ผลกระทบของแรงดันตรงในหม้อแปลงที่สถานีพลังงานทดแทนใกล้กับอิเล็กโตรดต่อพื้นของระบบ UHVDC
เมื่ออิเล็กโตรดต่อพื้นของระบบส่งกำลังไฟฟ้าแรงดันสูงมาก (UHVDC) ตั้งอยู่ใกล้กับสถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานทดแทน กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านพื้นดินสามารถทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของศักย์ไฟฟ้าบริเวณรอบ ๆ อิเล็กโตรด ซึ่งจะทำให้ศักย์จุดกลางของหม้อแปลงไฟฟ้าที่อยู่ใกล้เคียงเปลี่ยนแปลง ทำให้เกิดแรงดันตรง (หรือแรงดันเบี่ยงเบน) ในแกนหม้อแปลง แรงดันตรงนี้สามารถทำให้ประสิทธิภาพของหม้อแปลงลดลง และในกรณีที่รุนแรงอาจทำให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์ ดังนั้น การใช้มาตรการป้องกันที่มีประสิทธิภาพจึงเป็นสิ่งจำเป็น
รายละเอียดของการวิเคราะห์ปัญหานี้ได้ถูกนำเสนอไว้ด้านล่าง:
1. ปัจจัยที่มีอิทธิพล
ความรุนแรงของแรงดันตรงขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย รวมถึง:
- กระแสไฟฟ้าที่ใช้งานของระบบ UHVDC;
- ตำแหน่งและออกแบบของอิเล็กโตรดต่อพื้น;
- การกระจายตัวของความต้านทานของดิน;
- การเชื่อมต่อของขดลวดและการออกแบบโครงสร้างของหม้อแปลง.
2. ผลจากการเกิดแรงดันตรง
แรงดันตรงในหม้อแปลงสามารถทำให้เกิด:
- เสียงรบกวนและความสั่นสะเทือนทางกลที่เพิ่มขึ้น;
- อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากความสูญเสียในแกนเพิ่มขึ้น;
- การเสื่อมสภาพของฉนวนขดลวดที่เร็วขึ้นภายใต้การสัมผัสอย่างต่อเนื่อง.
- ผลกระทบนี้ทำให้การดำเนินงานอย่างปลอดภัยและเชื่อถือได้ของหม้อแปลงลดลงและทำให้ช่วงเวลาการใช้งานสั้นลง.
3. มาตรการลดผลกระทบที่เกิดจากแรงดันตรง
เพื่อลดแรงดันตรง สามารถใช้เทคนิคต่าง ๆ ได้ ดังนี้:
- การสลับโหมดการต่อพื้นของสถานีพลังงานทดแทนแบบไดนามิก (เช่น ระหว่างการต่อพื้นแบบแข็งและแบบต่อพื้นด้วยความต้านทานสูง);
- การปรับปรุงการออกแบบกริดต่อพื้นเพื่อให้การกระจายศักย์ระหว่างสถานีพลังงานทดแทนและสถานีไฟฟ้าใกล้เคียงสมดุล;
- การติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันแรงดันตรง (เช่น อุปกรณ์ป้องกันแรงดันตรงแบบคาปาซิทีฟหรือแบบแอคทีฟ) ที่จุดกลางของหม้อแปลงเพื่อป้องกันกระแสไฟฟ้าแรงดันตรงที่เกิดจากสนามแม่เหล็กโลกหรือกระแสไฟฟ้าที่หลุดออก.
สรุป
ผลกระทบที่เกิดจากแรงดันตรงในหม้อแปลงที่สถานีพลังงานทดแทนใกล้กับอิเล็กโตรดต่อพื้นของระบบ UHVDC เป็นปัญหาที่ซับซ้อนทางด้านธรณีไฟฟ้าและระบบไฟฟ้าที่ต้องการแนวทางที่ครอบคลุม แนะนำให้มีการตรวจสอบระดับแรงดันตรงในหม้อแปลงที่ได้รับผลกระทบอย่างต่อเนื่อง ทำการประเมินความเสี่ยงอย่างสม่ำเสมอ และใช้มาตรการลดผลกระทบที่มีประสิทธิภาพ ทำเช่นนี้จะช่วยให้การดำเนินงานอย่างปลอดภัย มั่นคง และระยะยาวของสถานีพลังงานทดแทนในพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากระบบ UHVDC.