การพัฒนาเครื่องทดสอบคุณภาพของหม้อแปลงไฟฟ้า 250 kVA ที่ควบคุมด้วยระบบ PLC ภายใต้เงื่อนไขของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค

รายงานวจิ ยั ฉบบั สมบรู ณ เร่อื ง โครงการพฒั นาเคร่ืองทดสอบคุณภาพของหมอแปลงไฟฟา 250 kVA ที่ควบคมุ ดวยระบบ PLC ภายใตเงอ่ื นไขของการไฟฟา สว นภมู ิภาค โดย นายเจรญิ ยงเสมอ นายทวีวัฒน อาจหาญ ดร.นครนิ ทร ศรสี วุ รรณ ฝา ยระบบการผลิตอตั โนมัติ สถาบันนวัตกรรมเทคโนโลยีไทย-ฝร่ังเศส มหาวิทยาลยั เทคโนโลยพี ระจอมเกลา พระนครเหนอื

คํานาํ การพัฒนาเครื่องทดสอบคุณภาพของหมอแปลงไฟฟา 250 kVA ท่ีควบคุมดวยระบบ PLC ภายใตเงื่อนไขของการไฟฟาสวนภมู ภิ าค เปน การพัฒนาระบบควบคุมแหลงไฟฟาปรับคา แรงดันไฟฟา และกระแสไฟฟาสําหรับหมอแปลงไฟฟาไดสูงสุดถึง 250 kVA ทํางานในโหมด Manual และ Automatic คา แรงดันไฟฟาในการทดสอบ Open Circuit Test ผิดพลาดไมเกินรอยละ 0.7 คา กระแสไฟฟาในการทดสอบ Short Circuit Test ผิดพลาดไมเกินรอยละ 1.33 เคร่ืองทดสอบ ประกอบดวย 3 สวนหลัก คอื หมอหมอแปลงปรบั คา ไดชนิด column type, หมอแปลง Step Up และชุดระบบควบคุม การพัฒนาเคร่ืองทดสอบไดมีการศึกษาขอมูลมาตรฐานและวิธีการทดสอบ หมอแปลงไฟฟาของการไฟฟาสวนภูมิภาค หลักการทํางานของหมอหมอแปลงปรับคาไดชนิด column type ออกแบบระบบควบคุมแหลงไฟฟา เช่ือมตอกับระบบของหมอแปลง Step Up ทําการติดตง้ั อุปกรณและเขียนโปรแกรมควบคุม PLC ทําการทดสอบพรอ มปรับปรุงแกไขโปรแกรม และพารามิเตอร จนไดผลตามเปาหมายที่กําหนด สามารถชวยปรับคาการทดสอบไดแมนยําและ ลดเวลาการทํางานในทดสอบหมอแปลงไฟฟา เจรญิ ยงเสมอ หัวหนา โครงการ

สารบญั หนา บทที่ 1 บทนาํ 1 1. ความเปน มา 1 2. วตั ถปุ ระสงคของโครงการ 3. เปา หมายของโครงการ หรอื ผลลพั ธทค่ี าดวาจะเกดิ ข้ึน 2 4. ผลงาน หรือสง่ิ ทส่ี ง มอบ 3 3 บทที่ 2 แนวคิดทฤษฎีและงานวิจยั ที่เกย่ี วขอ ง 1. ทฤษฎีพื้นฐาน PLC (Programmable Logic Control) 4 2. หมอ แปลงไฟฟากาํ ลงั (มาตรฐาน มอก. 384-2543) 4 3. เง่ือนไขของการไฟฟาสว นภูมภิ าค 11 4. หลกั การทดสอบหมอ แปลงไฟฟา 18 บทท่ี 3 วิธีดาํ เนนิ การวิจัย 28 1. ขอบเขตการดําเนินงาน 32 2. แผนการดําเนนิ งาน 3. ระยะเวลาดําเนนิ งาน 32 4. ข้นั ตอนการดาํ เนินงาน 32 33 บทท่ี 4 ผลการวิเคราะหขอมูล 33 1. ผลการทดสอบหมอแปลงไฟฟา A 2. ผลการทดสอบหมอแปลงไฟฟา B 54 3. ผลการทดสอบหมอแปลงไฟฟา C 58 4. สรุป 63 บทที่ 5 บทสรุปและขอ เสนอแนะ 68 เอกสารอา งอิง 73 ภาคผนวก ก 74 เอกสารอนุมัติใหเริ่มตนโครงการสนบั สนนุ การพัฒนาเทคโนโลยแี ละนวัตกรรม 75 เอกสารหนงั สือรับรองการใชประโยชนจ ากผลงานวจิ ยั หรืองานสรา งสรรค 76 เอกสารแบบแสดงหลักฐานการมสี วนรวมในผลงาน 77 78 80

สารบัญภาพ หนา 1 ภาพ 1-1 ตัวอยางสินคา ท่นี าํ เขาจากตา งประเทศของบริษัท มทั นภี ัณฑ จาํ กัด 2 1-2 ตวั อยา งแบบแปลนเครอ่ื งทดสอบชุดหมอ แปลงไฟฟา และโปรแกรม PLC 4 5 ทที่ างบรษิ ทั ฯ ตองการพฒั นา 6 2-1 ลักษณะโครงสรางของ PLC 7 2-2 ตัวอยางอปุ กรณท่ีใชเ ปนสัญญาณอินพตุ 7 2-3 สวนประกอบของ CPU 8 2.4 โครงสรางของ PLC และหนวยความจํา 9 2-5 แสดงพแี อลซชี นิดบลอ็ ก 10 2-6 แสดงพแี อลซีโมดลู 28 2-7 แสดงวธิ ีการตอ PC กบั PLC 29 2-8 วงจรแลดเดอร (PLC Ladder Logic Diagram) 30 2-9 วงจรการทดสอบหมอแปลงไฟฟา ในสภาวะเปด วงจร 31 2-10 วงจรสมมลู ของหมอ แปลงไฟฟา และแผนภาพเฟสเซอรใ นสภาวะเปดวงจร 33 2-11 วงจรการทดสอบหมอ แปลงไฟฟา ในสภาวะลดั วงจร 34 2-12 วงจรสมมลู ของหมอ แปลงไฟฟา และแผนภาพเฟสเซอรใ นสภาวะลัดวงจร 35 3-1 แผนการดําเนินงาน 35 3-2 ประชมุ วางแผนและเสนอโครงการ 36 3-3 ออกแบบวงจรควบคุมเลอื กโหมดการทาํ งาน 36 3-4 ออกแบบวงจรควบคมุ ระบบแจงเตอื น 37 3-5 ออกแบบวงจรอินพุต/เอาตพตุ 1 37 3-6 ออกแบบวงจรอนิ พุต/เอาตพตุ 2 38 3-7 ออกแบบวงจรการวัดแรงดนั ไฟฟา , กระแสไฟฟาดา นอินพุต 38 3-8 ออกแบบวงจรการวัดแรงดนั ไฟฟา, กระแสไฟฟา ดานเอาตพ ุต 39 3-9 ออกแบบวงจรเช่ือมตอชุดทดสอบภายนอก 3-10 ออกแบบโตะ ควบคุมสั่งการ 3-11 ออกแบบการเชื่อมตอส่ือสารกับอปุ กรณควบคมุ

สารบัญภาพ (ตอ ) ภาพ หนา 39 3-12 ออกแบบการและเขยี นโปรแกรมPLC1 40 3-13 ออกแบบการและเขยี นโปรแกรมPLC2 41 3-14 การตง้ั คา โปรแกรมPLC 55 3-15 การตดิ ตง้ั อปุ กรณไ ฟฟาควบคุม 55 56 3-16 การเขยี นโปรแกรมควบคมุ 56 3-17 ภาพหนา จอทอ่ี อกแบบสําหรบั ควบคมุ ส่งั การ 57 57 3-18 จัดเตรยี มการทดสอบหมอแปลงไฟฟา แบบวงจรลดั (Short Circuit Test) 59 3-19 จดั เตรยี มการทดสอบหมอแปลงไฟฟาแบบวงจรเปด (Open Circuit Test) 61 3-20 ใหคําปรึกษาและแนะนําการใชเ ครอ่ื งทดสอบหมอ แปลงไฟฟา 61 4-1 ตารางผลการทดสอบแรงดันไฟฟา (Open Circuit Test) หมอแปลงไฟฟา A 61 4-2 ตารางผลการทดสอบกระแสไฟฟา (Short Circuit Test) หมอ แปลงไฟฟา A 62 4-3 กราฟแสดงคา แรงดันไฟฟา การทดสอบหมอ แปลงไฟฟา A แบบ Open Circuit Test 62 4-4 กราฟแสดงคาแรงดันไฟฟา ผิดพลาดการทดสอบหมอแปลงไฟฟา A 64 แบบ Open Circuit Test 65 66 4-5 กราฟแสดงคา กระแสไฟฟาการทดสอบหมอ แปลงไฟฟา A แบบ Short Circuit Test 4-6 กราฟแสดงคากระแสไฟฟาผดิ พลาดการทดสอบหมอ แปลงไฟฟา A 66 67 แบบ Short Circuit Test 4-7 ตารางผลการทดสอบแรงดันไฟฟา (Open Circuit Test) หมอ แปลงไฟฟา B 67 69 4-8 ตารางผลการทดสอบกระแสไฟฟา (Short Circuit Test) หมอ แปลงไฟฟา B 4-9 กราฟแสดงคาแรงดนั ไฟฟา การทดสอบหมอแปลงไฟฟา B แบบ Open Circuit Test 4-10 กราฟแสดงคาแรงดนั ไฟฟา ผิดพลาดการทดสอบหมอแปลงไฟฟา B แบบ Open Circuit Test 4-11 กราฟแสดงคา กระแสไฟฟาการทดสอบหมอ แปลงไฟฟาB แบบ Short Circuit Test 4-12 กราฟแสดงคากระแสไฟฟา ผดิ พลาดการทดสอบหมอแปลงไฟฟา B แบบ Short Circuit Test 4-13 ตารางผลการทดสอบแรงดนั ไฟฟา (Open Circuit Test) หมอแปลงไฟฟา C

สารบญั ภาพ (ตอ) ภาพ หนา 4-14 ตารางผลการทดสอบกระแสไฟฟา (Short Circuit Test)หมอแปลงไฟฟา C 70 4-15 กราฟแสดงคาแรงดนั ไฟฟาการทดสอบหมอแปลงไฟฟา C แบบ Open Circuit Test 71 4-16 กราฟแสดงคาแรงดนั ไฟฟา ผดิ พลาดการทดสอบหมอแปลงไฟฟา C 71 แบบ Open Circuit Test 72 4-17 กราฟแสดงคากระแสไฟฟา การทดสอบหมอแปลงไฟฟา C แบบ Short Circuit Test 72 4-18 กราฟแสดงคา กระแสไฟฟา ผดิ พลาดการทดสอบหมอแปลงไฟฟา C แบบ Short Circuit Test

1 บทที่ 1 บทนาํ 1. ความเปนมา บริษัท มทั นีภัณฑ จํากัด เปนผูประกอบการ SME ท่ีมีการนําเขาสินคาเครื่องจักร อุปกรณ อิเล็กทรอนิกส และเคร่ืองมือสําหรับใชในโรงงาน จากบริษัทช้ันนําในตางประเทศ เชน HT instruments, DIAS Infrared, Ruhstrat, Eaton group โดยมีสนิ คาหลากหลายประเภท เชน Photovoltaic Module Analyzer, High Voltage Withstanding Tester – HIPOT, Thermal Imaging Camera (Portable/Stationary), Sensors, Non Destructive Testers, Mechanical Analyzers, Power Quality Analyser, Electronics Laboratories and Test Equipments For Elecric เปน ตน ภาพที่ 1-1 ตัวอยา งสินคา ทน่ี าํ เขา จากตางประเทศของบรษิ ัท มัทนภี ัณฑ จํากัด อน่ึง บรษิ ัท มัทนภี ัณฑ จํากัด ไดรบั งานการไฟฟาสวนภูมภิ าค (กฟภ.) ใหจัดทําเคร่ืองทดสอบ ชุดหมอแปลงไฟฟา ขนาด 250 kVA ที่มกี ารเพ่ิมระบบ PLC ใหสามารถใชงานไดส ะดวกและปลอดภัย เพิม่ ข้ึน เมื่อเปรียบเทยี บกับเคร่ืองทดสอบเดิมท่ีเปนระบบควบคุมโดยวิศวกรไฟฟาและชางเทคนิค ซึ่ง ถือเปนสินคาใหมทบี่ รษิ ัทฯไมเคยนําเขาจากตางประเทศมากอน โดยเบื้องตนไดประสานงานกับบริษัท Ruhstrat ในประเทศเยอรมันใหประเมินราคาการสรางเครื่องทดสอบชุดหมอแปลงไฟฟาสําเร็จรูป พบวามรี าคาสูงเกอื บ 8 ลา นบาท และตองใชเ วลาออกแบบและประกอบนานกวา 5 เดอื น ท้ังนี้ จากการศึกษาเง่ือนไขสัญญาการจัดซื้อของการไฟฟาสวนภูมิภาค (กฟภ.) พบวามี รายละเอียดบางเง่ือนไขท่ีบริษัทฯ อาจสามารถดําเนินการได เชน การสรางโตะควบคมุ และแผงวงจร

2 ไฟฟา การเขียนโปรแกรม PLC สําหรับทดสอบหมอแปลงไฟฟา รวมถึงการประกอบอุปกรณ อิเล็กทรอนิกสใหเปนเคร่ืองทดสอบชุดหมอแปลงไฟฟา เปนตน ซ่ึงนาจะชวยลดตนทุนในการนําเขา เคร่อื งจกั รสาํ เร็จรปู จากตา งประเทศไดไมนอยกวา 2.5 ลา นบาท อยางไรก็ตาม ทางบริษัทฯ ยังไมมีประสบการณในการออกแบบและประกอบระบบเคร่ือง ทดสอบชุดหมอแปลงไฟฟาขนาดใหญและควบคมุ ผานโปรแกรม PLC ซึ่งหากใหพนักงานของบริษัทฯ เปน ผูดาํ เนนิ การเองก็อาจทําใหเกิดความผดิ พลาดในการประกอบและการทดสอบคุณภาพในการใชงาน เคร่ืองดังกลาว ซึ่งอาจทําใหบริษัทฯไดรับผลกระทบทางดานภาพลักษณและความนาเชื่อถือจากการ ไฟฟาสว นภมู ภิ าค (กฟภ.) ดงั นั้นบรษิ ทั ฯ จึงตองการผเู ชยี่ วชาญทม่ี คี วามรคู วามสามารถมาใหคําแนะนํา และรว มดาํ เนนิ การวิจัยการสรางเครื่องทดสอบชุดหมอ แปลงไฟฟา เพ่ือใหสามารถสงมอบสินคาใหกับ กฟภ. ได ภาพท่ี 1-2 ตวั อยา งแบบแปลนเครอ่ื งทดสอบชดุ หมอแปลงไฟฟา และโปรแกรม PLC ทท่ี างบริษทั ฯ ตองการพัฒนา บริษัทฯ จึงมีความประสงคท ่ีจะขอความอนุเคราะหจากโครงการ ITAP ใหชวยประสานงานใน การจัดหาผูเชี่ยวชาญและสนับสนุนงบประมาณการวิจัยใน โครงการพัฒนาเครื่องทดสอบคุณภาพของ หมอแปลงไฟฟา 250 kVA ท่ีควบคมุ ดวยระบบ PLC ภายใตเงอ่ื นไขของการไฟฟาสวนภูมิภาค โดย บริษัทฯ คาดหวังวาโครงการวิจัยครั้งนี้จะสําเร็จลลุ วงไปไดดวยดี รวมถึงการมีองคค วามรูท่ีย่ังยืนซ่ึงจะ เปน ประโยชนอ ยางยง่ิ ตอการพฒั นาสินคา ของบริษทั ฯ ในอนาคตตอ ไป 2. วัตถปุ ระสงคข องโครงการ 2.1 เพือ่ ออกแบบและพฒั นาโตะ ควบคุมและแผงวงจรไฟฟาสาํ หรบั เครือ่ งทดสอบหมอแปลงไฟฟา 2.2 เพื่อออกแบบและพฒั นาและโปรแกรม PLC สําหรับเครื่องทดสอบหมอ แปลงไฟฟา 2.3 เพือ่ ตรวจสอบคุณภาพการทาํ งานของเครื่องทดสอบคุณภาพของหมอแปลงไฟฟา 250 kVA ท่ี ควบคุมดว ยระบบ PLC 2.4 เพื่อลดการนาํ เขา เครือ่ งจักรสาํ เร็จรปู จากตา งประเทศ

3 3. เปาหมายของโครงการ หรอื ผลลพั ธทีค่ าดวา จะเกดิ ข้นึ 3.1 สามารถเขียนแบบแปลนโตะ ควบคมุ และแผงวงจรไฟฟา สาํ หรบั เคร่ืองทดสอบหมอแปลงไฟฟา ได 3.2 สามารถออกแบบและพัฒนาและโปรแกรม PLC สาํ หรบั เครอื่ งทดสอบหมอแปลงไฟฟา ได 3.3 สามารถประกอบและตดิ ตงั้ เคร่ืองทดสอบหมอแปลงไฟฟา 250 kVA ทคี่ วบคุมดว ยระบบ PLC ตามเง่อื นไขของการไฟฟา สว นภูมิภาคได (เงอ่ื นไขของการไฟฟา สว นภูมิภาค ดงั ภาคผนวก 1) 3.4 ลดการนาํ เขา เครอ่ื งจกั รสาํ เรจ็ รูปจากตางประเทศได 4. ผลงาน หรือสิ่งทสี่ งมอบ 4.1 แบบแปลนโตะควบคมุ และแผงวงจรไฟฟาสาํ หรับเคร่ืองทดสอบหมอ แปลงไฟฟา 4.2 ขอมูลการเขยี นโปรแกรม PLC สาํ หรับเครอื่ งทดสอบหมอแปลงไฟฟา 4.3 เครือ่ งทดสอบหมอแปลงไฟฟา 250 kVA ทค่ี วบคุมดว ยระบบ PLC 4.4 คูมอื การใชง านเครือ่ งทดสอบหมอแปลงไฟฟา 250 kVA ทค่ี วบคุมดว ยระบบ PLC 4.5 รายงานสรปุ ผลการดําเนินงาน

4 บทที่ 2 แนวคดิ ทฤษฎแี ละงานวจิ ยั ท่ีเกย่ี วขอ ง 1. ทฤษฎพี ้นื ฐาน PLC (Programmable Logic Control) PLC (Programmable Logic Control) คือ อุปกรณชนิดโซลติ -สเตท ที่ทํางานแบบลอจิก การ ออกแบบการทํางานของ PLC จะคลา ยกับหลักการทํางานของคอมพวิ เตอร จากหลักการพ้ืนฐาน PLC จะประกอบดวย อุปกรณที่เรียกวา โซลิต-เสตท ลอจิก เอเลเมนท (Solid-State Digital Logic Element) เพื่อใหก ารทาํ งานและการตัดสินใจเปนแบบลอจิก การใช PLC สาํ หรบั ควบคมุ การทํางานของเครือ่ งจกั รหรอื อุปกรณตา งๆ ในโรงงานอุตสาหกรรมจะ มีขอไดเปรียบกวาการใชร ะบบรีเลย (Relay) ซ่ึงจําเปนตองเดินสายไฟ ดังน้ันเมื่อจําเปนท่ีตองเปล่ียน ระบบการผลิต หรือลําดับการทํางานใหม จะตองเดินสายไฟใหม ซ่ึงเสียเวลาและคาใชจายสูง เม่ือ เปรียบเทยี บกับ PLC แลว การเปลี่ยนระบบหรือลําดับการทํางานใหม ทําไดโดยการเปล่ียนโปรแกรม เทานัน้ นอกจากน้ี PLC ในปจจบุ ันไดห ันมาใชระบบโซลิต-สเตท ซึ่งนาเชื่อถือกวาระบบเดิม ลดการใช พลังงานไฟฟาและสะดวกกวา เม่ือตองการขยายข้ันตอนการทํางานของเคร่ืองจักร เพราะสามารถตอ PLC หลายๆตัวเขาดวยกัน เพือ่ ควบคุมการทํางานของระบบใหมีประสิทธิภาพมากขึ้นได ดังนั้นการใช งาน PLC จึงมคี วามยืดหยุนมากกวารเี ลยแบบเกา ในงานอุตสาหกรรมจึงนิยมหันมาใชงาน PLC เพิม่ มากขน้ึ 1.1 สวนประกอบของ PLC PLC เปนอุปกรณคอมพิวเตอรควบคุมสําหรับใชในงานอุตสาหกรรมซึง่ ประกอบดวย หนวย ประมวลผลกลาง หนวยความจํา หนวยรับขอมูล หนวยสงขอมูล และหนวยปอนโปรแกรม โดย PLC ขนาดเล็กจะมีสวนประกอบตางๆ รวมอยูเปนเคร่ืองเดียว แตถาเปน PLC ขนาดใหญสามารถแยก สว นประกอบได โดยทัว่ ไปโครงสรา งของ PLC จะประกอบดวย 5 สวนหลกั ดงั ภาพที่ 2-1 ภาพที่ 2-1 ลักษณะโครงสรางของ PLC

5 1.1.1 ภาคอินพุต ภาคอินพุตทําหนาที่รับขอมูลเขามา จากน้ันจะทําการสงขอมูลตอไปเพื่อทําการ ประมวลผล สัญญาณอินพตุ ตางๆ ท่ีเขามาจะถูกแปลงใหเปนสัญญาณที่เหมาะสมถูกตอง ไมเชนน้ัน หนว ยประมวลผลกลาง (CPU) จะเสียหายได สญั ญาณทด่ี จี ะตองมีคณุ สมบัตแิ ละหนาท่ดี งั น้ี 1) สญั ญาณเขา จะตอ งไดร ะดบั ท่ีเหมาะสมกบั PLC 2) การสงสัญญาณระหวางอินพุตกับ CPU กระทาํ ดวยแสง ซ่ึงอาศยั อุปกรณประเภท โฟโตทรานซสิ เตอร เพื่อตองการแยกสัญญาณทางไฟฟาออกจากกัน เพ่ือเปน การปองกันไมใหซี CPU เสียหาย เมื่ออนิ พตุ เกดิ การลัดวงจร 3) หนาสัมผสั ตอ งไมส ่ันสะเทอื น อุปกรณอนิ พุตท่ีสง สญั ญาณออกมาในลักษณะเปด -ปด หรอื 0-1 จะสามารถใชไดกับ PLC ท่ีรับ สัญญาณเปน แบบดจิ ิตอลเทา น้นั สว นสญั ญาณอินพุตท่เี ปนแบบอนาล็อกมาตรฐานตางๆ จะตองตอเขา กบั ภาคอินพุตของ PLC ท่ีสามารถรบั สัญญาณอนาล็อกเทา น้ัน ภาพที่ 2-2 ตัวอยา งอปุ กรณทใ่ี ชเปนสัญญาณอินพุต 1.1.2 หนวยประมวลผลกลาง (CPU) CPU ทําหนาท่ปี ระมวลผลและควบคุม ซ่งึ เปรียบเหมอื นสมองของระบบภายใน CPU จะ ประกอบไปดวยลอจิกเกทตางๆ และมีไมโครโปรเซสเซอรเบส เพ่ือสําหรับออกแบบวงจรรีเลย แลดเดอรล อจิก CPU จะยอมรับขอมูลอินพุต จากอุปกรณใ หสัญญาณตางๆ ตอจะทําการเก็บขอมูลโดย ใชโปรแกรมจากหนวยความจํา ขอมูลท่ีถูกตองเหมาะสมจะถูกสงไปยังอุปกรณควบคุมแหลงจาย กระแสไฟฟาตรง เพ่อื ใชส ําหรับแรงดันตํ่า

6 ภาพท่ี 2-3 สวนประกอบของ CPU จากภาพที่ 2-3 เปน CPU ท่ีรวมแหลงจายไฟเขาดวยกัน ซึ่งจะแยกแหลงจายไฟออกมา ตางหาก นอกจากนี้ยังมีสวนสําคัญที่อยูใน CPU อีกชุดหนึ่ง คือ โปรเซสเซอรเมโมรีโมดูล ซึ่งถือเปน สมองท่ีควบคุมโปรแกรมภายในประกอบดวย ไมโครเมโมรีชิพ ทําหนาท่ีเก็บและเรียกขอมูลจาก หนว ยความจําและติดตอ กบั วงจรที่ตอ งการ 1.1.3 หนวยความจาํ ของ PLC หนวยความจําของ PLC ทําหนาที่เก็บรักษาโปรแกรมและขอมูลท่ีใชในการทํางาน โดย ขนาดของหนวยความจําจะถูกออกแบบเปนบิตขอมลู ภายในหนวยความจาํ 1 บติ จะมีสถานะทางลอจิก เปน 0 หรอื 1 แตกตางกนั แลวแตค าํ ส่ัง PLC ประกอบดวยหนวยความจําสองชนิด คือ แรมและรอม 1) แรม (RAM: Random Access Memory) หนว ยความจํานีม้ ีแบตเตอรี่เล็กๆ ตอไว เพื่อใชเลย้ี งขอ มูลเมอื่ ไฟดับ การอานและเขียนโปรแกรมลงในแรมทําไดงา ยมาก จึงเหมาะกับการใชงาน ในระยะทดลองเครอื่ งที่มีการแกไขโปรแกรมบอ ย 2) อีพรอม (EPROM: Erasable Programmable Read Only Memory) หนวยความ ชนิดอีพรอมน้ี จะตองใชเครื่องมือพิเศษในการเขียนโปรแกรม การลบโปรแกรมทําไดโดยใชแสง อัลตราไวโอเลต มีขอ ดตี รงไฟดับแลวขอมลู ไมหาย 3) อีอีพรอม (EEPROM: Electrical Erasable Programmable Read Only Memory) หนวยความชนดิ นีไ้ มต องใชเครื่องมอื พเิ ศษในการเขียนและลบโปรแกรม โดยใชวิธีทางไฟฟา เหมือนแรม ไมตอ งมแี บตเตอร่สี ํารองไฟ รวมเอาขอดีของแรมและอพี รอมไวด วยกัน

7 ภาพท่ี 2-4 โครงสรา งของ PLC และหนวยความจํา 1.1.4 ภาคเอาทพุต ภาคเอาทพุตทําหนาท่ีรับขอมูลจากตัวประมวลผลแลวสงขอมูลไปควบคุมอุปกรณ ภายนอกเพ่อื ใหอ ปุ กรณดา นเอาทพตุ ทํางานตามทีโ่ ปรแกรมเอาไว สวนของเอาทพุตจะทาํ หนาท่ีรับคาสภาวะท่ีไดจากการประมวลผลของซีพียู แลวนําคา เหลาน้ีไปควบคุมอุปกรณทํางาน นอกจากน้ันยังทําหนาที่แยกสัญญาณของหนวยประมวลผลกลาง (CPU) ออกจากอุปกรณ 1.2 ชนดิ ของพแี อลซี ตามโครงสรางของ PLC สามารถจาํ แนก PLC ไดเ ปน 2 ชนดิ คือ 1.2.1 พีแอลซีชนิดบล็อก (Block Type PLCs) PLC ชนิดนจ้ี ะรวมสวนประกอบท้ังหมดของ PLC อยูในบลอ็ กเดยี วกนั ทงั้ หมด ในภาพที่ 2-5 จะแสดงพีแอลชนิดบล็อก ภาพที่ 2-5 แสดงพีแอลซีชนิดบลอ็ ก

8 1.2.2 พีแอลซชี นดิ โมดลู (Modular Type PLCs) หรือ แร็ค (Rack Type PLCs) PLC ชนิด นี้มีสวนประกอบแตละสวนแยกออกจากกันเปนโมดูลได ซ่งึ สามารถเลือกใชงานไดหลายแบบ ขึ้นอยูกับ รุนของ PLCในสว นของหนว ยประมวลผลกลางและหนวยความจําจะอยกู บั ซพี ยี ูโมดูล ภาพที่ 2-6 แสดงพแี อลซโี มดูล 1.3 อปุ กรณการเขียนโปรแกรม การสัง่ การให PLC ทํางานจะตองเขียนและปอนขอมูลให PLC กอน ซึ่งอุปกรณทีใ่ ชในการ ปอนโปรแกรมใหนั้น แบงออกเปน 2 ชนิด 1.3.1 ตวั ปอ นโปรแกรมแบบมอื ถอื (Hand Held Programmer) ซง่ึ การเขยี นโปรแกรมใหกับ PLC โดยการใชตวั ปอนโปรแกรมแบบมือถือ ภาษาท่ีใชเปน ภาษาสเตทเมนตล ิสต เชน คําส่ัง โหลด (LD) แอนด (AND) ออร (OR) ซ่ึงเปนคําส่ังพ้ืนฐานสามารถ เรยี กใชงานโดยการกดปมุ ที่อยูท ี่ตัวปอนโปรแกรมแบบมอื ถือ แตเมื่อตองการใชงานฟงกช น่ั อื่นๆ ที่มอี ยู ใน PLC สามารถเรียกใช โดยปุมเรียกใชค ําส่ังพิเศษ ซง่ึ วธิ ีการใชงานตัวปอนโปรแกรมแบบมือถือตอง ศึกษาจากคมู ือแตล ะรนุ

9 1.3.2 คอมพวิ เตอรส ว นตวั (PC: Personal Computer) PC สามารถใชเ ขียนโปรแกรมใหกบั PLCได โดยใชง านรว มกับซอฟตแ วรเฉพาะของ PLC ย่ีหอ นั้นๆ ภาษาทใ่ี ชเขียน คือ ภาษาแลดเดอร ซ่ึงทาํ ใหเขา ใจงา ยกวาสเตทเมนลิสต การใชงาน PLC จงึ งายกวาการใชต วั ปอ นโปรแกรมแบบมอื ถือ ภาพที่ 2-7 แสดงวธิ กี ารตอ PC กับ PLC 1.4 ความสามารถของ PLC สามารถควบคมุ งานได 3 ลักษณะ คอื 1.4.1 งานที่ทาํ ตามลําดับกอนหลัง เชน การทํางานของระบบรีเลย การทํางานของไทเมอร- เคานเตอร การทํางานของพีซบี ีการด การทํางานในระบบกึ่งอัตโนมัติ ระบบอัตโนมัติ หรือเคร่ืองจักร ตา งๆ เปนตน 1.4.2 งานควบคุมสมัยใหม เชน การทํางานทางคณิตศาสตร การควบคุมแบบอนาล็อก การ ควบคมุ PID (Proportional – Integral – Derivative) การควบคมุ มอเตอร เปน ตน 1.4.3 การควบคุมเก่ียวกับงานอํานวยการ เชน งานสัญญาณเตือนและโปรเซสมอนิเตอรริง งานควบคุมอัตโนมัตใิ นโรงงานอุตสาหกรรม งานตอรวมกับคอมพวิ เตอร แลน (LAN: Local Area Network) และแวน (WAN: Wide Area Network) เปนตน 1.5 การเขยี นโปรแกรม ภาษาที่ใชในการเขียนโปรแกรม PLC มี 5 ชนิด (ตามมาตรฐาน IEC 61131-3) ไดแก แลดเดอรลอจิก (Ladder Logic; LAD) สเตตเมนตลิสต (Statement List; STL) ฟงช่ัน บลอ็ กไดอะแกรม (Function Block Diagram; FBD) อินสตกั ช่ัน ลิสต (Instruction List; IL) และ ซีเควนเชียลฟงช่ัน ชารด (Sequential Function Chart) การเขียนโปรแกรมดวยแลดเดอรจ ะเปนที่ นิยมมากท่ีสุด เม่ือ PLC อยูในสถานะพรอมทํางานแลว โปรแกรมจะถูกปอนเขาไปยังหนว ยความจํา ของ CPU ทาํ ให CPU ประมวลผลและไดผลลัพธเปนสัญญาณเอาตพ ุต หนาคอนแทคซึ่งเปนชนิด ปกติ

10 เปด ดังน้ัน ถาหนา คอนแทค 001 และ 002 ตอกัน ก็จะทําใหเกิดเอาตพุต 009 หรือหนาคอนแทค 003 ตอกัน ก็ทําใหเกิดเอาตพุต 009 ไดเชนกัน ลักษณะนี้เรียกวา รัง (Rung) คือ มีสัญญาณอินพุต หนึ่งหรอื มากกวาท่ที ําใหเกิดเอาตพตุ หน่ึงหรอื มากกวา ภาพที่ 2-8 วงจรแลดเดอร (PLC Ladder Logic Diagram)

11 2. หมอแปลงไฟฟา กาํ ลงั (มาตรฐาน มอก. 384-2543)

12

13

14

15

16

17

18 3. เง่อื นไขของการไฟฟา สว นภูมิภาค

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28 4. หลกั การทดสอบหมอแปลงไฟฟา จุดประสงคของการทดสอบหมอแปลงไฟฟาเพื่อตองการหาคาการสูญเสียท่ีเกิดข้ึนภายในตัว หมอแปลงไฟฟาซึ่งประกอบดวยการสญู เสียในแกนเหล็กและการสญู เสียในขดลวดทองแดง และนําไปสู การหาประสิทธภิ าพของหมอแปลงไฟฟานอกจากนก้ี ารทดสอบหมอแปลงไฟฟายังใชห าคาพารามิเตอร ตาง ๆ ท่ีใชในการเขียนวงจรสมมูลเพื่อใชในการวิเคราะหหมอแปลงไฟฟาซ่ึงการทดสอบหมอแปลง ไฟฟา มี 2 วิธี คือ การทดสอบในสภาวะเปดวงจรและการทดสอบในสภาวะลัดวงจร 4.1 การทดสอบหมอ แปลงไฟฟาในสภาวะเปดวงจร การทดสอบแบบน้ีสามารถกระทําไดท ั้ง 2 ดา นของตวั หมอแปลงไฟฟาโดยการเปดวงจรทางดาน ใด ดา นหนึง่ สวนมากจะกระทําทางดานทุติยภูมิแลว เปดวงจรทางดานปฐมภูมิ เพราะการทดสอบแบบ นี้ตอ งจายแรงดันไฟฟาใหเ ทากบั พกิ ดั ทางดา นทตุ ิยภมู ิของหมอ แปลงไฟฟา ซ่งึ แรงดนั ไฟฟาท่ีจายใหนอย กวา ทางดานปฐมภูมิการทดสอบหมอแปลงไฟฟาในสภาวะเปดวงจรก็คือการท่ีใหหมอแปลงไฟฟา ทาํ งาน ในลักษณะไมมีโหลด โดยใหดานขดลวดทุติยภูมิตอกับแรงดันไฟฟาตามพิกัด (Rated voltage) ของ หมอแปลงไฟฟาสว นขดลวดทางดานปฐมภูมใิ หเปด วงจรไวโดยมีเคร่อื งวดั ไฟฟา ทสี่ ําคัญตออยูดวยก็ คือ วตั ตม ิเตอร แอมปมิเตอร และโวลตม เิ ตอร ดงั ภาพท่ี 2-9 ภาพที่ 2-9 วงจรการทดสอบหมอแปลงไฟฟาในสภาวะเปดวงจร จากภาพท่ี 2-9 เมือ่ คอ ย ๆ ปรบั แรงดันไฟฟาทางดานทตุ ิยภูมใิ หไดตามพกิ ัดแลว ซึ่งคาที่อานได จาก วัตตมิเตอรจะเปนกําลังไฟฟาสูญเสียในแกนเหล็ก สวนโวลตม ิเตอรที่ตออยูอานคาแรงดนั ไฟฟา ที่ พิกัด และ แอมปมิเตอรที่อานไดเปนคาของกระแสไฟฟาขณะไมมีโหลด ซ่ึงจะมีคาประมาณ 4-8 เปอรเซ็นตของกระแส ไฟฟาท่ีพกิ ัด เม่อื P0  กําลังไฟฟา ทอ่ี า นไดจากวัตตม ิเตอร V0  แรงดนั ไฟฟาที่พิกดั ทีอ่ านไดจากโวลตม เิ ตอร I0  กระแสไฟฟาเมอ่ื ไมมีโหลดทอ่ี า นไดจากแอมปมเิ ตอร

29 จ า ก ว ง จ ร ก า ร ท ด ส อ บ เ ขี ย น เ ป น ว ง จ ร ส ม มู ล ข อ ง ห ม อ แ ป ล ง ไ ฟ ฟ า ใ น ส ภ า ว ะ ไ ม มี โ ห ล ด ดังภาพท่ี 2-10 (ก) และเนอื่ งจากกระแส I0 มีคา นอย ผลทําใหเกิดกําลังไฟฟาท่ีสูญเสียจากขดลวดนอย มาก (Pc02 = I02R2) จึงไมน ํามาคดิ ดงั นั้นกาํ ลังไฟฟาทีอ่ านไดจ ากวตั ตม เิ ตอรจงึ เปนกําลังไฟฟาสูญเสียใน แกนเหล็กทง้ั หมด สวนแผนภาพเฟสเซอรแสดงดังภาพที่ 2-10 (ข) โดยเฟสเซอรของกระแส Io ลาหลัง แรงดัน Vo เปนมุมเฟส 0 และเฟสเซอรข อง IC รวมเฟสกับแรงดัน V0 สวนเฟสเซอรของกระแส Im ลา หลังแรงดนั V0 เปนมมุ 90 ภาพที่ 2-10 วงจรสมมูลของหมอแปลงไฟฟาและแผนภาพเฟสเซอรใ นสภาวะเปดวงจร จากวงจรสมมูลภาพท่ี 2-10 (ก) เหน็ วา กระแส I0 แยกไหลเปนสองสวนคือกระแส IC กับกระแส Im และ เม่ือทราบคาของกระแส I0 ก็ทําใหทราบคาของกระแสท่ีสญู เสียในแกนเหล็ก กระแสทําแมเหล็ก คา ความตานทานสูญเสยี ในแกนเหล็กและคารแี อกแตนซทําแมเ หล็กไดตามลําดบั ไดดังน้ี เม่ือ Ic = กระแสทส่ี ูญเสยี ในแกนเหลก็ Im = กระแสทําแมเ หลก็ Rc = ความตานทานสญู เสยี ในแกนเหลก็ Xm = รแี อกแตนซทําแมเหล็ก

30 นอกจากนี้ยังหามุมเฟสระหวางแรงดัน V0 กับกระแสไฟฟา ขณะไมม โี หลด I0 ไดดงั นี้ ดังนน้ั 4.2 การทดสอบหมอแปลงไฟฟาในสภาวะลัดวงจร ในการทดสอบแบบนีส้ ามารถกระทําไดท้ัง 2 ดานของตัวหมอแปลงไฟฟา โดยการลัดวงจร ทางดาน ใดดานหน่ึงซ่ึงสวนมากจะทดสอบทางดานปฐมภูมิแลวลัดวงจรทางดานทุติยภูมิเพราะการ ทดสอบแบบนี้ ตองจายกระแสไฟฟาใหเทากับพิกัดทางดานปฐมภูมิของหมอแปลงไฟฟา ซึ่งทางดาน ปฐมภูมิน้ันใช กระแสไฟฟานอยกวาทางดานทุติยภูมิซ่ึงแหลง จายไมตองจายกระแสไฟฟามากนัก การ ทดสอบหมอแปลงไฟฟาในสภาวะลดั วงจรก็คอื ใหขดลวดทางดานปฐมภูมิตอกับแหลงจาย แรงดันไฟฟา แลวปรับแรงดันไฟฟา ใหไดกระแสไฟฟาทางดานปฐมภูมิเทากับพิกัดของหมอแปลงไฟฟา โดย ขดลวด ทางดานทุติยภูมิใหลัดวงจรไวซึ่งมีเคร่ืองวัดไฟฟาที่สําคัญตออยูดวย คือ วัตตมิเตอร แอมปมิเตอร และ โวลตมิเตอร ดังภาพท่ี 2-11 เมอ่ื ปรับแหลง จายแรงดนั ไฟฟา ที่จายใหทางดานปฐมภูมิโดยใหแอมมิเตอร อานคากระแสไฟฟาเทากับพิกัดกระแสของหมอแปลงไฟฟา สวนคาท่ีอานไดจากวัตตมิเตอรจะเปน กาํ ลังไฟฟา สูญเสียในขดลวดทง้ั หมดของท้ังสองดาน สวนโวลตมเิ ตอรท่ี ตออยูอานคาแรงดันไฟฟาขณะ ลัดวงจรซ่ึงมีคา ประมาณ 5-12 เปอรเซน็ ตของแรงดนั ไฟฟาท่พี กิ ดั ภาพที่ 2-11 วงจรการทดสอบหมอแปลงไฟฟาในสภาวะลดั วงจร จากภาพท่ี 2-11 ถากําหนดให PSC = กEลงั ไฟฟาทอ่ี า นไดจากวตั ตมิเตอร VSC = แรงดนั ไฟฟา ขณะลัดวงจรทอี่ า นไดจากโวลตม ิเตอร ISC = กระแสไฟฟา ขณะลดั วงจรทอี่ า นไดจากแอมปมิเตอร

31 จากวงจรการทดสอบเขยี นเปนวงจรสมมลู ของหมอแปลงไฟฟาในสภาวะลดั วงจร ดังภาพท่ี 2-12 (ก) และเน่ืองจากแรงดนั VSC มคี านอ ยจึงทาํ ใหก ระแส IC นอยตามไปดวย ผลทําใหเกิดกําลังไฟฟาท่ีสูญเสีย ใน แกนเหล็ก (PC = IC2RC) มีคา นอ ยดวย จงึ ไมนํามาคิดดังนั้นกําลังไฟฟาท่ีอานไดจากวัตตมิเตอรจึงเปน กาํ ลังไฟฟา สญู เสียในขดลวดทั้งหมด สว นแผนภาพเฟสเซอรแ สดงดังภาพที่ 2-12 (ข) โดยเฟสเซอรข อง กระแส ISC ลาหลังแรงดัน VSC เปนมุมเฟส SC และเฟสเซอรข องแรงดันตกครอม ISCReq1 รว มเฟสกับ กระแส ISC สวนเฟสเซอรข องแรงดนั ตกครอม ISCXeq1 นําหนากระแส ISC เปนมุม 90 ภาพที่ 2-12 วงจรสมมลู ของหมอแปลงไฟฟาและแผนภาพเฟสเซอรในสภาวะลดั วงจร จากวงจรสมมูลภาพท่ี 2-12 (ก) นําคา ทไ่ี ดจากการทดสอบมาหาคาตา ง ๆ ไดตามลาํ ดับ ไดด งั นี้ เมือ่ Zeq1 = อมิ พแี ดนซส มมูลเม่ือพจิ ารณาทางดา นปฐมภมู ิ Req1 = ความตา นทานสมมลู เมอ่ื พิจารณาทางดา นปฐมภูมิ Xeq1 = รีแอกแตนซส มมูลเมื่อพิจารณาทางดา นปฐมภมู ิ ขอ ควรจํา การทดสอบในสภาวะเปด วงจร ไดก าํ ลงั ไฟฟาสญู เสยี ในแกนเหลก็ (PC = P0 ) การทดสอบในสภาวะลดั วงจร ไดก าํ ลังไฟฟา สญู เสียในขดลวดทั้งหมด (PC0 = PSC )

32 บทที่ 3 วิธีดําเนินการวิจัย 1. ขอบเขตการดําเนนิ งาน 1.1 ประชุมวางแผนและจัดทําขอเสนอโครงการเพื่อขอรับงบประมาณการสนับสนุนผานโครงการ ITAP 1.2 ศึกษารายละเอียดเงือ่ นไขขอ กําหนดของการไฟฟา สวนภูมิภาค (กฟภ.) สําหรับใชเ ปนขอมลู ใน การดาํ เนินโครงการวิจยั 1.3 ออกแบบและตรวจสอบชดุ ควบคุมสําหรับเคร่ืองทดสอบหมอ แปลงไฟฟา 1.4 ออกแบบโปรแกรม PLC สาํ หรับเครือ่ งทดสอบหมอแปลงไฟฟา 1.5 จดั เตรียมเครอื่ งมือและอุปกรณต าง ๆ สําหรับสรา งโตะควบคมุ และแผงวงจรไฟฟา และระบบ PLC 1.6 ควบคุมการประกอบและติดต้ังอุปกรณตา ง ๆ สําหรับใชเปนโตะควบคุมแผงวงจรไฟฟาและ ระบบ PLC 1.7 ทดสอบการทาํ งานของเครอ่ื งทดสอบหมอแปลงไฟฟา 250 kVA ท่คี วบคมุ ดว ยระบบ PLC 1.8 ใหคําปรกึ ษาและแนะนําการใชเครื่องทดสอบหมอแปลงไฟฟา 250 kVA ท่ีควบคุมดวยระบบ PLC ใหก บั พนกั งานทเี่ ก่ยี วขอ ง 1.9 จดั ทําเอกสารและคูมือการใชง านเครื่องทดสอบหมอแปลงไฟฟา 250 kVA ท่ีควบคุมดวยระบบ PLC 1.10จดั ทํารายงานสรุปผลการดําเนินโครงการ 2. แผนการดาํ เนินงาน ขน้ั ตอนการดําเนินงาน 1 เดือนท่ี 5 23 4 1. ประชมุ วางแผนและเสนอโครงการ 2. ศกึ ษารายละเอียดขอ กําหนดของการไฟฟา สวนภมู ภิ าค 3. ออกแบบและตรวจสอบชุดควบคุมสําหรับ เครือ่ งทดสอบหมอ แปลงไฟฟา 4. ออกแบบโปรแกรม PLC สาํ หรับเครอ่ื งทดสอบ หมอแปลงไฟฟา

33 5. จัดเตรยี มเครื่องมอื และอุปกรณตาง ๆ 1 เดือนที่ 5 6. ควบคุมการประกอบและติดต้ังอุปกรณ 23 4 สําหรับใชเปนโตะควบคุมแผงวงจรไฟฟาและ ระบบ PLC 7. ทดสอบการทํางานของเครื่องทดสอบหมอ แปลงไฟฟา 250 kVA ท่ีควบคุมดวยระบบ PLC 8. ใหคําปรึกษาและแนะนําการใชเครื่องทดสอบ หมอ แปลงไฟฟา ใหกับพนกั งานทีเ่ ก่ยี วขอ ง ขน้ั ตอนการดําเนินงาน 9. จัดทําเอกสารและคูมือการใชงานเคร่ือง ทดสอบหมอแปลงไฟฟา 250 kVA ท่ีควบคมุ ดว ยระบบ PLC 10. การจัดทํารายงานในโครงการฯ - ขอเสนอโครงการ - รายงานความกาวหนา - รายงานฉบบั สมบูรณ ภาพที่ 3-1 แผนการดาํ เนนิ งาน 3. ระยะเวลาในการดําเนนิ งาน 5 เดือน (1 พฤศจกิ ายน 2560 – 31 มีนาคม 2561) 4. ขัน้ ตอนการดําเนินงาน 4.1 ประชุมวางแผนและเสนอโครงการ รวมประชุมกับเจาหนาที่การไฟฟาสวนภูมิภาคและ บรษิ ทั มทั นีภัณฑ จาํ กัด เจาของแหลงทนุ วจิ ัย เพื่อวางแนวทางการพฒั นาเครอ่ื งทดสอบหมอแปลงไฟฟา ที่สามารถควบคุมการจายแรงดันและกระแสไฟฟาไดอัตโนมัติ กําหนดวัตถุประสงค ขอบเขตของงาน วางแผนงานในการพัฒนาระบบเครื่องทดสอบหมอ แปลงไฟฟา พรอมจดั ทําขอเสนอโครงการวิจัยเพ่ือขอ ทุนสนับสนุนการวิจัยจากหนวยงาน สํานักงานพัฒนาวิทยาศาสตรและเทคโนโลยีแหงชาติ(สวทช.) โดยศูนยบรหิ ารจดั การเทคโนโลยี โปรแกรมสนบั สนนุ การพฒั นาเทคโนโลยีและนวัตกรรม (Innovation and Technology Assistance Program : ITAP) ในหัวขอโครงการพัฒนาเครื่องทดสอบคณุ ภาพของ หมอ แปลงไฟฟา 250 kVA ทค่ี วบคมุ ดวยระบบ PLC ภายใตเ งอื่ นไขของการไฟฟา สว นภมู ภิ าค

34 ภาพที่ 3-2 ประชุมวางแผนและเสนอโครงการ 4.2 ศึกษารายละเอียดขอกําหนดของการไฟฟาสวนภูมิภาค ในการปฎิบัติงานทดสอบหมอแปลง ไฟฟาเพ่ือใหเขาใจวิธีการและขั้นตอนการทดสอบ รวมถึงการกําหนดคาทดสอบตางๆ ท่เี ปนไปตาม ขอ กาํ หนด โดยการทดสอบมีดว ยกนั 2 วิธี 4.2.1 การทดสอบเปนแบบวงจรเปด (Open Circuit Test) การทดสอบหมอแปลงไฟฟาแบบ วงจรเปด หมายถึงการตอวงจรของหมอแปลงไฟฟาโดยเปดวงจรดานแรงสงู โดยมีวัตถุประสงคเ พ่ือหา การสญู เสยี ในภาวะทหี่ มอ แปลงไฟฟาไมมโี หลด 4.2.2 การทดสอบเปนแบบวงจรลัด (Short Circuit Test) การทดสอบหมอแปลงไฟฟาแบบ วงจรลัด หมายถึงการตอวงจรของหมอแปลงไฟฟาโดยลัดวงจรดานแรงตํ่า โดยมวี ัตถุประสงคเพื่อหา การสูญเสยี ในภาวะทหี่ มอ แปลงไฟฟาลัดวงจร 4.3 การออกแบบและตรวจสอบชุดควบคมุ 4.3.1 ออกแบบวงจรควบคุม 4.3.1.1 วงจรเลือกโหมดการทํางาน มีการออกแบบใหสามารถทํางานได 2 โหมดการ ทาํ งานคือ โหมด Manual โดยสามารถสั่งการทํางานไดอิสระตามผูใชงาน และโหมด Auto โดยเครื่อง ทดสอบจะสั่งการทํางานตามคากําหนดทปี่ อนไว

35 ภาพท่ี 3-3 ออกแบบวงจรควบคมุ เลือกโหมดการทาํ งาน 4.3.1.2 ออกแบบวงจรควบคุมระบบแจงเตือน มีการแจงเตอื นใหทราบถึงสถานะของ เครอ่ื งทดสอบและสญั ญาณแจงเมื่อเกดิ Alarm ดวยหลอดไฟสีตางๆ ภาพที่ 3-4 ออกแบบวงจรควบคมุ ระบบแจง เตือน

36 4.3.1.3 ออกแบบวงจรอินพตุ /เอาตพุต ของชุดควบคุม มีการออกแบบการเช่ือมตอกับ สญั ญาณดา นอนิ พุตมีท้งั ดิจติ อลและอนาลอกอนิ พตุ สว นดานเอาตพ ตุ มีทงั้ ดจิ ิตอลและอนาลอกเอาตพ ุต เพื่อรบั คาและส่ังการอปุ กรณใ หท ํางานรวมกัน ภาพที่ 3-5 ออกแบบวงจรอนิ พุต/เอาตพ ตุ 1 ภาพที่ 3-6 ออกแบบวงจรอนิ พุต/เอาตพ ตุ 2

37 4.3.1.4 ออกแบบวงจรการวัดแรงดันไฟฟา , กระแสไฟฟา ดานอินพุต สาํ หรบั วัดคา ทาง ไฟฟา ดา นอินพุตของเคร่ืองทดสอบหมอแปลงไฟฟา ภาพที่ 3-7 ออกแบบวงจรการวดั แรงดนั ไฟฟา, กระแสไฟฟาดา นอินพตุ 4.3.1.4 ออกแบบวงจรการวัดแรงดนั ไฟฟา , กระแสไฟฟาดา นเอาตพ ตุ สําหรับวัดคาทาง ไฟฟา ดานเอาตพตุ ของเครื่องทดสอบหมอ แปลงไฟฟา ภาพที่ 3-8 ออกแบบวงจรการวดั แรงดนั ไฟฟา , กระแสไฟฟาดา นเอาตพ ตุ

38 4.3.1.5 ออกแบบวงจรเชื่อมตอชุดทดสอบภายนอก เพื่อสะดวกในการจัดเก็บ เคลอ่ื นยา ยอุปกรณแ ละเครื่องทดสอบ ภาพท่ี 3-9 ออกแบบวงจรเช่ือมตอชุดทดสอบภายนอก 4.3.1.7 ออกแบบโตะควบคุมสั่งการ การออกแบบตองเหมาะสมและสะดวกแกการใช งานและการดูแลรักษา ภาพที่ 3-10 ออกแบบโตะควบคมุ สั่งการ

39 4.4 ออกแบบและเขียนโปรแกรมควบคุม 4.4.1 ออกแบบการเชือ่ มตอ สื่อสารกับอุปกรณควบคมุ กําหนดคา อุปกรณแ ละรูปแบบของการ ส่อื สารขอมลู โดยการสอ่ื สารขอมลู เลือกการส่อื สารผาน Ethernet ภาพที่ 3-11 ออกแบบการเชอ่ื มตอสื่อสารกบั อุปกรณค วบคมุ 4.4.2 ออกแบบการและโปรแกรมPLC การออกแบบโปรแกรมควบคุมสาํ หรบั การจายแรงดัน และกระแสไฟฟา ตามข้ันตอนการทดสอบหมอแปลงไฟฟา ภาพท่ี 3-12 ออกแบบและเขียนโปรแกรมPLC1

40 ภาพที่ 3-13 ออกแบบและเขียนโปรแกรมPLC2

41 ภาพที่ 3-14 การต้งั คา โปรแกรมPLC

42 4.4.3 ออกแบบและเขยี นโปรแกรมควบคมุ PLC & SCADA คาํ ส่งั ในการคาํ นวณบนระบบ SCADA #1 if short = 1 then short_out = 1 open_out = 0 end #2 if short_out = 1 then S40013 = 1 end #3 if short_out = 0 then S40013 = 0 end #4 if open = 1 then short_out = 0 open_out = 1 end #5 if open_out = 1 then S40014 = 1 end #6 if open_out = 0 then S40014 = 0 end #7 if Single=1 then Three_out=0 Single_out=1 end #8 if Single_out = 1 then S40032 = 1 end #9 if Single_out = 0 then S40032 = 0 end

43 #10 if Three=1 then Three_out=1 Single_out=0 end #11 if Three_out = 1 then S40033 = 1 end #12 if Three_out = 0 then S40033 = 0 end #13 CurrentLimit_EQ=(CurrentLimit_A)*1000; #14 if S40007_AM=1 and S40019=1 then Alarm=1 end if S40020_Reset = 1 then Alarm=0 Alarm_F1 =0 end #15 S40046_FeedBack_Current = (Current_set*100); #16 if A10_5A_OUT =1 then S40010=((((Current_set)* 3)+ 0.002)/ 0.0011) end #17 if A15_5A_OUT = 1 then S40010=((((Current_set)* 2)+ 0.002)/ 0.0011) end #18 if A30_5A_OUT = 1 then S40010=(((Current_set)+ 0.002)/ 0.0011) end #19 if A50_5A_OUT = 1 then S40010=(((((Current_set)* 3)/5)+ 0.002)/ 0.0011) End

44 #20 if A100_5A_OUT = 1 then S40010=(((((Current_set)* 10)/3)+ 0.002)/ 0.0011) end #21 if A250_5A_OUT = 1 then S40010=(((((Current_set)* 25)/3)+ 0.002)/ 0.0011) end #22 if V220_110V_OUT=1 then S40011=((((Voltage_set1)*10)-11.97)/0.1441) end #23 if V440_110V_OUT=1 then S40011=((((Voltage_set2) *5)-11.97)/0.1441) end #24 if V2200_110V_OUT=1 then S40011=(((Voltage_set3)-11.97)/0.1441) end #25 if V3300_110V_OUT=1 then S40011=((((Voltage_set4)/1.5)-11.97)/0.1441) end #26 S40012=(FEED); #27 FEED=((2600/FEED1)*547); #28 Ferquency_M1_EQ=(Ferquency_CON)/100; #29 Ferquency_CON=IntToReal(MW1180_IN); #30 REAL1 = IntToReal (Voltage_set3); #31 if EQ40001 < REAL1 then S40037 = 0 end #32 if S40007_AM=1 AND EQ40001 > REAL1 AND open_out =1 then S40037 = 1 Alarm =1