วิธีการเลือกตัวแปลงกระแสไฟฟ้า

บทบาทของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า
หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าใช้ในการตรวจจับขนาดของกระแสไฟฟ้าและแยกระบบหลักออกจากระบบรอง การพันขดลวดหลักของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าที่ใช้ในระบบไฟฟ้าจะเชื่อมต่อด้วยซีรีย์ในระบบแรงดันสูงหลัก และการพันขดลวดรองจะเชื่อมต่อกับเครื่องมือวัดและอุปกรณ์ป้องกันวงจร มันทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในระบบแรงดันสูงหลักและแปลงเป็นกระแสไฟฟ้าขนาดเล็กแรงดันต่ำบนข้างรองตามอัตราส่วนของกระแส เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการวัดพลังงานไฟฟ้าและการป้องกันวงจร

2 การเลือกหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า
2.1 การจำแนกหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า
หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่าง ๆ ตามเกณฑ์การจำแนกที่แตกต่างกัน ดังแสดงในตาราง 1

2.2 การเลือกหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า
2.2.1 การเลือกวัตถุประสงค์หลัก

แรงดันไฟฟ้ากำหนดของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าโดยทั่วไปจะเลือกเป็นแรงดันไฟฟ้ากำหนดของระบบหลัก และยังสามารถสูงกว่าแรงดันไฟฟ้ากำหนดของระบบหลักได้ กระแสไฟฟ้ากำหนดข้างหลักโดยทั่วไปจะเลือกเป็นค่ากระแสมาตรฐานที่มากกว่ากระแสไฟฟ้ากำหนดของระบบหลัก หากค่ากระแสไฟฟ้ากำหนดของระบบหลักน้อยเกินไป ค่ากระแสไฟฟ้ากำหนดข้างหลักสามารถเพิ่มขึ้นได้เพื่อความสะดวกในการผลิต

กระแสไฟฟ้าต่อเนื่องที่กำหนดไม่ควรน้อยกว่ากระแสโหลดสูงสุดของระบบหลัก และกระแสไฟฟ้าสั้น ๆ ที่กำหนดไม่ควรน้อยกว่ากระแสไฟฟ้าลัดวงจรของระบบหลัก จะต้องพิจารณาการพัฒนาระบบ และกระแสไฟฟ้าคงที่ที่กำหนดโดยทั่วไปคือ 2.5 เท่าของกระแสไฟฟ้าสั้น ๆ ที่กำหนด เพื่อปรับให้เข้ากับการพัฒนาระบบ สามารถเลือกหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าที่มีอัตราส่วนกระแสหลายแบบ หรือออกแบบให้ขดลวดรองของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้ามีอัตราส่วนกระแสที่แตกต่างกัน

2.2.2 การเลือกวัตถุประสงค์รอง

สำหรับกระแสไฟฟ้ากำหนดข้างรองของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า โดยทั่วไปจะเลือกเป็น 1 A และสามารถเลือกเป็น 5 A ได้ ในกรณีพิเศษ อาจเลือกเป็น 2 A สำหรับชั้นวัด P, PR, PX, และ PXR เมื่อกระแสไฟฟ้ากำหนดข้างรองเป็น 1 A กำลังออกข้างรองที่กำหนดโดยทั่วไปจะเลือกเป็นภาระมาตรฐานที่ไม่เกิน 15 VA เมื่อกระแสไฟฟ้ากำหนดข้างรองเป็น 5 A กำลังออกข้างรองที่กำหนดโดยทั่วไปจะเลือกเป็นภาระมาตรฐานที่ไม่เกิน 50 VA

สำหรับหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าชั้น TPX, TPY, และ TPZ สำหรับการป้องกันชั่วคราว เพื่อความสะดวกในการผลิต กระแสไฟฟ้ากำหนดข้างรองโดยทั่วไปจะเลือกเป็น 1 A และกำลังออกข้างรองโดยทั่วไปจะเลือกเป็นภาระต้านทานมาตรฐานที่ไม่เกิน 10 Ω เมื่อกระแสไฟฟ้ากำหนดข้างหลักถึงหลายหมื่นแอมแปร์หรือมากกว่านั้น กระแสไฟฟ้ากำหนดข้างรองควรเลือกเป็น 5 A และภาระข้างรองไม่ควรเกิน 2 Ω

สำหรับหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าสำหรับการวัด ชั้นความแม่นยำโดยทั่วไปจะเลือกเป็นชั้น 0.2 เมื่อการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าในระบบหลักมีมาก สามารถเลือกเป็นชั้น 0.2 S สำหรับหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าสำหรับการวัด ชั้นความแม่นยำโดยทั่วไปจะเลือกเป็นชั้น 0.5 เมื่อการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าในระบบหลักมีมาก สามารถเลือกเป็นชั้น 0.5 S

2.2.3 การเลือกประเภท

สำหรับปัจจัยจำกัดความแม่นยำของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าสำหรับการป้องกัน โดยทั่วไปจะคำนวณโดยหารค่ากระแสไฟฟ้าลัดวงจรของระบบหลักด้วยกระแสไฟฟ้ากำหนดข้างหลักของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า จากผลลัพธ์นั้น จะเลือกค่ามาตรฐานที่ไม่น้อยกว่าค่านี้ และโดยทั่วไปจะเลือกเป็น 15, 20, 25, หรือ 30

สำหรับระดับแรงดัน 10 kV โดยทั่วไปจะเลือกหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าชนิดแห้งที่หล่อจากเรซินอีพ็อกซี่ สำหรับระดับแรงดัน 35 kV สามารถเลือกหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าชนิดแห้งที่หล่อจากเรซินอีพ็อกซี่ ชนิดแห้งที่ฉนวนบางสังเคราะห์ หรือชนิดแช่ในน้ำมัน ถ้ากระแสไฟฟ้ากำหนดข้างหลักใหญ่ (3,000 A ขึ้นไป) ควรเลือกหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าชนิดแช่ในน้ำมันแบบกลับหัวสำหรับระดับแรงดัน 66 kV และ 110 kV สามารถเลือกหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าชนิดแช่ในน้ำมัน ชนิดแห้งที่ฉนวนบางสังเคราะห์ หรือชนิดฉนวน SF₆ สำหรับระดับแรงดัน 220 kV, 330 kV, และ 500 kV สามารถเลือกหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าชนิดแช่ในน้ำมันหรือชนิดฉนวน SF₆ สำหรับระดับแรงดัน 330 kV และ 500 kV ควรเลือกหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าชนิดแช่ในน้ำมันแบบกลับหัว สำหรับระบบไฟฟ้ากระแสตรง โดยทั่วไปจะเลือกหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าแบบแสงไฟ