JDZ12-10R/6R/3R หม้อแปลงแรงดันเรซินอีพอกซีเฟสเดียว

ภาพรวมผลิตภัณฑ์

นิยามเชิงหน้าที่

หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้ารุ่น JDZW-10R / JDZ12 เป็นอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้าความแม่นยำ ออกแบบมาเพื่อใช้ในการวัดแรงดันไฟฟ้า การวัดพลังงาน (energy metering) และการป้องกันด้วยรีเลย์ (relay protection) ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับแรงดันปานกลาง (medium-voltage AC power systems) โดยอาศัยหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อให้สัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดรอง (secondary voltage signals) ซึ่งแยกจากขดลวดปฐมภูมิทางแกลวานิก (galvanically isolated) และเป็นสัดส่วนกับแรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดปฐมภูมิ (primary voltage) ชุดผลิตภัณฑ์นี้มีฟิวส์ป้องกันในตัวที่จับคู่กับความสามารถในการรับกระแสลัดวงจรของหม้อแปลง โครงสร้างแบบหล่อเรซินอีพ็อกซี่ภายใต้สุญญากาศแบบปิดสนิท (fully-enclosed vacuum cast epoxy resin construction) และให้แรงดันไฟฟ้าขดลวดรองสองช่องทาง (100V สำหรับการวัดค่า และ 220V สำหรับการควบคุมเซอร์กิตเบรกเกอร์)

ค่าพิกัดหลัก (Key Ratings)

ภาพผลิตภัณฑ์

หลักการทำงาน

หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้านี้ทำงานตามกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ (Faraday’s law of electromagnetic induction) โดยมีแกนแม่เหล็กแบบแผ่นบาง (laminated magnetic core) ขดลวดปฐมภูมิเชื่อมต่อกับแรงดันระบบ ส่วนขดลวดทุติยภูมิให้แรงดันเอาต์พุตตามมาตรฐาน สนามแม่เหล็กที่เกิดจากแรงดันขดลวดปฐมภูมิจะเหนี่ยวนำแรงดันไฟฟ้าที่เป็นสัดส่วนในขดลวดทุติยภูมิ ให้แรงดันเอาต์พุตแบบคู่ (100V สำหรับเครื่องมือวัด และ 220V สำหรับวงจรเสริม) ผ่านอิมพีแดนซ์โหลด (burden impedance) ที่เชื่อมต่อ

ตำแหน่งการใช้งานในระบบ

• ระบบจำหน่ายแรงดันปานกลาง: หม้อแปลงชนิดติดตั้งบนแท่น (pad-mounted transformers), ชุดอุปกรณ์วงจรริง (ring main units) และสวิตช์เกียร์ (switchgear) ระดับ 3–10 kV
• ระบบวัดพลังงานไฟฟ้า: ระบบวัดปริมาณไฟฟ้าสำหรับคิดค่าบริการ (revenue-grade electricity measurement systems)
• วงจรป้องกัน: ระบบป้องกันแรงดันเกิน แรงดันตก และการป้องกันระยะทาง (distance protection schemes)
• การควบคุมเซอร์กิตเบรกเกอร์: แหล่งจ่ายไฟเสริม 220V สำหรับกลไกการทำงานของเซอร์กิตเบรกเกอร์
• ระบบ SCADA: ระบบควบคุมตรวจสอบและเฝ้าระวังแรงดันไฟฟ้า

ภาพรวมโครงสร้าง

โครงสร้างแบบหล่อเรซินอีพ็อกซี่ภายใต้สุญญากาศแบบปิดสนิท ให้สมรรถนะฉนวนที่เหนือกว่า ทนความชื้น และมีความแข็งแรงเชิงกลสูง ฟิวส์ภายในแบบบูรณาการช่วยลดความจำเป็นในการติดตั้งฟิวส์ภายนอก ทำให้การติดตั้งง่ายขึ้น ขั้วต่อขดลวดปฐมภูมิรองรับขั้วต่อสายเคเบิลแบบข้อศอก (elbow-type cable connectors) ขนาด 200A พร้อมอินเทอร์เฟซแรงดันสูงแบบปิดผนึก ขั้วต่อขดลวดทุติยภูมิมีฝาครอบขั้วแบบปิดผนึก พร้อมซีลป้องกันการปลอมแปลง (anti-tampering lead seals) เหมาะสำหรับติดตั้งภายนอกอาคาร โดยให้ความปลอดภัยสูงจากการช็อตไฟฟ้าและการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาต

รหัสรุ่น

คำอธิบายรหัสรุ่น

• J — เครื่องแปลงแรงดัน (VT/PT)
• D — แบบเฟสเดียว (Single-phase)
• Z — ฉาบเรซิน (อีพ็อกซี่) เป็นฉนวน โครงสร้างปิดมิดชิดทั้งหมด
• 12 — ซีรีส์การออกแบบ
• 10 / 6 / 3 — ระดับแรงดัน (kV)
• R — ติดตั้งฟิวส์ป้องกันภายในตัว

ความแตกต่างระหว่างรุ่นย่อย

รุ่น JDZ12-10R (10kV), JDZ12-6R (6kV) และ JDZ12-3R (3kV) มีหลักการก่อสร้างและคุณลักษณะทางไฟฟ้าเหมือนกันทุกประการ โดยรุ่นย่อยเหล่านี้จะแตกต่างกันที่ค่าแรงดันกำหนด, การจัดการฉนวนตามระดับแรงดัน (insulation coordination) และขนาดกายภาพที่ออกแบบให้เหมาะสมกับระดับแรงดันแต่ละระดับ โดยทุกรุ่นมีการตั้งค่าเอาต์พุตแบบสองช่อง (100V/220V) และมีฟิวส์ป้องกันในตัวครบถ้วน

เงื่อนไขการใช้งาน

หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้ารุ่น JDZ12 ถูกออกแบบมาเพื่อใช้งานทั้งภายในอาคารและกลางแจ้ง (โดยต้องมีตู้หุ้มที่เหมาะสม) ภายใต้สภาวะการใช้งานปกติในระบบไฟฟ้าแรงดันปานกลาง

• สภาพแวดล้อมการติดตั้ง: ภายในอาคาร หรือกลางแจ้ง (ต้องมีตู้หุ้มแบบปิดสนิท)
• ระดับความสูงจากระดับน้ำทะเล: ไม่เกิน 2000 เมตร (กรณีติดตั้งที่ระดับความสูงมากกว่านี้ ต้องได้รับการยืนยันจากวิศวกร โดยระบุพารามิเตอร์รายละเอียดให้ชัดเจน)
• อุณหภูมิแวดล้อม: −5 °C ถึง +40 °C (ค่าเฉลี่ยรายวันไม่เกิน 35 °C)
• ความชื้นสัมพัทธ์: ค่าเฉลี่ยรายวัน ≤ 95%, ค่าเฉลี่ยรายเดือน ≤ 90% (อ้างอิงที่อุณหภูมิ +20 °C)
• สภาพแวดล้อมโดยทั่วไป: ปราศจากก๊าซหรือไอที่กัดกร่อน; ปราศจากสื่อที่อาจระเบิดหรือติดไฟได้; มีความแข็งแรงเชิงกลเพียงพอสำหรับใช้งานในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน และทนต่อแรงเชิงกลระดับปานกลาง

การก่อสร้าง

การออกแบบโครงสร้าง

• โครงสร้าง: แบบเสา (post) สำหรับใช้ในอุปกรณ์สวิตช์เกียร์ภายในอาคาร/ภายนอกอาคาร และหม้อแปลงแบบติดตั้งบนฐาน (pad-mounted transformer)
• ฉนวน: ฉนวนเรซินอีพ็อกซี่ชนิดหล่อสุญญากาศแบบหุ้มทั้งหมด
• แกนแม่เหล็ก: ออกแบบด้วยแกนแม่เหล็กแบบเป็นแผ่นบาง (laminated) ทำจากเหล็กซิลิคอนที่มีค่าการซึมผ่านแม่เหล็กสูง
• การรวมฟิวส์: ฟิวส์ป้องกันภายในที่จับคู่ให้เหมาะสมกับขีดจำกัดด้านความร้อนและเชิงกลของหม้อแปลง
• ขั้วปฐมภูมิ: อินเทอร์เฟซขั้วต่อสายเคเบิลแบบข้อศอก (elbow-type) ที่ปิดผนึก (ให้กระแสได้ 200A)
• ขั้วทุติยภูมิ: กล่องขั้วต่อที่ปิดผนึก พร้อมช่องสำหรับใส่ซีลตะกั่วเพื่อป้องกันการแอบเปิดเปลี่ยนแปลง

ฉนวนเรซินอีพ็อกซี่ชนิดหล่อสุญญากาศให้คุณสมบัติฉนวนที่เสถียร ทนทานต่อความชื้นอย่างยอดเยี่ยม ป้องกันการปนเปื้อนได้ดี และทนต่อการเสื่อมสภาพจากการใช้งานระยะยาว แม้ในสภาพแวดล้อมภายนอกที่รุนแรงหรือภายในอาคารที่มีการปิดล้อม

ขดลวดและการกำกับขั้ว

• ขั้วปฐมภูมิ: A / X (ด้านแรงดันสูง)
• ขั้วทุติยภูมิ (เอาต์พุต 100V): a / x
• ขั้วทุติยภูมิ (เอาต์พุต 220V): ad / xd

การกำกับขั้วเป็นไปตามมาตรฐานขั้วหม้อแปลงแรงดัน (VT polarity conventions) ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ เมื่อขั้วปฐมภูมิ A มีศักย์ไฟฟ้าเป็นบวกเมื่อเทียบกับ X ขั้วทุติยภูมิ ‘a’ จะมีศักย์ไฟฟ้าเป็นบวกเมื่อเทียบกับ ‘x’ ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าระบุขั้วถูกต้อง เพื่อให้ระบบวัดค่าและระบบป้องกันทำงานได้อย่างแม่นยำ

ข้อมูลทางเทคนิค

ส่วนนี้ให้ข้อมูลทางเทคนิคที่เน้นการคัดเลือกสำหรับหม้อแปลงแรงดันแบบหล่อสูญญากาศ รุ่น JDZ12 ใช้ได้ทั้งภายในและภายนอกอาคาร ซึ่งใช้งานในระบบไฟฟ้ากระแสสลับระดับ 3-10 kV (ความถี่ 50 Hz หรือ 60 Hz) ข้อมูลที่แสดงด้านล่างมีวัตถุประสงค์เพื่อช่วยในการคัดเลือกเบื้องต้นเกี่ยวกับคลาสความแม่นยำ กำลังเอาต์พุตตามพิกัด และการประสานฉนวน

คำนิยาม: คลาสความแม่นยำ (Accuracy class) บ่งชี้ความแม่นยำในการวัด (0.2, 0.5, 1) หรือสมรรถนะสำหรับการป้องกัน (6P) กำลังเอาต์พุตตามพิกัด (Rated output, VA) ระบุเป็นค่าเฉพาะสำหรับแต่ละคลาสความแม่นยำ กำลังเอาต์พุตสูงสุด (Maximum output) คือความสามารถในการรับโหลดเกินจากความร้อน ตัวประกอบแรงดัน (Voltage factor) กำหนดความสามารถในการทนแรงดันเกินอย่างต่อเนื่อง (1.2 Un)

สัญกรณ์: ระดับฉนวน (Insulation level) แสดงในรูป Um / แรงดันทดสอบความถี่ระบบ (AC withstand) / แรงดันกระชากฟ้าผ่า (BIL) ตามมาตรฐาน IEC 61869-1 และมาตรฐานโครงการที่เกี่ยวข้อง

ข้อมูลอ้างอิง

มาตรฐานและเอกสารอ้างอิงเชิงบรรทัดฐาน

การปฏิบัติตามการทดสอบจากโรงงาน

• การทดสอบประจำ (Routine tests) ตามข้อกำหนด IEC/GB ที่เกี่ยวข้อง (รวมถึงการตรวจสอบขั้วและเครื่องหมาย การตรวจสอบอัตราส่วน การตรวจสอบความแม่นยำตามคลาสและภาระที่กำหนด และการทดสอบความทนทานเชิงไดอิเล็กตริก)
• การทดสอบเชิงไดอิเล็กตริก (Dielectric tests) ตามระดับฉนวน
  

  การติดตั้งและขนาด

  • ขนาดภายนอกและรายละเอียดการยึดติดมีระบุไว้ในแบบร่างแสดงขนาด (dimensional drawings)
  • หม้อแปลงต้องถูกยึดติดอย่างมั่นคงโดยใช้รูยึดที่กำหนดไว้และชุดยึด (bracket assembly)
  • การเชื่อมต่อวงจรปฐมภูมิ (Primary connection) ต้องใช้ขั้วต่อสายเคเบิลแบบข้อศอก (elbow-type cable connector) ที่ปิดผนึกได้ และตรงกับข้อกำหนดอินเทอร์เฟซ 200A
  • ขั้วต่อวงจรสทุติยภูมิ (Secondary terminals) ต้องปิดผนึกให้เรียบร้อยหลังจากเดินสายเสร็จสิ้น โดยต้องใช้ระบบประทับตรา (lead seal provisions) ตามข้อกำหนดของหน่วยงานสาธารณูปโภคหรือสถานที่ติดตั้ง
  • ต้องเว้นระยะห่างที่เพียงพอสำหรับฉนวนไฟฟ้า การระบายความร้อน และการเข้าถึงเพื่อการบำรุงรักษา ตามรหัสความปลอดภัยทางไฟฟ้าที่เกี่ยวข้อง

  ขนาดภายนอก

  

  ขนาดติดตั้งของ JDZ12-10R / JDZ12-6R / JDZ12-3R

  แผนผังการเชื่อมต่อ

  

  แผนผังการเชื่อมต่อแบบทั่วไปของ JDZ12-10R

  คำเตือนด้านความปลอดภัย: ต้องตัดไฟฟ้าแรงดันปฐมภูมิและกราวด์ (grounded) ก่อนดำเนินการติดตั้ง เดินสาย หรือบำรุงรักษาใดๆ ขั้วต่อวงจรสทุติยภูมิต้องเชื่อมต่อกับโหลด (burden) อย่างเหมาะสม หรือปล่อยเป็นวงจรเปิดได้ (วงจรรองของ VT สามารถเปิดวงจรได้) ทุกขั้นตอนต้องเป็นไปตามกฎระเบียบความปลอดภัยทางไฟฟ้าท้องถิ่น

  ข้อควรระวังด้านความปลอดภัย

  • วงจรปฐมภูมิต้องตัดไฟฟ้า แยกออกจากแหล่งจ่าย และกราวด์อย่างมั่นคงก่อนดำเนินการใดๆ กับหม้อแปลง
  • ต่างจากหม้อแปลงกระแส (current transformers) วงจรรองของหม้อแปลงแรงดัน (voltage transformer) สามารถปล่อยเป็นวงจรเปิดได้อย่างปลอดภัย อย่างไรก็ตาม ต้องเชื่อมต่อกับโหลด (burden) อย่างเหมาะสมเพื่อให้ทำงานได้ถูกต้องแม่นยำ
  • ต้องรักษาการปิดผนึกกล่องขั้วต่อวงจรสทุติยภูมิ เพื่อป้องกันการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาตและการรั่วซึมของสิ่งแวดล้อมในกรณีติดตั้งกลางแจ้ง
  • การเปลี่ยนฟิวส์ (หากสามารถเข้าถึงได้) ต้องกระทำโดยบุคลากรที่มีคุณสมบัติเหมาะสม และตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าอย่างถูกต้องก่อนดำเนินการ
  • การติดตั้งและการบำรุงรักษาทั้งหมดต้องเป็นไปตามกฎระเบียบความปลอดภัยทางไฟฟ้าท้องถิ่นและแนวปฏิบัติของหน่วยงานสาธารณูปโภค

  ข้อมูลการสั่งซื้อ

  เมื่อทำการสั่งซื้อ ต้องระบุค่ากำหนดที่ต้องการให้ชัดเจนตามข้อกำหนดของระบบไฟฟ้าท้องถิ่น มาตรฐานที่ใช้บังคับ และข้อกำหนดทางเทคนิคของโครงการ โดยต้องแจ้งพารามิเตอร์ต่อไปนี้อย่างชัดเจน เพื่อใช้ในการยืนยันทางเทคนิคและอนุมัติการผลิต:

  • รหัสรุ่นและระดับแรงดัน (JDZ12-10R / JDZ12-6R / JDZ12-3R)
  • อัตราส่วนแรงดันกำหนด (ค่ามาตรฐาน: 10000/100/220 V สำหรับรุ่นแรงดัน 10 kV)
  • ข้อกำหนดความแม่นยำ (สำหรับวัดพลังงาน: 0.2, 0.5 หรือ 1 / สำหรับป้องกัน: 6P ตามที่ใช้ได้)
  • กำลังเอาต์พุตกำหนด (VA) ที่สอดคล้องกับโหลดที่ต่อกับวงจรรอง
  • ระดับฉนวน (ค่ามาตรฐาน หรือตามข้อกำหนดเฉพาะของโครงการ)
  • ข้อกำหนดพิเศษ (ถ้ามี): อัตราส่วนแรงดันที่ไม่ใช่ค่ามาตรฐาน การจัดวางขั้วต่อ ค่าความจุเอาต์พุต หรือข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม

  หากมีข้อกำหนดจากหน่วยงานสาธารณูปโภคท้องถิ่นหรือโครงการ (เช่น อัตราส่วนแรงดันพิเศษ ระดับฉนวนแบบกำหนดเอง การจัดเรียงขั้วต่อ ระดับการทนต่อสิ่งแวดล้อม ภาษาเอกสาร หรือใบรับรองที่ต้องการ) โปรดระบุให้ชัดเจนในขั้นตอนการสั่งซื้อ การปรับแต่งค่ากำหนดพิเศษจะต้องได้รับการยืนยันผ่านข้อตกลงทางเทคนิคและเอกสารข้อมูลสุดท้าย (final data sheet) ก่อนเริ่มการผลิต

  การปรับแต่งและการสนับสนุนทางวิศวกรรม

  ชุดผลิตภัณฑ์ JDZ12 รองรับการปรับแต่งได้อย่างยืดหยุ่น รวมถึงการเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนแรงดัน การผสมผสานคลาสความแม่นยำ การกำหนดค่าเอาต์พุต และการปรับระดับฉนวน เพื่อให้สอดคล้องกับสภาพการทำงานและสภาพแวดล้อมการใช้งานเฉพาะด้าน การสนับสนุนทางวิศวกรรมมีให้บริการสำหรับ:

  • การคำนวณโหลด (burden) และการออกแบบวงจรรอง
  • การเลือกคลาสความแม่นยำที่เหมาะสมสำหรับการวัดพลังงานและการป้องกัน
  • การประสานระดับฉนวนสำหรับใช้งานในพื้นที่สูงหรือพื้นที่มีมลภาวะ
  • คำแนะนำในการติดตั้งร่วมกับหม้อแปลงชนิดติดตั้งบนแท่น (pad-mounted transformers) และอุปกรณ์ในระบบ Ring Main Unit
  • อัตราส่วนแรงดันแบบกำหนดเอง และการกำหนดค่าแบบสองอัตราส่วน (dual-ratio configurations)

  คำถามที่พบบ่อย (FAQs)

  
  Q1: แอปพลิเคชันหลักของหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าซีรีส์ JDZ12 ในระบบ 10kV มีอะไรบ้าง?
  

  A: หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าซีรีส์ JDZ12 ถูกออกแบบมาเพื่อใช้สำหรับการวัดพลังงานไฟฟ้า (energy metering) การตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า (voltage monitoring) และการป้องกันด้วยรีเลย์ (relay protection) ในระบบจ่ายไฟฟ้าแรงดัน 10kV, 6kV และ 3kV รวมถึงตู้หม้อแปลงแบบ pad-mounted, ตู้ ring main units (RMU) และตู้สวิตช์เกียร์ (switchgear)

  
  Q2: ข้อได้เปรียบของการมีฟิวส์ป้องกันแบบบูรณาการในซีรีส์ JDZ12 คืออะไร?
  

  A: ฟิวส์ภายในแบบบูรณาการช่วยลดความจำเป็นในการติดตั้งฟิวส์ภายนอก ทำให้ประหยัดพื้นที่และลดความซับซ้อนในการติดตั้ง นอกจากนี้ คุณลักษณะของฟิวส์ยังถูกปรับแต่งจากโรงงานให้ตรงกับความสามารถในการรับกระแสลัดวงจรของหม้อแปลง ส่งผลให้เพิ่มความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ พร้อมทั้งทำให้การติดตั้งภาคสนามง่ายขึ้น

  
  Q3: เอาต์พุตแบบสองชุด (100V / 220V) ถูกนำไปใช้งานอย่างไรในทางปฏิบัติ?
  

  A: เอาต์พุต 100V ให้สัญญาณแรงดันไฟฟ้าสำหรับอุปกรณ์วัดค่า (เช่น มิเตอร์ รีเลย์ และระบบตรวจสอบ) ในขณะที่เอาต์พุต 220V จ่ายไฟฟ้าเสริม (auxiliary power) สำหรับกลไกการทำงานของเซอร์กิตเบรกเกอร์และวงจรควบคุม ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการติดตั้งหม้อแปลงเสริมแยกต่างหาก

  
  Q4: ซีรีส์ JDZ12 สามารถใช้งานได้ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูงหรือกลางแจ้งหรือไม่?
  

  A: ได้ โครงสร้างแบบหล่อเรซินอีพ็อกซี่ภายใต้สุญญากาศ (vacuum cast epoxy resin) และกล่องเทอร์มินอลที่ปิดผนึกอย่างดี ช่วยให้มีความต้านทานความชื้นได้อย่างยอดเยี่ยม ซีรีส์นี้สามารถทำงานได้อย่างเชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นเฉลี่ยรายวันสูงสุดถึง 95% (ความชื้นเฉลี่ยรายเดือน 90% ที่อุณหภูมิ 20°C) การติดตั้งกลางแจ้งควรใช้ตู้ครอบที่กันน้ำและกันสภาพอากาศอย่างเหมาะสม

  
  Q5: มีระดับความแม่นยำ (accuracy classes) ใดบ้าง และจะเลือกใช้อย่างไรระหว่างการวัดค่าและการป้องกัน?
  

  A: ระดับความแม่นยำสำหรับการวัดค่า ได้แก่ 0.2 (ระดับวัดค่าเพื่อวางบิล), 0.5 และ 1 ส่วนระดับความแม่นยำสำหรับการป้องกันคือ 6P การเลือกใช้ขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชัน: ใช้ระดับ 0.2 สำหรับการวัดค่าเพื่อวางบิล (revenue metering), 0.5 สำหรับการวัดค่าทั่วไป, 1 สำหรับการแสดงค่า (indication) และ 6P สำหรับวงจรป้องกันด้วยรีเลย์ สามารถระบุระดับความแม่นยำหลายระดับในหม้อแปลงตัวเดียวกันได้ หากมีการกำหนดอย่างเหมาะสม