การเลือกหม้อแปลงไฟฟ้าแบบติดตั้งบนฐานสามเฟส: แบบจ่ายกระแสแบบรัศมีเทียบกับแบบจ่ายกระแสเป็นวงจร ความจุ (kVA) และการจัดวางสถานที่

 หม้อแปลงไฟฟ้าสามเฟสแบบติดตั้งบนฐานคอนกรีตผสานรวมหม้อแปลงกับช่องเก็บสายเคเบิลที่ป้องกันการเปิดฝาโดยไม่ได้รับอนุญาตไว้ในตัว สำหรับการติดตั้งระดับพื้นดินภายนอกอาคาร

เริ่มต้นจากการออกแบบระบบจ่ายไฟ ไม่ใช่จากขนาดของตู้

หม้อแปลงไฟฟ้าสามเฟสแบบติดตั้งบนฐานคอนกรีตมักใช้ในระบบจ่ายไฟใต้ดินสำหรับโครงการเชิงพาณิชย์ สถานที่อุตสาหกรรม สถานประกอบการพลังงานหมุนเวียน และเครือข่ายของหน่วยงานจ่ายไฟฟ้า รูปลักษณ์ภายนอกอาจดูคุ้นเคย แต่การเลือกแบบที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับระบบไฟฟ้าและจุดเชื่อมต่อกับหน่วยงานจ่ายไฟฟ้า การเลือกเพียงจากค่า kVA โดยไม่พิจารณาองค์ประกอบอื่นอาจทำให้เกิดปัญหาความไม่เข้ากันได้ของบุชชิง (bushings) อุปกรณ์ป้องกัน ระบบสวิตชิ่ง หรือพื้นที่สำหรับเดินสายเคเบิล

กระบวนการคัดเลือกควรเริ่มต้นด้วยการจัดวางโครงข่ายหลัก จากนั้นยืนยันค่าอันดับ (rating), แรงดันไฟฟ้า, การต่อสายดิน, การป้องกัน, สภาพสถานที่ และการเข้าถึงเพื่อการบำรุงรักษา ข้อกำหนด IEEE C57.12.34 มักถูกอ้างอิงสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าแบบสามเฟสชนิดติดตั้งบนฐานคอนกรีต (pad-mounted) แบบแยกช่อง (compartmental-type) ขณะที่ข้อกำหนดเฉพาะของผู้ให้บริการไฟฟ้าอาจเพิ่มรายละเอียดเกี่ยวกับข้อกำหนดการเชื่อมต่อ

ระบบจ่ายไฟแบบรัศมี หรือ ระบบจ่ายไฟแบบวงแหวน

ระบบจ่ายไฟแบบรัศมีจะจ่ายไฟให้หม้อแปลงจากวงจรหลักขาเข้าเพียงวงจรเดียว ซึ่งมีลักษณะเรียบง่ายและเหมาะสมในกรณีที่โครงข่ายไม่จำเป็นต้องผ่านตำแหน่งติดตั้งหม้อแปลง ขณะที่ระบบจ่ายไฟแบบวงแหวนจะมีทั้งการเชื่อมต่อขาเข้าและขาออกของวงจรหลัก เพื่อให้วงจรสามารถดำเนินต่อไปยังจุดอื่นได้ ระบบนี้อาจสนับสนุนการเปลี่ยนเส้นทางจ่ายไฟ (switching) และการกู้คืนการให้บริการ (service restoration) ของผู้ให้บริการไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม วิธีการปฏิบัติงานที่แน่นอนนั้นขึ้นอยู่กับผู้เป็นเจ้าของโครงข่าย

การจัดเรียงระบบจ่ายไฟฟ้าส่งผลต่อการวางผังช่องเก็บอุปกรณ์แรงดันสูง รูสำหรับติดตั้งบุชชิ่ง อุปกรณ์เปลี่ยนแปลงวงจร และระยะห่างของสายเคเบิล ดังนั้นเอกสารขอเสนอราคา (RFQ) ควรระบุว่าใช้ระบบจ่ายแบบรัศมี (radial) หรือแบบวงจรปิด (loop) พร้อมทั้งระบุรูปแบบบุชชิ่งและอุปกรณ์เปลี่ยนแปลงวงจรที่บริษัทจำหน่ายไฟฟ้าให้ความชอบ

เลือกค่า kVA จากโปรไฟล์โหลดจริง

โหลดที่เชื่อมต่อไม่เท่ากับโหลดที่หม้อแปลงต้องรับจริง โปรดพิจารณาโหลดที่กระจายตัว (diversified demand) การสตาร์ทมอเตอร์ โหลดที่สร้างฮาร์โมนิก การขยายตัวในอนาคตที่คาดไว้ และรูปแบบโหลดรายวัน การเลือกหม้อแปลงขนาดใหญ่เกินไปอาจทำให้อัตราการใช้งานลดลงและเพิ่มต้นทุนเริ่มต้น ในขณะที่การเลือกขนาดเล็กเกินไปอาจทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นและลดอายุการใช้งาน สำหรับโหลดจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนหรือโหลดแบบเป็นรอบ โปรดระบุโปรไฟล์การดำเนินงานแทนการระบุค่าสูงสุดเพียงค่าเดียว

หากมีการใช้งานหน่วยงานหลายหน่วยแบบขนานกัน จำเป็นต้องตรวจสอบกลุ่มเวกเตอร์ (vector group) อัตราส่วนแรงดัน ตำแหน่งแท็ป (tap position) และอิมพีแดนซ์อย่างสอดคล้องกัน นอกจากนี้ ควรมีแผนการขยายระบบในอนาคต แม้ว่าจะสั่งซื้อหน่วยงานเพียงหนึ่งหน่วยในขณะนี้ก็ตาม

ข้อมูลแรงดัน การต่อกราวด์ และฉนวนพื้นฐาน

ระบุชั้นแรงดันหลัก แรงดันหลักที่กำหนดค่าไว้ แรงดันรอง ความถี่ จำนวนเฟส และรูปแบบการต่อสายดิน รวมทั้งระบุระดับแรงดันไฟฟ้ากระชากพื้นฐานที่ต้องการและรูปแบบการต่อจุดกลางด้วย ระบบของหน่วยงานให้บริการไฟฟ้าอาจใช้ส่วนต่อเชื่อมหลักและวิธีการป้องกันที่แตกต่างกัน แม้จะมีแรงดันที่กำหนดค่าไว้เท่ากันก็ตาม ดังนั้นข้อกำหนดเฉพาะของหน่วยงานให้บริการไฟฟ้าปลายทางจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง

การป้องกันและการเปิด-ปิดวงจร

หม้อแปลงแบบฝังใต้ดินอาจมีอุปกรณ์ฟิวส์ภายใน ระบบป้องกันแบบเบย์โอเนต ฟิวส์แบบจำกัดกระแส อินเทอร์เฟซแบบโหลดเบรกหรือเดดเบรก สวิตช์ และอุปกรณ์เสริมอื่นๆ ตามการออกแบบ ซึ่งฉลากเหล่านี้ไม่สามารถใช้แทนกันได้ การป้องกันต้องสอดคล้องกับเครือข่ายด้านต้นทาง กระแสเริ่มต้นของหม้อแปลง (inrush current) กำลังรับกระแสลัดวงจรด้านปลายทาง และแนวทางการบำรุงรักษาของหน่วยงานให้บริการไฟฟ้า

ขอให้ผู้จัดจำหน่ายจัดทำตารางรายการส่วนประกอบที่ชัดเจน พร้อมแผนผังแบบเส้นเดียว (one-line diagram) การเลือกอุปกรณ์ป้องกันควรยืนยันในระหว่างการทบทวนเชิงเทคนิค ไม่ใช่การอนุมานจากภาพถ่ายผลิตภัณฑ์

ช่องวางสายเคเบิลและผังสถานที่

ยืนยันจำนวน ขนาด วัสดุ และรัศมีการดัดของสายเคเบิลหลักและรอง ตู้ต้องสามารถจัดวางปลายสายเคเบิลได้อย่างปลอดภัย และให้พื้นที่เพียงพอสำหรับการบำรุงรักษา ช่องเข้าสายเคเบิลมักอยู่ด้านล่าง ดังนั้นตำแหน่งของช่องเปิดบนแผ่นคอนกรีตและท่อกำบังจึงต้องสอดคล้องกับแบบแปลนหม้อแปลงที่ผ่านการอนุมัติแล้ว

แผนผังสถานที่ควรระบุระยะว่างสำหรับการทำงาน การระบายอากาศ คอลัมน์กันชน การระบายน้ำ ระดับพื้นผิวสุดท้าย และทางเข้าสำหรับการติดตั้งหรือเปลี่ยนหม้อแปลง ห้ามติดตั้งหม้อแปลงในตำแหน่งที่ประตูไม่สามารถเปิดได้เต็มที่ หรือมียานพาหนะ น้ำท่วม หรือภูมิทัศน์ขัดขวางการเข้าถึงอย่างปลอดภัย

ตู้ครอบคลุมและสภาพแวดล้อม

อุปกรณ์กลางแจ้งจำเป็นต้องมีตู้ครอบคลุมและระบบเคลือบผิวที่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมท้องถิ่น โปรดระบุอุณหภูมิแวดล้อม ความสูงจากระดับน้ำทะเล ความชื้น สภาพมลพิษจากชายฝั่งหรือเขตอุตสาหกรรม ข้อกำหนดด้านแผ่นดินไหว รวมทั้งสีหรือผิวสัมผัสพิเศษใดๆ ความสามารถในการป้องกันการแทรกแซงไม่ได้ลดความจำเป็นในการเลือกสถานที่ติดตั้งอย่างรอบคอบ และยังคงต้องปฏิบัติตามระยะปลอดภัยท้องถิ่นตามข้อกำหนด

สิ่งที่ผู้ซื้อควรเรียกร้องก่อนการอนุมัติ

ร้องขอแบบร่างภาพรวม แผนผังการจัดวางช่องต่างๆ แผนผังวงจรเดี่ยว (one-line diagram) ตารางข้อมูลป้ายชื่อ (nameplate schedule) ข้อมูลขั้วต่อ (terminal data) รายการอุปกรณ์เสริม (accessory list) ค่าสูญเสีย (losses) ค่าความต้านทานเชิงจินตภาพ (impedance) และแผนการทดสอบ (test plan) ยืนยันแผนผังฐานคอนกรีต (concrete pad) และแผนผังท่อลำเลียงสายไฟ (conduit plan) เฉพาะหลังจากได้รับแบบร่างที่ผู้ผลิตอนุมัติแล้วเท่านั้น สำหรับโครงการที่ทำซ้ำ ให้เก็บรักษาข้อมูลอินเทอร์เฟซที่ได้รับการอนุมัติไว้เป็นมาตรฐานอ้างอิงสำหรับหน่วยงานในอนาคต

สรุปการเลือก

ข้อกำหนดทางเทคนิคของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบติดตั้งบนฐาน (pad-mounted transformer) ที่เชื่อถือได้ จะเชื่อมโยงการดำเนินงานของระบบเครือข่ายเข้ากับการติดตั้งจริง จำเป็นต้องระบุลักษณะการจ่ายไฟ (radial หรือ loop feed) ภาระงาน (load duty) แรงดันไฟฟ้า (voltage) การต่อลงดิน (grounding) การป้องกัน (protection) อินเทอร์เฟซสายเคเบิล (cable interfaces) และเงื่อนไขสถานที่ (site conditions) ให้เป็นชุดเดียวกันอย่างสอดคล้องกัน Apex Electrics สามารถจัดระเบียบข้อมูลนำเข้าเหล่านี้ และจัดทำเอกสารชี้แจงทางเทคนิคที่จำเป็นสำหรับการเลือกผลิตภัณฑ์และการเสนอราคา