ความแตกต่างระหว่างหม้อแปลงชนิดปิดผนึกอย่างแน่นหนาและแบบอนุรักษ์

การแนะนำ

ในขอบเขตของการจำหน่ายไฟฟ้าและโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงาน การออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้า มีบทบาทสำคัญในประสิทธิภาพการดำเนินงาน อายุการใช้งานที่ยาวนาน และการบำรุงรักษา ในบรรดาประเภทที่ใช้กันมากที่สุดของหม้อแปลงแช่น้ำมันคือ หม้อแปลงที่ปิดผนึกอย่างผนึกแน่น  (หรือที่เรียกว่า หม้อแปลงที่ปิดสนิท ) และ หม้อแปลงชนิดคอนเซอร์เวเตอร์  (หรือที่เรียกว่า หม้อแปลงที่ไม่ปิดผนึกอย่างสมบูรณ์ )

บทความนี้นำเสนอการเปรียบเทียบทางเทคนิคที่ครอบคลุมระหว่างการออกแบบทั้งสองนี้ รวมถึงโครงสร้าง คุณลักษณะด้านประสิทธิภาพ การใช้งาน และข้อดี 

หม้อแปลงปิดผนึกอย่างผนึกแน่นคืออะไร?

ความหมายและโครงสร้าง

ก หม้อแปลงปิดผนึกอย่างแน่นหนาได้  รับการออกแบบด้วยระบบถังปิดสนิทเพื่อป้องกันไม่ให้อากาศหรือความชื้นเข้าไปในหม้อแปลง น้ำมันฉนวนได้รับการปกป้องโดยถังเหล็กเชื่อมและระบบขยายภายใน เช่น ลูกฟูกกระเพาะ ปัสสาวะยาง , เหล็ก หรือ เครื่องเป่าลมแบบยืดหยุ่น ซึ่งดูดซับการขยายตัวของน้ำมันที่เกิดจากความผันผวนของอุณหภูมิ

การทำความเย็นและฉนวน

• ฉนวนกลาง : น้ำมันแร่หรือน้ำมันเอสเทอร์สังเคราะห์

• วิธีการทำความเย็น : ONAN (Oil Natural Air Natural), ทางเลือก ONAF (Oil Natural Air Forced)

• การควบคุมการขยายตัว : เครื่องสูบลมหรือเมมเบรนที่ปิดสนิทช่วยหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับอากาศแวดล้อม

ลักษณะการทำงาน

• อัตราแรงดันไฟฟ้า : สูงสุด 36 kV (โดยทั่วไปใช้ในการใช้งานแรงดันไฟฟ้าปานกลาง)

• กำลังการผลิตไฟฟ้า : โดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ 50 kVA ถึงหลาย MVA

• อัตรา BIL : สูงถึง 95 kV สำหรับคลาส 36 kV

• อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น : 55°C (โดยเฉลี่ย), 65°C (ฮอตสปอตสูงสุด)

ข้อดี

• ไม่มีความชื้น : การออกแบบสุญญากาศช่วยยืดอายุการใช้งานของฉนวน

• การบำรุงรักษาขั้นต่ำ : ไม่มีช่องระบายอากาศ ไม่มีถังเก็บน้ำ ลดการบำรุงรักษา

• เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง : เหมาะสำหรับสภาพชายฝั่งทะเล ใต้ดิน หรือความชื้น

• ตัวเลือกป้องกันอัคคีภัย : เข้ากันได้กับน้ำมันเอสเทอร์ที่หน่วงไฟ

ข้อจำกัด

• ต้นทุนการผลิตที่สูงขึ้น : การออกแบบที่ปิดผนึกเกี่ยวข้องกับการผลิตที่ซับซ้อนมากขึ้น

• ปริมาณการขยายตัวของน้ำมันที่จำกัด : อาจจำกัดประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูงขึ้นมาก

• การซ่อมแซมที่ท้าทาย : การเปิดถังทำให้ซีลแตก ต้องมีการไล่ไนโตรเจนและการบำบัดด้วยสุญญากาศ

หม้อแปลงไฟฟ้าประเภท Conservator คืออะไร?

ความหมายและโครงสร้าง

หม้อแปลงชนิดคอนเซอร์เวเตอร์ ใช้ถังคอนเซอร์เวเตอร์แบบใช้อากาศหายใจเพื่อจัดการการขยายตัวของน้ำมัน ถังหลักเชื่อมต่อกับถังเก็บน้ำมัน ซึ่งแลกเปลี่ยนอากาศกับสิ่งแวดล้อมผ่าน ท่อระบายซิลิกาเจล ที่กรองความชื้น

การทำความเย็นและฉนวน

• ฉนวนกลาง : น้ำมันแร่

• วิธีการทำความเย็น : ONAN หรือ ONAF พร้อมหม้อน้ำภายนอก

• ระบบระบายอากาศ : อากาศเข้ามาทางช่องดูดความชื้นควบคุมความชื้น

ลักษณะการทำงาน

• อัตราแรงดันไฟฟ้า : สูงถึง 220 kV ขึ้นไป

• ความจุไฟฟ้า : ตั้งแต่ 100 kVA ถึงมากกว่า 500 MVA

• คะแนน BIL : สูงถึง 550 kV สำหรับการใช้งาน EHV

• อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น : 55°C หรือ 65°C ขึ้นอยู่กับการออกแบบ

ข้อดี

• ประหยัดต้นทุน : การก่อสร้างที่เรียบง่ายช่วยลดการลงทุนเริ่มแรก

• การจัดการกับการขยายตัวของน้ำมันที่มากขึ้น : Conservator ให้ความยืดหยุ่นมากขึ้นสำหรับการเปลี่ยนแปลงทางความร้อน

• การตรวจสอบและการบริการที่ง่ายขึ้น : ส่วนประกอบผู้พิทักษ์และช่องระบายอากาศที่สามารถเข้าถึงได้

ข้อจำกัด

• การสัมผัสกับอากาศและความชื้น : เมื่อเวลาผ่านไป ประสิทธิภาพในการช่วยหายใจลดลง เสี่ยงต่อการปนเปื้อนของน้ำมัน

• ต้องมีการบำรุงรักษาตามปกติ : การเปลี่ยนซิลิกาเจล การตรวจสอบน้ำมัน การทำความสะอาดเครื่องอนุรักษ์

• ไม่เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีมลภาวะ : ไวต่อสารปนเปื้อนในอากาศ

ตารางเปรียบเทียบทางเทคนิค

สถานการณ์การใช้งาน

หม้อแปลงไฟฟ้าปิดผนึกอย่างแน่นหนา เหมาะอย่างยิ่งสำหรับ:

• สถานีย่อยและอุโมงค์ใต้ดิน

• พื้นที่ทางทะเล ชายฝั่ง หรือเขตร้อนที่มีความชื้นสูง

• การติดตั้งในเมืองหรือในอาคารซึ่งความปลอดภัยจากอัคคีภัยและการบำรุงรักษาต่ำเป็นสิ่งสำคัญ

• การใช้พลังงานหมุนเวียนที่ต้องการการออกแบบที่ปิดผนึกและเติมน้ำมันเอสเทอร์

หม้อแปลงไฟฟ้าประเภท Conservator เหมาะที่สุดสำหรับ:

• สถานีย่อยระดับกริดกลางแจ้ง

• การส่งและจำหน่ายไฟฟ้าแรงสูง

• โรงไฟฟ้าอุตสาหกรรมพร้อมทีมงานซ่อมบำรุงที่เข้าถึงได้

• สินทรัพย์ที่มีอายุการใช้งานยาวนานในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม

บทสรุป

การเลือกระหว่าง หม้อแปลงปิดผนึกแน่นหนา ( หม้อแปลงปิดผนึกเต็ม ) และ หม้อแปลงชนิดคอนเซอร์เวเตอร์ ( หม้อแปลงไม่ปิดผนึกเต็ม ) จำเป็นต้องมีการประเมินสภาพแวดล้อมการทำงาน ความสามารถในการบำรุงรักษา และข้อกำหนดแรงดันไฟฟ้า/พลังงานอย่างรอบคอบ แม้ว่าการออกแบบที่ปิดสนิทจะให้การป้องกันที่เหนือกว่าและการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย แต่หม้อแปลงไฟฟ้าแบบอนุรักษ์ยังคงเป็นตัวเลือกที่คุ้มค่าและปรับขนาดได้มากที่สุดสำหรับสถานีย่อยขนาดใหญ่และการติดตั้งไฟฟ้าแรงสูง