JLSZW3-10KV หม้อแปลงรวมเรซินอีพอกซีสามเฟสกลางแจ้ง

ภาพรวมผลิตภัณฑ์

นิยามเชิงหน้าที่

หม้อแปลงวัดค่าแบบรวม (combined instrument transformers) ชนิดแห้งสำหรับติดตั้งกลางแจ้ง รุ่น JLSZW3-6 และ JLSZW3-10 เป็นอุปกรณ์วัดค่าแม่เหล็กไฟฟ้าแบบบูรณาการ ซึ่งผสานการทำงานของหม้อแปลงแรงดัน (VT) และหม้อแปลงกระแส (CT) ไว้ภายในโครงสร้างเดียวกันที่ปิดผนึกอย่างสมบูรณ์ หม้อแปลงเหล่านี้ให้การวัดค่าแรงดันและกระแสพร้อมกันสำหรับระบบไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟส ความถี่ 50 Hz โดยมีระดับแรงดันระบบอยู่ที่ 6 kV และ 10 kV ตามลำดับ การออกแบบแบบรวมนี้ให้สัญญาณรองที่แยกทางไฟฟ้า (galvanically isolated) เพื่อใช้ในงานวัดพลังงาน (energy metering) งานรีเลย์ป้องกัน (protection relaying) และงานควบคุมตรวจสอบ (supervisory control) ในระบบจำหน่ายไฟฟ้าทั้งในเขตเมือง/ชนบท สถานีไฟฟ้าย่อยกลางแจ้ง และระบบจำหน่ายไฟฟ้าภาคอุตสาหกรรม

ข้อมูลจำเพาะหลัก

ภาพผลิตภัณฑ์

หลักการทำงาน

หม้อแปลงแบบรวมนี้ผสานการทำงานของการวัดแรงดันและกระแสแยกจากกัน โดยอาศัยหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ส่วนหม้อแปลงแรงดัน (VT) ใช้แกนเหล็กแบบม้วน (wound-core) โดยขดลวดปฐมภูมิต่อกับระบบไฟฟ้า และขดลวดทุติยภูมิให้แรงดันเอาต์พุตมาตรฐานที่ 100 V ส่วนหม้อแปลงกระแส (CT) ใช้แกนเหล็กแบบวงแหวน (toroidal core) โดยมีตัวนำกระแสปฐมภูมิผ่านช่องตรงกลาง และขดลวดทุติยภูมิให้กระแสเอาต์พุต 5 A ซึ่งเป็นสัดส่วนกับกระแสปฐมภูมิ ส่วน VT และ CT ทั้งสองทำงานพร้อมกันเพื่อจ่ายสัญญาณแรงดันและกระแสครบสามเฟส สำหรับอุปกรณ์วัดค่า รีเลย์ป้องกัน และระบบตรวจสอบ

ตำแหน่งการใช้งานในระบบ

• ระบบจำหน่ายไฟฟ้ากลางแจ้ง: สายอากาศ 6–10 kV และอุปกรณ์สวิตช์เกียร์ติดเสา
• สถานีวัดพลังงาน: การวัดและเรียกเก็บค่าไฟฟ้าสามเฟสระดับรายได้ (revenue-grade)
• ระบบป้องกัน: ระบบป้องกันกระแสเกิน แรงดันเกิน และการป้องกันเชิงทิศทาง
• การตรวจสอบสถานีย่อย: หน่วยปลายทางระยะไกล (RTU) และการเก็บข้อมูลระบบ SCADA
• ระบบไฟฟ้าภาคอุตสาหกรรม: ตู้แจกจ่ายไฟโรงงาน และสถานีหม้อแปลงกลางแจ้ง

ภาพรวมโครงสร้าง

หม้อแปลงแบบรวมนี้มีโครงสร้างเปลือกโลหะปิดสนิท ภายในประกอบด้วยส่วนประกอบ VT และ CT ที่หล่อขึ้นรูปด้วยเรซินอีพ็อกซี่ ส่วนหม้อแปลงแรงดันใช้แกนเหล็กแบบเปิด (exposed iron cores) ทำจากเหล็กซิลิคอนเกรนโอเรียนต์คุณภาพสูงชนิดรีดเย็น (cold-rolled grain-oriented silicon steel) โดยขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิพันอยู่บนขาแกนเหล็ก ส่วนหม้อแปลงกระแสรวมใช้แกนเหล็กแบบปิด (closed iron cores) ที่ผลิตจากเหล็กซิลิคอนคุณภาพสูง เพื่อรับประกันความแม่นยำและความเสถียรในการวัดค่า ภายในประกอบด้วยหม้อแปลงแรงดันสามชุด และ

รหัสรุ่น (Model Designation)

คำอธิบายรหัส

• J — เครื่องแปลงแรงดัน (Voltage Transformer – VT/PT)
• L — เครื่องแปลงกระแส (Current Transformer – CT)
• S — ระบบสามเฟส (Three-phase configuration)
• Z — โครงสร้างฉาบเรซิน (Cast-resin) หรือฉนวนอีพ็อกซี่ (Epoxy insulation)
• W — ใช้สำหรับติดตั้งกลางแจ้ง (Outdoor installation type)
• 3 — รหัสชุดออกแบบ (Design series code)
• 6 / 10 — ระดับแรงดัน (kV)

คำอธิบาย

รุ่น JLSZW3-6 และ JLSZW3-10 ระบุระดับแรงดันระบบ (6 kV หรือ 10 kV) โดยหม้อแปลงรวมนี้ประกอบด้วยเครื่องแปลงแรงดันแบบเฟสเดียวจำนวน 3 ชุด และเครื่องแปลงกระแสแบบเฟสเดียวจำนวน 3 ชุด ซึ่งเชื่อมต่อในรูปแบบสามเฟสสี่สาย (Y/Yo) อัตราส่วนแรงดัน อัตราส่วนกระแส ชั้นความแม่นยำ (accuracy classes) และโหลดกำหนด (rated burdens) จะถูกระบุตามข้อกำหนดโครงการ และยืนยันได้จากแผ่นป้ายชื่อ (nameplate) ของอุปกรณ์

เงื่อนไขการใช้งาน

หม้อแปลงรวมชุด JLSZW3 ถูกออกแบบมาเพื่อใช้งานกลางแจ้งภายใต้สภาวะการใช้งานปกติในระบบจำหน่ายแรงดันปานกลาง

• สภาพแวดล้อมการติดตั้ง: ติดตั้งกลางแจ้งได้ทั้งในบริเวณที่มีหลังคาคลุมและบริเวณที่ไม่มีหลังคาคลุม
• ระดับความสูง: ไม่เกิน 1000 เมตรจากระดับน้ำทะเล (กรณีใช้งานที่ระดับความสูงมากกว่านี้ ต้องได้รับการยืนยันจากวิศวกร)
• อุณหภูมิแวดล้อม: −25 °C ถึง +40 °C
• ความชื้นสัมพัทธ์: ค่าเฉลี่ยรายวัน ≤ 95%, ค่าเฉลี่ยรายเดือน ≤ 90% (อ้างอิงที่อุณหภูมิ +20 °C)
• สภาพแวดล้อม: ปราศจากหมอกเกลือ สารปนเปื้อนจากอุตสาหกรรม หรือบรรยากาศที่อาจระเบิดได้; ไม่มีการสั่นสะเทือนหรือแรงกระแทกเชิงกลผิดปกติ
• การป้องกันฟ้าผ่า: ต้องติดตั้ง arrestor ชนิด zinc oxide ไว้ภายในระยะ 1 เมตรจากจุดติดตั้ง

การก่อสร้าง

การออกแบบโครงสร้าง

ส่วนหม้อแปลงแรงดัน (Voltage Transformer Section):

• ชนิดแกนแม่เหล็ก: แกนแบบม้วน (Wound core) พร้อมโครงสร้างแบบเปิดเผย
• วัสดุแกนแม่เหล็ก: เหล็กซิลิคอนคุณภาพสูงชนิดรีดเย็นที่มีผลึกจัดเรียงตามแนว (cold-rolled grain-oriented silicon steel sheets)
• ฉนวน: โครงสร้างแบบหล่อเรซินอีพ็อกซี่ (Epoxy resin cast construction)
• ขดลวด: ขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิพันอยู่บนขาแกนแม่เหล็ก (core limbs)

ส่วนหม้อแปลงกระแส (Current Transformer Section):

• ชนิดแกนแม่เหล็ก: แกนเหล็กแบบวงแหวนปิด (Closed ring-type iron core)
• วัสดุแกนแม่เหล็ก: แผ่นเหล็กซิลิคอนคุณภาพพรีเมียมแบบชั้นบาง (silicon steel laminations)
• ฉนวน: การหล่อเรซินอีพ็อกซี่แบบโมโนลิธิก (Epoxy resin monolithic casting)
• การจัดวาง: ขดลวดปฐมภูมิแบบผ่านศูนย์กลาง (Pass-through primary) พร้อมขดลวดทุติยภูมิพันอยู่บนแกนรูปโดนัท (toroidal core)

ชุดตัวเรือน (Enclosure Assembly):

• ตัวเรือน: ตู้โลหะปิดสนิท พร้อมการป้องกันจากสิ่งแวดล้อม
• ส่วนประกอบ: ชุดหม้อแปลงแรงดัน (VT) 3 ชุด + ชุดหม้อแปลงกระแส (CT) 3 ชุด ในชุดประกอบรวมเดียวกัน
• ขั้วต่อ: บล็อกขั้วต่อปฐมภูมิและทุติยภูมิสามารถเข้าถึงได้ผ่านประตูช่องเก็บอุปกรณ์
• ระดับการป้องกัน: โครงสร้างทนต่อสภาพอากาศสำหรับใช้งานกลางแจ้ง

การหล่อเรซินอีพ็อกซี่ให้คุณสมบัติฉนวนที่เสถียร ทนต่อความชื้น ทนต่อสิ่งสกปรก และทนต่อการเสื่อมสภาพจากอายุการใช้งาน เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมกลางแจ้ง ตัวเรือนโลหะปิดสนิทช่วยปกป้องส่วนประกอบภายในจากการสัมผัสกับสิ่งแวดล้อม ขณะเดียวกันก็คงระยะห่างทางไฟฟ้า (electrical clearances) และระยะ creepage ให้เหมาะสม

การจัดวางและเครื่องหมายขั้วต่อ

ขั้วต่อหม้อแปลงแรงดัน:

• ขั้วต่อปฐมภูมิ (ต่อเฟส): A / B / C / N (นิวทรัล)
• ขั้วต่อทุติยภูมิ (ต่อเฟส): a / b / c / n (นิวทรัล)
• การต่อ: แบบ Y/Yo ระบบสามเฟสสี่สาย

ขั้วต่อหม้อแปลงกระแส:

• ขั้วต่อปฐมภูมิ (ต่อเฟส): P1 / P2
• ขั้วต่อทุติยภูมิ (เฟส A): 1K1 / 1L1
• ขั้วต่อทุติยภูมิ (เฟส B): 1K2 / 1L2
• ขั้วต่อทุติยภูมิ (เฟส C): 1K3 / 1L3

เครื่องหมายขั้วต่อเป็นไปตามมาตรฐานขั้วโพลาไรตี้ตามมาตรฐาน GB 20840 ซีรีส์ การระบุขั้วต่ออย่างถูกต้องมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความแม่นยำของการวัดพลังงานและการทำงานที่ถูกต้องของรีเลย์ป้องกัน แผนผังการเดินสายและตารางกำหนดขั้วต่อจะจัดส่งมาพร้อมกับแต่ละหน่วย

ข้อมูลทางเทคนิค

ข้อมูลจำเพาะของหม้อแปลงแรงดัน (Voltage Transformer)

หมายเหตุหม้อแปลงแรงดัน:

• ระดับความแม่นยำ 0.2 สำหรับการวัดค่าที่ต้องการความแม่นยำสูง; 0.5 สำหรับการวัดค่าทั่วไป
• กำลังไฟฟ้ากำหนด (burden) มีให้เลือก 15 VA หรือ 30 VA ต่อขดลวดรองแต่ละชุด
• กำลังไฟฟ้าสูงสุดที่รองรับได้: 300 VA แบบต่อเนื่อง
• รูปแบบระดับฉนวน: Um/ACSD/LI (แรงดันระบบ / แรงดันความถี่กำลังไฟฟ้าระยะสั้น / แรงดันกระชากจากฟ้าผ่า)
• แรงดันขดลวดรอง: 100 V ระหว่างเฟสกับกลาง (57.7 V ระหว่างเฟสกับกลางในระบบต่อแบบ Y)

ข้อมูลจำเพาะของหม้อแปลงกระแส (Current Transformer)

หมายเหตุหม้อแปลงกระแส:

• ระดับความแม่นยำ 0.2S สำหรับมิเตอร์พลังงานอิเล็กทรอนิกส์ (ช่วงวัดกว้าง); 0.2 สำหรับการวัดค่ามาตรฐาน
• กระแสปฐมภูมิกำหนด (I₁n) เลือกได้ตั้งแต่ 5 A ถึง 200 A เป็นขั้นตามมาตรฐาน
• กระแสทุติยภูมิกำหนด: 5 A (สามารถสั่งทำพิเศษเป็น 1 A ได้)
• กระแสความร้อนช่วงเวลาสั้น (Ith): 100 เท่าของกระแสปฐมภูมิกำหนด เป็นเวลา 1 วินาที
• กระแสทนแรงกระแทก (Idyn): 2.5 เท่าของ Ith (ค่าสูงสุด)
• ค่าแฟกเตอร์กำลังของ burden: cosφ = 0.8 (เหนี่ยวนำ) เว้นแต่จะระบุเป็นอย่างอื่น

ความแม่นยำและ Burden

สมรรถนะความแม่นยำของหม้อแปลงแรงดัน:

หม้อแปลงแรงดันเป็นไปตามข้อกำหนดระดับความแม่นยำ 0.2 หรือ 0.5 ตามมาตรฐาน GB 20840.3-2013 เมื่อใช้งานที่ burden กำหนด ในช่วงแรงดัน 25% ถึง 100% ของแรงดันกำหนด โดยค่าคลาดเคลื่อนของอัตราส่วน (ratio error) และการเบี่ยงเบนของเฟส (phase displacement) จะอยู่ภายในขอบเขตที่กำหนดตลอดช่วงการทำงาน

สมรรถนะความแม่นยำของหม้อแปลงกระแส:

หม้อแปลงกระแสเป็นไปตามข้อกำหนดระดับความแม่นยำ 0.2S หรือ 0.2 ตามมาตรฐาน GB 20840.2-2014 โดยระดับ 0.2S มีช่วงความแม่นยำกว้างตั้งแต่ 1% ถึง 120% ของกระแสปฐมภูมิกำหนด เหมาะสำหรับมิเตอร์พลังงานอิเล็กทรอนิกส์ และรักษาความแม่นยำตามข้อกำหนดไว้ที่ burden และความถี่กำหนด

การเลือก Burden:

Burden กำหนดของหม้อแปลงแรงดัน (15 VA หรือ 30 VA) ต้องรองรับโหลดรวมทั้งหมด ซึ่งรวมถึงมิเตอร์, รีเลย์ และความต้านทานของสายไฟ ส่วน burden กำหนดของหม้อแปลงกระแส (10 VA) ต้องครอบคลุมอิมพีแดนซ์ของวงจรทุติยภูมิที่กระแสกำหนด (5 A) ควรตรวจสอบ burden จริงในขั้นตอนออกแบบระบบ เพื่อให้มั่นใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความแม่นยำ

การปฏิบัติตามมาตรฐาน

มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง

• GB 20840.4-2015: เครื่องแปลงสัญญาณวัด – ส่วนที่ 4: ข้อกำหนดเพิ่มเติมสำหรับเครื่องแปลงสัญญาณแบบรวม (combined transformers)
• GB 20840.2-2014: เครื่องแปลงสัญญาณวัด – ส่วนที่ 2: ข้อกำหนดเพิ่มเติมสำหรับเครื่องแปลงกระแส (current transformers)
• GB 20840.1-2010: เครื่องแปลงสัญญาณวัด – ส่วนที่ 1: ข้อกำหนดทั่วไป
• GB 20840.3-2013: เครื่องแปลงสัญญาณวัด – ส่วนที่ 3: ข้อกำหนดเพิ่มเติมสำหรับเครื่องแปลงแรงดันแบบเหนี่ยวนำ (inductive voltage transformers)
• IEC 61869 series: เครื่องแปลงสัญญาณวัด (มาตรฐานอ้างอิง)

การทดสอบและการตรวจรับ

หน่วยเครื่องแปลงสัญญาณแบบรวมแต่ละชุดจะผ่านการทดสอบในโรงงานตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง ดังนี้:

• การทดสอบประจำ (Routine tests): อัตราส่วนแรงดัน, อัตราส่วนกระแส, ความเป็นขั้ว (polarity), ความแม่นยำ, ภาระ (burden), ความต้านทานฉนวน, การทนแรงดันไดอิเล็กตริก
• การทดสอบฉนวน: การทดสอบทนแรงดันความถี่ระบบไฟฟ้า (power-frequency voltage withstand test) บนวงจรปฐมภูมิและทุติยภูมิ
• การทดสอบแรงกระแทกจากฟ้าผ่า (Lightning impulse test): การทดสอบแรงดันกระแทกคลื่นเต็ม (full-wave impulse voltage test) ตามระดับฉนวนที่กำหนด
• การทดสอบความสามารถในการทนกระแสลัดวงจร (Short-circuit withstand test): การตรวจสอบค่า Ith และ Idyn (ทดสอบแบบ type test หรือคำนวณ)
• การตรวจสอบภายนอกและขนาด: ข้อมูลบนป้ายชื่อ (nameplate data), การระบุขั้วต่อสาย (terminal marking), การตรวจสอบคุณภาพงานผลิต
• การทดสอบพิเศษ (Special tests): การวัดการปล่อยประจุบางส่วน (partial discharge measurement), การทดสอบการเพิ่มอุณหภูมิ (temperature rise test) (เมื่อมีการระบุไว้)

การติดตั้งและขนาด

แนวทางการติดตั้ง

• หม้อแปลงรวม (Combined transformer) ต้องติดตั้งบนฐานรากที่มั่นคง หรือบนโครงยึดแบบเสา (pole-mounted bracket) โดยใช้จุดยึดเชิงกลที่แน่นหนา
• ตำแหน่งการติดตั้งต้องให้ระยะห่างเพียงพอเพื่อความปลอดภัยทางไฟฟ้า การระบายความร้อน และการเข้าถึงเพื่อบำรุงรักษา
• การเชื่อมต่อวงจรปฐมภูมิ (Primary connections) ต้องทำผ่านบัสบาร์ (busbar) หรือขั้วสายเคเบิล ตามที่ระบุในแบบโครงการ
• วงจรทุติยภูมิ (Secondary circuits) ต้องเดินสายผ่านปลอกสาย (cable glands) พร้อมการปิดผนึกและจัดการแรงดึงสาย (strain relief) อย่างเหมาะสม
• ต้องติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันแรงดันเกิน (Surge arrester) ภายในระยะ 1 เมตร จากขั้วปฐมภูมิ ตามข้อกำหนดมาตรฐาน GB
• ต้องมีการต่อลงดิน (Grounding connection) ที่ขั้วที่กำหนดไว้ ตามกฎระเบียบไฟฟ้าท้องถิ่น

ขนาดภายนอก

หม้อแปลงรวม JLSZW3-6kV / 10kV

หมายเหตุ: แบบร่างแสดงขนาดเป็นเพียงการจัดวางโดยทั่วไปเท่านั้น ขนาดจริงจะยืนยันจากแบบที่ได้รับอนุมัติก่อนการผลิต รูปแบบรูยึด (mounting hole patterns) และตำแหน่งขั้วอาจแตกต่างกันไปตามข้อกำหนดเฉพาะ

ข้อควรระวังด้านความปลอดภัย

• ห้ามลัดวงจรวงจรทุติยภูมิของ VT ขณะทำงาน; แนะนำให้ติดตั้งเบรกเกอร์ขนาดเล็ก (miniature circuit breaker) หรือฟิวส์เพื่อป้องกัน
• ห้ามปล่อยวงจรทุติยภูมิของ CT ให้เปิดวงจรขณะที่มีกระแสไหลผ่านวงจรปฐมภูมิ; จะเกิดแรงดันสูงอันตรายที่ขั้วทุติยภูมิ
• ก่อนตรวจสอบหรือบำรุงรักษา ต้องลัดวงจรทุติยภูมิของ CT ก่อนถอดอุปกรณ์วัดหรือสายไฟใดๆ
• ต้องต่อลงดินอย่างน้อยหนึ่งจุดของสายกลาง (neutral) ของ VT และอย่างน้อยหนึ่งจุดของวงจรทุติยภูมิของ CT อย่างมั่นคงเชื่อถือได้ ตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง
• การติดตั้งและการบำรุงรักษาทั้งหมดต้องเป็นไปตามกฎระเบียบความปลอดภัยทางไฟฟ้าของประเทศและท้องถิ่น
• ต้องตัดไฟวงจรปฐมภูมิ และตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีแรงดันไฟฟ้าก่อนเปิดเข้าไปยังช่องขั้วต่อ

ข้อมูลการสั่งซื้อ

เมื่อทำการสั่งซื้อ ต้องระบุค่ากำหนดที่ต้องการให้ชัดเจนตามข้อกำหนดของหน่วยงานสาธารณูปโภคในพื้นที่ มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง และข้อกำหนดทางเทคนิคของโครงการ โดยต้องระบุพารามิเตอร์ต่อไปนี้อย่างชัดเจนเพื่อใช้ในการยืนยันทางเทคนิคและการอนุมัติผลิต:

ข้อกำหนดหม้อแปลงแรงดัน (Voltage Transformer):

• แรงดันปฐมภูมิที่กำหนด / อัตราส่วนแรงดัน: 3000/100 V, 6000/100 V หรือ 10000/100 V
• ระดับความแม่นยำ (Accuracy class): 0.2 หรือ 0.5
• โหลดที่กำหนด (Rated burden): 15 VA หรือ 30 VA ต่อขดลวดทุติยภูมิแต่ละชุด
• ระดับฉนวน (Insulation level): ตามระดับแรงดันระบบและข้อกำหนดของโครงการ

ข้อกำหนดหม้อแปลงกระแส (Current Transformer):

• กระแสปฐมภูมิที่กำหนด / อัตราส่วนการแปลงกระแส: 5/5 A ถึง 200/5 A ตามค่ามาตรฐานที่กำหนด
• ระดับความแม่นยำ (Accuracy class): 0.2S หรือ 0.2
• โหลดที่กำหนด (Rated burden): 10 VA ต่อขดลวดทุติยภูมิแต่ละชุด
• ความสามารถทนกระแสลัดวงจร: Ith (1 วินาที) และ Idyn (ค่าสูงสุด) ตามระดับกระแสลัดวงจรของระบบ

ระบบและรูปแบบการติดตั้ง:

• ระดับแรงดันระบบ: 6 kV หรือ 10 kV
• ความถี่ที่กำหนด: 50 Hz (โปรดระบุหากต้องการ 60 Hz)
• รูปแบบการเชื่อมต่อ: สามเฟส สี่สาย Y/Yo (มาตรฐาน)
• รูปแบบการติดตั้ง: ติดตั้งบนเสาภายนอกอาคาร หรือติดตั้งบนฐานราก

หากมีข้อกำหนดพิเศษ (เช่น อัตราส่วนที่ไม่เป็นมาตรฐาน แกนความแม่นยำเพิ่มเติม การจัดเรียงขั้วไฟฟ้าพิเศษ รูปแบบการติดตั้งเฉพาะ ภาษาเอกสาร เอกสารรับรอง หรือการทดสอบจากโรงงานที่มากกว่าการทดสอบปกติ) โปรดระบุให้ชัดเจนในขั้นตอนการสั่งซื้อ เพื่อให้ฝ่ายเทคนิคตรวจสอบและยืนยัน สำหรับการกำหนดค่าที่ไม่ได้มาตรฐาน จะต้องได้รับการอนุมัติจากวิศวกรและมี_datasheet_ฉบับสมบูรณ์ก่อนเริ่มการผลิต

คำถามที่พบบ่อย (FAQs)