ภาพรวมผลิตภัณฑ์
นิยามเชิงหน้าที่
ตัวแปลงกระแสไฟฟ้าชนิดหล่อเรซินอีพ็อกซี่ รุ่น LZZW-35 เป็นอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้าความแม่นยำ ออกแบบมาเพื่อการวัดกระแสไฟฟ้า การวัดพลังงาน และการใช้งานในระบบป้องกันรีเลย์ ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับกลางแจ้งระดับแรงดัน 35 kV โดยอาศัยหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อให้สัญญาณกระแสไฟฟ้าด้านทุติยภูมิที่แยกทางไฟฟ้า (galvanically isolated) อย่างสมบูรณ์ และเป็นสัดส่วนกับกระแสด้านปฐมภูมิ โครงสร้างแบบหล่อเรซินอีพ็อกซี่ที่ปิดสนิททั้งชิ้น ช่วยให้มีคุณสมบัติทนทานต่อสภาพแวดล้อมกลางแจ้งและมีประสิทธิภาพด้านฉนวนไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม
ข้อมูลจำเพาะสำคัญโดยสรุป
| รายการ | ข้อมูลจำเพาะ (ตามคำสั่งซื้อ / ป้ายชื่อ) |
|---|---|
| ระดับแรงดันระบบ | ระดับ 35 kV (สำหรับระบบจ่ายไฟและสถานีย่อยกลางแจ้ง) |
| ความถี่กำหนด | 50 Hz หรือ 60 Hz |
| กระแสทุติยภูมิที่กำหนด | 5 A |
| ระดับความแม่นยำ | ขดลวดสำหรับวัดหรือป้องกัน ตามที่ระบุ (เช่น 0.2 / 0.2S / 0.5 / 0.5S, 10P10 / 10P15) |
| โหลดที่กำหนด (Rated burden) | ตามขดลวด/ขดลวดที่ระบุ (VA): โดยทั่วไปอยู่ที่ 10–15 VA |
| ค่ากำลังไฟฟ้าของโหลด (Burden power factor) | cosφ = 0.8 (ล้าหลัง) เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่นตามมาตรฐานโครงการ |
| FS / ALF (หากมีระบุ) | ค่าสัมประสิทธิ์ความปลอดภัยสำหรับวัด (FS) และค่าสัมประสิทธิ์ขีดจำกัดความแม่นยำสำหรับป้องกัน (ALF) ตามที่ระบุในคำสั่งซื้อ |
| ความสามารถทนกระแสลัดวงจร | Ith (1 วินาที): 13.5–40 kA; Idyn (ค่าสูงสุด): 34–100 kA (ขึ้นอยู่กับกระแสปฐมภูมิที่กำหนด) |
| ระดับฉนวนไฟฟ้า | 40.5 / 95 / 185 kV (Um / Up / Ud) |
| การปล่อยประจุบางส่วน (Partial discharge) | เป็นไปตามข้อกำหนด GB1208-2006 และ IEC 61869 |
| มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง | IEC 61869-1 / IEC 61869-2; GB/T 20840.1 / 20840.2; GB 1208-2006; IEC 185 |
| ประเภทการติดตั้ง | กลางแจ้ง ติดตั้งบนเสา โครงสร้างแบบหล่อเรซินอีพ็อกซี่ปิดสนิททั้งชิ้น |
ภาพผลิตภัณฑ์
หลักการทำงาน
อุปกรณ์ทำงานตามกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ โดยมีแกนแม่เหล็กแบบวงแหวน (toroidal magnetic core) ซึ่งมีตัวนำกระแสปฐมภูมิผ่านเข้าไปในช่องตรงกลาง และขดลวดทุติยภูมิพันรอบแกนแม่เหล็กนี้ สนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสปฐมภูมิจะเหนี่ยวนำแรงดันไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิ ทำให้ได้กระแสไฟฟ้าเอาต์พุตมาตรฐานที่ 5 A ผ่านโหลดที่ต่อกับขดลวดทุติยภูมิ ขณะเดียวกัน โครงสร้างหุ้มด้วยเรซินอีพ็อกซี่ช่วยป้องกันสิ่งแวดล้อมอย่างสมบูรณ์ โดยไม่กระทบต่อสมรรถนะทางแม่เหล็กไฟฟ้า
ตำแหน่งการใช้งานในระบบ
- ระบบจำหน่ายไฟฟ้าระดับ 35 kV: สถานีย่อยและระบบจำหน่ายไฟฟ้ากลางแจ้ง
- การวัดพลังงาน: การวัดพลังงานไฟฟ้าระดับรายได้ (revenue-grade) สำหรับการเรียกเก็บค่าไฟฟ้า
- วงจรป้องกัน: ระบบป้องกันกระแสเกิน ป้องกันแบบดิฟเฟอเรนเชียล ป้องกันกระแสไหลลงดิน และป้องกันระยะทาง (distance protection)
- การเชื่อมต่อกับระบบ SCADA: ระบบตรวจสอบกระแสแบบเรียลไทม์และการเก็บรวบรวมข้อมูล
- การติดตั้งกลางแจ้ง: ติดตั้งบนเสาและอุปกรณ์สวิตช์เกียร์กลางแจ้ง
ภาพรวมโครงสร้าง
โครงสร้างแบบหล่อเรซินอีพ็อกซี่ปิดสนิททั้งชิ้น ให้คุณสมบัติทนทานต่อสภาพแวดล้อมกลางแจ้งได้อย่างยอดเยี่ยม ทั้งความชื้น รังสี UV และความแข็งแรงเชิงกล รูปแบบการติดตั้งแบบเสา (post-type) เหมาะสำหรับการติดตั้งกลางแจ้ง พร้อมรักษาระยะห่างทางไฟฟ้า (electrical clearance) และระยะ creepage ได้อย่างเหมาะสม ส่วนประกอบภายในถูกปิดผนึกอย่างแน่นหนา ป้องกันการปนเปื้อนจากสิ่งแวดล้อม ทำให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือในระยะยาว แม้ในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งที่รุนแรง เช่น พื้นที่ที่มีมลภาวะสูง
การกำหนดรุ่น
คำอธิบายรหัสรุ่น
- L — เครื่องแปลงกระแส (Current Transformer: CT)
- Z — โครงสร้างติดตั้งแบบเสา (Post/Pillar type)
- Z — ฉนวนเรซินหล่อ (Epoxy) โครงสร้างปิดสนิททั้งหมด
- W — ประเภทติดตั้งกลางแจ้ง
- 35 — ระดับแรงดันไฟฟ้า (kV)
เงื่อนไขการใช้งาน
หม้อแปลงกระแสไฟฟ้ารุ่น LZZW-35 ถูกออกแบบมาเพื่อใช้งานกลางแจ้งภายใต้สภาวะแวดล้อมที่กำหนดไว้ในระบบไฟฟ้าแรงสูง 35 kV
- สภาพแวดล้อมการติดตั้ง: ติดตั้งกลางแจ้ง โดยมีการป้องกันสภาพอากาศที่เหมาะสม
- ระดับความสูงจากระดับน้ำทะเล: ไม่เกิน 1000 เมตร (สามารถจัดหาแบบสำหรับระดับความสูงมากกว่านี้ได้ตามข้อกำหนดพิเศษ)
- อุณหภูมิแวดล้อม: −25 °C ถึง +40 °C (มีรุ่นที่รองรับอุณหภูมิต่ำสุดถึง −40 °C)
- ความชื้นสัมพัทธ์: ค่าเฉลี่ยรายวัน ≤ 95%, ค่าเฉลี่ยรายเดือน ≤ 90%
- สภาพแวดล้อมโดยรวม: รองรับระดับมลภาวะ IV; ปราศจากก๊าซกัดกร่อน สื่อระเบิด หรือการสั่นสะเทือนเชิงกลอย่างรุนแรง
- ความต้านทานต่อแผ่นดินไหว: เหมาะสมกับโซนความรุนแรงของแผ่นดินไหวตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง
การก่อสร้าง
การออกแบบโครงสร้าง
- โครงสร้าง: แบบเสา (ตอม่อ) สำหรับติดตั้งกลางแจ้ง
- ฉนวน: ระบบฉนวนแบบหล่อเรซินอีพ็อกซี่แบบปิดมิดชิดทั้งชิ้น
- แกนแม่เหล็ก: แกนแม่เหล็กทรงโดนัท (toroidal) ที่มีค่าการซึมผ่านแม่เหล็กสูง
- การป้องกันสิ่งแวดล้อม: ปิดผนึกแบบเฮอร์เมติกสมบูรณ์ ป้องกันความชื้นและสิ่งปนเปื้อน
- ทนต่อรังสี UV: สูตรเรซินอีพ็อกซี่ทนสภาพอากาศ สำหรับใช้งานกลางแจ้งระยะยาว
- ระยะ creepage: เพิ่มขึ้นเพื่อรองรับสภาพแวดล้อมระดับมลพิษ IV
การหล่อเรซินอีพ็อกซี่เป็นชิ้นเดียวให้ทั้งฉนวนระหว่างขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิ โครงรับเชิงกล และการป้องกันจากสิ่งแวดล้อมในตัวเดียวกัน ชุดประกอบแกนแม่เหล็กและขดลวดภายในถูกห่อหุ้มอย่างสมบูรณ์ ช่วยกำจัดความเสี่ยงจากการแทรกซึมของความชื้นและสิ่งปนเปื้อนตลอดอายุการใช้งาน
ขดลวดและการระบุขั้วต่อ
- ขั้วต่อปฐมภูมิ: P1 / P2
- ขั้วต่อทุติยภูมิ (แกน 1): 1S1 / 1S2
- ขั้วต่อทุติยภูมิ (แกน 2): 2S1 / 2S2
การระบุขั้วต่อเป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐาน IEC 61869 และ GB ทิศทางกระแสอ้างอิงไหลจาก P1 ไปยัง P2 การระบุขั้วต่ออย่างถูกต้องเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ได้ความแม่นยำในการวัดและการประสานงานของระบบป้องกันอย่างเหมาะสม ขั้วต่อทั้งหมดสามารถใช้ต่อสายกลางแจ้งได้ โดยมีข้อต่อที่ทนต่อสภาพอากาศ
ข้อมูลทางเทคนิค
ส่วนนี้ให้ข้อมูลทางเทคนิคที่เน้นการคัดเลือกสำหรับตัวแปลงกระแสไฟฟ้า (Current Transformer) รุ่น LZZW-35 แบบปิดผนึกสมบูรณ์ หุ้มเรซินหล่อ (cast-resin) ที่ใช้ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับกลางแจ้งระดับแรงดัน 35 kV (ความถี่ 50 Hz / 60 Hz) ข้อมูลที่แสดงด้านล่างนี้จัดทำขึ้นเพื่อใช้ในการคัดเลือกเบื้องต้นเกี่ยวกับชุดคลาสความแม่นยำ (accuracy class combinations), โหลดพิกัด (rated burdens) และความสามารถในการทนกระแสลัดวงจร (short-circuit withstand capability)
คำนิยาม: ชุดคลาสความแม่นยำ หมายถึง แกนวัด/ป้องกัน (metering/protection cores) ที่มีอยู่ใน CT เดียวกัน (โครงสร้างหลายแกน – multi-core configuration) กำลังไฟขาออกพิกัด (VA) ระบุเป็นค่าต่อหนึ่งแกนรอง (secondary core) Ith คือ กระแสความร้อนพิกัดทนได้ชั่วคราว (rated short-time thermal current) ระยะเวลา 1 วินาที Idyn คือ กระแสพลวัตพิกัด (rated dynamic current) ซึ่งเป็นค่ากระแสสูงสุดที่สามารถทนได้โดยไม่เสียหาย
หมายเหตุ: พารามิเตอร์ทั้งหมดต้องตรวจสอบยืนยันกับค่าที่ระบุบนแผ่นชื่อ (nameplate) และรายงานการทดสอบจากโรงงาน การคัดเลือกต้องคำนึงถึงระดับกระแสลัดวงจรของระบบและความต้องการในการประสานงานของระบบป้องกัน (protection coordination requirements)
ข้อมูลอ้างอิง
| กระแส ปฐมภูมิ พิกัด (A) |
ชุดคลาส ความแม่นยำ |
กำลังไฟขาออกพิกัด (VA) | กระแสความร้อน พิกัดทนได้ ชั่วคราว (kA/s) |
กระแสพลวัต พิกัด (kA) |
||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.2s | 0.2 | 0.5 | 10p10 | 10p15 | ||||
| 5-100 | 0.2 0.2S 0.5 0.5S 10P10 10P15 |
10 | 10 | 15 | 15 | 10 | 13.5 | 34 |
| 150 | 18 | 45 | ||||||
| 200 | 27 | 67.5 | ||||||
| 300 | 30 | 75 | ||||||
| 400 | 36 | 90 | ||||||
| 500 | 40 | 1001In | ||||||
| 600 | N/A | N/A | ||||||
| 750-1000 | N/A | N/A | ||||||
มาตรฐานและเอกสารอ้างอิงเชิงบรรทัดฐาน
| มาตรฐาน | ชื่อเรื่อง | การประยุกต์ใช้ |
|---|---|---|
| IEC 61869-1 | Instrument Transformers – Part 1: General Requirements | ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับตัวแปลงเครื่องมือวัด |
| IEC 61869-2 | Instrument Transformers – Part 2: Additional Requirements for Current Transformers | ข้อกำหนดเฉพาะด้านการออกแบบและการทดสอบสำหรับตัวแปลงกระแสไฟฟ้า |
| IEC 185 | Current Transformers (historical reference) | เอกสารอ้างอิงมาตรฐานตัวแปลงกระแสไฟฟ้ารุ่นเก่า |
| GB/T 20840.1 | Instrument Transformers – Part 1: General Requirements | มาตรฐานแห่งชาติ (สอดคล้องกับ IEC 61869-1) |
| GB/T 20840.2 | Instrument Transformers – Part 2: Current Transformers | ข้อกำหนดแห่งชาติสำหรับตัวแปลงกระแสไฟฟ้า (สอดคล้องกับ IEC 61869-2) |
| GB 1208-2006 | Current Transformers | มาตรฐานแห่งชาติสำหรับตัวแปลงกระแสไฟฟ้า |
การติดตั้งและขนาด
- การติดตั้งต้องดำเนินการโดยบุคลากรที่มีคุณวุฒิ ตามรหัสไฟฟ้าท้องถิ่นและข้อกำหนดของหน่วยงานสาธารณูปโภค
- การเชื่อมต่อบัสบาร์หรือสายเคเบิลด้านปฐมภูมิจำเป็นต้องมีโครงยึดเชิงกลที่เหมาะสม และระยะห่างทางไฟฟ้า (electrical clearance) ที่ถูกต้อง
- สายไฟด้านทุติยภูมิต้องใช้สายเคเบิลทนสภาพอากาศ (weather-resistant cable) พร้อมอุปกรณ์รับแรงดึง (strain relief) ที่เหมาะสม
- ขั้วกราวด์ (grounding terminal) ต้องเชื่อมต่อกับระบบกราวด์ของสถานี (station ground grid) ตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง
- ต้องรักษาระยะ creepage และ clearance ตามที่กำหนดไว้ สำหรับการใช้งานกลางแจ้งในสภาพแวดล้อมที่มีมลภาวะ
แบบร่างภายนอก (Outline)
สามารถจัดส่งแบบแปลนขนาด (dimensional drawings) ให้ได้ตามคำขอ โดยขึ้นอยู่กับกระแสปฐมภูมิที่กำหนด (rated primary current) และการจัดวางเชิงกล (mechanical configuration) ที่เฉพาะเจาะจง
ข้อควรระวังด้านความปลอดภัย
- ห้ามเปิดวงจรทุติยภูมิขณะหม้อแปลงมีไฟฟ้าไหลผ่าน (เนื่องจากอาจเกิดแรงดันสูงอันตราย)
- ระหว่างตรวจสอบหรือบำรุงรักษา ต้องลัดวงจรด้านทุติยภูมิก่อนถอดอุปกรณ์วัดหรือสายไฟใดๆ
- ต้องกราวด์วงจรทุติยภูมิที่จุดใดจุดหนึ่งอย่างมั่นคง ตามมาตรฐาน IEC และ GB
- การดำเนินงานทั้งหมดต้องเป็นไปตามกฎระเบียบด้านความปลอดภัยทางไฟฟ้าและขั้นตอนของหน่วยงานสาธารณูปโภคที่เกี่ยวข้อง
- การติดตั้งกลางแจ้งต้องมีการตรวจสอบเป็นระยะ เพื่อตรวจสอบการปนเปื้อน ความสมบูรณ์ของขั้วต่อ และความเสียหายจากสภาพอากาศ
ข้อมูลสำหรับการสั่งซื้อ
เมื่อทำการสั่งซื้อ ต้องระบุค่ากำหนดที่ต้องการให้ชัดเจนตามข้อกำหนดของระบบ มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง และข้อกำหนดทางเทคนิคของโครงการ โดยต้องระบุพารามิเตอร์ต่อไปนี้อย่างชัดเจนเพื่อใช้ในการยืนยันทางเทคนิคและการอนุมัติผลิต:
- กระแสปฐมภูมิพิกัด / อัตราส่วนแปลงกระแส
- กระแสอนุภูมิพิกัด (มาตรฐาน 5 A)
- วัตถุประสงค์การใช้งานและข้อกำหนดความแม่นยำ (เช่น ระดับความแม่นยำสำหรับวัดพลังงานและ/หรือการป้องกัน)
- โหลดพิกัด (Rated burden) (หน่วยเป็น VA) สำหรับแต่ละแกน/ขดลวดอนุภูมิ
- ข้อกำหนดความสามารถในการทนกระแสลัดวงจร: Ith (1 วินาที) และ Idyn (ค่าพีค)
- สภาพแวดล้อมในการใช้งาน: ระดับมลภาวะ (Pollution level), ช่วงอุณหภูมิแวดล้อม, ระดับความสูงจากระดับน้ำทะเล
- ข้อกำหนดพิเศษ: ระยะ creepage ที่ยาวขึ้น, ระดับความทนทานต่อแผ่นดินไหว (seismic rating), ข้อกำหนดการทดสอบเฉพาะ
แนวทางการเลือกใช้งาน
1. กำหนดกระแสปฐมภูมิพิกัด (Ip) โดยพิจารณาจากกระแสโหลดต่อเนื่องสูงสุดและความต้องการขยายกำลังในอนาคต
2. เลือกระดับความแม่นยำสำหรับวัดพลังงานและ/หรือการป้องกัน ตามมาตรฐานการวัดของผู้ให้บริการไฟฟ้าและข้อกำหนดของรีเลย์ป้องกัน (เช่น 0.2S สำหรับวัดพลังงานเพื่อวางบิล; 10P10 สำหรับการป้องกันกระแสเกิน)
3. คำนวณโหลดพิกัด (VA) สำหรับแต่ละวงจรอนุภูมิ: รวมค่าโหลดของอุปกรณ์ที่ต่อด้วย บวกกับค่าสูญเสียในสายเคเบิลโดยประมาณ ที่กระแสอนุภูมิพิกัด
4. ตรวจสอบความสามารถในการทนกระแสลัดวงจร (Ith/Idyn) ให้สอดคล้องกับกระแสลัดวงจรสูงสุดของระบบและเวลาที่อุปกรณ์ป้องกันตัดวงจร
5. ระบุระดับมลภาวะและสภาพแวดล้อม เพื่อเลือกระยะ creepage ที่เหมาะสม
สามารถจัดทำค่ากำหนดแบบพิเศษได้ตามความต้องการ เช่น อัตราส่วนที่ไม่ใช่มาตรฐาน, ช่วงอุณหภูมิที่กว้างขึ้น, ข้อกำหนดความทนทานต่อแผ่นดินไหวที่สูงขึ้น หรือการรับรองเฉพาะสำหรับโครงการ ขอแนะนำให้ดำเนินการทบทวนทางเทคนิคสำหรับทุกการใช้งาน—กรุณาติดต่อทีมวิศวกรรมโรงงานเพื่อขอรับการสนับสนุนด้านการประยุกต์ใช้งาน
คำถามที่พบบ่อย (FAQs)
ภาระของสายเคเบิล (หน่วย VA) = I²×R โดยที่ I = 5 A และ R = ความต้านทานลูปของสายเคเบิล
ต้องพิจารณาการลดค่าตามอุณหภูมิ (temperature derating) สำหรับการติดตั้งสายเคเบิลกลางแจ้งด้วย