หม้อแปลงกระแส (Current Transformer (CT))

               Current Transformer (CT) ไม่เหมือน Power Transformer ทั้งหมดแต่ใช้หลักการ Electromagnetic Induction เหมือนกัน ลักษณะการใช้งานต่างกัน ใน Power Transformer กระแสไหลผ่านขดลวดปฐมภูมิ (Primary Winding) จะมีความสัมพันธ์กับกระแสด้านทุติยภูมิ (Secondary) ซึ่งเป็นไปตามกระแสโหลด แต่ CT มีขดลวดปฐมภูมิต่ออนุกรม (Series) กับ Line เพื่อวัดกระแสที่ไหลผ่าน หรือกล่าวได้ว่า กระแสในขดลวดปฐมภูมิ จะไม่ขึ้นกับโหลดที่ต่ออยู่

อาจแบ่งประเภทของ CT ได้เป็นสองชนิดตามการใช้งาน

1.  CT ที่ใช้วัดกระแสให้กับเครื่องมือวัด (Instrument) เช่น Energy Meter, Current Meter มาต่อเข้าที่ด้านทุติยภูมิ เรียกว่า Metering Current Transformer จะมีค่าความถูกต้องแม่นยำ และความเที่ยงตรง (Accuracy) สูง

2. CT ที่ใช้กับระบบป้องกัน (Protective Equipment) เช่น Trip Coil, Relay         ซึ่งเรียกว่า  Protective Current Transformer จะมีค่าความถูกต้องแม่นยำ และความเที่ยงตรง (Accuracy) น้อยกว่า Metering Current Transformer

1. หน้าที่ของ CT

                               หน้าที่ของ CT คือ แปลงกระแสสูงค่าหนึ่ง เป็นกระแสอีกค่าหนึ่งที่ต่ำลง ตามมาตรฐานกำหนด Rated Current ของขดลวดด้านทุติยภูมิ (Secondary Winding) ไว้ที่ 5A และ 1A เพื่อเป็นมาตรฐานในการผลิตอุปกรณ์ หรือเครื่องมือที่นำมาต่อเข้าที่ Secondary Terminal กรณีใช้งานกับไฟแรงสูง จำเป็นต้องมีฉนวนที่สามารถทนต่อแรงดันใช้งานและแรงดันผิดปกติที่อาจเกิดขึ้นในระบบ 

ภาพที่ 1 CT ระบบ 115 เควี. Post Type ที่ใช้ในสถานีไฟฟ้า

หม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง (Power Transformer)

          หม้อแปลง (Power Transformer) เป็นอุปกรณ์ที่จำเป็นในสถานี และสำคัญในระบบไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เปลี่ยนแรงดันให้สูงขึ้นเพื่อให้เหมาะสมกับระบบส่งกำลังไฟฟ้า เพื่อลดขนาดกระแสในสายลง ทำให้ใช้ขนาดสายตัวนำเล็กลง และเปลี่ยนแรงดันให้ต่ำลงเพื่อให้เหมาะสมกับระบบจำหน่าย และการใช้พลังงานไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้านับว่าเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่สำคัญที่สุดในบรรดาอุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหลาย การขัดข้องหรือการชำรุดเสียหายของหม้อแปลงไฟฟ้ามักมีผลกระทบต่อการใช้ไฟ หรือขบวนการผลิตในอุตสาหกรรมอย่างมาก

ภาพที่ 1.  Power Transformer

ภาพที่ 2. แสดงระบบไฟฟ้าที่ใช้หม้อแปลงเป็นอุปกรณ์เปลี่ยนแรงดัน

อุปกรณ์ในสถานีไฟฟ้าย่อย (Substation Equipment)

อุปกรณ์ไฟฟ้าที่สำคัญในลานไก สถานีไฟฟ้า

1.  Circuit Breaker (CB)

เซอร์กิตเบรคเกอร์ (Circuit Breaker) คือ อุปกรณ์ตัดตอนที่ใช้ตัดกระแส load หรือกระแสที่มีค่าสูงที่เกิดจากการลัดวงจรได้ในเวลาที่เหมาะสมและทันเวลาก่อนที่จะเกิดผลเสียหายตามมาจนเป็นอันตรายกับคน หรือ อุปกรณ์อื่นๆ ที่อยู่ใกล้เคียง อุปกรณ์นี้จึงเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญมากอย่างหนึ่งในสถานี

1.1 หน้าที่และการใช้งาน

เซอร์กิตเบรคเกอร์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้กลไกเคลื่อนที่ตัดต่อวงจรไฟฟ้า (Mechanical Switching Device) สามารถต่อ (Making) และให้กระแสไหลผ่าน (Carrying) ในเวลาที่กำหนด และตัดกระแส (Breaking) ในขณะที่เกิดสิ่งผิดปกติ เช่น เกิดลัดวงจร ฉะนั้นจึงกำหนดหน้าที่ของเซอร์กิตเบรคเกอร์ในสภาพที่กระแสที่ไหลผ่านทั้งในขณะที่ระบบมีสภาพปกติและเกิดผิดปกติการทำงานของ เซอร์กิตเบรคเกอร์ในขณะระบบมีลัดวงจรเกิดขึ้นเป็นหน้าที่หลัก

1.2 หลักการป้องกันของระบบไฟฟ้าแรงสูง

                          จะต้องประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสำคัญๆ 4 ส่วน ดังนี้ คือ

1.   Sensing Device ได้แก่ Instrument Transformer คือ C.T., P.T. ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นยามระวังเหตุ เมื่อเกิดผิดปกติเกิดขึ้นในระบบก็จะส่งสัญญาณบอกเหตุมายังรีเลย์

2.   Control Relay ได้แก่ รีเลย์ต่างๆ ซึ่งจะทำหน้าที่รับสัญญาณบอกเหตุจาก C.T., P.T. มาพิจารณาดูว่าสัญญาณนั้นเป็นเหตุผิดปกติร้ายแรงหรือไม่ร้ายแรงก็จะได้สั่งการให้ตัดวงจรหรือเพียงแต่ Alarm ตามแต่ชนิดของเหตุผิดปกติที่เกิดขึ้น โดยรีเลย์จะทำงานทันทีใดหรือหน่วงเวลา

3.   Mechanism ได้แก่อุปกรณ์และกลไกต่างๆ ที่ส่งความเคลื่อนไหวไปยังชุด Interrupter ให้ทำงานเปิด-ปิดวงจรไฟฟ้าแรงสูง

4.   Interrupter ได้แก่ส่วนที่ทำหน้าที่เปิด-ปิดวงจรไฟฟ้าแรงสูงและดับอาร์คที่เกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่แยกออกจากกันของหน้า Contact ของเซอร์กิตเบรคเกอร์ ซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบต่างๆ ดังนี้

- คอนแทคอยู่กับที่ (Fix Contact)

- คอนแทคเคลื่อนที่ (Moving Contact)

- ห้องดับอาร์ค (Arc Chamber)

- ตัวกลางดับอาร์ค (Arc Extinction Media) ซึ่งได้แก่ น้ำมัน, อากาศ (ลมอัด), ก๊าซ SF₆ และสูญญากาศ (Vacuum) เป็นต้น

ภาพที่ 3.1 แสดงการควบคุมการทำงานของเบรคเกอร์

สถานีไฟฟ้าย่อย (Electrical Substation)

ความสำคัญของสถานีไฟฟ้าย่อยในระบบไฟฟ้ากำลัง (Importance of  Substation)

1. สถานีไฟฟ้า
            สถานีไฟฟ้า (Substation) คือสถานที่ที่ติดตั้งอุปกรณ์ที่ใช้ควบคุมการไหลของพลังงานไฟฟ้าในระบบและอุปกรณ์ปรับเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าให้สูงขึ้นหรือต่ำลง มีสายส่งหรือโรงไฟฟ้าต่อเชื่อมเข้าและมีอุปกรณ์ระบบควบคุมและป้องกันติดตั้งเพื่อตัดอุปกรณ์หลักออกขณะเกิดการลัดวงจรในสายส่ง หรือในระบบจำหน่าย หรืออุปกรณ์ภายในสถานีเกิดความเสียหาย เป็นต้น

2. หน้าที่และวัตถุประสงค์ของสถานีไฟฟ้า

1. เป็นจุดเปลี่ยนระดับแรงดันไฟฟ้า
2. เป็นจุดปรับระดับแรงดันในระบบให้คงที่ก่อนส่งไปยังระบบอื่น
3. เป็นจุดเชื่อมระหว่างระบบสายส่ง กับ ระบบจำหน่ายไฟฟ้าเข้าด้วยกัน และ นำพลังงานเข้าหรือ ออกจากระบบ เช่นระบบสายส่ง (ระบบ 115 เควี.) กับระบบจำหน่ายแรงสูง (ระบบ 22 , 33 kV ) เป็นต้น
4. เป็นจุดติดตั้งเครื่องมือวัด เพื่อวัดปริมาณทางไฟฟ้า
5. เป็นจุดติดตั้งอุปกรณ์ตัดตอน, อุปกรณ์ควบคุมและอุปกรณ์ป้องกัน
6. เป็นจุดเชื่อมโยงระบบสื่อสาร