ลักษณะพื้นฐานของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าคืออะไร?

การแนะนำ

หม้อแปลงกระแส (CT) เป็นหม้อแปลงเครื่องมือสำคัญที่ใช้ในการวัด ตรวจสอบ และป้องกันระบบไฟฟ้า หน้าที่หลักของมันคือการแปลงกระแสปฐมภูมิสูงให้เป็นกระแสทุติยภูมิระดับล่าง ซึ่งสามารถเชื่อมต่อกับมิเตอร์ อุปกรณ์ตรวจสอบ และรีเลย์ป้องกันได้อย่างปลอดภัย

ในการเลือก CT ที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานทางไฟฟ้า สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจคุณลักษณะพื้นฐานของเครื่อง คุณลักษณะเหล่านี้จะกำหนดว่า CT ทำงานได้อย่างแม่นยำและเชื่อถือได้ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ และสำหรับการใช้งานในการป้องกัน ในระหว่างสภาวะผิดปกติหรือความผิดปกติ

คุณลักษณะที่สำคัญที่สุด ได้แก่ อัตราส่วนกระแส กระแสไฟฟ้าหลักและกระแสทุติยภูมิที่กำหนด ระดับความแม่นยำ ภาระ ความถี่ ระดับฉนวน คุณลักษณะการกระตุ้น ประสิทธิภาพการอิ่มตัว ขั้ว และประเภทการใช้งาน

1. อัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงปัจจุบัน

อัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันเป็นหนึ่งในลักษณะพื้นฐานที่สุดของ CT

มันแสดงถึงความสัมพันธ์ระหว่างกระแสหลักที่ได้รับการจัดอันดับและกระแสทุติยภูมิที่ได้รับการจัดอันดับ

ตัวอย่างเช่น อัตรา CT ที่ 500/5A ได้รับการออกแบบมาเพื่อจ่ายกระแสไฟสำรองประมาณ 5A เมื่อกระแสไฟหลักอยู่ที่ 500A ภายใต้สภาวะที่กำหนด

อัตราส่วนทั่วไปอื่นๆ ได้แก่ 100/5A, 200/5A, 400/5A, 600/5A และ 1000/5A

ควรเลือกอัตราส่วนตามกระแสหลักที่คาดหวังและข้อกำหนดของอุปกรณ์วัดหรืออุปกรณ์ป้องกันที่เชื่อมต่อ

2. จัดอันดับกระแสหลัก

กระแสหลักที่ได้รับการจัดอันดับคือค่ากระแสหลักที่ CT ได้รับการออกแบบให้ทำงานภายใต้เงื่อนไขที่ระบุ

โดยปกติจะแสดงเป็นแอมแปร์

ตัวอย่างเช่น ใน CT 600/5A กระแสไฟหลักที่กำหนดคือ 600A

การเลือกกระแสไฟหลักที่ได้รับการจัดอันดับที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจาก CT ควรตรงกับโหลดไฟฟ้าและสภาวะการทำงานที่คาดหวัง

หาก CT มีขนาดใหญ่เกินไปสำหรับโหลดจริง ประสิทธิภาพการวัดอาจไม่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานบางอย่าง หากกระแสไฟฟ้าหลักเกินค่าพิกัดของ CT เป็นประจำ ข้อพิจารณาด้านความร้อนและความแม่นยำจะมีความสำคัญ

3. จัดอันดับกระแสทุติยภูมิ

กระแสทุติยภูมิที่ได้รับการจัดอันดับคือกระแสที่ CT ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้เมื่อกระแสหลักถึงค่าพิกัด

การให้คะแนนรองทั่วไป ได้แก่ 1A และ 5A

ตัวอย่างเช่น:

* 400/5A CT → 5A จัดอันดับกระแสทุติยภูมิ

* 1,000/5A CT → 5A จัดอันดับกระแสทุติยภูมิ

* 400/1A CT → 1A พิกัดกระแสทุติยภูมิ

พิกัดรองต้องเข้ากันได้กับมิเตอร์ รีเลย์ หรืออุปกรณ์ตรวจสอบที่เชื่อมต่ออยู่

4. ระดับความแม่นยำ

ระดับความแม่นยำจะอธิบายประสิทธิภาพการวัดที่คาดหวังของ CT ภายใต้สภาวะการทำงานที่ระบุ

การใช้งานที่แตกต่างกันต้องการระดับความแม่นยำที่แตกต่างกัน

CT สูบจ่ายได้รับการออกแบบมาเพื่อให้การวัดกระแสที่แม่นยำสำหรับมิเตอร์พลังงานและระบบตรวจสอบ

การป้องกัน CT ได้รับการออกแบบมาเพื่อรักษาประสิทธิภาพที่เหมาะสมในระหว่างสภาวะความผิดปกติ เพื่อให้รีเลย์ป้องกันสามารถรับข้อมูลปัจจุบันที่เป็นประโยชน์ได้

ดังนั้นจึงควรเลือกระดับความแม่นยำที่เหมาะสมตามวัตถุประสงค์ของ CT

5. ภาระ

ภาระก็เป็นลักษณะสำคัญอีกประการหนึ่ง

โดยแสดงถึงโหลดที่เชื่อมต่อกับวงจรทุติยภูมิ CT และโดยทั่วไปจะรวมถึงอิมพีแดนซ์ของมิเตอร์ รีเลย์ สายเคเบิล ขั้วต่อ และอุปกรณ์ทุติยภูมิอื่นๆ

หากภาระจริงเกินกว่าภาระที่ได้รับการจัดอันดับของ CT CT อาจไม่รักษาความแม่นยำหรือประสิทธิภาพที่ระบุ

ด้วยเหตุนี้ จึงควรพิจารณาอุปกรณ์รองที่เชื่อมต่อและความยาวสายเคเบิลในระหว่างการเลือก CT

6. การจัดอันดับความถี่

ความถี่ที่กำหนดจะระบุความถี่ที่ CT ได้รับการออกแบบ

ความถี่ของระบบกำลังร่วม-ได้แก่ 50 Hz และ 60 Hz

CT ควรเหมาะสมกับความถี่ของระบบไฟฟ้าที่ติดตั้ง

ความถี่ส่งผลต่อพฤติกรรมแม่เหล็กของแกนกลาง และอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของ CT ได้

7. ระดับฉนวน

ระดับฉนวนมีความสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ CT แรงดันไฟฟ้าปานกลาง- และสูง-

ระบบฉนวน CT จะต้องทนต่อแรงดันไฟฟ้าในการทำงานปกติและความเค้นทางไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องของระบบ

ประสิทธิภาพของฉนวนขึ้นอยู่กับโครงสร้าง CT วัสดุ สภาพแวดล้อม และระดับแรงดันไฟฟ้า

ฉนวนที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำงานที่เชื่อถือได้และปลอดภัย

8. ลักษณะการกระตุ้น

ลักษณะการกระตุ้นจะอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับ CT ทุติยภูมิและกระแสกระตุ้นที่ต้องการโดยแกนแม่เหล็ก

ให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับพฤติกรรมแม่เหล็กของ CT

ลักษณะการกระตุ้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการป้องกัน CT เนื่องจากสามารถช่วยระบุจุดที่แกนกลางเข้าใกล้ความอิ่มตัวได้

การทดสอบลักษณะการกระตุ้นยังสามารถช่วยระบุปัญหาบางอย่างเกี่ยวกับวงจรแม่เหล็กได้

9. ประสิทธิภาพความอิ่มตัว

CT ควรมีลักษณะความอิ่มตัวที่เหมาะสมกับการใช้งานที่ต้องการ

ความอิ่มตัวเกิดขึ้นเมื่อแกนแม่เหล็กไม่สามารถรักษาความสัมพันธ์ตามสัดส่วนระหว่างฟลักซ์แม่เหล็กกับการกระตุ้นได้อีกต่อไป

ในระหว่างที่เกิดฟอลต์ กระแสไฟฟ้าหลักอาจมีค่าสูงมาก หาก CT อิ่มตัวมากเกินไป รูปคลื่นของกระแสทุติยภูมิอาจบิดเบี้ยวได้

สำหรับการใช้งานสูบจ่าย ความอิ่มตัวของสีอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัดได้

สำหรับการใช้งานด้านการป้องกัน ความอิ่มตัวที่มากเกินไปอาจส่งผลต่อสัญญาณปัจจุบันที่ได้รับจากรีเลย์ป้องกัน

ดังนั้นจึงต้องพิจารณาประสิทธิภาพความอิ่มตัวเมื่อเลือก CT ป้องกัน

10. ขั้ว

ขั้ว CT ระบุทิศทางสัมพัทธ์ของกระแสที่ขั้วหลักและขั้วรอง

ขั้วที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญเมื่อเชื่อมต่อ CT กับมิเตอร์ รีเลย์ป้องกัน หรือวงจร CT หลายวงจร

ขั้วที่ไม่ถูกต้องอาจทำให้เกิดการวัดกำลังที่ไม่ถูกต้องหรือพฤติกรรมที่ไม่พึงประสงค์ในรูปแบบการป้องกันบางอย่าง

โดยปกติแล้วขั้วต่อ CT จะถูกทำเครื่องหมายเพื่อระบุขั้วและการวางแนวการเชื่อมต่อ

11. การกำหนดค่าหลักและรอง

หม้อแปลงกระแสมีจำหน่ายในรูปแบบทางกายภาพและทางไฟฟ้าที่แตกต่างกัน

การออกแบบทั่วไป ได้แก่ :

* แหวน-แบบ CT

* หน้าต่าง-พิมพ์ CT

* แยก-คอร์ CT

* บาร์-พิมพ์ CT

* บาดแผล-แบบ CT

* โทรอยด์ซีที

การออกแบบที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับการจัดวางตัวนำ พื้นที่ติดตั้งที่มีอยู่ ระดับปัจจุบัน และข้อกำหนดการใช้งาน

ตัวอย่างเช่น CT แยก-คอร์อาจมีประโยชน์สำหรับการติดตั้งเพิ่มเติมโดยที่ตัวนำที่มีอยู่ไม่สามารถถอดออกได้อย่างง่ายดาย

12. ช่วงการวัด

ช่วงการวัดที่มีประโยชน์เป็นคุณลักษณะ CT ที่สำคัญอีกประการหนึ่ง

ควรเลือก CT เพื่อให้กระแสไฟในการทำงานที่ตั้งใจไว้อยู่ในช่วงที่สามารถให้ความแม่นยำที่เหมาะสมได้

สำหรับการใช้งานสูบจ่าย ช่วงการวัดอาจมีความสำคัญเป็นพิเศษ เนื่องจากโหลดจริงอาจแตกต่างกันอย่างมากตลอดทั้งวัน

การเลือกอัตราส่วนที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ว่า CT สามารถให้การวัดที่มีประโยชน์ตลอดช่วงการทำงานที่คาดหวัง

13. ประสิทธิภาพการระบายความร้อน

กระแสที่ไหลผ่าน CT จะสร้างความร้อน และ CT จะต้องสามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยภายในขีดจำกัดความร้อนที่ระบุ

ประสิทธิภาพการระบายความร้อนขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น กระแสไฟฟ้าหลัก ภาระทุติยภูมิ อุณหภูมิโดยรอบ การจัดเรียงตัวนำ และการระบายอากาศ

CT ที่ติดตั้งในตู้สวิตช์เกียร์ที่มีอุณหภูมิสูง-อาจพบกับสภาวะความร้อนที่แตกต่างจากที่ติดตั้งในสภาพแวดล้อมที่มีการระบายอากาศที่ดี-

ดังนั้นควรพิจารณาสภาพแวดล้อมในการทำงานในระหว่างการเลือก

14. ลักษณะทางกลและสิ่งแวดล้อม

ประสิทธิภาพของ CT ยังขึ้นอยู่กับเงื่อนไขในการติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้าด้วย

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ ได้แก่ :

* อุณหภูมิ

* ความชื้น

* ฝุ่น

* มลพิษ

* การสั่นสะเทือน

* การกัดกร่อน

* ระดับความสูง

* ติดตั้งภายในหรือภายนอก

โครงสร้างทางกลควรเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมการติดตั้งด้วย

ตัวอย่างเช่น การใช้งานกลางแจ้งอาจต้องใช้ CT พร้อมกล่องหุ้มที่เหมาะสมและการปกป้องสิ่งแวดล้อม

15. แอปพลิเคชันการวัดแสงหรือการป้องกัน

คุณลักษณะที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งคือการใช้งานที่ต้องการ

CT การวัดแสงได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อการวัดที่แม่นยำ

CT การป้องกันได้รับการออกแบบมาเพื่อให้มีประสิทธิภาพที่เหมาะสมระหว่างสภาวะกระแสไฟสูง-และสภาวะความผิดปกติ

ทั้งสองประเภทนี้อาจมีการออกแบบหลัก ลักษณะความแม่นยำ และข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่แตกต่างกัน

ดังนั้นจึงไม่ควรเลือก CT ตามอัตราส่วนปัจจุบันเท่านั้น จะต้องพิจารณาใบสมัครที่ต้องการด้วย

16. ความปลอดภัยของวงจรทุติยภูมิ

วงจรทุติยภูมิเป็นลักษณะสำคัญอีกประการหนึ่งของการทำงานของ CT

เมื่อกระแสหลักไหล CT ทุติยภูมิควรเชื่อมต่ออย่างเหมาะสมกับโหลดที่ต้องการหรือจัดการตามขั้นตอนการลัดวงจรที่ได้รับอนุมัติ

ไม่ควรเปิด CT ทุติยภูมิที่ได้รับพลังงานโดยไม่ตั้งใจ เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่เป็นอันตรายสามารถพัฒนาได้

การเดินสายรอง การต่อสายดิน การระบุขั้วต่อ และขั้นตอนการบำรุงรักษาที่ถูกต้องจึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำงานที่ปลอดภัย

วิธีการเลือก CT ตามลักษณะของมัน

เมื่อเลือกหม้อแปลงกระแสผู้ใช้ควรประเมินคุณสมบัติหลายประการร่วมกัน:

1. จัดอันดับกระแสหลัก

2. จัดอันดับกระแสทุติยภูมิ

3. อัตราส่วนสภาพคล่อง

4. ระดับความแม่นยำ

5. ภาระ

6. ความถี่

7. ระดับฉนวน

8. ลักษณะความอิ่มตัว

9. ประเภทการติดตั้ง

10. สภาพแวดล้อม

11. ข้อกำหนดการวัดแสงหรือการป้องกัน

12. อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ

การพิจารณาพารามิเตอร์ทั้งหมดเหล่านี้ช่วยให้แน่ใจว่า CT ตรงกับระบบไฟฟ้าและให้ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้

บทสรุป

ลักษณะพื้นฐานของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าจะกำหนดว่าสามารถวัด ตรวจสอบ และสนับสนุนการป้องกันระบบไฟฟ้าได้ดีเพียงใด

คุณลักษณะที่สำคัญ ได้แก่ อัตราส่วน CT, กระแสไฟปฐมภูมิที่กำหนด, กระแสทุติยภูมิที่กำหนด, ระดับความถูกต้อง, ภาระ, อัตราความถี่, ระดับฉนวน, คุณลักษณะการกระตุ้น, ประสิทธิภาพการอิ่มตัว, ขั้วไฟฟ้า, ประสิทธิภาพความร้อน และโครงสร้างทางกายภาพ

ควรเลือก CT ที่ถูกต้องตามการใช้งานที่สมบูรณ์ แทนที่จะเลือกพารามิเตอร์ตัวเดียว ด้วยการจับคู่คุณลักษณะ CT กับระบบไฟฟ้า อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ และสภาพแวดล้อมการติดตั้ง ผู้ใช้จึงสามารถวัดค่าได้แม่นยำยิ่งขึ้น การตรวจสอบที่เชื่อถือได้ และการป้องกันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ