เนื้อหาวันที่ : 2009-09-02 16:04:20 จำนวนผู้เข้าชมแล้ว : 5335 views

ฟังก์ชันอัตโนมัติในระบบจำหน่ายอัตโนมัติของสถานีย่อยอัตโนมัติ (Automatic Function in Substation Automation System)

ฟังก์ชันอัตโนมัติระบบจำหน่ายอัตโนมัติคือการทำงานโดยตัวมันเองของระบบจ่ายไฟฟ้าโดยปราศจากผู้ปฏิบัติงานหรือช่างไฟฟ้า ปกติผู้ออกแบบระบบจะออกแบบฟังก์ชันอัตโนมัติเพื่อรองรับงานที่ต้องการความเชื่อถือได้สูงหรือจัดการกับเหตุการณ์ไม่ปกติในระบบไฟฟ้า ฟังก์ชันอัตโนมัติสามารถสร้างได้โดยใช้วงจรฮาร์ดไวร์ และคอมพิวเตอร์ หรือ หน่วยประมวลผล (CPU: Central Processing Unit) แต่ในปัจจุบันแนวโน้มของฟังก์ชันอัตโนมัติจะทำงานบนคอมพิวเตอร์อันเนื่องจากมันสามารถรองรับการทำงานในเงื่อนไขที่มีความซับซ้อนสูงได้

พิชิต จินตโกศลวิทย์
pichitor@yahoo.com

.
.

ฟังก์ชันอัตโนมัติระบบจำหน่ายอัตโนมัติคือการทำงานโดยตัวมันเองของระบบจ่ายไฟฟ้าโดยปราศจากผู้ปฏิบัติงานหรือช่างไฟฟ้า ปกติผู้ออกแบบระบบจะออกแบบฟังก์ชันอัตโนมัติเพื่อรองรับงานที่ต้องการความเชื่อถือได้สูงหรือจัดการกับเหตุการณ์ไม่ปกติในระบบไฟฟ้า เช่น การขาดความสมดุลในความสามารถการจ่ายไฟฟ้าและรับไฟฟ้าที่ทำให้เกิดสภาพความถี่ทางไฟฟ้าตก เป็นต้น ฟังก์ชันอัตโนมัติสามารถสร้างได้โดยใช้วงจรฮาร์ดไวร์ และคอมพิวเตอร์ หรือ หน่วยประมวลผล (CPU: Central Processing Unit) แต่ในปัจจุบันแนวโน้มของฟังก์ชันอัตโนมัติจะทำงานบนคอมพิวเตอร์อันเนื่องจากมันสามารถรองรับการทำงานในเงื่อนไขที่มีความซับซ้อนสูงได้

.
ลำดับขั้นตอนการทำสวิตชิ่ง (Switching Sequences)

ลำดับขั้นตอนการปลดสับอุปกรณ์ไฟฟ้าหรือสวิตชิ่งซีเควนซ์จะประกอบด้วยขั้นตอนการทำสวิตชิ่งอุปกรณ์จ่ายไฟฟ้าในลานไกไฟฟ้า (Switchyard) หรือภายในสวิตช์เกียร์ (Switchgear) เพื่อให้สถานะอุปกรณ์ไฟฟ้าอยู่ในตำแหน่งที่เราหรือระบบจ่ายไฟฟ้าต้องการ โดยปกติการทำสวิตชิ่งซีเควนซ์สามารถทำได้โดยช่างไฟฟ้าหรือทำโดยระบบอัตโนมัติก็ได้ แต่ในบทความนี้จะกล่าวถึงเกี่ยวกับการทำงานของระบบอัตโนมัติ เพราะว่าระบบอัตโนมัตินั้นสามารถทำสวิตชิ่งซีเควนซ์ได้เร็วกว่าการทำสวิตชิ่งโดยผู้ปฏิบัติงานหรือช่างไฟฟ้ามาก

.

แต่ละขั้นตอนการทำสวิตชิ่งจะทำอย่างต่อเนื่องจากขั้นตอนหนึ่งไปยังอีกขั้นตอนหนึ่ง ผลของแต่ละขั้นตอนจะถูกตรวจสอบว่าทำสำเร็จหรือไม่ก่อนที่จะทำขั้นตอนถัดไป ก่อนที่สวิตชิ่งซีเควนซ์จะเริ่มทำงานจะต้องมีการตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการถูกอนุญาตให้ทำได้และสอดคล้องกับเงื่อนไขเริ่มทำงาน (Initial Condition และ Trigger) เช่นการเกิดแรงดันไฟฟ้าตกรวมทั้งตำแหน่งอุปกรณ์ไฟฟ้าพร้อมที่จะสวิตชิ่ง เป็นต้น    

.

เพื่อความปลอดภัยในการทำสวิตชิ่งซีเควนซ์อาจจะมีการตรวจสอบเงื่อนไขความปลอดภัยในตัวเองก่อน แต่อย่างไรก็ตามอินเตอร์ล็อกกิ้งที่ทำงานขนานอยู่ยังต้องคอยช่วยตรวจสอบการทำสวิตชิ่งและถ้าเงื่อนไขไม่ผ่านเงื่อนไขของอินเตอร์ล็อกกิ้ง การทำสวิตชิ่งซีเควนซ์ก็จะถูกหยุดการทำงานทันทีรวมทั้งส่งสัญญาณเตือนไปยังช่างไฟฟ้า

.

ในการอบรมช่างไฟฟ้าหรือผู้สั่งการสามารถใช้สวิตชิ่งซีเควนซ์ช่วยในการอบรมหรือเพิ่มความชำนาญโดยตั้งให้สวิตชิ่งซีเควนซ์อยู่ในโหมดการทำงานแบบทำงานทีละขั้นหรือสเต็ปโหมด (Step Mode) ซึ่งแต่ละสเต็ปการทำงานช่างไฟฟ้าเพียงทำการยืนยันในแต่ละขั้นตอนให้ทำงานเท่านั้น สเต็ปโหมดยังสามารถนำไปใช้ในการทำสวิตชิ่งจริงได้โดยช่างไฟฟ้าสามารถหยุดการทำงานในแต่ละขั้นเพื่อตรวจสอบความถูกต้องหรือความผิดปกติได้ด้วยตัวเอง ทำให้การทำสวิตชิ่งโดยช่างไฟฟ้ามีโอกาสในการเกิดความผิดพลาดต่ำ

.
สวิตชิ่งซีเควนซ์โดยทั่วไปมีดังนี้

- การปลดอุปกรณ์จ่ายไฟภายในเบย์
- การต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าลงดิน
- การทำการบายพาสเซอร์กิตเบรกเกอร์ของสายส่งสายป้อนไฟฟ้า
- การเชื่อมเบย์เข้ากับบัสบาร์
- การเชื่อมสายส่งสายป้อนในโหมดบายพาส (Bypass)
- การสับหรือปลดตัวเชื่อมบัสเช่น บัสคัปเปลอร์หรือบัสเซคชั่น (Bus Coupler หรือ Bus Section)
- การถ่ายโอนโหลดไม่ว่าจะมีการดับหรือไม่ดับไฟฟ้าไปยังบัสบาร์อีกบัสหนึ่ง

.

ในความเป็นจริงแล้วบางสวิตชิ่งซีเควนซ์จะเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์จ่ายไฟฟ้าแค่หนึ่งเบย์ (โดยทั่วไปจะประกอบด้วยเซอร์กิตเบรกเกอร์หนึ่งตัวและอุปกรณ์ประเภทใบมีดหลาย ๆ ตัว หรือ มีอุปกรณ์จ่ายไฟฟ้าตัวใหญ่ ๆ เช่น หม้อแปลงกำลังไฟฟ้า หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) ขณะที่บางสวิตชิ่งซีเควนซ์เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์จ่ายไฟฟ้ามากกว่าหนึ่งเบย์  

.

ซึ่งหมายความว่ามันต้องเกี่ยวข้องกับกระบวนการทำงานระดับสถานีซึ่งจะมีตัวประมวลผลระดับสถานีทำการตรวจสอบสถานะอุปกรณ์ไฟฟ้าและทำการตัดสินใจทำการสวิตชิ่ง สวิตชิ่งซีเควนซ์ระดับสถานีจะสามารถทำงานได้โดยพิจาณาความต้องการของระบบจำหน่าย เช่น การถ่ายโอนโหลดซึ่งระดับสถานีจะทำงานร่วมกับระดับเบย์อีกทอดหนึ่งเพื่อจะไปปลดสับอุปกรณ์ไฟฟ้าจริง

.
การทำงานล้มเหลวของเซอร์กิตเบรกเกอร์ (Circuit Breaker Failure: CBF)

ถ้าเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่ถูกสั่งปลดโดยระบบป้องกัน (ตัวอย่าง เช่น ฟังก์ชันป้องกันกระแสเกิน) แต่ไม่สามารถเปิดวงจรได้อันเนื่องจากความล้มเหลวทางกลหรือทางไฟฟ้าของเซอร์กิตเบรกเกอร์ แต่อย่างไรก็ตามฟอลต์จะยังต้องถูกขจัดโดยเซอร์กิตเบรกเกอร์อื่นโดยปกติคือตัวถัดไป เซอร์กิตเบรกเกอร์ตัวถัดไปอาจจะเป็นเซอร์กิตเบรกเกอร์ของอีกสถานีย่อยไฟฟ้าก็ได้ (ถ้าสายส่งไฟฟ้าเชื่อมถึงกัน)  

.

สำหรับจุดประสงค์นั้นคือถ้ามีคำสั่งทริปของระบบป้องกันเกิดขึ้น คำสั่งทริปนั้นจะทำการเริ่มใช้งานฟังก์ชันป้องกันการทำงานล้มเหลวของเซอร์กิตเบรกเกอร์หรือ CBF ซึ่งมันจะคอยตรวจสอบว่ากระแสฟอลต์หายไปหรือไม่ในช่วงเวลาที่เรากำหนดหรือตั้งไว้ ถ้าไม่มันจะส่งสัญญาณทริปไปยังเซอร์กิตเบรกเกอร์ข้างเคียงรอบตัวมันทั้งหมดภายในระยะเวลาที่กำหนดหรือตั้งไว้

.

ฟังก์ชัน CBF ต้องการการตรวจสอบสัญญาณทริปและกระแสฟอลต์ที่รวดเร็ว รวมทั้งการรีเซต (Reset) ที่รวดเร็วด้วยในกรณีที่กระแสฟอลต์หรือลัดวงจรได้หายไป เวลาหน่วงต้องสามารถตั้งค่าได้น้อยกว่า 100ms และระยะเวลาในการส่งสัญญาณทริปเพื่อปลดเซอร์กิตเบรกเกอร์ข้างเคียงควรอยู่ในระดับเวลา 5 ms

.
การปรับเปลี่ยนเงื่อนไขการทำงานของระบบป้องกันแบบอัตโนมัติ (Automatic Protection Adaptation)

ผู้เชี่ยวชาญทางด้านระบบป้องกันอาจจะสามารถเปลี่ยนเงื่อนไขการทำงานหรือค่าพารามิเตอร์ของระบบป้องกันถ้ามีความจำเป็นไม่ว่าจะเป็นการเปลี่ยนแปลงแบบคงที่ตายตัว (Static) หรือการเปลี่ยนแปลงตามเงื่อนไขแบบคาดการณ์ล่วงหน้า เนื่องจากผู้เชี่ยวชาญนั้นรู้รูปแบบที่เป็นไปได้ของการจ่ายไฟฟ้าในระบบนั้น ๆ  

.

ถ้าเงื่อนไขการทำงานของระบบป้องกันเปลี่ยนแปลงในระหว่างการทำงานเนื่องจากสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลง พารามิเตอร์ที่เกี่ยวกับการป้องกันอาจจะถูกเปลี่ยนแปลงโดยการเข้ามาเปลี่ยนที่ตัวรีเลย์ป้องกัน หรือเปลี่ยนจากระยะไกลผ่านระบบสื่อสารข้อมูล บ่อยครั้งมากไม่ใช่มีเพียงค่าเดียวของพารามิเตอร์ที่ถูกเปลี่ยน แต่ชุดของพารามิเตอร์ที่ทดสอบและตรวจสอบแล้วจะถูกเปลี่ยนทั้งชุด

.

การเปลี่ยนเงื่อนไขการทำงานจะถูกตรวจสอบและอาจถูกส่งโดยระบบสื่อสารระหว่างบางฟังก์ชันการทำงานเช่น ฟังก์ชันการขนานหม้อแปลงกำลังไฟฟ้ากับฟังก์ชันการป้องกันหม้อแปลงกำลังไฟฟ้า พารามิเตอร์อาจจะถูกเปลี่ยนแปลงในระดับ 100 ms ถึงระดับเป็นวินาที โดยส่วนมากแล้วความต้องการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ของระบบป้องกันเกิดจากการตรวจสอบของอุปกรณ์ภายนอกไม่ใช่โดยตัวรีเลย์ป้องกันเอง ดังนั้นอุปกรณ์ภายนอกดังกล่าวจะส่งข้อมูลผ่านระบบสื่อสารไปยังรีเลย์ป้องกันเพื่อเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์   

.

ดังนั้นความต่อเนื่องของระบบสื่อสารข้อมูลจึงเป็นเรื่องสำคัญเช่นกัน ข้อแนะนำหรือควรระวังรีเลย์ป้องกันควรมีฟังก์ชั่นที่จะเปลี่ยนกลับมาใช้ชุดพารามิเตอร์ล่าสุด หรือ Safe Fall Back Configuration ที่จะทำงานทันทีหลังจากหมดเวลาหน่วงที่กำหนดเมื่อได้ตรวจสอบพบว่าระบบสื่อสารข้อมูลขัดข้องระหว่างการทำการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์

.
รีเวิร์สบล็อกกิ้ง (Reverse Blocking)

เมื่อฟอลต์เกิดขึ้นในระบบไฟฟ้าแบบเรเดียล (Radial) หรือมีแหล่งจ่ายแหล่งเดียวจ่ายตรงไปยังโหลด เพราะฉะนั้นกระแสฟอลต์จะไหลระหว่างแหล่งจ่ายและตำแหน่งที่เกิดฟอลต์โดยมีขั้นตอนการทำงานดังนี้
- การป้องกันที่อยู่เหนือฟอลต์ (Upstream) จะถูกทริกเกอร์หรือเมื่อระบบป้องกันเริ่มทำงาน
- การป้องกันที่อยู่ใต้ฟอลต์ (Downstream) จะไม่ถูกทริกเกอร์
- ต้องมีเพียงการป้องกันที่อยู่เหนือฟอลต์ลำดับแรกเท่านั้นที่ทริปเพื่อป้องกันการปลดเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่ไม่จำเป็น

.

ยังมีความเป็นไปได้ที่จะขจัดฟอลต์แต่ใช้ระยะเวลาประมาณหนึ่งตามระยะเวลาหน่วงที่ตั้งไว้ในแต่ละลำดับของการป้องกันที่อยู่เหนือฟอล์ตในเครือข่ายแบบเรเดียล ดังนั้นจึงมีฟังก์ชั่นรีเวิร์สบล็อกกิ้งซึ่งเป็นฟังก์ชั่นที่ติดตั้งตามเครือข่ายระบบไฟฟ้าเพื่อจะขจัดฟอลต์ในระยะเวลาที่สั้นที่สุดและคงที่แน่นอน ไม่ว่าฟอลต์จะเกิดขึ้นที่ตำแหน่งใดก็ตามในระบบเครือข่ายไฟฟ้า

.

รีเวิร์สบล็อกกิ้งจะสามารถทำการแยกแยะการทริปได้อย่างดี ลดระยะเวลาการหน่วงของการทริประหว่างระบบป้องกันในแต่ละระดับ รีเวิร์สบล็อกกิ้งสามารถเกี่ยวข้องกับการป้องกันฟอลต์ระหว่างเฟส, ฟอลต์ลงดิน และอีกหลายประเภท เช่น หน่วงตามระยะเวลาที่กำหนด (DT) และหน่วงตามระยะเวลาผกผันกับปริมาณกระแส (IDMT) ซึ่งประกอบด้วย (SIT, VIT, EIT)

.

รูปที่ 1 รีเวิร์สบล็อกกิ้งของรูปแบบจ่ายไฟฟ้าแบบเรเดียล

.
เมื่อการป้องกันถูกทริกเกอร์โดยระดับกระแสเกินดังรูปที่ 1

- มันจะส่งสัญญาณบล็อกกิ้งไปยังการป้องกันที่เหนือกว่าไม่ให้ทำการปลดเซอร์กิตเบรกเกอร์
- ระบบป้องกันในแต่ละระดับจะทริปเซอร์กิตเบรกเกอร์ของมันทันที ถ้ามันไม่ได้รับสัญญาณบล็อกกิ้งจากการป้องกันที่ต่ำกว่า

.

ดังนั้นถ้าทุกขั้นตอนถูกต้อง จะมีเพียงการป้องกันที่อยู่เหนือฟอลต์ลำดับแรกเท่านั้นที่ปลดเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่มันดูแลอยู่ในระยะเวลาที่เร็วที่สุดและคงที่ขึ้นอยู่การตั้งระยะเวลาหน่วงและการแยกแยะสัญญาณบล็อกกิ้ง ดังนั้นสัญญาณบล็อกกิ้งต้องถูกส่งในภายในระดับเวลา 5 ms (Transfer Time)

.
โหลดเชดดิ้ง (Load Shedding)

เมื่อระบบไฟฟ้าสูญเสียความสามารถในการผลิตกำลังไฟฟ้า หรือมีการต่อโหลดขนาดใหญ่เข้าระบบไฟฟ้าแบบทันทีทันใด ส่งผลทำให้มีการเปลี่ยนแปลงความถี่เกิดขึ้นแต่ก็ยังขึ้นอยู่กับอีกหลาย ๆ ปัจจัย ณ เวลานั้น เช่น อาจจะเป็นเพราะมีการจำกัดจำนวนการหมุนที่ตั้งไว้ ข้อจำกัดของไพรม์มูฟเวอร์ และความเร็วของกัฟเวอร์เนอร์ ความเฉื่อยของระบบ และความไวในการตอบสนองของโหลดลูกค้า จัดการกับโหลดส่วนมากที่เหลือในระบบไฟฟ้า

.

ปรากฏการณ์เหล่านี้จะมีผลกระทบต่อระบบไฟฟ้าที่ถูกแยกออกหรือตัดออกจากระบบไฟฟ้าหลัก ขณะที่ตัวเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ผลิตไฟฟ้ามากที่สุดจะพยายามซึ่งการตัดออกของส่วนที่เป็นโหลดอาจจะตัดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบางตัวร่วมไปด้วยหรือบางแหล่งผลิตไฟฟ้าหรือโรงไฟฟ้าอาจจะหยุดการจ่ายไฟฟ้าเพื่อป้องกันความเสียหายต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

.

การวางแผนที่ดีของแผนงานเกี่ยวกับการทำโหลดเชดดิ้งสามารถหลีกเลี่ยงการเกิดไฟฟ้าดับบริเวณกว้างหรือแบล็คเอาต์ (Blackout) โดยทั่วไปโหลดที่ถูกปลดไม่ได้เกี่ยวข้องกับความแตกต่างของความถี่ และแรงดันไฟฟ้าภายในระบบไฟฟ้า ผู้เชี่ยวชาญในระบบเครือข่ายไฟฟ้าจะออกกฎในการปลดทิ้ง (Shedding) โหลดในจำนวนโหลดที่แน่นอนและเพียงพอในการรักษาโหลดที่เหลือ แต่ยังพิจารณาความสำคัญของโหลดร่วมด้วย

.

โหลดเชดดิ้งแบบสมัยเก่า (Conventional) จะทำงานด้วยฮาร์ดไวร์และรีเลย์ลอจิกคือการโยงสายไฟฟ้าร่วมกับรีเลย์และไทเมอร์ ดังนั้นมันจึงทำงานค่อนข้างตายตัวคงที่ (Static) ในกรณีที่แรงดันหรือความถี่ตกลง กลไกการทำงานจะทำการปลดเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่ได้เลือกไว้ก่อนหน้าแล้วโดยไม่สนใจในสภาพของโหลดว่าจะมีหรือไม่มีซึ่งอาจจะทำให้จำนวนโหลดที่ต้องการปลดไม่เพียงพอต่อการรักษาสภาพการจ่ายไฟฟ้าได้

.

รูปที่ 2 โหลดเชดดิ้งแบบไดนามิก

.

ส่วนโหลดเชดดิ้งสมัยใหม่ที่ทำงานด้วยหน่วยประมวลผล หรือ CPU จะพิจารณาสภาพโหลดด้วย และสามารถเลือกสายป้อนที่มีโหลดเพียงพอในการปลดและทำให้ความถี่กลับสู่ในสภาวะปกติหรือเสถียรได้อย่างรวดเร็วดังรูปที่ 2 พารามิเตอร์ของฟังก์ชันนี้จะพิจารณาถึงลำดับความสำคัญของโหลดและโหลดสามารถเชดดิ้งได้หรือไม่

.

พารามิเตอร์เหล่านี้สามารถถูกดาวน์โหลดจากส่วนกลางที่เป็นที่งานของผู้ปฏิบัติงานหรือศูนย์สั่งการเมื่อเราต้องการเปลี่ยนสภาพแวดล้อมการทำงานหรือเงื่อนไขการทำงานใหม่ และถ้าโหลดเชดดิ้งเริ่มทำงานจริง ๆ การทำงานจะทำตามขั้นตอนการเลือกโหลดที่เราตั้งไว้เพื่อการเชดดิ้งพร้อมด้วยการวัดปริมาณของโหลดตัวนั้นจริง ๆ ณ ขณะนั้นดังรูปที่ 3 เวลาในการตอบสนองของโหลดเชดดิ้งควรอยู่ในระดับเวลา 100 ms ในขณะที่เวลาในการตอบสนองการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์อยู่ในระดับเวลาที่มนุษย์ทำงาน (1-5 Sec)

.

รูปที่ 3 การวัดหาปริมาณโหลดของโหลดเชดดิ้งแบบอัตโนมัติ

.
การคืนสภาพการจ่ายไฟฟ้า (Power Restoration)

หลังจากที่ฟอลต์หายไปหรือถูกกำจัดโดยการทริปของการป้องกัน ฟังก์ชันสับกลับอัตโนมัติ (Automatic Reclosure) จะพยายามทดลองสับกลับเพื่อคืนสภาพการจ่ายไฟของระบบไฟฟ้า บางครั้งอาจทำการไม่สำเร็จ เพราะว่าฟอลต์เป็นแบบสเตติก (Static) หรือ ไม่เป็นแบบชั่วคราว เช่น การลัดวงจรในสายส่งไฟฟ้าหรือหม้อแปลงชำรุด ฟอลต์บนบัสบาร์ และอาจนำไปสู่การปลดหรือทริปเซอร์กิตเบรกเกอร์จำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับฟอลต์นั้น บางครั้งอาจทำให้เกิดความแปรปรวนหรือดิสเทอร์บานซ์ในระบบไฟฟ้าได้ (Network Disturbance)

.

ซึ่งส่งผลทำให้เซอร์กิตเบรกเกอร์จำนวนมากถูกทริปไม่ว่าจะโดยระบบป้องกันหรือโหลดเชดดิ้ง ในกรณีของสถานีย่อยนั้นโหลดเซนเตอร์ หรือจ่ายไฟฟ้าต่อไปยังสถานีย่อยอื่น จะต้องพยายามกู้คืนระบบไฟฟ้าทีละบัสบาร์ หรือบางทีทีละสถานีย่อย    

.

การสับสายป้อนหรือโหลดลูกค้ากลับจะต้องถูกทำในช่วงเวลาที่เหมาะสมตามลำดับความสำคัญและสภาพเงื่อนไขของเครือข่ายไฟฟ้านั้น เหล่านี้หมายความว่าขั้นตอนการทำงานอยู่ในระดับสถานี โหลดเรสตอเรชั่น (Load Restoration) หรือ การจ่ายโหลดกลับตามสภาพเดิมจะประกอบด้วยลำดับขั้นตอนที่กำหนดแน่นอนด้วยการเลือกตามลักษณะฟอลต์และสภาพหรือปริมาณของโหลด การเกิดเหตุผิดพร่องขัดข้อง และเวลาในการตอบสนองควรอยู่ในระดับผู้ปฏิบัติงาน ตัวอย่างเช่น 1 sec ต่อการสับกลับ 1 เซอร์กิตเบรกเกอร์

.
การควบคุมระดับแรงดันไฟฟ้า และกำลังไฟฟ้าเสมือน (Voltage & Reaction Power Control)

แรงดันไฟฟ้าบนบัสบาร์ในเครือข่ายระบบไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับตำแหน่งแท็ป (Tap) ของหม้อแปลงกำลังไฟฟ้าและปริมาณของกำลังไฟฟ้าเสมือนที่ไหลในระบบไฟฟ้านั้น การควบคุมทั้ง 2 ปัจจัยจะทำให้ระดับแรงดันไฟฟ้าอยู่ในระดับปกติหรือเปลี่ยนแปลงในช่วงที่ยอมรับได้ การควบคุมจะทำโดยการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งแท็ป หรือการปลดสับเป็นลำดับของคาปาซิเตอร์และรีแอกเตอร์  

.

โดยส่วนมากแล้วในสถานีย่อยจะมีแต่เพียงการควบคุมแท็ปหม้อแปลงเป็นการควบคุมหลัก การกระทำใด ๆ จะเริ่มจากการที่มีความเบี่ยงเบนของระดับแรงดันไฟฟ้าหรือกำลังเสมือนจากค่ามาตรฐานที่กำหนดเอาไว้ สำหรับระบบที่มีหม้อแปลงกำลังไฟฟ้ามากกว่า 1 ตัว ต้องพิจารณาเพิ่มเติมว่ามีกระแสไหลวนเกินค่าที่กำหนดหรือไม่

.

การตรวจสอบและการควบคุมการทำงานมีความจำเป็นที่จะต้องทำงานด้วยความเร็วสูง แต่อย่างไรก็ขึ้นอยู่กับข้อจำกัดในสวิตชิ่งที่มีกลไกการทำงานทางกล ผลลัพธ์การทำงานต้องเสร็จก่อนที่ระบบป้องกันใด ๆ ทริป เหล่านี้ต้องทำงานสอดคล้องกับระบบป้องกันต่าง ๆ เช่น การป้องกันหม้อแปลง, การป้องกันแรงดันเกินและแรงดันตก

.
การโยกย้ายอินฟีด และการเปลี่ยนหม้อแปลง (Infeed Switching และ Transformer Change) 

1. อินฟีด หรือ อินคัมมิ่งสวิตช์โอเวอร์ (Infeed/Incoming Switch Over) และการเปลี่ยนหม้อแปลง ก็คือการเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟฟ้าของโหลดอย่างรวดเร็ว เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของโหลดสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องโดยเฉพาะโหลดที่มีความไวต่อแรงดันไฟฟ้าเช่นมอเตอร์ ถ้าการทำงานที่อินฟีดหลักมีปัญหา การสวิตช์โอเวอร์ต้องทำงานอย่างรวดเร็วโดยได้ทำพิจารณาการเข้าจังหวะกับสายส่งสายป้อนอื่น ๆ รวมทั้งโหลดประเภทมอเตอร์ด้วย

.

2. ในกรณีที่มีหม้อแปลงกำลังไฟฟ้า 2 ลูก โหลดที่เกินของหม้อแปลงที่มีปัญหาหรือขัดข้องจะถูกถ่ายโอนไปยังหม้อแปลงกำลังไฟฟ้าที่ปกติ การสวิตช์โอเวอร์ต้องทำงานโดยปราศจากปัญหาในการเข้าจังหวะกับสายส่งสายป้อนหรือโหลดเช่นเดียวกัน นอกจากการเข้าจังหวะในการสับหรือปลดเซอร์กิตเบรกเกอร์ยังต้องเข้าจังหวะสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งแท็ปหม้อแปลงด้วย ช่วงการสวิตช์โอเวอร์ต้องตอบสนองเร็วกว่า 100 mSec

.

ตัวอย่างการถ่ายโอนกำลังไฟฟ้าด้วยความเร็วสูงด้วยบัสบาร์รูปตัวเอช (H Type) พร้อมด้วย 2 ไลน์อินฟีด และ 1 บัสบาร์พร้อมด้วยบัสคัปเปลอร์ในระดับแรงดันปานกลาง หรือ Medium Voltage แต่ละส่วนหรือเซคชันของบัสบาร์แรงดันไฟฟ้าปานกลางมี 3 ฟีดเดอร์ (Feeder) หรือ 3 สายป้อน และมี 2 สายป้อนที่จ่ายมอเตอร์ ดังรูปที่ 4 ในสภาพการทำงานปกติ

.

แต่ละสายป้อนถูกจ่ายไฟฟ้าโดยหม้อแปลงกำลังไฟฟ้าเพียงตัวเดียว ในกรณีที่มี 1 ใน 2 ไลน์ CB F1 หรือ F2 ถูกปลดไปทันทีทันใด เพราะว่ามีฟอลต์ในไลน์หรือหม้อแปลง ฟังก์ชันการโอนถ่ายโหลดความเร็วสูงจะทำงานเพื่อให้แน่ใจว่าบัสบาร์ยังคงมีไฟฟ้าเลี้ยงอยู่ตลอดเวลาโดยไม่ทำให้โหลดประเภทมอเตอร์มีปัญหา

.

สถานการณ์นี้เซอร์กิตเบรกเกอร์ที่บัสเซคชันทางด้านมีเดียม (Medium) หรือแรงดันปานกลางต้องถูกสับอย่างแม่นยำ และอย่างรวดเร็ว ในขณะที่การเข้าจังหวะแรงดันไฟฟ้าได้ถูกพิจารณาร่วมด้วย หลังจากที่ฟอล์ตได้ถูกแก้ไขหรือหายเรียบร้อยแล้ว ระบบสามารถถ่ายโอนโหลดกลับสภาพดังเดิมอย่างอัตโนมัติ ฟังก์ชันนี้ถูกใช้ในการรักษาแหล่งจ่ายไฟที่จ่ายวงจรควบคุมในโรงงานอุตสาหกรรม และ กระบวนการทำงานที่อ่อนไหวต่อระบบไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรม

.

รูปที่ 4 การถ่ายโอนโหลดความเร็วสูงบนบัสบาร์

.
สรุป

ฟังก์ชันอัตโนมัติสามารถทำให้ความเชื่อถือได้ในระบบจำหน่วยไฟฟ้าสูงขึ้น รวมทั้งลดค่าความเสียหายหรือการสูญเสียโอกาสในการผลิตสินค้าในโรงงานอุตสาหกรรม ฟังก์ชันอัตโนมัติยังสามารถประยุกต์ใช้ในทุกระดับของการจ่ายพลังงาน การเข้าใจฟังก์ชันอัตโนมัติทำให้เราออกแบบระบบได้ดีขึ้นและครอบคลุมการทำงานในส่วนงานที่ต้องการความเชื่อถือได้สูง ในบทความถัดไปผู้เขียนจะเขียนเรื่องความรู้เกี่ยวกับอุปกรณ์สถานีย่อยไฟฟ้าเพื่องานวัดคุมหรือวิศวกรระบบวัดคุมโปรดติดตามนะครับ

.

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