วิธีลดผลกระทบจากคลื่นฮาร์มอนิกในหม้อแปลงไฟฟ้าแบบแช่น้ำมัน?

ฮาร์โมนิคเป็นปัญหาทั่วไปในระบบไฟฟ้า และอาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อหม้อแปลงจุ่มน้ำมัน ในฐานะซัพพลายเออร์หม้อแปลงจุ่มน้ำมันที่มีประสบการณ์ เราเข้าใจถึงความท้าทายที่เกิดจากฮาร์โมนิกส์ และมุ่งมั่นที่จะจัดหาโซลูชั่นที่มีประสิทธิภาพเพื่อลดผลกระทบ ในบล็อกนี้ เราจะพูดถึงสาเหตุของการบิดเบือนฮาร์มอนิก ผลกระทบต่อหม้อแปลงจุ่มน้ำมัน และวิธีการปฏิบัติเพื่อลดผลกระทบเหล่านี้

สาเหตุของการบิดเบือนฮาร์มอนิก

ความบิดเบี้ยวของฮาร์มอนิกในระบบไฟฟ้ามีสาเหตุหลักมาจากโหลดที่ไม่เป็นเชิงเส้น โหลดที่ไม่ใช่เชิงเส้นเหล่านี้ดึงกระแสในลักษณะที่ไม่ใช่ไซน์ซอยด์ ซึ่งส่งผลให้เกิดฮาร์โมนิกส์ แหล่งที่มาทั่วไปของโหลดแบบไม่เชิงเส้น ได้แก่ ไดรฟ์ความถี่แปรผัน (VFD) เครื่องสำรองไฟ (UPS) วงจรเรียงกระแส และไฟส่องสว่างบางประเภท เช่น หลอดฟลูออเรสเซนต์และไฟ LED

เมื่อโหลดที่ไม่ใช่เชิงเส้นเหล่านี้เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า จะฉีดกระแสฮาร์มอนิกเข้าสู่ระบบ กระแสฮาร์โมนิคเหล่านี้สามารถไหลผ่านหม้อแปลงที่แช่น้ำมันได้ ทำให้เกิดปัญหาต่างๆ ตัวอย่างเช่น VFD จำนวนมากที่ใช้ในการตั้งค่าทางอุตสาหกรรมสามารถสร้างกระแสฮาร์มอนิกที่มีนัยสำคัญ ซึ่งอาจทำให้หม้อแปลงทำงานหนักเกินไปและลดประสิทธิภาพลง

ผลกระทบของฮาร์มอนิกต่อน้ำมัน - หม้อแปลงแช่

การมีอยู่ของฮาร์โมนิคสามารถส่งผลเสียหลายประการต่อหม้อแปลงไฟฟ้าที่แช่น้ำมัน:

ความร้อนที่เพิ่มขึ้น

ฮาร์มอนิกทำให้เกิดการสูญเสียเพิ่มเติมในแกนกลางและขดลวดของหม้อแปลง การสูญเสียเหล่านี้ส่วนใหญ่เกิดจากกระแสเอ็ดดี้และการสูญเสียฮิสเทรีซิส ซึ่งเพิ่มขึ้นตามกำลังสองของความถี่ฮาร์มอนิก ส่งผลให้อุณหภูมิของหม้อแปลงเพิ่มขึ้นอย่างมาก การให้ความร้อนที่มากเกินไปสามารถเร่งการเสื่อมสภาพของวัสดุฉนวนในหม้อแปลงไฟฟ้า ลดอายุการใช้งาน และเพิ่มความเสี่ยงที่ฉนวนจะพัง [1]

ประสิทธิภาพลดลง

การสูญเสียเพิ่มเติมที่เกิดจากฮาร์โมนิคจะลดประสิทธิภาพโดยรวมของหม้อแปลงไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้าจะต้องดึงกระแสไฟจากแหล่งพลังงานมากขึ้นเพื่อจ่ายพลังงานไฟฟ้าในปริมาณเท่ากัน ส่งผลให้มีการใช้พลังงานสูงขึ้นและต้นทุนการดำเนินงานเพิ่มขึ้น ในโรงงานอุตสาหกรรมที่มีหม้อแปลงจำนวนมาก ผลสะสมของประสิทธิภาพที่ลดลงอาจมีอย่างมาก

การโอเวอร์โหลด

ฮาร์มอนิกสามารถทำให้เกิดการโอเวอร์โหลดของหม้อแปลงได้แม้ว่ากำลังไฟฟ้าที่ปรากฏจะอยู่ภายในความจุที่กำหนดก็ตาม เนื่องจากกระแสฮาร์มอนิกจะเพิ่มกระแสพื้นฐาน ทำให้กระแสรวมที่ไหลผ่านหม้อแปลงเพิ่มขึ้น หากหม้อแปลงไม่ได้รับการออกแบบให้รองรับกระแสเพิ่มเติมเหล่านี้ อาจมีความร้อนสูงเกินไปและความล้มเหลวก่อนเวลาอันควร

เสียงรบกวน

ฮาร์มอนิกยังสามารถทำให้หม้อแปลงสร้างเสียงรบกวนได้ สนามแม่เหล็กที่บิดเบี้ยวที่เกิดจากกระแสฮาร์มอนิกทำให้เกิดการสั่นสะเทือนทางกลในแกนกลางของหม้อแปลงและขดลวด ส่งผลให้เกิดเสียงฮัมหรือเสียงหึ่งๆ เสียงรบกวนที่มากเกินไปอาจสร้างความรำคาญในพื้นที่ที่อยู่อาศัยหรือเชิงพาณิชย์ และอาจบ่งบอกถึงการบิดเบือนฮาร์โมนิคอย่างรุนแรง

วิธีการลดผลกระทบฮาร์มอนิกต่อน้ำมัน - หม้อแปลงแช่

การกรอง

วิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดวิธีหนึ่งในการลดฮาร์โมนิคคือการใช้ตัวกรองฮาร์มอนิก ตัวกรองฮาร์มอนิกมีสองประเภทหลัก: ตัวกรองแบบพาสซีฟและแบบแอคทีฟ

ตัวกรองแบบพาสซีฟประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำ ตัวเก็บประจุ และตัวต้านทาน ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้มีเส้นทางอิมพีแดนซ์ต่ำสำหรับความถี่ฮาร์มอนิกจำเพาะ โดยเปลี่ยนกระแสฮาร์มอนิกออกจากหม้อแปลง ตัวกรองแบบพาสซีฟค่อนข้างเรียบง่ายและคุ้มค่า แต่มีข้อจำกัดในแง่ของช่วงการปรับและความสามารถในการปรับให้เข้ากับสภาวะโหลดที่เปลี่ยนแปลง

ในทางกลับกัน ตัวกรองที่ใช้งานอยู่นั้นมีขั้นสูงกว่า พวกเขาใช้อิเล็กทรอนิกส์กำลังเพื่อตรวจจับและสร้างกระแสต่อต้านฮาร์มอนิกที่มีขนาดเท่ากัน แต่มีเฟสตรงกันข้ามกับกระแสฮาร์มอนิกในระบบ ฟิลเตอร์แบบแอคทีฟสามารถให้การชดเชยฮาร์มอนิกที่ดีกว่าในช่วงความถี่ที่กว้างกว่า และสามารถปรับให้เข้ากับสภาวะโหลดที่เปลี่ยนแปลงได้ อย่างไรก็ตาม การติดตั้งและบำรุงรักษามีราคาแพงกว่าและซับซ้อนกว่า

การจัดการโหลด

การจัดการโหลดที่เหมาะสมยังสามารถช่วยลดผลกระทบฮาร์มอนิกต่อหม้อแปลงจุ่มน้ำมันได้ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการระบุและแยกโหลดที่ไม่ใช่เชิงเส้นออกจากโหลดเชิงเส้น ด้วยการใช้หม้อแปลงแยกกันสำหรับโหลดที่ไม่ใช่เชิงเส้น สามารถกักเก็บกระแสฮาร์มอนิกและป้องกันไม่ให้ไหลเข้าสู่หม้อแปลงหลักได้

นอกจากนี้ การกำหนดเวลาโหลดสามารถนำไปใช้เพื่อหลีกเลี่ยงการทำงานสูงสุดของโหลดที่ไม่ใช่เชิงเส้นในเวลาเดียวกัน สิ่งนี้สามารถช่วยลดความผิดเพี้ยนของฮาร์มอนิกโดยรวมในระบบ และลดความเครียดบนหม้อแปลงให้เหลือน้อยที่สุด ตัวอย่างเช่น ในโรงงานอุตสาหกรรม การทำงานของ VFD สามารถสลับสับเปลี่ยนเพื่อลดการฉีดกระแสฮาร์มอนิกพร้อมกันได้

การออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้า

เมื่อเลือกหม้อแปลงไฟฟ้าแบบจุ่มน้ำมัน สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาความสามารถในการทนต่อฮาร์โมนิกส์ หม้อแปลงที่มีปัจจัย k ใหญ่กว่าได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับกระแสฮาร์มอนิกในระดับที่สูงขึ้น การจัดอันดับปัจจัย k บ่งชี้ถึงความสามารถของหม้อแปลงไฟฟ้าในการทนต่อความร้อนเพิ่มเติมที่เกิดจากฮาร์โมนิกส์

สำหรับการใช้งานที่มีเนื้อหาฮาร์มอนิกสูง อาจจำเป็นต้องเลือกหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีพิกัด k - factor สูงกว่า นอกจากนี้ การกำหนดค่าการพันของหม้อแปลงและวัสดุฉนวนยังอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานภายใต้สภาวะฮาร์มอนิกอีกด้วย ตัวอย่างเช่น การใช้ขดลวดที่เชื่อมต่อแบบเดลต้าสามารถช่วยลดกระแสฮาร์มอนิกที่ไหลเวียนได้ ในขณะที่วัสดุฉนวนคุณภาพสูงสามารถทนต่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นที่เกิดจากฮาร์โมนิคได้

การต่อสายดินของระบบ

การต่อสายดินของระบบที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญในการลดผลกระทบฮาร์มอนิกต่อหม้อแปลงจุ่มน้ำมัน ระบบที่มีการลงกราวด์อย่างดีจะให้เส้นทางอิมพีแดนซ์ต่ำเพื่อให้กระแสฮาร์มอนิกไหลลงกราวด์อย่างปลอดภัย เพื่อป้องกันไม่ให้กระแสสะสมในหม้อแปลงและอุปกรณ์อื่นๆ

สิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่าระบบสายดินได้รับการออกแบบและติดตั้งตามมาตรฐานและข้อบังคับที่เกี่ยวข้อง ซึ่งรวมถึงการใช้ตัวนำกราวด์ อิเล็กโทรดกราวด์ และการต่อประสานที่เหมาะสม การตรวจสอบและบำรุงรักษาระบบสายดินเป็นประจำก็เป็นสิ่งจำเป็นเช่นกันเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพ

ข้อเสนอของเราในฐานะผู้จำหน่ายหม้อแปลงไฟฟ้าแบบจุ่มน้ำมัน

ในฐานะผู้จัดจำหน่ายหม้อแปลงไฟฟ้าแบบจุ่มน้ำมันชั้นนำ เรามีผลิตภัณฑ์ที่หลากหลาย ได้แก่หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแช่น้ำมัน,หม้อแปลงไฟฟ้าระบายความร้อนด้วยตัวเองแบบแช่น้ำมัน, และหม้อแปลงเติมน้ำมัน 1,000 Kva. หม้อแปลงไฟฟ้าของเราได้รับการออกแบบและผลิตเพื่อให้ตรงตามมาตรฐานคุณภาพสูงสุด และสามารถปรับแต่งให้ตรงตามความต้องการเฉพาะของการใช้งานของคุณได้

นอกจากนี้เรายังให้การสนับสนุนทางเทคนิคและโซลูชั่นที่ครอบคลุมเพื่อลดผลกระทบฮาร์มอนิกต่อหม้อแปลงของคุณ ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราสามารถช่วยคุณออกแบบและติดตั้งตัวกรองฮาร์มอนิกที่เหมาะสม จัดการโหลดของคุณอย่างมีประสิทธิภาพ และรับรองว่ามีการต่อสายดินของระบบอย่างเหมาะสม ไม่ว่าคุณจะจัดการกับโครงการเชิงพาณิชย์ขนาดเล็กหรือการใช้งานในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เรามีความเชี่ยวชาญและทรัพยากรที่จะช่วยคุณเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของหม้อแปลงจุ่มน้ำมันของคุณ

หากคุณกำลังประสบปัญหาเกี่ยวกับการบิดเบือนฮาร์โมนิคในระบบไฟฟ้าของคุณ หรือต้องการอัพเกรดหม้อแปลงที่มีอยู่ เราขอแนะนำให้คุณติดต่อเราเพื่อขอคำปรึกษา ทีมขายของเรายินดีที่จะหารือเกี่ยวกับความต้องการของคุณและจัดหาโซลูชันที่ปรับแต่งให้เหมาะกับงบประมาณและความต้องการของคุณ

อ้างอิง

[1] CIGRE Working Group A2.32, "คำแนะนำสำหรับการโหลดแร่ - น้ำมัน - หม้อแปลงแช่ภายใต้สภาวะกระแสโหลดที่ไม่ใช่ไซน์ซอยด์", Electra, No.176, 1997