ວິທີການອອກແບບບ້ານໄຟຟ້າທີ່ເໝາະສົມຕໍ່ຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານໃນອຸດສາຫະກຳ?

ດຳເນີນການວິເຄາະພະລັງງານທີ່ໃຊ້ຢ່າງລະອອງສຳລັບບ້ານໄຟຟ້າ

ຄຳນວນພະລັງງານສູງສຸດ, ພະລັງງານຕໍ່ເນື່ອງ, ແລະ ພະລັງງານຄື່ນຮຽນໂດຍໃຊ້ປັດໄຈຄວາມຕ້ອງການ (demand factors) ແລະ ປັດໄຈຄວາມແຕກຕ່າງ (diversity factors)

ການວິເຄາະພະລັງງານທີ່ໃຊ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍການປະເມີນປະລິມານຂອງພະລັງງານທີ່ໃຊ້ທັງສາມປະເພດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ: ຄຸນສູງສຸດ , ຕໍ່ເນື່ອງ , ແລະ ຄື່ນຮຽນ ການບັນທຸກສູງສຸດແມ່ນເປັນການດຶງພະລັງງານສູງສຸດໃນເວລາໜຶ່ງ—ມັກຈະເກີດຈາກການເລີ່ມຕົ້ນຂອງມໍເຕີ ຫຼື ການເລີ່ມຕົ້ນອຸປະກອນຫຼາຍຊິ້ນໃນເວລາດຽວກັນ. ການບັນທຸກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແມ່ນຄວາມຕ້ອງການທີ່ຄົງທີ່ເປັນເວລາຫຼາຍກວ່າສາມຊົ່ວໂມງ ແລະ ກຳນົດຄວາມຈຸຂອງຕົວນຳໄຟ (ampacity), ອັດຕາການຮ້ອນຂອງເຄື່ອງຕັດໄຟ (breaker thermal ratings), ແລະ ຂອບເຂດການບັນທຸກຂອງເຄື່ອງປ່ຽນແປງ (transformer loading limits). ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການອອກແບບສະຖານທີ່ໃຫ້ໃຫຍ່ເກີນໄປ ແຕ່ຍັງຮັບປະກັນຄວາມປອດໄພ ແລະ ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້, ວິສະວະກອນຈະນຳໃຊ້ ປັດໄຈຄວາມຕ້ອງການ (ການຫຼຸດຜ່ອນການບັນທຸກທີ່ກຳນົດໄວ້ຕາມປ້າຍຊື່ ໂດຍອີງໃສ່ຮູບແບບການໃຊ້ງານທີ່ເປັນຈິງ) ແລະ ປັດໄຈຄວາມຫຼາກຫຼາຍ (ເພື່ອຄຳນຶງເຖິງຄວາມເປັນໄປໄດ້ຕ່ຳທີ່ອຸປະກອນທັງໝົດທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຈະເຮັດວຽກທີ່ຄວາມຈຸສູງສຸດໃນເວລາດຽວກັນ). ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ແຜນການຜະລິດທີ່ມີສະຖານີເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ເຮັດວຽກເປັນຈັງຫວະຈະໃຊ້ປັດໄຈຄວາມຕ້ອງການເທົ່າກັບ 0.6 ແລະ ປັດໄຈຄວາມຫຼາກຫຼາຍເທົ່າກັບ 0.8—ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການຄຳນວນການບັນທຸກທີ່ອອກແບບໄດ້ຕ່ຳກວ່າຜົນລວມທາງຄະນິດສາດຢ່າງມີນັກ

ປະຈຸບັນທີ່ເກີດຈາກອຸປະກອນທີ່ບໍ່ເປັນເສັ້ນຕື່ມ—ເຊັ່ນ: ອຸປະກອນຂັບເຄື່ອນທີ່ປ່ຽນຄວາມຖີ່ (VFDs), ອຸປະກອນປ່ຽນໄຟຟ້າແບບຮູບສີ່ເຫຼີ່ຍມ (rectifiers), ແລະ ລະບົບ UPS—ຈຳເປັນຕ້ອງຖືກປະເມີນຄວາມເປັນພິເສດ. ປະຈຸບັນເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ຮູບແບບຂອງປະຈຸບັນເສຍຮູບ, ເພີ່ມຄ່າ RMS ຂອງປະຈຸບັນ, ແລະ ກໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນເກີນໄປໃນເຄື່ອງເຮັດໃຫ້ໄຟຟ້າ, ເຄັບເລ, ແລະ ບັດເບີ. ຖ້າບໍ່ມີການຈັດການປະຈຸບັນທີ່ເກີດຈາກຄວາມບໍ່ເປັນເສັ້ນຕື່ມ, ຄວາມສາມາດຂອງເຄື່ອງເຮັດໃຫ້ໄຟຟ້າອາດຈະຫຼຸດລົງ 15–20% ເນື່ອງຈາກການຫຼຸດລົງຄວາມສາມາດຕາມ K-factor. ການວັດແທກປະລິມານປະຈຸບັນທີ່ເກີດຈາກຄວາມບໍ່ເປັນເສັ້ນຕື່ມໃນເວລາທີ່ເໝາະສົມຈະຊ່ວຍໃຫ້ເລືອກຂະໜາດຂອງຕົວນຳໄຟຟ້າສຳລັບເສັ້ນເຄື່ອງໄຟຟ້າ, ເຄື່ອງເຮັດໃຫ້ໄຟຟ້າທີ່ຖືກອອກແບບສຳລັບປະຈຸບັນທີ່ບໍ່ເປັນເສັ້ນຕື່ມ, ແລະ ສ່ວນປະກອບທີ່ໃຊ້ຈັດການປະຈຸບັນເຫຼົ່ານີ້ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຕ້ານທີ່ຕິດຕັ້ງຢູ່ເສັ້ນໄຟຟ້າ (line reactors) ຫຼື ເຄື່ອງກັ້ນ (filters).

ວິເຄາະເວລາໃນການໃຊ້ງານຕາມເວລາ (time-of-use) ແລະ ວົฏຈອນການເຮັດວຽກຫຼາຍການ (multi-shift) ເພື່ອກຳນົດຂະໜາດຂອງເຄື່ອງເຮັດໃຫ້ໄຟຟ້າ ແລະ ອຸປະກອນປ່ຽນແປງໄຟຟ້າ

ດ້ວຍຂໍ້ມູນການໃຊ້ງານພື້ນຖານທີ່ໄດ້ຖືກກຳນົດແລ້ວ, ຂັ້ນຕໍ່ໄປແມ່ນການຈັດແບ່ງວ່າຄວາມຕ້ອງການຈະປ່ຽນແປງໄປເທື່ອລະໃດຕາມຊ່ວງເວລາທີ່ໃຊ້ງານ ແລະ ເວລາປ່ຽນການເຮັດວຽກ. ສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກດ້ານອຸດສາຫະກຳທີ່ມີການເຮັດວຽກສອງການເຮັດວຽກຕໍ່ມື້ ມັກຈະສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການເພີ່ມຂຶ້ນໃນເວລາເຊົ້າ, ການຄົງທີ່ໃນເວລາກາງວັນ, ການຫຼຸດລົງໃນເວລາກິນເທິງ, ແລະ ການເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງໄວວ່ອນກ່ອນເວລາປ່ຽນການເຮັດວຽກ. ການເຮັດວຽກຕອນກາງຄືນມັກຈະເຮັດວຽກທີ່ພຽງແຕ່ 20% ຂອງການໃຊ້ງານໃນເວລາກາງວັນ—ເຊິ່ງຈຳກັດຢູ່ທີ່ລະບົບສະຫຼາດ, ລະບົບລະບາຍອາກາດ, ແລະ ລະບົບຢູ່ໃນສະຖານະພາບພ້ອມໃຊ້ງານ. ການອີງໃສ່ພຽງແຕ່ຄວາມຕ້ອງການສູງສຸດເພື່ອເລືອກເອົາເຄື່ອງເຮັດໃຫ້ໄຟຟ້າຈະນຳໄປສູ່ການໃຊ້ງານຕ່ຳເກີນໄປຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ການສູນເສຍພະລັງງານເວລາບໍ່ມີການໃຊ້ງານເພີ່ມຂຶ້ນ, ແລະ ປະສິດທິພາບຫຼຸດລົງ. ດັ່ງນັ້ນ, ວິສະວະກອນຈະຄຳນວນຄ່າ ອັດຕາການໂຫຼດ (ຄວາມຕ້ອງການສະເລ່ຍ ÷ ຄວາມຕ້ອງການສູງສຸດ) ແລະ ເລືອກເອົາເຄື່ອງເຮັດໃຫ້ໄຟຟ້າທີ່ມີຂະໜາດເໝາະສົມເພື່ອໃຫ້ເຮັດວຽກຢູ່ໃນຊ່ວງປະສິດທິພາບທີ່ດີທີ່ສຸດ—ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຢູ່ລະຫວ່າງ 60–80% ຂອງຄວາມຈຸກຳລັງທີ່ກຳນົດໄວ້—ໃນເວລາຜະລິດຕະກຳປົກກະຕິ.

ອຸປະກອນປ່ຽນແປງຕ້ອງຖືກປະເມີນຄວາມສອດຄ່ອງກັບເສັ້ນສະແດງຂອງວັฏຈັກການໃຊ້ງານ ແທນທີ່ຈະເປັນພຽງແຕ່ອັດຕາການລົ້ມເຫຼວຂອງໄຟຟ້າໃນເວລາສັ້ນໆ. ຄວາມສາມາດໃນການຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຕັດໄຟຟ້າ ຂຶ້ນກັບການຮ້ອນລວມທັງໝົດຈາກການເຮັດວຽກຊ້ຳໆກັນ. ການບັນທຶກຮູບແບບການເຮັດວຽກ (shift patterns), ການປ່ຽນແປງຕາມລະດູ (ເຊັ່ນ: ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງການໃຊ້ພະລັງງານເຄື່ອງປັບອາກາດໃນລະດູຮ້ອນ), ແລະ ຊ່ວງເວລາທີ່ມີການບໍາຮຸງຮັກສາທີ່ໄດ້ວາງແຜນໄວ້ ຈະເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນປ່ຽນແປງ ແລະ ອຸປະກອນປ້ອງກັນໄດ້ຮັບການຈັດອັນດັບຄວາມສາມາດຕາມສະພາບການໃຊ້ງານຈິງ ແທນທີ່ຈະເປັນສະພາບການທີ່ເລວທີ່ສຸດທາງທິດສະດີ.

ປະເມີນຜົນກະທົບຂອງຄ່າ THD ຈາກພາກສ່ວນທີ່ບໍ່ເປັນເສັ້ນຊື່ (non-linear loads) ຕໍ່ຄຸນນະພາບພະລັງງານ ແລະ ສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກດ້ານໄຟຟ້າຂອງອາຄານ

ບັນຫາທີ່ບໍ່ເປັນເສັ້ນຊື່ (Non-linear loads) – ລວມທັງອຸປະກອນຄວບຄຸມຄວາມເລັ່ງຂອງມໍເຕີ (VFDs), ເຕົາລະຫວ່າງອາກາດ (arc furnaces), ແລະ ແຫຼ່ງຈ່າຍພະລັງງານແບບປ່ຽນຮູບແບບ (switched-mode power supplies) – ສ້າງໃຫ້ເກີດປະຈຸບັນຮູບແບບຄວາມຖີ່ສູງ (harmonic currents) ທີ່ເຮັດໃຫ້ຮູບແບບຄ່າຄວາມຕ່າງ (voltage waveforms) ເສຍຮູບ ແລະ ລົດຖືກຄຸນນະພາບພະລັງງານ. ຄວາມຜິດປົກກະຕິທັງໝົດຂອງຮູບແບບຄວາມຖີ່ສູງ (Total Harmonic Distortion - THD) ໃນປະຈຸບັນອາດຈະເກີນ 30–50% ຖ້າບໍ່ມີການປ້ອງກັນ, ອັນເຮັດໃຫ້ເກີດອຸນຫະພູມສູງເກີນໄປໃນເຄື່ອງປ່ຽນແປງ (transformer overheating), ການຕັດໄຟອັດຕັ້ງໂດຍອັດຕະໂນມັດ (nuisance breaker tripping), ການລົ້ມເຫຼວຂອງແບັດເຕີຣີ່ຄາບາຊີເຕີ (capacitor bank failure), ແລະ ການຮີດສົກຂອງລະບົບຄວບຄຸມທີ່ອ່ອນໄຫວ (interference with sensitive control systems). ມາດຕະຖານ IEEE 519-2022 ກຳນົດຂອບເຂດທີ່ບັງຄັບໃຊ້ໄດ້ສຳລັບການປ່ອຍຄວາມຖີ່ສູງ (harmonic injection) ຢູ່ຈຸດຮ່ວມກັນ (point of common coupling - PCC), ໂດຍຕ້ອງມີການວັດແທກດ້ວຍເຄື່ອງວັດແທກຄຸນນະພາບພະລັງງານທີ່ໄດ້ຮັບການປັບຄ່າຢ່າງຖືກຕ້ອງ (calibrated power quality analyzers) ໃນເວລາທີ່ເຮັດວຽກໃນສະພາບການທີ່ເປັນຕົວແທນ.

ເມື່ອ THD ເກີນຂອບເຂດທີ່ກຳນົດໄວ້ ການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດວິທີການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເສຍຫາຍຕ້ອງຖືກບັນຈຸເຂົ້າໃນການອອກແບບລະບົບໄຟຟ້າຂອງໂຮງງານ—ບໍ່ຄວນເພີ່ມເຂົ້າໄປໃນເວລາຕໍ່ມາ. ຕົວເລືອກທີ່ເປັນໄປໄດ້ປະກອບດ້ວຍຕົວກັ້ນຮູບແບບທີ່ບໍ່ຕ້ອງໃຊ້ພະລັງງານ (passive harmonic filters), ຕົວກັ້ນຮູບແບບທີ່ໃຊ້ພະລັງງານ (active filters), ໂຕເຮີຍນີ້ທີ່ປ່ຽນມຸມເຟີສ (phase-shifting transformers), ຫຼື ໂຕເຮີຍນີ້ທີ່ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເສຍຫາຍຈາກຮູບແບບຮູບສັນຍານ (harmonic-mitigating transformers) ທີ່ມີອັດຕາການຈັດອັນດັບ K-13 ຫຼື ສູງກວ່າ. ຢ່າງເປັນສຳຄັນ, ການກຳນົດຂະໜາດຂອງບັດບາ (busbar sizing), ຄວາມຈຸຂອງເສັ້ນລວມ (neutral conductor capacity), ການອອກແບບລະບົບດິນ (grounding system design), ແລະ ອັດຕາການຈັດອັນດັບຄວາມຮ້ອນຂອງອຸປະກອນປິດ-ເປີດ (switchgear thermal ratings) ຕ້ອງສະທ້ອນເຖິງຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນທີ່ເກີດຈາກຮູບແບບຮູບສັນຍານ. ການປະເມີນຄວາມເສຍຫາຍຈາກຮູບແບບຮູບສັນຍານຢ່າງທັນເວລາໃນຂະນະທີ່ວິເຄາະພະລັງງານທີ່ໃຊ້ຈະຊ່ວຍປ້ອງກັນການປັບປຸງຄືນໃໝ່ທີ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ ແລະ ຮັບປະກັນຄວາມສອດຄ່ອງຕາມຂໍ້ກຳນົດຂອງບໍລິສັດຈັດສົ່ງໄຟຟ້າ ແລະ ມາດຕະຖານພາຍໃນດ້ານຄຸນນະພາບພະລັງງານ.

ລະບຸສະຖາປັດຕະຍາການຈັດສົ່ງພະລັງງານລະດັບອຸດສາຫະກຳສຳລັບລະບົບໄຟຟ້າຂອງໂຮງງານ

ເລືອກລະດັບຄ່າຄວາມຕ້ານທີ່ເໝາະສົມ (HT/LT/MVT) ໂດຍອີງໃສ່ຄວາມຕ້ອງການຂອງອຸປະກອນ ແລະ ຈຳກັດໄລຍະທາງຂອງເສັ້ນໄຟ

ການເລືອກລະດັບຄວາມຕຶງໄຟຟ້າເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມສົມດຸນລະຫວ່າງປະສິດທິພາບ ຄວາມປອດໄພ ແລະ ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງອຸປະກອນ. ຄວາມຕຶງໄຟຟ້າສູງ (HT: >35 kV) ແລະ ຄວາມຕຶງໄຟຟ້າກາງ (MVT: 1–35 kV, ມັກຈະເປັນ 11–33 kV) ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍພະລັງງານ I²R ໃນເສັ້ນໄຟຟ້າທີ່ຍາວ—ເໝາະສຳລັບເຄື່ອງຈັກໜັກ ສະຖານີຈ່າຍໄຟຟ້າທີ່ຢູ່ຫ່າງໄກ ຫຼື ການຈ່າຍໄຟຟ້າທົ່ວທັງເຂດວິທະຍາໄລ. ຄວາມຕຶງໄຟຟ້າຕ່ຳ (LT: 400–690 V) ເໝາະສຳລັບພາລະບັນທຸກທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນສູງໃນເຂດທ້ອງຖິ່ນ ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຈັກ, ແຜງຄວບຄຸມຂະບວນການ, ແລະ ເຄື່ອງມືຕັດແຕ່ງ. ຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນໄຟຟ້າ ແລະ ຂະໜາດຂອງພາລະບັນທຸກຈະກຳນົດວ່າ ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມຕຶງໄຟຟ້າຈະຢູ່ພາຍໃຕ້ຂອບເຂດ 5% ທີ່ IEEE ແນະນຳຫຼືບໍ່; ຖ້າເກີນຂອບເຂດນີ້ ອາດຈະເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນເກີດຄວາມເສຍຫາຍ ຫຼື ບໍ່ເຮັດວຽກຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ການສຶກສາດ້ວຍເຕັກນິກຖ່າຍຮູບຄວາມຮ້ອນ (Thermal imaging) ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ 23% ຂອງການເສຍຫາຍກ່ອນເວລາຂອງເຄື່ອງປ່ຽນແປງ (transformer) ເກີດຈາກການເລືອກຄວາມຕຶງໄຟຟ້າທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ (ວາລະສານ Energy Journal, 2023), ເຊິ່ງເປັນການຢືນຢັນຄວາມຈຳເປັນໃນການນຳໃຊ້ການຈຳລອງແບບທີ່ປະກອບດ້ວຍການວິເຄາະພາລະບັນທຸກ ແລະ ຄວາມໄກໃນຂະບວນການອອກແບບ.

ເລືອກຮູບແບບການຈ່າຍໄຟຟ້າ—ແບບເສັ້ນດ່ຽວ (radial), ແບບວົງແຫວນ (ring-main), ຫຼື ແບບເຊື່ອມຕໍ່ຫຼາຍທິດທາງ (mesh)—ເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ ຄວາມງ່າຍໃນການບໍາຮັກສາ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຄວາມເສຍຫາຍ

ການເລືອກຮູບແບບການຈ່າຍໄຟຟ້າສະທ້ອນເຖິງຄວາມສຳຄັນຂອງການດຳເນີນງານ ແລະ ຂໍ້ກຳນົດດ້ານເວລາທີ່ຕ້ອງໃຊ້ງານຢ່າງຕໍ່เนື່ອງ

• ລະບົບແບບເສັ້ນດ່ຽວ (Radial systems) ສະເໜີຄວາມງ່າຍດາຍ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍເບື້ອງຕົ້ນທີ່ຕ່ຳທີ່ສຸດ ແຕ່ບໍ່ມີຄວາມຫຼາກຫຼາຍ (redundancy) ເລີຍ—ຄວາມຜິດປົກກະຕິໃດໆທີ່ເກີດຂຶ້ນດ້ານເທິງ (upstream) ຈະຕັດການຈ່າຍພະລັງງານທັງໝົດທີ່ຢູ່ດ້ານລຸ່ມ (downstream).
• ຮູບແບບເຄືອຂ່າຍວົງ (Ring-main configurations) ສະໜັບສະໜູນການໄຫຼຂອງພະລັງງານທັງສອງທິດທາງ (bidirectional power flow) ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສາມາດຕັດສ່ວນທີ່ເກີດຄວາມຜິດປົກກະຕິອອກໄດ້ (sectional isolation) ແລະ ຮັກສາຄວາມສາມາດໃນການດຳເນີນງານໄດ້ຢ່າງໜ້ອຍ 85% ໃນເວລາທີ່ເກີດຄວາມຜິດປົກກະຕິ.
• ເຄືອຂ່າຍເຊື່ອມຕໍ່ແບບເຊື່ອມຕໍ່ຫຼາຍທິດທາງ (Mesh networks) ໃຫ້ຄວາມຫຼາກຫຼາຍ (redundancy) ລະດັບ N+2 ສຳລັບຂະບວນການທີ່ມີຄວາມສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງ (mission-critical processes) (ເຊັ່ນ: ຫ້ອງທີ່ບໍ່ມີຟຸ້ງໄດ້ໃນອຸດສາຫະກຳຢາ ຫຼື ການຖີ້ມເຫຼັກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ) ແຕ່ຈະເພີ່ມຄວາມສັບສົນໃນການອອກແບບ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການບໍາຮັກສາຂຶ້ນປະມານ 40%.

ຕາມມາດຕະຖານ NFPA 70E, ຮູບແບບເຄືອຂ່າຍ (topology) ຕ້ອງສອດຄ່ອງກັບເປົ້າໝາຍໃນການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຈາກການລະເບີດຂອງແສງຟ້າ (arc-flash) ແລະ ເວລາສະເລ່ຍທີ່ໃຊ້ໃນການຊ່ວຍແກ້ໄຂ (MTTR). ສຳລັບສະຖານທີ່ທີ່ດຳເນີນງານ 24/7, ຈະມີການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຂອງການຕັດຈ່າຍພະລັງງານທີ່ບໍ່ໄດ້ວາງແຜນໄວ້ໄດ້ 67% ເມື່ອນຳໃຊ້ຮູບແບບເຄືອຂ່າຍວົງ (ring-main) ຫຼື ເຄືອຂ່າຍເຊື່ອມຕໍ່ຫຼາຍທິດທາງ (mesh) ເທືອບກັບຮູບແບບເຄືອຂ່າຍແບບເສັ້ນດຽວ (radial designs) (IEEE Industrial Applications, 2023).

ປະຕິບັດຕາມຂະບວນການອອກແບບ-ຈົນເຖິງການຮັບຮອງເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ (Phased Design-to-Commissioning Workflow) ສຳລັບເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າຂອງໂຮງງານ

ດຳເນີນການສຳຫຼວດເວີບໄຊທ໌ຢ່າງເປັນບູລິມະສິດ (integrated site survey): ການຖ່າຍຮູບຄວາມຮ້ອນ (thermal imaging), ການວັດແທກຄວາມຕ້ານທາງດິນ (soil resistivity), ການແຜນທີ່ການເຮັດໃຫ້ເກີດການຮີນເທີ (EMI/RFI mapping), ແລະ ການປະເມີນຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການຕໍ່ດິນ (grounding feasibility)

ການສຳຫຼວດເວັບໄຊທ໌ຢ່າງເຂັ້ມງວດເປັນພື້ນຖານຂອງຂະບວນການອອກແບບທັງໝົດໃນເງື່ອນໄຂທີ່ໄດ້ຮັບການຢືນຢັນຈາກສະຖານທີ່. ການຖ່າຍຮູບຄວາມຮ້ອນຊ່ວຍປະກາດຈຸດຮ້ອນທີ່ເກີດຂຶ້ນຢູ່ໃນໂຄງປະກອບທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ—ເປີດເຜີຍຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ຖືກໂຫຼດຫຼາຍເກີນໄປ ຫຼື ສ່ວນປະກອບທີ່ເກົ່າແກ່ກ່ອນການບູລະນາການ. ການທົດສອບຄວາມຕ້ານທາງດິນ (Soil resistivity testing) ກຳນົດຮູບແບບ ແລະ ຄວາມເລິກທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດຂອງຂັ້ວຕໍ່ດິນ (grounding electrode) ເພື່ອບັນລຸຄ່າຄວາມຕ້ານທີ່ ≤5 Ω ຕາມຂໍ້ກຳນົດຂອງ IEEE 142 ແລະ NFPA 70. ການແຜນທີ່ການຮີດສະເຕີ (EMI/RFI mapping) ຊ່ວຍຊອກຫາແຫຼ່ງທີ່ເກີດການຮີດສະເຕີ (electromagnetic interference) — ເຊັ່ນ: ອຸປະກອນສົ່ງສັນຍານວິທະຍຸ, ເຄື່ອງເຊື່ອມ (welders), ຫຼື ແຫຼ່ງຈ່າຍພະລັງງານທີ່ປ່ຽນແປງ (switching power supplies) — ທີ່ອາດຈະຮີດສະເຕີຕໍ່ PLCs, HMIs, ຫຼື ລະບົບຄວາມປອດໄພ. ການປະເມີນຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການຕໍ່ດິນ (Grounding feasibility assessment) ຢືນຢັນຄວາມສາມາດໃນການຈັດຕັ້ງເສັ້ນທາງທີ່ມີຄວາມຕ້ານຕໍ່ການລົ້ມເຫຼວ (low-impedance fault-current path) ທົ່ວທັງເຂດເຮືອນໄຟຟ້າ. ຊຸດຂໍ້ມູນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນນີ້ຈະນຳໃຊ້ໂດຍກົງໃນການກຳນົດສະຖານທີ່ຕິດຕັ້ງອຸປະກອນ, ການຈັດເສັ້ນລາວ (cable routing), ຍຸດທະສາດການປ້ອງກັນ (shielding strategy), ແລະ ການຈັດແບບເຄືອຂ່າຍການຕໍ່ດິນ (grounding grid layout) — ເພື່ອປ້ອງກັນການເຮັດໃໝ່ (rework) ແລະ ຮັບປະກັນຄວາມສອດຄ່ອງກັບຄາດເດົາການວິເຄາະພະລັງງານ (load-analysis assumptions).

ພັດທະນາແຜນການປ້ອງກັນທີ່ເປັນເອກະລາດ, ຮູບແຕ້ມແຖວດຽວ, ແລະ ປ້າຍຊີ້ບອກຄວາມສ່ອງສະຫວ່າງຂອງສາຍໄຟຕາມມາດຕະຖານ NFPA 70E ແລະ IEC 61439

ຫຼັງຈາກການຢືນຢັນຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການສຳຫຼວດ ທີມງານຈະພັດທະນາແຜນການປ້ອງກັນທີ່ເປັນລະບົບຢ່າງເຕັມຮູບແບບ. ເສັ້ນສະແດງເວລາ-ປັດຈຸບັນ (TCCs) ຖືກຊ້ອນທັບເຂົ້າດ້ວຍກັນເພື່ອຢືນຢັນການປ້ອງກັນທີ່ເລືອກໄດ້ຢ່າງເປັນລະບົບ—ເພື່ອໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າອຸປະກອນທີ່ຢູ່ເທິງສຸດໃນລະບົບທີ່ຢູ່ໃກ້ທີ່ສຸດເທົ່ານັ້ນທີ່ຈະຕັດການລົ້ມເຫຼວ ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຂອບເຂດຂອງການຂັດຂວາງ. ຮູບແຕ້ມສາຍດຽວ (SLD) ທີ່ລະອຽດ ແລະ ມີການຄວບຄຸມເວີຊັ່ນຈະບັນທຶກເສັ້ນທາງໄຟຟ້າທັງໝົດ, ອຸປະກອນປ້ອງກັນ, ຈຸດຕໍ່ດິນ, ແລະ ຈຸດຕິດຕັ້ງມີເ­t­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­......

ສ້າງຄວາມຫຼາກຫຼາຍ ແລະ ຄວາມພ້ອມໃນອະນາຄົດເຂົ້າໄປໃນບ້ານໄຟຟ້າ

ປະກອບລະບົບສຳຮອງຂອງ N+1 (UPS/ເຄື່ອງປ່ອນໄຟ) ທີ່ສອດຄ່ອງກັບການຈັດລຳດັບຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານຕາມມາດຕະຖານ IEEE 446-1995

ຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງ N+1 ຮັບປະກັນຄວາມຕໍ່ເນື່ອງຂອງການດຳເນີນງານທີ່ສຳຄັນໃນເວລາທີ່ອຸປະກອນຊິ້ນສ່ວນໜຶ່ງລົ້ມເຫຼວ. ໃນທາງປະຕິບັດ, ນີ້ໝາຍເຖິງການຕິດຕັ້ງແຕ່ໜຶ່ງໆ ເຄື່ອງ UPS ຫຼື ເຄື່ອງປ່ອນໄຟເພີ່ມເຕີມເທື່ອລະໜຶ່ງເທື່ອ ກ່ວາຄວາມຈຳເປັນຂັ້ນຕ່ຳ—ເພື່ອໃຫ້ມີການປ່ຽນຜ່ານໄປຢ່າງລຽບລ້ອນໂດຍບໍ່ຕ້ອງຫຼຸດພາກສ່ວນທີ່ໃຊ້ພະລັງງານ. ມາດຕະຖານ IEEE 446-1995 (ປຶ້ມສີຂີ້ເຖົ້າ) ໃຫ້ບາດກ້າວທີ່ເປັນເອກະສານສຳລັບການຈັດປະເພດຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານ: ຄວາມເປັນການເຫດຫາຍ (ຄວາມປອດໄພຂອງຊີວິດ), ສຳຄັນທີ່ສຸດ (ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຂະບວນການ ແລະ ລະບົບຄວບຄຸມ), ແລະ ບໍ່ສຳຄັນ (ໄຟສຳລັບທົ່ວໄປ, ລະບົບ HVAC ພິເສດ). ການຈັດສົ່ງພະລັງງານສຳຮອງເຮັດຕາມລຳດັບນີ້—ດັ່ງນັ້ນລະບົບຄວບຄຸມຄວາມປອດໄພ (SIS) ແລະ ຕົວຄວບຄຸມ DCS ຈະໄດ້ຮັບພະລັງງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ໃນຂະນະທີ່ລະບົບເຢັນທີສອງ ຫຼື ພະລັງງານສຳລັບຫ້ອງການອາດຖືກຈັດເວລາໃຊ້ຫຼັງ ຫຼື ຖືກຕັດອອກ. ການຈັດລຳດັບຄວາມສຳຄັນຢ່າງເປັນລະບົບນີ້ຊ່ວຍຫຼີກເວັ້ນການເລືອກໃຊ້ອຸປະກອນສຳຮອງທີ່ໃຫຍ່ເກີນໄປໂດຍບໍ່ຈຳເປັນ ແລະ ສ້າງຄວາມເປັນໄປໄດ້ໃນການໃຊ້ງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນສ່ວນທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດ.

ອອກແບບລະບົບບັດເວີ (busway) ທີ່ສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້, ອຸປະກອນປ່ຽນໄຟແບບມ໋ອດູລາ (modular switchgear), ແລະ ມີຄວາມຈຸເພີ່ມເຕີມສຳລັບການຂະຫຍາຍອຸດສາຫະກຳໃນອະນາຄົດ

ການປ້ອງກັນອະນາຄົດເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍຄວາມຫຼາກຫຼາຍທາງດ້ານຮ່າງກາຍ ແລະ ອີເລັກໂຕຣນິກ. ລະບົບບັດເວ (Busway) — ໂດຍສະເພາະແມ່ນປະເພດທີ່ສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ໄດ້ (plug-in) ຫຼື ປະເພດທີ່ສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ຢູ່ໃນຈຸດໃດກໍ່ຕາມ (tap-off) — ສາມາດເພີ່ມວົງຈອນຍ່ອຍໃໝ່ໄດ້ທີ່ຈຸດໃດກໍ່ຕາມຕາມເສັ້ນທາງຂອງມັນ ໂດຍບໍ່ຕ້ອງຕັດ ຫຼື ຕໍ່ລວມເສັ້ນລວມ. ເມື່ອຈັບຄູ່ກັບອຸປະກອນປິດ-ເປີດທີ່ເປັນລະບົບມ໋ອດູລ (modular switchgear) — ໂດຍທີ່ເຄື່ອງຕັດ (breakers), ເຄື່ອງວັດແທກປະຈຸລັງ (CTs), ເຄື່ອງວັດແທກ (meters), ແລະ ເຄື່ອງຈັດການສື່ສານ (communication modules) ສາມາດຕິດຕັ້ງເຂົ້າໄປໃນໂຄງສ້າງທີ່ມາດຕະຖານໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ — ການອັບເກຣດຈຶ່ງກາຍເປັນການຕິດຕັ້ງແບບ “ເສີບເຂົ້າ-ໃຊ້ໄດ້ທັນທີ” (plug-and-play) ແທນທີ່ຈະເປັນການປັບປຸງທັງລະບົບ. ໃນຂະນະທີ່ກໍ່ສ້າງເບື້ອງຕົ້ນ, ນັກອອກແບບຈະຈັດສັນພື້ນທີ່ຫຼວງຫຼາຍ (spare cubicle space) ໃນແຖວອຸປະກອນປິດ-ເປີດ (switchgear lineups) ໄວ້ 20–30%, ຈັດສັນທາງລວມທໍ່ທີ່ຍັງບໍ່ໄດ້ໃຊ້ (unused conduit pathways) ສຳລັບເສັ້ນຈ່າຍໃໝ່ໃນອະນາຄົດ, ແລະ ກຳນົດຄວາມສາມາດຂອງແຖວເຊື່ອມຕໍ່ (busbars) ໃຫ້ສອດຄ່ອງກັບການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງພະລັງງານທີ່ຄາດການໄວ້ໃນ 10 ປີ. ວິທີການນີ້ເຮັດໃຫ້ລະບົບໄຟຟ້າ (electrical house) ບໍ່ແມ່ນຊັບສິນທີ່ຢູ່ນິ້ງນິ້ງອີກຕໍ່ໄປ ແຕ່ກາຍເປັນເວທີທີ່ສາມາດປັບຕົວໄດ້ — ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການຈັດຕັ້ງແບບແຖວຜະລິດຕະກຳໃໝ່, ການຂະຫຍາຍຄວາມສາມາດ, ຫຼື ການອັບເກຣດເຕັກໂນໂລຊີ ສາມາດເຮັດໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ ໂດຍມີການຢຸດເຮັດວຽກໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆໆ......

ຄຳຖາມທີ່ຖືກຖາມເລື້ອຍໆ

ຄວາມສຳຄັນຂອງການວິເຄາະພະລັງງານ (load analysis) ສຳລັບລະບົບໄຟຟ້າ (electrical house) ແມ່ນຫຍັງ?

ການວິເຄາະແຮງບັນທຸກຮັບປະກັນວ່າ ສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກຂອງລະບົບໄຟຟ້າໃນບ້ານຖືກອອກແບບຢ່າງເໝາະສົມເພື່ອຮັບມືກັບແຮງບັນທຸກສູງສຸດ, ແຮງບັນທຸກຕໍ່ເນື່ອງ, ແລະ ແຮງບັນທຸກຮູບຄື່ນ (harmonic loads) ໂດຍການປັບປຸງປະສິດທິພາບ, ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້, ແລະ ຄວາມປອດໄພ ໃນຂະນະທີ່ປ້ອງກັນການອອກແບບທີ່ໃຫຍ່ເກີນໄປ ຫຼື ການຫຼຸດຜ່ອນປະສິດທິພາບ.

ປັດໄຈຄວາມຕ້ອງການ (demand factors) ແລະ ປັດໄຈຄວາມແຕກຕ່າງ (diversity factors) ມີອິດທິພົວຕໍ່ການຄຳນວນແຮງບັນທຸກແນວໃດ?

ປັດໄຈຄວາມຕ້ອງການເອົາໃຈໃສ່ຕໍ່ຮູບແບບການໃຊ້ງານທີ່ເປັນຈິງ ໂດຍການຫຼຸດລົງແຮງບັນທຸກທີ່ກຳນົດໄວ້ເທິງປ້າຍຊື່ (nameplate loads), ໃນຂະນະທີ່ປັດໄຈຄວາມແຕກຕ່າງພິຈາລະນາຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການເຮັດວຽກຂອງແຮງບັນທຸກຢ່າງພ້ອມກັນ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ເກີດການຄຳນວນແຮງບັນທຸກສຳລັບການອອກແບບທີ່ຖືກຕ້ອງແທ້ໆ.

ເປັນຫຍັງຈຶ່ງຕ້ອງມີການວິເຄາະແຮງບັນທຸກຮູບຄື່ນ (harmonic load analysis)?

ແຮງບັນທຸກຮູບຄື່ນສາມາດເຮັດໃຫ້ຮູບຮ່າງຂອງແຮງໄຟຟ້າເສຍຮູບ, ເພີ່ມຄ່າ RMS ຂອງແຮງໄຟຟ້າ, ແລະ ນຳໄປສູ່ການຮ້ອນເກີນໄປຂອງເຄື່ອງເທຣັນສະຟອມເມີເຕີ (transformers) ແລະ ເຄັບເປີ (cables). ການວິເຄາະແຮງບັນທຸກຮູບຄື່ນຢ່າງຖືກຕ້ອງຈະຮັບປະກັນວ່າມີມາດຕະການປ້ອງກັນທີ່ເໝາະສົມເພື່ອປ້ອງກັນການເສຍຫາຍຂອງອຸປະກອນ ແລະ ຮັກສາຄຸນນະພາບຂອງພະລັງງານ.

ລະດັບຄ່າຄວາມຕ້ານທາງ (voltage levels) ໃດທີ່ແນະນຳໃຫ້ໃຊ້ສຳລັບແຮງບັນທຸກແຕ່ລະປະເພດ?

ຄວາມຕຶງສູງ (HT) ແລະ ຄວາມຕຶງກາງ (MVT) ເໝາະສຳລັບເສັ້ນໄຟທີ່ຍາວ ແລະ ເຄື່ອງຈັກໜັກ, ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຕຶງຕ່ຳ (LT) ເໝາະກັບພາລະບັນທຸກທີ່ມີປະລິມານໄຟຟ້າສູງໃນເຂດທ້ອງຖິ່ນ ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຈັກ ແລະ ແຜງຄວບຄຸມຂະບວນການ.

ການມີຄວາມຊ້ຳຊ້ອນເຮັດໃຫ້ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງລະບົບໄຟຟ້າດີຂຶ້ນແນວໃດ?

ການບັນຈຸລະບົບຊ້ຳຊ້ອນປະເພດ N+1 ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຈັກ UPS ຫຼື ເຄື່ອງປ່ອນໄຟຟ້າ ສາມາດຮັບປະກັນວ່າການດຳເນີນງານທີ່ສຳຄັນຈະຄົງຕໍ່ເນື່ອງໂດຍບໍ່ຖືກຂັດຂວາງເມື່ອເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງອຸປະກອນ, ໂດຍການປ້ອງກັນລະບົບ ແລະ ຂະບວນການທີ່ສຳຄັນ.