วิธีการควบคุมแรงดันในระบบไฟฟ้า

วิธีการควบคุมแรงดันไฟฟ้าในระบบไฟฟ้า

แรงดันไฟฟ้าภายในระบบไฟฟ้ามีการเปลี่ยนแปลงตามความผันผวนของโหลด ทั่วไปแล้ว แรงดันจะสูงขึ้นในช่วงที่โหลดเบา และลดลงเมื่อมีโหลดหนัก เพื่อรักษาแรงดันให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้ จะต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติม อุปกรณ์เหล่านี้มีหน้าที่เพิ่มแรงดันเมื่อมันต่ำเกินไปและลดแรงดันเมื่อมันสูงเกินไป ต่อไปนี้คือวิธีการที่ใช้ในการควบคุมแรงดันในระบบไฟฟ้า:

• หม้อแปลงเปลี่ยนจุดต่อขณะมีโหลด (On-Load Tap Changing Transformer)

• หม้อแปลงเปลี่ยนจุดต่อขณะไม่มีโหลด (Off-Load Tap Changing Transformer)

• รีแอคเตอร์ขนาน (Shunt Reactors)

• เครื่องปรับเฟสซิงโครนัส (Synchronous Phase Modifiers)

• คอนเดนเซอร์ขนาน (Shunt Capacitor)

• ระบบ VAR สถิต (Static VAR System (SVS))

การควบคุมแรงดันในระบบโดยใช้ธาตุอิน덕ทีฟขนานเรียกว่าการชดเชยขนาน การชดเชยขนานแบ่งออกเป็นสองประเภท คือ การชดเชยขนานแบบสถิตและการชดเชยขนานแบบซิงโครนัส ในการชดเชยขนานแบบสถิต จะใช้รีแอคเตอร์ขนาน คอนเดนเซอร์ขนาน และระบบ VAR สถิต ในขณะที่การชดเชยขนานแบบซิงโครนัสใช้เครื่องปรับเฟสซิงโครนัส รายละเอียดวิธีการควบคุมแรงดันจะได้รับการอธิบายอย่างละเอียดดังต่อไปนี้

หม้อแปลงเปลี่ยนจุดต่อขณะไม่มีโหลด (Off-Load Tap Changing Transformer): ในวิธีการนี้ การควบคุมแรงดันทำได้โดยการเปลี่ยนอัตราส่วนรอบของหม้อแปลง ก่อนที่จะเปลี่ยนจุดต่อ ต้องทำการถอดหม้อแปลงออกจากแหล่งจ่ายไฟฟ้าก่อน การเปลี่ยนจุดต่อของหม้อแปลงส่วนใหญ่จะทำด้วยมือ

หม้อแปลงเปลี่ยนจุดต่อขณะมีโหลด (On-Load Tap Changing Transformer): ใช้สำหรับปรับอัตราส่วนรอบของหม้อแปลงเพื่อควบคุมแรงดันในระบบขณะที่หม้อแปลงกำลังส่งโหลด ส่วนใหญ่หม้อแปลงไฟฟ้าจะมีอุปกรณ์เปลี่ยนจุดต่อขณะมีโหลด

รีแอคเตอร์ขนาน: รีแอคเตอร์ขนานคือธาตุกระแสอิน덕ทีฟที่เชื่อมระหว่างสายและกลาง มันชดเชยกระแสอิน덕ทีฟที่มาจากสายส่งหรือสายใต้ดิน รีแอคเตอร์ขนานใช้หลัก ๆ ในสายส่งไฟฟ้าแรงสูงมาก (EHV) และแรงสูงสุด (UHV) ระยะทางไกลสำหรับการควบคุมพลังงาน реактивная.

รีแอคเตอร์ขนานถูกติดตั้งในสถานีไฟฟ้าปลายส่ง สถานีไฟฟ้าปลายรับ และสถานีไฟฟ้ากลางของสาย EHV และ UHV ระยะทางไกล ในสายส่งระยะทางไกล รีแอคเตอร์ขนานถูกเชื่อมต่อทุกระยะประมาณ 300 กม. เพื่อจำกัดแรงดันที่จุดกลาง

คอนเดนเซอร์ขนาน: คอนเดนเซอร์ขนานคือคอนเดนเซอร์ที่เชื่อมต่อกับสายขนาน ติดตั้งที่สถานีไฟฟ้าปลายรับ สถานีไฟฟ้ากระจาย และสถานีไฟฟ้าสวิตช์ คอนเดนเซอร์ขนานฉีดพลังงานปฏิกิริยาเข้าสู่สายและมักจะจัดเรียงเป็นธนาคารสามเฟส

เครื่องปรับเฟสซิงโครนัส: เครื่องปรับเฟสซิงโครนัสคือมอเตอร์ซิงโครนัสที่ทำงานโดยไม่มีโหลดกลไก มันเชื่อมต่อกับโหลดที่ปลายรับของสาย โดยการเปลี่ยนการกระตุ้นของวงจรสนาม เครื่องปรับเฟสซิงโครนัสสามารถดูดซับหรือสร้างพลังงานปฏิกิริยาได้ มันรักษาแรงดันให้คงที่ภายใต้สภาพโหลดทั้งหมดและยังเพิ่มประสิทธิภาพของพลังงาน
ระบบ VAR สถิต (SVS): ระบบชดเชย VAR สถิตฉีดหรือดูดซับ VAR อิน덕ทีฟเข้าสู่ระบบเมื่อแรงดันแตกต่างจากค่าอ้างอิง ไม่ว่าจะสูงหรือต่ำ ในระบบชดเชย VAR สถิต ใช้ทรานซิสเตอร์แทนสวิตช์วงจร ในการทำงานสมัยใหม่ การสวิตช์ทรานซิสเตอร์ได้แทนที่การสวิตช์กลไกเนื่องจากมีการทำงานที่รวดเร็วและสามารถให้การดำเนินงานโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงชั่วขณะผ่านการควบคุมสวิตช์