JDZW-35R, JDZFW-35W2 หม้อแปลงแรงดันอีพอกซีเรซินกลางแจ้ง

ภาพรวมผลิตภัณฑ์

นิยามเชิงหน้าที่

หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า (PT) รุ่น JDZW-35R และ JDZFW-35W2 เป็นอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้าความแม่นยำสูง ออกแบบมาเพื่อการวัดแรงดันไฟฟ้า การวัดพลังงานไฟฟ้า (energy metering) และการป้องกันด้วยรีเลย์ (relay protection) ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับแรงดันปานกลางระดับ 35 kV แบบติดตั้งกลางแจ้ง โดยใช้หลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อให้สัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดรองมีค่าเป็นสัดส่วนกับแรงดันที่ขดลวดปฐมภูมิ พร้อมแยกทางไฟฟ้า (galvanic isolation)

ค่าพิกัดหลัก

ภาพผลิตภัณฑ์

หลักการทำงาน

ทำงานตามกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ โดยมีแกนเหล็กแบบแผ่นบาง (laminated iron core) ซึ่งขดลวดปฐมภูมิเชื่อมต่อกับระบบแรงดันสูง และขดลวดทุติยภูมิให้แรงดันเอาต์พุตมาตรฐาน สนามแม่เหล็กที่เชื่อมโยงทั้งสองขดลวดจะเหนี่ยวนำแรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดรองในสัดส่วนที่เหมาะสม ส่งมอบสัญญาณวัดค่าที่แยกทางไฟฟ้าไปยังอุปกรณ์วัดค่าและอุปกรณ์ป้องกันที่เชื่อมต่ออยู่

ตำแหน่งการใช้งานในระบบ

• สถานีไฟฟ้าย่อยกลางแจ้ง: ลานสวิตช์เกียร์ 35 kV และสถานีจ่ายไฟฟ้าย่อย
• ระบบวัดพลังงานไฟฟ้า: ระบบวัดพลังงานไฟฟ้าระดับรายได้ (revenue-grade)
• วงจรป้องกัน: ระบบป้องกันแรงดันเกิน แรงดันตก และการป้องกันระยะทาง (distance protection)
• ระบบตรวจสอบ: ระบบตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าสำหรับ SCADA และระบบอัตโนมัติของโครงข่ายไฟฟ้า

ภาพรวมโครงสร้าง

โครงสร้างแบบหล่อเรซินอีพ็อกซี่ (epoxy resin cast) ดีไซน์เสาแบบปิดสนิททั้งหมด ให้สมรรถนะฉนวนที่ยอดเยี่ยม ทนต่อรังสี UV ทนความชื้น และมีความแข็งแรงเชิงกลสูง ดีไซน์ที่เหมาะสำหรับการติดตั้งกลางแจ้งนี้ ทำให้สามารถทำงานได้อย่างเชื่อถือได้แม้ในสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย พร้อมรักษาช่องว่างไฟฟ้า (electrical clearance) และระยะ creepage ได้อย่างเหมาะสม เมื่อเทียบกับแบบเติมน้ำมัน โครงสร้างแบบหล่อเรซินแข็งนี้ไม่มีความเสี่ยงจากไฟไหม้ และต้องการการบำรุงรักษาน้อยมากตลอดอายุการใช้งาน

รหัสรุ่น (Model Designation)

คำอธิบายรหัส

• J — เครื่องแปลงแรงดัน (Voltage Transformer – VT)
• D — แบบเฟสเดียว (Single-phase)
• Z — การติดตั้งแบบเสา (Pillar / post type mounting)
• W — ออกแบบสำหรับติดตั้งกลางแจ้ง (Outdoor installation design)
• 35 — ระดับแรงดัน (kV)
• R — ฉาบด้วยเรซินอีพ็อกซี่ (Epoxy resin casting) ซึ่งให้ฉนวนหุ้มแบบปิดสนิทสมบูรณ์ (fully enclosed insulation)
• W2 — รหัสการจัดเรียงขดลวดรอง (dual secondary winding ในรุ่น JDZFW)

ความแตกต่างระหว่างรุ่น

รุ่น JDZW-35R มีขดลวดรองเพียงชุดเดียว เหมาะสำหรับใช้งานทั้งในระบบวัดค่า (metering) หรือระบบป้องกัน (protection) อย่างใดอย่างหนึ่งเท่านั้น
ส่วนรุ่น JDZFW-35W2 มีขดลวดรองสองชุดที่แยกจากกันอย่างอิสระ ทำให้สามารถเชื่อมต่อวงจรวัดค่าและวงจรป้องกันพร้อมกันได้ในเวลาเดียวกัน โดยมีการแยกฉนวนทางไฟฟ้า (galvanic isolation) ระหว่างฟังก์ชันรองทั้งสอง
ทั้งสองรุ่นมีค่าแรงดันปฐมภูมิ (primary voltage rating) และระดับฉนวน (insulation levels) เหมือนกันทุกประการ การเลือกรุ่นจึงขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมของวงจรวัดค่าและวงจรป้องกันในโครงการนั้นๆ

เงื่อนไขการใช้งาน

หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้ารุ่น JDZW-35R และ JDZFW-35W2 ได้รับการออกแบบสำหรับติดตั้งกลางแจ้งภายใต้สภาวะการใช้งานปกติในระบบไฟฟ้าแรงดันปานกลาง 35 kV

• การติดตั้ง: ติดตั้งกลางแจ้ง (มีตู้หุ้มตามระดับ IP)
• ระดับความสูงจากระดับน้ำทะเล: ≤ 1000 เมตร (หากติดตั้งที่ระดับความสูงมากกว่านี้ ต้องลดค่าพิกัดหรือระบุฉนวนที่มีคุณสมบัติสูงขึ้น)
• อุณหภูมิแวดล้อม: −25 °C ถึง +40 °C
• ความชื้นสัมพัทธ์: ค่าเฉลี่ยรายวัน ≤ 95%, ค่าเฉลี่ยรายเดือน ≤ 90% (ยอมให้มีการควบแน่นได้)
• ระดับสิ่งสกปรก: ระดับ II หรือสูงกว่า ตามมาตรฐาน IEC 60815 (สามารถจัดหาแบบระดับ III/IV สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีสิ่งสกปรกหนัก)
• สภาพแวดล้อม: ทนต่อรังสี UV; เหมาะสำหรับใช้งานในพื้นที่อุตสาหกรรม ชายฝั่ง หรือพื้นที่ที่มีมลภาวะสูง; ไม่มีแรงกระแทกเชิงกลหรือการสั่นสะเทือนรุนแรง

การก่อสร้าง

การออกแบบโครงสร้าง

• โครงสร้าง: แบบเสา (post type) เหมาะสำหรับติดตั้งภายนอกอาคาร เช่น สถานีไฟฟ้าย่อยและสนามสวิตช์ (switchyard)
• ฉนวน: ระบบฉนวนแบบหล่อหุ้มด้วยเรซินอีพ็อกซี่ทั้งชิ้น (fully enclosed epoxy resin cast insulation system)
• แกนแม่เหล็ก: ออกแบบด้วยแผ่นเหล็กซิลิคอนเป็นชั้นๆ (laminated silicon steel core) เพื่อลดการสูญเสียพลังงานและให้ความเป็นเชิงเส้นสูง
• ขดลวด: ขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิ มีระดับความทนทานทางความร้อนตามมาตรฐาน Class H
• ขั้วต่อ: กล่องต่อสายแบบกันน้ำและมีมาตรการป้องกันการโจรกรรม
• ฐาน: ฐานยึดทำจากเหล็กช่อง (steel channel) พร้อมรูยึด 4 รู รองรับการติดตั้งได้ทุกทิศทาง

การหล่อหุ้มด้วยเรซินอีพ็อกซี่ช่วยให้คุณสมบัติของฉนวนมีความเสถียร และทนทานอย่างยอดเยี่ยมต่อความชื้น สิ่งสกปรก รังสี UV การลัดวงจรผ่านผิวฉนวน (arc tracking) และการเสื่อมสภาพตามอายุการใช้งาน จึงเหมาะสำหรับการใช้งานกลางแจ้งระยะยาว ฉนวนไดอิเล็กตริกแบบแข็งนี้ยังช่วยกำจัดปัญหารั่วไหลของน้ำมัน อันตรายจากเพลิงไหม้ และความจำเป็นในการบำรุงรักษาน้ำมันเป็นประจำอีกด้วย

ขดลวดและการระบุขั้วต่อ

• ขั้วต่อปฐมภูมิ: 1U / 1X (ด้านแรงดันสูง)
• ขั้วต่อทุติยภูมิ (รุ่น JDZW-35R): 1u / 1x (ขดลวดเดี่ยว)
• ขั้วต่อทุติยภูมิ (รุ่น JDZFW-35W2, กลุ่ม 1): 1u / 1x (ขดลวดสำหรับวัดค่า)
• ขั้วต่อทุติยภูมิ (รุ่น JDZFW-35W2, กลุ่ม 2): 2u / 2x (ขดลวดสำหรับป้องกัน)

การระบุขั้วต่อเป็นไปตามมาตรฐานขั้วโพลาไรตี้ของ VT ตาม IEC 61869-3 ภายใต้สภาวะการทำงานปกติที่แรงดันสามเฟสสมดุล ขั้ว 1U จะมีศักย์ไฟฟ้าสูงกว่าขั้ว 1X และขั้วทุติยภูมิ 1u และ 2u จะมีศักย์ไฟฟ้าสูงกว่าตามลำดับ ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าระบุขั้วต่อถูกต้อง เพื่อรักษาความแม่นยำของการวัดค่าและทิศทางการทำงานของระบบป้องกัน

พารามิเตอร์ทางเทคนิค

ความแม่นยำและโหลด (Burden)

ความแม่นยำของหม้อแปลงแรงดันจะได้รับการรับประกันเมื่อใช้งานที่ความถี่ที่กำหนด แรงดันปฐมภูมิที่กำหนด และโหลด (หน่วยเป็น VA และค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์) ไม่เกินโหลดที่กำหนดสำหรับแต่ละคลาสความแม่นยำ ความคลาดเคลื่อนของแรงดันไฟฟ้า (Voltage error) และการเบี่ยงเบนของเฟส (Phase displacement) จะต้องเป็นไปตามขีดจำกัดที่กำหนดไว้ในมาตรฐาน IEC 61869-3 และ GB/T 20840.3 สำหรับคลาสความแม่นยำที่ระบุ

ระดับฉนวน

การปฏิบัติตามมาตรฐาน

หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้ารุ่น JDZW-35R และ JDZFW-35W2 ได้รับการออกแบบ ผลิต และทดสอบให้สอดคล้องอย่างเต็มที่กับมาตรฐานระดับชาติและมาตรฐานสากลต่อไปนี้:

มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง

• IEC 61869-1: Instrument transformers – Part 1: General requirements
  (หม้อแปลงวัดค่า – ส่วนที่ 1: ข้อกำหนดทั่วไป)
• IEC 61869-3: Instrument transformers – Part 3: Additional requirements for inductive voltage transformers
  (หม้อแปลงวัดค่า – ส่วนที่ 3: ข้อกำหนดเพิ่มเติมสำหรับหม้อแปลงแรงดันแบบเหนี่ยวนำ)
• GB/T 20840.1: Instrument transformers – Part 1: General requirements
  (หม้อแปลงวัดค่า – ส่วนที่ 1: ข้อกำหนดทั่วไป)
• GB/T 20840.3: Instrument transformers – Part 3: Additional requirements for inductive voltage transformers
  (หม้อแปลงวัดค่า – ส่วนที่ 3: ข้อกำหนดเพิ่มเติมสำหรับหม้อแปลงแรงดันแบบเหนี่ยวนำ)
• JB/T 5277: General specification for voltage transformers
  (ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับหม้อแปลงแรงดัน)
• IEC 60815: Selection and dimensioning of high-voltage insulators (pollution performance)
  (การเลือกและการกำหนดขนาดของฉนวนแรงสูง (สมรรถนะต่อสภาวะสกปรก))

การทดสอบแบบจำลอง (Type Tests) และการทดสอบประจำ (Routine Tests)

หม้อแปลงแต่ละชุดผ่านการทดสอบอย่างครอบคลุมในโรงงาน เพื่อยืนยันความสอดคล้องกับมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง:

• การตรวจสอบอัตราส่วน (Ratio) และขั้ว (Polarity) ที่แรงดันและความถี่ตามพิกัด
• การทดสอบความคลาดเคลื่อนของแรงดันและเฟส (Voltage error and phase displacement test) ที่ระดับความแม่นยำและภาระ (burden) ที่ระบุ
• การทดสอบทนแรงดันความถี่กำลัง (Power-frequency withstand voltage test) (ระหว่างขั้วปฐมภูมิกับกราวด์, ขั้วทุติยภูมิกับกราวด์, และระหว่างขดลวด)
• การทดสอบทนแรงดันกระแทกฟ้าผ่า (Lightning impulse withstand test) กรณีที่โครงการกำหนดไว้
• การทดสอบการเพิ่มอุณหภูมิ (Temperature rise test) ที่ภาระตามพิกัดและค่าแรงดันต่อเนื่อง (continuous voltage factor)
• การทดสอบการปล่อยประจุบางส่วน (Partial discharge test) กรณีที่โครงการกำหนด (< 10 pC ที่ Um / √3)
• การตรวจสอบด้วยสายตาและมิติ (Visual and dimensional inspection) รวมถึงการตรวจสอบเครื่องหมายและคุณภาพงานผลิต
• การทดสอบแบบจำลอง (Type tests) และการทดสอบพิเศษ (Special tests) ตามที่ระบุในข้อกำหนดของโครงการ

การติดตั้งและขนาด

รูปร่างภายนอก

• ขนาดภายนอกและรายละเอียดการยึดติดแสดงอยู่ในแบบแปลนขนาด (dimensional drawings)
• หม้อแปลงต้องถูกยึดติดอย่างมั่นคงด้วยฐานช่องเหล็กแบบสี่รู; สามารถติดตั้งได้ทุกทิศทาง (flexible orientation)
• ขั้วปฐมภูมิ (Primary connection) เชื่อมต่อผ่านขั้วแบบเกลียว 1U; ต้องเว้นระยะ creepage และ clearance ที่เพียงพอจากพื้นผิวที่กราวด์
• ขั้วทุติยภูมิ (Secondary terminals) อยู่ภายในกล่องต่อสายที่กันน้ำได้ (weatherproof junction box) พร้อมช่องสำหรับเดินสายเข้า
• ต้องเว้นระยะห่างที่เหมาะสมเพื่อการประสานฉนวน (insulation coordination), การกระจายความร้อน (heat dissipation) และการเข้าถึงเพื่อการบำรุงรักษา
• ต้องจัดให้มีการต่อกราวด์ตามรหัสความปลอดภัยทางไฟฟ้าท้องถิ่น

ข้อควรระวังด้านความปลอดภัย

• ต้องตัดไฟและกราวด์ด้านปฐมภูมิก่อนดำเนินการบำรุงรักษาหม้อแปลงแรงดันใดๆ
• ต้องติดตั้งฟิวส์หรืออุปกรณ์ป้องกันด้านทุติยภูมิตามผลการศึกษาการประสานการป้องกันของโครงการ (project protection coordination study)
• ต้องกราวด์จุดใดจุดหนึ่งของวงจรทุติยภูมิอย่างเชื่อถือได้ ตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง เพื่อป้องกันแรงดันอันตรายกรณีฉนวนล้มเหลว
• ห้ามใช้งานเกินขีดจำกัดแรงดันที่กำหนด (1.2 Un ต่อเนื่อง, 1.9 Un เป็นเวลา 30 วินาที) เพื่อหลีกเลี่ยงการอิ่มตัวของแกนแม่เหล็ก (core saturation) และความเสียหายจากความร้อน
• งานติดตั้งและการบำรุงรักษาทั้งหมดต้องเป็นไปตามกฎระเบียบความปลอดภัยทางไฟฟ้าท้องถิ่นและแนวปฏิบัติของหน่วยงานสาธารณูปโภค

ข้อมูลการสั่งซื้อ

เมื่อทำการสั่งซื้อ ต้องระบุค่ากำหนดที่ต้องการให้ชัดเจนตามข้อกำหนดของระบบไฟฟ้าท้องถิ่น มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง และข้อกำหนดทางเทคนิคของโครงการ โดยต้องระบุพารามิเตอร์ต่อไปนี้อย่างชัดเจนเพื่อใช้ในการยืนยันทางเทคนิคและการอนุมัติผลิต:

• รุ่นอุปกรณ์: JDZW-35W2 (มีขดลวดรองเดียว) หรือ JDZFW-35W2 (มีขดลวดรองคู่)
• อัตราส่วนแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด: 35 / 0.1 kV หรือ 35 / 0.1 / 0.1 kV
• ระดับความแม่นยำที่ต้องการ: คลาส 0.2 และ/หรือ คลาส 0.5 (ระบุสำหรับแต่ละขดลวด)
• โหลดที่กำหนด (Rated burden): 30 VA, 50 VA หรือ 80 VA ต่อขดลวดรองแต่ละขด
• ระดับฉนวน: มาตรฐาน 40.5/95/200 kV หรือสเปกที่เสริมความแข็งแรงเป็นพิเศษ
• ระดับมลภาวะ: คลาส II (มาตรฐาน) หรือ คลาส III/IV สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีมลภาวะสูง
• ระดับความสูงจากระดับน้ำทะเล: มาตรฐาน (≤1000 ม.) หรือสเปกสำหรับพื้นที่สูง

หากมีข้อกำหนดเฉพาะจากหน่วยงานสาธารณูปโภคท้องถิ่นหรือโครงการ (เช่น ขดลวดวัดแรงดันเหลือศูนย์ (residual voltage winding) สำหรับตรวจจับกระแสลัดวงจรลงดิน การจัดเรียงขั้วต่อแบบเฉพาะ การจำกัดด้านการติดตั้ง ภาษาเอกสาร หรือใบรับรองที่ต้องการ) โปรดระบุให้ชัดเจนในขั้นตอนการสั่งซื้อ การกำหนดค่าพิเศษจะต้องได้รับการยืนยันผ่านข้อตกลงทางเทคนิคและเอกสารข้อมูลสุดท้าย (final data sheet) ก่อนเริ่มการผลิต

คำถามที่พบบ่อย (FAQs)