อะไรคือข้อผิดพลาดทั่วไปในหม้อแปลงไฟฟ้าแบบเฟสเดียว

หม้อแปลงไฟฟ้าเฟสเดียว เป็นอุปกรณ์สำคัญในการแปลงแรงดันและกระจายพลังงานในระบบไฟฟ้า มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในระบบไฟฟ้าชนบท พื้นที่ที่อยู่อาศัยต่ำ และพื้นที่ที่มีโหลดเฟสเดียวเข้มข้น เมื่อสัดส่วนของโหลดเฟสเดียวในระบบกระจายพลังงานเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง อัตราความเสียหายของหม้อแปลงเฟสเดียวก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน การระบุและการจัดการกับปัญหาเหล่านี้ได้ทันท่วงทีมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการรับประกันการจ่ายไฟฟ้า ตามผลวิจัยล่าสุด ข้อผิดพลาดทั่วไปของหม้อแปลงเฟสเดียวมักจะมีอยู่ห้าประเภท คือ ข้อผิดพลาดของวงจรพัน ความเสื่อมของฉนวน น้ำมันรั่ว ความร้อนผิดปกติ และข้อผิดพลาดของแท็บแรงดันต่ำ ข้อผิดพลาดเหล่านี้ไม่เพียงแต่จะทำให้การทำงานของหม้อแปลงผิดปกติเท่านั้น แต่ยังอาจทำให้อุปกรณ์เสียหายและเกิดการหยุดจ่ายไฟฟ้าได้ บทความนี้จะวิเคราะห์สาเหตุ ลักษณะ และวิธีการจัดการกับข้อผิดพลาดต่าง ๆ อย่างครอบคลุม เพื่อให้คำแนะนำที่เป็นประโยชน์แก่เจ้าหน้าที่ปฏิบัติการและบำรุงรักษาระบบไฟฟ้า

1. ข้อผิดพลาดของวงจรพัน

ข้อผิดพลาดของวงจรพันเป็นประเภทข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดในหม้อแปลงเฟสเดียว รวมถึงวงจรช็อตระหว่างรอบ เส้นทางเปิด และข้อผิดพลาดการต่อพื้นของวงจรพัน ส่วนใหญ่เกิดจากวัสดุฉนวนเสื่อมสภาพ ความเสียหายจากการกระแทก หรือข้อผิดพลาดในการผลิต วงจรช็อตระหว่างรอบในวงจรพันจะทำให้เกิดความร้อนภายในหม้อแปลงบางส่วน ทำให้วัสดุฉนวนเสื่อมสภาพเร็วขึ้น และอาจนำไปสู่ความเสียหายโดยรวมของวงจรพันในที่สุด ผลวิจัยแสดงให้เห็นว่า เมื่อมีวงจรช็อตเล็ก ๆ ในวงจรพันของหม้อแปลง ระบบป้องกันแบบดั้งเดิม เช่น ระบบป้องกันแบบดิฟเฟอร์เรนเชียลและระบบป้องกันแบบแก๊ส อาจไม่ทำงานในระยะแรกของการเกิดข้อผิดพลาด ทำให้ต้องการความสามารถในการระบุข้อผิดพลาดของเจ้าหน้าที่ปฏิบัติการและบำรุงรักษาสูงขึ้น

(1) ลักษณะข้อผิดพลาด

• เสียงผิดปกติ: หม้อแปลงส่งเสียงเหมือนน้ำมันกำลังเดือดหรือเสียงฟ้าผ่า

• ความร้อนผิดปกติ: ความร้อนของน้ำมันสูงกว่ามาตรฐาน หากปริมาณแก๊สในน้ำมันเกินค่าที่ควรระวัง ควรตรวจสอบสถานะของหม้อแปลงทันที (ตามมาตรฐาน IEC)

• ความต้านทานไม่สมดุล: อัตราส่วนความต้านทานตรงของวงจรพันสูงกว่า 2% (ค่าที่ยอมรับได้) แสดงว่าอาจมีการเปลี่ยนรูปหรือการต่อติดไม่ดีของวงจรพัน

• แรงดันผิดปกติ: แรงดันขาออกไม่คงที่และลดลงอย่างมาก นอกจากนี้วงจรพันแรงดันต่ำมีโอกาสเปลี่ยนรูปมากขึ้นเมื่อเกิดวงจรช็อตทันที (วงจรพันแรงดันต่ำมีโอกาสเปลี่ยนรูปภายใต้ความดัน)

(2) วิธีการจัดการ

• การปิดฉุกเฉิน: ตัดไฟฟ้าทันทีและหยุดการทำงานของหม้อแปลง

• การตรวจวัดอย่างแม่นยำ: ใช้เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดตรวจสอบการกระจายความร้อนของวงจรพัน ระบุตำแหน่งข้อผิดพลาด; วัดความต้านทานตรงและความจุเพื่อประเมินระดับการเปลี่ยนรูป

• การซ่อมแซมและการเปลี่ยน: ถ้าจำเป็น ยกฝาเพื่อทำการบำรุงรักษา ซ่อมแซมหรือเปลี่ยนวงจรพันที่เสียหาย

(3) กลยุทธ์การป้องกัน

• การทดสอบประจำ: ทำการทดสอบฉนวนของวงจรพันเพื่อทราบสภาพของฉนวน

• หลีกเลี่ยงการโหลดเกิน: ห้ามการทำงานที่โหลดเกินระยะยาวของหม้อแปลงเพื่อลดความเสี่ยงของการเสียหายของวงจรพัน

• การตรวจสอบก่อนบำรุงรักษา: ทำการตรวจสอบป้องกันก่อนช่วงเวลาโหลดสูงสุดเพื่อค้นหาภัยคุกคาม

• การติดตั้งอย่างมั่นคง: ให้แน่ใจว่าหม้อแปลงถูกติดตั้งอย่างมั่นคงเพื่อลดผลกระทบจากการสั่นสะเทือนต่อวงจรพัน

2. ข้อผิดพลาดจากการเสื่อมสภาพของฉนวน

การเสื่อมสภาพของฉนวนเป็นข้อผิดพลาดที่พบบ่อยเป็นอันดับสองในหม้อแปลงเฟสเดียว รวมถึงการเสื่อมสภาพของวัสดุฉนวนแข็งและการเสื่อมสภาพของฉนวนน้ำมัน การเสื่อมสภาพของฉนวนจะลดประสิทธิภาพการฉนวนของหม้อแปลงและเร่งการเสื่อมสภาพโดยรวมของอุปกรณ์ ตามสถิติ สามารถลดอายุการใช้งานที่ออกแบบไว้ (35 - 40 ปี) ของหม้อแปลงเหลือประมาณ 20 ปี ซึ่งเป็นที่โดดเด่นโดยเฉพาะในหม้อแปลงที่ทำงานอย่างต่อเนื่องนานๆ ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง หรือการปฏิบัติการและบำรุงรักษาไม่เพียงพอ

(1) ลักษณะข้อผิดพลาด

• การเปลี่ยนแปลงคุณภาพน้ำมัน: น้ำมันหม้อแปลงค่อยๆ เปลี่ยนจากสีเหลืองอ่อนเป็นสีส้มหรือสีน้ำตาล และอาจมีการสะสมของคาร์บอน

• การลดลงของฉนวน: ค่าทดสอบความต้านทานฉนวนต่ำกว่ามาตรฐาน และปริมาณการปล่อยประจุบางส่วนเพิ่มขึ้น

• เสียงผิดปกติ: เสียงการดำเนินงานแหลมและไม่สม่ำเสมอ อัตราการเสื่อมสภาพมีความสัมพันธ์เชิงบวกกับอุณหภูมิ (ตามทฤษฎีอาร์เรนีอัส อัตราการเสื่อมสภาพจะเพิ่มขึ้นสองเท่าทุกครั้งที่อุณหภูมิเพิ่มขึ้น 6°C)

(2) วิธีการจัดการ

• การวิเคราะห์ตัวอย่างน้ำมัน: ทำการวิเคราะห์โครมาโตกราฟเพื่อตรวจจับปริมาณแก๊สเฉพาะและประเมินระดับการเสื่อมสภาพ

• การจัดการน้ำมันและวัสดุ: ตามระดับการเสื่อมสภาพ ตัดสินใจว่าจะเปลี่ยนน้ำมัน แทนที่วัสดุฉนวนแข็ง และทำการซ่อมแซมอย่างครบวงจรหากจำเป็น

(3) กลยุทธ์การป้องกัน

• การตรวจวัดประจำ: ทำให้การตรวจวัดคุณภาพน้ำมันและทดสอบความต้านทานฉนวนเป็นประจำเพื่อควบคุมสภาพของฉนวน

• การควบคุมอุณหภูมิ: รักษาอุณหภูมิที่เหมาะสม (มาตรฐาน GB: อุณหภูมิเฉลี่ยที่เพิ่มขึ้นของวงจรพันหม้อแปลงแช่น้ำมัน ≤ 65°C และอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของน้ำมันบนสุด ≤ 55°C)

• การปรับปรุงสภาพแวดล้อม: ปรับปรุงสภาพแวดล้อมการทำงาน ลดการกัดกร่อนจากฝุ่น ความชื้น และก๊าซที่เป็นอันตราย; เลือกใช้หม้อแปลงประสิทธิภาพสูง เช่น รุ่น S11 เพื่อลดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและลดการสูญเสีย

3. ข้อผิดพลาดจากการรั่วไหลของน้ำมัน

การรั่วไหลของน้ำมันเป็นข้อผิดพลาดที่พบบ่อยและเป็นอันตรายในหม้อแปลงเฟสเดียว มันคิดเป็นมากกว่า 40% ของข้อผิดพลาดในหม้อแปลงไฟฟ้า ซึ่งจะส่งผลต่อประสิทธิภาพการฉนวนและการระบายความร้อน และอาจทำให้เกิดไฟไหม้อุปกรณ์ ปัญหาการปนเปื้อน และความเสียหายทางเศรษฐกิจ

(1) ลักษณะข้อผิดพลาด

• ระดับน้ำมันลดลง: เกจวัดระดับน้ำมันแสดงว่าระดับน้ำมันลดลง และสามารถเห็นคราบน้ำมันบนพื้นผิวถังน้ำมัน

• ความผิดปกติที่เกี่ยวข้อง: เสียงการดำเนินงานแหลมและไม่สม่ำเสมอ ฉนวนน้ำมัน-กระดาษชื้น และการรั่วไหลเพิ่มขึ้นในวันฝนตกและสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง

(2) สาเหตุของข้อผิดพลาด

การเสื่อมสภาพ/ชำรุดของซีล การแตกของรอยเชื่อม การติดตั้งบูชไม่เหมาะสม การคลายตัวของข้อต่อเนื่องจากแรงสั่นสะเทือน การสนิมของถังน้ำมัน และแรงดันน้ำมันผิดปกติเนื่องจากท่อระบายอากาศอุดตัน

(3) วิธีการจัดการ

• การจัดการตามระดับ: ซ่อมแซมการรั่วไหลเล็กๆ ชั่วคราว และปิดการดำเนินงานและทำการซ่อมแซมอย่างครบวงจรสำหรับการรั่วไหลที่รุนแรง

• การซ่อมแซมที่รากเหง้า: แทนที่ซีล ซ่อมแซมรอยเชื่อม/ข้อต่อ ทำความสะอาดท่อระบายอากาศ และรับรองการทำงานปกติของถังเก็บน้ำมัน

(4) กลยุทธ์การป้องกัน

• การตรวจสอบซีล: ตรวจสอบสภาพการปิดผนึกเป็นประจำ และเสริมการยึดในสภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือน

• การอัปเกรดวัสดุ: ใช้วัสดุปิดผนึกคุณภาพสูง ทำความสะอาดถังน้ำมันเพื่อป้องกันการกัดกร่อน; หม้อแปลงเก่าสามารถแทนที่ด้วยผลิตภัณฑ์ที่มีโครงสร้างปิดผนึกใหม่

4. ข้อผิดพลาดจากการมีอุณหภูมิผิดปกติ

การมีอุณหภูมิผิดปกติเป็นประเภทข้อผิดพลาดสำคัญในหม้อแปลงเฟสเดียว รวมถึงการร้อนเกินของวงจรพัน การร้อนเกินเฉพาะที่ของแกนเหล็ก และการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิน้ำมัน มันเป็น "扳手