การวิเคราะห์กรณีไฟไหม้หม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่ 4 กรณี

กรณีที่หนึ่ง

เมื่อวันที่ 1 สิงหาคม 2016 หม้อแปลงไฟฟ้าขนาด 50kVA ที่สถานีจ่ายไฟฟ้าเกิดการพุ่งน้ำมันอย่างกะทันหันขณะทำงาน ตามด้วยการเผาไหม้และทำลายฟิวส์แรงดันสูง การทดสอบฉนวนพบว่ามีค่าความต้านทานเป็นศูนย์เมกะโอห์มจากขั้วต่ำลงสู่พื้น ตรวจสอบภายในพบว่าความเสียหายของฉนวนขดลวดแรงดันต่ำทำให้เกิดวงจรป้อนกลับ การวิเคราะห์ระบุสาเหตุหลักของการชำรุดของหม้อแปลงไฟฟ้าครั้งนี้ได้แก่:

การโหลดเกิน: การจัดการโหลดเป็นจุดอ่อนที่สถานีจ่ายไฟฟ้าระดับฐานราก ในอดีตการพัฒนาไม่ได้วางแผนไว้ เมื่อก่อนการเผาไหม้ของหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นเรื่องปกติในช่วงเทศกาลตรุษจีน ฤดูกาลเพาะปลูก และช่วงแล้งที่ต้องการการชลประทาน แม้ว่าจะมีระบบการจัดการแล้ว แต่ความสามารถในการจัดการของช่างไฟฟ้าในชนบทยังต้องปรับปรุง โหลดไฟฟ้าในชนบทเติบโตอย่างรวดเร็ว มีรูปแบบตามฤดูกาลอย่างชัดเจน และขาดการจัดการที่วางแผนไว้ การโหลดเกินระยะยาวทำให้หม้อแปลงไฟฟ้าเผาไหม้ นอกจากนี้ รายได้ของเกษตรกรเพิ่มขึ้นอย่างมาก โหลดจากเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และอุตสาหกรรมแปรรูปที่มีฐานอยู่ในครัวเรือนพัฒนาอย่างรวดเร็ว ทำให้โหลดไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างมาก แม้ว่าการลงทุนในอุปกรณ์กระจายไฟฟ้าจะมีอยู่มาก แต่เนื่องจากเงินทุนจำกัด ทำให้การเปลี่ยนหม้อแปลงไฟฟ้าตามความต้องการโหลดไม่สามารถตามทัน ทำให้หม้อแปลงไฟฟ้าเผาไหม้จากการโหลดเกิน

นอกจากนี้ โหลดไฟฟ้าในชนบทยากต่อการจัดการ และความตระหนักรู้ในการใช้ไฟฟ้าที่วางแผนไว้ยังไม่แข็งแกร่ง ในช่วงเวลาโหลดสูง เช่น ช่วงการชลประทาน ฤดูกาลเพาะปลูก และช่วงเย็น การแข่งขันในการใช้ไฟฟ้าเป็นปัญหา ทำให้หม้อแปลงไฟฟ้าเผาไหม้

การโหลดไม่สมดุลสามเฟส: เมื่อมีโหลดไม่สมดุลสามเฟส จะเกิดกระแสไฟฟ้าไม่สมมาตรสามเฟส ทำให้มีกระแสไฟฟ้าลำดับศูนย์ในสายกลาง กระแสไฟฟ้าลำดับศูนย์นี้สร้างฟลักซ์แม่เหล็กลำดับศูนย์ในขดลวดหม้อแปลงไฟฟ้า ทำให้ศักย์ศูนย์เปลี่ยนตำแหน่ง เฟสที่มีกระแสมากกว่าจะโหลดเกิน ทำลายฉนวนขดลวด ในขณะที่เฟสที่มีกระแสน้อยกว่าไม่สามารถถึงกำลังส่งที่กำหนดได้ ลดประสิทธิภาพการส่งออกของหม้อแปลงไฟฟ้า การเชื่อมต่อที่ไม่ดีที่ขั้วลำดับต่ำและขั้วกลางของหม้อแปลงไฟฟ้าที่โหลดเกินสามารถทำให้เกิดความร้อน การเสื่อมสภาพและการเปลี่ยนรูปของยางและแหวนน้ำมัน ทำให้น้ำมันรั่วไหลและขั้วไฟฟ้าไหม้

ความผิดพลาดทางวงจรป้อนกลับ: ไม่ว่าจะเป็นวงจรป้อนกลับระหว่างเฟสเดียวหรือวงจรป้อนกลับระหว่างเฟส ความต้านทานเล็กน้อยของขดลวดแรงดันต่ำของหม้อแปลงไฟฟ้าทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าป้อนกลับที่สูงมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับวงจรป้อนกลับที่ใกล้เคียง กระแสไฟฟ้าผิดพลาดสามารถสูงถึง 20 เท่าของกระแสไฟฟ้าที่กำหนดของหม้อแปลงไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าป้อนกลับที่ทรงพลังนี้สร้างแรงกระแทกแม่เหล็กไฟฟ้าและความร้อนที่ทำลายหม้อแปลงไฟฟ้า ทำให้วงจรป้อนกลับเป็นโหมดการชำรุดที่ทำลายมากที่สุดสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้า

สาเหตุหลักของการผิดพลาดทางวงจรป้อนกลับรวมถึง:

• ระยะปลอดภัยของสายไฟฟ้าแรงดันต่ำไม่เพียงพอ ทำให้ต้นไม้ที่ล้มหรือรถชนเสาไฟฟ้าทำให้เกิดวงจรป้อนกลับ

• การติดตั้ง การดำเนินงาน หรือการบำรุงรักษาสวิตช์ไฟฟ้าแรงดันต่ำไม่เหมาะสม ทำให้เกิดวงจรป้อนกลับที่ขั้วสวิตช์

• การติดตั้งไม่ดีหรือการบำรุงรักษาไม่เพียงพอของกล่องวัดไฟฟ้าแรงดันต่ำที่ติดตั้งบนหม้อแปลงไฟฟ้า ทำให้เกิดวงจรป้อนกลับที่ใกล้เคียง

มาตรการ:

• กำหนดขนาดฟิวส์แรงดันต่ำให้เหมาะสม เพื่อให้ละลายเมื่อกระแสไฟฟ้าแรงดันต่ำเกินกว่ากระแสไฟฟ้าที่กำหนดของหม้อแปลงไฟฟ้า ปกป้องหม้อแปลงไฟฟ้า ขนาดฟิวส์แรงดันต่ำควรเป็น 1.5 เท่าของกำลังส่งของหม้อแปลงไฟฟ้า

• วัดโหลดของหม้อแปลงไฟฟ้าในช่วงเวลาที่มีความต้องการสูง และเปลี่ยนหม้อแปลงไฟฟ้าที่โหลดเกินอย่างทันท่วงที

• เสริมการดำเนินงานและการบำรุงรักษาโดยการเปลี่ยนฉนวนที่แตก ทำความสะอาดทางเดินสายไฟฟ้า และป้องกันวงจรป้อนกลับระหว่างเฟส เพื่อปกป้องหม้อแปลงไฟฟ้า

กรณีที่สอง

ในปี 2015 สำนักงานไฟฟ้าประสบปัญหาการเผาไหม้ของหม้อแปลงไฟฟ้า 32 ตัว ส่วนใหญ่ผลิตโดยผู้ผลิตเดียวกัน หลังจากตรวจสอบแกนและตัวอย่างน้ำมันอย่างละเอียด พบว่า 80% ของตัวอย่างน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้ามีน้ำปนอยู่ การวิเคราะห์เพิ่มเติมพบว่าท่อเติมน้ำมันของคอนเซอร์วาเตอร์บนหม้อแปลงไฟฟ้าเหล่านี้มีการปิดผนึกไม่ดี ในช่วงฝนตก น้ำจะสะสมในท่อเป็นเวลานานและค่อยๆ ซึมเข้าไปในหม้อแปลงไฟฟ้า นานวันเข้า ปริมาณน้ำในน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ลดสมบัติการฉนวนและทำให้หม้อแปลงไฟฟ้าชำรุด

มาตรการ:

• ติดตั้งถ้วยโลหะเหนือท่อเติมน้ำมันเพื่อแยกออกจากน้ำโดยตรง หลังจากติดตั้งถ้วยเหล่านี้บนหม้อแปลงไฟฟ้าประเภทนี้ทั้งหมด จำนวนการเผาไหม้ลดลงอย่างมาก

• ทำการทดสอบตัวอย่างน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้าประจำปี และเปลี่ยนน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้าทันทีเมื่อผลทดสอบไม่เป็นที่พอใจ

กรณีที่สาม

ในปี 2018 หม้อแปลงไฟฟ้าที่สถานีจ่ายไฟฟ้าเผาไหม้ในวันที่อากาศแจ่มใสและโหลดไม่หนัก ตรวจสอบภายในพบจุดอาร์คชัดเจนบนขดลวดแรงดันสูง ซึ่งเกิดจากฉนวนไม่ดีทำให้เกิดวงจรป้อนกลับ

การวิเคราะห์: การล้มเหลวของหม้อแปลงประเภทนี้ขาดปัจจัยภายนอกที่ชัดเจน ทำให้ยากต่อการระบุสาเหตุโดยไม่ตรวจสอบแกนกลาง ความล้มเหลวส่วนใหญ่เกิดขึ้นเนื่องจากประสิทธิภาพฉนวนของหม้อแปลงลดลงจากการทำงานในระยะยาว และไม่มีมาตรการที่เหมาะสมอย่างทันท่วงที สุดท้ายฉนวนจะไม่สามารถตอบสนองต่อความต้องการในการทำงาน ทำให้หม้อแปลงไหม้

มาตรการ:

• ทำการทดสอบความต้านทานฉนวนประจำปีสำหรับหม้อแปลงจำหน่าย บันทึกผล และวิเคราะห์แนวโน้ม ควรเปลี่ยนหม้อแปลงเมื่อค่าฉนวนต่ำกว่าที่กำหนดเพื่อป้องกันการไหม้

• ตรวจสอบฉนวนของหม้อแปลงที่ตั้งอยู่ในพื้นที่ที่มีฟ้าผ่าเป็นประจำ เพื่อป้องกันความล้มเหลวจากการเสื่อมสภาพของฉนวน

กรณีที่สี่

เมื่อวันที่ 6 กรกฎาคม 2017 ในระหว่างพายุฟ้าผ่า หม้อแปลงที่ตั้งอยู่บนยอดเขาของสถานีจ่ายไฟได้เผชิญกับการไหม้ของฟิวส์แรงดันสูงและน้ำมันกระเด็นออก ผลทดสอบฉนวนแสดงค่าศูนย์เมกะโอห์มจากแรงดันสูงถึงพื้น ซึ่งบ่งบอกถึงความเสียหายของหม้อแปลง

การวิเคราะห์: สาเหตุของการล้มเหลวของหม้อแปลงครั้งนี้คือแรงดันเกินที่เกิดจากฟ้าผ่า ทำให้ฉนวนของหม้อแปลงแตก เกิดวงจรลัดวงจร

มาตรการ:

• ปรับปรุงความต้านทานต่อพื้นของหลอดป้องกันฟ้าผ่าของหม้อแปลง เพื่อรักษาค่าให้อยู่ในขอบเขตที่เหมาะสม

• ทำการทดสอบฉนวนประจำปีสำหรับหลอดป้องกันฟ้าผ่าทั้งแรงดันสูงและต่ำของหม้อแปลงจำหน่าย ควรเปลี่ยนหลอดที่ไม่ผ่านมาตรฐานทันที

การเสริมสร้างการจัดการบุคลากรเพื่อป้องกันอุบัติเหตุ

สภาพการทำงานของหม้อแปลงจำหน่ายมีความเกี่ยวข้องอย่างแยกไม่ออกกับคุณภาพการจัดการ ด้วยการจัดการอย่างรอบคอบ สามารถป้องกันการไหม้ของหม้อแปลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ

• เข้าใจสภาพโหลดของแต่ละพื้นที่หม้อแปลง: บุคลากรจัดการไฟฟ้าควรประเมินโหลดของผู้ใช้เป็นประจำ ตรวจสอบทั้งการเพิ่มขึ้นของเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านและการขยายตัวของโรงงานและเหมือง การเพิ่มเครื่องจักร และการเพิ่มอุปกรณ์ทำความร้อน/เย็น ข้อมูลเหล่านี้สามารถรวบรวมได้จากการอ่านมิเตอร์และการสำรวจภาคสนามเป็นประจำ

• สรุปประสบการณ์และบทเรียนในอดีต: เข้าใจรูปแบบการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศตามฤดูกาลที่กระทบต่ออุปกรณ์ ปรับปรุงและแก้ไขจุดอ่อนและอันตรายที่ปรากฏในช่วงภัยธรรมชาติ โดยดำเนินมาตรการป้องกันที่เฉพาะเจาะจง เช่น ปรับการป้องกันโหลดเกินของหม้อแปลงตามสภาพจริง เพื่อเพิ่มความสามารถในการทนทานต่อภัยธรรมชาติของอุปกรณ์

• ทำการวิเคราะห์และคาดการณ์โหลดอย่างเชิงรุก: ใช้ข้อมูลที่ได้จากสองข้อแรก ทำการคาดการณ์โหลดอย่างวิทยาศาสตร์ และดำเนินการปรับปรุงที่เหมาะสม รวมถึงการแก้ไขสายไฟ การกระจายโหลด และการเพิ่มกำลังการผลิตของหม้อแปลง ทำการตรวจสอบอุปกรณ์อย่างเข้มข้นในช่วงพายุลม พายุหิมะ ฝนแข็ง และช่วงอากาศหนาวจัด เพื่อป้องกันความล้มเหลวและเพิ่มความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ ลดการไหม้ของหม้อแปลง

• เน้นความรับผิดชอบของพนักงาน: ก่อนอื่น ควรมีความตระหนักในการบริการที่มุ่งเน้นผู้ใช้และรับประกันความมั่นคงของแรงดันไฟฟ้า พนักงานควรเชี่ยวชาญในการตรวจจับอันตรายและรับฟังคำติชมจากผู้ใช้ แก้ไขปัญหาอย่างรวดเร็วโดยไม่ล่าช้า ไม่ควรปฏิบัติงานโดยมีปัญหาหรือข้อผิดพลาดที่ทราบอยู่ ควรมีการเปลี่ยนแปลงจากการตอบสนองอย่างพาสซีฟไปสู่การดำเนินการอย่างเชิงรุก และจากการดำเนินการแบบปกติไปสู่การดำเนินการอย่างสร้างสรรค์ ประการที่สอง ต้องบังคับใช้ความรับผิดชอบ หากไม่มีกลไกความรับผิดชอบ ความรับผิดชอบและกฎระเบียบจะไร้ความหมาย ต้องบังคับใช้ความรับผิดชอบอย่างเข้มงวดกับพนักงานที่ละเว้นหน้าที่ ใช้อำนาจเพื่อประโยชน์ส่วนตัว ทำงานอย่างประมาท หรือไม่สามารถดำเนินการตามมาตรการอย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้ปัญหาของผู้ใช้ไม่ได้รับการแก้ไข อันตรายไม่ได้รับการแก้ไข และอุปกรณ์เสียหาย ด้วยการรวมความรับผิดชอบและการบังคับใช้ความรับผิดชอบอย่างเข้มงวด จะสามารถเพิ่มความรับผิดชอบในการทำงาน ประสิทธิภาพการดำเนินการ และประสิทธิภาพในการดำเนินการ ให้บริการที่ดีขึ้นแก่ผู้ใช้ ป้องกันอุบัติเหตุที่เกิดจากมนุษย์ และรักษาความสมบูรณ์ในการทำงานของอุปกรณ์

สรุป

สรุปแล้ว หม้อแปลงไฟฟ้าสามารถล้มเหลวได้จากหลายสาเหตุในการทำงาน แต่ด้วยการจัดการและบำรุงรักษาที่เข้มงวด ความล้มเหลวที่เกิดจากมนุษย์สามารถลดลงได้อย่างมาก ซึ่งช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือในการจ่ายไฟฟ้าและลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาสำหรับบริษัทไฟฟ้า ประโยชน์ทั้งสำหรับองค์กรและผู้ใช้ นี่แสดงให้เห็นถึงความสำคัญทางปฏิบัติอย่างมากของการวิเคราะห์ความล้มเหลวของหม้อแปลงและการดำเนินมาตรการป้องกันที่เหมาะสม