บทที่ 1

1.1 ประวตั ิและกจิ การไฟฟ้าในประเทศไทย ประวตั ิและความเปน็ มาของกิจการ ไฟฟ้าของประเทศไทยมีความเป็นมานับ 100 ปี โดยมี จอมพลเจ้าพระยาสุรศกั ดิ์ มนตรี (เจิม แสง-ชโู ต) ซึง่ ขณะนัน้ ยงั มี บรรดาศักดเิ์ ปน็ “เจา้ หม่นื ไวยวรนารถ” นาเขา้ มาใช้ภายในประเทศไทยและได้ พัฒนาอย่างต่อเนื่องจนถงึ ปจั จุบัน 1

1.2 หน่วยงานท่รี ับผิดชอบระบบกาลังไฟฟา้ ในประเทศไทย 1.2.1 การไฟฟ้าฝ่ายผลติ แหง่ ประเทศไทย (กฟผ.) ชอ่ื ภาษาอังกฤษ Electricity Generating Authority of Thailand (EGAT) เปน็ รัฐวสิ าหกิจ ดา้ นสาธารณปู โภค สังกดั สานกั นายกรฐั มนตรี โดยจะมี หนา้ ที่จดั หาพลงั งานไฟฟ้าใหก้ ับประชาชนโดยการผลิต จัดหาและจาหนา่ ยพลงั งานไฟฟ้าใหก้ ับการไฟฟ้านคร หลวง และการไฟฟา้ สว่ นภูมิภาคและผู้ใช้พลังงานไฟฟา้ สานกั งานใหญ่ตง้ั อย่รู ิมฝ่งั ขวาของแม่นา้ เจ้าพระยา เชงิ สะพานพระราม 6 อาเภอบางกรวย จังหวัดนนทบรุ ี จะ มรี ะบบการสง่ จ่ายกาลงั ไฟฟา้ ด้วยคา่ แรงดนั 500 kV, 230 kV, 115 kV และ 69 kV 2

1.2.2 การไฟฟา้ นครหลวง (กฟน.) ช่ือภาษาอังกฤษ Metropolitan Electricity Authority (MEA) สงั กัดกระทรวงมหาดไทย เป็นรฐั วสิ าหกจิ ดา้ น สาธารณูปโภค มภี าระหน้าที่จัดให้ได้มา จดั ส่งและจาหน่าย พลงั งานไฟฟ้าแกป่ ระชาชน ธรุ กิจ และอุสาหกรรม เขตพน้ื ที่ 3 จังหวดั ไดแ้ ก่ กรงุ เทพมหานคร นนทบรุ ี และสมุทรปราการ นอกจากน้ีแล้วยังมภี าระหนา้ ท่ีการดูแลรกั ษาสายสง่ ไฟฟ้าแรงสูง สถานีเปลย่ี นแรงดัน สายจาหน่ายไฟฟ้าแรงสงู เป็นตน้ โดยจะรับซอ้ื ไฟฟ้าจากการไฟฟา้ ฝ่ายผลติ แห่ง ประเทศไทย (กฟผ.) สานักงานใหญต่ ัง้ อยูท่ ่ี ถนนเพลินจติ แขวงลมุ พนี ี เขตปทมุ วัน กรงุ เทพมหานคร มีระบบจาหนา่ ย แรงสงู ค่าแรงดัน 24 kV, 12 kV และระดบั แรงดนั ตา่ มีขนาด 416/240 V, 3 เฟส 4 สาย 3

1.2.3 การไฟฟา้ สว่ นภมู ิภาค (กฟภ.) ช่ือภาษาอังกฤษ Provincial Electricity Authority (PEA) เปน็ รฐั วิสาหกจิ ดา้ นสาธารณปู โภค สงั กัด กระทรวงมหาดไทย มีภาระหน้าที่จดั ให้ได้มา จัดสง่ และ จาหน่ายพลังงานไฟฟา้ ให้แก่ประชาชน ธุรกิจและ อสุ าหกรรมในเขตพืน้ ที่จังหวดั รวม 74 จงั หวัด (รวมจงั หวัด บงึ กาฬ) ทวั่ ประเทศ (ยกเว้น กรงุ เทพมหานคร นนทบรุ ี และสมทุ รปราการ) สานกั งานใหญ่ตง้ั อยูท่ ่ี ถนนงามวงศ์วาน เขตจตุจักร กรงุ เทพมหานคร มรี ะบบจาหน่ายแรงสูงค่า แรงดัน 33 kV, 22 kV และระดบั แรงดันต่ามขี นาด 400/230 V, 3 เฟส 4 สาย 4

1.3 สัญลกั ษณท์ ่ใี ช้ในระบบกาลังไฟฟา้ ส ลก ความหมาย สายสง่ ไฟฟา้ เปลอื ย หรือสายเคเบิล , G, บัสบาร์ หรอื บสั M , เคร่อื งกาเนดิ ไฟฟ้ากระแสสลบั มอเตอรไ์ ฟฟา้ , หมอ้ แปลงกาลังแบบขดลวด 2 ชุด หมอ้ แปลงกาลงั แบบขดลวด 3 ชุด 5

ส ลก ความหมาย ,, หมอ้ แปลงกระแส (CT) หม้อแปลงแรงดนั (PT) การตอ่ ขดลวดสามเฟสแบบเดลตา้ (Delta) การต่อขดลวดสามเฟสแบบสตาร์ (Star) หรือแบบวาย การต่อขดลวดสามเฟสแบบสตาร์และต่อลงดิน โดยตรง การตอ่ ขดลวดสามเฟสแบบสตาร์และตอ่ ลงดนิ โดย ผา่ นขดลวดรแี อกแตนซ์ การตอ่ ขดลวดสามเฟสแบบสตารแ์ ละต่อลงดนิ แบบกราวนด์ฟอลต์นิวทรลั ไลเซอร์ 6

ส ลก ความหมาย เซอรก์ ิตเบรกเกอร์ชนิดใชน้ า้ มันหรือของเหลวชว่ ย ดบั อาร์ก เซอร์กติ เบรกเกอร์ชนิดใชอ้ ากาศช่วยดับอาร์ก , ฟวส์ ดรอปเอาตฟ์ วส์ สวิตชแ์ ยกวงจรสาหรับงานสวิตซ์ชงิ่ ขณะมโี หลด หรอื โหลดเบรกเกอรส์ วติ ช์ หรอื อินเตอรร์ ัปเตอร์ สวติ ช์ สวติ ช์แยกวงจรแบบมฟี วส์สาหรับงานสวติ ซ์ช่งิ ขณะมีโหลด สวิตชแ์ บบแยกวงจร หรือแอรเ์ บรกสวติ ช์ 7

ส ลก ความหมาย สวติ ชแ์ ยกวงจรแบบมีฟวส์ , โวเตจเรกูเลเตอร์ , อุปกรณ์ป้องกนั ฟ้าผ่าหรือล่อฟา้ สปาร์กแกปปอ้ งกนั ต่อลงดิน แทง่ กราวนด์ คาปาซเิ ตอร์ โหลดสถติ หรอื โหลดอยกู่ บั ท่ี ซิงโครนสั คอนเดนเซอร์ 8

1.3.1 ไดอะแกรมเส้นเด่ยี ว (Single line diagram) () ) ( (ก) วงจรสมบรู ณ์ชนิด 3 เฟสสมดุล (ข) ไดอะแกรมเสน้ เดยี่ ว 9

1.3.1 ไดอะแกรมเส้นเด่ยี ว (Single line diagram) 100 MW 30 MW 10 MVAR 4 MVAR 35 MW 30 MVAR 20 MW 50 MW 5 MW 5 MVAR 21 MVAR 1 MVAR 5 MVAR 45 MW 20 MVAR (ก) แสดงโหลดโฟลว์ภายในระบบ (ข) แสดงตาแหนง่ ติดต้ังอุปกรณ์ตัดตอน 10

1.3.2 อมิ พแี ดนซ์ไดอะแกรม (Impedance diagram) T1 T2 3 1 2 (ก) ระบบไฟฟ้าที่แสดงดว้ ยไดอะแกรมเสน้ เดยี่ ว E1 E2 T1 T2 E3 12 3 (ข) ระบบไฟฟา้ ท่แี สดงดว้ ยอิมพีแดนซ์ไดอะแกรม 11

1.3.3 รีแอกแตนซ์ไดอะแกรม (Reactance diagram) E1 E2 T1 E3 12 T2 3 12

1.4 แรงดนั และความถีม่ าตรฐานท่ีใช้ในระบบการสง่ และจ่ายกาลงั ไฟฟ้า 1.4.1 ขนาดแรงดันท่ีใช้ในการส่งจ่ายไฟฟ้ า ระดบั แรงดนั ของสายสง่ เมื่อเทียบกบั ระยะทาง ระ แรง น (kV) ระยะทาง (km) 33-44 32-50 44-66 50-80 66-88 80-120 88-110 120-160 110-132 160-240 132-154 240-400 154-220 400-480 13

กาหนดคา่ แรงดนั เบยี่ งเบนในระบบส่งกาลงั ระ แรง น แรง นปกติ (kV) แรง นสงู ส เทย ก คา่ กาหน (kV) (%) แรงดนั สงู 46 48.3 105 (High Voltage) 69* 72.5 105 แรงดนั สูงเอกซต์ ร้า 115* 121 105 (Extra High Voltage) 138 145 105 แรงดนั สูงอัลตรา้ 161 169 105 (Ultra High Voltage) 230* 242 105 345 362 105 500* 550 110 765 800 105 1,100 1,200 109 14

1.4.2 ความถ่มี าตรฐาน สาหรับความถีม่ าตรฐานที่ใช้กันมากมีท้งั ชนดิ 50 Hz และ 60 Hz ความถท่ี ้ัง 2 ชนดิ น้ีต่างก มขี อ้ ไดเ้ ปรยี บและข้อด้อยเปรียบพอสรุปได้ดังนี้ • ความเรวรอบของมอเตอร์กระแสสลบั ถกู กาหนดด้วยความถี่ตามสมการ Ns = 120f/p ดงั น้นั มอเตอร์ทใี่ ช้กับความถ่ี 60 Hz จะหมนุ ได้เรวกว่ามอเตอรท์ ี่ใชก้ บั ความถี่ 50 Hz • แรงเคลอ่ื นเหนยี่ วนาถูกกาหนดดว้ ยความถี่ ตามสมการ E = 4.44fNaBmA เมอื่ E คือ แรงเคลอ่ื นไฟฟา้ เหนยี่ วนา (V) f คอื ความถ่ี (Hz) BANma คือ จานวนรอบของขดลวดตวั นา (turns) (m2) คอื ความหนาแนน่ ของเส้นแรงแมเ่ หลก (Wb/m2) คอื พ้นื ท่หี นา้ ตดั ท่เี ส้นแรงแมเ่ หลกหรอื ตวั นาเคล่ือนทีผ่ ่าน • แรงดนั ตกแปรตามสมการ V = (2fL)(I) ในระบบสง่ จ่ายที่ใช้สายขนาดเดยี วกันและกระแสท่ี ไหลผา่ นสายเท่ากัน ระบบที่ใชก้ บั ความถ่ี 60 Hz จะมแี รงดนั ตกในสายมากกว่าระบบทใี่ ช้กบั ความถ่ี 50 Hz 15

1.5 ลักษณะของระบบการสง่ และจ่ายกาลังไฟฟา้ ในระบบการส่งกาลงั ไฟฟ้าอาจแบ่งตามลักษณะการส่งจา่ ยออกไดเ้ ปน็ 2 ระบบ ด้วยกนั คอื 1.5.1 ระ สง่ จ่ายไฟฟา้ เหนือศร ะ (Overhead aerial system) เป็นระบบที่ใช้สายตวั นาเดนิ บนเสาไฟฟ้าเพอ่ื ยกระดบั สายตวั นาให้สูงจากพน้ื ดนิ จน มีความสูงปลอดภัยจากสง่ิ มชี วี ติ ซึง่ การวางแนวสายตัวนาบนเสาสว่ นมากจะสง่ ผ่าน ในทโ่ี ลงแจง้ จากสถานีหน่งึ ไปอีกสถานหี นึง่ งา่ ยตอ่ การบารงุ รักษาและตรวจสอบ ขอ้ ขดั ขอ้ งของระบบ 1.5.2 ระ สง่ จา่ ยไฟฟา้ ใต้ นิ (Underground cable system) สาย ตวั นาจะถูกฝังไปตามรางเดินสายใตด้ ิน มีบอ่ พกั สายเป็นระยะๆ ระบบสง่ จ่ายไฟฟ้า ใตด้ ินจะมีค่าใช้จา่ ยทีแ่ พงกวา่ ระบบสง่ จา่ ยไฟฟ้าเหนือศรี ษะประมาณ 8-12 เทา่ 16