1

การควบคมกระแสผดพรอง

Fault Control

1) Protective Relaying and Coordination

1.1 Introduction

2) Motor Protection

2.1 General Aspects

2.2 Two Type of Overcurrent Protection

2.3 Small Three Phase Asynchronous Motor ( Max. 200 kW )

2.4 Large Three Phase Motors ( Above 300 kW )

2.5 Short - Circuit Protection

2.6 Phase Fault Protection

2.7 Stator Overheating

2.8 Rotor Overheating

2.9 Starting Current Considerations

2.10 Acceleration and Deceleration Time

2.11 Feedback of Fault Current Into the Power System

2.12 Phase to Earth Fault Protection

2.13 Undervoltage Protection

2.14 Differential Relays

2.15 Bearing Temperature Protection

3) Transformer Protection

3.1 General Aspects

3.2 Gas Detection or Buchholz Relay

3.3 Winding Temperature Protection

3.4 Transformer Differential Relay

3.5 Special Earth Fault Protection

2

4) Generator Protection

4.1 General Aspects

4.2 Stator Winding Protection

4.3 Phase to Phase Fault

4.4 Turn to Turn Fault

4.5 Phase to Earth Fault

4.6 Field Earth Fault

4.7 Generator Motoring

4.8 Negative Phase Sequence Protection

4.9 Generator Overvoltage

4.10 Field Winding Overvoltage

4.11 Loss of Excitation

4.12 Bearing Temperature

4.13 Vibration

4.14 Other Types of Protection

3

1) Protective Relaying and Coordination

1.1 Introduction

- การควบคมความผดพรอง ( Fault Control ) ดคลายเปนของใหม แตระบบปองกนกคอ

การควบคม Fault นนเอง

- Protective Relaying and Coordination ในระบบไฟฟากาลง เปนระบบควบคม (

Control System ) ทม Intelligence ซงจะตรวจวด Fault หรอ Abnormal Conditions

ตดสนใจ และจดการตดสวนทม Fault ออกจากระบบ สวนทเหลอของระบบไฟฟากยง

สามารถจายไฟไดตอไป

- ปจจบนระบบควบคมนจะใช “ Microprocessor ” มากขน

โรงงานอตสาหกรรม

- มระบบการจายไฟฟา ( Power Distribution System ) ทหลากหลายมาก

- โรงงานขนาดเลก อาจมระบบเปนแบบ Radial และมเฉพาะการใช Fuse หรอ LVCB เปน

อปกรณปองกนเทานน

- โรงงานขนาดใหญ อาจม HV , MV และ LV Substations , UPS , Cogeneration ซงทางานขนาน

( Parallel Operation ) กบระบบของทางการไฟฟา

- ความตองการในการเพมผลผลต ทาใหตองการระบบไฟฟาขนาดใหญทมความเชอถอได

( Reliability ) สง

- อาจใชระบบ Meshed Network และ Parallel กบระบบของทางการไฟฟา

∴ ทาใหมกระแสลดวงจรสง , ระบบการจายไฟฟามราคาแพง และเสยเวลามากในการซอมบารง

หรอเปลยนอปกรณทเสยหายเนองจาก Fault เชน Motors , Transformers , Cables , CBs , etc.

∴ ระบบการปองกนจงเปนสวนทสาคญมากของระบบไฟฟา

4

ความเสยหายและการทไฟฟาถกตดออก

- อปกรณและระบบไฟฟาเสยหาย

- การทางานของเครองจกรหยดชะงก

• สญเสยการผลต

• ผลผลตเสยหาย

- โรงงานเคม

• สญเสยการผลต

• มปญหาในการทาความสะอาด การเรมเดนกระบวนการผลตใหม

∴ บางครงอาจยอมใหอปกรณทางานเกนโหลดเปนเวลาสนๆ ซงทาใหอายการใชงานของอปกรณ

ลดลง

- โรงกลนนามน , กระดาษ , ผลตชนสวนรถยนต , ผลตเหลกกลา

• ผลกระทบเนองจากไฟฟาขาดหายไปเหมอนกน

- กระบวนการผลตบางประเภท

• การทแรงดนตกชวคร อาจตองหยดกระบวนการผลตทงหมด

∴ ธรรมชาตของการปฏบตงานของโรงงานอตสาหกรรมจะกาหนด “ Degree of Protection ”

5

2) Motor Protection

2.1 General Aspects

- กฎดานความปลอดภย

• กาหนดการปองกนขนตาสาหรบมอเตอร

∴ ตองพจารณาการปองกนเพมขนตามความเหมาะสม

- อปกรณทขบโดยมอเตอรตองนามาพจารณาดวย

- การขบมอเตอร จน

• เสยหายหมด

• หยดทนท

วาแบบไหนจะดกวากน

- ความเสยหายทคาดวาจะเกดขน

• Bearing

• ขดลวด

• การระบายความรอน

• การกลบเฟส

- ทายทสดจะตองพจารณา

• ราคาระบบการปองกน ( Cost of Protection )

- การพจารณรวมทงหมด ซงหมายถง

• คาการหยดกระบวนการผลต

• ความสญเสยของการผลต

• การซอมสวนทเสยหาย

• การตดตงอปกรณใหม

∴ ทงหมดนจะตองเปรยบเทยบกบราคาระบบปองกน

- การพจารณาเรองดงกลาวมาน แตกตางกนไปขนอยกบผใดเปนคนตดสน

6

• วศวกรเคม ( Chemical Engineer ) อาจตดสนวา Process อาจไม Stable เมอหยด

มอเตอร จงตองใหมอเตอรทางานตอไปจนไหม

• นกบญช ( Accountant ) คดวา Downtime นอยลงจะด ดงนนถาจายเพมขนอก

หนอยกไมเปนไร

- การใหมอเตอรทางานตอไปอก 2-3 นาท อาจมประโยชนมากสาหรบการทาความสะอาด

สาหรบระบบกาซ ( Gas Process System )

∴ ไมมคาตอบงายๆ ( Easy Answer ) แตมคาแนะนาเฉพาะทจะใหดงตอไปน

2.2 การปองกนกระแสเกน 2 ประเภท

- ไมวาจะเปน LV หรอ MV วงจรมอเตอรจะไดรบไฟฟาผาน CB หรอ Fuesd Contactor

เหลานเปน O/C Device ตวสดทาย

- ม 2 Type of Protection สาหรบวงจรมอเตอร

1) Motor และ Motor Feeders ปองกน Short – circuit โดย CB หรอ Fuses

2) Protection สาหรบปองกนการเพมโหลด ( Increase in Load ) ซงมการปองกน

กระแสเกนและความรอนเกน

2.3 มอเตอรเหนยวนาขนาดเลก ( ≤ 200 kW )

- มอเตอรเหนยวนา 3 เฟส มใชในโรงงานอตสาหกรรมเปนจานวนมาก

- พกดถง 200 kW ปกตเปน LV Motors

- การปองกนตามปกตมใน “ กฎการเดนสายไฟฟา ” ซงกเพยงพอ ยกเวนมอเตอรทม High

Inertia Load

- การ Setting ของ Motor O/C Device จะใชปองกนสายและ Starters จาก Short–circuit

และอณหภมเพม

- Motor Running O/L Protection ตามปกตใช 3 Thermal Heaters ตดตงท Starters

- เปนแบบ Fixed Rated Units

∴ ตองเลอกใหถกตอง

- กฎการตดตงทวไป O/L Protection จะตงไวท 1.15 In

- ตองมการพจารณาเมอมการตดตง Switched Capacitors กบ Motors ดวย

- Motors แบบ 2 ความเรว ตองการ Thermal O/L 2 แบบ ซง Setting ตางกน

7

2.4 มอเตอรเหนยวนาขนาดใหญ ( > 300 kW )

- มอเตอร > 300 kW สวนมากใช MV 3kV – 11kV

- ทาใหมอเตอร , อปกรณอนทใชราคาแพงขน

- MV Motors ถอวาเปนอปกรณเฉพาะ ซงมการใชเฉพาะงาน

- ขนแรกจะตองตดสนวา มอเตอรมความสาคญมากหรอไมสาคญ ( Essential or Non-

Essential )

- ถามอเตอรเปนแบบสาคญมากจะตองมการปองกนดงน

• ใช Basic Short-circuit Protection

• O/L Devices จะใหการเตอน ( Alarm ) ไมใช Shut Down เพอให Operators มเวลา

ทจะลดโหลด ถาโหลดเกน หรอ ทาขนตอนการหยดเดนเครอง ( Start a Shutdown

Procedure ) กอนทจะเดนเครอง

- ถามอเตอรเปนแบบไมสาคญมากนก O/L และ Other Protective Devices จะตองตดไฟ

จากมอเตอร “ เรวทสดเทาททาได “ เพอปองกนความเสยหายกบมอเตอร

- มอเตอรขนาดใหญ ( Large Motors )

• มหลายขนาด

• ราคาตางกน

• คณสมบตตางกน

∴ การปองกน ( Protection Schemes ) ดงตอไปน

เปนมาตรฐานทวๆ ไป

2.5 การปองกนลดวงจร ( Short Circuit Protection )

- การปองกนแบบนใชปองกน

• สายปอน ( Feeder Cable )

• ขดลวด ( Stator Winding )

• และ Motor Starter

- ใชตวปองกนสาหรบแตละเฟส

- ถาใช CB อาจใชวธตรวจสอบ Fault ภายในหรอภายนอก และจะตองตดไฟเขามอเตอรทก

เฟส

- ถาใช Fuse อาจม Fuse ตวหนงขาด

∴ ไฟอก 2 เฟส ยงจายใหมอเตอร ทาใหมอเตอรวงตอไป แตใหกาลงขาออกลดลง

∴ จะทาใหเกดความรอนเพม

8

∴ ตองตดไฟจายใหมอเตอรออก เพอปองกนมอเตอรเสยหาย

2.6 การปองกนลดวงจรเฟส ( Phase Fault Protection )

- Phase Fault Protection ทาไดโดยใช Current Limiting Fuse ซงออกแบบใหใชกบมอเตอร

โดยเฉพาะ

- Instantaneous O/C Relays สามารถใชไดโดยใหม Setting สงกวา Starting Current ของ

มอเตอรและกระแสยอนกลบ ( Feedback Current ) ในกรณเกด External Fault

- Instantaneous O/C Devices ซง D.C. Component มผล จะตอง Set คาใหสงกวาคา

Symmetrical Value ของกระแสเรมเดนเครอง

- Modern Electronic Relays จะม Instantaneous O/C Function ซง D.C. Component ไมม

ผลตอมน

- อกวธหนงคอใช Inverse Time O/C Relays ซงม Setting เพอปองกนการทางาน เนองจาก

Starting Current

2.7 ขดลวดสเตเตอรรอนเกนไป ( Stator Overheating )

- สาหรบมอเตอรขนาดใหญ ความรอนเกนทขดลวดสเตเตอรจะสรางความเสยหายมากกวา

มอเตอรขนาดเลก

- นอกเหนอจากทจะทาใหฉนวนเสยหาย ( Insulation Damage ) สามารถทาใหโครง

มอเตอรบดเบยว ( Frame Distortion ) , แบรงเสยหาย

- สาหรบมอเตอรขนาดเลก การปองกนจะใช

• Bimetallic Heater

• Electronic Replica Type Relays

- สาหรบมอเตอรขนาดใหญ การปองกนใช

• RTD ( Resistance Temperature Detectors ) ซงตดตงใน Slots ของขดลวด เพอ

ตรวจวดคาอณหภมจรง ( Actual Hot-spot Temperature ) ขนแรกจะใหการเตอน (

Alarm ) แลว Trip CB เมออณหภมถงคาๆ หนง

∴ ไมตองมการปองกนอยางอน นอกจากการปองกนลดวงจร

- การปองกนเพมเตมอาจใช Current Balance Relays ซงจะให Single Phasing Protection

และอาจรวมถง Phase-sequence Combination

- สาหรบมอเตอรขนาดใหญมากๆ ( Very Large Motors ) ≥ 1500 kW

9

O/L Protection จะเปนทางเลอกระหวาง Inverse Time O/C Relays และ Thermal หรอ

Electronic Replica Type Relays

- Thermal Replica Type Relays

• พยายามทาไดตาม Heating Curve ของมอเตอร

• ท Light Load หรอ Long Time O/L มนจะทาให Best Performance

• ท Heavy Load มนจะทางานชา

- Inverse O/C Relay จะทางานแบบตรงกนขาม จะให Best Protection ท Heavy Load แต

จะไมคอย Sensitive ท Light Load

∴ การรวมการปองกนทง 2 แบบ ( Combination ) จะใหการปองกนทดทสด และ

RTDs จะตองใชเสมอกบมอเตอรขนาดใหญ

- ทง Replica และ Inverse O/C Relays สามารถรวมใหม Instantaneous Trip เพอปองกน

การลดวงจร

- Microprocessor Type Replica Relays ทางานไดหลายแบบ และสามารถใหไดตาม Motor

Heating และ Cooling Curves ไดใกลเคยงกวา Thermal หรอ Electromechanical Relays

2.8 โรเตอรรอนเกนไป ( Rotor Overheating )

- ใน Squirrel Cage Motor วธทใชตรวจวดความรอนท Stator สามารถใหการปองกน O/L

โดยทวไปได

- แตเมอเกด Locked Rotor จะตองใชอปกรณตรวจวดมากกวา RTDs

- RTDs ทขดลวดสเตเตอรมการหนวงเวลา ดงนนระหวางการเรมเดนเครอง ( Starting ) มน

จะไมสะทอน ( Reflect ) คาความรอนทโรเตอรอยางถกตอง

- เมอความรอนเกนทโรเตอร ( Rotor Heating ) เนองจากการเรมเดนเครองหลายครง

สามารถทาความเสยหายกบ Rotor โดยททางดาน Stator ยงไมเปนไร

∴ จงสาคญมากทตองตกลงกบบรษทผผลตเกยวกบ Rotor Protection เมอโรเตอรเปน

แบบ “ Rotor Limited ”

- ใน Synchronous Motor โดยทวไปโรเตอรจะเปนขดสนาม ( Field )

∴ โดยการใช Replica Thermal Relay ท Field Current การปองกนทาได เมอมอเตอร

สตารทไมได

- การปองกนอกอยางหนงคอ Out of Step Device ซงจะตองหยดมอเตอรเมอเกด Out of

Step Condition ของ Synchronous Motor กลาวคอ มอเตอรไมไดอยใน Synchronism กบ

Supply

10

2.9 การพจารณากระแสเรมเดนเครอง( Starting Current Considerations )

- Symmetrical Starting Current ของมอเตอร มคา

Isym = ( 3 – 9 ) In

- Asymmetrical ( Offset )

Isym = ( 6 – 16 ) In

= 1.8 Isym

- Asymmetrical Current ซงม DC Component มคาสงท Cycle แรก ( 1st Cycle ) แลวคอยๆ

ลดลง ( Decays )

อตราการลดลง ( Rate of Decays ) เปน Function ของ X/R ของวงจร

∴ Asymmetrical เกดขนท 1st Cycle

∴ Instantaneous Relay จะเหน Asymmetrical Current

แต Thermal Element จะเหนคา Symmetrical Current

∴ Setting ของ Instantaneous Device

= ( 12 – 15 ) In

สวนของ Setting Time Delay Device ตองทาตาม Symmetrical Starting Current

2.10 เวลาความเรง และ ลดลง ( Acceleration and Deceleration Time )

- เวลาความเรง ( Motor Acceleration Time ) ของมอเตอรขนอยกบความเฉอย ( Inertia

Wk2 ) ของ Motor + Load

- คานจะตองพจารณาเมอ Setting Inverse Time O/C Relays และ Replier Type Thermal

Time Constant Relays

- มอเตอรทระบายความรอนดวยนา ( Motor with Water Cooling ) อาจมถง 3 Time

Constant จาก Heating up เมอ Starting และ Cooling Down

- Time Constant

• สาหรบ Copper Winding

• สาหรบ Iron

• สาหรบ Cooling Water is Included

- การคานวณเวลาความเรง ( Acceleration Time ) ทาไดงายเมอทราบโหลด

11

2.11 การยอนกระแส Fault เขาระบบไฟฟา ( Feedback of Fault Current Into

Power System )

- ระหวางเกด Fault มอเตอรทกตวจะจายกระแสเขาทจดทเกด Fault

- ปรมาณกระแสยอนกลบจะแปรกลบ ( Inverse ) กบคา Xd” ( Subtransient Reactance )

- มอเตอรเหนยวนามคา Xd” = 15-20%

Synchronous Motor ( High Speed ) Xd” = 10-25%

Synchronous Motor ( Low Speed ) Xd” = 25-45%

- ระหวาง 2-3 Cycles แรก ซง Subtrantient ยงมอย

Symmetrical Value ของ Feedback มปรมาณดงน

Induction Motor ( 4-7 ) In

Synchronous Motor ( High Speed ) ( 4-10 ) In

Synchronous Motor ( Low Speed ) ( 2-4 ) In

- คา Setting ของ Instantaneous O/C Relay จะตองพจารณาถง Sensitivity ของ Relay ตอ

DC Component ของ Feedback Current

2.12 ปองกนการลดวงจรลงดน ( Phase to Earth Fault Protection )

- Fault ทเกดบอยทสดในวงจรมอเตอร คอ Phase to Earth Fault ท Stator

- ระบบไฟฟาทตอลงดนโดยตรง ( Solidly Earthed ) หรอ Low Impedance Earthed System

Earth Fault จะทาใหเกดความเสยหายอยางมากทแกนเหลกของ Stator ( Stator Iron )

- ดงนนการปองกนทดทสดคอทาระบบไฟฟาใหเปน High Impedance Earthed System ซง

จะลด Earth Fault Current ไป จะไมทาความเสยหาย

- วธของการตรวจวด Phase to Earth Fault คอการใหสายทง 3 เฟส ผาน “ Window ” CT

- กระแสมอเตอรปกต ( Normal Load Current ) จะหกลางกนเอง เนองจากมนจะทามม

120° ซงกนและกน แตเมอเกด Earth Fault จะม Zero Sequence Current ไหล ซงจะให

Output จาก CT ไปยง Instantaneous O/C Relay

วธนจะใหการปองกนทไวมาก ( Sensitive Protection ) และจะกาจดการ Trip ทผดพลาด

เนองจาก High Inrush Current

- อกวธหนงคอ Residual Connection ซง O/C Relay ตอใน Neutral ของ CT ทตอแบบ Wye

Setting ของ Relay < 10% Imax Earth Fault

2.13 การปองกนแรงดนตาเกนไป ( Undervoltage Protection )

12

- UV Protection ของมอเตอรขนาดใหญ เปน Standard Protection

- แรงบดของ Asynchronous Motor จะแปรตามแรงดนกาลงสอง

2VT α

และเมอ Contactor Drop out ท 65-70% Vn แรงบดจะลดเหลอเพยง 40% Tn

- ถาแรงดนลดลงระหวางการเรมเดนเครอง ( Starting ) แบบ DOL

Rotor จะ Overheat เรวกวา Stator

- UV Relay อาจเปนแบบม Time Delay เพอปองกน Transient หรอ Voltage Dip

- การตออาจใหเปน

• การเตอน ( Alarm )

• ตดวงจร ( Disconnect )

2.14 รเลยผลตาง ( Differential Relay )

- การลดวงจรระหวางเฟส ( Phase to Phase Short-circuit ) ของมอเตอรเกดขนยาก แตถา

เกดจะมกระแสสงและทาความเสยหายมาก

- Phase O/C Relays จะตองม High Setting หรอ Long Time Delay เพอใหสามารถเรม

เดนเครองได

- มอเตอรพกด > 500 kW ควรพจารณาใช Differential Relays

- แตละเฟสจะม Differential Relay เปรยบเทยบกระแสขาเขาและออก

- สาหรบ Solidly Earthed หรอ Low Impedance Earthed Networks

Differential Relay จะ Operate สาหรบ Phase to Phase Fault ได

2.15 การปองกนแบรงเกนไป ( Bearing Temperature Protection )

- มอเตอรบางตวม Bearing ซงเปนแบบ Force-Lubricated โดยใช Pump

- Failure อาจเกดขนใน Oil Line

∴ วธเดยวทปองกน Overheating คอ ตรวจวด Fault ใน Lube Oil System โดยการ

ตดตง RTD ท Bearing และเดนสายกลบไปยง Dial Thermometer และม

Adjustable Trip Switch

- Switch ตวนสามารถให

• การเตอน ( Alarm )

13

• ตดออก ( Trip )

รปท 1 Small and Medium sized motors < about 1 MW

รปท 2 Large HV motors > about 1 MW

3) การปองกนหมอแปลง ( Transformer Protection )

3.1 General Aspects

การเลอกการปองกนทเหมาะสมสาหรบหมอแปลง ขนแรกจะตองพจารณา ” หนาท ” ของหมอแปลง

ในระบบไฟฟากอน

1) ขนาดและความสาคญของหมอแปลง ม 2 แบบ คอ

หมอแปลงเปนสวนทสาคญและมราคาแพงในระบบไฟฟา การเสยหายของหมอแปลงจะมผลทา

ใหเกดการสญเสยในการผลต และไมมหมอแปลงสารอง ( Spare Transformer )

M

52

50

E

51N 49 49

rotorLocked

CR 46

2

optionalRTD's 4)

50

51G

E

Speedswitch

60/1A

7XR961)

M

52

37464949

49T

67G

CR

87M

37

Lockedrotor 2

14

2) ชนดของฉนวนหมอแปลง ใชนามนหรอฉนวนแหง

3) ระดบแรงดนและประเภทการตอลงดน ดาน Primary หรอ Secondary ในบางกรณอาจตอง

พจารณาการตอลงดนของขดลวด Tertiary ดวย

รเลยปองกนสาหรบหมอแปลง ( Transformer Protective Relaying )

มเพอ

- จากดผลของ Fault เชน Short-circuit ซงเกดภายในหมอแปลง และสายทตอจากหมอแปลง Fault

ดงกลาวแมเกดไดยาก แตเมอเกดขนมนอาจพฒนาเรวมาก ซงระบบปองกนอาจไมสามารถ

ปองกนความเสยหายแกได

∴ การตดวงจรอยางรวดเรว ( Fast Disconnection ) จะจากดความเสยหายได และปองกน

ไมใหเกดไฟไหมหรอระเบด

- ในระบบท Neutral ไมไดตอลงดน ( Isolated Neutral System ) หรอ High Impedance Earthing

การลดวงจรลงดนจะมคานอย

∴ ความไว ( Sensitivity ) และ Selectivity สาคญมากกวา High Speed Clearing

- ความผดพรองภายในหมอแปลง ( Internal Transformer Failure ) อกแบบคอสายขาด ( Broken

Circuit ) หรอสายตอกนไมด ( Bad Conductor Joint ) ซงจะทาใหเกดมกาซเพมขน ( Gas Build-

up ) หรอเกดความรอนเฉพาะท ( Local Heating ) และอาจทาใหเกดการระเบดได

- หมอแปลงพกด < 1,000 kVA การปองกนอาจใช Primary Fuse สาหรบ Short - circuit

O/L + EF จะใช Relays

- หมอแปลงพกด > 1,000 kVA มการปองกนโดยใชอปกรณตรวจจบกาซ ( Gas Detector Devices

) เชน Buchholz Relay ซงม 2 Levels of Detection

• การเตอน ( Alarm )

• การตดวงจร ( Trip )

- ขนอยกบขนาดและหมอแปลง และแรงดน O/C Relays และ Fuses จะให Additional S/C

Protection

3.2 การตรวจวดกาซหรอ Buchholz Relay

- การปองกนแบบนใชกบหมอแปลงนามนซงม Conservation สาหรบการขยายตวของ

นามน

- Gas Relay ตดตงท Connecting Pipe ระหวางตวถง ( Tank ) และ Conservation

15

- การกกเกบกาซอยางชาๆ ในนามน จะไหลผานทอตอไปยง Detector Relay และลกลอย

( Float ) จะทาใหหนาสมผสตอถงกนและให Alarm ทางาน

- กาซทสะสมไวสามารถนามาวเคราะหได กาซทตดไฟ ( Flammable Gas ) จะแสดงถงการ

ละลายตวของนามนหรอกระดาษ

- สาหรบการเกด Fault ภายในแบบหนกๆ ซงเกยวกบการเกด Arcing จะทาใหความดน

เพมขนทนท ( Sudden Pressure Rise ) และ Surge of Oil and Gas สามารถตรวจจบได

โดย Buchholz Surge Detector ซงจะ Trip CB โดยทนท

3.3 Winding Temperature Protection

- อปกรณนเปนตวตรวจการทางานเกนโหลด ( Overload Sensor ) ไมใช Fault Detector

- มนจะวดอณหภมของสวนบนนามน ( Top Oil Temperature ) แตมอปกรณปรบแตง (

Compensating Device ) ซงจะแสดงถงอณหภมจดสงสด ( Hot–Sport Temperature ) ได

∴ แสดงวา Temperature Rise Curve สามารถตดตามไดอยางด

- สามารถทาใหทางานเปนการเตอน ( Alarm ) หรอใหพดลมทางาน

- เปนอปกรณราคาถก

3.4 Transformer Differential Relay

- Relay แบบนทางานทนท สาหรบ Fault ภายใน Zone of Protection ซงอยระหวาง CT 2

ชด ( สาหรบ 2 Windings Transformer )

- เพอให Relay ไมทางาน ( Stable ) สาหรบ Fault ภายนอกจะตองใชแบบทม Harmonic

Restraint สาหรบ Harmonic ท 2

- ตองม Compensate สาหรบ CT Error และ Phase Shift

ตองใช Interposing CT หรอ ปรบภายในตว Relay ในขณะน Digital Relay สวนมากจะใช

วธนโดยให CT ทางดาน Primary และ Secondary ตอแบบ Wye เสมอ Software ภายในจะชดเชย

เมอทราบรายละเอยดของหมอแปลง ซงผใชจะตองใหขอมลแก Relay

3.5 Special Earth Fault Protection

บางครงอาจใหม Earth Fault Protection แบบดงตอไปน

16

- Restricted Earth Fault Relay เปน Instantaneous Differential Earth Fault Relay ใชไดด

กบ Solidly Earthed Neutral System ซง Earth Fault จะใหคาสงและทาความเสยหายมาก

- Tank Protection เปน Current Relay ซงตอผาน CT ระหวางตวถงหมอแปลงและ Earth

รปท 3 Small Transformer Infeed

Load

52

,t

Distribution bus

FuseO/C relay

Load

51

Optional resistor or

50

52

63

87N

Nreactor

HV Infeed

52

50N 4649

51G

E

,tE 2

17

รปท 4 Large or Important Transformer Infeed

52

Load

52

Load

52

5150

,t

Load bus, e.g. 22 kV

51N

,tE50N

87N 87T

HV Infeed

51

High voltage, e.g. 115 kV.

63

52

50 51N

51G

,tE

4649

,t2

18

รปท 5 Dual Infeed with Single Transformer

52

Load

52

same as line 2Protection line 1

63

52

Load

51N

52

Load

51

E

52

Load bus

87N

21/21N or 87L+51+optionally 67/67N

,tE

,t

51G

46

51

2

50 51N

49

Protection line 2

52

87T

19

รปท 6 Parallel Incoming Transformer Feeders

4) การปองกนเครองกาเนดไฟฟา ( Generator Protection )

4.1 General Aspects

- Generatorเปนอปกรณทสาคญทสดชนหนงในระบบไฟฟา

• Cogenerator เดนขนาน ( Parallel ) กบระบบของทางการไฟฟา

• Standby Unit

• Emergency Generating Set

- ถาไมม Generator ระบบไฟฟาทงระบบกจะมปญหา

∴ ความเชอถอไดและการปองกน Generator จงมความสาคญอยางมาก

- การทจะตองซอมแซมดวยเวลาสนๆ ( Short Repair Time ) สาคญมาก

∴ หมายถง Fast Shut Down และแสดงใหทราบแตเผนๆ วาม Fault ( Early

Indication of Fault )

- คาใชจายของการปองกนทงหมด ตองพจารณา รวมกบ Effect of System Generator Shut

Down

,t

63

51G

52

Load

52

E,t

51

52

HV Infeed 1

50

Protection

5252

Load Load

,t

51N

E

67 67N

E

Load bus

same asInfeed 1

52

HV Infeed 2

51

,t ,tE

51N 49

,t2

46

52

20

- สาหรบ Industrial Power System ( IPS ) ผออกแบบอาจไมตองออกแบบปองกน

Generator แตตองรขอแนะนาตางๆ ของบรษทผผลต

∴ ผออกแบบเพยงตองเขาใจถงการทบรษทผผลตแนะนา เพอตดสนใจเลอกการ

ปองกนพนฐานของ Generator มดงตอไปน

1) Stator Winding Protection

2) Phase to Phase Fault

3) Turn to Turn Fault

4) Phase to Earth Fault

5) Field Earth Fault

6) Generator Motoring

7) Negative Phase Sequence Protection

8) Generator Over Voltage

9) Field Winding Over Voltage

10) Loss of Excitation

11) Bearing Temperature

12) Vibration

13) Other Types of Protection

4.2 Stator Winding Protection

- เมอม Fault ท Stator Winding การเปดวงจรของ CB เพยงกาจด Fault Current ทมาจาก

Network แต Fault ยงคงอยตอไป แตถา Field Supply ถกตดออก Flux จะลดลงและ

Current จาก Generator กจะลดลงและหายไป

4.3 Phase to Phase Fault

- Fault แบบนตองการการตรวจวดทรวดเรว ( Fast Detection ) และตองตดไฟออกโดย

ทนท แม CB จะเปดวงจร แต Generator ยงคงจายไฟให Fault ได ถา Fault ยงคงมอย

∴ Relay ทใชปองกนจะตอง Detect Fault และ

• ตดไฟจากโหลด ( Disconnect the Load )

• เปดวงจรสนาม ( Open the Field CB )

• และสงหยดเครองตนกาลง ( Shut Down the Prime Mover )

21

- Phase O/C หรอ Impedance Relay ทใชปองกนจะตอง Set คาใหสงกวา Maximum

Load Current และ Time Setting จะตองใหม Selectivity กบ External Fault

∴ Relay แบบนจงไมเปนดานแรกของการปองกน ( Primary Protection ) แตอาจใช

เปน Back–up Protection ได

∴ Relay ทควรใชคอ Sensitive Differential Relay

4.4 Turn to Turn Fault

- Short Circuit แบบนเกดขนระหวาง 2 Coil Turn ของ Phase เดยวกน

- Fault แบบนไมสามารถ Detect ดวย Phase O/C Relay หรอ Generator Differential Relay

- สาหรบ Generator With Split Neutrals การปองกนอาจใช

• Time Lag Low Set O/C Relay ซงจะตรวจวดกระแสใน Connection ระหวาง

Stator

Neutral Time Delay จะตองสน ( Short ) เนองจาก Interturn Fault Current อาจจะมคาสง แต

ตองปองกนไมใหทางานเนองจาก External Fault

- อกวธหนงของการปองกนคอ ใช Low-burden “ Very Inverse ” O/C Relay พรอมกบ

Specially Designed Split-phase CTs

4.5 Phase to Earth Fault

- Phase to Earth Fault แบบกระแสสงเปน Fault ททาความเสยหายมากทสดอยางหนง มน

อาจทาใหเหลกของสเตเตอรเสยหาย

- Generator สวนมากตอแบบ Wye โดยม Neutral ตอลงดน

- Neutral อาจจะตอลงดนโดยตรง ( Solidly ) หรอผาน Impedance

Resistance Earthed ใชสาหรบ Generator ทแรงดน

LV 500-690 V หรอ MV 3-11 kV

- ถาการตอลงดนผานความตานทานตา ซงจะม High Fault Current กสามารถใช

Differential Relay ได ซงจะปองกนขดลวด Generator ไดถง 80 %

- High Resistance Earthing จะลด Fault Current ใหเหลอ 5 -10A ซงทาใหใช Differential

Relay ไมได แตกสามารถลดความเสยหายกบแกนเหลกไดเหลกมาก ในกรณเชนน

จะตองใช Separate Earth Fault Relay

- อกวธหนงในการตอลงดนของ Generator คอใช Distribution Transformer ตอระหวาง

จด Neutral และ Earth

การ Detect Fault อาจใช Voltage Relay ซงม 3rd Harmonic Filter

22

4.6 Field Earth Fault

- Field ของ Generator เปน DC และโดยทวไปจะไมตอลงดน

∴ เมอเกด Earth Fault ทจดหนงจะไมเปนไรแตถาเกด 2nd Earth Fault สวนหนงของ

Field จะถกลดวงจร

∴ Magnetic Flux จะเปนแบบ Unbalanced สาหรบ High Speed Turbo Generators

ซงม Small Air Gap Distortion ทเกดจากการ Unbalanced น สามารถทาให Rotor

สกบ Stator ซงจะทาความเสยหายมาก

4.7 Generator Motoring

- เมอ Prime Mover ของ Generator ไมสามารถจายกาลงใหกบ GEN ระบบไฟฟาจะจาย

พลงงานเขาไปท Prime Mover ผาน Generator ซงเรยกวา ‘’ MOTORING ”

- Reverse Power Relay สามารถปองกน Motoring ได

4.8 Negative Phase - Sequence Protection

- Negative Sequence เปนเทอมทใชใน Symmetrical Component ซงประกอบไปดวย

• Positive Sequence ( 1 )

• Negative Sequence ( 2 )

• Zero Sequence ( 0 )

Negative Sequence เปน Vector 3 Phase ซงหมนตามเขมนาฬกาและตรงขามกบ Positive

Sequence

- เมอเกด Phase to Phase หรอ Unbalanced Loading จะทาใหเกด Negative Sequence

Current ไหล กระแสนจะมความถเปน 2 เทาของความถปกต

∴ Eddy Current ใน Rotor ทาใหเกด Loss มากขน

4.9 Generator Overvoltage

- Overvoltage ท Generator อาจเกดขนจาก

• Overspeed

• Fault Voltage Regulator

- ทง 2 ปญหาดงกลาวอาจมากพอทจะตองหยดเดนเครอง Generator ( Shut Down )

- Relay ทใชแกปญหา Overvoltage จะตอง

• ไมคดคา Transient ซงอาจมได

23

- ยอมใหม Voltage Rise ภายใน Limit หนง

- Overvoltage Relay จะใชปองกน

• Overspeed เนองจาก Faulty Regulator หรอ Faulty Governor

- Time Delay Setting ควรปรบตงคาไวประมาณ 10 %

- Instantaneous Setting ควรปรบตงใหมากกวาคา Expected Transient Voltage แรงดนเพม

เนองจาก Load ถกตดออก

4.10 Field Winding Overvoltage

- Overvoltage Protection ของ Field Winding ตามปกตเกดกบ Self-excited , Slow-running

ท Hydro-Generator ซงทางการไฟฟาจะมมาตรการปองกนเอง

4.11 Loss of Excitation

- Loss of Excitation จะทาให Generator ทางานเปน Inductive Generator ซงจะทาให

• Oscillating และ Temporary Instability

- Loss of Excitation จะทาใหเกดการเปลยนแปลง Reactive Power , Power Factor System

Stability และ Real Power Output

- การปองกนทาไดโดยใช Directional Distance Relay ซงเปน Field Loss Relay

4.12 Bearing Temperature

- มหลายวธในการวด Temperature ของ Bearing

• Contact–marking Thermometer

• Bulb Type

• Resistance Temperature Detectors ( RTDs )

• Thermocouples

- อปกรณขนาดเลก เชน RTDs , Thermocouples ควรจะไดรบการปองกนจาก Cold และ

Incorrect Location ซงจะมผลตอคา Reading

4.13 Vibration

- Vibration สามารถทาใหเกด Electrical และ Mechanical Faults ได

24

- Vibration สามารถใชเปน “ Back up ” Indication ของ Electrical Failure ซงทาใหเกด

Unbalance Magnetic Force

- Loss of Dynamic Balance ของ Rotor สามารถทาใหเกด Vibration และทาใหเกด

Mechanical Faults ได

- เมอ Generator Units เปน High Speed Turbine , Vibration Records ซงม Alarm Contact

อาจใชได

- สาหรบ Low Speed Type Prime Movers ไมตองใช Vibration Protection

4.14 Other Types of Protection

- Cooling Water สาหรบ Bearing อาจรวเขา Bearing Oil ได

• Oil Level Indicator สามารถใชเพอให Alarm ได

- Creep Indicators ใชกบ Hydro Type Generator เพอให Alarm ได

- Voltage Transformer Fuse Protection จะทางานเมอ Fuse Blow

มรปวงจรการปองกน GEN

1) ขนาดปานกลาง

2) ขนาดใหญ

25

รปท 7 Small Generator , typically 1MW

,tE

51G

Field

G

52

64R

51

,t

32 46

2 L.O.F.

40

MV

<G

87G

,tE

51G

Field

R E Field64R

,t

51 32

49

87

52

51

MV

27

L.O.F.

59

46

2

40

81

49

26

รปท 8 Large Generator > 1MW

รปท 9 Generator Transformer Unit

71

powerReverse

GN51

grd.FieldR264 64R

E

87GG

Fieldgrd.

seq.Neg.

GN59

Gendiff

46

49S

StatorO.L.

Loss ofsync

Loss offield

32

40

Over volt

78

59

neuet. OV

Sys.back-up

Gen.

21

Transf.fault press

24

Volt/Hz

81N

Over freq

A

63

51TN

Transf.neut. OC

Unitaux.

Transf.diff

87T

Transf. fault press

Oil low

Transf. neut. OC

87TU

Unit diff

Unit

87U

trans

51TN

71

52 63

Oil low

Unitback-up51

27

5) การปองกนคาปาซเตอร ( Capacitor Banks Protection )

- High Voltage Capacitor โดยทวไปจะม Individually Fused Unit

- Large Capacitor Banks > 1 MVAR

โดยทวไปตอแบบ Double Star การปองกนจะใช Current Relay with 3rd Harmonic Filter ตอ

ผาน CT ระหวางจด Neutral

- Unbalance Protection สามารถทาไดโดยใช Voltage ท Neutral เมอคาทวดไดเกน Certain Value

จะ Trip ออก

- Individual Capacitor อาจ Switch โดย Contactor หรอ CB ซงตองม Rated อยางนอย 1.5 In

และตองทน Inrush ได 100 In

6) การปองกนสายเคเบล ( Cable Feeder Protection )

- สายปอนทวไปสาหรบ High Voltage Distribution ปองกนโดย

• Phase O/C Relay

• Earth Fault Relay

- Differential Protection ใชกบ All High Voltage Feeder ซง Operate แบบ Parallel หรอตองการ

Instantaneous Trip

- Low Voltage Cable Feeder ปองกนโดย

• Fuse

• MCCB , ACB

ซงจะทาให Short – circuit และ Earth Fault Protection

7) การปองกนสายเหนอดน ( Overhead Line Protection )

- ปองกนโดย CB ซงม

Phase และ Earth Fault Relays

- ถาม Distance Protection ตองม O/C และ Earth Fault เปน Back up Protection

- 3 Phase Autoreclosing Protection ใชกบบรเวณทม Lightning บอยๆ

28

รปท 10 Radial Feeder Circuit

Transformerprotection,

Load

Load

D

Load

,t

51

,tE

51N

2,t

46

A

Furtherfeeders

C

B

,t

51

,t

51

,tE

51N

2

46

,t

,tE

51N

2

46

,t

Infeed

ARC

79

29

รปท 11 Ring Main Circuit

Infeed

,t

51

52

52

,tE 2

,t

51N 46 49

Transformerprotection,

51N

E,t

51

52

52

Infeed

,t2

,t

4946

30

รปท 12 Distribution Feeder with Reclosers

รปท 13 Parallel Feeder Circuit

Infeed

Sectionalizers

Fuses

Recloser

52

51 51N

,t

50

,tE

E

50N 46

79 recloseAuto-

,t2

feedersFurther

52

2,t ,t

E,t

O.H. line or

Load

52

cable 1

52

67

51

O.H. line orcable 2

52

,t

67N 51

51N 49

,t

51N

E

46

E

52

Load

same asProtection

line or cable 1

52

Infeed

52

52

Infeed

52

31

รปท 14 Cables or Short Overhead Lines with Infeed from Both Sides

รปท 15 Overhead Lines or Longer Cables with Infeed from Both Sides

protectionfor parallel lineif applicable4987L51N

Back feedLoad

52 52

52

51N

Load Back feed

52

52

79

52

52

Infeed

52

51N51N

52

Infeed

49

79

87L

52

52

Same

52

52

Back feedLoad

cableLine or

21

5252

52

52

67N21N

52

67N21N

79

79

85

85

21

Infeed

52

Back feedLoad

52

52

52

52

for parallel line,if applicable

protectionSame

52

Infeed

32

DEVICE NUMBERS

Device Definition and function Device Definition and function

Number Number

1. Master Element 27. Undervoltage Relay

2. Time-Delay Starting or Closing Relay 28. Flame Detector

3. Checking or Interlocking Relay 29. Isolating Contactor

4. Master Contactor 30. Annunciator Relay

5. Stopping Device 31. Separate Excitation Device

6. Starting Circuit Breaker 32. Directional Power Relay

7. Anode Circuit Breaker 33. Position Switch

8. Control Power Disconnecting Device 34. Master Sequence Device

9. Reversing Device 35. Brush-Operating or Slip-Ring Short-

10. Unit Sequence Switch Circuiting Device

11. Reserved For Future Application 36. Polarity or Polarizing Voltage Device

12. Over-Speed Device 37. Undercurrent or Underpower Relay

13. Synchronous-Speed Device 38. Bearing Protective Device

14. Under-Speed Device 39. Mechanical Condition Monitor

15. Speed or Frequency Matching Device 40. Field Relay

16. Reserved For Future Application 41. Field Circuit Breaker

17. Shunting or Discharge Switch 42. Running Circuit Breaker

18. Accelerating or Decelerating Device 43. Manual Transfer or Selector Device

19. Starting-to-Running Transition 44. Unit Sequence Starting Relay

20. Electrically Operated Valve 45. Atmospheric Condition Monitor

21. Distance Relay 46. Reverse-Phase or Phase-Balance

22. Equalizer Circuit Breaker Current Relay

23. Temperature Control Device 47. Phase-Sequence Voltage Relay

24. Reserved For Future Application 48. Incomplete Sequence Relay

25. Synchronizing or Synchronism-Check 49. Machine or Transformer Thermal

Device Relay

26. Apparatus Thermal Device

33

Device Definition and function Device Definition and function

Number Number

50. Instantaneous Overcurrent or Rate- 78. Phase-Angle Measuring or Out-of-

of-Rise Relay Step Protective Relay

51. AC Time Overcurrent Relay 79. AC Reclosing Relay

52. AC Circuit Breaker 80. Flow Switch

53. Exciter or DC Generator Relay 81. Frequency Relay

54. Reserved For Future Application 82. DC Reclosing Relay

55. Power Factor Relay 83. Automatic Selective Control or

56. Field Application Relay Transfer Relay

57. Short-Circuiting or Grounding Device 84. Operating Mechanism

58. Rectification Failure Relay 85. Carrier or Pilot-Wire Receiver Relay

59. Overvoltage Relay 86. Lockout-out Relay

60. Voltage or Current Balance Relay 87. Differential Protective Relay

61. Reserved For Future Application 88. Auxiliary Motor or Motor Generator

62. Time-Delay Stopping or Opening 89. Line Switch

Relay 90. Regulating Delay

63. Pressure Switch 91. Voltage Directional Relay

64. Ground Protective Relay 92. Voltage and Power Directional Relay

65. Governor 93. Field-Changing Contactor

66. Notching or Jogging Device 94. Tripping or Trip-Free Relay

67. AC Directional Overcurrent Relay

68. Blocking Relay

69. Permissive Control Device

70. Rheostat

71. Level Switch

72. DC Circuit Breaker

73. Load-Resistor Contactor

74. Alarm Relay

75. Position Changing Mechanism

76. DC Overcurrent Relay

34

77. Pulse Transmitter

มาตรฐาน IEC ไดใหชอรเลยตามสญลกษณ ดงน

Overcurrent Protection

Current Directional Protection

Zero Sequence Overcurrnet Protection

Negative Phase Sequence Component Protection

Thermal Image

Differential Protection

Earth Fault Differential Protection

Undervoltage Protection

Maximum and Minimum Frequency Protection

Overvoltage Protection

Active Reverse Power Protection

Reactive Reverse Power Protection

Zero Sequence Overvoltage

Buchholz

I >

I

IN >

Ii >

I

∆ I

∆IN

U <

>f >

U >

P

Q

UN >

35

การปรบตงอปกรณปองกนระบบไฟฟาของโรงงานอตสาหกรรม

( Selectivity in Industrial Power Systems )

• ตอไปนเปนการกลาวโดยยอเกยวกบ Selectivity Analysis

• มกฎหลายขอ ( Set of Rule ) เพอใชทา Relay Coordination Study

• เปน Check List เพอใชทาตรวจสอบ Selectivity ( Auditing Selectivity ) ซงทาโดยคนอน

• Selectivity หมายถง Series Connected O/C Protection ควรทางานระหวาง S/C และ Earth

Fault เพอตดสวนของวงจรใหออกนอยทสดเทาททาได

UK. Discrimination , Selectivity

US. Coordination

Setting the Selectivity Stage

การทา Selectivity เบองตน

• Preliminary Selectivity Study โดยทวไปทาระหวางการวางแผนการออกแบบระบบไฟฟา (

Early in the Power System Planning )

• เปนสวนตอจากการออกแบบและการปฏบตงาน ( Design and Operation )

• การวเคราะห ( Analysis ) ประกอบดวย

การเขยนกราฟ ( Drawing ) t-I Curve บน Log-Log Paper เพอกาหนดประเภท ( Establish

Type ) และ Settings of O/C Devices

• Selectivity Study ยงรวมถงการคานวณและหาวาอปกรณปองกนจะทางานอยางไรเมอเกดการ

ทางานเกนโหลด ( Overload ) และลดวงจร

• นอกจากน Let-through Energy ( I2 t ) ระหวาง 2

1 Cycle แรกของ S/C จะตองพจารณาสาหรบ

หา Current-limiting Fuse หรอ CBs ดวย

• ผผลตจะให Characteristics Curve ของ O/C Devices

• Inverse or Constant Timer / Current Relay ใชสาหรบ O/L และ S/C Protection

การศกษา Selectivity เบองตนสาหรบระบบไฟฟาของโรงงานใหม

( Preliminary Selectivity Study for a New Plant )

36

• เพอใหไดการปองกนทถกตอง ( Correct Protection ) จาเปนตองทาประเมนการ Selectivity แตเนนๆ

• การประเมนแบบนเพอหาอปกรณปองกนทเหมาะสมทสด และใหการปองกนทดทสด

• การวเคราะหเบองตน ( Preliminary Analysis ) น โดยทวไปเปนสวนหนงของการศกษาขนหลกการ

(

Conceptual Study ) พรอมกบ S/C และ Fault Protection Philosophy

การศกษาการ Selectivity อยางละเอยดของโรงงานใหม

( Detailed Selectivity Study for a New Plant )

• เมอเลอกอปกรณปองกนทงหมด ( All Protective Devices ) แลว

• และไดกาหนด t-I Characteristics Selectivity อยางละเอยด กจะทา Detailed Selectivity Plan

• ทาทดสอบการใชงานของระบบปองกน ( Commissioning ) เชน ปรบคาใหมและทดสอบ

(Calibration and Testing )

การทา Selectivity สาหรบโรงงานอตสาหกรรมเกา

( Selectivity for Existing Plants )

• Selectivity Plan ของ New Plant เปน Effective Diagnostic Tool สาหรบ Operating Personnel

เมอ Trouble Shooting หลงจากเกด Faults

• Graph แสดง t , I เปนกญแจสความเขาใจของอปกรณปองกนระหวาง O/L และ S/C

• ดงนนจงจาเปนอยางยงทจะตองปรบปรง Selectivity Plan เปนระยะๆ หรอเมอมการเปลยน

ระบบไฟฟา

A Typical Selectivity Report

• รายงาน Selectivity อาจประกอบดวยสงตอไปน

1) Scope of Work , Describing the Extent of , and the Criteria for , the Analysis

2) Single Line Diagram , Overall Diagram for the Whole Plant

3) General Criteria for Settings and Margins

4) Short-circuit Calculations

5) Time-current Charts

6) Tables of Device Settings

7) Comments on the Time-current Charts

8) Summary and Conclusions

Scope of Work , Describing the Extent of , and the Criteria for , the Analysis ( 1 )

37

• ในสวนนจะอธบายถงขอบเขตของงาน

• ขอกาหนด ( Criteria ) ทใชในการทา Selectivity

• หลกการวเคราะห ( Analysis )

• อธบายการทางานทงหมดของระบบไฟฟา

Single Line Diagram ( 2 )

• หา Single Line Diagram ของระบบไฟฟาทงโรงงาน ซงจะใชในการวเคราะห

• เมอเพยงบางสวนของระบบไฟฟาเทานนทจะใชในการวเคราะห จะตองแสดงอยางชดเจนใน

Single Line Diagram

Criteria for Settings and Margins ( 3 )

รายงานจะตองมสวนหนง ซงจะอธบายถงขอกาหนดทวไปสาหรบการทา Selectivity เชน

• Time and/or Current Margin ระหวาง Relay Curves ของ Inverse Time Characteristics ซงใช

MV หรอ HV และมการใช CTs

• Time and/or Current Margins ใชการวเคราะหระหวาง LV Characteristics

Margins เหลานอาจใหเปน 2 แบบ คอ

1) Curves เขยนดวย Tolerances Bands ซงรวมทง Opening หรอ Melting Times

2) Curves เขยนดวย Single Lines ซง Margins จะตองกลาวไวทอน

• Margins ของ Device Setting จะตองใหโดยคานงถง

a) กระแสพกดมอเตอร และ Starting Current และ Locked Rotor Withstand Time

b) กระแสพงเขาของหมอแปลง ( Transformer Inrush Current ) และ Thermal Withstand

Current เมอ Secondary เกด S/C

c) Cable Thermal Withstand Current หรอ I2t Curve

Short-circuit Calculations ( 4 )

• การคานวณ S/C เปนรากฐานของการทา Selectivity

• สรปของ S/C Calculations ซงใชสาหรบ Protection จะตองแสดงใน Separate Section ของ

Report และ All Impedance และ Time Constants ทใชในการคานวณจะตองแสดงใหดดวย

Time-current Charts ( 5 )

38

• ประกอบดวย Characteristic Curve และ Setting ของแตละ Protective Device Plotted บน

กระดาษใส

• แตละ Time-current Chart จะตองม Single Line Diagram ของระบบไฟฟาทเกยวกบ Chart น

• แตละ Time-current Chart จะตองม Table ของ Setting ของ Protective Devices และ CTs ท

เกยวของ

• แตละ Protective Devices Characteristics จะเขยนใหชดเจนทงใน Single Line Diagram และใน

Table

• ไมควรม Protective Devices มากเกนไปในหนง Chart

• Maximum และ Minimum Available Symmetrical S/C Current จะตองแสดงในแตละ Chart

• เมอม Several Voltage Levels แสดงใน Chart เดยวกน แสดง Current Scale ของแตละ Voltage

Level และมตวคณ ( Multiplication Factors ) เพอแปลงกระแสไปแตละ Voltage Level ได

• เมอ System Neutral ตอลงดนผาน Impedances , Selectivity ของ Earth Fault Devices จะตอง

แสดงใน Separate Earth Fault Charts

Tables of Device Settings ( 6 )

• หลงจากทา Selectivity แสดงเรยบรอย คา Setting ของ Protective Devices ตางๆ จะตองแสดง

เปนตาราง เพอใหเหนไดชดเจน

Comments on the Time-current Charts ( 7 )

• อาจม Comment ของ Time-current Charts ของแตละแผน เพอใหผอานหรอผศกษาภายหลงจะ

ไดเขาใจไดดขน

Summary and Conclusions( 8 )

• อาจมการสรปให

Data ทตองการ

เพอใหการทา Selectivity ดาเนนไปได จะตองม Data ดงตอไปน

• Single Line Diagram ของ Electrical System ซงแสดง

- Power , Voltage , Impedance , Connections ของ Transformers

- Normal and Emergency Switching Conditions

- Nameplate Ratings และ Subtransient Reactances ของ All Major Motors & Generators

39

- Transient Reactance ของ Generators

- Synchronous Reactances ของ Generators

- Conduction Sizes , Type & Configurations

- CT Ratios

- Identification of all O/C Devices

• Ratings , Time-current Characteristics Ranges of Adjustment of all Relays , O/C Releases and

Fuses

• Complete S/C Study for Both 1st Cycle และ Interrupting Duties Maximum และ Minimum

Currents as will as Available S/C Current for all Sources

• Expected Maximum Loading

• Any Special O/C Device Setting Requirement Stipulated by the Supply Company

• เมอม EX ( e ) Motors ทตอง Study ดวย จาเปนตอง Included Rated Current และ Starting

Current และ Thermal Time Limit

• เมอม Direct-started Motors และ Protection Part เปนสวนหนงของการวเคราะห Starting

Current และ Starting Time และ Maximum Allowable Starting Time จะตองใชดวย