หม้อแปลงกระแสคืออะไร และคุณจะเลือกหม้อแปลงที่เหมาะสมได้อย่างไร?

A หม้อแปลงกระแส เป็นส่วนประกอบสำคัญในระบบไฟฟ้าสมัยใหม่ โดยจะวัดกระแสสลับ (AC) ได้อย่างปลอดภัยโดยการลดกระแสสูงลงให้เป็นค่าที่วัดได้ต่ำลง วิศวกรและผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อมักจะต้องเข้าใจไม่เพียงแต่ฟังก์ชันพื้นฐานเท่านั้น แต่ยังต้องเข้าใจประเภทเฉพาะที่มีด้วย บทความนี้ตอบคำถามทางเทคนิคที่พบบ่อยที่สุด คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับ หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าที่มีความแม่นยำสูงสำหรับการวัดแสง , แยกคอร์ คู่มือการติดตั้งหม้อแปลงกระแส , หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าสำหรับมิเตอร์วัดพลังงาน , การเลือกอัตราส่วนหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า และ หม้อแปลงกระแสระดับการป้องกันสำหรับรีเลย์ . ข้อมูลทั้งหมดเป็นไปตามมาตรฐานอุตสาหกรรมจริงและแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการผลิต

1. คำหลักหางยาวที่มีการค้นหาสูงห้าคำสำหรับหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า

จากการวิเคราะห์ปริมาณการค้นหาและการสืบค้นของวิศวกร คำหลักหางยาวห้าคำต่อไปนี้มีความเกี่ยวข้องมากที่สุดในปัจจุบัน แต่ละคำแสดงถึงจุดประสงค์เฉพาะของผู้ใช้ตั้งแต่การจัดซื้อจนถึงการออกแบบ

• หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าที่มีความแม่นยำสูงสำหรับการวัดแสง
• คู่มือการติดตั้งหม้อแปลงกระแสแยกแกนหลัก
• หม้อแปลงกระแสสำหรับเครื่องวัดพลังงาน
• การเลือกอัตราส่วนหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า
• หม้อแปลงกระแสระดับการป้องกันสำหรับรีเลย์

2. ทำอย่างไร หม้อแปลงกระแส ทำงานในทางปฏิบัติ?

A หม้อแปลงกระแส ทำงานบนหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ตัวนำหลักผ่านแกนแม่เหล็ก ขดลวดทุติยภูมิสร้างกระแสไฟฟ้าตามสัดส่วน เอาต์พุตมาตรฐานคือ 5A หรือ 1A สำหรับอุปกรณ์การวัด สำหรับมิเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ สัญญาณแรงดันเอาต์พุต CT กำลังต่ำ สิ่งสำคัญคือต้องไม่เปิดวงจรทุติยภูมิภายใต้โหลด มิฉะนั้นจะเกิดไฟฟ้าแรงสูงที่เป็นอันตราย หลักการพื้นฐานนี้ใช้ได้กับทุกประเภทรวมทั้ง หม้อแปลงกระแสสำหรับเครื่องวัดพลังงาน การใช้งาน

2.1 ส่วนประกอบหลักของก หม้อแปลงกระแส

• แกนแม่เหล็ก (เหล็กซิลิกอน นาโนคริสตัลไลน์ หรือเพอร์มัลลอย)
• ขดลวดปฐมภูมิ (มักเป็นบัสบาร์หรือสายเคเบิลเส้นเดียว)
• ขดลวดทุติยภูมิ (ลวดทองแดงหุ้มฉนวนหลายรอบ)
• ระบบฉนวน (Class B, F หรือ H)
• ตัวเรือนและขั้วต่อ (ระดับ IP20 ถึง IP67)

3. คู่มือการเลือก: การจับคู่ หม้อแปลงกระแส Ratio Selection เพื่อโหลด

ถูกต้อง การเลือกอัตราส่วนหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า ช่วยให้มั่นใจในความแม่นยำในการวัดและความน่าเชื่อถือในการป้องกัน อัตราส่วนนี้กำหนดความสัมพันธ์ระหว่างกระแสหลักและกระแสทุติยภูมิ ตัวอย่างเช่น CT 600:5 เอาต์พุต 5A เมื่อ 600A ไหลในวงจรหลัก คุณต้องพิจารณากระแสไฟฟ้าในการทำงานปกติ กระแสไฟฟ้าขัดข้องสูงสุด และภาระ การลดขนาดนำไปสู่ความอิ่มตัว การเพิ่มขนาดจะลดความแม่นยำของกระแสไฟฟ้าต่ำ สำหรับการสูบจ่าย ให้เลือกอัตราส่วนที่โหลดปกติอยู่ระหว่าง 25% ถึง 100% ของกระแสไฟหลักที่กำหนด

3.1 ตารางเปรียบเทียบการเลือกอัตราส่วน

ตารางด้านล่างเปรียบเทียบตัวเลือกอัตราส่วนทั่วไปสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน ใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงอย่างรวดเร็วสำหรับ การเลือกอัตราส่วนหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า .

4. คู่มือการติดตั้ง: คู่มือการติดตั้งหม้อแปลงกระแสแยกแกนหลัก สำหรับการติดตั้งเพิ่มเติม

การติดตั้งที่มีอยู่จำนวนมากไม่สามารถยกเลิกการเชื่อมต่อสำหรับการติดตั้งได้ นั่นคือเหตุผลที่วิศวกรต้องการความน่าเชื่อถือ คู่มือการติดตั้งหม้อแปลงกระแสแบบแยกแกน . CT แบบแยกแกนเปิดรอบๆ ตัวนำโดยไม่ทำให้วงจรขาด อย่างไรก็ตาม การติดตั้งที่ไม่เหมาะสมทำให้เกิดข้อผิดพลาด ขั้นแรก ทำความสะอาดพื้นผิวการผสมพันธุ์แกนกลาง ประการที่สอง ปิดแกนให้สนิทจนกระทั่งได้ยินเสียงคลิก ประการที่สาม ยึดสลักล็อคให้แน่น ประการที่สี่ ตรวจสอบลูกศรชี้ไปทางโหลด ประการที่ห้า เชื่อมต่อสายรองเข้ากับภาระหรืออุปกรณ์วัด อย่าปล่อยให้ช่องรองเปิดทิ้งไว้ ขั้นตอนนี้ใช้ได้กับทุกคน หม้อแปลงกระแสแบบแยกแกน การออกแบบ

• ขั้นตอนที่ 1: ยกเลิกการเชื่อมต่อวงจรทุติยภูมิก่อนที่จะเปิด CT
• ขั้นตอนที่ 2: ใช้บล็อกการลัดวงจรเพื่อเชื่อมต่อ/ตัดการเชื่อมต่ออย่างปลอดภัย
• ขั้นตอนที่ 3: ขันแคลมป์แกนให้แน่นตามแรงบิดที่ระบุ (โดยทั่วไปคือ 1.5-2.0 Nm)
• ขั้นตอนที่ 4: ทดสอบขั้วโดยใช้มัลติมิเตอร์และโหลดที่ทราบ
• ขั้นตอนที่ 5: บันทึกวันที่ติดตั้งและอัตราส่วนสำหรับการบำรุงรักษาในอนาคต

5. การใช้งานสูบจ่าย: เหตุใดจึงต้องใช้ หม้อแปลงกระแสความแม่นยำสูงสำหรับการวัดแสง ?

A หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าที่มีความแม่นยำสูงสำหรับการวัดแสง เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการวัดพลังงานระดับรายได้ CT มาตรฐานมีความแม่นยำระดับ 1.0 หรือ 3.0 CT ที่มีความแม่นยำสูงบรรลุคลาส 0.5, 0.2 หรือแม้กระทั่ง 0.1 อุปกรณ์เหล่านี้รักษาความเป็นเชิงเส้นตั้งแต่ 1% ถึง 120% ของกระแสไฟที่กำหนด นอกจากนี้ยังมีข้อผิดพลาดมุมเฟสต่ำกว่า ซึ่งโดยทั่วไปจะน้อยกว่า 30 นาที สำหรับการเรียกเก็บเงินค่าสาธารณูปโภคหรือการวัดย่อยในศูนย์ข้อมูล ความแม่นยำนี้จะช่วยป้องกันการสูญเสียรายได้ สำหรับก หม้อแปลงกระแสสำหรับเครื่องวัดพลังงาน ให้มองหาการปฏิบัติตาม IEC 61869-2 หรือ IEEE C57.13 ตารางด้านล่างเปรียบเทียบคลาสความแม่นยำ

5.1 การเปรียบเทียบระดับความแม่นยำสำหรับการสูบจ่าย

6. การใช้งานด้านการป้องกัน: การใช้ หม้อแปลงกระแสระดับการป้องกันสำหรับรีเลย์

A หม้อแปลงกระแสระดับการป้องกันสำหรับรีเลย์ ได้รับการออกแบบแตกต่างจาก CT วัดแสง การป้องกัน CT จะรักษาความแม่นยำภายใต้กระแสฟอลต์สูง พวกเขามีจุดเข่าที่มีความอิ่มตัวสูงกว่า การกำหนดมาตรฐานประกอบด้วยระดับความแม่นยำและปัจจัยจำกัดความแม่นยำ ตัวอย่างเช่น 5P10 หมายถึงความแม่นยำ 5% ที่กระแสไฟพิกัด 10 เท่า คลาสทั่วไปคือ 5P10, 5P20 และ 10P10 รีเลย์ป้องกันฟีด CTs เหล่านี้ รีเลย์กระแสเกิน และแผนการป้องกันส่วนต่าง จำเป็นในสวิตช์เกียร์ ศูนย์ป้องกันมอเตอร์ และสถานีไฟฟ้าย่อยแบบกริด

• 5P10: ข้อผิดพลาด ±5% สูงถึงกระแสไฟพิกัด 10x
• 5P20: ข้อผิดพลาด ±5% สูงถึง 20x พิกัดกระแส (พบมากที่สุดสำหรับการป้องกันทางอุตสาหกรรม)
• 10P10: ข้อผิดพลาด ±10% สูงถึง 10x พิกัดกระแส (ตัวเลือกที่ประหยัด)
• ตรวจสอบเสมอว่าแรงดันจุดเข่า (Vk) เกินแรงดันการตั้งค่ารีเลย์

7. คุณภาพและการรับรองที่เชื่อถือได้ หม้อแปลงกระแส

เมื่อจัดหา A หม้อแปลงกระแส สำหรับโครงการระดับนานาชาติ การรับรองก็มีความสำคัญ ผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงถือ ISO9001 สำหรับการจัดการคุณภาพ การปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมจำเป็นต้องมี ISO14001 ความปลอดภัยของพนักงานเป็นไปตาม ISO45001 เพื่อความปลอดภัยทางไฟฟ้า ต้องมีเครื่องหมาย UL, TUV และ CQC ผลิตภัณฑ์ต้องเป็นไปตามคำสั่ง EU ROHS และ REACH การรับรองเหล่านี้ทำให้มั่นใจได้ว่า หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าที่มีความแม่นยำสูงสำหรับการวัดแสง หรือก หม้อแปลงกระแสระดับการป้องกันสำหรับรีเลย์ ตรงตามมาตรฐานสากล ขอรายงานผลการทดสอบเสมอเกี่ยวกับข้อผิดพลาดของอัตราส่วน การเคลื่อนตัวของเฟส และความต้านทานของฉนวน

คำถามที่พบบ่อย – คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ หม้อแปลงกระแส

1. จะเกิดอะไรขึ้นหากคุณเปิดวงจรรองของ a หม้อแปลงกระแส ในขณะที่กำลังหลักมีพลังงานอยู่?

การเปิดวงจรทุติยภูมิของพลังงาน หม้อแปลงกระแส ทำให้เกิดไฟฟ้าแรงสูงจนเป็นอันตราย แรงดันไฟฟ้านี้สามารถเข้าถึงได้หลายกิโลโวลต์ มันทำลายฉนวน ทำให้อุปกรณ์เสียหาย และก่อให้เกิดอันตรายจากไฟฟ้าช็อตถึงชีวิตได้ แกนแม่เหล็กอิ่มตัวและสร้างแรงดันไฟฟ้าที่ไม่เป็นไซนูซอยด์ ลัดวงจรขั้วต่อรองทุกครั้งก่อนที่จะตัดการเชื่อมต่อโหลดใดๆ ใช้บล็อกลัดวงจรหรือสกรูลัดวงจรบนแผงขั้วต่อ

2. ฉันจะเลือกระหว่างโซลิดคอร์และเอ หม้อแปลงกระแสแบบแยกแกน สำหรับโครงการติดตั้งเพิ่มเติม?

ใช้ หม้อแปลงกระแสแบบแยกแกน เมื่อคุณไม่สามารถตัดการเชื่อมต่อตัวนำหลักได้ CT แบบแยกแกนจะเปิดและยึดไว้รอบๆ สายเคเบิลที่มีอยู่ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเพิ่มการตรวจสอบพลังงานให้กับแผงควบคุมที่ใช้งานอยู่ Solid-core CT มีขนาดเล็กกว่า ราคาถูกกว่า และแม่นยำกว่า แต่ต้องถอดตัวนำหลักออกก่อนจึงจะติดตั้งได้ สำหรับการก่อสร้างใหม่ ให้ใช้โซลิดคอร์ สำหรับการปรับปรุงเพิ่มเติม ให้ใช้แบบแยกส่วน ทั้งสองประเภททำงานได้ดีพอๆ กันเมื่อติดตั้งอย่างถูกต้อง

3. เอาต์พุตมาตรฐานของ a คืออะไร หม้อแปลงกระแสสำหรับเครื่องวัดพลังงาน ?

แบบดั้งเดิม หม้อแปลงกระแสสำหรับเครื่องวัดพลังงาน เอาท์พุตกระแสทุติยภูมิ 5A หรือ 1A สิ่งเหล่านี้เข้ากันได้กับมิเตอร์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์หลายชนิด สำหรับมิเตอร์อัจฉริยะสมัยใหม่ สัญญาณแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุต CT กำลังต่ำ เช่น 0.333V, 0.5V หรือ 1.0V ที่กระแสไฟพิกัด CT ที่ใช้พลังงานต่ำจะปลอดภัยกว่าเนื่องจากไม่เคยสร้างแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดที่เป็นอันตราย จับคู่เอาต์พุต CT กับข้อกำหนดอินพุตของมิเตอร์เสมอ การใช้ 5A CT กับอินพุตมิเตอร์ 0.333V จะไม่ทำงาน

4. ฉันสามารถใช้ หม้อแปลงกระแสระดับการป้องกันสำหรับรีเลย์ สำหรับการวัดพลังงานปกติ?

ในทางเทคนิคแล้วใช่ แต่ไม่แนะนำ ก หม้อแปลงกระแสระดับการป้องกันสำหรับรีเลย์ มีความแม่นยำต่ำกว่าที่กระแสไฟฟ้าทำงานปกติ ข้อผิดพลาดอาจเกิน 2-3% ต่ำกว่า 10% ของกระแสไฟที่กำหนด สำหรับการเรียกเก็บเงินค่าพลังงาน ส่งผลให้สูญเสียรายได้อย่างมาก ใช้คลาสการสูบจ่าย CT (คลาส 0.5 หรือ 0.2) ในการวัด ใช้ CT ป้องกันสำหรับรีเลย์และวงจรป้องกันเท่านั้น ห้ามใช้ CT การวัดแสงในการป้องกัน เพราะจะทำให้อิ่มตัวในระหว่างที่เกิดข้อผิดพลาด และรีเลย์จะไม่ทำงาน

อ้างอิง

• IEC 61869-2:2019 - หม้อแปลงเครื่องมือ - ส่วนที่ 2: ข้อกำหนดเพิ่มเติมสำหรับหม้อแปลงกระแส
• IEEE Std C57.13-2016 - ข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับหม้อแปลงเครื่องมือ
• ANSI C12.20-2015 – มาตรฐานแห่งชาติของสหรัฐอเมริกาสำหรับมิเตอร์ไฟฟ้า – คลาสความแม่นยำ
• IEC 62053-21:2020 – อุปกรณ์วัดค่าไฟฟ้า – ข้อกำหนดเฉพาะ – มิเตอร์คงที่สำหรับพลังงานแอคทีฟ
• คณะกรรมการเทคนิคไฟฟ้าระหว่างประเทศ - คำแนะนำในการเลือกหม้อแปลงกระแส (IEC 60044-1 ดั้งเดิม)
• NEMA 4X – มาตรฐานการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมสำหรับหม้อแปลงกระแสแบบปิด