ระบบไฟฟ้าอุตสาหกรรมทุกระบบขึ้นอยู่กับสมมติฐานที่เงียบสงบข้อหนึ่ง นั่นคือ ตัวเลขที่รายงานโดยอุปกรณ์ตรวจสอบสะท้อนถึงสิ่งที่เกิดขึ้นจริงในตัวนำ เมื่อสมมติฐานดังกล่าวพัง เบรกเกอร์จะตัดการทำงานโดยไม่ทราบสาเหตุ มอเตอร์ร้อนเกินไปตรวจไม่พบ และทีมบำรุงรักษาจะไล่ตามอาการแทนสาเหตุ แม่นยำ เซ็นเซอร์วัดกำลัง เป็นชั้นที่รักษาสมมติฐานนี้ให้เป็นจริง โดยป้อนข้อมูลกระแสและแรงดันไฟฟ้าเข้ามิเตอร์ ตัวควบคุม และรีเลย์ด้วยความแม่นยำเพียงพอที่จะดำเนินการก่อนที่ข้อผิดพลาดจะเกิดความล้มเหลว
ทีมสิ่งอำนวยความสะดวกมักจะค้นพบคุณค่าของความแม่นยำในการตรวจจับหลังจากเหตุการณ์เกิดขึ้นเท่านั้น ตัวป้อนที่เดินทางเป็นระยะๆ หม้อแปลงที่ทำงานร้อนกว่าป้ายแนะนำ หรือมีข้อพิพาทเรื่องการเรียกเก็บเงินเกี่ยวกับ เครื่องวัดพลังงานไฟฟ้า การอ่านล้วนเป็นอาการของช่องว่างการวัดต้นน้ำทั้งหมด บทความนี้จะอธิบายเกี่ยวกับเทคโนโลยีการตรวจจับหลักที่อยู่เบื้องหลังการป้องกันวงจรสมัยใหม่ วิธีเปรียบเทียบ และวิธีที่เทคโนโลยีเหล่านี้รวมเข้ากับสถาปัตยกรรมการตรวจสอบที่สอดคล้องกัน
A หม้อแปลงกระแสแยกแกน ถูกสร้างขึ้นด้วยแกนแบบบานพับหรือแบบแยกส่วนได้ ทำให้สามารถติดตั้งรอบๆ ตัวนำที่มีอยู่ได้โดยไม่ต้องถอดวงจรออก ข้อได้เปรียบด้านการออกแบบนี้มีความสำคัญมากที่สุดในโครงการติดตั้งเพิ่มเติม ซึ่งการปิดตัวป้อนเพื่อติดตั้งหม้อแปลงแกนแข็งนั้นมีราคาแพงในการปฏิบัติงานหรือเป็นไปไม่ได้สำหรับโหลดที่สำคัญ
ระดับความแม่นยำเป็นข้อกำหนดที่กำหนด โดยทั่วไปหม้อแปลงเกรดการวัดแสงจะถูกสร้างขึ้นในคลาส 0.2 หรือ 0.5 ซึ่งหมายความว่ากระแสไฟที่รายงานจะอยู่ภายในเปอร์เซ็นต์ของค่าจริงตลอดช่วงพิกัด หม้อแปลงระดับการป้องกันแลกความแม่นยำบางส่วนกับช่วงไดนามิกที่กว้างขึ้น เนื่องจากหน้าที่ของพวกมันคือการคงเส้นตรงผ่านกระแสระดับความผิดพลาด แทนที่จะเรียกเก็บเงินอย่างแม่นยำที่โหลดปกติ การเลือกคลาสที่ไม่ถูกต้องสำหรับการใช้งานเป็นหนึ่งในข้อผิดพลาดในการออกแบบที่พบบ่อยที่สุดในวงจรการวัดแสงทุติยภูมิ
| ระดับความแม่นยำ | การใช้งานทั่วไป | ขีดจำกัดข้อผิดพลาดที่พิกัดปัจจุบัน |
|---|---|---|
| 0.2 | การวัดรายได้และความแม่นยำ | 0.2 เปอร์เซ็นต์ |
| 0.5 | การวัดย่อยเชิงพาณิชย์ | 0.5 เปอร์เซ็นต์ |
| 1.0 | การตรวจสอบอุตสาหกรรมทั่วไป | ร้อยละ 1.0 |
| 3.0 | การป้องกันและการบ่งชี้ | ร้อยละ 3.0 |
คอยส์ Rogowski ใช้ขดลวดแกนอากาศแทนแกนเหล็ก ซึ่งจะขจัดความอิ่มตัวของแกนกลางเป็นปัจจัยจำกัด ซึ่งช่วยให้คอยล์แบบยืดหยุ่นเดียวกันสามารถวัดกระแสโหลดเล็กน้อยและกระแสฟอลต์ที่รุนแรงได้ โดยไม่มีการบิดเบือนแบบไม่เชิงเส้นอย่างที่แกนเหล็กอิ่มตัวจะแนะนำ ตัวขดลวดเองจะส่งแรงดันไฟฟ้าออกมาเป็นสัดส่วนกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้า ดังนั้นจึงจับคู่กับวงจรรวมที่สร้างรูปคลื่นของกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจริงขึ้นมาใหม่
เนื่องจากคอยล์ไม่มีแกนเหล็ก จึงมีน้ำหนักเบาและสามารถสร้างเป็นวงยืดหยุ่นได้ ทำให้สามารถติดตั้งรอบๆ บัสบาร์ที่มีรูปทรงไม่สม่ำเสมอหรือในแผงที่มีระยะห่างที่จำกัดได้ ข้อเสียคือขดลวดต้องมีการปรับสภาพสัญญาณแบบแอคทีฟเพื่อสร้างเอาต์พุตที่ใช้งานได้ ซึ่งแตกต่างจากหม้อแปลงกระแสแบบพาสซีฟที่สามารถขับเคลื่อนตัวต้านทานภาระได้โดยตรง
ไม่มีวิธีการตรวจจับใดที่ดีกว่าในระดับสากล แต่ละอันเหมาะกับชุดการติดตั้งและข้อจำกัดด้านความแม่นยำที่แตกต่างกัน การเปรียบเทียบเรดาร์ด้านล่างจะให้คะแนนทั้งสองเทคโนโลยีตามเกณฑ์การปฏิบัติห้าเกณฑ์ในระดับสัมพัทธ์ โดยมีพื้นที่ปิดที่ใหญ่ขึ้นซึ่งบ่งชี้ถึงความเหมาะสมโดยรวมที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้นสำหรับชุดเกณฑ์นั้น
A ตัวป้องกันมอเตอร์ เปรียบเทียบกระแสไฟฟ้าที่รับรู้กับแบบจำลองความร้อนของขดลวดมอเตอร์อย่างต่อเนื่อง แทนที่จะอาศัยเกณฑ์คงที่ในทันที ความแตกต่างนี้มีความสำคัญเนื่องจากมอเตอร์สามารถส่งกระแสไฟเกินพิกัดสั้นๆ ได้อย่างปลอดภัยในระหว่างการสตาร์ท แต่กระแสไฟเดิมที่คงอยู่เป็นเวลาหลายนาทีจะทำให้ฉนวนเสื่อมคุณภาพ การสร้างแบบจำลองความร้อนช่วยให้ตัวป้องกันแยกแยะระหว่างสภาวะการสตาร์ทชั่วคราวแบบปกติและสภาวะโอเวอร์โหลดที่กำลังพัฒนา
ทริกเกอร์ทั่วไปที่สร้างไว้ในตัวป้องกันมอเตอร์ ได้แก่ การสูญเสียเฟส กระแสไม่สมดุลระหว่างเฟส สภาวะของโรเตอร์ที่ถูกล็อค และการสะสมความร้อนสะสม แต่ละกรณีแสดงถึงโหมดความล้มเหลวที่แตกต่างกัน และการรักษาแยกกันช่วยให้ทีมบำรุงรักษาสามารถวินิจฉัยสาเหตุที่แท้จริงได้ แทนที่จะรีเซ็ตการเดินทางทั่วไปและหวังว่าปัญหาจะไม่เกิดขึ้นอีก
ในกรณีที่ตัวป้องกันมอเตอร์มุ่งเน้นไปที่โหลดเดี่ยว รีเลย์ป้องกัน ทำงานที่ระดับตัวป้อน หม้อแปลง หรือสถานีย่อย โดยประสานการตัดสินใจการเดินทางระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ เพื่อให้เปิดเฉพาะเบรกเกอร์ที่ใกล้ที่สุดกับข้อบกพร่องเท่านั้น การประสานงานแบบเลือกสรรนี้ บางครั้งเรียกว่าการเลือกปฏิบัติ เป็นสิ่งที่ป้องกันความผิดพลาดในวงจรสาขาเดียวจากการรื้ออาคารทั้งหลัง
โซลิดสเตตรีเลย์และรีเลย์เชิงกลมีความแตกต่างกันในเรื่องเวลาตอบสนอง อายุการใช้งานการสัมผัส และความไวต่อการสึกหรอทางกลเป็นหลัก การออกแบบโซลิดสเตตสวิตช์โดยไม่ต้องมีหน้าสัมผัสเคลื่อนที่ ให้การตอบสนองที่รวดเร็วและทำซ้ำได้มากกว่า ในขณะที่รีเลย์แบบกลไกมักนิยมใช้ โดยที่การแยกกัลวานิกและการเปลี่ยนสนามอย่างง่ายมีความสำคัญมากกว่าความเร็วในการสวิตช์
อ เครื่องวัดพลังงานพร้อมกะรัต อินพุตอาศัยหม้อแปลงหรือขดลวดป้อนเข้าทั้งหมดเพื่อรักษาความเที่ยงตรงของรูปคลื่น เนื่องจากตัวมิเตอร์จะแปลงข้อมูลเป็นดิจิทัลและคำนวณจากสิ่งที่ได้รับเท่านั้น ก เครื่องวัดพลังงานไฟฟ้าแบบดิจิตอล การเชื่อมต่อกับหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าที่จับคู่ได้ไม่ดีจะยังคงแสดงค่าที่อ่านได้ แต่การอ่านเหล่านั้นสามารถดำเนินการชดเชยที่เป็นระบบซึ่งจะแสดงเฉพาะเมื่อเปรียบเทียบกับมิเตอร์ตรวจสอบอิสระ ซึ่งมักจะเกิดขึ้นในระหว่างข้อพิพาทการเรียกเก็บเงินหรือการตรวจสอบพลังงาน
การจับคู่อัตราส่วนหม้อแปลงและภาระกับช่วงอินพุตของมิเตอร์เป็นขั้นตอนที่มองข้ามได้ง่ายระหว่างการติดตั้ง แต่มีค่าใช้จ่ายสูงในการแก้ไขในภายหลัง เนื่องจากโดยปกติแล้วจะหมายถึงการต่อสายตัวนำที่มีไฟฟ้าอยู่ใหม่ สิ่งอำนวยความสะดวกที่วางแผนเค้าโครงการวัดย่อยรอบคลาสหม้อแปลงที่รู้จักและการจัดอันดับภาระตั้งแต่เริ่มต้น หลีกเลี่ยงการทำงานซ้ำนี้เกือบทั้งหมด
การติดตั้งส่วนใหญ่จะรวมเทคโนโลยีการตรวจจับและการป้องกันมากกว่าหนึ่งรายการเข้าด้วยกัน แทนที่จะอาศัยอุปกรณ์เพียงเครื่องเดียว แผงวัดรายได้อาจใช้หม้อแปลงกระแสระดับ 0.2 ที่ป้อนมิเตอร์ดิจิตอล ในขณะที่สวิตช์เกียร์เดียวกันใช้หม้อแปลงระดับการป้องกันที่มีความแม่นยำต่ำกว่าซึ่งป้อนรีเลย์เพื่อล้างข้อผิดพลาด โดยทั่วไปวงจรมอเตอร์จะจับคู่ตัวป้องกันมอเตอร์เฉพาะที่โหลดกับรีเลย์ป้องกันอัปสตรีมเพื่อการประสานงานในการสำรองข้อมูล
| ใบสมัคร | เซ็นเซอร์ที่ต้องการ | อุปกรณ์ป้องกันที่ต้องการ |
|---|---|---|
| การวัดการเรียกเก็บเงินรายได้ | CT แยกแกนคลาส 0.2 หรือ 0.5 | ไม่สามารถใช้ได้ |
| การตรวจจับกระแสไฟฟ้าขัดข้อง | คอยล์โรโกวสกี้ or protection class CT | รีเลย์ป้องกัน |
| การตรวจสอบมอเตอร์โอเวอร์โหลด | แยกขนาด CT แกนเป็นกระแสโหลดเต็ม | ตัวป้องกันมอเตอร์ |
| ชุดติดตั้งเพิ่มเติมการวัดย่อย | แยกแกน CT | เครื่องวัดพลังงานไฟฟ้าแบบดิจิตอล |
เอกสารมีความสำคัญพอๆ กับการเลือกฮาร์ดแวร์ การบันทึกระดับความแม่นยำ อัตราส่วน และภาระสำหรับหม้อแปลงทุกตัวที่ติดตั้งไว้ในรีจิสเตอร์เดียวทำให้การแก้ไขปัญหาในอนาคตเร็วขึ้น และลดโอกาสในการติดตั้งชิ้นส่วนทดแทนที่ไม่ตรงกันระหว่างการบำรุงรักษาฉุกเฉิน
ใช่ นั่นคือข้อได้เปรียบหลักของการออกแบบแกนแยก แม้ว่าขั้นตอนความปลอดภัยทางไฟฟ้าในท้องถิ่นสำหรับการทำงานใกล้กับตัวนำไฟฟ้ายังคงใช้ในระหว่างการติดตั้งก็ตาม
เอาท์พุตของคอยล์เป็นสัดส่วนกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสมากกว่ากระแสเอง ดังนั้นผู้รวมระบบจึงจำเป็นต้องสร้างรูปคลื่นของกระแสที่ใช้งานได้ใหม่สำหรับตรรกะในการแสดงผลหรือการป้องกัน
ตัวป้องกันมอเตอร์ถูกสร้างขึ้นตามแบบจำลองความร้อนที่จำเพาะต่อพฤติกรรมของมอเตอร์ ในขณะที่รีเลย์ป้องกันทั่วไปจะประสานการตัดสินใจตัดการทำงานกับชุดตัวป้อนและอุปกรณ์ที่กว้างขึ้น
ไม่จำเป็น. การใช้งานสูบจ่ายจะได้รับประโยชน์จากระดับความแม่นยำที่สูงกว่า แต่การใช้งานด้านการป้องกันมักจะจัดลำดับความสำคัญของความเป็นเส้นตรงผ่านกระแสฟอลต์ที่สูงมากกว่าความแม่นยำที่โหลดปกติ
มิเตอร์จะมีความแม่นยำได้เท่ากับสัญญาณที่ได้รับเท่านั้น ดังนั้นอัตราส่วนหรือภาระที่ไม่ตรงกันในด้านหม้อแปลงจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัดที่สม่ำเสมอโดยไม่คำนึงถึงความแม่นยำภายในของมิเตอร์
