บทท 2
ทฤษฎทเกยวของ
ในการสรางเครอง มอวดพลงงานไฟฟานน ตองมความรพนฐานเกยวกบการค านวณก าลงไฟฟากระแสสลบในระบบ 1 เฟส และระบบไฟฟา 3 เฟส เพอน าหลกการค านวณมาวเคราะห ไปใชในการเขยนโปรแกรมค านวณกบเครองมอวดพลงงานไฟฟา ดงนนในบทท 2 นจงกลาวถงหลกการค านวณก าลงไฟฟาทงระบบ 1 เฟส และระบบไฟฟา 3 เฟสน
2.1 ไฟฟากระแสสลบ (Alternating current) [1]
แรงดนไฟฟากระแสสลบ คอ แรงดนไฟฟาไมคงท เพราะมรปคลนสลบไปมาระหวางบวกและลบ จงเรยกวาแรงดนไฟฟากระแสสลบ โดยรปคลนของแรงดนไฟฟากระแสสลบนนเปนรปคลนไซนท าใหกระแสไฟฟามทศทางการไหลตามการเปลยนแปลงของแรงดนไฟฟาไปดวย
ภาพท รปคลนไซนทเกดจากการหมนเครองก าเนดกระแสสลบ
6
จ านวนครงของไซเคลทเกดซ าๆกนใน 1 วนาท เรยกวาความถ (Frequency) มหนวยเปนเฮรตซ (Hz) ตวอยาง เชน เมอกระแสไหลกลบไปกลบมาเปนจ านวน 50 ครง ในเวลา 1 วนาท นนคอความถ 50 เฮรตซ มความตอเนองและสม าเสมอ กระแสและแรงดนสลบมคาเปลยนแปลงอยเสมอเมอเทยบกบเวลา ดงนนการบอกคากระแสและแรงดนสลบจงบอกเปนคารากเฉลยก าลงสอง (RMS : Root Mean Square)โดยมสมการ ดงน
𝐼𝑟𝑚𝑠 =1
2× 𝐼𝑚
𝑉𝑟𝑚𝑠 =1
2× 𝑉𝑚
เมอ Irms และ Vrms คอคากระแสและแรงดนสลบทท าใหเกดปรมาณความรอนในตวตานทานทตออยในวงจร เทยบเทากบเมอปอนกระแสและแรงดนไฟตรงคาเดยวกน เมอ Irms และ Vms คอคากระแสและแรงดนสงสดในหนงไซเคล กระแสและแรงดนสลบสามารถวดไดดวย เอซแอมป โวล ทมเตอร ซงคาทวดไดเปนคาเฉลยก าลงสอง
เชนกน ดงนนเครองเชอมกระแสตรงขนาด แอมป เทยบเคยงไดเทากบเครองเชอมกระแสสลบขนาด แอมป ในวงจรไฟสลบความตานทานทเกดขนตานการไหลของกระแส เรยกวา รแอกแตนซ ซงแบงออกเปน ประเภทคอรแอกแตนซจากขดลวด และรแอกแตนซจากตวเกบประจ โดยรแอกแตนซทงสองนมผลกบวงจรไฟสลบ
7
2.2 คาเฉลย (Average Value) [1] คาเฉลยหมายถงคาทเกดจากการน าเอาคาชวขณะทเกดขน ณ ต าแหนงตางๆของไฟฟากระแสสลบมาเฉลยวามคาเทาใดในการคดหาคาเฉลยจะคดเพยงครง ไซเคลเทานนเพราะวาถาคดเตมไซเคลคาเฉลยจะมคาเทากบศนยเนองจากไฟฟากระแสสลบมทงคาบวกและคาลบคาเฉลยนถาเปนแรงดนไฟฟาจะเรยกวาแรงดนไฟฟาเฉลยแทนดวย avV ถาเปนกระแสไฟฟาจะเรยกวากระแสไฟฟาเฉลยแทนดวย
avI คาเฉลยสามารถหาคาไดจากสมการท และสมการท
mav VV 636.0 (2.3)
mav II 636.0
2.3 คาประสทธผล (Effective) [1] คาประสทธผลหมายถงคาทน าไปเปรยบเทยบกบไฟฟากระแสตรงแลวจะเกดก าลงไฟฟาเทากนซงคาๆนสามารถน ามเตอรไปวดไดบางครงเรยกวาคาทวดไดถาเปนแรงดนไฟฟาจะเรยกวาแรงดนไฟฟาทใชงานหรอแรงดนไฟฟาทวดไดแทนดวย effV
rmsV และ V ถาเปนกระแสไฟฟาจะเรยกวากระแสไฟฟาทใชงานหรอกระแสไฟฟาทวดไดแทนดวย effI rmsI และ I คาทวดไดหรอคาทใชงานสามารถหาคาไดจากสมการท และสมการท
effV = T
dttvT
0
2 )(1 ( 2 . 5 )
effI = T
dttiT
0
2 )(1 (2.6)
8
สรปไดวาคาสญญาณแรงดนหรอกระแสทอยในรปสญญาณไซนจะประกอบไปดวยคาสงสดของสญญาณ
mm IV ,( ) คาเฉลยของสญญาณ ),( avgavg IV และคาประสทธผลของสญญาณ
),( rmsrms IV ซงแสดงดงภาพท 2 . 2
ภาพท 2 . 2 คาตางๆในรปสญญาณไซน
2.4 ก าลงงานไฟฟาชวขณะ (Instantaneous Power) [1]
ในวงจรไฟฟาถาคาแรงดน )(tv และกระแสไฟฟา )(ti ทจายใหกบโหลดมการเปลยนแปลงตามเวลา สามารถหาคาก าลงงานไฟฟาทเกดขนทโหลดไดจาก
)()()( titvtp ( 2 . 7)
สมการก าลงงานไฟฟา )(tp นนเราเรยกวา ก าลงงานไฟฟาชวขณะ ซงกหมายความวาเราสามารถหาคาก าลงงานไฟฟา ณ เวลา (t) ใดๆ ไดจากสมการดวยการแทนคาเวลา (t) ณ จดทตองการหาคาก าลงงานไฟฟา
)(tp = )2cos(2
1)cos(
2
1ivtIVivIV mmmm
(2 . 8)
vp-p
+Vm
-Vm
t
Vrms
vp
Vavg
0.7070.636
vp
9
คาก าลงงานไฟฟาชวขณะทเกดขนในวงจรทมแหลงจายในรปสญญาณไซน สามารถหาไดจากสมการท ( 2 . 8) และจากการพจารณาสมการท ( 2 . 8) จะพบวาสมการคาก าลงงานไฟฟาชวขณะ
จะแบงออกเปน 2 เทอมดวยกน คอ ในเทอมแรก
)cos(
2
1ivIV mm นนจะเปนคาคงทเพราะ
ไมมตวแปรเวลา (t) อยในสมการ และเทอมทสอง
)2cos(
2
1ivtIV mm จะเปนสญญาณ
ไซนทมคาความถเปน 2 เทาของสญญาณจากแหลงจาย เมอน าสมการก าลงงานไฟฟาชวขณะมาพลอตสญญาณจะไดดงภาพท ( 2 . 2 ) ซงจะพบวาสญญาณก าลงงานไฟฟาชวขณะจะเปนสญญาณไซนทมคาความถ 2 เทาของแหลงจาย ( 2 ) และระดบสญญาณจะยกขนจากระดบศนยตามคาคงทในเทอมแรกของสมการท (2 . 8)
ภาพท 2 . 3 สญญาณก าลงงานไฟฟาชวขณะ ( I n s ta n ta n e o u s P o w e r)
2.5 ก าลงงานไฟฟาเฉลย (Average Power ) [1]
จากสญญาณคาก าลงงานไฟฟาชวขณะทไดตาม ภาพท ( 2 . 3 ) นน สามารถน ามาหาคาเฉลยเพอใหสามารถไดคาก าลงงานไฟฟาทเปนตวเลข เพอใชในการบอกคาก าลงงานไฟฟาทางป ฏบตไดโดยพจารณาดงตอไปน
P = T
dttpT 0
)(1
P = dtivtIVivIVT
mmmm
T
)2cos(2
1)cos(
2
11
0
10
= dtivtIVT
dtivIVT
mm
T
mm
T
)2cos(2
11)cos(
2
11
00
= dtivtT
IVdtT
ivIV
T
mm
T
mm )2cos(1
2
11)cos(
2
1
00
= )c o s (21
ivIV mm
+ dtivtT
IV
T
mm )2cos(1
2
1
0
เทอม
T
mm dtivtT
IV0
)2cos(1
2
1 = 0 เพราะเปนการอนทเกรตหาคาเฉลยฟงกชน cos
ซงจะมคาเปนศนย ดงนน
P = )cos(2
1ivIV mm
( W) ( 2 . 9)
2.6 ก าลงไฟฟาในระบบไฟฟากระแสสลบ [1 ]
การเปลยนกระแสไฟฟาใหเปนก าลงไฟฟาในวงจรไฟฟากระแสสลบนนจะท าใหเกดคาก าลงไฟฟาขนมา 3 คาดวยกนคอ
2.6.1 ก าลงใชงาน (Active Power) ก าลงแอกทฟคอก าลงไฟฟาทสามารถถกใชในการเปลยนรปพลงงานและสามารถน าไปใชประโยชนไดจรง ก าลงสวนนมหนวยนบเปน วตต (W a t t) ซงใชสญลกษณ “ P ”
2.6.2 ก าลงรแอกทฟ (Reactive Power) ก าลงรแอก ทฟคอก าลงทไมถกใชในการเปลยนรปพลงงานจงจดเปนก าลงไฟฟาทไมพงประสงค ก าลงสวนนมหนวยเปน วาร (V A R) ซงใชสญลกษณ “ Q ”
2.6.3 ก าลงปรากฏ (Apparent Power) ก าลงปรากฏคอคาก าลงไฟฟาทเกดจากผลคณของกระแสกบแรงดน มหนวยเปน โวลทแอมป (V A) ซงใชสญลกษณ “ S ”
11
2.7 ความสมพนธระหวางกระแสกบก าลงไฟฟาในระบบกระแสสลบ 1 เฟส [1] การหาคาก าลงไฟฟาในระบบกระแสสลบ 1 เฟสนน สามารถหาไดจากความสมพนธระหวางขนาดของแรงดนระบบ ( V = 2 2 0โวลท) ขนาดของกระแสทโหลด หรอขนาดกระแสทไหลผานจดทตองการทราบคาก าลงไฟฟา ( I) และมมตางเฟสระหวางแรงดนและกระแส θ โดยคาก าลงไฟฟาจะมคาดงน คาก าลงปรากฏ มคาตามสมการท 2 . 1 0 คอ
S = V I (2 . 1 0)
คาก าลงเฉลย มคาตามสมการท 2 . 1 1 คอ
P = VI cosθ= S cos (2 . 1 1) คาก าลงรแอกทฟ มคาตามสมการท 2 . 1 2 คอ
Q = VI sinθ= S sinθ (2 . 1 2) และเมอน าสมการท 2 . 1 2 หารดวยสมการ 2 . 1 1 จะได
tan θ =Q
P=
S sinθ
S cosθ (2 . 1 3)
ดงนนจะไดความสมพนธระหวางก าลงรแอกทฟกบก าลงเฉลยเปน
Q = P tanθ (2 . 1 4)
12
2.8 ความสมพนธระหวางกระแสกบก าลงไฟฟาในระบบกระแสสลบ 3 เฟส [1] การหาคาก าลงไฟฟาในระบบกระแสสลบ 3 เฟสนน สามารถหาไดจากความสมพนธระหวางขนาดของแรงดนระบบ ( V = 3 8 0โวลท) ขนาดของกระแสทโหลด หรอขนาดกระแสทไหลผานจดทตองการทราบคาก าลงไฟฟา ( I) และมมตางเฟสระหวางแรงดนและกระแส (θ) โดยคาก าลงไฟฟาจะมคาดงน คาก าลงปรากฏ มคาตามสมการท 2 . 1 5คอ
S = 3VI (2 . 1 5) คาก าลงเฉลย มคาตามสมการท 2 . 1 6คอ
P= 3VI cos θ=S cos θ (2 . 1 6) คาก าลงรแอกทฟมคาตามสมการท 2 . 1 7 คอ
Q= 3VI sin θ=S sin θ (2 . 1 7) และเมอน าสมการท 2 . 1 7หารดวยสมการ 2 . 1 6จะได
tan θ =Q
P=
S sinθ
S cosθ ( 2 . 1 8)
ดงนนจะไดความสมพนธระหวางก าลงรแอกทฟกบก าลงเฉลยเปน
Q = P tanθ (2 . 1 9)
13
2.9 คาตวประกอบก าลง [1] จากสมการ 2 . 1 3 และ 2 . 1 8 จะเหนไดวาก าลงเฉลยซงสามารถน าไปใชประโยชนไดจรงจะมคาสงสดไดไมเกนคาก าลงปรากฏและจะมคาต าสดไดเทาก บศนย และถาหากคาก าลงเฉลยมคาเทากบคาก าลงปรากฏ แสดงวากระแสไฟฟาทจายใหโหลดจะถกใชเปนประโยชนไดทงหมด แตถาก าลงเฉลยนอยกวาคาก าลงปรากฏ กแสดงวากระแสทจายใหโหลดถกใชเปนประโยชนไดเพยงบางสวนเทานน ความสมพนธระหวางก าลงเฉลยกบก าลงปรากฏ จะขนอยกบคา cos ของมมตางเฟสระหวางกระแสกบแรงดนเปนส าคญ หรอขนอยกบคา cos θ ในสมการท 2 . 1 3 กบ 2 . 1 8 นนเองและจากสมการทงสองจะท าใหไดคา cosθ เทากบอตราสวนระหวางคาก าลงเฉลยกบคาก าลงปรากฏ ซงเรยกอตราสวนระหวางคาก าลงเฉลยกบคาก าลงปรากฏนวา คาตวประกอบก าล ง (P o w e r F a c to r) โดยมคาตามสมการท 2 . 2 0 คอ
Power Factor = P
S= cosθ (2 . 2 0)
ภาพท 2 . 4 การเกดตวประกอบก าลงในระบบไฟฟา
PF = cosθ
Q : Reactive Power S : Apparent Power
P : Real Power
14
2.10 การวดก าลงไฟฟา (Power Measurement) [1]
เครองมอวดก าลงไฟฟาเฉลยทสงใหกบโหลดเรยกวา วตตมเตอรเครองมอวดนประกอบไปดวยขดลวด 2 ชดชดหนงมความตานทานสงเรยกวาขดลวดแรงดน ( V o l ta g e C o i l ) ซงจะตอขนานกบโหลดเวลาน ามาใชงานอกชดหนงเปนขดลวดกระแส ( C u r r e n t C o i l ) มความตานทานต าและไมสามารถเคลอนทไดจะตออนกรมกบโหลดเวลาใชงานดงนนเครองวดจะมขว 4 ขวส าหรบวดก าลงไฟฟาทจายใหกบโหลดขดลวดกระแสจะตอบสนองกบกระแสของวงจรและขดลวดแรงดนจะตอบสนองกบแรงดนในอดมคตแลวแรงดนทตกครอมขดลวดกระแสจะเปนศนยและกระแสทไหลผานขดลวดแรงดนกเปนศนยดวย จงจะท าใหเครองวดไมมอทธพลตอการวดคาก าลงไฟฟาเฉลยน
2.11 คณภาพก าลงไฟฟา (Power Quality) [2][3][4] คณภาพก าลงไฟฟา หมายถง ลกษณะของกระแส แรงดนและความถของแหลงจายไฟฟาในสภาวะปกตทไมท าใหอปกรณ หรอเครองใชไฟฟามการท างานผดพลาดหรอเสยหาย ในปจจบนเรองคณภาพก าลงไฟฟาเปนทนาสนใจและน ามาพจารณากนมาก เนองจากกระบวนการผลตของภาคอสาหกรรมมการใชอปกรณไฟฟาทมเทคโนโลยสงซงมความไวในการตอบสนองตอคณภาพก าลงไฟฟามากกวาในอดต โดยเฉพาะการใชอปกรณประเภทอเลกทรอนคสเพมมากขน เพอใชในการปรบหรอเพมประสทธภาพของระบบไฟฟา เชนการตอตวเกบประจ (Capacitor Banks) ซงจะท าใหเกดฮารมอนกสทสงมากขนในระบบไฟฟา ในปจจบนระบบไฟฟามการตอการเชอมโยงถงกนหากสวนใดสวนหนงของระบบเกดมปญหาหรอจายฮารมอนกสเขาสระบบจะท าใหอปกรณหรอระบบไฟฟาขางเคยงไดรบผลกระทบดวย ผใชไฟฟาไดทราบถงเรองของคณภาพไฟฟากนมากขนเพราะมผลกระทบตอการท างานทเปนอย คณภาพไฟฟาทเสยไปจะท าใหลกษณะของรปคลนกระแส แรงดนตลอดจนความถของระบบไฟฟาเปลยนแปลงไป จะเปนผลท าใหอปกรณไฟฟา หรอโหลดไมสามารถท างานไดอยางปกต หรอ อาจเกดปญหาท าใหปกรณไฟฟา หรอโหลดเสยหายได สาเหตทคณภาพไฟฟาเสยไปเกดไดจากหลายสาเหตการเกดสภาวะความผดพรองทางไฟฟาในระบบสงไฟฟาและระบบจ าหนายของการไฟฟา การกระท าสบหรอปลดอปกรณในระบบฟาการใชงานอปกรณทไมเปนเชงเสนในระบบอสาหกรรม ตามมาตรฐานสากล IEEE1159-1995 ใหความหมายของคณภาพก าลงไฟฟา คอ คณลกษณะกระแส แรงดน และ
15
ความถของแหลงจายไฟฟาในสภาวะปกตไมท าใหอปกรณไฟฟามการท างานผดพลาดหรอเสยหาย 2.11.1 การตรวจวดทางไฟฟา เครองมอตรวจวดไฟฟาจะถกตดตงทต าแหนงทก าหนดในขนตอนการวางแผนและการส ารวจ ตามปกตการพจารณาคณภาพไฟฟาโดยรวมในโรงงานจะตงเครองวดทจดรบไฟจากการไฟฟา ถาเปนการแกไขปญหาคณภาพไฟฟาส าหรบอปกรณตวเดยว จะตงเครองวดใกลต าแหนงโหลดมากทสด สวนการดวามปญาคณภาพไฟฟาหรอไม ใหท าการตรวจวดแรงดน ถาตองการตรวจหาสาเหตดวยกตรวจวดทงกระแสและแรงดน ลกษณะการตรวจม 3 แบบ - วดรปคลนแรงดนและกระแสเพอดขนาดละรปรางคลน - วดแบบตอเนองเพอตดตามการเปลยนแปลงและสงเกตการณตางๆ - ตรวจจดเปนเหตการณๆไป เมอมความผดปกตเกดขน
2.11.2 การวเคราะหขอมลการตรวจสอบและผลการวด
การทจะทราบถงปญหาและสาเหตทแทจรงสงส าคญคอ การวเคราะหขอมลอยางเปนระบบ อนดบแรกคอ การดเหตการณสญญาณไฟตางๆ ทวดไดในชวงเวลาทอปกรณเครองใชมปญหา อนดบถดมาคอ มเหตการณใดทวดไดเกนกวาสมรรถภาพของอปกรณทมปญหาจะทนทานไดรวมถงพจารณาผลการวดทเปนเหตการณผดปกตหรอรนแรงทเบยงเบนไปจากภาวะปกตดวย แลวหาความเกยวพนกนระหวางปญหาทพบในระหวางการส ารวจสถานทกบลกษณะอาการของอปกรณนอกเหนอจากนยงมสงทควรด าเนนการคอ - เปรยบเทยบเหตการณทางไฟฟากบการบนทกเหตการณของอปกรณ - คดแยกเหตการณส าคญทบนทกจากเครองวดทอาจเปนสาเหตใหอปกรณขดของ - จ าแนกเหตการณบนทกจากเครองวดจดเปนกลมประเภทเดยวกนเพองายตอการวเคราะห -หาความเชอมโยงกนของขอมลทวดกบลกษณะอาการของอปกรณ - ระบสาเหตและประเภทคณภาพไฟฟา เชน แรงดนตกชวขณะ ไฟดบ ฮารมอนกส แรงดน กระเพอม แรงดนเกนแรงดนตก ทรานเซยนต เปนตน การเปลยนคาแรงดนทมระยะเวลาการเปลยนแปลงคาไมเกน 1 นาทมสาเหตสวนใหญเกดจากสภาวะความผดพรองทางไฟฟาท าใหเกดแรงดนตก (Voltage Sag หรอ Voltage Div) แรงดนเกน (Voltage Swell) และไฟดบ (Interruptions) ตามมาตรฐาน IEEE 1159-1995 มการเรยกชอแรงดน
16
ดงกลาวตามระยะเวลาทเกดขน ทนททนใด (Instantaneous) ชวขณะ ( Momentary )และชวคร(Temporary) ตามตารางท 2.1 และ 2.2 ตารางท 2.1 แสดงคามาตรฐาน IEEE 1159-1995
แรงดนตก แรงดนเกน(Voltage Swell)
Instantaneous Momentary Temporary
10 ms - 1 sec 1 sec - 3sec 3 sec - 1 min
ตารางท 2.2 แสดงคามาตรฐาน IEEE 1159-1995
เกดขนทนททนใด(Instantaneous)
Momentary Temporary
10 ms - 3 sec 3 sec - 1 min
17
ตารางท 2.3 แสดงคามาตรฐานแรงดน
พกดแรงดนปกต
สภาวะปกต สภาวะฉกเฉน
คาสงสด คาต าสด คาสงสด คาต าสด
69kV,115kV +5% -5% +10% -10%
22kV,33kV +5% -5% +10% -10%
380V +10% -10% +10% -10%
220V +10% -10% +10% -10%
2.11.3 ไฟฟาดบ (Voltage Interruption) เปนสภาวะทแหลงจายก าลงไฟฟาหยดจายก าลงงานท าใหไมมแรงดนจายใหกบผใชไฟฟามคาลดลงเปนศนย ในชวงเวลาเกนกวา 1นาท โดยอาจจะมสาเหตเกดมาจากแหลงจายก าลงงานไดรบความเสยหายหรอมการผดพรองในระบบสงไฟฟาท าใหอปกรณปองกนมการตดวงจรแหลงจายไฟออกถาวร
ภาพท 2.5 รปคลนของแรงดนไฟฟาดบ
18
2.11.4 แรงดนเกนทรานเชยนต สภาวะไฟฟากระชากเปนสภาวะทแรงดนสงทนท มขนาดเพมขนระหวาง 110-120% มกมสาเหตมาจากปรากฏการณธรรมชาต เชน ฟาผา การสบหรอปลดอปกรณตวเกบประจ หรอ รแอกเตอรในระบบไฟฟา
ภาพท 2 . 6 รปคลนของแรงดนเกนทรานเชยนต
2.11.5 แรงดนตกชวขณะ คอคาแรงดนมขนาดลดลงระหวาง 1 0-9 0 % ของแรงดนปกตในชวงเวลาระหวาง 1 0 มลวนาทถง 1 นาท ซงอาจจะเกดจากการใชงานมอเตอรขนาดใหญหรอเกดความผดพรองทางไฟฟาดงภาพท 2 . 7 ท าใหแรงดนมคาลดลงเหลอ 2 0 % ของแรงดนปกต ภาพท 2.7 แรงดนตกชวขณะ
19
2.11.6 แรงดนเกนชวขณะ
คอคาแรงดนมขนาดเพมขนระหวาง 1 1 0-1 2 0 % ของแรงดนปกตในชวงเวลาระหวาง 1 0 มลวนาท ถง 1 นาท ซงอาจจะเกดจากการปลดโหลดขนาดใหญออกจากระบบหรอมการตอ คาปาซเตอรขนาดใหญเขาระบบผลท าใหอปกรณไดรบความเสยหาย
ภาพท 2.8 แรงดนเกนชวขณะ 2.11.7 แรงดนกระเพอม
คอการเปลยนแปลงอยางตอเนองของคาแรงดนมขนาดไมเกนชวงแรงดน 90-105% เปนผลเกดจากการใชอปกรณประเภทเตาหลอมแบบอารคท าใหเกดไฟกระพรบทหลอดไฟและอาจสงผลกระทบตออปกรณในระบบถามการเปลยนแปลงของแรงดนมาก
ภาพท 2.9 แรงดนกระเพอม
20
ตารางท 2.4 แสดงคาความรนแรงของไฟกระพรบ
แรงดนทจดตอรวม Pst. Plt. 115 kV หรอต ากวา 1.0 0.8 มากกวา 115 kV 0.8 0.6
2.11.8 การเปลยนแปลงความถ คอปรากฏการณทความถของระบบไฟฟามคาเปลยนแปลงไปจากความถปรกต 50 Hz หรอมคาการเปลยนแปลงความถไดไมเกน ±5% เปนผลเกดจากการท างานผดพลาดของ เครองก าเนดไฟฟาขนาดใหญหรอมการหลดออกจากระบบ ท าใหมผลกระทบตอการท างานของอปกรณไฟฟาทมการท างานสมพนธกบความถระบบไฟฟา เชน เครองจกรกลไฟฟา
ภาพท 2.10 การเปลยนแปลงความถ
2.11.9 แรงดนไมสมดล แรงดนไมสมดลเกดจากการใชอปกรณไฟฟาแบบเฟสเดยวจ านวนมากในระบบไฟฟาสามเฟส โดยไมมการจดความสมดล เปนผลใหกระแสทไหลในแตละเฟสมคาไมเทากน จงท าใหปรมาณแรงดนทตกครอมคาความตานทานของสายตวน าในแตละเฟสมคาไมเทากนตามไปดวย ความไมสมดลของแรงดนไฟฟาจงเกดขน นอกจากนนแลวจดตอไฟฟาทหลวมการจดวางสายตวน าแบบกลมและในทอโลหะในระบบสามเฟสทไมถกตองหรอไมเปนไปตามมาตรฐานกสามารถท าใหเกดปญหาแรงดนไมสมดลขนไดเชนกน ซงคาแรงดนไมสมดลจะตองมคาไมเกน 2% หรอมมมเปลยนไปจาก 120 องศา ผลท าใหอปกรณเชนมอเตอรหมอแปลงไฟฟามอายการใชงานนอยลงเนองจากผลความรอนทเกดขน
21
ภาพท 2.11 แรงดนไมสมดล
2.11.10 คาแรงดนและกระแสไฟฟาฮารมอนกส คอสวนประกอบในรปสญญาณคลนไซน ซงมความถเปนจ านวนเตมเทาของความถหลกมล(ในระบบไฟฟาเรามคา 50 Hz) เชน ฮารมอนกสล าดบท 3 มคาความถเปน 150 Hz ฮารมอนกสล าดบท 5 มคาความถเปน 250 Hz ผลของฮารมอนกสเมอรวมกนกบสญญาณความถหลกมลท าใหสญญาณทเกดขนมขนาดเปลยนไปและมรปสญญาณเพยนไปจากสญญาณคลนไซน ท าใหอปกรณในระบบไฟฟามการท างาน ผดพลาด และถามการขยายของฮารมอนกทมขนาดมากพออาจจะท าใหอปกรณเกดการช ารดขนได
ภาพท 2.12 กระแสไฟฟาฮารมอนกส
22
ตารางท 2.5 ขดจ ากดความเพยนของแรงดนฮารมอนกส ตามมาตรฐาน IEEE 519
ระดบแรงดนไฟฟาทจดตอรวม (KV)
คาความเพยนฮารมอนกสรวมอขงแรงดน
(%THDv)
คาความเพยนฮารมอนกสรวมอขงแรงดนแตละอนดบ(%THDv)
อบดบค อนดบค 0-400 5 4 2
11, 12, 24 4 3 1.75 33 3 2 1 69 2.45 1.63 0.82
115 1.5 1 0.5
Top Related