กรณีศึกษาการซ่อมใหญ่หม้อแปลงกำลังขนาด 200 MVA สำหรับสถานีไฟฟ้าย่อย

1. ภาพรวมงานซ่อมใหญ่หม้อแปลงกำลังระดับสถานีไฟฟ้า

หม้อแปลงกำลังระดับ 200 MVA คือกระดูกสันหลังของสถานีไฟฟ้าย่อยแรงสูง การซ่อมใหญ่ (Major Overhaul) ของเครื่องระดับนี้แตกต่างจากงานหม้อแปลงจำหน่ายทั่วไปโดยสิ้นเชิง ทั้งในแง่ปริมาณน้ำมันหลายหมื่นลิตรที่ต้องถ่ายและจัดการ น้ำหนักรวมหลายร้อยตัน ระบบระบายความร้อนแบบบังคับ (เช่น ONAF หรือ OFAF) ที่มีปั๊มและพัดลมจำนวนมาก และผลกระทบต่อระบบส่งจ่ายไฟหากงานยืดเยื้อ การวางแผนจึงต้องละเอียดระดับรายชั่วโมง ครอบคลุมงานวิศวกรรม งานยก งานความปลอดภัย และแผนสำรองเมื่อพบความเสียหายเกินคาด

ขอบเขตงานซ่อมใหญ่โดยทั่วไปประกอบด้วย การตรวจสภาพภายในถังและแกนเหล็ก การเปลี่ยนปะเก็นซีลทุกจุด การซ่อมหรือเปลี่ยนอุปกรณ์ประกอบ เช่น บุชชิ่ง แท็ปเชนเจอร์ และระบบระบายความร้อน การอบแห้งระบบฉนวน การเติมน้ำมันแบบสูญญากาศ และการทดสอบรับมอบภาคสนาม (Site Acceptance Test: SAT) ครบชุดก่อนจ่ายไฟ ลำดับขั้นตอนเหล่านี้เชื่อมโยงกันเป็นลูกโซ่ ความผิดพลาดในขั้นตอนต้น เช่น ปล่อยให้ฉนวนสัมผัสอากาศชื้นนานเกินไป จะสะสมเป็นปัญหาที่แก้แพงมากในขั้นตอนปลาย

2. การเปิดถัง ตรวจภายใน และการควบคุมความชื้น

ก่อนเปิดถังต้องถ่ายน้ำมันลงถังพักสะอาดที่เตรียมไว้ พร้อมเก็บตัวอย่างน้ำมันส่งวิเคราะห์เป็นข้อมูลฐาน ระหว่างที่ภายในถังไม่มีน้ำมัน ฉนวนกระดาษจะดูดความชื้นจากอากาศอย่างรวดเร็ว มาตรการบังคับคือการจ่ายอากาศแห้ง (Dry Air ที่จุดน้ำค้างต่ำ) เข้าถังต่อเนื่องตลอดเวลาที่เปิด และจำกัดชั่วโมงเปิดถังรวมไว้ในแผนงานอย่างเคร่งครัด ผู้ปฏิบัติงานที่เข้าภายในถังต้องปฏิบัติตามขั้นตอนที่อับอากาศ (Confined Space) สวมชุดสะอาดไร้เศษใย และเก็บบันทึกเครื่องมือทุกชิ้นที่นำเข้าออกเพื่อป้องกันวัตถุตกค้างในถัง

การตรวจภายในเน้นจุดที่ประวัติการทดสอบชี้เป้าไว้ล่วงหน้า ได้แก่ ร่องรอยความร้อนเกินหรือคาร์บอนที่จุดต่อสาย สภาพแรงกดของชุดอัดขดลวด (Winding Clamping Pressure) ที่อาจคลายตัวจากแรงลัดวงจรสะสม สภาพฉนวนกระดาษและกระดาษแข็งกั้น (Pressboard Barrier) การเคลื่อนตัวของสายจ่ายภายใน (Lead Support) และความสมบูรณ์ของจุดต่อสายดินแกนเหล็ก (Core Ground) ซึ่งต้องมีจุดเดียว การพบสายดินแกนหลายจุดหรือฉนวนแกนรั่วคือที่มาของกระแสไหลวนและความร้อนผิดปกติที่ตรวจพบจาก DGA ก่อนหน้า ทุกสิ่งที่พบต้องถ่ายภาพและบันทึกเป็นเอกสารเพื่อประกอบการตัดสินใจขอบเขตซ่อมขั้นสุดท้าย

• จ่ายอากาศแห้งเข้าถังต่อเนื่องและจำกัดชั่วโมงเปิดถังอย่างเคร่งครัด
• ปฏิบัติตามขั้นตอนที่อับอากาศ พร้อมบันทึกเครื่องมือเข้า-ออกทุกชิ้น
• ตรวจแรงกดชุดอัดขดลวด จุดต่อสาย และแนวกั้นฉนวน
• สายดินแกนเหล็กต้องมีจุดเดียว — หลายจุดคือที่มาของกระแสไหลวน
• ถ่ายภาพบันทึกทุกสิ่งที่พบเพื่อกำหนดขอบเขตซ่อมขั้นสุดท้าย

3. การอบแห้ง การเติมน้ำมันสูญญากาศ และการประกอบกลับ

หลังงานซ่อมภายในเสร็จและเปลี่ยนปะเก็นครบทุกจุด ขั้นตอนสำคัญที่สุดคือการอบแห้งและเติมน้ำมันแบบสูญญากาศ ถังจะถูกปิดผนึกและดึงสูญญากาศลงลึกเพื่อดึงความชื้นออกจากฉนวนและไล่อากาศออกจากทุกซอกของขดลวด การตัดสินว่าระบบแห้งพอใช้เกณฑ์อัตราการไต่กลับของความดัน (Pressure Rise Test) เมื่อหยุดปั๊มสูญญากาศ หากความดันไต่ขึ้นช้าและคงที่แสดงว่าความชื้นเหลือน้อยและไม่มีรอยรั่ว จากนั้นจึงเติมน้ำมันที่ผ่านการกรองและอุ่นแล้วเข้าทางด้านล่างของถังอย่างช้าๆ ขณะยังรักษาสูญญากาศ เพื่อให้น้ำมันซึมเข้าฉนวนทุกชั้นโดยไม่เกิดโพรงอากาศ

หลังเติมน้ำมันเต็มระบบ ต้องพักให้ฉนวนดูดซับน้ำมัน (Impregnation Standing Time) ตามระยะเวลาที่กำหนดตามระดับแรงดันของเครื่อง ก่อนเริ่มทดสอบไฟฟ้าใดๆ เพราะฟองอากาศจุลภาคที่ยังค้างในฉนวนคือจุดเริ่มของดิสชาร์จบางส่วน (Partial Discharge) เมื่อรับแรงดันสูง ระหว่างรอจึงทำงานประกอบภายนอกคู่ขนานไป ได้แก่ ติดตั้งบุชชิ่ง ครีบระบายความร้อน พัดลม ปั๊ม ถังพักน้ำมัน กระเปาะซิลิกาเจล และไล่อากาศทุกจุดสูงของระบบผ่านวาล์วระบาย รวมถึงบูชโฮลซ์รีเลย์ ตามลำดับที่วางแผนไว้ การไล่อากาศที่ไม่ครบถ้วนคือสาเหตุอันดับหนึ่งของสัญญาณเตือนหลอกในสัปดาห์แรกหลังจ่ายไฟ

4. การทดสอบรับมอบภาคสนาม (SAT) และการจ่ายไฟกลับ

ชุดทดสอบรับมอบภาคสนามหลังซ่อมใหญ่อ้างอิงแนวทาง IEEE C57.152 และข้อกำหนดของเจ้าของระบบ ประกอบด้วยการวัดความเป็นฉนวนและดัชนีโพลาไรเซชัน อัตราส่วนรอบทุกแท็ป ความต้านทานขดลวดทุกเฟสทุกแท็ป Tan Delta ของขดลวดและบุชชิ่ง กระแสกระตุ้น การทดสอบ SFRA เทียบลายพิมพ์อ้างอิงเพื่อยืนยันว่าขดลวดไม่เสียรูปจากการขนย้ายหรืองานซ่อม การทดสอบฟังก์ชันอุปกรณ์ป้องกันทุกตัว และการวิเคราะห์น้ำมันครบชุดพร้อม DGA เป็นค่าฐานใหม่ ผลทุกรายการต้องเทียบกับข้อมูลก่อนซ่อมและค่าจากโรงงานอย่างเป็นระบบก่อนอนุมัติจ่ายไฟ

การจ่ายไฟกลับทำแบบขั้นบันได เริ่มจากจ่ายแรงดันโดยไม่มีโหลด (Energization at No-Load) แล้วเฝ้าฟังเสียง ตรวจกระแสกระตุ้น และเฝ้าระวังรีเลย์ป้องกันอย่างใกล้ชิดในชั่วโมงแรก จากนั้นเพิ่มโหลดเป็นขั้นพร้อมตรวจอุณหภูมิจุดร้อนและการทำงานของระบบระบายความร้อนแต่ละสเตจ กำหนดการเก็บตัวอย่าง DGA ติดตามผลที่ 24 ชั่วโมง หนึ่งสัปดาห์ และหนึ่งเดือนหลังจ่ายไฟเป็นแนวปฏิบัติที่ดี เพราะความผิดปกติจากงานประกอบมักแสดงตัวเป็นแก๊สผิดปกติในช่วงต้นนี้ บทเรียนสำคัญของงานระดับนี้คือเอกสารบันทึกทุกขั้นตอนมีค่าเทียบเท่างานช่างเอง เพราะเป็นข้อมูลฐานที่ทีมบำรุงรักษาจะใช้อ้างอิงไปตลอดอายุที่เหลือของหม้อแปลง