น้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้า

861

น้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้า หมายถึง น้ำมันที่เป็นผลิตภัณฑ์จากการกลั่นน้ำมันดิบ ใช้สำหรับเป็นฉนวน และระบายความร้อนให้กับขดลวดภายในหม้อแปลง มีคุณสมบัติอยู่ระหว่างน้ำมันดีเซล และน้ำมันหล่อลื่น

advertisement

หม้อแปลงไฟฟ้า เป็นอุปกรณ์สำหรับส่งกระแสไฟฟ้าจากวงจรกระแสสลับไปสู่อีกวงจรหนึ่งโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงความถี่ โครงสร้างประกอบด้วยแกนเหล็กหม้อแปลง ขดลวดหม้อแปลง น้ำมันหม้อแปลง ถังหม้อแปลง Bushing tranformer และอุปกรณ์ประกอบต่างๆ เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดจะทำให้เกิดความร้อนเกิดขึ้น ซึ่งจำเป็นต้องมีระบบระบายความร้อนเข้าช่วย

ชนิดหม้อแปลงไฟฟ้า
1. หม้อแปลงแบบออโต้
เป็นชนิดของหม้อแปลงที่ประกอบด้วยขดลวดปฐมภูมิ และทุติยภูมิเป็นขดลวดอันเดียวกัน โดยมีการแยกสายออกมาจากตอนกลางของขดลวดทำให้เกิดวงจรขึ้น มักเป็นหม้อแปลงขนาดเล็ก และใช้ระบบอากาศในการระบายความร้อน

2. หม้อแปลงกำลัง
เป็นชนิดของหม้อแปลงที่ประกอบด้วยขดลวดปฐมภูมิ และทุติยภูมิพันบนแกนเหล็กจำนวนสองชุดที่แยกกัน ไม่มีวงจรเชื่อมต่อกัน มักผลิตออกมาทั้งขนาดเล็กจนถึงขนาดใหญ่ที่ใช้ทั่วไปตามโรงงาน โรงไฟฟ้า ส่วนระบบระบายความร้อนมักใช้น้ำมันหล่อลื่นสำหรับหม้อแปลงขนาดใหญ่หรือขนาดอื่นๆ มีระบบหมุนเวียนน้ำมัน และมักใช้ระบบพัดลมช่วยระบายความร้อน

น้ำมันหม้อแปลง

การระบายความร้อนของหม้อแปลง
1. แบบแห้ง
เป็นการระบายความร้อนด้วยอากาศจากปั้มที่ติดตั้งกับหม้อแปลงดูดอากาศให้ถ่ายเทรอบๆหม้อแปลง ความร้อนที่เกิดขึ้นภายในจะถูกถ่ายเทผ่านอากาศ วิธีนี้ไม่เป็นที่นิยมเนื่องจากหม้อแปลงหนาไม่สามารถถ่ายเทความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

2. การแช่นำ้มัน
เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพ และใช้ทั่วไปในหม้อแปลงที่ผลิตทุกวันนี้  ด้วยการเติมน้ำมันหม้อแปลงรอบๆขดลวดภายในหม้อแปลง ซึ่งน้ำมันจะมีคุณสมบัติในการถ่ายเทความร้อน และเป็นฉนวนป้องกันไฟฟ้าได้เป็นอย่างดี การแช่น้ำมันอีกวิธีหนึ่ง คือ การปั้มน้ำมันผ่านแกนขดลวดภายในหม้อแปลง ซึ่งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการระบายความร้อนได้เพิ่มขึ้นกว่าร้อยละ 30

3. การใช้น้ำมันกับพัดลม
เป็นวิธีการที่เหมือนกับข้อ 2 แต่เพิ่มประสิทธิภาพการระบาย และถ่ายเทความร้อนจากน้ำมันออกสู่ภายนอกด้วยการเป่าพัดของพัดลม ทำให้น้ำมันทำหน้าที่ได้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

advertisement

คุณลักษณะเฉพาะ
– density ที่ 15 องศาเซลเซียส มีค่าประมาณ 0.888
– viscosity ที่ 40 องศาเซลเซียส มีค่าประมาณ 9.0
– flash point 150 องศาเซลเซียส
– pour point -57 องศาเซลเซียส
– neutralization value น้อยกว่า 0.01
– corresive sulphur ไม่มี
– antioxidant, phenols ประมาณ 0.28 wt%
– water น้อยกว่า 20 mg/kg
– bleakdown voltage before treatment ที่ 55 kv
– bleakdown voltage after treatment ที่ 35 kv

คุณสมบัติน้ำมันหม้อแปลง
มาตรฐานน้ำมันหม้อแปลงตามคุณสมบัติความต้องการของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย มีดังนี้
1. มีความเป็นฉนวนสูงมากกว่า 30 kv
2. Power factor ต่ำกว่า 8.0
3. ทนต่อการเสื่อมสภาพตามอายุของหม้อแปลง
4. ทนต่อปฏิกิริยาเคมีที่อาจเกิดขึ้นภายในหม้อแปลง
5. มีความสามารถระบายความร้อนได้ดี
6. มีอัตราการระเหยต่ำ
7. ไม่มีส่วนผสมของสารมีพิษต้องห้าม

การใช้ประโยชน์
1. ใช้ในหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับปรับ-ลด แรงดันไฟฟ้า
2. ใช้ในอุปกรณ์ป้องกัน Recloser ในระบบจ่ายไฟฟ้าแรงดันสูง
3. ใช้เพื่อระบายความร้อน เป็นฉนวน และตรวจสอบรอยรั่วของน้ำมันในสายเคเบิลใต้ทะเล
4. เป็นฉนวนไฟฟ้า ป้องกันกระแสไฟฟ้าแรงดันสูงในหม้อแปลงกระโดดจากจุดหนึ่งไปยังจุดหนึ่ง
5. ใช้สำหรับระบาย และถ่ายเทความร้อนจากขดลวดหม้อแปลง แกนหม้อแปลง เพื่อให้อุณหภูมิภายในหม้อแปลงน้อยลง และทำให้ฉนวนไม่ร้อนเกินไป ช่วยยืดอายุหม้อแปลง
6. ใช้ป้องกันการรั่วของไฟฟ้าในหม้อแปลง
7. ป้องกันการกัดกร่อนของโลหะ ขดลวดภายในหม้อแปลง และป้องกันการเกิดสนิม
8. ป้องกันความชื้น และกำจัดก๊าซภายในหม้อแปลง

สาเหตุการเสื่อมสภาพ
1. ถูกออกซิเดชัน (oxidation degradation) เกิดเนื่องจากการทำปฏิกิริยากับออกซิเจนภายในหม้อแปลงที่อาจมากับน้ำหรือเข้าสู่หม้อแปลงในขั้นตอนการผลิต ซึ่งจะเกิดการออกซิไดซ์น้ำมันในกลุ่มของสารไฮโดรคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัวได้ดี จนเกิดการเสื่อมสภาพของน้ำมัน น้ำมันมีลักษณะเหลืองเข้มมากขึ้นจนกลายเป็นสีน้ำตาลในระยะเวลาที่รวดเร็วกว่าปกติ

2. น้ำเข้า (hydrolytic degradation) ปัญหาการปนเปื้อนของน้ำที่ผสมในน้ำมันหม้อแปลงมีผลทำให้ลดความการเป็นฉนวนของน้ำมันลง และเพิ่มการเป็นตัวนำไฟฟ้า

3. สนามแม่เหล็ก (electrical degradation) สนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากการเหนี่ยวนำของขดลวดแพร่เข้าสู่น้ำมันมีผลทำให้โครงสร้างของน้ำมันเปลี่ยนไป โดยปกติจะทำให้ประสิทธิภาพด้าน Impluse strength ลดลง

4. ความร้อน (thermal degradation) เกิดจากสภาพน้ำมันที่ได้รับการถ่ายเทความร้อนเป็นเวลานานทำให้องค์ประกอบทางเคมีของน้ำมันเปลี่ยนไปจนเกิดการเสื่อมสภาพ และประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่ลดลง

advertisement