JDZXF9, JDZX9-35W หม้อแปลงแรงดันเรซินหล่อกลางแจ้ง (35kV VT/PT)

ภาพรวมผลิตภัณฑ์

นิยามเชิงหน้าที่

หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าชนิดเรซินหล่อ (cast-resin voltage transformer) รุ่น JDZXF9-35W และ JDZX9-35 เป็นอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้าความแม่นยำ ออกแบบมาเพื่อการวัดแรงดันไฟฟ้า การวัดพลังงานไฟฟ้า (energy metering) และการป้องกันด้วยรีเลย์ (relay protection) ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับกลางแจ้งระดับ 35 kV โดยใช้หลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อให้สัญญาณแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิที่แยกทางไฟฟ้า (galvanically isolated) อย่างสมบูรณ์ และเป็นสัดส่วนกับแรงดันปฐมภูมิ

ค่าพิกัดหลัก

ภาพผลิตภัณฑ์

หลักการทำงาน

ทำงานตามกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ โดยมีแกนแม่เหล็กแบบแผ่นบาง (laminated magnetic core) ซึ่งขดลวดปฐมภูมิเชื่อมต่อกับสายแรงดันสูง และขดลวดทุติยภูมิให้สัญญาณแรงดันมาตรฐานต่ำ สนามแม่เหล็กที่เกิดจากแรงดันปฐมภูมิจะเหนี่ยวนำแรงดันไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิเป็นสัดส่วน ทำให้ได้แรงดันเอาต์พุตมาตรฐานผ่านโหลดที่เชื่อมต่อ

ตำแหน่งการใช้งานในระบบ

• ระบบจ่ายไฟฟ้าแรงดันปานกลาง: ชุดสวิตช์เกียร์กลางแจ้งและระบบจ่ายไฟฟ้าระดับ 35 kV
• ระบบวัดพลังงานไฟฟ้า: ระบบวัดพลังงานไฟฟ้าระดับรายได้ (revenue-grade) และระบบคิดค่าไฟฟ้า
• วงจรป้องกัน: ระบบป้องกันแรงดันเกิน แรงดันตก และการป้องกันเชิงทิศทาง
• ระบบ SCADA: ระบบควบคุมและรวบรวมข้อมูลแบบรวมศูนย์ (Supervisory Control and Data Acquisition)

ภาพรวมโครงสร้าง

โครงสร้างแบบเรซินอีพ็อกซี่หล่อ (epoxy resin cast) พร้อมการออกแบบปิดสนิทสำหรับใช้กลางแจ้ง ให้สมรรถนะฉนวนที่ยอดเยี่ยม ทนต่อรังสี UV ทนความชื้น และมีความแข็งแรงเชิงกลสูง รูปแบบการติดตั้งแบบรองรับ (support-type mounting) ช่วยให้ติดตั้งได้อย่างมั่นคงในสถานีไฟฟ้าย่อยกลางแจ้ง พร้อมรักษาระยะห่างทางไฟฟ้า (electrical clearance) และระยะ creepage ที่เหมาะสมสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีมลภาวะระดับ II และ IV

รหัสรุ่น

คำอธิบายรหัสรุ่น

• J — เครื่องแปลงแรงดัน (Voltage Transformer – VT / Potential Transformer – PT)
• D — แบบเฟสเดียว (Single-phase)
• Z — ฉนวนเรซินหล่อ (Epoxy) โครงสร้างหุ้มปิดสนิท
• X — ออกแบบสำหรับติดตั้งกลางแจ้ง (กันสภาพอากาศ)
• F — มีขดลวดวัดค่าหลายชุด (เฉพาะรุ่น JDZXF9)
• 9 — รหัสการออกแบบ (แพลตฟอร์ม/รุ่นย่อย)
• 35 — ระดับแรงดันไฟฟ้า (kV)
• W — รุ่นสำหรับพื้นที่มีมลภาวะสูงกลางแจ้ง (ระยะ creepage เพิ่มขึ้น)

ความแตกต่างระหว่างรุ่น

รุ่น JDZX9-35 มาพร้อมขดลวดวัดค่าหนึ่งชุด และขดลวดป้องกันหนึ่งชุด เหมาะสำหรับการใช้งานทั่วไปทั้งด้านการวัดค่าและระบบป้องกัน ส่วนรุ่น JDZXF9-35 มีขดลวดวัดค่าแยกเป็นสองชุด บวกกับขดลวดป้องกันอีกหนึ่งชุด ทำให้สามารถจัดระบบวงจรวัดค่าแยกจากกันได้ เช่น สำหรับระบบวัดค่าแบบสองฝ่าย (dual-custody) หรือระบบสำรอง ทั้งสองรุ่นมีสมรรถนะทางไฟฟ้าเทียบเท่ากัน เมื่อกำหนดอัตราส่วนแรงดัน คลาสความแม่นยำ ภาระ (burden) และระดับฉนวนให้เหมือนกัน

เงื่อนไขการใช้งาน

หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้ารุ่น JDZXF9-35W / JDZX9-35W ได้รับการออกแบบสำหรับติดตั้งกลางแจ้งภายใต้สภาวะการใช้งานปกติในระบบไฟฟ้าแรงปานกลาง

• สภาพแวดล้อมการติดตั้ง: ติดตั้งกลางแจ้ง
• ระดับความสูง: ไม่เกิน 1000 เมตรจากระดับน้ำทะเล (กรณีติดตั้งที่ระดับความสูงมากกว่านี้ ต้องระบุไว้เพื่อตรวจสอบทางวิศวกรรม)
• อุณหภูมิแวดล้อม: −25 °C ถึง +40 °C
• อุณหภูมิเฉลี่ยรายวัน: ไม่เกิน 30 °C
• ระดับความสกปรก (Pollution grade): มาตรฐานระดับ II (สามารถจัดหาแบบระดับ IV สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีมลภาวะรุนแรง)
• สภาพแวดล้อม: เหมาะสำหรับใช้งานกลางแจ้ง; ไม่มีก๊าซกัดกร่อนรุนแรงหรือสารไวไฟ/ระเบิด; ทนต่อรังสี UV และความชื้น

การก่อสร้าง

การออกแบบโครงสร้าง

• โครงสร้าง: แบบเสา (post type) สำหรับติดตั้งภายนอกอาคารในสถานีไฟฟ้าย่อย
• ฉนวน: ฉนวนเรซินอีพ็อกซี่หล่อขึ้นรูปแบบปิดมิดชิดทั้งหมด พร้อมผิวด้านนอกทนต่อรังสี UV
• แกนแม่เหล็ก: แกนแม่เหล็กชนิดแผ่นเหล็กซิลิคอนซ้อนเป็นชั้น ออกแบบให้มีค่าสูญเสียขณะไม่มีโหลดต่ำ
• ระบบ: ระบบฉนวนเบื้องต้นและฉนวนรองแบบบูรณาการ พร้อมระยะ creepage ที่ยาวขึ้น เพื่อเพิ่มความต้านทานต่อสภาวะสกปรก

การหล่อขึ้นรูปด้วยเรซินอีพ็อกซี่ช่วยให้คุณสมบัติด้านฉนวนมีความเสถียร และทนต่อความชื้น การเสื่อมสภาพจากแสง UV สิ่งปนเปื้อน การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างต่อเนื่อง และการเสื่อมสภาพตามอายุการใช้งาน ทำให้สามารถใช้งานได้ในระยะยาวภายใต้สภาวะแวดล้อมภายนอกที่เลวร้าย

ขดลวดและการกำกับขั้วต่อ

• ขั้วต่อเบื้องต้น: A (สายไฟ) / X (กลาง หรือเชื่อมต่อดิน)
• ขั้วต่อรอง (ขดลวดวัดค่า 1): a1 / x1 / xa
• ขั้วต่อรอง (ขดลวดวัดค่า 2, สำหรับรุ่น JDZXF9 เท่านั้น): a2 / x2 / xa
• ขั้วต่อรอง (ขดลวดป้องกัน): ad / xd / xd

การกำกับขั้วต่อเป็นไปตามมาตรฐาน IEC 61869 และ GB 1207 ซึ่งกำหนดทิศทางโพลาไรตี้ไว้ ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ เมื่อขั้ว A มีศักย์ไฟฟ้าเป็นบวกเทียบกับขั้ว X ขั้ว a1/a2/ad จะมีศักย์ไฟฟ้าเป็นบวกพร้อมกันเทียบกับ x1/x2/xd ตามลำดับ จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าการระบุขั้วต่อถูกต้อง เพื่อรักษาประสิทธิภาพในการวัดค่าและการป้องกัน ทั้งนี้ ต้องมีการต่อลงดินอย่างน้อยหนึ่งจุดของขดลวดรองแต่ละชุด ตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัย

ข้อมูลทางเทคนิค

ส่วนนี้ให้ข้อมูลทางเทคนิคที่เน้นการคัดเลือกสำหรับหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า (Voltage Transformer: VT) แบบติดตั้งกลางแจ้ง ชนิดเรซินหล่อ (cast-resin) รุ่น JDZXF9-35 / JDZX9-35 ที่ใช้ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับระดับ 35 kV (ความถี่ 50 Hz / 60 Hz) ข้อมูลที่แสดงด้านล่างมีวัตถุประสงค์เพื่อช่วยในการคัดเลือกเบื้องต้นเกี่ยวกับอัตราส่วนแรงดัน ชุดคลาสความแม่นยำ และภาระพิกัด (rated burdens)

คำนิยาม: ชุดคลาสความแม่นยำ (Accuracy class combination) หมายถึง ชุดขดลวดวัด/ป้องกันที่มีอยู่ใน VT เดียวกัน (กรณีที่เป็น VT แบบหลายขดลวด) กำลังไฟฟ้าพิกัด (Rated output, หน่วย VA) ระบุเป็นรายขดลวดรองแต่ละชุด Um คือ แรงดันระบบสูงสุด LIPL คือ ระดับการป้องกันแรงกระแทกจากฟ้าผ่า (Lightning Impulse Protective Level) ACWV คือ แรงดันทดสอบทนไฟฟ้ากระแสสลับ (AC Withstand Voltage)

สัญลักษณ์: อัตราส่วนแรงดันแสดงเป็นค่าเฟสต่อกราวด์ (เช่น 35000/√3 = 20207 V ระหว่างเฟสกับกราวด์ สำหรับระบบ 35 kV) การตรวจรับอุปกรณ์จะอ้างอิงตามค่าที่ระบุบนแผ่นป้ายชื่อ (nameplate) และรายงานการทดสอบจากโรงงานผลิต

ข้อมูลอ้างอิง

มาตรฐานและเอกสารอ้างอิง

การปฏิบัติตามการทดสอบจากโรงงาน

• การทดสอบประจำ (Routine tests) ตามข้อกำหนด IEC/GB ที่เกี่ยวข้อง (รวมถึงการตรวจสอบขั้วไฟฟ้า/เครื่องหมาย, การตรวจสอบอัตราส่วนแรงดัน
  

  การติดตั้งและขนาด

  รูปแบบภายนอก

  

  หลักการเดินสายไฟ

  

  • ขนาดภายนอกและรายละเอียดการยึดติดระบุไว้ในแบบแปลนขนาด (dimensional drawings)
  • หม้อแปลงต้องถูกยึดติดอย่างมั่นคงโดยใช้รูยึดที่กำหนดไว้บนฐานหรือโครงสร้างกลางแจ้งที่แข็งแรง
  • การเชื่อมต่อขั้วปฐมภูมิ (primary terminal) ต้องทำผ่านขั้วสายอากาศ (overhead line terminal) หรือขั้วต่อ busbar
  • ต้องเว้นระยะห่างที่เพียงพอสำหรับฉนวนไฟฟ้า การระบายความร้อน การป้องกันฟ้าผ่า และการเข้าถึงเพื่อการบำรุงรักษา
  • วงจรทุติยภูมิ (secondary circuits) ทุกวงจรต้องกราวด์ (grounded) อย่างน้อยหนึ่งจุดต่อกลุ่มขดลวด
  • การติดตั้งต้องเป็นไปตามกฎระเบียบไฟฟ้าท้องถิ่นและข้อกำหนดของหน่วยงานสาธารณูปโภคสำหรับสถานีไฟฟ้าย่อยกลางแจ้ง
  คำเตือนด้านความปลอดภัย: วงจรทุติยภูมิต้องมีจุดกราวด์อย่างน้อยหนึ่งจุดต่อกลุ่มขดลวด เพื่อความปลอดภัยของบุคลากร ก่อนทำการบำรุงรักษา ให้ตัดวงจรปฐมภูมิและกราวด์อย่างปลอดภัย ตามกฎระเบียบความปลอดภัยทางไฟฟ้าท้องถิ่นเสมอ และตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ไม่มีไฟฟ้าก่อนเข้าใกล้

  ข้อควรระวังด้านความปลอดภัย

  • ต้องตัดวงจรปฐมภูมิก่อนทำการตรวจสอบหรือบำรุงรักษาใดๆ
  • ระหว่างการตรวจสอบหรือบำรุงรักษา ขั้วปฐมภูมิทั้งหมดต้องถูกตัดออกอย่างเห็นได้ชัดและกราวด์แล้ว
  • ต้องมีจุดกราวด์อย่างน้อยหนึ่งจุดต่อกลุ่มขดลวดทุติยภูมิ ซึ่งต้องเชื่อถือได้ ตามมาตรฐาน IEC 61869-1 และกฎระเบียบท้องถิ่น
  • การติดตั้งและการบำรุงรักษาทั้งหมดต้องเป็นไปตามกฎระเบียบความปลอดภัยทางไฟฟ้าท้องถิ่นและขั้นตอนของหน่วยงานสาธารณูปโภค
  • ปฏิบัติตามระยะห่างขั้นต่ำสำหรับโซนห้ามเข้าใกล้อุปกรณ์ที่มีไฟฟ้า ตามระดับแรงดันที่เกี่ยวข้อง

  ข้อมูลสำหรับการสั่งซื้อ

  เมื่อทำการสั่งซื้อ ต้องระบุค่ากำหนดที่ต้องการให้ชัดเจนตามข้อกำหนดของระบบไฟฟ้าท้องถิ่น มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง และข้อกำหนดทางเทคนิคของโครงการ โดยต้องระบุพารามิเตอร์ต่อไปนี้อย่างชัดเจนเพื่อใช้ในการยืนยันทางเทคนิคและการอนุมัติผลิต:

  • อัตราส่วนแรงดันไฟฟ้าตามพิกัด (ปฐมภูมิ/ทุติยภูมิ)
  • วัตถุประสงค์การใช้งานและข้อกำหนดความแม่นยำ (เช่น ระดับความแม่นยำสำหรับการวัดหรือการป้องกัน หรือทั้งสองอย่างร่วมกัน)
  • โหลดตามพิกัด (Rated burden) (หน่วยเป็น VA) สำหรับขดลวดทุติยภูมิแต่ละชุด
  • ระดับฉนวนที่ต้องการ: Um / LIPL / ACWV
  • ระดับความสกปรก (Pollution grade): ระดับมาตรฐาน II หรือระยะ creepage แบบขยายระดับ IV
  • ความถี่: 50 Hz หรือ 60 Hz
  • ข้อกำหนดพิเศษ: การแก้ไขค่าความสูงจากระดับน้ำทะเล (Altitude correction), การรับรองความทนทานต่อแผ่นดินไหว (Seismic qualification), การจัดเรียงขั้วต่อ (Terminal arrangement), ข้อกำหนดการทดสอบ

  หากมีข้อกำหนดเฉพาะจากหน่วยงานสาธารณูปโภคท้องถิ่นหรือโครงการ (เช่น เอกสารรับรองการทดสอบเฉพาะ, การจัดเรียงขั้วต่อ, ข้อจำกัดในการติดตั้ง, ภาษาของเอกสาร, ค่าประกอบการแก้ไขความสูงจากระดับน้ำทะเล หรือการรับรองความทนทานต่อแผ่นดินไหว) โปรดระบุให้ชัดเจนในขั้นตอนการสั่งซื้อ กรณีที่มีการกำหนดค่าพิเศษ จะต้องได้รับการยืนยันผ่านข้อตกลงทางเทคนิคและเอกสารข้อมูลสุดท้าย (final data sheet) ก่อนเริ่มการผลิต

  คำถามที่พบบ่อย (FAQs)

  
  Q1: จะเลือกอัตราส่วนแรงดัน (voltage ratio) สำหรับหม้อแปลงแรงดันกลางแจ้ง 35 kV ในระบบสามเฟสอย่างไร?
  

  ในระบบ 35 kV โดยทั่วไปจะใช้อัตราส่วนแรงดันเป็น 35000/√3/100/√3 (สำหรับการวัดแบบ phase-to-ground) หรือ 35000/100 (สำหรับการวัดแบบ phase-to-phase) การเลือกอัตราส่วนขึ้นอยู่กับระบบกราวด์ (grounding) และข้อกำหนดด้านมิเตอร์ริ่งตามมาตรฐานของผู้ให้บริการไฟฟ้า

  
  Q2: มีการกำหนดคุณลักษณะของขดลวดมิเตอร์ริ่งและขดลวดป้องกันอย่างไร (ตามมาตรฐาน IEC 61869 / GB 1207-2006)?
  

  ต้องระบุขดลวดรอง (secondary windings) แยกกันสำหรับมิเตอร์ริ่งและป้องกัน โดยแต่ละขดลวดต้องมีระดับความแม่นยำ (accuracy class) และโหลดพิกัด (rated burden เป็น VA) ตามมาตรฐาน IEC 61869-3 และ GB 1207-2006 รุ่น JDZXF9 มีขดลวดมิเตอร์ริ่งอิสระสองชุด เพื่อรองรับการวัดซ้ำซ้อน (redundant measurement)

  
  Q3: จะกำหนดโหลดพิกัด (rated burden เป็น VA) สำหรับวงจรรองของหม้อแปลงแรงดัน (VT) อย่างไร?
  

  โหลดพิกัด (VA) ต้องครอบคลุมโหลดรวมทั้งหมดที่เชื่อมต่อ (มิเตอร์ + รีเลย์ + SCADA + การสูญเสียในสาย) สำหรับแรงดันรอง 100/√3 V หรือ 100 V และต้องได้รับการยืนยันระหว่างการออกแบบทางวิศวกรรม โดยคำนวณการตกแรงดัน (voltage drop calculation)

  
  Q4: ความแตกต่างระหว่างการออกแบบระดับมลภาวะ (pollution design) Grade II กับ Grade IV คืออะไร?
  

  Grade II มีระยะ creepage มาตรฐาน เหมาะกับสภาพแวดล้อมกลางแจ้งทั่วไป ส่วน Grade IV (มี suffix W) มีระยะ creepage ที่ยาวกว่า สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีมลภาวะรุนแรง เช่น พื้นที่ชายฝั่ง โซนอุตสาหกรรมหนัก หรือพื้นที่ทะเลทราย ตามมาตรฐาน IEC 60507

  
  Q5: รุ่น JDZX9-35 และ JDZXF9-35 สามารถใช้แทนกันได้หรือไม่?
  

  JDZX9-35 (มีขดลวดมิเตอร์ริ่งเดียว) และ JDZXF9-35 (มีขดลวดมิเตอร์ริ่งสองชุด) ไม่สามารถใช้แทนกันได้โดยตรง JDZXF9 ถูกกำหนดไว้เฉพาะกรณีที่ต้องการวงจรมิเตอร์ริ่งอิสระ เช่น สำหรับการวัดเพื่อการเรียกเก็บเงินแบบ dual-custody, การวัดสำรอง หรือการวัดแยกต่างหาก