การคำนวณภาระของหม้อแปลงกระแสปัจจุบันรวมความต้านทานของทุกสิ่งที่เชื่อมต่อกับวงจรด้านรองและแปลงเป็นกำลังปรากฏที่กระแสด้านรองที่ระบุ สำหรับวงจรที่เป็นแรงต้านเป็นหลัก ภาระในหน่วยโวลต์แอมแปร์คือ S = I²R. รวมเส้นทางสายไฟออกและสายไฟกลับทั้งหมด จุดต่อเข้าเครื่องวัด บล็อกทดสอบ และการเชื่อมต่อ จากนั้นเปรียบเทียบผลลัพธ์กับเงื่อนไขความถูกต้องที่ผู้ผลิต CT กำหนดไว้ ไม่ใช่แค่ตัวเลข VA ที่ใหญ่ที่สุดในหน้ารายการสินค้า การคำนวณนี้สนับสนุน CT สำหรับการวัดกระแสแบบปกติ; เซ็นเซอร์แรงดันและขดลวด Rogowski ต้องการการจัดเรียงอินพุตที่แตกต่างกัน.
กำหนดขอบเขตของวงจรด้านรอง
เริ่มจากแบบวาดที่ได้รับการอนุมัติและรหัสโมเดลของหม้อแปลงและเครื่องวัดอย่างแม่นยำ ระบุว่าแกนใดให้แรงดันไฟฟ้าแก่เครื่องมือใด และวงจรด้านรองมีความสามารถในการรองรับกระแสหนึ่งแอมแปร์ ห้ากระแส หรือค่าอื่น ๆ หรือไม่ สิ่งเหล่านี้เป็นข้อมูลการออกแบบ ไม่ใช่การตั้งค่าที่คาดเดาจากภาพถ่าย อัตราส่วนหลักเช่น 400/5 ไม่สามารถบอกได้เองว่าความต้านทานด้านรองที่อนุญาตอยู่ในระดับใด ชั้นความแม่นยำ ช่วงความถี่ หรือสมรรถนะเมื่อโหลดเบา.
ติดตามสายไฟด้านรองจากขั้วต่อ CT ผ่านอุปกรณ์ในซีรีส์ทุกชิ้นและกลับไปยังหม้อแปลง แยกวงจรภายนอกนี้ออกจากความต้านทานของขดลวด CT ความต้านทานภายนอกคือภาระที่เชื่อมต่ออยู่; ความต้านทานของขดลวดกลายเป็นสิ่งที่เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์การกระตุ้นหรือการป้องกันที่สมบูรณ์มากขึ้น อย่าเพิ่มความต้านทานของขดลวดเข้าไปในตัวเลขภาระภายนอกโดยเงียบ ๆ แล้วเปรียบเทียบผลรวมกับข้อกำหนดที่แตกต่างกัน.
เดอะ บทนำของ OpenEnergyMonitor สำหรับเซ็นเซอร์ CT แยกแยะระหว่างการจัดเรียงกระแสออกและแรงดันออก และอธิบายว่าทำไมวงจรด้านรองถึงสำคัญ ยืนยันโครงสร้างเอาต์พุตก่อนที่จะใช้การคำนวณภาระกระแสแบบปกติ; ตัวต้านทานภาระภายในในเซ็นเซอร์แรงดันออกเปลี่ยนแปลงอินเทอร์เฟซที่ถูกประเมิน.
รวบรวมข้อมูลก่อนเปิดเครื่องคำนวณ
บันทึกกระแสด้านรอง วัสดุสายไฟ ตัวต้านทานสายไฟต่อหน่วยความยาวที่อ้างอิงอุณหภูมิที่ระบุ ระยะทางเส้นทางเดินเดียว อุณหภูมิการทำงานที่คาดหวัง และภาระของอินพุตที่เชื่อมต่อแต่ละตัว ดึงข้อมูลอินพุตเครื่องวัดจากเอกสารทางเทคนิคของมัน ตัวเชื่อมต่อสื่อสาร ขนาดแผง หรือรูปแบบการแสดงผลไม่ได้แสดงหลักฐานของความต้านทานไฟฟ้าของอินพุต.
ความยาวเส้นทางสายไฟควรรวมการขึ้นลงแนวตั้ง วงกลมปลายสาย การเดินสายรอบช่องแยก และความยาวสำรองที่จะติดตั้งจริง ระยะทางจากตู้ไปยัง CT แบบเส้นตรงอาจประเมินค่าต่ำกว่าความเป็นจริง ใช้ข้อมูลความต้านทานของสายไฟที่เลือกตามโครงสร้างสายไฟแทนการยืมค่าจากสายไฟที่ไม่เกี่ยวข้อง หากมีเพียงค่าความต้านทานสายไฟตามสมมุติ ให้ระบุข้อจำกัดนั้นและขอรายละเอียดสายไฟสุดท้ายก่อนการอนุมัติการออกแบบ.
บันทึกว่าการกลับสายไฟเป็นแบบเฉพาะเจาะจงหรือแชร์ในชุดวงจรด้านรองใด ๆ ตัวอย่างสายสองเส้นด้านล่างสมมุติว่ามีสายออกและสายกลับเฉพาะ การเชื่อมต่อแบบสามเฟสแบบดาวต้องวิเคราะห์เส้นทางเฟสและนิวทรัลจริง ๆ อย่าใช้ตัวคูณแบบสุ่มสองเท่ากับทุกการกำหนดค่าโดยไม่ตรวจสอบแบบวาด.
แปลงแต่ละรายการเป็นฐานข้อมูลที่สอดคล้องกัน
สำหรับวงจรนำไฟฟ้าระบบแรงต้านเป็นหลัก คำนวณ R_leads = 2 × L × r, โดยที่ L คือความยาวเส้นทางเดินเดียวเป็นเมตร และ r คือความต้านทานในโอห์มต่อเมตร ตัวคูณสองนี้เป็นการคำนวณสำหรับสายไฟกลับในชุดที่ระบุ ภาระสายไฟนำคือ S_leads = I_secondary² × R_leads, ในหน่วย VA.
เมื่อภาระของเครื่องมือถูกกำหนดโดยตรงใน VA ในกระแสรองที่มีค่าระดับเดียวกัน ให้รวมไว้ตามนั้น เมื่อมีการให้ข้อมูลเกี่ยวกับความต้านทานและปัจจัยกำลังงาน ให้ทำงานร่วมกับความต้านทานและรีแอกแตนซ์: Z_total = ΣR + jΣX, ตามด้วย S_total = I² × |Z_total|. การรวมขนาด VA เท่านั้นอาจทำให้มองข้ามความสัมพันธ์ของเฟส ควรระบุประมาณค่าความต้านทานเป็นเช่นนั้นและใช้เฉพาะเมื่อข้อมูลของส่วนประกอบสนับสนุน.
เดอะ บันทึกทางเทคนิคของ NIST เกี่ยวกับการสอบเทียบหม้อแปลงกระแส ให้บริบทการวัดเฉพาะทางสำหรับพฤติกรรมของหม้อแปลงกระแสและภาระรอง การทำงานของภาระในสนามเป็นบันทึกการออกแบบ ไม่ใช่การแทนที่การสอบเทียบหรือใบรับรองความแม่นยำที่ครอบคลุมสภาพการใช้งานจริง.
| รายการวงจร | หลักฐานที่จำเป็น | การจัดการในสมุดงาน |
|---|---|---|
| สายรอง | เส้นทางจริง ความต้านทานสายเคเบิล และฐานอุณหภูมิ | คำนวณความต้านทานสำหรับวงจรทั้งหมด |
| อินพุตกระแสมิเตอร์ | VA หรือความต้านทานที่ระดับการป้อนข้อมูลที่ประกาศไว้ | แปลงบนพื้นฐานกระแสเดียวกัน |
| บล็อกทดสอบและขั้วต่อ | ความต้านทานที่บันทึกไว้หรือการอนุญาตที่มีเหตุผล | รวมเส้นทางซีรีส์ทุกเส้นทางที่ใช้งานจริง |
| อุปกรณ์เสริมเพิ่มเติม | ข้อกำหนดอินพุตและการเชื่อมต่อที่ได้รับการอนุมัติ | คำนวณใหม่ทั้งวงจรซีรีส์ |
| CT เอง | ระดับความแม่นยำและเงื่อนไขภาระอนุญาต | เปรียบเทียบภาระภายนอกกับคำประกาศที่เกี่ยวข้อง |
ตารางนี้เป็นเช็คลิสต์เอกสารมากกว่ารายการของอัตราค่าของส่วนประกอบที่สมมุติ ข้อมูลที่ขาดหายควรยังคงมองเห็นได้แทนที่จะถูกแทนที่ด้วยศูนย์ที่สะดวก.
ตัวอย่างการทำงาน: กระแสไฟฟ้าสองเท่าของรอง
สมมุติวงจรสองสายเฉพาะที่มีระยะทาง 20 เมตร เส้นทางเดียว ความต้านทานสายเคเบิล 0.008 โอห์ม/เมตร ณ อุณหภูมิการคำนวณที่เลือก ภาระมิเตอร์ 0.5 โวลต์แอมแปร์ที่ 5 แอมแปร์ และความต้านทานซีรีส์เพิ่มเติมที่บันทึกไว้ 0.02 โอห์มสำหรับเส้นทางทดสอบ ข้อมูลเหล่านี้เป็นสมมุติฐาน; ไม่ใช่สเปคผลิตภัณฑ์ CNBYG หรือค่ามาตรฐานสายเคเบิลสากล.
ความต้านทานของสายไฟคือ 2 × 20 × 0.008 = 0.32 โอห์ม ที่ 5 แอมแปร์ สายไฟมีส่วนร่วม 25 × 0.32 = 8 โวลต์แอมแปร์ ความต้านทานเพิ่มเติมของเส้นทางทดสอบมีส่วนร่วม 25 × 0.02 = 0.5 โวลต์แอมแปร์ ด้วยภาระมิเตอร์แบบต้านทานที่สมมุติไว้ ผลรวมคือ 8 + 0.5 + 0.5 = 9 โวลต์แอมแปร์. ความต้านทานภายนอกที่เทียบเท่าคือ 9/25 = 0.36 โอห์ม.
คำตอบนั้นไม่สามารถสร้างการผ่านได้ เปรียบเทียบกับคำประกาศความแม่นยำของ CT ที่แม่นยำอย่างแท้จริง รวมถึงช่วงภาระ, พลังงานเฟกเตอร์ของภาระ, ช่วงกระแสและความถี่ หากเงื่อนไขที่อนุญาตไม่ครอบคลุมวงจรที่คำนวณไว้ ให้ลดเส้นทาง พิจารณาใหม่เกี่ยวกับตัวนำ ย้ายตำแหน่งมิเตอร์ หรือเลือกการจัดวางการวัดที่เหมาะสม การเปลี่ยนอัตราส่วน CT เพียงเพื่อให้ได้ภาระในแคตตาล็อกที่ใหญ่ขึ้น อาจลดประสิทธิภาพที่เป็นประโยชน์ในกระแสปกติของโรงงาน.
ทำไมกระแสหนึ่งแอมแปร์จึงเปลี่ยนการมีส่วนร่วมของสายเคเบิล
สำหรับวงจรสายไฟนำ 0.32 โอห์มเดียวกัน กระแสรอง 1 A ผลิตภาระนำ 1² × 0.32 = 0.32 โวลต์แอมแปร์ ของภาระนำ กระบวนการคำนวณสำหรับ 5 A ที่สอดคล้องกันให้ผลลัพธ์เป็น 8 โวลต์แอมแปร์ อัตราส่วนคือยี่สิบห้าสำหรับกระแสที่ถูกยกกำลังสอง การเปรียบเทียบนี้ใช้กับความต้านทานนำเดียวกันเท่านั้น ไม่ได้หมายความว่าการติดตั้งกระแสหนึ่งแอมแปร์จะมีความแม่นยำโดยรวมดีกว่าถึงยี่สิบห้าครั้ง.
CT กระแสหนึ่งแอมแปร์ต้องส่งข้อมูลเข้าออกแบบสำหรับสัญญาณนั้น และต้องตรวจสอบเงื่อนไขความแม่นยำของมันเอง ภาระมิเตอร์อาจแตกต่างกันระหว่างรุ่น คำนวณใหม่โดยใช้ข้อมูลจำเพาะของคู่ที่เสนอ ห้ามเชื่อมต่อหม้อแปลงกระแสหนึ่งแอมแปร์กับอินพุตห้ากระแสแอมแปร์และสมมุติว่าการเข้าสู่สัดส่วนหลักใหม่จะแก้ไขความไม่ตรงกันทางไฟฟ้า.
ความร้อนของสายเคเบิลเปลี่ยนแปลงความต้านทาน และความต้านทานเปลี่ยนแปลงภาระภายนอก หากการคำนวณใกล้ขอบเขตที่อนุญาตอยู่แล้ว การสมมุติฐานสายเคเบิลอุณหภูมิห้องอาจซ่อนปัญหาเชิงปฏิบัติ ใช้ข้อมูลอุณหภูมิของผู้ผลิตสายเคเบิลหรือการแก้ไขทางวิศวกรรมที่ได้รับการอนุมัติ และเก็บรักษาทั้งการคำนวณอุณหภูมิอ้างอิงและการดำเนินงานเพื่อการตรวจสอบ.
ภาระความแม่นยำไม่ใช่ออกแบบป้องกัน
หม้อแปลงวัดและป้องกันทำหน้าที่ต่างกัน การตรวจสอบภาระสำหรับมิเตอร์แผงอุตสาหกรรมไม่ได้สร้างความสามารถในการป้องกันในระหว่างกระแสไฟฟ้าขัดข้อง การตอบสนองชั่วคราว ค่าความต้านทานจุดเข่า หรือความต้านทานต่อการอิ่มตัว คำถามเหล่านี้ต้องใช้ชั้น CT ที่เกี่ยวข้อง ข้อมูลการกระตุ้น สภาพความผิดพลาด และวิธีวิศวกรรมป้องกัน.
เช่นเดียวกัน การลดภาระภายนอกไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาสากล บางคำประกาศความแม่นยำใช้ได้ในช่วงภาระและพลังงานเฟกเตอร์ที่กำหนด ยืนยันเงื่อนไขเหล่านั้นแทนที่จะตีความว่าภาระที่ระบุเป็นเป้าหมายที่วงจรทุกวงต้องเข้าใกล้ หรือเป็นสิทธิ์ไม่จำกัดในการเพิ่มอุปกรณ์ การเปลี่ยนแปลงการออกแบบที่นำเครื่องมือออก ควรประเมินด้วยความระมัดระวังเช่นเดียวกับการเพิ่มเครื่องมือ.
สำหรับการตัดสินใจอุปกรณ์ในวงกว้าง ให้ใช้ คู่มือการเลือก CT สำหรับมิเตอร์มัลติฟังก์ชัน. หน้านี้ให้แบบฟอร์มภาระรายละเอียด; คู่มือการเลือกยังครอบคลุมช่วงกระแสหลัก การพอดีเชิงกล และความเข้ากันได้ของอินพุต.
ตรวจสอบอย่างปลอดภัยและเก็บหลักฐานไว้
การตรวจสอบและวัดวงจรรองควรอยู่ในขั้นตอนที่ได้รับการอนุมัติและดำเนินการโดยบุคลากรที่มีคุณสมบัติ ข้อมูล แนวทางความปลอดภัยไฟฟ้า HSE ให้บริบททั่วไปเกี่ยวกับความสามารถและงานไฟฟ้าที่ปลอดภัย ห้ามเปิดวงจรรองของ CT แบบธรรมดาขณะวงจรหลักยังมีไฟฟ้าอยู่ การวัดความต้านทานต้องใช้วงจรที่แยกอย่างเหมาะสมและการจัดการกับอุปกรณ์ช็อตและทดสอบอย่างถูกต้อง บทความนี้ไม่ได้ให้ลำดับการตัดการเชื่อมต่อแบบสด.
ก่อนส่งมอบ ให้ปรับสมดุลการคำนวณกับความยาวสายเคเบิลที่ติดตั้งและอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ บันทึกแบบวาดสายไฟสุดท้าย ประเภทสายเคเบิล ความต้านทานที่วัดหรือบันทึก ข้อมูลจำเพาะของอินพุต อุณหภูมิการคำนวณ ป้ายชื่อ CT และผู้ตรวจสอบ หากต้องการการทดสอบเปรียบเทียบ ให้กำหนดอุปกรณ์อ้างอิงและเกณฑ์การรับรองก่อนการวัด การอ่านมิเตอร์ที่เป็นไปได้เพียงอย่างเดียวไม่สามารถพิสูจน์ความแม่นยำได้.
เดอะ คู่มือความปลอดภัยสำหรับวงจรรองเปิด อธิบายว่าทำไมวงจร CT ต้องคงอยู่ภายใต้การควบคุม สำหรับการตรวจสอบการติดตั้ง คู่มือการเดินสายมิเตอร์มัลฟังก์ชัน ครอบคลุมการเชื่อมโยงเฟสและการปรับสเกล การตรวจสอบเหล่านี้เสริมการคำนวณภาระโดยไม่ทดแทนกัน.
ระบุสายวัดใน RFQ
เมื่อสอบถามเกี่ยวกับ เครื่องมือ CNBYG BY194, ให้ระบุฟังก์ชันและตัวแปรอินพุตที่ต้องการ อัตราส่วนและชั้นของ CT ที่เสนอ ค่ากระแสปกติและสูงสุดที่คาดหวัง ความยาวเส้นทาง และภาระภายนอกที่คำนวณไว้ ขอการยืนยันเป็นลายลักษณ์อักษรเกี่ยวกับความเข้ากันได้และเงื่อนไขความแม่นยำที่ใช้ อ้างอิงภาพถ่ายแสดงภายนอกของผลิตภัณฑ์; มันไม่ได้กำหนดค่าความสามารถของ CT ที่เข้าใช้งานเฉพาะ.
รวมบันทึกการควบคุมการเปลี่ยนแปลง: การเพิ่มตัวบ่งชี้ที่สอง การขยายสายไฟ หรือการย้ายเครื่องวัด ต้องมีการคำนวณใหม่ ทำให้แผ่นงานนี้มีประโยชน์หลังจากการติดตั้งแทนที่จะปล่อยให้เป็นเอกสารแนบการซื้อแบบแยกต่างหาก ผู้ดูแลในอนาคตควรสามารถระบุสมมติฐานที่เปลี่ยนแปลงและหลักฐานที่จำเป็นเพื่อยอมรับวงจรที่แก้ไขแล้ว.
การเรียนรู้เพิ่มเติม: หลักการของหม้อแปลงเครื่องมือ
บทเรียนจาก NPTEL IIT Kharagpur ด้านล่างอธิบายหลักการของหม้อแปลงกระแสและแรงดันไฟฟ้า ให้บริบทการเรียนรู้สำหรับการอภิปรายวงจรรอง; เอกสารอุปกรณ์ที่ได้รับการอนุมัติเป็นตัวกำหนดการติดตั้ง.
คำถามที่มักถูกถาม
ภาระโหลดของ CT เหมือนกับกระแสโหลดด้านปฐมภูมิหรือไม่?
หมายเลข ภาระอธิบายภาระที่เชื่อมต่อกับวงจรรองของ CT กระแสหลักกำหนดกระแสรองผ่านอัตราส่วนของหม้อแปลง ในขณะที่ความต้านทานของวงจรรองที่เชื่อมต่อกำหนดภาระที่ CT ต้องขับเคลื่อน.
ควรฉันรวมสายไฟทั้งสองเส้นไหม?
รวมเส้นทางกระแสไฟฟ้าจริงทั้งหมดไว้ด้วย วงจรทุติยภูมิแบบสองสายเฉพาะทางมีสายส่งออกและสายส่งกลับ ในขณะที่การจัดเรียงแบบส่งกลับร่วมกันต้องวิเคราะห์เงื่อนไขการเชื่อมต่อและโหลดเฉพาะของพวกเขา.
ฉันสามารถเพิ่มภาระของมิเตอร์สองเครื่องโดยตรงได้ไหม
เฉพาะหลังจากยืนยันการเชื่อมต่อที่ได้รับอนุมัติ ฐานกระแสไฟฟ้าทั่วไป และสมมติฐานความต้านทานที่เกี่ยวข้องเท่านั้น ที่ซึ่งความซับซ้อนของอินดักแตนซ์มีผล ควรเพิ่มความซับซ้อนของอินดักแตนซ์แบบซ้อนกันก่อนคำนวณกำลังปรากฏ แทนที่จะรวมค่ามูลค่าของ VA ที่ไม่เกี่ยวข้องกัน.
ผลลัพธ์ที่ต่ำกว่ากำลัง VA ที่ระบุไว้ใน CT ยืนยันความถูกต้องหรือไม่?
หมายเลข ผลลัพธ์ต้องอยู่ในเงื่อนไขความแม่นยำที่ประกาศของ CT รวมถึงช่วงกระแส ช่วงภาระ ปัจจัยกำลัง และความถี่ การติดตั้ง ขั้วไฟฟ้า และประสิทธิภาพของเครื่องวัดเองก็มีผลต่อสายวัดทั้งหมด.