No.280

วีระศักดิ์ พิรักษา

 

 

 

 

หม้อแปลง หรือหม้อแปลงไฟฟ้า (Transformer) เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ในการส่งผ่านพลังงานจากวงจรไฟฟ้าหนึ่งไปยังอีกวงจรโดยอาศัยหลักการของแม่เหล็กไฟฟ้า โดยปกติจะใช้เชื่อมโยงระหว่างระบบไฟฟ้าแรงสูง และไฟฟ้าแรงต่ำ ที่สามารถเปลี่ยนขนาดแรงดันไฟฟ้า หรือขนาดของกระแสไฟฟ้าได้ ซึ่งขึ้นอยู่กับการออกแบบและใช้งาน ดังนั้นหม้อแปลงจึงเป็นอุปกรณ์หลักในระบบส่งกำลังไฟฟ้า

 

 

          หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีราคาสูงที่สุดในระบบส่งจ่ายกำลังไฟฟ้า ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ของการเลือกใช้งานหม้อแปลงไฟฟ้าแต่ละชนิดล้วนมาจากบริษัทผู้ผลิตซึ่งมักจะกล่าวถึงข้อดีทั้งสิ้น ทำให้ผู้มีอำนาจตัดสินใจสั่งซื้อได้รับข้อมูลด้านเดียว ดังนั้นเพื่อให้ได้หม้อแปลงที่เหมาะสมกับลักษณะการใช้งาน มีประสิทธิภาพการทำงานสูงสุดและอายุการใช้งานที่ยืนยาวคุ้มค่าจึงจำเป็นต้องมีข้อมูลที่รอบด้านและใช้การพิจารณาอย่างรอบคอบก่อนการตัดสินใจเลือกและสั่งซื้อเพื่อป้องกันปัญหายุ่งยากเกิดขึ้นในภายหลัง

 

 

การแบ่งประเภทหม้อแปลงไฟฟ้า

 

          ประเภทของหม้อแปลงไฟฟ้าสามารถแบ่งได้หลายวิธี เช่น แบ่งตามขนาดพิกัดกำลังไฟฟ้า (Power Rating) แรงดันไฟฟ้า (Voltage) กระแสไฟฟ้า (Current) ชนิดของการระบายความร้อน (Type of Cooling) และประเภทของสารฉนวนที่ใช้ ฯลฯ

               

          เป็นไปได้สำหรับวิธีที่ง่ายที่สุดในการแบ่งประเภทหม้อแปลงที่ง่ายกว่าที่กล่าวมาข้างต้นคือการแบ่งตามเฟสของระบบไฟฟ้าที่ใช้ นั่นคือ

 

          1. หม้อแปลงไฟฟ้าเฟสเดียว (Single Phase Transformer) ใช้กับระบบไฟฟ้า 1 เฟส 3 สาย เช่น หม้อแปลงระบบจำหน่าย (Distribution Transformers) มี 4 ขนาดพิกัด คือ 10 kVA, 20 kVA, 30 kVA และ 50 kVA

 

          2. หม้อแปลงไฟฟ้าสามเฟส (Three Phase Transformer) ใช้กับระบบไฟฟ้า 3 เฟส 4 สาย เช่น หม้อแปลงระบบจำหน่ายมีหลายขนาดพิกัด คือ 30 kVA, 50 kVA, 100 kVA, 160 kVA, 250 kVA, 315 kVA, 400 kVA, 500 kVA, 1000 kVA, 1250 kVA, 1500 kVA, 2000 kVA และ 2500 kVA

 

          สำหรับระบบไฟฟ้าสามเฟส สามารถใช้หม้อแปลงเฟสเดียวที่เหมือนกันในทุกรายละเอียด (Identical) จำนวน 3 เครื่องมาต่อพ่วง (Bank) เข้าด้วยกันเพื่อใช้งานกับระบบได้ แต่ถ้าใช้หม้อแปลงสามเฟสเครื่องเดียวราคาจะต่ำกว่าประมาณ 15% และใช้พื้นที่ในการติดตั้งน้อยกว่าประมาณหนึ่งในสาม

 

 

 

 

 

c) Pad mounted three phase distribution transformer

 

 รูปที่ 1 หม้อแปลงระบบจำหน่าย a) และ b) หม้อแปลงเฟสเดียวชนิดแขวนเสาและตั้งพื้น c) หม้อแปลงสามเฟสชนิดตั้งพื้น

 

          การแบ่งประเภทหม้อแปลงตามเทคโนโลยีขั้นพื้นฐานในการออกแบบจัดวางโครงสร้างแกนเหล็กและการผลิตที่นิยมทำ

 

          โดยมี 2 เทคโนโลยีหลักที่ใช้ในการออกแบบและผลิตหม้อแปลง คือ

 

          1. ชนิดคอร์ (Core Type) การออกแบบและการจัดวางแผ่นแกนเหล็กง่าย มีเส้นแรงแม่เหล็กรวมอยู่ที่แกนของหม้อแปลง สามารถรื้อออกมาซ่อมได้ง่าย การระบายความร้อนออกจากขดลวดหม้อแปลงทำได้ดี เหมาะสำหรับใช้งานกับระดับแรงดันไฟฟ้าสูงมาก (EHV)

 

 

          2. ชนิดเปลือกรอบ (Shell Type) มีความซับซ้อนของโครงสร้างมากกว่าแบบคอร์ มีเส้นแรงแม่เหล็กรวมอยู่รอบนอกขดลวดหม้อแปลง ความแข็งแรงทางกลสูง การรื้อออกมาซ่อมทำได้ไม่ง่าย การระบายความร้อนออกจากขดลวดไม่ค่อยดีนักเนื่องจากถูกล้อมรอบด้วยแกนเหล็ก ไม่เหมาะสำหรับใช้งานกับระดับแรงดันไฟฟ้าสูงมาก

 

 

 

รูปที่ 2 ลักษณะการจัดวางโครงสร้างแกนเหล็กชนิดคอร์และชนิดเปลือกรอบของหม้อแปลงเฟสเดียวและสามเฟส

 

          หากแบ่งประเภทหม้อแปลงไฟฟ้าออกตามประเภทสารฉนวนและระบายความร้อนจะแบ่งได้เป็น 2 ชนิดอย่างชัดเจนคือ ชนิดใช้ของเหลวเป็นฉนวนและระบายความร้อนด้วยน้ำมัน (Liquid insulated and cooled (liquid –filled type)) และชนิดไม่ใช้ของเหลวเป็นฉนวนและระบายความร้อนด้วยอากาศ/แก็ส (Non liquid insulated and cooled, air or air/gas cooled (dry type))

 

 

หม้อแปลงแบบเติมฉนวนเหลว (Liquid-filled Transformers)

 

          1. หม้อแปลงชนิดเติมน้ำมันฉนวน (Oil Filled Transformer)

 

          สำหรับหม้อแปลงชนิดเติมฉนวนเหลว ระบบการฉนวนมักใช้กระดาษฉนวนเซลลูโลส (Cellulose Paper) ร่วมกับสารตัวกลางในการระบายความร้อนซึ่งมักเป็นน้ำมันแร่ (Mineral-based Oil) ทำให้ได้คุณสมบัติเชิงความร้อนที่ดีและค่าไดอิเล็กตริคสูง แต่เนื่องจากน้ำมันหม้อแปลงที่ใช้สามารถลุกติดไฟได้โดยมีจุดติดไฟขั้นต่ำ (Flash Point min.) ที่ 140 ^๐C จึงมีความเสี่ยงเรื่องเกิดอัคคีภัย ทำให้ผู้ซื้อมองหาทางเลือกอื่นเช่น หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแห้ง หม้อแปลงชนิดเติมน้ำมันฉนวนมีข้อได้เปรียบคือ ราคาแรกซื้อเฉพาะตัวหม้อแปลงจะต่ำกว่าหม้อแปลงชนิดแห้ง

 

          2. หม้อแปลงชนิดเติมสารฉนวนเหลวไม่ลุกติดไฟ (Non-Flammable Liquid Filled Transformer)

 

          ความต้องการของผู้ใช้งานที่ต้องการสารฉนวนและระบายความร้อนชนิดไม่ไวไฟหรือติดไฟยาก (Less Flammable Liquid) แทนการใช้น้ำมันแร่ เช่น เป็นไฮโดรคาร์บอนที่มีคุณสมบัติทางการเกิดไฟสูง (High Fire Point Hydrocarbons) ซิลิโคน (Silicones) และโพลีคลอริเนตไบฟีนีล (Polychlorinated Biphenyl: PCB) โดย PCB ถูกนำมาใช้กับหม้อแปลงโดยบริษัท GE ตั้งแต่ปี ค.ศ.1932 เนื่องจากมีคุณสมบัติทางไดอิเล็กตริคดีมาก ทนความร้อนสูง มีจุดติดไฟสูงมากจนอาจกล่าวได้ว่าไม่ลุกติดไฟ แต่ต่อมาถูกยกเลิกไม่ให้นำมาใช้งานอีกนับตั้งแต่ปี ค.ศ.1970 เป็นต้นมา เนื่องจากพบว่าเป็นสารพิษที่เห็นผลความเป็นพิษต่อสุขภาพทันทีที่สัมผัสหรือสูดดม เป็นผลให้ยุติการผลิตหม้อแปลงที่ใช้สาร PCB

               

          หม้อแปลงชนิดนี้สามารถติดตั้งใช้งานได้ทั้งภายในและภายนอกอาคาร ใกล้อาคาร ทางเดินเท้า ฯลฯ และไม่ต้องการโครงสร้างพื้นฐาน (Infrastructure) เพิ่มเติมเพื่อจุดประสงค์ทางความปลอดภัยจากการเกิดเพลิงไหม้

 

 

หม้อแปลงแบบแห้ง (Dry type Transformers)

 

          1. หม้อแปลงแบบแห้งชนิดเติมแก๊ส (Gas-Filled Dry type Transformers)

 

          หม้อแปลงชนิดนี้ถูกออกแบบมาเพื่อตอบโจทย์เรื่องความต้องการสารฉนวนที่มีจุดลุกติดไฟสูงมากเป็นสิ่งสำคัญ โดยแก๊สที่ถูกนำมาใช้มีไนโตรเจน (Nitrogen: N₂) เฮกซะฟลูออโรเทน (Hexafluoroethane: C₂F₆) และซัลเฟอร์เฮกซะฟลูออไรด์ (Sulfur hexafluoride: SF₆) โดย SF₆ เป็นแก๊สหลักที่นิยมนำมาใช้เนื่องจากที่มีความเป็นฉนวนสูงมาก ไม่มีพิษ ไม่มีกลิ่น ไม่ไวต่อปฏิกิริยา ทนอุณหภูมิได้สูงถึง 500 ^๐C แก๊สที่นำมาใช้จะทำหน้าที่เป็นสารตัวกลางในการนำความร้อนออกจากขดลวดไปสู่ผนังตัวถังหม้อแปลง

               

          ชนิดของแก็สที่ใช้จะเป็นตัวจำกัดความสามารถเชิงความร้อน (Thermal Capabilities) ของหม้อแปลงชนิดนี้ โดยหม้อแปลงชนิดเติมแก๊ส C₂F₆ จะมีขนาดพิกัดไม่เกิน 3750 kVA และไม่เกิน 2000 kVA เมื่อเติมด้วยแก็ส N₂ จากการออกแบบหม้อแปลงชนิดนี้จะมีขนาดใหญ่กว่าหม้อแปลงชนิดเติมน้ำมันฉนวนราว 20%–30% เมื่อถูกออกแบบมาอย่างถูกต้องหม้อแปลงจะสามารถติดตั้งใช้งานในสภาวะแวดล้อมที่ชื้นเช่น ท่าเรือและอู่ต่อเรือได้โดยไม่เกิดปัญหา

 

          2. หม้อแปลงแบบแห้งชนิดเคลือบฉนวนขดลวดด้วยกรรมวิธีความกดดันของสุญญากาศ (Vacuum Pressure Impregnate Dry type Transformer: VPI)

 

          เป็นหม้อแปลงที่ถูกออกแบบมาโดยการใช้วัสดุฉนวนประเภททนความร้อนสูง (220^๐C) เกินกว่ากระดาษฉนวนเซลลูโลส (105 ^๐C) เมื่อใช้กรรมวิธี VPI จะมีการเคลือบขดลวดด้วยฉนวนวานิช (Varnish Coating) ระหว่างไซเคิลของการแลกเปลี่ยนระหว่างความดันและสุญญากาศทำให้วานิชแทรกซึมได้ทั่วขดลวดโดยมีโพลีเอสเตอร์เรชิ่นเป็นสารผนึก (Polyester Sealant) ทำให้ได้หม้อแปลงที่ดีกว่าแบบเดิม มีความต้านทานต่อความชื้น ทนอุณหภูมิการใช้งานสูงและติดตั้งบริเวณที่มีการปนเปื้อนทางเคมี (Chemical Contaminants) ได้

               

          ข้อจำกัดของหม้อแปลงแบบแห้งอยู่ที่ความสามารถในการรับโหลดเกินพิกัด (Overload) แต่ก็สามารถแก้ไขได้โดยการติดตั้งพัดลมช่วยระบายความร้อน (Cooling Fans) เพิ่มเข้าไป หม้อแปลงแบบนี้มีพิกัดกำลังไฟฟ้าสูงสุดได้ถึง 30 MVA

               

          เนื่องจากเป็นหม้อแปลงที่ช่วยลดความเสี่ยงเรื่องการเกิดเพลิงไหม้จึงมักพบว่ามีการติดตั้งใช้งานในที่สาธารณะและสถานที่พิเศษเช่น อพาร์ทเมนต์ที่พักอาศัย อุโมงค์ใต้ดิน บริเวณขุดเจาะน้ำมัน ฯลฯ

 

          3. หม้อแปลงแบบแห้งชนิดห่อหุ้มฉนวนขดลวดด้วยกรรมวิธีความกดดันของสุญญากาศ (Vacuum Pressure Encapsulated Dry type Transformer: VPE)

 

          กรรมวิธี VPE จะคล้ายกับ VPI แต่จะใช้เรซิ่นที่ทำจากซิลิโคนแทนการใช้โพลีเอสเตอร์และจะมีฉนวนห่อหุ้มขดลวดที่หนากว่าทำให้ได้หม้อแปลงที่เหมาะสมกับในและนอกอาคารบริเวณที่สภาพแวดล้อมที่มีความรุนแรงมากกว่าแบบ VPI

 

 

รูปที่ 3 หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแห้งผลิตด้วยกรรมวิธี VPE และ VPI

 

          อย่างไรก็ตามยังไม่มีคำอธิบายใดที่สมบูรณ์แบบสำหรับการแบ่งประเภทหม้อแปลง ในทางปฏิบัติที่นิยมโดยภาคอุตสาหกรรมจึงใช้การแบ่งหม้อแปลงออกเป็น 2 ประเภท คือ

 

          1. หม้อแปลงไฟฟ้าระบบกำลัง (Power Transformer) จะหมายถึงหม้อแปลงที่มีขนาดพิกัด ≥ 5 MVA

 

          2. หม้อแปลงระบบจำหน่าย (Distribution Transformer) จะหมายถึงหม้อแปลงที่มีขนาดพิกัดตั้งแต่ 50-2500 kVA

 

          หากแบ่งพิกัดกำลังตามมาตรฐาน IEC 60076-1 Power Transformer-Part 1: General จะเป็นดังนี้

 

          หม้อแปลงระบบกำลัง ช่วงพิกัดกำลัง  10, 12.5, 16, 20, 25, 31.5, 40.50, 63.80, 100 MVA

 

          หม้อแปลงระบบจำหน่าย สำหรับช่วงพิกัดกำลังขนาด 500 kVA ถึง 4000 kVA ไว้ดังนี้ คือ 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150, 4000 kVA

 

 

ข้อพิจารณาในการเลือกหม้อแปลงไฟฟ้า

 

          1. ความเสี่ยงต่อการเกิดเพลิงไหม้ (Fire Risk)

 

          ด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัย หม้อแปลงไฟฟ้าที่ติดตั้งในสถานที่ที่มีผู้คนจำนวนมาก เช่น อาคารสำนักงาน ห้างสรรพสินค้า และที่พักอาศัย จะต้องมีความเสี่ยงต่อการเกิดเพลิงไหม้ให้น้อยที่สุด เช่นเดียวกับภาคอุตสาหกรรมอย่างโรงงานสารเคมีและอุตสาหกรรมเหมืองแร่ที่จำเป็นต้องเลือกใช้หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดไม่ลุกติดไฟหรือดับไฟได้ด้วยตัวเอง (Self-extinguishing Equipment) ชนิดของสารหล่อเย็น (Coolant) ที่ใช้จึงต้องเป็นชนิดไม่ลุกติดไฟหรือมีค่าจุดลุกติดไฟสูงมาก

 

          2. สุขอนามัย ความปลอดภัย และสิ่งแวดล้อม (Health, Safety and Environmental Concerns)

 

          ตัวอย่างเช่นสารฉนวน PCB ซึ่งถูกห้ามใช้ตั้งแต่ปี ค.ศ.1970 เนื่องจากมีความเป็นพิษต่อสุขภาพจึงเป็นสารต้องห้ามในทุกประเทศที่ตระหนักถึงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

 

          ในประเด็นนี้หากเลือกหม้อแปลงแบบเติมน้ำมันฉนวนจะต้องมั่นใจว่าเป็นน้ำมันชนิด Biodegradable ซึ่งเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ในกรณีเลือกหม้อแปลงแบบแห้งจะได้เปรียบเนื่องจากใช้อากาศเป็นตัวกลางระบายความร้อนตัดปัญหาเรื่องความเสี่ยงต่อการเกิดเพลิงไหม้ การรั่วไหลของน้ำมันและการปนเปื้อนลงสู่พื้นดิน

 

          3. ชนิดของฉนวนไฟฟ้าที่ใช้ (Insulation)

 

          แผ่นฉนวนที่ใช้กันมากที่สุดในหม้อแปลงไฟฟ้าแบบเติมน้ำมันจะเป็นกระดาษฉนวนเซลลูโลส สารฉนวนทั้งน้ำมันแร่และซิลิโคนล้วนมีคุณลักษณะด้านไดอิเล็กตริคที่ดีจึงมีความเหมาะสมในการนำมาใช้ในระบบไฟฟ้าแรงสูง หม้อแปลงไฟฟ้าแบบแห้งถูกออกแบบมาใช้กับระบบฉนวนที่ทนอุณหภูมิสูงถึง Class H- 220๐C โดยมีกระดาษฉนวนอรามิด (Aramid Paper) เป็นฉนวนหลักที่ใช้ และมีการป้องกันความชื้นเข้าสู่แกนเหล็กและขดลวดด้วยกรรมวิธีการผลิตแบบ VPI และ VPE ซึ่งเคลือบขดลวดด้วยวัสดุฉนวนประเภทโพลีเอสเตอร์หรืออีพ๊อกซี่วานิช

 

          4. โครงสร้างหม้อแปลง (Transformer Construction)

 

          ส่วนประกอบที่สำคัญของหม้อแปลงไฟฟ้าจะต้องถูกคัดเลือกอย่างพิถีพิถัน พิจารณาสั่งซื้อจากผู้ผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีชื่อเสียงเป็นที่ยอมรับมีการรับประกันระยะยาว

 

          5. เปรียบเทียบสมรรถนะ (Performance Comparison)

 

          เรื่องใหญ่ในการพิจารณาเลือกใช้หม้อแปลงมีอยู่ 2 เรื่องคือค่าความสูญเสีย (Losses) และขนาด (Size) ปกติแล้วหม้อแปลงแบบเติมฉนวนเหลวจะมีประสิทธิภาพสูงกว่าหม้อแปลงแบบแห้ง ทั้งนี้เนื่องจากประสิทธิภาพจากการระบายความร้อนจากสารตัวกลางในการลดอุณหภูมิที่ขดลวด (Hot Spot Temperature) โดยค่าความสูญเสียของหม้อแปลงแบบแห้งที่ขนาดพิกัดเดียวกันกับหม้อแปลงแบบเติมน้ำมันฉนวนมักจะมากกว่าและมีขนาดที่ใหญ่กว่าจึงต้องการพื้นที่ในการติดตั้งมากกว่า ข้อดีอื่น ๆ ของหม้อแปลงแบบเติมน้ำมันฉนวนคือมีเสียงขณะทำงานต่ำกว่าหม้อแปลงแบบแห้ง สามารถรับโหลดเกิน (Overload Capability) ได้ดีกว่าและความคาดหมายต่ออายุการใช้งานที่ยาวนานกว่า

 

          อย่างไรก็ตามหม้อแปลงแบบเติมฉนวนเหลวก็มีข้อเสียเปรียบหม้อแปลงแบบแห้ง เช่น กรณีให้ความสำคัญเรื่องการป้องกันเหตุเพลิงไหม้ ถ้านำมาติดตั้งภายในอาคารจะต้องอยู่ภายในห้องพิเศษที่สามารถป้องกันไฟได้เนื่องจากหม้อแปลงแบบเติมฉนวนเหลวซึ่งใช้น้ำมันจะสามารถลุกติดไฟได้ในขณะที่หม้อแปลงแบบแห้งลุกติดไฟได้ยากกว่าและอาจมีปัญหาจุกจิกเรื่องเกิดการรั่วไหลของฉนวนเหลวออกจากตัวถังหม้อแปลง

 

          ตารางที่ 1 แสดงการเปรียบเทียบค่ากำลังไฟฟ้าสูญเสีย (Losses) ระหว่างหม้อแปลงแบบเติมน้ำมันฉนวนกับหม้อแปลงแบบแห้ง

 

 

ตารางที่ 1 เปรียบเทียบค่ากำลังไฟฟ้าสูญเสียระหว่างหม้อแปลงแบบเติมน้ำมันฉนวนกับหม้อแปลงแบบแห้ง

 

 

 

          6. ค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง (Installation Costs)

 

          ข้อได้เปรียบของหม้อแปลงแบบแห้งคือการติดตั้งใช้งานภายในอาคารทำให้อยู่ใกล้กับโหลด ลดค่าใช้จ่ายเรื่องที่ดินบริเวณติดตั้งหม้อแปลง เสาไฟฟ้าและความยาวสายเคเบิล โดยทั่วไปหม้อแปลงแบบแห้งจะมีน้ำหนักน้อยกว่าหม้อแปลงแบบเติมน้ำมันฉนวนที่ขนาดพิกัดกำลังเดียวกันทำให้มีค่าใช้จ่ายในการติดตั้งที่ต่ำกว่า

 

          หม้อแปลงแบบเติมน้ำมันฉนวนขนาดพิกัดกำลังสูงจะมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมเกี่ยวกับอุปกรณ์ป้องกัน เช่น บุคโฮลซ์รีเลย์ (Buchholz Relay) วาล์วปลดปล่อยความดัน (Pressure Release Valves) สำหรับหม้อแปลงชนิดปิดผนึก (Hermetically Sealed Unit) และค่าเบี้ยประกันอัคคีภัย (Fire Insurance Premiums) ที่สูงกว่า ดังนั้นในการพิจารณาตัดสินใจสั่งซื้อหม้อแปลงจึงไม่ควรอิงกับราคาเริ่มต้นของหม้อแปลงแต่เพียงอย่างเดียว โดยไม่ได้พิจารณาเรื่องความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ในระยะยาว

 

          7. ข้อพิจารณาด้านการบำรุงรักษา (Maintenance Consideration)

 

          โดยทั่วไปแล้วหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่ต้องการการบำรุงรักษาน้อยมาก หม้อแปลงไฟฟ้าแบบแห้งต้องการการตรวจสอบและบำรุงรักษาเป็นรายปีเพียงการทำความสะอาดและกำจัดฝุ่นเพื่อให้อากาศไหลผ่านได้สะดวกและลดการสะสมฝุ่นซึ่งอาจทำให้เกิดเพลิงไหม้ได้ การขันแน่นตามจุดต่อต่าง ๆ ขณะที่หม้อแปลงแบบเติมน้ำมันฉนวนต้องการการตรวจสอบและบำรุงรักษาที่ถี่กว่าเป็นระยะ ๆ และมากรายการกว่าเช่น การรั่วไหลของน้ำมันฉนวน การวิเคราะห์คุณสมบัติของน้ำมันฉนวน การเกิดสนิมของตัวถังหม้อแปลง และการทำงานของอุปกรณ์ป้องกัน ฯลฯ

 

          8. การซ่อมแซมได้ (Repair Ability)

 

          ขดลวดของหม้อแปลงแบบเติมน้ำมันฉนวนจะสามารถนำมาซ่อมแซมได้ง่ายกว่าหม้อแปลงแบบแห้ง ถ้าเป็นหม้อแปลงแบบแห้งชนิดหล่อฉนวนหุ้มขดลวด (VPE) จะไม่สามารถซ่อมแซมได้ต้องใช้วิธีเปลี่ยนขดลวดใหม่เท่านั้น

 

          9. อายุการใช้งานของหม้อแปลง (Operating Life of Transformer)

 

          ช่วงอายุการใช้งาน (Life Span) ของหม้อแปลงแบบเติมน้ำมันฉนวนจะประมาณ 25-30 ปี ส่วนหม้อแปลงแบบแห้งจะประมาณ 15-25 ปี โดยทั่วไปจะปลดระวางหม้อแปลงออกจากการใช้งานระหว่างช่วงอายุ 14-35 ปี เฉลี่ยเมื่ออายุการใช้งาน 25 ปี ส่วนใหญ่แล้วหม้อแปลงแบบเติมน้ำมันฉนวนจะถูกใช้งานไปถึงอายุ 30 ปีหรือมากกว่านั้น

 

          10. ระดับเสียงขณะทำงานและมลภาวะทางเสียง (Operating Sound Level and Noise Pollution)

 

          ข้อได้เปรียบของหม้อแปลงแบบเติมน้ำมันฉนวนคือระดับเสียงเมื่อหม้อแปลงทำงานจะต่ำกว่า ส่วนหม้อแปลงแบบแห้งจะสร้างมลภาวะทางเสียงแก่สิ่งแวดล้อมน้อยกว่าเนื่องจากถูกติดตั้งใช้งานภายในอาคาร พิจารณารูปที่ 4 และตารางที่ 2

 

          จากการศึกษาวิจัยโดย the American Society of Interior Designers ได้ข้อสรุปว่าระดับเสียงดังตั้งแต่ 60 เดซิเบล (Decibel: dB) ขึ้นไปทำให้การทำงานขาดสมาธิและความสามารถในการผลิตตกต่ำลง

 

 

รูปที่ 4 ระดับเสียงบริเวณทำงานและเปรียบเทียบระดับเสียงที่เกิดขึ้นเมื่อหม้อแปลงน้ำมันและหม้อแปลงแห้งทำงาน

 

ตารางที่ 2 เปรียบเทียบระดับเสียงสูงสุดระหว่างหม้อแปลงแบบเติมน้ำมันฉนวนและหม้อแปลงแบบแห้งตามมาตรฐาน NEMA TR-1

 

 

ตารางที่ 3 เปรียบเทียบคุณลักษณะต่าง ๆ ระหว่างหม้อแปลงแบบแห้งกับหม้อแปลงแบบเติมน้ำมันฉนวน

 

 

 

การเลือกใช้ขนาดพิกัดหม้อแปลงและจำนวนให้เหมาะสมกับขนาดโหลด

 

การจัดการระบบการจ่ายพลังงานไฟฟ้าโดยทั่วไปจะใช้หม้อแปลงไฟฟ้าตั้งแต่ 2 ตัวขึ้นไป แต่ละตัวจะมีขนาด 0.75 เท่า (1/1.333) การเลือกใช้หม้อแปลงขนาดเล็กมากกว่า 1 ตัวจะดีกว่าการใช้หม้อแปลงขนาดใหญ่เพียงตัวเดียวและมีความมั่นคงของระบบจ่ายไฟฟ้าสูงกว่า ขนาดพิกัดของหม้อแปลงที่เหมาะสมสูงสุดคือขนาด 2500 kVA พิจารณาตารางที่ 4 และ 5 (ที่มา: คู่มือ “การจัดการพลังงานไฟฟ้าในโรงงาน” กรมส่งเสริมอุตสาหกรรม)

 

ตารางที่ 4 การเลือกขนาดพิกัดหม้อแปลง 2 ตัวให้เหมาะสมกับโหลด

 

 

ตารางที่ 5 การเลือกขนาดพิกัดหม้อแปลง 3 ตัวและ 4 ตัวให้เหมาะสมกับโหลด

 

 

บทสรุป

 

          หม้อแปลงไฟฟ้าไม่ว่าจะเป็นแบบเติมน้ำมันฉนวนหรือแบบแห้ง ล้วนมีข้อดีข้อด้อยในรายละเอียดแตกต่างกัน ผู้มีหน้าที่กำหนดสเปคหม้อแปลงไฟฟ้า (Specifier) หรือเจ้าของ (Owner) จึงควรจะต้องจัดทำชุดเอกสารกำหนดขอบข่ายเพื่อการพิจารณาสำหรับแต่ละโครงการเพื่อให้การประเมินผลและคัดสรรชนิดหม้อแปลงเป็นไปอย่างถูกต้องมีหลักการ ได้หม้อแปลงที่ตรงกับความต้องการและการใช้งาน ตลอดจนการกำหนดความต้องการพิเศษครบถ้วนไม่ตกหล่น การตัดสินใจสั่งซื้อไม่ควรพิจารณาจากราคาแรกเริ่มเท่านั้น ยังมีค่าใช้จ่ายเรื่องกำลังไฟฟ้าสูญเสียต่าง ๆ (Cost of Losses) การบำรุงรักษา และการกำจัดทิ้ง (Disposal Costs) เมื่อถูกปลดระวางแล้ว ค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นจากการออกแบบหม้อแปลงเป็นพิเศษ โดยเฉพาะ เช่น มีอุณหภูมิใช้งานได้สูง (High Temp. Rise) ระดับการฉนวน (Basic Impulse Insulation Level: BIL) ระดับเสียงดัง ค่าอิมพีแดนซ์ ตลอดจน Options เพิ่มเติมเช่น การติดตั้งพัดลมระบายความร้อน ปั๊มน้ำมัน ฯลฯ ก็จะต้องถูกนำมาประเมินค่าด้วย การขอคำปรึกษาด้านเทคนิคและรายละเอียดที่สำคัญเพื่อนำมาเปรียบเทียบกันและปัจจัยต่าง ๆ ที่มีผลกระทบต่อการตัดสินใจสั่งซื้อจากบริษัทผู้ผลิตหม้อแปลงเป็นเรื่องที่จำเป็นและควรทำอย่างยิ่ง