บทความหม้อแปลงไฟฟ้า 3 เฟส (นาย ณัฐวุฒิ บ้านกล้วย 2 สชฟ.1 เลขที่ 6)

หม้อแปลงไฟฟ้า 3 เฟสหม้อแปลงไฟฟ้ า 3 เฟส เรยี บเรยี งโดยThree Phase Transformers นาย ณัฐวุฒิ บา้ นกล้วย สาขาวิชา ไฟฟา้ กาลงั วิทยาลัยเทคนิคสโุ ขทัย

1หม้อแปลงไฟฟา้ 3 เฟสคอื อะไร ? (Three Phase Transformers)1. ลักษณะของหม้อแปลงไฟฟ้า 3 เฟส หมอ้ แปลงไฟฟา้ 3 เฟส ใช้ในการแปลงระดับไฟฟา้ โดยแหล่งจา่ ยทตี่ ่อเขา้ หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นแหล่งจา่ ยชนิด 3 เฟส ซึ่งระบบ 3 เฟสเป็นระบบท่ใี ชก้ ันอย่างแพร่หลายในระบบสายส่ง, ระบบจาหน่าย และงานอตุ สาหกรรม หม้อแปลงไฟฟ้า 3 เฟส มีลกั ษณะเปน็ ชุดขดลวดของหม้อแปลง 1 เฟส จานวน 3ชุด อยู่บนแกนเหล็ก (Core) เดยี วกัน แสดงในรปู ท่ี 1 รูปท่ี 1 ลกั ษณะของหม้อแปลงไฟฟา้ 3 เฟส สามารถใชห้ ม้อแปลงไฟฟ้า 1 เฟสมาตอ่ ขนานกัน 3 ชดุ เพ่อื ทาเปน็ หมอ้ แปลงไฟฟ้า 3 เฟสได้ ซ่งึ ในกรณีนี้การขยายหรอื ลดขนาดหม้อแปลงไฟฟา้ สามารถทาไดส้ ะดวกกว่า กรณีเปน็ หม้อแปลงไฟฟา้ 3 เฟสทัง้ โครงสร้าง

22. ชนิดการต่อขดลวดในหมอ้ แปลงไฟฟา้ 3 เฟส ลักษณะรูปแบบการตอ่ ขดลวดในหมอ้ แปลงไฟฟา้ 3 เฟส ทใ่ี ชก้ ันอยู่ทั่วไปจะมี 2ลักษณะ แสดงในรปู ที่ 2 (a) (b) รปู ที่ 2 ลักษณะการต่อขดลวดแบบ a) วาย , b) เดลต้า 2.1 การต่อขดลวดแบบวาย (Wye) การต่อขดลวดแบบวาย แรงดนั ไฟฟา้ ระหว่างขดลวด 2 เส้น(Vline-line) มีขนาดเทา่ กบั แรงดันไฟฟ้าจากระบบ 3 เฟส ส่วนแรงดันไฟฟ้าที่คร่อมแตล่ ะขดลวดกับสายนิวทรอล (Vphase) จะมขี นาดเป็นเศษหนึง่ สว่ นรากทีส่ องของสาม (1/ 3 )ของแรงดนั ระหว่างขดลวด 2 เสน้ สามารถแสดงขนาดแรงดนั ในการตอ่ ขดลวดแบบวายไดด้ ังรปู ที่ 3

3 Vline-line 3V = Vphase= Vline-line รูปท่ี 3 แรงดันไฟฟา้ ในการต่อขดลวดแบบวาย 2.2 การตอ่ ขดลวดแบบเดลตา้ (Delta) การต่อขดลวดแบบเดลตา้ แรงดนั ไฟฟา้ ทคี่ ร่อมขดลวดแต่ละขด จะมีขนาดเท่ากบั แรงดันไฟฟา้ ระหว่างสาย 2 เสน้ จากระบบ 3 เฟส สามารถแสดงขนาดแรงดนั ในการต่อขดลวดแบบเดลตา้ ไดด้ ังรปู ท่ี 4V=Vline-line Vline-line รปู ท่ี 4 แรงดนั ไฟฟ้าในการต่อขดลวดแบบเดลต้า ในการตอ่ แบบเดลต้าน้ี จะตอ้ งทาการตรวจสอบข้วั (Polarity) ของขดลวดแตล่ ะเฟส ก่อนการใช้งาน เพราะถ้าลาดับขั้วเฟสใดเฟสหนง่ึ ไมถ่ ูกต้อง จะทาให้มีกระแสไหลผา่ นมากเม่อื มกี ารใชง้ าน ซึง่ การตรวจสอบสามารถทาได้โดยการเปิดวงจรทีจ่ ดุ ใดจดุหนึ่ง แล้วใชโ้ วลทม์ ิเตอรว์ ัดแรงดันท่ีจดุ นน้ั เมอื่ มีการจ่ายกาลังไฟฟ้าเข้ามาจากแหลง่ จา่ ยถ้าขั้วถกู ต้องโวลทม์ เิ ตอร์จะต้องวดั ไดค้ ่า 0 แต่ถา้ ขั้วของขดลวดไม่ถกู ตอ้ ง จะวดัแรงดันไฟฟา้ ได้เปน็ สองเท่าของแรงดันแหลง่ จ่าย วธิ ีการตรวจสอบแสดงดังรูปท่ี 5

4 V E รปู ท่ี 5 การตรวจสอบการต่อขดลวดแบบเดลต้า 2.3 การตอ่ ขดลวดแบบเดลต้าเปิด 1 ดา้ น (Open Delta) มลี กั ษณะการตอ่ เหมือนการต่อขดลวดแบบเดลต้า แตจ่ ะไมต่ ่อขดลวด 1ขดในการต่อ แสดงการต่อในรูปที่ 6 ซ่งึ จะทาให้หมอ้ แปลงไฟฟ้ามคี วามจุกาลงั ไฟฟ้าลดลงทาใหส้ ามารถสง่ ผา่ นกาลังไฟฟ้าได้นอ้ ยกวา่ การตอ่ แบบเดลต้า แตค่ ่าแรงดนั และกระแสจะเหมือนกัน รูปท่ี 6 การต่อขดลวดแบบเดลตา้ เปิด 1 ด้าน

53. ชนิดของหมอ้ แปลงไฟฟ้า 3 เฟสในการใชง้ านจริงสามารถตอ่ ขดลวด 3 เฟส ดา้ นปฐมภูมิ และทตุ ยิ ภมู ิ เป็นหม้อแปลงไฟฟา้ 3 เฟสแบบต่างๆ ได้ดงั ตารางที่ 1ตารางท่ี 1 ชนดิ ของหม้อแปลงไฟฟ้า 3 เฟสและการใช้งานด้านปฐมภูมิ ด้านทตุ ิยภูมิ ลกั ษณะงานท่ใี ช้1. เดลตา้ เดลต้า ใช้ในงานอุตสาหกรรม2. เดลต้า วาย ใชง้ านทั่วไป และ งานอตุ สาหกรรม3. วาย เดลตา้ ใช้ในระบบสายส่งแรงสูง4. วาย วาย ไมค่ อ่ ยมใี ช้ เน่อื งจากมีปัญหาทางฮาร์-มอ นิกส์ และทาระบบให้สมดุลยาก นอกจากนี้ ยังมีมาตรฐานและรหัส (Code) สาหรับการตอ่ หมอ้ แปลงไฟฟา้ 3 เฟสเพื่อใช้ในผลติ หมอ้ แปลงไฟฟา้ 3 เฟส โดยแสดงในตารางที่ 2ตารางที่ 2 มาตรฐานการต่อขดลวดในหม้อแปลงไฟฟา้ 3 เฟส

6 นอกจากน้ี ยงั มกี ารตอ่ หม้อแปลงแบบ เดลตา้ – เดลตา้ เปิด 1 ด้าน และแบบเดลตา้ เปิด 1 ดา้ น – เดลต้าเปิด 1 ด้าน ซ่งึ สง่ ผ่านกาลังไฟฟา้ ได้น้อยกวา่ กรณี เดลตา้ –เดลต้า ทาให้เหมาะในการใชส้ าหรับระบบที่มกี ารจา่ ยโหลดไฟฟา้ ลดลง เช่น โหลดในระบบมปี รมิ าณลดลง อนั เน่ืองจากถอดอปุ กรณ์ไฟฟา้ บางตัว การใช้หม้อแปลงขนาดเทา่ เดิม จะส่งผลในเรอ่ื งกาลงั สูญเสยี ที่มากเกินไป กอ็ าจลดขนาดหม้อแปลงโดยต่อแบบเดลต้าเปดิ 1ด้าน ก็จะลดในเร่ืองกาลังสญู เสยี ท่ขี ดลวดได้ ขนาดกาลงั ไฟฟา้ ที่ส่งผ่านไดข้ องการต่อหม้อแปลงแบบเดลตา้ เปดิ 1 ดา้ น แสดงในตารางท่ี 3 และการต่อขดลวดแสดงในรูปที่ 7ตารางที่ 3 กาลังไฟฟา้ ทส่ี ามารถสง่ ผ่านไดข้ องหม้อแปลงไฟฟ้าแบบเดลต้าเปิด 1 ดา้ นปฐมภมู ิ ทตุ ิยภูมิ กาลังไฟฟา้ ทส่ี ่งผา่ นได้เดลตา้ เปดิ 1 ด้าน เดลต้าเปดิ 1 ด้าน 87 % ของพิกัดกาลังไฟฟา้ หมอ้ แปลง ไฟฟา้ 2 ชุดท่ีนามาตอ่เดลต้า เดลต้าเปิด 1 ด้าน 58 % ของพกิ ัดกาลังไฟฟา้ หม้อแปลง ไฟฟ้า 3 ชดุ ที่นามาต่อ V=Vline-line LVline-line O A D (a)

V=Vline-line 7 L O A D (b) รปู ท่ี 7 ชนดิ หม้อแปลงไฟฟ้า 3 เฟส แบบเดลตา้ เปดิ 1 ด้านตัวอยา่ งที่ 1 หมอ้ แปลงไฟฟา้ 3 เฟสต่อแบบ เดลตา้ เปิด 1 ดา้ น – เดลต้าเปิด 1 ด้าน โดยหมอ้ แปลง 1 เฟสทีน่ ามาต่อมีขนาดตวั ละ 25 kVA จงหาขนาดกาลงั ไฟฟา้ ท่ีหม้อแปลงตัวน้ีสามารถสง่ ผ่านได้วิธที า หมอ้ แปลงต่อแบบเดลตา้ เปดิ 1 ดา้ น ใช้หม้อแปลงไฟฟา้ 1 เฟสจานวน 2ตัวต่อกนั โดยตอ่ มีการต่อเปน็ แบบในรปู ท่ี 7 (a) จะไดพ้ กิ ดั กาลงั ไฟฟ้าของหมอ้ แปลงทัง้ 2ชดุ ท่นี ามาต่อเป็น 25 kVA  2 = 50 kVA จากตารางที่ 3 เพราะฉะนัน้ จะสามารถส่งผา่ นกาลงั ไฟฟ้าไดเ้ ปน็ 50 kVA  0.87 = 43.5 kVA

8ขอ้ มูลอา้ งอิงมหาวทิ ยาลยั นเรศวร.หม้อแปลงไฟฟ้า 3 เฟสคอื อะไร ?.[ออนไลน์]http://www.ecpe.nu.ac.th/piyadanai/content/47_02/c303304/303304/08_2_transformer.doc.(วนั ท่ีคน้ ข้อมูล 20 ก.ค. 2560)