การเปรียบเทียบในทางปฏิบัติระหว่างหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าสำหรับการวัดและการป้องกัน

ความแม่นยำของการป้องกัน CTความแม่นยำของ Protection CT ไม่ได้ขึ้นอยู่กับการคำนวณค่าความแม่นยำ แต่ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพที่คาดการณ์ได้ระหว่างที่เกิดความผิดพลาด ความแม่นยำนี้กำหนดโดย "ความผิดพลาดแบบผสม" ที่ค่าทวีคูณของกระแสไฟฟ้าที่กำหนด ระดับการป้องกันทั่วไปคือ5P10-การกำหนดนี้แบ่งได้ดังนี้:

• 5:ข้อผิดพลาดขององค์ประกอบจะไม่เกิน 5% ที่ขีดจำกัดความแม่นยำ
• P:ตัวอักษรนี้กำหนดให้เป็นชั้นการป้องกัน CT
• 10:นี่คือค่าขีดจำกัดความแม่นยำ (ALF) หมายความว่า CT จะรักษาความแม่นยำที่กำหนดไว้ได้สูงสุดถึง 10 เท่าของกระแสปฐมภูมิที่กำหนด

โดยสรุป CT 5P10 รับประกันว่าเมื่อกระแสไฟฟ้าหลักมีค่ามากกว่าค่าปกติ 10 เท่า สัญญาณที่ส่งไปยังรีเลย์ยังคงอยู่ภายใน 5% ของค่าในอุดมคติ ทำให้รีเลย์ตัดสินใจทริปได้อย่างถูกต้อง

ภาระและอัตรา VA

ภาระคือภาระไฟฟ้าทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับขั้วรองของ CT วัดเป็นโวลต์-แอมแปร์ (VA) หรือโอห์ม (Ω) อุปกรณ์และสายไฟทุกเส้นที่เชื่อมต่อกับ CT ล้วนมีส่วนทำให้เกิดภาระนี้ การรับภาระเกินพิกัดที่กำหนดของ CT จะทำให้ความแม่นยำลดลง

ภาระรวมทั้งสิ้นคือผลรวมของค่าอิมพีแดนซ์ของส่วนประกอบทั้งหมดในวงจรรอง:

• ความต้านทานขดลวดรองของ CT เอง
• ความต้านทานของสายนำที่เชื่อมต่อ CT เข้ากับอุปกรณ์
• ค่าความต้านทานภายในของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ (มิเตอร์หรือรีเลย์)

การคำนวณภาระรวม:วิศวกรสามารถคำนวณภาระรวมได้โดยใช้สูตร:ภาระรวม (Ω) = CT ขดลวด R (Ω) + สายไฟ R (Ω) + อุปกรณ์ Z (Ω)ตัวอย่างเช่น หากความต้านทานขดลวดทุติยภูมิของ CT อยู่ที่ 0.08 Ω สายเชื่อมต่อจะมีความต้านทาน 0.3 Ω และรีเลย์มีค่าอิมพีแดนซ์ 0.02 Ω ภาระของวงจรรวมจะเท่ากับ 0.4 Ω ค่านี้ต้องน้อยกว่าภาระที่กำหนดของ CT จึงจะทำงานได้อย่างถูกต้อง

โดยทั่วไปแล้ว CT วัดจะมีค่า VA ต่ำ (เช่น 2.5 VA, 5 VA) เนื่องจากเชื่อมต่อกับอุปกรณ์วัดค่าความต้านทานสูง กินไฟน้อยในระยะทางสั้นๆ CT ป้องกันต้องการค่า VA สูงกว่ามาก (เช่น 15 VA, 30 VA) เนื่องจากต้องจ่ายไฟให้เพียงพอต่อการทำงานของคอยล์ความต้านทานต่ำ กินไฟสูงของรีเลย์ป้องกัน ซึ่งมักจะใช้กับการเดินสายที่ยาวกว่ามาก การจับคู่ค่าภาระของ CT กับโหลดวงจรจริงไม่ถูกต้องเป็นสาเหตุของข้อผิดพลาดที่พบบ่อยในทั้งระบบวัดค่าและการป้องกัน

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้าที่จุดเข่า

แรงดันไฟฟ้าจุดเข่า (KPV) เป็นพารามิเตอร์สำคัญสำหรับ CT ป้องกันโดยเฉพาะ พารามิเตอร์นี้กำหนดขีดจำกัดสูงสุดของช่วงการทำงานที่มีประโยชน์ของ CT ก่อนที่แกนกลางจะเริ่มอิ่มตัว ค่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรับรองว่ารีเลย์ป้องกันจะรับสัญญาณที่เชื่อถือได้ในระหว่างที่เกิดความผิดพลาดจากกระแสไฟฟ้าสูง

วิศวกรคำนวณค่า KPV จากเส้นโค้งการกระตุ้นของ CT ซึ่งแสดงแรงดันไฟฟ้ากระตุ้นทุติยภูมิเทียบกับกระแสไฟฟ้ากระตุ้นทุติยภูมิ "หัวเข่า" คือจุดบนเส้นโค้งนี้ที่คุณสมบัติทางแม่เหล็กของแกนเปลี่ยนแปลงอย่างมาก

การมาตรฐาน IEEE C57.13ให้คำจำกัดความที่แม่นยำสำหรับจุดนี้ สำหรับ CT แกนกลางแบบไม่มีช่องว่าง จุดเข่าคือจุดที่เส้นสัมผัสกับเส้นโค้งทำมุม 45 องศากับแกนนอน สำหรับ CT แกนกลางแบบมีช่องว่าง มุมนี้คือ 30 องศา จุดนี้เป็นจุดที่บ่งบอกถึงจุดเริ่มต้นของความอิ่มตัว

เมื่อ CT ทำงานต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าที่จุดเข่า แกนกลางจะอยู่ในสถานะแม่เหล็กเชิงเส้น ซึ่งทำให้สามารถจำลองกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสำหรับรีเลย์ที่เชื่อมต่อได้อย่างแม่นยำ อย่างไรก็ตาม เมื่อแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิเกิน KPV แกนกลางจะเข้าสู่ภาวะอิ่มตัว ภาวะอิ่มตัวซึ่งมักเกิดจากกระแสไฟฟ้าสลับขนาดใหญ่และค่าออฟเซ็ต DC ระหว่างที่เกิดความผิดปกติ จะทำให้ CTความต้านทานแม่เหล็กลดลงอย่างมากหม้อแปลงไม่สามารถสะท้อนกระแสไฟฟ้าหลักไปยังด้านรองได้อย่างแท้จริงอีกต่อไป

ความสัมพันธ์ระหว่าง KPV และความน่าเชื่อถือของการป้องกันนั้นมีความชัดเจนและสำคัญ:

• ต่ำกว่าจุดเข่า:แกน CT ทำงานแบบเชิงเส้น ทำหน้าที่แสดงกระแสไฟฟ้าลัดวงจรไปยังรีเลย์ป้องกันได้อย่างแม่นยำ
• เหนือจุดเข่า:แกนกลางอิ่มตัว ส่งผลให้กระแสแม่เหล็กเพิ่มขึ้นอย่างมากและการทำงานแบบไม่เชิงเส้น ซึ่งหมายความว่า CT ไม่สามารถสะท้อนกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่แท้จริงได้อย่างแม่นยำอีกต่อไป
• การทำงานของรีเลย์:รีเลย์ป้องกันจำเป็นต้องมีสัญญาณที่แม่นยำจึงจะทำงานได้อย่างถูกต้อง หาก CT อิ่มตัวก่อนที่รีเลย์จะตัดสินใจได้ รีเลย์อาจไม่สามารถตรวจจับขนาดที่แท้จริงของความผิดพลาดได้ ส่งผลให้การทำงานล่าช้าหรือล้มเหลวโดยสิ้นเชิง
• ความปลอดภัยของระบบ:ดังนั้น แรงดันไฟฟ้าที่จุดเข่าของ CT จะต้องสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิสูงสุดที่คาดไว้ระหว่างเกิดความผิดพลาดอย่างเพียงพอ เพื่อให้แน่ใจว่ารีเลย์ได้รับสัญญาณที่เชื่อถือได้ เพื่อปกป้องอุปกรณ์ราคาแพง

วิศวกรคำนวณค่า KPV ที่ต้องการเพื่อให้แน่ใจว่า CT ยังคงไม่อิ่มตัวภายใต้สภาวะความผิดพลาดที่เลวร้ายที่สุด สูตรง่าย ๆ สำหรับการคำนวณนี้คือ:

KPV ที่ต้องการ ≥ ถ้า × (Rct + Rb)

ที่ไหน:

• If= กระแสไฟฟ้าขัดข้องรองสูงสุด (แอมป์)
• ร.ต.= ความต้านทานขดลวดรอง CT (โอห์ม)
• Rb= ภาระรวมของรีเลย์ สายไฟ และการเชื่อมต่อ (โอห์ม)

ท้ายที่สุดแล้ว แรงดันไฟฟ้าที่จุดเข่าจะทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้หลักของความสามารถของ CT การป้องกันในการทำหน้าที่เพื่อความปลอดภัยภายใต้ความเครียดทางไฟฟ้าที่รุนแรง

การถอดรหัสชื่อแผ่นป้ายหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า

ป้ายชื่อหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าประกอบด้วยรหัสย่อที่กำหนดประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์ รหัสตัวอักษรและตัวเลขนี้เป็นภาษาย่อสำหรับวิศวกร โดยระบุถึงความแม่นยำ การใช้งาน และขีดจำกัดการทำงานของอุปกรณ์ การทำความเข้าใจรหัสเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญในการเลือกอุปกรณ์ที่ถูกต้อง

การตีความคลาสการวัด CT (เช่น 0.2, 0.5S, 1)

คลาส CT สำหรับการวัดถูกกำหนดโดยตัวเลขที่แสดงถึงเปอร์เซ็นต์ความผิดพลาดสูงสุดที่ยอมรับได้ที่กระแสไฟฟ้าที่กำหนด ตัวเลขที่น้อยกว่าหมายถึงระดับความแม่นยำที่สูงกว่า

• ชั้นประถมศึกษาปีที่ 1:เหมาะสำหรับการวัดแผงทั่วไปที่ความแม่นยำสูงไม่ใช่สิ่งสำคัญ
• ชั้น 0.5:ใช้สำหรับการใช้งานด้านการเรียกเก็บเงินเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม
• ชั้น 0.2:จำเป็นสำหรับการวัดรายได้ที่มีความแม่นยำสูง

บางคลาสมีตัวอักษร 'S' อยู่ด้วย อักษร 'S' ในคลาส CT สำหรับการวัดของ IEC เช่น 0.2S และ 0.5S แสดงถึงความแม่นยำสูง โดยทั่วไปแล้ว การจัดประเภทนี้จะใช้ในงานวัดอัตราค่าไฟฟ้าที่การวัดที่แม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงความถี่ต่ำของช่วงกระแสไฟฟ้า

การตีความคลาส CT การป้องกัน (เช่น 5P10, 10P20)

คลาส CT การป้องกันใช้รหัสสามส่วนที่อธิบายพฤติกรรมของคลาสเหล่านี้ในระหว่างที่เกิดข้อผิดพลาด ตัวอย่างทั่วไปคือ5P10.

การทำลายรหัส 5P10:

• 5:ตัวเลขแรกนี้คือข้อผิดพลาดประกอบสูงสุดเป็นเปอร์เซ็นต์ (5%) ที่ขีดจำกัดความแม่นยำ
• P:ตัวอักษร 'P' ในประเภทเช่น 5P10 หมายถึง 'ระดับการป้องกัน' ซึ่งบ่งชี้ว่า CT ถูกออกแบบมาเพื่อการใช้งานรีเลย์ป้องกันเป็นหลัก มากกว่าการวัดที่แม่นยำ
• 10:ตัวเลขสุดท้ายนี้คือค่า Accuracy Limit Factor (ALF) ซึ่งหมายความว่า CT จะรักษาความแม่นยำที่กำหนดไว้ได้จนถึงระดับกระแสไฟฟ้าขัดข้องที่ 10 เท่าของค่าที่กำหนด

ในทำนองเดียวกัน10P20คลาส CT มีขีดจำกัดข้อผิดพลาดแบบผสมที่ 10% และปัจจัยขีดจำกัดความแม่นยำที่20ในรหัสประจำตัวเช่น 10P20 ตัวเลข '20' หมายถึงค่าจำกัดความแม่นยำ ค่านี้บ่งชี้ว่าค่าความผิดพลาดของหม้อแปลงจะยังคงอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้เมื่อกระแสไฟฟ้ามีค่ามากกว่าค่าพิกัด 20 เท่า ความสามารถนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งยวดเพื่อให้แน่ใจว่ารีเลย์ป้องกันทำงานได้อย่างถูกต้องในสภาวะที่เกิดไฟฟ้าลัดวงจรรุนแรง

คู่มือการใช้งาน: การจับคู่ CT กับงาน

การเลือกหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าที่เหมาะสมไม่ใช่เรื่องของความชอบส่วนบุคคล แต่เป็นข้อกำหนดที่ขึ้นอยู่กับการใช้งาน CT วัดให้ความแม่นยำที่จำเป็นสำหรับธุรกรรมทางการเงิน ในขณะที่ CT ป้องกันให้ความน่าเชื่อถือที่จำเป็นสำหรับความปลอดภัยของสินทรัพย์ ความเข้าใจในการเลือกใช้งานแต่ละประเภทถือเป็นพื้นฐานสำคัญต่อการออกแบบและการใช้งานระบบไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ

เมื่อใดจึงควรใช้ CT วัด

วิศวกรควรใช้เครื่องวัด CT ในงานใดๆ ที่เป้าหมายหลักคือการติดตามการใช้ไฟฟ้าอย่างแม่นยำ อุปกรณ์เหล่านี้เป็นรากฐานของการเรียกเก็บเงินและการจัดการพลังงานที่แม่นยำ การออกแบบของอุปกรณ์ให้ความสำคัญกับความแม่นยำสูงภายใต้สภาวะโหลดปกติ

การใช้งานหลักสำหรับการวัด CT ได้แก่:

• การวัดรายได้และภาษีศุลกากร:หน่วยงานสาธารณูปโภคใช้ CT ที่มีความแม่นยำสูง (เช่น Class 0.2S, 0.5S) สำหรับการเรียกเก็บเงินจากลูกค้าที่อยู่อาศัย เชิงพาณิชย์ และอุตสาหกรรม ความแม่นยำนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าธุรกรรมทางการเงินจะยุติธรรมและถูกต้อง
• ระบบการจัดการพลังงาน (EMS):สถานประกอบการต่างๆ ใช้ CT เหล่านี้เพื่อตรวจสอบการใช้พลังงานในแผนกหรืออุปกรณ์ต่างๆ ข้อมูลนี้ช่วยระบุจุดที่ไม่มีประสิทธิภาพและเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
• การวิเคราะห์คุณภาพไฟฟ้า:เครื่องวิเคราะห์คุณภาพไฟฟ้าต้องการอินพุตที่แม่นยำเพื่อวินิจฉัยปัญหาต่างๆ เช่น ฮาร์มอนิกและแรงดันตก สำหรับการวัดเหล่านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบแรงดันปานกลาง การตอบสนองความถี่ของหม้อแปลงเครื่องมือวัดเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง เครื่องวิเคราะห์สมัยใหม่อาจต้องการข้อมูลที่เชื่อถือได้สูงถึง 9 kHzความต้องการหม้อแปลงที่ปรับความถี่ให้เหมาะสมเพื่อจับสเปกตรัมฮาร์มอนิกเต็มรูปแบบ

หมายเหตุเกี่ยวกับการเลือก:เมื่อเลือก CT สำหรับเครื่องวัดกำลังหรือเครื่องวิเคราะห์ มีปัจจัยหลายประการที่สำคัญ

• ความเข้ากันได้ของเอาต์พุต:เอาต์พุตของ CT (เช่น 333mV, 5A) จะต้องตรงกับข้อกำหนดอินพุตของมิเตอร์
• ขนาดโหลด:ช่วงแอมแปร์ของ CT ควรสอดคล้องกับโหลดที่คาดหวังเพื่อรักษาความแม่นยำ
• การออกกำลังกาย:CT ต้องพอดีกับตัวนำ คอยล์ Rogowski แบบยืดหยุ่นเป็นโซลูชันที่ใช้งานได้จริงสำหรับบัสบาร์ขนาดใหญ่หรือพื้นที่แคบ
• ความแม่นยำ:สำหรับการเรียกเก็บเงิน ความแม่นยำมาตรฐานอยู่ที่ 0.5% ขึ้นไป สำหรับการตรวจสอบทั่วไป ความแม่นยำ 1% อาจเพียงพอ

เมื่อใดจึงควรใช้ CT ป้องกัน

วิศวกรต้องใช้ CT ป้องกันในทุกกรณีที่วัตถุประสงค์หลักคือการปกป้องบุคลากรและอุปกรณ์จากกระแสไฟฟ้าเกินและความผิดพลาด CT เหล่านี้ได้รับการออกแบบให้ยังคงทำงานได้แม้ในเหตุการณ์ไฟฟ้าแรงสูง โดยส่งสัญญาณที่เชื่อถือได้ไปยังรีเลย์ป้องกัน

การใช้งานทั่วไปสำหรับ CT ป้องกัน ได้แก่:

• การป้องกันกระแสเกินและไฟฟ้ารั่วลงดิน:CT เหล่านี้ส่งสัญญาณไปยังรีเลย์ (เช่น อุปกรณ์ ANSI 50/51) เพื่อตรวจจับเฟสหรือกราวด์ จากนั้นรีเลย์จะตัดวงจรเบรกเกอร์เพื่อแยกความผิดปกติ ในสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลาง การใช้อุปกรณ์เฉพาะCT ลำดับศูนย์สำหรับการป้องกันไฟฟ้ารั่วมักจะแนะนำให้ใช้การเชื่อมต่อที่เหลือCT สามเฟสการเชื่อมต่อที่เหลืออยู่สามารถทำให้เกิดการสะดุดที่ผิดพลาดเนื่องจากความอิ่มตัวที่ไม่เท่ากันในระหว่างการสตาร์ทมอเตอร์หรือความผิดพลาดของเฟส
• การป้องกันที่แตกต่างกัน:โครงการนี้ปกป้องสินทรัพย์สำคัญ เช่น หม้อแปลงไฟฟ้าและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยการเปรียบเทียบกระแสไฟฟ้าที่เข้าและออกจากเขตป้องกัน จำเป็นต้องมีชุด CT ป้องกันที่ตรงกันรีเลย์ดิจิตอลสมัยใหม่สามารถชดเชยการเชื่อมต่อ CT ที่แตกต่างกัน (Wye หรือ Delta) และการเลื่อนเฟสผ่านการตั้งค่าซอฟต์แวร์ ซึ่งให้ความยืดหยุ่นอย่างมากในรูปแบบที่ซับซ้อนเหล่านี้
• การป้องกันระยะไกล:ระบบนี้ใช้ในสายส่งไฟฟ้า โดยอาศัย CT ป้องกันเพื่อวัดค่าอิมพีแดนซ์ของรอยเลื่อน ความอิ่มตัวของ CT อาจทำให้ค่าที่วัดได้บิดเบือน ทำให้รีเลย์ประเมินตำแหน่งของรอยเลื่อนผิดพลาด ดังนั้น CT จึงต้องได้รับการออกแบบให้หลีกเลี่ยงการอิ่มตัวตลอดระยะเวลาการวัด

ตามมาตรฐาน ANSI C57.13 CT ป้องกันมาตรฐานจะต้องทนทานต่อได้ถึง20 ครั้งกระแสไฟฟ้าที่กำหนดในระหว่างที่เกิดความผิดพลาด เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถส่งสัญญาณที่ใช้งานได้ไปยังรีเลย์เมื่อถึงเวลาสำคัญที่สุด

ต้นทุนสูงจากการเลือกที่ไม่ถูกต้อง

การใช้ CT ผิดประเภทถือเป็นข้อผิดพลาดร้ายแรงที่ส่งผลร้ายแรง ความแตกต่างระหว่าง CT ที่ใช้ในการวัดและ CT ที่ใช้ในการป้องกันนั้นไม่สามารถใช้แทนกันได้ และความไม่ตรงกันอาจนำไปสู่ผลลัพธ์ที่อันตรายและมีค่าใช้จ่ายสูง

• การใช้ CT วัดเพื่อการป้องกัน:นี่คือความผิดพลาดที่อันตรายที่สุด CT สำหรับการวัดถูกออกแบบมาให้อิ่มตัวที่กระแสเกินต่ำเพื่อป้องกันมิเตอร์ ในกรณีที่เกิดความผิดพลาดร้ายแรง มันจะอิ่มตัวเกือบจะทันที CT ที่อิ่มตัวจะไม่สามารถจำลองกระแสไฟฟ้าผิดพลาดที่สูงได้ และรีเลย์ป้องกันจะไม่เห็นขนาดที่แท้จริงของเหตุการณ์ ซึ่งอาจนำไปสู่การตัดการทำงานที่ล่าช้าหรือการทำงานล้มเหลวโดยสิ้นเชิง ส่งผลให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่ออุปกรณ์ ไฟไหม้ และความเสี่ยงต่อบุคลากร ตัวอย่างเช่น การอิ่มตัวของ CT อาจทำให้รีเลย์ป้องกันแบบดิฟเฟอเรนเชียลของหม้อแปลงเสียหายดำเนินการไม่ถูกต้องทำให้เกิดการสะดุดที่ไม่พึงประสงค์ในระหว่างเกิดความผิดพลาดภายนอก
• การใช้ CT ป้องกันเพื่อการวัด:การเลือกแบบนี้นำไปสู่ความไม่แม่นยำทางการเงิน CT ป้องกันไม่ได้ถูกออกแบบมาเพื่อความแม่นยำที่กระแสไฟฟ้าทำงานปกติ ระดับความแม่นยำ (เช่น 5P10) รับประกันประสิทธิภาพที่ค่าหลายเท่าของค่าพิกัดที่สูง ไม่ใช่ค่าต่ำสุดในระบบส่วนใหญ่ การใช้งาน CT สำหรับการเรียกเก็บเงินก็เหมือนกับการวัดเม็ดทรายด้วยไม้บรรทัด ค่าพลังงานที่เกิดขึ้นจะไม่แม่นยำ ส่งผลให้บริษัทสาธารณูปโภคสูญเสียรายได้หรือผู้บริโภคถูกเรียกเก็บเงินเกิน

สถานการณ์ความล้มเหลวอย่างวิกฤต:ในแผนการป้องกันระยะไกล ความอิ่มตัวของ CT ทำให้รีเลย์วัดอิมพีแดนซ์สูงกว่ากว่าค่าจริง ซึ่งจะทำให้ระยะการป้องกันของรีเลย์สั้นลงอย่างมีประสิทธิภาพ ความผิดพลาดที่ควรได้รับการแก้ไขทันทีอาจถูกมองว่าเป็นความผิดพลาดที่อยู่ไกลออกไป ทำให้เกิดการสะดุดล่าช้า ความล่าช้านี้จะเพิ่มความเครียดให้กับระบบไฟฟ้าและเพิ่มความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายเป็นวงกว้าง

ท้ายที่สุดแล้ว ต้นทุนของการเลือก CT ที่ไม่ถูกต้องนั้นมีมูลค่ามากกว่าราคาของส่วนประกอบเองเสียอีก ต้นทุนเหล่านี้สะท้อนให้เห็นในการทำลายอุปกรณ์ การหยุดทำงานของฝ่ายปฏิบัติการ บันทึกทางการเงินที่ไม่ถูกต้อง และความเสี่ยงด้านความปลอดภัย

CT หนึ่งเครื่องสามารถทำหน้าที่ทั้งการวัดและการป้องกันได้หรือไม่?

แม้ว่า CT สำหรับการวัดและการป้องกันจะมีการออกแบบที่แตกต่างกัน แต่บางครั้งวิศวกรก็จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เพียงตัวเดียวเพื่อทำงานทั้งสองฟังก์ชัน ความจำเป็นนี้นำไปสู่การพัฒนาหม้อแปลงไฟฟ้าแบบสองวัตถุประสงค์เฉพาะทาง แต่ก็มีข้อแลกเปลี่ยนเฉพาะทาง

CT แบบสองวัตถุประสงค์ (คลาส X)

หมวดหมู่พิเศษที่เรียกว่าหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าคลาส X หรือ PSสามารถใช้งานได้ทั้งการวัดและการป้องกัน อุปกรณ์เหล่านี้ไม่ได้ถูกกำหนดโดยคลาสความแม่นยำมาตรฐานเช่น 5P10 แต่ประสิทธิภาพของอุปกรณ์จะถูกกำหนดโดยชุดพารามิเตอร์หลักที่วิศวกรใช้เพื่อตรวจสอบความเหมาะสมสำหรับรูปแบบการป้องกันที่เฉพาะเจาะจง

ตามมาตรฐาน IECประสิทธิภาพของ Class X CT ถูกกำหนดโดย:

• กระแสไฟฟ้าหลักที่ได้รับการจัดอันดับ
• อัตราส่วนรอบ
• แรงดันไฟฟ้าจุดเข่า (KPV)
• กระแสแม่เหล็กที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด
• ความต้านทานขดลวดรองที่ 75°C

คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้อุปกรณ์มีความแม่นยำสูงในการวัดค่าภายใต้สภาวะปกติ ขณะเดียวกันก็ให้แรงดันไฟฟ้าที่จุดเข่าที่คาดการณ์ได้เพื่อการทำงานของรีเลย์ที่เชื่อถือได้เมื่อเกิดความผิดพลาด มักใช้ในระบบป้องกันดิฟเฟอเรนเชียลที่มีอิมพีแดนซ์สูง ซึ่งจำเป็นต้องทราบประสิทธิภาพการทำงานอย่างแม่นยำ

ข้อจำกัดและการแลกเปลี่ยนในทางปฏิบัติ

แม้จะมี CT คลาส X อยู่แล้ว แต่การใช้อุปกรณ์เพียงตัวเดียวสำหรับทั้งการวัดและการป้องกันก็มักจะหลีกเลี่ยง ฟังก์ชันทั้งสองนี้มีข้อกำหนดพื้นฐานที่ขัดแย้งกัน

CT วัดได้รับการออกแบบมาให้อิ่มตัวเร็วเพื่อปกป้องมิเตอร์ที่ละเอียดอ่อนการป้องกัน CT ได้รับการออกแบบเพื่อต้านทานความอิ่มตัวเพื่อให้แน่ใจว่ารีเลย์สามารถตรวจจับความผิดพลาดได้ CT แบบสองวัตถุประสงค์ต้องประนีประนอมระหว่างเป้าหมายที่ตรงกันข้ามสองประการนี้

การประนีประนอมนี้หมายความว่า CT แบบสองวัตถุประสงค์อาจไม่สามารถทำงานทั้งสองอย่างได้ดีเท่ากับหน่วยเฉพาะทาง การออกแบบจึงมีความซับซ้อนและมีราคาแพงขึ้น สำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ การติดตั้ง CT เฉพาะทางสองเครื่องแยกกัน เครื่องหนึ่งสำหรับการวัดและอีกเครื่องหนึ่งสำหรับการป้องกัน ถือเป็นโซลูชันที่เชื่อถือได้และคุ้มค่ากว่า วิธีนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าทั้งระบบการเรียกเก็บเงินและระบบความปลอดภัยก็ทำงานได้อย่างไม่มีสะดุด

---

ทางเลือกระหว่างการวัดและการป้องกัน CTเป็นการตัดสินใจที่ชัดเจนโดยพิจารณาจากลำดับความสำคัญในการดำเนินงาน แบบหนึ่งให้ความแม่นยำในการเรียกเก็บเงิน ในขณะที่อีกแบบหนึ่งให้ความน่าเชื่อถือเมื่อเกิดข้อผิดพลาด การเลือกประเภทที่ถูกต้องนั้นเป็นสิ่งที่ไม่อาจต่อรองได้เพื่อความปลอดภัยของระบบ ความแม่นยำทางการเงิน และอายุการใช้งานของอุปกรณ์ วิศวกรต้องอ้างอิงข้อมูลจำเพาะของ CT ร่วมกับความต้องการของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่เสมอ

เอรายการตรวจสอบขั้นสุดท้ายรวมถึง:

1. กำหนดกระแสหลัก:จับคู่อัตราส่วน CT กับโหลดสูงสุด
2. คำนวณภาระ:รวมภาระของส่วนประกอบที่เชื่อมต่อทั้งหมด
3. ตรวจสอบคลาสความแม่นยำ:เลือกคลาสที่ถูกต้องสำหรับการวัดหรือการป้องกัน

คำถามที่พบบ่อย

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าวงจรรองของ CT ถูกเปิดทิ้งไว้?

วงจรทุติยภูมิแบบเปิดจะสร้างแรงดันไฟฟ้าสูงที่เป็นอันตราย กระแสปฐมภูมิจะกลายเป็นกระแสแม่เหล็ก ทำให้แกนอิ่มตัว สภาวะเช่นนี้สามารถทำลาย CT และก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อการเกิดไฟฟ้าช็อตอย่างรุนแรง

ความปลอดภัยต้องมาก่อน:ควรลัดวงจรขั้วรองเสมอ ก่อนที่จะตัดการเชื่อมต่อเครื่องมือใดๆ ออกจากวงจร

วิศวกรเลือกอัตราส่วน CT ที่ถูกต้องได้อย่างไร?

วิศวกรจะเลือกอัตราส่วนที่กระแสไฟฟ้าสูงสุดปกติของระบบใกล้เคียงกับค่าพิกัดปฐมภูมิของ CT การเลือกนี้ช่วยให้ CT ทำงานในช่วงที่แม่นยำที่สุด ตัวอย่างเช่น โหลด 90A จะทำงานได้ดีกับ CT 100:5A

เพราะเหตุใดการวัด CT จึงไม่ปลอดภัยต่อการป้องกัน?

เครื่องวัด CT จะอิ่มตัวอย่างรวดเร็วเมื่อเกิดความผิดพลาด ไม่สามารถรายงานกระแสไฟฟ้าที่เกิดความผิดพลาดจริงไปยังรีเลย์ป้องกันได้ รีเลย์จึงไม่สามารถตัดการทำงานของเบรกเกอร์ ส่งผลให้อุปกรณ์เสียหายและเกิดอันตรายร้ายแรงต่อความปลอดภัย

CT หนึ่งเครื่องสามารถทำหน้าที่ทั้งการวัดและการป้องกันได้หรือไม่?

CT คลาส X พิเศษสามารถทำหน้าที่ทั้งสองอย่างได้ แต่การออกแบบต้องอาศัยการประนีประนอม เพื่อความปลอดภัยและความแม่นยำสูงสุด วิศวกรมักจะติดตั้ง CT เฉพาะสองชุดแยกกัน ชุดหนึ่งสำหรับการวัด และอีกชุดหนึ่งสำหรับการป้องกัน