ภาพรวมผลิตภัณฑ์
หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้ารุ่น JDJ2-35 และ JDJJ2-35 (ซึ่งมีชื่อเรียกอื่นว่า JDXN2-33, JDN2-33) เป็นหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าชนิดเฟสเดียว ติดตั้งกลางแจ้ง แบบจุ่มน้ำมัน (oil-immersed potential transformer) ซึ่งเป็นอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้าที่ออกแบบมาเพื่อการวัดแรงดันไฟฟ้าอย่างแม่นยำ การวัดพลังงานไฟฟ้า (energy metering) การตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า และการป้องกันด้วยรีเลย์ (relay protection) ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับ 35 kV ที่ทำงานที่ความถี่ 50 Hz หรือ 60 Hz อุปกรณ์เหล่านี้ใช้หลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic induction) เพื่อให้สัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดรอง (secondary voltage) ซึ่งแยกจากขดลวดปฐมภูมิทางกาลวานิก (galvanically isolated) และมีค่าเป็นสัดส่วนกับแรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดปฐมภูมิ
ค่าพิกัดหลัก
| รายการ | ข้อมูลจำเพาะ (ตามคำสั่งซื้อ / ป้ายชื่อ) |
|---|---|
| ระดับแรงดันระบบ | ระดับ 35 kV (สำหรับการใช้งานในระบบจำหน่ายและสถานีไฟฟ้าย่อยกลางแจ้ง) |
| ความถี่พิกัด | 50 Hz (สามารถจัดหา 60 Hz ได้ตามคำขอ) |
| แรงดันปฐมภูมิพิกัด | 33000 V / 33000/√3 V |
| แรงดันทุติยภูมิพิกัด | 100 V / 100/√3 V / 100/3 V |
| ระดับความแม่นยำ | ขดลวดสำหรับวัดค่าและ/หรือป้องกัน ตามที่ระบุ (เช่น 0.2, 0.5, 1, 6P) |
| โหลดพิกัด (Rated burden) | ตามขดลวด/ขดลวดที่ระบุ (VA): 30–150 VA สำหรับวัดค่า, 100 VA สำหรับการป้องกัน |
| ค่ากำลังไฟฟ้าของโหลด (Burden power factor) | cosφ = 0.8 (lagging) เว้นแต่จะระบุเป็นอย่างอื่นตามมาตรฐานโครงการ |
| ระดับฉนวนไฟฟ้าพิกัด | 40.5/95/200 kV (Um/ACWV/LI) |
| กำลังเอาต์พุตสูงสุด (Limiting output) | 500–1000 VA ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่า |
| มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง | GB 1208-1997; IEC 60044-2 (IEC 186) |
| รูปแบบโครงสร้าง | JDJ2-35 (ขดลวดเดี่ยว/สองขดลวด) / JDJJ2-35 (สามขดลวด พร้อมขดลวด residual) |
ภาพแสดงผลิตภัณฑ์
หลักการทำงาน
อุปกรณ์ทำงานตามกฎของฟาราเดย์ (Faraday’s law of electromagnetic induction) โดยมีแกนแม่เหล็กแบบสามขา (three-limb) ทำจากแผ่นเหล็กซิลิคอนเคลือบบาง (laminated silicon steel core) ซึ่งขดลวดปฐมภูมิพันอยู่ที่ขาตรงกลาง และขดลวดทุติยภูมิพันซ้อนอยู่รอบขดลวดปฐมภูมิแบบโคแอกเชียล (concentrically) สนามแม่เหล็กสลับ (alternating magnetic flux) ที่เกิดจากแรงดันปฐมภูมิจะเหนี่ยวนำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดทุติยภูมิเป็นสัดส่วนกัน และส่งแรงดันเอาต์พุตมาตรฐานผ่านโหลดที่ต่ออยู่ การจุ่มในน้ำมันช่วยเพิ่มประสิทธิภาพฉนวนไฟฟ้าและการกระจายความร้อน
ตำแหน่งการใช้งานในระบบ
- ระบบจำหน่ายแรงดันปานกลาง: สถานีไฟฟ้าย่อยกลางแจ้งและเครือข่ายจำหน่ายไฟฟ้า 35 kV
- ระบบวัดพลังงานไฟฟ้า: ระบบวัดพลังงานไฟฟ้าระดับรายได้ (revenue-grade) และระบบวางบิล
- การตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า: การตรวจสอบและบันทึกแรงดันไฟฟ้าแบบเรียลไทม์
- วงจรป้องกัน: ระบบป้องกันแรงดันเกิน แรงดันตก และการป้องกันแบบมีทิศทาง (directional protection)
- การเชื่อมต่อกับระบบ SCADA: ระบบควบคุมและรวบรวมข้อมูลสำหรับเครือข่ายสาธารณูปโภค
ภาพรวมโครงสร้าง
โครงสร้างแบบจุ่มน้ำมัน พร้อมแกนแม่เหล็กสามขาทำจากแผ่นเหล็กซิลิคอนเคลือบบาง ช่วยให้มีสมรรถนะฉนวนไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม ความเสถียรทางความร้อน และความแข็งแรงเชิงกล รูปแบบการติดตั้งแบบเสา (post-type mounting) สำหรับใช้กลางแจ้ง ช่วยให้ติดตั้งได้อย่างแข็งแรงแม้ในสภาพแวดล้อมที่เปิดเผย อีกทั้งยังคงระยะห่างทางไฟฟ้า (electrical clearance) และระยะ creepage ที่เหมาะสม รุ่น JDJJ2-35 มีขดลวด residual เพิ่มเติม เพื่อเพิ่มความสามารถในการป้องกันข้อผิดพลาด โดยเฉพาะในระบบที่ต้องการตรวจจับกระแสลัดวงจรลงดิน (ground fault detection)
รหัสรุ่น
คำอธิบายรหัสรุ่น
- J — เครื่องแปลงแรงดัน (PT/VT)
- D — แบบเฟสเดียว
- J — ฉนวนจุ่มน้ำมัน
- (J) — ป้องกันระบบกราวด์ (Ground protection)
- 2 — รหัสการออกแบบ (แพลตฟอร์ม/รุ่นย่อย)
- 35 — ระดับแรงดัน (kV)
ความแตกต่างระหว่างรุ่น
รุ่น JDJ2-35 มีให้เลือกทั้งแบบขดลวดเดี่ยวและแบบขดลวดคู่ สำหรับใช้งานพื้นฐานด้านการวัดและการป้องกัน ส่วนรุ่น JDJJ2-35 ใช้โครงสร้างแบบสามขดลวด พร้อมขดลวดเรสิดวล (residual winding) ที่ให้แรงดันเอาต์พุต 100/3 V หรือ 100/√3 V โดยออกแบบมาเฉพาะสำหรับงานที่ต้องการตรวจจับกระแสลัดวงจรลงดิน (ground fault detection) และการประสานงานด้านการป้องกันที่แม่นยำยิ่งขึ้นในระบบจำหน่ายไฟฟ้าภายนอกอาคาร
เงื่อนไขการใช้งาน
หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้ารุ่น JDJ2-35 และ JDJJ2-35 ได้รับการออกแบบสำหรับติดตั้งกลางแจ้งภายใต้สภาวะการใช้งานปกติในระบบไฟฟ้าแรงดันปานกลาง
- สภาพแวดล้อมการติดตั้ง: ติดตั้งกลางแจ้ง
- ระดับความสูงจากระดับน้ำทะเล: ไม่เกิน 2500 เมตร (หากติดตั้งที่ระดับความสูงมากกว่านี้ ต้องระบุเพื่อให้วิศวกรตรวจสอบยืนยัน)
- อุณหภูมิแวดล้อม: −25 °C ถึง +40 °C
- ความชื้นสัมพัทธ์: ไม่เกิน 85% ที่อุณหภูมิอ้างอิง +20 °C
- สภาพแวดล้อมโดยรอบ: ปราศจากฝุ่นที่นำไฟฟ้าและก๊าซกัดกร่อน; ไม่มีการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรง แรงกระแทกเชิงกล หรือแรงกระแทกอื่น ๆ
การก่อสร้าง
การออกแบบโครงสร้าง
- โครงสร้าง: แบบเสา (Post-type) สำหรับสถานีไฟฟ้าย่อยกลางแจ้งและระบบจำหน่าย
- ฉนวน: แบบจุ่มน้ำมัน (Oil-immersed) พร้อมแกนเหล็กซิลิคอนชนิดแผ่นบางสามขา (three-limb laminated silicon steel core)
- แกนแม่เหล็ก: ออกแบบด้วยแกนเหล็กซิลิคอนชนิดแผ่นบางสามขา พร้อมขดลวดพันอยู่ที่ขาตรงกลาง (center-limb winding arrangement)
- ถัง: โครงสร้างเหล็กเชื่อม (Welded steel construction) มาพร้อมขั้วต่อกราวด์ วาล์วระบายน้ำมัน และชุดยึดติดสำหรับติดตั้ง
- ถังขยาย (Conservator): มีมาตรวัดระดับน้ำมัน พร้อมถังขยายรูปสี่เหลี่ยมหรือทรงกระบอก
- ระบบบูชชิ่ง: ระบบบูชชิ่งปฐมภูมิและทุติยภูมิแบบรวม พร้อมฉนวนพอร์ซเลนหรือฉนวนคอมโพสิต
โครงสร้างแบบจุ่มน้ำมันให้คุณสมบัติฉนวนที่ดีเยี่ยม การกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพ และทนทานต่อความชื้นและสภาพแวดล้อมอุณหภูมิสูง ทำให้เหมาะสมกับการใช้งานกลางแจ้งระยะยาว
ขดลวดและการกำกับขั้วต่อ
JDJ2-35 (ขดลวดเดี่ยว/สองขดลวด):
- ขั้วต่อปฐมภูมิ: A / X
- ขั้วต่อทุติยภูมิ (ขดลวด 1): a / x
- ขั้วต่อทุติยภูมิ (ขดลวด 2 ถ้ามี): aₙ / xₙ
JDJJ2-35 (สามขดลวด):
- ขั้วต่อปฐมภูมิ: A / X
- ขั้วต่อทุติยภูมิ (ขดลวดวัด/ป้องกัน 1): a₁ / x₁
- ขั้วต่อทุติยภูมิ (ขดลวดวัด/ป้องกัน 2): a₂ / x₂
- ขั้วต่อขดลวดแรงดันตกค้าง (Residual winding): aₙ / xₙ (เชื่อมต่อแบบ open delta เพื่อตรวจจับกระแสลัดวงจรลงดิน)
การกำกับขั้วต่อเป็นไปตามมาตรฐานขั้วของ VT (Voltage Transformer) โดยภายใต้สภาวะการทำงานปกติ เมื่อขั้วต่อปฐมภูมิ A มีศักย์ไฟฟ้าเป็นบวกเทียบกับ X ขั้วต่อทุติยภูมิ a จะมีศักย์ไฟฟ้าเป็นบวกเทียบกับ x เช่นกัน ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ระบุขั้วต่ออย่างถูกต้อง เพื่อรักษาประสิทธิภาพในการวัดค่าและระบบป้องกัน
ข้อมูลทางเทคนิค
ส่วนนี้ให้ข้อมูลทางเทคนิคที่เน้นการคัดเลือกสำหรับหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า (Voltage Transformer: VT) แบบกลางแจ้ง ชนิดจุ่มน้ำมัน รุ่น JDJ2-35 และ JDJJ2-35 ซึ่งใช้ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับระดับ 35 kV (ความถี่ 50 Hz) ข้อมูลที่แสดงด้านล่างนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อช่วยในการคัดเลือกเบื้องต้นเกี่ยวกับอัตราส่วนแรงดันไฟฟ้า (voltage ratio) ชุดคลาสความแม่นยำ (accuracy class combinations) และภาระพิกัด (rated burdens)
คำนิยาม: ชุดคลาสความแม่นยำ หมายถึง แกน (core) สำหรับวัดค่าและป้องกันที่มีอยู่ในหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าหนึ่งตัว (อาจมีการจัดวางหลายแกนในตัวเดียวกัน) กำลังไฟฟ้าขาออกพิกัด (Rated output, VA) ระบุเป็นค่าต่อแกนรองแต่ละแกน กำลังไฟฟ้าขาออกสูงสุด (Limiting output, VA) คือ ความสามารถในการรับภาระความร้อนต่อเนื่องสูงสุดของหม้อแปลงภายใต้เงื่อนไขการทำงานที่กำหนด
ข้อมูลอ้างอิง
| รุ่น | อัตราส่วนแรงดัน พิกัด (V) |
กำลังไฟฟ้าขาออก พิกัด (VA) |
กำลังไฟฟ้าขาออก พิกัด (VA) |
กำลังไฟฟ้าขาออก พิกัด (VA) |
กำลังไฟฟ้าขาออก พิกัด (VA) |
กำลังไฟฟ้าขาออก สูงสุด (VA) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.2 | 0.5 | 1 | 6P | |||
| JDJ2-33 | 33000/100 | 50 | 100 | 150 | – | 1000 |
| JDJJ2-33 | 33000/√3 / 100/√3 / 100/3 | 50 | 100 | 150 | 100 | 2 × 500 |
| JDJJ2-33 | 33000/√3 / 100/√3 / 100/√3 / 100/3 | 30 | 60 | – | 100 | 2 × 500 |
มาตรฐานและเอกสารอ้างอิงเชิงบรรทัดฐาน
| มาตรฐาน | ชื่อเรื่อง | การประยุกต์ใช้ |
|---|---|---|
| GB 1208-1997 | หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า (Voltage Transformers) | มาตรฐานแห่งชาติสำหรับหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า (เป็นหลักการปฏิบัติตามหลัก) |
| IEC 60044-2 | Instrument Transformers – Part 2: Inductive Voltage Transformers | ข้อกำหนดสากลสำหรับหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า (แทนที่ IEC 186) |
| IEC 61869-3 | Instrument Transformers – Part 3: Additional Requirements for Inductive Voltage Transformers | มาตรฐานสากลฉบับปรับปรุงสำหรับหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า |
| GB/T 20840.3 | Instrument Transformers – Part 3: Inductive Voltage Transformers | มาตรฐานแห่งชาติ (สอดคล้องกับกรอบ IEC 61869) |
| DL/T 866 | Technical Specification for Oil-Immersed Voltage Transformers | ข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับผู้ประกอบการระบบไฟฟ้า |
| GB 311.1 | Insulation Co-ordination – Part 1: Definitions, Principles and Rules | การประสานระดับฉนวนไฟฟ้า |
การทดสอบโรงงานตามมาตรฐาน
- การทดสอบประจำ (Routine tests) ตามข้อกำหนด IEC/GB ที่เกี่ยวข้อง (รวมถึงการตรวจสอบขั้วไฟฟ้า/เครื่องหมาย, การตรวจสอบอัตราส่วน, การตรวจสอบความแม่นยำตามคลาสและภาระที่กำหนด)
- การทดสอบไดอิเล็กตริก (Dielectric tests) ตามข้อกำหนดการประสานระดับฉนวน: การทดสอบทนแรงดันความถี่กำลังไฟฟ้า (power-frequency withstand test) และการทดสอบทนแรงดันกระแทกฟ้าผ่า (lightning impulse withstand test)
- การทดสอบการเพิ่มอุณหภูมิ (Temperature rise test) ตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง เพื่อยืนยันสมรรถนะด้านความร้อน
- การตรวจสอบภายนอกและขนาด (Visual and dimensional inspection) รวมถึงการตรวจสอบเครื่องหมาย ระดับน้ำมัน และความถูกต้องของการผลิต
- การทดสอบแบบจำเพาะและพิเศษ (Type and special tests) ตามที่ระบุในข้อกำหนดโครงการ