ภาพรวมผลิตภัณฑ์
นิยามเชิงฟังก์ชัน
หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้ารุ่น JDZW-35 และ JDZ(X)FW-35 เป็นอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้าความแม่นยำ ออกแบบมาเพื่อการวัดแรงดันไฟฟ้า การวัดพลังงาน (energy metering) และการป้องกันด้วยรีเลย์ (relay protection) ในระบบจ่ายไฟฟ้ากลางแจ้งระดับ 35 kV โดยอาศัยหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อให้สัญญาณแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิที่แยกทางไฟฟ้า (galvanically isolated) ซึ่งเป็นสัดส่วนกับแรงดันไฟฟ้าปฐมภูมิของระบบ โครงสร้างแบบเรซินหล่อ (cast resin) ช่วยให้สามารถทำงานได้อย่างเชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมภายนอกที่เปลี่ยนแปลงได้
ค่าพิกัดหลัก
| รายการ | ข้อมูลจำเพาะ (ตามคำสั่งซื้อ / ป้ายชื่อ) |
|---|---|
| ระดับแรงดันไฟฟ้าของระบบ | ระดับ 35 kV (สำหรับการจ่ายไฟฟ้าและระบบป้องกันกลางแจ้ง) |
| ความถี่พิกัด | 50 Hz (สามารถจัดหา 60 Hz ได้ตามคำขอ) |
| แรงดันไฟฟ้าปฐมภูมิพิกัด | 35,000 V (ระหว่างเฟส) หรือ 35,000/√3 V (ระหว่างเฟสกับกลาง) |
| แรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิพิกัด | 100 V (ทุติยภูมิเดี่ยว), 100/100 V (ทุติยภูมิคู่), 100/√3/100/3 V (ทุติยภูมิสามชุดพร้อมวงจร open delta) |
| ระดับความแม่นยำ | ขดลวดสำหรับวัดค่าและ/หรือป้องกัน ตามที่ระบุ (เช่น 0.2 / 0.5, 6P) |
| โหลดพิกัด (Rated burden) | ตามที่ระบุสำหรับแต่ละขดลวด/ขดลวด (หน่วย VA) |
| ค่า power factor ของโหลด | cosφ = 0.8 (lagging) เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่นตามมาตรฐานโครงการ |
| กำลังไฟฟ้าขาออกพิกัด | ตามข้อมูลจำเพาะของแต่ละขดลวด (30–100 VA) |
| กำลังไฟฟ้าขาออกสูงสุด | 400–1000 VA ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่า |
| ระดับฉนวนไฟฟ้า | 40.5/95/200 kV (แรงดันไฟฟ้าพิกัด / แรงดันกระแทกฟ้าผ่า / แรงดันทนความถี่ระบบ) |
| มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง | IEC 61869-3 / IEC 61869-1; GB/T 20840.3 / 20840.1; GB 1207-2006 |
| รุ่นโครงสร้างต่างๆ | JDZW-35 / JDZFW-35 / JDZXW-35 / JDZXFW-35 |
ภาพผลิตภัณฑ์
หลักการทำงาน
หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้านี้ทำงานตามกฎของฟาราเดย์ (Faraday’s law of electromagnetic induction) โดยใช้แกนเหล็กซิลิคอนแบบแผ่นบาง (laminated silicon steel core) ซึ่งขดลวดปฐมภูมิเชื่อมต่อกับระบบแรงดันสูง และขดลวดทุติยภูมิให้สัญญาณแรงดันไฟฟ้ามาตรฐานระดับต่ำ สนามแม่เหล็กที่เกิดจากแรงดันปฐมภูมิจะเหนี่ยวนำแรงดันไฟฟ้าที่เป็นสัดส่วนกันในขดลวดทุติยภูมิ ส่งมอบสัญญาณเอาต์พุตมาตรฐาน 100 V ผ่านโหลดที่เชื่อมต่อ โครงสร้างเรซินหล่อแบบปิดสนิทช่วยให้สมรรถนะแม่เหล็กและฉนวนไฟฟ้าคงที่ตลอดอายุการใช้งาน
ตำแหน่งการใช้งานในระบบ
- ระบบจ่ายไฟฟ้า 35 kV: อุปกรณ์สวิตช์เกียร์กลางแจ้ง, หน่วย ring main (RMU) และสถานีจ่ายไฟฟ้า
- การวัดพลังงาน: การวัดพลังงานไฟฟ้าระดับรายได้ (revenue-grade) สำหรับการวางบิลและการตรวจสอบ
- วงจรป้องกัน: ระบบป้องกันแรงดันเกิน แรงดันตก และการป้องกันแบบดิฟเฟอเรนเชียล
- การเชื่อมต่อกับระบบ SCADA: ระบบตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าและการควบคุมแบบรวมศูนย์
- การประสานเฟส (Synchronizing): การประสานระบบไฟฟ้าและการวัดมุมเฟส
ภาพรวมโครงสร้าง
โครงสร้างแบบเรซินหล่อปิดสนิท ใช้สูตรอีพ็อกซี่เกรดกลางแจ้ง ให้สมรรถนะฉนวนไฟฟ้าที่เหนือกว่า ทนต่อรังสี UV ทนต่ออาร์กไฟฟ้า และทนต่อความชื้น รูปแบบการติดตั้งแบบเสา (post-type mounting) ช่วยให้ติดตั้งได้กะทัดรัดในอุปกรณ์สวิตช์เกียร์กลางแจ้ง พร้อมรักษาระยะห่างไฟฟ้า (electrical clearance) และระยะ creepage ที่เหมาะสม เทคโนโลยีการหล่อแบบสุญญากาศขั้นสูงช่วยขจัดช่องว่างภายใน (voids) และรับประกันสมรรถนะฉนวนไฟฟ้าที่สม่ำเสมอตลอดอายุการใช้งาน
รหัสรุ่น
คำอธิบายรหัสรุ่น
- J — เครื่องแปลงแรงดัน (Voltage Transformer – VT)
- D — แบบเฟสเดียว (Single-phase configuration)
- Z — ชนิดติดตั้งบนเสา ใช้ได้ทั้งในร่มและกลางแจ้ง (Indoor/outdoor support / pillar type)
- W — ใช้งานกลางแจ้ง (ทนต่อสภาพอากาศ)
- F — มีขดลวดปฐมภูมิสองชุด (Dual secondary windings) (เมื่อมี)
- X — มีขดลวดแบบ Open delta / สำหรับตรวจจับแรงดันเหลือค้าง (Residual voltage detection winding) (เมื่อมี)
- 35 — ระดับแรงดันไฟฟ้า (kV)
ความแตกต่างระหว่างรุ่นต่างๆ
JDZW-35: มีขดลวดรองชุดเดียว ใช้สำหรับวัดค่าหรือป้องกันระบบ
JDZFW-35: มีขดลวดรองสองชุด (โดยทั่วไปชุดหนึ่งสำหรับวัดค่า อีกชุดสำหรับป้องกัน)
JDZXW-35: มีขดลวดรองสามชุด รวมถึงขดลวดแบบ Open delta สำหรับตรวจจับแรงดันเหลือค้าง (ใช้ในการป้องกันลำดับศูนย์)
JDZXFW-35: มีขดลวดรองสี่ชุด ซึ่งรวมทั้งขดลวดวัดค่า/ป้องกันสองชุด และขดลวด Open delta เพื่อการตรวจสอบระบบอย่างครบวงจร
รุ่นทั้งหมดใช้โครงสร้างฉนวนหลักและออกแบบให้ทนต่อสภาพอากาศกลางแจ้งเหมือนกัน โดยความแตกต่างหลักอยู่ที่การจัดวางขดลวดรอง เพื่อให้สอดคล้องกับความต้องการด้านการป้องกันและวัดค่าของระบบ
เงื่อนไขการใช้งาน
หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้ารุ่น JDZW-35 ได้รับการออกแบบสำหรับติดตั้งกลางแจ้งภายใต้สภาวะการใช้งานปกติในระบบไฟฟ้าแรงดันปานกลาง
- สภาพแวดล้อมการติดตั้ง: ติดตั้งกลางแจ้ง (โครงสร้างทนทานต่อสภาพอากาศ)
- ระดับความสูง: ไม่เกิน 1000 เมตรเหนือระดับน้ำทะเล (กรณีที่ติดตั้งในระดับความสูงมากกว่านี้ ต้องแจ้งให้วิศวกรตรวจสอบและปรับลดค่าพิกัดตามความเหมาะสม)
- อุณหภูมิแวดล้อม: −5 °C ถึง +40 °C
- อุณหภูมิเฉลี่ยรายวัน: ≤ 30 °C
- ความชื้นสัมพัทธ์: เฉลี่ยรายวัน ≤ 95%, เฉลี่ยรายเดือน ≤ 90% (อ้างอิงที่อุณหภูมิ +20 °C)
- ระดับความสกปรกของสิ่งแวดล้อม: ระดับ II หรือต่ำกว่า ตามมาตรฐาน IEC 60815
- สภาพแวดล้อมทั่วไป: ปราศจากแก๊สที่กัดกร่อน บรรยากาศที่อาจระเบิด หรือแรงกระแทกเชิงกลอย่างรุนแรง
- สภาวะแผ่นดินไหว: ความรุนแรงของแผ่นดินไหว ≤ 8 ตามมาตรฐานท้องถิ่นที่เกี่ยวข้อง
การก่อสร้าง
การออกแบบโครงสร้าง
- โครงสร้าง: แบบเสา (post type) สำหรับอุปกรณ์จ่ายไฟฟ้าแรงสูงกลางแจ้ง
- ฉนวน: ฉนวนเรซินอีพ็อกซี่ชนิดหล่อเต็มรูปแบบ ระดับกลางแจ้ง
- แกนแม่เหล็ก: เหล็กซิลิคอนรีดเย็นแบบชั้นบาง (laminated cold-rolled silicon steel) พร้อมวงจรแม่เหล็กที่ออกแบบให้มีประสิทธิภาพสูงสุด
- เทคโนโลยีการหล่อ: กระบวนการเจลภายใต้สุญญากาศและแรงดัน (Vacuum Pressure Gelation – VPG)
- ทนต่อรังสี UV: สูตรเรซินอีพ็อกซี่ระดับกลางแจ้งที่เติมสารป้องกันรังสี UV
- ทนต่ออาร์คไฟ: สารประกอบอีพ็อกซี่ที่ทนต่ออุณหภูมิสูง
- ทนต่อการเสื่อมสภาพ: ความเสถียรทางความร้อนระยะยาวและความคงทนเชิงกล
การหล่อเรซินอีพ็อกซี่ช่วยให้คุณสมบัติของฉนวนมีความเสถียร และทนทานต่อความชื้น รังสี UV มลภาวะ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ และการเสื่อมสภาพตามอายุการใช้งาน ทำให้สามารถใช้งานกลางแจ้งได้อย่างยาวนาน กระบวนการหล่อภายใต้สุญญากาศช่วยกำจัดช่องว่างภายใน และรับประกันคุณสมบัติไดอิเล็กตริกที่สม่ำเสมอ
ขดลวดและการระบุขั้วต่อ
- ขั้วต่อปฐมภูมิ: A (แรงดันสูง), N (กลาง, กรณีที่มี)
- ขั้วต่อทุติยภูมิ (ขดลวด 1): 1a / 1n
- ขั้วต่อทุติยภูมิ (ขดลวด 2): 2a / 2n
- ขั้วต่อแบบ Open Delta (กรณีที่มี): da / dn
การระบุขั้วต่อเป็นไปตามมาตรฐานการกำหนดโพลาไรตี้ของ VT ตาม IEC 61869-3 ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ ทิศทางแรงดันอ้างอิงจะอยู่จาก A ไปยัง N (หรือจาก A ไปยังกราวด์ ในกรณีการต่อแบบ line-to-ground) ขั้วต่อทุติยภูมิทั้งหมดอยู่ในกล่องขั้วต่อโลหะที่ปิดผนึกแน่นหนา พร้อมฝาครอบป้องกันและระบบซีล เพื่อป้องกันความชื้นและไม่ให้ผู้ไม่เกี่ยวข้องเข้าถึงได้ ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าขั้วต่อถูกระบุอย่างถูกต้อง เพื่อรักษาความแม่นยำในการวัดและป้องกัน
ข้อมูลทางเทคนิค
ส่วนนี้ให้ข้อมูลทางเทคนิคที่เน้นการคัดเลือกสำหรับหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า (Voltage Transformer: VT) แบบภายนอก ชนิดเรซินหล่อ (cast-resin) รุ่น JDZW-35 ที่ใช้ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับระดับ 35 kV (มาตรฐานความถี่ 50 Hz, มีรุ่น 60 Hz ให้บริการ) ข้อมูลที่แสดงด้านล่างมีวัตถุประสงค์เพื่อช่วยในการคัดเลือกเบื้องต้นเกี่ยวกับชุดคลาสความแม่นยำ (accuracy class combinations), โหลดพิกัด (rated burdens) และการประสานฉนวน (insulation coordination)
คำนิยาม: ชุดคลาสความแม่นยำ หมายถึง ชุดขดลวดวัด/ป้องกันที่มีให้ในหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าหนึ่งตัว (อาจมีการจัดวางขดลวดหลายชุด) กำลังไฟฟ้าพิกัด (VA) ระบุเป็นค่าต่อขดลวดรองแต่ละชุด กำลังไฟฟ้าสูงสุด (VA) แสดงขีดจำกัดเชิงความร้อนของแต่ละขดลวด
สัญลักษณ์: รูปแบบระดับฉนวน: Um / Up / Ud (แรงดันไฟฟ้าพิกัด / แรงดันกระแทกฟ้าผ่า / แรงดันทนความถี่กำลังงาน) ตามมาตรฐาน IEC 60071-1
ข้อมูลอ้างอิง
| รุ่น | อัตราส่วน แรงดัน (V) |
ชุดคลาส ความแม่นยำ |
กำลังไฟฟ้าพิกัด ต่อขดลวด (VA) |
กำลังไฟฟ้า สูงสุดต่อ ขดลวด (VA) |
ระดับฉนวน (kV) |
|---|---|---|---|---|---|
| JDZW-35 | 35000/100 | 0.2 | 75 | 1000 | 40.5/95/200 |
| 0.5 | 100 | 1000 | |||
| JDZFW-35 | 35000/100/100 | 0.2/0.2 | 30/30 | 2 × 500 | |
| 0.2/0.5 | 30/60 | 2 × 500 | |||
| 0.5/0.5 | 60/60 | 2 × 500 | |||
| JDZXW-35 | 35000/√3/100/√3/100/3 | 0.2/6P | 40/100 | 1000 | |
| 0.5/6P | 80/100 | 1000 | |||
| 0.2/0.2/6P | 20/20/100 | 1000 | |||
| JDZXFW-35 | 35000/√3/100/√3/100/3/100/3 | 0.2/0.5/6P | 25/25/100 | 2 × 400 | |
| 0.5/0.5/6P | 40/40/100 | 2 × 400 |
มาตรฐานและเอกสารอ้างอิง
| มาตรฐาน | ชื่อเรื่อง | การประยุกต์ใช้ |
|---|---|---|
| IEC 61869-1 | Instrument Transformers – Part 1: General Requirements | ข้อกำหนดทั่วไป |
| IEC 61869-3 | Instrument Transformers – Part 3: Additional Requirements for Voltage Transformers | ข้อกำหนดเฉพาะสำหรับหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า |
| GB/T 20840.1 | Instrument Transformers – Part 1: General Requirements | มาตรฐานแห่งชาติ (สอดคล้องกับกรอบ IEC 61869) |
| GB/T 20840.3 | Instrument Transformers – Part 3: Voltage Transformers | ข้อกำหนดแห่งชาติสำหรับหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า (สอดคล้องกับ IEC 61869-3) |
| GB 1207-2006 | Voltage Transformers | มาตรฐานแห่งชาติสำหรับหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า เมื่อโครงการกำหนดไว้ |
| IEC 60071-1 | Insulation Co-ordination – Part 1: Definitions, Principles and Rules | การประสานฉนวนและความต้องการ BIL |
| IEC 60815 | Selection and Dimensioning of High-Voltage Insulators for Polluted Conditions | การจัดหมวดความรุนแรงของสภาวะสกปรก |
| IEEE C57.13 | Standard Requirements for Instrument Transformers | ใช้เป็นทางเลือก (อ้างอิงสำหรับโครงการในอเมริกาเหนือ) |
การทดสอบที่โรงงาน
การติดตั้งและขนาดภายนอก
- ขนาดภายนอกและรายละเอียดการยึดติดมีระบุไว้ในแบบร่างแสดงขนาด (dimensional drawings)
- หม้อแปลงต้องถูกยึดตรึงอย่างมั่นคงโดยใช้รูยึดที่กำหนดไว้และอุปกรณ์ยึดติดที่เหมาะสม
- การเชื่อมต่อสายปฐมภูมิ (Primary conductor) สามารถทำได้ผ่านบัสบาร์ (busbar) หรือขั้วต่อแบบสกรู
- สายทุติยภูมิ (Secondary wiring) ต้องเดินผ่านปลอกสาย (cable glands) พร้อมการซีลให้เหมาะสม
- ต้องเว้นระยะห่างที่เพียงพอสำหรับการประสานฉนวน (insulation coordination) การกระจายความร้อน และการเข้าถึงเพื่อการบำรุงรักษา
- ทิศทางการติดตั้ง: แนวตั้ง (แนะนำให้ติดตั้งในตำแหน่งตั้งตรง)
ขนาดภายนอก
ขนาดภายนอกของ JDZW-35, JDZ(X)FW-35kV
แผนผังเดินสาย
แผนผังการต่อสายของ JDZW-35, JDZ(X)FW-35kV
ข้อควรระวังด้านความปลอดภัย
- การติดตั้ง การส่งมอบงาน (commissioning) และการบำรุงรักษา ต้องดำเนินการโดยช่างไฟฟ้าที่มีคุณวุฒิเท่านั้น
- ขั้วปฐมภูมิทำงานที่แรงดัน 35 kV จึงจำเป็นต้องมีระยะห่างที่เหมาะสมและอุปสรรคด้านความปลอดภัย
- วงจรทุติยภูมิต้องมีจุดกราวด์ที่เชื่อถือได้จุดเดียว ตามมาตรฐาน IEC 61869-1 และกฎระเบียบท้องถิ่น
- ฝาครอบกล่องขั้วต่อต้องปิดสนิทและซีลให้เรียบร้อยขณะใช้งาน เพื่อป้องกันความชื้นและไม่ให้ผู้ไม่เกี่ยวข้องเข้าถึง
- การตรวจสอบตามรอบควรรวมถึงการตรวจสอบความเสียหายภายนอก การสะสมของสิ่งสกปรก และความแน่นของขั้วต่อ
- งานติดตั้งและการบำรุงรักษาทั้งหมดต้องเป็นไปตามกฎระเบียบความปลอดภัยทางไฟฟ้าท้องถิ่นและข้อกำหนดของหน่วยงานสาธารณูปโภค
ข้อมูลการสั่งซื้อ
เมื่อทำการสั่งซื้อ ต้องระบุค่ากำหนดที่ต้องการให้ชัดเจนตามข้อกำหนดของระบบไฟฟ้าท้องถิ่น มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง และข้อกำหนดทางเทคนิคของโครงการ โดยต้องระบุพารามิเตอร์ต่อไปนี้อย่างชัดเจนเพื่อใช้ในการยืนยันทางเทคนิคและการอนุมัติผลิต:
- รหัสรุ่น: JDZW-35, JDZFW-35, JDZXW-35 หรือ JDZXFW-35
- แรงดันปฐมภูมิกำหนด (Rated primary voltage) (35 kV ระหว่างเฟส หรือ 35/√3 kV ระหว่างเฟสกับกลาง)
- แรงดันทุติยภูมิกำหนด (Rated secondary voltage) (100 V หรือค่าผสมตามรุ่น)
- ความถี่ (Frequency) (50 Hz หรือ 60 Hz)
- ข้อกำหนดความแม่นยำ (Accuracy requirements) (ระดับความแม่นยำสำหรับวัดค่าและ/หรือป้องกัน)
- โหลดกำหนด (Rated burden) (VA) สำหรับขดลวดทุติยภูมิแต่ละชุด
- ระดับฉนวน (Insulation level) (มาตรฐาน 40.5/95/200 kV หรือแบบกำหนดเอง)
- ระดับความสูงจากระดับน้ำทะเล (Altitude) (หากสูงเกิน 1000 เมตร)
- ระดับความสกปรก (Pollution severity) (หากเกิน Class II)
วิธีการเลือก:
1: กำหนดค่าแรงดันปฐมภูมิจากแรงดันระบบ (35 kV ระหว่างเฟส) และการจัดวางระบบกราวด์ (neutral grounded หรือ isolated neutral)
2: เลือกจำนวนขดลวดทุติยภูมิเป็นแบบเดี่ยว คู่ หรือสามชุด ตามความต้องการด้านการวัดค่าและป้องกัน (JDZW สำหรับแบบเดี่ยว, JDZFW สำหรับแบบคู่, JDZXW/JDZXFW สำหรับตรวจจับแรงดัน residual)
3: เลือกระดับความแม่นยำสำหรับวัดค่าและ/หรือป้องกัน (เช่น 0.2 / 0.5 สำหรับวัดค่า; 6P สำหรับป้องกัน)
4: ยืนยันโหลดกำหนด (VA) สำหรับวงจรทุติยภูมิแต่ละชุด โดยพิจารณาจากมิเตอร์/รีเลย์ที่ต่อใช้งาน และการสูญเสียในสายไฟ
5: ตรวจสอบว่าระดับฉนวน (40.5/95/200 kV) สอดคล้องกับการประสานฉนวนของระบบตามมาตรฐาน IEC 60071-1
หากมีข้อกำหนดเฉพาะจากหน่วยงานสาธารณูปโภคท้องถิ่นหรือโครงการ (เช่น การแก้ไขค่าความสูง, ความต้านทานต่อสภาวะสกปรกเพิ่มเติม, การรับรองความทนทานต่อแผ่นดินไหว, การจัดวางขั้วต่อพิเศษ, ภาษาเอกสาร หรือใบรับรองที่ต้องการ) ต้องระบุให้ชัดเจนในขั้นตอนการสั่งซื้อ กรณีที่มีการกำหนดค่าพิเศษ ต้องได้รับการยืนยันผ่านข้อตกลงทางเทคนิคและเอกสารข้อมูลสุดท้าย (final data sheet) ก่อนเริ่มการผลิต