KC

ผู้เขียน : KC

อัพเดท: 24 ม.ค. 2007 16.50 น. บทความนี้มีผู้ชม: 87440 ครั้ง

คุณภาพพลังงานไฟฟ้าเป็นสิ่งสำคัญในกระบวนการผลิืตของโรงงาน ศึกษาในรายละเอียดได้ว่าจะปรับปรุงคุณภาพพลังงานไฟฟ้าได้อย่างไร


การลดทอนฮาร์โมนิกส์ด้วยฮาร์โมนิกส์ฟิลเตอร์

แบบจำลองฮาร์โมนิกส์ที่สภาวะคงตัว (Steady-state harmonic model) ใช้วิเคราะห์ปริมาณแรงดันฮาร์โมนิกส์และกระแสฮาร์โมนิกส์ที่ความถี่ต่างๆเมื่อมีแหล่งกำเนิดฮาร์โมนิกส์ต่ออยู่ในระบบไฟฟ้า รวมถึงวิเคราะห์การเกิดเรโซแนนซ์ของคาปาซิเตอร์ที่ต่ออยู่ในระบบไฟฟ้าตามการเปลี่ยนแปลงของค่ากำลังไฟฟ้าลัดวงจร (Short Circuit Capacity)  โดยเปลี่ยนค่าอิมพีแดนซ์ของระบบไฟฟ้าของการไฟฟ้าท้องถิ่น

 

จากการวิเคราะห์การเกิดเรโซแนนซ์ในกรณีที่ต่อคาปาซิเตอร์ขนาด 12.7 MVAR  เข้ากับเมนบัส 12 kV  พบว่าจะเกิด Parallel resonance  ขึ้นที่ความถี่เรโซแนนซ์ใกล้กับฮาร์โมนิกส์ลำดับที่ 4.7  โดยจะเกิดแรงดันไฟฟ้าสูงสุดตามรูปที่  4  แสดงว่าต้องติดตั้งฮาร์โมนิกส์ฟิลเตอร์เพื่อกรองฮาร์โมนิกส์ที่ความถี่นี้ (Tuned Harmonic)

18963_figure 4x.jpg 

รุปที่ 4 แสดงการเกิดปรากฏการณ์เรโซแนนซ์ชนิด Parallel ขึ้นเมื่ออต่อคาปาซิเตอร์ขนาด 12.7 MVAR เข้ากับเมนบัส 12 kV ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าสูงสุดใกล้กับฮาร์โมนิกส์ลำดับที่ 4.7 เพื่อแก้ไขปัญหานี้จึงต้องติดตั้งฮาร์โมนิกส์ฟิลเตอร์เพื่อกรองฮาร์โมนิกส์ลำดับที่ 4.7 ที่เกิดขึ้นในระบบ

 

สมการต่อไปนี้ใช้คำนวณหาขนาดของรีแอกเตอร์ที่ต่ออนุกรมกับคาปาซิเตอร์เพื่อเปลี่ยน Pure Capacitance ขนาด 12.7 MVAR เป็นฮาร์โมนิกส์ฟิลเตอร์ลำดับที่ 4.7 โดยมีวงจรไฟฟ้าของฮาร์โมนิกส์ฟิลเตอร์ลักษณะต่างๆ ตามรูปที่ 5

 18963_figure 5x.jpg

รูปที่ 5  แสดงฮาร์โมนิกส์ฟิลเตอร์ประเภทต่างๆ ตามลักษณะของรีแอกเตอร์

 

h2                    =             Xc / XL                                   --------------------------------- (1)

XL                   =             Xc / h2                                    --------------------------------- (2)

Xc                   =             (kVL-L)2 / MVAR 3-Phase      --------------------------------- (3)

 

โดยที่

h                      =             Tuned Hamonic

Xc                   =             ค่าคาปาซิทีฟ รีแอกแตนซ์ของฮาร์โมนิคฟิลเตอร์

XL                   =             ค่าอินดักทีพ รีแอกแตนซ์ของฮาร์โมนิคฟิลเตอร์

kV L-L             =             แรงดันไฟฟ้าระหว่างเฟสของชุดคาปาซิเตอร์

MVAR 3-Phase =             พิกัดกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟของคาปาซิเตอร์

 

วิธีคำนวณ

(1)    หาค่า Xcโดยแทนค่า kV L-L = 12 kV และ MVAR 3-Phase = 12.7 MVAR ลงในสมการที่ 3

Xc           =             (12)2  / 12.7

                =             11.339 โอห์ม

 

(2)    หาค่า XL โดยแทนค่า Xc = 11.339 โอห์ม และ h = 4.7 ลงในสมการที่ 2

XL           =             11.339 / (4.7)2

                =             0.513 โอห์ม

 

เมื่อเปลี่ยนคาปาซิเตอร์ชนิด Pure Capacitance เป็นฮาร์โมนิกส์ฟิลเตอร์ลำดับที่ 4.7 แล้วคำนวณค่าความเพี้ยนฮาร์โมนิคส์รวมใหม่จะได้ค่าดังนี้

 

1.       ค่าความเพี้ยนฮาร์โมนิคส์รวมของแรงดันไฟฟ้าสูงสุด (%Voltage Harmonic distortion) เท่ากับ 2.63% ของแรงดันไฟฟ้าที่ความถี่มูลฐาน (มาตรฐาน IEEE ยอมรับได้ที่ 5%)

2.       ค่าความเพี้ยนฮาร์โมนิคส์รวมของกระแสไฟฟ้า (%Current Harmonic distortion) เท่ากับ 3.83% ของกระแสไฟฟ้าที่ความถี่มูลฐาน (มาตรฐาน IEEE ยอมรับได้ที่ 5%)


บทความนี้เกิดจากการเขียนและส่งขึ้นมาสู่ระบบแบบอัตโนมัติ สมาคมฯไม่รับผิดชอบต่อบทความหรือข้อความใดๆ ทั้งสิ้น เพราะไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นความจริงหรือไม่ ผู้อ่านจึงควรใช้วิจารณญาณในการกลั่นกรอง และหากท่านพบเห็นข้อความใดที่ขัดต่อกฎหมายและศีลธรรม หรือทำให้เกิดความเสียหาย หรือละเมิดสิทธิใดๆ กรุณาแจ้งมาที่ ht.ro.apt@ecivres-bew เพื่อทีมงานจะได้ดำเนินการลบออกจากระบบในทันที