ระบบป้องกันของหม้อแปลงไฟฟ้าในสถานีไฟฟ้าย่อยทำงานอย่างไร?

เฮ้! ในฐานะซัพพลายเออร์ของหม้อแปลงไฟฟ้าสถานีย่อย ฉันมักถูกถามเกี่ยวกับวิธีการทำงานของระบบป้องกันของหม้อแปลงไฟฟ้าสถานีย่อย เป็นหัวข้อสำคัญโดยเฉพาะสำหรับผู้ที่อยู่ในอุตสาหกรรมพลังงาน เรามาดำดิ่งและสำรวจหัวข้อที่น่าสนใจนี้กันดีกว่า

พื้นฐานของหม้อแปลงไฟฟ้าสถานีย่อย

ก่อนอื่นเรามาดูกันว่าหม้อแปลงไฟฟ้าของสถานีย่อยคืออะไร เป็นส่วนประกอบสำคัญในระบบไฟฟ้ากำลังที่เพิ่มหรือลดแรงดันไฟฟ้าของไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการส่งและจ่ายพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่น เมื่อมีการผลิตไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้า โดยปกติจะใช้แรงดันไฟฟ้าที่ค่อนข้างต่ำ หม้อแปลงไฟฟ้าของสถานีย่อยจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้านี้สำหรับการส่งทางไกล ช่วยลดการสูญเสียพลังงาน และเมื่อถึงมือผู้ใช้ปลายทาง หม้อแปลงอีกตัวจะลดแรงดันไฟฟ้าลงสู่ระดับที่ปลอดภัยและใช้งานได้

เรามีหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับสถานีไฟฟ้าย่อยหลายประเภท เช่นสถานีย่อยขนาดกะทัดรัดสำเร็จรูป 11kV. เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับหลาย ๆ แอปพลิเคชั่น โดยเฉพาะในพื้นที่จำกัด เรายังมีสถานีย่อยขนาดเล็กและหม้อแปลงไฟฟ้าสถานีย่อยขนาดเล็กซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการกระจายพลังงานขนาดเล็ก

ทำไมระบบป้องกันจึงมีความจำเป็น

ตอนนี้ทำไมเราต้องมีระบบป้องกันสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าของสถานีย่อย? หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่มีราคาแพงและมีไฟฟ้าขัดข้องต่างๆ ข้อผิดพลาดเหล่านี้อาจเกิดจากสิ่งต่างๆ เช่น การลัดวงจร กระแสเกิน แรงดันไฟฟ้าเกิน และแม้กระทั่งความล้มเหลวของฉนวนภายใน หากตรวจไม่พบและแก้ไขข้อบกพร่องเหล่านี้อย่างรวดเร็ว อาจทำให้เกิดความเสียหายอย่างมากต่อหม้อแปลงไฟฟ้า ส่งผลให้เกิดไฟฟ้าดับและค่าซ่อมแซมที่มีค่าใช้จ่ายสูง

ส่วนประกอบของระบบป้องกันหม้อแปลงไฟฟ้า

ระบบป้องกันหม้อแปลงทั่วไปประกอบด้วยส่วนประกอบหลายอย่าง โดยแต่ละส่วนมีบทบาทสำคัญของตัวเอง

หม้อแปลงกระแสไฟฟ้า (CTs)

หม้อแปลงกระแสใช้เพื่อวัดกระแสที่ไหลผ่านหม้อแปลง โดยจะลดระดับกระแสไฟสูงในวงจรหลักลงสู่ระดับที่ต่ำกว่าและจัดการได้มากขึ้น ซึ่งรีเลย์ป้องกันสามารถใช้ได้ ตัวอย่างเช่น หากกระแสหลักมีค่าหลายพันแอมแปร์ CT จะลดกระแสลงเหลือไม่กี่แอมแปร์ซึ่งสามารถวัดและตรวจสอบได้ง่าย

หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า (VT)

ในทางกลับกัน หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า ใช้เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้าข้ามหม้อแปลง พวกเขาลดระดับแรงดันไฟฟ้าแรงสูงในวงจรหลักให้เป็นแรงดันไฟฟ้าต่ำลงซึ่งรีเลย์ป้องกันสามารถใช้ได้ ซึ่งจะช่วยในการตรวจจับสภาวะแรงดันไฟเกินและแรงดันไฟต่ำ

รีเลย์ป้องกัน

รีเลย์ป้องกันคือสมองของระบบป้องกัน พวกเขารับสัญญาณจาก CT และ VT และวิเคราะห์พารามิเตอร์ทางไฟฟ้า ตามเกณฑ์ที่ตั้งไว้ล่วงหน้า พวกเขาสามารถตรวจจับข้อผิดพลาดและส่งสัญญาณการเดินทางไปยังเซอร์กิตเบรกเกอร์ได้ ตัวอย่างเช่น หากกระแสไฟฟ้าเกินขีดจำกัด รีเลย์จะส่งสัญญาณเพื่อเปิดเซอร์กิตเบรกเกอร์ เพื่อแยกหม้อแปลงออกจากความผิดปกติ

เซอร์กิตเบรกเกอร์

เซอร์กิตเบรกเกอร์เป็นอุปกรณ์ที่ขัดขวางการไหลของกระแสไฟฟ้าในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาด เมื่อได้รับสัญญาณทริปจากรีเลย์ป้องกัน วงจรจะเปิดขึ้น ป้องกันไม่ให้หม้อแปลงเสียหายเพิ่มเติม เซอร์กิตเบรกเกอร์จำเป็นต้องเชื่อถือได้และรวดเร็ว เพื่อให้มั่นใจถึงการป้องกันที่มีประสิทธิภาพ

ประเภทของแผนการคุ้มครอง

มีแผนการป้องกันหลายประเภทที่ใช้สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าสถานีย่อย

การป้องกันกระแสเกิน

การป้องกันกระแสไฟเกินเป็นหนึ่งในรูปแบบการป้องกันขั้นพื้นฐานที่สุด จะตรวจจับเมื่อกระแสที่ไหลผ่านหม้อแปลงเกินค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้า อาจเกิดจากการลัดวงจรหรือการโอเวอร์โหลด เมื่อตรวจพบสภาวะกระแสไฟเกิน รีเลย์ป้องกันจะส่งสัญญาณทริปไปยังเซอร์กิตเบรกเกอร์เพื่อเปิดวงจร

การป้องกันส่วนต่าง

การป้องกันส่วนต่างเป็นแผนการป้องกันขั้นสูงกว่า เปรียบเทียบกระแสเข้าและออกจากหม้อแปลง ภายใต้สภาวะปกติ กระแสเข้าและออกจากหม้อแปลงควรจะเท่ากัน อย่างไรก็ตาม หากมีข้อผิดพลาดภายในหม้อแปลงไฟฟ้า สมดุลกระแสไฟจะหยุดชะงัก รีเลย์ส่วนต่างจะตรวจจับความไม่สมดุลนี้และส่งสัญญาณการเดินทางไปยังเซอร์กิตเบรกเกอร์

การป้องกันแรงดันไฟเกินและแรงดันไฟต่ำ

แผนการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินและแรงดันไฟฟ้าต่ำใช้เพื่อป้องกันหม้อแปลงจากสภาวะแรงดันไฟฟ้าที่ผิดปกติ แรงดันไฟฟ้าเกินอาจทำให้ฉนวนเสียหายได้ ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าต่ำเกินไปอาจทำให้การทำงานไม่มีประสิทธิภาพ รีเลย์ป้องกันจะตรวจสอบระดับแรงดันไฟฟ้าและส่งสัญญาณตัดการทำงานหากแรงดันไฟฟ้าอยู่นอกช่วงที่ยอมรับได้

ระบบป้องกันทำงานอย่างไรในทางปฏิบัติ

มาดูสถานการณ์เพื่อดูว่าระบบป้องกันทำงานอย่างไรในชีวิตจริง

สมมติว่ามีการลัดวงจรที่ด้านทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้า ไฟฟ้าลัดวงจรทำให้กระแสไหลผ่านหม้อแปลงเพิ่มขึ้นอย่างมาก หม้อแปลงกระแสตรวจจับกระแสที่เพิ่มขึ้นนี้และส่งสัญญาณไปยังรีเลย์ป้องกัน

รีเลย์ป้องกันจะวิเคราะห์สัญญาณและกำหนดว่ากระแสเกินขีดจำกัดกระแสเกินที่ตั้งไว้ล่วงหน้า จากนั้นจะส่งสัญญาณการเดินทางไปยังเซอร์กิตเบรกเกอร์ เบรกเกอร์จะเปิดวงจรอย่างรวดเร็วโดยแยกหม้อแปลงออกจากความผิดปกติ ซึ่งจะช่วยป้องกันความเสียหายต่อหม้อแปลงเพิ่มเติมและช่วยในการคืนพลังงานให้เร็วที่สุด

การบำรุงรักษาและการทดสอบระบบป้องกัน

เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของระบบป้องกัน การบำรุงรักษาและการทดสอบอย่างสม่ำเสมอจึงเป็นสิ่งสำคัญ การบำรุงรักษารวมถึงการตรวจสอบ CT, VT, รีเลย์ป้องกัน และเซอร์กิตเบรกเกอร์เพื่อดูว่ามีความเสียหายหรือทำงานผิดปกติหรือไม่ การทดสอบเกี่ยวข้องกับการจำลองสภาวะความผิดปกติเพื่อตรวจสอบว่าระบบป้องกันตอบสนองอย่างถูกต้อง

บทสรุป

โดยสรุป ระบบป้องกันของหม้อแปลงไฟฟ้าสถานีย่อยเป็นส่วนที่ซับซ้อน แต่สำคัญของระบบไฟฟ้ากำลัง ช่วยปกป้องหม้อแปลงจากข้อผิดพลาดทางไฟฟ้าต่างๆ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการจ่ายไฟที่เชื่อถือได้ และลดความเสี่ยงในการซ่อมแซมที่มีค่าใช้จ่ายสูง

หากคุณอยู่ในตลาดหม้อแปลงไฟฟ้าสถานีย่อยหรือต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ของเรา อย่าลังเลที่จะติดต่อเรา เราพร้อมช่วยคุณค้นหาโซลูชันที่เหมาะสมสำหรับความต้องการด้านพลังงานของคุณ ไม่ว่าจะเป็นสถานีย่อยขนาดกะทัดรัดสำเร็จรูป 11kV,สถานีย่อยขนาดเล็ก, หรือหม้อแปลงไฟฟ้าสถานีย่อยขนาดเล็กเราช่วยคุณได้

อ้างอิง

• วิศวกรรมระบบไฟฟ้ากำลังโดย Turan Gonen
• การป้องกันระบบไฟฟ้าและสวิตช์เกียร์ โดย CL Wadhwa