แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการเลือกขนาดเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าเพื่อการป้องกันที่เชื่อถือได้

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการเลือกขนาดเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าเพื่อการป้องกันที่เชื่อถือได้

การเลือกขนาดทรานส์ฟอร์เมอร์วัดกระแส (CT) อย่างแม่นยำ จะช่วยให้รีเลย์ป้องกัน มิเตอร์ และระบบวิเคราะห์ขั้นสูงทำงานได้ตามข้อกำหนด วิศวกรที่ค้นหาคำนี้คาดหวังคำแนะนำเชิงปฏิบัติ: สูตร อ้างอิงมาตรฐาน และคำแนะนำในการติดตั้งสำหรับระบบแรงดันกลางและแรงดันต่ำ

การเลือกขนาด CT ที่ไม่เหมาะสม นำไปสู่การทำงานผิดพลาดของรีเลย์ การเรียกเก็บเงินที่ไม่ถูกต้อง และความปลอดภัยที่ลดลง คู่มือนี้นำเสนอแนวทางแบบเป็นขั้นตอนในการเลือกอัตราส่วน ภาระ และค่าอัตราทนความร้อน ซึ่งได้รับการตรวจสอบแล้วตามมาตรฐานสากล

คำจำกัดความโดยย่อ: การกำหนดขนาดทรานส์ฟอร์เมอร์กระแสไฟฟ้าคือกระบวนการเลือกอัตราส่วน CT, ภาระ และระดับความแม่นยำ ซึ่งจะแปลงกระแสไฟฟ้าเบื้องต้นให้เป็นค่ารองที่สามารถจัดการได้ โดยไม่เกินขีดจำกัดการอิ่มตัวหรือขีดจำกัดความร้อน ตามเกณฑ์ IEC 61869 และ IEEE C57.13

ประเด็นสำคัญของโครงการ

• การกำหนดขนาด CT ต้องพิจารณาสมดุลระหว่างกระแสโหลด กระแสลัดวงจร ภาระ และข้อกำหนดด้านความแม่นยำ
• IEC 61869-2 และ IEEE C57.13 กำหนดความแม่นยำของอัตราส่วน ภาระข้างรอง และค่าอัตราทนความร้อน
• พอร์ตโฟลิโอ CT ของ Enwei Electric รองรับอัตราส่วนแบบกำหนดเองและข้อมูลการเหนี่ยวนำที่ https://www.enweielectric.com/products/current-transformers.
• ตารางการคำนวณสรุปการคำนวณหลักๆ สำหรับทีมโครงการเพื่อยืนยันค่าที่ใช้ในการออกแบบ

การวิเคราะห์จุดประสงค์: เหตุใดการกำหนดขนาด CT จึงเป็นที่สนใจ

หน่วยงานสาธารณูปโภคที่อัปเกรดรีเลย์ โรงงานอุตสาหกรรมที่เพิ่มการผลิตไฟฟ้าแบบกระจาย รวมถึงบริษัท EPC ที่ปรับปรุงสถานีไฟฟ้าย่อย จำเป็นต้องคำนวณอัตราส่วน CT ใหม่ เป้าหมายคือการรองรับรีเลย์ดิจิทัล พัฒนาการเรียกเก็บเงินพลังงาน และปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความแม่นยำตามกฎระเบียบ

กระบวนการทำงานออกแบบที่รองรับดิจิทัลต้องอาศัยข้อมูลที่มีโครงสร้าง บทความนี้จึงเน้นตาราง รายการตรวจสอบ และเอกสารอ้างอิง ซึ่งสามารถนำเข้าสู่ซอฟต์แวร์ระบุข้อกำหนดได้

หลักพื้นฐานการเลือกขนาดทรานส์ฟอร์เมอร์กระแสไฟฟ้า

ขั้นตอนที่ 1 – กำหนดกระแสเบื้องต้น: อัตราส่วน CT ควรอิงตามภาระต่อเนื่องสูงสุดหรือค่ากำลังของหม้อแปลง เพิ่มระยะปลอดภัยสำหรับการขยายในอนาคต (เช่น 125%)

ขั้นตอนที่ 2 – เลือกค่าเรตติ้งด้านรอง: ค่าผลลัพธ์ที่พบบ่อยคือ 5 A หรือ 1 A ให้เลือก 1 A สำหรับสายด้านรองที่ยาว เพื่อลดการสูญเสียจากทองแดง

ขั้นตอนที่ 3 – คำนวณเบอร์เดน: รวมความต้านทานของสายเคเบิล มิเตอร์ และรีเลย์ แล้วแปลงเป็นหน่วย VA โดยใช้ VA = I ²× Z . เปรียบเทียบกับค่าความต้านทานโหลดของทรานส์ฟอร์มเมอร์วัดกระแส (CT burden rating)

ขั้นตอนที่ 4 – ตรวจสอบคลาสความแม่นยำ: เลือกคลาสมิเตอร์ (0.2, 0.5) หรือคลาสป้องป้อง (5P, 10P, PX) ตามการใช้งาน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าทรานส์ฟอร์มเมอร์วัดกระแส (CT) สามารถรักษาระดับความแม่นยำที่กำหนดไว้ภายใต้ภาระโหลดที่ระบุ

ขั้นตอนที่ 5 – ตรวจสอบจุดอิ่มตัวและขีดจำกัดความร้อน: ยืนยันว่าแรงดันจุดหักเห (knee-point voltage - Vk) สูงกว่าความต้องการแรงดันของรีเลย์ ตามข้อกำหนดในเอกสาร IEC 61869-2 ภาคผนวก C หรือ IEEE C57.13 คำนวณค่ากระแสลัดวงจรชั่วคราวแบบทนความร้อนได้ ฉัน _th เพื่อยืนยันความสามารถในการทนกระแส

ขั้นตอนที่ 6 – จัดทำเอกสารผลลัพธ์: บันทึกผลการคำนวณ แผนภาพโหลด และเส้นโค้งการเหนี่ยวนำ สำหรับการตรวจสอบในอนาคตและการตรวจสอบความถูกต้องโดยอัตโนมัติ

การสอดคล้องกับมาตรฐานและสูตรคำนวณ

IEC 61869-2 กำหนดรายละเอียดเกี่ยวกับคลาสความแม่นยำ ภาระโหลด และขั้นตอนการทดสอบ IEEE C57.13 ภาคผนวก C ให้วิธีการคำนวณลักษณะการเหนี่ยวนำและผลกระทบจากภาระโหลด ส่วน IEEE C37.110 ให้แนวทางการใช้ CT ในการป้องป้องด้วยรีเลย์

สูตรสำคัญ ได้แก่:

• อัตราส่วน CT = I _หลัก / I _รอง
• เบอร์เดน (VA) = I _รอง ²× Z _รวม
• Vk ≥ K × (I _{รีเล่} × (R _โลหะ + R _{รีเล่} ))โดยที่ K ขึ้นอยู่กับตัวประกอบความผิดพลาดตามมาตรฐาน IEC 61869
• ฉัน _th = I _{ความผิดพลาด} × t ^0.5เพื่อตรวจสอบค่าการทนกระแสลัดวงจรแบบระยะสั้นในช่วงเวลาที่กำหนด t .

สำหรับการวัดรายได้ คลาสความแม่นยำ 0.2S ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการเลื่อนเฟสขั้นต่ำ เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าเพื่อป้องกันอาจต้องใช้คลาส PX หรือ TPY สำหรับการจัดการภาวะความอิ่มตัวสูง

ตารางขนาดเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า

แทรกตารางนี้ลงในเอกสารข้อกำหนด เพื่อให้ทีมโครงการสามารถตรวจสอบเปรียบเทียบอัตราส่วนและภาระได้โดยอัตโนมัติ

คำแนะนำในการรวมระบบกับ Enwei Electric

Enwei Electric มีจำหน่ายเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าแรงปานกลาง เช่น รุ่น LZZBJW-40.5, LZZBJ9-12 และซีรีส์ LMZJ1 สำหรับแรงดันต่ำ ตรวจสอบข้อมูลผลิตภัณฑ์ที่ https://www.enweielectric.com/products/current-transformersประสานงานกับโซลูชันสวิตช์เกียร์ที่ https://www.enweielectric.com/products/switchgearและหม้อแปลงไฟฟ้าที่ https://www.enweielectric.com/products/transformersเพื่อให้มั่นใจว่าอัตราส่วนและการติดตั้งสอดคล้องกัน

การสนับสนุนด้านวิศวกรรมรวมถึงการจัดเตรียมเส้นโค้งการเหนี่ยวนำ ค่าคำนวณภาระ และแบบจำลองดิจิทัล (digital twins) ที่สามารถผสานรวมกับเครื่องมือตั้งค่ารีเลย์ที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล การถ่ายทอดสดการทดสอบโรงงานจากระยะไกล (Remote FAT streaming) และการควบแน่บหน้างาน จะช่วยให้มั่นใจว่าทรานส์ฟอร์มเมอร์กระแส (CTs) เป็นไปตามข้อกำหนดก่อนการจ่ายไฟ

คำถามที่พบบ่อยด้านวิศวกรรม เรื่องการเลือกขนาด CT

ควรเลือกขดลวดรอง 1 A แทน 5 A เมื่อใด

เลือกใช้ 1 A เมื่อสายไฟขดลวดรองยาวเกิน 15–20 เมตร หรือเมื่อมีอุปกรณ์หลายตัวเชื่อมต่อร่วมกันในวงจรขดลวดรอง เพื่อลดการสูญเสียจากทองแดงและภาระโหลด

ฉันจะหลีกเลี่ยงการอิ่มตัวของ CT ในช่วงเกิดข้อผิดพลาดได้อย่างไร

คำนวณแรงดันจุดหักและตรวจสอบให้แน่ใจว่าสูงกว่าความต้องการของรีเลย์ภายใต้กระแสข้อผิดพลาดสูงสุด ใช้ระดับความแม่นยำที่สูงขึ้น (PX, TPS) สำหรับการป้องกันแบบเชิงอนุพันธ์

เอกสารใดที่สนับสนุนการตัดสินใจในการเลือกขนาด CT

เก็บรักษาผลการศึกษาภาระ วิเคราะห์ข้อผิดพลาด รายงานการคำนวณภาระ และรายงานการทดสอบเส้นโค้งการเหนี่ยวนำ พร้อมทั้งกำกับไฟล์ด้วยข้อมูลเมตาเพื่อใช้ในการตรวจสอบข้อมูลและการทบทวนเพื่อความสอดคล้องตามข้อกำหนด

คำเรียกร้องให้ดำเนินการ: เลือกขนาด CT ด้วยความเชี่ยวชาญจาก Enwei Electric

การเลือกขนาด CT อย่างเหมาะสมช่วยปกป้องระบบการป้องกัน การคิดค่าบริการ และการวิเคราะห์ข้อมูล วิศวกรของ Enwei Electric พร้อมให้ความช่วยเหลือในการคำนวณ การเลือกผลิตภัณฑ์ และการสนับสนุนการติดตั้งใช้งาน ติดต่อ Enwei Electric วันนี้ เพื่อยืนยันการเลือกขนาดทรานส์ฟอร์มเมอร์กระแสของคุณ และติดตั้งโครงสร้างพื้นฐานการวัดที่เชื่อถือได้

การประยุกต์ใช้โครงการ

ดูตัวอย่างการติดตั้งจริงและไฮไลต์แกลเลอรีที่ศูนย์ผลิตภัณฑ์ของ Enwei Electric

• โซลูชันหม้อแปลงไฟฟ้า สำหรับโครงการจ่ายไฟและโครงการอุตสาหกรรม
• พอร์ตโฟลิโอของสวิตช์เกียร์ ครอบคลุมห้องควบคุมแรงดันปานกลางและแรงดันต่ำ
• ช่วงเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า รองรับการวัดและการป้องกันที่มีความแม่นยำสูง
• สถานีไฟฟ้าย่อยแบบสำเร็จรูป ที่รวมเครื่องแปลงไฟฟ้า สวิตช์เกียร์ และแผงควบคุมเข้าด้วยกัน