LA-10 LAJ-10 หม้อแปลงกระแส 10kV ชนิดเรซิ่นอีพ็อกซี่สำหรับติดตั้งในอาคาร - 5-1200A 0.2S 0.5 10P Class 12 ฉนวน 75kV ระยะห่าง 265 มม. การลาม 265 มม. GB1208 IEC60044-1
หม้อแปลงกระแส (CT)

บทนำ

ในระบบป้องกันแรงดันปานกลาง แม้แต่หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าที่ระบุสเปกอย่างสมบูรณ์แบบก็อาจไม่สามารถส่งสัญญาณขัดข้องที่เชื่อถือได้ หากคำนวณภาระทางฝั่งทุติยภูมิผิดพลาด. ภาระรอง — ความต้านทานรวมที่เชื่อมต่อกับขั้วต่อรองของ CT — กำหนดโดยตรงว่า CT ของคุณจะรักษาความแม่นยำในสภาวะที่มีข้อผิดพลาดหรือไม่ หรือจะอิ่มตัวและส่งสัญญาณที่เสียหายไปยังรีเลย์ป้องกันของคุณ. สำหรับวิศวกรไฟฟ้าที่ออกแบบระบบป้องกันแรงดันสูง (MV) และผู้จัดการจัดซื้อจัดจ้างที่จัดหาหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า (CT) สำหรับสถานีย่อยอุตสาหกรรมหรือสายป้อนโครงข่ายไฟฟ้า การคำนวณภาระกระแสผิดพลาดเป็นหนึ่งในข้อผิดพลาดด้านข้อกำหนดที่พบบ่อยที่สุดแต่ส่งผลกระทบมากที่สุดในภาคสนาม คู่มือนี้นำเสนอวิธีการที่มีโครงสร้างและเป็นมาตรฐานวิศวกรรมสำหรับการคำนวณภาระกระแสทุติยภูมิของ CT ครอบคลุมทุกองค์ประกอบความต้านทานในวงจรทุติยภูมิ และแปลงผลการคำนวณนั้นให้เป็นข้อกำหนด CT ที่ถูกต้องตามมาตรฐาน IEC 61869-2.

สารบัญ

ภาระรองจากการตรวจ CT คืออะไรและครอบคลุมอะไรบ้าง?

ภาพจำลองทางเทคนิคโดยละเอียดของส่วนประกอบภาระทุติยภูมิของหม้อแปลงกระแส (CT) นำเสนอในบริบทของห้องปฏิบัติการ การตัดขวางของ CT แสดงให้เห็นความต้านทานการพันภายใน (Rct) ซึ่งเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิลทุติยภูมิ (Rcable) ไปยังบล็อกขั้วต่ออุตสาหกรรม (Rterminal) ซึ่งนำไปสู่รีเลย์ป้องกันแบบดิจิทัลสมัยใหม่ (Relay Burden, Srelay)เส้นทางความต้านทานรวมทั้งหมด ซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบทั้งหมดนี้ ได้รับการเน้นย้ำอย่างชัดเจนด้วยกระแสไฟฟ้าที่ไหลเป็นสีน้ำเงินและสีส้มที่รวมเป็นหนึ่งเดียว พร้อมป้ายกำกับเช่น 'CT SECONDARY BURDEN (ความต้านทานรวม - แสดงเป็น VA หรือ Ω)' ซึ่งอ้างอิงถึงมาตรฐาน IEC 61869-2.
การมองเห็นองค์ประกอบภาระรองของ CT และความต้านทานรวม

ภาระรองของ CT คือ ความต้านทานรวม (แสดงในหน่วย VA หรือ Ω) ที่ปรากฏต่อขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงกระแส โดยอุปกรณ์และตัวนำทั้งหมดที่เชื่อมต่อในลูปทุติยภูมิ ไม่ใช่เพียงแค่ความต้านทานของขดลวดรีเลย์เท่านั้น — แต่เป็นผลรวมของทุกองค์ประกอบที่มีความต้านทานและปฏิกิริยาที่กระแสทุติยภูมิต้องไหลผ่าน.

ต่อ IEC 61869-21, ภาระที่กำหนด (Sₙ) ของ CT ด้านการป้องกันถูกกำหนดไว้ที่กระแสทุติยภูมิที่กำหนด (โดยทั่วไปคือ 1A หรือ 5A) และตัวประกอบกำลังที่กำหนด (โดยปกติคือ cos φ = 0.8) CT ต้องรักษาความแม่นยำของระดับชั้นไว้ได้จนถึงค่าภาระนี้ หากเกินกว่านั้น ค่า ALF ที่มีผลจะลดลง — อาจต่ำกว่าข้อกำหนดระดับความผิดพลาดของระบบของคุณ.

องค์ประกอบของภาระทุติยภูมิจาก CT

ภาระรองทั้งหมดประกอบด้วยองค์ประกอบที่แตกต่างกันสี่ประการ:

  • ภาระงานของรีเลย์ (S_relay): การใช้พลังงานของ VA ของรีเลย์ป้องกันที่เชื่อมต่อทั้งหมด — กระแสเกิน, ขัดข้องต่อดิน, ดิฟเฟอเรนเชียล, ระยะทาง. สมัยใหม่ รีเลย์ป้องกันเชิงตัวเลข2 โดยทั่วไปใช้ 0.1–0.5VA ต่อเฟส; รีเลย์ไฟฟ้าสามารถใช้ 3–10VA
  • ภาระสายเคเบิล (R_cable): ความต้านทานของสายไฟรองระหว่างขั้ว CT และแผงรีเลย์ — มักเป็นองค์ประกอบที่มีภาระสูงสุดเพียงรายการเดียวในการติดตั้งภาคสนาม
  • บล็อกเทอร์มินัลและความต้านทานการเชื่อมต่อ (R_terminal): ขนาดเล็กแต่ไม่สามารถละเลยได้ในสายรองยาว; โดยทั่วไป 0.01–0.05Ω ต่อคู่บล็อกขั้ว
  • ความต้านทานของขดลวดทุติยภูมิของ CT (R_ct): ความต้านทานการหมุนภายในของ CT เอง — ไม่ใช่ส่วนหนึ่งของภาระภายนอก แต่มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการคำนวณ ALF; วัดที่ 75°C ตามมาตรฐาน IEC

ข้อกำหนดทางเทคนิคหลักที่ต้องยืนยัน

  • กระแสไฟฟ้าที่กำหนดสำหรับวงจรรอง: 1A หรือ 5A — ตัวเลือกนี้ส่งผลอย่างมากต่อภาระสายเคเบิล (กระแส 5A ที่วงจรรองจะทำให้แรงดันตกคร่อมสายเคเบิลมากกว่ากระแส 1A ถึง 25 เท่า เมื่อความต้านทานเท่ากัน)
  • ระบบฉนวนกันความร้อน: เรซินอีพ็อกซี่หล่อ, ระดับ 12kV / 24kV / 36kV ตามมาตรฐาน IEC 61869
  • ระดับความแม่นยำ: 5P หรือ 10P สำหรับวงจรป้องกัน
  • ช่วงภาระที่กำหนด: ค่ามาตรฐาน — 2.5VA, 5VA, 10VA, 15VA, 30VA
  • อุณหภูมิในการทำงาน: คลาส E (120°C) หรือคลาส F (155°C) — ส่งผลต่อค่าตัวปรับแก้ Rct

คุณคำนวณภาระรองทั้งหมดอย่างไร ขั้นตอนต่อขั้นตอน?

ภาพประกอบทางเทคนิคโดยละเอียดของแผ่นงานคำนวณภาระทุติยภูมิของหม้อแปลงกระแส (CT) อินโฟกราฟิกแสดงลำดับขั้นตอนกราฟิกสี่ขั้นตอนบนพื้นหลังแบบพิมพ์เขียว: การกำหนดภาระรีเลย์ (Srelay) และการแปลงเป็น Rrelay, การคำนวณความต้านทานของสายเคเบิล (Rcable_75) พร้อมการแก้ไขอุณหภูมิสำหรับความยาวทางเดียวและคุณสมบัติของทองแดง, การเพิ่มความต้านทานของขั้วต่อ (Rterminal) สำหรับหลายคู่ และการรวมความต้านทานภาระทั้งหมดสรุปด้วยผลรวมของค่าตัวอย่าง (0.02 + 0.511 + 0.18 = 0.549Ω) ที่แปลงเป็น 13.7VA ที่ 5A ซึ่งชี้ไปที่ข้อกำหนดสุดท้าย: 'ระบุ CT rated burden ≥ 15VA' การเปรียบเทียบเน้นให้เห็นถึงผลกระทบอย่างมากของกระแสทุติยภูมิ 5A ต่อภาระสายเคเบิล.
แบบฝึกหัดการคำนวณภาระโรคทุติยภูมิแบบเป็นขั้นตอนของรัฐคอนเนตทิคัต

การคำนวณภาระรองอย่างเข้มงวดจะดำเนินการตามกระบวนการสี่ขั้นตอน แต่ละขั้นตอนต้องเสร็จสมบูรณ์ก่อนที่จะสรุปข้อกำหนด CT — การข้ามขั้นตอนใด ๆ จะเพิ่มความเสี่ยงของการกำหนดข้อกำหนดไม่เพียงพอ.

ขั้นตอนที่ 1: กำหนดภาระของรีเลย์

รับข้อมูลการใช้ไฟฟ้าของ VA จากเอกสารข้อมูลของผู้ผลิตรีเลย์สำหรับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อแต่ละตัว:

Srelay=i=1nSrelay,iS_{relay} = \sum_{i=1}^{n} S_{relay,i}

แปลง VA เป็นความต้านทานที่กระแสไฟฟ้าทุติยภูมิที่กำหนด:

Rrelay=SrelayI2n2R_{relay} = \frac{S_{relay}}{I_{2n}^2}

ตัวอย่าง: รีเลย์กระแสเกินเชิงตัวเลข = 0.3VA, รีเลย์ขัดข้องดิน = 0.2VA, รวม = 0.5VA
ที่ I₂ₙ = 5A: Rrelay=0.525=0.02,ΩR_{relay} = \frac{0.5}{25} = 0.02 , โอห์ม
ที่ I₂ₙ = 1A: Rrelay=0.51=0.5,ΩR_{relay} = \frac{0.5}{1} = 0.5 , โอห์ม

ขั้นตอนที่ 2: คำนวณความต้านทานของสายเคเบิล

นี่คือขั้นตอนการคำนวณที่สำคัญที่สุด โดยเฉพาะสำหรับการติดตั้งที่ CT อยู่ห่างจากแผงรีเลย์:

Rcable=2×L×ρAR_{cable} = \frac{2 \times L \times \rho}{A}

สถานที่:

  • LL = ความยาวสายเคเบิลทางเดียว (เมตร)
  • ρ\rho = ค่าความต้านทานไฟฟ้าของทองแดง3 = 0.0175 โอห์ม·มิลลิเมตร²/เมตร (ที่ 20°C)
  • AA = พื้นที่หน้าตัดของสายเคเบิล (มม.²)
  • ปัจจัย 2 รองรับทั้งตัวนำขาออกและขาเข้า

การปรับอุณหภูมิเป็น 75°C:

Rcable,75=Rcable,20×[1+0.00393×(7520)]R_{cable,75} = R_{cable,20} \times [1 + 0.00393 \times (75 – 20)]

Rcable,75=Rcable,20×1.216R_{cable,75} = R_{cable,20} \times 1.216

ตัวอย่าง: สายเคเบิลยาว 30 เมตร, ทองแดง 2.5 มม.²:
Rcable,20=2×30×0.01752.5=0.42,ΩR_{cable,20} = \frac{2 \times 30 \times 0.0175}{2.5} = 0.42 , โอห์ม
Rcable,75=0.42×1.216=0.511,ΩR_{cable,75} = 0.42 \times 1.216 = 0.511 , โอห์ม

ขั้นตอนที่ 3: เพิ่มความต้านทานของเทอร์มินัลและการเชื่อมต่อ

สำหรับวงจรทุติยภูมิทั่วไปที่มีบล็อกขั้วต่อ 6 คู่:

Rterminal=6×0.03=0.18,ΩR_{เทอร์มินอล} = 6 × 0.03 = 0.18 , โอห์ม

ขั้นตอนที่ 4: ผลรวมภาระภายนอกทั้งหมด

Rburden,total=Rrelay+Rcable,75+RterminalR_{burden,total} = R_{relay} + R_{cable,75} + R_{terminal}

Rburden,total=0.02+0.511+0.018=0.549,ΩR_{ภาระ,ทั้งหมด} = 0.02 + 0.511 + 0.018 = 0.549 , \Omega

แปลงเป็น VA ที่กระแสไฟฟ้าทุติยภูมิที่กำหนด:

Sburden,total=Rburden,total×I2n2=0.549×25=13.7,VAS_{ภาระ,ทั้งหมด} = R_{ภาระ,ทั้งหมด} \times I_{2n}^2 = 0.549 \times 25 = 13.7 , VA

ระบุภาระที่กำหนดให้ CT ≥ 15VA (ค่ามาตรฐานถัดไปสูงกว่า 13.7VA)

การเปรียบเทียบภาระ: 1A เทียบกับ 5A ทุติยภูมิ

พารามิเตอร์1A รอง5A มัธยมศึกษา
ผลกระทบจากความต้านทานของสายเคเบิลต่ำ (ผลกระทบของ I² น้อยมาก)สูง (สูญเสีย VA มากกว่า 25 เท่า)
ภาระรีเลย์ (VA→Ω)Ω ต่อ VA สูงขึ้นโอห์มต่ำกว่าต่อวัตต์
แนะนำการเดินสายเคเบิลใช้งานได้จริงสูงสุด 100 เมตรควรอยู่ต่ำกว่า 30 เมตร
มาตรฐานการประเมินภาระ2.5VA–15VA โดยทั่วไป10VA–30VA โดยทั่วไป
ขนาดแกนเล็กลงใหญ่กว่า
การสมัครการติดตั้งระยะไกล, การเดินสายเคเบิลยาวการติดตั้งแผงในท้องถิ่น

ประเด็นสำคัญ: สำหรับการติดตั้ง CT ที่อยู่ห่างจากแผงรีเลย์มากกว่า 20 เมตร, 1A ขอผู้สมัครที่มีวุฒิการศึกษาระดับมัธยมศึกษาตอนปลายเป็นอย่างยิ่ง — ภาระสายเคเบิลที่ 5A ในวงจรทุติยภูมิอาจใช้พลังงาน VA ทั้งหมดที่กำหนดไว้จนหมดก่อนที่รีเลย์จะได้รับสัญญาณเสียอีก.

กรณีศึกษาลูกค้า — ผู้รับเหมา EPC สำหรับโครงข่ายไฟฟ้า, สถานีไฟฟ้าย่อย 33kV:
ผู้รับเหมา EPC ในเอเชียใต้ได้ระบุตัวแปลงกระแสไฟฟ้าทุติยภูมิ 5A สำหรับสถานีไฟฟ้าย่อยกลางแจ้ง 33kV ซึ่งกล่องจัดเรียงตัวแปลงกระแสไฟฟ้าตั้งอยู่ห่างจากแผงรีเลย์หลัก 45 เมตร การคำนวณภาระเริ่มต้น (เฉพาะรีเลย์) แสดงผล 8VA ซึ่งอยู่ในเกณฑ์ภาระที่กำหนดไว้ที่ 15VAอย่างไรก็ตาม วิศวกรฝ่ายประยุกต์การใช้งานของ Bepto ได้คำนวณใหม่โดยรวมความต้านทานของสายเคเบิล: 45 เมตร × 2.5 มม.² ทองแดง ที่ 75°C เพิ่มเข้าไป 1.23Ω = 30.7VA ต่อภาระ ภาระรวมเกิน 38VA — มากกว่าสองเท่าของค่า CT ที่กำหนด ข้อกำหนดได้รับการแก้ไขเป็น CT ทุติยภูมิ 1A ที่มีค่าภาระ 15VA ซึ่งแก้ไขปัญหาได้ก่อนการผลิต. การคำนวณเพียงครั้งเดียวนี้ช่วยป้องกันการล้มเหลวของระบบป้องกันทั้งหมดบนสายส่งไฟฟ้าที่ใช้งานอยู่.

ภาระรองส่งผลต่อการเลือก CT สำหรับการป้องกัน MV อย่างไร?

อินโฟกราฟิกเชิงเทคนิคที่แสดงรายละเอียดผลกระทบของการเลือกภาระต่อความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของหม้อแปลงกระแส (CT) โดยแสดงการเปรียบเทียบแบบแยกส่วน: ด้านซ้ายแสดงภาระที่คำนวณได้ 13.7 VA ซึ่งส่งผลให้เกิดสัญญาณความผิดพลาดที่อิ่มตัว ในขณะที่ด้านขวาแสดงภาระที่กำหนดไว้ที่ 15 VA ซึ่งส่งผลให้เกิดสัญญาณความผิดพลาดที่แม่นยำและเป็นเชิงเส้น โดยสามารถจำลองตัวคูณกระแสความผิดพลาดได้อย่างถูกต้องป้ายกำกับเน้นตัวอย่างการคำนวณและข้อมูลจำเพาะสุดท้าย: 'กำลังไฟฟ้าที่กำหนด: 15 VA (Class 5P20)'.
ผลกระทบของการเลือกภาระงานต่อการวัด CT ALF และความแม่นยำในการป้องกัน

เมื่อคำนวณภาระรองทั้งหมดแล้ว จะส่งผลโดยตรงต่อพารามิเตอร์ข้อกำหนด CT สามประการ ได้แก่ ระดับภาระที่กำหนด, การเลือกชั้นความแม่นยำ และการตรวจสอบ ALF ที่แท้จริงเทียบกับข้อกำหนดระดับความผิดพลาดของระบบ.

ขั้นตอนที่ 1: เลือกชั้นภาระงานที่กำหนด

เลือกเสมอ ค่าภาระมาตรฐานถัดไปที่สูงกว่าภาระรวมที่คุณคำนวณได้:

  • ภาระที่คำนวณได้ = 13.7VA → ระบุ 15VA
  • ภาระที่คำนวณได้ = 22VA → ระบุ 30VA
  • ห้ามระบุ CT ที่มีภาระที่กำหนดเท่ากับภาระที่คำนวณได้ — ซึ่งจะทำให้ไม่มีขอบเขตความปลอดภัยเหลืออยู่

ขั้นตอนที่ 2: ตรวจสอบ ALF ที่เกิดขึ้นจริงเทียบกับระดับความผิดพลาด

เมื่อเลือกภาระที่กำหนดแล้ว ให้ตรวจสอบ ALF ที่แท้จริงโดยใช้:

ALFactual=ALFrated×Rct+Rburden,ratedRct+Rburden,actualALF_{actual} = ALF_{rated} \times \frac{R_{ct} + R_{burden,rated}}{R_{ct} + R_{burden,actual}}

ตรวจสอบให้แน่ใจ: ALFactualIsc,maxI1n×1.1ALF_{จริง} \geq \frac{I_{sc,max}}{I_{1n}} \times 1.1

ขั้นตอนที่ 3: ข้อเสนอแนะเกี่ยวกับภาระเฉพาะของการใช้งาน

  • การจ่ายไฟฟ้าแรงสูงปานกลางในโรงงานอุตสาหกรรม (6–12kV): 5 รอง, 15VA, คลาส 5P20 — สายเคเบิลสั้นในแผง MCC ขนาดกะทัดรัด
  • สถานีไฟฟ้าย่อย (33–36kV): 1 รอง, 15VA, Class 5P30 — สายเคเบิลยาวไปยังห้องรีเลย์ระยะไกล
  • ระบบเก็บรวบรวมไฟฟ้าแรงสูงของฟาร์มโซลาร์ (33kV): 1 รอง, 10VA, Class 10P10 — ระดับความผิดพลาดต่ำ, ประหยัดค่าใช้จ่าย
  • หน่วยหลักของวงแหวนในเมือง (12kV): 1A รอง, 5VA, Class 5P20 — CT แบบหล่ออีพ็อกซี่ขนาดกะทัดรัด, พื้นที่จำกัด
  • แพลตฟอร์มทางทะเล / นอกชายฝั่ง: 1 รอง, 10VA, Class 5P20, IP67 การห่อหุ้มด้วยอีพ็อกซี่ — สภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อน

ผลกระทบของความน่าเชื่อถือจากการระบุภาระที่ถูกต้อง

  • ✅ CT ทำงานภายในช่วงเชิงเส้นระหว่างเกิดข้อผิดพลาด → รีเลย์ได้รับสัญญาณกระแสไฟฟ้าผิดพลาดที่แม่นยำ
  • ✅ การตัดวงจรของรีเลย์ป้องกันภายในลักษณะเวลา-กระแสที่เหมาะสม
  • ✅ การป้องกันแบบเลือกความแตกต่างช่วยรักษาเสถียรภาพในกรณีที่เกิดการลัดวงจรผ่าน
  • ✅ ความน่าเชื่อถือของระบบและเวลาทำงานคงที่ตลอดช่วงระดับความผิดพลาดทั้งหมด
  • ❌ CT ที่รับภาระเกินกำลังจะอิ่มตัว → รีเลย์อ่านกระแสผิดพลาดต่ำ → การตัดวงจรล่าช้าหรือล้มเหลว
  • ❌ การระบุภาระไม่เพียงพอ → ALF ที่มีประสิทธิภาพลดลง → จุดบอดในการป้องกันเมื่อเกิดข้อผิดพลาดหลายจุดพร้อมกัน

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดในการคำนวณภาระในวงจรป้องกันคืออะไร?

อินโฟกราฟิกทางเทคนิคที่ครอบคลุมซึ่งอธิบายรายละเอียดข้อผิดพลาดหลักสี่ประการในการคำนวณภาระ CT ได้แก่ ผลกระทบของอุณหภูมิ, ตัวนำกลับ, บล็อกขั้วต่อ, และการเปลี่ยนแปลงความยาว พร้อมแผนภาพแสดงผลกระทบต่อการดำเนินงาน: ALF ที่มีประสิทธิภาพลดลง, การอ่านค่ารีเลย์ต่ำกว่าความเป็นจริง, และความล้มเหลวของระบบ เช่น ความเสียหายของมอเตอร์.
การวิเคราะห์สาเหตุและผลกระทบของการทับถมเกินจาก CT

รายการตรวจสอบการติดตั้งและการตรวจสอบ

  1. วัดความยาวสายเคเบิลจริง — ใช้แบบก่อสร้างจริง ไม่ใช่แบบประมาณการออกแบบ; การกำหนดเส้นทางในสถานที่จริงจะเพิ่มระยะทาง 15–25% จากความยาวที่คำนวณไว้
  2. รับภาระรีเลย์จากแผ่นข้อมูลปัจจุบัน — ไม่ใช่จากการจำหรือสเปคของโครงการก่อนหน้า; รุ่นของรีเลย์มีความแตกต่างกันอย่างมาก
  3. ปรับค่าความต้านทาน Rct และค่าความต้านทานของสายเคเบิลตามอุณหภูมิ — คำนวณเสมอที่ 75°C ไม่ใช่ที่อุณหภูมิแวดล้อม
  4. บัญชีสำหรับบล็อกเทอร์มินัลทั้งหมด — โดยเฉพาะในตู้ควบคุมที่มีแถบจ่ายไฟหลายจุด
  5. ตรวจสอบด้วยเครื่องวัดภาระระหว่างขั้นตอนการทดสอบระบบ — วัดความต้านทานของวงจรทุติยภูมิจริงก่อนจ่ายไฟ
  6. ตรวจสอบการเชื่อมต่อรีเลย์แบบขนาน — การใช้รีเลย์หลายตัวบนขดลวดทุติยภูมิของ CT ตัวเดียวกันช่วยลดภาระรวมแต่ต้องมีการตรวจสอบแต่ละตัวแยกกัน

ข้อผิดพลาดทั่วไปที่ก่อให้เกิดความล้มเหลวในการป้องกัน

  • การใช้ป้ายชื่อรีเลย์ VA โดยไม่ปรับค่าอุณหภูมิ — ความต้านทานของขดลวดรีเลย์อิเล็กโทรแมคคานิคอลเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญที่อุณหภูมิการทำงาน
  • การละเว้นความต้านทานของตัวนำกลับ — ปัจจัย 2 ในสูตรสายเคเบิลมักถูกละไว้ ซึ่งทำให้ภาระสายเคเบิลที่คำนวณได้ลดลงครึ่งหนึ่ง
  • สมมติว่าภาระการส่งต่อของรีเลย์แบบตัวเลขเท่ากับภาระการส่งต่อของรีเลย์แบบกลไกไฟฟ้า — รีเลย์แบบตัวเลขใช้ VA น้อยกว่า 10–50 เท่า; การกำหนดค่าภาระเกินความจำเป็นทำให้สิ้นเปลืองค่าใช้จ่าย แต่การกำหนดค่าต่ำกว่ามาตรฐานสำหรับการเปลี่ยนรีเลย์รุ่นเก่าทำให้เกิดข้อผิดพลาด
  • การไม่คำนวณภาระใหม่หลังจากการย้ายแผงรีเลย์ — การเปลี่ยนแปลงความยาวของสายเคเบิลระหว่างการก่อสร้างเป็นเรื่องปกติและต้องทำให้เกิดการคำนวณภาระใหม่
  • การระบุภาระ CT โดยอิงจากระยะทางในห้องรีเลย์เท่านั้น — ลืมกล่องเชื่อมต่อระหว่างทาง, กล่องรวมสาย, และบล็อกทดสอบปลายสาย

กรณีศึกษาลูกค้า — ผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อ, โรงงานปิโตรเคมีอุตสาหกรรม:
ผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อที่โรงงานปิโตรเคมีในตะวันออกกลางได้สั่งซื้อตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า (CT) ทดแทนโดยอ้างอิงจากข้อกำหนดโครงการเดิมปี 1995 — ระดับทุติยภูมิ 5A, 15VA, Class 5P20 แผงรีเลย์ได้ถูกย้ายตำแหน่งระหว่างการขยายโรงงานในปี 2018 ทำให้ระยะสายเคเบิลเพิ่มขึ้นจาก 12 เมตร เป็น 38 เมตร ไม่มีใครคำนวณภาระใหม่หลังจากการเปลี่ยนตัวแปลงกระแส (CT) การป้องกันกระแสเกินบนตัวป้อนมอเตอร์ 11kV ล้มเหลวในการตัดวงจรระหว่างเกิดข้อผิดพลาดเฟสต่อเฟส ส่งผลให้เกิดความเสียหายต่อขดลวดมอเตอร์ การวิเคราะห์หลังเกิดเหตุพบว่าภาระจริงคือ 28.4VA ซึ่งเกือบสองเท่าของค่าที่กำหนดของ CT ที่ 15VA ปัจจุบัน Bepto ให้บริการ การตรวจสอบการคำนวณภาระฟรีเป็นส่วนหนึ่งของการปรึกษาหารือแทนที่ CT, ตรวจสอบความถูกต้องของข้อกำหนดก่อนการสั่งซื้อใด ๆ.

สรุป

การคำนวณภาระรองของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า (CT) ไม่ใช่เพียงขั้นตอนที่เป็นทางการเท่านั้น แต่เป็นขั้นตอนทางวิศวกรรมพื้นฐานที่กำหนดว่าแผนการป้องกันระบบไฟฟ้าทั้งหมดของคุณจะทำงานได้อย่างถูกต้องภายใต้สภาวะที่มีข้อผิดพลาดหรือไม่ การคำนวณภาระรองของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าอย่างระบบระเบียบ รวมถึงการคำนึงถึงภาระของรีเลย์, ความต้านทานของสายไฟที่อุณหภูมิการทำงาน, ความต้านทานของบล็อกต่อ, และการตรวจสอบผลลัพธ์กับภาระรองที่กำหนดโดยหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า (CT) และข้อกำหนดของ ALF (Automatic Load Flow) จะช่วยให้วิศวกรมั่นใจได้ว่าหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าจะส่งสัญญาณที่แม่นยำและเชื่อถือได้เมื่อระบบไฟฟ้าต้องการการป้องกันมากที่สุดสำหรับการจ่ายไฟฟ้าแรงดันปานกลาง สถานีไฟฟ้าย่อย และการติดตั้งในภาคอุตสาหกรรม การกำหนดข้อกำหนดภาระงานที่ถูกต้องถือเป็นรากฐานสำคัญของความน่าเชื่อถือในการป้องกัน.

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการคำนวณภาระรองของ CT

ถาม: ช่วงภาระที่กำหนดมาตรฐานสำหรับหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าประเภทป้องกันในระบบการจ่ายไฟแรงดันปานกลางคืออะไร?

A: ค่าภาระมาตรฐานตาม IEC 61869-2 คือ 2.5VA, 5VA, 10VA, 15VA และ 30VA การใช้งานการป้องกันแรงดันสูงส่วนใหญ่จะใช้ 10VA ถึง 30VA ขึ้นอยู่กับประเภทของรีเลย์และความยาวของสายเคเบิล.

ถาม: ทำไมจึงเลือกใช้ 1A ทุติยภูมิแทน 5A ทุติยภูมิสำหรับการเดินสายเคเบิลยาวในวงจร CT ของสถานีย่อย?

A: ภาระของสายเคเบิลจะเพิ่มขึ้นตาม I²R. ที่ 5A ทุติยภูมิ ความต้านทานของสายเคเบิล 0.5Ω จะใช้พลังงาน 12.5VA; ที่ 1A สายเคเบิลเดียวกันจะใช้พลังงานเพียง 0.5VA — ลดลง 25 เท่า ซึ่งช่วยรักษาความแม่นยำของ CT ไว้ได้.

คำถาม: ภาระทุติยภูมิของ CT ส่งผลต่อ ปัจจัยจำกัดความแม่นยำ (ALF)4 ในวงจรป้องกัน?

A: ภาระจริงที่สูงขึ้นจะลดประสิทธิภาพของ ALF ลง หากภาระจริงเกินกว่าภาระที่กำหนดไว้ CT จะอิ่มตัวที่ค่าตัวคูณกระแสลัดวงจรที่ต่ำกว่า ซึ่งอาจทำให้รีเลย์ป้องกันไม่สามารถตรวจจับเหตุการณ์ลัดวงจรที่มีขนาดสูงได้.

ถาม: ควรใช้สายเคเบิลที่มีหน้าตัดขนาดใดสำหรับสายไฟทุติยภูมิของ CT ในแผงป้องกันแรงดันสูง?

A: ใช้สายทองแดงขนาดขั้นต่ำ 2.5 มม.² สำหรับการเดินสายไม่เกิน 30 เมตร พร้อมวงจรรอง 5A สำหรับการเดินสายเกิน 30 เมตร หรือระบบวงจรรอง 1A สามารถใช้สายขนาด 1.5 มม.² ได้ ควรตรวจสอบด้วยการคำนวณภาระเสมอ — ไม่ควรเลือกขนาดสายเคเบิลโดยอาศัยเพียงหลักเกณฑ์ทั่วไป.

ถาม: คุณจะตรวจสอบภาระรองของ CT อย่างถูกต้องได้อย่างไรในระหว่างการทดสอบระบบป้องกัน?

A: ใช้เครื่องวัดภาระที่ปรับเทียบแล้วเพื่อวัดความต้านทานของวงจรทุติยภูมิจริงโดยเชื่อมต่อรีเลย์ทั้งหมดไว้ เปรียบเทียบกับค่าที่คำนวณไว้และภาระที่กำหนดของ CT ทำการทดสอบการฉีดสัญญาณทุติยภูมิเพื่อยืนยันการทำงานของรีเลย์ที่กระแสหลายเท่าตามที่คาดหวัง.

  1. มาตรฐานสากลอย่างเป็นทางการสำหรับประสิทธิภาพและเกณฑ์ความถูกต้องของหม้อแปลงกระแส.

  2. อุปกรณ์ดิจิทัลสมัยใหม่ที่มีการบริโภคพลังงาน VA ต่ำกว่าแบบดั้งเดิมที่ใช้ระบบกลไกไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญ.

  3. ค่าคงที่ทางกายภาพมาตรฐานที่ใช้ในการคำนวณการลดแรงดันไฟฟ้าและการสูญเสียพลังงานในสายเคเบิลรอง.

  4. พารามิเตอร์ทางเทคนิคที่กำหนดความสามารถของ CT ในการรักษาความแม่นยำระหว่างกระแสไฟฟ้าขัดข้องสูง.

เกี่ยวข้อง

แจ็ค เบปโต

สวัสดีครับ ผมชื่อแจ็ค เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีประสบการณ์มากกว่า 12 ปีในระบบจ่ายไฟฟ้าและระบบแรงดันไฟฟ้าปานกลาง ผ่านทาง Bepto electric ผมแบ่งปันข้อมูลเชิงปฏิบัติและความรู้ทางเทคนิคเกี่ยวกับส่วนประกอบสำคัญของระบบโครงข่ายไฟฟ้า รวมถึงสวิตช์เกียร์ สวิตช์ตัดโหลด สวิตช์เซอร์กิตเบรกเกอร์แบบสุญญากาศ ตัวตัดการเชื่อมต่อ และหม้อแปลงเครื่องมือ แพลตฟอร์มนี้จัดระเบียบผลิตภัณฑ์เหล่านี้เป็นหมวดหมู่ที่มีโครงสร้างพร้อมภาพและคำอธิบายทางเทคนิค เพื่อช่วยให้วิศวกรและผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมเข้าใจอุปกรณ์ไฟฟ้าและโครงสร้างพื้นฐานของระบบไฟฟ้าได้ดียิ่งขึ้น.

คุณสามารถติดต่อฉันได้ที่ [email protected] สำหรับคำถามเกี่ยวกับอุปกรณ์ไฟฟ้าหรือการใช้งานระบบไฟฟ้า.

สารบัญ
แบบฟอร์มติดต่อ
🔒 ข้อมูลของคุณปลอดภัยและได้รับการเข้ารหัสแล้ว.