ทำไมหม้อแปลงแรงดันจึงมักจะระเบิด

ปัญหาเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้าสูงเกินและกระแสไฟฟ้าสูงเกิน

• แรงดันไฟฟ้าสูงเกินจากการเกิดเฟอร์โรเรโซแนนซ์: ในระบบที่มีจุดกลางไม่ได้ต่อกราวด์อย่างมีประสิทธิภาพ เครื่องมือเช่น หม้อแปลงไฟฟ้า หม้อแปลงแรงดัน และคอยล์ลดอาร์คอาจอิ่มตัว ทำให้เกิดเฟอร์โรเรโซแนนซ์ แรงดันไฟฟ้าสูงเกินที่เกิดขึ้นสามารถเพิ่มกระแสไฟฟ้าที่ใช้ในการกระตุ้นของหม้อแปลงแรงดันได้หลายสิบเท่า การทำงานภายใต้แรงดันและกระแสไฟฟ้าที่สูงเป็นเวลานานจะทำให้อุณหภูมิของหม้อแปลงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว การระเหิดของวัสดุฉนวนทำให้ความดันภายในเพิ่มขึ้น ส่งผลให้เกิดการระเบิด เช่น สถานการณ์นี้พบได้บ่อยในระบบ 6-35kV

• แรงดันไฟฟ้าสูงเกินจากการเปลี่ยนแปลงสวิตช์: การทำงานของสวิตช์ภายในระบบหรือการเกิดอุบัติเหตุทำให้สถานะของระบบไฟฟ้าเปลี่ยนแปลง ทำให้เกิดการสั่นสะเทือน การแลกเปลี่ยนและการกระจายพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าภายใน ซึ่งทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าสูงเกินจากการเปลี่ยนแปลงสวิตช์ ตัวอย่างเช่น แรงดันไฟฟ้าสูงเกินจากการต่อกราวด์แบบอาร์คในระบบที่มีจุดกลางไม่ได้ต่อกราวด์อย่างมั่นคง และแรงดันไฟฟ้าสูงเกินจากการปิดสวิตช์ของสายไฟที่ไม่มีโหลดหรือโหลดแบบคาปาซิทีฟ เมื่อทำการเปลี่ยนแปลงคอนเดนเซอร์ แรงดันไฟฟ้าสูงเกินที่ค่อนข้างสูงอาจเกิดขึ้น โดยเฉพาะเมื่อสวิตช์เกิดการเผาไหม้ใหม่ระหว่างการถอดคอนเดนเซอร์ แรงดันไฟฟ้าสูงเกินที่เกินกว่าสามเท่าของแรงดันระบบอาจเกิดขึ้น และแรงดันไฟฟ้าระหว่างเฟสเมื่อมีการเผาไหม้สองเฟสอาจสูงถึงมากกว่าหกเท่าของแรงดันระบบ ซึ่งอาจทำให้เกิดการลัดวงจรระหว่างวงจรหม้อแปลงแรงดัน ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสูงเกิน และการระเหิดของวัสดุฉนวนอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้เกิดการระเบิด

• แรงดันไฟฟ้าสูงเกินจากฟ้าผ่า: หากอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าไม่สมบูรณ์ แรงดันไฟฟ้าสูงที่เกิดจากฟ้าผ่าที่กระทบกับหม้อแปลงแรงดันอาจทำให้วัสดุฉนวนแตก และทำให้เกิดการระเบิด

• แรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าสูงเกินในระยะยาวแต่ค่าต่ำ: เนื่องจากเรโซแนนซ์หรือสาเหตุอื่น ๆ แม้ว่าแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าสูงเกินที่หม้อแปลงแรงดันต้องทนทานมีค่าต่ำ แต่ระยะเวลาที่ทนทานนาน ปริมาณพลังงานไฟฟ้าจำนวนมากจะถูกแปลงเป็นความร้อน ทำให้หม้อแปลงร้อนอย่างต่อเนื่อง เมื่อความร้อนสะสมถึงระดับหนึ่ง กระดาษฉนวนและวัสดุฉนวนจะระเหิด เนื่องจากพื้นที่ภายในของหม้อแปลงแบบแห้งมีจำกัด เมื่อความดันเพิ่มขึ้นถึงระดับหนึ่ง จะเกิดการระเบิด

• กระแสไฟฟ้าสูงเกินที่เกิดจากแรงดันไฟฟ้าสูงเกินในระยะสั้นแต่ค่าสูง: แรงดันไฟฟ้าสูงเกินที่มีค่าสูงพอจะทำให้เกิดการลัดวงจรระหว่างวงจรภายในหม้อแปลง ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสูงเกินที่ค่อนข้างสูง ทำให้วัสดุฉนวนระเหิดอย่างรวดเร็วและทำให้เกิดการระเบิดอย่างรุนแรง

ปัญหาเกี่ยวกับฉนวน

• การเสื่อมสภาพของฉนวน: หากหม้อแปลงแรงดันถูกใช้งานมาเป็นเวลานานหรือทำงานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิสูง ความชื้นสูง และมลภาวะ วัสดุฉนวนจะค่อยๆ เสื่อมสภาพและเสื่อมคุณภาพ ทำให้คุณสมบัติการฉนวนลดลง ทำให้เกิดการลัดวงจรภายในและทำให้เกิดการระเบิด

• ปัญหาคุณภาพของฉนวน: ระหว่างกระบวนการผลิต หากมีปัญหาเช่น การห่อฉนวนที่ไม่เหมาะสมหรือการปฏิบัติการฉนวนที่ไม่ถูกต้อง หม้อแปลงแรงดันจะมีจุดอ่อนในฉนวน ในระหว่างการทำงาน จุดอ่อนเหล่านี้อาจแตกเมื่ออยู่ภายใต้แรงดันไฟฟ้าสูง ทำให้เกิดการลัดวงจรของวงจรและทำให้เกิดการระเบิด

• การเข้าของความชื้น: หากหม้อแปลงแรงดันถูกวางไว้ในสภาพแวดล้อมที่ชื้นและไอน้ำเข้าไปในอุปกรณ์ จะทำให้คุณสมบัติการฉนวนลดลง เพิ่มความเสี่ยงของการแตกของฉนวนและอาจทำให้เกิดการระเบิด

ปัญหาเกี่ยวกับอุปกรณ์และการใช้งาน

• ปัญหาคุณภาพของผลิตภัณฑ์: สำหรับหม้อแปลงแรงดันบางตัว เนื่องจากการออกแบบที่ไม่เหมาะสม คุณภาพวัสดุที่ไม่ดี หรือกระบวนการขดลวดที่ไม่มาตรฐาน อาจทำให้เกิดความร้อนสูงเกินในระหว่างการทำงาน ทำให้วัสดุฉนวนถูกสัมผัสกับความร้อนสูงเป็นเวลานาน ทำให้การเสื่อมสภาพของฉนวนเร็วขึ้นและอาจทำให้แตก นอกจากนี้ อาจเกิดการลัดวงจรระหว่างวงจรหลัก ทำให้กระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและเกิดการอิ่มตัวของสนามแม่เหล็ก ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าสูงเกินจากการเรโซแนนซ์ และสุดท้ายทำให้เกิดการระเบิด

• การลัดวงจรทางด้านรอง: การลัดวงจรทางด้านรองของหม้อแปลงแรงดันจะทำให้กระแสไฟฟ้าทางด้านรองเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ตามหลักการของแรงดันเหนี่ยวนำ กระแสไฟฟ้าที่ค่อนข้างสูงจะเกิดขึ้นทางด้านหลัก ทำให้เกิดความร้อนสูงเกินในวงจรและทำลายฉนวน ทำให้เกิดการระเบิด นอกจากนี้ การต่อสายด้านรองที่ไม่ถูกต้อง เช่น การลัดวงจรทางด้านรองของหม้อแปลงแรงดันโดยไม่ตั้งใจ จะทำให้กระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดความเสียหายจากการความร้อนสูงเกินและทำให้เกิดการระเบิด

• การทำงานที่โหลดเกิน: เมื่อหม้อแปลงแรงดันทำงานในสถานะโหลดเกินเป็นเวลานาน จะทำให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์และเพิ่มความเสี่ยงของการระเบิด

• ผลกระทบจากภายนอก: ผลกระทบที่เกิดขึ้นโดยไม่คาดคิดจากภายนอกอาจทำให้โครงสร้างภายในของหม้อแปลงแรงดันเสียหายและทำลายฉนวน ทำให้เกิดความผิดปกติหรือทำให้เกิดการระเบิด

ปัญหาเกี่ยวกับการดำเนินงาน การบำรุงรักษา และการบริหารจัดการ

• ขาดการบำรุงรักษาและการบริหารจัดการ: หากไม่ทำการตรวจสอบ บำรุงรักษา และซ่อมแซมหม้อแปลงแรงดันเป็นประจำ อาจไม่สามารถตรวจพบปัญหาที่เป็นอันตราย เช่น การเสื่อมสภาพของฉนวนและการต่อสายที่คลายตัวได้ทันท่วงที การสะสมของปัญหาเหล่านี้ในระยะยาวอาจทำให้เกิดอุบัติเหตุการระเบิด

• ทักษะของผู้ปฏิบัติงานไม่เพียงพอ: หากผู้ปฏิบัติงานขาดความรู้ทางวิชาชีพและปฏิบัติงานผิดพลาด เช่น การต่อสายที่ไม่ถูกต้องระหว่างการทดสอบ (เมื่อทำการทดสอบคุณสมบัติการกระตุ้นของหม้อแปลงแรงดันที่ต่อกราวด์ ปลาย n ไม่ได้ต่อกราวด์) อาจทำให้ฉนวนของหม้อแปลงเสียหาย ส่งผลต่ออายุการใช้งานและเพิ่มโอกาสของการระเบิด