SHUNT REACTOR• คืออุปกรณ์ชนิดหน่ึง ท่ีใชใ้ นการปรับปรุงประสิทธิภาพแรงดนั ไฟฟ้า ของสายส่ง ท่ีมีระดบั แรงดนั สูงๆ เช่น 230 KV,500KV และมีระยะทาง ยาว โดยจะทาหนา้ ที่ ในการลดแรงดนั ใหก้ บั สายส่ง เพือ่ ป้องกนั ความ เสียหายที่อาจจะเกิดกบั อุปกรณ์ ในสายสายส่ง• การติดต้งั Shunt Reactor จะเชื่อมต่อเขา้ กบั สายส่ง โดยตรงโดยไม่มี อุปกรณ์ตดั ตอน
Ferranti Effect• Ferranti Effect คือการเพ่มิ ข้ึนของแรงดนั ไฟฟ้าท่ีเกิดข้ึนที่ปลายของสายส่งยาวเทียบ กบั แรงดนั ไฟฟ้าที่ตน้ ทางสายส่ง ซ่ึงจะเกิดข้ึนเมื่อสายส่งมีโหลดนอ้ ยหรือโหลดถูก ปลดออก ทาใหส้ ายส่งไม่มีโหลดต่อ ผล Ferranti จะเด่นชดั มากข้ึนอีกต่อไปสายและ แรงดนั สูงท่ีใช้ แรงดนั ไฟฟ้าสมั พทั ธ์เพิม่ ข้ึนเป็นสดั ส่วนกบั ความยาวสาย• ผลกระทบน้ีเกิดจากVoltage Drop ระหวา่ งตวั เหน่ียวนาสาย (เนื่องจากกระแสไฟท่ี ชาร์จ) อยใู่ นช่วงกบั แรงดนั ไฟฟ้าปลายทางที่ส่ง ดงั น้นั ความจุ Capacitance และความ เหน่ียวนา Inductance ท้งั สองจึงส่งผลทาใหเ้ กิดปรากฏการณ์น้ี• ผลของกระแสอดั ประจุซ่ึงมีมุมนาหนา้ แรงดนั ไฟฟ้าเป็นมุม 90 องศา• เน่ืองจากความจุสูงผล Ferranti จะเด่นชดั มากข้ึนในสายเคเบิ้ลใตด้ ินแมใ้ นระยะส้นั ๆ
SHUNT REACTORBus connected Shunt Reactors (Pos. 1)By Line connected Shunt Reactors (Pos. 2)Shunt Reactor connected on Transformer Tertiary side bus (Pos. 3)
SHUNT REACTORใชก้ บั หมอ้ แปลง 22 เควี
SHUNT REACTORใชก้ บั หมอ้ แปลง 230 เควี
วงจรในการติดต้งั Shunt Reactor ใชก้ บั หมอ้ แปลง 230 เควี
ใชก้ บั สายส่ง 500 kV
SHUNT REACTOR PROTECTIONPHASE REACTOR DIFFERENTIAL RELAY (87R)OVERCURRENT RELAY (51R/51RG) SHUNT REACTOR SELF-PROTECTION เหมือนหมอ้ แปลง แต่ ไม่มีส่วนของ Load Tap Changer
LINE 500KV. PHASE NEUTRAL 87R 87RG BUS 1 ขนาดเลก็ 1.5Mvar 51R 51RG BUS 2
SHUNT REACTOR PROTECTION 1.เมื่อเกิด Fault ใน Zone 87R PHASE NEUTRAL Relay จะสงั่ ลง Lockout 86RLINE 500KV. ส่ัง Trip BKR. พร้อมท้งั ส่ง DTT. ไป Trip ท่ี SUB.ตรงกนั ขา้ มBUS 1 87R 87RG 2.เมื่อเกิด Fault ใน Zone 87RG 51R 51RG Relay จะสงั่ ลง Lockout 86R ส่ัง Trip BKR. พร้อมท้งั ส่ง DTT.TRIP 86R 86X ไป Trip ท่ี SUB.ตรงกนั ขา้ ม TRIP 3.เมื่อเกิด Fault ใน Reactor DTT SEND Relay 51R/51RG จะส่งั ลง 86R สงั่ Trip BKR. พร้อมท้งั ส่ง DTT.BUS 2 ไป Trip ท่ี SUB.ตรงกนั ขา้ ม
การบารุงรักษา Shunt Reactor • Yearly Inspection • การทดสอบ DGA (Dissolved Gas Analysis) วธิ ีการทเี่ ป็ นทยี่ อมรับใน การสกดั แก๊สออกมาจากนา้ มันหม้อแปลงกค็ ือ นานา้ มนั หม้อแปลงทม่ี แี ก๊ส ละลายอยู่เข้าระบบ glassware(เป็ นระบบทท่ี าจากแก้วทม่ี คี วามเป็ น สูญญากาศสูงมาก) โดยระบบจะสกดั แก๊สออกจากนา้ มนั หม้อแปลง จากน้ันนาแก๊สทถี่ ูกสกดั เข้าระบบ chromatographic เพื่อวิเคราะห์ดูแก๊ส ย่อยทอี อกมาว่ามีปริมาณเท่าใด (อ้างองิ ตาม IEEE Std C57.104™-2008 • การทดสอบทางไฟฟ้า ทุก 6 ปี
SNO-SR2A 500 kV 55 MVAR. ShuntReactor ยห่ี ้อ ABB ที่ สฟ.ไทรน้อย จ.นนทบุรี ไฟไหม้ พค.2545 CBG-SR3A ขนาด 110 MVAR. ยหี่ ้อ ABB สฟ.จอมบึง จ.ราชบุรี ไฟไหม้ ตุลาคม 2547
Lightning Arrester
Over voltages• แรงดนั เกินจากภายนอก (External over voltage) - ฟ้าผา่ โดยตรง และฟ้าผา่ โดยออ้ ม(Direct&Indirect lightning strike )• แรงดนั เกินจากภายใน (Internal over voltage) - แรงดนั เกินอนั เน่ืองมาจากการสวิตช่ิง (Switching over voltage)• แรงดนั เกินชวั่ ขณะ (Temporary over voltage) - การลดั วงจรลงดิน (Earth fault) - การเปล่ียนแปลงโหลดอยา่ งรวดเร็ว
การป้องกนั แรงดนั เกนิ เสิร์จ ในระบบส่งจ่ายไฟฟ้าแรงสูง ฉนวนของอุปกรณ์หรือของระบบมี โอกาสไดร้ ับแรงดนั เกินเสิร์จฟ้าผา่ (Lightning surge) หรือแรงดนั เกิน เสิร์จสวติ ชิ่ง(Switching surge) ซ่ึงอาจจะทาใหฉ้ นวนลม้ เหลว และเกิด Flash Overได้ จึงจาเป็นตอ้ งมีการป้องกนั
คุณลกั ษณะของอุปกรณ์ป้องกนั• ตอ้ งไม่ทางานขณะเกิด Temporary over voltage• Volt-time curve ตอ้ งอยตู่ ่ากวา่ Withstand level ของอุปกรณ์ท่ีตอ้ งการ ป้องกนั ทุกช่วงเวลา• ตอ้ งสามารถใหพ้ ลงั งานของ Surge ไหลผา่ นไดโ้ ดยไม่เกิดการ เปลี่ยนแปลงคุณสมบตั ิหรือเกิดความเสียหาย• หลงั จากพลงั งานของ Surge ไหลผา่ นไปแลว้ จะตอ้ งกลบั มาสู่สภาพปกติ (Reseal) หรือไม่เป็นตวั นา(Non-conducting)
ประโยชน์และตาแหน่งการตดิ ตงั้ Lightning Arresterเม่ือเกิด Surge Voltage ในระบบโดยเฉพาะสายสง่ Surge Voltage จะเข้ามาในอปุ กรณ์สถานีไฟฟา้ Lightning Arrester จะทาหน้าท่ีนา Surge Voltage นีอ้ อกจากระบบสดู่ นิ อุปกรณ์ไฟฟ้าท่ีจะป้องกนั
ประโยชน์และตาแหน่งการตดิ ตงั้ Lightning ArresterTransformer HS LS Transformer
ประโยชน์และตาแหน่งการตดิ ตงั้ Lightning ArresterFeeder Overhead to Under Ground Cable Under Ground Cable
ประโยชน์และตาแหน่งการตดิ ตงั้ Lightning ArresterGenerator Generator
Surge arrester แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ• Gap type หรือ Silicon carbide (SiC) arrester• Gapless type หรือ Metal oxide arrester (MOA)
SiC arrester (Gap type) อุปกรณ์ประกอบดว้ ย Spark gaps หลายชิ้นต่ออนุกรมกนั กบั Non-linear resistor (SiC) หลาย Block บรรจุอยใู่ น Housing ท่ีเป็น ฉนวน - Gaps ทาหนา้ ท่ีเหมือน Switch ตดั ต่อ - Non-linear resistor ทาหนา้ ที่จากดั แรงดนั คร่อม Arrester (Residual voltage)ใหต้ ่า ในขณะที่มี Surge ไหลผา่ น และจากดั กระแส Power frequency ที่ไหลตามลงดิน (Follow current)
SiC arrester Series gapSilicon carbide element โครงสร้างของ SiC arrester
Metal oxide arrester (MOA) ประกอบดว้ ย Non-linear resistor (ZnO,Metal oxide) ที่มีคุณสมบตั ิNon-linear ท่ีดีหลาย block ต่ออนุกรมกนั ใน Housing ที่เป็นฉนวน MOA ไม่มีส่วนที่เป็น Spark gaps อนั เนื่องมาจาก คุณสมบตั ิNon-linear ท่ีดี ที่มีกระแสไหลผา่ นนอ้ ยมากๆ (1mA)ในขณะใชง้ านปกติ
Metal oxide arrester (MOA)
MOA โครงสร้างของ Metal oxide arrester
MOA SpecificationNominal system voltage 33 kV
MOA SpecificationNominal system voltage 69 kV
MOA SpecificationNominal system voltage 115 kV
MOA SpecificationNominal system voltage 230 kV
MOA SpecificationNominal system voltage 525 kV
MOA Specification
สาเหตุการเสียหายทเี่ กดิ กบั Arrester• Direct lightning strike ฟ้าผา่ เป็นสิ่งท่ีไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ แต่อยา่ งไรกต็ ามถา้ มีฟ้าผา่ บ่อยและมีขนาดค่อนขา้ งสูง เรากค็ วรจะเลือก MOAท่ีมีพกิ ดั สูงข้ึน• Insufficient Uc ,Ur เกิดข้ึนเนื่องจาก ผใู้ ชง้ านรู้เกี่ยวกบั ระบบไม่ดีพอ และทาใหไ้ ด้ ขอ้ มูลที่ผดิ พลาดในการเลือก MOA
สาเหตุการเสียหายทเ่ี กดิ กบั Arrester• Water ingress เนื่องจาก Porcelain arrester จะมีช่องอากาศอยภู่ ายใน และจะมีการขยายตวั เมื่ออุณหภูมิของ MOA สูงข้ึนและในทางกลบั กนั หาก อณุ หภมู ิลดต่าลง อากาศกจ็ ะหดตวั เป็นเหตุใหอ้ าจจะมีการดูดซบั ความช้ืนจาก ภายนอกเขา้ ไปภายใน MOA อนั เป็นสาเหตุของการเกิด Internal flashover หรือ Internal discharge• Ageing of MO block Ageing of MO block หมายถึง Leakage current ที่ไหลผา่ น Block มีค่าสูงข้ึนภายใตส้ ภาพการใชง้ านปกติ หลงั จากน้นั อุณหภูมิของ Block จะเพ่มิ สูงข้ึน Block จะไดร้ ับ Stress สูงและ เสียหายในที่สุด
สาเหตุการเสียหายทเี่ กดิ กบั Arrester• Housing ปัญหาน้ีสามารถแบ่งไดเ้ ป็น 2 หวั ขอ้ คือ- Creepage distance ,Mechanical strength ,External insulation withstand มีค่าไม่ เพียงพอ หรือมีส่ิงปนเป้ื อนบน Housing มีมาก- ซ่ึงกจ็ ะอาจจะทาใหเ้ กิดวาบไฟตามผวิ ภายนอกหรือเกิดการเสียหายทางกลเกดิ ข้ึนกบั Housing- เกิดเนื่องจากความคึกคะนองของคน เช่น มีการขวา้ งปาของแขง็ ใส่ Housing ทาให้ Housing เกิดความเสียหาย
การตรวจสอบ (Visual inspection)Housing• ตรวจสอบร่องรอยกะเทาะ,แตกและบ่ินของ Housing ที่เป็นผลใหค้ า่ External creepage distance และ External insulation withstand voltage มี คา่ ลดลง โดยอาจจะส่งผลใหเ้ กิด External flashover ได้
การแก้ไข : วางแผน De-energize หมอ้ แปลง หรือ สายส่งเพ่ือตรวจสอบ และเมื่อพบวา่ ร่องรอยกะเทาะเพียง เลก็ นอ้ ย ใหท้ าดว้ ยสาร Insulating vanish เพื่อทาใหผ้ วิ เงา มนั ซ่ึงเป็นการป้องกนั สิ่งสกปรกหรือความช้ืนเกาะ และ ในส่วนของร่องรอยแตกร้าวที่ไม่มีผลกระทบต่อ Mechanical หรือ Electrical strength ของ Surge arrester อาจจะ Seal ดว้ ย Insulating vanish หรือ Epoxy แต่ อยา่ งไรกต็ าม Surge arrester ที่ซ่ึงมีร่องรอยแตกร้าว หรือ กะเทาะขนาดใหญ่ที่มีผลให้ ระยะวาบไฟตามผวิ( Creepage distance ) ควรจะตอ้ งทาการปลด ออกจากระบบ และดาเนินการวางแผน เปลี่ยนใหม่
• ตรวจสอบสิ่งเปรอะเป้ื อนบน Housing ที่เป็นผลใหค้ ่า External insulation withstand voltage มีค่าลดลง โดยอาจจะส่งผลใหเ้ กิด External flashover ได้ การแกไ้ ข : วางแผน De-energize หมอ้ แปลงหรือสายส่ง เพือ่ ทาความสะอาดผวิ Porcelain โดยอาจจะใชผ้ า้ ชุบน้าทาความสะอาด หรือผงซกั ฟอก แต่หา้ มใชส้ ารละลาย (Solvent) ทาความสะอาด เนื่องจากจะทาใหค้ ุณสมบตั ิ External insulation withstand voltage มีคา่ ลดลง
Line terminal และ Ground terminal• ตรวจสอบสภาพหลุดหลวมของจุดต่อ Line terminal และ Ground terminal ตาแหน่งจดุ ต่อ Terminal ต่างๆ ท่ี ต้องดาเนินการตรวจสอบ การแกไ้ ข : วางแผน De-energize หมอ้ แปลงหรือสายส่ง เพอ่ื ทาความสะอาดและ ขนั Bolt, Nut ใหแ้ น่น แต่ถา้ พบวา่ สภาพของ Bolt ,Nut เส่ือมควรจะดาเนินการ เปลี่ยน Bolt ,Nut ใหม่
• ตรวจสอบความตึงเกินไปของสายท่ีต่อกบั Line terminal ตาแหน่ง Line ที่ตอ้ งตรวจสอบการแกไ้ ข : วางแผน De-energize หมอ้ แปลง หรือสายส่งเพอื่ ตรวจสอบ ในกรณีท่ี สายตึงสามารถปรับแต่งได้ ใหด้ าเนินการปรับแต่งไม่ใหต้ ึงเกินไปโดยการ คลาย Nut ยดึ Clamp แลว้ ขยบั สายในส่วนท่ีเหลือข้ึน แต่ถา้ Nut ท่ียดึ Clamp ยงั จบั ยดึ สายไม่ไดใ้ หด้ าเนินการเปล่ียนสายใหม่
ตรวจสอบการเสื่อมสภาพ MOA โดย Surge counter with mA meter • ตรวจสอบค่า Leakage current ที่แตกต่างไปโดยเปรียบเทียบระหวา่ งเฟส ขา้ งเคียง (โดยปกติค่าระหวา่ งเฟสจะแตกต่างกนั ไม่เกิน 20% ) และการเพิ่มข้ึนหรือลดลงอยา่ งผดิ ปกติในช่วงใชง้ านปกติ (โดยคา่ ควรอยู่ ระหวา่ ง 50 – 150 % ของคา่ เริ่มตน้ )การแกไ้ ข :วางแผน De-energize หมอ้ แปลงหรือสายส่งเพือ่ ดาเนินการทดสอบค่า DC insulation resistance และ Dielectric loss เพอ่ื วเิ คราะห์สภาพต่อไป และเม่ือพบวา่ เส่ือมสภาพควรจะตอ้ งทาการปลดออก จากระบบและดาเนินการวางแผนเปลี่ยนใหม่
• ตรวจสอบคา่ Counter มีคา่ เพ่มิ ข้ึนอยา่ งรวดเร็วในรอบวนั หรือมีการเพิ่มข้ึนโดยท่ี ไม่มี Switching ,Lightning surge เกิดข้ึนในระบบ ซ่ึงอาจจะเป็นผลเนื่องมาจากการ เส่ือมสภาพของฉนวนของ MOA ตาแหน่ง Counterการแกไ้ ข : รีบดาเนินการตรวจสอบหาสาเหตุความผดิ ปกติที่เกิดข้ึน โดยการ De-energize หมอ้ แปลงหรือ สายส่ง เพอ่ื ท่ีจะดาเนินการทดสอบค่า DC insulation resistance และ Dielectric loss เพอ่ื วเิ คราะห์ สภาพต่อไป และเม่ือพบวา่ เสื่อมสภาพควรจะตอ้ งทาการปลดออกจากระบบและดาเนินการวางแผน เปล่ียนใหม่
Surge counter with mA meter ประโยชนข์ อง Surge counter• เพือ่ ตรวจนบั จานวน Surge ท่ีไหลผา่ น MOA• เพื่อตรวจสอบวา่ Arrester rating เหมาะสมกบั ระบบหรือไม่โดยจะทาการเชค็ ค่า Counter ที่เพิม่ ข้ึนหลงั จากการติดต้งั• เพื่อตรวจสอบวา่ เกิด Internal fault ภายใน Arrester หรือไม่โดยพิจารณาจาก Surge counter ท่ีเพิม่ ข้ึนอยา่ งรวดเร็ว• mA meter ที่ติดต้งั มาพร้อมกนั ในชุดของ Surge counterจะช่วยใหเ้ ราสามารถดูค่า Leakage current เพื่อที่จะพิจารณาวา่อาจจะเกิดความผดิ ปกติเกิดข้ึนกบั MOA
VACUUM SWITCH
โครงสร้างหุ้มด้วย Foam ไม่มคี วามชื้นไม่มเี กดิ จากการกลน่ั ตวั ของนา้เพม่ิ Impulse level ภายนอก Vacuum
Operating Mechanismถูก Seal อยใู่ น Housingพร้อมกบั Supportsinsulator และ Modules
Moving Contact Fixed Contact Contact Resistance ไม่เกิน 200 Micro-ohm
Search
