เพื่อรับมือกับอุบัติเหตุไฟฟ้าลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้าที่เกิดขึ้นบ่อยครั้ง เราจำเป็นต้องทำความเข้าใจสาเหตุเบื้องต้น ตรวจสอบสภาวะไฟฟ้าลัดวงจร และวางแผนกลยุทธ์เพื่อลดความถี่และผลกระทบที่อาจเกิดขึ้น รวมถึงการตรวจสอบการทดสอบไฟฟ้าลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้า แนวทางเชิงรุกนี้จะมีความสำคัญอย่างยิ่งยวดในการรับรองการทำงานปกติของระบบไฟฟ้าและการรักษาความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟ

หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นส่วนสำคัญในการประกันความปลอดภัยและเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า ด้วยความซับซ้อนในการผลิตและต้นทุนที่สูง การรับประกันการทำงานที่ราบรื่นของหม้อแปลงไฟฟ้าจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อระบบไฟฟ้า

1. หม้อแปลงไฟฟ้าลัดวงจร

1.1 สาเหตุไฟฟ้าลัดวงจรของหม้อแปลง

1) โครงสร้างไฟฟ้าลัดวงจร

1.อุณหภูมิ วิธีการพันเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้หม้อแปลงไฟฟ้าลัดวงจร อุณหภูมิมีผลอย่างมากต่อความโค้งและความแข็งแรงของลวด เมื่ออุณหภูมิของลวดสูงขึ้น ความโค้งและความแข็งแรงจะลดลงในระดับที่แตกต่างกัน ในขณะเดียวกัน การยืดตัวของลวดก็จะลดลงเช่นกัน

ในการออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้า การเดินสายไฟมักจะพิจารณาภายใต้สภาวะอุณหภูมิห้อง โดยมักมองข้ามสถานการณ์การทำงานจริง อย่างไรก็ตาม ที่ระดับความจุสูงสุดของหม้อแปลงไฟฟ้า อุณหภูมิขดลวดจะสูงกว่าอุณหภูมิห้องอย่างมาก ซึ่งอาจสูงถึง 100 องศาเซลเซียส

เมื่ออุณหภูมิการพันเพิ่มขึ้น ความแข็งแรงในการดัดและแรงดึงจะลดลงอย่างมาก ขดลวดที่หลวม ลวดที่พันกัน และขดลวดที่พันกันเนื่องจากวิธีการบ่มที่ไม่ดี ทำให้ลวดที่ใช้งานเสียรูปได้ง่าย ส่งผลให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรในหม้อแปลง

2. สายไฟแต่ละประเภทที่ต่อกับหม้อแปลงมีผลให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรไม่เหมือนกัน ลวดทรานสโพซิชั่นทั่วไปมีความแข็งแรงเชิงกลต่ำ เมื่อได้รับแรงภายนอกจากการเสียรูป ทองแดงจึงโผล่ออกมาเป็นครั้งคราว ในกระแสไฟฟ้าที่กำหนด แรงบิดทั้งสองส่วนจะสูงขึ้น รวมถึงการทรานสโพซิชั่นของลวดที่ไต่ขึ้นและปลายของเค้กสายที่พันกัน แรงบิดนี้เป็นผลโดยตรงจากการบิดเบี้ยวหรือแม้กระทั่งการเสียรูปของตัวนำ ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงต่อการลัดวงจรภายในหม้อแปลงอย่างมาก

ตัวนำไฟฟ้าอ่อนเป็นสาเหตุสำคัญที่สุดของการลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้าในยุคแรกๆ เนื่องจากขาดความตระหนักรู้และปัญหาต้นทุน ผู้ผลิตจึงเลือกใช้สายอ่อนแทนสายแข็งในการผลิต ทำให้ประเภทของสายที่เกิดจากการลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้ากลายเป็นสาเหตุสำคัญยิ่งขึ้น

2) การทำงานไฟฟ้าลัดวงจร

กระแสไฟฟ้าลัดวงจรเป็นเวลานานเป็นสาเหตุหลักของการลัดวงจร โดยทั่วไป เมื่อเกิดความผิดพลาดจากไฟฟ้าลัดวงจรภายในช่วงการป้องกันของกระแสไฟฟ้าขัดข้อง อุปกรณ์ป้องกันรีเลย์สามารถมั่นใจได้ว่าความผิดพลาดจะถูกกำจัดอย่างรวดเร็วโดยไม่ชักช้า โดยคำนึงถึงความล่าช้าโดยธรรมชาติของกลไกการทำงานในขณะนั้น โดยทั่วไปกระแสไฟฟ้าลัดวงจรจะคงอยู่เป็นระยะเวลาหนึ่งไม่เกิน 250 มิลลิวินาที แต่สถานการณ์จริงจะแตกต่างกัน:

ประการแรก เนื่องจากลักษณะการเลือกของการป้องกันรีเลย์ การป้องกันด้านจำหน่ายของด้านจำหน่ายโดยทั่วไปจะไม่ใช้การป้องกันการขัดจังหวะกระแสไฟฟ้า แต่การใช้การป้องกันกระแสเกินแบบคงที่ในเวลาที่กำหนด ด้านการจำหน่ายยังเป็นส่วนที่ป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรด้วย

ประการที่สอง แม้ว่าข้อกำหนดการป้องกันรีเลย์จะต้องทำงานรวดเร็ว เลือกสรร ไว และเชื่อถือได้ แต่ก็ไม่สามารถป้องกันการเกิดอุปกรณ์ป้องกันรีเลย์ที่ล้มเหลวได้ และเมื่ออุปกรณ์ป้องกันล้มเหลว ความผิดพลาดจะเกิดขึ้นเป็นระยะเวลานานขึ้น บางครั้งอาจนานถึงไม่กี่นาทีหรือหลายชั่วโมง ตัวนำหม้อแปลงจะต้องทนต่อกระแสไฟฟ้าลัดวงจรขนาดใหญ่ได้อย่างมีนัยสำคัญ เสถียรภาพทางความร้อนจะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าลัดวงจร ตัวนำหม้อแปลงจะต้องทนต่อกระแสไฟฟ้าลัดวงจรได้เป็นเวลานาน เสถียรภาพทางความร้อนจะทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร

ในที่สุด การทำงานที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้าต้องอาศัยการป้องกันรีเลย์ ซึ่งต้องติดตั้งอุปกรณ์ปิดซ้ำ หากความผิดพลาดเป็นความผิดพลาดถาวร กระบวนการปิดซ้ำจะสร้างผลกระทบรองให้กับหม้อแปลง ไฟฟ้าลัดวงจรเกิดขึ้นเมื่อกระแสเกินถูกส่งไปยังตัวนำของหม้อแปลง อุณหภูมิเพิ่มขึ้นอย่างมาก ตัวนำโค้งงอได้ไม่ดีนัก กระแสไฟฟ้าที่ได้รับผลกระทบรองมีแนวโน้มที่จะทำให้หม้อแปลงเกิดอุบัติเหตุไฟฟ้าลัดวงจร

1.2 อาการหม้อแปลงไฟฟ้าลัดวงจร

การลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้าก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อการทำงานที่ปลอดภัยและเสถียรภาพของระบบส่งไฟฟ้า ดังนั้น การศึกษาอาการลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้าอย่างละเอียดจะช่วยให้เราสามารถวางแผนกลยุทธ์ป้องกันเชิงรุก และลดโอกาสการเกิดไฟฟ้าลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้าได้ในที่สุด

ปัจจุบัน อาการของหม้อแปลงไฟฟ้าลัดวงจร ได้แก่ การลัดวงจรจากภายนอก ซึ่งเกิดจากการปิดวงจรซ้ำ ทำให้เกิดการลัดวงจรหลายครั้ง ซึ่งทำให้ขดลวดตัวนำของหม้อแปลงเสียรูปอย่างรุนแรง และอาจเกิดความเสียหายต่อฉนวนหรืออาจถึงขั้นพังทลายได้ เมื่อเกิดการลัดวงจรจากภายนอก การช็อตไฟฟ้าบ่อยครั้งในช่วงเวลาสั้นๆ จะทำให้หม้อแปลงไฟฟ้าเสียหายในที่สุด

ความเสียหายจากไฟฟ้าลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้าที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าลัดวงจรเป็นเวลานานเนื่องจากอุปกรณ์ป้องกันรีเลย์ไม่สามารถทำงานได้ หม้อแปลงไฟฟ้าได้รับความเสียหายจากกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสูง

2. มาตรการป้องกันและควบคุมไฟฟ้าลัดวงจรหม้อแปลง

2.1 การติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้าที่ถูกต้อง

ในการออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้าต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของสภาพการทำงานจริง การติดตั้งควรสอดคล้องกับพิกัดกำลังไฟฟ้าที่กำหนดของป้ายชื่อหม้อแปลงไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าที่กำหนด แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด อิมพีแดนซ์ที่กำหนด และกลุ่มขดลวดอย่างเคร่งครัด การติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้าควรมีใบรับรองจากโรงงานเพื่อให้มั่นใจว่าหม้อแปลงไฟฟ้านั้นผลิตตามมาตรฐานและมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนด

ควรตรวจสอบโครงสร้างหม้อแปลงอย่างเข้มงวดเพื่อหาปัญหาด้านคุณภาพ ซึ่งรวมถึงการตรวจสอบว่าโครงเหล็กมีการกัดกร่อนหรือไม่ สลักเกลียวชนิดใดเป็นสลักเกลียวชุบสังกะสี และมีการติดตั้งแหวนรองแบนและแหวนรองสปริงตามข้อกำหนดหรือไม่ รวมถึงสีกันสนิมและสีฉนวนมีใบรับรองมาตรฐานหรือไม่

เมื่อก่อสร้างและติดตั้งเสร็จแล้ว ให้รับขนาด โครงสร้างให้สอดคล้องกับข้อกำหนดการออกแบบ หม้อแปลงภายในอาคารจะตรวจสอบว่าหลังคารั่วหรือไม่ และพื้นดินภายในบ้านเรียบและสะอาดหรือไม่

2.2 การตั้งค่าการป้องกันหม้อแปลงที่เหมาะสมที่สุด

การใช้ระบบป้องกันไฟฟ้ากลแบบไมโครคอมพิวเตอร์ช่วยลดอุบัติเหตุไฟฟ้าลัดวงจรของหม้อแปลงได้อย่างมาก แต่เพื่อให้การป้องกันความเร็ว ความไว และความน่าเชื่อถือดีขึ้น รวมถึงการกำหนดค่าการป้องกันการติดตั้งระบบป้องกันส่วนต่างของบัส การป้องกันการทำงานผิดพลาด ฯลฯ

การป้องกันหม้อแปลงก็มีความสำคัญเช่นกัน ในด้านแรงดันปานกลางและแรงดันต่ำของหม้อแปลงจำเป็นต้องกำหนดค่าเพื่อจำกัดความเร็วของการป้องกัน เพื่อให้สามารถตัดความผิดพลาดในการส่งออกหม้อแปลงได้อย่างรวดเร็ว เพื่อลดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรบนหม้อแปลง

ในการเลือกหม้อแปลงไฟฟ้า ควรเลือกหม้อแปลงที่มีความต้านทานไฟฟ้าลัดวงจรสูง และปรับรูปแบบการเชื่อมต่อของระบบไฟฟ้าหลักให้เหมาะสม เพื่อลดผลกระทบจากกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่อาจเกิดขึ้นกับหม้อแปลงไฟฟ้า นอกจากนี้ ควรติดตั้งอุปกรณ์ลดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้าที่ตัวจำกัดกระแสไฟฟ้าด้วย

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากความสามารถในการสลับไม่เพียงพอและหม้อแปลงไฟฟ้าลัดวงจรบ่อยครั้ง จึงมีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องติดตั้งสวิตช์ความจุขนาดใหญ่ที่ด้านหม้อแปลงไฟฟ้าและด้านแรงดันไฟต่ำ ในขณะเดียวกัน เนื่องจากตัวป้องกันฟ้าผ่าสังกะสีออกไซด์มีความสามารถในการทนต่อแรงดันไฟเกินได้ดี จึงใช้ได้กับหม้อแปลงไฟฟ้าและบัสบาร์ในการป้องกัน ระยะห่างตามรอยเลื่อนจึงมากขึ้น ภาชนะป้องกันการเกาะตัวมีฉนวนที่ดีกว่า จึงสามารถป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรที่เต้าเสียบหม้อแปลงไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ

2.3 วิเคราะห์ลักษณะไดนามิกของการลัดวงจรของหม้อแปลง

การลัดวงจรของกริดและกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่ส่งผลกระทบต่อหม้อแปลงนั้นแท้จริงแล้วคือการสั่นสะเทือนของขดลวดหม้อแปลง ดังนั้น การศึกษาลักษณะการสั่นสะเทือนของขดลวดหม้อแปลงจึงเป็นมาตรการที่มีประสิทธิภาพเพื่อป้องกันการลัดวงจรของหม้อแปลง สนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าลัดวงจรจะก่อให้เกิดความเค้นเชิงกลในขดลวดหม้อแปลง ซึ่งเกี่ยวข้องกับฉนวนของสายไฟฟ้าแม่เหล็ก ความถี่ของขดลวด และอื่นๆ ความถี่ภายในและความถี่ของความเค้นเชิงกลของขดลวดจะคล้ายกับการสั่นพ้อง ซึ่งจะยิ่งทำให้การสั่นสะเทือนของขดลวดรุนแรงขึ้น

3 การทดสอบความต้านทานไฟฟ้าลัดวงจรของหม้อแปลง

การทดสอบอิมพีแดนซ์ไฟฟ้าลัดวงจรของหม้อแปลงเป็นการทดสอบที่สำคัญในทางวิศวกรรมหม้อแปลงในระหว่างการส่งมอบ การบำรุงรักษา การทดลอง และการส่งมอบ ซึ่งสามารถใช้เพื่อประเมินความสามารถในการเกิดไฟฟ้าลัดวงจรของหม้อแปลงและความปลอดภัยในการปฏิบัติงานได้

3.1 หลักการทดสอบอิมพีแดนซ์ไฟฟ้าลัดวงจรของหม้อแปลง

อิมพีแดนซ์ไฟฟ้าลัดวงจรของหม้อแปลงหมายถึงอัตราส่วนของแรงดันตกและกระแสไฟฟ้าลัดวงจรระหว่างขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิในหม้อแปลงเมื่ออยู่ในสถานะไฟฟ้าลัดวงจร

ขนาดของอิมพีแดนซ์ของไฟฟ้าลัดวงจรส่งผลโดยตรงต่อกระบวนการไฟฟ้าแม่เหล็กไฟฟ้าชั่วขณะและขนาดของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรในสถานะไฟฟ้าลัดวงจร ดังนั้นจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความสามารถในการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรและความปลอดภัยในการทำงานของหม้อแปลง

3.2 วิธีทดสอบอิมพีแดนซ์ของหม้อแปลง

การทดสอบอิมพีแดนซ์ลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้าโดยทั่วไปจะดำเนินการโดยวิธีการฉีดกระแส ขั้นตอนการทำงานเฉพาะมีดังนี้ ขั้นแรก ขดลวดหลักและขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าจะถูกลัดวงจร จากนั้นจึงกระตุ้นหม้อแปลงไฟฟ้าโดยการฉีดกระแสเพื่อวัดแรงดันและกระแสของขดลวดหลักและขดลวดทุติยภูมิ และสุดท้าย คำนวณค่าอิมพีแดนซ์ลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้าตามผลการวัด

เมื่อทำการทดสอบความต้านทานไฟฟ้าลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้า จำเป็นต้องคำนึงถึงประเด็นต่อไปนี้ ประการแรก การทดสอบควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าหม้อแปลงไฟฟ้าอยู่ในสภาพการทำงานปกติ ไม่มีโหลดหรือมีโหลดเบา ประการที่สอง ความถี่ของกระแสไฟฟ้าที่จ่ายเข้าควรเท่ากับความถี่ที่กำหนดของหม้อแปลงไฟฟ้า ซึ่งโดยทั่วไปคือ 50 เฮิรตซ์

นอกจากนี้เพื่อให้แน่ใจถึงความแม่นยำของการทดสอบ ควรมีการตรวจสอบและสอบเทียบก่อนการทดสอบเพื่อให้แน่ใจถึงความแม่นยำของเครื่องมือและอุปกรณ์วัด

ค่าอิมพีแดนซ์ลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้าสามารถหาได้จากการทดสอบอิมพีแดนซ์ลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้า และวิธีการแสดงค่าที่นิยมใช้กันคือ อิมพีแดนซ์เปอร์เซ็นต์และอิมพีแดนซ์สัมบูรณ์ อิมพีแดนซ์เปอร์เซ็นต์คืออัตราส่วนของอิมพีแดนซ์ลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้าต่อแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด ซึ่งมักใช้ในการประเมินความสามารถในการลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้า อิมพีแดนซ์สัมบูรณ์คือค่าจริงของอิมพีแดนซ์ลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้า ซึ่งมักใช้ในการคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้า

การทดสอบความต้านทานไฟฟ้าลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นการทดสอบที่จำเป็นอย่างยิ่งในงานวิศวกรรมหม้อแปลงไฟฟ้า ซึ่งสามารถประเมินความสามารถในการลัดวงจรและความปลอดภัยในการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้าได้ การทดสอบความต้านทานไฟฟ้าลัดวงจรสามารถหาค่าความต้านทานของหม้อแปลงไฟฟ้าได้ ซึ่งเป็นข้อมูลอ้างอิงที่สำคัญสำหรับการออกแบบ การใช้งาน และการบำรุงรักษาหม้อแปลงไฟฟ้า ดังนั้น ในงานวิศวกรรมหม้อแปลงไฟฟ้า จำเป็นต้องทำการทดสอบความต้านทานไฟฟ้าลัดวงจรเพื่อให้มั่นใจว่าหม้อแปลงไฟฟ้าจะทำงานได้อย่างปลอดภัยและเชื่อถือได้!