โครงสร้างของหม้อแปลงไฟฟ้า

Unit 3 หม้อแปลงไฟฟา้ จาหน่าย Distribution Transformer

เนอ้ื หาสาระ / Topic 3.1 ชนดิ ของหมอ้ แปลงไฟฟ้าจาหน่าย 3.2 โครงสร้างสว่ นประกอบของหม้อแปลงไฟฟ้าจาหนา่ ย

3.2 โครงสรา้ งและชนิดของหม้อแปลงไฟฟา้ ชนดิ ของหม้อแปลงไฟฟา้ • หมอ้ แปลงกาลงั (Power Transformer) • หมอ้ แปลงระบบจาหน่าย (Distribution Transformer) • หมอ้ แปลงเครอ่ื งวดั ไฟฟา้ (Instrument Transformer)

หมอ้ แปลงกำลงั (Power Transformer) เป็นหม้อแปลงไฟฟ้าสาหรับเพ่ิมแรงดันไฟฟ้าจากเครื่องกาเนิด ไฟฟ้าเข้าสู่วงจรสายส่ง Transmission Line ซ่งึ มแี รงดันสูงมาก เช่น 115 kV , 230 kV และ 250 kV การส่งพลังงานไฟฟ้าใหอ้ ยู่ในสภาพท่ี มแี รงดันสงู เพอื่ ให้สามารถส่งพลงั งานไฟฟ้าได้ระยะไกล

หมอ้ แปลงระบบจำหนำ่ ย (Distribution Transformer) ทาหน้าท่ีลดแรงดันไฟฟ้าที่ได้จากหม้อแปลงกาลังเป็นแรงดันท่ี สามารถใช้กับเครื่องจักรอุตสาหกรรม เกษตรกรรม ตลอดจนอุปกรณ์ ไฟฟ้าท่ีใช้ในบ้านพักอาศัยโดยทว่ั ไป เช่น กฟภ. 230/400 V , กฟน. 240/416 V แบง่ ตามชนดิ ของปรงดนั ออกเป็น 2 ชนิด 1) 1 เฟส 2) 3 เฟส

หมอ้ แปลงระบบจำหนำ่ ย (Distribution Transformer) แบง่ ตามชนดิ ของฉนวนออกเปน็ 2 ชนิด 1) ชนดิ นามนั Oil type 2) ชนิดแหง้ Cast Resin

หมอ้ แปลงระบบจำหนำ่ ย (Distribution Transformer) แบง่ ตามชนดิ ของฉนวนออกเปน็ 2 ชนิด 1) ชนดิ นามนั Oil type 2) ชนิดแหง้ Cast Resin

หมอ้ แปลงระบบจำหนำ่ ย (Distribution Transformer) แบง่ ตามชนดิ ของฉนวนออกเปน็ 2 ชนิด 1) ชนดิ นามนั Oil type 2) ชนิดแหง้ Cast Resin

หมอ้ แปลงระบบจำหน่ำย (Distribution Transformer)

หมอ้ แปลงระบบจำหน่ำย (Distribution Transformer)

หมอ้ แปลงระบบจำหน่ำย (Distribution Transformer)

หม้อแปลงชนดิ นำมนั (Distribution Transformer) หม้อแปลงชนิดนามนั แบง่ ออกเป็น 3 ชนิด 1) ชนิดนามันฉนวนติดไฟได้ (Flammable Liquid Insulated Transformer) เป็นฉนวนที่ใช้กันโดยทั่วไปมีคุณสมบัติในการเป็น ฉนวนไฟฟ้าท่ีดีแต่ติดไฟได้ ข้อดีของนามันชนิดนี คือ ราคาถูกเมื่อ เทียบกับฉนวนชนิดอื่น การบารุงรักษาไม่ยุ่งยาก ส่วนข้อเสีย คือ ติดไฟและอาจเกิดการรว่ั ไหลได้

หม้อแปลงชนดิ นำมัน (Distribution Transformer) หม้อแปลงชนดิ นามัน แบง่ ออกเป็น 3 ชนดิ 2) ชนิดนามันฉนวนติดไฟยาก (Less Flammable Liquid Insulated Transformer) ฉนวนนามันทีบ่ รรจุอยู่ภายในมจี ุดติดไฟที่ อุณหภูมิไม่ต่ากว่า 300C ฉนวนที่ใช้ต้องไม่เป็นพิษต่อบุคคลและ สิ่งแวดล้อม ปัจจุบันมีใช้ไมม่ ากนัก และยังไม่เหมาะใช้ภายในอาคารท่ีมี ผู้อยู่อาศัยจานวนมาก แต่ให้ความปลอดภัยสูงกว่าหม้อแปลงชนิด ฉนวนนามันตดิ ไฟได้

หม้อแปลงชนดิ นำมัน (Distribution Transformer) หมอ้ แปลงชนดิ นามัน แบ่งออกเปน็ 3 ชนดิ 3) ชนิดฉนวนของเหลวไม่ติดไฟ (Non Flammable Liquid Insulated Transformer) หม้อแปลงชนิดนีปัจจุบันมีใช้งานน้อยและ มีราคาแพง ในการนาฉนวนของเหลวไม่ติดไฟมาใช้ ต้องระมัดระวัง เรื่องการเป็นพิษต่อบุคคล ฉนวนที่ใช้อาจเป็นนามันหรือไม่ก็ได้ เดิมได้ มีการนาฉนวนชนิดหน่ึงมาใช้เรียกว่า อาซคาเรล แต่ปัจจุบันเลิกใช้ เนอ่ื งจากพบว่าเป็นพิษตอ่ บคุ คล

หมอ้ แปลงระบบจำหนำ่ ย (Distribution Transformer) แบง่ ตามชนดิ ของฉนวนออกเปน็ 2 ชนิด 1) ชนิดนามนั Oil type 2) ชนิดแหง้ Cast Resin

สว่ นประกอบของหมอ้ แปลงไฟฟ้า 1. แกนเหล็ก (Core) แผ่นเหล็กท่ีใช้ทาแกนเหล็กของหม้อแปลงจะมี สว่ นผสมของสารก่งึ ตวั นาซลิ กิ อน เพ่ือรักษาความหนาแน่นของเส้นแรง แม่เหล็กท่ีเกิดขึนรอบขดลวดไว้ แผ่นเหล็กแต่ละชันเป็นแผ่นเหล็กบาง เรียงต่อกันหลายชิน ทาใหม้ ีความต้านทานสูงและช่วยลดการสูญเสียใน แกนเหล็กที่ส่งผลทาให้เกิดความร้อนหรือท่ีเรียกว่า กระแสไหลวนบน แกนเหล็ก โดยทาแผ่นเหล็กให้เป็นแผ่นบาง ๆ หลายแผ่นเรียงซ้อน ประกอบขนึ เปน็ แกนเหลก็ ของหม้อแปลงไฟฟา้

ส่วนประกอบของหมอ้ แปลงไฟฟ้า แกนเหล็กของหม้อแปลงไฟฟ้า ใช้เป็นทางเดินของเส้นแรงแม่เหล็ก ในหม้อแปลงไฟฟ้า ผลิตจากแผ่นเหล็กซิลิคอนรีดเย็นแบบจัดเรียง ทิศทาง (Cold Rolled Grain-Oriented Magnetic Steel Laminations) ที่มีคุณสมบัติตอบสนองต่อเส้นแรงแม่เหล็กไฟฟ้าได้ สูงสุด และด้วยวิธีการวางตาแหน่งต่อกันของเหล็กแบบ STEP-LAP ทาให้เส้นแรงเดินทางเป็นเส้นตรงตลอดแนวเนือแผ่นหน่ึงไปอีกแผ่น หนงึ่ เปน็ ไป อย่างมปี ระสิทธภิ าพ

สว่ นประกอบของหม้อแปลงไฟฟ้า ผลดีของการเรยี งแผน่ เหล็กแบบ STEP-LAP - ลดค่าความสูญเสียในแกนเหล็ก (NO-LOAD LOSS) ได้มากถึง 15% - ลดค่ากระแสท่ีใช้สร้างเส้นแรงแม่เหล็ก (EXCITING CURRENT) ได้ มากกว่า 50% - ลดระดับเสียงรบกวน (NOISE LEVEL) ของหม้อแปลงในขณะใช้งาน ให้ตา่ ลง 3-5 dB

ส่วนประกอบของหมอ้ แปลงไฟฟ้า ลักษณะโครงสร้างของแกนเหล็ก 1. แบบคอร์ (Core – Type Transformer) มแี กนเหล็กแผ่นบาง ๆ วางซ้อนกันหลาย ๆ แผน่ (Laminated Sheet Core) พันขดลวด ทัง 2 ขดไว้ด้านข้างแกนทังสอง โดยพันขดลวดแรงดันต่า (Low Voltage) อยู่ในชนั ในติดกับแกนเหล็ก และพันขดลวดแรงดันสูง (High Voltage) การระบายความร้อนออกจากขดลวดหม้อแปลงทาได้ดี เหมาะสาหรับใชง้ านกบั ระดบั แรงดนั ไฟฟ้าสงู มาก (EHV)

ส่วนประกอบของหม้อแปลงไฟฟ้า ลกั ษณะโครงสร้างของแกนเหลก็ 2. หม้อแปลงแบบเชลล์ (Shell – Type Transformer) มีความ ซับซ้อนของโครงสร้างมากกว่าแบบคอร์ มีเส้นแรงแม่เหล็กรวมอยู่รอบ นอกขดลวด หม้อแปลง ความแข็งแรงทางกลสูง การระบายความร้อน ออกจากขดลวดไม่ค่อยดีนัก เนื่องจากถูกล้อมรอบด้วยแกนเหล็ก ไม่เหมาะสาหรับใช้งานกับระดับแรงดนั ไฟฟ้าสงู มาก

ส่วนประกอบของหม้อแปลงไฟฟ้า ลักษณะโครงสรา้ งของแกนเหล็ก Core – Type Transformer Shell – Type Transformer

ส่วนประกอบของหม้อแปลงไฟฟา้ ลักษณะโครงสร้างของแกนเหล็กหม้อแปลง 3 เฟส Stacking Core Wound Core แกนเหลก็ ชนดิ Amorphous Core

ส่วนประกอบของหมอ้ แปลงไฟฟ้า 2. ขดลวดแรงสูง-แรงตา่ (Coil, Winding) ขดลวดปฐมภูมิ (Primary winding) จะรับพลังงานไฟฟ้ามาสร้าง เส้นแรงแม่เหล็กในแกนเหล็ก เพ่ือเหนี่ยวนาให้ขดลวดทุติยภูมิเกิด แรงเคล่ือนไฟฟ้าเหนี่ยวนา ลักษณะของขดลวดจะเป็นทองแดงอาบ นายาเพือ่ เปน็ ฉนวน ระหว่างชันของขดลวดทังสองจะขนั ด้วยกระดาษ

สว่ นประกอบของหม้อแปลงไฟฟ้า 3. ขดลวดแรงสงู -แรงตา่ (Coil, Winding) - หม้อแปลงเพิ่มแรงดัน (Step up transformer) ขดลวดปฐมภูมิ จะมีจานวนรอบนอ้ ยกวา่ ขดลวดทุตยิ ภูมิ ขนาดของขดลวดจะใหญ่กวา่ - หม้อแปลงลดแรงดัน (Step down transformer) ขดลวดปฐมภูมิ จะมีจานวนรอบมากกว่าขดลวดทุติยภูมิ แต่ขนาดของขดลวดจะเล็ก กวา่

สว่ นประกอบของหม้อแปลงไฟฟ้า 3. อปุ กรณ์ประกอบ (Accessories) 1) ตัวถงั หม้อแปลง (Tank) สาหรับใช้บรรจุแกนเหล็ก ขดลวดและ นามันหม้อแปลง ตลอดจนใช้ติดตังอุปกรณ์ต่าง ๆ มีครีบระบาย ความร้อน ผลิตจากเหล็กกล้าคุณภาพสูง รูปแบบตัวถังแบบ Corrugate มีความยืดหยุ่นสูง (ELASTIC) สามารถเพิ่มปริมาตรด้วย ตวั เองได้ท่คี รีบ ขณะใชง้ านหนักหรอื เมอ่ื เกิดผิดปกติขึนในหม้อแปลง

สว่ นประกอบของหมอ้ แปลงไฟฟ้า a) แบบเปดิ Open Type เปน็ แบบทค่ี วามดนั ภายในตัวถงั หม้อแปลง และภายนอกหมอ้ แปลงเทา่ กัน b) แบบปดิ Closed Typeหรอื ชนดิ แบบปิดผนึกถาวร Hermetically Sealed เป็นแบบที่ความดันภายในตัวถังหม้อแปลงกับภายนอกตัวถัง ไมม่ ีการสัมผสั หรือถ่ายเทถึงกัน

สว่ นประกอบของหม้อแปลงไฟฟา้ 4. อปุ กรณ์ประกอบ (Accessories) 2) นามนั หม้อแปลง(Transformer Oil) ทาหน้าทีร่ ะบายความร้อน จากแกนเหล็ก ขดลวด และเป็นฉนวนทางไฟฟ้า คุณสมบัติของนามันท่ี ดีจะตอ้ งมีคา่ ฉนวนทางไฟฟา้ สงู สะอาดปราศจากฝุน่ และไมม่ ีความชนื 3) บูซซิ่งแรงสูง-แรงต่า (Bushing) ผลิตจากปอร์ซเลน Porcelain เป็นที่ขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิต่อขึนมา ทาหน้าท่ีเป็นฉนวนกัน ระหว่างสว่ นทีม่ ีกระแสไฟฟ้าไหลกับส่วนท่ตี อ่ ลงดิน

สว่ นประกอบของหมอ้ แปลงไฟฟ้า 4. อปุ กรณ์ประกอบ (Accessories) 4) คอนเน็คเตอร์แรงสูง แรงต่า (Connector) เป็นจุดต่อเชื่อมสาย แรงสูงและสายแรงตา่ 5) กระเปาะบรรจุสารดูดความชืน (Silica Gel) ขณะทหี่ มอ้ แปลง จ่ายโหลดนามันในหม้อแปลงจะขยายตัว จะดันให้อากาศภายในถัง ถ่ายเทสู่ภายนอกทางกะเปาะดูดความชืน เมื่อหม้อแปลงมีโหลดน้อย นามันเย็นตัวลง อากาศภายนอกที่มีความดันสูงกว่าจะไหลกลับเข้าไป ในตัวถังหม้อแปลง ความชืนที่ปะปนอยู่ในอากาศจะถูกดักโดยสารดูด ความชนิ ก่อนทค่ี วามชืนจะเขา้ ไปในตัวหม้อแปลง

สว่ นประกอบของหม้อแปลงไฟฟา้ 4. อปุ กรณ์ประกอบ (Accessories)

สว่ นประกอบของหม้อแปลงไฟฟา้ 4. อปุ กรณ์ประกอบ (Accessories)

สว่ นประกอบของหม้อแปลงไฟฟา้ 4. อปุ กรณ์ประกอบ (Accessories)

สว่ นประกอบของหม้อแปลงไฟฟา้ 4. อปุ กรณ์ประกอบ (Accessories)

สว่ นประกอบของหม้อแปลงไฟฟา้ 4. อปุ กรณ์ประกอบ (Accessories)

สว่ นประกอบของหม้อแปลงไฟฟา้ 4. อปุ กรณ์ประกอบ (Accessories)

สว่ นประกอบของหม้อแปลงไฟฟา้ 4. อปุ กรณ์ประกอบ (Accessories)

สว่ นประกอบของหม้อแปลงไฟฟา้ 4. อปุ กรณ์ประกอบ (Accessories)

หมอ้ แปลงสำหรบั เครื่องวัด (Instrument Transformer)

แแบบบบฝกึฝหึ กัดหดั 1. จงบอกชนดิ ของหม้อแปลงไฟฟา้ ระบบจาหน่าย 2. จงบอกชนิดหมอ้ แปลงไฟฟา้ แยกตามฉนวน 3. จงบอกชนดิ ของหมอ้ แปลงไฟฟ้า Cast Resin 4. จงบอกชนิดของหม้อแปลงไฟฟ้า Open type 5. จงบอกขอ้ แตกตา่ งระหว่างหม้อแปลงไฟฟา้ ชนดิ แหง้ กับชนดิ นามนั 6. จงบอกโครงสร้างและหน้าท่ขี องส่วนประกอบของหมอ้ แปลง ไฟฟ้าระบบจาหน่าย