ตามแหล่งข่าว มีการล่มสลายของโครงข่ายไฟฟ้าระดับชาติถึงเก้าครั้งทั่วไนจีเรียในปี 2024 มันนำความมืดมาสู่ชีวิตของผู้คนและเศรษฐกิจของประเทศ
ในปี 2021 เท็กซัสถูกโจมตีด้วยสภาพอากาศหนาวจัดที่ทำให้ท่อส่งก๊าซธรรมชาติจำนวนมากแข็งตัวและโครงข่ายไฟฟ้าเกินพิกัด ทำให้ 4.7 ล้านคนไม่มีไฟฟ้าใช้เป็นเวลานานถึงหนึ่งสัปดาห์ บ้านนับไม่ถ้วนสูญเสียความร้อนและมีผู้เสียชีวิตอย่างน้อย 246 คน ราคาค่าไฟฟ้าพุ่งสูงถึง $9 ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง โดยบางครอบครัวจ่ายเงินหลายพันดอลลาร์ต่อสัปดาห์ การไฟฟ้าดับครั้งนี้ทำให้เกิดความสูญเสียทางเศรษฐกิจมากกว่า $20 พันล้าน ทำให้เป็นหนึ่งในเหตุการณ์ไฟฟ้าดับที่มีค่าใช้จ่ายสูงที่สุดในประวัติศาสตร์ของสหรัฐอเมริกา
ในปี 2019 ภูมิภาคอังกฤษและเวลส์ของสหราชอาณาจักรก็ประสบกับการไฟฟ้าดับขนาดใหญ่เนื่องจากแรงดันไฟฟ้า โดยมีเมืองสำคัญหลายแห่งรวมถึงลอนดอนประสบกับการหยุดทำงานของเหล็กและการหยุดชะงักของสัญญาณที่ไม่เริ่มกลับมาจนกระทั่ง 1.5 ชั่วโมงต่อมา ทำให้เกิดความเสียหายที่ไม่สามารถวัดได้
ประวัติการพัฒนา
หม้อแปลงปรับแรงดันไฟฟ้าแบบโหลดได้พัฒนาจากการปรับด้วยมือไปสู่การปรับอัตโนมัติด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลังและเทคโนโลยีการควบคุมอัตโนมัติอย่างต่อเนื่อง ประสิทธิภาพของหม้อแปลงปรับแรงดันไฟฟ้าแบบโหลดได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง
การเกิดขึ้นของหม้อแปลงปรับแรงดันไฟฟ้าแบบโหลด ควบคุมแรงดันไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ หลีกเลี่ยงอุบัติเหตุแรงดันไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ
หลักการทำงานของหม้อแปลงปรับแรงดันไฟฟ้าแบบโหลด
หม้อแปลงมีความต้านทาน ในการส่งกำลังไฟฟ้าจะเกิดการลดลงของแรงดันไฟฟ้า และด้วยการเปลี่ยนแปลงของโหลดด้านผู้ใช้ ผ่านตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ติดตั้งภายใน เมื่อหม้อแปลงทำงานพร้อมโหลด อัตราส่วนหม้อแปลงสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างราบรื่นเพื่อปรับแรงดันไฟฟ้าขาออก เมื่อความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าของระบบหรือการเปลี่ยนแปลงของโหลดด้านผู้ใช้ทำให้แรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงเกินค่าที่กำหนด หม้อแปลงปรับแรงดันไฟฟ้าแบบโหลดจะทำงานหลังจากเวลาหน่วงหนึ่งเพื่อปรับแรงดันไฟฟ้า
สามวิธีของการควบคุมแรงดันไฟฟ้าและการวิเคราะห์ข้อดีและข้อเสีย
การควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบเชิงเส้น
โดยการเปลี่ยนอัตราส่วนรอบของหม้อแปลงเพื่อให้การควบคุมแรงดันไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง ข้อดีคือความแม่นยำสูงของการควบคุมแรงดันไฟฟ้า ข้อเสียคือโครงสร้างซับซ้อน ต้นทุนสูง
การควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบสวิตช์
โดยการสลับแท็ปขดลวดต่างๆ เพื่อเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า ข้อดีคือโครงสร้างง่าย ต้นทุนต่ำ และข้อเสียคือจำนวนขั้นตอนการควบคุมจำกัด และกระบวนการสลับอาจเกิดการอาร์ค
การควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบไฮบริด
การรวมข้อดีของการควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบเชิงเส้นและการควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบสวิตช์เพื่อให้ได้ความแม่นยำสูงและการควบคุมแรงดันไฟฟ้ามากขึ้น แต่ต้นทุนและความซับซ้อนในการควบคุมค่อนข้างสูง
การวิเคราะห์ข้อดีและข้อเสียของหม้อแปลงปรับแรงดันไฟฟ้าแบบโหลด
ข้อดี
1. หม้อแปลงสามารถปรับได้ในสภาพที่มีโหลด
2. ช่วงการควบคุมที่กว้าง: หม้อแปลงปรับแรงดันไฟฟ้าแบบโหลดสามารถปรับแรงดันไฟฟ้าได้ตลอดเวลาในขณะที่มีโหลดภายในความจุที่กำหนด และช่วงการควบคุมกว้าง สามารถลดหรือหลีกเลี่ยงความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าขนาดใหญ่ ลดความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าสูงสุดและต่ำสุด
3. ปรับปรุงคุณภาพของการจ่ายไฟ: หม้อแปลงปรับแรงดันไฟฟ้าแบบโหลดสามารถรับประกันคุณภาพของแรงดันไฟฟ้าจ่ายให้กับผู้ใช้ได้ตลอดเวลา เหมาะสำหรับแรงดันไฟฟ้าจ่ายที่ไม่เสถียรหรือความต้องการคุณภาพแรงดันไฟฟ้าสูง
4. ลดเวลาการไฟฟ้าดับ: เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าสามารถปรับได้โดยไม่ต้องดับไฟฟ้า มันลดเวลาการไฟฟ้าดับของผู้ใช้และปรับปรุงความน่าเชื่อถือของการจ่ายไฟ
5. เพิ่มความน่าเชื่อถือของการจ่ายไฟ
6. ลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา: แม้ว่าค่าหม้อแปลงปรับแรงดันไฟฟ้าแบบโหลดจะสูงกว่า แต่ก็ลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาที่เกิดจากการไฟฟ้าดับบ่อยครั้ง ซึ่งสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายโดยรวมในระยะยาว
ข้อเสีย
1. ไม่สามารถเปลี่ยนสถานะสมดุลความต้องการพลังงานปฏิกิริยา: เมื่อระบบขาดพลังงานปฏิกิริยามาก การทำงานของหม้อแปลงปรับแรงดันไฟฟ้าแบบโหลด แรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นชั่วคราว การขาดพลังงานปฏิกิริยาจะถูกส่งต่อไปยังเครือข่ายหลัก ทำให้แรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายหลักลดลง เมื่อรุนแรงอาจทำให้เกิดการล่มสลายของแรงดันไฟฟ้าของระบบ
2. ส่งผลต่อความน่าเชื่อถือของการทำงานของหม้อแปลง: หม้อแปลงปรับแรงดันไฟฟ้าแบบโหลดในกระบวนการทำงานอาจเกิดจากการทำงานบ่อยครั้งหรืออุปกรณ์เสื่อมสภาพและปัญหาอื่นๆ ที่ส่งผลต่อความน่าเชื่อถือ
3. เพิ่มการลงทุนและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน: หม้อแปลงปรับแรงดันไฟฟ้าแบบโหลดมีขนาดใหญ่ ต้นทุนสูง ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและบำรุงรักษาค่อนข้างสูง
4. เวลาหยุดทำงานนานสำหรับการบำรุงรักษา: การบำรุงรักษาหม้อแปลงปรับแรงดันไฟฟ้าแบบโหลดมักต้องการเวลาหยุดทำงานนาน ซึ่งจะส่งผลต่อความต่อเนื่องของการจ่ายไฟ
การพัฒนาในอนาคตของหม้อแปลงปรับแรงดันไฟฟ้าแบบโหลด
การพัฒนาอัจฉริยะ
1. การใช้งานอินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ และการประยุกต์ใช้ข้อมูลขนาดใหญ่: ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ และข้อมูลขนาดใหญ่ หม้อแปลงปรับแรงดันไฟฟ้าแบบโหลดจะสามารถตรวจสอบอัจฉริยะ การวินิจฉัยข้อบกพร่อง และการควบคุมระยะไกลและฟังก์ชันอื่นๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานและความปลอดภัย
2. การตรวจสอบและควบคุมระยะไกล: ผ่านเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ สามารถตรวจสอบและควบคุมหม้อแปลงระยะไกลได้ การปรับแรงดันไฟฟ้าแบบเรียลไทม์เพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพของการจ่ายไฟ
การพัฒนาเพื่อการประหยัดพลังงานและการปกป้องสิ่งแวดล้อม
1. วัสดุใหม่และเทคโนโลยีใหม่: ใช้วัสดุใหม่ เทคโนโลยีใหม่ เช่น หม้อแปลงโลหะผสมอะมอร์ฟัส ลดการใช้พลังงานและการสูญเสีย ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
2. การวิจัยและพัฒนาหม้อแปลงสีเขียว: นโยบายการปกป้องสิ่งแวดล้อมเพื่อส่งเสริมการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีสีเขียวและคาร์บอนต่ำและการประยุกต์ใช้แนวโน้ม ผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพพลังงานเช่นหม้อแปลงชนิดแห้งและหม้อแปลงโลหะผสมอะมอร์ฟัสได้รับความนิยมอย่างมีประสิทธิภาพ ลดการปล่อยคาร์บอนและมลพิษสิ่งแวดล้อมของการดำเนินงานของโครงข่ายไฟฟ้า
