Downloaded 49 times
Reactive power
- 1. Reactive Power 1. บทนํา ในเวลาจ่ายไฟจะพบว่ามีกระแส 2 ส่ วน คือ - ส่ วนที่เรี ยกว่า active current ทําให้เกิด active power ที่จะใช้จ่ายกําลัง power ให้ load ั - ส่ วนที่เรี ยกว่า reactive current ทําให้เกิด reactive power ส่ วนนี้ ไม่ให้ power ที่เป็ น ประโยชน์กบ load ที่ ตกอยู่ อาจเป็ นได้ท้ งกระแสชนิด inductive และ capacitive ส่ วนหลังนี้ทาให้ generator มี load เพิ่มขึ้น ทั้งยัง ั ํ ทําให้หม้อแปลงต้องถูกจํากัดการจ่าย active power ไปที่ load เกิด loss เพิ่มขึ้นในสาย conductor หากลด กระแสส่ วนนี้ได้ก็จะทําให้ สามารถ ผลิต/ส่ ง active power ได้มากขึ้นการต่อ reactive compensator ขนาน กับ load หรื อ สายส่ งเป็ นวิธีลดกระแสส่ วนนี้ให้ต่าลง ํ 2. Compensator เนื่องจากส่ วนที่เป็ น reactive power ทําให้กระแสรวมเพิ่มสู งขึ้น เกิด voltage drop และ losses เพิ่มขึ้นใน ลวดตัวนําที่กระแสทั้งหมดไหลผ่าน อุปกรณที่ใช้ลด reactive power ไดแก่ 2.1 ชนิด uncontrolled reactive compensation เป็ นชนิดต่อ fix ไม่มีการปลด-สับ เช่น shunt reactor / shunt capacitor bank ที่ใช้จานวน หนึ่ง unit หรื อ หนึ่ง bank ต่อขนานเข้ากับ ระบบจําหน่ายโดยต่อผ่าน fuse ไม่ ํ สามารถปรับค่าได้ 2.2 ชนิด controlled reactive compensation สามารถปรับค่าได้เพื่อควบคุม parameter บางตัวของระบบที่ ต้องการ ได้แก่ 2.2.1 synchronous condenser เป็ น rotating machine - under excited synchronous machine เมื่อต้องการใช้เป็ น inductive loads - over excited synchronous machine เมื่อต้องการใช้เป็ น capacitive loads
- 2. 2.2.2 static varcompensator มีการออกแบบได้หลายรู ปแบบ เช่น - shunt capacitor bank/shunt reactor bank ที่ใช้ circuit breaker เป็ นตัวสับเขา-ปลดออก โดยออกแบบแบ่ งเป็ น step/bank สามารถใช้งานตามจํานวน reactive power ที่ ต้องการลด เรี ยกว่า mechanically switched reactor/capacitor - continuous controlled โดยใช้ thyristor เป็ นตัวตัดต่อที่สามารถควบคุมให้ได้ปริ มาณ reactive var ที่ ต้องการ ได้แก่ thyristor controlled reactor :TCR - discontinuous controlled ใช้ thyristor เป็ นตัวตัดต่อที่แทน circuit breaker สามารถ ควบคุมให้ท้ ง bank ั เข้า-ออกได้ ได้แก่ thyristor switched capacitor :TSC และ thyristor switched reactor : TSR อุปกรณ์เหล่านี้สามารถใช้ร่วมกันได้ การใช้รวมกันเรี ยกว่า static var compensation : SVC ทําหนาที่เปน reactive plant กําลังไฟฟา ้ 1. กําลังไฟฟาจริง (Active Power)(W) ้ • เกิดจากโหลดความต้านทาน 2. กําลังไฟฟารีแอคทีฟ (Reactive Power)(Var) ้ • เกิดจากโหลดตัวเหนี่ยวนําและตัวเก็บประจุ 3. กําลังไฟฟาปรากฏ (Apparent Power)(VA) ้ • ผลรวมทางเวกเตอร์ ของกําลังไฟฟ้ าจริ งและกําลังไฟฟ้ ารี แอคทีฟ กําลังไฟฟ้ ารีแอคทีฟ(Reactive Power) มีหน่อยเป็ น วาร์ (VAR) หรื อกิโลวาร์(KVAR) เป็ นกําลัง งานที่ไม่สามารถเปลี่ยนไปเป็ นพลังงานรู ปอื่นได้ แต่อุปกรณ์ไฟฟ้ าที่ตองทํางานโดยอาศัยสนามแม่เหล็ก ้ ํ เช่น หม้อแปลงไฟฟ้ า,มอเตอร์ไฟฟ้ า ต้องใช้กาลังงานรี แอคทีฟนี้เพื่อสร้างสนามแม่เหล็ก
- 3. ตัวประกอบกําลังไฟฟา (Power Factor) ้ ตัวประกอบกําลังไฟฟา ้ •เป็ นตัวบอกประสิ ทธิภาพการใช้งานของระบบไฟฟ้ า • PF สู ง (ใกล้ค่า 1 หรื อ 100% ) -->ระบบมีประสิ ทธิภาพดี • PF ตํ่า (ใกล้ค่า 0 หรื อ 0% )-->ระบบมีประสิ ทธิภาพตํ่า โดยทัวไปแล้วกําลังงานในระบบไฟฟ้ ากระแสสลับสามารถแบ่งออกได้เป็ น 2 ส่ วนด้วยกันคือกําลังงานจริ ง ่ (Real power) มีหน่วยเป็ นวัตต์หรื อกิโลวัตต์ (W or kW) เป็ นกําลังงานที่สามารถเปลี่ยนแปลงโดยอุปกรณ์ ไฟฟ้ าไปเป็ นพลังงานรู ปอื่นได้เช่นความร้อนแสงสว่างหรื อพลังงานกลกําลังงานส่ วนนี้ เกิดจากกระแสไฟฟ้ า ใช้งาน (Active current) และอีกส่ วนหนึ่งคือกําลังงานรี แอกตีฟ (Reactive power) มีหน่วยเป็ นวาร์หรื อ กิโลวาร์ (VAR or kVAR) เป็ นกําลังงานที่ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงไปเป็ นพลังงานรู ปอื่นได้แต่อุปกรณ์ไฟฟ้ า ํ ที่ ตองทํางานโดยอาศัยสนามแม่เหล็กเช่ นหม้อแปลงมอเตอร์ บล ลาสต์ฯลฯต้องใช้กาลังรี แอกตี ฟนี้ สร้ า ง ้ ั ํ สนามแม่เหล็กถ้าไม่มีสนามแม่เหล็กอุ ปกรณ์ ดงกล่ าวจะไม่สามารถทํางานได้กาลังงานในส่ วนนี้ เกิ ดจาก ั กระแสไฟฟ้ ารี แอกตีฟ (Reactive current) ผลรวมทางเวกเตอร์ ของกําลังงานทั้งสองเรี ยกว่ากําลังงานปรากฏ (Apparent power) มีหน่ วยเป็ นโวลต์แอมแปร์ หรื อกิ โลโวลต์แอมแปร์ (VA or kVA) เป็ นกําลังงานที่ ั แหล่งจ่ายกําลังงานไฟฟ้ าต้องจ่ายให้กบอุปกรณ์ไฟฟ้ าต่างๆและมีขนาดเท่ากับผลคูณของกระแสไฟฟ้ าใน วงจรกับแรงดันของแหล่งจ่ายกําลังไฟฟ้ ากําลังงานทั้งสาม สามารถเขียนเป็ นสามเหลี่ยมกําลังไฟฟ้ าได้ดงรู ป ั ที่ 1
- 4. รู ปที่ 1แสดงความสัมพันธ์ระหว่างกําลังไฟฟ้ ากระแสไฟฟ้ าและแรงดันไฟฟ้ า ผลของตัวประกอบกําลังไฟฟาตํ่า ้ ทําให้ตองค่า S มากขึ้นโดยที่ได้ประโยชน์จากค่า P เท่าเดิม ้ ต้องมีการสํารองกําลังไฟฟ้ ามากขึ้น จํานวนโรงผลิตไฟฟ้ ามากขึ้น
- 5. สรุ ปผลของตัวประกอบกําลังไฟฟาตํ่า ้ ั 1. เจ้าของสถานประกอบการต้องเสียค่าปรับจากการที่ P.F. ตํ่าให้กบการไฟฟ้ าฯทุกเดือน 2. หน่วยการใช้ไฟฟ้ า (kWh) ต่อเดือนเพิ่มขึ้น (เนื่องจากกําลังสู ญเสี ยในสายจากกระแสเพิ่มขึ้น) 3. อาจเกิดปั ญหาแรงดันตก 4. ขนาดสายไฟหม้อแปลงไฟฟ้ าอุปกรณ์ไฟฟ้ าต่างๆมีขนาดใหญ่ข้ ึน 5. ถ้าใช้เครื่ องกําเนิดไฟฟ้ าจ่ายไฟเองค่าใช้จ่ายในการเดินเครื่ องจะสู ง การแก้ไขค่ าตัวประกอบกําลังไฟฟา ้ โดยทัวไปอุปกรณ์ไฟฟ้ าต่างๆในอาคารหรื อโรงงานนั้นต้องอาศัยทั้งกําลังไฟฟ้ าจริ ง (Real Power) และ ่ กําลังไฟฟ้ ารี แอคทีฟ (Reactive Power) เพื่อใช้ในการทํางาน (พิจารณาตามรู ปที่ 2) ค่าสัดส่ วนของ กําลังไฟฟ้ าทั้งสองชนิ ดดังกล่าวบ่งบอกถึงค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ า (Power Factor) ของอุปกรณ์ไฟฟ้ าแต่ ละชนิ ดหรื อของอาคารหรื อโรงงานโดยรวมตามปกติหากค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ า(Power Factor) มีค่าตํ่า ํ ย่อมหมายความว่ากําลังไฟฟ้ ารวม (Total or Apparent Power) มีค่าสู งขึ้นอันเนื่ องมาจากการที่มีกาลังไฟฟ้ ารี ํ แอคทีฟสู งขึ้นในขณะที่กาลังไฟฟ้ าจริ งที่ก่อให้เกิดงานมีค่าเท่าเดิม (ตัวประกอบกําลังลดลงกระแสไฟฟ้ ามีค่า ่ สู งขึ้น) ซึ่ งถือได้วาเป็ นความสู ญเสี ยของระบบจ่ายไฟฟ้ าด้วยเช่นกัน รู ปที่ 2 สามเหลี่ยมกําลังไฟฟ้ า
- 6. การปรับปรุงตัวประกอบกําลังไฟฟา ้ ในทางปฏิบติการปรับปรุ งตัวประกอบกําลังไฟฟ้ าให้มีค่าสูงขึ้นนิยมใช้ตวคาปาซิ เตอร์ ต่อขนานเข้ากับโหลด ั ั ั เพื่อจ่ายกําลังงานรี แอกทีฟ (reactive power) ให้กบโหลดพิจารณาสามเหลี่ยมกําลังไฟฟ้ า กําหนดให้ ค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ าเดิม = cosθ1 ค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ าที่ปรับปรุ ง = cosθ2 โดยθ1 <θ2 kVAR (เดิม) = kW x tan θ1 kVAR (ใหม่) = kW x tan θ2 kVARของคาปาซิ เตอร์ที่ตองใช้ = kW x (tan θ1 – tan θ2) ้ ตัวอย่างที่ 1โรงงานแห่งหนึ่งมีโหลดทางไฟฟ้ า 600 kW และมีค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ า 70 % ถ้าต้องการ เพิ่มค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ าเป็ น 90 % จะต้องติดตั้งขนาดของคาปาซิ เตอร์ เท่าใด PF (เดิม) = 70 % = cosθ1 cosθ1 = 0.7 θ1 = 45.6 o PF (ใหม่) = 90 % = cosθ2 cosθ2 = 0.9 θ2 = 25.8 o ขนาดของคาปาซิเตอร์ = kW x (tan θ1 - tan θ2 ) = 600 x (tan 45.6 – tan 25.8) = 323 kVAR
- 7. การหาค่าตัวคูณ (tan θ1- tan θ2) สามารถเปิ ดจากตารางภาคผนวกก็ได้จากตัวอย่างข้างต้น ตัวคูณมีค่าเท่ากับ 0.54 ดังนั้นขนาดของคาปาซิ เตอร์ ที่ใช้ = 600 x 0.54 = 324 kVAR *หมายเหตุเนื่องจากโหลดทางไฟฟ้ าในโรงงานจะมีค่าไม่คงทีตลอดเวลาดังนั้นการติดตั้งคาปาซิ เตอร์ เพื่อ เพิ่มค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ าจําเป็ นต้องมีระบบควบคุมเพื่อใช้ในการตัดต่อตัวคาปาซิ เตอร์ ให้เหมาะสมกับ โหลดด้วย ตําแหน่งการติดตั้งคาปาซิ เตอร์ เพื่อปรับปรุ งค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ าในระบบไฟฟ้ านั้นจะมีตาแหน่งติดตั้ง ํ ่ อุปกรณ์หลักสําหรับการแก้ไขตัวประกอบกําลังไฟฟ้ าอยู3ตําแหน่ง ติดตั้งที่ส่วนกลาง (Central) - โดยทัวไปแล้วติดตั้งที่จุดเดียว ่ - แก้ตวประกอบกําลังไฟฟ้ าที่จุดจ่ายไฟฟ้ าของระบบ ั ่ ั - ติดตั้งได้ท้ งด้านแรงดันตํ่าหรื อด้านแรงดันสู งขึ้นอยูกบว่าราคาด้านไหนถูกกว่ากัน ั - จะไม่เกิดประโยชน์ในการแก้ตวประกอบกําลังไฟฟ้ าในแต่ละจุด ั ติดตั้งที่แต่ละโหลด (Individual) - แก้ไขสําหรับโหลดแต่ละแห่งเช่นมอเตอร์ ขนาดใหญ่ - ถ้าเป็ นการติดตั้งระบบใหม่การปรับปรุ งตัวประกอบกําลังไฟฟ้ าที่แต่ละโหลดนี้จะช่วยลด ขนาดของสวิตช์เกียร์ และกระแสโดยรวมของระบบลงได้ ติดตั้งที่กลุ่มของโหลด (Group) - ใช้สาหรับโหลดที่มีตวประกอบกําลังไฟฟ้ าตํ่าๆและสามารถรวมกลุ่มกันได้ ํ ั - ในกรณี ติดตั้งใหม่จะมีการลงทุนน้อยเพราะใช้เคเบิลและสวิตช์เกียร์ เล็กลงได้ ้
- 8. รู ปที่ 3แสดงตัวอย่างการติดตั้งคาปาซิ เตอร์ เพื่อปรับปรุ ง P.F. ที่ท้ ง 3 ตําแหน่ง ั ประโยชน์ ทได้ รับจากการปรับปรุงตัวประกอบกําลังไฟฟา ี่ ้ เมื่อทําการปรับปรุ งค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ าให้มีค่าสู งขึ้นจะเกิดผลดีหลายประการสามารถ สรุ ปได้ดงนี้ ั 1. ระบบไฟฟ้ าสามารถรับโหลดได้มากขึ้น ่ เมื่อค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ ามีค่าสู งขึ้นกระแสที่ไหลอยูในระบบระหว่างแหล่งจ่ายไฟ ํ กับจุดที่มีการปรับปรุ งจะมีค่าลดลงนันคือเครื่ องจักรต้นกําลังหรื ออุปกรณ์ไฟฟ้ าที่ใช้กาลังไฟฟ้ าน้อยลงทํา ่ ั ให้สามารถเพิ่มโหลดเข้าไปในระบบได้โดยไม่ทาให้ระบบรับโหลดเกินพิกด ํ 2. กําลังไฟฟ้ าสู ญเสี ยในระบบลดลง กําลังไฟฟ้ าที่สูญเสี ยในสายไฟต่างๆจะเป็ นสัดส่ วนโดยตรงกับค่ากระแสยกกําลังสอง แต่เนื่ องจากกระแสจะลดลงเป็ นสัดส่ วนโดยตรงกับการปรับปรุ งค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ าดังนั้นกําลัง ไฟฟ้ าที่สูญเสี ยในสายไฟและอุปกรณ์ไฟฟ้ าต่างๆจึงเป็ นสัดส่ วนผกผันกับค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ า
- 9. รู ปที่ 4แสดงกําลังไฟฟ้ าสู ญเสี ยที่ลดลงในสายเคเบิลเมื่อปรับปรุ งค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ าให้มีค่าสู งขึ้น จากรู ปที่ 4 จะเห็นว่าการปรับปรุ งค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ าจาก 0.6 เป็ น 0.8 จะลดกําลังไฟฟ้ าสู ญเสี ยในสาย เคเบิลได้ถึง 44 % และถ้าเปลี่ยนจาก 0.6 เป็ น 1.0 จะลดกําลังไฟฟ้ าสู ญเสี ยได้ถึง64 %
- 10. 3. ลดแรงดันตกในสายส่ ง ั สายส่งไฟฟ้ าโดยทัวๆไปที่ใช้กบแรงดันไฟฟ้ ากระแสสลับจะมีคุณสมบัติซ่ ึ งแทนได้ ่ ด้วยความต้านทานไฟฟ้ าต่ออนุกรมกับความเหนียวนําไฟฟ้ าโดยปกติจะมีค่าประมาณ 0.4 ถึง 0.9 μH/m สําหรับไฟฟ้ า 3 เฟสแรงดันตก (voltage drop) ในสายส่ งสามารถหาได้จาก เมื่อ I คือกระแสไฟฟ้ าที่ไหลในสายส่ ง (A) R คือความต้านทานไฟฟ้ าของสายส่ ง (Ω) XL คือค่ารี แอกแตนซ์ของสายส่ ง (Ω) θคือค่ามุมของตัวประกอบกําลังไฟฟ้ า เมื่อปรับปรุ งค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ าให้สูงขึ้นจะทําให้ค่า I, θและΔV มีค่าลดลง 4. ค่าไฟฟ้ าลดลง เมื่อค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ ามีค่าสู งขึ้นจะมีผลทําให้กระแสไฟฟ้ าที่ไหลในวงจรมีค่า ลดลงกําลังไฟฟ้ าที่สูญเสี ยในระบบไฟฟ้ าก็จะมีค่าลดลงและค่าปรับในส่ วนของตัวประกอบกําลังไฟฟ้ า (ถ้ามีค่าตํ่ากว่า 0.85) ก็ไม่จาเป็ นต้องเสี ยทําให้ค่าไฟฟ้ าที่ตองจ่ายในแต่ละเดือนมีค่าลดลง ํ ้
- 11. ตารางที่ 1 ตัวประกอบกําลังไฟฟาของอุปกรณ์ไฟฟาประเภทต่ างๆ ้ ้
- 12. ตารางที่ 2 ตัวประกอบกําลังไฟฟาของโรงงานและอาคารประเภทต่างๆ ้ หากโรงงานอุตสาหกรรมใดมีอุปกรณ์ไฟฟ้ าที่เป็ นโหลดแบบเหนี่ยวนํา (Inductive Load) หรื อเป็ นโหลด แบบเก็บประจุไฟฟ้ า (Capacitive Load) ชนิ ดใดชนิ ดหนึ่ งเพียงอย่างเดียวจะทําให้ค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ า ตํ่าแต่ถานําอุปกรณ์สองประเภทนี้ มาใช้ร่วมกันในอัตราที่เหมาะสมจะทําให้ค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ าสู งถึง ้ 95-100% ซึ่ งวิธีน้ ีเรี ยกว่าวิธีการแก้ไขค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ าการแก้ไขค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ าก็คือการ เพิ่มค่าCOSθหรื อลดมุมθที่ แตกต่างกันระหว่างแรงดันไฟฟ้ ากับกระแสไฟฟ้ าให้มีค่าน้อยที่สุดเพื่อเพิ่มค่า เพาเวอร์ แฟคเตอร์ ให้ใกล้เคียง 1 มากที่สุด(Power Factor = 1.0 คือค่าที่ดีที่สุดเสมือนกับว่าระบบไฟฟ้ า สามารถใช้ให้เกิดประโยชน์ได้เต็ม 100%)
- 13. รู ปที่ 8แสดงค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ าที่มีค่า = 0.80 ( P/S = COSθ =0.80) โดยทัวไปสามารถแก้ไขค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ าให้สูงขึ้นโดยการใช้ตวเก็บประจุไฟฟ้ า(Capacitor) ต่อเข้า ั ่ ไปในระบบไฟฟ้ าโดยเป็ นการเพิ่มกําลังไฟฟ้ ารี แอคทีฟ (มีหน่วยเป็ นkVar) ที่เข้าไปหักล้างกําลังไฟฟ้ ารี แอค ทีฟเดิม (Q1) ให้ลดลงเหลือเป็ นกําลังไฟฟ้ ารี แอคทีฟใหม่ (Q2) ซึ่ งทําให้ผลรวมของกําลังไฟฟ้ าทั้งหมด (S2) มีค่าลดลงจากเดิม (S1) ตามรู ปที่ 9 รู ปที่ 9 แสดงการใช้ตวเก็บประจุไฟฟ้ า (Capacitor) เพื่อเพิ่มค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ า ั โดยที่ขนาดของตัวเก็บประจุไฟฟ้ า (kVar) = kW x ตัวคูณจากตารางที่ 3 หรื อขนาดของตัวเก็บประจุไฟฟ้ า (kVar) = kW x ( tanθ1- tanθ2 )
- 14. ตัวอย่างเช่นหม้อแปลงไฟฟ้ าชุดหนึ่งจ่ายโหลด 10,000kW ถ้าต้องการแก้ไขตัวประกอบกําลัง (Power Factor) ของโหลดจากเดิมเท่ากับ 0.7 เป็ น 0.9 จะต้องใช้ตวเก็บประจุไฟฟ้ าขนาดเท่าใด ั (กี่กิโลวาร์ ) ตอบจากตารางที่ 3 ต้องใช้ตวเก็บประจุขนาด = 10,000 x 0.536 = 5,360 kVar ั ตารางที่ 3 ค่ าตัวคูณในการหาขนาดตัวเก็บประจุไฟฟา ้
- 15. ตารางที่ 3 ค่าตัวคูณในการหาขนาดตัวเก็บประจุไฟฟา (ต่ อ) ้
- 16. ตารางที่ 3 ค่าตัวคูณในการหาขนาดตัวเก็บประจุไฟฟา (ต่ อ) ้
- 17. ่ ่ ดังนั้นหากมีการปรับปรุ งค่าตัวประกอบกําลังไฟฟ้ า(Power Factor) ให้อยูในระดับที่เหมาะสมก็ยอมที่จะ สามารถลดกํา ลัง สู ญ เสี ย ลงได้อ ัน หมายถึ ง ว่ า จะสามารถลดค่ า ไฟฟ้ าในส่ ว นที่ ไ ม่ จ ํา เป็ นลงได้นั่น เอง ประโยชน์ของการปรับปรุ งค่าเพาเวอร์ แฟคเตอร์ (PF) ให้เหมาะสมคือ (1) ลดรายจ่ายค่าปรับเพาเวอร์ แฟคเตอร์ จากการไฟฟ้ าฯ เนื่ องจากกําลังไฟฟ้ ารี แอคทีฟ (Q) เป็ นกําลังไฟฟ้ าที่ผใช้ไฟฟ้ าสามารถสร้างขึ้นเองได้โดยการติดตั้งคาปาซิ ู้ ั เตอร์ เพื่อเป็ นตัวจ่ายกําลังไฟฟ้ าในส่ วนนี้ ให้กบโหลดซึ่ งหากผูใช้ไฟฟ้ าไม่ได้ติดตั้งคาปาซิ เตอร์ การไฟฟ้ าฯ ้ ํ จะต้องเป็ นคนจ่ายกําลังไฟฟ้ าในส่ วนนี้ เองในขณะที่กาลังไฟฟ้ าจริ ง (Active Power)ไม่สามารถสร้างจากคา ํ ปาซิ เตอร์ ได้กาลังไฟฟ้ าส่ วนนี้จะได้มาจากเครื่ องกําเนิดไฟฟ้ าของการไฟฟ้ าฯเท่านั้นดังนั้นการที่ระบบไฟฟ้ า ของผูใช้ไฟฟ้ ามีค่า PF ตํ่าแสดงว่าการไฟฟ้ าฯจะต้องรับภาระในการจ่ายกําลังไฟฟ้ ารี แอคทีฟเป็ นจํานวนมาก ้ ซึ่งที่จริ งแล้วผูใช้ไฟฟ้ าสามารถสร้างได้เองโดยการใช้คาปาซิ เตอร์ ผลที่ตามมาก็คือการไฟฟ้ าจะต้องใช้เครื่ อง ้ กําเนิ ดไฟฟ้ าที่มีขนาดใหญ่ข้ ึนรวมทั้งต้องใช้ทรัพยากรมากขึ้นเพื่อที่จะสามารถผลิตกําลังไฟฟ้ าทั้งในส่ วน ของการจ่ายกําลังไฟฟ้ าจริ งและกําลังไฟฟ้ ารี แอคทีฟให้ได้ตามความต้องการของผูใช้ไฟฟ้ าการไฟฟ้ าจึงได้ ้ ออกกฎมาเพื่อควบคุมค่า PF ของโรงงานต่างๆโดยกําหนดว่าหากโรงงานใดมีค่า PF ตํ่ากว่า 0.85 จะต้องเสี ย ่ ั ค่าปรับเพาเวอร์ แฟคเตอร์ (ขึ้ นอยูกบรุ่ นของมิเตอร์ ของการไฟฟ้ าด้วยมิเตอร์ บางรุ่ นไม่สามารถวัดค่า PF ได้)
- 18. รู ปที่ 5ระบบที่มีการติดตั้งคาปาซิ เตอร์ ในตําแหน่งต่างๆ รู ปที่ 6 คาปาซิ เตอร์ ที่ใช้ในระบบจ่ายกําลังไฟฟ้ า
- 19. (2) ช่วยลดโหลดของหม้อแปลง เมื่อเราใช้โหลดเพิ่มมากขึ้นเรื่ อยๆกับหม้อแปลงตัวเดิมและหม้อแปลงเริ่ มมีขนาดไม่พอกับความต้องการ ั หม้อแปลงต้องจ่ายกระแสเกินพิกด (Overload) วิธีโดยทัวไปที่เรานึ กถึ งกันคือการติดตั้งหม้อแปลงเพิ่มอีก ่ หนึ่งตัวคนส่ วนใหญ่ลืมที่จะหยุดคิดว่า "เราได้ติดตั้ง Capacitor แล้วหรื อยัง" หากว่ายังไม่ได้ติดตั้งการติดตั้ง คาปาซิ เตอร์ จะช่ วยลดโหลดของหม้อแปลงตัวนั้นได้โดยคาปาซิ เตอร์ ที่ติดตั้งเพิ่ มจะช่ วยหม้อแปลงจ่า ย กระแสหรื อกําลังไฟฟ้ าในส่ วนของ Reactive Power ที่แต่เดิมหม้อแปลงต้องรับภาระจ่ายเองทั้งหมดทําให้ ํ หม้อแปลงมีกาลังเหลือเพื่อที่จะไปจ่ายโหลดอื่นเพิ่มเติมได้ (3) ลดค่าไฟฟ้ าที่สูญเสี ยไปในรู ปของความร้อนในสายไฟและหม้อแปลง คาปาซิ เตอร์ สามารถลดค่าไฟฟ้ าในส่ วนนี้ได้ดวยเหมือนกันแต่เนื่องจากลักษณะการติดตั้งในประเทศไทย ้ ั ส่ วนใหญ่จะติดตั้งตูคาปาซิ เตอร์ (Cap Bank) ติดกับตู ้ MDB หรื ออีกนัยหนึ่งคือใกล้กบหม้อแปลงมากจึงทํา ้ ให้การติดตั้งคาปาซิ เตอร์ ไม่ได้ลดปริ มาณกระแสไฟฟ้ าที่ไหลในระบบได้มากอย่างเห็นได้ชด ั การวัดค่าไฟฟ้ าภายในบ้านโดยสามารถรู ้ค่าไฟฟ้ าได้ก่อนที่ค่าไฟฟ้ าจะมาเก็บจริ งซึ่ งจะนาไปใช้ในบ้านเรื อน ่ ั ่ ทัวไปหรื อสานักงานรวมกระทั้งห้องพักต่างๆโดยการวัดไฟฟ้ าที่ใช้อยูน้ นจะวัดค่าพลังงานออกมาให้อยูใน ่ รู ปของค่ากาลังไฟฟ้ าจริ ง ( Real Power ) , ค่ากาลังไฟฟ้ าประกอบ ( Reactive Power ) และรวมถึงค่ากาลัง ไฟฟ้ าที่ปรากฏ ( Apparent Power ) เพื่อให้เห็นความเคลื่อนไหวของการใช้ไฟฟ้ าเมื่อผูใช้ตองการรับรู้ ้ ้ นอกจากนั้นอุปกรณ์ชนิ ดนี้ ยงสามารถบอกถึงแรงดันไฟฟ้ า ( Voltage ) , กระแสไฟฟ้ า ( Current ) ซึ่ งผูใช้ ั ้ ่ สามารถวิเคราะห์พฤติกรรมของไฟฟ้ าที่กาลังใช้อยูได้อีกวิธีหนึ่งได้ พลังงานไฟฟ้ าหรื อกาลังไฟฟ้ า ( Electrical Power ) คือการนาเอากระแสมาคูณกับแรงดันอาจจะมีตว ั ประกอบกาลังมาคู ณเพิ่มกาลังไฟฟ้ าประกอบไปด้วยสามส่ วนหลัก ๆคื อหนึ่ งค่ากาลังไฟฟ้ าที่ ปรากฏ ( Apparent Power ) คือค่าที่เรานากระแสคูณ ( Cross Product ) กับแรงดันสองค่ากาลังไฟฟ้ าจริ ง ( Real Power ) ค่าที่เรานากระแสคูณ ( Cross Product ) กับแรงดันแล้วคูณด้วย Cosine ของมุมระหว่างแรงดันและกระแส นั้นๆกาลังไฟฟ้ าสุ ดท้ายคือค่ากาลังไฟฟ้ าประกอบ ( Reactive Power ) คือค่าที่เรานากระแสคูณ ( Cross Product ) กับแรงดันแล้วคูณด้วย Sine ของมุมระหว่างแรงดันและกระแสนั้นๆซึ่ งเรา ( เรี ยก Cosine ของมุม ระหว่างแรงดันและกระแสว่า Power factor )
- 20. อ้างอิงจาก http://www.ee.eng.cmu.ac.th/~kasin/Courses/252282/TouTod.pdf http://eng.rtu.ac.th/ESD/ch12.pdf http://www.piohmcorp.co.th/index.php/features/136 http://www.sci-tech-service.com/article/capacitor/cap_bank.htm http://www.aida-engineering.co.th/download/subs/ch11.pdf จัดทําโดย นายเบญจพล นุใหม่ รหัสนักศึกษา 55070500422ห้อง A นักศึกษาชั้นปี ที่ 2 คณะวิศวกรรมศาสตร์ ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้ า มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี