หม้อแปลงไฟฟ้าประเภทน้ำมัน: ภาพรวมทางเทคนิคที่ครอบคลุม

หม้อแปลงไฟฟ้าประเภทน้ำมันเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในระบบพลังงานไฟฟ้าที่ทันสมัยทำให้สามารถเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพและการกระจายพลังงานข้ามกริด

หม้อแปลงไฟฟ้าประเภทน้ำมันคืออะไร?

หม้อแปลงไฟฟ้าประเภทน้ำมันเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าแบบคงที่ที่ถ่ายโอนพลังงานระหว่างวงจรผ่านการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าในขณะที่ยังคงความถี่คงที่ น้ำมันฉนวน 

• แกนกลาง: โดยทั่วไปแล้วเหล็กซิลิคอนลามิเนตเพื่อลดการสูญเสียกระแสวน
• ขดลวด: ตัวนำทองแดงหรืออลูมิเนียมจัดเรียงในขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิ
• น้ำมันฉนวน: น้ำมันแร่, ของเหลวซิลิโคนหรือเอสเทอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่กระจายความร้อนและป้องกันการเกิดขึ้น
• ถัง: ภาชนะบรรจุที่ปิดสนิทซึ่งเป็นแกนขดลวดและน้ำมัน
• ผู้พิทักษ์: อ่างเก็บน้ำชดเชยการขยายตัว/การหดตัวของน้ำมันเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ
• รีเลย์ Buchholz: อุปกรณ์ความปลอดภัยที่ตรวจพบความผิดพลาดภายในเช่นการสะสมก๊าซหรือการรั่วไหลของน้ำมัน

ในระหว่างการดำเนินการกระแสสลับในการขดลวดหลักจะสร้างฟลักซ์แม่เหล็กในแกนกลางทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าในการขดลวดทุติยภูมิ

คุณสมบัติและประโยชน์ที่สำคัญ

หม้อแปลงไฟฟ้าประเภทน้ำมันมีข้อได้เปรียบที่แตกต่างกันไปตามเทคโนโลยีทางเลือก:

1. ประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่เหนือกว่า

• ค่าการนำความร้อนสูงของน้ำมันฉนวนช่วยให้การกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพช่วยให้หม้อแปลงสามารถจัดการได้ โหลดที่สูงขึ้น 
• การไหลเวียนของน้ำมันธรรมชาติ (ผลกระทบเทอร์โมซิสฮอน) ช่วยลดการพึ่งพาระบบทำความเย็นภายนอก

2. ความแข็งแรงของอิเล็กทริกที่เพิ่มขึ้น

• น้ำมันหม้อแปลงให้ฉนวนไฟฟ้าที่แข็งแกร่ง (แรงดันไฟฟ้าสลาย 30-40 kV/มม.) ป้องกันการก่อตัวของอาร์คระหว่างส่วนประกอบที่มีพลังงาน

3. อายุการใช้งานที่ยาวนาน

• หม้อแปลงน้ำมันที่ได้รับการดูแลอย่างเหมาะสมสามารถใช้งานได้ 30–40 ปีแม้จะอยู่ภายใต้รอบการโหลดอย่างต่อเนื่อง
• น้ำมันช้าลงออกซิเดชันและการย่อยสลายของฉนวนที่ใช้เซลลูโลสบนขดลวด

4. ความจุเกินพิกัด

• สามารถรักษาโอเวอร์โหลดระยะสั้นได้ (มากถึง 150% ของความสามารถในการจัดอันดับ) โดยไม่ลดลงอย่างมีประสิทธิภาพ

5. การออกแบบที่เป็นมิตรกับการบำรุงรักษา

• การสุ่มตัวอย่างน้ำมันช่วยให้การบำรุงรักษาทำนายโดยการวิเคราะห์ก๊าซที่ละลาย (เช่นมีเธนไฮโดรเจน) เพื่อตรวจจับความผิดพลาดเริ่มต้น
• การกำจัดกากตะกอนและความชื้นผ่านระบบการกรองคืนคุณสมบัติน้ำมัน

6. ต้นทุน-ประสิทธิผล

• ต้นทุนเริ่มต้นที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับหม้อแปลงประเภทแห้งสำหรับแอปพลิเคชันแรงดันสูง (> 33 kV)
• ลดการสูญเสียพลังงาน (ประสิทธิภาพสูงถึง 99.75%) ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานที่ลดลง

แอพพลิเคชั่นในอุตสาหกรรมไฟฟ้า

หม้อแปลงไฟฟ้าประเภทน้ำมันถูกนำไปใช้ในภาคส่วนที่หลากหลาย:

1. สถานีโทรทัศน์

• หม้อแปลงขั้นตอนเพิ่มแรงดันไฟฟ้า (เช่น 11 kV เป็น 400 kV) สำหรับการส่งผ่านทางไกลลดการสูญเสียสาย

2. โรงงานอุตสาหกรรม

• พบได้ในโรงงานเหล็กโรงงานเคมีและการขุดเพื่อลดแรงดันไฟฟ้ากริดสำหรับเครื่องจักรหนัก

3. การรวมพลังงานทดแทน

• เชื่อมต่อฟาร์มกังหันลมและสวนพลังงานแสงอาทิตย์เข้ากับกริดเกียร์โดยการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้น (เช่น 0.69 kV ถึง 132 kV)

4. ไฟฟ้าทางรถไฟ

• จัดหาพลังงานเฟสเดี่ยวที่ 25 kV หรือ 50 kV สำหรับตู้รถไฟไฟฟ้า

5. การใช้พลังงานไฟฟ้าในชนบท

• หม้อแปลงการกระจายแบบขั้นตอน (11 kV/400 V) ส่งพลังงานไปยังพื้นที่ห่างไกลพร้อมความต้องการที่ผันผวน

เปรียบเทียบกับเทคโนโลยีที่คล้ายกัน

พารามิเตอร์	หม้อแปลงประเภทน้ำมัน	หม้อแปลงชนิดแห้ง
สื่อความเย็น	น้ำมันแร่/สังเคราะห์	อากาศหรืออีพ็อกซี่เรซิน
ช่วงแรงดันไฟฟ้า	สูงถึง 1,100 kV	สูงถึง 36 kV
ประสิทธิภาพ	98.5–99.75%	97–98.5%
ความเสี่ยงจากไฟไหม้	ปานกลาง (น้ำมันไวไฟ)	ต่ำ (ไม่มีวัสดุไวไฟ)
การซ่อมบำรุง	ต้องทดสอบน้ำมันปกติ	น้อยที่สุด
สภาพแวดล้อมการติดตั้ง	ในอาคารกลางแจ้ง/ระเบิด	ในร่ม (พื้นที่สะอาดและแห้ง)
อายุขัย	30–40 ปี	20–30 ปี

ประเด็นสำคัญ-
-หม้อแปลงน้ำมันเก่งในแอพพลิเคชั่นที่มีแรงดันสูงและมีประสิทธิภาพสูง แต่ต้องการมาตรการความปลอดภัยจากอัคคีภัยอย่างระมัดระวัง
-หม้อแปลงประเภทแห้งเป็นที่ต้องการสำหรับการติดตั้งในเมืองในร่มเนื่องจากความเสี่ยงต่อการติดไฟลดลง

คำถามที่พบบ่อย (คำถามที่พบบ่อย)

หม้อแปลงไฟฟ้าประเภทน้ำมันยังคงขาดไม่ได้ในโครงสร้างพื้นฐานพลังงานระดับโลกเนื่องจากประสิทธิภาพความทนทานและการปรับตัวให้เข้ากับสถานการณ์แรงดันไฟฟ้าสูง