ປັດໄຈໃດທີ່ສົ່ງຜົນຕໍ່ປະສິດທິພາບຂອງຕົວເຮັດໃຫ້ໄຟຟ້າ (Power Transformer)?

A ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ເປັນໜຶ່ງໃນສ່ວນປະກອບທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດໃນລະບົບການສົ່ງຜ່ານ ຫຼື ການຈັດສົ່ງພະລັງງານໄຟຟ້າໃດໆ. ບົດບາດພື້ນຖານຂອງມັນແມ່ນເພື່ອປ່ຽນລະດັບຄ່າຄວາມຕີ້ນໄຟຟ້າດ້ວຍການສູນເສຍພະລັງງານທີ່ໝາຍເຖິງຕ່ຳທີ່ສຸດ, ເພື່ອໃຫ້ໄຟຟ້າສາມາດເດີນທາງໄປຫາຜູ້ໃຊ້ສຸດທ້າຍໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບຈາກຈຸດທີ່ຜະລິດ. ແຕ່ວ່າ ເຄື່ອງແປງໄຟຟ້າທັງໝົດບໍ່ໄດ້ເຮັດວຽກດ້ວຍປະສິດທິພາບທີ່ເທົ່າກັນ. ການເຂົ້າໃຈປັດໄຈທີ່ມີອິດທິພົວຕໍ່ປະສິດທິພາບນີ້ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍສຳລັບວິສະວະກອນ, ຜູ້ຈັດການສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກ, ແລະ ຜູ້ຊ່ຽວຊານດ້ານການຈັດຊື້ ທີ່ຕ້ອງຕັດສິນໃຈຢ່າງມີຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບການເລືອກ, ຕິດຕັ້ງ, ແລະ ການບໍາລຸງຮັກສາອຸປະກອນ.

ປະສິດທິພາບໃນ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ບໍ່ແມ່ນຄ່າທີ່ຖາວອນ—ມັນເປັນຜົນໄດ້ຮັບທີ່ເปล່ຽນແປງໄດ້ ເຊິ່ງຖືກກຳນົດຈາກການເລືອກຮູບແບບ, ສະພາບການໃນການເຮັດວຽກ, ວັດສະດຸທີ່ໃຊ້, ແລະ ວິທີການບໍາລຸງຮັກສາ. ການປັບປຸງເລັກນ້ອຍໃນປະສິດທິພາບຂອງຕົວແປງກໍສາມາດນຳໄປສູ່ການປະຢັດພະລັງງານຢ່າງມີນັກ ແລະ ລົດຕົ້ນໃນການດຳເນີນງານທີ່ຫຼຸດລົງໃນໄລຍະເວລາທັງໝົດທີ່ອຸປະກອນນີ້ຖືກນຳໃຊ້, ໂດຍເປັນພິເສດໃນການນຳໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳຂະໜາດໃຫຍ່ ແລະ ການໃຫ້ບໍລິການດ້ານພະລັງງານ. ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ຕົວແປງ

ການສູນເສຍທີ່ຫົວໃຈ ແລະ ອິດທິພົນຂອງມັນຕໍ່ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ປະສິດທິພາບ

ການເຂົ້າໃຈການສູນເສຍເວລາທີ່ບໍ່ມີພາລະບານໃນຕົວແປງໄຟຟ້າ

ຕົວແປງ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ຖືກເຊື່ອມຕໍ່ເຂົ້າກັບແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟຟ້າ, ບໍ່ວ່າຈະມີການສົ່ງພະລັງງານໄປຫາພາລະບານຫຼືບໍ່. ການສູນເສຍເຫຼົ່ານີ້ເກີດຂຶ້ນຢູ່ເທິງພື້ນຖານທີ່ຕົວແປງຍັງຄົງເຊື່ອມຕໍ່ກັບຄ່າຄວາມຕ້ານທີ່ສະໜອງໃຫ້. ມັນເກີດຂຶ້ນເປັນຫຼັກຈາກເຫດຜົນຂອງຜົນກະທົບຂອງການຮູ້ສຶກເຮີຍ (hysteresis) ແລະ ການລວມຕົວຂອງກະແສໄຟຟ້າ (eddy current) ພາຍໃນວັດສະດຸທີ່ເປັນຫົວໃຈຂອງຕົວແປງ.

ການສູນເສຍຈາກຄວາມຕ້ານທາງຂອງວັດສະດຸໃຈ (Hysteresis loss) ເກີດຂື້ນຈາກການແຕ່ງຕັ້ງແລະຖອນການແຕ່ງຕັ້ງຂອງວັດສະດຸໃຈຢ້ຳຄືນກັນໃນແຕ່ລະວຟິວ AC. ພະລັງງານທີ່ສູນເສຍໄປໃນຂະບວນການນີ້ຂື້ນກັບປະເພດ ແລະ ຄຸນນະພາບຂອງວັດສະດຸໃຈຢ່າງຫຼາຍ. ເຫຼັກຊິລິໂຄນຄຸນນະພາບສູງ ຫຼື ອະລອຍທີ່ເປັນເມທີລ່ານທີ່ບໍ່ມີຮູບຮ່າງຈະຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງທົ່ວໄປໃນ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ການອອກແບບທີ່ທັນສະໄໝເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍຈາກຄວາມຕ້ານທາງຂອງວັດສະດຸໃຈ.

ການສູນເສຍຈາກກະແສວົງ (Eddy current loss), ໃນດ້ານອື່ນ, ເກີດຈາກກະແສວົງທີ່ຖືກສ້າງຂື້ນພາຍໃນແຕ່ລະຊັ້ນຂອງໃຈໂດຍກະແສແມ່ເຫຼັກທີ່ປ່ຽນແປງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບນີ້, ໃຈຂອງເຄື່ອງແປງໄຟຟ້າຈະຖືກສ້າງຂື້ນຈາກແຕ່ລະຊັ້ນທີ່ບາງໆ ແທນທີ່ຈະເປັນເມທີລ່ານທີ່ເປັນເນື້ອດຽວ, ເຊິ່ງຈະຈຳກັດເສັ້ນທາງທີ່ກະແສວົງຈະເດີນໄປ. ຊັ້ນທີ່ບາງລົງເທົ່າໃດ, ການສູນເສຍຈາກກະແສວົງກໍຈະຕ່ຳລົງເທົ່ານັ້ນໃນ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ .

ບົດບາດຂອງຄຸນນະພາບວັດສະດຸໃຈ

ການເລືອກວັດສະດຸໃຈມີຜົນກະທົບໂດຍກົງ ແລະ ສາມາດວັດແທກໄດ້ຕໍ່ປະສິດທິພາບທັງໝົດຂອງ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ເຫຼັກຊີລິໂຄນທີ່ຖືກມວນຢ່າງເຢັນ (CRGO) ແມ່ນມາດຕະຖານອຸດສາຫະກຳສຳລັບຫຼາຍໆຫຼັກຂອງຕົວແປງເນື່ອງຈາກມັນໃຫ້ການສູນເສຍເພີ່ມເຕີມຕ່ຳ ແລະ ຄວາມອ່ອນໄຫວສູງໃນທິດທາງທີ່ເມັດເຫຼັກຖືກຈັດຮຽງ.

ຫຼັກທີ່ເຮັດຈາກເມທາລ໌ອະມໍເຟີກ (amorphous metal) ເຖິງແມ່ນຈະມີຕົ້ນທຶນການຜະລິດທີ່ສູງກວ່າ ແຕ່ໃຫ້ການສູນເສຍເຮີສເຕີຣີຊີດ (hysteresis losses) ຕ່ຳລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອທຽບກັບເຫຼັກຊີລິໂຄນທຳມະດາ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນທີ່ດຶງດູດເປັນຢ່າງຍິ່ງໃນການນຳໃຊ້ທີ່ຕົວແປງຕ້ອງເຮັດວຽກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນສະພາບທີ່ບໍ່ເຕັມທີ່ (light loads) ເຊັ່ນ: ໃນເຄືອຂ່າຍການຈັດສົ່ງ. ຜົນປະໂຫຍດດ້ານປະສິດທິພາບຈາກການໃຊ້ຫຼັກອະມໍເຟີກສາມາດເປັນທີ່ເຫັນໄດ້ຢ່າງຊັດເຈນເມື່ອປະເມີນໃນທັງໝົດຂອງອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງຕົວແປງ.

ໃນທາງປະຕິບັດ, ການμຕັດສິນໃຈການຈັດຊື້ສຳລັບ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ຈຳເປັນຕ້ອງທົບທວນຄືນລະຫວ່າງຕົ້ນທຶນເບື້ອງຕົ້ນຂອງວັດສະດຸຫຼັກທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ ແລະ ການປະຢັດພະລັງງານໃນໄລຍະຍາວທີ່ມັນສາມາດເຮັດໄດ້. ສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ມີການໃຊ້ງານສູງ, ການລົງທຶນໃນວັດສະດຸຫຼັກທີ່ດີກວ່າຈະໃຫ້ຜົນຕອບແທນທີ່ເປັນບວກເຖິງແມ່ນແຕ່ເสมືອນ.

ການສູນເສຍເວລາທີ່ເກີດຈາກການເຮັດວຽກພາຍໃຕ້ພາລະບັນທຸກ ແລະ ການພິຈາລະນາການອອກແບບຂອງຂົດລວມ

ການສູນເສຍທີ່ເກີດຈາກແທງ (Copper Losses) ແລະ ຜົນກະທົບຈາກການປ່ຽນແປງຂອງພາລະບັນທຸກ

ຕ່າງຈາກການສູນເສຍໃນສ່ວນຫຼັກ, ການສູນເສຍເມື່ອມີພາລະບົທຸກ—ທີ່ເອີ້ນວ່າການສູນເສຍແທງແດງ ຫຼື ການສູນເສຍ I²R—ຈະປ່ຽນແປງຕາມສອງເທົ່າຂອງປະລິມານການບົທຸກ. ນີ້ໝາຍຄວາມວ່າ ເມື່ອພາລະບົທຸກຂອງ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ເພີ່ມຂຶ້ນ, ການສູນເສຍແທງແດງຈະເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງບໍ່ສອດຄ່ອງ. ການສູນເສຍເຫຼົ່ານີ້ເກີດຂຶ້ນໃນຂົວໄຟຟ້າປະຖົມະ ແລະ ຂົວໄຟຟ້າທຸຕິຍະ ເມື່ອພະລັງງານໄຟຟ້າຖືກປ່ຽນເປັນຄວາມຮ້ອນ ເນື່ອງຈາກຄວາມຕ້ານທານຂອງສ່ວນປະກອບທີ່ເປັນຕົວນຳ.

ຄວາມຕ້ານທານຂອງຂົວໄຟຟ້າແມ່ນຖືກກຳນົດໂດຍເນື້ອທີ່ຂ້າມຂອງສ່ວນປະກອບ ແລະ ຄວາມຍາວຂອງມັນ. ສ່ວນປະກອບທີ່ໜາຂຶ້ນ ມີຄວາມຕ້ານທານຕ່ຳລົງ ຈະຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍແທງແດງ ແຕ່ກໍຈະເພີ່ມນ້ຳໜັກ ແລະ ລາຄາຂອງ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ . ດັ່ງນັ້ນ, ວິສະວະກອນຈຶ່ງຕ້ອງຊັ່ງນ້ຳໜັກໃຫ້ດີລະຫວ່າງຂະໜາດຂອງສ່ວນປະກອບ, ຕົ້ນທຶນວັດສະດຸ, ແລະ ເປົ້າໝາຍດ້ານປະສິດທິພາບ.

ມັນຍັງສຳຄັນທີ່ຈະສັງເກດວ່າ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ຈະມີປະສິດທິພາບສູງສຸດເມື່ອເຮັດວຽກຢູ່ໃນລະດັບພາລະບົທຸກທີ່ໃກ້ຄຽງກັບຈຸດອອກແບບຂອງມັນ—ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຢູ່ທີ່ປະມານ 50–80% ຂອງຄວາມຈຸກຳລັງທີ່ກຳນົດໄວ້. ການເຮັດວຽກຂອງຕົວແປງໄຟຟ້າໃນລະດັບພາລະບົທຸກທີ່ຕ່ຳຫຼາຍ ຫຼື ສູງຫຼາຍກວ່າຂອບເຂດທີ່ເໝາະສົມຈະເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບຫຼຸດລົງ ແລະ ອາດຈະຫຼຸດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງມັນ.

ການຈັດແຕ່ງຂອງການພັນລວມ ແລະ ຄຸນນະພາບຂອງວັດສະດຸຫຸ້ມຫໍ່

ການອອກແບບທາງຮ່າງກາຍຂອງການພັນຍັງມີຜົນຕໍ່ປະສິດທິພາບ. ການຈັດແຕ່ງການພັນທີ່ເປັນລຳດັບສັບສົນ, ຮູບຮ່າງຂອງຕົວນຳທີ່ຖືກອອກແບບຢ່າງເໝາະສົມ, ແລະ ການເລືອກວັດສະດຸຫຸ້ມຫໍ່ທີ່ຖືກຕ້ອງ ລ້ວນແຕ່ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ານທາງໄຟຟ້າທີ່ລົ້ນ (leakage inductance) ແລະ ການສູນເສຍທີ່ບໍ່ຕັ້ງໃຈ (stray losses) ພາຍໃນ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ . ການສູນເສຍທີ່ບໍ່ຕັ້ງໃຈ ລວມເຖິງການສູນເສຍທີ່ເກີດຈາກກະແສວົງ (eddy current losses) ໃນສ່ວນປະກອບທາງໂຄງສ້າງເຊັ່ນ: ຕີນຈັບ ແລະ ຕູ້ເກັບນ້ຳມັນ ທີ່ເກີດຈາກກະແສໄຟຟ້າທີ່ລົ້ນ (leakage flux).

ວັດສະດຸຫຸ້ມຫໍ່ທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງບໍ່ພຽງແຕ່ໃຫ້ຄວາມປອດໄພດ້ານໄຟຟ້າເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງຊ່ວຍສົ່ງເສີມການຈັດການຄວາມຮ້ອນທີ່ດີຂຶ້ນພາຍໃນເຄື່ອງເທີຣ໌ບິນເນີ. ວັດສະດຸຫຸ້ມຫໍ່ທີ່ບໍ່ດີອາດນຳໄປສູ່ການປ່ອຍໄຟຟ້າເປັນສ່ວນໜຶ່ງ (partial discharge) ແລະ ການສູນເສຍດ້ານໄຟຟ້າທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ (increased dielectric losses) ເຊິ່ງທັງສອງຢ່າງນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມນ່າເຊື່ອຖືໄດ້ໃນໄລຍະຍາວຂອງ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ .

ໃນການອອກແບບເຄື່ອງເທີຣ໌ບິນເນີທີ່ຈືມນ້ຳມັນ (oil-immersed transformer), ນ້ຳມັນທີ່ໃຊ້ເປັນວັດສະດຸຫຸ້ມຫໍ່ມີບົດບາດສອງດ້ານ: ມັນໃຫ້ຄວາມຫຸ້ມຫໍ່ດ້ານໄຟຟ້າ ແລະ ຍັງເຮັດໜ້າທີ່ເປັນສື່ອາກາດເຢັນ. ຄຸນນະພາບ ແລະ ສະພາບຂອງນ້ຳມັນນີ້ມີຜົນຕໍ່ການຮັກສາປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງເທີຣ໌ບິນເນີໃນສະພາບການເຮັດວຽກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

ລະບົບການເຢັນ ແລະ ການຈັດການຄວາມຮ້ອນ

ອຸນຫະພູມສົ່ງຜົນຕໍ່ປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງແປງໄຟຟ້າແບບຈ່າຍກຳລັງແນວໃດ

ອຸນຫະພູມເປັນໜຶ່ງໃນປັດໄຈພາຍນອກທີ່ມີອິດທິພົວທີ່ສຸດຕໍ່ປະສິດທິພາບຂອງ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ . ເມື່ອອຸນຫະພູມໃນເວລາເຮັດວຽກເພີ່ມຂຶ້ນ ຄວາມຕ້ານທານຂອງລວມເສັ້ນລວມທອງແດງຈະເພີ່ມຂຶ້ນ ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການສູນເສຍພະລັງງານທີ່ເກີດຈາກທອງແດງເພີ່ມຂຶ້ນ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດວົງຈອນປ້ອງກັນທາງລົບ: ການສູນເສຍທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນຫຼາຍຂຶ້ນ ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມຕ້ານທານ ແລະ ການສູນເສຍເພີ່ມຂຶ້ນອີກ.

ດັ່ງນັ້ນ ການຈັດການຄວາມຮ້ອນຢ່າງມີປະສິດທິພາບບໍ່ໄດ້ເປັນພຽງເລື່ອງຄວາມປອດໄພເທົ່ານັ້ນ— ແຕ່ເປັນເລື່ອງປະສິດທິພາບໂດຍກົງ. ລະບົບການລະເບີດຄວາມຮ້ອນທີ່ຖືກອອກແບບຢ່າງດີຈະຮັກສາອຸນຫະພູມຂອງລວມເສັ້ນລວມໃນຂອບເຂດການເຮັດວຽກທີ່ກຳນົດໄວ້ ເພື່ອຮັກສາລັກສະນະປະສິດທິພາບທີ່ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ຖືກອອກແບບມາເພື່ອບັນລຸ.

ວິທີການລະເບີດຄວາມຮ້ອນທີ່ໃຊ້—ວ່າຈະເປັນ ONAN (ນ້ຳມັນທຳມະຊາດ ອາກາດທຳມະຊາດ), ONAF (ນ້ຳມັນທຳມະຊາດ ອາກາດບັງຄັບ), OFAF (ນ້ຳມັນບັງຄັບ ອາກາດບັງຄັບ), ຫຼື ຮູບແບບອື່ນໆ—ຈະຕ້ອງຖືກຈັບຄູ່ໃຫ້ເຂົ້າກັບສະພາບແວດລ້ອມໃນເວລາເຮັດວຽກ ແລະ ລັກສະນະການໃຊ້ງານຂອງ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ . ລະບົບການລະເບີດຄວາມຮ້ອນທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍເກີນໄປ ຫຼື ມີຄຸນນະພາບເສື່ອມຄຸນນະພາບແມ່ນເປັນສາເຫດທີ່ພົບເຫັນເລື່ອຍໆທີ່ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບຕ່ຳກວ່າຂອບເຂດທີ່ກຳນົດໄວ້ໃນການນຳໃຊ້ຈິງ.

ສະພາບແວດລ້ອມແລະສະຖານທີ່ຕິດຕັ້ງ

ສະຖານທີ່ຕິດຕັ້ງມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ປະສິດທິພາບໃນການລະເບີດຄວາມຮ້ອນຂອງ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ຕົວຈັກໄຟຟ້າທີ່ຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນບ່ອນທີ່ປິດຊິດ ແລະມີການລະບາຍອາກາດບໍ່ດີ, ໃນເຂດທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ, ຫຼືໃນສະຖານທີ່ອຸດສາຫະກຳທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍຝຸ່ນ ຈະເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນດຳເນີນງານຢູ່ທີ່ອຸນຫະພູມສູງກວ່າທີ່ອອກແບບໄວ້ ເຊິ່ງຈະຫຼຸດທັງປະສິດທິພາບ ແລະເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸເຄືອບເກົ່າໄວຂຶ້ນ.

ຄວາມສູງເທິງລະດັບນ້ຳທະເລກໍມີບົດບາດ. ຢູ່ໃນເຂດທີ່ມີຄວາມສູງເທິງລະດັບນ້ຳທະເລຫຼາຍ ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງອາກາດຈະຕ່ຳລົງ ເຮັດໃຫ້ລະບົບທີ່ເຢັນດ້ວຍອາກາດມີປະສິດທິພາບຕ່ຳລົງ ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ອຸນຫະພູມໃນເວລາດຳເນີນງານເພີ່ມຂຶ້ນ. ນີ້ແມ່ນເຫດຜົນທີ່ມາດຕະຖານຂອງຕົວຈັກໄຟຟ້າໄດ້ກຳນົດປັດໄຈການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສາມາດຕາມຄວາມສູງເທິງລະດັບນ້ຳທະເລ—ວິສະວະກອນຈຳເປັນຕ້ອງພິຈາລະນາສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຕິດຕັ້ງຈິງໃນເວລາເລືອກ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ສຳລັບໂຄງການ.

ການຕິດຕັ້ງທີ່ເປັນກິຈກຳລ່ວງໆ—ເຊັ່ນ: ການຮັບປະກັນວ່າມີພື້ນທີ່ຫວ່າງພໍໃນບໍລິເວນໂຕແປງ, ການຈັດຫາລະບົບລະບາຍອາກາດທີ່ບັງຄັບໃນບ່ອນທີ່ຈຳເປັນ, ແລະ ການປ້ອງກັນຫນ່ວຍທີ່ຕິດຕັ້ງຢູ່ນອກບ້ານຈາກແສງຕາເວັນໂດຍກົງ—ສາມາດມີຜົນກະທົບທີ່ສຳຄັນຕໍ່ປະສິດທິພາບທີ່ຮັກສາໄວ້ໄດ້ຢ່າງຕໍ່เนື່ອງໃນທັງໝົດຂອງອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງອຸປະກອນ.

ການຄວບຄຸມຄ່າຄວາມຕ້ານ, ຄວາມຖີ່, ແລະ ເງື່ອນໄຂການເຮັດວຽກ

ຜົນກະທົບຈາກຄວາມເບິ່ງແຕກຈາກຄ່າຄວາມຕ້ານ ແລະ ຄວາມຖີ່

A ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ຖືກອອກແບບມາເພື່ອເຮັດວຽກທີ່ຄ່າຄວາມຕ້ານ ແລະ ຄວາມຖີ່ທີ່ກຳນົດໄວ້ເປັນພິເສດ. ຄວາມເບິ່ງແຕກຈາກເງື່ອນໄຂເຫຼົ່ານີ້ສາມາດສົ່ງຜົນຕໍ່ປະສິດທິພາບຢ່າງມີນັກ. ການເຮັດວຽກໂຕແປງທີ່ຄ່າຄວາມຕ້ານສູງກວ່າຄ່າທີ່ກຳນົດຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມໜາແໜັ້ນຂອງສາຍແຮງເກີດຂຶ້ນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດການສູນເສຍພະລັງງານໃນສ່ວນຫົວໃຈ (core losses) ແລະ ອາດຈະເຮັດໃຫ້ສ່ວນຫົວໃຈເຂົ້າສູ່ສະຖານະການອັດຕັນ (saturation), ສົ່ງຜົນໃຫ້ເກີດການເຮັດວຽກທີ່ບໍ່ເປັນເສັ້ນຊື່ (non-linear behavior) ແລະ ການສູນເສຍພະລັງງານເພີ່ມເຕີມຈາກຄື່ມ (harmonic losses).

ຄວາມເບິ່ງແຕກຈາກຄວາມຖີ່, ເຖິງແມ່ນວ່າຈະເກີດຂຶ້ນບໍ່ບໍ່ເທົ່າໃດໃນລະບົບທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ, ກໍຍັງສາມາດສົ່ງຜົນຕໍ່ການສູນເສຍພະລັງງານໃນສ່ວນຫົວໃຈ. ເນື່ອງຈາກວ່າການສູນເສຍຈາກຄວາມຕ້ານ (hysteresis) ແລະ ການສູນເສຍຈາກກະແສວົງ (eddy current losses) ມີສ່ວນທີ່ຂຶ້ນກັບຄວາມຖີ່, ການເຮັດວຽກ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ນອກຈາກຂອບເຂດຄວາມຖີ່ທີ່ອອກແບບໄວ້ ຈະເຮັດໃຫ້ລັກສະນະການສູນເສຍຂອງມັນຫ່າງອອກຈາກຈຸດອອກແບບທີ່ເປັນທີ່ເຫມາະສົມ.

ຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງຄວາມຖີ່ສູງ (Harmonic distortion) ໃນປະຈຸບັນໃນການຈ່າຍພະລັງງານ ຫຼື ໃນປະຈຸບັນຂອງເຄື່ອງໃຊ້ພະລັງງານ ແມ່ນເປັນບັນຫາທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນໃນລະບົບພະລັງງານທີ່ທັນສະໄໝ ໂດຍເປັນພິເສດກັບການນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງຂອງເຄື່ອງຂັບຂະໜານຕົວ (variable-speed drives), ແຫຼ່ງຈ່າຍພະລັງງານທີ່ມີການປ່ຽນແປງ (switching power supplies), ແລະ ເຄື່ອງໃຊ້ພະລັງງານທີ່ບໍ່ເປັນເສັ້ນຊື່ (non-linear loads). ຄວາມຖີ່ສູງເຮັດໃຫ້ເກີດການສູນເສຍເພີ່ມເຕີມຈາກການລົ້ມເຫຼວຂອງກະແສໄຟຟ້າ (eddy current losses) ທັງໃນສ່ວນຫົວໃຈ (core) ແລະ ສ່ວນຂອງຂົດລວມ (windings) ຂອງ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ , ລົດລາຄາປະສິດທິພາບທັງໝົດລົງ ແລະ ອາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນເກີນໄປ (thermal overload) ໃນອຸປະກອນທີ່ບໍ່ໄດ້ອອກແບບມາເພື່ອຈັດການກັບຮູບແບບຄື້ນທີ່ບໍ່ປົກກະຕິ.

ປັດໄຈພະລັງງານຂອງເຄື່ອງໃຊ້ພະລັງງານ (Load Power Factor) ແລະ ຜົນກະທົບຕໍ່ປະສິດທິພາບ

ປັດໄຈພະລັງງານຂອງເຄື່ອງໃຊ້ພະລັງງານທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ມີຜົນຕໍ່ກະແສໄຟຟ້າທີ່ຕ້ອງການຈາກແຫຼ່ງຈ່າຍ. ເຄື່ອງໃຊ້ພະລັງງານທີ່ມີປັດໄຈພະລັງງານຕ່ຳ ຈະເຮັດໃຫ້ກະແສໄຟຟ້າທັງໝົດເພີ່ມຂຶ້ນ ສຳລັບພະລັງງານທີ່ໃຊ້ງານຈິງ (active power) ເທົ່າກັນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການສູນເສຍ I²R ໃນສ່ວນຂອງຂົດລວມເພີ່ມຂຶ້ນ ໂດຍບໍ່ໄດ້ມີສ່ວນຮ່ວມໃນການເຮັດວຽກທີ່ເປັນປະໂຫຍດ. ສິ່ງນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບທີ່ເຫັນໄດ້ (apparent efficiency) ຂອງເຄື່ອງເຮັດວຽກ (transformer) ລົດລາຄາລົງ ເມື່ອເບິ່ງຈາກມຸມມອງການປ່ຽນແປງພະລັງງານ.

ມາດຕະການປັບປຸງປັດຈັຍຂອງພະລັງງານ, ເຊັ່ນ: ການຕິດຕັ້ງບ່ອນເກັບຮັກສາຄວາມຈຸ (capacitor banks) ໃກ້ກັບໄຟຟ້າທີ່ມີລັກສະນະອຸດົມສົມບູນ (inductive loads), ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການຂອງປະຈຸຣັນທີ່ບໍ່ມີປະໂຫຍດ (reactive current) ແລະ ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງປັບປຸງປະສິດທິພາບທີ່ແທ້ຈິງຂອງ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ການຈ່າຍໄຟຟ້າໃຫ້ແກ່ໄຟຟ້າເຫຼົ່ານີ້. ສິ່ງນີ້ມີຄວາມສຳຄັນເປັນພິເສດໃນສະຖານທີ່ອຸດສາຫະກຳທີ່ມີໄຟຟ້າມໍເຕີທີ່ມີຂະໜາດໃຫຍ່ ຫຼື ອຸປະກອນອື່ນໆທີ່ມີລັກສະນະອຸດົມສົມບູນ.

ການເຂົ້າໃຈປັດຈັຍຂອງພະລັງງານທີ່ແທ້ຈິງຂອງໄຟຟ້າໃນສະຖານທີ່ໜຶ່ງ ຈຶ່ງເປັນຂັ້ນຕອນທີ່ສຳຄັນໃນການກຳນົດຂະໜາດ ແລະ ການລະບຸຂໍ້ມູນຂອງ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ອຸປະກອນທີ່ຖືກເລືອກເອງຕາມອັດຕາ kVA ໂດຍບໍ່ພິຈາລະນາປັດຈັຍຂອງພະລັງງານຂອງໄຟຟ້າ ແລະ ອັດຕາຄວາມເຂັ້ມຂອງຄວາມຖີ່ສູງ (harmonic content) ອາດຈະໃຫ້ປະສິດທິພາບຕ່ຳກວ່າທີ່ຂໍ້ມູນທີ່ລະບຸຢູ່ໃນປ້າຍຊື່ (nameplate data) ບອກ.

ການປະຕິບັດວິທີການດູແລ ແລະ ການຮັກສາປະສິດທິພາບໃນໄລຍະຍາວ

ຄຸນນະພາບນ້ຳມັນ ແລະ ການເສື່ອມສลายຂອງວັດສະດຸກັ້ນໄຟຟ້າ

ສຳລັບເຄື່ອງທີ່ໃຊ້ນ້ຳມັນເປັນສື່ການລະບາຍຄວາມຮ້ອນ (oil-immersed) ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ການອອກແບບ, ສະພາບຂອງນ້ຳມັນທີ່ໃຊ້ເປັນສ່ວນປະກອບການ insulation ແມ່ນດັດຊະນີທີ່ສຳຄັນຂອງສຸຂະພາບ ແລະ ປະສິດທິພາບທັງໝົດ. ໃນເວລາທີ່ຜ່ານໄປ, ນ້ຳມັນຂອງຕົວແປງຈະເສື່ອມສະພາບເນື່ອງຈາກການເກີດ oxidation, ການເຂົ້າໄປຂອງຄວາມຊື້ນ, ແລະ ຄວາມເຄັ່ງຕຶງຈາກຄວາມຮ້ອນ. ນ້ຳມັນທີ່ເສື່ອມສະພາບຈະມີຄວາມຕ້ານທາງໄຟຟ້າ (dielectric strength) ຕ່ຳລົງ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຖ່າຍເທີມຄວາມຮ້ອນ (thermal conductivity) ບໍ່ດີ, ເຊິ່ງທັງສອງຢ່າງນີ້ຈະສົ່ງຜົນເສຍຕໍ່ປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ຂອງຕົວແປງ.

ການເກັບຕົວຢ່າງນ້ຳມັນຢ່າງເປັນປະຈຳ ແລະ ການວິເຄາະ—ລວມທັງການທົດສອບເນື້ອຫາຄວາມຊື້ນ, ຄວາມເປັນກົດ, ການວິເຄາະອາຍຸດທີ່ລະລາຍຢູ່ໃນນ້ຳມັນ (DGA), ແລະ ຄວາມຕ້ານທາງໄຟຟ້າຕໍ່ການລົ້ມສະຫຼາກ (breakdown voltage)—ຊ່ວຍໃຫ້ທີມງານດູແລສາມາດປະເຊີນກັບບັນຫາກ່ອນທີ່ມັນຈະຮ້າຍແຮງຂຶ້ນ. ການກົງເອົານ້ຳມັນອອກ ຫຼື ການປ່ຽນນ້ຳມັນໃໝ່ໃນເວລາທີ່ເໝາະສົມຈະຊ່ວຍບູຮຸນຄຸນສົມບັດການ insulation ແລະ ການລະເບີດຄວາມຮ້ອນຂອງນ້ຳມັນ, ເຮັດໃຫ້ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ຮັກສາປະສິດທິພາບທີ່ຖືກອອກແບບໄວ້.

ສ່ວນ insulation ທີ່ເປັນແບບ solid, ເຊັ່ນ: ຊີເທີນເປີ (kraft paper) ທີ່ຫໍ້ອ້ອມ coil, ກໍຈະເສື່ອມສະພາບໄປຕາມເວລາ ແລະ ບໍ່ສາມາດປ່ຽນໃໝ່ໄດ້ເວັ້ນເເຕ່ຈະມີການບູຮຸນໃຫຍ່. ການຕິດຕາມຄຸນນະພາບຂອງນ້ຳມັນເປັນການປະເມີນສະພາບຂອງ insulation ທີ່ເປັນແບບ solid ເປັນທາງອ້ອມ, ເນື່ອງຈາກວ່າເປືອກເປີ (paper) ແລະ ນ້ຳມັນເປັນລະບົບ insulation ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນຢ່າງເຕັມຮູບແບບໃນຕົວແປງທີ່ໃຊ້ນ້ຳມັນເປັນສ່ວນປະກອບ. ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ແຜນການອອກແບບ.

ການກວດສອບປັນຫາແລະການດູແລປ້ອງກັນ

ໂປແກຼມການບໍາລຸງຮັກສາເພື່ອປ້ອງກັນທີ່ມີລະບົບຄືການຈັດຕັ້ງຢ່າງເປັນລະບົບ ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງໃນການຮັກສາປະສິດທິພາບທີ່ຍືນຍາວຂອງ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ສິ່ງນີ້ປະກອບດ້ວຍການຖ່າຍຮູບອຸນຫະພູມເປັນໄລຍະເພື່ອຊອກຫາຈຸດທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ, ການກວດສອບພັດลม ແລະ ປັ້ມລະບົບລະບາຍຄວາມຮ້ອນ, ການກວດສອບສ່ວນປະກົບທີ່ໃຊ້ປິດຜົນ (gaskets) ແລະ ສ່ວນປະກົບທີ່ໃຊ້ປິດຜົນ (seals) ເພື່ອຊອກຫາການຮັ່ວໄຫຼຂອງນ້ຳມັນ, ແລະ ການຢືນຢັນສະພາບຂອງຈຸດຕິດຕໍ່ຂອງອຸປະກອນປ່ຽນເກີບໄຟຟ້າໃນເວລາທີ່ເຄື່ອນໄຫວ (on-load tap changer - OLTC) ໂດຍຖ້າມີການນຳໃຊ້.

ຈຸດທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງພາຍໃນເຄື່ອງເຮັດໃຫ້ເກີດການຮ້ອນເກີນໄປໃນບໍລິເວນທີ່ຈຳເປັນເທົ່ານັ້ນ ເຊິ່ງຈະຫຼຸດຜ່ອນອາຍຸການຂອງວັດສະດຸຫຸ້ມຫໍ່ ແລະ ເພີ່ມການສູນເສຍພະລັງງານໃນບໍລິເວນດັ່ງກ່າວ. ການຊອກພົບເບື້ອງຕົ້ນຜ່ານເຕັກນິກການຖ່າຍຮູບອຸນຫະພູມດ້ວຍແສງອິນຟຣາເຣັດ (infrared thermography) ຫຼື ການຕິດຕາມອຸນຫະພູມດ້ວຍເສັ້ນໄຟເຟີເອີ (fiber-optic temperature monitoring) ຈະຊ່ວຍໃຫ້ທີມບໍາລຸງຮັກສາສາມາດດຳເນີນການປັບປຸງໄດ້ທັນເວລາກ່ອນທີ່ຈະເກີດຄວາມເສຍຫາຍຖາວອນ, ເຊິ່ງຈະຮັກສາທັງປະສິດທິພາບ ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ .

ການບໍາລຸງຮັກສາທີ່ຖືກລະເລີຍຈະນຳໄປສູ່ການເສື່ອມຄຸນນະພາບຂອງການປະຕິບັດງານຢ່າງຊ້າໆ ເຊິ່ງມັກຈະບໍ່ສາມາດເຫັນໄດ້ຈົນກວ່າຈະເກີດຄວາມເສຍຫາຍທີ່ຮ້າຍແຮງ. ການສູນເສຍປະສິດທິພາບໃນການປະຕິບັດງານຈາກສ່ວນປະກົບທີ່ເສື່ອມຄຸນນະພາບຈະເພີ່ມຂຶ້ນເປັນລຳດັບຕາມເວລາ ສົ່ງຜົນໃຫ້ເກີດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດ້ານພະລັງງານທີ່ສູງຂຶ້ນ, ຄຸນນະພາບພະລັງງານທີ່ຕ່ຳລົງ, ແລະ ສຸດທ້າຍກໍຄືອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ສັ້ນລົງຂອງ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ .

ຄຳຖາມທີ່ຖືກຖາມເລື້ອຍໆ

ຊ່ວງປະສິດທິຜົນທີ່ປົກກະຕິຂອງເຄື່ອງແປງໄຟຟ້າທີ່ທັນສະໄໝແມ່ນຫຍັງ?

ທີ່ມີຂະໜາດໃຫຍ່ທີ່ທັນສະໄໝ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ມີປະສິດທິຜົນຢູ່ລະຫວ່າງ 98% ແລະ 99.5% ຫຼື ສູງກວ່ານີ້ໃນເວລາທີ່ເຮັດວຽກເຕັມທີ່. ເຄື່ອງແປງໄຟຟ້າປະເພດຈຳ່ຫນ່າຍອາດຈະເຮັດວຽກທີ່ປະສິດທິຜົນຕ່ຳກວ່າເລັກນ້ອຍ. ຄ່າທີ່ແທ້ຈິງຂຶ້ນກັບມາດຕະຖານການອອກແບບ, ວັດສະດຸຂອງສ່ວນຫົວໃຈ, ລະດັບການໃຊ້ງານ, ແລະ ສະພາບການເຮັດວຽກ. ມາດຕະຖານເຄື່ອງແປງໄຟຟ້າທີ່ມີປະສິດທິຜົນສູງ, ເຊັ່ນ: ມາດຕະຖານທີ່ກຳນົດໂດຍ IEC ຫຼື ຂໍ້ບັງຄັບຂອງ DOE, ໄດ້ກຳນົດເກນຕ່ຳສຸດທີ່ຜູ້ຜະລິດຕ້ອງປະຕິບັດຕາມ.

ລະດັບການໃຊ້ງານມີຜົນຕໍ່ປະສິດທິຜົນຂອງເຄື່ອງແປງໄຟຟ້າແນວໃດ?

A ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ມີປະສິດທິຜົນສູງສຸດທີ່ຈຸດການໃຊ້ງານທີ່ເປັນເອກະລັກ ໂດຍທີ່ການສູນເສຍທີ່ສ່ວນຫົວໃຈ ແລະ ການສູນເສຍທີ່ເກີດຈາກການໃຊ້ງານຖືກດຸນດ່ຽນກັນ. ການເຮັດວຽກທີ່ຕ່ຳຫຼາຍກວ່າລະດັບການໃຊ້ງານທີ່ກຳນົດໄວ້ຈະເຮັດໃຫ້ການສູນເສຍທີ່ສ່ວນຫົວໃຈເປັນຫຼັກ ແລະ ປະສິດທິຜົນຈະຫຼຸດລົງ. ການເຮັດວຽກທີ່ສູງກວ່າລະດັບການໃຊ້ງານທີ່ກຳນົດໄວ້ຈະເຮັດໃຫ້ການສູນເສຍທີ່ເກີດຈາກລວມທອງແດງເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງບໍ່ສອດຄ່ອງ. ເຄື່ອງແປງໄຟຟ້າສ່ວນຫຼາຍຖືກອອກແບບໃຫ້บรรລຸປະສິດທິຜົນສູງສຸດທີ່ 50–80% ຂອງລະດັບການໃຊ້ງານທີ່ກຳນົດໄວ້, ດັ່ງນັ້ນການເລືອກຂະໜາດທີ່ເໝາະສົມຈຶ່ງມີຄວາມສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງຕໍ່ການຮັກສາປະສິດທິຜົນຢ່າງຕໍ່เนື່ອງ.

ຄວາມຖີ່ສູງ (Harmonics) ໃນລະບົບພະລັງງານສາມາດຫຼຸດຜ່ອນປະສິດທິພາບຂອງຕົວແປງໄດ້ຫຼືບໍ່?

ແມ່ນແລ້ວ. ລະດັບຄ່າປະຈຸບັນທີ່ເກີດຈາກພຽງທີ່ບໍ່ເປັນເສັ້ນຊື່ (non-linear loads) ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມສູນເສຍເພີ່ມເຕີມຈາກການເກີດຄ່າປະຈຸບັນວົນ (eddy current losses) ທັງໃນສ່ວນຂອງຂົດລວມ (windings) ແລະ ຫົວໃຈ (core) ຂອງ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ . ຄວາມສູນເສຍເພີ່ມເຕີມເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນປະສິດທິພາບທັງໝົດ. ຕົວແປງທີ່ຖືກອອກແບບມາເພື່ອໃຊ້ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງ (harmonic content) ຈຳນວນຫຼາຍຄວນຖືກກຳນົດດ້ວຍຄ່າ K-factor ຫຼື ຄ່າປັດໄຈຄວາມສູນເສຍຈາກຄວາມຖີ່ສູງ (harmonic loss factor - FHL) ເພື່ອຮັບປະກັນວ່າມັນຈະສາມາດຮັບມືກັບຄວາມເຄັ່ງຕຶງທາງຄວາມຮ້ອນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບຫຼືຄວາມປອດໄພຫຼຸດລົງ.

ຄວນທົດສອບນ້ຳມັນຂອງຕົວແປງເທົ່າໃດຄັ້ງເພື່ອຮັກສາປະສິດທິພາບ?

ສຳລັບຕົວແປງທີ່ຈຸ່ມຢູ່ໃນນ້ຳມັນ (oil-immersed) ສ່ວນຫຼາຍ ເຄື່ອງປ່ຽນພະລັງງານ ສຳລັບການຕິດຕັ້ງ, ການທົດສອບນ້ຳມັນຄວນຈະດຳເນີນການຢ່າງໜ້ອຍປີລະໜຶ່ງໃນເງື່ອນໄຂການເຮັດວຽກປົກກະຕິ, ແລະ ບ່ອຍຄັ້ງຂື້ນໃນຫົວໆ ສຳລັບອຸປະກອນທີ່ເຮັດວຽກໃຕ້ພາລະບັນທຸກໜັກ, ອຸນຫະພູມແວດລ້ອມສູງ, ຫຼື ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງ. ການວິເຄາະກາຊີນທີ່ຖືກລະລາຍ (DGA) ແມ່ນໜຶ່ງໃນການທົດສອບທີ່ໃຫ້ຂໍ້ມູນທາງດ້ານການວິເຄາະທີ່ດີທີ່ສຸດ ເຊິ່ງສາມາດກວດພົບບັນຫາທີ່ເລີ່ມຕົ້ນ ແລະ ການເສື່ອມສະພາບຂອງສ່ວນທີ່ເປັນສານເຄື່ອງຫຸ້ມຫໍ່ກ່ອນທີ່ຈະເກີດການສູນເສຍປະສິດທິພາບທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ ຫຼື ການລົ້ມເຫຼວໃນການເຮັດວຽກ.