เครื่องปฏิกรณ์ใช้พลังงานไฟฟ้าจำนวนมากระหว่างการทำงานหรือไม่?

จากมุมมองของคุณลักษณะส่วนประกอบทางไฟฟ้าและหลักการทำงาน เครื่องปฏิกรณ์แสดงการใช้พลังงานต่ำมากภายใต้สภาวะการทำงานปกติ และไม่จัดอยู่ในประเภทของอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานสูง การใช้พลังงานในการทำงานในแต่ละวันสามารถถูกมองข้ามได้ และจะไม่ทำให้ต้นทุนการใช้พลังงานของระบบเพิ่มขึ้นอย่างมาก ซึ่งเป็นหนึ่งในข้อได้เปรียบหลักเบื้องหลังการนำเครื่องปฏิกรณ์มาใช้ในระบบไฟฟ้าอย่างกว้างขวาง เนื่องจากส่วนประกอบกักเก็บพลังงานอุปนัยบริสุทธิ์แตกต่างจากอุปกรณ์กระจายพลังงานแบบต้านทาน เครื่องปฏิกรณ์จะจัดเก็บและปล่อยพลังงานสนามแม่เหล็กแทนที่จะใช้พลังงานไฟฟ้าในการทำงาน ภายใต้สภาวะไฟฟ้ากระแสสลับปกติ พลังงานไฟฟ้าส่วนใหญ่จะมีการแลกเปลี่ยนซึ่งกันและกันระหว่างเครื่องปฏิกรณ์และโครงข่ายไฟฟ้าโดยไม่ถูกแปลงเป็นการสูญเสียความร้อน
การใช้พลังงานปกติของเครื่องปฏิกรณ์มีต้นกำเนิดจากการสูญเสียพื้นฐานสองประเภทเท่านั้น: การสูญเสียทองแดงจากขดลวด และการสูญเสียเหล็กในแกนเหล็ก การสูญเสียทองแดงหมายถึงการสูญเสียความร้อนเล็กน้อยที่เกิดจากความต้านทานของสายไฟเมื่อกระแสไหลผ่านขดลวดทองแดง ขนาดการสูญเสียเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของกระแสโหลด การสูญเสียธาตุเหล็กรวมถึงการสูญเสียฮิสเทรีซิสและการสูญเสียกระแสไหลวนที่เกิดจากแกนเหล็กที่สัมผัสกับสนามแม่เหล็กสลับ ซึ่งกำหนดโดยวัสดุและเทคนิคการประมวลผลของแผ่นเหล็กซิลิคอนที่มีแกนเหล็ก ในปัจจุบัน เครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้ในระบบไฟฟ้าใช้ขดลวดทองแดงไร้ออกซิเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงและแผ่นเหล็กซิลิคอนที่มีความนำไฟฟ้าแม่เหล็กสูงที่มีการสูญเสียต่ำ พร้อมด้วยงานฝีมือที่ซับซ้อน ซึ่งช่วยลดการสูญเสียขั้นพื้นฐานได้อย่างมาก
จากการตรวจวัดสภาพการทำงานจริง การสูญเสียการปฏิบัติงานปกติโดยรวมของเครื่องปฏิกรณ์แบบแห้งและแบบจุ่มน้ำมันแบบธรรมดาคิดเป็นเพียง 0.3%-1% ของกำลังการทำงานทั้งหมดของระบบไฟฟ้าที่เกี่ยวข้อง เครื่องปฏิกรณ์ที่มีความจุพิกัด 1,000 kVA ใช้พลังงานเพียง 3-10 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมงภายใต้การทำงานปกติ เมื่อเปรียบเทียบกับความสามารถในการจ่ายไฟโดยรวมของระบบ สัดส่วนการใช้พลังงานของระบบมีน้อยมาก เมื่อเครื่องปฏิกรณ์ทำงานภายใต้สภาวะไม่มีโหลด กระแสไฟฟ้าจะน้อยที่สุดและการใช้พลังงานจะลดลงอีก การสูญเสียปกติสูงสุดเกิดขึ้นเฉพาะภายใต้การทำงานที่มีพิกัดโหลด โดยไม่มีปรากฏการณ์การใช้พลังงานสูงที่ไม่ถูกต้อง
การใช้พลังงานของเครื่องปฏิกรณ์ที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเกิดขึ้นภายใต้ความผิดปกติหรือสภาพการทำงานที่ผิดปกติเท่านั้น และการใช้พลังงานที่สูงดังกล่าวบ่งชี้ถึงความผิดปกติของอุปกรณ์มากกว่าการทำงานปกติ สภาวะผิดปกติประการแรกคือการทำงานเกินพิกัด แรงดันไฟฟ้ากริดหรือกระแสโหลดที่มากเกินไปขับเคลื่อนแกนเหล็กให้มีความอิ่มตัวของแม่เหล็ก ซึ่งจะขยายการสูญเสียฮิสเทรีซิสและการสูญเสียกระแสไหลวนอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้อุปกรณ์ได้รับความร้อนอย่างรุนแรงและการใช้พลังงานทวีคูณ เงื่อนไขที่สองคืออายุของอุปกรณ์และข้อบกพร่อง ฉนวนกันลมที่มีอายุมาก การลัดวงจรระหว่างทางเลี้ยวเล็กน้อย และแผ่นเหล็กซิลิกอนแกนเหล็กที่เป็นสนิมหรือหลวม จะเพิ่มความต้านทานและการรั่วไหลของแม่เหล็ก และทำให้เกิดการสูญเสียที่ผิดปกติ เงื่อนไขที่สามคือสภาพการทำงานที่ไม่ตรงกัน เครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กที่ทำงานอย่างต่อเนื่องที่เต็มหรือโหลดเกินจะยังคงอยู่ในสถานะอิ่มตัววิกฤตโดยมีการใช้พลังงานสูงอย่างต่อเนื่อง
ในขณะเดียวกันสถานะการดำเนินงานสามารถสะท้อนโดยตรงว่าการใช้พลังงานเป็นเรื่องปกติหรือไม่ โดยปกติแล้ว เครื่องปฏิกรณ์ที่ทำงานอยู่จะมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยเท่านั้น โดยมีอุณหภูมิของเปลือกคงที่และไม่มีความร้อนสูงเกินไป การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว พื้นผิวที่ร้อนลวก เสียงที่ดังขึ้นอย่างมาก และอุณหภูมิตู้ที่ผิดปกติ โดยทั่วไปจะส่งสัญญาณถึงการใช้พลังงานที่ผิดปกติ ในระหว่างการดำเนินงานและการบำรุงรักษา ตราบใดที่การจับคู่การเลือกประเภทที่เหมาะสมและการตรวจสอบรายวันถูกนำมาใช้เพื่อหลีกเลี่ยงการโอเวอร์โหลด การเสื่อมสภาพ และการทำงานที่ผิดพลาด การใช้พลังงานของเครื่องปฏิกรณ์จะอยู่ในระดับที่ต่ำมากและจะไม่ส่งผลกระทบที่ชัดเจนต่อการใช้พลังงานของระบบไฟฟ้าและต้นทุนการใช้พลังงาน โดยสรุป เครื่องปฏิกรณ์เป็นอุปกรณ์จ่ายไฟเสริมที่ใช้พลังงานต่ำ มีประสิทธิภาพสูง และไม่จำเป็นต้องกังวลเกี่ยวกับการใช้พลังงานในระหว่างการทำงานปกติ