การป้องกันระบบไฟฟ้ากำลังและรีเลย์



 

 

สาเหตุและสถิติของการทำงานผิดพลาดในระบบไฟฟ้า กฎของการใช้รีเลย์ป้องกัน พื้นฐานของรีเลย์ป้องกัน ความต้องการในการใช้งานรีเลย์ป้องกัน โครงสร้างของรีเลย์และคุณสมบัติของรีเลย์ รีเลย์กระแสเกินและการป้องกันการลัดวงจรลงดินสำหรับสายส่ง การป้องกันโดยรีเลย์ผลต่าง การป้องกันโดยไพล๊อตรีเลย์และรีเลย์ระยะทาง การป้องกันหม้อแปลงไฟฟ้า การป้องกันเครื่องกำเนิดไฟฟ้า การป้องกันบัสโซน การป้องกันมอเตอร์

เนื้อหาด้านล่างนี้จะเป็นคำบรรยายของวีดีโอนี้ ซึ่งถ้าหากใครไม่อยากอ่านก็สามารถดูวีดีโอได้เลย เพราะว่าเป็นเนื้อหาเดียวกันนั่นเอง

 

เนื้อหาของตัว Protection ก็คือ อันแรกพูดถึงเรื่องสาเหตุและสถิติการทำงานผิดพลาด ในระบบไฟฟ้าเรื่องกฎการใช้ Relay ในการป้องกัน พื้นฐานของ Relay ป้องกัน ความต้องการใช้ Relay ป้องกัน อันนี้ก็เหมือนกับเป็น Introduction ว่าทำไมเราต้องใช้ Relay ความผิดปกติของระบบไฟฟ้ามีกี่แบบอะไรบ้างอันไหนเกิดบ่อย ไม่บ่อย ซึ่งเรื่องนี้เป็นเรื่องทั่วๆไปคนที่ทำงานทางด้านไฟฟ้ากำลังก็พอจะนึกภาพออกอยู่แล้วนะครับ เขาจะให้พูดถึงเรื่องที่ 2 โครงสร้างของ Relay และ คุณสมบัติของ Relay ตัว Relay ในที่นี้ Relay ป้องกัน คือ Relay ทำงาน รู้จัก Relay กันดีอยู่แล้วใช่ไหมครับ

ตัว Relay คือ อุปกรณ์จ่ายไฟเข้าไป สวิทช์จะแตะแต่ Relay ที่ใช้ในการป้องกัน ต้องมีเงื่อนไขเพิ่มเช่น กระแสต้องถึงจุดที่ตัว Relay ถูกปรับตั้งไว้ หรือเวลา มีทั้งกระแสและเวลาเข้ามาเกี่ยวข้องมีทั้งกระแสและเวลามาเกี่ยวข้องด้วยฉนั้นถ้าเกิดเป็น Relay Control เราจ่ายไปปั๊บมันก็จะทำงานทันที ถ้าเป็น Relay ป้องกัน จะมีเงื่อนไขของการป้องกันเข้ามาเกี่ยวข้องด้วยนั่นเอง

พูดถึง Relay ป้องกันกระแสเกิน Overcurrent Relay อันนี้เป็นตัวการป้องกันพื้นฐานเป็นตัวหลักที่ระบบป้องกันทุกระบบเลยจะต้องมีเป็นขั้นแรกเลยเป็นอย่างน้อยเราต้องมี การป้องกันกระแสเกินถ้าระบบเล็กๆ ใช้ ฟิว ตัวเล็กอย่างน้อยอุปกรณ์แต่ละอย่างเครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละตัวตามหลักจริงๆแล้ว มันต้องมีอุปกรณ์ป้องกัน Defues ถ้าระบบแรงดันต่ำใช้ Circuit Breaker Circuit Breaker ก็จะเป็นตัวตัดเวลากระแสเกินใช้ MCCB ถ้าใหญ่ขึ้นมาอีกระบบใหญ่ๆในระบบไฟฟ้ากำลังเราก็จะใช้ Relay ป้องกันที่รับสัญญานจาก ct จาก pt ถ้ากระแสเกินก็รับจาก ct เป็นหลัก

การป้องกันการลัดวงจรลงดิน คือ Ground Fault ถัดมาถ้าเป็นตัวอุปกรณ์ที่สำคัญๆ หม้อแปลงตัวใหญ่ๆ Generator ตัวใหญ่ๆจะมีการป้องกันที่เรียกว่า differential Protection หรือ Relay ผลต่างการป้องกันแบบผลต่าง แล้วก็การป้องกัน ถัดมาที่พูดถึงก็เป็น Relay นำร่อง หรือ Pilot Relay อันนี้ส่วนใหญ่ใช้ในระบบไฟฟ้ากำลังและสายส่งการป้องกันนำร่องกับ Relay ระยะทาง Impedant Relay 2 ชนิดนี้ส่วนใหญ่ใช้ในสายส่ง นั้นโอกาศถ้าเกิดว่าทำงานไม่ได้อยู่การไฟฟ้าก็คงจะเจอ Relay กระแสเกินผลต่างเป็นไปได้หม้อแปลงลูกใหญ่ๆตามโรงงานมี Relay differential Relay อยู่แล้วส่วน Relay นำร่อง Relay ระยะทาง ส่วนใหญ่คือทางการไฟฟ้า ก็จะเป็นคนใช้งานเป็นส่วนมากแล้วก็มาเรื่องการป้องกันอุปกรณ์เฉพาะในที่นี้เขาเน้นอยู่ 3 ตัว ก็คือ หม้อแปลง การป้องกันหม้อแปลงไฟฟ้า การป้องกันเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และก็การป้องกัน Bus bar อีก 3 เรื่อง แต่ว่าผมอาจจะเพิ่มเรื่องการป้องกัน มอเตอร์เข้าไปให้นะครับ

มอเตอร์ตัวใหญ่ๆ ก็จะมีอันนี้ก็คือ ข้อกำหนดที่สภาวิศวะกร ใส่มา แต่ในข้อสอบก็จะมีเรื่องอื่นด้วยนะครับอย่างเช่น เขามีเรื่อง Ct เรื่องหม้อแปลงกระแส ที่เรียนใน LAB มีหม้อแปลงกระแสในเทอมก่อนผมก็ใส่ไว้ในบทที่ 3 ที่เรียนเรื่อง Ct เรื่องมอเตอร์ก็มีบ้าง ฉนั้นผมก็จะเอาข้อสอบของสภาวิศวะกรมาประกอบด้วยว่าเนื้อหาเป็นอย่างไร ทีนี้มาดูวัตถุประสงค์ อันแรกเราควรจะทราบสถิติ สาเหตุการทำงานสถิติในระบบไฟฟ้ากำลังกฎของการใช้ Relay ป้องกันคืออะไร มี Fault มีอะไรบ้าง เราจะป้องกันยังไงอันนี้คือภาพรวมทั่วๆไป และก็ให้เข้าใจหลักการพื้นฐาน Relay ทำงานอย่างไร มีกี่ประเภทคุณสมบัติ ยังไงนะครับ Relay ทำงานยังไงมีกี่ประเภทคุณสมบัติมันคืออะไร Relay ต้องมีคุณสมบัติยังไงนะครับ อันนี้น่าจะอยู่ในข้างหน้าเพื่อให้เข้าใจหลักการป้องกันการลัดวงจรในระบบไฟฟ้ากำลัง Overcurrent Protection Overcurrent Protection ต้องมีในทุกระบบเลยระบบใหญ่ระบบเล็กต้องมี Overcurrent Protection ก่อน

เสร็จแล้วถ้าเกิดว่าระบบนั้นสำคัญมากๆ หรือถ้าเกิดมันเสียหายแล้วมันซ่อมแพงมากก็อาจจะมีการป้องกันอย่างอื่นเพิ่มเข้าไปเช่น differential relay , pilot relay แล้วก็ Distance Relay หรือ Relay ระยะทาง ถัดมาเราจะพูดถึงการป้องกันอุปกรณ์ตัวๆ หรือเรียกว่า Unit Protection การ Protection ก็จะมีการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร ก็คือการป้องกันการลัดวงจรอยู่บนพื้นฐานของ เราจะต้องเอากระแสลัดวงจรมาใช้ในการประกอบการพิจารณาว่าตอนเนี้ยลัดวงจรแล้ว Relay ให้ตัด กับอีกอันนึงคือการป้องกันตัวอุปกรณ์เป็นตัวๆ อย่างในที่นี้มี หม้อแปลง เครื่องกำเนิดไฟฟ้า มีมอเตอร์มีการป้องกันบัสอุปกรณ์เป็นตัวๆหมายความว่ากระแสลัดวงจรจะเป็นเท่าไหร่ก็ชั่ง แต่ถ้าตัวอุปกรณ์นั้นมีกระแสเกินกว่าพิกัดมัน ต้องตัดวงจร อย่างเช่น ถ้าเราป้องกัน การลัดวงจรเราคำนวนกระแสลัดวงจรได้ สมมติ 100Amp เราก็จะ Set Relay ให้มันตัดก่อน 100 จริงไหมครับ ว่ามันลัดวงจรมันต้องตัดแน่นอนแต่ถ้าหม้อแปลงเราทนได้ 30 Amp เราไม่ต้องคำนึงถึงว่ากระแสลัดวงจรจะเป็นเท่าไหร่แต่เราจะเอา 30 Amp มาพิจารณาเพราะเราจะป้องกันหม้อแปลงลูกนี้ หม้อแปลงลูกนี้ทนได้ 30Amp เพราะฉนั้นเองเราจะ Set ระบบการป้องกันอย่าให้หม้อแปลง Overload อย่าให้หม้อแปลง Overload การป้องกันที่อุปกรณ์เป็นตัวๆ เราจะเน้นป้องกันตัวอุปกรณ์ เราจะเน้นไปที่ว่าอุปกรณ์ทนได้มากน้อยแค่ไหน ป้องกันอุปกรณ์ตัวนั้น หรือการลัดวงจรที่เกิดขึ้นก็มีวิธีการตรวจสอบที่เฉพาะตัวเลยนะครับ เช่นใช้ differential Relay ใช้ Termal Sensor ในการป้องกัน วิชาบังคับก่อนพูดไปแล้วนะครับ

อันนี้น่าจะสนใจกัน การประเมินผลวิชานี้ตั้งไว้ตามเกณฑ์หมายความว่าวิชานี้จะมีการบ้าน ตุนไปก่อน 35 % หมายความว่ามีการบ้าน 5-6 ครั้ง ครั้งละ 4 -5 คะแนน อาจจะมีเทสย่อย เทสย่อยก็ครั้งละพอๆกัน 4 5 คะแนน นั้น 35 คะแนนมันเป็นสิ่งที่ได้มาแบบง่ายๆ นะครับมีการบ้านก็ เช็คการบ้านส่งนะครับก็ทีละ 4-5 แต้ม คงไม่น่ามีปัญหาอะไรอาจจะมีการบ้านในลักษณะ Assignment เช่น ผมให้ไปพับกราฟ ใช้คอมพิวเตอร์พอทกราฟของลีๆใช้โปรแกรมอะไรก็ได้ที่มันใช้พับกราฟได้อยู่ในกลุ่มนี้ส่วนใหญ่คะแนนก็จะเทไปทางการบ้าน มากกว่านะครับ การเทสย่อยก็นานๆครั้งแล้วกัน อาจจะมีบ้างไม่มีบ้าง สอบ Midterm 15 % งั้นสอบ Midterm ถือเป็นการซ้อมแต่ว่ามันจะสอบตอนกลางเทอม แต่คะแนนก็ไม่ได้มากนัก เนื้อหาบางครั้งตอน Final ก็อาจจะดึงในส่วนของ Midterm มาออกบ้าง สุดท้ายก็ไปตอน Final 50% 50% สำหรับปลายภาค นั้นคะแนนเก็บจนถึงปลายภาค ณ วันที่สอบ ปลายภาค ผมก็ คาดหวังว่า 35 % น่าจะเกือบเต็มก่อน ถ้า Midterm ได้สักครึ่งนึง น่าจะมีคะแนนกัน 40 up ขึ้นไป มาสอบเพื่อว่าจะเอาเกรดอะไร ไม่อยากให้มีตกอยู่แล้วหละครับ

วิชาผมมันเป็นวิชาปีสุดท้าย ฉนั้นพวกการบ้านก็ตามๆมาส่งนะครับบางคนก็ทยอยส่งมาแต่ถ้าจะให้เบาๆไม่ต้องทำมากๆ ในตอนปลายเทอม ก็ทยอยส่งกันเข้ามาเลยมันก็จะช่วยแบ่งเบา ปลายเทอมจะได้อ่านหนังสือเอา 50 % นั้นตรงนี้ก็จะมีการบ้านก็จะทยอยให้ไปนะครับ เทสก็อาจจะมีบ้าง มีใครสงสัยไหมครับคะแนนอย่างที่ผมว่า 50 คะแนนของคะแนนเก็บ น่าจาตุนไว้ก่อนนะครับ สัก 40 และก็ ปลายภาคอีกทีนึง เอกสารประกอบการสอนก็คือที่ผมเขียนขึ้นมาสำหรับวิชานี้โดยเฉพาะเลยนะครับการป้องกันระบบไฟฟ้าและ Relay เป็นหนังสือก็คืออยู่ที่ ศูนย์หนังสือ หน้าปกสีแดง เอกสารคำสอนก็คือโหลดได้ จากระบบ E-learning นะครับ หรือว่าเมื่อกี้ผมโหลดมาใส่เครื่องนี้แล้วนะครับ ใครที่ไม่สะดวก Login แต่ก็อยากให้ลองเข้าไปดูนะครับ Login เข้าไปใน e-Learning มันจะมีอย่างอื่นด้วย อย่างการบันทึกการสอนครั้งนี้ ก็อาจจะอยู่ข้างใน e-Learning อีกทีนึงนะครับ ถัดมา Textbook เล่มนึงนะครับ ที่แนะนำว่าอ่านง่ายดี คือ Power System Relaying ก็ห้องสมุดไม่แน่ใจว่ามีไหม ถ้าจะอ่านอย่างอื่นเพิ่มอยากจะไปดูงานวิจัยใหม่ๆ ทางด้าน Protection อาจจะไปดู Power system , Power Delivery หรือ Text อีกเล่มนึงก็อาจจะอ่านนอกเวลาได้ Power system Protection and Switchgear อันนี้ก็หาได้จริงๆก็จะมี Standard ของ IEEE Standard ที่เป็นทางด้าน Protection ผมลืมเขียนไว้เดี๋ยววันหน้าผมเอามาให้ดู หัวข้อการสอนตามนี้นะครับ ก็วันนี้ก็คือครั้งแรก แนะนำบทเรียน โครงสร้างของระบบไฟฟ้ากำลังและก็การเกิดความผิดปกติในระบบไฟฟ้ากำลัง แต่ว่าผ่าน EEG351 มาแล้ว คิดว่า อาจาร์ย วันชัย คงพา Overview หมดแล้ว ใน Power system เสร็จแล้วก็จะพูดถึง ประเภทและหลักการทำงานของ Relay ถ้าวางแผนไว้ไม่ผิดพลาดก็น่าจะเป็นคราวหน้ามาลงว่า Relay มันมีกี่ประเภท มีแบบ Relay แบบเหนี่ยวนำ Relay แบบ Electronic , Relay แบบ Microprocessor แต่ละอย่างทำงานอย่างไรก็จริงๆสิ่งเหล่านี้ข้อสอบตอนสอบขอใบอนุญาติเขาจะถามมาเหมือนกันนะครับ เดี๋ยวผมโชว์ข้อสอบเป็นตัวอย่างเดี๋ยวตอนท้ายแล้วกัน หม้อแปลงกระแสหม้อแปลงแรงดัน Ct กับ Pt อันนี้จะอยู่ในการบรรยายครั้งที่ 3 การบรรยายครั้งที่ 3 โดยปกติ ถัดไปนะครับการบรรยายครั้งที่ 4 อาจจะ 4 และ 5 เพราะว่าครั้งเดียวจะไม่จบคือการป้องกันกระแสเกินการป้องกันกระแสลัดวงจรลงดินคือ Ground Fault อย่างนี้ก็คือ ที่แน่ๆ Midterm จะแถวๆนี้ 4-5 ถ้าเราไม่มีงดไม่มีอะไรเราก็อาจจะจบตรงนี้ก่อน Midterm ก็คือเรื่องที่ 4 การป้องกันกระแสเกิน ก็คือต้องทำ โคดิเนชั่น ต้องทำอะไรด้วยนะครับเกี่ยวกับ Over current Protection ก็จะอิงไปที่ มาตราฐาน IEC กับ anzi standard เรื่องนี้ข้อสอบสภาเนี่ยออกเยอะมากเลยนะครับ

แต่เป็นคำถามแบบยิบย่อยกระแสเท่านี้ Set Relay เท่านี้ ถ้าเกิดเข้าใจหลักการจะได้ทำหมดเลยเพราะมันเป็นข้อสอบประเภทความเข้าใจ ไม่ใช่ความจำ เดี๋ยวผมจะโชว์ให้ดูพอถึงตรงนี้เราก็จะน่าจะจบได้นะครับ โดยปกติผมจบก่อน Midterm ถ้ายังมีเวลาอาจจะขึ้นๆตัวการป้องกันระยะทางคือ Distance Ralay การไฟฟ้าใช้ค่อนข้างเยอะ ถ้าใครอยู่การไฟฟ้าก็จะรู้นะครับถ้าใครอยู่กองป้องกันกอง Relay อะไรพวกนี้เค้าก็จะใช้ Distance Relay กันค่อนข้างมากก็จะพูดถึงในการบรรยายประมาณหลัง Midterm แถวๆ Midterm อาจจะก่อน หรือหลังยังไม่แน่ใจนะครับ มารอดูกัน และก็การป้องกันนำร่อง Pilot Protection นะครับ Pilot Protection ก็เป็นอีกอันนึงนะครับที่เป็นการป้องกันสายส่ง ถัดมาก็พอหมดการป้องกันแบบนำร่องแล้วเนี่ยมันก็จะจบเรื่องการป้องกัน Fault นะครับเสร็จแล้วเราจะมาดูอุปกรณ์เป็นตัวๆ อุปกรณ์เป็นตัวๆที่พูดถึงในวิชานี้เนี่ย คืออุปกรณ์ไฟฟ้ากำลังขนาดใหญ่ๆ ที่เวลามันมีปัญหาแล้วมันมีผลกับระบบไฟฟ้ากำลังนั่นเองนะครับ

ประกอบด้วย Generator ก็คือ ที่ Power Plant นะครับ มอเตอร์ อาจจะเน้น มอเตอร์ตัวใหญ่ๆนิดนึงนะครับ หม้อแปลงกำลัง Generator มอเตอร์ หม้อแปลง นั้นวิชานี้จะเห็นว่าต้องมีความรู้เรื่อง Machine อีก Machinary วิชาเครื่องจักรกล กลุ่มนี้เป็นกลุ่มเครื่องจักรกลนะครับ Generator , มอเตอร์ , หม้อแปลง เสร็จแล้วก็เป็นการป้องกันบัส หรือ Bus Bar Protection เนื้อหาน่าจะตามนี้นะครับ นั้นจะเอาแบบระยะใกล้ๆ ก่อนนะครับ ก็เอาช่วงท่อนแรกก่อนนะครับ อย่างน้อยๆเนี่ยในช่วง 2-3 เดือนนี้ 6-7 แรกที่จะเรียนใน 6-7 ครั้งก่อน พยายามให้เข้าใจ เรื่อง Overcurrent Protection นะครับว่าเป็นอย่างไร นั้นตัวเอกสารผมและก็พวกชีทต่างๆ หรือว่าตัว Power Point ผมจะทยอย Upload ขึ้นไปให้อ่านนะครับ ดูล่วงหน้าได้ ดูใน Blog ที่ผมบรรยายนะครับ EEG456.blogspot ก็ดูล่วงหน้าได้ นั้นถ้าได้ตรงนี้ก็คิดว่าคงจะไม่มีปัญหาแล้วส่วนหลังๆ เป็นเนื้อหาแบบกึ่งๆเข้าใจกึ่งๆจำนิดๆนะครับ

ทีนี้มาเข้าเรื่องนะครับ ตัวระบบไฟฟ้ากำลังก็คิดว่าอาจาร์ยวันชัย คงเกริ่นไปเยอะแล้วนะครับ ในปัจจุบันเราก็ใช้สายส่งที่เป็นแรงสูงนะครับ ประเทศไทยเราเนี่ยระดับแรงดันอยู่ที่ 500kV สูงสุดอยู่ที่ 500kV คิดว่าสูงสุดคงแค่นี้แหละเราคงไม่จำเป็นต้องลงทุนใช้ถึง 1,000kV นั้นโรงไฟฟ้าก็จะผลิตระดับแรงดันที่ไม่สูงมากนักเต็มที่ก็อาจจะประมาณ หลัก 10 หลายๆ 10 kV และก็ใช้หม้อแปลง แปลงขึ้นมา แปลงระดับแรงดันขึ้นมาให้สูงเพื่อส่งพอใกล้ๆ กลุ่มคนใช้ไฟฟ้า เนี่ยก็จะแปลง Step Down ลงมา หม้อแปลงก็จะแปลงลงมาอุตสหกรรมรายใหญ่ๆ ก็อาจจะซื้อไฟฟ้าอาจจะ 115kV ก็ได้นะครับ รายเล็กลงมาก็อาจจะแค่ 22kV 24kV จนถึงผู้ใช้ที่ระดับแรงดันต่ำตามบ้านคน หรือว่าโรงงานเล็กๆ ก็จะเป็นแรงดันต่ำ เป็นแรงดันใช้งาน ถามว่าประเทศไทยเราปัจจุบันเราผลิตไฟฟ้าจากอะไรมากที่สุด ของ EGAT เขาผลิตอยู่แค่ครึ่งเดียวเองในปัจจุบัน นอกนั้นก็จะเป็นซื้อไฟจากโรงไฟฟ้าเอกชน โรงไฟฟ้าเอกชนเนี่ยมีสัดส่วนขายไฟ 35 % โรงไฟฟ้าเอกชนในประเทศไทยค่อนข้างจะขึ้นมาค่อนข้างเยอะการไฟฟ้าไม่ค่อยจะลงทุนสร้างโรงไฟฟ้าเองแล้วในช่วงหลัง เพราะว่ามันไม่คุ้มที่จะดูแลเองเหมือนกับจ้างคนอื่นมาลงทุนดีกว่า นะครับ โรงไฟฟ้าเอกชนรายใหญ่นะครับ ก็เยอะเหมือนกัน

บางจ้าวมีโรงไฟฟ้าในมือ 5 - 6 โรงเลย อยู่ที่ระยอง ราชบุรี SPP ก็คือผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็กและซื้อขายกับประเทศเพื่อนบ้านอีกนิดหน่อย อันนี้ก็คือภาพรวมของไฟฟ้าในบ้านเรานะครับ ผลิตไฟฟ้าอันนี้ไม่ค่อยชัดนิดนึงนะครับใช้จากก๊าซประมาณ 70 % ปัจจุบัน 70% เป็นก๊าซนะครับ นอกนั้นก็จะเป็นอย่างอื่นเป็นถ่านหิน เกือบ 20 % 2 อย่างรวมกันนะครับ Lignite และ Coal รวมกันน้ำ 6 % น้ำนิดเดียวจากเขื่อนทั้งหมดที่มีอยู่ ผลิตไฟฟ้าเป็นสัดส่วนน้อยมากปัจจุบันเป็นก๊าซส่วนมาก พวกโรงไฟฟ้าเอกชนส่วนใหญ่ก็จะผลิตจากก๊าซด้วยเพราะว่าต้นทุนมันถูกแล้วในประเทศเราตอนนี้ ถ้าผลิตจากก๊าซต้นทุนถูกสุดแล้วตอนนี้ทีนี้ระบบส่ง ประเทศไทยมีระดับแรงดัน 115 , 230 , 500 kV เรามี DC HV ไทยกับมาเลเซีย เชื่อมต่อตรง ไทยกับมาเลเซีย ระยะทางสั้นๆ เอาไว้เป็นสนธิสัญญา กัน ใครมีปัญหาก็ส่งไฟไปช่วยกัน ที่ใช้สายส่ง DC เพราะว่ามันจะมี Convector สองด้าน มี Convector สองด้านมันก็จะแปลงสามารถควบคุมได้ว่าจะส่งกี่ เมกะวัตต์ไปได้เลย นะครับ เป็นสิ่งที่ควบคุมได้ แต่ฝั่ง AC จะControlได้ยาก เรา Control แรงดัน กระแสจะ Control โดยตรงไม่ได้ นั้นระดับแรงดันสูงๆเนี่ยเพื่อลดความสูญเสีย ก็คือ I ยกกำลัง 2 R V สูงๆ I ก็ลดลง I ก็จะน้อยลงนั่นเอง ส่วนนี้เป็นภาพตัวอย่างของระบบส่งของประเทศไทยเรานะครับ

ก็จะเห็นว่าเรามี 500kV ตรงไหนบ้าง มีใครอยู่การไฟฟ้าไหมครับ 500kV ก็จากแม่เมาะมา ท่าตะโก มาวังน้อย ก็กำลังจะมีเพิ่มนะครับ และก็มี 230 นี่ก็จะเป็นโครงสร้างหลักของประเทศเลย 500 กับ 230 ภาษาอังกฤษ เขาเรียกว่า BackBone เป็น BackBone ของระบบ เป็นโครงสร้างหลักของระบบ 115 จะเป็นปลายทางแล้ว ส่วนใหญ่ก็จะเป็นแบบแขนง หรือ Radial เป็นแขนงที่อยู่ปลายทางตัว 115 นะครับ ตัวตรงนี้จริงๆ ที่เห็นเส้นเดียวในปัจจุบันเนี่ยมัน Parallel กันเยอะเลยนะครับตรงแถวหัวหิน อันนี้สายส่ง DC ตรงภาคใต้ตรงรอยต่อตะเข็บชายแดนตรงนี้นะครับ เชื่อมต่อตรงภาคใต้ตรงนี้นะครับระยะทางประมาณ 100 km การบริหารจัดการระบบไฟฟ้าของการไฟฟ้านะครับ เขาจะใช้ระบบในลักษณะที่เป็น Control ด้วยระบบที่เราเรียกว่า Scada Scada ก็คือ Supervisory Control and Data Acquisition หมายความว่าคนที่นั่งอยู่ใน Control Room สามารถที่จะมองเห็นว่าตอนนี้สถานีไหนเป็นอย่างไร สถานีย่อยแต่ละที่เป็นอย่างไร แรงดันเป็นยังไง จ่ายเท่าไหร่ นะครับ และเขาก็สามารถ Take Action ในการ Control ออกไปได้ Control ได้นะครับ

เพราะฉนั้นการไฟฟ้าฝ่ายผลิตส่วนใหญ่เขาก็จะมีระบบ Monitor ซึ่งจริงๆแล้วก็ดูได้ในระดับนึง แต่ก็ช่วยได้เยอะทีเดียว Center เขาก็อยู่ที่บางกรวย ศูนย์ควบคุมอยู่ที่บางกรวย แล้วก็ Monitor ในการควบคุมระบบได้นะครับ อันนี้คือในส่วนของระบบควบคุมครับ ระบบจำหน่าย นี้ก็มี 2 ส่วน การไฟฟ้านครหลวง กับ ภูมิภาค ที่นี่ก็มีกรุงเทพดูอะไรแล้วภูมิภาคดูอะไร นะครับ นี่เป็นสัดส่วนการใช้ไฟ อันนี้ความต้องการของประเทศคงข้ามไปได้ ภูมิภาคดูแลการจ่ายไฟให้กับต่างจังหวัด ส่วนนครหลวงก็คือ กรุงเทพ และ ปริมณทล ของภูมิภาค แรงดันเขาอ้างอิงที่ประมาณส่วนใหญ่ เขาจะขายไฟ 22kV ถ้าเป็นอุตสาหกรรม ขนาดใหญ่ และก็แรงดันต่ำอ้างอิงที่ 400V นครหลวงเป็น 24kV /416 แต่เขาพยายามทำให้เหมือนกันอยู่ มันไม่เหมือนกันตั้งแต่แรก ตั้งแต่เขาให้ที่ปรึกษาคนละประเทศมาช่วยดูให้มันเลยไม่เหมือนกัน

ระบบจำหน่ายก็จะมีเป็นแบบนี้เราเรียกว่าแบบ Radial แบบแขนงนะครับถ้ามีการเชื่อมต่อเป็นวงปิดเขาเรียกว่า Network หรือ Loop การป้องกันระบบเนี่ยสองอย่างแตกต่างกัน ต้องดูต่างกันเพราะแบบนี้กระแสมันไหล ทิศเดียว อีกแบบนึงเป็นกระแสถ้าเกิด Fault กระแสมันไหลมาได้หลายทิศทาง เพราะมันเป็นโครงข่าย กระแส Fault มันก็ไหลมาที่จุดเกิด Fault นครหลวงระดับแรงดันที่ reference ส่วนใหญ่ 24 ภูมิภาค ส่วนใหญ่ก็จะขายไฟที่ 22 นะครับทีนี้มาดู ในส่วนนี้จริงๆแล้วจะพูดถึงพื้นฐานที่สำคัญ ที่จะใช้ในการเรียนวิชานี้คงไม่ลงรายละเอียดนะครับ แต่จะมีโอกาศที่จะพูดถึงและอาจจะลองโน้ตไว้ก็จะกลับไปทวนนะครับ ไฟฟ้ากำลังเราเป็นไฟฟ้ากระแสสลับเป็นลูกคลื่น Sin wave แต่เวลาเราคำนวณเราคำนวณด้วยค่าเฟเซอร์ยังจำได้อยู่ใช่ไหมเรื่อง เฟเซอร์ คือเราเอามุม Phase ที่มันชิดมาเขียนแสดงในรูปของ Complex ในรูปของจำนวน เชิงซอน ส่วนค่าที่เราเอามาคำนวณเป็นค่า RMS นะครับ จะเป็นค่า Peak หารด้วย รูท 2 นั้นค่าที่เราคำนวณยังเราคำนวณไฟฟ้าที่ปลั๊กไฟสมมติเราอ้างอิงที่ 220v 220v หมายถึงค่า RMS ก็คือค่าที่ให้พลังงานเท่ากัน กับไฟ DC ที่มีแรงดันเท่านั้นแหละถ้าเอาไปจ่ายให้กับตัวต้านทาน Peak จริงๆ มันก็คือ รูท 2 คูณ 220 นั้น Peak จริงๆก็คือ รูท2 คูณ220 ถ้ามีมุม Phase 30 ก็หมายความว่ามัน ชิพ Phase ไปจากจุดที่เราอ้างอิง 30 องศา ถ้าเขียนเป็น เฟเซอร์ มันก็จะเป็น ลูกศร เป็น Vector ที่ทำมุม 30 องศากับแกนอ้างอิง นั้นส่วนนี้เรื่องการคำนวณแบบ เฟเซอร์ ก็อาจจะลองไปทบทวนดู ถ้าเกิดเมื่อกี้ที่ว่า ถ้าเราคุยกันที่ 220 นะครับ 220 เป็น 220 RMS ใช่ไหมครับ Peak จริงๆมันจะสูงกว่านั้น Peak จริงๆคือ 1 กว่าๆ คือ รูท2 คูณ220 นั้น ถ้าเราวาดมันก็จะมีขนาดวาด Vector ของ Phaser แรงดันเฟเซอร์ก็จะมีขนาดเป็น 220 นะครับทำมุม 30 องศา หรือเราเขียนเป็นจำนวนเชิงซ้อนก็เป็น 220 คูณ คอส 30 + J sin 30 อันนี้ก็เป็นวิธีการคำนวณ ในทางไฟฟ้ากำลัง นั้นค่า RMS คือค่าที่เราเห็นนะครับเวลาเราใช้เครื่องมือวัดต่างๆเราก็จะเห็นค่า RMS ค่าจริงๆ ที่เป็นลูกคลื่น Sine wave ต้อง คูณด้วย รูท 2 ยอดแหลมๆมันจริงๆนะครับ

เวลาจ่ายแรงดันให้กับตัวต้านทาน เราก็ใช้ค่าเฟเซอร์ คูณได้เลยตรงๆ คำนวณแบบตรงๆได้ แต่เวลาเราจ่ายแรงดันให้ตัวเหนี่ยวนำ การตอบสนองของตัวเหนี่ยวนำ V เท่ากับ Ldi by Dt เพราะฉนั้น ถ้ากระแสมีลักษณะเป็นลูกคลื่นสัญญานสมมติเป็น โคซาย เลยชิพเฟส L di By dt เทอมนี้มันจะถูกดิฟ พอมันดิฟมันก็จะมี J Omega ออกมา J Omega เหล่านั้นการที่เราคำนวณค่า L เราจะใช้เราสามารถคำนวณแบบเฟเซอร์ได้ ก็คือ แรงดันแบบเฟเซอร์ ก็เท่ากับ J Omega L คูณ I กระแสในเทอม เฟเซอร์ได้ เว้นถ้าเรามี L การตอบสนองของตัวเหนี่ยวนำเราก็เอา 2 พาย f คูณ Henry ตัวนี้คือ Reactance คือ J คูณกับ 2 พาย FL Omega คือ 2พาย FL อันนี้ก็ ไปเร็วๆ ผมว่าคุ้นๆ แต่จะจำได้ไม่หมด Omega คือ 2 พาย FL ถ้าเป็น C ความสัมพันธ์มัน I= Cdv by dt อันนี้ อาจาร์ย ประกฤษน่าจะให้ดูสมการนี้ Cdv by dt ถ้าเราคำนวณแบบเฟเซอร์นะครับแรงดัน V ก็ คือ -J ส่วน Omega C อันนี้คือค่า XC ของตัวเก็บประจุ ทีนี้ไฟฟ้าที่ใช้เป็นระบบไฟฟ้า 3 Phase ระบบไฟฟ้า 3 Phase ที่เราใช้งานปัจจุบันก็จะชิพ Phase กัน 120 อย่างเช่นเรามีแรงดัน VA VB VC ต่อลักษณะนี้คือต่อโหลดแบบ Wilde ถ้าเราจ่ายไฟเข้าไปแรงดัน ความสัมพันธ์ แรงดัน VAN ก็จะใช้เป็นมุมอ้างอิง Vbn ก็จะชิพPhase B ก็จะตามหลัง A มา 120 C ก็จะตามหลังไปอีก 120 อันนี้คือระบบไฟฟ้าที่ใช้ในปัจจุบัน นั้นเวลาเราป้องกันก็คือ อาจจะอ้างอิงไปที่ระบบนี้ด้วย เวลาคำนวณ แล้วถ้าเป็น ไฟ 3 Phase แบบ สมดุล การคำนวณ ระบบไฟฟ้าแบบ 3 Phase แบบสมดุล การคำนวณ เราจะคำนวณแบบ Per Phase เราจะคำนวณแค่ Phase เดียวได้ เราจะคำนวณ Per Phase และ Per Unit ได้ด้วย Per Unit ช่วยลดภาระในเรื่องการพิจารณาหม้อแปลงได้ เรื่องของหม้อแปลง งั้นถ้าเป็น 3 Phase สมดุลเราจะคำนวณ

เราไม่จำเป็นต้องคำนวณแรงดันกระแสทุก Phase แต่เราคำนวณแรงดันกระแส Phase ใด Phase นึง ไป Nutural ใช้ Line ไป Nutral Phase เดียวถ้ามันสมดุล ถ้ามันสมดุลมันจะใช้ได้ก็ต่อเมื่อระบบปกติแต่ถ้าเมื่อไหร่เกิด Fault การคำนวณ Per Phase ก็จะมีปัญหาทันที Line to Line เกิด Line to Line ทั้ง 3 Phase มันไม่สมดุลแต่วิชานี้มันไม่ได้พูดถึงการคำนวณ Fault ก็ Fault จะอยู่ใน 452 ที่อีกวิชานึง การคำนวณ Per Phase ต้องพิจารณาแรงดันเป็น Phase กับ Nutral แล้วก็แปลงโหลดที่เป็น Delta ทั้งหมดให้เป็น Wye ทั้งหมด ก็คำนวณได้แล้ว ทำPhase เดียวพอลักษณะแบบนี้ Van หายังไง Vab Vab = Van รูท 3 Van แล้วก็ชิพ Phase 30 องศา Van ก็คือ Vab Line to Line หารด้วย รูท 3 แล้วก็ ชิพ Phase 30 องศา ตัวกำลังงานไฟฟ้า V คูณ I เวลาเราคำนวณค่าพลังงานไฟฟ้าถ้า I กับ V มันมีชิพ Phase กัน มันจะมี กำลังงานอยู่ 3 ตัว คือ Va Watt wa สิ่งที่เกี่ยวข้องถ้าเกิดมีแรงดันกราฟสีเขียวมีกระแสเป็นกราฟสีน้ำเงินถ้าจับ V กับ I คูณกันมันก็จะเป็นสมการที่วุ่นวายมากเลยถ้าเราคำนวณด้วยสัญญานที่เป็นรูปคลื่น Sine Wave

ฉนั้นออกมามันก็จะเป็นสมการที่ติด Sine ติด Cost อยู่ ถ้าเรามา Plot มันจะเป็นลูกคลื่นแปลกๆ ซีกที่เอามาใช้ได้ตัวสัญญานมันแบ่ง 2 ส่วน ส่วน ที่ 1 คือ สีน้ำเงิน สีน้ำเงินเรียกว่ากำลังงานจริง ส่วนสีเขียวที่ขึ้นลงขึ้นลงอย่างนี้ คือ กำลังงาน Reactive Va อันนี้คือ Watt P คือ watt Q คือ va สองอันบวกกันถ้าเอาสีเขียวกับน้ำเงินรวมกันมันจะเป็นสีแดง สีแดงก็มีส่วนที่ อยู่บนกราฟ แล้วก็มีอยู่ใต้กราฟด้วย อยู่บนกราฟและอยู่ใต้กราฟด้วยงั้นกำลังงานมันจะมี 2 ส่วน แต่ถ้าเราคำนวณแบบ เฟเซอร์ คำนวณแบบเฟเซอร์ อันนี้คือดูทางรูปสัญญานแต่ในทางปฎิบัติเราไม่คำนวณแบบนั้น เราคำนวณง่ายๆคือ คำนวณแบบเฟเซอร์แบบนี้ก็คือมี P มี Q มี S S ก็คือ V คูณ I หรือ P กำลัง 2 บวก Q กำลัง2 ถอดรากก็คือ S ได้เหมือนกัน

ค่ามุมของ เซต้า ค่ามุมของ เซต้า Cost ของมุมเซต้า ค่า Power Factor คือ P ส่วน S watt/va นั่นคือ Power Factor S ตัวนี้ ก็คือ V*I P ก็คือ S คูณกับ Power Factor เราก็คำนวณลักษณะทำนองนี้ เรื่องนี้น่าจะเรียนใน 351 หรือไม่ก็วงจร 2 ถ้ามีโอกาศทวนๆเล่นได้ หลักการคำนวณระบบไฟฟ้า 3 Phase พิกัดแรงดันในระบบไฟฟ้านะครับอย่างเช่นหม้อแปลง เดินไปดูที่หม้อแปลงแล้วหม้อแปลงเขียนว่า 22 kV 22kV หมายถึง Line to Line อย่างเช่น หม้อแปลงลูกนึงมีพิกัด 1,000kVA 24kV/416V เข้าใจว่าเป็นหม้อแปลงลูกนี้ใช้กับ ระบบ กฟน. การไฟฟ้านครหลวง คำว่า 1,000 kVA พิกัดกำลังงานหมายถึงกำลังงานรวมทั้ง 3 Phase 1,000kVA หมายถึง กำลังงานรวมทั้ง 3 Phase

สมมติว่าเราหยิบอุปกรณ์มาตัวนึงในทางไฟฟ้ากำลัง กำลังงานที่ Nameplate คือกำลังงานทั้งตัว แรงดันของมันคือแรงดัน Line to Line กำลังงานคือกำลังงาน 3 Phase เราคำนวณกระแสเราก็เลยใช้สมการที่ใช้ในการคำนวณกระแส เนื่องจากตัวนี้ 1,000 1,000 นี้เท่ากับ S=1,000 สมมติว่าหม้อแปลงลูกนี้ใช้กับแรงดัน 24k กระแสทางด้านแรงดันสูงจะเป็นเท่าไหร่ฉนั้น V แรงดันเป็น 24kV ถามว่ากระแสจะคำนวณอย่างไร จากสมการ S= V*I นั่นคือ S ที่ ถ้าเราคำนวณต่อ Phase V ก็ต้องเป็น V Line ไป Nutral เราก็จะคำนวณกระแสได้แล้วแต่ S ที่เรามี คือ 3 Phase ถ้าตรงนี้ S เป็น 3 Phase S 3 Phase ก็เท่ากับ 3 เท่า ของแรงดัน Line ไป Nutral * I นึกภาพ เอา 3 คูณ ทั้ง 2 ข้าง นั้นตรงนี้คือ 3 คูณแรงดัน ใช้ Line to Line ส่วนด้วย รูท 3 มาคำนวณ มันก็เลยกลายเป็นรูท 3 V คูณ I เราก็สามารถคำนวณได้แล้วอย่างเช่น กรณีนี้ 1,000 = รูท 3 คูณ 24000 คูณ I แล้วก็คำนวณกระแสของหม้อแปลงกระแสพิกัดของหม้อแปลงได้เพราะฉนั้นเราจะใช้ S = รูท 3 V * I เป็น สูตร Universal ได้ โดยที่ S คือ พิกัดของอุปกรณ์แรงดันคือ แรงดัน 3 Phase S เท่ากับ รูท 3 VI ถ้าไม่ได้พูดเป็นอย่างอื่นนะครับ S หมายถึง S ทั้ง 3 Phase เลย กำลังงานทั้ง 3 Phase เลย V หมายถึงแรงดัน Line to Line เสมอ ใช้ Line to Line อย่างเดียวยกเว้นบอกเป็นอย่างอื่น นั้นสมการ รูท 3 VI เป็นสมการที่ใช้ทั่วไปไม่ว่าเจออุปกรณ์ 3 Phase ตัวไหน เราก็ใช้สมการนี้ได้เลย ฉนั้น รูท 3 เนี่ย สำคัญมาก 1.7 กว่าๆ ลืม รูท 3 คำนวณผิดไป 70 % คำนวณผิดไป 1.7 กระแสอาจจะเยอะ หรือกระแสอาจจะน้อยเกินไปหรือเปล่า เราก็คำนวณได้อย่างนี้เป็นต้น

กรณีหม้อแปลงกระแสพิกัด เอา S ส่วนด้วย รูท 3 * V kVA * 1,000 ถ้า มอเตอร์ก็มี Power Factor มาเกี่ยวข้อง