หม้อแปลงแช่น้ํามันคืออะไร? คู่มือโดยละเอียดเกี่ยวกับหม้อแปลงแบบแช่น้ํามัน

ในเครือข่ายระบบพลังงานไฟฟ้าที่กว้างขวางและซับซ้อน ส่วนประกอบหนึ่งยังคงเป็นรากฐานสําคัญของการกระจายพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ: หม้อแปลงน้ํามันแช่ ● อุปกรณ์ที่แข็งแกร่งและเชื่อถือได้นี้มีความสําคัญอย่างยิ่งในการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าสําหรับการส่งสัญญาณทางไกลและลงเพื่อการบริโภคในท้องถิ่นที่ปลอดภัย

คําจํากัดความและฟังก์ชันหลัก
หม้อแปลงน้ํามันแบบจุ่มเป็นหม้อแปลงไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่แกนและขดลวดจุ่มอยู่ในน้ํามันฉนวนชนิดพิเศษ หน้าที่หลักของหม้อแปลงใดๆ คือการถ่ายโอนพลังงานไฟฟ้าระหว่างวงจรผ่านการเหนี่ยวนําแม่เหล็กไฟฟ้า โดยเปลี่ยนระดับแรงดันไฟฟ้าโดยสูญเสียพลังงานน้อยที่สุด น้ํามันในหม้อแปลงน้ํามันแช่มีวัตถุประสงค์ที่สําคัญหลายประการ: ทําหน้าที่เป็นสื่อฉนวนที่มีประสิทธิภาพสูงและเป็นสารหล่อเย็นเพื่อกระจายความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการทํางาน

ส่วนประกอบสําคัญและการก่อสร้าง
ประสิทธิภาพของหม้อแปลงน้ํามันแช่เกิดจากการออกแบบโดยเจตนา:

แกน: โดยทั่วไปจะสร้างจากการเคลือบเหล็กซิลิคอนคุณภาพสูงที่เน้นเกรนเพื่อลดการสูญเสียกระแสไหลวนและให้เส้นทางที่มีประสิทธิภาพสําหรับฟลักซ์แม่เหล็ก

ขดลวด: เป็นขดลวดนําไฟฟ้า (โดยปกติจะเป็นทองแดงหรืออลูมิเนียม) พันรอบแกน ขดลวดหลักจะได้รับแรงดันไฟฟ้าอินพุต ในขณะที่ขดลวดทุติยภูมิจะส่งแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตที่ถูกแปลง

น้ํามันฉนวน: นี่ไม่ใช่น้ํามันแร่ธรรมดา เป็นน้ํามันไฮโดรคาร์บอนที่ผ่านการกลั่นสูงพร้อมความเป็นฉนวนที่ดีเยี่ยมและความเสถียรทางเคมี บทบาทสําคัญของบริษัทคือการป้องกันการพังทลายของไฟฟ้าระหว่างชิ้นส่วนที่มีพลังงาน และเพื่อถ่ายเทความร้อนออกจากแกนกลางและขดลวด

ถัง: ถังเหล็กเชื่อมที่แข็งแกร่งบรรจุส่วนที่ใช้งานอยู่ (แกนและขดลวด) และน้ํามัน ได้รับการออกแบบมาให้ทนต่อแรงกดดันด้านสิ่งแวดล้อมและมักมีลอนหรือหม้อน้ําภายนอกเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวในการทําความเย็น

ถังอนุรักษ์: ถังเสริมที่มีขนาดเล็กกว่า มักติดตั้งอยู่เหนือถังหลัก ซึ่งช่วยให้น้ํามันฉนวนขยายตัวและหดตัวกับความผันผวนของอุณหภูมิโดยไม่ต้องสัมผัสกับอากาศ

Buchholz Relay: อุปกรณ์ความปลอดภัยที่สําคัญที่ติดตั้งอยู่ในท่อระหว่างถังหลักและตัวอนุรักษ์ โดยจะตรวจจับข้อผิดพลาดภายในโดยการตรวจจับการสะสมของก๊าซจากการสลายตัวของน้ํามัน ทําให้เกิดสัญญาณเตือน หรือเริ่มการปิดระบบ

เครื่องช่วยหายใจ: ส่วนประกอบนี้เต็มไปด้วยซิลิกาเจลติดอยู่กับตัวอนุรักษ์ ช่วยให้ถัง "หายใจ" ในขณะที่ดูดซับความชื้นจากอากาศที่เข้ามาป้องกันน้ํามันและฉนวนจากการเสื่อมสภาพเนื่องจากความชื้น

ประเภทของหม้อแปลงน้ํามันแบบจุ่ม
หม้อแปลงแช่น้ํามันถูกจัดหมวดหมู่ตามวิธีการก่อสร้างและความเย็น:

น้ํามันแช่เย็นตามธรรมชาติ (ONAN): อาศัยการพาความร้อนตามธรรมชาติของน้ํามันเพื่อระบายความร้อน น้ํามันที่ให้ความร้อนจะลอยขึ้น ไหลเวียนผ่านหม้อน้ํา เย็นลง และตกลงกลับลงมา นี่เป็นประเภททั่วไปสําหรับการให้คะแนนที่น้อยกว่าถึงปานกลาง

Oil Immersed Force Cooled (ONAF): ใช้พัดลมเพื่อเป่าอากาศเหนือหม้อน้ํา เพิ่มความสามารถในการทําความเย็นได้อย่างมาก และช่วยให้พิกัดกําลังสูงขึ้นภายในพื้นที่ที่เล็กกว่า

Oil Immersed Water Cooled (OW): ใช้วงจรน้ําเพื่อทําให้น้ํามันร้อนเย็นลง โดยทั่วไปจะผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน วิธีนี้มีประสิทธิภาพสูงและใช้สําหรับหม้อแปลงขนาดใหญ่มาก มักใช้ในโรงไฟฟ้าหรือสถานีย่อย

การใช้งานหลัก
เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงและความสามารถในการจัดการพลังงานหม้อแปลงน้ํามันแช่เป็นตัวเลือกที่ต้องการสําหรับการใช้งานที่หลากหลาย:

เครือข่ายการส่งและจําหน่ายพลังงานไฟฟ้า: ใช้ในสถานีผลิตไฟฟ้า สถานีย่อยส่ง และสถานีย่อยจําหน่าย

โรงงานอุตสาหกรรมและการผลิต: ขับเคลื่อนเครื่องจักรขนาดใหญ่ มอเตอร์ และกระบวนการทางอุตสาหกรรมหนัก

ฟาร์มพลังงานทดแทน: เพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากกังหันลมหรือโซลาร์ฟาร์มเพื่อฉีดเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้า

คอมเพล็กซ์เพื่อการพาณิชย์และที่อยู่อาศัยขนาดใหญ่: ทําหน้าที่เป็นหม้อแปลงบริการหลักสําหรับอาคารขนาดใหญ่

ข้อดีและข้อควรพิจารณา
การใช้หม้อแปลงน้ํามันแช่อย่างแพร่หลายเกิดจากข้อดีที่สําคัญหลายประการ:

ประสิทธิภาพและความสามารถในการรับน้ําหนักสูง: คุณสมบัติการระบายความร้อนที่ยอดเยี่ยมของน้ํามันช่วยให้หม้อแปลงเหล่านี้สามารถรับน้ําหนักเกินที่สูงขึ้นและมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น

ฉนวนกันความร้อนที่มีประสิทธิภาพ: น้ํามันให้ฉนวนที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับอากาศช่วยให้การออกแบบที่กะทัดรัดมากขึ้นสําหรับการจัดอันดับแรงดันไฟฟ้าที่กําหนด

การป้องกัน: น้ํามันช่วยรักษาฉนวนกระดาษเซลลูโลสของขดลวดชะลอกระบวนการชรา

ความทนทาน: โครงสร้างถังที่แข็งแกร่งให้การปกป้องจากองค์ประกอบด้านสิ่งแวดล้อม

ข้อควรพิจารณาที่สําคัญ ได้แก่ ความจําเป็นของระบบกักกันเพื่อป้องกันการปนเปื้อนต่อสิ่งแวดล้อมในกรณีที่มีการรั่วไหล และการปฏิบัติตามระเบียบและข้อบังคับด้านความปลอดภัยจากอัคคีภัยที่เข้มงวด โดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับการติดตั้งภายในอาคาร

การบํารุงรักษาและอายุการใช้งานยาวนาน
การบํารุงรักษาที่เหมาะสมเป็นสิ่งสําคัญสําหรับอายุการใช้งานที่ยาวนานหลายทศวรรษของหม้อแปลงแบบจุ่มน้ํามัน ซึ่งรวมถึงการทดสอบความเป็นฉนวนของน้ํามัน ปริมาณความชื้น และการวิเคราะห์ก๊าซละลาย (DGA) เป็นประจํา DGA เป็นเครื่องมือวินิจฉัยที่มีประสิทธิภาพซึ่งสามารถตรวจจับข้อผิดพลาดภายในที่เกิดขึ้นได้โดยการระบุก๊าซที่เกิดขึ้นภายในน้ํามัน

หม้อแปลงน้ํามันแบบจุ่มเป็นเทคโนโลยีที่เติบโตเต็มที่ เชื่อถือได้สูง และมีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นแกนหลักของโครงสร้างพื้นฐานทางไฟฟ้าสมัยใหม่ การออกแบบที่มีศูนย์กลางอยู่ที่บทบาทสองประการของน้ํามันฉนวน ทําให้เป็นโซลูชันที่ขาดไม่ได้สําหรับการใช้งานที่ใช้พลังงานสูง ซึ่งประสิทธิภาพ ความทนทาน และความปลอดภัยเป็นสิ่งสําคัญยิ่ง