หม้อแปลงกระแสป้องกันลำดับศูนย์กลางแจ้ง LJ-ZW32-10(12)

ภาพรวมผลิตภัณฑ์

นิยามเชิงฟังก์ชัน

ตัวแปลงกระแสป้องกันลำดับศูนย์รุ่น LJ-ZW32-10(12) เป็นอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้าความแม่นยำ ออกแบบมาเพื่อวัดกระแสไฟฟ้าอย่างถูกต้อง ตรวจสอบกระแสเหลือ (residual current) และใช้ในระบบป้องกันรีเลย์ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับแรงดันปานกลาง (ระดับ 10 kV / 12 kV) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ตัวแปลงกระแสเหล่านี้ได้รับการออกแบบให้ผสานเข้ากับเซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศซีรีส์ ZW32 ได้อย่างลงตัว ให้สัญญาณกระแสทุติยภูมิที่แยกทางไฟฟ้า (galvanically isolated) ซึ่งเป็นสัดส่วนกับกระแสปฐมภูมิ และสามารถตรวจจับข้อผิดพลาดลำดับศูนย์ (zero-sequence fault) เพื่อใช้ในการป้องกันกระแสลัดวงจรลงดิน (ground fault protection) การแยกสายไฟ (line isolation) และการกระตุ้นสัญญาณเตือน

ค่าพิกัดหลัก

หลักการทำงาน

อุปกรณ์ทำงานตามกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ (Faraday’s law of electromagnetic induction) โดยมีแกนแม่เหล็กแบบทรงโดนัท (toroidal magnetic core) ที่มีตัวนำกระแสปฐมภูมิผ่านตรงกลางช่องว่าง และขดลวดทุติยภูมิพันรอบแกนแม่เหล็กนั้น สนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสปฐมภูมิจะเหนี่ยวนำแรงดันไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิ ทำให้ได้กระแสไฟฟ้าเอาต์พุตที่เป็นสัดส่วนและเป็นมาตรฐานผ่านโหลดที่เชื่อมต่ออยู่ การตรวจจับลำดับศูนย์ทำได้โดยการจัดเรียงขดลวดเฉพาะทางที่สามารถรับรู้กระแสเหลือ (residual current) จากกระแสลัดวงจรลงดินหรือกระแสรั่ว

ตำแหน่งการใช้งานในระบบ

• ระบบจำหน่ายแรงดันปานกลาง: อุปกรณ์สวิตช์เกียร์ติดเสาภายนอกอาคารระดับ 10–12 kV และตู้จ่ายไฟที่ใช้เซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศ ZW32
• วงจรป้องกัน: ระบบป้องกันกระแสลัดวงจรลงดินแบบลำดับศูนย์ (Zero-sequence ground fault protection) และระบบป้องกันกระแสเกิน (overcurrent protection schemes)
• ระบบวัดพลังงาน: ระบบวัดและตรวจสอบกระแสไฟฟ้า
• การเชื่อมต่อกับระบบ SCADA: ระบบควบคุมและรวบรวมข้อมูลเพื่อตรวจจับและแยกจุดขัดข้อง

ภาพรวมโครงสร้าง

โครงสร้างหล่อจากยางซิลิโคน (silicone rubber cast construction) แบบปิดสนิท ให้สมรรถนะฉนวนที่เหนือกว่า ทนต่อความชื้น มลภาวะ และแรงเชิงกลได้ดีเยี่ยม สมรรถนะไดอิเล็กตริกในสภาพเปียกนั้นสูงกว่าผลิตภัณฑ์เรซินอีพ็อกซี่ทั่วไปถึง 1.5–2.5 เท่า การออกแบบให้มีขนาดกะทัดรัดช่วยให้ติดตั้งได้อย่างมั่นคงในอุปกรณ์สวิตช์เกียร์ติดเสาภายนอกอาคาร พร้อมรักษาระยะห่างไฟฟ้า (electrical clearance) ที่เหมาะสม ทนต่อแรงกระแทก และมีคุณสมบัติต้านการลัดรอย (anti-tracking properties) เหมาะกับสภาพแวดล้อมภายนอกที่รุนแรง

รหัสรุ่น

คำอธิบายรหัสรุ่น

• LJ — ทรานส์ฟอร์เมอร์กระแสลำดับศูนย์ (Zero-sequence current transformer)
• ZW32 — ใช้งานร่วมได้กับชุดเบรกเกอร์สุญญากาศรุ่น ZW32
• 10(12) — ระดับแรงดัน: 10 kV หรือ 12 kV

เงื่อนไขการใช้งาน

หม้อแปลงกระแสไฟฟ้ารุ่น LJ-ZW32-10(12) ได้รับการออกแบบสำหรับใช้งานกลางแจ้งภายใต้สภาวะการใช้งานปกติในระบบไฟฟ้าแรงดันปานกลาง

• สภาพแวดล้อมการติดตั้ง: ติดตั้งกลางแจ้ง; เหมาะสำหรับอุปกรณ์สวิตช์เกียร์ที่ติดตั้งบนเสา
• ระดับความสูงจากระดับน้ำทะเล: ไม่เกิน 2000 เมตร (หากติดตั้งที่ระดับความสูงมากกว่านี้ ต้องระบุไว้เพื่อให้วิศวกรตรวจสอบยืนยัน)
• อุณหภูมิแวดล้อม: −25 °C ถึง +40 °C
• อุณหภูมิเฉลี่ยรายวัน: ≤ 40 °C
• ความชื้นสัมพัทธ์: สูงสุด ≤ 95%
• ระดับความสกปรก: ระดับ II ตามมาตรฐาน IEC 60815
• สภาพแวดล้อมโดยทั่วไป: ปราศจากก๊าซหรือไอที่กัดกร่อน; ปราศจากสื่อที่อาจระเบิดหรือติดไฟได้; ไม่มีการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรง แรงกระแทกเชิงกล หรือแรงกระแทกใดๆ

การก่อสร้าง

การออกแบบโครงสร้าง

• โครงสร้าง: แบบปิดทึบขนาดกะทัดรัด สำหรับอุปกรณ์สวิตช์เกียร์ติดเสาภายนอกอาคาร
• ฉนวน: ฉนวนหล่อซิลิโคนยางแบบปิดทึบทั้งหมด มีสมรรถนะยอดเยี่ยมแม้ในสภาวะเปียกชื้น
• แกนแม่เหล็ก: แกนแม่เหล็กรูปแหวนคุณภาพสูง พร้อมขดลวดที่พันอย่างแม่นยำ
• การป้องกันลำดับศูนย์: มีขดลวดลำดับศูนย์ (zero-sequence winding) ในตัว สำหรับตรวจจับความผิดพลาดของระบบกราวด์
• ระบบ: ระบบฉนวนปฐมภูมิและทุติยภูมิแบบรวมในตัว พร้อมคุณสมบัติต้านทานการลัดรอย (tracking resistance) ที่ดีขึ้น

วัสดุหล่อซิลิโคนยางให้คุณสมบัติฉนวนที่เสถียร และทนทานเป็นพิเศษต่อความชื้น สิ่งสกปรก รังสี UV แรงกระแทก และการเสื่อมสภาพตามอายุการใช้งาน ทำให้สามารถใช้งานกลางแจ้งได้อย่างยาวนานแม้ในสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย

ขดลวดและการกำกับขั้วต่อ

• ขั้วต่อปฐมภูมิ: P1 / P2
• ขั้วต่อทุติยภูมิ (แกนเฟส): S1 / S2 (ต่อเฟส)
• ขั้วต่อลำดับศูนย์: ตามที่ระบุในแต่ละการกำหนดค่า

การกำกับขั้วต่อเป็นไปตามมาตรฐานขั้ว CT (Current Transformer) โดยภายใต้สภาวะการทำงานปกติ ทิศทางกระแสอ้างอิงจะถูกกำหนดจาก P1 ไปยัง P2 ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ระบุขั้วต่ออย่างถูกต้อง เพื่อรักษาสมรรถนะในการวัดค่าและป้องกันระบบ

ข้อมูลทางเทคนิค

ส่วนนี้ให้ข้อมูลทางเทคนิคที่เน้นการคัดเลือกสำหรับตัวแปลงกระแสป้องกันลำดับศูนย์ (zero-sequence protection current transformer) รุ่น LJ-ZW32-10(12) แบบกลางแจ้ง โครงสร้างหล่อจากยางซิลิโคน ใช้งานในระบบไฟฟ้ากระแสสลับระดับ 10 kV / 12 kV (ความถี่ 50 Hz) ข้อมูลที่แสดงด้านล่างมีวัตถุประสงค์เพื่อช่วยในการคัดเลือกเบื้องต้นเกี่ยวกับอัตราส่วนกระแส, ระดับความแม่นยำ, โหลดพิกัด (rated burden) และการกำหนดค่าลำดับศูนย์

คำนิยาม: กระแสปฐมภูมิพิกัด (Rated primary current) หมายถึงกระแสทำงานตามปกติ กำลังขาออกพิกัด (Rated output (VA)) ระบุต่อแกนรองแต่ละแกน การกำหนดค่าลำดับศูนย์ (Zero-sequence configuration) ใช้ตรวจจับกระแสเหลือ (residual current) เพื่อป้องกันขัดข้องลงดิน ระดับความแม่นยำ 5P10 บ่งชี้ว่าเป็นระดับความแม่นยำสำหรับการป้องกัน โดยมีค่าตัวประกอบจำกัดความแม่นยำ (accuracy limit factor) เท่ากับ 10

ตารางข้อมูลอ้างอิง

มาตรฐานและเอกสารอ้างอิง

การตรวจสอบตามมาตรฐานโรงงาน

• การทดสอบประจำ (Routine tests) ตามข้อกำหนด GB ที่เกี่ยวข้อง (รวมถึงการตรวจสอบโพลาไรตี้/การมาร์ก, อัตราส่วนกระแส ve
  

  การติดตั้งและขนาด

  ภาพรวม

  

  • ขนาดภายนอกและรายละเอียดการติดตั้งระบุไว้ในแบบร่างขนาด (dimensional drawings)
  • หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าต้องถูกยึดติดอย่างมั่นคงกับโครงสวิตช์เกียร์ที่ติดตั้งบนเสา โดยใช้รูยึดที่กำหนดไว้
  • การเชื่อมต่อสายปฐมภูมิ (primary conductor) ทำผ่านบัสบาร์ (busbar) ผ่านช่องเปิด (window aperture)
  • ต้องเว้นระยะห่างที่เพียงพอสำหรับฉนวนไฟฟ้า การระบายความร้อน และการเข้าถึงเพื่อการบำรุงรักษา
  • การติดตั้งต้องเป็นไปตามคำแนะนำของผู้ผลิตและมาตรฐานความปลอดภัยทางไฟฟ้าท้องถิ่น
  ข้อควรระวังด้านความปลอดภัย: วงจรทุติยภูมิ (secondary circuits) ห้ามปล่อยให้เปิดวงจรขณะที่อุปกรณ์มีไฟฟ้าไหลผ่านเด็ดขาด ก่อนทำการบำรุงรักษา ต้องลัดวงจรและกราวด์วงจรทุติยภูมิอย่างมั่นคง ตามข้อบังคับด้านความปลอดภัยทางไฟฟ้าท้องถิ่น ห้ามเปิดวงจรทุติยภูมิขณะที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดปฐมภูมิ เนื่องจากอาจเกิดแรงดันสูงอันตรายที่ขั้วทุติยภูมิได้

  ข้อควรระวังด้านความปลอดภัย

  • ห้ามปล่อยให้วงจรทุติยภูมิเปิดวงจรขณะที่หม้อแปลงกระแสไฟฟ้ามีไฟฟ้าไหลผ่าน เนื่องจากอาจเกิดแรงดันสูงอันตรายที่ขั้วทุติยภูมิ
  • ระหว่างการตรวจสอบหรือบำรุงรักษา ต้องลัดวงจรทุติยภูมิก่อนถอดอุปกรณ์วัดใดๆ ออก
  • จุดใดจุดหนึ่งของวงจรทุติยภูมิควรกราวด์อย่างมั่นคง ตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง
  • งานติดตั้งและบำรุงรักษาทั้งหมดต้องเป็นไปตามข้อบังคับด้านความปลอดภัยทางไฟฟ้าท้องถิ่น

  ข้อมูลการสั่งซื้อ

  เมื่อทำการสั่งซื้อ ต้องระบุค่ากำหนดที่ต้องการให้ชัดเจนตามข้อกำหนดของระบบไฟฟ้าท้องถิ่น มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง และข้อกำหนดทางเทคนิคของโครงการ โดยต้องระบุพารามิเตอร์ต่อไปนี้อย่างชัดเจนเพื่อใช้ในการยืนยันทางเทคนิคและการอนุมัติผลิต:

  • กระแสปฐมภูมิพิกัด / อัตราส่วนแปลงกระแส
  • กระแสอนุภาคพิกัด (5 A หรือ 1 A)
  • ระดับความแม่นยำ (โดยทั่วไปคือ 5P10 สำหรับการใช้งานด้านการป้องกัน)
  • โหลดพิกัด (Rated burden) (หน่วยเป็น VA) สำหรับขดลวดรอง
  • ค่ากำหนดลำดับศูนย์ (Zero-sequence configuration) (20 A หรือ 50 A)
  • แรงดันระบบ (10 kV หรือ 12 kV)

  วิธีการเลือก:

  1. กำหนดกระแสปฐมภูมิพิกัดจากค่ากระแสของสายป้อน (feeder) หรือโหลด และช่วงการทำงานที่คาดไว้

  2. เลือกระดับความแม่นยำสำหรับการป้องกัน (โดยทั่วไปใช้ 5P10 สำหรับการป้องกันลำดับศูนย์)

  3. ยืนยันค่าโหลดพิกัด (VA) จากอุปกรณ์รีเลย์ป้องกันที่เชื่อมต่อและค่าสูญเสียในสายเดินสาย

  4. ระบุค่ากำหนดลำดับศูนย์ (20 A หรือ 50 A) ตามความต้องการในการตรวจจับกระแสลัดวงจรลงดิน

  5. ระบุระดับแรงดันระบบ (10 kV หรือ 12 kV)

  หากมีข้อกำหนดเฉพาะจากหน่วยงานสาธารณูปโภคท้องถิ่นหรือโครงการ (เช่น ระดับฉนวนที่สูงกว่าปกติ การจัดเรียงขั้วต่อพิเศษ ข้อจำกัดด้านการติดตั้ง ภาษาเอกสาร หรือใบรับรองที่ต้องการ) ต้องระบุให้ชัดเจนในขั้นตอนการสั่งซื้อ การกำหนดค่าพิเศษจะต้องได้รับการยืนยันผ่านข้อตกลงทางเทคนิคและเอกสารข้อมูลสุดท้าย (final data sheet) ก่อนเริ่มการผลิต

  คำถามที่พบบ่อย (FAQs)

  
  Q1: ตัวแปลงกระแสไฟฟ้ารุ่น LJ-ZW32-10(12) ใช้งานหลักในด้านใด?
  

  LJ-ZW32-10(12) ถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในการวัดกระแสไฟฟ้า การวัดพลังงานไฟฟ้า และการป้องกันด้วยรีเลย์ในระบบไฟฟ้าแรงสูง 10 kV / 12 kV โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับการตรวจจับข้อผิดพลาดของระบบกราวด์แบบ zero-sequence ในอุปกรณ์สวิตช์เกียร์ภายนอกที่ติดตั้งบนเสา ซึ่งใช้ร่วมกับเซอร์กิตเบรกเกอร์ชนิดสุญญากาศรุ่น ZW32

  
  Q2: ฟังก์ชันการป้องกันแบบ zero-sequence ทำงานอย่างไร?
  

  ฟังก์ชันการป้องกันแบบ zero-sequence ตรวจจับข้อผิดพลาดกราวด์หรือกระแสไฟฟ้ารั่ว โดยการตรวจวัดสัญญาณกระแสไฟฟ้าเหลือค้าง (residual current) เมื่อเกิดข้อผิดพลาดกราวด์ กระแสไฟฟ้าแบบ zero-sequence จะกระตุ้นให้ระบบป้องกันทำงาน เช่น ตัดวงจรหรือส่งสัญญาณเตือน เพื่อเพิ่มความปลอดภัยของระบบ

  
  Q3: มีตัวเลือกปรับแต่งผลิตภัณฑ์นี้อย่างไรบ้าง?
  

  สามารถปรับแต่งได้หลายรูปแบบ เช่น อัตราส่วนกระแสไฟฟ้าพิเศษ กระแสเอาต์พุตทุติยภูมิ (5 A / 1 A) ระดับความแม่นยำ (accuracy class) กำลังเอาต์พุตที่แตกต่างกัน และระดับฉนวนไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น เพื่อให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมในการใช้งานและความต้องการเฉพาะของโครงการต่างๆ

  
  Q4: ตัวแปลงกระแสนี้สามารถใช้งานได้ในสภาพแวดล้อมที่มีมลภาวะหรือความชื้นสูงหรือไม่?
  

  ได้ครับ ฉนวนซิลิโคนยางมีคุณสมบัติทนทานต่อมลภาวะและความชื้นเป็นพิเศษ โดยมีสมรรถนะทางไฟฟ้าในสภาวะเปียกน้ำดีกว่าผลิตภัณฑ์เรซินอีพ็อกซี่ทั่วไปถึง 1.5–2.5 เท่า และได้รับการจัดอันดับให้ใช้งานได้ในสภาพแวดล้อมมลภาวะระดับ II ตามมาตรฐาน IEC 60815

  
  Q5: พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักของผลิตภัณฑ์นี้มีอะไรบ้าง?
  

  LJ-ZW32-10(12) รองรับกระแสปฐมภูมิ (rated primary current) ตั้งแต่ 100 A ถึง 1200 A ระดับความแม่นยำ 5P10 กำลังเอาต์พุตที่กำหนด (rated output) ตั้งแต่ 2.5 VA ถึง 25 VA และระดับฉนวนไฟฟ้าที่กำหนด (rated insulation level) 10(