10th National Conference on Technical Education
NCTechEd10EEN08 : NC32 283 DOI:10.14416/c.fte.2017.11.044
บทคดยอ
บทความนน าเสนอโปรแกรมส าเรจรปส าหรบการวเคราะหการใชงานอปกรณกรองฮารมอนกแบบพาสซฟฟลเตอรชนดดจน
โดยการค านวณจากคาพารามเตอรของระบบไฟฟาก าลง ซงประกอบไปดวยพารามเตอรของสายสง, หมอแปลงไฟฟา, โหลดทตอใชงานในระบบไฟฟาก าลง โดยในโปรแกรมแยกวธการการค านวณออกเปน 2 รปแบบ (1) การค านวณคาส าหรบการวเคราะหการใชงานอปกรณแกไขตวประกอบก าลงไฟฟาดวยคาปาซเตอรแบงค (2) การค านวณคาส าหรบการวเคราะหการใชงานอปกรณกรองฮารมอนกแบบพาสซฟฟลเตอรชนดดจน น าเสนอในรปแบบของสวนเชอมตอผใชงานทางกราฟฟกทสรางจากโปรแกรมแมทแลบ อกทงยงสามารถน าไปใชในการประกอบการเรยนการสอนวชาฮารมอนกในระบบไฟฟาก าลง
ค ำส ำคญ: การวเคราะหฮารมอนก พาสซฟฟลเตอรชนดดจน คาปาซเตอรแบงค
Abstract
This paper presents a simulation program for the analysis of Passive Harmonics Filter using De-Tune Type.
According to the calculation that is calculated from the parameter of Transmission line, Transformer and Load using in
power system. The simulation program can be divided the calculations into 2 past (1) Calculation for the analysis of
power factor collection by using capacitor Bank (2) Calculation to analysis in operating of Passive Harmonics Filter
using De-Tune Type. The simulation program was carried out using MATLAB with user-friendly graphical user
interface (GUI). In addition, the simulation program can be used as teaching aids for Power System Harmonics.
Keywords: Harmonics Analysis, Passive filter using De-tune type, Capacitor Bank.
กำรพฒนำโปรแกรมส ำเรจรปส ำหรบกำรวเครำะหอปกรณกรองฮำรมอนกแบบพำสซฟฟลเตอรชนดดจน
The Development of Software Package for the Analysis of Passive Harmonics
Filter Using De-Tune Type
ณฐพล ปนมาละ * พเชษฐ ศรยรรยงค *.**
ภาควชาครศาสตรไฟฟา คณะครศาสตรอตสาหกรรม * ภาควชาครศาสตรไฟฟา คณะครศาสตรอตสาหกรรม, วทยาลยนานาชาต *,**
มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระเหนอ [email protected], [email protected]
10th National Conference on Technical Education
NCTechEd10EEN08 : NC32 284 DOI:10.14416/c.fte.2017.11.044
1. บทน ำ เนองดวยการเจรญเตบโตดานเศรฐกจและเทคโนโลยของ
ประเทศ ท าใหอตสาหกรรมนนมการพฒนาไปอยางรวดเรว โดยได น าเทคโนโลยของตางประเทศเข ามาใช งานเพ อพฒนากระบวนการผลตใหทนสมย โดยเทคโนโลยทส าคญนนคอ เทคโนโลยอเลกทรอนกสก าลง เชน อนเวอรเตอรส าหรบควบคมความเรวมอเตอร สวตชสารกงตวน า ฯลฯ โดยโหลดเหลานจดวาเปนโหลดทไมเปนเชงเสน (Non-linear load) ซงมบทบาทอยางมากในอตสาหกรรม มวตถประสงคการใชงานทหลากหลายตางกน เชน การท างานทตอเนอง ความแมนย ารวดเรวในการผลต แตแนนอนวาเทคโนโลยนนมท งขอดและขอเสย การพฒนาของเทคโนโลยเหลานท าใหอตสาหกรรมพฒนาไปอยางรวดเรว แตกมผลเสยตามมาจากการใชเทคโนโลย โดยสงผลท าใหคณภาพของระบบไฟฟาลดลงสาเหตหลกน นเกดจากฮารมอนกในระบบไฟฟาก าลงจากโหลดทไมเปนเชงเสน (Non-linear load)
ฮารมอนก ส าหรบงานคณภาพระบบไฟฟาก าลงสามารถอธบายไดอยางงายคอคาความถทไมตองการใหมหรอเกดขนในระบบไฟฟาทงสวนของแรงดนและกระแสไฟฟา คณภาพของระบบไฟฟาก าลงโดยทวไปอปกรณไฟฟาอเลกทรอนกสและเครองจกรอตสาหกรรมตองการไดรบแรงดนไฟฟาทมขนาดความถคงท เพยงความถเดยว เพอการท างาน ทไมผดพลาดก าลงงานสญเสยต าและหลกเลยงความเสยหายทอาจเกดขน แตเนองจากในทางปฏบตแหลงจายแรงดนไฟฟาและระบบสงจายก าลงไฟฟาจะมอมพแดนซ (Impedance) ปรากฏอยโดยเกดจากการตอใชงานของโหลด ซงระบบไฟฟาจะมโหลดทไมเปนเชงเสน (Non-linear load) ตอใชงานเปนจ านวนมากจงเปนสาเหตใหเกดปญหาคณภาพระบบไฟฟาก าลงตามมา ผลกระทบจากปญหาคณภาพระบบไฟฟาก าลงทเกดขนจะสงผลตอผเกยวของทกสวน ตงแตการผลตไฟฟา ระบบสงจายก าลงไฟฟารวมถงผใชงาน ปญหาคณภาพระบบไฟฟาก าลงท เกดขนตอเนองตลอดเวลา คอ ปญหารปคลนผดเพยน (Waveform distortion) ซงเกดจากฮารมอนก (Harmonic) โดยจะท าใหเกดการขยายตวของกระแสของอปกรณในระบบไฟฟาก าลง ซงอปกรณ ทส าคญ คอ อปกรณแกไขตวประกอบ
ก าลงไฟฟา ฮารมอนกจะสงผลท าใหอปกรณเกดความเสยหายไดเนองจากการใชงานกระแสเกนพกด
โดยในภาคอตสาหกรรมไดมวธการแกปญหาทเกดขนจากฮารมอนกในการใชงานอปกรณแกไขตวประกอบก าลงไฟฟาสามารถด าเนนการได 2 แนวทาง คอ 1) วงจรกรองความถ ฮารมอนกแบบ Passive filter 2) วงจรกรองความถฮารมอนกแบบ Active filter โดยเมอท าการพจารณาถงความสมเหตสมผลในการใชงานและคาใชจาย ในภาคอตสาหกรรมระบบสงจายก าลงไฟฟาจะนยมใชวงจรกรองความถฮารมอนกแบบ Passive filter ชนด Detune filter เมอเปรยบเทยบกบอปกรณชนดอน ๆ การตดต งน นท าไดงายและยงสามารถทจะแกปญหาตวประกอบก าลงไฟฟา (Power Factor) ไปพรอม ๆ กบการแกปญหาฮารมอนก แตท งนการออกแบบและการค านวณคาตาง ๆ ตองท าซ าและตรวจสอบพกดตาง ๆ ตลอดถาไมไดตามมาตรฐานหรอไมไดตามพกดทก าหนดกจ าเปนตองค านวณใหมจนกวาจะไดปรมาณทตองการ ซงเปนการค านวณทใชเวลาพอสมควร การใชโปรแกรมคอมพวเตอรเพอเขามาชวยในการค านวณจะเปนประโยชนอยางยง
ดงนนบทความนจงมเปาหมายในการทจะพฒนาโปรแกรมส าเรจรปทสามารถใชในการค านวณคาคณสมบตของอปกรณแกไขตวประกอบก าลงไฟฟาทตอเขาไปในระบบไฟฟาก าลง โดยแบงการค านวณออกเปน 2 รปแบบ คอ การตอใชงาน คาปาซเตอรแบงคและการตอใชงานชดดจนฟลเตอร โดยค านวณค าตวแปรต าง ๆ ประกอบดวย ค าตวประกอบก าลงไฟฟา, คาแรงดนทผดเพยนทจดรวมใชงาน, คากระแสใชงานของอปกรณแกไขตวประกอบก าลงไฟฟาและคาจดทเกดภาวะเรโซแนนซแบบขนานในระบบ โดยคาคณสมบตเหลานมความจ าเปนอยางมากในการออกแบบใชงานอปกรณแกไขตวประกอบก าลงไฟฟาและการวเคราะหการใชงาน ในการสรางโปรแกรมส าเรจรปจะใชโปรแกรม MATLAB ในการเขยนโปรแกรมค านวณค าจากพาราม เตอรต าง ๆ ของระบบประกอบดวย คาพารามเตอรของระบบสงจายก าลงไฟฟา, โหลดทตอใชงานอยในระบบ, พารามเตอรของหมอแปลงไฟฟ าและพาราม เตอรของอปกรณ แกไขตวป ระกอบก าลงไฟฟา โดยจดท าหนาตางเชอมตอกบผใชทางกราฟฟก
10th National Conference on Technical Education
NCTechEd10EEN08 : NC32 285 DOI:10.14416/c.fte.2017.11.044
(Graphic User Interface: GUI) ม ล ก ษ ณ ะ เป น โป รแก รมส าเรจรป โดยการจะแสดงผลของค าตอบเปนตวอกษรและกราฟกตาง ๆ บนจอภาพของคอมพวเตอรทใชงาน ท าใหผใชงานสะดวกในการใชงาน อกทงยงสามารถน ามาใชในเปนสอประกอบการสอนวชาฮารมอนกในระบบไฟฟาก าลง
2. กำรวเครำะหฮำรมอนกในระบบไฟฟำก ำลง
2.1 ฮำรมอนกในระบบไฟฟำก ำลง ฮารมอนกในระบบไฟฟาก าลงสามารถอธบายไดอยางงาย
คอ ความถทมคามากกวาคาความถมลฐานซงในระบบไฟฟาก าลงโดยทวไปจะมความถมลฐานท 50 Hz และ 60 Hz โดยเมอในระบบนนมความถฮารมอนกทเกดจากโหลดไมเปนเชงเสนจะท าให เก ดการผด เพ ยนของกระแส ซ ง เม อกระแส ม ฮารมอนกมากจะท าใหการผดเพยนของแรงดนมากขนเชนกนซงเปนปญหาส าคญในระบบไฟฟาก าลง โดยในภาพท 1 แสดงรปคลนทผดเพยนเนองจากฮารมอนก
ในการวเคราะหฮารมอนกโดยทวไปจะท าทสถานะคงตว (Steady state) ลกษณะของการใชเทคนคการวเคราะหวงจร โดยแหลงก าเนดฮารมอนกเปนโหลดทางไฟฟาทไมเปนเชงเสน จะถกพจารณาใหเปนแหลงจายฮารมอนกเขาไปในระบบ โดยกระแสฮารมอนกจะมผลท าใหเกดความผดเพยนของแรงดน ณ จดตอรวมใชงาน[1]
โดยในการวเคราะหการไหลของกระแสฮารมอนกจะท าการแปลงวงจรใหอยในรปของวงจรสมมลโดยภาพของวงจรแสดงในภาพท 2 โดยสามารถค านวณไดดงสมการตอไปน[2]
V I Z Ohm s Lawh h h (1)
V I Z Z ZLh h ch th sh
(2)
V I Z Zth h th sh
(3)
V I Zsh h sh
(4)
โดยท
hZ คอ อมพแดนซทล าดบฮารมอนก
hV คอ แรงดนทล าดบฮารมอนก
hI คอ กระแสทล าดบฮารมอนก
LhV คอ แรงดนทตกครอมในระบบไฟฟาก าลง
chZ คอ อมพแดนซของเคเบล
thZ คอ อมพแดนซของหมอแปลงไฟฟา
shZ คอ อมพแดนซของแหลงจาย
thV คอ แรงดนทตกครอมอมพแดนซของหมอแปลงไฟฟาและของแหลงจาย
shV คอ แรงดนทตกครอมอมพแดนซของแหลงจาย
2.2 กำรวเครำะหกำรไหลของกระแสฮำรมอนก ในการท าโมเดลเพอวเคราะหระบบไฟฟาก าลงส าหรบการ
ค านวณหาคาการไหลของกระแสฮารมอนก ซงในการสรางโมเดลจะพจารณาถงองคประกอบหลายอยาง เชน ลกษณะระบบสายสง โหลดทตออยกบบสบาร คณลกษณะของหมอแปลงไฟฟา โดยในการค านวณของระบบสายสงก าลงไฟฟา 3 เฟส ทภาวะสมดล สามารถถกแสดงไดในรปของโมเดลทเปนหนงเฟสและวงจรเทยบเคยง เพอแสดงคาอมพแดนซในระบบ
ภำพท 1 : รปคลนฮารมอนกและผลรวมของรปคลนฮารมอนกกบรปคลนทมลฐาน[1]
ภำพท 2 : ฮารมอนกแรงดนทตกครอมอมพแดนของระบบ ]2[
10th National Conference on Technical Education
NCTechEd10EEN08 : NC32 286 DOI:10.14416/c.fte.2017.11.044
เชน ระหวางบสบาร ระหวางบสบารถงกราวด เปนตน ซงในการวเคราะหวงจรแสดงในภาพท 3 จะใชโมเดลดงกลาวในการพจารณาหาคากระแสฮารมอนกทไหลในระบบทมการใชงานของโหลดทเปนเชงเสนและไมเปนเชงเสน [3]
ในการวเคราะหการไหลของกระแสฮารมอนกจะท าการ
แปลงวงจรใหอยในรปของวงจรเทยบเคยงโดยภาพของวงจรแสดงในภาพท 4 โดยสามารถค านวณไดดงสมการตอไปน[4]
Vh Zh Ihh h h (5)
2 2 2 2 2...
5 7 11 13 35V Vh Vh Vh Vh Vh
h (6)
3 100%
VhTHD
v Vpcc
(7)
Vh hhIcr
h Xc
(8)
2 2 2 2 2 2...
1 5 7 11 13 35Icr Icr Icr Icr Icr Icr Icr
rms (9)
Icrrms
Icrrated
(10)
( )1. . cos tan
Q Q StepLoad crP F
PLoad
(11)
โดยท
hVh คอ แรงดนทล าดบฮารมอนก h
hZh คอ อมพแดนซทล าดบฮารมอนก h
hIh คอ กระแสล าดบฮารมอนก h
hV คอ แรงดน %THDv คอ อตราสวนของแรงดนทผดเพยนในระบบไฟฟาก าลง
pccV คอ แรงดนทจดรวมใชงาน
hIcr คอ กระแสใชงานของอปกรณแกไขตวประกอบ ก าลงไฟฟาทล าดบฮารมอนก h
cX คอ คาปาซตฟรแอคแตนซของอปกรณแกไขตว ประกอบก าลงไฟฟา
rmsIcr คอ กระแสใชงานของอปกรณแกไขตวประกอบ ก าลงไฟฟา
. .P F คอ ตวประกอบก าลงไฟฟา
LoadQ คอ คาก าลงไฟฟาแฝงของโหลด
LoadP คอ คาก าลงจรงของโหลด
crQ คอ คาก าลงไฟฟาแฝงของอปกรณแกไขตวประกอบ ก าลงไฟฟา
Step คอ จ านวนชดในการตอใชงานของอปกรณแกไขตว ประกอบก าลงไฟฟา
3. ตวแปรทน ำมำวเครำะหกำรใชงำนของอปกรณแกไขตวประกอบก ำลงไฟฟำ การตอใชงานของอปกรณแกไขตวประกอบก าลงไฟฟาเขา
ไปในระบบไฟฟาก าลงจะตองท าการพจารณาคาพกดตาง ๆ ในการออกแบบใชงานอปกรณ ในระบบทมการตอใชงานของคาปาซเตอรจะตองท าการค านวณคาของตวประกอบก าลงไฟฟา,
ภำพท 4 : วงจรเทยบเคยงอมพแดนซของระบบไฟฟาก าลงทมโหลดฮารมอนก จากระบบไฟฟาก าลงในภาพท 3
ภำพท 3 : ระบบไฟฟาก าลงทมการใชงานของโหลดไมเปนเชงเสนรวมกบอปกรณกรองฮารมอนกแบบพาสซฟฟลเตอรชนดดจน
LV BUS
HV BUS
FEEDER 4FEEDER 3FEEDER 2FEEDER 1
TRANSFORMER
INCOMING
Linear load Non-Linear load Capacitor bank Dejune filter
10th National Conference on Technical Education
NCTechEd10EEN08 : NC32 287 DOI:10.14416/c.fte.2017.11.044
คากระแสใชงานตอคากระแสพกดของอปกรณและคาแรงดนทผดเพยนทจดรวมใชงาน เมอการค านวณคาพกดตาง ๆ เสรจสนแลว วศวกรผ ออกแบบใชงานอปกรณแกไขตวประกอบก าลงไฟฟาจะน าค าทค านวณไดมาท าการวเคราะหโดยเปรยบเทยบกบมาตราฐานตาง ๆ เชน IEEE 519-2014, IEEE 18-2012 ซ ง เปนมาตราฐานการใชงาน อปกรณแกไขตวประกอบก าลงไฟฟาและมาตราฐานเกยวกบฮารมอนกในระบบไฟฟาก าลง รายละเอยดของมาตราฐานทใชในการวเคราะหการใชงานอปกรณแกไขตวประกอบก าลงไฟฟาแสดงดงตอไปน
ก) มาตราฐาน IEEE 519-2014 (IEEE Std. 519,2014)[5] ในสวนของขอก าหนด IEEE 519 – 2014 ทก าหนดส าหรบ
ผผลตและสงจายก าลงไฟฟานน จะเปนแฟกเตอรทใชระบถงคณภาพของระบบไฟฟารวมถงความผดเพยนฮารมอนก ซงในสวนนจะระบถงระดบความผดเพยนสงสด ณ จดตอรวมใชไฟฟา (Point of Common Coupling : PCC) ทลกคาหรอผใชแตละรายดงแสดงดงตารางท 1
ตำรำงท 1 : ขอก าหนดเกยวกบแรงดนทผดเพยนในระบบ ไฟฟาก าลง
ข) มาตราฐาน IEEE 18-2012 (IEEE Std. 18,2012)[6] ในสวนของขอก าหนด IEEE 18-2012 ทก าหนดมาตาฐานส าหรบอปกรณในระบบไฟฟาก าลงส าหรบ ตวเกบประจ (Capacitor) แบบตอขนานเขากบระบบไฟฟาก าลง โดยการออกแบบนนจะมมาตราฐานทแตกตางกนตาม ตามทผผลตก าหนด เชน มาตราฐาน IEC 60831-1 ซงจะเกยวกบการใชงานชดตวเกบประจในงานระบบไฟฟาก าลง การตดตงและการทดสอบตาง ๆ ในมาตราฐาน IEEE 18-2012 จะก าหนดการออกแบบใชงานตวเกบประจโดยจะเปนไปตามขอก าหนดดงตอไปน
1) สามารถทนแรงดนได 110 % ของแรงดนใชงาน 2) สามารถทนแรงดนสงสดเมอมฮารมอนกในระบบ
ไ ฟ ฟ า ก า ล ง ไ ด ท 120 % ข อ ง แ ร ง ด น ส ง ส ด
1.2 2 rmsV
3) สามารถทนกระแสสงสดไดไมเกน 135 % ของกระแสใชงานของตวเกบประจ rms ratedIc Ic 4) คาความจมคาไมเกน 135 % ของคาความจใชงาน
4. โปรแกรมส ำเรจรปส ำหรบกำรวเครำะหอปกรณกรอง
ฮำรมอนกแบบพำสซฟฟลเตอรชนดด จน (The Software package for the Analysis of Passive Harmonics Filter using De-Tune Type : APHD)
การพฒนาโปรแกรมส าเรจรปส าหรบการวเคราะหการใชงานอปกรณกรองฮารมอนกชนดดจนฟลเตอร ไดท าการพฒนามาจากโปรแกรมการค านวณการแกปญหาฮารมอนกส าหรบดจนฟลเตอรดวยโปรแกรม Excel ในโครงการฝกอบรมทางวชาการ เช งป ฏบ ต การ Harmonic Solution with Harmonic Detuned Filters : HSHDF [4] อบรมวนท 19-20 มถนายน 2557 โดย รองศาสตราจารยไชยะ แชมชอย ศนยเชยวชาญพเศษเฉพาะดานเทคโนโลยไฟฟาก าลง คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย โดยมวตถประสงคในการพฒนาโปรแกรมส าหรบใชในการประกอบการเรยนการสอนวชาทมความเกยวของกบฮารมอนกในระบบไฟฟาก าลง[3]
โปรแกรมถกจดท าใหอยในรปแบบโปรแกรมส าเรจรปโดยการเขยนโปรแกรมใหตดตอกบผใชงานซงสามารถทจะปอนขอมลตลอดจนการต งคาพารามเตอรตาง ๆ พรองท งการแสดงผลอยางชดเจนทงในรปแบบของ ตวเลข และกราฟ
ภำพท 5 : หนาตาง Manu program
10th National Conference on Technical Education
NCTechEd10EEN08 : NC32 288 DOI:10.14416/c.fte.2017.11.044
จากภาพท 5 แสดงหนาตางเชอมตอผ ใชงานเมนของโปรแกรม APHD ซงเปนหนาตางแรกทผใชงานเขาถงเมอเปดโปรแกรมใชงาน โดยในหนาตางนจะมปมส าหรบใชงาน เชน ปม Next เมอกดจะปรากฏหนาตาง Main Program ขนมาดงภาพท 6
หนาตาง Main program จะประกอบไปดวยสวนตาง ๆ ดงตอไปน (1) หนาตางก าหนดคาพารามเตอรของระบบไฟฟาก าลง (2) หนาตางแสดงขอมลการค านวณคากระแสในสวนตาง ๆ ของระบบ (3) หนาตางแสดงคาส าหรบการวเคราะหการใชงานของอปกรณแกไขตวประกอบก าลงไฟฟา
(4) หนาตางส าหรบแสดงกราฟอมพแดนซเมอล าดบของ
ฮารมอนกเพมขน (5) ปมค าสงการท างานของโปรแกรม เชน ตวอยางพารามเตอรส าหรบการค านวณทก าหนดโดยโปรแกรม ปมส าหรบเลอกใชงานโหมดการค านวณ โปรแกรม APHD สามารถแบงโหมดการท างานได 2 รปแบบ คอ การค านวณการตอใชงานอปกรณแกไขตวประกอบก าลงไฟฟาเปนชดตวเกบประจและชดดจนฟลเตอร แสดงในภาพท 6
5.ผลกำรทดสอบ กรณ ท 1 ทดสอบโปรแกรมโดยการใชการก าหนด
พารามเตอรของระบบไฟฟาก าลงดวยโปรแกรม APHD โดยพารามเตอรตาง ๆ แสดงในภาพท 7
ท าการทดสอบโปรแกรมในรปแบบการค านวณของ
อปกรณแกไขตวประกอบก าลงดวยชดคาปาซเตอรแบงค แสดงในภาพท 8 โดยน าผลทไดจากโปรแกรมเปรยบเทยบกบโปรแกรม HSHDF [4] แสดงในตารางท 2
ตำรำงท 2 : ผลการค านวณทใชในการวเคราะหการใชงานของอปกรณแกไขตวประกอบก าลงไฟฟาท ไดจากโปรแกรมเปรยบเทยบกบโปรแกรม HSHDF [4] ในสวนของชดคาปาซเตอรแบงค
Step P.F %THDv Ic(rms)/Icr
HSHDF APHD HSHDF APHD HSHDF APHD
1 0.68 0.68 7.02 7.02 1.46 1.46 2 0.71 0.71 7.74 7.74 1.35 1.35 3 0.74 0.74 6.88 6.88 1.22 1.22 4 0.77 0.77 5.95 5.95 1.11 1.11 5 0.81 0.81 7.05 7.05 1.12 1.12 6 0.84 0.84 8.81 8.81 1.17 1.17
ภำพท 7 : พารามเตอรของระบบไฟฟาก าลงส าหรบการค านวณ ส าหรบกรณท 1
ภำพท 8 : ผลการค านวณของโปรแกรม APHD ในสวนของการค านวณของชดคาปาซเตอรแบงค
ภำพท 6 : หนาตาง Main program
1
2
3 4
5
10th National Conference on Technical Education
NCTechEd10EEN08 : NC32 289 DOI:10.14416/c.fte.2017.11.044
กรณ ท 2 ทดสอบโปรแกรมโดยการใชการก าหนดพารามเตอรของระบบไฟฟาก าลงดวยโปรแกรม APHD โดยพาราม เตอรตาง ๆ แสดงในภาพท 7 และท าการทดสอบโปรแกรมในรปแบบการค านวณของอปกรณแกไขตวประกอบก าลงดวยชดดจนฟลเตอร โดยแสดงในภาพท 9 โดยน าผลทไดจากโปรแกรมเปรยบเทยบกบโปรแกรม HSHDF[4] แสดงในตารางท 3
ตำรำงท 3 : ผลการค านวณทใชในการวเคราะหการใชงานของอปกรณแกไขตวประกอบก าลงไฟฟาท ไดจากโปรแกรมเปรยบเทยบกบโปรแกรม HSHDF[4] ในสวนของชดดจนฟลเตอร
Step P.F %THDv Ic(rms)/Icr
HSHDF APHD HSHDF APHD HSHDF APHD
1 0.68 0.68 4.17 4.17 0.82 0.82 2 0.71 0.71 3.97 3.97 0.82 0.82 3 0.74 0.74 3.80 3.80 0.82 0.82 4 0.77 0.77 3.64 3.64 0.82 0.82 5 0.81 0.81 3.49 3.49 0.82 0.82 6 0.84 0.84 3.36 3.36 0.82 0.82
จากผลการค านวณในตารางท 2 และตารางท 3 จะเหนไดวา
โปรแกรม APHD สามารถค านวณคาไดเทากบเอกสารอางอง HSHDF [4] ททศนยม 2 ต าแหนง นอกจากน นโปรแกรม APHD ยงสามารถแสดงคากราฟและคาล าดบของการเกดภาวะ เรโซแนนซแบบขนานไดอกดวยซงแสดงหนาตางแสดงผลใน ภาพท 8 และ 9
6.สรป จากปญหาความยงยากในการค านวณคาส าหรบการ
วเคราะหการใชงานอปกรณกรองฮารมอนกชนดดจน ซงใชเวลาในมากในการค านวณดวยมอ การน าคอมพวเตอรโปรแกรมมาชวยในการค านวณจงมประโยชนอยางมาก วชาฮารมอนกในระบบไฟฟาก าลง ใน สวนของเนอหาการแกปญหาฮารมอนกจะตองท าการวเคราะหการไหลของกระแสฮารมอนกในอปกรณแกไขตวประกอบก าลงไฟฟา ซงมความจ าเปนอยางยงในการออกแบบใชงานอปกรณแกไขตวประกอบก าลงไฟฟาในระบบไฟฟาก าลงทมฮารมอนก โดยบทความนไดน าเสนอการพฒนาโปรแกรมส าเรจรปเพอการค านวณคาพารามเตอรส าหรบใชในการวเคราะหการใชงานอปกรณกรองฮารมอนกชนดดจนฟลเตอร เพอเปนเครองมอในการลดความยงยากดงกลาวซงสามารถท าการค านวณและสรปคาส าหรบการวเคราะหการใชงานตวประกอบก าลงไฟฟาไดอยางรวดเรว มความถกตอง แมนย า สามารถเขาถงและใชงานไดงายดวยสวนเชอมตอผใชทางกราฟฟก อกทงยงสามารถท าการค านวณและใชส าหรบวเคราะหระบบเมอท าการตดตงคาปาซเตอรแบงคเพอใชงานใชอยางครอบคลม และสามารถน าไปใชในการประกอบการเรยนการสอนวชาทเกยวของกบฮารมอนก
7.เอกสำรอำงอง
[ 1 ] SIEMENS White paper ,Harmonics in power systems,
2013
[ 2 ] ABS, American Bureau of Shipping,Control Of
Harmonics In Electrical Power Systems, May 2006
[ 3 ] รศ.วบลย ชนแขก, คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ, ฮารมอนกในระบบไฟฟาก าลง ,(พมพครงท 2 : มถนายน 2549)
[ 4 ] รศ.ดร.ไชยะ แชมชอย, ศนยเชยวชาญพเศษเฉพาะดานเทคโนโลยไฟฟาก าลง คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย , เอกสารและโปรแกรม Excel
ป ร ะ ก อ บ ก าร ฝ ก อ บ รม “Harmonic Solution with Harmonics
Detuned Filter”, พ.ศ. 2557
[ 5 ] IEEE Std. 519-2014, IEEE Recommended Practices and
Requirements for Harmonics, 2014
[ 6 ] IEEE Std. 18-2012, IEEE Standard for Shunt Power
Capacitors, 2012
ภำพท 9 : ผลการค านวณของโปรแกรม APHD ในสวนของการค านวณของชดดจนฟลเตอร
Top Related