฟลักซ์รั่วไหล และฟลักซ์กระตุ้นของวงจรขดลวดแต่ละเฟสเท่ากัน เมื่อหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับการกระจายทำงานภายใต้โหลดสามเฟสที่สมดุล กระแสไฟฟ้าสามเฟสจะเท่ากัน และแรงดันตกในวงจรขดลวดแต่ละเฟสภายในหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับการกระจายก็จะเท่ากัน ดังนั้น แรงดันไฟฟ้าสามเฟสที่ส่งออกจากหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับการกระจายก็จะสมดุล
ในขณะเดียวกัน เมื่อหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับการกระจายทำงานภายใต้โหลดสามเฟสที่ไม่สมดุล กระแสไฟฟ้าสามเฟสจะแตกต่างกัน และจะมีกระแสไหลผ่านสายกลาง ทำให้เกิดแรงดันตกเนื่องจากความต้านทานในสายกลาง ทำให้จุดกลางเคลื่อนที่ ซึ่งทำให้แรงดันเฟสแต่ละเฟสเปลี่ยนแปลง เฟสที่มีโหลดหนักจะมีแรงดันตก ขณะที่เฟสที่มีโหลดเบาจะมีแรงดันเพิ่มขึ้น;การเลือกหม้อแปลงไฟฟ้าขึ้นอยู่กับโหลดที่คำนวณ และโหลดที่คำนวณนั้นเกี่ยวข้องกับขนาดและลักษณะของโหลดในระบบและอุปกรณ์ชดเชยพลังงานในระบบ ความจุของหม้อแปลงไฟฟ้าสามารถเลือกได้อย่างยืดหยุ่นตามสถานการณ์จริง ในระหว่างการดำเนินงานของหม้อแปลงไฟฟ้า โหลดของมันจะเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ มันได้รับอนุญาตให้ทำงานภายใต้โหลดเกินเมื่อจำเป็น แต่สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าภายในอาคาร โหลดเกินไม่ควรเกิน 20%; สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าภายนอกอาคาร โหลดเกินไม่ควรเกิน 30%
จำนวนของหม้อแปลงไฟฟ้าโดยทั่วไปถูกกำหนดโดยการพิจารณาอย่างรอบคอบจากเงื่อนไขต่างๆ เช่น ระดับโหลด ความจุการใช้พลังงาน และการดำเนินงานอย่างประหยัด เมื่อพบเงื่อนไขต่อไปนี้ใดเงื่อนไขหนึ่ง ควรติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้าสองหรือมากกว่าสองตัว:
มีโหลดประเภทที่หนึ่งหรือประเภทที่สองจำนวนมาก เมื่อหม้อแปลงไฟฟ้าเกิดข้อผิดพลาดหรืออยู่ในการบำรุงรักษา หม้อแปลงไฟฟ้าหลายตัวสามารถรับประกันความน่าเชื่อถือของการจ่ายไฟฟ้าให้กับโหลดประเภทที่หนึ่งและประเภทที่สอง
โหลดตามฤดูกาลมีการเปลี่ยนแปลงมาก ตามขนาดโหลดจริง จำนวนหม้อแปลงไฟฟ้าที่นำมาใช้งานสามารถปรับเปลี่ยนได้ เพื่อให้การดำเนินงานเป็นไปอย่างประหยัดและประหยัดพลังงาน
ความจุของโหลดที่กระจุกตัวสูง แม้ว่าจะเป็นโหลดประเภทที่สาม แต่ความจุการจ่ายไฟฟ้าของหม้อแปลงไฟฟ้าตัวเดียวไม่เพียงพอ ในกรณีนี้ ควรติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้าสองหรือมากกว่าสองตัว
