ประเภทของหม้อแปลง

มีหลากหลายแบบ ประเภทของหม้อแปลง ใช้ในระบบพลังงานไฟฟ้าที่แตกต่างกันวัตถุประสงค์เช่นการสร้างการกระจายและการส่งและการใช้พลังงานไฟฟ้า หม้อแปลงชนิดต่าง ๆ ได้แก่ Step up และ Step down Transformer, หม้อแปลงไฟฟ้า, หม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่าย, หม้อแปลงเครื่องดนตรีประกอบด้วยหม้อแปลงกระแสและหม้อแปลงไฟฟ้า, เฟสเดียวและหม้อแปลงสามเฟส, หม้อแปลงอัตโนมัติ

สารบัญ:

• ก้าวขึ้นและลงหม้อแปลง
• หม้อแปลงไฟฟ้า
• หม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่าย
• การใช้งานของหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่าย
• หม้อแปลงเครื่องมือ
• หม้อแปลงไฟฟ้าปัจจุบัน
• หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีศักยภาพ
• หม้อแปลงไฟฟ้าหนึ่งเฟส
• หม้อแปลงสามเฟส

หม้อแปลงชนิดต่าง ๆ ที่แสดงในรูปด้านบนอธิบายไว้ในรายละเอียดด้านล่าง

ก้าวขึ้นและลงหม้อแปลง

หม้อแปลงชนิดนี้จัดอยู่ในประเภทของจำนวนรอบในขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิและแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ

Step up transformer เปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าต่ำกระแสไฟ AC สูงเป็นแรงดันไฟฟ้าสูงและระบบ AC กระแสต่ำในหม้อแปลงชนิดนี้จำนวนรอบในขดลวดทุติยภูมิจะมากกว่าจำนวนรอบในขดลวดปฐมภูมิ ถ้า (V₂ > V₁) แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นที่ด้านเอาท์พุทและเป็นที่รู้จักกันในชื่อ Step up transformer

สเต็ปดาวน์หม้อแปลงแปลงพลังงานหลักแรงดันไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับกระแสไฟฟ้าต่ำเป็นแรงดันต่ำกระแสสูง ด้วยหม้อแปลงชนิดนี้จำนวนรอบในการพันขดลวดหลักจะมากกว่าจำนวนรอบในการพันขดลวดสำรอง ถ้า (V₂ <V₁) ระดับแรงดันไฟฟ้าลดลงทางด้านเอาต์พุตและเป็นที่รู้จักกันในชื่อ Step down transformer

หม้อแปลงไฟฟ้า

หม้อแปลงไฟฟ้ากำลังถูกใช้ในเครือข่ายการส่งแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น คะแนนของหม้อแปลงไฟฟ้ามีดังนี้ 400 KV, 200 KV, 110 KV, 66 KV, 33 KV พวกเขาส่วนใหญ่จัดอันดับกว่า 200 MVA ส่วนใหญ่ติดตั้งที่สถานีสร้างและสถานีย่อยส่ง พวกเขาถูกออกแบบมาเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด 100% มีขนาดใหญ่กว่าเมื่อเปรียบเทียบกับหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่าย

ที่แรงดันไฟฟ้าสูงมากพลังงานไม่สามารถกระจายไปยังผู้บริโภคโดยตรงดังนั้นกำลังจะถูกส่งลงไปยังระดับที่ต้องการด้วยความช่วยเหลือของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบปรับลดแรงดัน หม้อแปลงไม่ได้รับการโหลดอย่างเต็มที่ดังนั้นการสูญเสียแกนจะเกิดขึ้นตลอดทั้งวัน แต่การสูญเสียทองแดงขึ้นอยู่กับวงจรโหลดของเครือข่ายการกระจายหากหม้อแปลงไฟฟ้าเชื่อมต่อในเครือข่ายการส่งความผันผวนของโหลดจะน้อยมาก เนื่องจากพวกเขาไม่ได้เชื่อมต่อที่จุดสิ้นสุดของผู้บริโภคโดยตรง แต่หากเชื่อมต่อกับเครือข่ายการกระจายจะมีความผันผวนในการโหลด

หม้อแปลงถูกโหลดเป็นเวลา 24 ชั่วโมงที่สถานีส่งสัญญาณจึงเกิดการสูญเสียแกนกลางและทองแดงตลอดทั้งวันหม้อแปลงไฟฟ้ามีค่าใช้จ่ายที่คุ้มค่าเมื่อสร้างพลังงานที่ระดับแรงดันต่ำ หากระดับแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นกระแสของหม้อแปลงไฟฟ้าจะลดลงส่งผลให้เกิด I²การสูญเสีย R และการควบคุมแรงดันไฟฟ้าก็เพิ่มขึ้น

หม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่าย

หม้อแปลงชนิดนี้มีเรตติ้งต่ำกว่าเช่น11 KV, 6.6 KV, 3.3 KV, 440 V และ 230 V พวกมันถูกจัดอันดับน้อยกว่า 200 MVA และใช้ในเครือข่ายการกระจายเพื่อให้การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าในระบบไฟฟ้าโดยการลดระดับแรงดันไฟฟ้าที่กระจายพลังงาน ในตอนท้ายของผู้บริโภค ขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายนั้นถูกพันด้วยลวดทองแดงหรืออลูมิเนียมเคลือบฟัน ริบบิ้นอลูมิเนียมหนาและทองแดงถูกนำมาใช้เพื่อทำหม้อแปลงรองซึ่งเป็นกระแสไฟฟ้าแรงสูงและขดลวดแรงดันต่ำ ใช้กระดาษและน้ำมันชุบเรซินเพื่อวัตถุประสงค์ในการเป็นฉนวน

น้ำมันในหม้อแปลงใช้สำหรับ

• คูลลิ่ง
• ฉนวนป้องกันขดลวด
• ปกป้องจากความชื้น

หม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายชนิดต่าง ๆ มีการจัดประเภทตามเกณฑ์ดังต่อไปนี้และแสดงในรูปด้านล่าง

• ตำแหน่งติดตั้ง
• ประเภทของฉนวน
• ธรรมชาติของอุปทาน

หม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายน้อยกว่า 33 KVใช้ในอุตสาหกรรมและ 440, 220 V ใช้สำหรับวัตถุประสงค์ภายในประเทศ มันมีขนาดเล็กติดตั้งง่ายและมีการสูญเสียแม่เหล็กต่ำและไม่ได้โหลดเต็มที่ เนื่องจากมันไม่ทำงานสำหรับการโหลดอย่างต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมงเช่นในเวลากลางวันโหลดของมันจะอยู่ที่จุดสูงสุดและในช่วงเวลากลางคืนจะมีการโหลดเบามากดังนั้นประสิทธิภาพจะขึ้นอยู่กับรอบการโหลด หม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายได้รับการออกแบบให้มีประสิทธิภาพสูงสุด 60 ถึง 70%

การใช้งานของหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่าย

• ใช้ในสถานีสูบน้ำที่ระดับแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า 33 KV
• แหล่งจ่ายไฟสำหรับรางสายไฟเหนือศีรษะที่จ่ายไฟด้วย AC
• ในเขตเมืองบ้านหลายหลังถูกเลี้ยงด้วยหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายเฟสเดียวและในพื้นที่ชนบทอาจเป็นไปได้ว่าบ้านหลังหนึ่งต้องการหม้อแปลงไฟฟ้าหนึ่งตัว
• หม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายหลายตัวใช้สำหรับพื้นที่อุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์
• ใช้ในฟาร์มกังหันลมซึ่งพลังงานลมถูกสร้างขึ้นโดยกังหันลม ที่นั่นมันถูกใช้เป็นตัวสะสมพลังงานเพื่อเชื่อมต่อสถานีย่อยซึ่งอยู่ห่างจากระบบสร้างพลังงานลม

หม้อแปลงเครื่องมือ

• พวกเขามักจะรู้จักกันในชื่อแยกหม้อแปลงไฟฟ้า เครื่องมือวัดหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ในการแปลงกระแสเช่นเดียวกับระดับแรงดันไฟฟ้า การใช้เครื่องมือหม้อแปลงที่ใช้กันมากที่สุดคือการแยกขดลวดทุติยภูมิอย่างปลอดภัยเมื่อตัวหลักมีแรงดันสูงและกระแสไฟฟ้าสูงเพื่อให้เครื่องมือวัดตัววัดพลังงานหรือรีเลย์ที่เชื่อมต่อกับด้านที่สองของหม้อแปลงจะไม่ได้รับความเสียหาย หม้อแปลงเครื่องมือจะแบ่งออกเป็นสองประเภทเพิ่มเติม
  • หม้อแปลงกระแส (CT)
  • Potential Transformer (PT)

  รายละเอียดของหม้อแปลงกระแสและศักย์ไฟฟ้าด้านล่าง

หม้อแปลงไฟฟ้าปัจจุบัน

หม้อแปลงกระแสใช้สำหรับวัดและนอกจากนี้สำหรับการป้องกัน เมื่อกระแสในวงจรสูงนำไปใช้กับเครื่องมือวัดโดยตรงหม้อแปลงกระแสจะถูกใช้เพื่อแปลงกระแสสูงเป็นค่าที่ต้องการของกระแสที่ต้องการในวงจร

ขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงกระแสคือเชื่อมต่อเป็นชุดกับแหล่งจ่ายหลักและเครื่องมือวัดต่างๆเช่นแอมมิเตอร์, โวลต์มิเตอร์, วัตต์หรือขดลวดรีเลย์ป้องกันพวกเขามีความแม่นยำอัตราส่วนปัจจุบันและความสัมพันธ์เฟสเพื่อเปิดใช้งานเครื่องวัดด้านรองอย่างแม่นยำ CT

ตัวอย่างเช่นหากอัตราส่วนของมันคือ 2000:5 หมายถึง CT มีเอาต์พุต 5 แอมแปร์เมื่อกระแสอินพุตเป็น 2000 แอมป์ที่ด้านหลัก ความแม่นยำของหม้อแปลงกระแสขึ้นอยู่กับหลายปัจจัยเช่นภาระ, โหลด, อุณหภูมิ, การเปลี่ยนเฟส, การจัดอันดับ, ความอิ่มตัว ฯลฯ ในหม้อแปลงกระแสกระแสหลักทั้งหมดคือผลรวมเวกเตอร์ของกระแสการกระตุ้นและกระแสเท่ากับการพลิกกลับ ของกระแสทุติยภูมิคูณด้วยอัตราเทิร์น

ที่ไหน
ฉัน_พี - กระแสหลัก
ฉัน_s - กระแสทุติยภูมิหรือย้อนกลับ
ฉัน₀ - การกระตุ้นปัจจุบัน
K_T - อัตราส่วนรอบ

หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีศักยภาพ

หม้อแปลงที่มีศักยภาพเรียกอีกอย่างว่าหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า ขดลวดปฐมภูมินั้นเชื่อมต่อกับสายไฟฟ้าแรงสูงซึ่งจะทำการวัดแรงดันและเครื่องมือวัดและมิเตอร์ทั้งหมดจะเชื่อมต่อกับด้านรองของหม้อแปลง หน้าที่หลักของ Potential Transformer คือการลดระดับแรงดันให้เหลือขีด จำกัด หรือค่าที่ปลอดภัย ขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงที่มีศักยภาพนั้นต่อลงดินหรือต่อสายดินเป็นจุดความปลอดภัย

ตัวอย่างเช่นอัตราส่วนแรงดันไฟฟ้าหลักที่รองได้รับเป็น 500: 120, มันหมายถึงแรงดันออกเป็น 120 V เมื่อ 500 V ถูกนำไปใช้กับหลัก หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีศักยภาพประเภทต่าง ๆ ดังแสดงในรูปด้านล่าง

• แม่เหล็กไฟฟ้า (มันเป็นหม้อแปลงลวดแผล)
• ตัวเก็บประจุ (ตัวเก็บประจุแรงดันหม้อแปลง CVT ใช้ตัวกระจายแรงดันตัวเก็บประจุ
• แสง (ทำงานบนคุณสมบัติทางไฟฟ้าถ้าวัสดุแสง)

เปอร์เซ็นต์ความผิดพลาดของแรงดันจะได้รับจากสมการที่แสดงด้านล่าง

หม้อแปลงไฟฟ้าหนึ่งเฟส

หม้อแปลงไฟฟ้าหนึ่งเฟสเป็นอุปกรณ์แบบคงที่ทำงานบนหลักการของกฎหมายของฟาราเดย์ในการเหนี่ยวนำร่วมกัน ที่ความถี่คงที่และการเปลี่ยนแปลงของระดับแรงดันไฟฟ้าหม้อแปลงไฟฟ้าจะส่งกระแสไฟ AC จากวงจรหนึ่งไปยังอีกวงจรหนึ่ง ขดลวดมีสองประเภทในหม้อแปลงขดลวดที่มีการจ่ายไฟ AC เรียกว่าเป็นขดลวดปฐมภูมิและในขดลวดทุติยภูมิจะมีการเชื่อมต่อโหลด

หม้อแปลงสามเฟส

หากนำหม้อแปลงสามเฟสนั้นมาและเชื่อมต่อเข้าด้วยกันกับขดลวดปฐมภูมิทั้งสามเชื่อมต่อกันเป็นหนึ่งและทั้งสามขดลวดทุติยภูมิซึ่งกันและกันก่อตัวเป็นขดลวดทุติยภูมิที่หนึ่งกล่าวว่าหม้อแปลงจะทำหน้าที่เป็นหม้อแปลงสามเฟสซึ่งหมายความว่า หม้อแปลงเฟสเชื่อมต่อกันซึ่งทำหน้าที่เป็นหม้อแปลงสามเฟส

การจ่ายไฟสามเฟสส่วนใหญ่ใช้สำหรับไฟฟ้าการผลิตกระแสไฟฟ้าการส่งและการจำหน่ายเพื่ออุตสาหกรรม มันมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าในการประกอบหม้อแปลงสามเฟสเพื่อสร้างหม้อแปลงสามเฟส การเชื่อมต่อหม้อแปลงสามเฟสสามารถทำได้โดยใช้ประเภท Star (Wye) และ Delta (Mesh)

การเชื่อมต่อของขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิสามารถทำได้หลายวิธีดังต่อไปนี้

ขดลวดปฐมภูมิ	ขดลวดทุติยภูมิ
ดาว (ไวย์)	ดาว
เดลต้า (ตาข่าย)	สันดอน
ดาว	สันดอน
สันดอน	ดาว

การรวมกันของขดลวดหลักและขดลวดทุติยภูมิจะทำในรูปดาวเดลตาเดลต้าเดลต้าและเดลต้าดาว