ໃນລະບົບພະລັງງານທີ່ທັນສະໄໝ, ການວັດແທກທີ່ຖືກຕ້ອງ ແລະ ການປ້ອງກັນທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ບໍ່ແມ່ນເລື່ອງທີ່ເລືອກໄດ້ — ແຕ່ເປັນຄວາມຕ້ອງການພື້ນຖານສຳລັບການດຳເນີນງານດ້ານໄຟຟ້າຢ່າງປອດໄພ, ມີປະສິດທິພາບ, ແລະ ບໍ່ຖືກຂັດຂວາງ. ຢູ່ທີ່ຫົວໃຈຂອງຄວາມສາມາດເຫຼົ່ານີ້ ແມ່ນອຸປະກອນທີ່ມີຂະໜາດເລັກທີ່ເບິ່ງເທົ່າໃດກໍຕາມ ແຕ່ມີຄວາມສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງ: ໂຕເຮັດໃຫ້ໄຟຟ້າລົງ (current transformer). ບໍ່ວ່າຈະຖືກນຳໃຊ້ໃນສະຖານີໄຟຟ້າທີ່ມີຄວາມຕຶ້ມສູງ, ແຜງຈັດສົ່ງໄຟຟ້າໃນອຸດສາຫະກຳ, ຫຼື ລະບົບວັດແທກໄຟຟ້າຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການ, ໂຕເຮັດໃຫ້ໄຟຟ້າລົງ (current transformer) ເຮັດໜ້າທີ່ຕັດສິນໃຈໃນການປ່ຽນແປງໄຟຟ້າທີ່ມີຄ່າສູງໃນດ້ານປະຖົມພິເສດ (primary currents) ໃຫ້ເປັນສັນຍານທີ່ມີຄ່າຕ່ຳ ແລະ ປອດໄພໃນດ້ານທີສອງ (secondary signals) ເພື່ອໃຫ້ເຄື່ອງປ້ອງກັນ (protection relays), ເຄື່ອງວັດແທກພະລັງງານ (energy meters), ແລະ ລະບົບການຕິດຕາມ (monitoring systems) ສາມາດປະມວນຜົນໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ.
ການເຂົ້າໃຈວ່າ ໂຕແປງໄຟຟ້າປະຈຸບັນນີ້ປັບປຸງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການວັດແທກ ແລະ ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ຂອງການປ້ອງກັນໄດ້ແນວໃດ ຕ້ອງພິຈາລະນາຫຼັກການການເຮັດວຽກ, ພາລາມິເຕີການສ້າງສາງ, ບ່ອນທີ່ນຳໃຊ້, ແລະ ວິທີການທີ່ມັນເຊື່ອມຕໍ່ກັບໂຄງສ້າງການປ້ອງກັນ ແລະ ການວັດແທກທັງໝົດ. ບົດຄວາມນີ້ໃຫ້ການວິເຄາະທາງດ້ານເຕັກນິກ ແລະ ປະຕິບັດຢ່າງລະອອຍເຖິງວິທີທີ່ CTs ສຳເລັດໜ້າທີ່ສອງດ້ານຂອງມັນໃນລະບົບພະລັງງານ — ແລະ ເຫດຜົນທີ່ການເລືອກ ແລະ ນຳໃຊ້ CTs ໃຫ້ຖືກຕ້ອງແມ່ນສຳຄັນຫຼາຍສຳລັບໂຄງການວິສະວະກຳພະລັງງານໃດໆ.

ຫຼັກການເຮັດວຽກຫຼັກຂອງໂຕແປງໄຟຟ້າປະຈຸບັນ
ການບົ່ງຊີ້ດ້ວຍແຮງດັນໄຟຟ້າເປັນພື້ນຖານ
ເຄື່ອງວັດແທກປະຈຸບັນເຮັດວຽກຕາມຫຼັກການພື້ນຖານຂອງການສະຫຼັບແສງໄຟຟ້າ. ເມື່ອແສງໄຟຟ້າທີ່ປ່ຽນແປງໄປມາໄຫຼ່ຜ່ານຕົວນຳທີ່ປະຖົມ (primary conductor) — ເຊິ່ງອາດຈະເປັນແຖວລວມດຽວ (busbar) ທີ່ຜ່ານເຂົ້າໄປໃນເຄື່ອງ ຫຼື ແຜ່ນພັນທີ່ປະຖົມ (wound primary winding) — ມັນຈະສ້າງເກີດຄວາມເຂັ້ມຂອງສາຍແສງໄຟຟ້າ (magnetic flux) ພາຍໃນຫົວໃຈຂອງເຄື່ອງວັດແທກ. ສາຍແສງໄຟຟ້ານີ້ຈະສ້າງໃຫ້ເກີດແສງໄຟຟ້າທີ່ທຸຕິຍະ (secondary current) ໃນແຜ່ນພັນທີ່ທຸຕິຍະ (secondary winding) ໂດຍສອດຄ່ອງກັບສັດສ່ວນຂອງຈຳນວນການພັນ (turns ratio). ຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນແສງໄຟຟ້າທີ່ອອກຈາກດ້ານທຸຕິຍະຈະສະທ້ອນຮູບແບບຂອງແສງໄຟຟ້າດ້ານປະຖົມຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ແຕ່ຫຼຸດລົງເຖິງຄ່າມາດຕະຖານເຊັ່ນ: 1 A ຫຼື 5 A ເພື່ອໃຊ້ໃນການປ້ອນຂໍ້ມູນໃຫ້ກັບເຄື່ອງມືວັດແທກ.
ຄວາມສຳພັນສະເໝືອນກັນນີ້ແມ່ນປັດໄຈທີ່ສຳຄັນຕໍ່ຄວາມຖືກຕ້ອງໃນການວັດແທກ. ເນື່ອງຈາກຕົວແປງໄຟຟ້າປະຈຸບັນຮັກສາອັດຕາສ່ວນທີ່ກຳນົດໄວ້ຢ່າງຊັດເຈນ ແລະ ມີຄວາມສະຖຽນທີ່ສູງລະຫວ່າງໄຟຟ້າປະຈຸບັນຂອງລະດັບປີ້ມ (primary) ແລະ ລະດັບທີສອງ (secondary), ອຸປະກອນທີ່ຢູ່ຕາມຫຼັງຈຶ່ງສາມາດບັນຈຸຄືນໄຟຟ້າປະຈຸບັນທີ່ແທ້ຈິງຂອງລະບົບຈາກສັນຍານລະດັບທີສອງດ້ວຍຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ຮູ້ຈັກ. ຄຸນນະພາບຂອງການບັນຈຸຄືນນີ້ຂຶ້ນກັບຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸໃຈ (core material), ຮູບຮ່າງຂອງການພັນ (winding geometry), ແລະ ຊັ້ນຄຸນນະພາບ (accuracy class designation) ທີ່ຖືກກຳນົດໃຫ້ແກ່ອຸປະກອນດັ່ງກ່າວໃນຂະນະການຜະລິດ ແລະ ການປັບຄ່າ.
ໃນທາງປະຕິບັດ, ບໍ່ມີຕົວເຮັດໃຫ້ແຕກຕ່າງ (current transformer) ໃດໆທີ່ສາມາດບັນລຸອັດຕາສ່ວນທີ່ເປັນເອກະລັກຢ່າງສົມບູນ. ມີຄວາມຜິດພາດຂອງອັດຕາສ່ວນເລັກນ້ອຍເสมີ ແລະ ການເຄື່ອນຕົວຂອງເຟືອງລະຫວ່າງໄຮ້ທີ່ໄຫຼຜ່ານຂອງດ້ານປະຖົມະພັນ ແລະ ດ້ານທຸຕິຍະພັນ. ຄວາມເບິ່ງແຕກເຫຼົ່ານີ້ຈະຖືກວັດແທກດ້ວຍຊັ້ນຄວາມຖືກຕ້ອງ (accuracy class) — ເຊັ່ນ: 0.2, 0.5 ຫຼື 1 ສຳລັບການວັດແທກ, ແລະ 5P10 ຫຼື 10P20 ສຳລັບການປ້ອງກັນ — ໂດຍທີ່ຊັ້ນຄວາມຖືກຕ້ອງເຫຼົ່ານີ້ກຳນົດຄວາມຜິດພາດສູງສຸດທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ເກີດຂຶ້ນ ໃຕ້ເງື່ອນໄຂຂອງພາລະບັນທຸກ (burden) ແລະ ລະດັບປະຈຸບັນທີ່ກຳນົດໄວ້. ດັ່ງນັ້ນ, ການເລືອກຊັ້ນຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ເໝາະສົມສຳລັບແຕ່ລະການນຳໃຊ້ ແມ່ນຂັ້ນຕອນທຳອິດໃນການຮັບປະກັນຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການວັດແທກທັງລະບົບ.
ພາລະບັນທຸກ (Burden) ແລະ ຜົນກະທົບຕໍ່ປະສິດທິພາບ
ພາລະບັນທຸກທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບຂັ້ວຕໍ່ທີສອງຂອງຕົວແປງໄຟຟ້າປະຈຸບັນມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ຄວາມສາມາດໃນການຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງ. ພາລະບັນທຸກໝາຍເຖິງຄວາມຕ້ານທັງໝົດທີ່ຖືກສະເໜີໂດຍວົງຈອນທີສອງ ລວມທັງສາຍເຊື່ອມຕໍ່ ການປ້ອນຂໍ້ມູນເຂົ້າຂອງເຄື່ອງປ້ອງກັນ (relay) ແລະ ແກນຂອງມີເtີ. ຖ້າພາລະບັນທຸກເກີນຄ່າທີ່ກຳນົດໄວ້ສຳລັບຄວາມຖືກຕ້ອງໃນລະດັບທີ່ກຳນົດໄວ້ ຕົວແປງໄຟຟ້າປະຈຸບັນຈະເຂົ້າສູ່ສະຖານະການທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍແຮງດັນຫຼືເກີນຂອບເຂດ (saturated or overloaded condition) ເຊິ່ງຂໍ້ຜິດພາດຂອງອັດຕາສ່ວນ (ratio error) ແລະ ຂໍ້ຜິດພາດຂອງມຸມເຟດ (phase angle error) ຈະເພີ່ມຂຶ້ນເກີນຂອບເຂດທີ່ຍອມຮັບໄດ້.
ດັ່ງນັ້ນ, ການຈັດການໄຟຟ້າທີ່ເຫມາະສົມແມ່ນວຽກງານດ້ານວິສະວະກຳທີ່ສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງ. ວິສະວະກອນຕ້ອງຄຳນວນຄວາມຕ້ານທັງໝົດຂອງວົງຈອນທີສອງ, ລວມທັງຄວາມຕ້ານຂອງເຄເບີລ໌ຕາມໄລຍະທາງທີ່ໃຊ້ເດີນເຄື່ອງ, ແລະ ຢືນຢັນວ່າພາບລວມຂອງໄຟຟ້າທີ່ຮັບໄດ້ຢູ່ໃນຂອບເຂດ VA ທີ່ຖືກກຳນົດໄວ້ສຳລັບຕົວເຮັດວຽກປ່ຽນແປງໄຟຟ້າ (CT). ເມື່ອໄຟຟ້າທີ່ຮັບໄດ້ມີຄ່າສູງເກີນໄປ, ຄວາມຖືກຕ້ອງຈະຫຼຸດລົງເຖິງແມ່ນວ່າ CT ຈະຖືກເລືອກໃຊ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງກໍຕາມ. ນີ້ເປັນເຫດຜົນທີ່ເກີດຂຶ້ນເລື້ອຍໆທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຂໍ້ຜິດພາດໃນການວັດແທກໃນການຕິດຕັ້ງໃນສະຖານທີ່ຈິງ, ແລະ ເປັນການເນັ້ນເຖິງເຫດຜົນທີ່ຕົວເຮັດວຽກປ່ຽນແປງໄຟຟ້າ (CT) ຕ້ອງຖືກປະເມີນຄ່າເປັນສ່ວນໜຶ່ງຂອງລະບົບທັງໝົດ, ບໍ່ແມ່ນເປັນເອກະລາດ.
ຕົວເຮັດວຽກປ່ຽນແປງໄຟຟ້າ (CT) ເຮັດໃຫ້ຄວາມຖືກຕ້ອງໃນການວັດແທກດີຂຶ້ນແນວໃດ
CT ສຳລັບການວັດແທກ ແລະ ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການຄິດໄລ່ຄ່າພະລັງງານ
ສຳລັບການວັດແທກພະລັງງານທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງໃນການຄິດໄລ່ລາຍຮັບ ແຕ່ລະຕົວຈັກວັດແທກປັດຈຸບັນ (CT) ຕ້ອງໃຫ້ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງອັດຕາສ່ວນຢ່າງຍອດເຍື່ອມໃນຂອບເຂດທີ່ກຳນົດຂອງປະລິມານປະຈຸບັນທີ່ໄຫຼຜ່ານຕົວຈັກ (primary current) — ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະຢູ່ໃນຊ່ວງ 5% ຫາ 120% ຂອງປະລິມານປະຈຸບັນທີ່ກຳນົດໄວ້. ຕົວຈັກວັດແທກປັດຈຸບັນທີ່ໃຊ້ໃນການຄິດໄລ່ລາຍຮັບ (Metering class CTs) ທີ່ຖືກຈັດຢູ່ໃນປະເພດຄວາມຖືກຕ້ອງຕ່າງໆເຊັ່ນ: 0.2S, 0.5S ຫຼື 1 ແມ່ນຖືກອອກແບບມາເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຂໍ້ຜິດພາດຂອງອັດຕາສ່ວນ ແລະ ການເລື່ອນເວລາຂອງເຟສ (phase displacement) ໃນຂອບເຂດການເຮັດວຽກດັ່ງກ່າວ. ສິ່ງທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງເລັກນ້ອຍໃນສັນຍານອັນເກີດຈາກ CT ຈະສົ່ງຜົນໂດຍກົງຕໍ່ຄວາມຜິດພາດໃນການຄິດໄລ່ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ (billing errors) ເຊິ່ງໃນການນຳໃຊ້ໃນດ້ານການຄ້າ ແລະ ອຸດສາຫະກຳ ອາດຈະສ້າງຄວາມສູນເສຍທາງດ້ານການເງິນທີ່ມີນ້ຳໜັກໃນໄລຍະຍາວ.
ເຄື່ອງວັດແທກປະຈຸບັນທີ່ຖືກອອກແບບຢ່າງດີ ໃຊ້ວັດສະດຸຫຼັກທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງ — ມັກຈະເປັນເຫຼັກຊິລິໂຄນທີ່ມີເມັດທີ່ຈັດລຽງຕາມທິດທາງ ຫຼື ອະລອຍທີ່ບໍ່ມີຮູບຮ່າງຈະແຈ້ງ — ເຊິ່ງຮັກສາຄວາມເປັນເສັ້ນຊື່ຂອງມັນໄດ້ດີພ້ອມໃນຂອບເຂດທີ່ກຳນົດໄວ້. ລວມທີ່ເປັນອັນດັບສອງຖືກພັນດ້ວຍຄວາມຖືກຕ້ອງສູງ, ແລະ ສ່ວນປະກອບທັງໝົດຖືກວັດແທກເທືອບກັບມາດຕະຖານອ້າງອີງທີ່ຖືກຄຳນວນແລ້ວ. ໃນການນຳໃຊ້ເພື່ອການວັດແທກເພື່ອຄິດຄ່າເງິນ ໂດຍທີ່ການປະກອບຕາມຂໍ້ກຳນົດຂອງກົດໝາຍເປັນສິ່ງຈຳເປັນ, ເຄື່ອງວັດແທກປະຈຸບັນຈະຕ້ອງຜ່ານການທົດສອບປະເພດ ແລະ ຮັບໃບຢືນຕາມມາດຕະຖານເຊັ່ນ: IEC 61869-2 ຫຼື ANSI C57.13.
ສຳລັບການຕິດຕັ້ງເຊັ່ນ: transformer ປະຈຸບັນ ທີ່ອອກແບບສຳລັບລະບົບ 10 kV, ການກໍ່ສ້າງຈະປະກອບເອົາຄວາມຕ້ອງການດ້ານຄວາມຖືກຕ້ອງເຫຼົ່ານີ້ເຂົ້າກັບຄວາມຕ້ອງການດ້ານການເກີດຂອງການເຮັດວຽກທີ່ມີຄວາມຕຶ້ງໄຟຟ້າກາງ, ເພື່ອໃຫ້ຄຸນນະພາບການວັດແທກບໍ່ຖືກເສຍຫາຍຈາກສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີຄວາມຕຶ້ງໄຟຟ້າສູງທີ່ອຸປະກອນນີ້ເຮັດວຽກຢູ່.
ຄວາມເໝືອນຈະຂອງຮູບແບບຄື້ນ ແລະ ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຄື້ນຮ່ອນ
ລະບົບພະລັງງານທີ່ທັນສະໄໝມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະມີເinhານຮາມໂອນິກ (harmonic) ຈຳນວນຫຼາຍຂຶ້ນເນື່ອງຈາກການນຳໃຊ້ຢ່າງແຜ່ຫຼາຍຂອງອຸປະກອນຄວບຄຸມຄວາມຖີ່ຕົວແປ (variable frequency drives), ເຄື່ອງປ່ຽນແປງພະລັງງານດ້ວຍເຕັກໂນໂລຢີອີເລັກໂຕຣນິກ (power electronic converters), ແລະ ອຸປະກອນທີ່ບໍ່ມີຄວາມເປັນເສັ້ນຊື່ (non-linear loads). ເຄື່ອງວັດແທກປະຈຸບັນ (current transformer) ທີ່ເຮັດວຽກໄດ້ດີໃນຄວາມຖີ່ພື້ນຖານ (50 Hz ຫຼື 60 Hz) ອາດຈະມີຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ຕ່ຳລົງເມື່ອປະຈຸບັນທີ່ເຂົ້າມາໃນສ່ວນປະຖົມ (primary current) ມີເinhານຮາມໂອນິກ. ນີ້ເກີດຂື້ນເນື່ອງຈາກການສູນເສຍພະລັງງານໃນເຄື່ອງຈັກ (core losses) ແລະ ຄວາມຕ້ານທາງຂອງການເຮັດໃຫ້ເກີດແສງ (magnetizing impedance) ປ່ຽນແປງໄປຕາມຄວາມຖີ່, ສົ່ງຜົນໃຫ້ເກີດຄວາມຜິດພາດເພີ່ມເຕີມໃນອັດຕາສ່ວນ (ratio errors) ຢູ່ທີ່ຄວາມຖີ່ຮາມໂອນິກ.
ສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ການວັດແທກຄ່າຮາມໂມນິກ (harmonic) ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນ—ເຊັ່ນ: ການຕິດຕາມຄຸນນະພາບພະລັງງານ, ການຄວບຄຸມຕົວກົງໄຟຟ້າທີ່ປ້ອງກັນຮາມໂມນິກ, ຫຼື ການຈັດການພະລັງງານຂັ້ນສູງ—ຕົວເຮືອນວັດແທກປັດຈຸບັນ (CT) ຈະຕ້ອງຖືກເລືອກຢ່າງລະມັດລະວັງຕາມລັກສະນະການຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມຖີ່. ຕົວເຮືອນວັດແທກປັດຈຸບັນທີ່ເປັນພິເສດບາງປະເພດຖືກອອກແບບມາດ້ວຍການຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມຖີ່ທີ່ກວ້າງຂວາງຂຶ້ນ ເຊິ່ງຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງໄດ້ຈົນເຖິງຫຼາຍກິໂລເຮີດ (kHz). ວັດຖຸທີ່ໃຊ້ເຮັດຫົວໃຈ (core material) ແລະ ລັກສະນະການພັນລວມ (winding configuration) ມີບົດບາດທັງສອງດ້ານໃນການກຳນົດຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຮາມໂມນິກ; ດັ່ງນັ້ນ ຜູ້ກຳນົດຂໍ້ກຳນົດຈະຕ້ອງຂໍຂໍ້ມູນການຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມຖີ່ຈາກຜູ້ຜະລິດ ເມື່ອຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຮາມໂມນິກເປັນຂໍ້ກຳນົດທີ່ຕ້ອງການໃນໂຄງການ.
ວິທີທີ່ຕົວເຮືອນວັດແທກປັດຈຸບັນ (CT) ສະຫນັບສະຫນູນຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ຂອງລະບົບປ້ອງກັນ
ຕົວເຮືອນວັດແທກປັດຈຸບັນ (CT) ຊັ້ນປ້ອງກັນ ແລະ ພຶດຕິກຳທີ່ເກີດຂຶ້ນຊົ່ວຄາວ
ເຄື່ອງປ້ອງກັນທີ່ໃຊ້ສຳລັບການປ້ອງກັນຂຶ້ນຢູ່ກັບຕົວແປງໄຮ້ທີ່ໃຫ້ຄ່າທີ່ຖືກຕ້ອງຕໍ່ກັບກະແສໄຟຟ້າທີ່ເກີດຈາກຄວາມເສຍຫາຍ ເຊິ່ງອາດຈະເປັນ 10, 20 ຫຼື ເຖິງ 50 ເທົ່າຂອງກະແສໄຟຟ້າທີ່ກຳນົດໄວ້. ຕົວແປງໄຮ້ທີ່ໃຊ້ສຳລັບການວັດແທກ (Metering CTs) ແມ່ນຖືກອອກແບບໃຫ້ເກີດຄວາມເຕັມ (saturation) ຢູ່ທີ່ເທົ່າທີ່ຕ່ຳກວ່າກະແສໄຟຟ້າທີ່ກຳນົດໄວ້ເພື່ອປ້ອງກັນສ່ວນປ້ອນຂອງເຄື່ອງວັດແທກທີ່ອ່ອນໄຫວ; ແຕ່ຕົວແປງໄຮ້ທີ່ໃຊ້ສຳລັບການປ້ອງກັນ (Protection class current transformers) ແມ່ນຖືກອອກແບບໃຫ້ຄົງທີ່ໃນສະຖານະການເປັນເສັ້ນຊື່ (remain linear) — ຫຼື ອີງຕາມຄວາມຜິດພາດທີ່ສາມາດຄາດເດົາໄດ້ — ຈົນເຖິງປັດໄຈຈຳກັດຄວາມຖືກຕ້ອງ (Accuracy Limit Factor: ALF) ທີ່ກຳນົດໄວ້. ຕົວແປງໄຮ້ທີ່ໃຊ້ສຳລັບການປ້ອງກັນທີ່ມີຄ່າຈັດຢູ່ທີ່ 5P20 ເປັນຕົ້ນ, ຈະຮັກສາຄວາມຜິດພາດລວມ (composite error) ໄວ້ບໍ່ເກີນ 5% ໃນເວລາທີ່ກະແສໄຟຟ້າເປັນ 20 ເທົ່າຂອງກະແສໄຟຟ້າທີ່ກຳນົດໄວ້.
ຄວາມສາມາດນີ້ໃນການຈັດການກັບໄຟຟ້າເກີນຂອບເຂດໂດຍບໍ່ເກີດຄວາມອັດຕັນລະຫັດຢ່າງຮຸນແຮງ ແມ່ນສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງປ້ອງກັນ (relays) ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງໃນເວລາເກີດຂໍ້ຜິດພາດ. ຖ້າຕົວແປງໄຟຟ້າປ້ອງກັນ (current transformer) ເກີດຄວາມອັດຕັນລະຫັດກ່ອນເວລາ ສັນຍານຂອງດ້ານທີສອງຈະເສຍຮູບຮ່າງຢ່າງຮຸນແຮງ ແລະ ເຄື່ອງປ້ອງກັນອາດຈະບໍ່ເຮັດວຽກ (fail to trip) ຫຼື ອາດຈະເຮັດວຽກໃນເວລາທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ (trip with incorrect timing) ເຊິ່ງອາດຈະມີຜົນຮ້າຍແຮງຕໍ່ຄວາມປອດໄພຂອງອຸປະກອນ ແລະ ບຸກຄະລາກອນ. ດັ່ງນັ້ນ ຕົວແປງໄຟຟ້າປ້ອງກັນຈຶ່ງເຮັດໜ້າທີ່ເປັນ 'ຜູ້ຄຸມປະເພນີ' ຂອງຂໍ້ມູນໄຟຟ້າເກີດຂໍ້ຜິດພາດ (fault current information) ແລະ ຄວາມສາມາດຂອງມັນໃນສະພາບການທີ່ຮຸນແຮງຈະກຳນົດຂອບເຂດຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ຂອງລະບົບການປ້ອງກັນທັງໝົດ.
ການຕອບສະຫນອງຊົ່ວຄາວເປັນອີກດ້ານໜຶ່ງທີ່ສຳຄັນຂອງປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງວັດແທກໄຟຟ້າ (current transformer) ທີ່ໃຊ້ໃນການປ້ອງກັນ. ໃນວຟູງທຳອິດຂອງການເກີດຂໍ້ບົກຂາດ, ໄຟຟ້າທີ່ລ່ວນຜ່ານດ້ານປະຖົມະພັນອາດຈະມີສ່ວນປະກອບ DC ທີ່ມີຄ່າສູງ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຫົວໃຈຂອງເຄື່ອງວັດແທກເຂົ້າໄປຢູ່ໃນສະຖານະການອັດຕິດັນ (saturation) ແບບລຸກລົ້ນ. ສະຖານະການອັດຕິດັນຊົ່ວຄາວນີ້ສາມາດເຮັດໃຫ້ຮູບແບບຂອງໄຟຟ້າດ້ານທຸຕິຍະພັນເສຍຮູບ ໂດຍເກີດຂຶ້ນໃນເວລາທີ່ເຄື່ອງປ້ອງກັນ (relay) ຕ້ອງການຂໍ້ມູນທີ່ຖືກຕ້ອງທີ່ສຸດ. ເຄື່ອງວັດແທກໄຟຟ້າປະເພດ Class P ແລະ Class PX ແມ່ນຖືກກຳນົດດ້ວຍຫຼັກການທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນການຈັດການກັບພຶດຕິກຳຊົ່ວຄາວນີ້, ແລະ ວິສະວະກອນດ້ານການປ້ອງກັນລະບົບໄຟຟ້າຈະຕ້ອງເລືອກເອົາປະເພດເຄື່ອງວັດແທກໄຟຟ້າໃຫ້ເໝາະສົມກັບປະເພດເຄື່ອງປ້ອງກັນ ແລະ ສະຖານະການຂໍ້ບົກຂາດທີ່ຄາດວ່າຈະເກີດຂຶ້ນໃນລະບົບໄຟຟ້າ.
ແຜນການປ້ອງກັນແບບຄວາມແຕກຕ່າງ (Differential) ແລະ ປ້ອງກັນແບບໄລຍະທາງ (Distance)
ໃນລະບົບການປ້ອງກັນດ້ວຍວິທີການເປີດ-ປິດ (differential protection) ສຳລັບເຄື່ອງເຮັດໃຫ້ໄຟຟ້າ (transformers), ເຄື່ອງສ້າງພະລັງງານ (generators), ແລະ ເຂດບັດ (bus zones), ເຄື່ອງແປງປະຈຸບັນ (current transformer) ເຮັດໜ້າທີ່ທີ່ຕ້ອງການຄວາມຖືກຕ້ອງສູງເປັນພິເສດ. ເຄື່ອງແປງປະຈຸບັນສອງຊິ້ນຂຶ້ນໄປ ທີ່ຕັ້ງຢູ່ໃນບ່ອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນວົງຈອນ ຕ້ອງຜະລິດປະຈຸບັນທີ່ເປັນອັນດັບສອງ (secondary currents) ທີ່ສາມາດນຳມາປຽບທຽບກັນໄດ້ດ້ວຍຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ພໍເທົ່າທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ສາມາດຈັບເອົາຄວາມເສຍຫາຍທີ່ເກີດຂຶ້ນພາຍໃນ (internal fault) ໄດ້ ແຕ່ໃນເວລາດຽວກັນນີ້ກໍຕ້ອງປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດການເຮັດວຽກຜິດພາດເມື່ອມີຄວາມເສຍຫາຍທີ່ເກີດຂຶ້ນນອກວົງຈອນ (external faults) ຫຼື ໃນສະພາບການທີ່ມີການເຂົ້າໄຫຼຂອງປະຈຸບັນຢ່າງຮຸນແຮງ (inrush conditions). ຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງກັນໃນອັດຕາສ່ວນ (CT ratio), ມຸມເຟດ (phase angle), ຫຼື ລັກສະນະການເຕັມຕົວ (saturation characteristics) ຂອງເຄື່ອງແປງປະຈຸບັນທີ່ໃຊ້ໃນລະບົບການປ້ອງກັນດ້ວຍວິທີການເປີດ-ປິດ ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດປະຈຸບັນທີ່ເປັນອັນດັບສອງທີ່ບໍ່ແທ້ຈິງ (artificial differential current) ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການຕັດວົງຈອນຜິດພາດ (false tripping) ຫຼື ລົດຄວາມໄວໃນການຈັບເອົາຄວາມເສຍຫາຍທີ່ແທ້ຈິງ.
ການຈັບຄູ່ຕົວແປງໄຮ້ທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການປ້ອງກັນແບບດີຟີເຣນຊຽນ ຕ້ອງໃຫ້ຄວາມສົນໃຈຕໍ່ລັກສະນະການຂັບເຄື່ອນຂອງມັນ ເຊິ່ງສະແດງຜ່ານເສັ້ນທາງການເຮັດວຽກ (excitation curve) ຫຼື ຄ່າຄວາມຕີ່ນເຕັ້ນທີ່ຈຸດຫັກ (knee-point voltage). ຕົວແປງໄຮ້ທີ່ໃຊ້ໃນເຂດດີຟີເຣນຊຽນດຽວກັນຄວນມີເສັ້ນທາງການເຮັດວຽກທີ່ເໝືອນກັນເພື່ອໃຫ້ຜົນໄດ້ຮັບຈາກດ້ານທີສອງ (secondary outputs) ມີຄວາມສອດຄ່ອງກັນຢ່າງເໝາະສົມ ທັງໃນສະຖານະການປົກກະຕິ ແລະ ສະຖານະການເກີດຂໍ້ບົກຂາດ. ນີ້ແມ່ນເຫດຜົນທີ່ວິສະວະກອນດ້ານການປ້ອງກັນຈຶ່ງກຳນົດໃຫ້ໃຊ້ຕົວແປງໄຮ້ປະເພດດຽວກັນ ແລະ ຈາກຜູ້ຜະລິດດຽວກັນ ແລະ ຈາກລຸ໊ກຜະລິດດຽວກັນເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ ໃນການອອກແບບລະບົບການປ້ອງກັນແບບດີຟີເຣນຊຽນທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງ.
ການປ້ອງກັນທາງໄລຍະຫ່າງອີງໃສ່ຕົວແປງປະຈຸບັນເພື່ອໃຫ້ມີການວັດແທກຄ່າປະຈຸບັນທີ່ຖືກຕ້ອງ ຮ່ວມກັບສັນຍານຈາກຕົວແປງຄ່າຄວາມດັນເພື່ອຄຳນວນຄ່າຄວາມຕ້ານທັງໝົດ (impedance). ຂໍ້ຜິດພາດໃນອັດຕາສ່ວນ (ratio error) ແລະ ການເລື່ອນຂອງເຟສ (phase displacement) ໃນຕົວແປງປະຈຸບັນຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຂໍ້ຜິດພາດໃນຄ່າຄວາມຕ້ານທີ່ເຫັນໂດຍເຄື່ອງປ້ອງກັນ (relay) ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ເຂດການປ້ອງກັນ (zone boundaries) ເລື່ອນໄປ ແລະ ສົ່ງຜົນໃຫ້ເກີດການປ້ອງກັນບໍ່ພໍ (under-reach) ຫຼື ປ້ອງກັນເກີນໄປ (over-reach). ຕົວແປງປະຈຸບັນສຳລັບການປ້ອງກັນທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງສູງ (high accuracy protection CTs) ຊ່ວຍຮັບປະກັນວ່າເຂດການປ້ອງກັນຂອງເຄື່ອງປ້ອງກັນທາງໄລຍະຫ່າງຈະຖືກຕັ້ງຄ່າ ແລະ ຮັກສາໄວ້ດ້ວຍຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ຕາມທີ່ຫຼັກການການປ້ອງກັນຕ້ອງການ.
ການຕິດຕັ້ງ, ລັກສະນະຂອງຂັ້ວ (Polarity), ແລະ ຄວາມຄົບຖ້ວນຂອງວົງຈອນທີສອງ
ລັກສະນະຂອງຂັ້ວ (Polarity) ແລະ ການຈັດສີຂອງເຟສທີ່ຖືກຕ້ອງ
ຕ້ອງຕິດຕັ້ງເຄື່ອງວັດແທກປະຈຸບັນ (Current Transformer) ໂດຍໃຫ້ຄວາມສຳພັນຂອງຂັ້ວທີ່ຖືກຕ້ອງຕໍ່ກັບການເຊື່ອມຕໍ່ຂອງວົງຈອນທີ່ສອງ. ສັນລັກສະນະທີ່ບອກຄວາມສຳພັນຂອງຂັ້ວ — ເຊິ່ງໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະເປັນ P1/P2 ສຳລັບຂັ້ວປະຖົມະພັນ ແລະ S1/S2 ສຳລັບຂັ້ວທີ່ສອງ — ຈະກຳນົດຄວາມສຳພັນຂອງເຟສລະຫວ່າງປະຈຸບັນທີ່ຂັ້ວປະຖົມະພັນ ແລະ ປະຈຸບັນທີ່ຂັ້ວທີ່ສອງ. ການປ່ຽນຄວາມສຳພັນຂອງຂັ້ວຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຜິດພາດຂອງເຟສ 180 ອົງສາໃນປະຈຸບັນທີ່ຂັ້ວທີ່ສອງ, ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນປ້ອງກັນທີ່ມີທິດທາງເຮັດວຽກຜິດທິດທາງ ແລະ ເຄື່ອງວັດແທກພະລັງງານຈະຫັກລົບແທນທີ່ຈະເພີ່ມຄ່າພະລັງງານທີ່ຖືກໃຊ້. ຄວາມຜິດພາດດ້ານຄວາມສຳພັນຂອງຂັ້ວເປັນໜຶ່ງໃນຂໍ້ຜິດພາດທີ່ເກີດຂຶ້ນບໍ່ຫຼາຍກ່ວານີ້ ແລະ ມີຜົນຮ້າຍຮຸນແຮງທີ່ສຸດໃນການຕິດຕັ້ງເຄື່ອງວັດແທກປະຈຸບັນໃນເຂດການ.
ກ່ອນທີ່ຈະເລີ່ມໃຊ້ງານລະບົບປ້ອງກັນຫຼືລະບົບວັດແທກໃດໆ ທີ່ອີງໃສ່ຕົວແປງໄຟຟ້າປະຈຸບັນ (current transformer), ຄວນດຳເນີນການທົດສອບການຢືນຢັນຂອງຂັ້ວ (polarity verification test). ສິ່ງນີ້ສາມາດເຮັດໄດ້ດ້ວຍການປ້ອນໄຟຟ້າປະຈຸບັນທີ່ຮູ້ຄ່າຢູ່ດ້ານປະຖົມະພັນ (primary current) ແລ້ວກວດສອບທິດທາງຂອງໄຟຟ້າປະຈຸບັນດ້ານທຸຕິຍະພັນ (secondary current flow) ເທີບກັບຂໍ້ຕົກລົງດ້ານຂັ້ວທີ່ຄາດຫວັງໄວ້. ເຄື່ອງທົດສອບປ້ອນໄຟຟ້າດ້ານທຸຕິຍະພັນ (secondary injection test sets) ລຸ້ນໃໝ່ໆ ມັກມີໂປຣແກຣມການຢືນຢັນຂອງຂັ້ວອັດຕະໂນມັດ (automated polarity verification routines), ເຮັດໃຫ້ຂະບວນການນີ້ງ່າຍຂຶ້ນຫຼາຍ ເຖີງແມ່ນວ່າຈະເປັນການຕິດຕັ້ງຕົວແປງໄຟຟ້າປະຈຸບັນຫຼາຍຕົວ (multi-CT installations) ທີ່ສັບສົນ.
ຄວາມປອດໄພຂອງການເປີດຈົບ (Open-Circuit Safety) ແລະ ການສັ້ນຈົບດ້ານທຸຕິຍະພັນ (Secondary Shorting)
ໜຶ່ງໃນກົດລະບຽບດ້ານຄວາມປອດໄພທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດທີ່ຄຸມຄອງການເຮັດວຽກຂອງຕົວແປງໄຟຟ້າປະຈຸບັນ ແມ່ນຂັ້ວທີສອງຕ້ອງບໍ່ຖືກປ່ອຍໃຫ້ຢູ່ໃນສະຖານະການເປີດວົງຈອນເມື່ອມີການໄຫຼຜ່ານໄຟຟ້າທີ່ຂັ້ວທຳອິດ. ຕ່າງຈາກຕົວແປງໄຟຟ້າເຄື່ອງວັດແທກ (voltage transformers) ທີ່ການເປີດວົງຈອນຂັ້ວທີສອງແມ່ນປອດໄພ, ແຕ່ການເປີດວົງຈອນຂັ້ວທີສອງຂອງຕົວແປງໄຟຟ້າປະຈຸບັນຈະເຮັດໃຫ້ MMF ຂອງຂັ້ວທຳອິດທັງໝົດໄປຂັບລວມຂອງເຄື່ອງເຮັດວຽກ (core flux) ໃຫ້ຢູ່ໃນລະດັບທີ່ສູງເກີນໄປ. ສິ່ງນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄ່າຄວາມຕ້ານທາງທີ່ຖືກສ້າງຂຶ້ນຢູ່ທີ່ຂັ້ວທີສອງໃນລະດັບທີ່ສູງຫຼາຍ—ອາດຈະເຖິງຫຼາຍພັນໂ volt—ເຊິ່ງເປັນອັນຕະລາຍຕໍ່ບຸກຄົນ ແລະ ສາມາດທຳລາຍ insulation ຂອງ CT ໄດ້.
ລັກສະນະນີ້ຕ້ອງການໃຫ້ວົງຈອນທີສອງຂອງຕົວແປງປະຈຸບັນຖືກອອກແບບດ້ວຍອຸປະກອນສຳລັບການເຊື່ອມຕໍ່ສັ້ນ (shorting facilities) ເພື່ອໃຫ້ເຈົ້າໜ້າທີ່ສາມາດຖອດໄລຍະເວລາຂອງເຄື່ອງວັດແທກ ຫຼື ເຄື່ອງວັດແທກໄຟຟ້າອອກໄດ້ຢ່າງປອດໄພ ໂດຍບໍ່ຕ້ອງຂັດຂວາງການເຮັດວຽກຂອງວົງຈອນທີ່ໜຶ່ງ. ບ່ອນຕໍ່ທີ່ໃຊ້ກັບວົງຈອນທີສອງຂອງຕົວແປງປະຈຸບັນ ໂດຍທົ່ວໄປຈະປະກອບດ້ວຍແຖບເຊື່ອມຕໍ່ສັ້ນ (shorting bars) ທີ່ຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນຕົວເຄື່ອງເພື່ອຈຸດປະສົງນີ້. ການປະຕິບັດຕາມຂໍ້ກຳນົດນີ້ບໍ່ແມ່ນເລື່ອງທີ່ເລືອກໄດ້ — ມັນເປັນຂໍ້ກຳນົດດ້ານຄວາມປອດໄພທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດ ເຊິ່ງວິສະວະກອນ ແລະ ເຈົ້າໜ້າທີ່ທຸກຄົນທີ່ເຮັດວຽກກັບຕົວແປງປະຈຸບັນຈະຕ້ອງເຂົ້າໃຈ ແລະ ບັງຄັບໃຊ້.
ການເລືອກຕົວແປງປະຈຸບັນ (CT) ທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນລະດັບຄວາມດັນກາງ
ຊັ້ນຄວາມດັນ ແລະ ຂໍ້ກຳນົດດ້ານການຫຸ້ມຫໍ່
ສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານປານກາງໃນຂອບເຂດ 6 kV ເຖິງ 35 kV, ເຄື່ອງວັດແທກປະຈຸໄຟຟ້າຕ້ອງຖືກອອກແບບດ້ວຍລະບົບການເຄື່ອນຫ່າງທີ່ເໝາະສົມຕໍ່ລະດັບຄວາມຕ້ານທານທີ່ໃຊ້ງານ. ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງການເຄື່ອນຫ່າງຂອງສ່ວນປະກອບຕົ້ນ, ອັດຕາການລົ້ນໄຫຼ (creepage distances), ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຄື່ນດັ້ນ (impulse withstand ratings) ທັງໝົດຈະເພີ່ມຂຶ້ນຕາມລະດັບຄວາມຕ້ານທານ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ເຄື່ອງວັດແທກປະຈຸໄຟຟ້າທີ່ຖືກຈັດອັນດັບສຳລັບລະບົບ 10 kV ຕ້ອງເຂົ້າກັນໄດ້ກັບລະດັບການເຄື່ອນຫ່າງທີ່ກຳນົດໄວ້ໃນ IEC 61869-2 ສຳລັບອຸປະກອນທີ່ມີ Um = 12 kV, ລວມທັງຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຄວາມຖີ່ພະລັງງານ (power frequency withstand) ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຄື່ນຟ້າແຜ່ນ (lightning impulse withstand).
ຮູບຮ່າງທາງຟິສິກຂອງເຄື່ອງວັດແທກປະຈຸໄຟຟ້າຍັງປ່ຽນແປງໄປຕາມລະດັບຄວາມຕ້ານທານ. ເຄື່ອງວັດແທກປະຈຸໄຟຟ້າປະເພດຮູບວົງ (ring-type) ຫຼື ປະຕູ (window CTs) ແມ່ນຄົ້ນພົບເຫັນເລື້ອຍໆໃນອຸປະກອນປິດ-ເປີດທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານຕ່ຳ, ໃນຂະນະທີ່ການອອກແບບປະເພດແຖວ-ປະກອບຕົ້ນ (bar-primary) ຫຼື ປະກອບຕົ້ນທີ່ພັນ (wound-primary) ທີ່ໃຊ້ວັດສະດຸເຄື່ອນຫ່າງແບບ resin cast ຫຼື ປະກອບດ້ວຍເປື້ອກເປັບແລະນ້ຳມັນ (oil-paper insulation) ຖືກນຳໃຊ້ໃນການນຳໃຊ້ທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານປານກາງ ແລະ ສູງ. ການເລືອກຮູບແບບການກໍ່ສ້າງນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ມີຜົນຕໍ່ຄວາມສາມາດໃນການເຄື່ອນຫ່າງເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງມີຜົນຕໍ່ຄວາມງ່າຍໃນການຕິດຕັ້ງ, ການເຂົ້າເຖິງເພື່ອການບໍາລຸງຮັກສາ, ແລະ ພື້ນທີ່ທັງໝົດຂອງສະຖານີໄຟຟ້າ.
ການອອກແບບດ້ວຍສອງເຄື່ອງຈັກ (Dual-Core) ແລະ ອັດຕາສ່ວນຫຼາຍ (Multi-Ratio) ເພື່ອຄວາມຫຼາກຫຼາຍ
ເຄື່ອງແປງໄຟຟ້າປະຈຸບັນທີ່ມີຄ່າຄວາມດັນກາງຈຳນວນຫຼາຍຖືກຜະລິດດ້ວຍຫຼາຍເຄື່ອງຈັກ (cores) ທີ່ເປັນອິດສະຫຼະຕໍ່ກັນ ພາຍໃນເຄື່ອງຫຸ້ມດຽວກັນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງຈັກໜຶ່ງສາມາດໃຊ້ສຳລັບການວັດແທກ (metering) ໃນຂະນະທີ່ເຄື່ອງຈັກອີກອັນໜຶ່ງຖືກອຸທິດເພື່ອການປ້ອງກັນ (protection). ການຈັດຕັ້ງຮູບແບບດ້ວຍສອງເຄື່ອງຈັກນີ້ຮັບປະກັນວ່າເຄື່ອງຈັກທີ່ໃຊ້ວັດແທກຈະຖືກປັບໃຫ້ມີຄວາມຖືກຕ້ອງສູງສຸດໃນຂອບເຂດການເຮັດວຽກປົກກະຕິ ໂດຍບໍ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມສາມາດຂອງເຄື່ອງຈັກທີ່ໃຊ້ປ້ອງກັນໃນການຈັດການກັບການໄຫຼເກີນ (fault overcurrents). ການແຍກຫນ້າທີ່ທັງສອງຢ່າງນີ້ອອກເປັນວົງຈອນແມ່ເຫຼັກ (magnetic circuits) ທີ່ເປັນອິດສະຫຼະຕໍ່ກັນຈະຊ່ວຍຫຼີກເວັ້ນການຕ້ອງເລືອກເອົາຄວາມ compromise ທີ່ຈະເກີດຂຶ້ນຖ້າເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງຈັກດຽວໆ ຕ້ອງເຮັດໜ້າທີ່ທັງສອງຢ່າງນີ້ໃນເວລາດຽວກັນ.
ຕົວແປງໄຟຟ້າທີ່ມີອັດຕາສ່ວນຫຼາຍໃຫ້ຄວາມຫຼາກຫຼາຍເພີ່ມເຕີມໂດຍການສະເໜີອັດຕາສ່ວນຂອງການຫຼຸ້ນທີ່ສາມາດເລືອກໄດ້ຜ່ານການຈັດຕັ້ງຕຳແໜ່ງຂອງຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ເປັນຂອງລະດັບທີສອງ. ສິ່ງນີ້ເປັນປະໂຫຍດຢ່າງຍິ່ງໃນການຕິດຕັ້ງທີ່ປະຈຸບັນໄຟຟ້າທີ່ເຂົ້າມາ (primary current) ອາດຈະປ່ຽນແປງໄປຕາມເວລາ — ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ເມື່ອຄາດວ່າຈະມີການເພີ່ມຂື້ນຂອງພະລັງງານທີ່ໃຊ້ — ຫຼື ເມື່ອຕ້ອງການໃຊ້ຕົວແປງໄຟຟ້າປະເພດດຽວກັນເພື່ອຮັບໃຊ້ຄວາມຕ້ອງການທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນຈຸດຕິດຕັ້ງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຄວາມສາມາດໃນການປັບປຸງອັດຕາສ່ວນຂອງລະດັບທີສອງໃໝ່ໂດຍບໍ່ຕ້ອງປ່ຽນຕົວແປງໄຟຟ້າເດີມ ຈະຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນທັງຕົ້ນທຶນການລົງທຶນ ແລະ ການຮີບຮ້ອນໃນການຕິດຕັ້ງ.
ຄຳຖາມທີ່ຖືກຖາມເລື້ອຍໆ
ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງຕົວແປງໄຟຟ້າສຳລັບການວັດແທກ (metering CT) ແລະ ຕົວແປງໄຟຟ້າສຳລັບການປ້ອງກັນ (protection CT) ແມ່ນຫຍັງ?
ເຄື່ອງວັດແທກປະຈຸບັນ (Current Transformer) ຖືກອອກແບບໃຫ້ມີຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງອັດຕາສ່ວນໃນໄລຍະທີ່ປະກົດໃຊ້ງານປົກກະຕິ, ໂດຍທົ່ວໄປຈະຢູ່ໃນໄລຍະ 5% ຫາ 120% ຂອງປະຈຸບັນທີ່ກຳນົດ, ແລະຖືກອອກແບບໃຫ້ເກີດຄວາມເຕັມໄປ (saturation) ໃນລະດັບປະຈຸບັນທີ່ເກີນຂອບເຂດຕ່ຳໆ ເພື່ອປ້ອງກັນການເຂົ້າຂອງເຄື່ອງວັດແທກທີ່ອ່ອນໄຫວ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ເຄື່ອງວັດແທກປະຈຸບັນສຳລັບການປ້ອງກັນ (Protection Current Transformer) ຖືກອອກແບບໃຫ້ຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງອັດຕາສ່ວນໃນລະດັບປະຈຸບັນທີ່ສູງຫຼາຍເທົ່າຂອງປະຈຸບັນທີ່ກຳນົດ—ເຊັ່ນ: 10 ຫາ 20 ເທົ່າຂອງປະຈຸບັນທີ່ກຳນົດ—ເພື່ອໃຫ້ເຄື່ອງປ້ອງກັນ (relays) ໄດ້ຮັບສັນຍານປະຈຸບັນຂອງຄວາມຜິດປົກກະຕິຢ່າງຖືກຕ້ອງໃນເວລາທີ່ລະບົບເກີດຄວາມບຸກລຸກ. ເຄື່ອງທັງສອງປະເພດນີ້ມີຈຸດປະສົງທີ່ເ ergodic ກັນແຕ່ແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຊັດເຈນ ແລະ ບໍ່ຄວນນຳມາໃຊ້ແທນກັນ.
ການເກີດຄວາມເຕັມໄປ (CT saturation) ມີຜົນຕໍ່ການປະຕິບັດງານຂອງເຄື່ອງປ້ອງກັນ (protection relay) ແນວໃດ?
ເມື່ອຕົວແປງໄຟຟ້າປະຈຸບັນເກີດຄວາມເຕັມ (saturation), ຄວາມເຂັ້ມຂອງສາຍແຮງແມ່ເຫຼັກໃນຫົວໃຈຂອງມັນຈະບັນລຸຈຸດຈຳກັດ ເຊິ່ງເຖິງແນວນັ້ນ ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງໄຟຟ້າປະຈຸບັນທາງດ້ານປະຖົມະພັນຈະບໍ່ເຮັດໃຫ້ໄຟຟ້າປະຈຸບັນທາງດ້ານທຸຕິຍະພັນເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງມີນັກ. ຮູບແບບຄ່າໄຟຟ້າທາງດ້ານທຸຕິຍະພັນຈະຖືກຕັດຫຼືເບິ່ງຜິດປົກກະຕິຢ່າງຮຸນແຮງ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ເຄື່ອງປ້ອງກັນເຫັນຄ່າໄຟຟ້າທີ່ເບິ່ງເປັນ (apparent current) ຕ່ຳຫຼາຍກວ່າຄ່າທີ່ແທ້ຈິງຢູ່ທາງດ້ານປະຖົມະພັນ. ສິ່ງນີ້ອາດເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງປ້ອງກັນບໍ່ເຮັດວຽກ (failure to trip) ໃນເວລາເກີດຂໍ້ບົກຂາດ, ມີການເຮັດວຽກຊ້າ (delayed tripping), ຫຼື ມີການເຮັດວຽກທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງຂອງອົງປະກອບການປ້ອງກັນທີ່ອີງໃສ່ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຮູບແບບຄ່າໄຟຟ້າ (waveform integrity) ເຊັ່ນ: ໜ້າທີ່ການກຳນົດທິດທາງ (directional) ຫຼື ການປຽບທຽບຄ່າ (differential). ການເລືອກຕົວແປງໄຟຟ້າປະຈຸບັນຢ່າງເໝາະສົມ ໂດຍມີປັດໄຈຈຳກັດຄວາມຖືກຕ້ອງ (accuracy limit factor) ທີ່ເໝາະສົມ ຈະຊ່ວຍປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມເຕັມ (saturation) ໃນສະພາບການເກີດຂໍ້ບົກຂາດທີ່ຄາດວ່າຈະເກີດຂຶ້ນ.
ເປັນຫຍັງຈຶ່ງບໍ່ຄວນປ່ອຍວົງຈອນທາງດ້ານທຸຕິຍະພັນຂອງຕົວແປງໄຟຟ້າປະຈຸບັນໃຫ້ເປີດ (open-circuited)?
ເມື່ອໄຫຼ່ໄຟຟ້າຕົ້ນຕໍຜ່ານຕົວແປງໄຟຟ້າປະຈຸບັນ (current transformer), ວົງຈອນທີສອງມັກຈະມີໄຟຟ້າທີ່ສອດຄ່ອງກັບໄຟຟ້າຕົ້ນຕໍ ເຊິ່ງຈະຈຳກັດຄ່າຂອງສາຍແຮງແມ່ເຫຼັກໃນຫົວໃຈຂອງຕົວແປງໃຫ້ຢູ່ໃນລະດັບທີ່ປອດໄພ. ຖ້າວົງຈອນທີສອງຖືກຕັດເປີດ (open-circuited), ຈະບໍ່ມີສາຍແຮງແມ່ເຫຼັກທີສອງທີ່ຕ້ານທານ, ແລະສາຍແຮງແມ່ເຫຼັກໃນຫົວໃຈຈະເພີ່ມຂຶ້ນຈົນເຖິງຈຸດອັດຕິມາ (saturation) ໃນແຕ່ລະເຄື່ອງເວລາເຄິ່ງວົງຈອນ, ເຮັດໃຫ້ເກີດຄ່າຄວາມຕ້ານທາງໄຟຟ້າສູງ (high-voltage spike) ຢູ່ທີ່ຂາເຂົ້າ-ອອກຂອງວົງຈອນທີສອງ. ຄ່າຄວາມຕ້ານທາງໄຟຟ້າເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເຂົ້າເຖິງຫຼາຍພັນໂ volt ແລະເປັນອັນຕະລາຍຕໍ່ຊີວິດຂອງບຸກຄົນ ແລະສາມາດທຳລາຍສ່ວນທີ່ເປັນສານເກີບໄຟຟ້າ (insulation) ຂອງຕົວແປງໄຟຟ້າປະຈຸບັນ (CT) ໄດ້. ວົງຈອນທີສອງຂອງຕົວແປງໄຟຟ້າປະຈຸບັນທັງໝົດຈະຕ້ອງຖືກປິດຢູ່ເสมີ ໂດຍໃຊ້ໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າທີ່ເປັນໄຟຟ້າ......
ຄວນພິຈາລະນາປັດໄຈໃດບ້າງເມື່ອເລືອກຕົວແປງໄຟຟ້າປະຈຸບັນ (current transformer) ສຳລັບລະບົບໄຟຟ້າ 10 kV?
ປັດໄຈທີ່ໃຊ້ເລືອກທີ່ສຳຄັນ ລວມເຖິງ ຄ່າປະຈຸບັນຂອງລະດັບຫຼັກ (rated primary current), ຊັ້ນຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ຕ້ອງການ ສຳລັບການວັດແທກ (metering) ແລະ ການປ້ອງກັນ (protection), ພະລັງງານທີ່ຮັບໄດ້ (rated burden) ໃນ VA, ອັດຕາຈຳກັດຄວາມຖືກຕ້ອງ (accuracy limit factor) ສຳລັບຫຼັກການປ້ອງກັນ, ລະດັບຂອງການເຄືອບເປັນສະໄລ (insulation level) ທີ່ເໝາະສົມກັບການໃຊ້ງານທີ່ 10 kV, ຮູບແບບການຕິດຕັ້ງ ແລະ ການຕິດຕັ້ງທາງດ້ານຮ່າງກາຍ, ແລະ ການປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານທີ່ກ່ຽວຂ້ອງເຊັ່ນ: IEC 61869-2. ຕົວແປງປະຈຸບັນ (current transformer) ຍັງຄວນຖືກປະເມີນຜົນການປະຕິບັດໃນສະພາບການທີ່ມີການປ່ຽນແປງຢ່າງໄວວ່າ (transient performance) ຖ້າຖືກນຳໃຊ້ໃນການໃຊ້ງານທີ່ມີລະດັບຄວາມເສຍຫາຍສູງ (high fault levels) ຫຼື ມີເຄື່ອງປ້ອງກັນທີ່ເຮັດວຽກໄວ (fast protection relays). ຮູບແບບທີ່ມີຫຼັກການສອງຊັ້ນ (dual-core designs) ࡀຳລັງຖືກນິຍົມໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ ເພື່ອຮັບໃຊ້ທັງຄວາມຕ້ອງການດ້ານການວັດແທກ ແລະ ການປ້ອງກັນຈາກອຸປະກອນດຽວທີ່ຕິດຕັ້ງໄວ້.
ບົດສາລະບານ
- ຫຼັກການເຮັດວຽກຫຼັກຂອງໂຕແປງໄຟຟ້າປະຈຸບັນ
- ຕົວເຮັດວຽກປ່ຽນແປງໄຟຟ້າ (CT) ເຮັດໃຫ້ຄວາມຖືກຕ້ອງໃນການວັດແທກດີຂຶ້ນແນວໃດ
- ວິທີທີ່ຕົວເຮືອນວັດແທກປັດຈຸບັນ (CT) ສະຫນັບສະຫນູນຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ຂອງລະບົບປ້ອງກັນ
- ການຕິດຕັ້ງ, ລັກສະນະຂອງຂັ້ວ (Polarity), ແລະ ຄວາມຄົບຖ້ວນຂອງວົງຈອນທີສອງ
- ການເລືອກຕົວແປງປະຈຸບັນ (CT) ທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນລະດັບຄວາມດັນກາງ
-
ຄຳຖາມທີ່ຖືກຖາມເລື້ອຍໆ
- ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງຕົວແປງໄຟຟ້າສຳລັບການວັດແທກ (metering CT) ແລະ ຕົວແປງໄຟຟ້າສຳລັບການປ້ອງກັນ (protection CT) ແມ່ນຫຍັງ?
- ການເກີດຄວາມເຕັມໄປ (CT saturation) ມີຜົນຕໍ່ການປະຕິບັດງານຂອງເຄື່ອງປ້ອງກັນ (protection relay) ແນວໃດ?
- ເປັນຫຍັງຈຶ່ງບໍ່ຄວນປ່ອຍວົງຈອນທາງດ້ານທຸຕິຍະພັນຂອງຕົວແປງໄຟຟ້າປະຈຸບັນໃຫ້ເປີດ (open-circuited)?
- ຄວນພິຈາລະນາປັດໄຈໃດບ້າງເມື່ອເລືອກຕົວແປງໄຟຟ້າປະຈຸບັນ (current transformer) ສຳລັບລະບົບໄຟຟ້າ 10 kV?