การออกแบบสถานีไฟฟ้าย่อยอย่างไรเพื่อให้มีความน่าเชื่อถือสูงสุด

หลักการออกแบบสถานีไฟฟ้าย่อยและการเลือกอุปกรณ์

หลักวิศวกรรมสำหรับการวางแผนสถานีไฟฟ้าย่อยที่เชื่อถือได้

การวางแผนสถานีไฟฟ้าที่ดีเริ่มต้นจากการพิจารณาภาระไฟฟ้าและคำนวณระดับข้อผิดพลาดเป็นอันดับแรก การศึกษาเหล่านี้จะช่วยให้วิศวกรทราบว่าต้องระบุอุปกรณ์ประเภทใด และตั้งค่าระบบป้องกันอย่างไรให้เหมาะสม ในการออกแบบสถานีไฟฟ้า วิศวกรจำเป็นต้องพิจารณาความต้องการปัจจุบัน แต่ก็ต้องวางแผนล่วงหน้าสำหรับการเพิ่มขึ้นของภาระในอนาคตด้วย ความมั่นคงของระบบถือเป็นอีกหนึ่งปัจจัยสำคัญในช่วงที่เกิดข้อผิดพลาด จึงต้องพิจารณาอย่างรอบคอบ การเลือกระดับแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมก็มีความสำคัญเช่นกัน ควรสอดคล้องกับระบบส่งไฟฟ้าที่มีอยู่เดิม และต้องเผื่อพื้นที่สำหรับการขยายในอนาคตด้วย การออกแบบเชิงกลก็ไม่ควรมองข้ามปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น ความเป็นไปได้ของการเกิดแผ่นดินไหว และการที่ช่างเทคนิคสามารถเข้าไปตรวจสอบและบำรุงรักษาได้ ซึ่งเป็นส่วนสำคัญที่ทำให้ระบบทำงานได้อย่างเชื่อถือได้ในระยะยาว ผู้วางแผนที่มีประสบการณ์ส่วนใหญ่รู้ดีว่า การพยายามประหยัดต้นทุนในช่วงแรกมักจะส่งผลเสียในระยะยาว หากแลกกับความน่าเชื่อถือของระบบ เพราะในท้ายที่สุด ไม่มีใครต้องการให้ไฟฟ้าดับเพียงเพราะมีคนตัดสินใจลดทอนคุณภาพในขั้นตอนการออกแบบ

GIS เทียบกับ AIS: การเลือกประเภทสถานีไฟฟ้าย่อยที่เหมาะสมเพื่อความน่าเชื่อถือด้านสิ่งแวดล้อมและการดำเนินงาน

การเลือกระหว่างอุปกรณ์ตัดต่อแบบฉนวนก๊าซ (GIS) และอุปกรณ์ตัดต่อแบบฉนวนอากาศ (AIS) ไม่ใช่เพียงแค่การตัดสินใจทางเทคนิคธรรมดา ๆ มันมีผลตั้งแต่ด้านผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ไปจนถึงความน่าเชื่อถือในการทำงานของอุปกรณ์ในแต่ละวัน GIS ใช้พื้นที่น้อยกว่าทางเลือกแบบดั้งเดิมมาก ซึ่งเหมาะกับเมืองหรือพื้นที่ที่ไม่มีพื้นที่เหลือให้ใช้งานเพิ่มเติม อีกทั้งระบบเหล่านี้ยังทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้ดีกว่า และต้องการการบำรุงรักษาน้อยกว่าอย่างมาก แม้ว่าจะมีต้นทุนเริ่มต้นที่สูงกว่าก็ตาม ในทางกลับกัน AIS ยังคงเป็นทางเลือกที่ดีเมื่องบประมาณเป็นปัจจัยสำคัญและมีพื้นที่เพียงพอ เจ้าหน้าที่เทคนิคสามารถเข้าถึงระบบเหล่านี้ได้ง่ายขึ้นสำหรับการตรวจสอบและการซ่อมแซมตามปกติ และค่าใช้จ่ายในการติดตั้งโดยรวมมักจะต่ำกว่า วิศวกรส่วนใหญ่จึงเลือกใช้ GIS สำหรับโครงการที่ตั้งอยู่ใกล้ชุมชนที่มีผู้คนหนาแน่นหรือระบบนิเวศที่ได้รับการคุ้มครอง โดยที่ความน่าเชื่อถือมีความสำคัญเกินกว่าตัวเลขเพียงอย่างเดียวในตารางคำนวณ

การเลือกอุปกรณ์สำคัญ: หม้อแปลงไฟฟ้า เบรกเกอร์ และสวิตช์เกียร์ มีผลต่อความน่าเชื่อถือ

หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นองค์ประกอบหลักพื้นฐานในสถานีไฟฟ้าย่อย ดังนั้วิศวกรจึงจำเป็นต้องใส่ใจอย่างใกล้ชิดในเรื่องต่างๆ เช่น ค่าความจุ ค่าอัตราส่วนการแปลงแรงดันไฟฟ้า และการระบายความร้อน เมื่อเลือกหม้อแปลงที่เหมาะสม การตัดสินใจนี้ยังส่งผลต่อประเภทของฐานรากที่ต้องสร้างและมาตรการป้องกันอัคคีภัยที่ต้องจัดเตรียม ซึ่งในท้ายที่สุดจะมีผลต่อความน่าเชื่อถือของระบบโดยรวม สำหรับเบรกเกอร์ไฟฟ้า การเลือกขนาดที่เหมาะสมจะทำให้สามารถตัดกระแสลัดวงจรสูงสุดได้อย่างปลอดภัย ขณะเดียวกันก็ยังช่วยให้ระบุและแยกจุดที่เกิดปัญหาได้อย่างรวดเร็ว เมื่อเกิดเหตุขัดข้อง อุปกรณ์สวิตช์เกียร์ในปัจจุบันมาพร้อมรีเลย์ป้องกันและกลไกควบคุมในตัว ซึ่งทำงานร่วมกันเพื่อป้องกันไม่ให้ความผิดพลาดลุกลามไปทั่วเครือข่ายไฟฟ้าทั้งระบบ การปฏิบัติตามแนวทางอุตสาหกรรมที่กำหนดไว้แล้ว จะช่วยให้มั่นใจได้ว่าชิ้นส่วนทั้งหมดถูกออกแบบขนาดให้เหมาะสมทั้งสำหรับการใช้งานปกติและกระแสไฟฟ้ากระชากที่ไม่คาดคิด ช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์และรักษาความมั่นคงของระบบไฟฟ้า ไม่ว่าจะทำงานปกติหรือเกิดความผิดพลาดขึ้นที่ใดก็ตามในระบบ

การจัดวางสถานีไฟฟ้าย่อยที่เหมาะสมที่สุดและโครงสร้างทางไฟฟ้า

การออกแบบจัดวางเชิงกลยุทธ์เพื่อการเข้าถึง การบำรุงรักษา และระยะปลอดภัย

การจัดวางสถานีไฟฟ้าย่อยมีผลอย่างมากต่อความน่าเชื่อถือ โดยเฉพาะในเรื่องต่างๆ เช่น การเข้าถึงอุปกรณ์ การดำเนินงานบำรุงรักษาอย่างมีประสิทธิภาพ และการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยที่จำเป็นทั้งหมด วิศวกรจำเป็นต้องปฏิบัติตามแนวทางการเว้นระยะห่างตามมาตรฐาน IEEE และ IEC ไม่ใช่เพียงเพราะข้อบังคับกำหนดไว้เท่านั้น แต่ยังเพราะบุคคลทั่วไปจำเป็นต้องมีพื้นที่เพียงพอในการทำงานอย่างปลอดภัยและดำเนินการตรวจสอบได้อย่างถูกต้อง หลักทั่วไปคือต้องมีพื้นที่ว่างอย่างน้อย 1.5 เมตรรอบอุปกรณ์แต่ละชิ้น เพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถเคลื่อนไหวได้อย่างสะดวกพร้อมเครื่องมือ อย่างไรก็ตาม ยังมีปัจจัยอื่นๆ ที่ต้องพิจารณาเพิ่มเติมนอกเหนือจากพื้นที่ทางกายภาพ ได้แก่ ระยะปลอดภัยที่ควรคำนึงถึงความเป็นไปได้ของแรงดันกระชากในระหว่างการดำเนินการสวิตช์ด้วย จากการศึกษารายงานอุตสาหกรรมล่าสุดในปี 2024 พบว่า การปฏิบัติที่ดีในการจัดระยะห่างสามารถลดความเสี่ยงของการแพร่กระจายของข้อผิดพลาดได้ประมาณหนึ่งในสาม เมื่อเทียบกับการจัดวางที่แน่นทึ้ง ซึ่งทุกอย่างดูเหมือนถูกอัดแน่นเข้าด้วยกัน มีหลายปัจจัยสำคัญที่ควรพิจารณาเมื่อวางแผนการจัดวางเหล่านี้ ได้แก่...

• การจัดวางอุปกรณ์ให้สามารถตรวจสอบไส้ในและข้อต่อได้ด้วยสายตา
• เส้นทางเข้าถึงเฉพาะสำหรับยานพาหนะตอบสนองเหตุฉุกเฉิน
• โซนแยกส่วนเพื่อสนับสนุนขั้นตอนการอนุญาตทำงานกับอุปกรณ์ที่มีไฟฟ้า

การจัดเรียงบัสบาร์และระบบจ่ายไฟ: การประกันความสำรองและทนต่อข้อผิดพลาด

การจัดรูปแบบบัสบาร์มีผลอย่างมากต่อความสามารถในการใช้งานของระบบ—ระบบที่ใช้บัสคู่จะมีอัตราการใช้งานได้ถึง 99.98% เมื่อเทียบกับ 99.85% สำหรับระบบบัสเดี่ยว การจัดรูปแบบแบบสำรองช่วยให้สามารถบำรุงรักษาระบบได้โดยไม่ต้องหยุดให้บริการ และจำกัดผลกระทบจากข้อผิดพลาดด้วยการแบ่งส่วนระบบ แบบจำลองสมัยใหม่รวมถึง

• การติดตั้งบัสหลักและบัสถ่ายโอนสำหรับโหลดที่สำคัญ
• ระบบถ่ายโอนบัสอัตโนมัติเพื่อรักษาระบบจ่ายไฟอย่างต่อเนื่อง
• การแยกทางเดินของบัสขนานออกจากกันทางกายภาพ เพื่อป้องกันการล้มเหลวพร้อมกันจากเหตุการณ์ลูกโซ่

การแยกวงจรหลักและวงจรรองออกจากกัน เพื่อป้องกันการลุกลามของความล้มเหลว

การแยกทางกายภาพและทางไฟฟ้าระหว่างวงจรกำลังหลักกับระบบควบคุมรองจะช่วยป้องกันการรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าและการแพร่กระจายของข้อผิดพลาด มาตรฐาน IEC 61850-3 กำหนดระยะการแยกขั้นต่ำตามระดับแรงดัน โดยติดตั้งที่ 400 กิโลโวลต์ จำเป็นต้องมีการแยกช่องเดินสายเคเบิลหลักและรองอย่างน้อย 4 เมตร แนวทางที่มีประสิทธิภาพ ได้แก่:

• เส้นทางการเดินสายเคเบิลเฉพาะสำหรับวงจรป้องกัน
• สายควบคุมแบบมีเกราะป้องกันสำหรับสัญญาณสำคัญ
• ระบบกราวด์แยกต่างหากเพื่อป้องกันการถ่ายโอนศักย์กราวด์ที่เพิ่มสูงขึ้น

การป้องกันแรงดันเกิน การฉนวน และการป้องกันฟ้าผ่า

การจัดการแรงดันเกินและการประสานฉนวนเพื่อให้สามารถทนต่อคลื่นกระชากชั่วคราวได้

การป้องกันแรงดันเกินที่มีประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับการประสานฉนวน—การปรับความแข็งแรงของฉนวนอุปกรณ์ให้สอดคล้องกับแรงดันที่คาดว่าจะเกิดขึ้น แรงดันชั่วคราวจากฟ้าผ่าหรือการต่อ-ตัดวงจรอาจสูงถึง 6–8 เท่าของแรงดันใช้งานปกติ จึงจำเป็นต้องมีมาตรการป้องกันที่มีประสิทธิภาพ อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากและอุปกรณ์ป้องกันอื่นๆ ต้องทำงานได้ก่อนที่ฉนวนจะเสียหาย เพื่อรักษาความสมบูรณ์ของสถานีไฟฟ้าย่อยในช่วงที่เกิดความผิดปกติ

มาตรฐานการประสานคุณสมบัติทางไฟฟ้าและความปลอดภัยด้านระยะห่างไฟฟ้าสำหรับอุปกรณ์

เมื่อพูดถึงการประสานฉนวนไฟฟ้า (dielectric coordination) เราจะพิจารณาการเลือกระดับฉนวนที่เหมาะสมร่วมกับระยะห่างในอากาศให้ถูกต้อง เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการลัดวงจรแบบอาร์กหรือความเสียหายต่ออุปกรณ์ มาตรฐานอุตสาหกรรม เช่น IEC 60071 ให้แนวทางที่ค่อนข้างชัดเจนในเรื่องนี้ โดยเฉพาะในสิ่งที่เรียกว่า Basic Impulse Level (BIL) รวมถึงระยะห่างที่แนะนำระหว่างชิ้นส่วนต่างๆ ซึ่งขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ระดับแรงดันไฟฟ้า และตำแหน่งติดตั้งของอุปกรณ์ การทำให้การประสานนี้ถูกต้องหมายถึงการมั่นใจว่า ช่องว่างในอากาศระหว่างชิ้นส่วนและวัสดุฉนวนแข็งสามารถทนต่อแรงดันปกติในชีวิตประจำวัน รวมถึงแรงดันกระชากที่อาจเกิดขึ้นเป็นครั้งคราวได้ หากไม่มีการตั้งค่าที่เหมาะสม ความล้มเหลวเพียงเล็กน้อยอาจนำไปสู่ปัญหาใหญ่ในอนาคต ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่มีใครอยากเผชิญเมื่อระบบกำลังทำงานภายใต้ภาระหนัก

ระบบป้องกันฟ้าผ่า: เสาและสายดินเหนือศีรษะสำหรับป้องกันการถูกฟ้าผ่าโดยตรง

การติดตั้งระบบป้องกันฟ้าผ่าส่วนใหญ่จะอาศัยเสาสูงร่วมกับสายดินเหนือศีรษะ (OHGW) เพื่อสร้างเขตป้องกันรอบอุปกรณ์ไฟฟ้าที่สำคัญ วิศวกรมักใช้วิธีลูกกลมกลิ้ง (rolled sphere method) ในการจัดวางองค์ประกอบเหล่านี้อย่างเหมาะสม เพื่อให้สามารถดักฟ้าผ่าโดยตรงก่อนที่จะถึงอุปกรณ์ที่ไวต่อความเสียหาย เช่น เครื่องแปลงแรงดันไฟฟ้าหรือแผงสวิตช์เกียร์ การต่อพื้นอย่างเหมาะสมก็มีความสำคัญเช่นกัน โดยทั่วไปจะติดตั้งห่างกันประมาณ 200 ถึง 300 เมตร ขึ้นอยู่กับสภาพของพื้นที่ การติดตั้งนี้ช่วยเบี่ยงเบนอนุภาคพลังงานกระชากขนาดใหญ่ลงสู่พื้นดินอย่างปลอดภัย แทนที่จะปล่อยให้ทำลายโครงสร้างพื้นฐาน ระบบที่ออกแบบตามแนวทางของ IEEE โดยทั่วไปสามารถให้ระดับการป้องกันที่ดีเยี่ยม ลดโอกาสการถูกฟ้าผ่าโดยตรงได้ประมาณ 95% หรือมากกว่านั้นในกรณีส่วนใหญ่ จากประสบการณ์ภาคสนาม

การออกแบบระบบต่อพื้นเพื่อความปลอดภัยและความมั่นคง

การออกแบบระบบดินอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อรักษาระดับความมั่นคงของระบบในช่วงเกิดข้อผิดพลาด

ระบบกราวด์ที่ดีมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาความน่าเชื่อถือในการทำงานของสถานีไฟฟ้าย่อย โดยพื้นฐานแล้ว ระบบกราวด์จะสร้างเส้นทางที่มีอิมพีแดนซ์ต่ำผ่านพื้นดิน เพื่อให้กระแสขัดข้องสามารถไหลไปยังจุดที่ปลอดภัยได้ วิศวกรส่วนใหญ่จะตั้งเป้าหมายให้ค่าความต้านทานกราวด์ต่ำกว่า 5 โอห์ม เนื่องจากจะช่วยกระจายกระแสได้อย่างเหมาะสม และลดความต่างศักย์ไฟฟ้าที่อาจเป็นอันตรายภายในพื้นที่สถานี องค์ประกอบหลักทั่วไปมักประกอบด้วยตัวนำไฟฟ้าจากทองแดง ซึ่งสามารถทนต่อกระแสขัดข้องที่อาจเกิดขึ้นได้ พร้อมทั้งโครงข่ายที่เชื่อมต่อกันเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทั้งหมดมีศักย์ไฟฟ้าใกล้เคียงกัน นอกจากนี้ อย่าลืมการต่อสายบอนด์ดิ้งระหว่างชิ้นส่วนโลหะทั้งหมดเข้าด้วยกันด้วย เมื่อดำเนินการอย่างถูกต้อง ระบบเหล่านี้จะช่วยปกป้องอุปกรณ์ที่มีมูลค่าสูงในช่วงที่เกิดความผิดปกติ และช่วยให้อุปกรณ์ตัดวงจร เช่น เบรกเกอร์ และอุปกรณ์นิรภัยอื่นๆ ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในช่วงฉุกเฉิน

ความปลอดภัยของบุคลากร: แนวทางการกราวด์ในช่วงการบำรุงรักษาและเมื่อเกิดข้อผิดพลาด

การปฏิบัติตามหลักการต่อสายดินอย่างถูกต้องจะช่วยปกป้องผู้ปฏิบัติงานในระหว่างการบำรุงรักษาหรือเมื่อเกิดข้อผิดพลาดทางไฟฟ้า ก่อนเริ่มทำงานใดๆ บนอุปกรณ์ที่ถูกปิดจ่ายไฟแล้ว จะต้องติดตั้งสายดินเพื่อป้องกันชั่วคราวก่อนเป็นอันดับแรก ซึ่งจะสร้างพื้นที่ที่มีศักย์ไฟฟ้าเท่ากัน (equipotential area) โดยพื้นฐานแล้วเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีใครได้รับกระแสไฟฟ้าช็อตหากอุปกรณ์นั้นกลับมามีไฟโดยไม่ตั้งใจ เมื่อระบบเกิดข้อผิดพลาด การต่อสายดินอย่างเหมาะสมจะช่วยควบคุมระดับแรงดันอันตรายให้อยู่ในระดับต่ำพอจนผู้คนไม่รู้สึกอะไรเมื่อสัมผัสพื้นดินหรือก้าวข้ามระหว่างจุดต่างๆ ตามข้อกำหนดของรหัสไฟฟ้าแห่งชาติ (National Electrical Code) มีกฎระเบียบต่างๆ มากมายเกี่ยวกับวิธีการเชื่อมต่ออุปกรณ์เข้าด้วยกัน การตรวจสอบความต้านทานของสายดินอย่างสม่ำเสมอ และการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องเพื่อให้มั่นใจว่าทุกอย่างยังคงปลอดภัยสำหรับผู้ปฏิบัติงาน

ระบบป้องกันและสวิตช์เกียร์สำหรับการจัดการข้อผิดพลาดอย่างรวดเร็ว

สวิตช์เกียร์และรีเลย์ป้องกันที่เชื่อถือได้ สำหรับการตรวจจับและแยกข้อผิดพลาดอย่างรวดเร็ว

ความน่าเชื่อถือของสถานีไฟฟ้าย่อยขึ้นอยู่กับระบบป้องกันขั้นสูงที่สามารถตรวจจับและตัดข้อผิดพลาดได้ภายในไม่กี่มิลลิวินาที ชุดอุปกรณ์ตัดต่อสมัยใหม่รวมเอาเรลีดิจิทัลพร้อมกับเซนเซอร์ต่างๆ เพื่อตรวจจับปัญหา เช่น สภาพการเกินกระแส หรือข้อผิดพลาดที่เกิดกับดิน ทั้งระบบทำงานผ่านสามขั้นตอนหลักโดยทั่วไป ขั้นตอนแรกคือเรลีตรวจพบสิ่งผิดปกติ จากนั้นเบรกเกอร์วงจรจะเข้ามาตัดสิ่งที่เกิดขึ้น และตามด้วยการแยกพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบออกด้วยอุปกรณ์เฉพาะ สิ่งที่ทำให้ระบบทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพคือการประสานงานแบบเลือกสรร ซึ่งหมายความว่ามีเพียงอุปกรณ์ที่อยู่ใกล้จุดที่เกิดปัญหาที่สุดเท่านั้นที่จะตอบสนอง ทำให้กระแสไฟฟ้ายังคงจ่ายต่อไปยังพื้นที่อื่นๆ โดยไม่หยุดชะงัก วิธีการนี้ช่วยลดทั้งเวลาที่ระบบหยุดทำงานและความเสียหายที่อาจเกิดกับอุปกรณ์ สำหรับวิศวกรที่ทำงานกับระบบเหล่านี้ การเลือกสเปกที่เหมาะสมสำหรับเรลีและเบรกเกอร์มีความสำคัญมาก จำเป็นต้องจัดให้ทุกอย่างสอดคล้องกับความต้องการของระบบในด้านระดับแรงดัน ความสามารถในการจัดการกระแสไฟฟ้า และปริมาณความสามารถในการตัดวงจรลัดที่มีอยู่ในเครือข่าย เพื่อให้ระบบทำงานได้อย่างราบรื่น

ประสิทธิภาพของเบรกเกอร์ภายใต้สภาวะกระแสลัดวงจรสูง

เบรกเกอร์ที่ดีจำเป็นต้องสามารถตัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรขนาดใหญ่ได้โดยไม่เกิดปัญหาใดๆ เมื่ออุณหภูมิใต้ฝากระโปรงสูงมาก อุปกรณ์เหล่านี้ต้องรับมือกับแรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรง รวมถึงความเครียดจากความร้อนสูง ซึ่งอาจทำให้เสื่อมสภาพได้อย่างรวดเร็ว รุ่นใหม่ๆ มักใช้เทคโนโลยีสุญญากาศหรือก๊าซ SF6 เพราะสามารถดับอาร์กไฟฟ้าได้ดีกว่า และฟื้นฟูคุณสมบัติการเป็นฉนวนได้อย่างรวดเร็วหลังเกิดข้อผิดพลาด สำหรับระบบแรงดันปานกลางส่วนใหญ่ ความสามารถในการตัดกระแสอยู่ที่ประมาณ 40 ถึง 63 กิโลแอมแปร์ โดยทั่วไปใช้เวลาตัดและเคลียร์ข้อผิดพลาดประมาณ 3 ถึง 5 รอบ ผู้ผลิตยังออกแบบการจัดจำแนกพิเศษสำหรับอาร์กภายใน พร้อมทั้งติดตั้งระบบระบายแรงดัน เพื่อกักกันการเกิดอาร์กไฟที่อันตรายและป้องกันไม่ให้อุปกรณ์ระเบิดแตกออก การเลือกเบรกเกอร์ที่มีค่าเรตติ้งเหมาะสมจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง เพราะช่วยรักษาความมั่นคงของระบบไฟฟ้า และป้องกันอุปกรณ์ทั้งหมดที่ต่ออยู่ด้านล่างไม่ให้เกิดความเสียหาย

การเลือกขนาดชิ้นส่วนให้เหมาะสมกับภาระสูงสุดและสถานการณ์กระแสเกิน

การเลือกชิ้นส่วนที่มีขนาดเหมาะสมมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อต้องรับมือกับการเพิ่มขึ้นอย่างมากของความต้องการพลังงานและการขัดข้องที่ไม่คาดคิด ในการออกแบบระบบ วิศวกรจำเป็นต้องคำนวณภาระสูงสุดที่อาจเกิดขึ้น ตรวจสอบค่าลัดวงจร และคำนวณกระแสไฟฟ้าขัดข้องที่อาจเกิดขึ้น ก่อนที่จะเลือกอุปกรณ์สวิตช์เกียร์และอุปกรณ์ป้องกันที่สามารถรองรับได้ การประสานงานระหว่างรีเลย์ป้องกันกระแสเกินจะทำงานได้ดีที่สุดเมื่อพิจารณาจากเส้นโค้งเวลา-กระแส (TCCs) ซึ่งช่วยป้องกันการตัดการทำงานโดยไม่จำเป็น แต่ยังคงสามารถกำจัดปัญหาได้อย่างรวดเร็วเพียงพอเพื่อรักษาระบบให้ทำงานได้อย่างราบรื่น อย่าลืมพิจารณาความต้องการในอนาคตด้วย ชิ้นส่วนต่างๆ ควรมีความสามารถในการขยายตัวตามความต้องการที่เพิ่มขึ้น และต้องสามารถทำงานได้อย่างถูกต้องแม้ติดตั้งในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิสูงหรือที่ระดับความสูงซึ่งประสิทธิภาพจะลดลงตามธรรมชาติ การเลือกขนาดที่เหมาะสมไม่ใช่แค่การตอบสนองต่อข้อกำหนดในเอกสารเท่านั้น แต่ยังช่วยทำให้ระบบมีความทนทานต่อความล้มเหลวมากขึ้น ลดค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมที่แสนแพงในอนาคต และโดยทั่วไปหมายถึงอายุการใช้งานของอุปกรณ์ที่ยาวนานกว่าที่ควรจะเป็น

คำถามที่พบบ่อย

ความแตกต่างระหว่าง GIS และ AIS ในสถานีไฟฟ้าย่อยคืออะไร

GIS (Gas Insulated Switchgear) มีขนาดเล็กกว่าและเหมาะสำหรับพื้นที่ในเมือง ในขณะที่ AIS (Air Insulated Switchgear) มีต้นทุนต่ำกว่าและดูแลรักษาง่าย แต่ต้องการพื้นที่มากกว่า

ทำไมการต่อสายดินในสถานีไฟฟ้าย่อยจึงมีความสำคัญ

การต่อสายดินช่วยปกป้องอุปกรณ์และบุคลากรโดยการกระจายกระแสไฟฟ้าลัดวงจรอย่างปลอดภัยไปยังพื้นดิน และรักษาความมั่นคงของระบบในช่วงที่เกิดเหตุการณ์ลัดวงจร

ปัจจัยใดบ้างที่พิจารณาเมื่อเลือกหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับสถานีไฟฟ้าย่อย

วิศวกรพิจารณาค่าความจุ อัตราส่วนการแปลงแรงดันไฟฟ้า และการระบายความร้อน เพื่อให้มั่นใจว่าหม้อแปลงสอดคล้องกับข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือของระบบ

ระบบป้องกันฟ้าผ่าในสถานีไฟฟ้าย่อยทำงานอย่างไร

ระบบป้องกันฟ้าผ่าอาศัยเสาและสายดินเหนือศีรษะในการเบี่ยงเบนอนุภาคพลังงานจากฟ้าผ่าไปยังพื้นดินอย่างปลอดภัย เพื่อป้องกันอุปกรณ์ที่ไวต่อความเสียหาย