Detuned Filter ต่อขนานกับ Cap bank เดิมเพื่อเพิ่มพิกัดได้ไหม?

ในบทความนี้จะอธิบายผลที่จะเกิดขึ้นหากมีการนำ Detuned Filter มาต่อขนานร่วมกับ Cap bank เดิมที่ติดตั้งอยู่ในระบบไฟฟ้า เนื่องจากหลายๆ ท่านที่เริ่มเข้าใจเรื่องสาเหตุและปัญหาที่เกิดจากปรากฏการณ์เรโซแนนซ์ของ Cap bank ที่เกิดร่วมกับค่าอิมพีแดนซ์ของหม้อแปลง อันเป็นผลให้กระแสและแรงดันฮาร์มอนิกที่เกิดขึ้นจากโหลดถูกขยายจนสร้างความเสียหายให้กับระบบไฟฟ้าและ Cap bank เอง และมีความต้องการที่จะกำจัดปัญหาเรโซแนนซ์นี้ Detuned filter ก็จะเป็นอุปกรณ์ตัวเลือกแรกที่จะนำมาติดตั้ง อย่างไรก็ตามสำหรับท่านที่ยังไม่มีการติดตั้ง Cap bank มาก่อน ก็สามารถติดตั้ง Detuned filter ตามพิกัด kvar ที่ต้องการชดเชยได้ อย่างไรก็ตามกรณีที่โรงงานนั้นมีการติดตั้ง Cap bank อยู่ก่อนแล้ว ถ้าต้องการติดตั้ง Detuned Filter ขนานเพิ่มเข้าไปจะสามารถทำได้ หรือจะมีผลหรือปัญหาอย่างไรเกิดขึ้นบ้าง บทความนี้จะไขข้อข้องใจหรือตอบคำถามให้ท่าน

ตารางแสดงค่าอิมพีแดนซ์ของหม้อแปลงพิกัดต่างๆ

ในที่นี้เลือก หม้อแปลงพิกัด 2,500kVA, 22/0.4kV มาเป็นตัวอย่างที่จะนำมาวิเคราะห์แสดง โดยหม้อแปลงลูกนี้มีอิมพีแดนซ์ 6% และเมื่อคำนวนค่า LLV และ RLV ได้ค่า 12.2uH และ 0.69M ohm ตามลำดับ

รูปวงจรด้านขวาแสดงวงจรสมมูลเมื่อมีเฉพาะหม้อแปลงและ Impedance frequency respond เมื่อถูกกระตุ้นด้วยแหล่งจ่ายกระแส 1A ในช่วงความถี่ 50 ถึง 1,000Hz แสดงด้วยเส้นสีแดง รูปวจรกลางเป็นวงจรสมมูลเมื่อมีการติดตั้ง Capacitor พิกัด 800kvar/400V เข้ากับหม้อแปลงลูกนี้ พบว่ามีการเรโซแนนซ์ที่ความถี่ 360Hz หรือที่ฮาร์มอนิกลำดับที่ 7.2 Impedance frequency respond ของวงจรนี้แสดงด้วยเส้นสีน้ำเงิน โดยความถี่เรโซแนนซ์ของกรณีนี้สามารถเปลี่ยนแปลงเมื่อพิกัด kvar ของ cap bank ที่ชดเชยมีการเปลี่ยแปลง เช่นถ้าชดเชยที่พิกัด kvar มากขึ้นความถี่ที่เรโซแนนซ์ก็จะลดลงและในทางกลับกัน ถ้าพิกัด kvar ที่ชดเชยลดลงความถี่เรโซแนนซ์ก็จะเพิ่มขึ้น

วงจรรูปซ้ายมือเป็นวงจรสมมูลที่เกิดขึ้นกรณีที่ นำ Detuned filter (6% reactor) พิกัด 1000kvar/480V มาต่อขนานเข้ากับ Cap bank 800kvar/400V เดิมที่ติดตั้งอยู่ Impedance frequency respond ของวงจรนี้แสดงด้วยเส้นสีม่วง โดยจะพบว่าค่ายอดของการเรโซแนนซ์จะเกิดขึ้น 2 ตำแหน่งที่ความถี่ 180 และ 420Hz ตามลำดับ อย่างไรก็ตามความถี่นี้เกิดขึ้นเมื่อพิกัดขณะที่ Cap bank และ Detuned filter ที่ชดเชย มีค่าเท่ากับที่ระบุไว้เท่านั้น แต่ถ้าจำนวน Step หรือ kvar ที่ชดเชยของ Cap bank และ Detuned filter มีค่าเปลี่ยนไปจากนี้ความถี่เรโซแนนซ์ทั้ง 2 ตำแหน่งนี้ก็จะมีการเปลี่ยนแปลงเช่นเดียวกัน ซึ่งถ้าหากความถี่เรโซแนนซ์ดังกล่าวไปตรงกับ ลำดับฮาร์มอนิกที่ 3, 5, 7, 11, 13 (150, 250, 350, 550 Hz) ซึ่งจะตรงกับฮาร์มอนิกที่เกิดจากโหลดในระบบก็จะเป็นสาเหตุให้เกิดความเสียหายกับระบบไฟฟ้าได้เช่นเดียวกัน ดังนั้นเราจึงสามารถสรุปได้ว่าไม่ควรนำ Detuned filter ไปต่อขนานร่วมกับ Cap bank เพราะมีโอกาศที่จะเกิดปัญหาภายหลังการติดตั้งครับ

บทความโดย บริษัท เพาเวอร์ ควอลิตี้ ทีม จำกัด

สงวนลิขสิทธิ์ ห้ามทำซ้ำ คัดลอก หรือนำไปเผยแพร่ก่อนได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษรจากบริษัท ฯ