View
228
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/18/2019 012- 12
1/162
บทท 12บทท 12การปองกันระบบไฟฟาและการจัดลาดับการปองกันระบบไฟฟาและการจัดลาดับ
การทางานของบรภัณฑปองกันการทางานของบรภัณฑปองกัน
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 1
8/18/2019 012- 12
2/162
ั
..
- จายพลังงานไฟฟาใหกับโหลดไฟฟาอยางเพยงพอและ
เชอถอ ด
- ระบบไฟฟาบอยคร ังจะมความผดพรอง ( Fault )เกดขน
- จงจาเปนตองม ระบบปองกันไฟฟา เพ อ
ตัดสวนของวงจรไฟฟาท เกดความผดพรองออกจากระบบ
ั
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 2
8/18/2019 012- 12
3/162
ระบบ องกน
ั
- ระบบ องกนจะมบรภัณฑปองกัน ( Protective Devices )ตออนกรมกันอย หลายชด ระบบปองกันเหลานจะ
ตองทางานประสานกัน ( Coordinate ) อยางดเพ อใหระบบปองกันสามารถทางานไดอยางมประสทธภาพ
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 3
8/18/2019 012- 12
4/162
การทางาน ระสานกน ( Coordination )
ั ั ั ั - เ นการจดและตงคาบรภณฑ องกนอยางมระบบ โดยอาศัยการจัดกราฟสมบัตของเวลากับกระแสของบรภัณฑปองกันอยางเหมาะสม
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 4
8/18/2019 012- 12
5/162
ั ั ั ั ั ั ั
12.2 การแบงระบบ องกน าแรงดนตา12.2 การแบงระบบ องกน าแรงดนตา
1. Fully Rated Protective System
2. Selective Protective System
.
or Back up Protective System
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 5
8/18/2019 012- 12
6/162
u y a e ro ec ve ys em
- CB ทกตัวจะ ตองมพกัด
การตัดกระแสลัดวงจร ( Interrupting Capacity )เพยงพอสาหรับกระแสลัดวงจรสงสดท ม ได
( Maximum Available Fault Current ) ณ จดตดต ัง
- CB ตาม มาตรฐาน IEC 60947-2
กระแ ท คอIcu
( Ultimate Short Circuit Breaking Current )
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 6
8/18/2019 012- 12
7/162
DB2
A
B C
F2
D
DB1
E
F1
ั
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 7
ร ท 12.1 ตวอยาง Single-Line Diagram ของระบบ าอยางงาย
8/18/2019 012- 12
8/162
สมมตวา- กระแสลัดวงจร ( Short Circuit Current )
ท ตาแหนง F2 ใน DB2 = 30 kA ั-
ท ตาแหนงF1
ในDB1 = 10 kA
- เมอพจารณาคากระแสลัดวงจร
ท ตาแหนง F1 และ F2 แลว จะไดวา
CBs A , B , C ตองม Icu ไมต ากวา 30 kA
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 8
, ,cu
8/18/2019 012- 12
9/162
e ec ve ro ec ve ys em
ั ั- ทกตวจะตองมcu
เพยงพอสาหรบ
กระแสลัดวงจรสงสดท ม ได
( Maximum Available Fault Current )ณ จดตดต ัง
- เสนโคงลักษณะการตัดวงจร
( Tripping Characteristic Curve ) ของ CB ทกตัวจะ
ตองเลอกโดย ไม ใหมการวางซอนทับกัน ( Overlap )
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 9
8/18/2019 012- 12
10/162
Selective Protective System ( ตอ )
- CB
ทอยตรงสายลางของวงจร( Downstream Circuit Breaker ) จะ ตองตัดวงจร
กอน CB ท อย ตรงสายบนของวงจร
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 10
8/18/2019 012- 12
11/162
. u y e ec ve ro ec ve ys em
ั ั ั ั ัจดลาดบ ( Selectivity ) นการตดวงจรของบรภณฑ องกน
ถงคากระแสลัดวงจรสงสดท มได
( Maximum Available Fault Current ) ณ จดตดต ัง
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 11
8/18/2019 012- 12
12/162
t s
B A
DB
A
B
I (A)
10 kA
Max. Fault = 10 kA
รปท 12.2 ลักษณะของ Fully Selective Protective System
จะเหนไดวา ไมวาจะเกดการลัดวงจรท จดใดๆ CB ( B ) ั
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 12
8/18/2019 012- 12
13/162
2. Partially Selective Protective System
ั ั e ec v yการตัดวงจรของบรภัณฑปองกันมตลอดทกคา กระแสลดวงจร
ท ม ได ณ จดตดต ัง
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 13
8/18/2019 012- 12
14/162
t (s)
DB
A
B A
B
=
.
I (A)10 kA5 kA
รปท 12.3 ลักษณะของ Partially Selective Protective System
ั ั จัดลาดับ ( Selectivity ) ถงแค 5 kA เทานั นถามกระแสลัดวงจรท สงกวาน เซอรกตเบรกเกอร A
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 14อาจตัดวงจรกอนเซอรกตเบรกเกอร B ก ได
8/18/2019 012- 12
15/162
Cascade Protective System or Back up Protective System
- เซอรกตเบรกเกอรประธาน ( Main Circuit Breaker )
เทาน ันท มพกัดการตัดกระแสลัดวงจรเพยงพอ
- เซอรกตเบรกเกอรท ใกลจดผดพรองอาจ
ไมจาเปนท จะตองมพกัดการตัดกระแสลัดวงจรเพยงพอ
- เซอรกตเบรกเกอรประธานชวยในกรณท
เกดกระแสลัดวงจรท มคาสงๆ
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 15
ตองเ น urren m ng rcu rea er
8/18/2019 012- 12
16/162
DB
B
I = 20 kAF
ั . ในกรณของ Cascade Protective System
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 16
8/18/2019 012- 12
17/162
จากร ท 12.4ถาคานวณกระแสลัดวงจรได 20 kACB B อาจม IC 10 kA Main CB เ น Current LimitingCB ม IC 100 kA ตัดกระแสลัดวงจรภาย น 1 / 4 คาบเวลา ( 5 ms )
CB ทอย ดาน Downstream ยังไมทางาน
การเลอกใชบรภัณฑปองกันระบบน
บรษทผผลตจะ หตารางการทางานรวมกนของ Main CB และ CB ตัวอ นๆ
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 17
8/18/2019 012- 12
18/162
ั ัความร เบ องต นในการทา Coordination
12.3 การทางาน ระสานกน ( Coordination )12.3 การทางาน ระสานกน ( Coordination )
การศกษา Coordination จาเปนตองม ั
1.
ระบบท จะทาการCoordination
2. ชวงเวลาในการทา Coordination
( Coordination Time Intervals )
3. ขอบเขตการปองกันของบรภัณฑ ไฟฟา ั ั ั
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 18
.
8/18/2019 012- 12
19/162
1. ระบบทจะทาการ Coordination- Single-Line Diagram ของระบบท จะทา
การ Coordination- ั ั
ท เก ยวของ และ บรภัณฑจายกาลัง
- กระแสลดวงจร ทงคากระแสลดวงจรสงสด
และต าสดภายใตสภาวะ
การทางาน ( Operating Condition )
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 19
8/18/2019 012- 12
20/162
2. ชวงเวลาการทา Coordination ของบรภณฑ องกน
ชวงเวลาในการทา Coordination พจารณาไดจาก
- ขนาดของกระแสผดพรอง
- ความ วของบรภณฑปองกนตอกระแสผดพรอง
- ชวงเวลาท บรภัณฑปองกันทางาน
- หนาท ของบรภัณฑปองกัน
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 20
8/18/2019 012- 12
21/162
3.
ขอบเขตการปองกันของบรภัณฑ ไฟฟา- สามารถหาได โดยพจารณาลักษณะสมบัต
ั
หมอแปลงไฟฟามอเตอร ไฟฟา
เคร องกาเนดไฟฟาสายไฟฟา สายบัส
ั เชน IEC , NEC , ANSI เปนตัวกาหนด
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 21พกัดของบรภัณฑปองกัน
8/18/2019 012- 12
22/162
ั ั ั. คณ มบตของบรภณฑ องกน
ั ั ั -
ชวงเวลาท บรภัณฑปองกันเร มทางานข นอย ั กบกระแสท หล ผาน
ชวงเวลาท เร มทางานจะนาน
และจะเรวขนอยางมากเมอกระแ มคามากขน
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 22
8/18/2019 012- 12
23/162
ั ั ั 4. คณสมบตของบรภณฑ องกน ( ตอ )
ั ั - บรภณฑ องกนสวน หญทพบ ดแก
ฟวส เซอรกตเบรกเกอร รเลยปองกัน เปนตน
- คณสมบัตของบรภัณฑปองกันจะแสดงในรปกราฟ กระแสกับเวลาบนกราฟ Log-Log
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 23
8/18/2019 012- 12
24/162
ขอมลทจาเ นตอง ช นการทา Coordination
ั. 2. หมอแปลง3. มอเตอร
4. แหลงจายพลังงาน5. กระแสลัดวงจร6. กราฟ เวลากับกระแสของบรภัณฑปองกัน
ทกตัวท จะทาการ Coordination
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 24
8/18/2019 012- 12
25/162
ขอมลทจาเ นตอง ช นการทา Coordination ( ตอ )
7. เซอรกตเบรกเกอร8. รเลยกระแสเกน9. ฟวส
10. สายไฟฟา11. สายบัส ( Busways )12. แผงยอย Panel Boards และ
แผงสวตช ( Switchboards )
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 25
8/18/2019 012- 12
26/162
ชวงเวลา นการทางาน Coordination ( Coordination Time )ระดับแรงดันปานกลาง
ั ั ั ั ั
ในการเผ อเวลาเพ อการ Coordination ดังน
- เวลา นการทางานของ CB = 0.10 s
- เวลาความผดพลาด CT = 0.10 s
- เวลาเผ อความปลอดภัย = 0.10 s
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 26
8/18/2019 012- 12
27/162
ั เวลารวมทงหมด = 0.10 + 0.10 + 0.10= 0.3 s
ในทางปฏบตัการปรับต ังรเลยจะ
. .
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 27
8/18/2019 012- 12
28/162
ระดับแรงดันต า
ั - เผอเวลา หบรภณฑตนทางหนวง วอยางตาประมาณ 5 Cycles หรอประมาณ 100 ms
(s)
CB ท Upstream
CB ท Downstream
I (A)
100 ms หรอ 0.1 s
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 28รปท 12.5 แสดงการเผ อ Coordination Time ของเซอรกตเบรกเกอร
8/18/2019 012- 12
29/162
ั ั ั ั - การเลอกขอบเขตการปองกันของบรภัณฑ ไฟฟา
12.4 ขอบเขตการ องกนของบรภณฑ า12.4 ขอบเขตการ องกนของบรภณฑ า
กาหนดไดจากกระแสโหลดสงสด ั ั
-
วธการเลอกขอบเขตการปองกันของบรภัณฑ ไฟฟา พจารณาจาก
1. ลักษณะสมบัตของบรภัณฑ ไฟฟา
2. การปองกันอยางต า ั
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 29
.
8/18/2019 012- 12
30/162
ลักษณะสมบัตของบรภัณฑ ไฟฟามอเตอร
1. กระแสพกัดโหลด ( In ) กระแสพกัดโหลดไดจากตารางและ Catalo ของผผลต
แตถาไมมสามารถคานวณคา In ไดดังน
In
= S / ( √ 3 x VL
) สาหรับมอเตอร 3 เฟส
I = S / V สาหรับมอเตอร 1 เฟส
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 30
8/18/2019 012- 12
31/162
หากไมทราบคาพกัดกาลัง ( kVA ) อาจหาไดจากพกัดมอเตอร
( k W ) ไดดังน
S = P / P.F. x
โดยท
P = พกัดมอเตอร kW
ั ั. .
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 31
= ระสทธภาพของมอเตอร
8/18/2019 012- 12
32/162
2. กระแส Locked Rotor
- มอเตอรเหนยวนา และมอเตอรซง ครนสทมตัวประกอบกาลังเทากับ 100 %
ILR
= 6 In
- มอเตอรซงโครนัสท มตัวประกอบกาลังเทากับ 1
และขับ High Inertia Load
ILR = 9 In
- มอเตอรแบบ Wound Rotor
ILR
= 4 In
- ชวงเวลาของกระแส Locked Rotor
ต ังแต 5 ถง 30 s โดยข นอยกับ Load Inertia
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 32
8/18/2019 012- 12
33/162
ั . กระแ พงเขา วคร rans en nrus urrenIinrush
= Offset x Safety Factor x ILR
ปกตจะใหคาOffset ของมอเตอร = 1.5
Safety Factor = 1.1
ั ั Iinrush
= 1.5 x 1.1 x ILR
= 1.65 ILR
ในชวงเวลาไมเกน 0.1 s
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 33
8/18/2019 012- 12
34/162
การเรมเดนเครองของมอเตอร
- จะวงจากศนยจนถงคากระแสพงเขาชวคร ( Iinrush
)
ในชวง Transient แลวคอยๆ ลดลงจนคงท
ในภาวะ Steady State ท กระแสพกัด ( In
)
- เปนลักษณะสมบัตของมอเตอร ( Motor Profile )
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 34
8/18/2019 012- 12
35/162
การเรมเดนเครองของมอเตอร ตอ
- ขนกบชนดและลกษณะของมอเตอร นแตละ ระเภท
- แต ในทางปฏบัตหากไมมขอมลดังกลาว
ั n , LRและ กระแสพ งเขาช ัวคร ( I
inrush) แทน Motor Profile
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 35
8/18/2019 012- 12
36/162
In
t (s)
10
Motor Profile
I LR
I inrush
0.1
I (A)
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 36
รปท 12.6 แสดงลักษณะสมบัตของมอเตอร ( Motor Profile )
8/18/2019 012- 12
37/162
หมอแ ลง1. กระแสพกัดโหลด ( I
n)
จะมสตรท ใช ในการคานวณ ดังน
In
= S / ( √ 3 x VL
) สาหรับหมอแปลง 3 เฟส
2. กระแสโหลดเกน ( Overload Capability )
ั - การระบายอากาศ
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 37
-
8/18/2019 012- 12
38/162
3. กระแสพ งเขา ( Inrush Current )
- หมอแปลงแบบ Pad- type Units
กระแสพ งเขา = 12 In
- หมอแปลงแบบ Load Center Type Units
n- หมอแปลงแบบ Dry-type Units
กระแสพ งเขา = ( 5-25 In )ชวงเวลาท เกดกระแสพ งเขาท ัง 3 แบบ
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 38เทากับ 0.1 s
8/18/2019 012- 12
39/162
ั - พกดกระแสสาย าสามารถหา ดจาก
ตารางพกัด กระแสของการไฟฟาหรอมาตรฐานของ ว.ส.ท.
- สวน Overload Capabilityข นอย กับชนดของฉนวน
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 39
8/18/2019 012- 12
40/162
ั ั มอเตอร
1. การปองกันโหลดเกน ั ั ั บรภณฑ องกน หลดเกน นแตละเ ตองตง ว มเกนคาตางๆ
ดังน
- มอเตอรทอณหภมเพม มเกน 40oC 125% In
- มอเตอรอ นๆ 115% In
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 40
8/18/2019 012- 12
41/162
ั2. การ องกนกระแสเกนบรภัณฑปองกันกระแสเกนตองต ังใหตัดวงจร
ไมเกนคาตางๆ ดังน
- Inverse Time Breaker 250% In
- Instantaneous Trip Breaker 700% In
- Nontime Delay Fuses 300% In
-n
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 41
8/18/2019 012- 12
42/162
หมอแ ลง
ดานไฟเขา ดานไฟออก
ขนาดอมพแดนซ แรงดัน แรงดัน แรงดัน
ของหมอแปลง มากกวา 750 V มากกวา 750 V ไมเกน 750 V
เซอรกต ฟวส เซอรกต ฟวส เซอรกตเบรกเกอร
เบรกเกอร เบรกเกอร หรอฟวส
ไมเกน 6% 600% 300% 300% 250% 125%
มากกวา 6% แต 400% 300% 250% 225% 125%
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 42
8/18/2019 012- 12
43/162
สาย า
ตองมการปองกนกระแสเกน ไม ใหเกนกระแสพกัดของสายไฟ
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 43
8/18/2019 012- 12
44/162
ัความคงทนของบรภณฑ
มอเตอร
- ใชคา Maximum Stall Time ( MST ) คอ ชวงเวลาท มอเตอรสามารถทนไดขณะทเกด Rotor ถกลอก
- นชวงเวลานกระแสเพมขนจานวนมาก เรยกวา
Stalled Rotor Current
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 44
8/18/2019 012- 12
45/162
มอเตอร ( ตอ )- คา Maximum Stall Time
ตามชนดและขนาดของมอเตอรดังน - มอเตอรเหน ยวนาขนาดเลกจนถงขนาดปานกลาง
- Standard Design 20 s
- Hi - Efficienc Desi n 30 s
- มอเตอรเหน ยวนาขนาดใหญ โดยเฉล ยแลว 15 s
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 45
8/18/2019 012- 12
46/162
t (s)
In Motor startingcurrent
MST
ProtectiveDevice
10
20
ILR
nstI
I inrush
0.1
I (A)
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 46
ร ท 12.7 แสดงคา Maximum Allowable Stall Point
ป
8/18/2019 012- 12
47/162
หมอแปลง
ั- ความคงทนของหมอแ ลงตอการลดวงจรตามมาตรฐาน ANSI / IEEE สามารถคานวณไดจากสตร
t =
โดยท
2I
t = เวลาทหมอแปลงสามารถทนการลัดวงจร ด ( s )
I = จานวนเทากระแสพกัด ( A )
- สมการนสามารถเขยนเปน Curve ได เรยกวาTransformer Damage Curve หรอ ANSI S/C Withstand Curve
- สาหรับหมอแปลงทตอแบบ
Y เมอเกดการลัดวงจรทางดานทตยภม กระแสทางดานปฐมภมจะมคาตามรป
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 47
Delta - Wye Connected Transformer
8/18/2019 012- 12
48/162
Delta - Wye Connected Transformer
1.0 1.0
1.0
1.0
3 3
3
33 = 0.58
1.0
1.03 PH Fault
0.5 0.87
3
1.0 33
0.53 = 0.5 0.87
L - L Fault
0.87
0.87
O
1.0
L - G Fault
33 = 0.58
O
33
3 3
O
.
1.0
O
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 48รปท 12.8 กระแสลัดวงจรหมอแปลง Delta-Wye
8/18/2019 012- 12
49/162
- เม อเกดการลัดวงจรแบบ L-N หรอ L-G
-
กระแสทางดานทตยภมจะเทากับ1 pu ( 3 Ph Fault )
ั
- ดังน ันเพ อใหสามารถปองกันหมอแปลง
ตอการลดวงจร ด Transformer Damage Curve
จะตองขยับดวยตัวคณ 0.58
- การปรับต ังบรภัณฑจะตองใหอย ใต Curve น เสมอ ั ั
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 49
8/18/2019 012- 12
50/162
ตวอยางท 12.1 หเขยน Transformer Damage Curve สาหรบหมอแปลง 1000 kVA 22kV/400 V % U
k= 6
วธทา
I ( HV ) = = 26.2 A
1000
1000
n 0.43
×
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 50
ถาคดวาระบบไฟฟาทางดาน HV เปน Infinite Bus สามารถ
8/18/2019 012- 12
51/162
ถาคดวาระบบไฟฟาทางดาน HV เปน Infinite Bus สามารถ
ั
ISC
( HV ) = = = 437 AnI
kU
100× 26.26
100×
ISC
( LV ) = = 24050 A = 24.1 kA14436
100×
ถา I = จะได6
100
t = = = 4.5 s1250 1250
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 51
I
6
100⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜
⎝
⎛
8/18/2019 012- 12
52/162
คาอ นๆ ดังแสดงในตาราง
I I ( HV ) T
( A ) ( S )
16.67 437 4.5
15 394 5.6
12.5 328 8
.
7.5 197 22.2
5 131 50
2 52.4 313
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 52
คาท ตารางสามารถเขยนเปน Curve ได
8/18/2019 012- 12
53/162
10000t (s)
1000
100
3 Ph Fault
L - G Fault
10
1
Dot - Dash Curve
.10
100 1,000
I
1010.1
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 53รปท 12.9 กราฟความคงทนของหมอแปลง
สายไฟฟา
8/18/2019 012- 12
54/162
สายไฟฟา
ความคงทนของสาย ฟฟาสามารถ ชคา Cable Short Time HeatingLimit ของสายไฟฟา
t (s)
Protective Device
Heating Limit
I (A)
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 54รปท 12.10 กราฟแสดงความคงทนของสายไฟฟา
8/18/2019 012- 12
55/162
ั ั ั ั ั ั ั ัปจจัยสาคัญท ตองพจารณาดังตอไปน
12.5 ลกษณะสมบตของบรภณฑ องกน12.5 ลกษณะสมบตของบรภณฑ องกน
1.ระดับแรงต า ( Low Voltage ) ั -
- สวตชตัดตอนอัตโนมัต ( Circuit Breakers )
2.ระดับแรงปานกลาง ( Medium Voltage )
- ฟวสแรงดันสง ( HV HRC Fuses )
- สวตชตัดตอนอัตโนมัต ( Circuit Breakers )
ั
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 55
-
8/18/2019 012- 12
56/162
ั ั ระดบแรงดนตา1. ฟวสแรงดันต า ( LV Fuse )
- เปนบรภัณฑปองกันบรภัณฑ ไฟฟา ั ั-
ฟวสจะขาดและตัดวงจรออกเน องจากความรอน
ทเกดขน
- ฟวสแรงดันต านยมใชกันคอ
HRC Fuse ( High Rupturing Capacity Fuse )
ั ั ั
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 56
–
102
8/18/2019 012- 12
57/162
1 6
2 0
2 5
3 2
3 5
5 0
6 3
8 0
1 0 0
1 2 5
1 6 0
2 5 0
3 1 5
4 0 0
5 0 0
6 3 0
8 0 0
1 2 5 0
2 0 0
2 2 4
3 5 5
4 0
1 0 0 0
110
c
A A A A A A A A A A
A A A A
100
gT
ime
inS
8
-110
tu
al
Per-arci
10-2
2
3Vir
1052
6 8 8 103
65432 108654324
2 3 4 5A
Prospective Current I p (Sym. r.m.s.) in A
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 57รปท 12.11 ลักษณะกราฟสมบัตของ HRC Fuse
8/18/2019 012- 12
58/162
- ทาหนาท เปนสวตชท ใชสาหรับเปด-ปดวงจรไฟฟา
2. เซอรกตเบรกเกอรแรงดนตา ( Low-voltage Circuit Breaker )
ในภาวะปกตและจะเปดวงจรไฟฟาโดยอัตโนมัตเม อ
- ดย นระบบ าภาวะผดปกตนอาจเปนการใชกาลังเกน ( Overload )
การลัดวงจร ( Short Circuit )
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 58
8/18/2019 012- 12
59/162
แบงตามลักษณะภายนอกและการใชงานออกเปน2
ชนด คอ
1. Molded Case Circuit Breaker ( MCCB )
2. Air Circuit Breaker ( ACB )
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 59
8/18/2019 012- 12
60/162
หนวยการทรพ ( Tripping Unit )
- สวนของ CB ซ งจะสงสัญญาณให CB ทาหนาท
ตัดวงจร เม อเกดความผดพรองข น ม 2 แบบคอ
erma agnet c
2 ) Solid State
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน60
8/18/2019 012- 12
61/162
หนวยการทรพ ( Tripping Unit )1. Thermal-Magnetic
- ั ั เปนตัวตัดวงจร เม อเกด Overload นอยๆ
ใชแมเหลกไฟฟา Ma netic โดยใช Electromagnetic Device เปนตัวตัดวงจร
ัเมอกระแสมากๆคอเกดการลดวงจร
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน61
8/18/2019 012- 12
62/162
1. Thermal-Magnetic ( ตอ )
- กรา ความสมพนธระหวางกระแสและเวลา
ดังรปท 12.12
เสนกราฟแสดงลักษณะม 2 สวนท สาคัญ คอ
- Long Time Delay ( Overload )
- -
22/01/56
ผศ.
ประสทธ พทยพัฒน62
t (s)Operation
Long Time Delay InstantaneousOperation
8/18/2019 012- 12
63/162
Operation Operation
Thermal Trip
Magnetic Trip
I (A)Icu
22/01/56
ผศ.
ประสทธ พทยพัฒน63
รปท 12.12 ลักษณะสมบัต โดยท ัวไประหวาง กระแส-เวลา
ของ เซอรกตเบรกเกอรแบบ Thermal Magnetic
2. Solid-state ( Electronics )
8/18/2019 012- 12
64/162
สามารถปรับคากระแสและเวลาตางๆ ดอยางละเอยดเพอ ช นการทา Coordination ไดดังน
(1) Long Time Trip - Pick Up
- Time Dela
(2) Short Time - Pick Up
- me e ay -
- I2t OUT
(3) Instantaneous Trip - Pick Up
(4) Ground Fault Trip - Pick Up
22/01/56
ผศ.
ประสทธ พทยพัฒน64
- Time Delay
Long Timet (s)
8/18/2019 012- 12
65/162
Long Time
100
Long TimeDelay
10
ime(s)
Short TimePickup
Ground FaultPickup
1
Ground Fault
Delay (I t in)2
Delay (I t in)Short Time
2
0.1
0.01
or meInstantaneousPickup
Delay (I t out)2Ground Fault 2Delay (I t in)
รปท 12.13 ลักษณะสมบัต โดยท ัวไประหวาง กระแส-เวลา
1001.00 105 Current A
I (A)
22/01/56
ผศ.
ประสทธ พทยพัฒน65
ของเซอรกตเบรกเกอรแบบ Solid-state Trip
ระดับแรงดันปานกลาง ( Medium Voltage )
8/18/2019 012- 12
66/162
1.HV HRC Fuse ( High Voltage High Rupturing Capacity
Fuse )
- เปนบรภัณฑท ใชตัดวงจรโดยการหลอมละลาย
เม อกระแสท ไหล ผานมปรมาณเกนคาท กาหนดไว
ั ภาย นชวงระยะเวลาจากด คาหนง- ใชสาหรับปองกันบรภัณฑและระบบไฟฟาอันเกด
จากกระแส ลัดวงจรหรอกระแสเกน- ซ งมลักษณะสมบัตระหวางกระแส-เวลา
22/01/56
ผศ.
ประสทธ พทยพัฒน66
ดังรปท 12.14
10
8/18/2019 012- 12
67/162
102
Time(s)
6 1 1 2 2 3 4 5 6 8 1 1 1
110
. 3 A
A A A A . 5 A
A A A A 0 A
5 A
0 A
100
-2
2
3
5
8
-10
ั ั ั
102
6 8 8 103
65432 108654324
Current A543210
12
22/01/56
ผศ.
ประสทธ พทยพัฒน67
ร ท 12.14 ลกษณะสมบต ดยทว ระหวางกระแส-เวลา ของ HV HRC Fuse
8/18/2019 012- 12
68/162
ั2. เซอรกตเบรกเกอรแรงดน านกลาง( Medium-voltage Circuit Breaker )
นยมใช- แบบ Vacuum
- แบบ SF ใชงานรวมกับ Protective Relays
22/01/56
ผศ.
ประสทธ พทยพัฒน68
3 รเลยปองกัน ( Protective Relays )
8/18/2019 012- 12
69/162
3. รเลยปองกน ( Protective Relays )รเลยปองกันท นยมใชมากท สดคอ
vercurren e ay
ปองกันสายปอนและสามารถแบงออกเปน1. Phase Overcurrent Relay ( 50 , 51 )
ใชปองกันเม อเกดกระแสเกนหรอลัดวงจรในเฟส ( Phase Faults )
No 50 เปนแบบทางานทันท ( Instantaneous )
No 51 เปนแบบทางานหนวงเวลา ( Time Delayed )
2. Ground Overcurrent Relays ( 50N , 51N , 50G , 51G )
ั ั
22/01/56
ผศ.
ประสทธ พทยพัฒน69
8/18/2019 012- 12
70/162
ั ั ั1. Long - Time Inverse : จะมการหนวงเวลานาน ช นการ องกน
ความตานทานท ตอลงดนของสายนวทรัล2. Standard Inverse : โดยทัวไปมลักษณะ 3/10 คอ ทจดกระแส
เทากับ 10 เทา ของกระแส
Plug Setting ท คา TMS = 1 จะมเวลาทางานของรเลยเทากับ 3 s
3. Ver Inverse : ใชเม อตองการเลอกชวงเวลากวาง ในขณะท
กระแสเปล ยนแปลงไมมากนัก
22/01/56
ผศ.
ประสทธ พทยพัฒน70
8/18/2019 012- 12
71/162
ั ั ั ั4. Extremely Inverse : จะมลกษณะเวลาทางานแ รผกผน
กับคากระแสยกกาลังสอง เหมาะกับการ Grading กับฟวส ั ั และเหมาะสาหรบการ ช องกนสายจาย
ั . e n e me : เวลาทางาน นแบบนจะ มขนกบเวลา แตข นกับคากระแสท ปรับต ังไวซ งหากกระแสเกนคาท ต ังไว
ดงกลาวรเลยจะทางานทนท
22/01/56
ผศ.
ประสทธ พทยพัฒน71
8/18/2019 012- 12
72/162
รเลยแบบ Static กราฟลักษณะสมบัต
8/18/2019 012- 12
73/162
สามารถแทนไดดวยสตรดังน 120 .
Standard Inverse t = s TMS = 1.0
1I−
10.02I
0.14
−Very Inverse t = s TMS = 1.0
Extremely Inverse t = s TMS = 1.0
1I
.
−
2
80
−
I = จานวนเทาของกระแสฐานอางอง
22/01/56
ผศ.
ประสทธ พทยพัฒน73
( PSM )
12.6 การปองกันกระแสผดพรองลงดน12.6 การปองกันกระแสผดพรองลงดน
8/18/2019 012- 12
74/162
ั ั ั
( Ground Fault Protection : GFP )( Ground Fault Protection : GFP )
ตามความสาคัญของสถานประกอบการ คอ1. ม Ground Fault Protection
ท วงจรประธาน ( Main Circuit ) อยางเดยว
2. ม Ground Fault Protectionท วงจรประธาน และวงจรสายปอน
3. ม Ground Fault Protectionท วงจรประธาน วงจรสายปอน
22/01/56
ผศ.
ประสทธ พทยพัฒน74
และ วงจรยอย ( Branch Circuit )
การปรับตังการปองกันการลัดวงจรลงดนไดดังน
8/18/2019 012- 12
75/162
- วงจรยอย จะปรับต ังกระแสไดท ขนาด 5 – 15 A
ั ns an aneous
- วงจรสายปอน จะปรับต ังกระแสไดท ขนาด 200 – 800 Aเวลา จะตองปรับตังให Coordinate กับ Ground Fault
Protection ของวงจรยอย หรอ 0.1 – 0.2 s- วงจรประธาน จะปรับต ังกระแสไดท ขนาด 400 – 1200 A
ั ั ัGround Fault Protection ของวงจรสายปอน
22/01/56
ผศ.
ประสทธ พทยพัฒน75
. – .
การ Coordination ของ Ground Fault Protection
8/18/2019 012- 12
76/162
ทาได 2 แบบคอ1. Time Current Band Selective
- วธน จัดใหมการหนวงเวลาระหวางGround Fault Protection ท ตออนกรมกัน
ั และหากตัวใกล ไมทางาน ตัวท อย ถัดไป
ตองทางานตอมาเ นลาดบเสมอ
ดังรปท 12.16
22/01/56
ผศ.
ประสทธ พทยพัฒน76
1000MDB
8/18/2019 012- 12
77/162
100
600AT
GFP
GFP
200 A 0.1 s 200 A 0.1 sGFP
1200AT
200 A 0.1 s
600AT
GFP
C 400 A 0.3 s
10
Tim
e(s)
100AT
B
A
200A
6000A
12000
0.3 s
.0.1 s
Current (A)
22/01/56
ผศ.
ประสทธ พทยพัฒน77
ร ท 12.16 การ Coordination แบบ Time Current Band Selective
2. Zone Selective Interlock
8/18/2019 012- 12
78/162
- วธนมการหนวงเวลาระหวาง- Ground Fault Protection ท ตออนกรมเชนเดยวกับวธแรก
- แตเม อเกดการลัดวงจรข น CB ท อย ใกลจะ
- สงสั าณให CB ตัวถัดไปรอกอน
ตามเวลาหนวงท ต ังไว
ั ั ั ั- แตหากวา มมสญญาณ หรอตวถด กจะทางานทนท- ทาใหสามารถลดเวลาสาหรับ CB ใน
การตัดกระแสลัดวงจรลงดนได- และลดความเสยหายไดอยางมาก
22/01/56
ผศ.
ประสทธ พทยพัฒน78
ดังรปท 12.17
8/18/2019 012- 12
79/162
GFR3
Main CB
F3 Trip Setting = 1,200 A
Time Delay = 0.5 s
F2
Trip Setting = 700 A
GFR2
Branch CB
Time Delay = 0.2 s
GFR1
F1Trip Setting = 100 A
Time Delay = Instantaneous
22/01/56
ผศ.
ประสทธ พทยพัฒน79
รปท 12.17 การ Coordination แบบ Zone Selective Interlock
8/18/2019 012- 12
80/162
ั ตวอยางท 12.2
ระบบ าแหงหนงจาย หกบแผงจาย
ซ งม CB ขนาด 400 AT ปองกันสายประธานสายประธานดงกลาวจาย หกบสายปอน นต MDB
โดยม CB ขนาด 70 AT , 90 AT , 100 AT , 90 AT
และ 80 AT ตามลาดบทแรงดน 400 Vดัง รปท 11จงทาการ Coordination อ กรณ องกน นระบบ
22/01/56
ผศ.
ประสทธ พทยพัฒน80
ตัวอยางท 12.2 ( ตอ )
8/18/2019 012- 12
81/162
I = 8 kA ท F1S/CMDB
400AT
70AT 90AT 100AT 90AT 80AT
LP1 LP2 LP3 LP4 LP5
ั
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 81
.
.
8/18/2019 012- 12
82/162
ั ขันตอนการทา Coordination มดังตอไปน
1. เขยนขอมลท จาเปนตางๆ ลงบน Single Line Diagram ั 2. คานวณหากระแสลดวงจรทจดตางๆ
ท สาคัญจากขอมลในขอ 1
3. หาขนาดและพกัดของบรภัณฑปองกันเบ องตน
และจากมาตร านตาง ท กาหนด แลวเขยน
ลงบน Single Line Diagram
ั ั ั ั 22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 82
4. ทาการ รบตงบรภณฑ หม Selective กนอยางเหมาะสม
8/18/2019 012- 12
83/162
ั
ตวอยางท . ตอ
.
หาขอมลตางๆ ไดดังน ั - คานวณหากระแสลดวงจรทแผงจาย MDB
สมมตวาในตัวอยางน คานวณไดขนาด
เทากับ 8 kA ทตาแหนง F1
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 83
8/18/2019 012- 12
84/162
ั - ทา Coordination ระหวาง
ตวอยางท . ตอ
CB ประธาน 400 A ( Upstream ) ั
ขนาด 100 A ( Downstream )
ั -CB ท เหลอท มขนาดเลกกวายอมม Selective
ั
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 84
8/18/2019 012- 12
85/162
ั กรณท 1 เม อ CB ทกตัว เปนแบบ Thermal - Magneticตวอยางท . ตอ )
- เน องจาก CB 100 A ซ งเปนแบบ Thermal – Magnetic
ปรับต ังคาของ Magnetic Release
ไดสงสดประมาณ 10 เทาของกระแสพกัด CB
ั ั สวน CB 400 A จะมคา Instantaneous = 4000 A
- เมอนามา o ลงบนกระดาษ
กราฟ Log-Log กระแสกับเวลา
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 85จะไดดังรปท 12.19
8/18/2019 012- 12
86/162
ั กรณท 1(ตอ)ตวอยางท . ตอ
- จากรปจะเหนวา CB 100 A ทางานกอน CB 400 A
ถง 4 kA เทาน ัน
- กระแสมากกวา 4 kA ( ดังเชนในตัวอยางน มคากระแส
CB 400 A อาจจะทางานกอน CB 100 A ได
เนองจากกราฟ นสวน Instantaneous ของกราฟทังสองซอนทับกัน ซ งเรยกวาเปนระบบ
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 86แบบ Partial Selective
8/18/2019 012- 12
87/162
ั
ตวอยางท . ตอ
กรณท1(ตอ)
- ถาตองการใหระบบเปนแบบ Fully Selective
- สามารถทาได โดยเลอก CB ประธานแบบ Class B
ซ งสามารถปรับต ังคาตางๆ ไดมากข น
ดง นกรณ ท 2
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 87
ตัวอยางท 12.2 ( ตอ )
Ti ( )
8/18/2019 012- 12
88/162
Time (s)CB 100 A CB 400 A
1,000
CB 100 A set Ins 1,000 A
CB 400 A set Ins 4,000 A
100
10
.10
F1 = 8,000 A
.01 Current (A)
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 88รปท 12.19 ลักษณะกราฟเม อใชเซอรกตเบรกเกอร 400 AT แบบ Thermal-Magnetic
ตัวอยางท 12.2 ( ตอ )
8/18/2019 012- 12
89/162
มหนวยการทรพเปน แบบ Solid State และม ICW
ะ ะ
รอหนวง เวลาให CB ดานลางทางานกอน )สวน CBขนาด 100 A ยังคงเปนแบบ
Thermal - Magnetic
- เน องจากคากระแสผดพรองสงสด = 8 kA
ั ั -
คา ICW ไมต ากวา 8 kA
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 89 ในท นเลอกคา I
CW= 10 kA ท เวลา 1 s
ตัวอยางท 12.2 ( ตอ )
2( )
8/18/2019 012- 12
90/162
กรณท 2(ตอ)- ทาการปรับต ังคา Instantaneous Pick Up ของ CB 400 A
ใหม Selective กับ CB 100 A ดานลาง เพอ ห ทางานกอน เ มอ- ในท น จงปรับต ังคา 25 เทา หรอมคาเทากับ
ทาใหระบบเปนแบบ Fully Selective – ั ั .
เพ อเผ อเวลา Coordination กับ CB100 A
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 90
ดังรปท 12.20
ตัวอยางท 12.2 ( ตอ )
CB 100 A CB 400 A
1 000
8/18/2019 012- 12
91/162
1,000CB 400 A - LTPU = 400 A
LTD = 2.5 s ท 6 เทาSTPU = 2,400 A
STD = 0.1 s
10
100 I t = Off
INST = 10,000 A
1
.10
F1 = 8,000 A
10
.01
1,000100
Current (A)
10,000 100,000
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 91รปท 12.20 ลักษณะกราฟเม อใชเซอรกตเบรกเกอร 400 AT แบบ Solid–State
ตัวอยางท 12.3 ระบบไฟฟาแหงหน งจายไฟใหกับโหลด
โ CB 800 AT ั
8/18/2019 012- 12
92/162
โดยม CB ขนาด 800 AT ปองกันสายประธานซ งสายประธานดังกลาวจายไฟตอใหกับสายปอน
สายปอนหน งจายไฟใหกับมอเตอรเหน ยวนา rpmd
.
และม CB ปองกันขนาด 400 AT
นอกนนมสาย อนอนตอขนาน โดยม CB ปองกันขนาด 80 AT , 200 AT , 250 AT
และ100 AT
ตามลาดับ ทแรงดัน400 V
ดังรปท 12.21
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 92จงทาการ Coordination บรภัณฑปองกันในระบบ
ตัวอยางท 12.3 ( ตอ )
I = 10 kA ท F1S/CMDB
8/18/2019 012- 12
93/162
I 10 kA ท F1S/CMDB
800AT
400AT 80AT 200AT 250AT 100AT
DB1 DB2 DB3
MotorController
Spare
1
M1110 kW1440 rpm
INDI = 205 A
I = 1230 A นาน 10 sI = 2030 A
nLR
inrush
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 93รปท 12.21 Single Line Diagram ของระบบไฟฟาแหงหน งท จายให โหลดมอเตอร
8/18/2019 012- 12
94/162
ตัวอยางท 12.3 ( ตอ )
8/18/2019 012- 12
95/162
- เน องจากมอเตอรเปนโหลด การทาการปองกัน
ระบบไฟฟาตองพจารณาลักษณะสมบัต
- ลักษณะการเร มเดนเคร องของมอเตอร
การ องกนทดจะตอง มตด วงจร นขณะเร มเดนเคร องปกต บรภัณฑปองกันโดยท ัวไป
จะตองอย เหนอกราฟลักษณะสมบัตของ มอเตอรเสมอ
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 95
ั
8/18/2019 012- 12
96/162
ั - จากขอมลตางๆ ใน Single Line Diagramตวอยางท . ตอ
สามารถหาคาตางๆ ไดดังน
- ลักษณะสมบัตของมอเตอร Motor Profile
- ปกตหาขอมลไดจากผ ผลตมอเตอร
ั กระแสพกัด ( I
n) = 205 A
กระแสลอกโรเตอร( I
LR
) = 6 In
= 1230 A , 10 s
กระแสพงเขาช ัวคร ( I ) = 1.65 I = 2030 A
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 96
- ส ส ส
8/18/2019 012- 12
97/162
จากขอมลทงสามเราสามารถหาลกษณะสมบตของมอเตอร ไดดังรปท 12.22
- คา Maximum Stall Time ( MST ) คอคาเวลาสงสดท มอเตอรจะทนไดเม อทาการลอกโรเตอร ไว
ในท น ใหมคา20 s
-
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 97
- การปองกนกร แสเกนตามมาตรฐาน ว.ส.ท.
8/18/2019 012- 12
98/162
การปองกนกระแสเกนตามมาตรฐาน ว ส ท ไดกาหนดไว ใหต ังคาไมเกน 250% ของกระแสพกัดOvercurrent Limit = 2.5 I
n= 513 A
- การปองกันโหลดเกนตามมาตรฐาน ว.ส.ท.ต ังคาไมเกน 115% ของกระแสพกัดจะไดวา Overload Limit = 1.15 I
n= 236 A
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 98
- ทาการปรบตง Motor Starter Overload Trip
8/18/2019 012- 12
99/162
ทาการปรบตง pกราฟจะตองตัดกอนถง Overload Limit และคา MST
เพ อปองกันมอเตอรเสยหาย แตตองอย เหนอลักษณะ
ั ั ั
จะไดกราฟดังรปท 12.21
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 99
- ทาการเลอก CB
8/18/2019 012- 12
100/162
ทาการเลอกปกตจะใชขนาดประมาณ 175% ของกระแสพกัด
1.75 x In
= 1.75 x 205 = 359 A
–
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 100
- นากรา ของ CB 400 A มา Plot
8/18/2019 012- 12
101/162
นากรา ของ มาลงบนกระดาษกราฟ Log-Log กระแสกับเวลา
โดยจะตองใหกราฟม Selective กับลักษณะสมบัตมอเตอร
ั
- และสามารถตรวจจบความผดพรองทเกดขน ด ( 10 kA )
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 101
- ทาการปรับตัง CBขนาด 800 A ซงเปนแบบ Solid–State
8/18/2019 012- 12
102/162
ทาการปรบตง ขนาด ซงเปนแบบ- จะตองอย เหนอลักษณะสมบัตของมอเตอร
เพ อไม ใหตัดวงจรขณะ เร มเดนเคร องมอเตอร
ั ั
โดยจะตองไมตัดวงจรกอนท CB 400 A ทางาน
เมอเกดกระแสผดพรองขน- ดังน ันคา Instantaneous
ปรับคาท 15
เทา= 15 x 800 = 12000
หรอ12 kA
ดังรปท 12.22
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 102
8/18/2019 012- 12
103/162
ตัวอยางท 12.4 ระบบไฟฟาแหงหน งจายไฟใหสายประธาน
ผานหมอแปลงขนาด 2000 kVA 22 kV/400-230 V
8/18/2019 012- 12
104/162
ผานหมอแปลงขนาด e a- ye ,
k=
ในระบบน การปองกันหมอแปลงทางดานปฐมภมสามารถเลอกใชฟวสหรอใชรเลยปองกันกับ CB ก ได
สวนทางดานทตยภม ใช CB ประธานปองกัน
สายปอน ม CB ขนาด 1000 A , 630 A , 400 A , 630 A ,
ดังรปท 12.23 จงทาการ Coordination ของระบบปองกันน
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 104
22 kV
100 A
5051
CT
8/18/2019 012- 12
105/162
51
แบบ Extremel Inverse
I = 48.10 kA ท F1S/CMDB
TR 2000 kVA
22 kV/400-230 V
% U = 6k
3200AT
F1
400AT 630AT 400AT 800AT 400AT1000AT 630AT 200AT
F1
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 105รปท 12.23 Single Line Diagram ของระบบไฟฟาแหงหน งแบบ Primary Selective
1. เขยนขอมลทจาเปนตางๆ ลงบน Single-Line Diagram ั
8/18/2019 012- 12
106/162
เขยนขอมลทจาเปนตางๆ ลงบน2. คานวณกระแสลัดวงจรท จดตางๆ ลงบน
Single-Line Diagram
ั ั ั .
เลอกไวจากขอมลในขอ 1 และขอ 2 และจาก
มาตรฐานตางๆ ทกาหนด ว4. ทาการปรับต ังบรภัณฑ ใหม Selective กันอยางเหมาะสม
จาก Single Line Diagram ทาการ Coordination ไดดังน
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 106
จาก Single Line Diagram ทาการ Coordination ดดงน
8/18/2019 012- 12
107/162
จาก ทาการ ดดงน
- คากระแสพกัดหมอแปลงทางดานแรงดันต า
In
( LV ) = = 2886 A0.4x3
2000
- คากระแสพกัดหมอแปลงทางดานแรงดันสง
= =2000
.
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 107
n.
22x3
- n
8/18/2019 012- 12
108/162
Iinrush
= 10 x 2886 = 28860 A นเวลา 0.1 s
- คากระแสลัดวงจรทางดานทตยภมของหมอแปลง ( F2 )สมมตวาเปน Infinite Bus จะไดวา
100ISC
( LV) = =nI
Tk%U.
2886x
0.9635X6
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 108= 49922 A = 49.92 kA
- คา Short Circuit Withstand Point มคา
= nI0.9635X6
8/18/2019 012- 12
109/162
= 49.92 kA
- แตเน องจากหมอแปลงตอแบบ Delta – Wye ตองปรับคาดังน คา Short Circuit Withstand Point
= 0.577 x 49.92
= .
- Transformer Limit ตามมาตรฐาน ว.ส.ท. .
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 109
. xn
=
ั ักรณท 1 ช วสเ นบรภณฑ องกนทางดานแรงดันสงของหมอแปลง
8/18/2019 012- 12
110/162
ทางดานแรงดนสงของหมอแปลง - เลอกขนาดและพกัดของบรภัณฑเบองตนทางดานแรงดันตา
เลอก CB ประธาน ควรมขนาดไมเกน 1.25 In= 3608 Aดังน ันในท น จงเลอก CB ขนาด 3200 AT
- ทางดานแรงดันสง เลอกฟวสควรมขนาดไมเกน 300 % ในท ใชคา 1.5 x I
n= 79 A
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 110
กรณท 1 ( ตอ )- ทาการปรับตัง CB สายปอน ขนาด 1000 A
8/18/2019 012- 12
111/162
ทาการปรบต ง CB สายปอน ขนาด 1000 A ( เนองจากมขนาด หญสด ) ลงบนกราฟ Log – Log
- โดยจะตองปรับต ังคาใหรับโหลดของสายปอนไดและตองตรวจจับกระแสผดพรองท สายปอนได( ซ งมขนาดประมาณ = F1 )
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 111
- การปรับตั งคาเซอรกตเบรกเกอรสายปอน 1000A
ซ งเลอกเปนแบบ Solid State ดังน ั ั
8/18/2019 012- 12
112/162
Lon – Time Pick U ปรับคา 1 เทาของกระแสพกัด= 1 x 1000 = 1000 A
Long – Time Delay เลอกปรับคาท เวลา 2.5 s ท กระแส 6 เทาShort – Time Pick Up ปรับคา 4 เทาของกระแสพกัด
= 4 x 1000 = 4000 A
Short – Time Delay เลอกปรับคาท เวลา 0.1 sI2t OFF
Instantaneous ปรับคา 12 เทาของกระแสพกัด= 12 x 1000 = 12000 A
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 112
- ทาการปรบตง CB ประธาน ขนาด 3200 ATลงบนกราฟกระแส – เวลา
8/18/2019 012- 12
113/162
ลงบนกราฟกระแส เวลา
- โดยจะตองปรับกราฟใหตัดกอนถงคา Transformer Limitตามมาตรฐาน ว.ส.ท. และตองปองกัน
กระแสผดพรองทางดานทตยภม ได โดยเวลาท ตองเผ อไว ระหวาง CB ท ังสอง
ั .
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 113
- ทาการปรับต ังเซอรกตเบรกเกอรประธาน
ั ขนาด 3200 A ดดงนLong – Time Pick Up ปรับคา 1 เทาของกระแสพกัด = 1 x 3200
8/18/2019 012- 12
114/162
g p
= 3200 A
Long – Time Delay เลอกปรับคาท เวลา 2.5 s ท กระแส 6 เทาShort – Time Pick Up ปรับคา 4 เทาของกระแสพกัด = 4 x 3200
= 12800 A
Short – Time Delay เลอกปรับคาท เวลา 0.2 s
I2t OFF
Instantaneous
ปรับคา15
เทาของกระแสพกัด= 15 x 3200 = 48000 A = 48 kA
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 114จะไดดังรปท 12.24
- เน องจากหมอแปลงตอแบบ Delta – Wye หากเกดกระแสผดพรองทางดาน
3 Ph Fault กระแสทางดานปฐมภม และ ทตยภม
8/18/2019 012- 12
115/162
ั ั
L-L Fault กระแสทางดานทตยภมปกตมขนาด 0.866 ( 3 Ph Fault )
กระแสทางดาน ฐมภมเสนหนงจะเหนคากระแส
ขนาด = 3 Ph Fault
ดังน ัน ในกรณน บรภัณฑปองกันทางดานป มภม เม อเหน 3 Ph Fault กอาจทางาน
ในขณะท บรภัณฑทางดาน ทตยภมเหน ั ั
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 115
กระแส 0.866 ( 3 Ph Fault ) เทานน จะยง มทางาน
- การ Coordination ทด บรภณฑปองกนทางดานปฐมภมจะตองไมทางานกอนบรภัณฑทางดานทตยภม
8/18/2019 012- 12
116/162
ดงนนจงตองมการเผอกระแส วอยางนอย
1 / 0.866 = 1.15 เทาของกระแสทางดานทตยภมดังรปท 12.24
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 116
- เลอกฟวสขนาด 80 A เพอปองกันดานแรงสงเลอกใหกราฟอย เหนอคากระแสพ งเขา
8/18/2019 012- 12
117/162
ในขณะเดยวกันก ไมควรใหกราฟเกนจด
คา Short Circuit Withstand Point และควรมSelective กับ CB ประธาน แตเน องจากฟวสขนาด 80 A ไม Selective กับ CB ดานลาง ( Downstream )
ดังนั นจงตองเลอกฟวสขนาดใหญข นไปอก ขนาด 100 A
ดังรปท 12.24
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 117
กรณท 2 ใชรเลยและ CB ในการปองกัน
ทางดานแรงดันสงของหมอแปลง ั ั
8/18/2019 012- 12
118/162
ั ั - k
เลอกขนาด CB = 6 In = 315 A- ในทนจงเลอก CB ขนาด 400 A
- เลอกหมอแปลงกระแส เพ อใหรเลยตรวจจับสัญญาณควรมขนาดอยางต า = 1.25 x In = 65.6 A
- ในท น จงเลอกขนาดหมอแปลงกระแส CT
ขนาด 100 / 5 หรอ อัตรา 20 / 1 ั ั ั
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 118
- ทาการ รบตงรเลย องกน
- นทานองเดยวกับฟวสควรเลอกกราฟ ม หเกนคา Short Circuit Withstand Point
8/18/2019 012- 12
119/162
แตควรอย เหนอกระแสพ งเขาของหมอแปลง
และควรม Selective กับ CB ประธาน- ดังน ันจงควรปรับต ังรเลยดังน
=
ั
I pick up ปรับต ังคา = = 3.28 A
5x100
65.6
- .
คากระแสจรง 3.5 x 20 = 70 A
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 119
8/18/2019 012- 12
120/162
8/18/2019 012- 12
121/162
-
การปรับตังคาInstantaneous
จะตองปรับต ังใหเกนคา Let Through Fault ทางดานทตยภม
8/18/2019 012- 12
122/162
กลาวคอ ถาเกด 3 Ph Fault ทางดานทตยภมของหมอแปลง
รเลยทางดานป มภมตองไมทางานทันท( ตองใหบรภัณฑทางดานทตยภมทางานกอน )
- การทางาน Instantaneous จะทางานกตอเม อเกด
ท ข ัวทางดานปฐมภมของ หมอแปลง
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 122
- ปกตจะปรับต ังท คา 1.2 - 1.3 เทา
ของ Three Phase Fault ทางดานทตยภม- ดังนันคาทควรปรับตัง = 1 3 x 49 92 = 64 89 kA
8/18/2019 012- 12
123/162
ดงน นคาท ควรปรบต ง 1.3 x 49.92 64.89 kA ( คากระแสจรง )
- ปรับต ังรเลยท = 64896 x x = 59.0 A0.4 1 หรอมขนาด = 59.0 / 3.5 = 16.85 เทา
ั ั pick up- ในท น จงเลอกปรับต ังรเลยท 16 A
ซงมคากระแสจรง = 61.6 kA
ดังรปท 12.24
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 123
8/18/2019 012- 12
124/162
ตัวอยางท 12.5 ระบบไฟฟาแหงหน ง เปนระบบ
แบบ Secondary Selective System โดยจายไฟ ,
8/18/2019 012- 12
125/162
,
22 kV/400-230 V ตอแบบ Delta – Wye ,
%Uk
= 6 % จานวน 2 ลก
ในระบบน การปองกันหมอแปลงทางดานแรงดันสง
สามารถเลอกใชฟวสปองกัน หรอใชรเลยกับ CB ปองกันก ไดสวนดานแรงดันต าใช CB ประธานปองกัน
สายปอนจะม CB ขนาด 500 AT , 1600 AT , 1000 AT ั ั22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 125ดังรปท 12.25
22 kV22 kV
50
51CT50
51CT
Fuse 100 A Fuse 100 A
8/18/2019 012- 12
126/162
I = 48.10 kA ท F1S/C
TR 2000 kVA
22 kV/400-230 V
% U = 6k
22 kV/400-230 V
TR 2000 kVA
% U = 6k
MDB
Main CB3200AT
Main CB3200AT
TIE CB = 2560ATF1
1000AT 1000AT1600AT500AT
DB3 DB4 Spare SpareSpareDB1 DB2 SpareSpare Spare
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 126รปท 12.25 Single Line Diagram ของระบบไฟฟาแหงหน งแบบ Secondary Selective
8/18/2019 012- 12
127/162
ั - จากขอมลขางตนจะเหน ดวา นตวอยางนมลักษณะคลายกับตัวอยางท แลว
ใ ไฟ
8/18/2019 012- 12
128/162
- เพยงแต ในระบบนมการจายไฟแบบ Secondary Selective
จงตองมการตดต ัง CB ( Tie CB ) เพ มข นมา- เน องจากหากการจายไฟดานใดดานหน งของระบบ
ไมทางาน กจะสามารถจายไฟผานอกดานหน งของระบบ โดยทาการ ON Tie CB ั
ความเช อถอไดของระบบไดกวา ั ั
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 128
-
คากระแสพกัดหมอแปลงทางดานแรงดันตาI ( LV ) = = 2886 A
2000
.
8/18/2019 012- 12
129/162
ั ั
.
- In
( HV ) = = 52.5 A ท แรงดัน 22 kV22x3
2000
- = n
Iinrush = 10 x 2886 = 28860 A ในเวลา 0.1 s
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 129
- คากระแสลัดวงจรทางดานทตยภมของหมอแปลง ( F1 ) สมมต วาเ น Infinite Bus จะ ดวา
ISC
( LV) = 49.92 kA
8/18/2019 012- 12
130/162
- คา Short Circuit Withstand Point
มคา = In100
= 49.92 kA
ั ั
.
–
คา Short Circuit Withstand Point = 0.577 x 49.92
= 28.8 kA ทเวลา 4 s
- Transformer Limit ตามมาตรฐาน ว.ส.ท. กาหนดใหมคาไมเกน
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 1301.25 I
n= 3608 A
กรณท 1 ช วสเปนบรภณฑปองกนทางดานแรงดันสงของหมอแปลง
8/18/2019 012- 12
131/162
- เลอกขนาดและพกัดของบรภัณฑเบ องตน ในทานองเดยวกับตัวอยางท แลว
- ดังน ันจะไดวาทางดานแรงดันต า
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 131
กรณท 1 ช วสเปนบรภณฑปองกนทางดานแรงดันสงของหมอแปลง
8/18/2019 012- 12
132/162
- ทางดานแรงดันสง เลอกฟวส = 80 A- ปรับต ัง CB สายปอน ขนาด 1600 A
เน องจากมขนาดให สด ลงบนกราฟ Lo – Lo - ตองปรับต ังคาใหรับโหลดของสายปอนได
ั
ในท น สมมต ใหหาไดขนาดประมาณ 20 kA
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 132
- ดังน ันทาการปรับต ังคา CB สายปอน 1600 A
ซงเลอกเปนแบบSolid State
ดังนLong – Time Pick Up = 1 x 1600 = 1600 A
8/18/2019 012- 12
133/162
Long – Time Delay เลอกปรับคาท เวลา 2.5 s
Short – Time Pick Up = 4 x 1600 = 6400 A
Short – Time Delay เลอกปรับคาทเวลา 0.1 sI2t OFF
Instantaneous = 10 x 1600 = 16000 A
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 133
8/18/2019 012- 12
134/162
-
การปรับตังดังนLong – Time Pick Up = 0.8 x 3200 = 2560 AL Ti D l ป ั 2
8/18/2019 012- 12
135/162
Long – Time Delay เลอกปรบคาท เวลา 2.5 s
ท กระแส 6 เทาShort – Time Pick Up = 3 x 3200 = 9600 A
– ั .I2t OFF
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 135
- ทาการปรบตง CB ประธาน ขนาด 3200 AT โดยจะตองปรับกราฟใหตัดกอนถงคา Transformer Limit
ตามมาตรฐาน วสท. และตองปองกนกระแสผดพรอง
8/18/2019 012- 12
136/162
ตามมาตรฐาน วสท. และตองปองกนกระแสผดพรอง
ทางดานทตยภม ได โดยเวลาท ตองเผ อไวระหวาง CB ทังสอง ปกตควรตังไวอยางต า 100 ms หรอ 0.1 s เชนกัน
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 136
- การปรับต ัง CB ประธาน ขนาด 3200 A ไดดังน
Lon – Time Pick U = 1 x 3200 = 3200 A
8/18/2019 012- 12
137/162
Long – Time Delay เลอกปรับคาท เวลา 2.5 s
Short – Time Pick Up = 4 x 3200 = 12800 A
ั or – me e ay เลอก รบคาทเวลา . sI2t OFF
Instantaneous = 12 x 3200 = 38400 A
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 137
8/18/2019 012- 12
138/162
- เลอกฟวสขนาด 100 Aเลอก CB ขนาด 400 Aเลอก CT ขนาด 100 / 5
8/18/2019 012- 12
139/162
เลอก CT ขนาด 100 / 5
- เลอกปรับต ังรเลยท คากระแสปรับต ัง 3.28ท คา TMS = 0.92
- ั ซ งมคากระแสจรง = 77 kA
ั .
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 139
1,000
Time (S)
Feeder CB Main CB Fuse 80 A
3 200 A
TR Limit
1,600 A
2,560 ATIE CB
100 Relay
50
51
8/18/2019 012- 12
140/162
10
S/C With Stand Point
116 %
Margin
.10Iinrush
.01
100 1,000 10,000 1,000,000100,000
Current (A)I = 48.1 kAF
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 140รปท 12.26 การ Coordination เพ อทาการปองกันระบบไฟฟาแบบ Secondary Selective
ตัวอยางท 12.6 ใหระบบไฟฟาแหงหน ง จายไฟใหกับโหลดโดย
ัม CB ขนาด 3000 A องกนสาย ระธาน
ซ งสายประธานดังกลาวจายไฟใหกับสายปอน
ดยม CB ขนาด 500 A , 600 A , 1200 A , 600 A ,
8/18/2019 012- 12
141/162
และ800 A
ปองกันสายปอนตามลาดับนอกจากนยังมวงจรยอยตอจากสายปอนอกท
โดยม CB ขนาดใหญสด 100 AT ปองกันวงจรยอย
ดังรปท 12.27จงทาการ Coordination การปองกันลัดวงจรลงดน
( Ground Fault Protection : GFP ) ของระบบไฟฟาแหงน
โดย กรณท 1 ม GFP ท วงจรประธานเทานั น
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 141กรณท 2 ม GFP ท วงจรประธานและสายปอน
MDB
3000ATGFP
8/18/2019 012- 12
142/162
( GFP ) ( GFP ) ( GFP ) ( GFP ) ( GFP )
B
100AT
A
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 142รปท 12.27 Single Line Diagram ของระบบไฟฟาแหงหน ง
1. เขยนขอมลท จาเปนตาง ลงบน Single Line Diagram
2. หากระแสลัดวงจรลงดนจากขอมลในขอ 1 ั ั ั ั
.
8/18/2019 012- 12
143/162
ั - CB ประธาน 3000 A
CB สาย อน 1200 Aและ CB สาขา 100 A เปน CB แบบ Thermal – Magnetic ซงม งกชนการทางาน Long Time และ Instantaneous
ปองกันการลัดวงจรในสายเฟส
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 143ดังรปท 12.28
8/18/2019 012- 12
144/162
ั ักรณท 1 มการ องกนการลดวงจรลงดน
ท วงจรประธานเทาน ัน ( ตอ )
8/18/2019 012- 12
145/162
- จะเหนไดวา ในท น หาก CBสายปอนขนาด 1200 A( ซ งเปนขนาดใหญสด ) มการเลอกขนาดและปรับต ัง
ดังรปท 12.28
- ถาตองการ GFP ให Fully Selective จะตองต ัง
Ground Fault Pick Up
มากกวา6000 A
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 145
ns an aneous
กรณท 1 ( ตอ )- แต เน องจากการเกดการลัดวงจรลงดน
ปกตมขนาดกระแสนอย
8/18/2019 012- 12
146/162
ปกตมขนาดกระแสนอย
- ดังนัน การปรับตังการปองกันการลัดวงจรลงดนท กระแส สงๆ จงไมปลอดภัย
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 146
กรณท ตอ
- ในการปรับต ังควรปรับต ังท คากระแสต าๆ
8/18/2019 012- 12
147/162
ๆ
ั ั
โดยหนวงเวลาไวท 0.2 s
ดงร ท 12.28
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 147
8/18/2019 012- 12
148/162
22/01/56 ผศ . ประสทธ พทยพัฒน 148รปท 12.28 การ Coordination เพ อทาการปองกันการลัดวงจรลงดนท วงจรประธาน
- จากรป จะเหน ดวาการปรับตังดังกลาวแมจะสามารถ�