แก้ปัญหาฮาร์มอนิกแล้วค่าไฟฟ้าลดลง?
Facebook Twitter More...
ก่อนอื่นต้องอธิบายก่อนว่าเป้าหมายหลักของการแก้ปัญหาฮาร์มอนิกหรือการแก้ปัญหาคุณภาพกำลังไฟฟ้านั้นไม่ใช่การลดค่าใช้จ่ายด้านไฟฟ้าเหมือนการติดตั้งอุปกรณ์เพื่อการอนุรักษ์พลังงานทั่วไป แต่เป้าหมายหลักของการปรับปรุงคุณภาพกำลังไฟฟ้านั้นทำเพื่อ
  1. เพิ่มสเถียรภาพและความปลอดภัยในการใช้งานระบบไฟฟ้า
  2. ลดความสูญเสียและค่าใช้จ่ายในการซ่อมบำรุงเครื่องจักรและระบบไฟฟ้า
  3. ลดความสูญเสียเนื่องจากการหยุดการผลิต (Down time) และการทำงานผิดพลาดของเครื่องจักร
  4. ลดค่าใช้จ่ายในการลงทุนระบบไฟฟ้าใหม่
  5. ลดกำลังงานสูญเสียในระบบไฟฟ้าและเครื่องจักร
จริงๆ แล้วประโยชน์จากข้อ 1-3 นั้นให้ผลตอบแทนที่สูงมากในกรณีที่กระบวนการผลิตต้องการความถูกต้องและคุณภาพของการผลิตสูงโดยใช้เครื่องจักรที่มีราคาแพงมาก ตลอดจนความเสียหายในการหยุดการผลิตแต่ละครั้งเนื่องจากปัญหาระบบไฟฟ้าสูงมากซึ่งผลตอบแทนด้านนี้จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิตของอุตสาหกรรมแต่ละประเภท

อย่างไรก็ดีการแก้ปัญหาฮาร์มอนิกในระบบไฟฟ้านั้นก็ยังสามารถสร้างผลตอบแทนในรูปของค่าใช้จ่ายด้านไฟฟ้าในรูปของตัวเงินโดยตรงซึ่งจะมีลดลงมากหรือน้อยนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ ดังต่อไปนี้
  1. ค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ (PF.) ก่อนการแก้ไขปัญหาฮาร์มอนิกอยู่ในระดับใด สามารถใช้งาน Capacitor Bank โดยไม่เกิดความเสียหายได้หรือไม่ ในกรณีที่ระบบไฟฟ้ามีปริมาณกระแสฮาร์มอนิกอยู่ในปริมาณมาก และ Capacitor Bank ที่ใช้งานมีปัญหาเรโซแนนซ์อย่างรุนแรงจนท่านไม่สามารถต่อ Capacitor Bank เข้าระบบเพื่อปรับค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ (PF.) ให้มีค่ามากว่า 0.85 ได้ ท่านจึงจำเป็นต้องจ่ายค่าปรับเพาเวอร์แฟคเตอร์ (PF.) ให้กับการไฟฟ้า การแก้ปัญหาฮาร์มอนิกจะทำให้ท่านสามารถใช้งาน Capacitor Bank ได้จึงทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายในส่วนนี้ได้


    ภาพตัวอย่างการเสียค่าปรับ Power Factor

  2. ลดค่ากำลังงานสูญเสียในหม้อแปลง หลังจากสามารถปรับค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ (PF.) ของระบบขึ้นได้แล้ว ค่ากำลังงานสูญเสียเนื่องจากเพาเวอร์แฟคเตอร์ (PF.) ของหม้อแปลงจะลดลงส่วนหนึ่ง และถ้ากำจัดกระแสฮาร์มอนิกที่เกิดจากโหลดได้ กำลังงานสูญเสียของหม้อแปลงที่เกิดขึ้นจาก Eddy current loss และ copper loss ที่เกิดจากกระแสฮาร์มอนิกความถี่สูงก็จะลดลงอย่างมากทำให้ค่าพลังงานไฟฟ้าที่เกิดจากการสูญเสียเหล่านี้ลดลงไปได้


    ภาพกำลังงานสูญเสียในหม้อแปลงในรูปความร้อน

  3. ลดกำลังงานสูญเสียในสายตัวนำและอุปกรณ์ระบบไฟฟ้าเนื่องจาก Skin effect กรณีที่มีกระแสฮาร์มอนิกความถี่สูงไหลผ่านตัวนำไฟฟ้านั้นจะเกิดกำลังงานสูญเสียสูงเมื่อเทียบกับความถี่ fundamental 50Hz ดังนั้นการกำจัดกระแสฮาร์มอนิกจะทำให้พลังงานที่สูญเสียในส่วนนี้ลดลงได้


    ภาพกำลังงานสูญเสียของสายตัวนำในรูปความร้อน

  4. กำลังงานสูญเสียในมอเตอร์และเครื่องจักรเนื่องจาก Negative sequence harmonic เนื่องจากจะทำให้มอเตอร์ต้องใช้กำลังงานมากกว่าปกติเพื่อทำงาน ดังนั้นจึงทำให้ใช้พลังงานมากกว่าปกติ


    ภาพกำลังงานสูญเสียของมอเตอร์ในรูปความร้อน

  5. ในกรณีที่หม้อแปลง Capacitor Bank ตู้ MDB เครื่องจักร สายตัวนำไฟฟ้า ที่มีกำลังงานสูญเสียเนื่องจากปัญหาฮาร์มอนิก กำลังงานสูญเสียที่เกิดขึ้นนี้จะอยู่ในรูปความร้อน ซึ่งถ้ามีการติดตั้งใช้งานภายในอาคารที่มีการปรับอากาศ เครื่องปรับอากาศจะต้องทำงานเพิ่มมากขึ้นเพื่อกำจัดหรือลดคามร้อนที่เกิดขึ้นจากปัญหาเหล่านี้ซึ่งกำลังงานไฟฟ้าและพลังงานไฟฟ้าที่เครื่องปรับอากาศจะต้องใช้จะมีค่ามากว่า 1.1 เท่า ดังความสัมพันธ์

    พลังานสูญเสียในรูปความร้อน  1 Watt-Hr = 3.412 Btu/Hr
    ภาระความร้อน 3.412 Btu/Hr ของเครื่องปรับอากาศ เบอร์ 5
    EER = 10.6 BTU/Hour-Watt
    COP = 3.104 W/W
    กำลังงานสำหรับเครื่องปรับอากาศเพื่อชดเชยกำลังงานสูญเสีย
    1 Watt (heat) = 3.412/3.104 = 1.10 Watt (Air conditioner)

    ลดความร้อน 1 Watt = การประหยัดกำลังงานไฟฟ้า 1 (heat) + 1.10 (Air conditioner) = 2.10 Watt


    ภาพตัวอย่างความร้อนที่เกิดภายในส่วนต่างๆของอาคาร
  บทความที่เกี่ยวข้อง
สอบถามข้อมูล