คำอธิบายข้อผิดพลาดของคอมโพสิต CT

บทนำ

เมื่อตัวแปลงกระแส (Current Transformer) ไม่สามารถจำลองกระแสไฟฟ้าขัดข้องหลักในวงจรทุติยภูมิได้อย่างแม่นยำ รีเลย์ป้องกันจะรับสัญญาณที่บิดเบือน — และผลที่ตามมาอาจตั้งแต่การตัดวงจรล่าช้าไปจนถึงการล้มเหลวของการป้องกันทั้งหมด หัวใจของข้อกำหนดความแม่นยำของ CT คือพารามิเตอร์เดียวที่วิศวกรมักอ้างอิงแต่ไม่ค่อยเข้าใจอย่างถ่องแท้: ข้อผิดพลาดแบบผสม. ข้อผิดพลาดแบบผสม (Composite error) คือการแสดงออกทางคณิตศาสตร์ตามมาตรฐาน IEC ที่ใช้แสดงความคลาดเคลื่อนโดยรวมของการวัดทรานส์ฟอร์มเมอร์กระแส (CT) โดยรวมความคลาดเคลื่อนทั้งในด้านขนาดกระแสและมุมเฟสให้อยู่ในค่าเปอร์เซ็นต์ RMS เดียว — และเป็นเกณฑ์หลักที่ใช้ตัดสินว่าทรานส์ฟอร์มเมอร์กระแสสำหรับการป้องกันจะผ่านหรือไม่ผ่านตามระดับความแม่นยำที่กำหนด ณ ปัจจัยจำกัดความแม่นยำ¹. สำหรับวิศวกรไฟฟ้าที่ระบุตัวต้านทานกระแสไฟฟ้า (CT) สำหรับการป้องกันในระบบสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลาง สถานีไฟฟ้าย่อย และระบบจ่ายไฟฟ้าอุตสาหกรรม ความเข้าใจที่ชัดเจนเกี่ยวกับข้อผิดพลาดแบบผสมเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของการป้องกันภายใต้สภาวะข้อผิดพลาดจริง คู่มือนี้จะอธิบายรายละเอียด IEC 61869-2² นิยาม, การกำหนดทางคณิตศาสตร์, และผลกระทบทางวิศวกรรมศาสตร์ในทางปฏิบัติของข้อผิดพลาดแบบผสมในวงจรป้องกันแรงดันต่ำ (MV).

สารบัญ

• อะไรคือข้อผิดพลาดคอมโพสิต CT และมันถูกกำหนดโดยมาตรฐาน IEC อย่างไร?
• ข้อผิดพลาดแบบผสมคำนวณทางคณิตศาสตร์อย่างไรในตัวต้านทานกระแสไฟฟ้าในระบบการป้องกัน?
• ข้อผิดพลาดแบบผสมมีอิทธิพลต่อการเลือก CT สำหรับการใช้งานการป้องกัน MV อย่างไร?
• ความเข้าใจผิดและข้อผิดพลาดในการทดสอบที่พบบ่อยเกี่ยวกับข้อผิดพลาดของคอมโพสิต CT คืออะไร?

อะไรคือข้อผิดพลาดคอมโพสิต CT และมันถูกกำหนดโดยมาตรฐาน IEC อย่างไร?

ข้อผิดพลาดแบบผสมคือ ค่าเบี่ยงเบนความถูกต้องทั้งหมดของผลลัพธ์ทุติยภูมิจาก CT เมื่อเทียบกับค่าทฤษฎีที่เหมาะสม, แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของค่า RMS ปัจจุบันหลัก. ถูกกำหนดภายใต้ IEC 61869-2 (แทนที่ IEC 60044-1) เป็นเกณฑ์ความถูกต้องที่ใช้ควบคุมสำหรับหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า (CT) ประเภทป้องกันที่ปัจจัยจำกัดความถูกต้อง (ALF) ที่กำหนดไว้.

แตกต่างจากข้อผิดพลาดของอัตราส่วนและการเลื่อนเฟส — ซึ่งวัดแยกกันภายใต้สภาวะไซน์ปกติ — ข้อผิดพลาดแบบผสมจะจับ ผลรวมของข้อผิดพลาดทั้งขนาดและเฟสที่เกิดขึ้นพร้อมกัน, รวมถึงการบิดเบือนที่เกิดจากลักษณะไม่เป็นเชิงเส้นของแกนกลางและ ความอิ่มตัวทางแม่เหล็ก³ ที่ค่ากระแสความผิดพลาดสูงหลายเท่า ซึ่งทำให้เป็นเกณฑ์วัดความแม่นยำที่ครอบคลุมและท้าทายที่สุดสำหรับประสิทธิภาพของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าสำหรับการป้องกัน.

IEC 61869-2 คำนิยาม

ตามมาตรฐาน IEC 61869-2, ข้อผิดพลาดแบบผสม ($อีปซิลอน_c$) หมายถึง:

“ค่า RMS ของความแตกต่างระหว่างค่าทันทีของกระแสหลักและกระแสทุติยภูมิคูณด้วยอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงที่กำหนดไว้ แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของค่า RMS ของกระแสหลัก”

คำนิยามนี้มีนัยสำคัญสามประการสำหรับวิศวกรด้านการป้องกัน:

• วัดที่ ALF × กระแสหลักที่กำหนด — ไม่ใช่ที่กระแสโหลดปกติ
• มันจับภาพ การบิดเบือนรูปคลื่น เกิดจากภาวะอิ่มตัวแกน ไม่ใช่แค่ความผิดพลาดของอัตราส่วนในสภาวะคงที่
• มันคือ เปอร์เซ็นต์ RMS — หมายความว่า ส่วนประกอบของความเพี้ยนแบบฮาร์มอนิกที่เกิดจากพฤติกรรมของแกนที่อิ่มตัวถูกรวมไว้อย่างสมบูรณ์

ระดับความถูกต้องและขีดจำกัดข้อผิดพลาดแบบผสม

ระดับความแม่นยำ	ขีดจำกัดข้อผิดพลาดแบบผสมที่ ALF	ขีดจำกัดการเลื่อนเฟส	การใช้งานทั่วไป
5P	≤ 5%	± 60 นาที	ดิฟเฟอเรนเชียล, ระยะทาง, การป้องกันกระแสเกิน
10P	≤ 10%	ไม่ได้ระบุ	การป้องกันกระแสเกินและกระแสลัดวงจรลงดิน
5PR	≤ 5%	± 60 นาที	ระบบป้องกันที่ควบคุมด้วยค่าคงเหลือ
10PR	≤ 10%	ไม่ได้ระบุ	การป้องกันทั่วไป, การคงสภาพจำกัด
พีเอ็กซ์ / พีเอ็กซ์อาร์	กำหนดโดยแรงดันไฟฟ้าที่จุดหัวเข่า	ไม่ใช่โดยข้อผิดพลาดแบบผสม	การป้องกันหน่วย, แผนการที่มีอิมพีแดนซ์สูง

พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักที่ควบคุมข้อผิดพลาดเชิงประกอบ

• วัสดุแกนหลัก: เหล็กกล้าซิลิคอนชนิดรีดเย็นเรียงเม็ด (CRGO) — การเรียงตัวของเม็ด 결정กำหนดจุดโค้งอิ่มตัวและส่งผลต่อพฤติกรรมความคลาดเคลื่อนเชิงประกอบเมื่อเกิดข้อผิดพลาดหลายจุดพร้อมกันในระดับสูง
• แกนขวางหลัก: พื้นที่แกนหลักที่ใหญ่ขึ้นทำให้การเริ่มต้นของการอิ่มตัวล่าช้า ลดข้อผิดพลาดของค่าคอมโพสิตที่ ALF สูง
• จำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิ: กำหนดความแม่นยำของอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงและการมีส่วนร่วมของฟลักซ์รั่วไหลต่อความผิดพลาดของเฟส
• ระบบฉนวนกันความร้อน: เรซินอีพ็อกซี่หล่อ, ระดับ 12kV / 24kV / 36kV — ระดับฉนวนไม่ส่งผลโดยตรงต่อข้อผิดพลาดของคอมโพสิต แต่กำหนดสภาพแวดล้อมในการติดตั้ง
• ระดับภาระ: ภาระที่สูงขึ้นเพิ่มความต้องการกระแสแม่เหล็ก, เพิ่มข้อผิดพลาดรวม — ซึ่งเชื่อมโยงโดยตรงกับประสิทธิภาพของ ALF

ข้อผิดพลาดแบบผสมคำนวณทางคณิตศาสตร์อย่างไรในตัวต้านทานกระแสไฟฟ้าในระบบการป้องกัน?

การกำหนดทางคณิตศาสตร์ของข้อผิดพลาดแบบผสมรวมความแตกต่างทันทีระหว่างผลผลิตทุติยภูมิในอุดมคติและจริงตลอดรอบการทำงานทั้งหมด ซึ่งครอบคลุมทั้งข้อผิดพลาดของความถี่พื้นฐานและการบิดเบือนฮาร์มอนิกจากการอิ่มตัวของแกนหลัก.

สูตรข้อผิดพลาดแบบผสมของ IEC

$\varepsilon_c = \frac{100}{I_1} \sqrt{\frac{1}{T} \int_0^T (K_n \cdot i_2 – i_1)^2 , dt} ,$

สถานที่:

• $อีปซิลอน_c$ = ข้อผิดพลาดแบบผสม (%)
• $ฉัน_1$ = ค่า RMS ของกระแสหลัก (A)
• $เค_เอ็น$ = อัตราส่วนการแปลงที่กำหนด (N₂/N₁ หรือ I₁ₙ/I₂ₙ)
• $ไอ_1$ = กระแสหลักชั่วขณะ (A)
• $i_2$ = กระแสไฟฟ้าทุติยภูมิชั่วขณะ (แอมแปร์)
• $T$ = ระยะเวลาของหนึ่งรอบสมบูรณ์ (วินาที)

ความสัมพันธ์กับกระแสแม่เหล็ก

ในการทดสอบ CT ในทางปฏิบัติ ความผิดพลาดแบบผสมมักเกิดจาก วิธีการสร้างสนามแม่เหล็กด้วยกระแสไฟฟ้า, ซึ่งง่ายต่อการนำไปใช้มากกว่าการเปรียบเทียบรูปคลื่นแบบทันทีโดยตรง:

$\varepsilon_c \approx \frac{I_0}{I_1} \times 100 ,$

ที่ไหน $ไอ_0$ คือ กระแสแม่เหล็ก RMS ที่จุดทดสอบ (ALF × $ไอ_1n$). การประมาณนี้ใช้ได้เมื่อกระแสแม่เหล็กที่กระตุ้นเป็นกระแสเชิงต้านทานเป็นหลัก — ใช้ได้กับแกน CT สำหรับการป้องกันที่ออกแบบอย่างดีซึ่งทำงานต่ำกว่าจุดอิ่มตัวลึก.

ข้อผิดพลาดแบบผสม เทียบกับ ข้อผิดพลาดเชิงอัตราส่วน เทียบกับ การเลื่อนเฟส

การเข้าใจว่าข้อผิดพลาดแบบผสมมีความสัมพันธ์กับ — แต่แตกต่างจาก — ส่วนประกอบข้อผิดพลาดสองส่วนที่เป็นอิสระนั้นเป็นสิ่งสำคัญ:

อัตราส่วนผิดพลาด (ข้อผิดพลาดปัจจุบัน):
$\varepsilon_i = \frac{K_n \cdot I_2 – I_1}{I_1} \times 100 ,$

นี่จับได้เพียงความแตกต่างของขนาดระหว่างกระแสไฟฟ้าทุติยภูมิจริงกับกระแสไฟฟ้าทุติยภูมิที่สมบูรณ์แบบภายใต้เงื่อนไขไซน์.

การเลื่อนเฟส ($\delta$):
ความแตกต่างของมุมเป็นนาทีระหว่างเฟสเซอร์กระแสหลักและเฟสเซอร์กระแสรอง — ซึ่งมีความเกี่ยวข้องกับความแม่นยำในการวัดกำลังไฟฟ้า แต่มีความสำคัญน้อยกว่าสำหรับการทำงานของรีเลย์ป้องกัน.

ข้อผิดพลาดแบบผสม:
รวมทั้งสองอย่าง พร้อมกับการบิดเบือนแบบฮาร์มอนิกจากการอิ่มตัวของแกน:

$\varepsilon_c^2 \approx \varepsilon_i^2 + \left(\frac{\delta}{3438}\right)^2 + \varepsilon_{harmonic}^2$

ค่าความเพี้ยนแบบฮาร์โมนิก $\อีปซิลอน_ฮาร์โมนิก$ กลายเป็นตัวหลักเมื่อแกน CT ใกล้ถึงจุดอิ่มตัว — ซึ่งเป็นสภาพที่ตรงกับ ALF × กระแสที่กำหนด นี่จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมความผิดพลาดแบบผสมจึงมีขนาดใหญ่กว่าความผิดพลาดแบบอัตราส่วนเพียงอย่างเดียวเสมอเมื่อกระแสผิดพลาดมีค่าสูงกว่าหลายเท่า.

ตัวอย่างเชิงตัวเลข

ข้อกำหนดของ CT: 400/5A, คลาส 5P20, 15VA, Rct = 0.4Ω

ที่จุดทดสอบ ALF (20 × 400A = 8000A หลัก):

• กระแสแม่เหล็กที่วัดได้ I₀ = 0.18A (RMS)
• กระแสไฟฟ้าทุติยภูมิที่กำหนด I₂ₙ = 5A
• กระแสหลักในการทดสอบ = 8000A, อ้างถึงทุติยภูมิ = 100A

$\varepsilon_c = \frac{0.18}{100} \times 100 = 0.18$

รอ — นี่คือกระแสแม่เหล็กในรูปของเศษส่วนของ ทุติยภูมิ กระแสไฟฟ้าที่ ALF:

$\varepsilon_c = \frac{I_0}{K_n \cdot I_{2,ALF}} \times 100 = \frac{0.18}{100} \times 100 = 0.18$

ผลลัพธ์: 0.18% ข้อผิดพลาดคอมโพสิต — อยู่ในขีดจำกัดของคลาส 5P ที่ 5% อย่างเพียงพอ CT นี้ผ่านเกณฑ์ความแม่นยำของคลาสที่ ALF = 20.

กรณีศึกษาลูกค้า — วิศวกรสาธารณูปโภคที่มุ่งเน้นคุณภาพ, สถานีไฟฟ้าย่อย 24kV:
วิศวกรป้องกันระบบสาธารณูปโภคในยุโรปตะวันออกได้รับหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า (CT) รุ่น Class 5P20 จำนวนหนึ่งจากผู้จัดหาใหม่ ใบรับรองการทดสอบจากโรงงานแสดงค่าความผิดพลาดของอัตราส่วน 0.8% และค่าความล่าช้าของเฟส 25 นาที — ทั้งสองค่าอยู่ภายในขีดจำกัดของ Class 5P ที่กระแสไฟฟ้าที่กำหนดไว้ อย่างไรก็ตาม วิศวกรได้ขอให้ทดสอบค่าความผิดพลาดแบบผสมที่ ALF = 20 แต่ผู้จัดหาไม่สามารถจัดหาข้อมูลได้ จึงได้ติดต่อ Bepto เพื่อขอจัดหาสินค้าทดแทน และได้รับการจัดหา รายงานการทดสอบเต็มรูปแบบตามมาตรฐาน IEC 61869-2 รวมถึงกราฟการกระตุ้นข้อผิดพลาดแบบผสมที่ ALF, การเก็บข้อมูลกระแสแม่เหล็ก, และการตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าที่จุดเข่า. ค่าความผิดพลาดรวมที่ ALF = 20 วัดได้ 3.2% — อยู่ในขีดจำกัด 5% พร้อมขอบเขต. วิศวกรได้อนุมัติข้อกำหนดด้วยความมั่นใจ. ข้อผิดพลาดแบบผสมที่ ALF เป็นเกณฑ์การยอมรับ CT เพื่อการป้องกันที่ชัดเจน — ข้อผิดพลาดของอัตราส่วนที่กระแสไฟฟ้าที่กำหนดเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ.

ข้อผิดพลาดแบบผสมมีอิทธิพลต่อการเลือก CT สำหรับการใช้งานการป้องกัน MV อย่างไร?

ขีดจำกัดข้อผิดพลาดแบบผสมกำหนดโดยตรงว่าชั้นความถูกต้องใดเหมาะสมสำหรับแต่ละฟังก์ชันการป้องกัน การเลือกชั้นที่ไม่ถูกต้อง — แม้ว่าจะพอดีกับแผง CT ทางกายภาพ — อาจทำให้แผนการประสานงานการป้องกันทั้งหมดเสียหายได้.

ขั้นตอนที่ 1: ระบุข้อกำหนดของฟังก์ชันการป้องกัน

รีเลย์ป้องกันประเภทต่างๆ มีความทนทานต่อข้อผิดพลาดของ CT composite ที่แตกต่างกัน:

• การป้องกันแบบเลือก⁴ (หม้อแปลง, บัสบาร์, มอเตอร์): ต้องการคลาส 5P — ข้อผิดพลาดแบบผสม ≤ 5% ที่จำเป็นเพื่อป้องกันการทริปปิ้งผิดพลาดในกรณีกระแสแม่เหล็กไหลผ่าน
• การป้องกันระยะไกล (สายส่ง, สายป้อน): ต้องการคลาส 5P — ความแม่นยำของมุมเฟสมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการวัดอิมพีแดนซ์
• การป้องกันกระแสเกิน/ไฟฟ้าลัดวงจร: คลาส 10P ยอมรับได้ — ความผิดพลาดแบบผสม ≤ 10% เพียงพอสำหรับการทำงานของรีเลย์เกินกระแสเวลา
• ดิฟเฟอเรนเชียลความต้านทานสูง (การป้องกันบัสบาร์): คลาส PX — ความผิดพลาดแบบผสมไม่ใช่เกณฑ์หลัก; แรงดันที่จุดเข่าและกระแสแม่เหล็กที่ Vk กำหนดประสิทธิภาพ

ขั้นตอนที่ 2: กำหนด ALF ที่จำเป็นตามระดับความผิดพลาด

$ALF_{จำเป็น} = \frac{I_{sc,max}}{I_{1n}}$

จากนั้นตรวจสอบให้แน่ใจว่าข้อผิดพลาดรวมของ CT ที่ระบุยังคงอยู่ภายในขีดจำกัดของคลาสที่ ALF นี้ — ไม่ใช่แค่ที่ ALF บนป้ายภายใต้ภาระที่กำหนดเท่านั้น แต่ที่ ALF จริง ภายใต้ภาระงานจริง.

ขั้นตอนที่ 3: ข้อพิจารณาเกี่ยวกับข้อผิดพลาดแบบผสมเฉพาะแอปพลิเคชัน

• การจ่ายไฟฟ้าแรงสูงปานกลางในโรงงานอุตสาหกรรม (6–12kV): คลาส 5P20, 15VA — การป้องกันความแตกต่างของมอเตอร์และฟีดเดอร์ต้องการการควบคุมข้อผิดพลาดแบบผสมที่เข้มงวดในกรณีที่มีค่าความผิดพลาดหลายเท่าสูง
• สถานีไฟฟ้าย่อย (33–36kV): คลาส 5P30, 30VA — แผนผังรีเลย์ระยะทางต้องการข้อผิดพลาดแบบผสม ≤ 5% ที่คงอยู่ตลอดช่วงกระแสไฟฟ้าขัดข้องทั้งหมด
• ระบบเก็บรวบรวมไฟฟ้าแรงสูงของฟาร์มโซลาร์ (33kV): ชั้น 10P10, 10VA — ระดับความผิดพลาดที่ต่ำกว่าและการป้องกันกระแสเกินที่ง่ายกว่าสามารถทนต่อข้อผิดพลาดผสมที่สูงขึ้นได้
• หน่วยหลักของวงแหวนในเมือง (12kV): คลาส 5P20, แบบกะทัดรัด ผลิตด้วยอีพ็อกซี่ — เหมาะสำหรับพื้นที่จำกัด แต่ความแม่นยำในการป้องกันต้องไม่ลดทอน
• ระบบไฟฟ้าทางทะเล / นอกชายฝั่ง (ตู้สวิตช์บอร์ดเรือ): คลาส 5P20, การห่อหุ้มด้วยอีพ็อกซี่ระดับ IP67 — ประสิทธิภาพความผิดพลาดของคอมโพสิตต้องได้รับการตรวจสอบที่อุณหภูมิสูง (อุณหภูมิแวดล้อม 50°C)

ข้อผิดพลาดเชิงประกอบและการคงเหลือ: ระดับ PR

มาตรฐาน 5P และ 10P CT สามารถเก็บฟลักซ์ที่เหลืออยู่ (รีแมนเนส) ได้ถึง 80% ของฟลักซ์อิ่มตัวหลังจากกระแสผิดพลาด DC ออฟเซ็ต รีแมนเนสนี้จะลด ALF ที่มีประสิทธิภาพในเหตุการณ์ผิดพลาดครั้งถัดไป — ซึ่งอาจทำให้ข้อผิดพลาดรวมเกินขีดจำกัดของคลาส สำหรับการใช้งานที่มี:

• ระบบป้องกันการปิดอัตโนมัติ
• ลำดับการล้างข้อผิดพลาดซ้ำ
• กระแสไฟฟ้าขัดข้องที่มีแรงดันตรง (การสตาร์ทมอเตอร์, การจ่ายไฟให้หม้อแปลง)

ระบุ ชั้น 5PR หรือ 10PR — ซึ่งรวมถึงช่องว่างอากาศขนาดเล็กในแกนที่จำกัดการคงเหลือให้ ≤ 10% ของฟลักซ์อิ่มตัว เพื่อให้แน่ใจว่าความผิดพลาดเชิงประกอบยังคงอยู่ภายในขีดจำกัดในเหตุการณ์ความผิดพลาดต่อเนื่อง.

ความเข้าใจผิดและข้อผิดพลาดในการทดสอบที่พบบ่อยเกี่ยวกับข้อผิดพลาดของคอมโพสิต CT คืออะไร?

รายการตรวจสอบการตรวจสอบข้อผิดพลาดแบบผสม

1. ขอข้อมูลทดสอบข้อผิดพลาดแบบรวมที่ ALF — ไม่ใช่แค่ความผิดพลาดของอัตราส่วนและการเลื่อนเฟสที่กระแสไฟฟ้าที่กำหนด; เหล่านี้เป็นการวัดที่แตกต่างกัน
2. ตรวจสอบว่าได้ทำการทดสอบภายใต้ภาระที่กำหนด — ข้อผิดพลาดแบบผสมจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญหากทดสอบที่ภาระต่ำกว่าที่กำหนด
3. ตรวจสอบการวัดค่า Rct ที่อุณหภูมิ 75°C — ไม่ใช่ที่อุณหภูมิแวดล้อม; ความต้านทานของการพันมีผลต่อความต้องการกระแสแม่เหล็กและดังนั้นจึงมีผลต่อข้อผิดพลาดเชิงประกอบ
4. ยืนยันว่ามีการจัดเตรียมเส้นโค้งการกระตุ้นแกนหลักแล้ว⁵ — แรงดันไฟฟ้าที่จุดหัวเข่าและกระแสแม่เหล็กที่ Vk เป็นพื้นฐานทางกายภาพสำหรับประสิทธิภาพของข้อผิดพลาดแบบผสม
5. สำหรับ CT ของชั้นเรียน PR ตรวจสอบปัจจัยคงเหลือ — ยืนยันว่า Kr ≤ 10% ตามข้อกำหนดของ IEC 61869-2 ข้อสำหรับแกนที่ควบคุมการคงเหลือ
6. ตรวจสอบความถูกต้องของ ALF บนป้ายชื่อกับใบรับรองการทดสอบ — ผู้ผลิตบางรายประทับค่า ALF ที่สูงเกินจริงซึ่งไม่มีข้อมูลการทดสอบข้อผิดพลาดของวัสดุผสมที่รองรับ

ความเข้าใจผิดที่พบบ่อยในข้อกำหนดและการทดสอบ

• สับสนระหว่างข้อผิดพลาดของอัตราส่วนกับข้อผิดพลาดแบบผสม — ความผิดพลาดของอัตราส่วนวัดที่กระแสไฟฟ้าที่กำหนดภายใต้เงื่อนไขไซน์; ความผิดพลาดแบบผสมวัดที่ ALF × กระแสไฟฟ้าที่กำหนดรวมถึงการบิดเบือนฮาร์มอนิก ตัวแปลงกระแสสามารถผ่านขีดจำกัดความผิดพลาดของอัตราส่วนและล้มเหลวในขีดจำกัดความผิดพลาดแบบผสมพร้อมกันได้
• สมมติว่าความผิดพลาดแบบผสมคงที่ในทุกค่าภาระ — ข้อผิดพลาดแบบผสมจะเลวร้ายลงเมื่อภาระเพิ่มขึ้นจนถึงภาระที่กำหนดไว้; ต้องระบุและทดสอบที่ภาระที่กำหนดไว้เสมอ
• การละเลยองค์ประกอบกระแสตรงในกระแสไฟฟ้าขัดข้อง — กระแสความผิดพลาดจริงมีค่า DC offset ที่ทำให้แกน CT เข้าสู่ภาวะอิ่มตัวลึกกว่าที่การทดสอบความผิดพลาดแบบผสม AC เท่านั้นคาดการณ์ไว้; IEC 61869-2 ภาคผนวก 2C ได้กล่าวถึงประสิทธิภาพชั่วคราวแยกต่างหาก
• ยอมรับข้อมูลการทดสอบ CT แบบวัดสำหรับการกำหนดคุณสมบัติ CT เพื่อการป้องกัน — ตัวต้านทานกระแส (CT) ที่มีการวัด (Class 0.5, 1.0) จะถูกทดสอบเพียงความผิดพลาดของอัตราส่วนและการเลื่อนเฟสเท่านั้น; ความผิดพลาดแบบผสมที่ค่าความผิดพลาดสูงหลายเท่าไม่ใช่ข้อกำหนดของตัวต้านทานกระแสที่ทำการวัดและจะไม่ถูกทดสอบ
• การตีความกระแสแม่เหล็กผิด — สูตรที่ง่ายขึ้น $\อีปซิลอน_c \ประมาณ I_0/I_1 \คูณ 100$ ใช้ได้เฉพาะเมื่อกระแสแม่เหล็กเป็นกระแสเชิงต้านทานเป็นส่วนใหญ่ สำหรับแกนที่อิ่มตัวมาก ต้องใช้สูตรอินทิกรัลแบบทันทีเต็มรูปแบบ

กรณีศึกษาลูกค้า — ผู้รับเหมา EPC, การขยายสถานีไฟฟ้าย่อยอุตสาหกรรม 11kV:
ผู้รับเหมา EPC ได้รับใบรับรองการทดสอบ CT จากผู้จัดหาในท้องถิ่นซึ่งแสดงค่าความผิดพลาดของอัตราส่วนที่ 1.2% ที่กระแสไฟฟ้าที่กำหนด — อยู่ในขีดจำกัดของ Class 5Pวิศวกรด้านการป้องกันยอมรับใบรับรองโดยไม่ขอข้อมูลข้อผิดพลาดเชิงประกอบที่ ALF ในระหว่างการทดสอบการยอมรับที่โรงงาน วิศวกรแอปพลิเคชันของ Bepto ได้ทำการทดสอบการฉีดซ้ำและวัดข้อผิดพลาดเชิงประกอบได้ 7.8% ที่ ALF = 20 ซึ่งเกินขีดจำกัดระดับ 5P ที่ 5% CTs ถูกปฏิเสธหน่วยทดแทนจากการผลิตของ Bepto ที่ผ่านการทดสอบตามโปรโตคอลการทดสอบประเภทเต็มรูปแบบ IEC 61869-2 วัดค่าความผิดพลาดแบบผสม 3.6% ที่ ALF = 20. โครงการหลีกเลี่ยงการติดตั้ง CT ป้องกันที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดในสถานีย่อยอุตสาหกรรม 11kV ที่ใช้งานอยู่ — ความล้มเหลวที่อาจทำให้การป้องกันมอเตอร์บนอุปกรณ์กระบวนการที่สำคัญเสียหายได้.

สรุป

ข้อผิดพลาดแบบผสมเป็นพารามิเตอร์ความแม่นยำที่สำคัญที่สุดสำหรับหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าประเภทป้องกันในระบบจ่ายไฟแรงดันปานกลาง โดยการรวมข้อผิดพลาดด้านขนาด การเลื่อนเฟส และความผิดเพี้ยนของฮาร์มอนิกเข้าเป็นค่าเปอร์เซ็นต์ RMS เดียวที่วัดที่ปัจจัยจำกัดความแม่นยำ จึงให้การประเมินที่ชัดเจนว่า CT จะส่งสัญญาณที่เชื่อถือได้ไปยังรีเลย์ป้องกันในสภาวะความผิดพลาดที่เกิดขึ้นจริงหรือไม่สำหรับวิศวกรที่ระบุ CT สำหรับสถานีไฟฟ้าย่อย MV, สายส่งอุตสาหกรรม หรือแผนการป้องกันโครงข่ายไฟฟ้า การทดสอบข้อมูลข้อผิดพลาดแบบคอมโพสิตเต็มรูปแบบตามมาตรฐาน IEC 61869-2 — ไม่ใช่แค่ข้อผิดพลาดอัตราส่วนที่กระแสไฟฟ้าที่กำหนด — เป็นมาตรฐานที่ไม่สามารถต่อรองได้สำหรับความน่าเชื่อถือของการป้องกัน.

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับข้อผิดพลาดของ CT Composite

1. ทำความเข้าใจว่าปัจจัยจำกัดความแม่นยำกำหนดประสิทธิภาพของตัวต้านทานกระแสไฟฟ้ากลับ (CT) ในการป้องกันภายใต้สภาวะความผิดพลาดสูงอย่างไร. ↩

2. ทบทวนมาตรฐานสากลที่ควบคุมข้อกำหนดด้านความถูกต้องและความสามารถในการทำงานของหม้อแปลงเครื่องมือ. ↩

3. สำรวจว่าความอิ่มตัวของแม่เหล็กในแกนหม้อแปลงส่งผลต่อความแม่นยำของสัญญาณทุติยภูมิอย่างไร. ↩

4. เรียนรู้เกี่ยวกับการทำงานและข้อกำหนดของระบบป้องกันแบบดิฟเฟอเรนเชียลสำหรับส่วนประกอบของระบบไฟฟ้า. ↩

5. ค้นพบวิธีการตีความกราฟการกระตุ้นเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าที่จุดสูงสุด. ↩