หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าที่ใช้กันทั่วไปในสถานีไฟฟ้าย่อยสามารถจำแนกตามหลักการทำงาน โครงสร้าง การใช้งาน และวิธีการติดตั้ง ต่อไปนี้เป็นการแนะนำโดยละเอียดเกี่ยวกับประเภททั่วไปของหม้อแปลงในสถานีย่อย รวมถึงลักษณะ สถานการณ์การใช้งาน และแนวโน้มอุตสาหกรรมของหม้อแปลงในสถานีย่อย:
I. การจำแนกประเภทตามหลักการทำงาน
หม้อแปลงไฟฟ้ากระแสสลับ (CT ดั้งเดิม)
หลักการ: ตามหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า กระแสหนึ่งจะสร้างฟลักซ์แม่เหล็กผ่านแกนเหล็ก และขดลวดสองตัวจะเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้า คุณสมบัติ:
เทคโนโลยีขั้นสูง ต้นทุนต่ำ และความน่าเชื่อถือสูง
ความอิ่มตัวของแกนกลางที่มีช่วงไดนามิกจำกัด (โดยปกติจะน้อยกว่าหรือเท่ากับกระแสพิกัด 30 เท่า)
สถานการณ์การใช้งาน:
เหมาะสำหรับการวัด การป้องกัน และการวัดสถานีย่อยที่มีระดับแรงดันไฟฟ้า 110kV และต่ำกว่า
ตัวอย่างเช่น: CT แกนผู้จัดจำหน่าย 10kV, CT ฝั่งไฟฟ้าแรงสูงหม้อแปลงหลัก
หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ (ECT)
วิธีการทำงาน: ส่งสัญญาณดิจิตอลโดยตรงโดยใช้เซ็นเซอร์ออปติคัล เช่น เอฟเฟกต์ฟาราเดย์ หรือ Rogowski Coil คุณสมบัติ:
แกนกลาง-ความอิ่มตัวอิสระ ช่วงไดนามิกกว้าง (สูงถึง 100 เท่าของกระแสพิกัด)
ขนาดเล็ก น้ำหนักเบา สามารถป้องกัน-สัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าได้ดี
จำเป็นต้องแก้ไขเสถียรภาพในระยะยาวและการเบี่ยงเบนของอุณหภูมิ
สถานการณ์การใช้งาน:
สถานีไฟฟ้าย่อยอัจฉริยะ สถานการณ์การรวมพลังงานแบบใหม่ (เช่น พลังงานลม เซลล์แสงอาทิตย์)
ตัวอย่าง: Optical CT ใน 220kV GIS, Hall effect CT ใน HVDC
ครั้งที่สอง ตามโครงสร้าง
ทรานส์ (Trans) CT
โครงสร้าง: ตัวนำตัวแรกผ่านหน้าต่างแกนเหล็กโดยตรง ขดลวดที่สองรอบขดลวดแกนเหล็ก คุณสมบัติ:
การติดตั้งที่ยืดหยุ่น ไม่มีการหยุดชะงักเพียงครั้งเดียว
เหมาะสำหรับกระแสไฟฟ้าแรงสูง (เช่น บัส เคเบิล)
สถานการณ์การใช้งาน:
ที่ปลายทางเข้าของตู้จ่ายไฟ 10kV/35kV และปลายทางออกของธนาคารตัวเก็บประจุ
ซีทีทูบูลาร์
โครงสร้าง: ติดตั้งโดยตรงบนบุชชิ่งของหม้อแปลงหรือเบรกเกอร์ ขดลวดหลักคือตัวนำบุชชิ่ง คุณสมบัติ:
กะทัดรัดและประหยัดพื้นที่-
การออกแบบจำเป็นต้องสอดคล้องกับอุปกรณ์และมีความคล่องตัวต่ำ
สถานการณ์การใช้งาน:
หม้อแปลงหลักด้านไฟฟ้าแรงสูง มี-ในตัว GIS (สวิตช์เกียร์แบบหุ้มฉนวนแก๊ส)
รถโดยสารประจำทาง
โครงสร้าง: แกนกลางถูกแบ่งครึ่งและประกบอยู่ระหว่างบัสบาร์ ซึ่งกระแสไฟฟ้าปฐมภูมิจะสร้างฟลักซ์แม่เหล็ก คุณสมบัติ:
ไม่จำเป็นต้องถอดบัสบาร์ออกเพื่อให้ติดตั้งได้ง่าย
เหมาะสำหรับดัดแปลงรถบัสที่ใช้งานอยู่แล้ว
สถานการณ์การใช้งาน:
การวัดกระแสบัสหลังการขยายความจุของสถานีย่อย
คอลัมน์ ซีที
โครงสร้าง: แกนและขดลวดได้รับการแก้ไขบนคอลัมน์ฉนวน และตัวนำหลักผ่านศูนย์กลางของแกน คุณสมบัติ:
ความแข็งแรงทางกลสูง เหมาะสำหรับสถานการณ์ความกดดันสูง-กลางแจ้ง
ขนาดเล็กต้นทุนสูง
สถานการณ์การใช้งาน:
การป้องกันเส้นทาง สถานีย่อยกลางแจ้ง 220kV/500kV
III. ตามวัตถุประสงค์
การวัดซีที
ต้องการความแม่นยำสูง (เช่น 0.2, 0.5) และมีข้อผิดพลาดต่ำสำหรับการวัดพลังงานไฟฟ้าและการตรวจสอบโหลด
สถานการณ์การใช้งาน:
จุดสูบจ่ายที่สำคัญ การวัดปริมาณการใช้พลังงานของโรงงาน
ซีทีป้องกัน
ข้อกำหนด: ความต้านทานความอิ่มตัวสูงด้วยระดับความแม่นยำ 5P และ 10P (เช่น. 5P20 แสดงถึงข้อผิดพลาดน้อยกว่าหรือเท่ากับ 5% ที่กระแสไฟฟ้า 20 เท่า) สำหรับการป้องกันกระแสเกินและการป้องกันส่วนต่าง
สถานการณ์การใช้งาน:
การป้องกันสาย, การป้องกันหม้อแปลง, การป้องกันบัสบาร์
ตัวอย่าง: เอาท์พุตเซอร์กิตเบรกเกอร์ 220kV CT
การวัด + การป้องกัน CT แบบคู่-
โครงสร้าง: มีขดลวดทุติยภูมิหลายอัน ตรงตามข้อกำหนดการวัดและการป้องกัน คุณสมบัติ:
ลดจำนวน CT และลดต้นทุน
ต้องมีการตรวจสอบปฏิสัมพันธ์ระหว่างขดลวด
สถานการณ์การใช้งาน:
ตู้ขาเข้าของสถานีไฟฟ้าแรงกลางและแรงต่ำ
IV. บทนำโดยวิธีการติดตั้ง
การติดตั้ง CT แบบสแตนด์อโลน
โครงสร้าง: ติดตั้งแยกต่างหากติดกับอุปกรณ์ (เช่น เซอร์กิตเบรกเกอร์ บัส)
สถานการณ์การใช้งาน:
CT วงจรสถานีย่อยกลางแจ้ง, CT จุดเป็นกลางของหม้อแปลงหลัก
บูรณาการซีที
โครงสร้าง: บูรณาการกับอุปกรณ์อื่นๆ (เช่น GIS, เซอร์กิตเบรกเกอร์) คุณสมบัติ:
ประหยัดพื้นที่และลดจุดเชื่อมต่อ
ในการบำรุงรักษาจำเป็นต้องเปลี่ยนอุปกรณ์ทั้งหมด
สถานการณ์การใช้งาน:
CT ภายในสำหรับ 110kV และสูงกว่า GIS และ CT ที่รวมอยู่ในเซอร์กิตเบรกเกอร์อัจฉริยะ
V. แนวโน้มอุตสาหกรรมและผลกระทบ
การอัพเกรดแบบดิจิทัล
ในสถานีย่อยอัจฉริยะ CT จำเป็นต้องรองรับโปรโตคอล IEC 61850 และส่งสัญญาณดิจิตอลออก (เช่น หน่วยการรวม MU) สำหรับการส่งและการซิงโครไนซ์ข้อมูลแบบเรียลไทม์
ตัวอย่างเช่น CT อิเล็กทรอนิกส์จะรวมกับเทอร์มินัลอัจฉริยะ (IED) เพื่อแทนที่การรับปริมาณแอนะล็อกแบบดั้งเดิม
ข้อกำหนดในการวัดย่านความถี่กว้าง
การบูรณาการแหล่งพลังงานใหม่นำไปสู่การเพิ่มฮาร์โมนิค และ CT ต้องการความสามารถในการตอบสนองย่านความถี่กว้าง (เช่น 0.1Hz - 1kHz) เพื่อวัดกระแสที่ไม่จำเป็น-ได้อย่างแม่นยำ
วิธีแก้ไข: ใช้คอยล์ Rogowski หรือเซ็นเซอร์ออปติคัลเพื่อหลีกเลี่ยงข้อจำกัดในการตอบสนองความถี่หลัก
เทคโนโลยีต่อต้าน-ความอิ่มตัว
การเพิ่มขึ้นของกระแสลัดวงจร-ทำให้ CT ต้องใช้เทคนิคการป้องกัน-ความอิ่มตัว (เช่น คลาส TPY คลาส TPZ) เพื่อให้มั่นใจถึงการป้องกันที่เชื่อถือได้
ลักษณะคลาส TPY: แม่เหล็กตกค้าง น้อยกว่าหรือเท่ากับ 10% เหมาะสำหรับการป้องกันส่วนต่าง
การย่อขนาดและการบูรณาการ
สถานีย่อยในเมืองกำลังต้องการพื้นที่ และ CTS กำลังมุ่งสู่การย่อขนาดและการใช้พลังงานต่ำ
ตัวอย่างเช่น แกนโลหะผสมถูกใช้เพื่อลดปริมาตรและน้ำหนัก
