การศึกษาปัญหาและเทคนิคการบรรเทาผลกระทบของความจุไฟฟ้าแบบไม่สมดุลในหม้อแปลงไฟฟ้าหนึ่งเฟสขนาดพิกัดแรงดัน 500 kV
DOI:
https://doi.org/10.55003/ETH.410108คำสำคัญ:
หม้อแปลงไฟฟ้า, ความจุไฟฟ้า, แรงดันไม่สมดุล, หม้อแปลงวัดแรงดันแบบตัวเก็บประจุบทคัดย่อ
บทความนี้นำเสนอการศึกษาผลกระทบจากความไม่สมดุลของค่าความจุไฟฟ้าแฝงของหม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง พิกัด 500 kV รวมถึงกำหนดแนวทางบรรเทาผลกระทบ หม้อแปลงไฟฟ้ากำลังดังกล่าวถูกใช้งานในสถานีไฟฟ้าวังน้อยสำหรับส่งจ่ายกำลังไฟฟ้า โดยเป็นหม้อแปลงเฟสเดียวจำนวน 3 ลูก เนื่องจากก่อนหน้านี้ หม้อแปลงไฟฟ้าเฟส B เกิดความล้มเหลว
ทำให้ต้องมีการสั่งผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าลูกใหม่เข้ามาแทนที่ โดยเมื่อนำหม้อแปลงไฟฟ้าที่ผลิตใหม่เข้ามาแทนที่พบว่าเกิดจุดร้อนขึ้น ณ บริเวณกับดักเสิร์จที่ฝั่งตติยภูมิ (พิกัด 22 kV) ของหม้อแปลงไฟฟ้ารวมไปถึงพบว่ามีแรงดันไฟฟ้าที่ฝั่งดังกล่าวมีความไม่สมดุล จึงทำให้เกิดแรงดันเกินซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดจุดร้อนดังกล่าว จากการสืบค้นหาโดยละเอียดพบว่าสาเหตุของปัญหาเกิดจากค่าความจุไฟฟ้าระหว่างขดลวดตติยภูมิเทียบแกนเหล็กของหม้อแปลงไฟฟ้ามีความไม่สมดุลเนื่องจากหม้อแปลงไฟฟ้าที่สั่งผลิตใหม่มีการออกแบบโครงสร้างที่แตกต่างจากหม้อแปลงไฟฟ้าเดิมของ 2 ลูกที่เหลือ ดังนั้น การแก้ปัญหาคือจำเป็นจะต้องเพิ่มค่าความจุไฟฟ้าด้วยตัวเก็บประจุเข้าไปขนานกับขดลวดตติยภูมิเทียบกราวด์ โดยได้มีการจำลองโดยใช้โปรแกรม PSCAD เพื่อจำลองถึงค่าความจุไฟฟ้าที่ต้องต่อเพิ่มเข้าไปจนได้ค่าที่เหมาะสมโดยใช้วิธีการทำซ้ำ ซึ่งก็คือทำให้แรงดันไฟฟ้าทั้ง 3 เฟส มีค่าสมดุลและไม่มีแรงดันเกินเกิดขึ้น โดยตัวเก็บประจุที่เลือกใช้ในบทความฉบับนี้คือ หม้อแปลงวัดแรงดันแบบตัวเก็บประจุ ซึ่งได้มีการติดตั้งใช้งานจริง จากผลการแก้ไขปัญหาพบว่าแรงดันไฟฟ้าที่บัส 22 kV มีความสมดุลมากขึ้น รวมถึงไม่ทำให้เกิดแรงดันเกินและไม่ตรวจพบจุดร้อนขึ้นที่กับดักเสิร์จที่เชื่อมต่อกับขดลวดตติยภูมิ ซึ่งเพิ่มเสถียรภาพและความน่าเชื่อถือของการใช้งานหม้อแปลงไฟฟ้าในระบบไฟฟ้ากำลัง
References
M. J. Heathcote, “Transformer theory,” in J & P Transformer Book, 13th ed., Woburn, MA, USA: Butterworth-Heinemann, 2018, ch. 1, pp. 1–13.
F. Zhu and B. Yang, “Introduction,” in Power Transformer Design Practices, Boca Raton, FL, USA: CRC Press, 2021, ch. 1, pp. 1–20.
K. R. M. Nair, “Transformer Design,” in Power and Distribution Transformers: Practical Design Guide, Boca Raton, FL, USA: CRC Press, 2021, ch. 1, pp. 1–6.
A. Küchler, “Introduction,” in High Voltage Engineering, Heidelberg, Germany: Springer-Verlag GmbH, 2018, ch. 1, pp. 1–4.
E. Kuffel, W. S. Zaengl and J. Kuffel, “Introduction,” in High Voltage Engineering, 2nd ed., Woburn, MA, USA: Butterworth-Heinemann, 2000, ch. 1, pp. 1–7.
S. Sangkasaad, “Introduction,” in High Voltage Engineering, 3rd Ed., Bangkok, Thailand: Chulalongkorn University Press, 2006, ch. 1, pp. 1–7. (in Thai)
L. Tang and P. Zhao, “Tertiary Voltage Unbalance Compensation for 500kV Single Phase Autotransformer Banks,” in 2018 IEEE/PES Transmission and Distribution Conference and Exposition (T&D), Denver, CO, USA, 2018, pp. 1¬6, doi:10.1109/TDC.2018.8440349.
Y. Yang, J. Zhang, Y. Jin and B. Wei, “Analysis of imbalanced voltage on 35 kV side after single phase replacement of 500 kV transformer,” Journal of Physics: Conference Series, vol. 2369, 2022, Art. no. 012065, doi: 10.1088/1742-6596/2369/1/012065.
L. Mosi and S. Zhiyuan, “Research on Single-phase Replacement of 500 kV Transformer based on PSCAD,” in 6th International Conference on Energy and Environmental Protection (ICEEP 2017), Zhuhai, China, 2017, pp. 937¬941, doi: 10.2991/iceep-17.2017.162.
P. M. Anderson, “Pilot Protection Systems,” in Power System Protection, Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., 1999, ch. 13, pp. 469–530.
K. Chayakulkheeree. (2016). EEG456 Electrical Power System Protection and Relays [Lecture note]. Available: http://eestaff.kku.ac.th/~sa-nguan/192424/%A1%D2%C3%BB%E9%CD%A7%A1%D1%B9%C3%D0%BA%BA%E4%BF%BF%E9%D2%A1%D3%C5%D1%A7_%C3%C8_%A1%D5%C3%B5%D4.pdf
Manitoba HVDC Research Centre, Manitoba, Canada. Power Systems Computer Aided Design User’s Guide, (2018). Accessed: August 1, 2023. [Online].Available:https://www.pscad.com/knowledge-base/download/pscad_manual_v4_6.pdf.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2024 คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหาร
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความที่ได้รับการตีพิมพ์เป็นลิขสิทธิ์ของคณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง
ข้อความที่ปรากฏในบทความแต่ละเรื่องในวารสารวิชาการเล่มนี้เป็นความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียนแต่ละท่านไม่เกี่ยวข้องกับสถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง และคณาจารย์ท่านอื่นๆในสถาบันฯ แต่อย่างใด ความรับผิดชอบองค์ประกอบทั้งหมดของบทความแต่ละเรื่องเป็นของผู้เขียนแต่ละท่าน หากมีความผิดพลาดใดๆ ผู้เขียนแต่ละท่านจะรับผิดชอบบทความของตนเองแต่ผู้เดียว
