โครงสร้างและหน้าที่ของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบจุ่มน้ำมัน

ในสถานีย่อยหลักของระบบจ่ายไฟฟ้าระบบรางในเมือง หม้อแปลงหลักมักใช้หม้อแปลงจุ่มน้ำมันสามเฟส ดังแสดงในรูปที่ 1 หม้อแปลงจุ่มน้ำมันประกอบด้วยแกนเหล็ก ขดลวด ถังน้ำมัน อุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้า หม้อน้ำ หมอนน้ำมัน รีเลย์แก๊ส ปลอกฉนวน ท่อป้องกันการระเบิด และชิ้นส่วนอื่นๆ เป็นหลัก
1.แกนเหล็ก
แกนเหล็กประกอบด้วยแผ่นเหล็กซิลิคอนที่ซ้อนกันซึ่งมีคุณสมบัติการนำแม่เหล็กที่ดี ทำให้เกิดวงจรปิดฟลักซ์แม่เหล็ก ขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิของหม้อแปลงจะพันรอบแกนเหล็ก
แกนเหล็กของหม้อแปลงแบ่งออกเป็นโครงสร้าง 2 ประเภท ได้แก่ แกนและเปลือก ปัจจุบันหม้อแปลงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายคือโครงสร้างแกนทั้งหมด แกนเหล็กแบบหัวใจประกอบด้วยเสาแกนเหล็กด้านใต้และแอกเหล็ก แกนเหล็กของหม้อแปลงจุ่มน้ำมันมีช่องน้ำมันสำหรับระบายความร้อนแกนเหล็ก ซึ่งช่วยให้น้ำมันหม้อแปลงไหลเวียนได้สะดวกและยังเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายความร้อนของอุปกรณ์อีกด้วย
2. การพัน
ขดลวด หรือเรียกอีกอย่างว่า คอยล์ คือ วงจรไฟฟ้าของหม้อแปลง ซึ่งทำจากลวดทองแดงหรืออลูมิเนียมที่พันเป็นชั้นๆ ที่มีรูปร่างทรงกระบอก 1. ขดลวดทุติยภูมิจะพันรอบเสาแกนเหล็ก และเพื่อวัตถุประสงค์ในการเป็นฉนวน ขดลวดแรงดันต่ำมักจะวางไว้ข้างใน และขดลวดแรงดันสูงจะวางไว้ข้างนอก วัสดุฉนวนจะพันรอบด้านนอกของลวดเพื่อให้แน่ใจว่ามีฉนวนระหว่างสายไฟและระหว่างสายไฟกับกราวด์
3.ถังน้ำมันเชื้อเพลิง
ถังน้ำมันเป็นเปลือกนอกของหม้อแปลงจุ่มน้ำมัน ซึ่งไม่เพียงแต่ทำหน้าที่เก็บน้ำมันเท่านั้น แต่ยังใช้ติดตั้งส่วนประกอบอื่นๆ อีกด้วย
4. อุปกรณ์ควบคุมแรงดัน
อุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าถูกตั้งค่าไว้เพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้ารองของหม้อแปลง เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟเปลี่ยนแปลง ให้ใช้อุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าเพื่อปรับตัวเปลี่ยนแทปหม้อแปลงเพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าขาออกที่ด้านรองมีเสถียรภาพ อุปกรณ์ควบคุมความดันแบ่งออกเป็น 2 ประเภท: บนอุปกรณ์ควบคุมโหลดและอุปกรณ์ควบคุมแบบไม่มีโหลด
5. แผงระบายความร้อน
หม้อน้ำติดตั้งบนผนังของถังน้ำมันและส่วนบนและส่วนล่างเชื่อมต่อกับถังน้ำมันผ่านท่อ เมื่อมีความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอุณหภูมิของน้ำมันบนและล่างของหม้อแปลง การพาความร้อนของน้ำมันจะเกิดขึ้นผ่านหม้อน้ำ และหลังจากถูกทำให้เย็นลงโดยหม้อน้ำแล้ว น้ำมันจะไหลกลับไปที่ถังน้ำมัน มีบทบาทในการลดอุณหภูมิของน้ำมันหม้อแปลง เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการระบายความร้อน อาจใช้มาตรการต่างๆ เช่น การระบายความร้อนด้วยตัวเอง การระบายความร้อนด้วยอากาศบังคับ และการระบายความร้อนด้วยน้ำบังคับ
6.หมอนน้ำมัน
หมอนรองน้ำมันหรือที่เรียกอีกอย่างว่าถังน้ำมัน น้ำมันหม้อแปลงจะขยายตัวและหดตัวเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ และระดับน้ำมันจะขึ้นหรือลงตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ หน้าที่ของหมอนรองน้ำมันคือทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์สำหรับการขยายตัวและหดตัวเนื่องจากความร้อนของน้ำมัน ทำให้ถังเชื้อเพลิงเต็มไปด้วยน้ำมันอยู่เสมอ ในเวลาเดียวกัน หมอนรองน้ำมันยังช่วยลดพื้นที่สัมผัสระหว่างน้ำมันกับอากาศ ซึ่งสามารถชะลอการเกิดออกซิเดชันของน้ำมันได้
7.รีเลย์แก๊ส
รีเลย์แก๊สหรือที่เรียกอีกอย่างว่ารีเลย์แก๊สเป็นอุปกรณ์ป้องกันหลักสำหรับความผิดพลาดภายในหม้อแปลง ติดตั้งอยู่ตรงกลางของท่อน้ำมันเชื่อมต่อระหว่างถังน้ำมันและหมอนน้ำมัน เมื่อเกิดความผิดพลาดร้ายแรงภายในหม้อแปลง รีเลย์แก๊สจะเชื่อมต่อกับเบรกเกอร์วงจรและทำงานในลักษณะเดียวกัน เมื่อเกิดความผิดพลาดเล็กน้อยภายในหม้อแปลง รีเลย์แก๊สจะเชื่อมต่อวงจรสัญญาณความผิดพลาด
8. ปลอกฉนวน
ปลอกฉนวนสูงและต่ำจะอยู่บนฝาครอบด้านบนของถังน้ำมันหม้อแปลง หม้อแปลงแช่น้ำมันโดยทั่วไปจะใช้ปลอกฉนวนพอร์ซเลน หน้าที่ของปลอกฉนวนคือรักษาฉนวนที่ดีระหว่างสายขดลวดแรงดันสูงและแรงดันต่ำกับถังน้ำมัน และเพื่อยึดสายให้แน่น
9.ท่อป้องกันการระเบิด
ท่อป้องกันการระเบิดหรือที่เรียกอีกอย่างว่าท่อระบายอากาศนิรภัยจะติดตั้งไว้ที่ถังน้ำมันของหม้อแปลง และทางออกของท่อจะถูกปิดผนึกด้วยฟิล์มป้องกันการระเบิดแบบแก้ว เมื่อเกิดความผิดพลาดร้ายแรงภายในหม้อแปลงและรีเลย์แก๊สขัดข้อง แก๊สภายในถังน้ำมันจะทะลุฟิล์มป้องกันการระเบิดแบบแก้วและพุ่งออกมาจากท่อระบายอากาศนิรภัยเพื่อป้องกันไม่ให้หม้อแปลงระเบิด