คู่มือการบริหารจัดการพลังงานไฟฟ้า (1)

หลกั สูตร การบรหิ ารจดั การพลังงานไฟฟา้ การพลความ 2) คาจากัดความของคาวา่ เพาเวอร์แฟคเตอร์ เพาเวอร์แฟคเตอร์ คอื อัตราสว่ นของกาลงั ประสทิ ธิผลทท่ี าใหเ้ กิดงานต่อกาลงั ปรากฏในวงจรไฟฟ้า ใด ๆ มี ค่าเปลี่ยนแปลงไดต้ ัง้ แต่ 0 ถึง 1 หรืออาจเรยี กกันเป็น % เพาเวอรแ์ ฟคเตอร์ = กาลงั ประสทิ ธผิ ล = kW (3) หรอื จากกราฟท่ี 7.15 จะได้ กาลงั ปรากฏ kVA (4) เพาเวอรแ์ ฟคเตอร์ = COS ø เพาเวอร์แฟคเตอร์ มที งั้ แบบตามหลงั หรอื แบบนาหนา้ ก็ได้ ทั้งน้ีข้ึนอยู่กับทิศทางการไหลของกาลังงานท่ีทา ให้เกดิ งานและกาลงั รแี อ็กตีฟ ถา้ กาลังงานท้ังสองส่วนน้ไี หลไปในทางทศิ เดยี วกนั ค่าเพาเวอรแ์ ฟคเตอร์ที่จุดนั้นจะเป็น แบบตามหลัง แต่ถ้าไหลไปคนละทิศทางแล้ว ค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ที่จุดน้ันจะเป็นแบบนาหน้า เน่ืองจากตัวคาปาซิ เตอร์เป็นแหลง่ กาเนดิ กาลังงานรแี อ็กตีฟเพียงอย่างเดียว มันจึงมีค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์เป็นแบบนาหน้าเสมอ สาหรับ มอเตอร์เหน่ียวนาจะมีค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์เปน็ แบบตามหลัง เพราะมันต้องการทั้งกาลังงานท่ีให้เกิดงาน และกาลังรี แอก็ ตฟี (ไหลเข้ามอเตอรท์ ้งั สองสว่ น) สาหรับซงิ โครนสั มอเตอร์ทถี่ กู กระตุ้นเกนิ ขนาดน้ัน สามารถจ่ายกาลังงานรีแอ็ก ตฟี เข้าสู่ระบบไฟฟ้าได้ แตก่ าลงั งานที่ทาให้เกิดงานต้องไหลเข้ามอเตอร์เสมอ ดังน้ันมันจึงมีค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์เป็น แบบนาหนา้ ได้ 3) การปรับปรงุ ค่าเพาเวอรแ์ ฟคเตอร์ เม่อื กาลงั งานรแี อ็กตฟี ในวงจรไฟฟ้าถูกทาให้ลดลง กระแสไฟฟ้ารวมในวงจรจะมีค่าลดลงด้วย ถ้า สว่ นของกาลงั งานที่ทาใหเ้ กดิ งานไม่เปลยี่ นแปลง แล้วค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ในวงจรจะมีค่าสูงขึ้น เมื่อกาลังงานรีแอ็ก ตีฟมีค่าเปน็ 0 ค่าเพาเวอรจ์ ะเป็น 1 หรอื 100 % รปู ที่ 7.16 แสดงการใช้คาปาซเิ ตอร์ชว่ ยจ่ายกาลงั งานรแี อ็กตีฟ ณ จุดทต่ี อ้ งการ ทาใหก้ ระแสไฟฟ้ารวมทด่ี ึงจากระบบไฟฟา้ ลดลง 234

หลักสตู ร การบริหารจัดการพลังงานไฟฟ้า การพลความ จากรูปที่ 7.16 มอเตอร์ต้องการกระแสเพ่ือเอาไปทาให้เกิดการหมุน 80 แอมแปร์ แต่มอเตอร์ยังต้องการ กระแสรีแอ็กตีฟอีก 60 แอมแปร์ เพ่ือใช้สรา้ งสนามแมเ่ หลก็ แหล่งจา่ ยไฟจงึ ต้องจ่ายกระแสขนาด 100 แอมแปร์ ให้แก่ มอเตอร์ตัวน้ี แหล่งจ่ายไฟจะจ่ายกระแสให้กับชุดมอเตอร์และคาปาซิเตอร์ เพียง 80 แอมแปร์ เท่านั้น ในขณะที่ยัง ทางานไดเ้ ท่าเดมิ ทาใหแ้ หลง่ จา่ ยไฟสามารถจา่ ยกระแสไฟฟ้าใหก้ บั อปุ กรณอ์ น่ื ไดอ้ ีก ดงั นน้ั ในทางปฏิบัติโดยท่ัว ๆ ไป การปรับปรงุ คา่ เพาเวอร์แฟคเตอรจ์ ึงทาได้โดยการลดกาลังงานรีแอ็กตีฟในระบบไฟฟ้าลง โดยการติดตั้งคาปาซิเตอร์ เขา้ กับจดุ ทตี่ ้องการกาลงั งานรแี อก็ ตีฟ วธิ คี านวณหาค่าคาปาซิเตอร์ จากรปู ที่ 7.15 จะไดค้ วามสมั พันธต์ ่าง ๆ ดงั นี้ cos ø = ActivePower = kW (5) Apparent Power kVA (6) (7) tan ø = ReactivePower = kVAR Active Power kW ReactivePower sin ø = Apparent Power = kVAR kVA ตามปกติแลว้ ถ้าโหลดไม่เปล่ียนแปลง ค่ากาลังงานท่ีทาให้เกิดงานจะมีค่าไม่เปล่ียนแปลง ส่วนค่า กาลังงานปรากฏ และกาลงั งานรีแอ็กตีฟจะเปลย่ี นแปลงไปตามค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ ดังนั้น สมการท่ีใช้ในการคานวณ จะจดั ให้อยใู่ นรูปของกาลังงานทที่ าให้เกดิ งาน คือ กาลงั รีแอก็ ตีฟ = กาลังงานท่ีทาใหเ้ กิดงาน x tan ø kVAR = kW x tan ø รปู ท่ี 7.17 แสดงความสัมพันธข์ องกาลังงานส่วนต่าง ๆ ทั้งก่อนและหลงั ปรับคา่ เพาเวอร์แฟคเตอร์ 235

หลกั สตู ร การบริหารจัดการพลงั งานไฟฟา้ การพลความ ถ้าจะคานวณหาขนาดของคาปาซิเตอร์ที่ต้องใชใ้ นการปรับปรุงค่าเพาเวอรแ์ ฟคเตอรจ์ ะหาได้ ดังนี้ กาลังงานรีแอ็กตีฟที่ค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์เดมิ = kW x tan ø1 กาลงั งานรแี อก็ ตฟี ที่ค่าเพาเวอรแ์ ฟคเตอรใ์ หม่ = kW x tan ø2 เมอื่ ø1 เป็นมมุ ของค่าเพาเวอรแ์ ฟคเตอร์เดิม ø2 เป็นมมุ ของค่าเพาเวอรแ์ ฟคเตอร์ใหม่ ดังน้ันขนาดของคาปาซิเตอร์ทต่ี ้องใชเ้ พอ่ื ปรับปรุงคา่ เพาเวอรแ์ ฟคเตอร์ คอื กาลังงานรแี อ็กตฟี ของตัวคาปาซิเตอร์ = กาลงั งานทที่ าให้เกิดงาน x (tan ø1 – tan ø2) kVAR = kW (tan ø1 – tan ø2) kVAR = kW x Δ tan ø จากตัวอยา่ งท่ี 1 ได้ค่า P 1885 KW และ Q 1347 KVAR ค่า PF เดมิ = P 100 P2 Q2 1885 = 18852  13472 100 = 81.4% ต้องการปรับ PF เป็น 95% cos10.95  18.190 จะได้ 2 = 1347 – 1885 x tan18.190 KVAR ของตัวเกบ็ ประจุ = 727 KVAR = ตดิ ตง้ั จริงใชข้ นาด 100 KVAR จานวน 8 ตัว (ควบคุมการทางานแบบอตั โนมัติ) จากตวั อย่างท่ี 3 ได้ค่า P 380 KW และ Q 300 KVAR คา่ PF เดมิ = 380 100 3802  3002 = 78.5% ต้องการปรับ PF เป็น 95% KVAR ของตัวเก็บประจุ = 300 – 380 x tan 18.19o = 175 KVAR ตดิ ต้งั จรงิ ใชข้ นาด 50 KVAR จานวน 4 ตัว (ควบคมุ การทางานแบบอัตโนมัติ) 236

หลกั สูตร การบรหิ ารจัดการพลงั งานไฟฟา้ การพลความ ตาแหนง่ ทตี่ ิดตงั้ ตัวคาปาซิเตอร์ โดยท่วั ไปแล้วจะติดตั้งตัวคาปาซิเตอรท์ างด้านแรงต่าเพราะมีราคาถูก ควบคุมได้ง่าย และอยู่ใกล้โหลดหรือ อุปกรณ์ทีต่ ้องการกาลงั งานรีแอ็กตีฟมากกว่าดว้ ย การติดตัง้ ตวั คาปาซเิ ตอร์แบง่ ตามตาแหนงที่ตดิ ต้ังได้ 4 แบบ ดังน้ี (1) การติดตง้ั คาปาซิเตอรแ์ บบใช้คาปาซเิ ตอร์แต่ละชุดตดิ ตงั้ ท่มี อเตอร์แต่ละตัว การติดต้ังแบบนี้ สามารถจะ รักษาค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ได้คงท่ีได้ขณะใช้งาน มอเตอร์ตัวใดที่ไม่ได้ใช้งานคาปาซิเตอร์ชุดท่ีต่ออยู่ด้วยจะถูกปลด ออกจากวงจรไปด้วย การติดตั้งแบบนี้ตัดปัญหาการติดตั้งสวิตซ์ตัดตอนสาหรับคาปาซิเตอร์ไปด้วย เพราะใช้เคร่ือง ควบคมุ มอเตอร์ เป็นตัว ปลดวงจรคาปาซเิ ตอรด์ ้วย เหมาะสาหรบั โรงงานที่มีมอเตอร์ขนาดใหญ่ๆ แต่มีจานวนน้อยตัว และจะทาให้กระแสในสาย จากแหล่งจ่ายไฟถึงตวั มอเตอร์ลดลงด้วย อย่างไรก็ตาม การติดตั้งคาปาซิเตอร์ท่ีตาแหน่งน้ี กม็ ีข้อเสียอยบู่ า้ ง คอื ราคาแพง (2) การติดต้ังคาปาซิเตอร์แบบชุดเดยี วท่แี ผงสวิตซ์ย่อยหรอื แผงสวติ ซใ์ หญ่ การติดตั้งแบบน้ีจะเสียค่าใช้จ่าย ต่า แต่ถ้าต้องการรักษาค่าของเพาเวอร์แฟคเตอรใ์ หม้ ีคา่ คงทต่ี ลอดเวลาที่โหลดเปลี่ยนแปลงไป เช่น หยุดมอเตอร์บาง ตวั ทไ่ี ม่ไดใ้ ช้งาน มอเตอร์บางตวั ทีห่ มุนตัวเปล่าจะต้องทาการติดตั้งตาปาซิเตอร์ขนาดเล็กหลายชุด และมีเครื่องปลด และตอ่ คาปาซเิ ตอร์แต่ละชดุ เข้าไปในวงจรอยา่ งอัตโนมัติ การตดิ ต้ังแบบนค้ี ่อนขา้ งสะดวกเพราะใช้สถานทใี่ นการติดต้ัง คาปาซเิ ตอร์และอุปกรณค์ วบคุมทเ่ี ดยี วไม่เกะกะ แตจ่ ะใหผ้ ลในการลดกระแสในสายเมนเท่าน้ัน เหมาะสาหรับโรงงาน ที่โหลดทางานคงท่ี สายเมนยาวแต่สายป้อนและสายวงจรย่อยส้ัน มีอุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็กถึงขนาดกลาง จานวนมาก (3) การติดตงั้ คาปาซเิ ตอร์แบบผสม โดยแบ่งออกเป็น - การตดิ ต้งั คาปาซเิ ตอร์ขนาดใหญไ่ วท้ ี่มอเตอรต์ วั ใหญ่ๆ ทม่ี ีเวลาทางานยาวนานกวา่ มอเตอรอ์ นื่ ๆ - ตดิ ตงั้ คาปาซเิ ตอร์บางชุดไวท้ ่ีมอเตอร์ และบางส่วนไว้ทสี่ ายปอ้ นหรือแผงสวิตซ์ตัดตอนรวมการติดตั้ง แบบนี้ เหมาะสาหรับโรงงานทีม่ มี อเตอร์ขนาดใหญ่และขนาดเล็กปนกันอยเู่ ป็นจานวนมาก (4) การติดต้ังคาปาซิเตอร์ทางด้านแรงสูง การติดตั้งแบบนี้เป็นแบบที่ให้ผลน้อยท่ีสุด เหมาะสาหรับการ ปรบั ปรุงค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์เพื่อไม่ให้การไฟฟ้าฯ ปรับค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์เท่านั้น ไม่ได้ช่วยลดกาลังงานสูญใน ระบบ หมอ้ แปลงไม่สามารถจา่ ยโหลดเพ่มิ ได้ แต่มขี ้อดีตรงทร่ี าคาถกู ขอ้ ดขี องการปรบั ปรงุ คา่ เพาเวอร์แฟคเตอร์ ดังได้กล่าวไว้ในตอนตน้ ว่า เมอ่ื ทาการปรับปรงุ ค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ให้มีค่าสูงขึ้นจะเกิดผลดีหลายอย่าง ใน ที่นี้ จะกลา่ วถึงขอ้ ดี ดังต่อไปน้ี (1) ลดกระแสไฟฟา้ ที่ไหลอย่ใู นวงจรตัง้ แต่แหลง่ จา่ ยกาลงั ไฟฟา้ จนถงึ ตาแหน่งทีต่ ิดต้ังตัวคาปาซิเตอร์ (2) ลดกาลังงานสูญเสียในระบบไฟฟ้าลง ซึ่งจะมีผลดีต่ออปุ กรณ์จา่ ยไฟฟา้ ตา่ ง ๆ เช่น หม้อแปลงไฟฟ้าสาย เคเบลิ สวติ ซ์ ฯลฯ (3) ลดแรงดันไฟฟ้าตกในระบบไฟฟ้าลงทาใหร้ ะดับของแรงดันไฟฟ้ามีความมั่นคงมากขึ้น เน่ืองจากกระแส ในวงจรลดลง ทาให้อุปกรณไ์ ฟฟ้าท่ีตอ่ อยู่ทางานไดอ้ ย่างมปี ระสทิ ธิภาพมากข้ึน (4) เพมิ่ ขดี ความสามารถในการรบั หรือจา่ ยกาลังไฟฟ้าของระบบไฟฟ้าให้สูงขึ้น ทาให้สามารถขยายการใช้ ไฟฟ้า หรือเพม่ิ โหลดไดโ้ ดยไมจ่ าเปน็ ตอ้ งเพมิ่ ขนาดอุปกรณ์ รบั -จ่าย กาลังไฟฟา้ (5) ลดค่าไฟฟ้าที่ต้องจ่ายให้กับการไฟฟ้าทุกเดือน ซึ่งประกอบด้วย 3 ส่วน ด้วยกัน คือ ค่าความต้องการ กาลงั ไฟฟ้า (Demand Charge) คา่ พลังงานไฟฟ้า (Energy Charge) เฉพาะสว่ นที่เปน็ พลังงานสูญเสียท่ีลดลง และค่า เพาเวอร์แฟคเตอรเ์ มอื่ มีคา่ ต่ากว่า 0.85 237

หลกั สตู ร การบรหิ ารจัดการพลงั งานไฟฟา้ บทที่ 8 การใช้หม้อแปลงไฟฟา้ อย่างมปี ระสทิ ธภิ าพ 8.1 นิยามและชนิดของหม้อแปลง 8.1.1 นิยามของหมอ้ แปลง หมอ้ แปลงไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าสาหรับแปลงแรงดันไฟฟ้าจากแรงดันค่าหน่ึงไปยังแรงดันอีกค่าหน่ึง เช่น แปลงแรงดันจากระบบจาหน่าย (Distribution System) 3 เฟส 3 สาย ท่ีระดับแรงดัน 12 kV หรือ 24 kV ของการ ไฟฟ้านครหลวง หรือ 22 kV หรือ 33 kV ของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค เป็นแรงดันใช้งาน (Utilization Voltage) 416/240 V 3 เฟส 4 สาย ในพ้ืนท่ีกรุงเทพมหานคร นนทบุรี และสมุทรปราการ หรือ 400/230 V, 3 เฟส 4 สาย ในพื้นท่ีส่วนที่เหลือ ของประเทศไทย ดังแสดงในรปู ที่ 8.1 ไฟไฟฟ้าฟจ้ าาจกาปกประรเะทเทศศเเพพอื่ นบ้านน 11151,52,32030,5,0500 kV แแลละะผผผู้ ้ผู ลติ เอกกชชนน การกไาฟรไฟฟ้าฟส้ า่วสน่วภนูมภิมูภิภาคาค (Pโoรwงไeฟr ฟP้ lาant) PPEEAA EGAT ตต่า่างงจงั หหววัดดั 440000//223300VV กกาารรไไฟฟฟฟ้ าา้ ฝฝ่ าย่ายผลผิตลแติ หแ่งหปง่ รปะเรทะศเทไทศยไทย 222kkVV (Sสuถbาsนtaยี t่อioยn) MMEEAA การกไาฟรฟไฟา้ ฟน้ าคนรคหรลหวลงวง 441166//224400VV (Sสuถbาsนtaียt่อioยn) กกรรุงุงเเททพพฯฯ แแลละะปปรรมิ ิมณณฑฑลล 2244kkVV รปู ท่ี 8.1 ระบบจาหน่ายไฟฟ้าในประเทศไทย 239

หลกั สูตร การบรหิ ารจัดการพลงั งานไฟฟา้ ระบบจาหนา่ ยในประเทศไทย ดาเนินการโดย 2 หน่วยงาน คือ 1) การไฟฟา้ นครหลวง (กฟน.) : กทม., นนทบุรี, สมุทรปราการ - ระบบแรงสูง 3 เฟส ระดบั แรงดนั 12 และ 24 kV - ระบบแรงตา่ 3 เฟส 4 สาย ระดบั แรงดนั 416/240 V ดังรูปที่ 8.2 หม้อแปลงไฟฟ้า ด้านแรงสงู ด้านแรงต่า รูปท่ี 8.2 ระบบจาหนา่ ยไฟฟ้าในเขตการไฟฟ้านครหลวง 2) การไฟฟ้าส่วนภูมภิ าค (กฟภ.) : จงั หวดั อนื่ ๆ ทีเ่ หลือ - ระบบแรงสูง 3 เฟส ระดับแรงดนั 22 และ 33 kV - ระบบแรงตา่ 3 เฟส 4 สาย ระดับแรงดนั 400/230 V ดังรูปท่ี 8.3 หม้อแปลงไฟฟ้า ด้านแรงสงู ด้านแรงต่า รูปท่ี 8.3 ระบบจาหนา่ ยไฟฟ้าในเขตการสว่ นภมู ิภาค 240

หลักสูตร การบรหิ ารจดั การพลังงานไฟฟา้ 8.1.2 ชนดิ ของหมอ้ แปลง หมอ้ แปลงเป็นอปุ กรณ์ทใี่ ชใ้ นการแปลงแรงดนั ไฟฟ้าใหอ้ ยใู่ นระดบั แรงดันที่ตอ้ งการโดยมีโครงสร้างหลัก ประกอบด้วยขดลวด 2 ชุด ดงั รปู ท่ี 8.4 หมอ้ แปลงท่นี ิยมใช้กันในขณะน้ีเรียกตามวิธีระบายความรอ้ น คอื 1) หมอ้ แปลงแบบแหง้ (Dry type Transformer) 2) หม้อแปลงแบบน้ามนั (Oil Immersed Transformer) รูปที่ 8.4 โครงสรา้ งของหม้อแปลงไฟฟา้ a. 241

หลกั สูตร การบรหิ ารจัดการพลังงานไฟฟ้า b. รูปท่ี 8.5 a. หมอ้ แปลงไฟฟ้าแบบระบายความร้อนดว้ ยนา้ มัน b. หมอ้ แปลงไฟฟ้าแบบระบายความร้อนด้วยอากาศ การเลอื กหม้อแปลงชนดิ ต่าง ๆ เพื่อนาไปใชก้ บั ระบบการจ่ายไฟฟ้าสาหรับอาคาร หรือโรงงานอุตสาหกรรม ย่อมจะแตกตา่ งกนั ไปตามสภาพแวดล้อม และความต้องการของอาคาร หรอื อุตสาหกรรมน้ัน ๆ สภาพแวดล้อมถ้าเป็น ทมี่ กี ารติดไฟง่ายควรใชห้ ม้อแปลงแบบแห้ง (Dry type) เชน่ การติดตั้งหม้อแปลงภายในอาคาร แต่ถ้าเป็นอาคารท่ีจัด ให้เป็นห้องหม้อแปลงโดยเฉพาะหรือภายนอกอาคาร ก็อาจเลือกใช้หม้อแปลงแบบน้ามัน (Oil-immersed) รูปที่ 8.5 (a. , b.) แสดงหมอ้ แปลงแบบระบายความรอ้ นด้วยนา้ มนั และแบบระบายความรอ้ นด้วยอากาศ 8.2 การเลอื กขนาดและติดต้ังหม้อแปลงทีเ่ หมาะสม การพจิ ารณาเลอื กใช้หม้อแปลงนอกจากจะพิจารณาถงึ สภาพแวดล้อมของการใชง้ านแลว้ ในเรื่องต้นทนุ ภาวะ ทนตอ่ แรงดันอมิ พลั ล์ การติดตง้ั ระดับเสียง การระบายความร้อน รวมไปถงึ การพิจารณาขนาด kVA ท่ีเหมาะสมก็ต้อง นามาพิจารณาด้วย ทงั้ นี้เพ่ือให้หม้อแปลงทางานอยา่ งมีประสิทธภิ าพ 8.2.1 ระบบการจา่ ยพลงั งานไฟฟา้ ระบบการจ่ายพลังงานไฟฟ้ามีอยู่ 4 แบบด้วยกัน คือ ระบบสายประธานเดี่ยว ระบบสายประธานคู่ ระบบสายประธานสองชุด และระบบสปอตเน็ตเวิร์ค 1) ระบบสายประธานเด่ียว (Simple radial) เป็นระบบจ่ายไฟสายประธานเดี่ยว (Single Primary service) และจ่ายเข้าหม้อแปลงจ่ายเข้าสาย ป้อน (Feeder) ทั้งหมด ดังรูปที่ 8.6 ข้อดีของระบบน้ี คือ เป็นระบบที่ง่ายที่สุด ราคาถูกท่ีสุด ง่ายในการป้องกันการ จัดลาดับเวลาการทางาน (Coordinate) และอุปกรณ์ใช้งานทุกชิ้นระบบนี้เหมาะสาหรับโรงงานขนาดย่อมท่ีสามารถ หยุดการผลติ ได้ 242

ส์ตซวนอดัิ หลกั สตู ร การบรหิ ารจัดการพลังงานไฟฟา้ หมอ้ แปลง ระบบไฟแรงต่า สายป้ อน รูปที่ 8.6 ระบบสายประธานเดี่ยว 2) ระบบสายประธานคู่ (Primary selective radial) เปน็ ระบบทเ่ี หมอื นกบั สายประธานเดย่ี ว เพียงแต่เพ่มิ วงจรสารองให้รบั ไฟเป็นวงจรค่ดู ังรูปท่ี 8.7 ซ่ึง ในบางครัง้ จาเปน็ ต้องซ่อมแซมสายไฟฟา้ แรงสงู ชดุ หน่ึงชดุ ใด ขอ้ ดีของระบบจ่ายไฟนี้ คอื ระบบมีความน่าเชื่อถือดีกว่า แบบแรก อวนตซสดิ์ั ระบบไฟแรงต่า หมอ้ แปลง สายป้ อน รปู ที่ 8.7 ระบบสายประธานคู่ 3) ระบบสายประธานสองชดุ (Secondary selective) ระบบนีจ้ ะทางานเปน็ แบบระบบสายประธานเด่ียว 2 ชุด ดังรูปท่ี 8.8 แต่ละชุดจะถูกเชื่อมโยง (Tie) ดว้ ย อปุ กรณ์ตัดตอนอัตโนมตั ิ (T) ถ้าสายไฟแรงสูงหรอื หม้อแปลงชดุ ใดชุดหนึ่งเกิดเสียหาย อุปกรณ์ตัดตอนอัตโนมัติ (M) จะปลดวงจรชุดน้ัน (Open) และอุปกรณ์ตัดตอนอัตโนมัติเชื่อมโยง (T) จะเช่ือมต่อวงจร (Close) ถึงกันทันทีซึ่ง อาจจะเป็นแบบอัตโนมัติหรือไม่อัตโนมัติก็ได้ ระบบสายประธานสองชุดเป็นวงจรท่ีนิยมใช้กันมากท่ีสุดในขณะนี้ ถ้า สายไฟแรงสูงหรอื หมอ้ แปลงชดุ ใดชดุ หน่ึงเกดิ ขัดข้องหม้อแปลงตัวที่เหลอื จะต้องจ่ายไฟให้ภาระทั้งหมด เพ่ือจะให้หม้อ แปลงทางานได้ดีจาเปน็ ตอ้ งพิจารณา ดงั ต่อไปน้ี 243

หลกั สตู ร การบรหิ ารจัดการพลังงานไฟฟ้า ก. หมอ้ แปลงท้ังสองตวั จะต้องมขี นาดใหญ่เพ่ือใหแ้ ต่ละตวั สามารถรับภาระไดท้ ัง้ หมด ข. ตอ้ งจัดหาพัดลมระบายความร้อนสาหรับหมอ้ แปลงในชว่ งสภาวะฉุกเฉนิ ค. ปลดภาระทไี่ ม่จาเปน็ ในชว่ งสภาวะฉุกเฉนิ ง. ใชข้ นาดอุปกรณป์ ้องกันภาระเกินตามความสามารถของหม้อแปลง และสามารถทางานได้โดย ไมท่ าให้อายุการใชง้ านของหมอ้ แปลงตอ้ งเสียไป (No) MTM รปู ที่ 8.8 ระบบสายประธานสองชดุ สาหรับข้อดีของระบบน้ี คือ หม้อแปลงไม่ได้ขนานกัน ขนาดกระแสลัดวงจร (Interrupting Capacity หรือ IC) ของอุปกรณต์ ัดตอนอตั โนมัติ (Circuit Breaker) ใช้เทา่ กบั แบบระบบสายประธานเดี่ยวได้ และความเช่ือถือใน ระบบน้ดี ี 4) สปอตเน็ตเวริ ค์ (Spot network) ระบบนี้จะประกอบด้วยหม้อแปลงจ่ายไฟ 2 ชุด หรือมากกว่า ต่อแยกเป็นอิสระกัน ส่วนทางด้าน แรงดันต่าจะต่อขนานโดยผ่านอุปกรณ์ตัดตอนอัตโนมัติชนิดพิเศษเรียกว่า Network protector ดังรูปท่ี 8.9 ถ้าสาย จา่ ยไฟแรงสูงหรือหมอ้ แปลงชดุ ใดชดุ หนึง่ เกิดขัดข้อง หม้อแปลงตัวอื่น ๆ จะป้อนผ่าน Network protector ไปยังจุดที่ ขดั ข้อง พลงั งานไฟฟ้าท่ปี อ้ นกลบั เปน็ เหตุให้ Network protector มีราคาสูง และกระแสลดั วงจร (IC) เพม่ิ ข้ึน เนื่องจาก หมอ้ แปลงขนานกนั แตค่ วามสม่าเสมอของแรงดันดี 244

หลกั สตู ร การบริหารจดั การพลงั งานไฟฟ้า network protector รปู ที่ 8.9 สปอตเนตเวริ ์ค 8.2.2 การหาขนาด kVA หม้อแปลง การจัดระบบการจ่ายพลงั งานไฟฟา้ ระบบสายประธานสองชดุ หม้อแปลงแตล่ ะตวั จะเผ่ือขนาดไว้ โดยที่ แตล่ ะตัวสามารถรับภาระได้ท้ังหมด ในขณะที่หม้อแปลงตัวหนึ่งตัวใดเกิดขัดข้อง โดยที่หม้อแปลงแต่ละตัวสามารถ รับภาระเพิ่มขึ้นอีก 133% ของพิกัดในภาวะฉุกเฉิน หม้อแปลงมีพัดลมช่วยระบายความร้อนในแบบ OA/FA (Oil-immersed/ Force air cooled) หรือ AA/FA (Dry type/Force air cooled) เมอื่ ทาการซอ่ มระบบเรยี บร้อยแล้ว การ จ่ายไฟฟ้าก็จะเป็นไปตามปกติ โดยท่ัวไปสามารถใช้หม้อแปลง 2 ตัว ขนาดต่าง ๆ กัน และมีขนาดเป็น 0.75 เท่า (1/1.333) ของภาระ ทงั้ หมดในอาคาร สามารถเลอื กใช้หม้อแปลงพิกัดเหมาะสมสงู สุด 2,500 kVA ดังตารางที่ 8.1 ตารางท่ี 8.1 การเลือกขนาดหมอ้ แปลง 2 ตัว ใหเ้ หมาะสมกับภาระ ขนาดของภาระ (kVA) ขนาดหม้อแปลง (kVA) จานวน 2 ตัว 1,000 750 1,500 1,250 2,000 1,500 2,500 2,000 3,000 2,500 245

หลักสตู ร การบริหารจัดการพลงั งานไฟฟา้ ตวั อยา่ งที่ 1 อาคารพาณิชยห์ ลังหน่ึงขนาดภาระ 1,500 kVA ควรใชห้ มอ้ แปลง 2 ตวั ขนาดเทา่ ใดจงึ จะเหมาะสม 1250 kVA 1250 kVA รปู ท่ี 8.10 หมอ้ แปลง ขนาด 1,250 kVA จากตารางที่ 8.1 ควรใชห้ ม้อแปลงขนาด 1,250 kVA จานวน 2 ตวั ดงั รปู ท่ี 8.10 สาหรับภาระที่มีขนาดเกินกว่า 3,000 kVA อาจมีการจัดบัสให้เป็นไปตามรูปท่ี 8.11 เราสามารถคานวณ ขนาดและจานวนหม้อแปลง เมื่อใช้หม้อแปลงแบบ OA/FA หรือ AA/FA ทั้งน้ีได้มีการเผื่อขนาดหม้อแปลง เพ่ือให้ สามารถรับภาระทงั้ หมดได้ ในขณะที่หมอ้ แปลงตวั หนึ่งตวั ใดเกดิ ขัดขอ้ ง ดังในตารางท่ี 8.2 สวิตซสเ์ ลวอื ิตกชสเ์ ลาือยกปสอ้ านยป้ อน บสั บาร์แรงสูง 2000 kVA 2000 kVA 2000 kVA 2000kVA รูปท่ี 8.11 การจัดบัส 246

หลักสตู ร การบริหารจดั การพลังงานไฟฟา้ ตารางที่ 8.2 การเลือกขนาดหม้อแปลง 3 ตวั หรอื 4 ตัว ใหเ้ หมาะสมกบั ภาระ ขนาดของภาระ ขนาดของหม้อแปลง (kVA) ขนาดของหม้อแปลง (kVA) kVA 3 ตัว 4 ตัว 5,000 - 1,250 5,333 2,000 - 6,000 6,666 - 1,500 8,000 2,500 - 10,000 - 2,000 - 2,500 จากรปู ท่ี 8.11 ถา้ ภาระท้ังหมด 8,000 kVA ต้องเลือกใช้หม้อแปลงขนาด 2,000 kVA จานวน 4 ตัว จงึ จะ เหมาะสม 8.3 กาลังสูญเสียและประสทิ ธิภาพของหม้อแปลง กาลงั สูญเสียของหมอ้ แปลงไฟฟา้ โดยปกตแิ ลว้ หมอ้ แปลงจะมีกาลงั สูญเสีย 0.04-1.9 % ของขนาดภาระเต็ม พิกดั โดยปกตทิ ั่วไปในทางปฏบิ ตั ินน้ั เราจะสนใจกาลงั สญู เสยี ของหม้อแปลงท่สี าคญั 2 สว่ น คอื กาลังสูญเสียไมม่ ี ภาระและกาลังสูญเสียขณะรบั ภาระ ดงั ตารางท่ี 8.3 รูปที่ 8.12 แสดงการสูญเสยี พลงั งานไฟฟ้าในหมอ้ แปลง 8.3.1 กาลังสูญเสียไม่มีภาระ (No load loss) คือ กาลังสูญเสียในหัวหม้อแปลง ขณะที่หม้อแปลงยัง ไม่ได้รับภาระ กาลังสูญเสียส่วนใหญ่เกิดขึ้นในแกนเหล็ก ซึ่งประกอบด้วย hysteresis loss และ eddy current loss กาลังสูญเสียส่วนนี้จะมีค่าคงที่ตลอดเวลาถ้าแรงดันไฟฟ้า และความถี่ที่ป้อนให้กับหม้อแปลงมีค่าคงที่ เรา เรียกรวมกันว่า (Core Loss) 247

หลกั สูตร การบริหารจดั การพลงั งานไฟฟ้า 8.3.2 กาลงั สญู เสียขณะรับภาระ (Load loss) คือ กาลังสูญเสียเนื่องจากความต้านทานของขดลวดหม้อ แปลงในขณะท่ีหม้อแปลงรบั ภาระ กาลังสูญเสยี น้ีเดิมเรยี กว่า Copper loss กาลงั สูญเสียส่วนนี้จะมคี ่าเปล่ียนแปลงเป็น ปฏภิ าคโดยตรงกบั ภาระยกกาลังสอง จากกาลงั สูญเสยี ของหม้อแปลงสามารถคานวณหาประสทิ ธิภาพของหมอ้ แปลงได้ ดังนี้   ns cos ns cos  wi  n2  wc โดย  = ประสิทธิภาพ (%) n = ตวั ประกอบภาระ (Load factor) S = ขนาดพิกัดของหมอ้ แปลง Cos = คา่ เพาเวอร์แฟคเตอรข์ องภาระ Wi = ค่ากาลังงานสญู เสยี ในหม้อแปลงขณะที่ไมม่ ภี าระ Wc = ค่ากาลังงานสญู เสยี ในหม้อแปลงเนือ่ งจากการรับภาระเตม็ พิกัด คา่ ประสิทธิภาพของหมอ้ แปลง จะเปลย่ี นแปลงไปตามคา่ ตวั ประกอบภาระ ในกรณที ี่ n = Wi จะไดค้ า่ ประสทิ ธิภาพสูงสุด Wc ตารางท่ี 8.3 แสดงมาตรฐานกาลงั สญู เสียของหม้อแปลงของการไฟฟ้าสว่ นภูมิภาค หมอ้ แปลง 1 เฟส Watt Loss Copper Impedance Core Loss Loss (%) 200 11 kV 19 kV 22 kV 160 2.0 % 75 75 330 2.0 % 10 70 120 120 480 2.0 % 20 110 160 160 740 2.0 % 30 150 200 40 190 200 248

หลกั สูตร การบรหิ ารจดั การพลังงานไฟฟา้ หม้อแปลง 3 เฟส Core Loss 33 kV Copper Impedance Loss (%) kVA 11 kV 22 kV 230 50 190 350 1,050 4% 100 320 210 500 1,750 4% 160 460 340 700 2,350 4% 250 650 480 850 3,250 4% 315 770 670 1,000 3,900 4% 400 930 800 1,200 4,600 4% 500 1,100 960 1,400 5,500 4% 630 1,300 1,150 1,700 6,500 4% 800 1,600 1,350 2,000 11,000 6% 1,000 1,950 1,600 2,350 13,500 6% 1,250 2,300 1,950 2,850 16,400 6% 1,500 2,800 2,300 3,300 19,800 6% 2,000 3,250 2,800 24,000 6% 3,250 8.4 การใช้หม้อแปลงอย่างมีประสิทธิภาพ หม้อแปลงไฟฟ้าจะเป็นเคร่ืองกลไฟฟ้าท่ีมีประสิทธิภาพสูงท่ีสุด แต่ถ้าใช้งานอย่างไม่เหมาะสมก็จะทาให้ ประสทิ ธภิ าพการใช้งานตา่ ลงได้ ดงั นั้นเพอื่ ใหม้ กี ารใชง้ านหม้อแปลงไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพและประหยัดพลังงาน จงึ ควรปฏิบัติ ดังน้ี 8.4.1 ปลดหม้อแปลงออกจากระบบเม่อื ไม่ได้ใชง้ าน การทาเช่นนจ้ี ะชว่ ยลดกาลังสญู เสียไม่มีภาระของหมอ้ แปลง (Core Loss) การปลดหม้อแปลงออกจาก ระบบไฟฟา้ โดยการติดตง้ั โหลดเบรคสวติ ซ์ Vacuum CB หรือ Gas CB ด้านแรงดันสูง เป็นต้น วิธีการน้ีเหมาะสมกับ หม้อแปลงที่ตดิ ตั้งอยู่ภายในอาคารเทา่ น้นั เนื่องจากการตดิ ตั้งโหลดเบรคสวิตซ์ชนิดแรงดันสูง หรือเซอร์กิตเบรคเกอร์ แรงดนั สงู กระทาได้ง่าย ไมต่ อ้ งสรา้ งอาคารรองรับอกี ทาใหล้ ดต้นทนุ การปรบั ปรุงและชว่ ยให้ระยะเวลาคืนทนุ เรว็ ยิ่งข้ึน ตารางท่ี 8.4 คา่ ไฟฟา้ ทปี่ ระหยดั ได้จากการปลดหมอ้ แปลงออกจากระบบ 22 KV KVA ค่าไฟฟ้าคิดเป็นบาทต่อปจี ากค่าไฟฟ้าเฉลีย่ (บาทต่อหน่วย) 2.80 3.00 3.25 3.50 500 28,207 30,222 32,741 35,259 1,000 47,830 51,246 55,517 59,787 1,500 68,678 73,584 79,716 95,848 2,000 79,716 85,410 92,528 99,645 249

หลกั สตู ร การบริหารจัดการพลงั งานไฟฟ้า 8.4.2 จดั ภาระของหมอ้ แปลงไฟฟา้ ใหส้ มดลุ กนั ทุกเฟส การจดั โหลดทใ่ี ชใ้ นแต่ละเฟสของหม้อแปลงให้ใกล้เคยี งกนั ทสี่ ุด จะทาให้หม้อแปลงจา่ ยกระแสไดเ้ ต็ม ที่ทุกเฟส ท้ังยังช่วยลดปัญหาเรื่องกระแสไฟฟา้ ในสายนิวตรอนมากเกนิ ไปอีกดว้ ย 8.4.3 ไมใ่ ชห้ ม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญเ่ กนิ ความจาเปน็ เนอ่ื งจาก Core Loss ของหม้อแปลงเป็นค่าสูญเสียที่เกิดข้ึนตลอดเวลา หากในสถานประกอบการใช้ หม้อแปลงมากกวา่ 1 ตัว โดยที่มบี างตัวใชง้ านน้อยมาก ผลเสียก็คือ ค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ของหม้อแปลงตัวน้ันจะต่า มาก และเสยี Core Loss ไปในสดั ส่วนที่สงู เมือ่ เทียบกบั กาลังไฟฟ้าท่ีใช้จากหมอ้ แปลงตัวนั้น วิธีการปรับปรุงหากหม้อ แปลงตัวอื่น ๆ ที่มีอยู่สามารถรับโหลดจากหม้อแปลงตัวน้ันได้ ก็ควรพิจารณาตัดหม้อแปลงตัวนั้นออก ซ่ึงตัวอย่าง ดังกล่าวมกั เกิดกับสถานประกอบการที่เปล่ียนกระบวนการผลิตและเคร่ืองจักรที่ใช้ในการผลิตใหม่นั้นใช้กาลังไฟฟ้า ตา่ ลง 8.4.4 ปรบั แรงดนั ท่ขี ดทุตยิ ภูมิของหม้อแปลงให้เหมาะสม กาลงั ไฟฟา้ ทห่ี มอ้ แปลงจ่ายโหลดจะเท่ากับแรงดนั ไฟฟ้ายกกาลงั สองหารดว้ ยอมิ พแี ดนซ์ของโหลด ซ่ึง หากปรับ TAP ทางด้านทุติยภูมิไว้สูงเกินไปจะทาให้ Copper Loss ของหม้อแปลง กาลังไฟฟ้าที่โหลด รวมทั้ง กาลังไฟฟ้าสูญเสียในสายเพ่ิมข้ึน ดังนั้นจึงควรเลือก TAP แรงดันด้านทุติยภูมิให้เหมาะสม นั่นคือ ในขณะท่ีจุดที่ แรงดันไฟฟ้าตกมากที่สุดทางานเต็มที่ค่าแรงดันท่ีเหมาะสมควรอยู่ท่ีค่าต่าสุดท่ียังคงสูงกว่า 380 โวลต์ เพื่อให้ไม่มี ปัญหาเรื่องแรงบิดสาหรบั การใชง้ านมอเตอร์ ก็จะทาให้การสญู เสียเนือ่ งจากแรงดนั ไฟฟ้าขดทตุ ิยภมู ิลดลง 8.4.5 ปรบั ปรุงค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ท่ีโหลดของหม้อแปลง การปรบั ปรุงค่าเพาเวอรแ์ ฟคเตอร์ที่โหลดของหม้อแปลงให้มีค่าใกล้ 1 ที่สุด จะทาให้สามารถใช้กาลัง ประสทิ ธผิ ลท่ีไดม้ ีค่าใกล้กบั กาลังปรากฏมากท่สี ดุ น่ันคือ กาลังรแี อก็ ตฟี จะมีค่าน้อยที่สุดด้วย นอกจากนี้ยังเป็นการลด คา่ ไฟฟ้าในส่วนของค่าปรับตวั ประกอบกาลังอกี ดว้ ย 8.4.6 ใชง้ านหมอ้ แปลง ณ จุดที่ประสทิ ธภิ าพสงู สดุ ถา้ โหลดมีค่าคอ่ นข้างสมา่ เสมอตลอดเวลา เช่น โรงงานที่มกี ารทางานตลอด 24 ช่ัวโมง และเคร่ืองจักร ใช้งานตลอดเวลาอยา่ งสมา่ เสมอ ควรใช้หม้อแปลง ณ จดุ ซึ่งหมอ้ แปลงมีประสิทธิภาพสูงสุด เพราะกาลังไฟฟ้าสูญเสีย รวม เม่ือเทยี บกับกาลงั ประสิทธิผลจะตา่ ที่สุด 8.4.7 การแยกใชห้ มอ้ แปลงไฟฟา้ ถา้ โหลดมกี ารเปลย่ี นแปลงคอ่ นข้างสูง เช่น โหลดของอาคารสานักงาน หรือโรงงานอุตสาหกรรมที่มี การทางานเฉพาะตอนกลางวันเท่าน้ัน ในกรณีเช่นนี้ควรใช้หม้อแปลงอย่างน้อย 2 ตัว ตัวหนึ่งขนาดใหญ่สาหรับรับ โหลดในเวลากลางวัน ส่วนอกี ตวั หนึ่งมขี นาดเลก็ สาหรับรับโหลดในเวลากลางคืน ซึ่งได้แก่โหลดจาพวกแสงสว่าง และ ระบบรักษาความปลอดภัย เป็นต้น ในกรณีเช่นนี้ทาให้ประหยัดพลังงานได้มากเพราะไม่ต้องใช้หม้อแปลงตัวใหญ่ ตลอด 24 ช่วั โมง 8.4.8 ใชห้ มอ้ แปลงชนดิ ประหยดั พลังงานหรือประสิทธิภาพสูง เนื่องดว้ ยโหลดไฟฟา้ ของสถานประกอบการมคี ่าสูงในระยะเวลาทางาน 8 ช่ัวโมง เวลาที่เหลือของวัน หนง่ึ ๆ จะมีโหลดน้อยมากตลอดเวลาค่าของ Core Loss จะมีค่าเท่าเดิม ดังน้ัน ถ้าสามารถลดค่าน้ี จะทาให้เพิ่มการ ประหยดั พลงั งานได้มาก ปัจจบุ นั บรษิ ัทผู้ผลิตสามารถออกแบบหม้อแปลงชนิดประสิทธิภาพสูงได้ ซ่ึงก็คือหม้อแปลงท่ี มีคา่ Core Loss ตา่ 250

หลักสูตร การบริหารจัดการพลงั งานไฟฟ้า ตารางที่ 8.5 เปรียบเทียบการสญู เสยี ของหมอ้ แปลงแบบแห้ง 12 kV / 400-230 V Standard High Efficiency kVA Load Loss No Load Loss Load Loss No Load Loss (W) (W) (W) (W) 500 5,600 1,200 5,750 870 630 7,400 1,450 8,000 1,100 800 8,950 1,500 8,950 1,300 1,000 9,100 2,100 10,250 1,550 1,600 13,700 2,800 13,950 2,250 2,000 16,300 3,500 17,000 2,650 8.5 การเลือกซื้อหม้อแปลง หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้ากาลังที่มีอายุการใช้งานยาวนานมาก โดยท่ัวไปจะมีอายุการใช้งาน ประมาณ 20-30 ปี นอกจากนี้คุณลักษณะของหม้อแปลงไฟฟ้ายังมีผลต่อการสูญเสียของกาลังงานไฟฟ้าด้วย ดังนั้น การเลือกซื้อหม้อแปลงไฟฟ้าโดยดูที่มูลค่าการลงทุนเพียงอย่างเดียวจึงมักจะไม่ใช่ทางเลือกท่ีดีท่ีสุดเสมอไป การ พิจารณาจะตอ้ งคานึงถึงค่าใช้จ่ายรวมตลอดอายุการใช้งานของหม้อแปลงหรือท่ีเรียกว่า Life-cycle cost (LCC) หรือ Total owning cost (TOC) ด้วย โดยคา่ LCC หรือ TOC นจ้ี ะประกอบด้วยราคาเริ่มต้นของหม้อแปลงรวมถึงค่าใช้จ่าย การซอ่ มบารุงและมูลค่ากาลังงานไฟฟ้าสูญเสียตลอดอายกุ ารใช้งานด้วย ซ่ึงจะเป็นวิธีที่สามารถใช้พิจารณาเลือกหม้อ แปลงได้อย่างค้มุ ค่ารวมถึงอุปกรณไ์ ฟฟ้าทมี่ ีอายกุ ารใช้งานยาวนานอนื่ ๆ ดว้ ย การเลือกใชง้ านหมอ้ แปลงประสทิ ธภิ าพสูงมักจะต้องมีการลงทุนที่สูงข้ึนแต่จะทาให้ประหยัดค่าไฟฟ้าตลอด อายุการใชง้ านของหม้อแปลง ดังน้นั หากยอมลงทนุ มากขึ้นกอ็ าจจะคมุ้ ค่ากว่าการใช้งานหม้อแปลงมาตรฐานที่มีราคา ถูกกว่าแต่ต้องจ่ายค่าไฟฟ้าจากการสูญเสียในหม้อแปลงที่สูงกว่าไปอีก 20-30 ปี อย่างไรก็ตามผลการประหยัดท่ี เกิดขน้ึ จะค้มุ คา่ กบั สว่ นต่างทต่ี ้องลงทุนเพ่ิมขน้ึ หรือไม่นน้ั จาเป็นอย่างยง่ิ ท่ีจะตอ้ งวิเคราะหก์ อ่ นทจี่ ะลงทนุ การไฟฟ้านครหลวงมสี ตู รสาหรับพิจารณาซอ้ื หม้อแปลง ดงั น้ี A = B + 97,065 C + 47,740 D + 2,905 E for 12 kV transformer A = B + 97,065 C + 47,740 D + 5,880 E for 24 kV and dual primary transformer โดยที่ A = Evaluated cost of transformer in baht. B = Unit cost of transformer in baht C = Excitation loss (no load loss) at room temperature D = Load loss (winding loss) in kW E = Excitation current (on primary side at rated primary voltage tap with rated primary voltage applied) at room temperature not more than 30 oC in ampere. For dual primary transformers, the losses and excitation current at 24 kV connection shall be applied. 251

หลักสูตร การบริหารจัดการพลังงานไฟฟ้า ตวั อยา่ งการเลือกซื้อหม้อแปลงของ กฟน. หมอ้ แปลง 12 kV ขนาด 75 kVA บรษิ ทั ก : ใหข้ อ้ มลู ดังนี้ B = 46,000 บาท C= 0.216 kW D= 0.563 kW E= 0.04 A 40,000 บาท บรษิ ัท ข : ให้ข้อมูลดังนี้ B = 0.317 kW C= 0.666 kW D= 0.015 A E= นาขอ้ มลู ท้งั หมด 2 บรษิ ัท แทนคา่ เพ่ือหาคา่ A จาก A = B + 97,065 C + 47,740 D + 2,905 E บรษิ ทั ก : ได้คา่ A = 93,960 บาท บรษิ ัท ข : ไดค้ ่า A = 102,608 บาท จะเหน็ วา่ บริษทั ก. จะมี Unit Cost (B) สงู กว่า บริษัท ข. แต่เมอื่ คานวณค่า A แลว้ ปรากฎว่าค่า A ของ บริษทั ก. ต่ากวา่ ของบรษิ ัท ข. ดังน้ัน จงึ ควรเลอื กซ้ือหมอ้ แปลงของบริษทั ก. 8.6 การวเิ คราะห์การประหยดั พลังงาน 8.6.1 ลดคา่ ใช้จา่ ยโดยการปรับปรุงตัวประกอบกาลัง การลดค่าใช้จ่ายโดยการปรับปรุงตัวประกอบกาลังของระบบกาลังสูญเสียในหม้อแปลง ประกอบด้วย กาลังสูญเสียในลวดทองแดง ซง่ึ ข้นึ อยกู่ บั กระแสที่ไหลผ่านหม้อแปลงโดยคิดคา่ จาก I2R และกาลังสูญเสียในแกนเหล็ก ซ่งึ สามารถหาคา่ ได้โดยประมาณกรณีไมม่ ีภาระ (no-load) สาหรับค่ากาลังสูญเสียในแกนเหล็กไม่ขึ้นกับภาระ จึงมีค่า เกือบคงท่ีซึ่งเป็นค่ากาลังสูญเสียที่เกิดจากกระแสไหลวน (Eddy current loss) และกาลังสูญเสียที่เกิดจากเส้นแรง แม่เหล็กค้าง (Hysteresis loss) สาหรับกาลงั สญู เสยี ในหม้อแปลงอาจหาได้จากกราฟ ดังรูปท่ี 8.13 ค่า Cu หมายถึง ค่าการสูญเสียใน ลวดทองแดง และค่า Fe หมายถึง คา่ กาลังสญู เสียในแกนเหล็ก ในทานองเดียวกันกราฟเส้นที่ 3 เป็นหม้อแปลงกรณี กาลังสูญเสยี ธรรมดา (Normal loss) กราฟเส้นท่ี 2 เปน็ หมอ้ แปลงกรณีกาลังสูญเสียต่า (Reduce loss) และกราฟเส้น ที่ 1 เปน็ หมอ้ แปลงกรณีกาลังสญู เสียต่าเปน็ พิเศษ (Extra low loss) เมือ่ I2 = I1 cos 1 (กรณกี าลงั สญู เสยี เท่ากบั I2R) cos  2  cos1  2  cos  2  I22R = I21R   กาหนดให้ I21R คือ กาลงั สูญเสียในขดลวดทองแดงก่อนปรับปรุงตัวประกอบกาลงั I22R คอื กาลังสูญเสียในขดลวดทองแดงหลังปรับปรงุ ตวั ประกอบกาลงั 252

หลักสตู ร การบรหิ ารจดั การพลังงานไฟฟา้ รปู ที่ 8.13 แสดงคา่ กาลังสญู เสยี ในแกนเหล็กและลวดทองแดง ตัวอยา่ ง หมอ้ แปลงแบบกาลงั สูญเสียธรรมดา (Normal loss) ขนาด 500 kVA รับโหลดขนาด 300 kW ที่ตัว ประกอบกาลัง (PF) 0.6 ระยะเวลาท่ใี ชง้ าน 8 ช่วั โมงต่อวัน ถ้าค่าไฟหน่วยละ 3.10 บาท ถ้าต้องการปรับปรุง PF เป็น 0.95 จะสามารถประหยดั ค่าไฟฟา้ ได้กบ่ี าทตอ่ ปี จากกราฟท่ี 8.13 กรณี PF 0.6 kVA = 300/0.6 = 500 kVA = 1,150 W = 7,150 W กาลงั สูญเสยี ในแกนเหล็ก = 6,000 W = 1,150 + 6,000 กาลังสญู เสยี ในขดลวดทองแดง กาลงั สูญเสยี ในหม้อแปลง กรณี PF 0.95 = 1,150 W กาลังสญู เสียในแกนเหลก็ = 6,000  0.6  2 = 2,393 W กาลงั สญู เสียในขดลวดทองแดง 0.95  = = 3,543 W กาลังสูญเสียในหมอ้ แปลง = 1,150 + 2,393 = 3,607 W ∴ กาลงั สูญเสยี ลดลง 7,150 – 3,513 253

หลกั สูตร การบริหารจดั การพลงั งานไฟฟ้า ∴ จะประหยัดคา่ ไฟได้ = 3,607 × 8 × 365 × 3.10 บาท 1,000 = 32,650 บาทตอ่ ปี 8.6.2 การปลดหม้อแปลงออกในชว่ งเวลาท่ไี มใ่ ช้งาน ตัวอยา่ ง โรงงานแห่งหน่ึงทางานวันละ 8 ชม. ปีละ 300 วัน ติดต้ังหม้อแปลง 2 ตัว ๆ แรกใช้ในงาน การผลิต ขนาด 1,500 kVA ติดตั้งภายในอาคารของฝ่ายการผลิต อีกตัวหนึ่งขนาด 160 kVA ใช้กับระบบแสงสว่าง และอาคารสานักงาน รวมท้ังระบบรักษาความปลอดภัย คา่ ไฟฟ้าเฉลี่ยหน่วยละ 3.10 บาท หา Core Loss จากตารางที่ 8.6 หม้อแปลงขนาด 160 kVA เท่ากบั 480 วตั ต์ หมอ้ แปลงขนาด 1,500 kVA เทา่ กบั 2,800 วัตต์ หากตัดหมอ้ แปลงตัวใหญ่ออกนอกเวลาทางาน พลงั งานไฟฟ้าจาก Core Loss ลดลง = {(300 x 16) + (65 x 24)} x 2,800/1000 = 17,808 kWh/ปี ราคาคา่ ไฟฟ้าเฉล่ียหน่วยละ = 3.10 บาท คิดเป็นเงนิ ท่ีประหยัดได้ = 17,808 x 3.10 = 55,205 บาท/ปี หากลงทนุ ติดต้ังโหลดเบรคแรงดันสูง รวมค่าแรงเท่ากับ 115,000 บาท ระยะเวลาคนื ทนุ = 115,000 55,205 ตารางท่ี 8.6 แสดงคุณสมบัติของหม้อแปลงแบบ 3 เฟส = 2.08 ปี kVA Ratio Voltage Loss (W) % Loss eff % (kV/V) Core Loss Copper Loss Core Loss Copper Loss 50 22/400 210 1,050 0.17 0.83 97.48 100 22/400 340 1,750 0.16 0.84 97.91 160 22/400 480 2,350 0.17 0.83 98.23 250 22/400 670 3,250 0.17 0.83 98.43 315 22/400 900 3,900 0.19 0.81 98.47 400 22/400 980 4,600 0.18 0.82 98.60 500 22/400 1,150 5,500 0.17 0.83 98.77 630 22/400 1,350 6,500 0.17 0.83 98.75 800 22/400 1,600 11,000 0.13 0.87 98.43 1,000 22/400 1,900 13,500 0.12 0.88 98.56 1,250 22/400 2,300 16,400 0.12 0.88 98.50 1,500 22/400 2,800 19,800 0.12 0.88 98.50 2,000 22/400 3,250 24,000 0.12 0.88 98.63 254

หลกั สูตร การบรหิ ารจัดการพลังงานไฟฟ้า บทท่ี 9 อปุ กรณ์ เครื่องมือ และเทคนิคการตรวจวิเคราะหพ์ ลังงานไฟฟา้ ในการตรวจวิเคราะห์การใช้พลังงานไฟฟ้าท้ังในอาคารหรือโรงงาน เราจาเป็นต้องทราบข้อมูลทาง ไฟฟา้ เบอื้ งต้น เช่น กาลังไฟฟา้ แรงเคลื่อนไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า ความเรว็ รอบของเคร่ืองจกั รเสียก่อน เราจึงจะสามารถ วิเคราะห์ได้ว่า อาคารหรือโรงงานเหล่าน้ีมีการใช้พลังงานไฟฟ้ามากน้อยเพียงใด และมีการใช้พลังงานไฟฟ้าอย่าง ประหยัดแล้วหรือไม่ ข้อมลู ทางไฟฟา้ เบือ้ งต้นดงั กล่าวไดม้ าจากเคร่อื งมอื วดั น่นั เอง ข้อมูลทางไฟฟ้าเบื้องต้นจึงนับว่า มีความสาคัญอย่างย่ิง เพราะว่าหากได้ข้อมูลท่ีไม่ถูกต้องหรือมีความผิดพลาดจะมีผลทาให้ผลการวิเคราะห์การใช้ พลงั งานมคี วามผดิ พลาดไปดว้ ย ในเรือ่ งนี้ทา่ นจะไดเ้ รียนรู้การใชเ้ ครอื่ งมือวัดทางไฟฟา้ ที่ถูกต้อง เพื่อเป็นประโยชน์ใน การตรวจวิเคราะหก์ ารใช้พลงั งานไฟฟา้ 9.1 เครือ่ งมือวัดทางไฟฟ้าประเภทต่าง ๆ การพัฒนาทางด้านอิเลก็ ทรอนิกส์และคอมพิวเตอรท์ าให้เครื่องมือวัดและเครื่องมือ ควบคุมการใช้พลังงาน ใช้ได้งา่ ย เช่อื ถือได้ และมีความเที่ยงตรง ตวั อย่างเช่น การวเิ คราะหป์ ริมาณออกซิเจนในก๊าซจากการเผาไหม้ สามารถ วดั ไดจ้ ากการใชเ้ ครือ่ งมอื ชนิดทใี่ ชส้ ารเคมีดูดซึม หรืออาจจะใช้เครื่องมือวิเคราะห์ที่เป็นแบบอิเล็กทรอนิกส์ โดยส่วน ใหญ่เครื่องมอื แบบอิเลก็ ทรอนิกส์มักมรี าคาแพงกว่าแบบใชส้ ารเคมี แต่เครือ่ งมือแบบอิเล็กทรอนิกส์ใช้ง่าย และค่าที่วัด ไดถ้ ูกตอ้ งมากกว่า ดงั นั้นการเลือกเครือ่ งมือวดั ควรเลือกให้เหมาะสมกับค่าใช้จ่าย ต่อไปนี้เป็นการอธิบายถึงเครื่องมือ ต่าง ๆ ทใี่ ช้ในการตรวจสอบการใชพ้ ลังงาน  เทอรโ์ มมิเตอร์ (Thermometer) เทอรโ์ มมเิ ตอรเ์ ปน็ เคร่อื งมอื ที่ใช้วดั อณุ หภูมิ ซึ่งเป็นเครื่องมือท่ีจาเป็นสาหรับทุก ๆ ระดับของ การตรวจสอบการใชพ้ ลงั งาน ในขณะเดยี วกันประเภทของเทอร์โมมเิ ตอร์กม็ ีหลายชนดิ เหมาะกบั งานต่าง ๆ กนั รปู ท่ี 9.1 เทอรโ์ มมิเตอร์ (Thermometer) ประเภทต่าง ๆ กัน 252

หลักสูตร การบริหารจัดการพลังงานไฟฟา้  เครอื่ งวัดอุณหภมู ิผวิ (Surface Pyrometer) เคร่อื งวดั อณุ หภูมิผิว หรอื Surface Pyrometer นี้เปน็ เครอ่ื งมือวดั ที่มีหัววดั ท่ีสามารถแนบสนิท กับพน้ื ผิวได้ เพื่อใช้ในการวดั หาค่าความรอ้ นสญู เสียจากผนังได้ และใช้ทดสอบการทางานของสตีมแทรป อาจจะแบ่ง ออกได้ 2 ประเภท คอื ใชส้ าหรับวดั ค่าอุณหภมู ติ ่า (ได้ถึง 250F) และสาหรบั อุณหภูมสิ งู (ได้ถึง 600-700F) รปู ที่ 9.2 เครื่องวัดอณุ หภูมิผิว (Surface Pyrometer) และหวั วัดประเภทตา่ ง ๆ กนั  เครอื่ งวัดความชนื้ (Psycrometer) Psychrometer หรือเคร่ืองวัดความชื้น เป็นเครื่องมือใช้วัดความช้ืนสัมพัทธ์ของอากาศโดย อาศัยหลกั การความสมั พนั ธ์ของอุณหภูมิกระเปาะแห้งกับกระเปาะเปยี ก ความช้ืนสัมพัทธ์น้ีเป็นตัวหลักสาคัญในระบบ HVAC เคร่ืองมือน้ีสามารถใช้ร่วมกับเครื่อง บันทึกเพื่อบันทึกค่าต่อเน่ืองหรือในช่วงเวลาได้ ส่วนความชื้นท่ีมีอุณหภูมิมากกว่า 200F ต้องใช้เครื่องมือวัดชนิด พเิ ศษ รูปท่ี 9.3 เครื่องวดั ความชน้ื (Psycrometer) ประเภทตา่ ง ๆ กัน 253

หลกั สตู ร การบริหารจดั การพลังงานไฟฟ้า  เครื่องวดั กระแส (Ammeter) เป็นอปุ กรณท์ ใ่ี ชว้ ดั กระแสไฟฟา้ ในตัวนาไฟฟ้า กระแสอาจจะเป็นกระแสตรงหรือกระแสสลับ เคร่ืองวดั กระแสที่ใชก้ ับงานตรวจสอบการใช้พลงั งานควรจะเปน็ แบบเคลอื่ นย้ายได้และ ออกแบบมาเพื่อให้ใช้ได้ง่าย และถอดง่ายโดยวัดแบบเฟสเดียว รปู ที่ 9.4 เครือ่ งวดั กระแส (Ammeter)  เครอ่ื งวัดแรงดันไฟฟ้า (Voltmeter) เครอื่ งวัดชนดิ นี้ เปน็ เคร่อื งมอื วัดความตา่ งศกั ยข์ องไฟฟา้ ระหวา่ งจดุ 2 จุดในวงจรไฟฟ้า ความต่าง ศักย์น้ีใชห้ นว่ ยเปน็ โวลต์ (V) แรงดันไฟฟา้ เปน็ คา่ หนึง่ ท่ีตอ้ งวดั ในการคานวณการใช้พลังงานไฟฟา้ รูปที่ 9.5 เคร่ืองวดั แรงดันไฟฟ้า (Voltmeter)  เครอื่ งวัดกาลงั ไฟฟา้ (Wattmeter) เครอื่ งวัดกาลงั ไฟฟา้ ชนิดเคล่ือนย้ายไดเ้ ป็นเครื่องมอื ชนดิ หน่ึงท่ีน่าสนใจและสาคัญมาก เพราะ เป็นเครื่องมือท่ีวัดค่าความตอ้ งการพลงั งานไฟฟ้าได้โดยตรง ส่วนวธิ ีอ่นื ต้องมกี ารวัดคา่ กระแส แรงเคล่ือนและนามา คานวณ ในกรณที เ่ี ปน็ กระแสสลบั 3 เฟส การวดั วิธีนีท้ าให้การคานวณการใช้ไฟฟ้าง่ายข้นึ 254

หลกั สูตร การบรหิ ารจัดการพลงั งานไฟฟ้า รูปที่ 9.6 เครอื่ งวัดกาลังไฟฟา้ (Wattmeter)  เคร่อื งวดั ตวั ประกอบกาลังไฟฟ้า (Power Factor Meter) เครื่องวัดตัวประกอบกาลังไฟฟ้าแบบเคลื่อนย้ายได้ ชนิด 3 เฟส การวัดจะใช้ Probe ของ เครือ่ งวดั หนบี กับข้ัวตวั นาไฟฟ้าหรือขั้วของอุปกรณ์ที่ต้องการวัดค่า โดยแยกแต่ละเฟส และใช้ Snap-on Jaw คล้อง กับตัวนาไฟฟา้ แต่ละเฟส การตอ่ ลกั ษณะนเ้ี ช่นเดียวกบั วตั ตม์ เิ ตอร์ วิธีนกี้ ส็ ามารถอา่ นค่าเป็นตัวประกอบกาลังไฟฟ้าได้ เลย รูปท่ี 9.7 เครอ่ื งวดั ตัวประกอบกาลังไฟฟ้า (Power Factor Meter)  เคร่อื งมือทดสอบการเผาไหม้ (Combustion Tester) เคร่ืองมือทดสอบการเผาไหม้ ประกอบดว้ ย การหาค่าความเข้มข้นของก๊าซจากการเผาไหม้ที่ ปล่ อ ง ก๊ าซ โดย ปกติ แ ล้ วจ ะ พิ จ าร ณาเ ฉพ าะ ก๊ าซคาร์ บอ น ไ ดออ กไ ซ ด์ (CO2) ก๊ าซ คาร์ บอ น มอนนอกไซด์ (CO) และออกซิเจน (O2) ใชใ้ นการทดสอบหาอากาศสว่ นเกินทใี่ ชใ้ นการเผาไหม้ 255

หลกั สูตร การบริหารจัดการพลังงานไฟฟา้ รปู ที่ 9.8 เครอ่ื งมอื ทดสอบการเผาไหม้ (Combustion Tester)  เครอ่ื งมอื วัดความดันก๊าซ (Draft Gauge) เครื่ อ งมื อ วัด ชนิ ดนี้ เ ป็น การ วัดความดั น ข อง ก๊ าซ ใน เ ต า ห น่ วย ที่ใช้ อ าจจ ะ เ ป็ น ความดนั หรือความสูงของน้า การต้ัง Draft ให้เหมาะสมทาให้หัวเผาทางานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ขนาดของ Draft แสดงถงึ อัตราการรั่วไหลของกา๊ ซจากการเผาไหม้ทอี่ อกจากเตา และเป็นการควบคมุ ปริมาณการไหลของอากาศที่ใช้ใน การเผาไหมอ้ กี ด้วย รปู ท่ี 9.9 เครอ่ื งมอื วัดความดนั ก๊าซ (Draft Gauge)  เครอ่ื งมือวัดระดับแสงสว่าง (Lux Meter) เครอ่ื งมือวัดระดับแสงสว่างเป็นเครื่องมือวัดการส่องสว่างของแสงมีหน่วยเป็นแรงเทียนหรือ ลักซ์ การวดั อาศัยเซลล์ท่ไี วตอ่ แสง ปกติแล้วเครื่องมือแบบน้ีจะเคลื่อนย้ายหรือพกติดตัวได้ เหมาะกับการใช้วัดความ สวา่ งได้ตามจดุ ต่าง ๆ ระดับของแสงท่ีเก่ียวข้องกับการตรวจสอบการใช้พลังงาน จะอยู่ในช่วงท่ีต่ากว่า 1,000 แรงเทียน ซึ่งในระดบั นเี้ ครอ่ื งมอื มขี ายทวั่ ไป 256

หลกั สูตร การบรหิ ารจดั การพลังงานไฟฟ้า รูปท่ี 9.10 เครอื่ งมอื วัดระดบั แสงสวา่ ง (Lux Meter)  เคร่อื งมือทดสอบควนั (Smoke Tester) เครื่องมือทดสอบควันเป็นเครื่องมือที่ใช้วัดความหนาแน่นของควันในก๊าซท่ีเกิดจากการเผา ไหมข้ องเชือ้ เพลิง เครือ่ งมือทดสอบควนั ประกอบด้วย Pump ในการวัดแตล่ ะครั้งจะนาควันจากปล่องไอเสียจานวนหน่ึง มาผา่ นกระดาษกรอง สีของควันท่ีปรากฏข้ึนบนกระดาษกรองนาไปเทียบกับสีมาตรฐานจะได้ค่าความหนาแน่นของ ควันในปลอ่ ง หากการทดสอบแสดงว่าควนั ดาเกินกว่าสมี าตรฐานทีก่ าหนดไว้มากเกินไปควรจะได้หาสาเหตุ ว่าเกดิ มาจากอะไรและหาทางแกไ้ ขตอ่ ไป รูปที่ 9.11 เคร่ืองมือทดสอบควนั (Smoke Tester)  เครอื่ งมือวัดความเร็วอากาศ (Air Velocity Meter) หรอื เครอื่ งวดั ความเร็วลม ใช้วัดความเรว็ ของกระแสลม ใช้ในการหาค่าปริมาณลมของเครื่องปรับอากาศ เพื่อคานวณหา ประสทิ ธิ ภาพจรงิ โดยใช้ร่วมกับเทอร์โมมิเตอร์แบบกระเปาะเปียกและกระเปาะแห้ง หรือเครื่องวัดความชื้นสัมพัทธ์ อยา่ งใดอย่างหน่งึ เครื่องวัดความเรว็ ลมมี 2 ชนดิ คอื 257

หลักสูตร การบรหิ ารจดั การพลังงานไฟฟ้า - ชนิดใชใ้ บพดั ดังรูป 9.15 (ซา้ ยมือ) กระแสลมจะหมนุ ใบพัดโดยความเร็วรอบของใบพัดจะ มากหรอื นอ้ ยขึน้ อยูก่ บั ความเรว็ ลมท่ีผา่ นใบพัดน้ัน จากนั้นความเร็วรอบของใบพัดจะไปสร้างสัญญาณดิจิตอลเพ่ืออ่าน เปน็ ค่าของความเร็วลม เครื่องมือชนิดน้เี ป็นเครื่องมือที่อาศัยหลักการการหมุนของใบพัดหมุน ใช้กันในงานสนามและ เปน็ ชนิดเคลื่อนย้ายได้ มีชว่ งการวดั กวา้ ง ให้การวดั ค่าไดท้ ันที ใชไ้ ด้ท้งั วัดความเร็วอากาศ แวดล้อมและอากาศ ทีม่ ีการควบคมุ อณุ หภมู ิ สามารถวดั ได้ถึง 10,000 ฟุต/นาที รปู ที่ 9.12 ANEMOMETER : ใช้ตรวจสอบความเรว็ ลมของเคร่อื งปรับอากาศ ท้ังชนดิ ใบพดั หมุนและชนิดขดลวดความร้อน - ชนดิ ขดลวดรอ้ น (Hot Wire Anemometer) เป็นเครอ่ื งมอื วัดความเร็วอากาศแบบหนึ่งที่ ใช้กันมาก การวัดอาศยั หลักการของความตา้ นทานของขดลวดที่ทาให้เย็นด้วยกระแสของอากาศ ผลต่างของอุณหภูมิ ทล่ี ดลงจะทาให้วงจรในตวั เคร่อื งวัดประมวลผลออกมาเป็นความเรว็ ลม  เคร่ืองวดั ความเรว็ รอบ (Tachometer) ในปัจจบุ นั เคร่ืองมือวัดความเร็วรอบจะเป็นแบบดิจิตอล แสดงผลออกมาเป็นตัวเลข วิธีการใช้ก็สะดวก มาก เนือ่ งจากใช้แสงอินฟราเรดในการตรวจวัดความเร็วรอบ เพียงแต่ชี้เครื่องวัดความเร็วรอบไปท่ีอุปกรณ์ที่ต้องการ วัด แลว้ กดปุ่มที่เครอื่ งวัด เคร่ืองจะแสดงค่าความเร็วรอบของเครื่องจักรหรืออุปกรณ์ท่ีเราวัดทันที ในการวัดความเร็ว รอบน้ี เครื่องวดั ควรอยู่หา่ งจากส่งิ ทีเ่ ราตอ้ งการวัดประมาณ 3 ฟุต หรือ 1 เมตรเคร่ืองมือชนิดนี้ เป็นเคร่ืองมือที่อาศัย หลักการการหมุนของใบพัดหมนุ ใช้กนั ในงานสนามและเปน็ ชนิดเคล่ือนยา้ ยได้ มีช่วงการวดั กวา้ ง ให้การวัดคา่ ได้ทันที 258

หลกั สตู ร การบริหารจัดการพลงั งานไฟฟา้ รปู ที่ 9.13 แสดงเครอ่ื งวัดความเรว็ รอบ  เครอ่ื งวดั อณุ หภูมิและความชืน้ (Thermometer and Humidity Meter) ใชใ้ นการตรวจวดั ค่าอุณหภูมิและความช้นื เพอ่ื ประกอบการวเิ คราะหก์ ารทางานของระบบปรบั อากาศ รปู ท่ี 9.14 เครอ่ื งวัดอุณหภมู แิ ละความช้ืน  เครือ่ งวัดอตั ราการไหลแบบอลุ ตรา้ โซนิก (Ultrasonic Flow Meter) ใช้ในการตรวจวดั คา่ อตั ราการไหลของน้าในระบบท่อโดยติดตั้งท่ีผิวท่อและบันทึกค่าอัตราการไหล ภายในท่อได้ เหมาะสาหรับการตรวจวิเคราะห์อัตราการไหลของน้าในระบบระบายความร้อนว่ามีอัตราการไหลท่ี เหมาะสมหรอื ไม่ 259

หลกั สตู ร การบริหารจัดการพลงั งานไฟฟ้า รูปท่ี 9.15 เคร่ืองวัดอัตราการไหลแบบอลุ ตรา้ โซนิก  เครอื่ งวัดอณุ หภมู ิแบบอินฟราเรด (Infrared Temperature Meter) ใช้ในการตรวจวดั วา่ อุณหภูมิทผ่ี ิวอปุ กรณ์โดยไม่ตอ้ งสมั ผัส ใช้ในการวดั อุณหภูมิที่ผิวอุปกรณ์ต่าง ๆ และบางรนุ่ ใชใ้ นการวัดอุณหภูมขิ องเหลวภายในทอ่ ไดโ้ ดยใชต้ วั คูณปรบั ต้ัง รูปท่ี 9.16 เคร่ืองวัดอุณหภูมิแบบอินฟราเรด 9.2 ขอ้ มูลท่ใี ช้ในการตรวจวิเคราะห์พลงั งานไฟฟ้า เราทราบกันดอี ยู่แลว้ วา่ ค่าไฟฟา้ ทโี่ รงงานอตุ สาหกรรมหรืออาคารธุรกจิ ตอ้ งจ่ายให้การไฟฟ้าแต่ละเดือนนั้น จะประกอบไปด้วยค่าไฟฟ้าหลัก 2 ส่วน คือ พลังงานไฟฟ้า (มีหน่วยเป็นกิโลวัตต์ชั่วโมงหรือหน่วย) และค่า กาลังไฟฟา้ (มหี น่วยวดั เป็นกิโลวตั ต์) ดงั นั้น การตรวจวัดข้อมูลต่าง ๆ จะตรวจวัดข้อมูลที่สามารถนามาใช้เป็นตัว บง่ ช้ี (Indicator) ถึงสภาพการใช้ไฟฟา้ วา่ ใชอ้ ยา่ งเหมาะสมมากน้อยเพียงใด ข้อมูลท่ีจะทาการตรวจวัดจะประกอบไป ด้วย 1) พลงั งานไฟฟา้ (กิโลวตั ต์ - ช่ัวโมง หรือหน่วย) วัดด้วยเคร่ืองวัดหน่วยไฟฟ้า (Kilowatthourmeter) ข้อมูลตัวน้ีจะบอกให้ทราบถึงปริมาณพลังงาน ไฟฟา้ ทไ่ี ดใ้ ช้ไปอาจเป็นข้อมลู ของเครือ่ งจักรตวั ใดตัวหนึ่งของกระบวนการผลิตกระบวนใดกระบวนหน่ึง ของแผนกใด 260

หลักสตู ร การบริหารจัดการพลงั งานไฟฟ้า แผนกหน่ึง หรอื ของท้ังโรงงาน ทัง้ น้แี ลว้ แตจ่ ดุ ประสงคข์ องการนาข้อมูลไปใชป้ ระโยชนเ์ ป็นข้อมูลที่สัมพันธ์โดยตรงกับ คา่ ไฟฟา้ 2) กระแสไฟฟา้ (แอมแปร์) วัดดว้ ยแอมป์มิเตอร์ ขอ้ มูลตวั นี้สามารถใช้บอกสภาพการทางานของเคร่ืองจักรว่าทางานมากน้อยแค่ไหน เชน่ ทางานท่โี หลดเตม็ พกิ ัด ทางานท่ีโหลดตา่ ๆ การทางานเปลยี่ นแปลงตามเวลาอยา่ งไร เป็นตน้ 3) แรงดันไฟฟา้ (โวลต์) วดั ดว้ ยโวลตม์ ิเตอร์ ขอ้ มูลตวั นี้ใชบ้ อกสภาพของระบบไฟฟ้าว่าแรงดันอยใู่ นเกณฑม์ าตรฐานหรือไม่ ถ้า แรงดันแปรเปลย่ี นมาก เช่น มีแรงดันเกิน (over voltage) หรือแรงดันต่า (under voltage) บ่อย ๆ จะทาให้สมรรถนะ การทางานของเคร่ืองจักรลดลง เช่น มอเตอร์เหน่ียวนาถ้าทางานท่ีโหลดเต็มพิกัดและได้รับแรงดันเพียง 90% ของ แรงดนั พกิ ดั จะทาใหป้ ระสทิ ธิภาพตกลงไป 1-2% เปน็ ต้น นอกจากน้ี อาจทาให้อายุใช้งานของเครื่องจักรและอุปกรณ์ ลดลง เช่น ถ้าเกิดแรงดันเกินบ่อย ๆ หลอดไฟฟ้าจะขาดเร็วกว่าปกติ ถ้าเกิดแรงดันต่าบ่ อย ๆ มอเตอร์ของ เครอ่ื งปรบั อากาศจะชารดุ เรว็ กว่าปกตเิ ปน็ ต้น 4) กาลังงาน (กิโลวตั ต์) วัดด้วยวัตต์มิเตอร์ใช้วัดสภาพการทางานของเคร่ืองจักรว่าทางานมากน้อยแค่ไหนเช่นเดียวกับ กระแสไฟฟ้า แตจ่ ะใหภ้ าพทแ่ี นน่ อนกวา่ เนอ่ื งจากวัดออกมาในรูปของกาลงั งานโดยตรง ถ้าวัดแบบต่อเนื่องโดยต่อเข้า กบั เครอ่ื งบันทกึ กราฟจะสามารถใช้เป็นข้อมูลแสดงค่าความต้องการกาลังไฟฟ้าสงู สดุ ไดด้ ้วย 5) ความตอ้ งการกาลังไฟฟ้า (กิโลวัตต์) วัดด้วยเคร่ืองวัดหน่วยไฟฟ้าหรือวัตต์มิเตอร์ร่วมกับเครื่องบันทึกกราฟข้อมูลตัวนี้เป็นค่าเฉลี่ยของ กาลัง ไฟฟ้าในช่วงเวลา 15 นาที ดังน้ัน ใน 1 วัน จะมีท้ังหมด 96 ค่า ใน 31 วัน จะมี 2,976 ค่าน้ี นาไปคิดเงินค่า ไฟฟ้าในส่วนท่ีเป็นค่ากาลังไฟฟ้าสูงสุด แต่ถ้าเสียค่าไฟฟ้าอัตราตามช่วงเวลาของวัน (TOD) การไฟฟ้าจะใช้ตัวเลข ความต้องการกาลังไฟฟ้า 2 ตัว ในการคิดเงินค่าไฟฟ้า ตัวแรกเอามาจากความต้องการกาลังไฟฟ้าที่เกิดข้ึนในช่วง หัวค่าระหว่างเวลา 18.30-21.30 น. (มีทั้งหมด 4x3x31 = 372 ค่า) ตัวที่ 2 เอามาจากความต้องการกาลังไฟฟ้าที่ เกิดข้ึนตอนกลางวนั ระหว่างเวลา 08.00-18.30 น. (มีทง้ั หมด 4x10.5x31 = 1,302 คา่ ) 6) ตัวประกอบกาลงั ไฟฟ้า (Power Factor) วัดด้วยเครื่องวัดค่าตัวประกอบกาลังไฟฟ้า หรือคานวณจากค่ากาลังงานไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้า และ กระแสไฟฟ้า ข้อมูลตัวน้ีจะช้ีให้เห็นถึงสภาพการใช้งานระบบไฟฟ้าว่าใช้งานเหมาะสมแค่ไหน ถ้าตัวประกอบ กาลังไฟฟ้ามีค่าต่าระบบไฟฟ้าจะต้องรับภาระมาก หรือต้องใช้อุปกรณ์ เช่น ห ม้อแปลงไฟฟ้า สายไฟฟ้า อุปกรณ์ ปอ้ งกนั ต่าง ๆ เช่น ฟวิ ส์ เซอร์กิตเบรคเกอร์ขนาดใหญ่เกินความจาเป็น และถ้ามีค่าตัวประกอบกาลังไฟฟ้า (PF) ต่า กวา่ 0.85 จะต้องเสยี คา่ ปรบั ใหก้ ารไฟฟ้าดว้ ย 7) ความเร็วรอบของมอเตอร์ (รอบตอ่ นาที) วัดด้วยเครือ่ งวัดรอบ (Tachometer) ในกรณีท่ีเปน็ มอเตอรเ์ หนยี่ วนา เราสามารถใช้ขอ้ มูลความเร็วรอบ ของมอเตอร์ เปน็ ตวั บ่งชีส้ ภาพการทางานไดด้ ้วยถ้าไม่สามารถวดั ด้วยกาลงั ไฟฟา้ ของมอเตอร์ได้ เน่อื งจากไมม่ เี ครือ่ งวดั (วตั ตม์ เิ ตอร์) เนอ่ื งจากกาลังไฟฟ้าของมอเตอร์เหนี่ยวนาจะแปรโดยตรง (โดยประมาณ) กับค่าสลิป เช่น ถ้ามอเตอร์ 261

หลักสตู ร การบริหารจัดการพลังงานไฟฟา้ เหน่ยี วนาระบุข้อมลู ไว้บนแผ่นปา้ ยชอ่ื วา่ มขี นาด 7.5 kW 1,430 rpm, 4 poles ถ้าเราวัดความเรว็ รอบได้ 1,460 rpm จะ ประมาณได้ว่ามอเตอรก์ าลงั จ่ายโหลดที่ 7.5 x (1500-1460)/ (1500-1430) =4.3 kW เปน็ ต้น 8) ความสว่าง (Luminance) วัดด้วยลักซ์มิเตอร์ข้อมูลความสว่างน้ีจะใช้บอกถึงค่าความสว่างจากระบบไฟฟ้าแสงสว่างว่าอยู่ใน เกณฑท์ ี่กาหนดตามมาตรฐานหรอื ไม่ ถา้ มคี ่าสูงเกินไปจะเกิดความสิ้นเปลืองพลังงานไฟฟ้า แต่ถ้ามีค่าต่าเกินไปก็จะ เกิดผลเสยี หลายอยา่ ง เชน่ ทางานช้า เกิดอุบตั ิเหตไุ ด้ง่าย ได้ผลติ ภณั ฑท์ มี่ คี ุณภาพต่ากว่ามาตรฐาน ฯลฯ 9) อุณหภมู ิ (Temperature) วดั ดว้ ยเทอรโ์ มมิเตอรซ์ ึ่งจะให้เป็นข้อมลู ในการวิเคราะหก์ ารทางานของระบบท่ีเกี่ยวข้องกับความร้อนและ ความเย็น 10) ความชนื้ (Humidity) วัดดว้ ย ไฮกรอมเิ ตอรซ์ งึ่ จะใช้ในการวเิ คราะห์รว่ มกบั ผลการวัดอุณหภมู ิ 11) อัตราการไหล (Flow Rate) วัดดว้ ยเครอื่ งวดั อัตราการไหลเพอ่ื ทราบอตั ราการไหลของนา้ หรือของเหลวภายในท่อเพ่ือประกอบการ วิเคราะห์ระบบที่เกี่ยวข้อง เช่น วิเคราะห์อัตราการไหลของน้าระบายความร้อนว่าสอดคล้องกับภาระความเย็นของ ระบบปรับอากาศหรอื ไม่ 9.3 การคานวณเบื้อตน้ ในการตรวจวเิ คราะหก์ ารใชพ้ ลงั งานไฟฟ้า ในการวิเคราะห์ขอ้ มูลท่ีได้ด้วยการคานวณจากค่าท่วี ัดได้ มกั จะมีคาถามเสมอว่า ตัวแปรท่ีได้จากการคานวณ นัน้ มคี วามผิดพลาดเท่าใด เช่น การคานวณกาลังไฟฟา้ ของมอเตอร์ 3 เฟส จากความสัมพนั ธ์ P3VIavcoθs เมอ่ื P คอื กาลังงานไฟฟ้าจรงิ (Watt) V คอื แรงดันระหวา่ งสาย (Line-to-Line Voltage) (volt) Iav คอื กระแสเฉล่ีย (Amp) cosθ คือ ค่าตวั ประกอบกาลงั (Power Factor) ถ้าความผดิ พลาดในการวัดกระแสไฟฟ้า, WI เปน็ 2% ความผิดพลาดในการวัดแรงเคลื่อนไฟฟ้า, WV เปน็ 1% ความผิดพลาดในการวัดตัวประกอบกาลังไฟฟา้ , Wυ เป็น 3% ค่ากาลงั ไฟฟ้าทีค่ านวณได้จะมีความผิดพลาดกี่เปอรเ์ ซน็ ต์ 262

หลกั สตู ร การบริหารจัดการพลงั งานไฟฟา้ ความผิดพลาดทางกาลงั ไฟฟ้าจะกระจายไปตามความผิดพลาดของกระแสไฟฟ้า แรงเคลื่อนไฟฟ้า และตัว ประกอบกาลงั ไฟฟา้ ในทางวศิ วกรรมอาจประมาณความผิดพลาดของกาลังไฟฟ้าได้จากสูตร WPp2WII2WVV2cWυθo2s 0.2020.2001.203 0.0014 WPp0.00.104374 น่นั คอื ความผิดพลาดของกาลังไฟฟา้ ที่ได้มคี ่าเทา่ กับ 3.74% จะเห็นว่า ความผดิ พลาดที่เกิดขน้ึ จากการวัดจะกระจายไปตามเครือ่ งมอื ที่ใช้วัด ยิ่งใช้เครื่องมือวัดหลายชนิด ความผดิ พลาดก็ยิ่งมีค่ามากข้นึ จากตัวอยา่ งขา้ งตน้ ถ้าเราวัดกาลังไฟฟ้าโดยใช้เคร่ืองวัดกาลังไฟฟ้าโดยตรงเพียงตัว เดียว ความผิดพลาดของข้อมูลจะเกิดจากเคร่ืองวัดกาลังไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว เช่น เคร่ืองวัดกาลังไฟฟ้ามีความ ผดิ พลาด 2% ขอ้ มลู ทไ่ี ดจ้ ะผดิ พลาดไป 2% แทนทจ่ี ะเป็น 3.74% เป็นตน้ ในการคานวณความสมั พนั ธ์ของกาลงั ไฟฟา้ แรงเคลื่อนไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าและตัวประกอบกาลังไฟฟ้า กาลังไฟฟา้ ปรากฏ มดี ังนี้ ระบบไฟฟา้ 1 เฟส 2 สาย ระบบไฟฟ้ า L Ammeter P (W) ภาระไฟฟ้ า 1 เฟส A PF N 1 เฟส Power Meter Power Factor Meter V Voltmeter รปู ท่ี 9.17 แสดงการวัดค่าในระบบไฟฟา้ 1 เฟส ระบบไฟฟา้ 1 เฟส 2 สายจะมคี วามสมั พันธร์ ะหว่างค่าตัวแปรต่าง ๆ ดังนี้ V  IZ โวลต์ (Volt, V) 263

หลกั สูตร การบริหารจดั การพลังงานไฟฟา้ S  VI โวลต์-แอมป์ (Volt-Amp, VA) PSPFVIPFวตั ต์ (W) E  Pt กโิ ลวัตต์-ชว่ั โมง (kWh) หรือ หน่วย 1000 เมอื่ V = แรงดันไฟฟ้าระหว่างสาย (โวลต์) ระบบไฟฟ้า 3 เฟส I = กระแสไฟฟ้า (แอมแปร์) Z = อมิ พีแดนซ์ของโหลด (โอหม์ ) S = กาลงั ไฟฟ้าปรากฏ (โวลต์-แอมป์) PF = cos = ตวั ประกอบกาลังไฟฟา้ ของโหลด P = กาลงั ไฟฟ้าจรงิ (วัตต์) E = พลงั งานไฟฟา้ (หนว่ ย) t = เวลา (ช่ัวโมง) L1 Ammeter Power Meter Power Factor Meter ระบบไฟฟ้ า L2 A 3 เฟส I P1 (W) PF1 L3 ภาระไฟฟ้ า 3 เฟส N VV Voltmeter รูปท่ี 9.18 แสดงตัวอยา่ งการวดั คา่ ในระบบไฟฟา้ 3 เฟส ระบบไฟฟ้า 3 เฟส จะมคี วามสัมพนั ธร์ ะหวา่ งค่าตวั แปรตา่ ง ๆ ดังนี้ 264

หลกั สูตร การบริหารจัดการพลงั งานไฟฟ้า ตารางท่ี 9.1 ความสมั พนั ธร์ ะหว่างค่าตวั แปรในระบบไฟฟ้า 3 เฟส กรณตี ่อแบบ Y กรณตี ่อแบบ Delta V  3Vp V  Vp I  Ip I  3Ip S 3 xVxI โวลต์-แอมป์ (Volt-Amp, VA) วัตต์ (W) PSPF3VIPF กโิ ลวตั ต์-ชั่วโมง (kWh) หรือ หนว่ ย E  Pt 1,000 เมื่อ VP = แรงเคลอ่ื นไฟฟา้ เฟสของอุปกรณ์ (โวลต์) IP = กระแสเฟสของอปุ กรณ์ (แอมแปร์) รปู ท่ี 9.19 แสดงเครอื่ งมอื วดั ที่ใช้วเิ คราะหก์ ารใชพ้ ลงั งานไฟฟ้า เคร่ืองมือวัดตามรูปท่ี 9.3 สามารถใช้วัดกาลังประสิทธิผล (W) กาลังรีแอ็กตีฟ (VAR) กาลังปรากฏ (VA) เพาเวอร์แฟคเตอร์ (PF) แรงดันไฟฟ้า (V) กระแสไฟฟ้า (A) และยังใช้เป็นเครื่องบันทึกการเปล่ียนแปลงของ กาลังไฟฟ้า กาลังรีแอ็กตีฟ กาลังปรากฏ เพาเวอร์แฟคเตอร์ แรงดันไฟฟ้า กระแส โดยเช่ือมต่อข้อมูลเข้าเคร่ือง คอมพวิ เตอร์ นอกจากนี้ยังใช้วัดค่าฮาร์มอนิกส์ในสายได้โดยตรงอีกด้วย ท้ังนี้โดยการเลือกฟังก์ช่ันท่ีต้องการใช้เป็น อยา่ งใดอยา่ งหนงึ่ 265

หลักสตู ร การบรหิ ารจดั การพลังงานไฟฟ้า 9.4 การใช้งานเครอ่ื งมอื วดั และการบันทึกทางไฟฟ้า 9.4.1 การเลอื กซื้อเครอ่ื งมอื วัดทางไฟฟ้า ในปจั จบุ ันเครอ่ื งมอื วดั ทางไฟฟ้าบางเคร่ืองสามารถวัดค่าทางไฟฟ้าได้หลายอย่าง เช่น เครื่องบันทึกกาลัง ไฟฟ้า หรอื เครือ่ งวดั กาลังไฟฟ้า ดังนน้ั ถา้ มีเครื่องวดั เหลา่ นี้แล้ว เราอาจจะไม่ต้องใช้เครื่องวัดและบันทึกกระแสไฟฟ้า และเครื่องวดั ตวั ประกอบกาลังไฟฟา้ กไ็ ด้ การเลือกซื้อเครอ่ื งมือวัดทางไฟฟ้าต้องใช้ความระมัดระวังอย่างมาก จะต้อง พิจารณาทั้งประเภท และรายละเอียด โดยมีกฎเกณฑใ์ นการเลอื ก ดังน้ี 1) ข้อมลู จาเพาะของเครื่องวดั - วธิ กี ารใชเ้ ครอ่ื งมอื วัด - ส่งิ ท่ใี ช้วัด - ชว่ งของการวัด - ความแม่นยา - ความไว 2) ลกั ษณะทางกายภาพของตาแหนง่ หรอื จดุ ท่ตี ้องการวัด ว่านาเครื่องมือวัดเข้าไปถึงจุดที่จะวัดสามารถ เขา้ ไปถึงเพยี งใด และมคี วามปลอดภยั ในการใชง้ านแค่ไหน 3) ความแข็งแรงและทนทานของเครอ่ื งมอื วัด 4) การอา่ นค่างา่ ยเพียงใด ในสภาวะแวดล้อมบางแห่ง เคร่ืองมือวัดอาจจะไม่สะดวกในการอ่านค่า การ อ่านค่าเปน็ ตวั เลขจะสะดวก และลดความผดิ พลาดจากการอา่ นค่าได้มาก 5) น้าหนักของเคร่ืองมือท้ังหมดที่ใช้ในการตรวจสอบการใช้พลังงาน นั้นสามารถใช้เพียงคนเดียวหรือ หลายคน 6) เครื่องมอื เหล่านน้ั มีพลงั งานในตัวเองหรอื ตอ้ งต่อมาจากภายนอก 7) ราคาของอปุ กรณ์ 8) มาตรฐานที่รองรับ เช่น IEC, TIS เปน็ ต้น 9) ความจาเปน็ ในการใชง้ าน 9.4.2 ความผิดพลาดของข้อมลู จากการวดั ความผดิ พลาดของขอ้ มลู ทไี่ ดจ้ ากการวดั แบ่งออกได้ 3 สาเหตุใหญๆ่ คือ 1) เครื่องมือวดั - เครื่องวดั เสยี - ไมม่ กี ารสอบเทยี บมาตรฐาน 2) ตัวผู้วดั - อา่ นสเกลผิด 266

หลักสตู ร การบริหารจัดการพลังงานไฟฟา้ - จดขอ้ มูลผดิ - ใชเ้ คร่อื งมือวัดไม่เป็น 3) วธิ ีการวัดไมถ่ กู ตอ้ งตามค่มู อื การใชง้ าน - ใชว้ ัดนอกชว่ งที่กาหนด - ตั้งสเกลผิด - ตดิ ตั้งเคร่ืองมอื วดั ไม่ถูกต้อง - อา่ นค่าเร็วเกนิ ไป ไม่รอให้อยู่ในสภาวะสมดลุ - สภาพแวดลอ้ มผดิ ไปจากสภาวะทใ่ี ช้สอบเทยี บมาตรฐาน 9.4.3 การบนั ทึกคา่ ทางไฟฟา้ 1) เครื่องวัดแรงดนั ไฟฟ้า (Voltmeter) ใช้ในการตรวจวัดค่าแรงดันในระบบไฟฟ้าว่ามีความปกติหรือไม่ หรือเพื่อใช้เป็นข้อมูลประกอบการ คานวณรว่ มกบั ข้อมลู ทไี่ ดจ้ ากเคร่ืองมือวัดอื่น โดยค่าแรงดันแบ่งเป็นแรงดันระหว่างเฟส (Line to Line Voltage) และ แรงดันเฟส (Line to Neutral Voltage) ซง่ึ มคี วามสมั พนั ธ์กันตามที่แสดงในหวั ข้อท่ี 9.4 L1 ระบบไฟฟ้ า L2 ภาระไฟฟ้ า 3 เฟส 3 เฟส L3 N VV V Vp Voltmeter รูปที่ 9.20 การวัดคา่ แรงดันไฟฟ้า 2) เคร่ืองวดั ค่ากระแสไฟฟา้ แบบคลอ้ ง (Clamp Ammeter) ใชใ้ นการตรวจวัดคา่ กระแสของระบบหรอื อปุ กรณ์ โดยทาการคล้องกับสายไฟที่ต้องการทราบค่ากระแส ดังแสดงในรูปที่ 9.1 3) เครื่องวดั ตวั ประกอบกาลงั ไฟฟา้ (Power Factor Meter) 267

หลกั สูตร การบรหิ ารจัดการพลังงานไฟฟ้า ใช้ในการตรวจวัดค่าตัวประกอบกาลัง ซึ่งการต่อใช้งานจะต้องใช้สัญญาณกระแสและแรงดันในการ ประมวลผล ดงั แสดงในรปู ท่ี 9.1 4) เครอื่ งวดั กาลงั ไฟฟา้ (Power Meter) ใช้ในการตรวจวดั ค่ากาลังงานไฟฟา้ ซึ่งโดยท่วั ไปจะสามารถแสดงค่าแรงดัน กระแส และสามารถวัดได้ ทัง้ กาลงั ไฟฟา้ (กิโลวตั ต์) แรงดนั ไฟฟา้ และกระแสไฟฟ้าในระบบไฟฟ้า 1 เฟส หรือ ระบบไฟฟ้า 3 เฟส โดยไม่ต้อง ปลดอปุ กรณไ์ ฟฟ้าออกจากระบบไฟฟา้ บางรนุ่ สามารถใชเ้ ครอื่ งบนั ทกึ ขอ้ มลู ได้ - การวดั ค่าในวงจรไฟฟ้า 1 เฟส ให้ตอ่ วงจรดงั รูปที่ 9.5 เคร่ืองวัดจะแสดงค่ากาลังไฟฟ้า หรือแรงดันไฟฟ้า หรอื กระแสไฟฟา้ ตามทเี่ ราเลือกวัด - การวดั คา่ ในวงจรไฟฟา้ 3 เฟส 3 สาย ทโ่ี หลดสมดุล เช่น มอเตอรเ์ หนย่ี วนา 3 เฟส ขดลวดความรอ้ น 3 เฟส ให้ต่อวงจรดังรูปที่ 9.6 เม่ือเลือกวัดกาลังไฟฟ้า เคร่ืองวัดจะแสดงค่ากาลังไฟฟ้ารวมท้ัง 3 เฟสให้ เม่ือเลือกวัด กระแสไฟฟา้ เครือ่ งวดั จะแสดงคา่ กระแสในสาย L3 ให้ เมื่อเลือกวัดแรงดนั ไฟฟา้ เคร่ืองวดั จะแสดงค่าแรงดันไฟฟ้าระหวา่ ง สาย L1 และ L2 L ระบบไฟฟ้ า +- ภาระไฟฟ้ า 1 เฟส 1 เฟส N หมายเหตุ – สว่ นใหญ่หมายถึง common หรือ ขั้วดา รูปท่ี 9.21 แสดงการคลอ้ งวัดกระแสให้ถูกทิศทางตามการไหลไปยงั โหลด - การวัดค่าในวงจรไฟฟ้า 3 เฟส 3 สาย ที่โหลดไม่สมดุลให้ต่อวงจรดังรูปที่ 9.7 โดยใช้หลักการวัด กาลงั ไฟฟ้าทั้งหมดด้วยวัตต์มิเตอร์ 2 ตวั คอื PtotV1aI1c2lθo1s2V3I3c2θo3s2 เม่อื Ptotal คอื กาลังงานไฟฟ้ารวม (Watt) V12,V32 คือ แรงดันระหวา่ งเฟส 1-2 และ 3-2 ตามลาดับ (Volt) I1,I3 คอื กระแสเฟส 1 และ 3 ตามลาดับ (Amp) θ12 คือ มุมเฟสระหวา่ งแรงดนั 1-2 และกระแสเฟส 1 268

หลกั สตู ร การบริหารจดั การพลงั งานไฟฟา้ θ 32 คือ มุมเฟสระหว่างแรงดัน 3-2 และกระแสเฟส 3 กาลังไฟฟ้ารวมทงั้ หมดจะเท่ากับผลรวมทางพชี คณิต (คอื คิดเครอ่ื งหมาย บวก, ลบ) ของกาลงั ไฟฟ้าที่อ่านได้ จากเคร่ืองวดั ทัง้ 2 ตัว (ถา้ ใชเ้ ครอ่ื งวดั ตัวเดยี วใหว้ ัด 2 ครั้ง) - การวดั ค่าในวงจรไฟฟ้า 3 เฟส 4 สาย การวดั กาลงั ไฟฟ้าใหว้ ัดกาลังไฟฟา้ ท่ลี ะเฟสแลว้ นาผลที่ได้ทั้ง 3 เฟส มารวมกันเป็นกาลังไฟฟ้ารวมทั้งหมด - การวดั คา่ แบบต่อเนือ่ งในกรณที ต่ี อ้ งการวดั ข้อมลู อย่างต่อเน่ือง เช่น การวัดกาลังไฟฟ้าเพื่อหาเส้นโค้งของ โหลดรายวัน (Daily Load Curve) โดยสามารถถ่ายข้อมูลเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์เพ่ือแสดงเป็นกราฟประกอบการ วิเคราะหไ์ ด้ L1 ภาระไฟฟ้ า 3 เฟส ระบบไฟฟ้ า สมดุล 3 เฟส L2 สมดุล L3 รปู ท่ี 9.22 แสดงการตอ่ วัดกาลงั ไฟฟ้า 3 เฟส ทสี่ ามารถวัดระบบไฟฟา้ 3 เฟส กรณสี มดลุ ได้ 269

หลกั สูตร การบรหิ ารจัดการพลังงานไฟฟ้า รปู ที่ 9.23 แสดงการต่อวัดกาลงั ไฟฟา้ โดยใชว้ ัตตม์ ิเตอร์ 2 ตัวในระบบไฟ 3 เฟส กรณีท่ภี าระไฟฟ้าไมส่ มดลุ L1 I1 ระบบไฟฟ้ า P1 3 เฟส L2 ไม่สมดุล PF1N ภาระไฟฟ้ า V1N L3 3 เฟส N ไม่สมดุล รปู ที่ 9.24 แสดงการต่อวัดกาลังไฟฟ้ากรณที ภ่ี าระไฟฟ้าไมส่ มดุล โดยวัดครง้ั ละ 1 เฟส 5) เครอ่ื งบนั ทึกกาลังไฟฟา้ (Power Recorder Meter) เคร่อื งบันทึกกาลงั ไฟฟ้าสามารถวัดค่าทางไฟฟ้าได้หลายอย่าง และสามารถวัดค่าต่าง ๆ ทางไฟฟ้าได้ อย่างต่อเน่ืองเป็นเครื่องวัดทส่ี ามารถหิ้วติดตัวไปได้ ทาให้สะดวกต่อการใช้งานสามารถวัดได้ท้ังไฟฟ้า 1 เฟส 3 เฟส 4 สาย และ 3 เฟส 3 สาย เปน็ ต้น การวัดไฟ 1 เฟส ตอ่ เครอื่ งมือวัด ดงั รปู ที่ 9.9 รปู ที่ 9.25 แสดงการต่อเคร่อื งบนั ทึกกาลังไฟฟ้า 1 เฟส การวัดไฟ 3 เฟส ต่อเครื่องมือวัดดังรูปท่ี 9.10 และ 9.11 โดยรูปท่ี 9.10 เป็นวิธีการวัดไฟฟ้า 3 เฟส 4 สายและรูปท่ี 9.11 เป็นวธิ กี ารวดั ไฟฟา้ 3 เฟส 3 สาย 270

หลกั สตู ร การบริหารจัดการพลังงานไฟฟา้ L1 Red ภาระไฟฟ้ า Yellow 3 เฟส ระบบไฟฟ้ า L2 Blue 3 เฟส N L3 N VI PQ PF Hz Power Recorder รูปท่ี 9.26 แสดงการตอ่ วัดระบบไฟ 3 เฟส 4 สาย Red L1 ระบบไฟฟ้ า L2 Yellow ภาระไฟฟ้ า 3 เฟส Blue 3 เฟส L3 VI PQ PF Hz Power Recorder รูปที่ 9.27 แสดงการต่อวัดระบบไฟ 3 เฟส 3 สาย 9.4.4 การบารงุ รกั ษาเคร่อื งมือวดั การบารุงดแู ลรกั ษาเคร่ืองมือวัดนับเป็นสิ่งทีม่ ีความจาเปน็ อย่างยิง่ เพราะนอกจากจะทาให้ได้ข้อมูลท่ีมีความถูก ตอ้ งแล้ว ยังยืดอายกุ ารใช้งานของเคร่อื งวดั ตอ่ ไป ตลอดจนสามารถใช้งานเครื่องมือวัดอย่างปลอดภัยอีกด้วย เคร่ืองมือวัด ตา่ ง ๆ กอ่ นและหลงั การใช้จะตอ้ งมกี ารตรวจตราให้เรยี บร้อยว่ามอี ะไรผดิ ปกตหิ รอื ไม่ จะต้องมีการเปรียบเทียบมาตรฐาน ตามเวลาที่เหมาะสมและหลังการใชง้ านควรเกบ็ รักษาใหถ้ กู ตอ้ ง 271

หลักสตู ร การบริหารจัดการพลังงานไฟฟา้ 9.5 การตรวจวิเคราะหก์ ารใชพ้ ลังงานไฟฟ้าในระบบตา่ ง ๆ เครื่องจักรและอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานในโรงงานสามารถแบ่งออกเป็น 2 ระบบ คือ ระบบที่ใช้พลังงานไฟฟ้า และระบบท่ีใช้พลังงานความร้อน ซ่ึงรายละเอียดโดยสังเขปของการตรวจวัดเคร่ืองจักรและอุปกรณ์หลักของทั้ง 2 ระบบมดี งั นี้ 1) ระบบท่ใี ช้พลังงานไฟฟา้  ระบบสง่ จา่ ยไฟฟ้า หมายถึง ระบบส่งจ่ายไฟฟ้าต้ังแต่จุดท่ีออกจากหม้อแปลง จนถึงตู้ส่งจ่ายหรือตู้ MDB (Main Distribution Breaker) ท่ีแต่ละจดุ ภายในโรงงาน คา่ ทจ่ี าเปน็ ต้องตรวจวัด ไดแ้ ก่ แรงดนั ไฟฟ้า (โวลต์) กระแสไฟฟ้า (แอมป์) กาลังไฟฟ้า (กิโลวัตต์) และตัวประกอบกาลังไฟฟ้า (Power Factor) ซึ่งเรียกโดยรวมว่า ค่าทางไฟฟ้า เพื่อนามาใช้ในการตรวจสอบสภาพ โดยท่ัวไปของระบบ เช่น ลักษณะการใช้ไฟฟ้า เวลาที่มีความต้องการกาลังไฟฟ้าสูงสุดเพ่ือจัดโ หลดหลีกเล่ียงช่วง Peak ของคา่ ไฟฟ้า ความสมดุลของแรงดันและกระแสไฟฟ้าในแต่ละเฟสเพื่อยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ไฟฟ้า ศักยภาพในปรบั ปรุงคา่ ตัวประกอบกาลังไฟฟา้ ซ่ึงควรจะสูงกว่า 0.90 ฯลฯ เครือ่ งมือตรวจวดั มที ั้งชนิดท่ีวัดค่าทางไฟฟ้าแบบชั่วขณะ เช่น แอมป์มิเตอร์หรือ เพาเวอร์มิเตอร์ แบบคล้องวดั มิเตอรว์ ัดคา่ ตวั ประกอบกาลังไฟฟ้า และเคร่อื งมือตรวจวดั ชนิดทีว่ ัดและบนั ทกึ คา่ แบบตอ่ เน่ือง ตารางที่ 9.2 การตรวจวัดระบบสง่ จา่ ยไฟฟ้า ระบบ คา่ ท่ตี รวจวัด เครอ่ื งมอื ระบบสง่ จา่ ยไฟฟา้  แรงดนั ไฟฟา้  เพาเวอร์มเิ ตอรแ์ บบคล้องวัด  กระแสไฟฟา้  เคร่อื งมอื วัดและบันทกึ ค่าทาง  กาลังไฟฟ้า ไฟฟา้ แบบตอ่ เนอ่ื ง  ตวั ประกอบกาลงั ไฟฟ้า  ระบบปรบั อากาศแบบหน่วยเดยี ว หมายถึง เคร่ืองปรับอากาศแบบแยกส่วน (Split-type) เครื่องปรับอากาศแบบติดหน้าต่าง (Window-type) และเครือ่ งปรบั อากาศแบบเปน็ ชุด (Packaged Unit) คา่ ทีจ่ าเปน็ ต้องตรวจวดั ได้แก่ ค่าทางไฟฟา้ รวมท้งั ช่วงเวลาการตัดต่อของคอมเพรสเซอร์เพื่อ ตรวจสอบสภาพการทางานของคอมเพรสเซอร์ อุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ ของลมจ่ายและลมกลับรวมท้ังปริมาณ ลมจา่ ยเพ่ือคานวณภาระการทาความเย็นและสมรรถนะการทางานของระบบปรับอากาศซึ่งไม่ควรจะใช้พลังงานเกิน 1.61 กโิ ลวัตต์ตอ่ ตันความเย็น และค่าอณุ หภมู ิและความชื้นสมั พัทธข์ องอากาศทเ่ี ขา้ คอนเดนเซอร์และอากาศแวดล้อม ภายนอก นอกจากนีย้ ังมีข้อมูลประกอบอื่นๆ ที่จาเป็น เช่น ชนิดของเทอร์โมสตัท สภาพของแผงกรอง อากาศ เวลาใชง้ าน เคร่ืองมือตรวจวัดท่ีจาเป็น ได้แก่ เคร่ืองวัดค่าทางไฟฟ้า เคร่ืองวัดอุณหภูมิและความชื้น สัมพัทธ์ และเครอื่ งวัดความเร็วลม 272

หลกั สตู ร การบรหิ ารจัดการพลงั งานไฟฟา้ ตารางท่ี 9.3 การตรวจวดั ระบบปรับอากาศแบบหน่วยเดียว ระบบ คา่ ทตี่ รวจวัด เครื่องมือ ระบบปรับอากาศแบบหนว่ ยเดียว  ค่าทางไฟฟา้ ของคอมเพรสเซอร์  เครื่องวัดคา่ ทางไฟฟา้  เครื่องวดั อุณหภูมิและ  อุณหภมู แิ ละความชน้ื สัมพัทธ์ ของลมจ่าย ความชน้ื สัมพัทธ์  เคร่ืองวดั ความเรว็ ลม  อณุ หภมู แิ ละความชน้ื สัมพัทธ์ ของลมกลบั  ความเรว็ ลมและพื้นทช่ี อ่ งจา่ ย ลมเยน็  อุณหภูมแิ ละความช้ืนสมั พัทธ์ ของอากาศทเ่ี ขา้ คอนเดนเซอร์  อุณหภูมแิ ละความชนื้ สมั พทั ธ์ ของอากาศแวดลอ้ มภายนอก  ระบบปรับอากาศแบบรวมศูนย์ ระบบปรับอากาศแบบรวมศูนย์ (Central System) มักจะประกอบด้วยเคร่ืองทาน้าเย็น (Chiller) ที่ติดตั้งอยู่ในห้องเคร่ืองศูนย์กลาง ทาหน้าที่ส่งจ่ายน้าเย็นไปยังเครื่องส่งลมเย็น (AHU, Air Handling Unit และ FCU, Fan Coil Unit) ซ่งึ จะติดตัง้ กระจายอยตู่ ามพน้ื ที่ปรับอากาศตา่ งๆ ซ่งึ มีรายละเอยี ดการตรวจวดั ดังน้ี 1. เคร่อื งสง่ ลมเย็น ค่าที่จาเป็นต้องตรวจวัดสาหรับเครื่องส่งลมเย็น ได้แก่ อุณหภูมิและความช้ืนสัมพัทธ์ของลมจ่าย (Supply Air) และลมกลับ (Return Air) รวมท้งั ปรมิ าณลมจ่ายเพอื่ คานวณภาระการทาความเยน็ ค่าทางไฟฟ้าของ พดั ลมของเครือ่ งส่งลมเยน็ ความดนั ตกครอ่ มแผงกรองอากาศเพอื่ ตรวจสอบสภาพการใช้งานดา้ นลมจ่าย และความดัน ตกคร่อมและอัตราการไหลในทอ่ นา้ เย็นเพื่อตรวจสอบสมดลุ นา้ นอกจากนี้ยงั ตอ้ งรวบรวมข้อมลู ประกอบอ่ืนๆ ท่ีจาเป็น เช่นเดียวกับระบบปรับอากาศแบบหน่วยเดียว เช่น ชนิดของ เทอร์โมสตัท สภาพของแผงกรองอากาศ และเวลา ใชง้ าน เคร่ืองมือตรวจวัดที่จาเป็น ได้แก่ เคร่ืองวัดค่าทางไฟฟ้า เครื่องวัดอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ เคร่ืองวดั ความเร็วลม และเครื่องวัดอตั ราการไหลของนา้ ในทอ่ ตารางที่ 9.4 การตรวจวัดเครอื่ งสง่ ลมเยน็ ระบบ ค่าทตี่ รวจวัด เครือ่ งมอื เครื่องส่ง  อุณหภูมิและความชืน้ สมั พัทธข์ องลม  เคร่ืองวดั ค่าทางไฟฟา้ ลมเย็น จ่าย  เคร่ืองวดั อุณหภมู ิและความชื้นสัมพทั ธ์  เคร่ืองวดั ความเร็วลม  อณุ หภูมแิ ละความช้นื สมั พัทธ์ของลม  เคร่ืองวัดอตั ราการไหลของน้าในท่อ กลับ 273

หลกั สูตร การบริหารจดั การพลังงานไฟฟ้า  ความเรว็ ลมและพื้นทีช่ อ่ งจ่ายลมเยน็  เกจวดั ความดัน  ค่าทางไฟฟ้าของพัดลม  ความดันตกคร่อมแผงกรองอากาศ  ความดันตกครอ่ มทอ่ น้าเยน็  อตั ราการไหลของน้าเย็น  เคร่ืองทาน้าเยน็ เครื่องทาน้าเย็น (Chiller) ใช้สาหรับผลิตน้าเย็น ท้ังเพ่ือใช้ในระบบปรับอากาศและใช้ใน กระบวนการผลิต ค่าท่ีจาเป็นต้องตรวจวัดสาหรับเคร่ืองทาน้าเย็น ได้แก่ อัตราการไหลของน้าเย็นและอุณหภูมิน้า เย็นด้านเข้าและด้านออก เพ่ือคานวณภาระการทาความเย็น อัตราการไหลของน้าหล่อเย็นและอุณหภูมิน้าหล่อเย็น ดา้ นเขา้ และดา้ นออก เพ่ือคานวณอัตราการระบายความร้อนท้ิง ค่าทางไฟฟ้าของคอมเพรสเซอร์เพ่ือใช้ประกอบกับ ภาระการทาความเย็นในการประเมินสมรรถนะการทางานของระบบ ซึ่งไม่ควรใช้พลังงานเกิน 0.7 กิโลวัตต์ต่อตัน ความเย็นสาหรบั ระบบท่รี ะบายความรอ้ นด้วยนา้ และ 1.2 กโิ ลวตั ต์ต่อตนั ความเย็นสาหรบั ระบบที่ระบายความร้อนด้วย อากาศ ตลอดจนการสารวจเวลาใชง้ านของเคร่อื งทาน้าเยน็ นอกจากนี้ ยังมีขอ้ มลู ประกอบอ่ืนๆ ท่ีควรตรวจวัดด้วย เชน่ กาลงั ไฟฟ้าที่ใช้ที่ปั๊มน้าเย็นและปั๊มน้า หล่อเย็น กาลงั ไฟฟ้าท่ีใช้ทพ่ี ดั ลมระบายความรอ้ นทงั้ ทีค่ อนเดนเซอร์กรณีระบายความร้อนด้วยอากาศและที่หอผ่ึงน้า กรณรี ะบายความร้อนดว้ ยนา้ เคร่ืองมือตรวจวดั ท่ีจาเปน็ ไดแ้ ก่ เคร่อื งวัดค่าทางไฟฟ้า เครอ่ื งวดั อัตราการไหลของนา้ ในทอ่ และ เครอื่ งวดั อุณหภมู ิแบบสัมผัส ตารางท่ี 9.5 การตรวจวดั เครอ่ื งทาน้าเย็น ระบบ ค่าท่ตี รวจวัด เครอ่ื งมอื เครอ่ื งทาน้าเยน็  ค่าทางไฟฟ้าของคอมเพรสเซอร์  เครอ่ื งวดั ค่าทางไฟฟา้  อัตราการไหลของน้าเย็น  เครอ่ื งวดั อุณหภูมแิ บบสมั ผสั  อุณหภูมินา้ เยน็ ด้านเข้าและด้านออก  เครือ่ งวัดอตั ราการไหลของน้าในท่อ  อัตราการไหลของนา้ หล่อเยน็  อณุ หภมู นิ า้ หล่อเยน็ ด้านเขา้ และดา้ น ออก  คา่ ทางไฟฟ้าของเครื่องน้าเย็นและ เครอื่ งนา้ หล่อเยน็  ค่าทางไฟฟ้าของพัดลมระบายความ ร้อน  ระบบแสงสว่าง 274

หลักสตู ร การบริหารจัดการพลงั งานไฟฟา้ คา่ ท่ีจาเป็นตอ้ งสารวจและตรวจวดั สาหรับระบบแสงสวา่ ง ได้แก่ ชนดิ และจานวนของหลอดไฟ และโคมไฟในแตล่ ะพื้นท่ีตลอดจนคา่ ทางไฟฟ้าเพ่ือคานวณดชั นีการใช้แสงสว่างซึ่งไม่ควรเกิน 16 วัตต์ต่อตารางเมตร สาหรบั พ้นื ท่ีสานกั งานทั่วไปและ 23 วตั ต์ตอ่ ตารางเมตรสาหรับพ้ืนท่ีทางานที่ต้องการ ความสว่างมากข้ึน เช่น พืน้ ทต่ี รวจสอบชน้ิ งาน ค่าความส่องสว่าง (Lux) เพื่อตรวจสอบความเหมาะสมของจานวนและตาแหน่งของหลอดไฟ และโคมไฟเม่ือเทียบกับลักษณะการใชง้ านของแตล่ ะพ้นื ท่ี ซ่งึ จาเป็นต้องวัดค่าความสอ่ งสวา่ งในระดับความสูงเดียวกับ พ้ืนท่ใี ช้งานจริง เช่น บนโตะ๊ ทางาน หรอื บน พ้ืนทางเดนิ ภายในโรงงาน นอกจากนี้ยังต้องสารวจเวลาใช้งานระบบแสง สวา่ งในแตล่ ะพ้นื ทอี่ ีกดว้ ย เครอ่ื งมือตรวจวัดที่จาเป็น ไดแ้ ก่ เคร่ืองวัดค่าทางไฟฟา้ และเคร่อื งวดั คา่ ความส่องสวา่ ง (Lux meter) ตารางที่ 9.6 การตรวจวดั ระบบแสงสวา่ ง ระบบ ค่าที่ตรวจวัด เคร่ืองมือ ระบบแสงสวา่ ง  คา่ ทางไฟฟ้าของระบบแสงสวา่ ง  เครื่องวดั ค่าทางไฟฟ้า  คา่ ความส่องสว่าง  เครอื่ งวัดค่าความสอ่ งสว่าง (Lux Meter)  ขนาดพ้นื ทข่ี องแตล่ ะส่วน 275

หลักสตู ร การบรหิ ารจดั การพลังงานไฟฟา้ รปู ท่ี 9.28 แสดงตาแหนง่ วัดความสว่างของหอ้ งแบบตา่ ง ๆ เพ่ือหาความสว่างเฉล่ีย 276

หลักสตู ร การบริหารจดั การพลงั งานไฟฟา้ รปู ที่ 9.28 ก Ear(1N)1(qN)M1(MNt)(1Mp) รปู ที่ 9.28 ข Eap1p24p3p4p รูปที่ 9.28 ค Eaq(NN1) p รปู ท่ี 9.28 ง EarN1(MM)qN1(t(N)M1p) รูปท่ี 9.28 จ Ea qNN1p รูปที่ 9.28 ฉ Ear(8L)8(8)WWq88()LLt8(6)W4p โดยท่ี p = ค่าความสวา่ งเฉลย่ี ของจุด p-1, p-2, … q = คา่ ความสวา่ งเฉลี่ยของจุด q-1, q-2, … r = คา่ ความสว่างเฉลยี่ ของจดุ r-1, r-2, … N = จานวนโคมในแต่ละแถว M = จานวนแถว W = ความกว้างของหอ้ ง L = ความยาวของห้อง ตารางที่ 9.7 ตวั อยา่ งแบบฟอร์มทีใ่ ชใ้ นการสารวจความสว่างท่ีจุดทางานตา่ ง ๆ รายละเอียดของ ความสูงเหนือ ระนาบ ความสว่าง (ลักซ์) จดุ ทางาน พืน้ หอ้ ง (นอน ดิ่ง หรือ จดุ ทางาน ทั้งหมด ทั่วไปอย่าง เอียง) (ทั่วไป+เสริม) เดียว 1 2 3 277

หลกั สตู ร การบรหิ ารจัดการพลังงานไฟฟา้ ตารางที่ 9.8 ตวั อย่างแบบฟอร์มทีใ่ ชใ้ นการสารวจความสว่างเฉลย่ี ตาแหน่งตามแนวกว้าง ้หอง ตาแหนง่ ตามความยาวหอ้ ง 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ค่าความสอ่ งสวา่ งเฉลยี่ LUX  ระบบอัดอากาศ ค่าทจ่ี าเปน็ ต้องตรวจวดั สาหรับระบบอดั อากาศ ได้แก่ ค่าทางไฟฟ้า ความดันของอากาศอัด อตั ราการไหลของอากาศเข้า รวมทัง้ อุณหภูมแิ ละความช้ืนของอากาศเข้า เพ่ือตรวจสอบประสิทธิภาพการทางานของ เครื่องอัดอากาศทง้ั ท่ีเป็นอตั ราการผลิตอากาศอัดท่ที าได้ (Free air delivery) และเป็นพลังงานไฟฟ้าท่ีใช้ต่ออากาศอัด ทผ่ี ลติ ได้ซึ่งไม่ควรเกิน 0.111 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อลูกบาศก์เมตร นอกจากน้ี ต้องมีการสารวจจุดร่ัวไหลของระบบส่ง จา่ ยอากาศอัดภายในโรงงาน และสารวจเวลาการใชง้ านเครื่องอัดอากาศ สาหรบั โรงงานทีม่ ีชว่ งเวลาท่ีสามารถหยุดระบบอัดอากาศได้ จะทาให้การตรวจสอบประสิทธิภาพ ของเครื่องอัดอากาศและการตรวจวัดปริมาณอากาศรั่วไหลในระบบทาได้อย่างแม่นยาขึ้น โดยการตรวจสอบ ประสิทธิภาพของเครื่องอัดอากาศสามารถทาได้โดยการจับเวลาท่ีใช้ในการอัดอากาศเข้าถังเก็บอากาศจากถังเปล่า จนกระทงั่ มีความดันเทา่ กบั คา่ ท่ีกาหนดรว่ มกับการตรวจวัดคา่ ทางไฟฟา้ ของเคร่ืองอัดอากาศ ส่วนการตรวจวัดปริมาณ อากาศรั่วไหลในระบบสามารถทาได้โดยการจบั เวลาทเ่ี ครือ่ งเดินและหยุดระหว่างความดันสองระดับที่ต้ังไว้ร่วมกับการ ตรวจวดั คา่ ทางไฟฟา้ เครอื่ งมือตรวจวัดทจี่ าเป็น ได้แก่ เคร่ืองวัดค่าทางไฟฟ้า เคร่ืองวัดความเร็วลม เครื่องวัดอุณหภูมิ และความชน้ื และนาฬกิ าจบั เวลา 278

หลักสตู ร การบรหิ ารจดั การพลังงานไฟฟ้า ตารางท่ี 9.9 การตรวจวัดระบบอัดอากาศ ระบบ คา่ ที่ตรวจวัด เคร่ืองมอื ระบบอดั อากาศ  ค่าทางไฟฟา้ ของเครือ่ งอัดอากาศ  เครอ่ื งวดั คา่ ทางไฟฟา้  ความเรว็ ลมและพื้นท่ีของช่องอากาศเข้า  เครอื่ งวัดความเร็วลม  อุณหภูมิและความช้ืนของอากาศเข้า  เครื่องวัดอุณหภมู แิ ละความช้นื  ชว่ งเวลาการตดั ต่อของเครอ่ื งอัดอากาศ สัมพทั ธ์  นาฬกิ าจบั เวลา  ปั๊มนา้ ค่าที่จาเป็นต้องตรวจวัด ได้แก่ ค่าทางไฟฟ้า ความดันด้านส่งและด้านดูดของปั๊มน้าเพ่ือใช้ ตรวจสอบสมรรถนะการทางานของปั๊ม ความเร็วรอบมอเตอร์เพื่อประเมินประสิทธิภาพของมอเตอร์ ตลอดจนการ ประเมินความเป็นไปได้ในการติดต้ังเครื่องปรับลดความเร็วรอบเพื่ อประหยัดพลังงานซึ่งต้องใช้ค่าท่ีต้องตรวจวัด ท้งั หมดมาประกอบกนั นอกจากน้ี ยังต้องสารวจเวลาการทางานของป๊มั น้าอีกดว้ ย เคร่ืองมือตรวจวัดท่ีจาเป็น ได้แก่ เคร่ืองวัดค่าทางไฟฟ้า เครื่องวัดความเร็วรอบ และเกจวัด ความดนั ตารางที่ 9.10 การตรวจวดั ปั๊มนา้ ระบบ คา่ ท่ตี รวจวัด เครือ่ งมอื ปัม๊ นา้  ค่าทางไฟฟา้ ของปั๊ม  เครอ่ื งวัดคา่ ทางไฟฟ้า  ความเรว็ รอบมอเตอร์  เครือ่ งวดั ความเร็วรอบ  ความดันดา้ นส่งและด้านดูดของป๊มั  เกจวัดความดนั  มอเตอรแ์ ละอปุ กรณ์ทางไฟฟา้ อืน่ ๆ ค่าทีจ่ าเปน็ ตอ้ งตรวจวดั ไดแ้ ก่ ค่าทางไฟฟ้าต่างๆ และช่วงเวลาการทางาน ตลอดจนความเร็ว ลมรอบในกรณขี องมอเตอร์ท่ตี อ้ งการประเมินประสิทธิภาพของมอเตอรด์ ้วย เครอื่ งมอื ตรวจวดั ท่จี าเปน็ ได้แก่ เคร่ืองวัดคา่ ทางไฟฟ้า และเคร่ืองวดั ความเร็วรอบ ตารางท่ี 9.11 การตรวจวัดมอเตอร์และอปุ กรณ์ทางไฟฟ้า ระบบ คา่ ที่ตรวจวัด เครื่องมอื มอเตอรแ์ ละอปุ กรณ์ทางไฟฟา้  ค่าทางไฟฟ้า  เคร่อื งวัดค่าทางไฟฟา้  ความเรว็ รอบ  เครอ่ื งวดั ความเร็วรอบ กรณีเป็นมอเตอร์ 279

หลักสูตร การบริหารจดั การพลังงานไฟฟ้า 2) ระบบที่ใช้พลังงานความรอ้ น  หม้อไอน้า คา่ ทจ่ี าเป็นตอ้ งตรวจวัด ไดแ้ ก่ เปอรเ์ ซ็นต์ของออกซิเจนในก๊าซเสีย อุณหภูมิก๊าซเสีย และค่า ความร้อนของเช้ือเพลิงเพ่ือใช้วิเคราะห์ประสิทธิภาพของหม้อไอน้าและความร้อนสูญเสียจากการ เผาไหม้ อุณหภูมิผิวของหม้อไอน้า อุณหภูมิแวดล้อม พ้ืนท่ีผิว และค่าสัมประสิทธิ์การแผ่รังสีความร้อน (Emissivity) เพื่อ วิเคราะหค์ วามร้อนสญู เสยี ทางผวิ ผนังหม้อไอน้า ตลอดจนอัตราการไหลและค่า TDS (Total dissolved solid) ของน้า โบลวดาวน์และน้าปอ้ นเพอื่ ใช้วเิ คราะห์ความร้อนสญู เสียจากการโบลวดาวน์ นอกจากน้ี ตอ้ งสารวจข้อมูลประกอบอ่ืนๆ เชน่ อตั ราการใช้และอณุ หภูมิของเช้ือเพลิง อตั ราการผลติ ไอนา้ อุณหภมู ิและความดันของไอน้าท่ีผลิต อุณหภูมิของ น้าปอ้ น อณุ หภมู ิของอากาศก่อนเข้าหอ้ งเผาไหม้ สภาพฉนวน ระยะเวลาการใชง้ าน ฯลฯ เครื่องมือตรวจวัดที่จาเป็น ได้แก่ เคร่ืองวัดประสิทธิภาพการเผาไหม้ เคร่ืองวิเคราะห์สภาพน้า เครอ่ื งวัดอณุ หภูมแิ ละความช้ืนสัมพทั ธ์ และเครื่องวัดอณุ หภมู แิ บบสมั ผสั ตารางท่ี 9.12 การตรวจวัดหม้อไอนา้ ระบบ ค่าที่ตรวจวัด เครือ่ งมือ หมอ้ ไอนา้  ปริมาณออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์  เครื่องวัดประสทิ ธภิ าพการเผาไหม้  คาร์บอนมอนอกไซด์ และอณุ หภมู ขิ องก๊าซเสยี  เครื่องวเิ คราะหส์ ภาพน้า  อณุ หภมู ผิ ิวผนงั หม้อไอนา้ อุณหภมู ิแวดล้อม  เคร่อื งวัดอุณหภูมแิ ละความชนื้ และพน้ื ท่ีผวิ สัมพทั ธ์  อตั ราการผลิต อุณหภูมิ และความดันของไอน้า  เครื่องวัดอุณหภูมแิ บบสัมผสั  อตั ราการใช้ และอณุ หภมู เิ ช้ือเพลงิ  อตั ราการไหล และอณุ หภมู ิของน้าป้อน  อัตราการไหล และอณุ หภูมิของอากาศปอ้ น  อตั ราการโบลวดาวน์  คา่ TDS ของน้าโบลวดาวน์และนา้ ป้อน  อณุ หภูมิแวดลอ้ ม  ระบบสง่ จา่ ยไอน้า ค่าที่จาเป็นต้องตรวจวัด ได้แก่ อุณหภูมิผิวและพ้ืนท่ีผิวของท่อส่งจ่าย วาล์ว และหน้าแปลน อณุ หภูมิแวดล้อม และคา่ สมั ประสทิ ธิ์การแผ่รงั สีความร้อน (Emissivity) ของพ้ืนผิวตลอดจนสภาพของฉนวน ซึ่งค่า ทงั้ หมดจะใชใ้ นการประเมนิ ความรอ้ นสูญเสียของระบบส่งจา่ ยไอนา้ เคร่ืองมือตรวจวัดท่ีจาเป็น ได้แก่ เครื่องวัดอุณหภูมิและความช้ืนสัมพัทธ์ และเคร่ืองวัดอุณหภูมิ แบบสมั ผัส 280

หลกั สูตร การบรหิ ารจดั การพลงั งานไฟฟ้า ตารางท่ี 9.13 การตรวจวัดระบบส่งจา่ ยไอนา้ ระบบ คา่ ท่ตี รวจวัด เครื่องมือ ระบบส่งจา่ ยไอนา้  อณุ หภูมิผวิ และพ้นื ทผ่ี วิ ของท่อ  เคร่ืองวัดอุณหภูมแิ ละความชื้นสัมพัทธ์ วาลว์ และหน้าแปลน  เคร่ืองวัดอุณหภมู ิแบบสัมผสั  อณุ หภูมแิ วดลอ้ ม  เตาอุตสาหกรรม ดาเนินการตรวจวัดค่าต่างๆ เหมือนกับหม้อไอน้า โดยเน้นท่ีการวิเคราะห์ประสิทธิภาพการ เผาไหม้และการวิเคราะห์ความรอ้ นสูญเสียในส่วนต่างๆ  อุปกรณ์ทใ่ี ช้ความร้อน ดาเนินการตรวจวัดค่าต่างๆ เหมือนกับระบบส่งจ่ายไอน้า โดยเน้นท่ีการวิเคราะห์ ความร้อนสูญเสยี และการสารวจสภาพฉนวน 9.6 ตัวอยา่ งการตรวจวิเคราะหก์ ารใชพ้ ลังงานไฟฟ้า 1) ตวั อยา่ งกรณสี มมตกิ ารตรวจวเิ คราะห์ข้อมูลการใชพ้ ลงั งานไฟฟา้ จากการบันทึกข้อมูลด้วยเคร่ืองบันทึกกาลังงานไฟฟ้าของโรงงานแห่งหน่ึงท่ีใช้หม้อแปลงขนาด 1,600 kVA เปน็ เวลา 2 สัปดาห์ ไดผ้ ลการใช้พลังงานไฟฟ้าดงั แสดงในกราฟ รปู ที่ 9.29 - มีการใชพ้ ลังงานทีส่ ูงในแต่ละวันชว่ งหลงั พักกลางวัน - มีการใช้พลังงานไฟฟา้ ในวันเสาร์ อาทติ ย์ ตา่ กวา่ วันทางานปกติ - มกี ารใช้พลงั งานไฟฟา้ ในวันจนั ทร์ สงู กวา่ วันอ่ืน ๆ เล็กน้อย - พบวา่ การใช้งานสงู สดุ ของหมอ้ แปลงอยทู่ ี่ 800 kVA ซ่ึงคดิ เปน็ เพยี ง 800/1,600 = 50% ของพิกดั - พบว่าการใช้กาลังงานไฟฟ้าสูงสุดอยูใ่ นช่วยหลงั พักกลางวนั - ข้อมลู อน่ื ท่ตี รวจวัดมา เช่น ค่ากระแสไฟฟ้าในแต่ละเฟสจะช่วยให้ทราบว่าการใช้งานหม้อแปลงอยู่ ในสภาวะสมดลุ หรอื ไม่ 281