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