การเข้าใจประสิทธิภาพและการสูญเสียของหม้อแปลงแบบแห้ง

การเข้าใจประสิทธิภาพและการสูญเสียของหม้อแปลงแบบแห้ง

เมื่อเลือก เครื่องแปลงแบบแห้ง , ราคาซื้อเบื้องต้นเป็นเพียงส่วนหนึ่งของเรื่องราวเท่านั้น ต้นทุนที่แท้จริงของหม้อแปลงไฟฟ้ารวมถึงค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานตลอดอายุการใช้งานหลายทศวรรษ และสิ่งนี้ขึ้นอยู่กับ ประสิทธิภาพ เป็นหลัก หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพมากกว่าจะสูญเสียพลังงานน้อยลง ส่งผลให้ประหยัดค่าใช้จ่ายได้อย่างมากและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

คู่มือนี้อธิบายประเภทหลักสองประเภทของการสูญเสียพลังงานในหม้อแปลงไฟฟ้า และผลกระทบที่มีต่อประสิทธิภาพโดยรวม

หม้อแปลงไฟฟ้ามีประสิทธิภาพคืออะไร?

ประสิทธิภาพของหม้อแปลงคืออัตราส่วนระหว่างกำลังไฟฟ้าขาออกที่จ่ายให้กับโหลด กับกำลังไฟฟ้าขาเข้าที่ดึงมาจากแหล่งจ่าย ความแตกต่างระหว่างกำลังไฟฟ้าขาเข้าและขาออกคือพลังงานที่ "สูญเสีย" ไป โดยส่วนใหญ่จะสูญเสียในรูปของความร้อน ประสิทธิภาพมักแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์

ประสิทธิภาพ (%) = (กำลังไฟฟ้าขาออก / กำลังไฟฟ้าขาเข้า) x 100

แม้แต่หม้อแปลงที่มีประสิทธิภาพสูงที่สุดก็ไม่มีประสิทธิภาพถึง 100% การทำความเข้าใจแหล่งที่มาของการสูญเสียเหล่านี้จึงเป็นสิ่งสำคัญในการเลือกรุ่นที่เหมาะสมกับการใช้งานของคุณ

ประเภทของการสูญเสียในหม้อแปลง 2 ประเภท

1. การสูญเสียขณะไม่มีภาระ (Core Losses)

การสูญเสียขณะไม่มีภาระคือพลังงานที่ใช้ในการเหนี่ยวนำแม่เหล็กในแกนของหม้อแปลง เกิดขึ้นทุกครั้งที่หม้อแปลงได้รับแรงดันไฟฟ้า แม้ว่าจะไม่มีโหลดเชื่อมต่อกับข้างรอง (secondary side) ก็ตาม การสูญเสียนี้เป็นค่าคงที่ และเกิดขึ้นตลอด 24/7

   
• แหล่งกำเนิด: เกิดจากสนามแม่เหล็กสลับในวัสดุแกนของหม้อแปลง (การสูญเสียจากฮิสเทอรีซิส และกระแสไหลวน)

   
• กรณีที่มีความสำคัญมาก: ในแอปพลิเคชันที่หม้อแปลงมีภาระต่ำเป็นเวลานาน (เช่น อาคารสำนักงานในเวลากลางคืน โรงเรียนในช่วงสุดสัปดาห์) ในกรณีเหล่านี้ การสูญเสียพลังงานขณะไม่มีภาระอาจคิดเป็นสัดส่วนที่สำคัญของพลังงานรวมที่ใช้ไป

วิธีการลดการสูญเสียพลังงานขณะไม่มีภาระ

กุญแจสำคัญอยู่ที่วัสดุแกน หม้อแปลงที่ผลิตด้วย แกนโลหะอัลลอยแบบไม่มีระเบียบ , เช่น https://www.enweielectric.com/products/transformers/dry-type-transformers/scbh15-three-phase-dry-type-transformer">ซีรีส์ Enwei Electric SCBH15 มีการสูญเสียพลังงานขณะไม่มีภาระต่ำกว่าหม้อแปลงที่ใช้แกนเหล็กซิลิคอนแบบดั้งเดิมอย่างมาก ทำให้เป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพสูงในการใช้งานที่มีภาระแปรผัน

2. การสูญเสียพลังงานภายใต้ภาระ (การสูญเสียจากขดลวดหรือการสูญเสีย I²R)

การสูญเสียพลังงานภายใต้ภาระเกิดจากความต้านทานไฟฟ้าของขดลวดหลักและขดลวดรอง ซึ่งมีความสัมพันธ์โดยตรงกับกระแสไฟฟ้าภาระ และจะเพิ่มขึ้นตามกำลังสองของกระแส (I²R)

   
• แหล่งกำเนิด: ความร้อนที่เกิดจากการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดทองแดงหรืออลูมิเนียม

   
• กรณีที่มีความสำคัญมาก: ในแอปพลิเคชันที่หม้อแปลงทำงานที่หรือใกล้ความจุสูงสุดเป็นเวลานาน (เช่น โรงงานที่ดำเนินการตลอด 24/7 หรือศูนย์ข้อมูลที่ใช้งานเต็มประสิทธิภาพ)

วิธีลดการสูญเสียจากภาระ

การสูญเสียจากภาระจะถูกลดให้น้อยที่สุดผ่านการออกแบบอย่างระมัดระวัง เช่น การใช้ตัวนำที่มีขนาดเหมาะสมและมีการนำไฟฟ้าสูง รวมถึงการปรับแต่งการออกแบบขดลวดเพื่อลดการสูญเสียแบบรั่วซึม

การหาจุดประสิทธิภาพสูงสุด

หม้อแปลงจะมีประสิทธิภาพสูงสุดที่จุดภาระซึ่ง **การสูญเสียขณะไม่มีภาระเท่ากับการสูญเสียจากภาระ** หม้อแปลงที่ออกแบบสำหรับศูนย์ข้อมูล (ภาระคงที่สูง) จะมีประสิทธิภาพสูงสุดใกล้กับภาระ 100% ในทางตรงกันข้าม หม้อแปลงสำหรับอาคารสำนักงานเชิงพาณิชย์อาจถูกออกแบบให้มีประสิทธิภาพสูงสุดที่ภาระ 50-60% ซึ่งเป็นช่วงที่มันทำงานอยู่ส่วนใหญ่

เหตุใดประสิทธิภาพจึงสำคัญมากกว่าที่เคย

   
• ผลประหยัดทางการเงิน: การปรับปรุงประสิทธิภาพเพียง 1% บนหม้อแปลงขนาดใหญ่ที่ทำงานต่อเนื่อง สามารถแปลเป็นการประหยัดค่าไฟฟ้าได้หลายพันดอลลาร์ตลอดอายุการใช้งานของอุปกรณ์

   
• ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม: พลังงานที่สูญเสียไปหมายถึงการใช้เชื้อเพลิงมากขึ้นที่โรงผลิตไฟฟ้า และทำให้เกิดการปล่อยคาร์บอนเพิ่มขึ้น การเลือกหม้อแปลงที่มีประสิทธิภาพจึงเป็นการสนับสนุนโดยตรงต่อความยั่งยืน

   
• ลดภาระความร้อน: หม้อแปลงที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าจะสร้างความร้อนสูญเสียน้อยลง ในพื้นที่ที่ใช้เครื่องปรับอากาศ เช่น ศูนย์ข้อมูล สิ่งนี้ยังช่วยลดภาระของระบบทำความเย็น ซึ่งทำให้เกิดการประหยัดพลังงานเพิ่มเติม

บทสรุป: พิจารณาให้ไกลกว่าต้นทุนเริ่มต้น

เมื่อกำหนดรายละเอียดสำหรับ เครื่องแปลงแบบแห้ง สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาประสิทธิภาพของมัน ไม่ใช่แค่ราคาซื้อเริ่มต้นเท่านั้น วิเคราะห์รูปแบบการใช้โหลดของสถานที่ของคุณ เพื่อกำหนดว่าการลดการสูญเสียขณะไม่มีโหลด หรือการสูญเสียภายใต้โหลด มีความสำคัญมากกว่ากัน การลงทุนในรุ่นที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า เช่น หม้อแปลงแกนอะมอร์ฟัสสำหรับโหลดที่เปลี่ยนแปลง มักให้ผลตอบแทนการลงทุนอย่างรวดเร็วผ่านค่าไฟฟ้าที่ลดลง

ผู้เชี่ยวชาญที่ https://www.enweielectric.com/contact-us">Enwei Electric สามารถช่วยคุณในการวิเคราะห์ต้นทุนการเป็นเจ้าของโดยรวม เพื่อเลือกหม้อแปลงที่เหมาะสมที่สุดทั้งในด้านเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมสำหรับโครงการของคุณ เรียกดูผลิตภัณฑ์ของเราที่มีประสิทธิภาพสูง https://www.enweielectric.com/products/transformers/dry-type-transformers>หม้อแปลงแบบแห้ง วันนี้