เสถียรภาพของระบบไฟฟ้าคือ ความสามารถของเครือข่ายระบบไฟฟ้าในการกลับสู่สภาวะสมดุลแม้ว่าจะถูกรบกวนก็ตาม ปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อเสถียรภาพสามารถจำแนกได้เป็นสามส่วนหลัก ได้แก่ มุมของโรเตอร์ ความเสถียรของความถี่ และความเสถียรของแรงดันไฟฟ้า การจำแนกประเภทเพิ่มเติมของระบบไฟฟ้าความเสถียรขึ้นอยู่กับความรุนแรงของการรบกวนและระยะเวลาที่ต้องพิจารณา ความเสถียรของโรเตอร์มักเป็นปรากฏการณ์ในระยะสั้น ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าและเสถียรภาพของความถี่อาจเป็นปรากฏการณ์ในระยะสั้นหรือระยะยาวก็ได้
สาเหตุที่ระบบไฟฟ้าไม่เสถียร
เนื่องจากแรงดันไฟฟ้ามาไม่สม่ำเสมอ ดังนั้น เครื่องใช้ไฟฟ้าก็จะไม่สามารถทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ หรือวงจรภายในเสียหาย ในระหว่างช่วงกำลังไฟฟ้าชั่วคราว กำลังไฟฟ้าที่ป้อนเข้ามอเตอร์น้อยกว่าโหลดเชิงกล พลังงานส่วนเกินที่ต้องการจะจ่ายโดยพลังงานที่เก็บไว้ในระบบหมุน มอเตอร์แกว่งไปรอบๆ สมดุล และในที่สุดอาจหยุดทำงาน นอกจากนี้ ระบบยังสูญเสียความเสถียร เมื่อมีการโหลดปริมาณไฟจำนวนมาก หรือเมื่อถูกโหลดไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้ากระทันหัน
การป้องกันและตรวจสอบความเสถียร
การป้องกันขั้นพื้นฐาน การป้องกันส่วนประกอบของระบบไฟฟ้าจากความผิดพลาดระหว่างหลังและการเริ่มต้นของข้อผิดพลาด วัตถุประสงค์หลักคือการรักษาสภาพระบบไฟฟ้าให้คงที่ โดยแยกส่วนประกอบที่มีปัญหาและปล่อยให้ส่วนที่เหลือของเครือข่ายยังคงอยู่ อุปกรณ์ที่ใช้ป้องกันระบบไฟฟ้าขัดข้อง ได้แก่ หม้อแปลงไฟฟ้า, Potential Transformers, รีเลย์, เบรกเกอร์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์หลักในการป้องกันระบบไฟฟ้า เครื่องมือแปลงใช้เป็นอุปกรณ์วัดแสงเพื่อลดขนาดสัญญาณไฟฟ้าแรงสูง และกระแสไฟฟ้า ทำให้ใช้งานได้ รีเลย์จะป้องกันตรวจจับสภาวะของระบบไฟฟ้าที่ผิดปกติและเริ่มทำงาน เพื่อให้ระบบไฟฟ้ากลับมาเป็นปกติ
การป้องกันด้วยระบบดิจิทัล เป็นโปรแกรมที่ใช้ต้นทุนต่ำ ประสิทธิภาพรวดเร็ว ยืดหยุ่น เพิ่มช่วงการตั้งค่าที่กว้างกว่าและความแม่นยำที่มากกว่าการป้องกันขั้นพื้นฐาน พลังการคำนวณของไมโครโปรเซสเซอร์ที่ใช้ในดิจิทัล ส่งผลให้การทำงานยาวนานขึ้น นอกจากนี้ ยังรวมฟังก์ชันการป้องกันอยู่ในเครื่องรีเลย์ตัวเลข ส่งผลให้การประมวลผลสัญญาณดิจิทัลแบบพิเศษ และไมโครโปรเซสเซอร์เฉพาะที่เป็นฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ ป้องกันระบบไฟฟ้าให้เสถียรแบบทันที
การป้องกันตามพื้นที่กว้าง เป็นการดำเนินการป้องกันในท้องถิ่น เพื่อป้องกันระบบจากการแพร่กระจายของการไม่เสถียรของระบบไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม ระบบป้องกันถูกออกแบบมาเพื่อแก้ไขปัญหาท้องถิ่นเท่านั้น จึงไม่สามารถพิจารณาระบบโดยรวมซึ่งอาจได้รับผลกระทบ เนื่องจากการเชื่อมต่อโครงข่ายที่เพิ่มขึ้น การป้องกันตามพื้นที่กว้างจะใช้ระบบรีเลย์ที่ทันสมัยและเทคโนโลยีการสื่อสารที่รวดเร็ว รีเลย์ที่ทำงานด้วยคอมพิวเตอร์พร้อมความสามารถในการสื่อสารได้กลายมาเป็นทางออก และนำแนวทางการออกแบบการป้องกันไปสู่อีกระดับ การตรวจสอบ การป้องกัน และการควบคุมพื้นที่กว้าง (WAMPAC) และเทคโนโลยีการวัดเฟสเซอร์แบบซิงโครไนซ์ (SPMT) กำลังได้รับความนิยม และนำไปใช้ในอุตสาหกรรมพลังงานทั่วโลก
วิธีการวัดความเสถียร
- ถ่ายโอนระหว่างอัลเทอร์เนเตอร์และมอเตอร์เป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลคูณของแรงเคลื่อนไฟฟ้าภายในของเครื่องจักร และแปรผกผันกับรีแอกแตนซ์ของสาย ขีดจำกัดสถานะคงตัวเพิ่มขึ้นเนื่องจากเหตุผลสองประการ
- เพิ่มแรงกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือมอเตอร์หรือทั้งสองอย่าง การกระตุ้นจะเพิ่มแรงเคลื่อนไฟฟ้าภายใน และเป็นผลให้กำลังสูงสุดที่ถ่ายโอนระหว่างเครื่องทั้งสองเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ ด้วยค่าที่เพิ่มขึ้นของ EMF ภายใน มุมรับน้ำหนักจะลดลง
- ลดรีแอกแตนซ์จากการถ่ายโอน การรีแอกแตนซ์จะลดลง โดยการเพิ่มเส้นคู่ขนานระหว่างจุดส่งสัญญาณ การใช้มัดตัวนำเป็นอีกวิธีหนึ่งในการลดค่ารีแอกแตนซ์ของสาย รีแอกแตนซ์ยังสามารถลดลงได้โดยใช้ความจุในอนุกรมกับเส้น
ระบบไฟฟ้าทั้งหมดมีโอกาสเกิดอันตรายได้ ไฟฟ้ามีการเคลื่อนที่สม่ำเสมอของอิเล็กตรอนผ่านตัวนำ (ซึ่งเรียกว่ากระแสไฟฟ้า) ตัวนำเป็นวัสดุที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านได้ โลหะส่วนใหญ่เป็นตัวนำ ร่างกายมนุษย์ก็สามารถเป็นตัวนำไฟฟ้าได้ เพื่อความปลอดภัยในการใช้งาน จึงควรมีการตรวจสอบและวัดความเสถียรของระบบไฟฟ้าอย่างสม่ำเสมอ
HOTLINE-061-417-5732
https://www.facebook.com/changfidotcom
Line: @changfi
ผู้เขียน มิ่งสุดา โสมะฐิติ
ช่างไฟดอทคอม
ช่างไฟที่ดีที่สุดในกรุงเทพฯ