ผลลัพธ์จากการเชื่อมต่อหม้อแปลงสามเฟสแบบขนานคืออะไร?

ผลของการทำงานแบบขนานของหม้อแปลงสามเฟส

การทำงานแบบขนานของหม้อแปลงสามเฟสสองตัวหรือมากกว่านั้นเป็นการกำหนดค่าที่พบบ่อยในระบบไฟฟ้า เพื่อเพิ่มความจุ ความเชื่อถือได้ และความยืดหยุ่นของระบบ อย่างไรก็ตาม หม้อแปลงต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขบางประการเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานแบบขนานนั้นปลอดภัย มั่นคง และมีประสิทธิภาพ ด้านล่างนี้เป็นผลของการทำงานแบบขนานของหม้อแปลงสามเฟสและข้อพิจารณาที่เกี่ยวข้อง

1. เงื่อนไขในการทำงานแบบขนาน

เพื่อให้แน่ใจว่าหม้อแปลงสามเฟสสามารถทำงานแบบขนานได้อย่างปลอดภัย จำเป็นต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขดังต่อไปนี้:

• แรงดันจัดอันดับเท่ากัน: แรงดันจัดอันดับทั้งบนด้านแรงดันสูงและแรงดันต่ำของหม้อแปลงต้องเหมือนกัน หากแรงดันไม่ตรงกัน จะทำให้เกิดกระแสไม่สมดุลหรือโหลดเกิน

• อัตราส่วนจำนวนรอบเท่ากัน: อัตราส่วนจำนวนรอบ (อัตราส่วนระหว่างด้านแรงดันสูงกับแรงดันต่ำ) ของหม้อแปลงต้องเหมือนกัน หากอัตราส่วนแตกต่างกัน จะทำให้แรงดันที่ด้านรองไม่สอดคล้องกัน ทำให้เกิดกระแสวน ความสูญเสียเพิ่มขึ้น และประสิทธิภาพลดลง

• กลุ่มการเชื่อมต่อเหมือนกัน: ประเภทการเชื่อมต่อ (เช่น Y/Δ, Δ/Y ฯลฯ) ของหม้อแปลงสามเฟสต้องเหมือนกัน กลุ่มการเชื่อมต่อที่แตกต่างกันอาจทำให้เกิดความแตกต่างของเฟส ทำให้เกิดกระแสวนหรือการกระจายพลังงานไม่สม่ำเสมอ

• ความต้านทานทางไฟฟ้าสั้นใกล้เคียงกัน: ความต้านทานทางไฟฟ้าสั้นของหม้อแปลงที่ทำงานแบบขนานควรใกล้เคียงกันมากที่สุด หากมีความแตกต่างของความต้านทานทางไฟฟ้าสั้นอย่างมาก การกระจายโหลดจะไม่สม่ำเสมอ ทำให้หม้อแปลงหนึ่งอาจโหลดเกิน ในขณะที่อีกตัวยังโหลดไม่เต็ม

• ความถี่เดียวกัน: หม้อแปลงต้องทำงานที่ความถี่เดียวกัน ซึ่งโดยทั่วไปจะได้รับการรับประกันจากการเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าเดียวกัน

2. ผลของการทำงานแบบขนาน

a. ความจุเพิ่มขึ้น

ความจุรวม: เมื่อมีหลายหม้อแปลงทำงานแบบขนาน ความจุรวมของระบบคือผลรวมของความจุของหม้อแปลงแต่ละตัว เช่น หม้อแปลง 500 kVA สองตัวที่ทำงานแบบขนานจะให้ความจุรวม 1000 kVA ทำให้ระบบสามารถรองรับความต้องการโหลดที่ใหญ่ขึ้นได้

b. การกระจายโหลด

การกระจายโหลดอย่างเหมาะสม: ในสถานการณ์ที่เหมาะสม ที่หม้อแปลงที่ทำงานแบบขนานทั้งหมดปฏิบัติตามเงื่อนไขดังกล่าว (โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีความต้านทานทางไฟฟ้าสั้นที่ใกล้เคียงกัน) โหลดจะถูกกระจายอย่างสม่ำเสมอระหว่างหม้อแปลง แต่ละหม้อแปลงจะแบ่งปันกระแสโหลดอย่างเท่าเทียมกัน ทำให้ระบบทำงานอย่างมั่นคง

การกระจายโหลดที่ไม่เหมาะสม: หากความต้านทานทางไฟฟ้าสั้นของหม้อแปลงแตกต่างกัน การกระจายโหลดจะไม่สม่ำเสมอ หม้อแปลงที่มีความต้านทานทางไฟฟ้าสั้นต่ำจะแบ่งปันโหลดมากขึ้น ในขณะที่หม้อแปลงที่มีความต้านทานทางไฟฟ้าสั้นสูงจะแบ่งปันโหลดน้อยลง การกระจายโหลดที่ไม่สม่ำเสมออาจทำให้หม้อแปลงบางตัวโหลดเกิน ส่งผลกระทบต่อความเชื่อถือได้และความยาวชีวิตของระบบ

c. กระแสวน

การสร้างกระแสวน: หากหม้อแปลงที่ทำงานแบบขนานไม่ปฏิบัติตามเงื่อนไขดังกล่าว (เช่น อัตราส่วนจำนวนรอบที่แตกต่างกัน กลุ่มการเชื่อมต่อ หรือความต้านทานทางไฟฟ้าสั้น) อาจเกิดกระแสวนระหว่างหม้อแปลง กระแสวนหมายถึงการไหลของกระแสระหว่างหม้อแปลงในกรณีที่ไม่มีโหลดภายนอก กระแสวนเพิ่มความสูญเสียของระบบและอาจทำให้หม้อแปลงร้อนเกินไป ลดความยาวชีวิตของหม้อแปลง

ผลกระทบของกระแสวน: กระแสวนที่เกิดขึ้นลดความจุเอาต์พุตที่มีประสิทธิภาพของหม้อแปลง เพราะส่วนหนึ่งของกระแสใช้สำหรับการไหลภายในแทนที่จะส่งไปยังโหลด นอกจากนี้ กระแสวนยังทำให้หม้อแปลงร้อนขึ้น เพิ่มความเสี่ยงของการเสียหาย

d. ความเชื่อถือได้ที่เพิ่มขึ้น

ความเหลื่อมล้ำ: การทำงานแบบขนานของหม้อแปลงให้ความเหลื่อมล้ำ ถ้าหม้อแปลงหนึ่งล้มเหลวหรือต้องการบำรุงรักษา หม้อแปลงอื่น ๆ ยังสามารถส่งพลังงานต่อไปได้ ทำให้ระบบทำงานอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเพิ่มความเชื่อถือได้และความพร้อมใช้งานของระบบไฟฟ้า

e. ความคุ้มค่าทางค่าใช้จ่าย

การขยายตัวที่ยืดหยุ่น: โดยการทำงานแบบขนาน ความจุของระบบสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนหม้อแปลงเดิม เป็นโซลูชันที่คุ้มค่าสำหรับการขยายระบบไฟฟ้าอย่างค่อยเป็นค่อยไป

ความจุสำรอง: หม้อแปลงที่ทำงานแบบขนานสามารถให้ความจุสำรองได้ ในภาวะปกติ หม้อแปลงทั้งหมดแบ่งปันโหลด แต่หากหม้อแปลงหนึ่งล้มเหลว หม้อแปลงอื่น ๆ สามารถรับโหลดเพิ่มเติมได้ชั่วคราว หลีกเลี่ยงการหยุดชะงักของระบบ

3. ข้อพิจารณาในการทำงานแบบขนาน

a. อุปกรณ์ป้องกัน

การป้องกันแบบifferential: เพื่อป้องกันกระแสวนหรือสภาพผิดปกติอื่น ๆ ระหว่างการทำงานแบบขนาน ควรมีการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันแบบifferential ซึ่งตรวจจับความแตกต่างของกระแสระหว่างหม้อแปลงและสามารถแยกหม้อแปลงที่เสียหายออกจากระบบอย่างรวดเร็วเพื่อป้องกันระบบ

b. การตรวจสอบและการควบคุม

• การตรวจสอบโหลด: หม้อแปลงที่ทำงานแบบขนานควรมีอุปกรณ์ตรวจสอบโหลดเพื่อติดตามโหลดของแต่ละหม้อแปลงอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้แน่ใจว่าโหลดกระจายอย่างสม่ำเสมอ ถ้าตรวจพบการกระจายโหลดไม่สม่ำเสมอ ควรปรับปรุงอย่างทันท่วงที

• การตรวจสอบอุณหภูมิ: เนื่องจากการทำงานแบบขนานอาจทำให้หม้อแปลงบางตัวโหลดเกิน จึงสำคัญที่จะต้องตรวจสอบอุณหภูมิของหม้อแปลงเพื่อป้องกันการร้อนเกินและเสียหาย

c. การบำรุงรักษาและการตรวจสอบ

• การตรวจสอบประจำ: หม้อแปลงที่ทำงานแบบขนานควรมีการตรวจสอบและบำรุงรักษาระยะเวลา เพื่อให้แน่ใจว่าทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษในการตรวจสอบความต้านทานทางไฟฟ้าสั้น กลุ่มการเชื่อมต่อ และพารามิเตอร์อื่น ๆ เพื่อให้แน่ใจว่าพวกมันยังคงสอดคล้องกับการทำงานแบบขนาน

• การแยกความผิดพลาด: ถ้าหม้อแปลงหนึ่งล้มเหลว ควรแยกออกจากระบบทันทีเพื่อป้องกันไม่ให้ส่งผลกระทบต่อการทำงานของหม้อแปลงอื่น ๆ

4. สรุป

การทำงานแบบขนานของหม้อแปลงสามเฟสสามารถเพิ่มความจุ ความเชื่อถือได้ และความยืดหยุ่นของระบบอย่างมาก แต่ต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขอย่างเคร่งครัด เช่น แรงดันจัดอันดับ เท่ากัน อัตราส่วนจำนวนรอบ กลุ่มการเชื่อมต่อ และความต้านทานทางไฟฟ้าสั้น ถ้าเงื่อนไขเหล่านี้ได้รับการปฏิบัติ โหลดจะถูกกระจายอย่างสม่ำเสมอระหว่างหม้อแปลง และระบบจะทำงานอย่างมั่นคง แต่ถ้าเงื่อนไขเหล่านี้ไม่ได้รับการปฏิบัติ จะเกิดปัญหา เช่น กระแสวนและการกระจายโหลดไม่สม่ำเสมอ ซึ่งส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพและความปลอดภัยของระบบ

การทำงานแบบขนานยังให้ความเหลื่อมล้ำ ทำให้ระบบสามารถทำงานต่อไปได้แม้ว่าหม้อแปลงหนึ่งจะล้มเหลว และเป็นโซลูชันที่คุ้มค่าสำหรับการขยายระบบอย่างค่อยเป็นค่อยไป