 |
หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นเครื่องกลไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่สามารถเปลี่ยนระดับแรงดันไฟฟ้าจากแรงดันสูงที่ต่ำกว่าตามความต้องใช้งานโดยทั่วไป SPEC หม้อแปลงเป็นเพียงการกำหนดพิกัดของหม้อแปลงแต่ไม่ได้บอกถึงประสิทธิภาพ ของหม้อแปลงได้อย่างถี่ถ้วนจากการวิเคราะห์ความเหมาะสมด้านเศรษฐศาสตร์ของหม้อแปลงไฟฟ้าประหยัดพลังงานพบว่าการสูญเสีย (Loss) ในหม้อแปลงเป็นสิ่งที่พิสูจน์ได้ว่าหม้อแปลงมีประสิทธิภาพอย่างไรและสามารถบอกระยะเวลาคืนทุนได้ และอายุการใช้งานอย่างต่อเนื่อง โดยถ้ามีการนำหม้อแปลงไฟฟ้าประหยัดพลังงานมาใช้จะทำให้องค์กรนั้น ๆ ประหยัดพลังงานไฟฟ้าลงได้ประมาณ 15-20 เปอร์เซ็นต์ และยังยืดอายุการใช้งานของตัวอุปกรณ์ได้อีกเป็นการช่วยลดพลังงานไฟฟ้าให้กับประเทศชาติได้อย่างสูงสุด |
การทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้าประสิทธิภาพสูง
หลักการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้า ประกอบด้วยขดลวด 2 ขด ขดปฐมภูมิกับขดทุติยภูมิ พันอยู่รอบแกนเหล็ก (เป็นแผนเหล็กจำนวนมากที่วางซ้อนทับกัน) ขดลวดทั้ง 2 ชนิดไม่ได้ต่อกันโดยตรงทางไฟฟ้าหากแต่ถูกกั้นห่างกันด้วยฉนวน เพื่อให้แรงดันไฟฟ้าไหลผ่านขดลดปฐมภูมิที่ขดลวดนี้จะเกิดเส้นแรงแม่เหล็ก และจะถูกส่งไปยังขดลวดทุติยภูมิโดยผ่านแกนเหล็ก ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าขึ้นที่ขดลวดทุติยภูมิสำหรับอัตราส่วนระหว่างแรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดปฐมภูมิเทียมกับแรงดันไฟฟ้าที่เกิดที่ขดลวดทุติยภูมินั้น จะขึ้นอยู่กับอัตราส่วนจำนวนรอบที่พันของขดลวดทั้งสอง
หม้อแปลงไฟฟ้าแบบง่าย
หม้อแปลงไฟฟ้าจะมีแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำของหม้อแปลงไฟฟ้าจะเป็นสัดส่วนกับตัวประกอบ 3 ตัวดังนี้คือ ความถี่ (f) จำนวนรอบของขดลวด (N) และเส้นแรงแม่เหล็กสูงสุดชั่วขณะ (?m) ของมิวชวลฟลั๊กซ์สมการของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำหาได้ดังนี้
เส้นแรงแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงเป็นรูปไซน์
แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำทั้งหมดที่เกิดขึ้นที่ขดลวดแต่ละขดลวดจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับจำนวนรอบของขดลวดแต่ละชุด
สมการ E1/ E2 = N1/N2
คุณสมบัติของหม้อแปลงไฟฟ้าประสิทธิภาพสูง
คุณภาพของหม้อแปลงไฟฟ้าที่จะเป็นหม้อแปลงไฟฟ้าประหยัดพลังงานต้องอาศัยคุณสมบัติดังนี้
1. ขดลวดหม้อแปลง ขดลวดแรงสูงใช้เทคโนโลยีการพัน COILS แบบ LOG LAYER WINDING ที่มีการพัฒนาใช้ PAPER STRIP เป็น INSULATION PAPER ที่สามารถเพิ่มความหนาในแต่ละช่วงของการพัน COIL ได้ลดปัญหา HUMAN ERROR ลงได้ เนื่องจากขดลวดแรงสูงเป็นส่วนที่ WEAK ที่สุดของหม้อแปลง ขดลวดแรงต่ำ นำวิธีการผลิตขดลวดพันคอยล์แบบเก่าที่เคยใช้ลวดทองแดงมาใช้ COPPER FOIL ซึ่งทำให้ทนต่อกระแสกระชาก และกระแส SHORT CIRCUITได้สูงสุด เนื่องจาก COPPER FOIL จะรักษาสมดุลย์ของแรงในแนวแกน (AXIAL FORCE) ทำให้แรงลัพธ์ของแรงแนวแกนเป็นศูนย์ในขณะลัดวงจร ขณะที่หม้อแปลงอื่น ๆ จะใช้ลวดทองแดงหลาย ๆ เส้นมาขนานกัน
2. แกนเหล็กหม้อแปลง ใช้คุณภาพของเนื้อเหล็ก Silicon ที่มีคุณภาพนำมาตัดและเรียงเป็นแบบ STEP LAB CORE จะทำให้เกิด NOISE LEVEL ต่ำและค่า NO-LOAD LOSS ลดลงได้ประมาณ 8-15 % ลดเสียงรบกวน (NOISE LEVEL) ได้อีก 3-4 dB. และลดค่า NO-LOAD CURRENT ได้ 50 % เป็นผลให้ผู้ใช้หม้อแปลงไฟฟ้าลดค่าใช้จ่ายสำหรับค่าสูญเสียที่เกิดขึ้น
|
ประโยชน์จากการใช้หม้อแปลงไฟฟ้าประสิทธิภาพสูง
ด้วยลักษณะและคุณสมบัติของหม้อแปลงถ้านำมาใช้งานแทนหม้อแปลงชนิดทั่วไปเพื่อติดตั้งใหม่จะทำให้เกิดประโยชน์ดังนี้ |
| 1. ลดการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าที่เกิดจาก LOSS ในตัวอุปกรณ์ |
2. ลดการบำรุงรักษาของตัวอุปกรณ์ |
| 3. ลดการใช้พลังงานไฟฟ้า และค่าใช้จ่ายในการเสียค่าไฟฟ้า |
4. ยืดอายุการใช้งานของตัวอุปกรณ์ |
| 5. ช่วยประเทศชาติได้ประหยัดพลังงานไฟฟ้า |
6. ลดค่าเชื้อเพลิง รักษาสิ่งแวดล้อม |
กรณีที่ใช้หม้อแปลงไฟฟ้าทั่วไป
กรณีนี้เราให้หม้อแปลงมีการทำงานเต็มพิกันตลอดเวลาและการสูญเสีย Loss ต่าง ๆ จากตารางการใช้พลังงานไฟฟ้าจะคำนวณได้จากที่ พิกัด 500 KVA. Total Loss = 6.50 KW |
| พลังงานไฟฟ้าที่มีต่อวัน |
= 6.50 KW X 24 ชั่วโมง |
= 156 Kwh./วัน |
| ค่าไฟฟ้าที่ใช้ต่อวัน |
= 156 Kwh. X 2.3 บาท |
= 358.80 บาท/วัน |
| พลังงานไฟฟ้าที่ใช้ต่อปี |
= 156 Kwh. X 365 วัน |
= 56,940 Kwh./ปี |
| ค่าไฟฟ้าที่ใช้ต่อปี |
= 56,940 Kwh. X 2.3 |
= 130,962 บาท/ปี |
กรณีที่ใช้หม้อแปลงไฟฟ้าประสิทธิภาพสูง
จากการศึกษาโรงหม้อแปลงที่ผลิตขึ้นในประเทศจะคำนึงถึงค่า Loss ในหม้อแปลงที่สำคัญจึงนำพิกัดหม้อแปลงที่ 500 KVA แรงดันไฟฟ้า 22 KV มาเปรียบเทียบแสดงผล |
| พิกัด 500 KVA. Total Loss = 5.33 KW |
|
| พลังงานไฟฟ้าที่มีต่อวัน |
= 5.33 KW X 24 ชั่วโมง |
= 127.92 Kwh./วัน |
| ค่าไฟฟ้าที่ใช้ต่อวัน |
= 297.92Kwh. X 2.3 บาท |
= 297.22บาท/วัน |
| พลังงานไฟฟ้าที่ใช้ต่อปี |
= 127.92 Kwh. X 365 วัน |
= 46,690.80 Kwh./ปี |
| ค่าไฟฟ้าที่ใช้ต่อปี |
= 46,690.80 Kwh. X 2.3 |
= 107,388.84 บาท/ปี |
ความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์:
เปรียบเทียบระหว่าง หม้อแปลงไฟฟ้าทั่วไป กับหม้อแปลงไฟฟ้าประสิทธิภาพสูง
พลังงานที่ประหยัดได้ต่อปี = 56,940 46,690.80 = 10,249.20 Kwh/ปี
ค่าไฟฟ้าที่ประหยัดได้ต่อปี = 10,249.20 x 2.30 = 23,573.16 บาท/ปี
ที่มา : เอกสารเผยแพร่ความรู้เทคโนโลยีประหยัดพลังงาน การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย |
