หม้อแปลงกระแสแบบจุ่มน้ำมันถังเหล็กกลางแจ้ง LJWD-10/12

ภาพรวมผลิตภัณฑ์

นิยามเชิงหน้าที่

ตัวแปลงกระแสไฟฟ้าชนิดจุ่มน้ำมันรุ่น LJWD-10/12 เป็นอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้าความแม่นยำชนิดจุ่มน้ำมัน ออกแบบมาเพื่อการวัดกระแสไฟฟ้า การวัดพลังงานไฟฟ้า และการป้องกันด้วยรีเลย์ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับแรงดันปานกลางอย่างแม่นยำ อุปกรณ์เหล่านี้ได้รับการรับรองให้ใช้งานกลางแจ้ง โดยอาศัยหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ร่วมกับฉนวนและระบบระบายความร้อนด้วยน้ำมันแร่ เพื่อให้สัญญาณกระแสไฟฟ้าทุติยภูมิที่แยกทางไฟฟ้า (galvanically isolated) ซึ่งเป็นสัดส่วนกับกระแสปฐมภูมิ พร้อมโครงสร้างถังเหล็กที่ช่วยเสริมการป้องกันจากสิ่งแวดล้อมและการจัดการความร้อน

ข้อมูลจำเพาะสำคัญโดยสรุป

ภาพผลิตภัณฑ์

หลักการทำงาน

ตัวแปลงกระแสไฟฟ้ารุ่น LJWD-10/12 ทำงานตามกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ โดยมีแกนแม่เหล็กทรงโดนัท (toroidal core) ที่มีตัวนำกระแสปฐมภูมิผ่านเข้าไปในช่องกลาง และขดลวดทุติยภูมิพันรอบแกนแม่เหล็กนี้ สนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสปฐมภูมิจะเหนี่ยวนำแรงดันไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิ ทำให้ได้กระแสไฟฟ้าเอาต์พุตตามมาตรฐานผ่านโหลดที่ต่อกับขดลวดทุติยภูมิ การออกแบบแบบจุ่มน้ำมันช่วยให้มีประสิทธิภาพในการประสานฉนวนและความสามารถในการกระจายความร้อนที่ดีกว่า ทำให้สามารถรับกระแสไฟฟ้าต่อเนื่องได้สูงขึ้น และทนต่อกระแสลัดวงจรได้ดีกว่าตัวแปลงกระแสไฟฟ้าแบบแห้ง (dry-type)

ตำแหน่งการใช้งานในระบบ

• ระบบจ่ายไฟแรงดันปานกลาง: สถานีไฟฟ้าย่อยและระบบจ่ายไฟระดับ 10–12 kV กลางแจ้ง
• การวัดพลังงานไฟฟ้า: การวัดพลังงานไฟฟ้าระดับรายได้ (revenue-grade) ในระบบไฟฟ้าเมืองและชนบท
• วงจรป้องกัน: ระบบป้องกันกระแสเกิน กระแสลัดดิน และการป้องกันแบบมีทิศทาง
• สถานีย่อยอุตสาหกรรม: ระบบจ่ายไฟภายในโรงงานที่ต้องการอุปกรณ์ที่ใช้งานกลางแจ้งได้
• ระบบ SCADA: ระบบตรวจสอบและควบคุมระยะไกลในระบบอัตโนมัติของการจ่ายไฟฟ้า

ภาพรวมโครงสร้าง

โครงสร้างแบบถังเหล็กจุ่มน้ำมัน พร้อมการออกแบบแบบเฟสเดียวระบายความร้อนด้วยตัวเอง ช่วยให้มีสมรรถนะฉนวนที่ดีเยี่ยม ป้องกันสิ่งแวดล้อมได้ดี และจัดการความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ โครงหุ้มที่ใช้งานกลางแจ้งได้มีผิวเคลือบกันสภาพอากาศ วาล์วเติมน้ำมัน และฝาครอบป้องกันฝน/หิมะ ภายในมีไดอะแฟรม (diaphragm) ที่แยกน้ำมันฉนวนออกจากอากาศภายนอก ช่วยลดการเกิดออกซิเดชันและยืดอายุการใช้งาน อีกทั้งยังมีรูปแบบการติดตั้งขนาดกะทัดรัดที่ให้ความยืดหยุ่นในการติดตั้งหลายรูปแบบ พร้อมรักษาคุณสมบัติการทำงานที่ยอดเยี่ยม

รหัสรุ่น

คำอธิบายรหัสรุ่น

• L — เครื่องแปลงกระแส (Current Transformer: CT)
• J — ระบบฉนวนแบบจุ่มน้ำมัน (Oil-immersed insulation system)
• W — ประเภทติดตั้งกลางแจ้ง (ทนต่อสภาพอากาศ)
• D — แบบเฟสเดียว (Single-phase design)
• 10 / 12 — ระดับแรงดันไฟฟ้า (kV)

รูปแบบการกำหนดค่า

รุ่น LJWD-10 และ LJWD-12 มีหลักการก่อสร้างเหมือนกันทุกประการ โดยมีระดับฉนวนที่ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้า รูปแบบการกำหนดค่าที่มีให้เลือก ได้แก่:

• อัตราส่วนเดียว + ขดลวดรองชุดเดียว (สำหรับวัดค่า หรือป้องกัน)
• อัตราส่วนเดียว + ขดลวดรองสองชุด (รวมการวัดและการป้องกันไว้ด้วยกัน)
• อัตราส่วนสองค่า + ขดลวดรองชุดเดียว (ปรับช่วงกระแสปฐมภูมิได้ยืดหยุ่น)
• อัตราส่วนสองค่า + ขดลวดรองสองชุด (ความยืดหยุ่นสูงสุด)

เงื่อนไขการใช้งาน

หม้อแปลงกระแสไฟฟ้ารุ่น LJWD-10/12 ถูกออกแบบมาสำหรับใช้งานทั้งภายนอกและภายในอาคารภายใต้สภาวะการใช้งานปกติในระบบไฟฟ้าแรงดันปานกลาง

โครงสร้าง

การออกแบบโครงสร้าง

• โครงสร้าง: แบบเฟสเดียว ชนิดกลางแจ้ง พร้อมตัวถังเหล็กหุ้ม
• ฉนวน: แช่ในน้ำมันแร่ พร้อมระบบหายใจด้วยไดอะแฟรม
• แกนแม่เหล็ก: แกนแม่เหล็กรูปแหวน ผลิตจากแผ่นเหล็กซิลิคอนคุณภาพสูงที่ผ่านการปรับแต่งให้เหมาะสม
• การออกแบบถัง: โครงสร้างเหล็กเชื่อม พร้อมเคลือบสารป้องกันสภาพอากาศ
• ระบบปิดผนึก: วาล์วเติมน้ำมัน พร้อมฝาครอบป้องกันฝนและหิมะ
• ระบบระบายความร้อน: การไหลเวียนของน้ำมันแบบธรรมชาติ (ระบายความร้อนด้วยตัวเอง) เพื่อการจัดการความร้อนที่เหมาะสมที่สุด

กระบวนการเติมน้ำมันและชุบซึมด้วยระบบสุญญากาศขั้นสูง ช่วยให้ฉนวนปราศจากฟองอากาศ เพิ่มความแข็งแรงทางไดอิเล็กตริก และประสิทธิภาพในการระบายความร้อนอย่างเหนือชั้น ไดอะแฟรมภายในแยกน้ำมันฉนวนออกจากความชื้นในบรรยากาศ ป้องกันการเกิดออกซิเดชัน และรักษาสมบูรณ์ภาพของฉนวนในระยะยาว

สมรรถนะทางความร้อน

LJWD-10/12 มีเสถียรภาพทางความร้อนที่ยอดเยี่ยม โดยมีค่าสัมประสิทธิ์เสถียรภาพทางความร้อนเท่ากับ 187.5 เท่าของกระแสปฐมภูมิพิกัด ทำให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เชื่อถือได้แม้ภายใต้สภาวะลัดวงจรสุดขั้ว ด้วยการออกแบบแบบแช่น้ำมัน ช่วยให้การกระจายความร้อนดีกว่าหม้อแปลงไฟฟ้าแบบแห้ง สามารถทำงานต่อเนื่องที่กระแส 120% ของกระแสพิกัดโดยไม่จำเป็นต้องลดกำลัง

ขดลวดและการระบุขั้วต่อ

• ขั้วปฐมภูมิ: P1 / P2 (แบบบูชเชอร์)
• ขั้วทุติยภูมิ (กลุ่ม 1): 1S1 / 1S2
• ขั้วทุติยภูมิ (กลุ่ม 2): 2S1 / 2S2 (กรณีที่ระบุให้มีขดลวดคู่)

การระบุขั้วต่อเป็นไปตามมาตรฐานการกำหนดขั้วของ CT ตาม IEC 61869-2 และ GB 1208-1997 ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ ทิศทางอ้างอิงของกระแสไฟฟ้าจะถูกกำหนดจาก P1 ไปยัง P2 ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าระบุขั้วต่ออย่างถูกต้อง เพื่อรักษาสมรรถนะในการวัดและป้องกันระบบไฟฟ้า

ข้อมูลทางเทคนิค

ส่วนนี้ให้ข้อมูลทางเทคนิคที่เน้นการคัดเลือกสำหรับตัวแปลงกระแสไฟฟ้า (Current Transformer) แบบกลางแจ้ง ชนิดจุ่มน้ำมัน รุ่น LJWD-10/12 ซึ่งใช้ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับระดับ 10–12 kV (ความถี่ 50 Hz) ข้อมูลที่แสดงด้านล่างนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อช่วยในการคัดเลือกเบื้องต้นเกี่ยวกับอัตราส่วนการแปลง (transformation ratio), ชั้นความแม่นยำ (accuracy class), โหลดพิกัด (rated burden) และความสามารถในการทนต่อกระแสลัดวงจร

คำนิยาม: ชั้นความแม่นยำ (Accuracy class) บ่งชี้การใช้งานสำหรับการวัด (0.2, 0.5) หรือการป้องกัน (3, D) กำลังไฟฟ้าขาออกพิกัด (Rated output, VA) ระบุต่อหน่วยขดลวดรองแต่ละชุด Ith คือกระแสความร้อนพิกัดระยะสั้น (โดยทั่วไปคือ 1 วินาที) Idyn คือกระแสไดนามิกพิกัด (ค่าพีค) สัมประสิทธิ์เสถียรภาพเชิงความร้อน (Thermal stability coefficient) แสดงถึงจำนวนเท่าของกระแสพิกัดที่ตัวแปลงกระแสสามารถทนต่อได้ในแง่ความร้อน

ข้อกำหนดทางเทคนิค

มาตรฐานและเอกสารอ้างอิง

การตรวจสอบความสอดคล้องจากการทดสอบโรงงาน

• การทดสอบประจำ (Routine tests) ตาม GB 1208-1997 และ IEC 61869-2 (รวมถึงการตรวจสอบขั้วไฟฟ้า/การมาร์ก, การตรวจสอบอัตราส่วนการแปลง, การตรวจสอบความแม่นยำตามชั้นและโหลดที่ระบุ)
• การทดสอบความแข็งแรงของฉนวน (Dielectric tes
  

  การติดตั้งและขนาดภายนอก

  • ขนาดภายนอกและรายละเอียดการยึดติดระบุไว้ในแบบร่างขนาด (dimensional drawings)
  • หม้อแปลงไฟฟ้าต้องถูกยึดติดอย่างมั่นคงโดยใช้รูยึดที่กำหนดไว้ ตามแบบร่างการติดตั้ง
  • การเชื่อมต่อสายปฐมภูมิ (Primary conductor) สามารถทำได้ผ่านบัสบาร์แบบทะลุผ่าน (busbar through-type) หรือขั้วต่อแบบยึดด้วยสลักเกลียว (bolted terminals) ขึ้นอยู่กับการจัดวางระบบ
  • ต้องเว้นระยะห่างที่เพียงพอสำหรับการประสานฉนวน (insulation coordination) การระบายความร้อน การเข้าถึงเพื่อการบำรุงรักษา และการตรวจสอบระดับน้ำมัน
  • วาล์วเติมน้ำมันต้องสามารถเข้าถึงได้ เพื่อตรวจสอบคุณภาพน้ำมันเป็นระยะ และเติมน้ำมันเมื่อจำเป็น
  • ต้องตรวจสอบการกราวด์ถังหม้อแปลงให้เป็นไปตามกฎความปลอดภัยทางไฟฟ้าท้องถิ่น

  ขนาดภายนอก

  

  ขนาดภายนอกสำหรับการติดตั้งของรุ่น LJW-10 และ LJWD-12

  คำเตือนด้านความปลอดภัย: วงจรทุติยภูมิ (Secondary circuits) ต้องไม่ปล่อยให้เปิดวงจรขณะที่หม้อแปลงมีไฟฟ้าไหลผ่านเด็ดขาด ก่อนทำการบำรุงรักษา ต้องลัดวงจรและกราวด์วงจรทุติยภูมิอย่างมั่นคง ตามกฎความปลอดภัยทางไฟฟ้าท้องถิ่น อุปกรณ์ชนิดจุ่มน้ำมันต้องได้รับการจัดการอย่างเหมาะสมเพื่อป้องกันการปนเปื้อนสิ่งแวดล้อม

  ข้อควรระวังด้านความปลอดภัยและการบำรุงรักษา

  • ห้ามปล่อยให้วงจรทุติยภูมิเปิดวงจรขณะที่หม้อแปลงมีไฟฟ้าไหลผ่าน เนื่องจากอาจเกิดแรงดันสูงอันตรายที่ขั้วทุติยภูมิได้
  • ระหว่างการตรวจสอบหรือบำรุงรักษา ต้องลัดวงจรทุติยภูมิก่อนถอดอุปกรณ์วัดหรือรีเลย์ป้องกันใดๆ
  • ต้องกราวด์วงจรทุติยภูมิที่จุดใดจุดหนึ่งอย่างมั่นคง ตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง (โดยปกติคือที่ขั้ว S2)
  • ต้องตรวจสอบระดับน้ำมัน คุณภาพน้ำมัน และความสมบูรณ์ของการซีลถังเป็นระยะ ตามตารางการบำรุงรักษา
  • แนะนำให้ทดสอบค่าความต้านทานไดอิเล็กตริกของน้ำมันทุกๆ 3–5 ปี หรือตามข้อกำหนดของหน่วยงานผู้ให้บริการไฟฟ้า
  • ต้องตรวจสอบความแน่นของขั้วต่อทุติยภูมิในช่วงเวลาการบำรุงรักษาตามกำหนด
  • งานติดตั้งและการบำรุงรักษาทั้งหมดต้องเป็นไปตามกฎความปลอดภัยทางไฟฟ้าท้องถิ่นและมาตรฐานของหน่วยงานผู้ให้บริการไฟฟ้า

  ข้อมูลสำหรับการสั่งซื้อ

  เมื่อทำการสั่งซื้อ ต้องระบุค่ากำหนดที่ต้องการให้ชัดเจนตามข้อกำหนดของระบบไฟฟ้าท้องถิ่น มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง และข้อกำหนดทางเทคนิคของโครงการ โดยต้องระบุพารามิเตอร์ต่อไปนี้อย่างชัดเจน เพื่อใช้ในการยืนยันทางเทคนิคและการอนุมัติผลิต:

  • ระดับแรงดัน: 10 kV หรือ 12 kV
  • กระแสปฐมภูมิพิกัด / อัตราส่วนแปลงกระแส (เช่น 100/5, 200/5 หรืออัตราส่วนคู่ หากต้องการ)
  • กระแสอนุภาคพิกัด (มาตรฐาน 5 A, หรือ 1 A ตามคำขอ)
  • จำนวนขดลวดอนุภาค (เดี่ยว หรือ คู่)
  • วัตถุประสงค์การใช้งานและระดับความแม่นยำที่ต้องการ สำหรับแต่ละขดลวด (วัดพลังงาน: 0.2, 0.5; ป้องกัน: 3, D)
  • โหลดพิกัด (Rated burden) (VA) สำหรับแต่ละแกน/ขดลวดอนุภาค
  • ข้อกำหนดความสามารถในการทนกระแสลัดวงจร: Ith (1 วินาที) และ Idyn (ค่าสูงสุด)
  • สภาพแวดล้อม: ระดับความสูงจากระดับน้ำทะเล ระดับความสกปรก (pollution degree) ช่วงอุณหภูมิ (หากไม่เป็นแบบมาตรฐาน)
  • ข้อกำหนดพิเศษ: การกำหนดอัตราส่วนคู่ (dual ratio), ช่วงอุณหภูมิที่กว้างขึ้น, ระดับความทนทานต่อแผ่นดินไหวที่เพิ่มขึ้น

  คู่มือการเลือก

  ขั้นตอนที่ 1: กำหนดกระแสปฐมภูมิพิกัด (Ip) จากค่าพิกัดของสายป้อน/โหลด และช่วงการทำงานที่คาดไว้ พร้อมพิจารณาการขยายกำลังในอนาคต

  ขั้นตอนที่ 2: เลือกระดับความแม่นยำที่ต้องการสำหรับการวัดพลังงาน และ/หรือ การป้องกัน:

  • คลาส 0.2 สำหรับการวัดพลังงานเพื่อเรียกเก็บเงิน (ความแม่นยำสูง)
  • คลาส 0.5 สำหรับการวัดพลังงานเพื่อการดำเนินงานทั่วไป
  • คลาส 3 หรือ D สำหรับการป้องกันกระแสเกิน

  ขั้นตอนที่ 3: ยืนยันค่าโหลดพิกัด (VA) สำหรับแต่ละวงจรอนุภาค โดยพิจารณาจากมิเตอร์/รีเลย์ที่ต่อใช้งาน และการสูญเสียในสายส่ง พร้อมเพิ่มค่าเผื่อความปลอดภัย 25–50%
  ขั้นตอนที่ 4: ตรวจสอบความสามารถในการทนกระแสลัดวงจร (Ith/Idyn) ให้สอดคล้องกับกระแสลัดวงจรที่อาจเกิดขึ้นในระบบ โดยอ้างอิงจากการศึกษาความผิดพลาด (fault study) ของหน่วยงานผู้ให้บริการไฟฟ้า
  ขั้นตอนที่ 5: ระบุการกำหนดค่าขดลวดคู่ (dual winding) หากต้องการแกนแยกสำหรับการวัดพลังงานและการป้องกัน (แนะนำสำหรับแอปพลิเคชันที่ใช้วัดพลังงานเพื่อเรียกเก็บเงิน)

  หากมีข้อกำหนดเฉพาะของโครงการ (เช่น ความสามารถในการใช้งานที่ระดับความสูงมากกว่าปกติ การป้องกันความสกปรกพิเศษ การจัดวางขั้วต่อพิเศษ ภาษาเอกสาร หรือใบรับรองที่ต้องการ) โปรดระบุให้ชัดเจนในขั้นตอนการสั่งซื้อ การกำหนดค่าพิเศษจะต้องได้รับการยืนยันผ่านข้อตกลงทางเทคนิคและเอกสารข้อมูลสุดท้าย (final data sheet) ก่อนเริ่มการผลิต

  คำถามที่พบบ่อย (FAQs)

  
  Q1: ตัวแปลงกระแสไฟฟ้าชนิดจุ่มน้ำมันรุ่น LJWD-10/12 ใช้งานหลักในด้านใดบ้าง?
  

  ออกแบบมาเพื่อใช้ในการวัดพลังงานไฟฟ้า (energy metering) การป้องกันระบบ และการวัดกระแสไฟฟ้า ในระบบจำหน่ายไฟฟ้าแรงดัน 10kV/12kV รวมถึงระบบสายส่งไฟฟ้า สถานีไฟฟ้าย่อยอุตสาหกรรม และสนามสวิตช์กลางแจ้ง

  
  Q2: ข้อดีของการออกแบบแบบจุ่มน้ำมันคืออะไร?
  

  ให้ประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่ดีเยี่ยม รองรับกระแสไฟฟ้าต่อเนื่องได้สูงถึง 120% ทนต่อกระแสลัดวงจรได้ดี และสามารถใช้งานกลางแจ้งได้ในระยะยาว

  
  Q3: สามารถปรับแต่งตัวแปลงกระแสไฟฟ้ารุ่น LJWD-10/12 ได้หรือไม่?
  

  ได้ สามารถปรับแต่งได้ตามอัตราการแปลงกระแส (transformation ratio) ความแม่นยำ (accuracy) ภาระ (burden) แบบอัตราส่วนคู่ (dual-ratio configurations) ช่วงอุณหภูมิ และระดับการป้องกันมลภาวะ

  
  Q4: ต้องการการบำรุงรักษาอย่างไรสำหรับตัวแปลงกระแสไฟฟ้ารุ่น LJWD-10/12?
  

  ตรวจสอบระดับน้ำมันเป็นประจำ ตรวจสอบคุณภาพน้ำมัน ตรวจสอบความสมบูรณ์ของซีล ตรวจสอบความแน่นของขั้วต่อ และทดสอบวงจรรอง (secondary circuit)

  
  Q5: รุ่น LJWD-10/12 เหมาะสำหรับใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีมลภาวะหรือไม่?
  

  ใช่ ได้รับการจัดอันดับให้เหมาะกับสภาพแวดล้อมระดับมลภาวะ Grade II ซึ่งเหมาะกับพื้นที่อุตสาหกรรมที่มีมลภาวะระดับเบาถึงปานกลาง และสามารถเลือกตัวเลือกการป้องกันเสริมได้

  
  Q6: ตัวแปลงกระแสไฟฟ้ารุ่น LJWD-10/12 เป็นไปตามมาตรฐานใดบ้าง?
  

  เป็นไปตามมาตรฐาน GB 1208-1997, IEC 61869-1/2, a