หม้อแปลงไฟฟ้าในโรงงาน Transformer

หม้อแปลงไฟฟ้ามีหน้าที่อะไร และ บำรุงรักษาอย่างไร

เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เปลี่ยนระดับแรงดันให้สูงขึ้นหรือต่ำลงตามต้องการ ภายในประกอบด้วยขดลวด 2 ชุดคือ ขดลวดปฐมภูมิ (Primary winding) และ ขดลวดทุติยภูมิ (Secondary winding) แต่สำหรับหม้อแปลงกำลัง (Power Transformer) ขนาดใหญ่บางตัวอาจมีขดลวดที่สามเพิ่มขึ้นคือขด Tertiary winding ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าขด Primary และ Secondary และแรงดันที่แปลงออกมาจะมีค่าต่ำกว่าขด Secondary

ชนิดของหม้อแปลง

1. หม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง (Power Transformer)
2. หม้อแปลงจำหน่าย (Distribution Transformer)
3. หม้อแปลงสำหรับเครื่องมือวัด (Instrument Transformer)
4. หม้อแปลงสำหรับความถี่สูง (High frequency Transformer)

สำหรับหม้อแปลงจำหน่ายที่ใช้งานทั่วไปของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคแบ่งออกเป็น 2 ระบบคือ
1. ระบบ 1 เฟส 3 สาย มีใช้งาน 4 ขนาดคือ 10 KVA , 20 KVA , 30 KVA , 50 KVA
2. ระบบ 3 เฟส 4 สาย มีหลายขนาดได้แก่ 30, 50, 100, 160, 250, 315, 400, 500, 1000, 1250, 1500, 2500 KVA.
หม้อแปลงที่ติดตั้งเพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าทั่วไปของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคกำหนดให้ใช้ได้ตั้งแต่ขนาด 10 KVA. 1 เฟส จนถึง 250 KVA. 3 เฟส
(ยกเว้น 30 KVA. 3 เฟส) นอกเหนือจากนี้เป็นหม้อแปลงที่ติดตั้งให้ผู้ใช้ไฟเฉพาะราย

อุปกรณ์ประกอบหม้อแปลง

1.ฟิวส์ (Fuse) ทำหน้าที่ป้องกันอุปกรณ์ไฟฟ้าหรือระบบ จากภาวะกระแสเกินพิกัด (over current) หรือลัดวงจร (short circuit) มีทั้งฟิวส์แรงสูงติดตั้ง ทางด้าน Primary และฟิวส์แรงต่ำติดตั้งทางด้าน Secondary

2. ล่อฟ้า (Lightning Arrester) ทำหน้าที่ป้องกันอุปกรณ์หรือระบบและสายส่งมิให้ได้รับความเสียหายจากภาวะแรงดันเกิน (over voltage) ที่เกิดจากฟ้าผ่า หรือการปลดสับสวิตซ์

3. อาร์คซิ่งฮอร์น (Arcing Horn) เป็นอุปกรณ์ป้องกันหม้อแปลงมิให้ชำรุดเสียหายจากภาวะแรงดันเกินที่เกิดจากฟ้าผ่า สำหรับระยะ air gap ของ arcing horn ที่บุชชิ่งแรงสูงของหม้อแปลงตามมาตรฐานของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคกำหนดดังนี้
3.1 ระบบ 11 KV. ระยะห่าง 8.6 เซนติเมตร
3.2 ระบบ 22 KV. ระยะห่าง 15.5 เซนติเมตร
3.3 ระบบ 33 KV. ระยะห่าง 22.0 เซนติเมตร

4. น้ำมันหม้อแปลง มีหน้าที่ 2 ประการคือ
4.1 เป็นฉนวนไฟฟ้า โดยป้องกันกระแสไฟฟ้ากระโดดจากจุดหนึ่งไปยังจุดหนึ่ง ถ้าเทียบกับอากาศแล้ว น้ำมันหม้อแปลงจะทนแรงดันได้สูงกว่าหลายเท่า ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับคุณภาพของน้ำมันหม้อแปลงนั้น ดังนั้นถ้าเราจุ่มตัวนำลงในน้ำมัน ก็จะสามารถวางไว้ใกล้กันได้โดยไม่ลัดวงจร
4.2 ระบายความร้อน โดยที่น้ำมันเป็นของเหลวจึงสามารถเคลื่อนตัวมาถ่ายเทความร้อนให้แก่อากาศรอบๆ หม้อแปลงได้ดี, ทำให้ขดลวดและแกนเหล็กของหม้อแปลงระบายความร้อนได้ , ทำให้ฉนวนที่พันหุ้มขดลวดทนต่อความร้อนสูงได้ และทำให้ฉนวนไม่ร้อนจัดเกินไปช่วยยืดอายุการใช้งานของหม้อแปลงให้นานขึ้น

5. ซิลิก้าเจล (Silica gel) มีลักษณะเป็นเม็ดเล็กๆ สีฟ้าหรือน้ำเงินบรรจุอยู่ในกระเปาะข้างถังอะไหล่น้ำมันหม้อแปลง ทำหน้าที่ช่วยดูดความชื้นในหม้อแปลง ถ้าเสื่อมคุณภาพจะกลายเป็นสีชมพู

การบำรุงรักษาหม้อแปลงไฟฟ้า

การบำรุงรักษาหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นสิ่งสำคัญมาก เพื่อให้คงสภาวะปกติและยังทำให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น ในระบบฉนวนของหม้อแปลงไฟฟ้านั้นมีส่วน ประกอบหลักคือ น้ำมันฉนวน กระดาษฉนวน ซีล ยาง ฉนวนทองแดง โดยวัสดุเหล่านี้จะเสื่อมสภาพ เมื่อมีความชื้นน้ำ เขม่า สิ่งเจือปนอื่นๆ และก๊าซปะปนอยู่ซึ่งอาจ เป็นสาเหตุให้หม้อแปลงเสียหายหรือช๊อตระเบิดได้ ดังนั้นจึงควรทำการตรวจสอบสภาพ และบำรุงรักษาหม้อแปลงอย่างสม่ำเสมอ โดยทั่วไปควรจะบำรุงรักษาหม้อแปลงทุกๆ 6 เดือน เพื่อเป็นการลดค่าความเสียหายอีกทั้งยังทำให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดจากการใช้งาน

วิธีตรวจสอบหม้อแปลงไฟฟ้าขั้นต้น

  1. SILICA-GEL (สารดูดความชื้น) หากเสื่อมคุณภาพจะเปลี่ยนจากสีน้ำเงินเป็นสีชมพูหรือสีดำ ควรเปลี่ยนใหม่ทันที
  2. ถังอะไหล่น้ำมันหม้อแปลงมีระดับน้ำมันต่ำจะต้องเติมน้ำมันเพิ่ม
  3. อาร์คซิ่งฮอนชำรุด/บิดงอไม่ได้ระยะ (15.5 ซม.)
  4. ครีบระบายความร้อนสกปรก/รั่วซึม
  5. ถังหม้อแปลงขึ้นสนิม ผุ ชำรุด
  6. บุชชิ่งแรงสูง – แรงต่ำ บิ่น/แตก ชำรุด หรือมีฝุ่นเกาะหนาอาจเป็นตัวนำให้ไฟรั่วลงดิน ทำให้ไฟดับได้
  7. ขั้วต่อสายแรงสูง – แรงต่ำที่บุชชิ่งหลวมหรือเกิดอ๊อกไซด์จะทำให้เกิดอาร์ค
  8. ซีลยางชำรุดทำให้น้ำมันไหลซึมออกมา
  9. ประเก็นฝาถังกรอบ/หมดสภาพหรือชำรุดน้ำมันจะไหลซึมออกมา