บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11...

78
19/10/58 ผศ. ประสิทธิ พิทยพัฒน์ 1 บทที11 การป้องกันบัส รีแอคเตอร์ และตัวเก็บประจุ ( Bus , Reactor and Capacitor Protection )

Transcript of บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11...

Page 1: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 1

บทท 11

การปองกนบส รแอคเตอร และตวเกบประจ

( Bus , Reactor and Capacitor Protection )

Page 2: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 2

- Bus , Reactor และ Capacitor เปนสวนประกอบ

ทสาคญสวนหนงของระบบไฟฟากาลง

- Bus เปนอปกรณทเปนตวเชอมตอวงจร

หลายๆ วงจร หรออปกรณตางๆ เขาดวยกน

- Reactor ใชสาหรบปรบปรงแรงดนของระบบ

โดยการชดเชยคาตวเกบประจของสายสง

- Capacitor จะใชสาหรบปรบปรง

ตวประกอบกาลงของระบบไฟฟาใหสงขน

11.1 บทนา

Page 3: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 3

- ความผดพรองใน Zone ของบส ( Bus Zone Fault )

สวนใหญจะเปนความผดพรอง

หนงสายลงดน ( Single Line to Ground Fault )

11.2 ชนดของความผดพรองทเกดขนกบบส

( Type Of Bus Fault )

Page 4: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 4

- สาหรบสาเหตททาใหเกดความผดพรอง

สามารถแบงออกไดเปนหลายสาเหต

เชน ความเสยหายของฉนวนในสวตซเกยร ,

การวาบไฟตามผว ,

การทางานผดพลาดของ Circuit Breaker

ฯลฯ

- ซงมขอมลดงแสดงในตารางท 11.1

Page 5: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 5

ตารางท 11.1 ขอมลชนด และจานวนครงทเกดความผดพรองขนทบส

ชนด และจานวนครงทเกดขน

ชนดของความผดพรอง เฟส

เดยว

สองเฟส สาม

เฟส

สาม

เฟส

ไม

ทราบ

ลงดน ลงดน ลงดน ขอมล

รวม

( ครง )

จานวนครง

(

เปอรเซนต

)

1. การเกดวาบไฟตามผว 20 6 1 - - 27 21.00

2. ความผดพลาดของเซอรกตเบรก

เกอร

16 2 2 - - 20 15.50

3. ความเสยหายของฉนวนในอปกรณ

รบ

และจายไฟ

19 2 - - 1 22 17.00

4. ความเสยหายของฉนวนอนๆ 4 1 1 3 - 9 7.00

5. ความผดพลาดของ CT 3 - - - - 3 2.30

6. ดสคอนเนกตงสวตชเปดวงจรขณะ

มโหลด

หรอปดวงจรลงดน

8 1 5 1 - 15 11.60

7. สายตอลงดนถกตอคางไว 6 1 8 - - 15 11.60

8. การสมผสโดยอบตเหต 5 - 2 - - 7 5.40

9. มวตถตกใส 4 1 - 1 - 6 4.70

10. สาเหตอน และไมทราบสาเหต 2 1 - 1 1 5 3.90

รวมจานวนครง 87 15 19 6 2 129 -

จานวนครงคดเปนเปอรเซนต 67.4 11.6 14.7 4.7 1.6 - 100.00

Page 6: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 6

การปองกนบสสามารถทาไดหลายรปแบบ ดงน

1 ) การปองกนแบบใชผลตาง ( Differential Protection )

2 ) การปองกนแบบเปรยบเทยบทศทาง

( Directional Comparison Protection )

3 ) การปองกนแบบเปรยบเทยบเฟส

( Phase Shift Comparison Protection )

11.3 รปแบบตางๆ ในการปองกนบส

( Types of Bus Protection Scheme )

Page 7: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 7

4 ) การปองกนแบบสรางโครงสรางรองรบกบดน

( Frame Leakage Protection )

5 ) การปองกนบสโดยใชการปองกนสารองของระบบ

( System Back Up Protection )

6 ) การปองกนหมอแปลง และบสรวมกน

Page 8: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 8

การปองกนแบบใชคาผลตางน มแนวคดหลก ดงน

" ผลรวมของกระแสทพงเขาบส จะตองมคาเทากบผลรวม

ของกระแสทพงออกจากบส ทสถานะปกตของการทางาน "

Kirchhoff Current Law's

Σ I IN = Σ I OUT

11.4 แนวคดหลกของการปองกนแบบใชคาผลตาง

( Principle Concept of Differential Protection )

Page 9: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 9

ก ) กรณความผดพรองภายนอก Zone of Protection

( External Fault )

Page 10: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 10

ข ) กรณความผดพลาดภายใน Zone of Protection

( Internal Fault )

Page 11: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 11

จากรปท 11.1

- สมมตวา CT ( Current Transformer )

เปนแบบ อดมคต ( Ideal CT )

คอไมมการอมตวเกดขนขณะเกดความผดพรอง

และอตราทดกระแสเปนไปตามทกาหนดทกประการ

จะพบวา

Page 12: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 12

รปท 11.1 ก )

- ขณะทเกด External Fault

จะไมมกระแสไหลผานรเลย

จงทาใหรเลยอยในภาวะปกตยงไมทางาน

Page 13: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 13

รปท 11.1 ข )

- เกด Internal Fault

พบวาจะมกระแสไหลผานรเลย

ซงทาใหรเลยเรมทางาน

- แตในทางปฏบต ในกรณปรกต หรอกรณเกด External Fault

จะมกระแสไหลผานรเลยเลกนอย

ซงจะตองมคาไมเกนคากระแสปรบตงรเลย

Page 14: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 14

- ตองการให CT ตออยในแตละเฟสของแตละวงจร

- โดยตอขนานกนดวย Overcurrent Relay

สาหรบแตละเฟส

รปท 11.2

11.5 การปองกนบสแบบใชคาผลตางของกระแส

( Current Differential Protection or Low Impedance

Differential Protection )

Page 15: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 15

รปท 11.2 การปองกนบสแบบใชคาผลตางของกระแส

( Current Differential Protection )

Page 16: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 16

การปองกนบสแบบใชคาผลตางไบแอสเปอรเซนเตจ

( Biased Percentage Differential Protection )

รปท 11.3 การปองกนบสแบบใช

คาผลตางไบแอสเปอรเซนเตจ

Page 17: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 17

การปองกนบสแบบใชคาผลตางเปนสวนๆ

( Partial Current Differential Protection )

รปท 11.4-11.7 แสดงใหเหนถงความหลากหลายของการจด

วางบสซงมความสาคญตอการเชอมตอ ( Connection ) และการตง

คาปรบตง ( Setting ) ของการปองกนบสแบบใชคาผลตาง การ

ปองกนทสมบรณนน ทกวงจรจะตองไดรบการตอเขากบรเลย โดย

ทขดลวดทางานจะตองมองเหนผลรวมทางเวกเตอรของกระแส ดง

แสดงในรปท 11.5 และรปท 11.6

Page 18: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 18

รปท 11.4 Partial Bus Differential

Page 19: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 19

รปท 11.5 Transformer And Bus Differential

Page 20: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 20

รปท 11.6 Two-Bus Relaying

Page 21: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 21รปท 11.7 Breaker-And-A-Half Bus Differential

Page 22: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 22

การปองกนดวยการใช

คาผลตางกระแสยงมขอเสย

จะเกดการอมตวโดยสมบรณ

สาหรบการเกด External Fault

ใกลๆ กบ Zone of Protection ของ Bus

11.6 การปองกนบสแบบใชคาผลตางแรงดน

( Voltage Differential Protection

or High Impedance Differential Protection )

Page 23: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 23

ก ) รปแบบพนฐานในการปองกนบสแบบใชคาผลตางแรงดน

Page 24: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 24

ข ) กรณเกด External Fault

Page 25: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 25

ค ) กรณเกด Internal Fault

รปท 11.8 การปองกนบสแบบใชคาผลตางแรงดน

Page 26: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 26

รปท 11.8 ข )

เมอเกด External Fault

- พจารณาใหเปนกรณทเลวรายทสดคอ

เกดการอมตวท CT ตวทตออยกบวงจรทผดพรอง

- CT อมตวจะมคาอมพแดนซตามาก

ทาใหแรงดนทตกครอมรเลยมคานอยมาก

ซงจะนาคาแรงดนนไปปรบตงคาของรเลย

Page 27: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 27

รปท 11.8 ค )

เกด Internal Fault

- กระแสจากวงจรตางๆ จะไหลรวมกน

ผานอมพแดนซของรเลย

ทาใหเกดแรงดนตกครอมรเลย

- ถาแรงดนนเกนคาปรบตง

รเลยจะสงสญญาณให CB ตดวงจรออก

Page 28: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 28

ตวอยางท 11.1 ในการปองกนบสของสถานจายไฟฟายอยแหงหนง

โดยใชรเลยแบบใชคาผลตางแรงดน ( Voltage Differential Relay )

ซงมวงจรดงรป

Page 29: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 29

กาหนดให

- กระแสตาสดทเปนกระแส Internal Fault มคา 10,000 A

- กระแสสงซงเปนกระแส External Fault ชนด 3 เฟส

โดย Fault เกดขนกบสายปอนหมายเลขท 4 มคา 60,000 A

- ความตานทานของสายจาก CT มายงรเลยมคา 1.05 Ω

- CT แตละตวมคาอตราสวนของกระแสเปน 2,000/5 A

- ขดลวดของ CT มคาความตานทาน 0.93 Ω

- CT ในสายปอนท 1, 2 , 3 ปกต แตในสายปอนท 4 CT เกด

อมตวเมอเกด External Fault ความตานทานของ Tune Circuit

กบของ Voltage Relay มคาเทากบ 2,600 Ω

Page 30: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 30

ใหคานวณหา

ก ) วธการตงคา Voltage Relay ใหถกตอง โดยใช

คาความปลอดภย ( Safety Factor ) = 2

ข ) ตรวจสอบดวา Overcurrent Relay จะทางานหรอไม

ถาเกด Internal Fault โดยกาหนด

ใหวารสเตอรมแรงดนเบรกดาวน

( Break Down Voltage ) เทากบ 1,500 V

Page 31: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 31

วธทา

ก ) เมอเกด External Fault ท สายปอนท 4

ทางดาน Secondary ของ CT ทกตวจะมกระแสไหล

ยกเวนตวท 4 เนองจาก CT ตวท 4

เกดการอมตวเตมท

กระแสของ CT ตวท 4 จะไหลไป

ทคาแมกเนไตซงรแอกแตนซ

( Magnetizing Reactance ) หมด

ดงนนจะไดวงจรสมมลดาน Secondary เปนดงรป

Page 32: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 32

วงจรสมมลเมอเกด External Fault

และ Current Transformer หมายเลข 4 อมตว

1 2 3 4Rd

R2 R2 '

XME2

F2

F2

Page 33: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 33

V = 60,000 x x ( 0.93 + 1.05 )

= 297 V

Safety Factor = 2

คาปรบตง รเลย = 2 x 297

= 594 V

2,0005

Page 34: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 34

- เมอ CT ตวท 4 อมตว ( Saturate )

จะทาใหแรงดนครอม Voltage Differential Relay

มคาเทากบกระแสทออกจากดาน Secondary

ของ CT หมายเลข 1 , 2 , 3 รวมกน

แลวคณกบคาอมพแดนซ

ของหมอแปลงกระแสหมายเลข 4

รวมกบคาความตานทานของสายไฟ

ทตอกบ CT หมายเลข 4 ตอเขากบรเลย

V = 60,000 x x ( 0.93 + 1.05 )

= 297 V 2,000

5

Page 35: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 35

ข ) เมอเกด External Fault จะทาใหมกระแสไหลทางดาน Secondary

ของหมอแปลงกระแสตวท 1 , 2 , 3 ยกเวนตวท 4 ดงนนจงเขยนวงจรสมมล

ไดดงรปตอไปน

วงจรสมมลเมอเกดความผดพรองใน Zone ของบส

1 2 3 Rd

R2

XM E2

R2 '

Page 36: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 36

จากวงจรสมมล

V = กระแสทาง Secondary ของ CT หมายเลข 1 , 2 , 3 รวม

กนคณกบ Rd

V = 10,000 x x 2,600

= 65,000 V

จะเหนวาแรงดนทไดเกน 1,500 V

ทาใหวารสเตอรเกดการเบรกดาวน ( Break Down )

2,0005

Page 37: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 37

การปองกนในระบบนจะใช

Linear Couplers ( Air Core Mutual Reactor ) แทน CT แกนเหลก

เพอสรางแรงดนทางดาน Secondary ใหเปนอตราสวนโดยตรง

กบกระแสทางดาน Primary จะชวยลดปญหาเนองจากการอมตว

ของแกนเหลก แตเนองจากแกนของ CT ไมใชเหลกแตใชอากาศ

แทนทาใหจานวนรอบของขดลวดทางดาน Secondary มากขน

หลายเทา โดยขวทางดาน Secondary ถกตออนกรมกนแลวตอ

เขากบ Differential Relay ดงรปท 11.9

11.7 การปองกนบสดวยวธ Linear Couplers

Page 38: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 38

รปท 11.9 Differential Relay with Linear Couplers

Page 39: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 39

การปองกนแบบกระแสเกน ( Time Overcurrent Protection )

Time

(Seconds)

(Log Scale)

Current (Log Scale)

1

2

Load

Bus

ก ) ลกษณะเฉพาะของรเลยในการปองกนแบบกระแสเกน

11.8 ระบบปองกนบสแบบอนๆ

( Other Bus Protection Systems )

Page 40: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 40

ข ) รปแบบการจดวางการปองกนแบบกระแสเกน

รปท 11.10 การปองกนแบบกระแสเกน

Page 41: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 41

การปองกนแบบเปรยบเทยบทศทาง

( Directional Comparison Protection )

รปท 11.11 การปองกนแบบเปรยบเทยบทศทาง

Trip Signal

Trip SignalAND Trip

Zone of Protection

CTCTRelay Relay

Bus

Page 42: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 42

รปท 11.12 การปองกนแบบเปรยบเทยบทศทางโดยม

วงจรปองกนการตดวงจร ( Block )

Blocking Signal

Trip Signal AND Trip

Bus

CTCTRelay Relay

AND Blocking

Page 43: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 43

การปองกนแบบเปรยบเทยบเฟส

( Phase Shift Comparison Protection )

รปท 11.13 การปองกนโดยการเปรยบเทยบเฟสในสภาวะตาง ๆ

CT

CTCT

Relay A

Internal FaultBus

Relay B

CT

Relay A

External FaultBus

Relay B

Secondary Current of

Relay A

Secondary Current of

Relay B

Secondary Current of

Relay A

Secondary Current of

Relay B

Page 44: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 44

การปองกนแบบสรางโครงสรางรองรบกบดน

( Frame Leakage Protection )

รปท 11.14 หลกการทางานของการปองกนแบบสรางโครงสรางรองรบกบดน

Page 45: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 45

การปองกนบสโดยใชการปองกนสารองของระบบ

( System Back Up Protection )

รปท 11.15 การปองกนบสโดยใชรเลยสารองของระบบเปนตวปองกนบส

Protective Bus

Page 46: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 46

การปองกนหมอแปลง และบสรวมกน

รปท 11.16 การปองกนหมอแปลงและบสบารรวมกนโดยใช Differential Relay

ทมขดลวดตาน 2 ขด

Page 47: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 47

1. Single Bus Arrangement

11.9 Bus Protection Arrangement

Page 48: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 48

2. Multiple Bus Section with Bus Tie Arrangement

11.9 Bus Protection Arrangement

Page 49: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 49

3. Double Bus Double Breaker Arrangement

Page 50: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 50

4. Main and Transfer Bus Arrangement

Page 51: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 51

5. Double Bus Single Breaker with Bus Tie Arrangement

Page 52: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 52

6. Breaker and a Half Arrangement

Page 53: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 53

7. Ring Bus Arrangement

รป

Page 54: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 54

รแอคเตอร ( Reactor ) สามารถเชอมตอเขากบระบบ

ได 2 แบบ

- แบบอนกรม

- แบบชนท

11.10 การปองกนรแอคเตอรแบบชนท

( Shunt Reactor Protection )

Page 55: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 55

การเชอมตอแบบอนกรม ( Series Connection )

- ใชสาหรบปรบปรงคารแอคแตนซของระบบ

- ลดปรมาณของกระแสลดวงจรทเกดขน

การเชอมตอแบบชนท ( Shunt Connection )

- ใชสาหรบปรบปรงแรงดนของระบบ

- ชดเชยคาตวเกบประจของสายสง

Page 56: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 56

การปองกนรแอคเตอร

- คลายกบการปองกนหมอแปลง

Page 57: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 57

แบบแหง ( Dry Type )

- ตอแบบ Ungrounded-Wye

- ตอเขากบขด ( Tertiary Winding ) ของหมอแปลงกาลง

Page 58: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 58

แบบนามน ( Oil-immersed )

- ตอแบบ Wye-connected กบ Solidly Grounded

- แบบตอผานอมพแดนซ

( Impedance-Grounded Neutral )

ตอ กบระบบสายสง

Page 59: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 59

สาหรบรแอคเตอรทง 2 ประเภทจะมแบบเพมอก 2 แบบในการพจารณา

ทจะมผลกระทบตอการปองกนคอ

รแอคเตอรแบบเฟสเดยว ( Single Phase Reactors )

รแอคเตอรแบบสามเฟส ( Three Phase Reactors )

Page 60: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 60

รแอคเตอรแบบเฟสเดยว ( Single Phase Reactors )

- โดยแตละเฟสอยในตวถงของมนเอง

มกใชกบสายสงแรงดนสงพเศษ ( Extra High Voltage )

และจะไมเกดความผดพรอง

แบบเฟสตอเฟส ( Phase-to-Phase Fault )

Page 61: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 61

รแอคเตอรแบบสามเฟส ( Three Phase Reactors )

- ทงสามขดลวดอยในตวถงเดยวกน

มกใชกบระบบแรงดนตา ( Low Voltage )

Page 62: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 62

รแอคเตอรแบบแหง ( Dry Type Reactors )

ความผดพรองทจะเกด

– ความผดพรองแบบเฟสไปยงเฟส

( Phase-to-Phase Fault )

– ความผดพรองแบบเฟสเดยวลงดน

( Phase-to-Ground Fault )

– ความผดพรองแบบขดตอขด ( Turn-to-Turn Fault )

Page 63: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 63

การปองกน

ใช Overcurrent Relay

Differential Relay

รปท 11.17 Relay ทใชปองกน Reactor แบบแหง

Page 64: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 64

รแอคเตอรแบบนามน ( Oil-immersed Type )

ความผดพรอง

- ทมผลตอการเปลยนแปลงขนาดของ

กระแสเฟสเปนอยางมาก

- ขดภายในขดลวดของรแอคเตอร

- การสญเสยนามน ( Loss of Oil )

- การสญเสยการหลอเยน ( Loss of Cooling )

Page 65: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 65

การปองกน

Overcurrent Relay

Differential Relay

Distance Relay

รปท 11.18 การเชอมตอสาหรบ Impedance Relay

Page 66: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 66

ตวอยางการปองกน Shunt Reactors แบบตางๆ

ปองกน Shunt Reactor โดยใช Overcurrent Relay

รปท 11.19 การปองกนสายเฟสและดน สาหรบ Shunt Reactor

Page 67: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 67

ปองกน Shunt Reactor โดยใช Differential Relay

รปท 11.20 การปองกน Shunt Reactor แบบวดผลตางกระแส

แบบแยกเฟส

Page 68: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 68

การปองกน Shunt Reactor โดยใช Overcurrent Relay และ

Differential Relay

รปท 11.21 การปองกนกระแสเกนในแตละเฟส และปองกนผลตาง

กระแสสาหรบ Shunt Reactor

Page 69: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 69

- การปองกน Fixed Shunt Capacitor Banks

และ Switched Shunt Capacitor Banks

นนตองการความเขาใจใน

ความสามารถ ( Capabilities )

และขอจากด ( Limitations )

ของทงตวเกบประจ

และ อปกรณสวตซชง ( Switching Devices )

11.11 การปองกนตวเกบประจแบบชนท

( Shunt Capacitor Bank Protection )

Page 70: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 70

รปท 11.22 ลกษณะการตอตวเกบประจแบบพนฐาน

Page 71: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 71

รปท 11.23 การจดวางแบบทวไป ( General Arrangement )

Page 72: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 72

Capacitor Bank จะตองปองกนสภาพผดพรองตางๆ ดงน

1 ) สภาพกระแสเกนซงเกดจากความผดพรอง

ระหวางบสกบ Capacitor Bank

2 ) System Surge Voltage

3 ) สภาพกระแสเกนทเกดจาก

ความผดพรองของตวเกบประจ

4) Continuous Capacitor Unit Overvoltage

Page 73: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 73

รปท 11.24 วงจรตรวจจบกระแสนวทรอล

และวงจรตรวจจบแรงดนไมสมดล

Page 74: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 74

ตวอยางการปองกน Shunt Capacitor Banks แบบตางๆ

ปองกน Shunt Capacitor Bank โดยใช Overcurrent Relay

รปท 11.25 การปองกนตวเกบประจจากการเกดกระแส

เกนในแตละเฟส โดยใชรเลยกระแสเกน

Page 75: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 75

ปองกนชด Shunt Capacitor Bank ทตอแบบ Grounded Wye โดย

ใช Overvoltage Relay และ Lock- out Relay

รปท 11.26 การปองกนตวเกบประจจากการเกด Unbalance Neutral

Current โดย Overvoltage Relay และ Lock out Relay

Page 76: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 76

ปองกนชด Shunt Capacitor Bank ทตอแบบ Ungrounded Wye

โดยใช Overvoltage Relay

รปท 11.27 การปองกนตวเกบประจจากการเกด Neutral Voltage

Unbalance โดย Voltage Relay

Page 77: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 77

รปท 11.28 การปองกนตวเกบประจจากการเกดแรงดนไมสมดล

โดยใชการแบงแรงดนดวยคาปาซเตอร

Page 78: บทที่ 11...19/10/58 ผศ.ประส ทธ พ ทยพ ฒน 1 บทท 11 การป องก นบ สร แอคเตอร และต วเก บประจ

19/10/58 ผศ. ประสทธ พทยพฒน 78