หม้อแปลงกระแสแบบจุ่มน้ำมันกลางแจ้ง 35kV LCWD1-35 LABN1-35W2

ภาพรวมผลิตภัณฑ์

นิยามเชิงหน้าที่

ตัวแปลงกระแสไฟฟ้าชนิดจุ่มน้ำมันกลางแจ้ง LCWD1-35 (LABN1-35W2) ระดับ 35 kV เป็นอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้าความแม่นยำ ออกแบบมาเพื่อการวัดกระแสไฟฟ้า การวัดพลังงาน และการป้องกันด้วยรีเลย์ ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับระดับ 35 kV โดยตัวแปลงกระแสไฟฟ้าชนิดจุ่มน้ำมันกลางแจ้งนี้ใช้หลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อให้สัญญาณกระแสไฟฟ้าทุติยภูมิที่แยกทางไฟฟ้า (galvanically isolated) ซึ่งเป็นสัดส่วนกับกระแสปฐมภูมิ ทำงานที่ความถี่ 50 Hz หรือ 60 Hz

สรุปค่าพิกัดหลัก

ภาพผลิตภัณฑ์

หลักการทำงาน

อุปกรณ์ทำงานตามกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ โดยมีแกนแม่เหล็กแบบวงแหวน (toroidal magnetic core) ที่มีตัวนำกระแสปฐมภูมิผ่านเข้าไปในช่องกลาง และขดลวดทุติยภูมิพันรอบแกนแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสปฐมภูมิจะเหนี่ยวนำแรงดันไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิ ทำให้ได้กระแสไฟฟ้าทุติยภูมิมาตรฐาน 5 A ผ่านโหลดที่ต่ออยู่ โครงสร้างแบบจุ่มน้ำมันช่วยเพิ่มสมรรถนะด้านฉนวนและความสามารถในการระบายความร้อน สำหรับการใช้งานกลางแจ้ง

ตำแหน่งการใช้งานในระบบ

• ระบบจำหน่ายไฟฟ้าแรงดันปานกลาง-สูง: สถานีไฟฟ้าย่อยและระบบจำหน่ายไฟฟ้าระดับ 35 kV กลางแจ้ง
• ระบบวัดพลังงาน: ระบบวัดพลังงานไฟฟ้าระดับรายได้ (revenue-grade)
• วงจรป้องกัน: ระบบป้องกันกระแสเกิน ป้องกันแบบดิฟเฟอเรนเชียล และป้องกันแบบระยะทาง (distance protection)
• การเชื่อมต่อกับระบบ SCADA: ระบบควบคุมตรวจสอบและรวบรวมข้อมูล (Supervisory Control and Data Acquisition)

ภาพรวมโครงสร้าง

โครงสร้างแบบจุ่มน้ำมันพร้อมฉนวนบูชพอร์ซเลน ช่วยให้มีสมรรถนะด้านฉนวนที่ดีเยี่ยม ทนต่อความชื้น และเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมกลางแจ้ง ออกแบบให้มีขนาดกะทัดรัด ผ่านกระบวนการอบแห้งภายใต้สุญญากาศและการเติมน้ำมัน เพื่อให้ได้ค่าความต้านทานไฟฟ้าสูง บูชพอร์ซเลนติดตั้งอยู่บนฐานโลหะ และมีถังขยายปริมาตรน้ำมัน (oil conservator) ที่ด้านบน พร้อมตัวชี้ระดับน้ำมันและอุณหภูมิสำหรับการตรวจสอบบำรุงรักษา

รหัสรุ่น

คำอธิบายรหัสรุ่น

• L — เครื่องแปลงกระแส (Current Transformer: CT)
• C — แบบติดตั้งกลางแจ้ง
• W — โครงสร้างแบบจุ่มน้ำมัน (Oil-immersed)
• D — แบบเฟสเดียว (Single-phase)
• 1 — รหัสการออกแบบ (แพลตฟอร์ม/รุ่นย่อย)
• 35 — ชั้นแรงดันไฟฟ้า (kV)
• W2 — รุ่นที่มีระยะ creepage เพิ่มขึ้น (เมื่อกำหนดไว้)

ความแตกต่างระหว่างรุ่น

LCWD1-35 และ LABN1-35W2 มีสมรรถนะทางไฟฟ้าเทียบเท่ากัน เมื่อกำหนดอัตราส่วน (ratio) ชั้นความแม่นยำ (accuracy classes) ภาระ (burdens) และค่า Ith/Idyn เหมือนกัน รุ่น W2 มีระยะ creepage ที่ยาวขึ้น (≥1100 มม. เทียบกับ ≥735 มม. มาตรฐาน) สำหรับใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีมลภาวะสูงกว่า (Class III เทียบกับ Class II) การเลือกใช้ระหว่างรุ่นขึ้นอยู่กับระดับมลภาวะและเงื่อนไขสิ่งแวดล้อมของสถานที่ติดตั้ง

เงื่อนไขการใช้งาน

หม้อแปลงกระแสไฟฟ้ารุ่น LCWD1-35 ได้รับการออกแบบสำหรับติดตั้งกลางแจ้งภายใต้สภาวะการใช้งานปกติในระบบไฟฟ้าแรงสูง 35 kV

• สภาพแวดล้อมการติดตั้ง: ติดตั้งกลางแจ้ง
• ระดับความสูงจากระดับน้ำทะเล: ≤ 1000 เมตร (กรณีติดตั้งที่ระดับความสูงมากกว่านี้ ต้องระบุให้วิศวกรตรวจสอบและยืนยัน)
• อุณหภูมิแวดล้อม: −25 °C ถึง +40 °C
• ความชื้นสัมพัทธ์: ค่าเฉลี่ยรายวัน ≤ 95%, ค่าเฉลี่ยรายเดือน ≤ 90%
• ระดับมลภาวะ: คลาส II (มาตรฐาน) หรือ คลาส III (รุ่น W2)
• สภาพแวดล้อม: เหมาะสำหรับการใช้งานกลางแจ้ง; ไม่มีแรงกระแทกเชิงกลหรือการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรง

การก่อสร้าง

การออกแบบโครงสร้าง

• โครงสร้าง: แบบเสา (Post-type) สำหรับสถานีไฟฟ้าย่อยกลางแจ้ง
• ฉนวน: แบบจุ่มน้ำมัน (Oil-immersed) พร้อมบูชิงพอร์ซเลนเป็นฉนวน
• แกนแม่เหล็ก: ออกแบบเป็นแกนแม่เหล็กรูปแหวน (Ring-type magnetic core)
• กระบวนการผลิต: อบแห้งในสุญญากาศและเติมน้ำมันเพื่อให้ได้คุณสมบัติฉนวนที่ดีที่สุด
• ถังขยายปริมาตรน้ำมัน (Oil conservator): ติดตั้งอยู่ด้านบน พร้อมมาตรวัดระดับน้ำมันและอุณหภูมิ

โครงสร้างแบบจุ่มน้ำมันพร้อมชุดแกนแม่เหล็กที่ผ่านการอบแห้งในสุญญากาศ ให้คุณสมบัติฉนวนที่เสถียร และทนต่อความชื้น สิ่งปนเปื้อน และการเสื่อมสภาพ ทำให้สามารถใช้งานกลางแจ้งได้ในระยะยาว บูชิงพอร์ซเลนให้การป้องกันเชิงกลที่แข็งแรงและฉนวนไฟฟ้าที่เชื่อถือได้

ขดลวดและเครื่องหมายขั้วต่อ

• ขดลวดปฐมภูมิ (Primary winding): อยู่บริเวณส่วนบนของชุดแกนแม่เหล็ก
• ขดลวดทุติยภูมิ (Secondary winding): อยู่บริเวณส่วนล่างของชุดแกนแม่เหล็ก
• การจัดวางขั้วต่อ: ขั้ว P1 แยกฉนวนด้วยบูชิงพอร์ซเลนขนาดเล็ก (แยกจากตัวเรือน); ขั้ว P2 เชื่อมต่อโดยตรงกับฐานโลหะเพื่อกราวด์

เครื่องหมายขั้วต่อ

• ขั้วต่อปฐมภูมิ: P1 / P2
• ขั้วต่อกลุ่มทุติยภูมิ (กลุ่ม 1): 1S1 / 1S2
• ขั้วต่อกลุ่มทุติยภูมิ (กลุ่ม 2): 2S1 / 2S2 (เมื่อใช้โครงแบบสองแกน)

เครื่องหมายขั้วต่อเป็นไปตามมาตรฐานขั้ว CT ตาม IEC 61869-2 ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ ทิศทางกระแสอ้างอิงกำหนดจาก P1 ไปยัง P2 ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าระบุขั้วต่ออย่างถูกต้อง เพื่อรักษาประสิทธิภาพในการวัดและการป้องกัน

ข้อมูลทางเทคนิค

ส่วนนี้ให้ข้อมูลทางเทคนิคที่เน้นการคัดเลือกสำหรับตัวแปลงกระแสไฟฟ้า (Current Transformer) แบบกลางแจ้งชนิดจุ่มน้ำมัน รุ่น LCWD1-35 / LABN1-35W2 ซึ่งใช้ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับระดับ 35 kV (ความถี่ 50 Hz / 60 Hz) ข้อมูลที่แสดงด้านล่างนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อช่วยในการคัดเลือกเบื้องต้นเกี่ยวกับชุดค่าคลาสความแม่นยำ (accuracy class combinations), โหลดพิกัด (rated burdens) และความสามารถในการทนกระแสลัดวงจร (short-circuit withstand capability)

คำนิยาม: ชุดค่าคลาสความแม่นยำ (Accuracy class combination) หมายถึง แกน (core) สำหรับวัดค่าและป้องกันที่มีอยู่ใน CT เดียวกัน (อาจมีการจัดวางหลายแกน) กำลังไฟฟ้าขาออกพิกัด (Rated output, หน่วย VA) ระบุเป็นรายแกนรอง Ith คือ กระแสความร้อนพิกัดระยะสั้น (1 วินาที) Idyn คือ กระแสไดนามิกพิกัด (ค่าสูงสุด)

หมายเหตุ: ค่า Ith/Idyn ระบุสำหรับแต่ละค่ากระแสหลักพิกัด และได้รับการตรวจสอบยืนยันด้วยการทดสอบจากโรงงาน การตรวจรับควรอ้างอิงตามค่าที่ระบุบนป้ายชื่อ (nameplate) และรายงานการทดสอบจากโรงงาน

ข้อมูลอ้างอิง

ค่าตัวประกอบขีดจำกัดความแม่นยำระดับ 10P (10P level accuracy limit factor)

สำหรับแกนป้องกันระดับคลาส 10P ตัวประกอบขีดจำกัดความแม่นยำ (ALF – Accuracy Limit Factor) จะระบุไว้ในชื่อคลาสความแม่นยำ (เช่น 10P15 หมายถึง ALF = 15, 10P20 หมายถึง ALF = 20) โดยตัวประกอบนี้กำหนดอัตราส่วนระหว่างกระแสหลักขีดจำกัดความแม่นยำพิกัด กับกระแสหลักพิกัด ซึ่งที่ค่านี้ ความผิดพลาดรวม (composite error) จะไม่เกิน 10%

มาตรฐานและเอกสารอ้างอิง

การติดตั้งและขนาด

ภาพรวม

• ขนาดภายนอกและรายละเอียดการยึดติดแสดงอยู่ในแบบร่างขนาด (dimensional drawings)
• หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าต้องถูกยึดติดอย่างมั่นคงโดยใช้รูยึดที่กำหนดไว้บนฐานโลหะ
• การเชื่อมต่อสายปฐมภูมิสามารถทำได้ผ่านบัสบาร์หรือขั้วสกรูเกลียว ขึ้นอยู่กับค่ากระแสปฐมภูมิที่กำหนด
• ต้องเว้นระยะห่างที่เพียงพอสำหรับฉนวนไฟฟ้า การระบายความร้อน และการเข้าถึงเพื่อการบำรุงรักษา
• ตัวชี้ระดับน้ำมันและตัวชี้อุณหภูมิบนถังขยาย (conservator) ต้องสามารถเข้าถึงได้สำหรับการตรวจสอบตามปกติ

ขนาดจุดเชื่อมต่อ

ขนาดจุดเชื่อมต่อแบบสกรู

ขนาดจุดเชื่อมต่อบัสบาร์ทองแดง

ข้อควรระวังด้านความปลอดภัย

• ห้ามปล่อยให้วงจรทุติยภูมิเปิดวงจรขณะที่หม้อแปลงกระแสไฟฟ้ามีไฟฟ้าไหลผ่าน เนื่องจากอาจเกิดแรงดันสูงอันตรายที่ขั้วทุติยภูมิ
• ระหว่างการตรวจสอบหรือบำรุงรักษา ต้องลัดวงจรทุติยภูมิก่อนถอดอุปกรณ์วัดใดๆ ออก
• ต้องกราวด์วงจรทุติยภูมิที่จุดใดจุดหนึ่งอย่างมั่นคง ตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง
• งานติดตั้งและบำรุงรักษาทั้งหมดต้องเป็นไปตามกฎระเบียบความปลอดภัยทางไฟฟ้าท้องถิ่น
• ตรวจสอบระดับน้ำมันเป็นประจำ หากน้ำมันลดต่ำกว่าขีดต่ำสุด ให้เติมน้ำมันหม้อแปลงชนิดเดียวกัน
• ตรวจสอบตัวชี้อุณหภูมิเป็นประจำ อุณหภูมิที่สูงผิดปกติอาจบ่งชี้ถึงภาวะโหลดเกินหรือขัดข้องภายใน

ข้อมูลการสั่งซื้อ

เมื่อทำการสั่งซื้อ ต้องระบุค่ากำหนดที่ต้องการให้ชัดเจนตามข้อกำหนดของระบบไฟฟ้าท้องถิ่น มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง และข้อกำหนดทางเทคนิคของโครงการ โดยต้องระบุพารามิเตอร์ต่อไปนี้อย่างชัดเจนเพื่อใช้ในการยืนยันทางเทคนิคและการอนุมัติผลิต:

• กระแสปฐมภูมิพิกัด / อัตราส่วนแปลงกระแส
• กระแสอนุวัติพิกัด (มาตรฐาน 5 A)
• การใช้งานและข้อกำหนดความแม่นยำ (เช่น ระดับความแม่นยำสำหรับวัดพลังงาน และ/หรือ ระดับความแม่นยำสำหรับป้องกัน)
• โหลดพิกัด (Rated burden) (หน่วยเป็น VA) สำหรับแต่ละแกน/ขดลวดกระแสอนุวัติ
• ข้อกำหนดความสามารถในการทนกระแสลัดวงจร: Ith (1 วินาที) และ Idyn (ค่าพีค)
• ระดับฉนวน: 40.5/95/185 kV (มาตรฐาน) หรือแบบกำหนดเอง
• ระดับมลภาวะ (Pollution class): Class II (มาตรฐาน, creepage ≥735 มม.) หรือ Class III (W2, creepage ≥1100 มม.)
• ประเภทการเชื่อมต่อปฐมภูมิ: แบบสลักเกลียว (Threaded stud) หรือแบบบัสบาร์ (Busbar connection)
• ข้อกำหนดพิเศษ: โครงสร้างถังน้ำมัน วัสดุ ขนาด และรูปแบบการติดตั้ง

วิธีการเลือก

1: กำหนดกระแสปฐมภูมิพิกัด (Ip) จากค่าพิกัดของสายป้อน/โหลด และช่วงการทำงานที่คาดไว้ สำหรับระบบ 35 kV

2: เลือกระดับความแม่นยำสำหรับวัดพลังงาน และ/หรือ ป้องกัน (เช่น 0.2S สำหรับการวัดที่แม่นยำสูง; 0.5 สำหรับการวัดทั่วไป; 10P15 หรือ 10P20 สำหรับการป้องกัน)

3: ยืนยันโหลดพิกัด (VA) สำหรับแต่ละวงจรกระแสอนุวัติ โดยพิจารณาจากมิเตอร์/รีเลย์ที่ต่อด้วย และการสูญเสียในสายไฟ

4: ตรวจสอบความสามารถในการทนกระแสลัดวงจร (Ith/Idyn) ให้สอดคล้องกับระดับกระแสลัดวงจรของสถานีไฟฟ้าย่อย

5: เลือกระดับมลภาวะ (Pollution class) ตามการประเมินสภาพแวดล้อมของพื้นที่ติดตั้ง (Class II เป็นมาตรฐาน หรือ Class III สำหรับพื้นที่ที่มีมลภาวะสูง)

หากมีข้อกำหนดเฉพาะจากหน่วยงานสาธารณูปโภคท้องถิ่นหรือโครงการ (เช่น การประสานงานระดับฉนวนเฉพาะ, ขีดจำกัดการปล่อยประจุบางส่วน (partial discharge), การจัดเรียงขั้วต่อ, ข้อจำกัดด้านการติดตั้ง, การปรับแต่งถังน้ำมัน, ภาษาเอกสาร หรือใบรับรองที่ต้องการ) ต้องระบุให้ชัดเจนในขั้นตอนการสั่งซื้อ กรณีที่มีการกำหนดค่าพิเศษ จะต้องได้รับการยืนยันผ่านข้อตกลงทางเทคนิคและเอกสารข้อมูลสุดท้าย (final data sheet) ก่อนเริ่มการผลิต

คำถามที่พบบ่อย (FAQs)