เหตุใดหน่วยจ่ายไฟแบบสูญเสียต่ำจึงมีความจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับระบบจำหน่ายไฟฟ้าในอุตสาหกรรม
โรงงานอุตสาหกรรมเป็นหนึ่งในผู้ใช้พลังงานรายใหญ่ที่สุดในระบบไฟฟ้าใดๆ กำลังไฟฟ้าที่ไหลผ่านหม้อแปลงจ่ายไฟถือเป็นต้นทุนการดำเนินงานที่สำคัญในโรงหลอมเหล็กและโรงงานเคมี ศูนย์ข้อมูล และโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ประสิทธิภาพของหม้อแปลงเคยเป็นประเด็นที่ไม่ได้รับความสนใจมากนักเมื่อเทียบกับอุปกรณ์อื่นๆ ในอดีต แต่สถานการณ์นี้ได้เปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก ท่ามกลางต้นทุนพลังงานที่เพิ่มสูงขึ้น มาตรฐานด้านคาร์บอนที่เข้มงวดยิ่งขึ้น และการที่องค์กรต่างๆ ให้ความสำคัญกับความยั่งยืนมากขึ้น หน่วยจ่ายไฟแบบสูญเสียต่ำจึงกลายเป็นส่วนที่ได้รับความสนใจเป็นพิเศษ แทนที่จะเป็นเพียงข้อกำหนดเฉพาะทางเดียวในการออกแบบโครงข่ายไฟฟ้าอุตสาหกรรมเท่านั้น บริษัท Jiangsu Ryan Electric ซึ่งมีรากฐานมาจากความร่วมมือเชิงกลยุทธ์กับ Eaton และมีศักยภาพในการผลิตขั้นสูง สามารถจัดหาหน่วยจ่ายไฟที่มีประสิทธิภาพตามความต้องการของอุตสาหกรรมสมัยใหม่ได้
หม้อแปลงทั้งหมด ไม่ว่าจะมีการออกแบบแบบใด ก็ล้วนมีการสูญเสียพลังงานสองประเภท ได้แก่ การสูญเสียขณะไม่มีภาระ (การสูญเสียในแกนเหล็ก) ซึ่งเกิดขึ้นตลอด 24 ชั่วโมงต่อวัน เป็นเวลา 365 วันต่อปี และการสูญเสียขณะมีภาระ (การสูญเสียในขดลวด) ซึ่งเปลี่ยนแปลงไปตามกระแสไฟฟ้า สำหรับโรงงานอุตสาหกรรมที่ดำเนินการตลอด 24 ชั่วโมงต่อวัน การสูญเสียเหล่านี้จะถูกแปลงโดยตรงเป็นค่าใช้จ่ายด้านไฟฟ้า ซึ่งจะสะสมเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ตามระยะเวลา
ยกตัวอย่างหม้อแปลงไฟฟ้าแบบจ่ายกำลัง 2.5 MVA ที่มีการโหลดอยู่ที่ร้อยละ 80 แม้แต่เมื่อประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นเพียง 1 จุดร้อยละ (เช่น จาก 1.5 เปอร์เซ็นต์เป็น 0.5 เปอร์เซ็นต์) ก็จะสามารถประหยัดพลังงานได้ประมาณ 175,000 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อปี ซึ่งคิดเป็นมูลค่ามากกว่า 15,000 บาทต่อหม้อแปลงต่อปี ภายใต้อัตราค่าไฟฟ้าสำหรับภาคอุตสาหกรรม ด้วยอายุการใช้งานของหม้อแปลงที่ 30 ปี กลยุทธ์การประหยัดพลังงานนี้จะสร้างผลประหยัดรวมสูงถึงครึ่งล้านดอลลาร์สหรัฐฯ ซึ่งสูงกว่าต้นทุนการลงทุนในการจัดซื้อเครื่องจักรและอุปกรณ์อย่างมีนัยสำคัญ หน่วยหม้อแปลงไฟฟ้าแบบจ่ายกำลังที่สูญเสียน้อยของไรอัน อิเล็กทริก (Ryan Electric) ใช้วัสดุแกนเหล็กที่ผ่านการปรับแต่งให้เหมาะสม โครงสร้างขดลวดที่ออกแบบด้วยความแม่นยำสูง และวิธีการผลิตขั้นสูง ซึ่งช่วยลดการสูญเสียขณะไม่มีโหลด (no-load losses) และขณะมีโหลด (load losses) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผลประหยัดโดยรวมนี้จึงเป็นส่วนเสริมที่สำคัญต่อผลกำไรสุทธิของสถานประกอบการที่ดำเนินงานด้วยหม้อแปลงไฟฟ้าจำนวนมาก
หัวใจสำคัญของหม้อแปลงไฟฟ้าที่สูญเสียพลังงานต่ำคือแกนกลาง (core) ของมัน แผ่นเหล็กซิลิคอนแบบเม็ด (grain-based silicon steel) แบบดั้งเดิม แม้จะมีประสิทธิภาพดีก็ตาม แต่ก็ถึงขีดจำกัดสูงสุดของประสิทธิภาพแล้ว สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าแบบจ่ายจ่าย (distribution transformers) ของเรา ไรอัน อิเล็กทริก ใช้เหล็กกล้าแบบเม็ดที่มีความเหนี่ยวนำสูงรุ่นล่าสุด รวมทั้งโลหะผสมแบบไม่มีโครงสร้างผลึก (amorphous metal alloys) ซึ่งช่วยลดการสูญเสียพลังงานในแกนกลางลงได้ถึงร้อยละ 70 หรือมากกว่านั้น เมื่อเปรียบเทียบกับการออกแบบแบบดั้งเดิม
รูปทรงของแกนแม่เหล็กยังมีความสำคัญต่อการลดการสูญเสียพลังงานนอกเหนือจากวัสดุที่ใช้ โครงสร้างข้อต่อแบบขั้นบันได (step-lap mitred joint) ของเรานั้นช่วยลดช่องว่างอากาศในบริเวณข้อต่อของแกนแม่เหล็กให้น้อยที่สุด ซึ่งส่งผลให้กระแสแม่เหล็กเหนี่ยวนำ (magnetizing current) และการสูญเสียที่ตามมาลดลงอย่างมาก ขนาดของแกนแม่เหล็กได้รับการปรับแต่งให้เหมาะสมเพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดในการใช้วัสดุเทียบกับการสูญเสียพลังงาน จึงสามารถบรรลุประสิทธิภาพเชิงต้นทุนที่ดีที่สุดสำหรับแต่ละการใช้งาน ในหม้อแปลงไฟฟ้าแบบหล่อเรซิน (cast resin) และแบบเคลือบด้วยวิธี VPI ของเรา เราใช้ระบบยึดแกนแม่เหล็กขั้นสูงที่สามารถกระจายแรงกดบนกองแกนแม่เหล็กอย่างสม่ำเสมอ เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียพลังงานเฉพาะจุดที่เกิดจากแรงเครื่องกล แบบจำลองแกนแม่เหล็กทุกแบบของเรานั้นผ่านการทดสอบอย่างละเอียดในห้องปฏิบัติการที่ได้รับการรับรองโดย CNAS ซึ่งรับประกันว่าประสิทธิภาพที่คำนวณไว้จะสอดคล้องกับผลลัพธ์จริงในสนาม
ที่โหลดเบา การสูญเสียในแกนแม่เหล็กจะมีค่าโดดเด่น แต่เมื่อโหลดสูงขึ้น การสูญเสียภายใต้ภาระงาน (load losses) ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจาก I²R การสูญเสียพลังงานในขดลวดมีความสำคัญมากขึ้น สิ่งเหล่านี้ได้รับการจัดการโดยใช้นวัตกรรมการออกแบบหลายประการในหน่วยจ่ายไฟแบบสูญเสียน้อย
ขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้า Ryan Electric ทำจากทองแดงที่มีความสามารถในการนำไฟฟ้าสูง แทนที่จะใช้อลูมิเนียม ซึ่งช่วยลดการสูญเสียจากความต้านทานลงประมาณร้อยละ 40 ที่พื้นที่หน้าตัดเดียวกัน วิธีการพันขดลวดของเราแม่นยำเพียงพอที่จะรักษาช่องว่างคงที่ระหว่างแต่ละรอบ และให้ค่าความคลาดเคลื่อนที่แคบ ซึ่งช่วยลดปริมาณการสูญเสียจากกระแสไหลวน (eddy current losses) ที่เพิ่มขึ้นตามระดับของฮาร์โมนิกในสภาพแวดล้อมเชิงอุตสาหกรรม ในกรณีของหม้อแปลงขนาดใหญ่ เราใช้ตัวนำแบบสลับตำแหน่ง (transposed conductors) ซึ่งช่วยลดกระแสไหลเวียนภายในขดลวดที่ประกอบด้วยหลายเส้นใย และยังลดการสูญเสียได้เพิ่มเติมอีกด้วย กระบวนการอัดแน่นด้วยสุญญากาศและแรงดัน (vacuum pressure impregnation: VPI) ซึ่งใช้กับหม้อแปลงแบบแห้ง (dry-type) และแบบจุ่มในของเหลว (liquid-immersed) ของเรา ช่วยกำจัดช่องว่างภายใน ซึ่งเป็นสาเหตุของความร้อนสะสมเฉพาะจุดและการเพิ่มขึ้นของความต้านทาน ประสิทธิภาพโดยรวมแสดงให้เห็นถึงการสูญเสียภายใต้โหลดที่ต่ำกว่ามาตรฐานอุตสาหกรรมอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดประสิทธิภาพโดยรวมที่สูงขึ้นตามกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านแต่ละแอมแปร์
นอกเหนือจากข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจโดยตรงแล้ว หน่วยจ่ายไฟแบบสูญเสียน้อยยังมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปฏิบัติตามพันธกรณีด้านความยั่งยืนและมาตรฐานข้อบังคับต่าง ๆ แรงกดดันกำลังทวีความรุนแรงขึ้นต่อสถานประกอบการอุตสาหกรรมทั่วโลก เพื่อให้มั่นใจว่าจะลดปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ลง ไม่ว่าจะเป็นเป้าหมายด้านสิ่งแวดล้อมขององค์กร ข้อบังคับของรัฐบาล หรือความต้องการจากลูกค้าที่มีต่อห่วงโซ่อุปทานของตน
ประสิทธิภาพของหม้อแปลงไฟฟ้าที่วัดเป็นหน่วยกิโลวัตต์-ชั่วโมงที่ประหยัดได้ จะส่งผลให้เกิดการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนทางอ้อมจากสถานประกอบการ ตามอัตราการปล่อยก๊าซขอบเขต (marginal emission rate) ของระบบสายส่งไฟฟ้า ในบริษัทที่มีระบบการรายงาน เช่น แนวทางการรายงานระดับโลก (Global Reporting Initiative: GRI) หรือความริเริ่มเป้าหมายที่อิงหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ (Science Based Targets initiative: SBTi) การลดการปล่อยก๊าซเหล่านี้จะส่งผลกระทบโดยตรงต่อพันธสัญญาด้านสภาพภูมิอากาศ นอกจากนี้ มาตรฐานด้านประสิทธิภาพยังมีแนวโน้มเข้มงวดขึ้นอย่างต่อเนื่องทั่วโลก เช่น กฎระเบียบล่าสุดสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าของกระทรวงพลังงานสหรัฐอเมริกา (U.S. Department of Energy) หรือกรอบการออกแบบเพื่อประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อม (Ecodesign) ของยุโรป หน่วยจ่ายไฟฟ้าแบบสูญเสียน้อย (low-loss distribution units) ของไรอัน อิเล็กทริก (Ryan Electric) ถูกออกแบบมาให้เหนือกว่าความต้องการในปัจจุบัน และคำนึงถึงมาตรฐานในอนาคต เพื่อคุ้มครองลูกค้าจากการสูญเสียมูลค่าอันเนื่องมาจากการถูกกำหนดให้ล้าสมัยตามกฎระเบียบ
เราสอดคล้องตามมาตรฐาน IEEE และ UL, CE รวมถึงมาตรฐานสากลด้านประสิทธิภาพอื่นๆ และได้รับการรับรองแล้วจาก ASTA, DEKRA และ CSA ซึ่งเป็นหน่วยงานอิสระที่ทำหน้าที่ตรวจสอบและยืนยันประสิทธิภาพ สำหรับลูกค้า ซึ่งรวมถึงศูนย์ข้อมูลของไมโครซอฟท์และหน่วยงานสาธารณูปโภคแห่งชาติในกว่า 50 ประเทศ Ryan Electric จัดหาอุปกรณ์จ่ายไฟฟ้าที่ช่วยลดต้นทุนการดำเนินงาน สนับสนุนการบรรลุเป้าหมายด้านความยั่งยืน และสอดคล้องตามมาตรฐานสากลที่มีความยืดหยุ่นและปรับเปลี่ยนได้ตามสถานการณ์ ซึ่งเป็นคุณลักษณะสำคัญที่จำเป็นสำหรับโครงข่ายไฟฟ้าอุตสาหกรรมทั้งในปัจจุบันและอนาคต
EN
