ในหน้านี้
DTR โดยทั่วไปย่อมาจาก Distribution Transformer ในระบบไฟฟ้า. หม้อแปลงจำหน่ายทำหน้าที่แปลงแรงดันไฟฟ้าขั้นสุดท้ายระหว่างเครือข่ายจำหน่ายกับแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับผู้ใช้งานปลายทางหรืออุปกรณ์แรงดันต่ำในพื้นที่.
ในเครือข่ายทั่วไปของอินเดีย DTR อาจลดระดับแรงดันจากฟีดเดอร์ 11 kV ลงเหลือระบบการใช้งานที่ 415/240 V, 50 Hz นี่เป็นเพียงตัวอย่างทั่วไป ไม่ใช่พิกัดสากล: แรงดันไฟฟ้าจำหน่าย การจัดเฟส ขนาดหม้อแปลง และมาตรฐานที่เกี่ยวข้องจะแตกต่างกันไปตามการไฟฟ้าและโครงการ.
DTR หมายถึงอะไรในระบบไฟฟ้า?
DTR เป็นคำย่อในอุตสาหกรรมมากกว่าที่จะเป็นหลักการทำงานของหม้อแปลงที่แยกต่างหาก อุปกรณ์ยังคงทำงานผ่านการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า โดยถ่ายโอนพลังงาน AC ระหว่างขดลวดพร้อมกับเปลี่ยนระดับแรงดันและกระแสไฟฟ้าโดยไม่เปลี่ยนความถี่.
ตำแหน่งในระบบของมันคือคุณสมบัติที่สำคัญ:
ระบบผลิตและส่งไฟฟ้า
|
สถานีไฟฟ้า / ฟีดเดอร์จำหน่าย
|
หม้อแปลงจำหน่าย (DTR)
|
ระบบจำหน่ายแรงดันต่ำ
|
บ้าน อาคาร ร้านค้า หรือโหลดทางอุตสาหกรรมในพื้นที่
สำนักงานมาตรฐานอินเดีย (Bureau of Indian Standards) นิยามหม้อแปลงจำหน่ายว่าเป็นหม้อแปลงที่ทำหน้าที่แปลงแรงดันไฟฟ้าในขั้นตอนสุดท้ายภายในวงจรจำหน่าย หรือแปลงจากวงจรดังกล่าวไปยังผู้ใช้งานปลายทางหรือการใช้งานเฉพาะด้าน.
สำหรับหลักการทำงานพื้นฐาน โปรดอ่าน หม้อแปลงไฟฟ้าทำงานอย่างไร?.
หม้อแปลงจำหน่ายทำหน้าที่อะไร?
DTR จะต้องทำหน้าที่หลายอย่างในระบบไฟฟ้าพร้อมกัน:
- แปลงแรงดันไฟฟ้าจากสายป้อนให้เป็นแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการสำหรับการใช้งาน;
- จัดเตรียมการจัดวางเฟสและนิวทรัลตามที่กำหนด;
- รองรับโหลดที่มีการเปลี่ยนแปลงตลอดทั้งวัน;
- จำกัดแรงดันตกภายในค่าอิมพีแดนซ์และคุณลักษณะการควบคุมแรงดัน;
- ทนต่อความเค้นทางความร้อน ทางไดอิเล็กทริก และทางกลตามปกติ;
- เชื่อมต่อกับระบบป้องกันและระบบสายดินที่ต้นทางและปลายทาง.
พิกัดบนเนมเพลตของหม้อแปลงไม่ได้รับประกันว่าการติดตั้งทั้งหมดจะได้รับการป้องกันอย่างถูกต้อง การเลือกฟิวส์หรือเซอร์กิตเบรกเกอร์, อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก, การต่อลงดิน, การเลือกขนาดตัวนำ, ระดับกระแสลัดวงจร, กระแสกระชากขณะเริ่มเดินเครื่อง และการประสานงานกับระบบสาธารณูปโภคยังคงเป็นภารกิจในการออกแบบระบบ.
DTR เทียบกับหม้อแปลงกำลัง (Power Transformer)
หม้อแปลงจำหน่ายและหม้อแปลงกำลังใช้หลักการพื้นฐานทางแม่เหล็กไฟฟ้าเดียวกัน ข้อแตกต่างที่มีประโยชน์ที่สุดคือ หน้าที่การใช้งานในระบบ, ไม่ใช่การกำหนดค่าพิกัดความจุโดยพลการ.
| จุดเปรียบเทียบ | หม้อแปลงจำหน่าย | หม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง |
|---|---|---|
| บทบาทหลักของระบบ | การแปลงแรงดันไฟฟ้าขั้นสุดท้ายใกล้กับผู้ใช้ปลายทางหรือโหลดในพื้นที่ | การถ่ายโอนพลังงานจำนวนมากระหว่างการผลิต การส่ง และสถานีไฟฟ้าหลัก |
| รูปแบบการจ่ายโหลดโดยทั่วไป | มีการจ่ายพลังงานอย่างต่อเนื่องโดยมีความผันผวนของโหลดในแต่ละวันอย่างมีนัยสำคัญ | มักวางแผนตามการจ่ายโหลดของระบบหลักและการจัดการเครือข่าย |
| จุดเน้นในการออกแบบ | ประสิทธิภาพตลอดทั้งวัน, การสูญเสียขณะไม่มีโหลด, การควบคุมแรงดันไฟฟ้า, สภาพการติดตั้งในพื้นที่ | การส่งกำลังสูง ความน่าเชื่อถือของระบบ การควบคุมโครงข่าย และการใช้งานในสถานีไฟฟ้าแรงสูงหลัก |
| การติดตั้งทั่วไป | การติดตั้งบนเสา บนแท่น บนพื้น สถานีไฟฟ้าภายในหรือภายนอกอาคาร | ระบบโครงข่าย สถานีผลิตไฟฟ้า ระบบส่งกำลัง หรือสถานีไฟฟ้าสำหรับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ |
| พิกัดเพียงอย่างเดียวตัดสินหมวดหมู่ได้หรือไม่? | ไม่ | ไม่ |
คำศัพท์ต่างๆ อาจมีความคาบเกี่ยวกันที่รอยต่อ ข้อกำหนดของโครงการ แนวปฏิบัติของการไฟฟ้า และมาตรฐานที่เกี่ยวข้องจะเป็นตัวกำหนดการจัดประเภท อย่าจัดประเภทหม้อแปลงโดยพิจารณาจาก kVA หรือ MVA เพียงอย่างเดียว.
ประเภทของ DTR ทั่วไป
ตามการจัดวางเฟส
- DTR แบบเฟสเดียว: มักจะจ่ายไฟให้กับโหลดเฉพาะที่ขนาดเล็กกว่าหรือเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มหม้อแปลง ขึ้นอยู่กับแนวทางปฏิบัติของการไฟฟ้า.
- DTR แบบสามเฟส: จ่ายไฟให้กับโครงข่ายแรงต่ำแบบสามเฟสและโหลดแบบเฟสเดียวที่กระจายอยู่ตามเฟสต่างๆ.
ตามฉนวนและสารหล่อเย็น
- หม้อแปลงแบบแช่น้ำมัน: ใช้น้ำมันแร่หรือของเหลวฉนวนชนิดอื่นที่กำหนดเพื่อใช้เป็นฉนวนและถ่ายเทความร้อน.
- หม้อแปลงแบบแห้ง: ใช้ฉนวนชนิดแข็งและอากาศหรือการระบายความร้อนรูปแบบอื่นที่ระบุไว้ ซึ่งมักเลือกใช้ในกรณีที่ต้องคำนึงถึงปัญหาเรื่องอัคคีภัยภายในอาคาร สภาพแวดล้อม หรือการบำรุงรักษา.
ตามวิธีการติดตั้ง
- ติดตั้งบนเสา;
- ติดตั้งบนฐานหรือติดตั้งบนพื้น;
- การติดตั้งแบบตู้ (kiosk) หรือสถานีไฟฟ้าย่อยแบบคอมแพค;
- การติดตั้งในห้องหม้อแปลงภายในอาคาร.
แต่ละรูปแบบมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันในด้านตู้หุ้ม การเข้าถึง การระบายอากาศ อัคคีภัย สภาพแวดล้อม การต่อสายไฟ และการป้องกัน การเปรียบเทียบ VIOX ของ หม้อแปลงชนิดแห้งและหม้อแปลงชนิดน้ำมัน อธิบายถึงการตัดสินใจเลือกแยกต่างหาก.
พิกัด DTR และสูตรคำนวณกระแส
หม้อแปลงจำหน่ายโดยปกติจะกำหนดพิกัดเป็น kVA เนื่องจากภาระของขดลวดและแกนเหล็กขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า ในขณะที่โหลดที่เชื่อมต่อจะเป็นตัวกำหนดตัวประกอบกำลัง.
สำหรับหม้อแปลงสามเฟสแบบสมดุล:
I = kVA × 1,000 / (sqrt(3) × V_L-L)สำหรับหม้อแปลงเฟสเดียว:
I = kVA × 1,000 / Vตัวอย่างการคำนวณ: หม้อแปลงจำหน่าย (DTR) สามเฟส ขนาด 100 kVA, 11 kV/415 V
กระแสไฟฟ้าฝั่งแรงสูงโดยประมาณ:
I_HV = 100,000 / (sqrt(3) × 11,000)
I_HV ≈ 5.25 Aกระแสไฟฟ้าที่ขดลวดด้านแรงต่ำโดยประมาณ:
I_LV = 100,000 / (sqrt(3) × 415)
I_LV ≈ 139 A
ค่าเหล่านี้คือการคำนวณกระแสสายที่สภาวะโหลดเต็มพิกัดจากค่าพิกัดปกติ ซึ่งไม่ใช่ค่าสำหรับการตั้งค่าระบบป้องกัน ทั้งนี้จะต้องประเมินค่ากระแสกระชากของหม้อแปลง, การโหลดที่อนุญาต, สภาพแวดล้อม, การระบายความร้อน, ค่าอิมพีแดนซ์, ฮาร์มอนิก, กฎข้อบังคับสำหรับตัวนำ และข้อกำหนดในการทำงานประสานกันด้วย.
สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมว่าเหตุใดหม้อแปลงจึงใช้พิกัดกำลังไฟฟ้าปรากฏ โปรดดูที่ การทำความเข้าใจค่า kVA สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้า.
วิธีการอ่านป้ายเนมเพลทหม้อแปลงจำหน่าย (DTR)
ควรตรวจสอบช่องข้อมูลอย่างน้อยดังต่อไปนี้:
| รายการบนป้ายเนมเพลท | ทำไมถึงสำคัญ |
|---|---|
| กำลังไฟฟ้าพิกัดในหน่วย kVA | กำหนดความสามารถในการรับกำลังไฟฟ้าปรากฏของขดลวดภายใต้สภาวะที่ระบุ |
| แรงดันไฟฟ้าพิกัดด้านแรงสูง (HV) และแรงต่ำ (LV) | กำหนดความเข้ากันได้ของระบบและกระแสไฟฟ้าพิกัด |
| เฟสและความถี่ | ต้องตรงกับโครงข่ายไฟฟ้า |
| กลุ่มเวกเตอร์ (Vector group) | กำหนดการต่อขดลวดและการเลื่อนเฟส |
| ค่าอิมพีแดนซ์เป็นเปอร์เซ็นต์ | มีอิทธิพลต่อการควบคุมแรงดันไฟฟ้าและกระแสลัดวงจรที่คาดการณ์ไว้ |
| ช่วงการปรับแทป | แสดงการปรับอัตราส่วนแรงดันไฟฟ้าที่สามารถทำได้ |
| การระบุวิธีการระบายความร้อน | ระบุวิธีการถ่ายเทความร้อนที่ประกาศไว้ |
| ระดับความเป็นฉนวน | รองรับการประสานฉนวนทางไฟฟ้ากับระบบ |
| ขีดจำกัดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ | ความสัมพันธ์ระหว่างโหลดกับการออกแบบเชิงความร้อนและสภาวะการใช้งาน |
| การสูญเสียขณะไม่มีโหลดและขณะมีโหลด | ส่งผลต่อประสิทธิภาพพลังงานตลอดทั้งวันและการประเมินผลการจัดซื้อจัดจ้าง |
| มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง | กำหนดกรอบการออกแบบและการทดสอบที่ประกาศไว้ |
อย่าอนุมานข้อมูลที่ขาดหายไปจากหม้อแปลงตัวอื่นที่มีขนาด kVA เท่ากัน แรงดันไฟฟ้า ค่าอิมพีแดนซ์ ค่าการสูญเสีย เวกเตอร์กรุ๊ป ระดับฉนวน และสภาวะการใช้งานอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ.
มาตรฐานที่อ้างอิงบ่อยสำหรับ DTRs
มาตรฐานที่เกี่ยวข้องขึ้นอยู่กับตลาด โครงสร้างของหม้อแปลง และข้อกำหนดในการจัดซื้อจัดจ้าง.
- การ IEC 60076 series กำหนดกรอบมาตรฐานสากลสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังและข้อกำหนดที่เกี่ยวข้อง.
- ในประเทศอินเดีย มาตรฐาน IS 1180 ครอบคลุมถึงหม้อแปลงจำหน่าย โดยคำแนะนำของ BIS ระบุให้ใช้ส่วนที่ 1 สำหรับหม้อแปลงจำหน่ายชนิดน้ำมันแร่ และส่วนที่ 2 สำหรับการออกแบบชนิดน้ำมันเอสเทอร์ธรรมชาติ/สังเคราะห์.
- ข้อกำหนดของหน่วยงานสาธารณูปโภคอาจเพิ่มข้อกำหนดเกี่ยวกับการคำนวณมูลค่าความสูญเสีย ประสิทธิภาพ อุปกรณ์ประกอบ การป้องกัน ขนาด การวัดค่า และการตรวจสอบ.
การอ้างอิงถึง “IEC 60076” หรือ “IS 1180” ควรตรวจสอบเทียบกับส่วนที่เกี่ยวข้อง ฉบับพิมพ์ การแก้ไขเพิ่มเติม ประเภทของหม้อแปลง และข้อกำหนดของผู้ซื้อ ห้ามอ้างว่าผ่านเกณฑ์มาตรฐานโดยดูเพียงแค่หมายเลขมาตรฐานเท่านั้น.
สิ่งที่ควรระบุในข้อกำหนดของหม้อแปลงจำหน่าย (DTR)
การขอใบเสนอราคาที่ใช้งานได้จริงควรระบุข้อมูลดังนี้:
- พิกัด kVA;
- แรงดันไฟฟ้าด้านปฐมภูมิและทุติยภูมิ และแรงดันไฟฟ้าสูงสุดของระบบไฟฟ้า;
- จำนวนเฟส, ความถี่, กลุ่มเวกเตอร์ และข้อกำหนดของนิวทรัล;
- ค่าร้อยละอิมพีแดนซ์และช่วงการปรับแทป;
- โครงสร้างแบบแช่น้ำมันหรือแบบแห้ง และวิธีการระบายความร้อน;
- การติดตั้งภายใน/ภายนอกอาคาร, การติดตั้งบนเสา/บนฐานคอนกรีต/ในห้อง, อุณหภูมิโดยรอบ และระดับความสูงจากน้ำทะเล;
- ข้อกำหนดด้านการสูญเสีย, ประสิทธิภาพ, ระดับเสียง และการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ;
- ระดับฉนวน, สภาพแวดล้อมที่เกิดกระแสไฟกระชาก และรูปแบบการต่อลงดิน;
- อุปกรณ์เสริม, ขั้วต่อ, กล่องพักสาย, การตรวจสอบ และอินเทอร์เฟซสำหรับการป้องกัน;
- มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง, การทดสอบ, เอกสาร และข้อกำหนดในการตรวจสอบ.
คำถามที่พบบ่อย
DTR เหมือนกับหม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง (power transformer) หรือไม่?
DTR คือหม้อแปลงที่ใช้สำหรับฟังก์ชันการจ่ายไฟฟ้า โดยเฉพาะการแปลงแรงดันไฟฟ้าขั้นสุดท้ายใกล้กับผู้ใช้งาน ส่วน “หม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง” มีความหมายกว้างกว่าและมักเกี่ยวข้องกับการส่งผ่านพลังงานไฟฟ้าขนาดใหญ่ ขอบเขตจะพิจารณาจากแอปพลิเคชันและข้อมูลจำเพาะ ไม่ใช่แค่เพียงขนาดความจุเท่านั้น.
เอาต์พุตของ DTR คืออะไร?
เอาต์พุตขึ้นอยู่กับโครงข่ายไฟฟ้า ในประเทศอินเดีย แรงดันไฟฟ้า 415/240 V เป็นเอาต์พุตแรงดันต่ำทั่วไปจากหม้อแปลงจำหน่ายขนาด 11 kV แต่ก็มีการใช้อัตราส่วนอื่นทั่วโลกเช่นกัน.
ทำไม DTR จึงถูกกำหนดพิกัดเป็น kVA?
แกนเหล็กและขดลวดจะต้องทนต่อแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าโดยไม่ขึ้นกับตัวประกอบกำลังของโหลดที่เชื่อมต่อ ดังนั้น กำลังไฟฟ้าปรากฏในหน่วย kVA จึงเป็นเกณฑ์การกำหนดพิกัดที่เหมาะสม.
คำนิยามขั้นสุดท้าย
DTR หมายถึง หม้อแปลงจำหน่าย ในทางคำศัพท์ระบบจ่ายกำลังไฟฟ้า โดยทำหน้าที่แปลงแรงดันไฟฟ้าขั้นสุดท้ายจากสายป้อนจำหน่ายไปยังเครือข่ายการใช้งานในพื้นที่ การเลือกที่ถูกต้องนั้นต้องการมากกว่าเพียงแค่ค่า kVA: ต้องตรวจสอบอัตราส่วนแรงดันไฟฟ้า เฟสและกลุ่มเวกเตอร์ อิมพีแดนซ์ แทป การสูญเสีย การระบายความร้อน ฉนวน สภาพแวดล้อมในการติดตั้ง อินเทอร์เฟซการป้องกัน และมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง.
