ผลกระทบของกระแสพุ่งเข้าจากการสวิตชิงต่อคาปาซิเตอร์แบงก์แรงดันปานกลาง กรณีศึกษา กฟน. The Impact of Inrush Current from Medium Voltage Capacitor Banks Switching: A Case Study of MEA

Abstract

การเพิ่มเสถียรภาพของระบบไฟฟ้ากำลังด้วยการเพิ่มระดับแรงดันในระบบส่งจ่ายไฟฟ้าเป็นวิธีหนึ่งที่ใช้ในระบบไฟฟ้ากำลังของการไฟฟ้านครหลวง (กฟน.) วิธีการคือการชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟ (Reactive Power) จากการสวิตชิงคาปาซิเตอร์แบงก์เข้าไประบบในระบบไฟฟ้าด้วยการใช้เซอร์กิตเบรกเกอร์ (Circuit Breaker) เชื่อมต่อคาปาซิเตอร์แบงก์ (Capacitor Bank) จะทำให้เกิดกระแสพุ่งเข้า (Inrush Current) ที่มีปริมาณกระแสสูงซึ่งอาจทำให้คาปาซิเตอร์แบงก์เกิดความชำรุดเสียหายได้ดังนั้นงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาผลกระทบกระแสพุ่งเข้า กรณีการใช้เซอร์กิตเบรกเกอร์เพื่อเชื่อมต่อคาปาซิเตอร์แบงก์ด้วยการสร้างแบบจำลองระบบไฟฟ้าด้วยโปรแกรมวิเคราะห์ทรานเซียนต์ ATP-EMTP จากการศึกษาพบว่า ปริมาณของกระแสและแรงดันขณะทำการสวิตชิงคาปาซิเตอร์แบงก์ซึ่งจะทำศึกษาผลกระทบการสวิตชิง 2 กรณี คือ กรณีศึกษาที่ 1 การสวิตชิงจ่ายไฟคาปาซิเตอร์แบงก์เพียง 1 ชุด ซึ่งผลการจำลองพบว่าจะเกิดกระแสไฟฟ้าขึ้นสูงสุดมีค่า 1.610 กิโลแอมแปร์โดยเกิดขึ้นในเฟส A ที่มุม 90 และ 270 องศา และแรงดันที่เกิดขึ้นสูงสุดเกิดขึ้นในเฟส A มีค่า 16.751 กิโลโวลต์ ที่มุม 90 และ 270 องศา กรณีศึกษาที่ 2 การสวิตชิงจ่ายไฟคาปาซิเตอร์แบงก์เพียง 1 ชุด ขณะที่คาปาซิเตอร์แบงก์อีกชุดต่อใช้งานอยู่ซึ่งผลการจำลองพบว่าจะเกิดกระแสไฟฟ้าขึ้นสูงสุดมีค่า 1.829 กิโลแอมแปร์ ที่มุม 90 และ 270 องศา เกิดขึ้นในเฟส A และแรงดันที่เกิดขึ้นสูงสุดเกิดขึ้นในเฟส A มีค่า 17.832 กิโลโวลต์ ที่มุม 90 และ 270 องศา

Increasing the stability of the power system is one of the methods used in the Metropolitan Electricity Authority (MEA). This method compensates the reactive power from switching the capacitor banks into the electrical system by using a circuit breaker to connect the capacitor bank. From the switching a high level of inrush current will be generated which can cause serious damage to the capacitor bank. Therefore, this study investigates the impact of inrush current using circuit breaker to connect the capacitor bank by modeling electrical system with ATP-EMTP transient analysis program. The result of the study reveals that the current and voltage while switching the capacitor bank can be determined the effect of switching on two cases. Case 1: The simulation of switching power supply capacitor bank for one set showed that the peak current was 1.610 kA in phase A at 90 and 270 degrees and the maximum voltage in phase A was 16.751 kV at 90 and 270 degrees. Case 2: the simulation of switching power supply capacitor bank for set together with another capacitor bank, showed the peak current was 1.829 kA at 90 and 270 degrees in phase A and the maximum voltage in phase A was 17.832 kV at 90 and 270 degrees.