เนื้อหาวันที่ : 2006-03-22 15:52:06 จำนวนผู้เข้าชมแล้ว : 10253 views

ความรู้เบื้องต้นระบบไฟฟ้ารถไฟฟ้าใต้ดินสายเฉลิมรัชมงคล

รถไฟฟ้าใต้ดินสายเฉลิมรัชมงคลหรือรถไฟฟ้ามหานครนี้รับไฟฟ้าจากการไฟฟ้านครหลวง 2 แหล่งจ่ายจากสถานีฟ้าย่อยรัชดาและสถานีไฟฟ้าย่อยบางกะปิที่ระดับแรงดัน 69 kV และมาแปลงแรงดันลงที่สถานีไฟฟ้าของโครงการรถไฟฟ้ามหานครเองเป็นระดับแรงดัน 24 kV เพื่อจ่ายให้กับสถานีและอาคารต่าง ๆ

รถไฟฟ้าใต้ดินสายเฉลิมรัชมงคลหรือรถไฟฟ้ามหานครนี้รับไฟฟ้าจากการไฟฟ้านครหลวง 2 แหล่งจ่ายจากสถานีฟ้าย่อยรัชดาและสถานีไฟฟ้าย่อยบางกะปิที่ระดับแรงดัน 69 kV และมาแปลงแรงดันลงที่สถานีไฟฟ้าของโครงการรถไฟฟ้ามหานครเองเป็นระดับแรงดัน 24 kV เพื่อจ่ายให้กับสถานีและอาคารต่าง ๆ สถานีไฟฟ้าย่อยประธาน (Bulk Substation) ของโครงการ ฯ เป็นสถานีไฟฟ้าย่อยประธานแบบฉนวนก๊าซ (Gas Insulated Switchgear) แบบติดตั้งนอกอาคารที่ได้รับการพัฒนาติดตั้งใช้งานโดยประเทศญี่ปุ่นตั้งแต่ปี 1969 สถานีไฟฟ้าย่อยประธาน 1 ที่รับไฟฟ้ามาจากสถานีไฟฟ้าย่อยรัชดาภิเษกนี้เป็นสายไฟฟ้าแรงสูงใต้ดินระยะทางประมาณ 3 กิโลเมตร และสำหรับทางด้านสถานีไฟฟ้าย่อยประธาน 2 ที่รับจากทางด้านสถานีไฟฟ้าย่อยบางกะปิจะเป็นระบบสายส่งเหนือดินระยะทางประมาณ 2 กิโลเมตร สถานีฟ้าย่อยประธานทั้ง 2 นี้อยู่ห่างกันประมาณ 150 เมตร ซึ่งการออกแบบรับไฟจาก 2 แหล่งนี้เพื่อให้สามารถทำงานทดแทนกันได้ หากไฟฟ้าจากแหล่งใดแหล่ง หนึ่ง ดับไป และเหตุที่ซื้อไฟฟ้าระดับแรงดัน 69 kV นี้ก็เนื่องจากโครงการนี้ใช้พลังงานไฟฟ้าสูง และค่าใช้จ่ายสำหรับไฟฟ้าแรงสูงที่มากขึ้นราคาจะยิ่งต่ำลง แต่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการแปลงแรงดันใช้งาน

 

 

ระบบไฟฟ้าในโครงการนี้ประกอบด้วยระบบไฟฟ้า 3 ระบบแยกตามระดับแรงดันได้ดังนี้

1.ระบบไฟฟ้าแรงดัน 69 kV

2.ระบบไฟฟ้าแรงดัน 24 kV

3.ระบบไฟฟ้ากระแสตรงแรงดัน 750 V สำหรับระบบขับเคลื่อนของรถไฟฟ้า

 

หากจะมองอีกแง่หนึ่งคือในระบบรถไฟฟ้าใต้ดินนี้มีระบบไฟฟ้าอยู่หลายแบบกล่าวคือ ระบบไฟฟ้าแรงสูง 69 kV ระบบสายจำหน่าย 24 kV ระบบไฟฟ้ากระแสตรง 750 V รวมไปถึงระบบผลิตกำลังไฟฟ้าสำรอง (Diesel Generator) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

สถานีไฟฟ้าย่อยประธาน

ระบบไฟฟ้าแรงดัน 69 kV จากการไฟฟ้านครหลวงที่จ่ายให้กับสถานีไฟฟ้าย่อยประธานทั้งสองนี้ตั้งอยู่ที่ศูนย์ซ่อมบำรุงเข้าสู่สวิตช์เกียร์แบบ GIS แบบ Outdoor โดยใช้สาย Cable เข้า GIS ขนาด 800 sq.mm. และจ่ายต่อไปยังหม้อแปลงแบบระบายความร้อนด้วยน้ำมันสู่อากาศในภาวะปกติ และสามารถเพิ่มพิกัดตัวมันเองได้โดยการใช้พัดลมระบายความร้อนออกจากน้ำมันที่วิ่งในครีบระบายความร้อน (Oil Natural Air Natural/Oil Natural Air Forced) เพื่อแปลงแรงดันลงเป็น 24 kV จ่ายเข้าสู่ตู้สวิตช์เกียร์ 24 kV ในสถานีไฟฟ้าย่อยประธาน และจ่ายต่อไปยังสถานีรถไฟฟ้า อาคารระบายอากาศ และศูนย์ซ่อมบำรุง

 

 

สถานีไฟฟ้าย่อยบริการ

รับไฟจากสถานีไฟฟ้าย่อยประธานแรงดัน 24 kV ผ่านสาย XLPE ขนาด 240 sq.mm.ไปตามอุโมงค์ใต้ดินไปยังส่วนต่าง ๆ ของระบบคือ สถานีใต้ดิน อาคารระบายอากาศระหว่างสถานี และอาคารศูนย์ซ่อมบำรุง การลงกราวด์ชีลด์ของสายเคเบิลนี้เป็นแบบ Cross Bonding สำหรับสถานีไฟฟ้าย่อยบริการที่สถานีรถไฟฟ้าใต้ดินแต่ละแห่งจะใช้หม้อแปลงขนาด 24 kV/ 400V แปลงแรงดันลงมาเป็นเพื่อจ่ายให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าในสถานี

 

 

ในแต่ละสถานีรถไฟฟ้าและอาคารระบายอากาศฯและศูนย์ซ่อมบำรุง จะมีสถานีไฟฟ้าย่อยบริการอยู่ 2 แห่งเพื่อให้สามารถทำงานช่วยเหลือกันกรณีสถานีไฟฟ้าย่อยบริการแห่งใดแห่ง หนึ่ง ขัดข้อง ดังที่เคยกล่าวไว้แล้วในบทความตอนระบบไฟฟ้าภายในสถานีรถไฟฟ้า โดยในสถานีรถไฟฟ้าส่วนใต้จะรับไฟจากสถานีไฟฟ้าย่อยบางกะปิ และสถานีรถไฟฟ้าส่วนเหนือจะรับไฟจากสถานีไฟฟ้าย่อยรัชดา แต่สำหรับศูนย์ซ่อมจะรับไฟจากสถานีย่อยประธานทั้ง 2 แหล่ง และสามารถ Tie กันได้เพื่อความมั่นคงที่มากขึ้น 

 
สถานีไฟฟ้าย่อยขับเคลื่อน

สำหรับสถานีไฟฟ้าย่อยของระบบขับเคลื่อนจะมีอยู่ด้วยกัน 12 แห่งในสถานีรถไฟฟ้าใต้ดิน และ 1 แห่งในศูนย์ซ่อมบำรุงโดยรับแรงดัน 24 kV จากสถานีไฟฟ้าย่อยประธาน1 และ 2 เข้าสู่สถานีส่วนเหนือและใต้ตามลำดับ เพื่อเข้าสู่หม้อแปลงระบบขับเคลื่อนขนาด 24 kV/585 V ผ่าน Non–controlled Rectifier แบบ 12 pulseให้เป็น 750 VDC ผ่านสาย Cable ขนาด 400 sq.mm. เพื่อจ่ายแรงดันบวกเข้าสู่รางจ่ายกระแสไฟฟ้าไปยังรถไฟโดยตัวรับกระแสไฟฟ้าของรถไฟเอง   ในส่วนกระแสที่วิ่งกลับ(Return Current) นั้นอาศัยรางวิ่งเป็นตัวนำกระแสไฟฟ้ากลับเข้าสู่ขั้วลบของ Rectifier 

 

 

 

ในความเป็นจริงกระแสไฟฟ้าไม่ได้วิ่งกลับเข้าสู่ขั้วลบของ Rectifier ทั้งหมดทั้งที่รางวิ่งก็มีการฉนวนจากดิน  เนื่องจากความต้านทานกระแสไฟฟ้าที่แปรเปลี่ยนไปตามระยะทาง กับกระแสที่เพิ่มขึ้นมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับ น้ำหนักรถ ปริมาณผู้โดยสาร และอัตราเร่งของรถไฟฟ้า ทำให้กระแสขากลับวิ่งผ่านส่วนที่มีความต้านทานต่ำกว่ารางวิ่งในขณะนั้นกลับไปขั้วลบของ Rectifier เราเรียกระแสไฟฟ้านี้ว่ากว่ากระแสจรจัด (Stray Current) ตัวอย่างของส่วนต่าง ๆ ที่กระแสนี้สามารถไหลผ่านได้คือ ดิน โครงสร้างอาคาร ท่อน้ำประปา เป็นต้น ส่งผลให้เกิดการผุกร่อนขึ้นในระยะยาว จึงได้มีการป้องกันโดยการวางตะแกรงดักกระแสจรจัดไว้ใต้รางวิ่งตั้งแต่ การก่อสร้าง และต่อลง Earth ที่สถานีไฟฟ้าย่อยในสถานีเพื่อป้องกันในเบื้องต้น ในส่วนนี้จะขอกล่าวรายละเอียดอีกครั้งในตอนต่อไป

 
ระบบไฟฟ้าสำรอง
ระบบไฟฟ้าสำรองใช้ Diesel Generator 4 ตัวทำงาน 3 ตัวและ Standby 1 ตัวเพื่อจ่ายโหลดในยามจำเป็นโดยมีพิกัดจ่ายโหลดประมาณ 5 MW
 
Generator แต่ละตัวมีพิกัด 2,275 kVA สามารถทำงานได้ตราบที่ยังคงมีน้ำมันจ่ายให้ เรียกว่าเป็นชนิด Prime Rate สำหรับถังน้ำมันที่สำรองนี้มีขนาดเพียงพอที่จ่ายให้กับ Generator ได้ 24 ชม.ในเบื้องต้น
 

แรงดันที่ Generator ผลิตขึ้นมาคือ 400 V จ่ายไปยังหม้อแปลง 0.4/24 kV ขนาด 5 MVA เข้าสู่ Circuit Breaker เพื่อเข้าสู่สถานีไฟฟ้าย่อยประธานและจำหน่ายไปยังสถานีรถไฟฟ้าเข้าสู่โหลดที่ที่มีความสำคัญเป็นหลัก เพื่อความปลอดภัยในชีวิตและทรัพย์สินของผู้โดยสารและพนักงาน

 
ระบบไฟฟ้าฉุกเฉิน

เป็นระบบไฟฟ้าที่จ่ายให้กับโหลดประเภทสำคัญมากที่มีความจำเป็นในการเดินรถและการปฏิบัติงานในยามฉุกเฉิน ทั้งในสถานีรถไฟฟ้าและศูนย์ซ่อมบำรุง ดังที่เคยกล่าวไว้แล้วในตอนก่อนหน้านี้ ระบบนี้จะทำงานร่วมกับแบตเตอรี่สำรองที่สามารถ Standby ได้นานเฉลี่ย 4 ชม.  สำหรับเนื้อหาเหล่านี้คงสามารถเป็นความรู้เบื้องต้นไห้แก่ผู้ที่สนใจงานระบบรถไฟฟ้าใต้ดินได้ไม่มากก็น้อย ในตอนต่อไปจะกล่าวถึงระบบอื่น ๆ ในระบบรถไฟฟ้าใต้ดินต่อไป โปรดติดตามครับ

สงวนลิขสิทธิ์ ตามพระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2539 www.thailandindustry.com
Copyright (C) 2009 www.thailandindustry.com All rights reserved.

ขอสงวนสิทธิ์ ข้อมูล เนื้อหา บทความ และรูปภาพ (ในส่วนที่ทำขึ้นเอง) ทั้งหมดที่ปรากฎอยู่ในเว็บไซต์ www.thailandindustry.com ห้ามมิให้บุคคลใด คัดลอก หรือ ทำสำเนา หรือ ดัดแปลง ข้อความหรือบทความใดๆ ของเว็บไซต์ หากผู้ใดละเมิด ไม่ว่าการลอกเลียน หรือนำส่วนหนึ่งส่วนใดของบทความนี้ไปใช้ ดัดแปลง โดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร จะถูกดำเนินคดี ตามที่กฏหมายบัญญัติไว้สูงสุด