43746159

* จดั ทำโดย นำยสำริน พรอ้ มใจ รหสั นิสิต 61540030

บทนํา พลงั งานไฟฟ้ าเป็นพลงั งานที่ส่งผา่ นตวั นาํ และหมอ้ แปลงไฟฟ้ าไปยงั ผใู้ ชป้ ลายทาง โดยการไฟฟ้ าผใู้ หบ้ ริการเองกม็ ีการจดั ระบบของการส่งจ่ายไฟฟาไปยงั อาคารธุรกิจ โรงงานหรือบา้ นพกั อาศยั โดยส่งจ่ายแรงดนั ในเขตเมืองและยา่ นชุมชนเป็นหลายช่วง แรงดนั โดยหมอ้ แปลงไฟฟ้ าจาํ หน่ายที่แปลงแรงดนั สูงใหเ้ ป็นแรงดนั ต่าํ น้นั จะถกู ติดต้งั ในบริเวณใกลจ้ ุดที่มีความตอ้ งการใชไ้ ฟฟ้ าใหม้ ากท่ีสุด เพ่ือลดการสูญเสียใน สายและลดปัญหาแรงดนั ตกในสายไฟ ปัญหาการสูญเสียในสายไฟและในหมอ้ แปลง อาจมีคนจาํ นวนมากมองขา้ ม แต่ท่านทราบหรือไม่วา่ ในปี พ.ศ. 2547 มีรายงานวาการ สูญเสียในสายส่งไฟฟ้ าของระบบส่งจ่ายไฟฟ้ ารวมท้งั ประเทศสูงเกือบ 10,000 ลา้ น หน่วยทีเดียว เม่ือพิจารณาถึงระบบไฟฟ้ าในอาคารขนาดใหญ่หรือในโรงงาน อุตสาหกรรมแลว้ มีการประมาณการไวว้ า่ มีการสูญเสียพลงั งานไฟฟ้ าในหมอ้ แปลง ประมาณ 2-3 % และมีการสูญเสียพลงั งานไฟฟ้ าในสายไฟฟ้ าไม่เกิน 1 % โดยการ สูญเสียในระบบไฟฟ้ าน้ีอยใู่ นวิสยั ที่จะบริหารจดั การใหน้ อ้ ยลงได้ เมื่อเทียบกบั กรณีท่ี ไม่ไดใ้ หค้ วามสนใจเลย นอกจากนหากไม่มีการบริหารจดั การระบบไฟฟ้ าของโรงงาน หรืออาคารใหญ่อยใู่ นเกณฑท์ ่ีควรจะเป็น นอกจากจะมีการสูญเสียในระบบมากแลว้ ยงั อาจถูกการไฟฟ้ าเรียกเกบ็ ค่าตวั ประกอบกาํ ลงั ไฟฟ้ า เป็นค่าใชจ้ ่ายเพ่ิมเติมคลา้ ย ค่าปรับในเอกสารคา่ ไฟฟ้ าอีกดว้ ยกไ็ ด้ และท่ีเรียกวา่ เป็นคา่ ปรับ เพราะค่าใชจ้ ่ายส่วนน้ี สามารถหลีกเล่ียงได้ ดว้ ยการบริหารระบบไฟฟ้ านน่ั เอง

วตั ถุประสงค์ 1. อธิบายสามเหลี่ยมกาํ ลงั ไฟฟ้ าและคาํ จาํ กดั ความของตวั ประกอบกาํ ลงั ไฟฟ้ า 2. บอกอตั ราคา่ ปรับตวั ประกอบกาํ ลงั ไฟฟ้ าในบิลค่าไฟฟ้ า 3. บอกประโยชน์ท่ีไดจ้ ากการปรับปรุงคา่ ตวั ประกอบกาํ ลงั ไฟฟ้ า 4. อธิบายวิธีวิเคราะห์ทางการเงินสาํ หรับการปรับปรุงตวั ประกอบกาํ ลงั ไฟฟ้ า

ระบบไฟฟ้ ากาลัง ( Electrical Power Systems) ระบบไฟฟ้ ากาลงั สามารถที่จะใหค้ าจากดั ความอยา่ งกวา้ งๆ พอท่ีจะสร้างความ เขา้ ใจไดค้ ือ “ระบบไฟฟ้ ากาลงั ” หมายถึง โครงขา่ ยที่รวบรวมระบบและอุปกรณ์ต่างๆ เขา้ ดว้ ยกนั เพ่อื ทาการเปล่ียนรูปพลงั งานท่ีไมใ่ ช่ไฟฟ้ าไปเป็นพลงั งานไฟฟ้ าในรูปแบบ ท่ีตอ้ งการ และส่งผา่ นพลงั งานไฟฟ้ าดว้ ยระดบั แรงดนั ไฟฟ้ าสูงๆไปยงั แหล่งหรือ ระบบใชง้ านในรูปโครงข่ายปิ ดขนาดใหญ่ ซ่ึงจะแปลงพลงั งานไฟฟ้ าเหล่าน้ีไปใชง้ าน ในรูปของพลงั งานที่ไมใ่ ช่ไฟฟ้ าระบบไฟฟ้ ากาลงั ใชง้ านที่ดีน้นั จะตอ้ งคานึงถึง ระบบ ความปลอดภยั ความมน่ั คงแน่นอนมีประสิทธิภาพเป็นท่ีน่าเช่ือถือราคาประหยดั เหมาะสมตามหลกั เศรษฐศาสตร์และผลกระทบต่อสภาวะแวดลอ้ ม โดยเป็นระบบที่ เป็นท่ียอมรับของสงั คมทอ้ งถิ่นโครงสร้างของระบบไฟฟ้ ากาลงั ไม่วา่ จะเป็นระบบเลก็ หรือระบบใหญ่จะถกู แบ่งยอ่ ยออกเป็น 3 ระบบยอ่ ยที่สาคญั 1. ระบบผลิตกาลงั ไฟฟ้ า 2. ระบบส่งกาลงั ไฟฟ้ า 3. ระบบจาหน่ายกาลงั ไฟฟ้ า

1.1 ระบบผลิตกาลงั ไฟฟ้ า ระบบผลิตกาลงั ไฟฟ้ า หมายถึง โรงไฟฟ้ าที่ใชก้ นั อยอู่ ยา่ งมากมายหลายรูปแบบและมี อยหู่ ลายลกั ษณะในปัจจุบนั ประกอบดว้ ยเครื่องกาเนิดไฟฟ้ า เช่น โรงไฟฟ้ าพลงั น้า โรง จกั รไอน้า โรงจกั รแบบกงั หนั แก๊ส ตลอดจนโรงไฟฟ้ านิวเคลียร์ โรงจกั รใชถ้ ่านหิน การที่เราจะพิจารณาใชโ้ รงไฟฟ้ าแบบใดน้นั ข้นึ อยกู่ บั ปัจจยั หลายอยา่ ง เช่น สภาพแวดลอ้ ม ทรัพยากร และระดบั ราคาเป็นตน้ ซ่ึงโดยทวั่ ไปแลว้ จะมีระดบั แรงดนั ต้งั แต่ระดบั 11 kV ถึง 27 kV ซ่ึงผผู้ ลิตจะตอ้ งทาการยกระดบั แรงดนั ผา่ นหมอ้ แปลง ไฟฟ้ ากาลงั โรงไฟฟ้ าประกอบไปดว้ ยส่วนสาคญั 3 ส่วนดงั น้ี 1. ระบบผลิตกระแสไฟฟ้ า ประกอบไปดว้ ยตวั ตน้ กาลงั หรือเครื่องกงั หนั ไฟฟ้ าซ่ึงทา หนา้ ที่เป็นตวั หมุนเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ า แรงดนั ไฟฟ้ าท่ีผลิตออกมาจะเป็นแรงดนั 3 เฟส โดยส่วนใหญ่ไม่เกิน 20 kV เช่น เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าท่ีเขื่อนภมู ิพลผลิตที่ 13.8 kV เป็น ตน้ เพราะหากมากกวา่ 20 kV จะก่อใหเ้ กิดอนั ตรายต่อฉนวนตวั นาและส่งผลต่ออายุ การใชง้ านของโรงไฟฟ้ าได้

2. ส่วนลานไกไฟฟ้ า หรือ Switchyard เป็นส่วนที่ทาหนา้ ท่ีแปลงแรงดนั ท่ีผลิตจาก เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ าใหส้ ูงข้ึนเพ่ือส่งต่อไปยงั สถานีไฟฟ้ าที่อยหู่ ่างไกล ลดความสูญเสีย ในระบบ ซ่ึงประกอบไปดว้ ยหมอ้ แปลงไฟฟ้ ากาลงั ที่ทาหนา้ ท่ีแปลงแรงดนั ข้ึนและ ระบบป้ องกนั ทางไฟฟ้ า 3. ส่วนป้ องกนั การเดินเครื่องและการควบคุมไฟฟ้ า ไดแ้ ก่ การป้ องกนั เคร่ืองกาเนิด ไฟฟ้ า หมอ้ แปลงไฟฟ้ ากาลงั และรีเลยต์ รวจจบั ความผดิ ปกติทางไฟฟ้ าความสามารถ ในการผลิตจะถกู กาหนดเป็น “กิโลวตั ต”์ หรือ “เมกะวตั ต”์ ส่วนความสามารถในการ ผลิตหรือกาลงั การผลิตที่ควบคไู่ ปกบั ระยะเวลาในการผลิต เรียกวา่ “พลงั งานไฟฟ้ าท่ี ได”้ ถา้ มองในแง่กาลงั ไฟฟ้ าที่ผลิตนามาใชค้ วบคกู่ บั ระยะเวลาในการใช้ เรียกวา่ “พลงั งานไฟฟ้ าที่ใชไ้ ป” มีหน่วยเป็น “วตั ต-์ ชวั่ โมง” หรือ “กิโลวตั ต-์ ชว่ั โมง” 1.2 ระบบส่งกาลงั ไฟฟ้ า ระบบส่งกาลงั ไฟฟ้ า เป็นระบบที่รับพลงั งานไฟฟ้ าท่ีถกู ยกระดบั แรงดนั ต่อจากระบบ ผลิตกาลงั ไฟฟ้ าสาหรับประเทศไทยน้นั จะมีระดบั แรงดนั ต้งั แต่ระดบั 69 kV จนถึง ระดบั 500 kV ซ่ึงสามารถส่งพลงั งานไฟฟ้ าไปเป็นระยะทางที่ไกลไดโ้ ดยรักษารับ แรงดนั น้นั ไวไ้ ดเ้ นื่องจากระยะทางจากระบบผลิตกาลงั ไฟฟ้ าจะอยหู่ ่างไกลจากโหลด มาก ระบบส่งกาลงั ไฟฟ้ าแบง่ ออกไดด้ งั น้ี 1. ระบบไฟฟ้ าเหนือศีรษะ (Over line System) เป็นระบบท่ีซ่ึงสายตวั นาบนเสาส่งผา่ น ที่โล่งแจง้ จากสถานีไฟฟ้ าหน่ึงไปยงั อีกสถานีไฟฟ้ าหน่ึง ง่ายต่อการบารุงรักษาและ ตรวจสอบขอ้ ขดั ขอ้ งของระบบ

2. ระบบไฟฟ้ าใตด้ ิน (Under Ground Cable System) สายตวั นาจะถกู ฝังลงไปในดิน ตามรางเดินสาย และมีบ่อพกั เป็นช่วงๆ เหมาะสาหรับติดต้งั ในท่ีชุมชนหรือพ้ืนท่ีแออดั มีความตอ้ งการพลงั งานไฟฟ้ า (โหลด) สูง แต่การบารุงรักษาทาไดไ้ มส่ ะดวกและมี ราคาค่อนขา้ งสูงตามไปดว้ ย ระบบส่งกาลงั ไฟฟ้ ามี 3 ระดบั คือ 1. ไฟฟ้ าแรงสูง (High Voltage : HV) มีระดบั แรงดนั ไฟฟ้ าไม่เกิน 230 kV. 2. ไฟฟ้ าแรงสูงเอกซต์ รา(Extra HighVoltage :EHV)มีระดบั แรงดนั ไฟฟ้ าต้งั แต่ 230 kV-1,000 kV 3. ไฟฟ้ าแรงสูงอลั ตรา(Ultra High Voltage : UHV) มีระดบั แรงดนั ไฟฟ้ าต้งั แต่ 1,000 kV.ข้ึนไป ความมุ่งหมายหลกั ของระบบส่งกาลงั ไฟฟ้ า 1. เพื่อการส่งผา่ นกาลงั ไฟฟ้ าจากแหล่งผลิตไปยงั ผใู้ ชห้ รือแหล่งจ่ายไฟ 2. ส่งกาลงั ไฟฟ้ าไปยงั ศนู ยก์ ลางการจ่ายโหลด 3. เพ่ือเช่ือมโยงระบบส่งกาลงั ไฟฟ้ าเขา้ ดว้ ยกนั เพ่ือเพ่ิมความเช่ือถือได้ (Reliability) และลดความสูญเสียในระบบไฟฟ้ า

1.3 ระบบจาหน่ายกาลงั ไฟฟ้ า ระบบจาหน่ายกาลงั ไฟฟ้ า เป็นระบบที่รับพลงั งานไฟฟ้ าท่ีถูกสร้างมาจากระบบผลิต กาลงั ไฟฟ้ า ผา่ นมายงั ระบบส่งกาลงั ไฟฟ้ าเพ่ือทาการกระจายกาลงั ไฟฟ้ าไปยงั โหลด ผใู้ ชไ้ ฟซ่ึงมีส่วนประกอบท่ีสาคญั คือสถานีไฟฟ้ าซ่ึงมีหนา้ ท่ีปรับลดระดบั แรงดนั ใหก้ บั ผใู้ ชไ้ ฟ โดยส่วนใหญ่แลว้ ระบบจาหน่ายกาลงั ไฟฟ้ าจะมีระดบั แรงดคั รอบคลุม ท้งั ทางดา้ นปฐมภมู ิและทุติยภมู ิและสูงสุด สาหรับประเทศไทยไม่เกิน115 kVระบบ จาหน่ายกาลงั ไฟฟ้ าที่ดีตอ้ งมีการวางแผนการก่อสร้างระบบจาหน่ายกาลงั ไฟฟ้ า โดย คานึงถึงองคป์ ระกอบตา่ งๆ เช่นระดบั แรงดนั ไฟฟ้ า ชนิดวงจรการจ่ายไฟ ตลอดจน ความเหมาะสมสาหรับสถานที่ใชง้ านแต่ละแห่ง โดยชนิดวงจรการจา่ ยไฟน้นั จะมี ลกั ษณะการจดั โครงขา่ ยพ้ืนฐานสองแบบ คือ 1.4 ระบบไฟฟ้ าในประเทศไทยและหน่วยงานท่ีรับผดิ ชอบในระบบไฟฟ้ ากาลงั หน่วยงานที่ทาหนา้ ที่รบั ผดิ ชอบในการใหบ้ ริการดา้ นพลงั งานไฟฟ้ าในประเทศไทย ประกอบไปดว้ ยหน่วยงานหลกั 3 หน่วยงาน อนั ไดแ้ ก่ การไฟฟ้ าฝ่ ายผลิตแห่งประเทศ

ไทย (กฟผ.) การไฟฟ้ านครหลวง (กฟน.) และ การไฟฟ้ าส่วนภมู ิภาค (กฟภ.) ซ่ึงแต่ ละหน่วยงานมีอานาจหนา้ ที่ดงั น้ี กฟผ. มีอานาจหนา้ ท่ีในการจดั หาพลงั งานไฟฟ้ าแก่ประชาชน โดยการผลิตและ จาหน่ายพลงั งานไฟฟ้ า ใหแ้ ก่ การไฟฟ้ านครหลวง , การไฟฟ้ าส่วนภมู ิภาค และผใู้ ช้ พลงั งานไฟฟ้ ารายอ่ืนตามที่กฎหมายกาหนด รวมท้งั ประเทศใกลเ้ คียง และดาเนินการ ต่างๆ ท่ีเก่ียวขอ้ งทางดา้ นพลงั งานไฟฟ้ า ตลอดจนงานอ่ืนๆ ท่ีส่งเสริมกิจการของ กฟผ. อยา่ งไรกด็ ีเพ่ือใหส้ ามารถดาเนินการตามวตั ถุประสงคข์ า้ งตน้ กฟผ. จึงมีหนา้ ท่ี รวมไปถึงการสร้างเข่ือน อ่างเกบ็ น้า โรงไฟฟ้ า ระบบส่งไฟฟ้ า และสิ่งอ่ืนอนั เป็น อุปกรณ์ประกอบตา่ งๆ รวมท้งั การวางแผนนโยบายควบคุมการผลิต การส่ง การ จาหน่ายพลงั งานไฟฟ้ า และวตั ถเุ คมีจากลิกไนต์ ระดบั แรงดนั ไฟฟ้ าท่ี กฟผ. ผลิต ไดแ้ ก่ 500, 230, 115, 69, 33 และ 22 kV โดย กฟผ. จะดาเนินการก่อสร้างสถานี ไฟฟ้ าแรงสูงเพื่อลดระดบั แรงดนั ตามที่ผรู้ ับซ้ือมีความตอ้ งการกฟน. มีอานาจหนา้ ท่ีใน การใหบ้ ริการดา้ นการจดั จาหน่ายพลงั งานไฟฟ้ าใหก้ บั ผใู้ ชไ้ ฟ โดยเป็นผรู้ ับซ้ือ พลงั งานไฟฟ้ าจาก กฟผ. และผผู้ ลิตไฟฟ้ าพลงั งานหมุนเวยี นขนาดเลก็ มาก (Very Small Power Producer) มาจดั จาหน่ายใหก้ บั ผใู้ ชไ้ ฟ ภายในเขตกรุงเทพมหานคร สมุทรปราการ และนนทบุรี โดยเป็นผดู้ าเนินการก่อสร้างสถานีไฟฟ้ ายอ่ ย ระบบ จาหน่ายและสายส่ง ซ่ึงประกอบไปดว้ ยผใู้ ชไ้ ฟระดบั แรงดนั 69 , 24 kV, 400 Volts และ 240 Voltsกฟภ. มีอานาจหนา้ ที่ในการใหบ้ ริการดา้ นการจดั จาหน่ายพลงั งาน ไฟฟ้ าใหก้ บั ผใู้ ชไ้ ฟท้งั ภายในและภายนอกประเทศ โดยเป็นผรู้ ับซ้ือพลงั งานไฟฟ้ าจาก กฟผ. และผผู้ ลิตไฟฟ้ าพลงั งานหมุนเวยี นขนาดเลก็ มาก มาจดั จาหน่ายใหก้ บั ผใู้ ชไ้ ฟ โดยเป็นผดู้ าเนินการก่อสร้างสถานีไฟฟ้ า ระบบจาหน่ายและสายส่ง ซ่ึงประกอบไป ดว้ ยผใู้ ชไ้ ฟระดบั แรงดนั 115, 69, 33, 22 kV, 400 Voltsและ230 Volts