หม้อแปลงกระแสแบบจุ่มน้ำมัน LJW1-35, LJWD1-35KV

ภาพรวมผลิตภัณฑ์

นิยามเชิงหน้าที่

ชุด LJW1-35 และ LJWD1-35 เป็นตัวแปลงกระแสไฟฟ้า (Current Transformer) แบบจุ่มน้ำมัน แรงดัน 35 kV ซึ่งเป็นอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้าความแม่นยำสูง ออกแบบมาเพื่อการวัดกระแสไฟฟ้า การวัดพลังงานไฟฟ้า และการป้องกันด้วยรีเลย์ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับ 35 kV โดยใช้หลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า พร้อมระบบฉนวนกระดาษ-น้ำมัน (oil-paper insulation) เพื่อให้สัญญาณกระแสไฟฟ้าที่ขดลวดรอง (secondary current) มีค่าเป็นสัดส่วนกับกระแสไฟฟ้าที่ขดลวดปฐมภูมิ (primary current) อย่างแม่นยำ พร้อมแยกทางไฟฟ้า (galvanically isolated) เหมาะสำหรับติดตั้งทั้งภายในอาคารและกลางแจ้ง

สรุปค่าพิกัดหลัก

ภาพผลิตภัณฑ์

หลักการทำงาน

อุปกรณ์ทำงานตามกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ โดยมีแกนแม่เหล็กแบบวงแหวน (toroidal magnetic core) ที่มีตัวนำกระแสปฐมภูมิผ่านเข้าไปในช่องกลาง และขดลวดรองพันรอบแกนแม่เหล็ก ระบบฉนวนกระดาษ-น้ำมันให้คุณสมบัติด้านความแข็งแรงของไดอิเล็กตริกและความเสถียรทางความร้อนที่ยอดเยี่ยม สนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสปฐมภูมิจะเหนี่ยวนำแรงดันไฟฟ้าในขดลวดรอง ทำให้ได้กระแสไฟฟ้าขาออกมาตรฐาน 5 A ผ่านโหลด (burden) ที่เชื่อมต่ออยู่

ตำแหน่งการใช้งานในระบบ

• ระบบจำหน่ายแรงดันปานกลาง: ชุดสวิตช์เกียร์ 35 kV และสถานีกระจายไฟฟ้า
• ระบบวัดพลังงานไฟฟ้า: ระบบวัดพลังงานไฟฟ้าระดับรายได้ (revenue-grade)
• วงจรป้องกัน: ระบบป้องกันกระแสเกิน (overcurrent), ป้องกันแบบดิฟเฟอเรนเชียล (differential) และป้องกันแบบระยะทาง (distance protection)
• ระบบ SCADA: ระบบควบคุมและรวบรวมข้อมูลแบบรวมศูนย์ (Supervisory Control and Data Acquisition)

ภาพรวมโครงสร้าง

โครงสร้างแบบถังเหล็กจุ่มน้ำมัน พร้อมระบบฉนวนกระดาษ-น้ำมัน ช่วยให้มีความแข็งแรงของไดอิเล็กตริกที่ดีเยี่ยม การกระจายความร้อนมีประสิทธิภาพ และความน่าเชื่อถือในการใช้งานระยะยาว ออกแบบให้ทนต่อสภาพอากาศ ใช้ได้ทั้งในตู้สวิตช์เกียร์ภายในอาคารและสถานีไฟฟ้าย่อยกลางแจ้ง ผลิตภัณฑ์ผ่านกระบวนการกรองน้ำมันแบบสุญญากาศ (vacuum oil filtration) และการชุบน้ำมันแบบสุญญากาศ (vacuum oil impregnation) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของฉนวนและประสิทธิภาพทางความร้อน

รหัสรุ่น

คำอธิบายรหัสรุ่น

• L — เครื่องแปลงกระแส (Current Transformer: CT)
• J — แบบจุ่มน้ำมัน (ฉนวนกระดาษ-น้ำมัน)
• W — ใช้งานกลางแจ้ง (ทนต่อสภาพอากาศ)
• D — มีขดลวดรองสองชุด (เฉพาะรุ่น LJWD1; ไม่มีในรุ่น LJW1 ที่มีขดลวดรองชุดเดียว)
• 1 — รหัสการออกแบบ (แพลตฟอร์ม/รุ่นย่อย)
• 35 — ระดับแรงดัน (kV)

ความแตกต่างระหว่างรุ่น

รุ่น LJW1-35 มีขดลวดรองชุดเดียว สำหรับใช้ในการวัดหรือป้องกัน ส่วนรุ่น LJWD1-35 มีขดลวดรองสองชุดอิสระจากกัน ทำให้สามารถใช้ขดลวดหนึ่งสำหรับการวัด และอีกขดลวดหนึ่งสำหรับการป้องกันพร้อมกันได้ โดยแต่ละชุดสามารถกำหนดค่าความแม่นยำ (accuracy class) และภาระ (burden) แยกจากกันได้ ทั้งสองรุ่นมีโครงสร้างถังเหล็กแบบจุ่มน้ำมันและคุณสมบัติด้านฉนวนไฟฟ้าเหมือนกันทุกประการ

เงื่อนไขการใช้งาน

ตัวแปลงกระแสไฟฟ้ารุ่น LJW1-35 / LJWD1-35 ถูกออกแบบมาเพื่อใช้งานทั้งภายในและภายนอกอาคารภายใต้สภาวะการใช้งานปกติในระบบไฟฟ้าแรงสูง 35 kV

• สภาพแวดล้อมการติดตั้ง: ติดตั้งได้ทั้งภายในและภายนอกอาคาร
• ระดับความสูงจากระดับน้ำทะเล: ไม่เกิน 4000 เมตร (กรณีติดตั้งที่ระดับความสูงมากกว่านี้ ต้องได้รับการยืนยันจากวิศวกร)
• อุณหภูมิแวดล้อม: −25 °C ถึง +40 °C
• ระดับมลพิษ: พื้นที่มลพิษระดับ II
• สภาพแวดล้อมโดยทั่วไป: ปราศจากก๊าซหรือไอที่กัดกร่อน; ปราศจากสื่อที่อาจระเบิดหรือติดไฟได้; ไม่มีการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรง แรงกระแทกเชิงกล หรือแรงกระแทกใดๆ

การก่อสร้าง

การออกแบบโครงสร้าง

• โครงสร้าง: ชนิดจุ่มน้ำมันแบบเฟสเดียว ระบายความร้อนด้วยตัวเอง
• ฉนวน: ระบบฉนวนแบบกระดาษ-น้ำมัน (oil-paper insulation) พร้อมถังเหล็กหุ้ม
• แกนแม่เหล็ก: ออกแบบเป็นแกนแม่เหล็กรูปวงแหวน (ring-type magnetic core)
• กระบวนการผลิต: การกรองน้ำมันภายใต้สุญญากาศ และการชุบซึมด้วยน้ำมันภายใต้สุญญากาศ (vacuum oil filtration and vacuum oil impregnation)
• การออกแบบถัง: ติดตั้งอุปกรณ์ระบายอากาศพร้อมฝาครอบกันน้ำ/กันหิมะ และใช้ไดอะแฟรมแยกเพื่อลดการเกิดออกซิเดชันของน้ำมัน

ระบบฉนวนแบบกระดาษ-น้ำมันให้คุณสมบัติดีอิเล็กทริกที่เสถียรและประสิทธิภาพทางความร้อนที่เหนือกว่าแบบแห้ง (dry-type) อีกทั้งโครงสร้างถังเหล็กพร้อมอุปกรณ์ระบายอากาศยังรองรับการขยายตัวจากความร้อน ขณะเดียวกันก็ป้องกันไม่ให้ความชื้นและสิ่งปนเปื้อนจากภายนอกเข้าสู่ชิ้นส่วนภายใน

ความทนทานเชิงความร้อนและเชิงกล

โครงสร้างแบบจุ่มน้ำมันให้ความสามารถในการทนกระแสลัดวงจรที่ดีเยี่ยม: ค่าความเสถียรเชิงความร้อนสูงถึง 75 เท่าของแบบทั่วไป ในขณะที่ความเสถียรเชิงกล (dynamic stability) สูงถึง 187.5 เท่าของแบบทั่วไป ความสามารถทนต่อขัดข้องที่เหนือกว่านี้ช่วยให้อุปกรณ์ทำงานได้อย่างเชื่อถือได้แม้ในสภาวะขัดข้องของระบบ

ขดลวดและการกำกับขั้วต่อ

• ขั้วปฐมภูมิ: P1 / P2
• ขั้วทุติยภูมิ (LJW1-35): S1 / S2
• ขั้วทุติยภูมิ (LJWD1-35, ขดลวด 1): 1S1 / 1S2
• ขั้วทุติยภูมิ (LJWD1-35, ขดลวด 2): 2S1 / 2S2

การกำกับขั้วต่อเป็นไปตามมาตรฐานการระบุโพลาไรตี้ของหม้อแปลงกระแส (CT polarity conventions) โดยภายใต้สภาวะการทำงานปกติ ทิศทางอ้างอิงของกระแสไฟฟ้าจะกำหนดจาก P1 ไปยัง P2 ผู้ใช้งานต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ระบุขั้วต่ออย่างถูกต้อง เพื่อรักษาประสิทธิภาพในการวัดค่าและป้องกันระบบ

ข้อมูลทางเทคนิค

ส่วนนี้ให้ข้อมูลทางเทคนิคที่เน้นการคัดเลือกสำหรับตัวแปลงกระแสไฟฟ้าชนิดจุ่มน้ำมัน (oil-immersed current transformers) รุ่น LJW1-35 / LJWD1-35 ที่ใช้ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับระดับ 35 kV (ความถี่ 50 Hz) ข้อมูลที่แสดงด้านล่างนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อช่วยในการคัดเลือกเบื้องต้นเกี่ยวกับอัตราส่วนกระแสไฟฟ้า (current ratio) การรวมคลาสความแม่นยำ (accuracy class combinations) ภาระพิกัด (rated burdens) และกำลังไฟฟ้าขาออก (output capacity)

คำนิยาม: การรวมคลาสความแม่นยำ (Accuracy class combination) หมายถึงแกน (core) ที่ใช้สำหรับวัดค่าและป้องกันซึ่งมีอยู่ในตัวแปลงกระแสไฟฟ้าเดียวกัน (อาจมีการจัดวางแบบหลายแกนได้) กำลังไฟฟ้าขาออกพิกัด (Rated output – หน่วย VA) ระบุเป็นรายแกนรอง (secondary core) โดยทั่วไปกำหนดให้ค่าแฟกเตอร์กำลังของภาระ (burden power factor) cosφ = 0.8 (lagging) เว้นแต่จะระบุเป็นอย่างอื่น

พารามิเตอร์ทางเทคนิค

มาตรฐานและเอกสารอ้างอิง

การปฏิบัติตามการทดสอบจากโรงงาน

• การทดสอบประจำ (Routine tests) ตามข้อกำหนด IEC/GB ที่เกี่ยวข้อง (รวมถึงการตรวจสอบขั้วไฟฟ้า/เครื่องหมาย, การตรวจสอบอัตราส่วนกระแส และการตรวจสอบความแม่นยำตามคลาสและภาระที่ระบุ)
• การทดสอบไดอิเล็กตริก (Dielectric tests) ตามข้อกำหนดการประสานงานฉนวน (insulation coordination requirements) และมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง
• การทดสอบคุณภาพน้ำมัน (Oil quality tests) รวมถึงการตรวจสอบความแข็งแรงไดอิเล็กตริก (dielectric strength) และปริมาณความชื้น (moisture content)
• การตรวจสอบด้วยสายตาและขนาด (Visual and dimensional inspection) รวมถึงความสอดคล้องของเครื่องหมายและคุณภาพงานผลิต
• การทดสอบแบบจำเพาะและพิเศษ (Type and special tests) ตามที่ระบุในข้อกำหนดโครงการ

การติดตั้งและขนาด

• ขนาดภายนอกและรายละเอียดการยึดติดระบุไว้ในแบบแปลนขนาด (dimensional drawings)
• หม้อแปลงไฟฟ้าต้องถูกยึดติดอย่างมั่นคงโดยใช้รูยึดและฐานยึดที่กำหนดไว้
• การเชื่อมต่อสายปฐมภูมิ (Primary conductor) ต้องทำผ่านขั้วต่อแบบเกลียว (bolted terminals) โดยใช้ค่าแรงบิด (torque) ตามที่กำหนด
• ต้องเว้นระยะห่างที่เพียงพอสำหรับฉนวนไฟฟ้า การระบายความร้อน และการเข้าถึงเพื่อการบำรุงรักษา
• ต้องตรวจสอบมาตรวัดระดับน้ำมันเป็นประจำตามตารางการบำรุงรักษา

คำเตือนด้านความปลอดภัย

• ระหว่างการตรวจสอบหรือบำรุงรักษา ต้องลัดวงจรทุติยภูมิก่อนถอดอุปกรณ์วัดใดๆ ออก
• จุดใดจุดหนึ่งของวงจรทุติยภูมิต้องต่อลงดิน (grounded) อย่างมั่นคง ตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง
• งานติดตั้งและการบำรุงรักษาทั้งหมดต้องเป็นไปตามกฎระเบียบความปลอดภัยทางไฟฟ้าของท้องถิ่น
• คุณภาพของน้ำมันต้องได้รับการตรวจสอบและดูแลรักษาตามข้อกำหนดของผู้ผลิต

ข้อมูลสำหรับการสั่งซื้อ

เมื่อทำการสั่งซื้อ ต้องระบุค่ากำหนดที่ต้องการให้ชัดเจนตามข้อกำหนดของระบบไฟฟ้าท้องถิ่น มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง และข้อกำหนดทางเทคนิคของโครงการ โดยต้องระบุพารามิเตอร์ต่อไปนี้อย่างชัดเจน เพื่อใช้ในการยืนยันทางเทคนิคและการอนุมัติผลิต:

• กระแสปฐมภูมิพิกัด / อัตราส่วนแปลงกระแส (Rated primary current / transformation ratio)
• กระแสอนุภาคพิกัด (Rated secondary current) (5 A)
• วัตถุประสงค์การใช้งานและข้อกำหนดความแม่นยำ (Application and accuracy requirements) (เช่น ความแม่นยำสำหรับวัดค่า และ/หรือ ความแม่นยำสำหรับป้องกัน รวมถึงการรวมคลาสความแม่นยำ)
• โหลดพิกัด (Rated burden) (หน่วยเป็น VA) สำหรับแต่ละแกน/ขดลวดรอง
• ระดับฉนวนและข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม (Insulation level and environmental specifications) (เช่น ระดับความสูงจากระดับน้ำทะเล ระดับมลภาวะ ข้อกำหนดระยะ creepage)

แนวทางการเลือก

1. กำหนดกระแสปฐมภูมิพิกัด (Ip) จากค่าพิกัดของสายป้อน/โหลด และช่วงการทำงานที่คาดว่าจะใช้งานจริง

2. เลือกข้อกำหนดความแม่นยำสำหรับวัดค่า และ/หรือ ป้องกัน (เช่น 0.2 / 0.5 สำหรับวัดค่า; 3(D) สำหรับป้องกัน)

3. ยืนยันโหลดพิกัด (VA) สำหรับแต่ละวงจรรอง โดยพิจารณาจากมิเตอร์/รีเลย์ที่ต่อใช้งานจริง และการสูญเสียในสายไฟ

4. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าระดับฉนวนตรงกับแรงดันระบบและสภาพแวดล้อมที่ใช้งาน

5. ระบุข้อกำหนดพิเศษใดๆ เช่น ระยะ creepage ที่ยาวขึ้น (ประเภท W2), การใช้งานที่ระดับความสูงมาก, หรือขนาดที่ออกแบบเฉพาะ

หากมีข้อกำหนดเฉพาะจากหน่วยงานสาธารณูปโภคท้องถิ่นหรือโครงการ (เช่น ระดับฉนวนเฉพาะ, การจัดเรียงขั้วต่อ, ข้อจำกัดด้านการติดตั้ง, ภาษาเอกสาร หรือใบรับรองที่ต้องการ) ต้องระบุให้ชัดเจนในขั้นตอนการสั่งซื้อ กรณีที่มีการกำหนดค่าพิเศษ จะต้องได้รับการยืนยันผ่านข้อตกลงทางเทคนิคและเอกสารข้อมูลสุดท้าย (final data sheet) ก่อนเริ่มการผลิต

คำถามที่พบบ่อย (FAQs)