การปรับแต่งวิธีการต่อพื้นดินสำหรับแกนและคลัมป์ของหม้อแปลงไฟฟ้า

มาตรการป้องกันการต่อกราวนด์ของหม้อแปลงแบ่งออกเป็นสองประเภท: ประเภทแรกคือการต่อกราวนด์ที่จุดกลางของหม้อแปลง วิธีการป้องกันนี้ช่วยป้องกันการเลื่อนของแรงดันที่จุดกลางที่เกิดจากความไม่สมดุลของโหลดสามเฟสระหว่างการทำงานของหม้อแปลง ทำให้เครื่องมือป้องกันสามารถทำงานได้อย่างรวดเร็วและลดกระแสไฟฟ้าลัดวงจร นี่ถือเป็นการต่อกราวนด์เพื่อการใช้งานสำหรับหม้อแปลง วิธีการที่สองคือการต่อกราวนด์แกนเหล็กและหนีบ

การป้องกันนี้ช่วยป้องกันแรงดันเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของแกนเหล็กและหนีบเนื่องจากสนามแม่เหล็กภายในระหว่างการทำงาน ซึ่งอาจนำไปสู่ความผิดพลาดจากการปล่อยประจุบางส่วน นี่ถือเป็นการต่อกราวนด์เพื่อการป้องกันสำหรับหม้อแปลง เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของหม้อแปลงปลอดภัยและเชื่อถือได้ บทความนี้วิเคราะห์และปรับปรุงวิธีการต่อกราวนด์โดยเฉพาะสำหรับแกนเหล็กและหนีบของหม้อแปลง

1.ความสำคัญของการต่อกราวนด์แกนเหล็กและหนีบ

ส่วนประกอบหลักภายในของหม้อแปลงประกอบด้วย: ขดลวด, แกนเหล็ก, และหนีบ ขดลวดสร้างวงจรไฟฟ้าของหม้อแปลง, แกนเหล็กประกอบเป็นวงจรแม่เหล็ก, และหนีบใช้เพื่อยึดขดลวดและแผ่นเหล็กซิลิกอน เมื่อทำงานปกติ ขดลวดหลักและขดลวดรองจะสร้างสนามแม่เหล็กเมื่อมีกระแสไหลผ่าน ในสภาพแวดล้อมแม่เหล็กนี้ แรงดันเหนี่ยวนำจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของแกนเหล็กและหนีบ

เมื่อความแรงของสนามแม่เหล็กเพิ่มขึ้น ฟลักซ์แม่เหล็กจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น ทำให้แรงดันเหนี่ยวนำเพิ่มขึ้นตามลำดับ เนื่องจากการกระจายตัวของสนามแม่เหล็กไม่เท่ากัน แรงดันเหนี่ยวนำที่ไม่สม่ำเสมอจะสร้างความต่างศักย์ ทำให้เกิดการปล่อยประจุอย่างต่อเนื่องบนพื้นผิวของแกนเหล็กและหนีบ ส่งผลให้เกิดความผิดพลาดภายในหม้อแปลง แรงดันที่ทำให้เกิดความผิดพลาดจากการปล่อยประจุภายในหม้อแปลงนี้เรียกว่า "แรงดันลอย" ดังนั้น ในการทำงาน แกนเหล็กและหนีบของหม้อแปลงต้องต่อกราวนด์ที่จุดเดียวเพื่อลดและกำจัดแรงดันเหนี่ยวนำ

เมื่อต่อกราวนด์แกนเหล็กและหนีบของหม้อแปลง ควรต่อที่จุดเดียวเพื่อป้องกันการเกิดกระแสวนระหว่างแกนเหล็กและหนีบ หากมีจุดต่อกราวนด์มากกว่าหนึ่งจุด ความต่างศักย์จะทำให้เกิดกระแสวนระหว่างแกนเหล็กและหนีบ ส่งผลให้อุณหภูมิภายในหม้อแปลงเพิ่มขึ้นผิดปกติ ซึ่งทำลายฉนวนแข็งภายในและเร่งการเสื่อมสภาพของน้ำมันฉนวน ส่งผลกระทบต่ออายุการใช้งานปกติของหม้อแปลง

2. วิธีการต่อกราวนด์แกนเหล็กและหนีบและการปรับปรุงวิธีการ

ในการออกแบบหม้อแปลงปัจจุบันของจีน การต่อกราวนด์แกนเหล็กและหนีบโดยทั่วไปจะทำผ่านการเชื่อมต่อผ่านปลอกขนาดเล็กหรือสลักเกลียวฉนวนไปยังภายนอกถังหม้อแปลงก่อนต่อกราวนด์ วิธีการต่อกราวนด์นี้แบ่งออกเป็นสองวิธี:

วิธีการต่อกราวนด์แบบแรก (รูปที่ 1) เชื่อมต่อแกนเหล็กและหนีบผ่านปลอกหรือสลักเกลียวฉนวน จากนั้นเชื่อมต่อตรงกันแล้วต่อกราวนด์ ในการทำงานปกติของหม้อแปลง วิธีการต่อกราวนด์นี้แสดงถึงเส้นทางการไหลของกระแสสามเส้นทาง คือ I1, I2, และ I3:

• I1: แกนเหล็ก → จุดต่อกราวนด์ → กราวนด์

• I2: หนีบ → จุดต่อกราวนด์ → กราวนด์

• I3: แกนเหล็ก → จุดต่อกราวนด์ → กราวนด์ → หนีบ

วิธีการต่อกราวนด์แบบที่สอง (รูปที่ 2) นำแกนเหล็กและหนีบผ่านปลอกหรือสลักเกลียวฉนวนไปยังจุดต่อกราวนด์แยกกัน วิธีการต่อกราวนด์นี้แสดงถึงเส้นทางการไหลของกระแสสามเส้นทางในการทำงานปกติ:

• I1: แกนเหล็ก → จุดต่อกราวนด์ของแกนเหล็ก → กราวนด์

• I2: หนีบ → จุดต่อกราวนด์ของหนีบ → กราวนด์

• I3: แกนเหล็ก → จุดต่อกราวนด์ของแกนเหล็ก → โลก → จุดต่อกราวนด์ของหนีบ → หนีบ

ในสองวิธีการต่อกราวนด์ที่กล่าวถึง กระแสเหนี่ยวนำ I1 และ I2 แทนภาวะปกติ แต่กระแสเหนี่ยวนำ I3 แตกต่างอย่างมาก:

ในวิธีการต่อกราวนด์ที่แสดงในรูปที่ 1 กระแสเหนี่ยวนำไหลผ่านเส้นทาง: แกนเหล็ก → จุดต่อกราวนด์ → หนีบ สร้าง "กระแสวน" ระหว่างแกนเหล็กและหนีบของหม้อแปลง ภายใต้ผลกระทบของความร้อนจากกระแส ทำให้อุณหภูมิภายในหม้อแปลงเพิ่มขึ้นผิดปกติ ความร้อนสูงทำให้ฉนวนแข็งเสื่อมสภาพและน้ำมันฉนวนเสื่อมสภาพ นอกจากนี้ ด้วยผลกระทบจากกระแสวน ระบบตรวจสอบออนไลน์ไม่สามารถวัดกระแสต่อกราวนด์ของแกนเหล็กและหนีบได้อย่างถูกต้อง ส่งผลให้เกิดการวินิจฉัยผิดเมื่อเกิดความผิดพลาดของอุปกรณ์ ดังนั้น วิธีการต่อกราวนด์แบบแรกมีข้อเสียอย่างมาก

ในทางกลับกัน วิธีการต่อกราวนด์ที่แสดงในรูปที่ 2 นำกระแสเหนี่ยวนำผ่าน: แกนเหล็ก → จุดต่อกราวนด์ของแกนเหล็ก → โลก → จุดต่อกราวนด์ของหนีบ → หนีบ เนื่องจากกระแสผ่านผ่านโลกที่มีความต้านทานสูง ไม่มี "กระแสวน" ที่จะเกิดขึ้นระหว่างแกนเหล็กและหนีบ ทำให้ป้องกันการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิผิดปกติในหม้อแปลงและทำให้ระบบตรวจสอบออนไลน์สามารถวัดกระแสต่อกราวนด์ของแกนเหล็กและหนีบได้อย่างถูกต้อง (ตาม DL/T 596-2021 รหัสทดสอบป้องกันพลังงาน กระแสต่อกราวนด์ของแกนเหล็กไม่ควรเกิน 0.1 A และกระแสต่อกราวนด์ของหนีบไม่ควรเกิน 0.3 A ระหว่างการทำงานของหม้อแปลง) นี่ให้หลักฐานที่เชื่อถือได้ในการกำหนดว่ามีความผิดพลาดภายในหม้อแปลงหรือไม่

สำหรับหม้อแปลง xx-223000/500 ควบคุมแรงดันโดยไม่มีการกระตุ้น แกนเหล็กและหนีบต่อกราวนด์โดยใช้วิธีการที่แสดงในรูปที่ 1 ซึ่งมีปัญหาในการทำงานหลายประการ:

(1) ในการทำงาน "กระแสวน" สามารถเกิดขึ้นได้ง่ายระหว่างแกนเหล็กและหนีบภายใน ผลกระทบจากความร้อนทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นผิดปกติ ทำให้ฉนวนแข็งเสื่อมสภาพและน้ำมันฉนวนเสื่อมสภาพ ทำให้ลดอายุการใช้งานของหม้อแปลง

(2) เนื่องจากอิทธิพลของ "กระแสหมุนเวียน" ระบบตรวจสอบออนไลน์ไม่สามารถวัดกระแสต่อพื้นของแกนและแคลมป์ได้อย่างแม่นยำ ทำให้ไม่สามารถให้หลักฐานที่ชัดเจนในการกำหนดข้อผิดพลาดภายใน

(3) กระแสต่อพื้นที่ถูกเหนี่ยวนำของแกนและแคลมป์สามารถวัดอย่างต่อเนื่องและเปรียบเทียบกับกระแสรั่วที่ถูกตรวจสอบโดยระบบออนไลน์เพื่อยืนยันความแม่นยำของระบบตรวจสอบ

(4) ในระหว่างการบำรุงรักษาและซ่อมแซมหม้อแปลง เมื่อทำการวัดความต้านทานฉนวนระหว่างแกน/แคลมป์กับพื้นดิน ต้องทำการยกเลิกสายต่อพื้นภายนอก สำหรับรุ่นหม้อแปลงนี้ใช้สกรูทองแดง M10 (แยกจากพื้นดิน) เพื่อเชื่อมต่อแกนและแคลมป์ ซึ่งมีความนำไฟฟ้าที่ดีแต่มีความแข็งแรงทางกลต่ำและมีโอกาสแตกหักได้ง่าย ในการดำเนินงานในสนาม พื้นที่จำกัดและการกระทำของแรงไม่สมดุลสามารถทำให้สกรูทองแดงแตกหักได้ง่าย เนื่องจากโครงสร้างภายในของหม้อแปลงที่แน่นหนา การแก้ไขข้อผิดพลาดนี้จำเป็นต้องยกฝาถังเพื่อเปลี่ยน ส่งผลต่อวงจรการบำรุงรักษาปกติและประสิทธิภาพการทำงาน

พิจารณาจากปัญหาทั้งสี่ข้อนี้ เพื่อให้มั่นใจในการตรวจจับกระแสต่อพื้นที่ถูกเหนี่ยวนำของแกนและแคลมป์อย่างแม่นยำในระหว่างการทำงาน ยืดอายุการใช้งานของหม้อแปลง กำจัด "กระแสหมุนเวียน" และป้องกันการดำเนินงานการบำรุงรักษาจากการทำลายที่ขยายขอบเขตการซ่อมแซม ขอแนะนำให้ปรับปรุงวิธีการต่อพื้นของแกนและแคลมป์ของหม้อแปลงจากแบบแผนในรูปที่ 1 เป็นแบบแผนในรูปที่ 2

3. บทสรุป

ผ่านการแนะนำรายละเอียดเกี่ยวกับส่วนประกอบภายในและฟังก์ชันของหม้อแปลง พร้อมกับการวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์ของข้อผิดพลาดการปล่อยประจุที่เกิดขึ้นในระหว่างการทำงาน การแก้ไขส่วนที่ชำรุดได้รับการดำเนินการอย่างสำเร็จ วิธีการนี้ทำให้สามารถยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ เพิ่มความปลอดภัยของระบบไฟฟ้า และลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษามากขึ้น