การส่งและจ่ายไฟฟ้า2

200 หนวยท่ี 7 การคํานวณระบบตอหนวย

เครือ่ งกําเนดิ ไฟฟา G : เปนเครือ่ งกาํ เนิดไฟฟา 3 เฟส มพี กิ ดั 30 MVA, 13.8 kV, X = 17%

หมอแปลงไฟฟา T1 : เปน หมอ แปลงไฟฟา 3 เฟส ตอขดลวดแบบ /Y มพี ิกดั 50 MVA,
13.2/230 kV, X = 10%

หมอแปลงไฟฟา T2 : เปนหมอแปลงไฟฟา 3 เฟส ตอขดลวดแบบ Y/ มีพกิ ดั 15 MVA,
230/12.5 kV, X = 15%

หมอแปลงไฟฟา T3 : เปนหมอ แปลงไฟฟา 3 เฟส ตอขดลวดแบบ Y/ มีพิกดั 20 MVA,
230/22 kV, X = 15%

วธิ ที ํา
ขั้นแรกตอ งหาคา ฐานของทกุ สว นในระบบกําลงั ไฟฟา กําหนดใหคา พกิ ดั ของเครอื่ งกาํ เนิดไฟฟาเปน

คาฐานที่บสั 1 น่นั คือ

Base voltage (kV(L-L) ) = 13.8 kV , Base power (VA(3) ) = 30 MVA

Base power ในระบบกําลงั ไฟฟาตองเทากันทุกสว น แต Base voltage จะเปลย่ี นแปลง

ตามอตั ราสวนของหมอ แปลงไฟฟา ดงั นี้

ทบี่ ัส 2 ตอ กบั บสั 1 ผา นหมอ แปลง 3 เฟส ดังน้ัน Base voltage ของบัส 2 จึงมคี า

230 kV
13.2 kV
 = = 240.4545 kV
13.8 kV x

ทบี่ สั 3 ตอกับบสั 2 ผา นหมอแปลง 3 เฟส ดงั น้นั Base voltage ของบัส 3 จึงมีคา

12.5 kV
230 kV
 =
240.4545 kV x = 13.0682 kV

ทีบ่ สั 4 ตอกบั บัส 2 ผานหมอแปลง 3 เฟส ดงั นั้น Base voltage ของบัส 4 จึงมคี า

22 kV
230 kV
 =
240.4545 kV x = 30 kV

หาคารีแอกแตนซเ ปอรย ูนิตของเครอื่ งกาํ เนดิ ไฟฟา ไดจากคา X = 17%

= 17 = 0.17 pu
100

หาคารแี อกแตนซเ ปอรย ูนิตของหมอ แปลงไฟฟา T1 ไดจากคา X = 10% เปน คาทีเ่ กิดจากคาฐาน
50 MVA, 13.2 kV เมอ่ื เปล่ียนเปนฐาน 30 MVA, 13.8 kV จะหาไดจ ากสมการ 7.21
2
X(pu, new) = X(pu, given)  kV(given)   VA(new) 
 kV(new)  VA(given) 

13.2 kV 2 30 MVA
13.8 kV 50 MVA
   XT1
= 0.1

= 0.0549 pu

หาคา รแี อกแตนซเ ปอรยนู ติ ของหมอแปลงไฟฟา T2 ไดจากคา X = 15% เปนคาทเ่ี กิดจากคา ฐาน
15 MVA, 230 kV เมอ่ื เปล่ียนเปน ฐาน 30 MVA, 240.4545 kV จะไดด งั น้ี

เอกสารประกอบการสอน วชิ าการสงและจายไฟฟา เรียบเรยี งโดย นายทักษณิ โสภาปยะ

หนว ยท่ี 7 การคาํ นวณระบบตอ หนว ย 201

230 kV 2 30 MVA
240.4545 kV 15 MVA
   XT2
= 0.15

= 0.2745 pu

หาคารีแอกแตนซเ ปอรยนู ติ ของหมอแปลงไฟฟา T3 ไดจ ากคา X = 15% เปนคา ท่เี กิดจากคา ฐาน
20 MVA, 230 kV เมอ่ื เปลยี่ นเปน ฐาน 30 MVA, 240.4545 kV จะไดด ังนี้

230 kV 2 30 MVA
240.4545 kV 20 MVA
   XT3
= 0.15

= 0.2059 pu

Base impedance ทบี่ สั 2 จากสมการ 7.16

Base impedance () = Base kV2
Base MVA

= 240.45452 = 1,927.2789 
30

เปลยี่ นคา อมิ พแี ดนซเ ปนอมิ พแี ดนซเ ปอรย นู ติ จากสมการ 7.1

75 = j0.0389 pu
1, 927.2789

90 = j0.0467 pu
1, 927.2789

18 = j0.0093 pu
1, 927.2789

ในสวนของโหลด ทบี่ สั 3 = (9 + j3) MVA
30 MVA

= 0.3 + j0.1 pu

ในสวนของโหลด ที่บสั 4 = (8 + j5) MVA
30 MVA

= 0.2667 + j0.1667 pu

เขียนรแี อกแตนซไ ดอะแกรมเปอรย นู ิตของระบบกําลังไฟฟา ไดด ังรปู ท่ี 7.4

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสง และจา ยไฟฟา เรียบเรียงโดย นายทักษณิ โสภาปย ะ

202 หนว ยที่ 7 การคาํ นวณระบบตอหนวย

รปู ที่ 7.4 รีแอกแตนซไดอะแกรมเปอรยูนิตของระบบกําลงั ไฟฟา

ตัวอยางท่ี 7.8 จงเขยี นรแี อกแตนซไ ดอะแกรมเปอรยนู ิตของระบบกําลงั ไฟฟา 3 เฟส และหา
แรงดันไฟฟาทขี่ ั้วปลายสายของเครอื่ งกาํ เนิดไฟฟา ในรปู ที่ 7.5 ซง่ึ ประกอบดวย

รูปที่ 7.5 ไดอะแกรมเสนเดยี วของระบบกําลงั ไฟฟาตามตัวอยา งที่ 7.8

เคร่ืองกําเนดิ ไฟฟา G : เปน เครอ่ื งกาํ เนดิ ไฟฟา 3 เฟส มีพิกดั 40 MVA, 13.8 kV, X = 20%
หมอ แปลงไฟฟา T1 : เปนหมอแปลงไฟฟา 3 เฟส ตอขดลวดแบบ Y/ มีพิกัด 50 MVA,

13.5/115 kV, X = 10%
หมอแปลงไฟฟา T2 : เปน หมอ แปลงไฟฟา 3 เฟส ตอขดลวดแบบ /Y มีพิกดั 50 MVA,

115/13.5 kV, X = 10%

วธิ ที าํ
ข้ันแรกตอ งหาคาฐานของระบบกําลงั ไฟฟา กาํ หนดใหโ หลดเปน คาฐานทบ่ี สั 4 นนั่ คอื

Base voltage = 12.5 kV , Base power = 30 MVA

Base power ในระบบกําลงั ไฟฟา ตอ งเทากันทกุ สวน แต Base voltage จะเปลยี่ นแปลง
ตามอตั ราสวนของหมอ แปลงไฟฟาดังนี้

- Base voltage ท่ีโหลด = 12.5 kV (เทา กบั คาทก่ี าํ หนด)

115 kV
13.5 kV
 - Base voltage ท่ีสายสง = 106.4815 kV
= 12.5 kV x

13.5 kV
115 kV
 - = 12.5 kV
Base voltage ทเ่ี ครอ่ื งกําเนดิ = 106.4815 kV x

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสง และจายไฟฟา เรียบเรยี งโดย นายทกั ษณิ โสภาปยะ

หนว ยท่ี 7 การคํานวณระบบตอ หนว ย 203

หาคารแี อกแตนซเ ปอรย นู ติ ของเคร่อื งกาํ เนดิ ไฟฟา ไดจ ากคา X = 20% จากสมการ 7.21

13.8 kV 2 30 MVA
12.5 kV 40 MVA
   XG
= 0.2

= 0.1828 pu

หาคา รีแอกแตนซเ ปอรยูนติ ของหมอ แปลงไฟฟา T1 ไดจ ากคา X = 10% จากสมการ 7.21
13.5 kV 2
12.5 kV 30 MVA
50 MVA
   XT1
= 0.1

= 0.07 pu

หาคา รีแอกแตนซเ ปอรยูนิตของหมอแปลงไฟฟา T2 ไดจากคา X = 10% จากสมการ 7.21
115 kV 2 30 MVA
106.4815 kV 50 MVA
   XT2
= 0.1

= 0.07 pu

Base impedance ทบ่ี สั 2 จากสมการ 7.16

Base impedance () = Base kV2
Base MVA

= 106.48152 = 377.9437 
30

เปล่ยี นคาอมิ พแี ดนซของสายสงเปนอมิ พแี ดนซเ ปอรยูนติ จากสมการ 7.1

70 = j0.1852 pu
377.9437

ในสว นของโหลด ทบ่ี สั 4

1 pu

1 pu

น่ันคอื คากระแสที่โหลด = 0.8 - j0.6 pu
และอมิ พีแดนซเ ปอรย ูนิตของโหลด
ZL = VL
I

= 1 =1 pu
1

= 0.8 + j0.6 pu

เอกสารประกอบการสอน วชิ าการสง และจา ยไฟฟา เรียบเรียงโดย นายทักษิณ โสภาปย ะ

204 หนว ยที่ 7 การคํานวณระบบตอหนว ย
แรงดนั ทีข่ ัว้ ตอ สาย ของเครอื่ งกําเนิดไฟฟาสามารถคํานวณไดจากรแี อกแตนซไ ดอะแกรมดังรูปที่ 7.6

รูปท่ี 7.6 รแี อกแตนซไดอะแกรมเปอรย ูนิตของระบบกําลงั ไฟฟา

เม่ือนํากฎแรงดันไฟฟาของเคอรช อฟฟม ารว มพจิ ารณา ทาํ ใหห าคา แรงดนั ไฟฟาเปอรยูนติ ท่ี
ขว้ั ตอ สายของเครอ่ื งกาํ เนดิ ไฟฟาไดดงั นี้

 Vt (pu) = VL (pu) + I (pu) ZT (pu)

= 1+(0.8 - j0.6)(j0.07 + j0.1852 + j0.07)
= 1+(0.8 - j0.6)(j0.3252)

= 1+ (0.1951+ j0.2602)
= 1.1951+ j0.2602 pu

เม่อื นําไปคูณกบั Base voltage จะได ตอบ
Vt (L-L) = 1.2231 x 12.5 kV
= 15.2888 kV

เอกสารประกอบการสอน วชิ าการสง และจายไฟฟา เรยี บเรยี งโดย นายทักษิณ โสภาปยะ

หนวยที่ 7 การคาํ นวณระบบตอหนว ย 205

คา เปอรยูนิต (Per–unit value ; pu) คืออัตราสวนระหวางคาจริง (Actual value) ตอคา
เบสหรือคา ฐาน (Base value) ซ่ึงปริมาณทีใ่ ชใ นระบบไฟฟากาํ ลัง ไดแ ก อมิ พีแดนซ แรงดัน กระแส
และกาํ ลังไฟฟา เปน ปริมาณท่ที าํ ใหเ ปน คาระบบเปอรยูนิตไดท ้งั สนิ้ แตท ัง้ 4 ปรมิ าณนี้เปน ปริมาณที่
สัมพันธก ันดงั นน้ั เพอ่ื ความสะดวกในการคํานวณจึงตองเลือกกําหนดปริมาณ 2 ปริมาณใหเปนเบส
อา งอิงสว นคาเบสทเ่ี หลือสามารถหาจากความสัมพันธกับ 2 ปริมาณที่เลือกไว ในการเลือกคาเบส
หรือคา ฐานจะตองเลอื กคา ท่ที าํ ใหจ ํานวนของคาเปอรย นู ติ มคี าใกลเ คยี งกับ 1 มากทส่ี ดุ การเลือกคา
เบสของแรงดันจะนิยมเลือกคาแรงดันมาตรฐานของระบบที่ใชอยู เชน 69 kV, 115 kV, 230 kV
เปนตน สวนการเลือกคา เบสของกําลังไฟฟาในการวิเคราะหระบบสายสงกาํ ลังไฟฟาโดยท่วั ไปนยิ มใช
คาเบสจากพิกดั kVA ของหมอ แปลงไฟฟาขนาดใหญท่ีสุดในระบบ ซ่งึ คากระแสเบสและอิมพีแดนซ
เบสในระบบไฟฟา 1 เฟสหรอื ระบบไฟฟา 3 เฟสน้ันจะมคี า เทากัน

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสง และจา ยไฟฟา เรยี บเรียงโดย นายทักษณิ โสภาปยะ

206 หนว ยที่ 7 การคาํ นวณระบบตอ หนวย

แบบฝก หัดหนว ยที่ 7
เรื่อง การคํานวณระบบตอ หนว ย

จงตอบคําถามตอ ไปนี้
1. ในระบบสง กําลงั ไฟฟา 1 เฟส กาํ หนดให Base power = 100 kVA , Base voltage = 11,000 V

และ Actual impedance = 80  จงคํานวณหา (3 คะแนน)
ก. Base current
ข. Base impedance
ค. pu impedance

2. ระบบกาํ ลงั ไฟฟา 3 เฟส ในรปู ท่ี 7.7 ที่บสั 2 มีแรงดันไฟฟา 22 kV และตอกับโหลด 3 เฟส ขนาด
300 + j450 kVA สายสง ทต่ี อเชื่อมระหวา งบัส 1 กบั บัส 2 มีคา อมิ พีแดนซเ ทากบั 13.25 + 46.8 /phase
จงใชเปอรย นู ิตหาคา แรงดนั ไฟฟา ท่ีบสั 1 เมื่อกําหนดให (2 คะแนน)

คาฐานแรงดนั ไฟฟา ที่เฟสหรอื Base voltage (kV(L-N) ) = 10 kV
คา ฐานกาํ ลงั ไฟฟา 1 เฟส หรือ Base power (kVA(1) ) = 100 kVA

รปู ท่ี 7.7 ไดอะแกรมเสน เดยี วของระบบกําลงั ไฟฟา

3. จากโจทยข อ 2 ท่บี ัส 2 ถาเปล่ียนคา ฐานเปนระบบ 3 เฟส ดังนี้
Base voltage (kV(L-L) ) = 10 kV x 3 = 17.3205 kV และ

Base power (kVA(3) ) = 100 kVA x 3 = 300 kVA
จงหาคาแรงดนั ไฟฟา ทบี่ สั 1 (2 คะแนน)

4. เครื่องกําเนดิ ไฟฟา 3 เฟส มพี กิ ัด 820 MVA, 22 kV และคารีแอกแตนซ 0.25 pu ซ่ึงเกดิ จากคาฐาน
ทเี่ ปนคาพกิ ัดของเครื่องกาํ เนดิ ไฟฟาน้นั ถานาํ เครอื่ งกําเนดิ ไฟฟาตัวน้ตี อเขา ระบบกําลังไฟฟาทมี่ ีคา ฐาน 100
MVA และ 13.8 kV จงหาคา รแี อกแตนซเ ปอรย ูนติ ฐานใหมข องเครื่องกําเนดิ ไฟฟา (2 คะแนน)

5. หมอแปลงไฟฟา 3 เฟส ตอ ขดลวดแบบ Y/Y ขนาด 230/11 kV และ 25 MVA มีคา ลกี เกจรแี อก-

แตนซ 15% ถา เลือกคา ฐานเปนดา นแรงดนั ไฟฟาสงู จงหาคา ตอไปนี้ (5 คะแนน)
ก. รีแอกแตนซเ ปอรยนู ิตของหมอ แปลงไฟฟา
ข. Base impedance ท่ีดานแรงดนั ไฟฟา สงู

ค. Base impedance ที่ดา นแรงดนั ไฟฟาตาํ่
ง. คา รีแอกแตนซท ่ียายคา มายงั ดานแรงดนั ไฟฟาสงู
จ. คา รีแอกแตนซท ีย่ ายคา มายงั ดา นแรงดันไฟฟาต่ํา

เอกสารประกอบการสอน วชิ าการสง และจายไฟฟา เรยี บเรียงโดย นายทกั ษิณ โสภาปย ะ

หนว ยท่ี 7 การคาํ นวณระบบตอ หนวย 207

6. จงเขยี นรแี อกแตนซไ ดอะแกรมเปอรย นู ติ ของระบบกาํ ลงั ไฟฟา 3 เฟส ในรูปท่ี 7.8 ซ่ึงประกอบดว ย
(4 คะแนน)

รูปท่ี 7.8 ไดอะแกรมเสนเดยี วของระบบกาํ ลังไฟฟา

เครอ่ื งกําเนิดไฟฟา G : เปน เคร่อื งกาํ เนิดไฟฟา 3 เฟส มีพกิ ดั 80 MVA, 13.8 kV, X = 15%
หมอ แปลงไฟฟา T1 : เปนหมอแปลงไฟฟา 3 เฟส ตอ ขดลวดแบบ /Y มพี ิกดั 40 MVA,

13.5/115 kV, X = 12%
หมอ แปลงไฟฟา T2 : เปน หมอ แปลงไฟฟา 3 เฟส ตอขดลวดแบบ Y/Y มีพิกัด 25 MVA,

115/12.5 kV, X = 18%
หมอ แปลงไฟฟา T3 : เปนหมอแปลงไฟฟา 3 เฟส ตอ ขดลวดแบบ /Y มพี กิ ัด 30 MVA,

115/11 kV, X = 15%

7. จงเขียนรแี อกแตนซไดอะแกรมเปอรยูนิตของระบบกําลังไฟฟา 3 เฟส และหาแรงดนั ไฟฟา ทข่ี ว้ั
ปลายสายของเคร่ืองกําเนิดไฟฟา ในรปู ท่ี 7.9 ซ่งึ ประกอบดว ย (4 คะแนน)

รปู ท่ี 7.9 ไดอะแกรมเสน เดยี วของระบบกําลังไฟฟา

เคร่อื งกําเนดิ ไฟฟา G : เปนเคร่ืองกําเนิดไฟฟา 3 เฟส มพี ิกัด 50 MVA, 13.8 kV, X = 15%

หมอ แปลงไฟฟา T1 : เปน หมอแปลงไฟฟา 3 เฟส ตอ ขดลวดแบบ Y/ มพี กิ ัด 50 MVA,
13.5/230 kV, X = 12%

หมอ แปลงไฟฟา T2 : เปนหมอแปลงไฟฟา 3 เฟส ตอ ขดลวดแบบ /Y มีพิกัด 50 MVA,
230/12.5 kV, X = 12%

มอเตอรไ ฟฟา M1 : เปนมอเตอรไ ฟฟา 3 เฟส มพี ิกดั 35 MVA, 11 kV, X = 20%,
Power factor = 0.85 Lagging

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสง และจา ยไฟฟา เรยี บเรยี งโดย นายทักษิณ โสภาปยะ

208 หนวยที่ 7 การคํานวณระบบตอหนวย

แบบทดสอบหลังเรียน หนว ยท่ี 7
เรอื่ ง การคาํ นวณระบบตอหนวย

จงเลือกขอ ทถี่ กู ตอ งทสี่ ุดเพียงขอ เดยี ว
1. ขอ ใดกลาวถงึ ระบบเปอรเซ็นตไดถกู ตอ งทสี่ ดุ
ก. เปน ตัวเลขที่เราใชแ ทนจํานวนท่ีไมเ ต็มหนวย
ข. ใชใ นการเปรียบเทยี บจํานวนท่ีมตี วั สวนเปน รอย
ค. ใชในการลดจาํ นวนทม่ี คี า สูงๆ ใหมคี าไมเ กนิ รอย
ง. เปน ระบบตวั เลขจํานวนหนงึ่ แบง ออกเปนรอยสวน
จ. เปนอัตราสว นระหวางคา จริงตอ คาทน่ี ํามาเปรียบเทียบ
2. วัดแรงดนั ไฟฟา ตกครอมโหลดได 100 V วดั คากระแสไหลผา นโหลดได 5 A ถา แรงดันไฟฟา ตกครอม
โหลดลดลง 20% กาํ หนดใหโหลดมีคา คงที่ กระแสทไ่ี หลผานโหลดจะมคี า เทาใด
ก. มคี า เพม่ิ ขน้ึ 120%
ข. มีคาเพิม่ ขึ้น 20%
ค. มคี าเพ่มิ ขน้ึ 80%
ง. มคี า ลดลง 80%
จ. มีคา ลดลง 20%
3. ขอ ใดกลาวถึงระบบเปอรย ูนติ ไดถ กู ตอ งทส่ี ุด
ก. คาเปอรย ูนติ จะมีคา ไมเ กนิ 1
ข. แทนตวั เลขทมี่ ีคา สูง ๆ ใหตํ่าลง
ค. อตั ราสว นระหวา งคา จรงิ กับคาฐาน
ง. ระบบตวั เลขที่เราใชแ ทนจาํ นวนทีไ่ มเ ตม็ หนว ย
จ. อัตราสวนรอ ยละของคา จริงกบั คาฐาน
4. กาํ หนด Base impedance = 100  ขอใดกลาวถูกตอ ง
ก. ถา Actual impedance = 80  , Impedance มีคาเปน 0.8 pu
ข. ถา Impedance มคี าเปน 0.8 pu, Actual impedance = 125 
ค. ถา Actual impedance = 100% , Base impedance มีคาเปน 1 pu,
ง. ถา Impedance มีคา เปน 50% , Actual impedance = 0.5 
จ. คา Base impedance จะเทากบั คา Actual impedance
5. กาํ หนดให Base power = 10 kVA , Base voltage = 500 V, Base current จะมีคา เทาใด
ก. 5 A
ข. 10 A
ค. 15 A
ง. 20 A
จ. 50 A

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสงและจายไฟฟา เรียบเรียงโดย นายทกั ษิณ โสภาปย ะ

หนวยที่ 7 การคํานวณระบบตอ หนว ย 209

6. จากโจทยใ นขอ 5 ถา Actual impedance = 5  , Base impedance จะมคี าเทา ใด
ก. 20 
ข. 25 
ค. 50 
ง. 500 
จ. 250 

7. จากโจทยใ นขอ 6 คา pu impedance มคี า เทาใด
ก. 0.25 pu
ข. 0.05 pu
ค. 0.5 pu
ง. 0.2 pu
จ. 0.1 pu

8. เพอ่ื ความสะดวกตอ การคาํ นวณของระบบเปอรย นู ิต อนั ดับแรกควรกําหนดคาใดเปน คา ฐาน
ก. กระแสไฟฟา และอมิ พแี ดนซ
ข. กาํ ลังไฟฟา และแรงดันไฟฟา
ค. กระแสไฟฟา และแรงดันไฟฟา
ง. กาํ ลงั ไฟฟา และกระแสไฟฟา
จ. แรงดนั ไฟฟา และอิมพีแดนซ

9. ในการคาํ นวณหาคา เปอรยูนติ ของเครือ่ งกลไฟฟา สามารถคาํ นวณไดจากขอใดเปน หลกั
ก. พกิ ัดทีผ่ ผู ลติ ระบไุ วบ นแผนปายช่อื
ข. อายุการใชง านของเคร่อื งกลไฟฟา
ค. คา ความสูญเสยี ทเ่ี กิดขึ้นภายในเคร่อื งกลไฟฟา
ง. ประสิทธภิ าพของเครอ่ื งกลไฟฟา
จ. วงจรสมมลู ของเครือ่ งกลไฟฟา

10. ขอ ใดกลา วถงึ รีแอกแตนซไดอะแกรมเปอรย นู ติ ของระบบกาํ ลงั ไฟฟาไดถ กู ตองท่สี ดุ
ก. ใชสําหรบั คํานวณหาประสทิ ธิภาพของระบบกําลงั ไฟฟา
ข. ใชสําหรบั บอกรายละเอียดความสญู เสียของกาํ ลงั ไฟฟา ในระบบ
ค. ใชส ําหรบั การคาํ นวณและการวิเคราะหโครงขา ยใหญๆ ไดง า ยข้ึน
ง. เปนไดอะแกรมท่แี สดงรายละเอียดเก่ยี วกับการไหลของภาระทางไฟฟา
จ. เปนไดอะแกรมที่แทนคาองคประกอบในวงจรเมอื่ มฐี านตางกัน

เอกสารประกอบการสอน วชิ าการสง และจายไฟฟา เรียบเรยี งโดย นายทักษิณ โสภาปยะ

8.1 การไหลของกาํ ลงั ไฟฟา
8.2 แอดมิตแตนซบ ัส
8.3 ประเภทของบสั
8.4 วธิ กี ารแกป ญ หาโหลดโฟลว

สาระสําคัญ

กําลังไฟฟาทใี่ ชในการวิเคราะหมกั มีปริมาณมหาศาล และเปน กาํ ลงั ไฟฟาทสี่ งจากเครอ่ื งกําเนดิ ไฟฟา
ไปยังสถานียอยหรือโหลด การวิเคราะหจะใชไดอะแกรมเสนเดียวซ่ึงประกอบดวยสัญลักษณแสดงเคร่ือง
กาํ เนิดไฟฟา, ชดุ ของบัส (หรือกลุมของโหลด) และโหลด องคป ระกอบท้งั หมดนี้เชื่อมตอ กนั ดว ยสายสงคลอง
บสั การวิเคราะหการไหลของกําลังไฟฟา หรอื ทเี่ รียกวา โหลดโฟลว (Load flow) เปนการหาคา กําลังไฟฟาที่
ไหลในระบบกาํ ลงั ไฟฟา ซ่ึงการศึกษาการไหลของกาํ ลังไฟฟาก็จะนําไปสูวธิ ีการแกปญ หาโหลดโฟลว

ผลการเรยี นรทู ่คี าดหวงั

จุดประสงคท ั่วไป
มีความรู ความเขา ใจเกีย่ วกบั การไหลของกาํ ลังไฟฟา

จุดประสงคเ ชิงพฤติกรรม
1) อธิบายการไหลของกาํ ลงั ไฟฟาได
2) คํานวณหาคา กําลังไฟฟา ที่ไหลระหวา งบสั ได
3) คาํ นวณหาคาแอดมิตแตนซเ มตรกิ ซข องระบบกําลังไฟฟาได
4) จําแนกประเภทของบสั ได
5) บอกวิธีการแกป ญหาของโหลดโฟลวไ ด

หนวยที่ 8 การไหลของกาํ ลงั ไฟฟา 211

แบบทดสอบกอนเรียน หนวยที่ 8
เรอ่ื ง การไหลของกําลังไฟฟา

จงเลอื กขอ ทีถ่ ูกตอ งท่สี ดุ เพียงขอเดยี ว
1. ขอใดกลา วถงึ ประโยชนสงู สดุ ของการศกึ ษาการไหลของกาํ ลงั ไฟฟา
ก. ทําใหท ราบถงึ ความตองการใชไฟฟา ทแี่ ทจ รงิ
ข. นาํ ไปคํานวณหาจุดบกพรอ ง (Fault) ในสายสง
ค. ใชในการควบคุมและวางแผนระบบในอนาคต
ง. ใชในการหาประสทิ ธิภาพของสายสง
จ. ใชในการหาคา ความสูญเสียในสายสง
2. ขอใด ไมใ ช ปจ จัยในการเลอื กวิธแี กป ญ หาการไหลของกาํ ลังไฟฟา
ก. ความเรว็ ในการคาํ นวณ (Speed)
ข. ความแมนยาํ หรือความถูกตอ งในการคาํ นวณ (Accuracy)
ค. ความจุของขอ มูลทีใ่ ช (Storage)
ง. ความสะดวกในการคํานวณ (Facility)
จ. ความมน่ั คงของระบบ (Stability)
จากรปู ใชตอบคําถามขอ 3 - 5

3. จากรปู คากาํ ลงั ไฟฟา S12 มีคาเทา ใด เรยี บเรียงโดย นายทักษณิ โสภาปยะ
ก. 0.5+j1.4 pu
ข. 1.5+j0.2 pu
ค. 1.5-j0.2 pu
ง. 0.5+j0.2 pu
จ. 0.5-j0.2 pu

4. จากรปู คา กาํ ลงั ไฟฟา S21 มคี าเทา ใด
ก. -1.5+j0.2 pu
ข. -0.5-j0.2 pu
ค. -0.5+j1.4 pu
ง. -0.5+j0.2 pu
จ. 1.5+j0.2 pu

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสง และจา ยไฟฟา

212 หนวยท่ี 8 การไหลของกําลงั ไฟฟา

5. จากรปู คา กําลงั ไฟฟา SD2 มีคาเทาใด
ก. 1+j1.9 pu
ข. 1-j0.9 pu
ค. 1+j0.5 pu
ง. 0.5+j0.9 pu
จ. 0.5-j0.9 pu

6. ขอ ใดกลาวถงึ แอดมิตแตนซท บ่ี ัสไดถ ูกตอ งทส่ี ดุ
ก. เปนคา เรมิ่ ตน ของการศกึ ษาการไหลของกาํ ลังไฟฟา
ข. เพอื่ นาํ ไปหาขนาดอปุ กรณป องกนั ในสายสง
ค. นําไปคาํ นวณหาจุดบกพรอง (Fault) ในสายสง
ง. เพื่อหากาํ ลงั ความสญู เสียในสายสง
จ. คือคา ความตานทานทีบ่ ัส

จากรปู ใชตอบคาํ ถามขอ 7 - 8

7. จากรปู แอดมิตแตนซท บี่ สั Y11 มีคา เทาใด
ก. –j0.7
ข. –j7
ค. –j0.3
ง. –j0.5
จ. –j0.01

8. จากรปู แอดมิตแตนซท บ่ี สั Y22 มีคา เทาใด
ก. –j7.5
ข. –j0.6
ค. –j2.5
ง. –j1.5
จ. –j0.08

เอกสารประกอบการสอน วชิ าการสงและจายไฟฟา เรยี บเรยี งโดย นายทกั ษณิ โสภาปย ะ

หนวยที่ 8 การไหลของกําลงั ไฟฟา 213

9. ขอใดเปน บสั ที่ถูกกําหนดใหเ ปนบัสอนั ดับแรก

ก. Generator bus
ข. Voltage control bus
ค. Power control bus

ง. Slack bus
จ. Load bus
10. ขอใด ไมใช วธิ ีการแกป ญหาโหลดโฟลว

ก. การคาํ นวณหาคา กําลังไฟฟาจรงิ
ข. การคาํ นวณหาคากาํ ลังไฟฟาตานกลบั
ค. วิธไี อเทอเรทฟี เกาส- ไซเดล

ง. วธิ ไี อเทอเรทีฟ นิวตนั -ราฟสนั
จ. วธิ ีไอเทอเรทีฟ เทวนิ นิ

เอกสารประกอบการสอน วชิ าการสงและจา ยไฟฟา เรยี บเรียงโดย นายทักษิณ โสภาปย ะ

214 หนวยท่ี 8 การไหลของกาํ ลงั ไฟฟา

การวิเคราะหการไหลของกําลังไฟฟา หรือที่เรียกวา โหลดโฟลว (Load flow) เปนการหาคา

กาํ ลังไฟฟาทไ่ี หลในระบบกําลังไฟฟา (กําลงั ไฟฟาทไี่ หลระหวางสายสงคลองบัส) ขณะทํางานในสภาวะปกติ
โดยเร่มิ จากการหาขนาดและมุมของแรงดันไฟฟา, กําลังไฟฟาจริงและกําลังไฟฟาปรากฏ ซึ่งการศึกษาการ
ไหลของกําลังไฟฟาจะช้ใี หเหน็ ปญ หาท่อี าจเกดิ ขึน้ ในสายสง เชน แรงดันไฟฟาต่ําเกินไป, สายสงมีโหลดมาก

เกนิ ไป หรอื ขนาดของแรงดนั ไฟฟา ที่บสั ตางๆ ไมอ ยใู นขอบเขตทยี่ อมรบั ได เปนตน ซึง่ เราตอ งนาํ ขอ มลู เหลานี้
มาพิจารณาปรับปรงุ ระบบกาํ ลงั ไฟฟา เพือ่ ใหม คี วามเสถยี รและมีความนา เชื่อถือมากทส่ี ดุ

G1 G2 G3
SG1 SG2 SG3

V1 V2 V3

SD1 SD3

V4 V5

SD4 SD5

รูปท่ี 8.1 ไดอะแกรมเสน เดยี วของระบบกําลงั ไฟฟา

สําหรบั คาทปี่ รากฏในรูปท่ี 8.1 มคี วามหมายดังนี้
SG1, SG2 และ SG3 คือ กาํ ลังไฟฟาปรากฏของเคร่อื งกาํ เนดิ ไฟฟาท่จี า ยเขา สูบ ัส 1, 2 และ 3

V1, V2, V3, V4 และ V5 คอื แรงดนั ไฟฟา ท่ีบัส 1, 2, 3, 4 และ 5
SD1, SD2, SD3, SD4 และ SD5 คือ กําลงั ไฟฟาทป่ี รากฏที่โหลดของบสั 1, 2, 3, 4 และ 5

8.1 การไหลของกาํ ลงั ไฟฟา …....… (8.1)
กาํ ลงั ไฟฟาทป่ี รากฏท่ีบัสใดๆ หาไดจ ากสมการดงั น้ี เรยี บเรียงโดย นายทกั ษณิ โสภาปย ะ

Si = SGi  SDi
เอกสารประกอบการสอน วชิ าการสงและจา ยไฟฟา

หนว ยท่ี 8 การไหลของกาํ ลงั ไฟฟา 215

เมื่อ
Si = กาํ ลังไฟฟา ปรากฏทีบ่ สั ใดๆ
SGi = กําลังไฟฟา ปรากฏของเครือ่ งกําเนดิ ไฟฟา ท่ีจายเขาสูบัสใดๆ
SDi = กําลังไฟฟาปรากฏทีโ่ หลดของบัสใดๆ

รปู ท่ี 8.2 แสดงการไหลของกําลงั ไฟฟาจากบสั หนง่ึ ไปยงั อกี บสั หนึ่ง …....… (8.2)
…....… (8.3)
จากรูปที่ 8.2 กําลงั ไฟฟาท่ไี หลแยกระหวา งสายสงคลอ งบัสใดๆ (Sik) มคี าดังนี้

n

Si = Sik เมือ่ i = 1, 2, 3, …, n
k1

ในทํานองเดยี วกนั หาคา กระแสไฟฟา ท่บี ัสใดๆ ไดด งั น้ี

n

Ii = IGi  IDi = Iik เมือ่ i = 1, 2, 3, …, n
k1

จากหลกั การพื้นฐาน เราทราบวา

นอกจากนี้ Si = Pi  jQ …....… (8.4)
Pi = กําลงั ไฟฟาจริงทบี่ ัสใดๆ
Qi = กําลังไฟฟาตานกลับท่ีบัสใดๆ …....… (8.5)
…....… (8.6)
Si = Vi Ii

และกําลังไฟฟาที่ไหลแยกระหวางสายสงคลองบัสใดๆ (Ski) มีคาดังน้ี
Ski =  Sik

เอกสารประกอบการสอน วชิ าการสง และจายไฟฟา เรยี บเรยี งโดย นายทกั ษิณ โสภาปย ะ

216 หนวยท่ี 8 การไหลของกําลงั ไฟฟา

จากความสมั พนั ธร ะหวางสมการ 8.4 และสมการ 8.5 ทาํ ใหท ราบวา

Pi  jQ = Vi Ii …....… (8.7)
…....… (8.8)
และกระแสไฟฟา ทีบ่ ัสใดๆ มคี า ดังน้ี

Ii = Pi  jQ

Vi

ตัวอยา งที่ 8.1 จากไดอะแกรมเสนเดยี วของระบบกําลงั ไฟฟาท่กี ําหนดให
จงหา S13, S23, S32, SG3 และ S31

รูปที่ 8.3 ไดอะแกรมเสนเดียวของระบบกาํ ลงั ไฟฟา ตามตัวอยางที่ 8.1

วธิ ที ํา
พจิ ารณาท่ีบสั 1

SG1 = SD1 + S13 + S12 ตอบ

S13 = SG1 – SD1 – S12
= (1+j1) – (1–j1) – (0.5+j0.2)
= –0.5+j1.8

เอกสารประกอบการสอน วชิ าการสง และจายไฟฟา เรยี บเรยี งโดย นายทกั ษณิ โสภาปยะ

หนวยท่ี 8 การไหลของกาํ ลงั ไฟฟา 217

จากสมการ 8.6 S31 = –S13* ตอบ
พจิ ารณาทบี่ ัส 2 = – (–0.5+j1.8)* ตอบ
จากสมการ 8.6 = 0.5+j1.8 ตอบ
พจิ ารณาที่บสั 3 ตอบ
S23 = SG2 – S21 – SD2
= (0.5+j0.5) – (–0.5+j0.2) – (1+j1)
= –j0.7

S32 = –S23*
= – (–j0.7)*
= –j0.7

SG3 = S31 + S32 – j1
= (0.5+j1.8) + (–j0.7) – j1
= 0.5+0.1

G1 S21 = -0.5+j0.2 G2
SG1 = 1+j1
SG2 = 0.5+j0.5
V1 S12 = 0.5+j0.2
V2
SD1 = 1-j1 S13 = -0.5+j1.8
S23 = -j0.7 SD2 = 1+j1

S31 = 0.5+j1.8 S32 = -j0.7

V3 +j1

SG3 = 0.5+j0.1

G3

รูปท่ี 8.4 แสดงการไหลของคากําลังไฟฟา ตามตัวอยางที่ 8.1

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสงและจายไฟฟา เรียบเรยี งโดย นายทกั ษิณ โสภาปยะ

218 หนว ยท่ี 8 การไหลของกาํ ลงั ไฟฟา

8.2 แอดมิตแตนซบสั (Ybus)

กาํ ลังไฟฟาท่ีไหลระหวา งสายคลองบัสไดจากความสมั พันธระหวา งคา แรงดันไฟฟา, กระแสไฟฟา และ
แอดมิตแตนซท่ีสายสงคลองบัส ดังนั้นเราจึงเริ่มตนจากการหาคาแอดมิตแตนซท่ีบัสพรอมทั้งพิจารณา
ความสัมพันธข องแรงดนั ไฟฟา และกระแสไฟฟา ทีส่ ายสงคลอ งบัส

รปู ที่ 8.5 แสดงการไหลของคากาํ ลงั ไฟฟาผานสายสงคลองบสั

จากรูปท่ี 8.5 ระบบกําลังประกอบดวยบัสจํานวน 3 บัส แตละบัสจะมีเครื่องกําเนิดไฟฟาติดตั้งอยู
และตอ เชื่อมดว ยสายสง คลองบสั

กําหนดให ที่ Bus แทน Y และ Z (เปน ตัวพิมพใหญ)

ที่ Element แทน y และ z (เปนตวั พมิ พเลก็ )

ถา พิจารณาบัสท่ี 1 จากกฎกระแสของเคอรช อฟฟ

I1 = I12  I13

I1 = V1  V2  V1  V3

z12 z13
1
จาก y = z

ทําให I1 = y12(V1  V2)  y13(V1  V3)

= y12V1  y12V2  y13V1  y13V3

= (y12 + y13 )V1  y12V2  y13V3

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสงและจา ยไฟฟา เรียบเรียงโดย นายทกั ษณิ โสภาปย ะ

หนว ยที่ 8 การไหลของกําลงั ไฟฟา 219

ในทาํ นองเดยี วกันทบ่ี สั 2 และ 3 กจ็ ะไดส มการในลกั ษณะเดียวกนั และจากสมการพนื้ ฐาน

I = Ybus V …....… (8.9)
เม่ือ Ybus = แอดมิตแตนซทบี่ ัส

จากความสมั พันธท ีก่ ลาวมาท้งั หมดน้สี ามารถจัดคา I , V และ Ybus ใหอยใู นรูปของเมตรกิ ซไ ดดังน้ี

I1  Y11 Y11 Y11  V1 

I2  = Y21 Y22 Y23  V2  …....… (8.10)
     
 …....… (8.11)
…....… (8.12)
In  Yn1 Yn2 Yn3  Vn 

จากรปู ที่ 8.5 แอดมติ แตนซท ี่บัสใดๆ มคี าดงั นี้

n

Yii = yij ; i  j
j0

Yij = Yji =  yij

ตวั อยา งท่ี 8.2 จากไดอะแกรมเสน เดียวของระบบกําลงั ไฟฟาที่กําหนดให จงหาแอดมิตแตนซ
เมตรกิ ซ

รปู ท่ี 8.6 ไดอะแกรมเสนเดียวของระบบกาํ ลังไฟฟาตามตัวอยา งท่ี 8.2

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสง และจายไฟฟา เรยี บเรียงโดย นายทกั ษิณ โสภาปยะ

220 หนว ยที่ 8 การไหลของกําลงั ไฟฟา

วิธที ํา
จากไดอะแกรมรูปท่ี 8.6 จะเห็นวามจี ํานวนบัส 4 บัส ดงั น้นั จงึ เขยี นแอดมติ แตนซเมตรกิ ซไ ดด งั น้ี

Y11 Y12 Y13 Y14 

Ybus =  Y21 Y22 Y23 Y24 
 

Y31 Y32 Y33 Y34 
 
 Y41 Y42 Y43 Y44 

จากไดอะแกรมหาคา แอดมติ แตนซข องสายสง คลองบสั จากสมการ y = 1
z
1 1
y10 = z10 = j1 = j

y12 = 1 = 1 =  j2.5
z12 j0.4

y13 = 1 = 1 =  j5
z13 j0.2

y 20 = 1 = 1 =  j1.25
z20 j0.8

y23 = 1 = 1 =  j5
z23 j0.2

y34 = 1 = 1 =  j12.5
z34 j0.08

จากสมการ 8.11 หาคาแอดมติ แตนซทีบ่ สั ไดดังน้ี
Y11 = y10 + y12 + y13 + y14
= (j) + (j2.5) + (j5) + (0)

=  j8.5
Y22 = y20 + y21 + y23 + y24

= (j1.25) + (j2.5) + (j5) + (0)

=  j8.75
Y33 = y30 + y31 + y32 + y34

= (0) + (j5) + (j5) + ( j12.5)

=  j22.5
Y44 = y40 + y41 + y42 + y43

= (0) + (0) + (0) + (j12.5)

=  j12.5

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสง และจายไฟฟา เรียบเรียงโดย นายทกั ษิณ โสภาปย ะ

หนว ยที่ 8 การไหลของกาํ ลงั ไฟฟา 221

จากสมการ 8.12 หาคา แอดมติ แตนซท ีบ่ ัสไดดงั น้ี
Y12 = Y21 =  y12 =  (  j2.5 ) = j2.5
Y13 = Y31 =  y13 =  (  j5 ) = j5
Y14 = Y41 =  y14 = 0
Y23 = Y32 =  y23 =  (  j5 ) = j5
Y24 = Y42 =  y24 = 0
Y34 = Y43 =  y34 =  (  j12.5 ) = j12.5

นําคาทีค่ ํานวณไดแ ทนคา ลงในแอดมิตแตนซเมตรกิ ซไ ดด ังน้ี

j8.5 j2.5 j5 0

Ybus =  j2.5  j8.75 j5 0 
 
 j5 j5 j22.5 j2.5  ตอบ

 0 0 j2.5 j12.5


8.3 ประเภทของบัส

โดยปกติแลวบัสแบงออกเปน 3 ประเภท คือ

8.3.1 สวิงบัส (Swing bus) หรือ สแลคบัส (Slack bus) หรือ บัสอางอิง (Reference bus) เปน
บสั ทถี่ ูกกําหนดใหเปนบัสอันดับแรกที่จะมกี ารตอบสนอง เมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงสภาวะของโหลดเกิดข้ึน
สว นมากมกั ใชบสั หมายเลข 1 เปน สวงิ บสั

8.3.2 เจนเนอเรเตอรบัส (Generator bus) หรือ บัสควบคุมแรงดัน (Voltage control bus) เปน
บัสทีไ่ ดรับการปอ นแรงดันจากเครือ่ งกาํ เนิด หรือมีเครื่องกาํ เนิดไฟฟา ตดิ ต้งั อยูท่ีบัสนั้น เชน บัสหมายเลข 1,
2 และ 3 ในรปู ที่ 8.7

8.3.3 โหลดบัส (Load bus) เปนบัสท่ีมีโหลดตออยูและไมมีตัวเจนเนอเรเตอรติดตั้งอยู เชน บัส
หมายเลข 4 และ 5 ในรปู ท่ี 8.7

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสงและจา ยไฟฟา เรยี บเรยี งโดย นายทกั ษณิ โสภาปยะ

222 หนว ยท่ี 8 การไหลของกาํ ลงั ไฟฟา Generator bus

Swing bus G2 G3
G1 SG2 SG3
SG1
V2 V3
V1
SD3
SD1

V4 Load bus

SD4 V5

SD5

รูปท่ี 8.7 การแบงประเภทของบัส

ในการวิเคราะหการไหลของกาํ ลังไฟฟา เราไมทราบวาคากําลังไฟฟาของเคร่ืองกําเนิดที่จายใหกับ

ระบบกําลงั ไฟฟา จงึ ตองกําหนดขนาดแรงดันไฟฟา | V | และมมุ ของแรงดนั ไฟฟา |  | ของสวิงบัส เพื่อเปน
คาอางอิง และเน่ืองจากมีเคร่ืองกําเนิดไฟฟาติดต้ังอยูท่ีบัสควบคุมแรงดันไฟฟา จึงทําใหทราบขนาด
แรงดนั ไฟฟา และกาํ ลงั ไฟฟาจริง (P) ท่ีบัสน้ัน สว นกําลงั ไฟฟาตา นกลับ (Q) หาคา ไดจากสมการ 8.8 สําหรับ

โหลดบัส ตามปกติ เราจะทราบคา P และ Q แลว

ตารางท่ี 8.1 แสดงชนิดของบัสตางๆ การวิเคราะหการไหลของกาํ ลงั ไฟฟา

Bus type Known Unknown Approximate number

Swing bus Vi = 0 Pgi 1
Generator bus i = 0 Qgi  15 %
i
Pgi

Load bus Vi Qgi  85 %
Pgi Vi

Qgi i

8.4 วธิ ีการแกปญ หาโหลดโฟลว

ปญหาของโหลดโฟลว กค็ ือ การคํานวณหาคาของกําลงั ไฟฟาจริง (Active power) และกําลังไฟฟา
ตานกลับ (Reactive power) ที่ไหลในแตละสายสงไฟฟา รวมทั้งเปนการคํานวณหาขนาด (Magnitude)
และคามุม (Phase angle) ของคาแรงดันไฟฟาในแตละบัสของระบบสายสงที่กําหนดไวสําหรับตัวเคร่ือง
กําเนิดไฟฟาหรือเจนเนอเรเตอรและโหลดในสภาวะของการทํางานลักษณะตางๆ น้ัน คารายละเอียดที่
คํานวณไดจากโหลดโฟลว ก็ยังสามารถใชในการทดสอบความสามารถในการทํางานของระบบสงจาย

เอกสารประกอบการสอน วชิ าการสงและจา ยไฟฟา เรยี บเรียงโดย นายทกั ษณิ โสภาปย ะ

หนวยที่ 8 การไหลของกาํ ลงั ไฟฟา 223

กาํ ลงั ไฟฟา ความสามารถในการสงกาํ ลงั จากเจนเนอเรเตอรไ ปยังโหลดผูใชไฟฟาโดยไมทําใหระบบสายสง เกดิ
การโอเวอรโหลด (Over load) รวมทั้งมีคาการควบคุมแรงดันไฟฟา (Voltage regulation) ท่ีดี จะเห็นวา
การแกปญ หาโหลดโฟลวกค็ ือ การหาคาพารามิเตอรแ ตล ะบัสของระบบ ซึง่ สามารถสรปุ ไดคอื

 การหาคา พารามิเตอรท่ีเหลอื ของแตบ ัส ซง่ึ ไมใชเ รอ่ื งงาย
 ดังน้ัน ทุกวิธีมุงไปหาแรงดันไฟฟาของแตละบัสแทน ซึ่งตามปกติจะใชวิธีไอเทอเรทีฟ (Iterative

method) ซง่ึ วธิ ที ่นี ิยมทัว่ ไปมี 3 วิธี คอื
- วธิ ไี อเทอเรทีฟ เกาส (Gauss iterative method)
- วธิ ไี อเทอเรทฟี เกาส-ไซเดล (Gauss-Seidel iterative method)
- วธิ ีไอเทอเรทีฟ นิวตัน-ราฟสัน (Newton-Raphson iterative method)
การเลือกใชวิธีใดขึน้ อยูก ับปจ จยั 3 ประการ คือ
- ความเร็ว (Speed) และความสะดวกในการคาํ นวณ (Facility)
- ความแมนยาํ หรือความถกู ตองในการคาํ นวณ (Accuracy)
- ความจขุ องขอ มูลทีใ่ ช (Storage)
 เมือ่ ทราบคา แรงดนั ไฟฟา (V) ของทุกบสั กส็ ามารถหาคาอน่ื ๆ ในระบบได
ในปจจบุ นั นค้ี วามเจรญิ ทางดานคอมพิวเตอรมีมากข้นึ จงึ ไดใ ชโปรแกรมคอมพิวเตอรเ ขามาชวย
แกป ญ หาโหลดโฟลว เพราะวา คอมพวิ เตอรส ามารถเกบ็ ขอมลู ไดจ ํานวนมาก ใชเวลาในการคํานวณนอ ยกวา
ตวั อยา งการใชโปรแกรม PowerWorld Simulator ในการจาํ ลองระบบไฟฟากาํ ลงั เพอื่ ใชในการวิเคราะห
ระบบและแกป ญหาโหลดโฟลวด ังแสดงในรปู ท่ี 8.8

รปู ที่ 8.8 การใชโ ปรแกรม PowerWorld Simulator แกปญหาโหลดโฟลว

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสง และจายไฟฟา เรียบเรยี งโดย นายทักษณิ โสภาปย ะ

224 หนวยที่ 8 การไหลของกําลงั ไฟฟา

การศึกษาการไหลของกาํ ลงั ไฟฟา หรือโหลดโฟลว (Load flow) เปนการศกึ ษาการไหลของ
กําลังไฟฟาและกระแสไฟฟา ณ จุดตางๆ ของระบบไฟฟากําลัง เพ่ือจะไดทราบการกระจายของ
โหลด เชน กาํ ลังไฟฟาจรงิ กําลงั รีแอกตีฟ กระแสไฟฟา และแรงดนั ไฟฟาทสี่ ถานีจายไฟฟายอยที่บัส
ตางๆ เพือ่ ใชเ ปนขอ มลู ในการวางแผนพัฒนาและพิจารณาปรับปรุงระบบใหมีสภาวะที่ดีที่สุด ส่ิงท่ี
สาํ คัญในการวเิ คราะหร ะบบสง กําลงั ไฟฟา คอื จะตอ งทราบขอมลู ของอปุ กรณในระบบกอ น เชน พกิ ดั
ของเคร่ืองกําเนิดไฟฟา หมอแปลงไฟฟา คาคงท่ีของสายสง เพ่ือคํานวณหา Ybus หรือ Zbus เพ่ือ
นาํ มาใชคํานวณคา กระแส แรงดนั กาํ ลังไฟฟา จรงิ และกําลังรีแอกตีฟทบ่ี ัสตา งๆ ซ่งึ ระบบไฟฟา กาํ ลัง
น้ันมีขนาดท่ีใหญประกอบไปดวยสายสงและบัสจํานวนมาก ในทางปฏิบัติจึงจําเปนตองใช
คอมพวิ เตอรเขา มาชวยในการคํานวณ

เอกสารประกอบการสอน วชิ าการสงและจา ยไฟฟา เรียบเรียงโดย นายทักษิณ โสภาปย ะ

หนวยที่ 8 การไหลของกาํ ลงั ไฟฟา 225
แบบฝก หัดหนวยที่ 8
เร่อื ง การไหลของกาํ ลังไฟฟา
จงตอบคําถามตอไปนี้
1. จากไดอะแกรมเสนเดยี วทก่ี ําหนดให จงหา S13, S31, S21, S24, S42, S43, S34 และ SG3
(4 คะแนน)

รูปที่ 8.9 ไดอะแกรมเสน เดยี วของระบบกําลงั ไฟฟา
2. จากไดอะแกรมเสนเดียวของระบบกําลังไฟฟาทก่ี ําหนดให จงหาแอดมิตแตนซเ มตรกิ ซ (4 คะแนน)

รปู ท่ี 8.10 ไดอะแกรมเสน เดยี วของระบบกําลงั ไฟฟา

3. จงบอกประเภทของบสั ตา งๆ ท่ใี ชใ นการวิเคราะหก ารไหลของกําลงั ไฟฟา (2 คะแนน)
4. การวิเคราะหการไหลของกําลังไฟฟาดวยวิธีไอเทอเรทีฟ (Iterative method) ที่นิยมท่ัวไป แบง
ออกเปน ก่วี ิธี อะไรบา ง (2 คะแนน)

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสง และจา ยไฟฟา เรียบเรยี งโดย นายทกั ษณิ โสภาปย ะ

226 หนว ยท่ี 8 การไหลของกําลงั ไฟฟา

แบบทดสอบหลังเรยี น หนวยท่ี 8
เร่ือง การไหลของกาํ ลังไฟฟา

จงเลือกขอ ท่ีถูกตองท่ีสดุ เพียงขอ เดยี ว
1. ขอใดกลาวถึงประโยชนส งู สุดของการศกึ ษาการไหลของกําลงั ไฟฟา
ก. ทําใหท ราบถงึ ความตองการใชไฟฟาท่แี ทจ รงิ
ข. ใชในการควบคุมและวางแผนระบบในอนาคต
ค. นาํ ไปคาํ นวณหาจดุ บกพรอ ง (Fault) ในสายสง
ง. ใชในการหาคาความสญู เสยี ในสายสง
จ. ใชในการหาประสทิ ธิภาพของสายสง
2. ขอ ใด ไมใ ช ปจจัยในการเลอื กวธิ ีแกป ญ หาการไหลของกําลังไฟฟา
ก. ความเร็วในการคํานวณ (Speed)
ข. ความแมนยําหรือความถกู ตอ งในการคาํ นวณ (Accuracy)
ค. ความสะดวกในการคาํ นวณ (Facility)
ง. ความม่นั คงของระบบ (Stability)
จ. ความจุของขอ มลู ทีใ่ ช (Storage)
จากรปู ใชต อบคาํ ถามขอ 3 - 5

3. จากรปู คากําลงั ไฟฟา S12 มีคาเทาใด เรยี บเรียงโดย นายทกั ษณิ โสภาปย ะ
ก. 1.5+j0.2 pu
ข. 1.5-j0.2 pu
ค. 0.5+j1.4 pu
ง. 0.5+j0.2 pu
จ. 0.5-j0.2 pu

4. จากรปู คา กาํ ลงั ไฟฟา S21 มคี า เทา ใด
ก. -1.5+j0.2 pu
ข. -0.5-j0.2 pu
ค. -0.5+j0.2 pu
ง. -0.5+j1.4 pu
จ. 1.5+j0.2 pu

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสงและจายไฟฟา

หนวยท่ี 8 การไหลของกําลงั ไฟฟา 227

5. จากรปู คา กาํ ลงั ไฟฟา SD2 มคี า เทา ใด
ก. 1-j0.9 pu
ข. 1+j1.9 pu
ค. 1+j0.5 pu
ง. 0.5+j0.9 pu
จ. 0.5-j0.9 pu

6. ขอใดกลาวถึงแอดมติ แตนซทบี่ สั ไดถูกตอ งทส่ี ดุ
ก. เพ่อื นําไปหาขนาดอุปกรณป องกันในสายสง
ข. นาํ ไปคาํ นวณหาจุดบกพรอง (Fault) ในสายสง
ค. เปนคาเร่มิ ตน ของการศกึ ษาการไหลของกาํ ลังไฟฟา
ง. เพอ่ื หากําลงั ความสูญเสียในสายสง
จ. คือคาความตานทานท่ีบัส

จากรปู ใชตอบคาํ ถามขอ 7 - 8

7. จากรปู แอดมติ แตนซท ่บี สั Y11 มีคา เทา ใด
ก. –j0.7
ข. –j0.3
ค. –j0.5
ง. –j0.01
จ. –j7

8. จากรปู แอดมติ แตนซท ่บี สั Y22 มคี าเทาใด
ก. –j0.6
ข. –j2.5
ค. –j1.5
ง. –j7.5
จ. –j0.08

เอกสารประกอบการสอน วชิ าการสงและจายไฟฟา เรยี บเรียงโดย นายทกั ษิณ โสภาปย ะ

228 หนว ยที่ 8 การไหลของกาํ ลงั ไฟฟา

9. ขอใดเปนบสั ทีถ่ ูกกําหนดใหเ ปน บัสอันดบั แรก
ก. Generator bus
ข. Voltage control bus
ค. Power control bus
ง. Load bus
จ. Slack bus

10. ขอ ใด ไมใช วิธกี ารแกปญหาโหลดโฟลว
ก. วิธีไอเทอเรทฟี นวิ ตัน-ราฟสัน
ข. วิธไี อเทอเรทีฟ เกาส- ไซเดล
ค. วิธีไอเทอเรทฟี เทวินิน
ง. การคาํ นวณหาคากาํ ลงั ไฟฟา จรงิ
จ. การคาํ นวณหาคากาํ ลังไฟฟาตานกลบั

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสงและจายไฟฟา เรยี บเรยี งโดย นายทกั ษิณ โสภาปย ะ

9.1 สาเหตุของการเกิดฟอลต
9.2 การปอ งกนั ฟอลต
9.3 ชนิดของฟอลต
9.4 คณุ ภาพของระบบกาํ ลังไฟฟา

ความผดิ ปกตทิ ่ีเกิดขน้ึ กับระบบสายสง ไฟฟา หรอื ทเ่ี รยี กวา ฟอลต (Fault) เปน สาเหตทุ ี่ทําใหไ ฟฟา ดับ
โดยไมไดอยูในแผนการดับไฟของการไฟฟา ซ่ึงเงื่อนไขตางๆ เหลานี้เปนสาเหตุทําใหเกิดความผิดปกติใน
ระบบ เชน การสญู เสียความเปนฉนวนของอปุ กรณ หรือการเกดิ การวาบไฟตามผิว (Flashover) ของสายสง
โดยเกดิ จากฟา ผา หรือเกดิ จากความผดิ ปกติในการทํางานของระบบ ซ่ึงการเกิดฟอลตนอกจากจะทาํ ใหเ กดิ ผล
เสยี หายตอระบบสงจายกําลงั ไฟฟาแลวยังเกิดความสูญเสียท้ังในภาคธุรกิจและอุตสาหกรรมเปนอยางมาก
ดังนนั้ เพอื่ ใหร ะบบไฟฟา กาํ ลงั สามารถทํางานอยางมีประสทิ ธภิ าพ และลดความเสียหายท่คี าดวาจะเกิดขน้ึ กบั
อปุ กรณไ ฟฟา จึงจําเปน ตองมรี ะบบปอ งกนั ท่ีสามารถทาํ งานไดอ ยา งมปี ระสทิ ธิภาพและเชอื่ ถือได

จดุ ประสงคท ว่ั ไป
มีความรู ความเขาใจเก่ียวกบั สภาวะผิดปกตแิ ละคณุ ภาพของระบบกําลงั ไฟฟา

จุดประสงคเ ชงิ พฤติกรรม
1) บอกสาเหตุของสภาวะผดิ ปกตขิ องสายสงได
2) บอกวธิ กี ารปองกันฟอลตไ ด
3) จาํ แนกประเภทของสภาวะผดิ ปกติของสายสง ได
4) จําแนกลักษณะของปญ หาคณุ ภาพกําลงั ไฟฟาได

230 หนว ยท่ี 9 สภาวะผดิ ปกติและคณุ ภาพของระบบกําลงั ไฟฟา

แบบทดสอบกอนเรียน หนว ยท่ี 9
เรื่อง สภาวะผิดปกตแิ ละคณุ ภาพของระบบกาํ ลังไฟฟา

จงเลือกขอ ทีถ่ ูกตองทส่ี ดุ เพยี งขอ เดยี ว
1. ขอใดกลา วถึงประโยชนข องการศึกษาเรื่องฟอลตห รอื การลดั วงจรของสายสง ไดถูกตอ งท่สี ุด
ก. ใชในการหาประสทิ ธภิ าพของสายสง
ข. ใชในการหาคา ความสญู เสยี ในสายสง
ค. ทาํ ใหท ราบถึงความตอ งการใชไ ฟฟาท่ีแทจ รงิ
ง. ใชในการควบคมุ และวางแผนระบบในอนาคต
จ. ใชหาขนาดของอุปกรณป อ งกนั และรปู แบบของการปอ งกนั
2. ขอใดเปน สาเหตทุ ท่ี าํ ใหเ กิดฟอลตใ นระบบมากทส่ี ดุ
ก. ปญหาไฟฟาดบั ทเี่ กดิ จากการกระทาํ ของคน
ข. กําลังการผลิตไฟฟาไมเพียงพอ
ค. สภาพอากาศและสิ่งแวดลอม
ง. เหตขุ ัดขอ งทางดานเทคนคิ
จ. เกิดจากสตั วตา งๆ
3. การเกิดฟอลตใ นขอ ใดเม่ือเกดิ ขึน้ แลว จะเปนฟอลตท ่มี คี วามรุนแรงมากทสี่ ุด
ก. Line to line fault
ข. Three phase fault
ค. Single phase fault
ง. Single line to ground fault
จ. Double line to ground fault
4. การเกดิ ฟอลตในระบบไฟฟาในขอใดเกิดขนึ้ บอยครง้ั ทส่ี ุด
ก. Three phase fault
ข. Line to line fault
ค. Single line to ground fault
ง. Double line to line fault
จ. Double line to ground fault
5. ขอ ใด ไมใช วิธปี องกนั การเกดิ ฟอลตในระบบไฟฟา
ก. เพ่มิ คาความเปนฉนวนของระบบใหสงู ขน้ึ
ข. การติดตั้งอปุ กรณป อ งกนั เพมิ่ ข้นึ ในระบบ
ค. เพิม่ ประสิทธภิ าพของระบบสายสง
ง. เพม่ิ ขนาดกระแสของอปุ กรณป อ งกันใหสงู ขึ้น
จ. เพม่ิ การตรวจเช็คสภาพของฉนวนในระบบ

เอกสารประกอบการสอน วชิ าการสง และจายไฟฟา เรียบเรียงโดย นายทักษณิ โสภาปย ะ

หนวยท่ี 9 สภาวะผดิ ปกติและคณุ ภาพของระบบกาํ ลงั ไฟฟา 231

6. Voltage sag มีความหมายตรงกบั ขอใด
ก. ปญ หาจากแรงดันไฟดับช่วั ระยะสั้น
ข. ปญ หาจากแรงดันตกชัว่ ระยะสนั้
ค. ปญหาจากแรงดันเกินชั่วระยะสัน้
ง. การเปล่ยี นแปลงแรงดนั ชวงระยะส้นั
จ. ลักษณะของแรงดนั หรอื กระแสมีคาสงู เกิดขน้ึ ในทันทที ันใด

7. ขอ ใดคอื ไฟดับชวงส้ัน
ก. Voltage Interruption
ข. Voltage swell
ค. Voltage sag
ง. Voltage dip
จ. Under voltage

8. ขอ ใดกลาวถึง การเกดิ ออสซิเลตชวั่ ครู (Oscillatory transient) ไดถ ูกตอ งทสี่ ดุ
ก. ลักษณะของแรงดนั หรอื กระแสมีคาสงู เกิดขึน้ ในทันทที นั ใด มีความถ่ีเปล่ยี นแปลง
ข. ขนาดกระแสและแรงดันที่มีคาความชนั สูงมาก เกิดขน้ึ ทันทที ันใด ไมม คี วามถเี่ ปลี่ยนแปลง
ค. ลักษณะของแรงดันหรือกระแสมีคา ตาํ่ เกิดขึน้ ในทันทที ันใด มคี วามถเี่ ปลยี่ นแปลง
ง. ลักษณะของแรงดนั หรอื กระแสมคี า ต่ํา เกิดขึน้ ในทันทที ันใด ไมม คี วามถเี่ ปลย่ี นแปลง
จ. ลักษณะของแรงดันหรือกระแสมคี า สงู เกิดขึ้นในทนั ทที นั ใด ไมม ีความถี่เปลย่ี นแปลง

9. ขอ ใดเปน สาเหตทุ าํ ใหแรงดนั ไฟฟาตก
ก. เกิดจากความไมส มดลุ ขนาดของโหลดแตล ะเฟส
ข. ผลจากการเกิดฮารมอนิกขึ้นในระบบ
ค. ความถ่ีของระบบไฟฟามีคา ลดลง
ง. การสวติ ชิ่งโหลดขนาดใหญเ ขา ระบบ
จ. การปลดโหลดขนาดใหญทันทที ันใด

10. ขอใดกลา วถึง ฮารม อนกิ (Harmonic) ไดถกู ตอ งท่ีสุด
ก. เกิดจากโหลดประเภทมอเตอรอนิ ดกั ช่นั
ข. แรงดันของระบบ 3 เฟสมขี นาดแตกตา งกัน
ค. เกดิ จากอปุ กรณปองกันมกี ารตัดวงจรบอยครง้ั
ง. เกิดจากผลของการใชงานอปุ กรณประเภทอิเล็กทรอนกิ สกาํ ลงั
จ. สาเหตุเกิดจากการสวติ ช่ิงของอุปกรณใ นระบบ ผลทาํ ใหอุปกรณไฟฟา ไดรับความเสียหาย

เอกสารประกอบการสอน วชิ าการสง และจายไฟฟา เรยี บเรยี งโดย นายทกั ษิณ โสภาปยะ

232 หนว ยท่ี 9 สภาวะผิดปกติและคุณภาพของระบบกาํ ลังไฟฟา

ความผดิ ปกติทเ่ี กดิ ขึน้ กับระบบสายสงไฟฟา หรือทเ่ี รียกวา ฟอลต (Fault) เปน สาเหตทุ ่ีไมพ ึงประสงค
และไมอาจหลีกเลี่ยงได เนื่องจากสายสงไฟฟาถูกติดต้ังไวบนอากาศ จึงมีโอกาสเกิดสภาวะผิดปกติ
(Abnormal condition) ไดตลอดเวลา เม่ือเกิดการลัดวงจรหรือมีฟอลตเกิดขึ้น สงผลใหอุปกรณท่ีเปน

องคประกอบของระบบไฟฟา ไดร ับความเสียหาย ที่สําคัญคืออาจจะทําใหไฟฟาดับเปนบริเวณกวางอีกดวย
ดงั น้ันการศกึ ษาเรื่องฟอลตหรอื การลัดวงจรของสายสงจงึ ใหป ระโยชนด งั น้ี

1) ทาํ ใหทราบระดับกระแสและแรงดันขณะทเ่ี กิดฟอลต

2) สามารถนําคากระแสลัดวงจรไปกาํ หนดขนาดของอปุ กรณป อ งกัน และรปู แบบของการปอ งกัน

9.1 สาเหตุของการเกิดฟอลต

ระบบไฟฟา ของการไฟฟาฝายผลิต (กฟผ.) เปนระบบขนาดใหญมีการเช่ือมโยงสายสงไฟฟาไปทุก
จังหวัดท่วั ประเทศ ผา นภูมิประเทศและผานพ้นื ทร่ี าษฎรทมี่ อี าชพี แตกตา งกันออกไป นอกจากการไฟฟาฝาย
ผลิตมีระบบสายสง ไฟฟา แลว การไฟฟาสว นภูมิภาค (กฟภ.) และการไฟฟานครหลวง (กฟน.) ก็จําเปนตองมี
ระบบสายสงไฟฟาเชนกัน ซ่ึงการไฟฟาทั้งสองแหงนี้จะรับพลังไฟฟาจากการไฟฟาฝายผลิต และลด
แรงดันไฟฟาใหตํ่าลงแลวสงผานสายสงไฟฟาซ่ึงโดยท่ัวไปเสาสงไฟฟาจะต้ังอยูริมถนนและในตัวเมืองทั่ว
ประเทศ หลงั จากนัน้ จะลดแรงดันไฟฟา ลงอกี คร้งั เพอ่ื สงไฟฟาจาํ หนายแกป ระชาชนโดยตรง

การไฟฟาท้งั สามแหง ไดพยายามอยางดที ี่สุดในการดูแลและรกั ษาอุปกรณไ ฟฟาในระบบสงและจาย
กระแสไฟฟาใหสามารถจายไฟฟาไดอยางตอเนื่อง ลดปญหากระแสไฟฟาดับ เพราะปญหาไฟฟาดับเปน
ปญหาสําคัญอยางมากท่ีมีผลกระทบตอระบบเศรษฐกจิ รวมของประเทศ แมวาจะมีมาตรการในการปองกัน
ไมใ หเ กิดไฟฟา ดับแลวก็ตาม แตห ลายปทผี่ านมายงั มกี ารเกดิ ไฟฟาดับอยบู อ ยครงั้ โดยมีสาเหตจุ ากภายนอกที่
การไฟฟา ไมสามารถควบคมุ เองได ดังน้นั เพอ่ื ปอ งกันความเสยี หายอันเกิดจากไฟฟาดับ ประชาชนผูใชไฟฟา
สามารถชวยปองกนั ไดโ ดยละเวนการกระทาํ บางอยางทีเ่ ปนตน เหตุของไฟฟา ดบั และชวยกระทําในบางอยา งที่
สามารถปองกันไฟฟาดับ สาเหตุที่ทําใหไฟฟาดับโดยไมไดอยูในแผนการดับไฟของการไฟฟาเพ่ือซอม
บํารุงรักษาหรอื ติดต้ังอปุ กรณไฟฟาเพม่ิ เตมิ พอสรปุ เปนสาเหตใุ หญๆ ท่ีเปน ปจ จยั ของการเกิดไฟฟา ดับไดด งั นี้

1) สภาพอากาศและสิ่งแวดลอม : อาจเกิดจากฝนตก พายุคะนอง ฟาผาลงสายสงหรืออุปกรณ
ไฟฟา ตนไมล ม ทับสายสง ไฟฟา เสาไฟฟาลมหรือสายไฟขาด หรือไฟปา เหลา นีเ้ ปน ตน

2) เหตขุ ัดของทางดานเทคนิค : มีสาเหตุดวยกันหลายอยาง อาทิ ขัดของในสวนระบบผลิตไฟฟา
ขัดของจากอุปกรณไ ฟฟาผิดปกตใิ นระบบสง การลดั วงจรของระบบสวนไฟฟา เปนตน

3) เกดิ จากสัตวตางๆ : มสี ตั วอ ยูหลายชนดิ ทีเ่ ปน สาเหตุใหเกิดไฟฟาในสถานีไฟฟาแรงสูง นกตางๆ
บนิ เกาะอุปกรณไ ฟฟา แมวหรอื ตุกแกปน ขึน้ สูอปุ กรณไฟฟาตางๆ เปนตน

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสง และจายไฟฟา เรียบเรยี งโดย นายทกั ษณิ โสภาปยะ

หนว ยท่ี 9 สภาวะผดิ ปกติและคุณภาพของระบบกาํ ลังไฟฟา 233

Lighting

Aerial ground line
(Lighting arrestor)

Fault occurs

เสาโครงเหลก็ พนื ดนิ

รปู ที่ 9.1 ตัวอยา งสาเหตุของการเกดิ ฟอลตเ นอ่ื งจากฟา ผา ลงสายสง

ทั้งสามสาเหตทุ ก่ี ลาวมาแลว น้ีทําใหไ มส ามารถจายกระแสไฟฟาไดอยางปกติ ดงั น้นั กฟผ. กฟภ. และ
กฟน. ไดพ ยายามแกไขและหามาตรการปอ งกนั ขอ บกพรองเพอื่ ลดการสญู เสียของระบบไฟฟาใหนอยลงและ
พยายามอยางดีท่ีสุดท่ีจะนําระบบกลับเขาสูภาวะปกติใหเร็วท่ีสุด เพื่อจะไดมีไฟฟาใชอยางตอเนื่องและ
เพยี งพอ

4) ปญหาไฟฟาดับท่ีเกิดจากการกระทําของคน : ปญหาไฟฟาดับท่ีเกิดจากการกระทําของคน
สว นมากเกิดข้ึนเพราะความประมาท หรือความไมรู ไมเขาใจในความสําคัญของไฟฟา เชน การขับรถโดย
ประมาทจนเปนสาเหตใุ หเ สาไฟฟาลม การใชเ คร่ืองจกั รกลใกลสายสง ไฟฟาอยางขาดความระมัดระวงั การตดั
ตนไมใกลแนวสายไฟฟา การเผาไรใตสายสงไฟฟา เปนตน สาเหตุท่ีเกิดจากความไมรูความไมเขาใจของ
ประชาชนเปน สิง่ ท่ีสําคญั ที่ตอ งสรางความเขาใจ เพ่ือใหเกิดความรวมมือ รวมใจจากประชาชนผูใชไฟฟาใน
การรวมกันปองกันปญ หาท่จี ะเกดิ ขนึ้ ซง่ึ จะชวยลดความสญู เสียทางเศรษฐกิจ อนั เน่อื งจากไฟฟาดบั ไดอกี ทาง
หนึ่งดวย

รปู ท่ี 9.2 ตัวอยา งสาเหตขุ องการเกิดฟอลตเ นอื่ งจากการกระทําของคน

เอกสารประกอบการสอน วชิ าการสง และจา ยไฟฟา เรียบเรยี งโดย นายทักษิณ โสภาปย ะ

234 หนวยที่ 9 สภาวะผดิ ปกตแิ ละคณุ ภาพของระบบกําลงั ไฟฟา

9.2 การปองกันฟอลต

ในการปองกันฟอลตหรือการลัดวงจรของสายสงตองอาศัยความรวมมือท้ังภาครัฐและประชาชน
เพือ่ ใหระบบสงกําลงั ไฟฟา มคี วามมัน่ คงและปลอดภยั ดงั นน้ั จงึ มแี นวทางในการปองกันดงั นี้

9.2.1 แนวทางการปองกันฟอลตใ นสว นของผดู แู ลระบบ (การไฟฟา)
การปองกนั ไมใ หเ กิดฟอลตข้นึ ในระบบถอื เปน การแกป ญหาแรงดันตกช่ัวขณะที่ดีท่ีสุด แตอยางไรก็

ตามในความเปนจริงไมสามารถหลีกเลย่ี งปญ หาดังกลาวได เนอื่ งจากระบบจาํ หนา ยและสายสง ท่ีใชง านอยูใน
ปจจบุ นั มีโอกาสเกิดฟอลตได อยางไรกต็ ามการลดจํานวนคร้ังของการเกิดฟอลตในระบบอาจดําเนินการได
ดังน้ี

1) การนาํ ระบบ Underground Cables มาใชงานแทนระบบ Overhead Lines เพ่ือผลในการลด
จํานวนคร้ังของการเกิดฟอลต แตระบบ Underground Cables ก็มีขอเสียท่ีตองพิจารณาคือ เม่ือเกิดความ
เสยี หายตองใชเ วลาซอ มเปนเวลานานทําใหร ะยะเวลาไฟดบั เกดิ ข้นึ นานเมอ่ื เปรียบเทียบกบั ระบบ Overhead
Lines

2) การนําสายหุม ฉนวน เชน Aerial Cable หรือ Partially Insulated Cable (PIC) มาใชงานแทน
สายเปลอื ยในระบบ Overhead Lines

3) การปองกันมิใหตนไมหรือส่ิงกอสรางตางๆ ที่อยูใกลแนวระบบจําหนายหรือสายสง ตองอยูใน
ระยะปลอดภยั หรือครอบฉนวนไฟฟา เพ่ือปอ งกนั การเกิดฟอลต

4) การเพิม่ คาความเปน ฉนวนของระบบใหสงู ขน้ึ เพ่ือไมใหเกิดการเบรกดาวนของฉนวนจนนําไปสู
การ Flashover นัน้ กเ็ ปน อกี วธิ หี นง่ึ ในการลดจํานวนการเกิดฟอลต โดยที่ระดับความเปนฉนวนที่เพ่ิมข้ึนจะ
มากหรอื นอย นน้ั ขน้ึ อยกู บั สภาวะแวดลอมของพ้ืนท่ีดวย อยางไรก็ตามการทํานายระดับความรุนแรงของ
แรงดนั ฟาผาน้นั กระทําไดย าก ดงั้ น้นั การเกิดฟอลตก ย็ ังมโี อกาสเกดิ ขึ้นได

5) จดั ทาํ แผนงานการบาํ รงุ รักษาระบบไฟฟา ทงั้ ในสวนของผูใชและการไฟฟา เพื่อลดความเสี่ยงใน
การเกิดฟอลต

9.2.2 แนวทางการปองกันฟอลตใ นสว นของผใู ชงานระบบ (ประชาชนทัว่ ไป)
การสรางความม่ันคงใหกับระบบไฟฟาหรือกลาวอีกนัยหนึ่งคือการปองกันไฟฟาดับ นอกจากการ

ไฟฟาทงั้ สามแหงท่รี ับผดิ ชอบจะดแู ลบํารุงรักษาระบบไฟฟาอยูแลวก็ตาม ประชาชนผูใชไฟฟาสามารถชวย
ปองกนั ไฟฟา ดับไดโดยการใหค วามรวมมอื ในการระมดั ระวังสาเหตทุ ีท่ าํ ใหเกดิ ปญ หาไฟฟาดบั จากการกระทาํ
ของคน ซงึ่ ขอควรระวงั ในการปอ งกันปญ หาไฟฟา ดับมีดงั นี้

1) คนขับรถยนตทุกประเภทตองไมเสพของมึนเมาในขณะขับรถ การขับรถในขณะเมาสุราหรือ
ประมาท นอกจากจะเสี่ยงตอ ชีวติ แลว ยงั ทําใหทรัพยสินอื่นๆ เกิดความเสียหายอีกดวย จากสถิติท่ีผานมามี
อตั ราการขบั รถชนเสาไฟฟาคอนขา งสงู นอกจากตัวผขู ับจะไดรับบาดเจ็บหรือตายแลว ยังทําใหระบบไฟฟา

ขัดของ ไฟดบั เปนบรเิ วณกวาง ประชาชนไดรับความเดือดรอนธุรกิจและอุตสาหกรรมตองหยุดชะงัก ทําให
เกดิ การสูญเสยี ทางเศรษฐกิจของประเทศอยางกวา งขวางอีกดว ย

2) เจาหนา ทผี่ คู วบคมุ รถเครน ตอ งระมดั ระวงั สายสงไฟฟา แรงสงู การทํางานของรถยกทุกประเภท

ใกลสายไฟฟา อาทิ รถเครน หรือรถบรรทุกของสูงๆ รวมทั้งปนจั่นตอกเสาเข็ม เม่ือเขาใกลหรือผานแนว
สายไฟฟาหากสวนใดของรถท่ีมีความสูงแตะกับสายไฟฟาจะเกิดลัดวงจรอยางรุนแรง และถาเปนสาย

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสง และจา ยไฟฟา เรียบเรยี งโดย นายทกั ษิณ โสภาปย ะ

หนวยท่ี 9 สภาวะผดิ ปกตแิ ละคุณภาพของระบบกาํ ลงั ไฟฟา 235

ไฟฟาแรงสูงของ กฟผ. เพียงแคเขาไปใกลในระยะรัศมีที่ไมมีความปลอดภัยก็จะถูกแรงเคลื่อนไฟฟาและ
กระแสเหนีย่ วนําจํานวนมหาศาลไหลผานสวนท่ีเปนโลหะ (ตัวนําไฟฟา) ของรถลงสูพื้นดินเปนอันตรายตอ
ชีวิตของผูยกของหรือคนขับได ผลที่ตามมาจะทําใหเกิดไฟฟาดับ หากมีความจําเปนท่ีจะตองทํางานใกล
บรเิ วณสายสงไฟฟาแรงสูงควรใชความระมดั ระวังอยางเตม็ ที่ และเพื่อความไมป ระมาท ควรประสานงานกับ
หนว ยงานของการไฟฟากอ นเขาทาํ การ

3) พนกั งานขับรถเครอ่ื งจกั รกลตองเอาใจใสเปน พิเศษ เม่ือตองทํางานใกลสายสงไฟฟา การทํางาน
ของรถขุด รถดัก รถแทรกเตอร และรถดัมพใกลสายสงไฟฟา หากพนักงานควบคุมรถขาดความระมัดระวัง
อาจทาํ ใหเ กดิ อบุ ตั เิ หตชุ นเสาไฟฟา ลม หรอื การขุดดินใกลเสาไฟฟา ก็อาจทาํ ใหเ สาไฟฟาทรุดและลมได หรือ
รถดมั พยกกระบะบรรทกุ เกย่ี วสายโทรศัพทดงึ ใหเ สาไฟลม จงึ ควรระมัดระวังในขณะทํางาน การที่เสาไฟฟา
ตนใดตนหน่ึงลม จะเปนผลใหเสาไฟขางเคียงลมตามกันไปหลายตน จึงตองใชเวลาในการต้ังเสาและพาด
สายไฟใหม เพื่อนาํ ระบบไฟฟากลบั คืนสสู ภาวะปกติ ซึ่งนอกจากจะตอ งเสยี เงินของรฐั แลวยังทําความเสยี หาย
ใหแ กป ระชาชนผูใ ชไ ฟอกี ดว ย

4) ตัดตนไมใ หญใกลส ายสงตองระวงั การตัดตน ไมใ กลสายสงไฟฟาก็เปนอีกสาเหตุหน่ึงท่ีทําใหเกิด
ไฟฟาดับ เน่ืองจากขาดความระมัดระวงั ทาํ ใหตน ไมโ คนทับสายไฟฟา นอกจากน้ีตนไมท่ีอยูใกลสายสงอาจมี
กงิ่ กา นพาดสายทําใหเ กิดไฟฟา ร่ัวลงดิน ดังน้ันจึงควรแจงใหหนวยงานของการไฟฟาชวยตัดแตงกิ่งไมใหจะ
ปลอดภยั กวา

5) หยุดการเผาไรหรือกอกองไฟใตแ นวสายสง เชน การเผาไรออยใตสายสงไฟฟาในแตละครั้งจะมี
ความชื้นอนั เกิดจากการระเหยของนํา้ ในออยลอยตวั ขึ้นไปในบรเิ วณสายไฟฟา แรงสงู และทาํ ใหค ุณสมบตั ิการ
เปนฉนวนไฟฟาของอากาศลดลง กระแสไฟฟาจะไหลลงสพู ้ืนดินทันที ทาํ ใหเกิดขดั ขอ งในระบบไฟฟา

6) งดการขวางปาวัตถุตางๆ พาดสายสงไฟฟา การนําวัตถุใดๆ เชน ลําไมไผ กิ่งไม เชือกและอ่ืนๆ
ขวา งปาหรือพาดสายไฟฟา หรือการจุดบั้งไฟใกลสายสงไฟฟา จนตกลงมาพาดสายไฟฟาจะทําใหเกิดการ
ลดั วงจรอยางรนุ แรงจนถงึ ข้ันสายไฟขาดทําใหเกดิ อันตรายตอชวี ิตและทรัพยส นิ และนอกจากนั้นยังเปนเหตุ
ใหเกดิ ไฟฟาดบั

7) อยายิงนกทเี่ กาะบนสายสง ไฟฟา การยงิ นกท่เี กาะบนสายไฟฟาอาจยิงถูกสายไฟเสนใดเสนหน่ึง
ขาดจะเปน ผลใหเ สาไฟฟา ขาดความสมดุล เกดิ การบิดตัวและฉุดกันลมเปนระยะทางยาว ทําใหระบบไฟฟา
ขัดขอ งเปน เวลานานหรืออาจพลาดไปถกู ลกู ถว ยรองรบั สายไฟฟาแตก กจ็ ะเปน ผลใหเกิดไฟฟารว่ั

8) ไมควรลุกล้ําแนวเขตสายสงไฟฟา แนวเขตสายสงไฟฟากาํ หนดขึน้ เพอ่ื ปองกันการเกดิ อุบัตเิ หตุ ซง่ึ
จะเปน ผลใหเกิดการสญู เสียตอชวี ิตและทรัพยสิน เน่ืองจากการรุกลํ้าแนวเขตสายสงไฟฟาโดยการกอสราง
อาคาร การติดต้ังเสาอากาศโทรทศั น การปลกู ตน ไมใหญ จะเปนผลใหระยะความปลอดภยั ระหวางสายไฟฟา
กบั วสั ดุรกุ ล้าํ ลดลง เปน ผลใหไฟฟา แรงสงู สามารถเหน่ยี วนําเขา หาวัสดุดังกลาวได ผลท่ีตามมาทําใหเกิดการ
สูญเสียตอ ชีวิตและทรัพยส นิ รวมทั้งเกิดปญหาไฟฟา ดบั บริเวณกวา งอกี ดวย

9) ตอ งระมัดระวงั ในการตดิ ปา ยโฆษณาใกลส ายสง ไฟฟา ปา ยโฆษณาตางๆ ที่พบเห็นตามทองถนน
สวนมากจะเปน ปายทท่ี ําดว ยแผน โลหะและอยูส ูง หากการติดตัง้ ไมแข็งแรงมั่นคงเพียงพอ หรือขาดการดูแล
ความปลอดภยั เมือ่ ใชงานไปนานๆ เผชญิ กบั ความรอนของแสงแดด หรือความชื้นจากฝนอาจทําใหสวนยึด
โครงสรา งปายโฆษณาเกดิ การผุกรอ น เม่ือถกู ลมแรงพดั อาจทาํ ใหปายนั้นหลุดปลิวไปพาดสายไฟเปนเหตุให
เกิดไฟฟาลัดวงจร จนทาํ ใหเ กดิ ไฟฟาดับทนั ที การติดตง้ั ปายโฆษณาจึงตอ งระมัดระวงั ไมค วรใกลสายสง ไฟฟา
และควรหมน่ั ตรวจสอบสม่าํ เสมอ

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสง และจา ยไฟฟา เรยี บเรียงโดย นายทักษณิ โสภาปยะ

236 หนวยท่ี 9 สภาวะผิดปกติและคณุ ภาพของระบบกําลังไฟฟา

10) ประชาชนทกุ คนสามารถมีสว นรว มชว ยกันปองกันไฟฟา ดับโดยการชว ยดูแลระบบสง ไฟฟา เชน
การชวยปอ งกันการขโมยถอดเสาโครงเหลก็ และตดั สายสง ไฟฟา การอํานวยความสะดวกในการที่เจาหนาท่ี
ไฟฟาปฏิบัติการตัดแตงก่ิงไมใกลสายสง การแจงขาวสารเก่ียวกับปญหาท่ีจะทําใหเกิดไฟฟาดับ และการ
ปฏิบัติตามขอบัญญตั ิทีก่ ลาวมาแลวนั้น ซึ่งสิง่ ตางๆ เหลานี้ลว นเกดิ ประโยชนตอประเทศชาตโิ ดยรวมทงั้ ส้ิน

9.3 ชนิดของฟอลต

ในระบบกาํ ลังไฟฟา สวนใหญจ ะเปน ฟอลตแบบลัดลงจร (Short circuit fault) คอื การลัดวงจรของ
สายสง หมอแปลงไฟฟา เคร่อื งกําเนดิ ไฟฟา หรืออปุ กรณอนื่ ๆ ทั้งท่ีเกิดจากการสัมผัสกันระหวางคูเฟส หรือ
ระหวางเฟสใดเฟสหนึ่งลงกราวนด ในระบบการสง จา ยไฟฟา จะแบง ฟอลตออกเปน 2 ประเภทดวยกัน คอื

9.3.1 ฟอลตแ บบสมมาตร (Symmetrical fault) ไดแกฟอลตแบบ 3 เฟส หมายถึง ฟอลตท่ีเกิดข้ึน
พรอ มกนั ทง้ั 3 เฟส ดงั น้นั จึงเรียกวา Three phase fault ซ่ึงมโี อกาสเกดิ ขึ้นนอ ยทีส่ ดุ แตเมื่อเกิดข้ึนแลวจะ
เปน ฟอลตท ่ีมีความรนุ แรงมากทีส่ ุด

a
b
c

Iaf Ibf Icf

Ground

รูปท่ี 9.3 ฟอลตแบบสมมาตร (Symmetrical fault)

9.3.2 ฟอลตแบบไมสมมาตร (Unsymmetrical fault) หมายถึง ฟอลตท่ีเกิดข้ึนกับเฟสใดๆ
นอกเหนือจากฟอลตแบบสมมาตรจะทําใหเกิดกระแสไหลในระบบไมสมดุลกัน (Unbalance) ซ่ึง
ประกอบดว ย

1) Single line to ground fault หมายถึง ฟอลตระหวา งสายไลนก บั ดนิ

a

b
c

Icf

Ground

รูปที่ 9.4 Single line to ground fault

เอกสารประกอบการสอน วชิ าการสง และจา ยไฟฟา เรยี บเรยี งโดย นายทักษณิ โสภาปยะ

หนว ยท่ี 9 สภาวะผดิ ปกตแิ ละคณุ ภาพของระบบกําลังไฟฟา 237
2) Line to line fault หมายถึง ฟอลตระหวางสายไลน

รปู ท่ี 9.5 Line to line fault

3) Double line to ground fault หมายถงึ ฟอลตระหวา งสายไลนสองเสน กบั ดนิ

a
b
c

Iaf Ibf

Ground

รปู ที่ 9.6 Double line to ground fault

ประโยชนของการศกึ ษาฟอลตในระบบไฟฟาเพื่อเปนขอมูลประกอบในการพิจารณาเลือกอุปกรณ
ปอ งกนั ในระบบไฟฟา เชน เซอรก ิตเบรกเกอร รเี ลย ฟวส และยังใชเปน ขอมลู ประกอบในการพจิ ารณาติดต้ัง
ตําแหนงอปุ กรณปองกนั ในระบบไฟฟา (Co – Ordination)

9.4 คุณภาพของระบบกาํ ลงั ไฟฟา

คุณภาพของระบบกาํ ลังไฟฟา (Quality of Power system) เปนคําที่พูดถึงบอยในเรื่องของความ
มนั่ คงของการจา ยไฟฟา (Stability) และกรณีเม่ือเกิดปญหาอุปกรณไฟฟามีการทํางานผิดพลาด หรือหยุด
การทํางานจากผใู ชไ ฟฟาซ่งึ เหน็ ไดวาคาํ นยิ ามของคําวาคุณภาพกาํ ลังไฟฟา ระหวา งการไฟฟา และผูใ ชไฟฟา จะ
พูดถึงในกรณที ี่แตกตางกนั ไป แตในความเปนจริงแลวมีความหมายเดียวกันซึ่งนิยามของคุณภาพกําลังไฟฟา
ตามมาตรฐานสากล IEC และ IEEE ใหความหมายของคุณภาพกําลังไฟฟา คือ คุณลักษณะกระแส แรงดัน
และความถี่ของแหลงจายไฟฟาในสภาวะไมปกติทําใหอุปกรณไฟฟามีการทํางานผิดพลาดหรือเกิดความ
เสียหาย เหตผุ ลหลักทที่ ําใหมกี ารพิจารณาถึงคุณภาพกําลงั ไฟฟา

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสงและจา ยไฟฟา เรียบเรียงโดย นายทักษณิ โสภาปย ะ

238 หนว ยท่ี 9 สภาวะผดิ ปกติและคุณภาพของระบบกําลังไฟฟา

1) เนื่องจากปจจุบันในกระบวนการผลิตของภาคอุตสาหกรรมมีการใชอุปกรณไฟฟามีเทคโนโลยี

สงู ข้นึ ซ่งึ จะมีความไวในการตอบสนองตอ การเปลย่ี นแปลงคณุ ภาพของกําลังไฟฟา มากกวาในอดตี โดยเฉพาะ
อุปกรณประเภทอิเล็กทรอนกิ สกําลัง เชน อปุ กรณท ถ่ี ูกควบคุมดวยไมโครคอนโทรลเลอร, Programmable
Logic Controller ( PLC), Adjustable Speed Drive (ASD) และรเี ลยบางชนิด

2) การเพ่ิมข้ึนของการใชอุปกรณไฟฟาที่มีเทคโนโลยีสูงข้ึน เพ่ือเพ่ิมประสิทธิภาพในระบบไฟฟา
ดงั เชน ตวั อยา งของกระบวนการผลิตในโรงงานอตุ สาหกรรมหน่ึงมกี ารใชอปุ กรณ ASD เพ่อื เพม่ิ ประสิทธิภาพ
ในการผลติ ซ่งึ ASD เปนแหลง จา ยฮารม อนกิ กจ็ ะทําใหเ กิดปญหาฮารม อนิกสงผลกระทบตอระบบไฟฟา นั้นได

และถา มกี ารปรับปรุงตัวประกอบกําลังโดยใชต วั คาปาซิเตอรติดต้ังอยูก็ยิ่งทําใหเกิดปญหาฮารมอนิกรุนแรง
มากยิง่ ขน้ึ

3) ผูใ ชไฟทราบถงึ ปญ หาคณุ ภาพไฟฟามากขึน้ ซ่ึงมีผลกระทบตอ กระบวนการผลิตในอุตสาหกรรม

ของตัวเองมากขึ้น เชน ปญหาจากแรงดันตกช่ัวระยะสั้น (Voltage sag) ทําใหการไฟฟาหาแนวทางและ
วิธกี ารเพื่อปรับปรงุ คณุ ภาพไฟฟา ใหดขี ้ึน

4) ระบบไฟฟา ทม่ี ีการเชอื่ มตอถึงกัน ถาสวนใดของระบบเกิดปญหาคุณภาพไฟฟาก็จะทําสวนอื่นๆ

ของระบบไดรบั ผลกระทบจากปญ หาคุณภาพกําลังไฟฟาตามไปดวย เชน โรงงานอุตสาหกรรมหนึ่งมีการใช
โหลดที่เปนแหลงจายฮารมอนิก และฮารมอนิกน้ันอาจไหลเขา สูระบบไฟฟา อาจทําใหโรงงานบริเวณ
ขา งเคยี งไดร บั ผลกระทบจากปญหาฮารมอนกิ ดว ยเชนกนั

ลกั ษณะของปญหาคุณภาพกาํ ลงั ไฟฟาสามารถจาํ แนกออกเปน กรณตี า งๆ ดงั นี้
9.4.1 ภาวะช่ัวครู (Transient)

ภาวะช่ัวครู (Transient) คือ ปรากฏการณการเปล่ยี นแปลงของสภาพไฟฟา (แรงดันและกระแส) ใน

เวลาทันทที นั ใดจากสภาพปกติ แบง ออกเปน 2 ประเภท คือ
1) อิมพัลสชั่วครู (Impulsive transients) คือ ขนาดกระแสและแรงดันท่ีมีคาความชันสูงมาก

เกดิ ขึ้นในทันทีทันใดไมมีความถี่เปลี่ยนแปลง กําหนดใหมีขั้วทิศทางเดียวหรือเรียกวาเสิรจ (Surge) อาจมี

สาเหตุเกิดจากฟาผา ซ่ึงอาจเกิดไดโดยตรงหรือในบริเวณใกลเคียง ผลทําใหอุปกรณในระบบไดรับความ
เสยี หายจากแรงดนั ไฟฟาเกนิ

มาตรฐาน IEEE std 1159 - 1995 มีการกาํ หนดคา อิมพลั สต ามชวงระยะเวลาทเ่ี กิดกบั คาระยะเวลาที่

แรงดนั เรม่ิ สงู ขนึ้ (rise time) ดงั ตารางท่ี 9.1

ตารางที่ 9.1 แสดงคาระยะเวลาท่แี รงดันเริ่มสงู ข้นึ กบั ชว งระยะเวลาการเกดิ ของอิมพลั ส

อมิ พลั สภ าวะชวั่ ครู ระยะเวลาท่ีแรงดนั เร่มิ สูงขน้ึ ชวงระยะเวลาการเกดิ
( rise time) (Duration)

Nanosecond 5 ns < 50 ns

Microsecond 1 s 50 ns - 1 ms

Millisecond 0.1 ms > 1 ms

2) ออสซเิ ลตช่วั ครู (Oscillatory transient) คือ ลักษณะของแรงดันหรือกระแสมีคาสูง เกิดข้ึนใน
ทันทีทนั ใด ไมม ีความถี่เปลย่ี นแปลง มีการเปลี่ยนแปลงขัว้ (บวก ลบ) ของรปู คล่ืนอยางรวดเร็ว มีสาเหตุเกิด

จากการสวติ ชง่ิ ของอุปกรณใ นระบบ ผลทําใหอุปกรณไ ฟฟาไดรบั ความเสยี หาย และฉนวนของอุปกรณมีการ
เสอื่ มสภาพหรือมีการสูญเสียความเปนฉนวนเร็วข้ึน มาตรฐาน IEEE std 1159 - 1995 มีการแบงการเกิด
ออสซิเลตในภาวะชัว่ ครตู ามขนาดแรงดันและชว งระยะเวลาการเกิดตามความถ่ี ดงั ตารางท่ี 9.2

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสง และจา ยไฟฟา เรยี บเรียงโดย นายทักษณิ โสภาปยะ

หนว ยท่ี 9 สภาวะผดิ ปกตแิ ละคุณภาพของระบบกาํ ลงั ไฟฟา 239

ตารางท่ี 9.2 แสดงขนาดแรงดนั และชว งเวลาตามความถอี่ อสซเิ ลทชว่ั ครู

ออสซเิ ลตในภาวะชั่วครู ความถี่ ชวงระยะเวลาการเกิด ขนาดแรงดนั

Lower Frequency < 5 kHz 0.3-50 ms 0.4 pu

Medium Frequency 5-500 kHz 5-20 ms 0-8 pu

High Frequency 0.5-5 MHz 0-5 ms 0.4 pu

9.4.2 การเปล่ยี นแปลงแรงดันชว งระยะสั้น (Short duration voltage variation)
การเปลยี่ นแปลงแรงดันชวงระยะส้ัน (Short duration voltage variation) คือ การเปล่ียนแปลง

คา แรงดันใชงาน (Vrms) ทีม่ ีระยะเวลาการเปลี่ยนแปลงคาไมเกิน 1 นาที มีสาเหตุสวนใหญเกิดจากสภาวะ
ความผิดพรอง (fault) ทางไฟฟา ทําใหเกิดเหตุการณแรงดันตก (Voltage sag หรือ Voltage dip) แรงดัน
เกิน (Voltage swell) และไฟดับ (Interruptions) มาตรฐาน IEEE Std 1159-1995 มีการเรียกช่ือแรงดัน
ดังกลาวตามระยะเวลาที่เกิดคือเวลาทันทีทันใด (Instantaneous) ชั่วขณะ (Momentary) และชั่วครู
(Temporary) ดงั ตารางท่ี 9.3

ตารางท่ี 9.3 แสดงระยะเวลาการเกิดแรงดันตก แรงดันเกนิ และไฟดับของการเปล่ยี นแปลงแรงดัน

ชวงเวลาสัน้ ๆ

Voltage Sag & swell

Instantaneous Instantaneous Instantaneous

10 ms - 1 sec 10 ms - 1 sec 10 ms - 1 sec

Interruption

Momentary Momentary

10 ms - 3 sec 10 ms - 3 sec

1) แรงดนั ตกชว งสน้ั (Voltage sag ) คอื คา แรงดันใชงาน (Vrms) มีขนาดลดลงระหวา ง 0.1-0.9 pu
ในชวงเวลาระหวาง 10 ms – 1 min มสี าเหตุสวนใหญ เกิดข้ึนกับเฟสที่เกิดความผิดพรองทางไฟฟา ทําให
แรงดันมีคาลดลงเหลือ 0.2 pu ของแรงดันปกติ (80% sag) ซ่ึงจะเกิดกับโหลดประเภทมอเตอรอินดักชั่น
ขณะสตารตจะมีกระแสสูงถึง 6-10 เทาของกระแสโหลดปกติ ผลทําใหอุปกรณที่ไวตอการเปล่ียนแปลง
คณุ ลกั ษณะของแหลงจา ยไฟ มกี ารทาํ งานผดิ พลาดหรือหยุดการทํางาน

2) แรงดันเกินชวงส้นั (Voltage swell) คอื คา แรงดันใชง าน (Vrms) มีขนาดเพิ่มขน้ึ ระหวา ง 1.1-1.8
pu ในชวงเวลาระหวาง 10 ms – 1 min มีสาเหตุสวนใหญจะเกิดขึ้นกับเฟสท่ีไมไดเกิดความผิดพรองทาง
ไฟฟา โดยตรง หรอื อาจเกดิ จากการปลดโหลดขนาดใหญออกจากระบบ หรือมีการตอคาปาซิเตอรขนาดใหญ
เขา ระบบ ผลทําใหอปุ กรณไ ดร บั ความเสียหาย หรือทําใหอุปกรณ ท่ีไวตอการเปลี่ยนแปลงคุณลักษณะของ
แหลง จา ยไฟมีการทํางานผิดพลาดหรือหยดุ การทํางาน

3) ไฟดับชว งสั้น (Voltage Interruption) คือ คาแรงดนั ใชงาน (Vrms) มคี า ลดลงตาํ่ กวา 0.1 pu
ในชวงระหวาง 10 ms – 1 min มีสาเหตุเกดิ จากสภาวะความผิดพรองทางไฟฟา ในระบบ ทาํ ใหอ ปุ กรณ
ปองกันมกี ารตัดวงจรแหลง จายไฟออก

เอกสารประกอบการสอน วชิ าการสงและจา ยไฟฟา เรยี บเรยี งโดย นายทักษิณ โสภาปยะ

240 หนวยที่ 9 สภาวะผดิ ปกตแิ ละคุณภาพของระบบกาํ ลังไฟฟา

9.4.3 การเปล่ียนแปลงแรงดนั ชวงระยะยาว (Long duration voltage variation)
การเปล่ยี นแปลงแรงดันชว งระยะยาว (Long duration voltage variation) คือ การเปลย่ี นแปลง

คา แรงดนั ใชง าน (Vrms) ทม่ี ีระยะเวลาการเปลี่ยนแปลงคา เกนิ 1 นาที มสี าเหตสุ ว นใหญเ กดิ จากการ
เปลี่ยนแปลงการทาํ งานโหลดขนาดใหญ ทําใหเ กิดเหตุการณแรงดนั ตก (Under voltage) แรงดันเกนิ (Over
voltage) และไฟดับ (Sustained interruptions)

1) แรงดนั ตก (Under voltage) คอื คา แรงดันใชงาน (Vrms) มีขนาดลดลงระหวาง 0.8-0.9 pu
ในชว งเวลานานกวา 1 min มีสาเหตเุ กดิ ขึน้ จากผลของการสวติ ชิง่ โหลดขนาดใหญเ ขาระบบ หรอื มีการปลด
คาปาซเิ ตอรอ อกจากระบบ ผลทาํ ใหอ ุปกรณไดร ับความเสียหาย เนือ่ งจากเกิดการรับภาระเกิน (Overload)

2) แรงดนั เกิน (Over voltage) คือ คา แรงดนั ใชง าน (Vrms) มขี นาดเพม่ิ ขึ้นระหวา ง 1.1-1.2 pu
ในชวงเวลานานกวา 1 min มีสาเหตเุ กิดขน้ึ จากผลของการปลดโหลดขนาดใหญอ อกจากระบบ หรอื มีการ
สวิตช่งิ คาปาซเิ ตอรเ ขา ระบบ หรือการปรับแทป็ หมอแปลงไมเ หมาะสมกบั ระบบ ผลทําใหอุปกรณไดร บั ความ
เสียหายเนอื่ งจากแรงดนั เกิน

3) ไฟดับ (Voltage interruption) คอื คา แรงดันใชงาน (Vrms) มีคา ลดลง 0.0 pu ในชว งเวลาเกิน
กวา 1 min มีสาเหตเุ กิดจากสภาวะความผิดพรอ งทางไฟฟาในระบบทําใหอปุ กรณปองกนั มีการตดั วงจร
แหลงจายไฟออกถาวร

9.4.4 แรงดันไมสมดลุ (Voltage unbalance)
แรงดนั ไมส มดลุ (Voltage unbalance) คอื แรงดนั ของระบบ 3 เฟสมีขนาดแตกตา งกัน (0.5-2%)

หรอื มมี ุมเปลย่ี นไปจาก 120 องศา เกิดจากความไมส มดุลขนาดของโหลดแตล ะเฟส ผลทําใหอปุ กรณ เชน
มอเตอร หมอแปลงไฟฟา มอี ายุการใชง านนอ ยลงเน่อื งจากผลความรอ นทเี่ กิดขน้ึ

9.4.5 ความผดิ เพย้ี นรูปคลนื่ (Waveform distortion)
ความผิดเพยี้ นรปู คล่นื (Waveform distortion) คือ การเบ่ียงเบนในสภาวะคงตัวของรูปคลืน่ ไซนท ่มี ี
ความถ่ที างกาํ ลังไฟฟา และสามารถอธบิ ายคุณลกั ษณะไดโ ดยแยกองคประกอบทางความถอ่ี อกมา การ
ผดิ เพยี้ นของรปู คลนื่ แบง ออกได 5 ชนิด ดงั นี้

1) องคประกอบไฟตรง (DC offset) คือ การท่ีมีกระแสหรือแรงดันไฟตรงปะปนอยูในระบบไฟฟา
กระแสสลับเปนผลมาจากการใชอุปกรณเรียงกระแสแบบครึง่ คลืน่ (Half-wave Rectifier) เปนผลทาํ ให เกิด
ความรอนและคา กาํ ลังสญู เสยี ของหมอแปลง และอาจจะทําใหเกดิ การผกุ รอนของแทงกราวนดไ ด

2) ฮารมอนิก (Harmonic) คือ สวนประกอบในรูปสัญญาณคลื่นไซน (Sine wave) ของสัญญาณ
หรือปรมิ าณเปนคาบใดๆ ซง่ึ มีความถ่ีเปนจํานวนเต็มเทาของความถ่ีหลักมูล (Fundamental Frequency)
ซ่ึงระบบไฟฟาในประเทศไทยมีคา 50 Hz เชน ฮารมอนิกลําดับที่ 3 มีคาความถ่ีเปน 150 Hz ฮารมอนิก
ลําดบั ท่ี 5 มคี า ความถเี่ ปน 250 Hz ผลของฮารมอนิกเม่ือรวมกันกับสัญญาณความถ่ีหลักมูลดวยทางขนาด
(Amplitude) และมุมเฟส (Phase Angle) ทาํ ใหสญั ญาณท่ีเกดิ ขนึ้ มีขนาดเปลย่ี นไปและมีรูปสัญญาณเพ้ียน
(Distortion) ไปจากสัญญาณคลนื่ ไซน เปน ผลเกิดจากการใชอ ปุ กรณป ระเภทท่ไี มเปนเชิงเสน ทําใหอุปกรณ
ในระบบไฟฟา มีการทํางาน ผดิ พลาด และถามกี ารขยายของฮารมอนิกทีม่ ขี นาดมากพออาจจะทําใหอุปกรณ
ไฟฟาเกดิ การชาํ รดุ ขนึ้ ได

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสง และจายไฟฟา เรยี บเรียงโดย นายทกั ษิณ โสภาปย ะ

หนว ยท่ี 9 สภาวะผิดปกตแิ ละคุณภาพของระบบกําลงั ไฟฟา 241

3) อินเตอรฮารมอนิก (Interharmonic) คือ สวนประกอบในรูปสัญญาณคล่ืนไซน (Sine wave)
ของสัญญาณหรือปริมาณเปนคาบใดๆ ซ่ึงมีความถไ่ี มเ ปนจาํ นวนเตม็ เทา ของความถ่ีหลักมูล (Fundamental
Frequency) เชน มีความถี่ที่ 104 Hz, 117 Hz, 134 Hz, 147 Hz ลักษณะการเกิดและผลกระทบจะมี
ลกั ษณะเชนเดียวกับฮารม อนิก

4) คลืน่ รอยบาก (Notching) คอื ส่ิงรบกวนทางแรงดันไฟฟาลักษณะคลายกับฮารมอนิกและทราน
เชียนตท ่ีมลี ักษณะตอเนอื่ ง เปน ผลเกิดจากการใชอ ุปกรณอิเลก็ ทรอนิกสกําลงั เม่ือกระแสถูกเปลี่ยนจากเฟส
หน่ึงไปยงั อกี เฟสหนงึ่ ผลทาํ ใหอปุ กรณประเภทอเิ ล็กทรอนกิ สม กี ารทาํ งานผดิ พลาด

5) สัญญาณรบกวน (Noise) คือ สัญญาณทางไฟฟาท่ีไมตองการ จะมีความถ่ีตํ่ากวา 200 kHz
ปะปนบนสญั ญาณแรงดนั หรอื กระแสในสายเฟส เปน ผลเกิดจากการตอ ลงดินของระบบไฟฟาที่ไมถูกตอ ง ถา
ในระบบท่มี ีการใชงานอุปกรณประเภทอเิ ล็กทรอนิกสหรอื อุปกรณค วบคุม อาจจะสง ผลทําใหอ ปุ กรณด งั กลา ว
มีการทํางานผิดพลาดหรือไมสามารถทาํ งานได

9.4.6 แรงดันกระเพอ่ื ม (Voltage fluctuation)
แรงดันกระเพือ่ ม (Voltage fluctuation) คือ การเปลี่ยนแปลงอยางตอเน่ืองของคาแรงดันใชงาน

(Vrms) มีขนาดไมเ กินชวงแรงดัน 0.95-1.05 pu เปนผลเกิดจากการใชอุปกรณประเภทเตาหลอมแบบอารก
ทําใหเ กิดไฟกะพรบิ (Flicker) ทีห่ ลอดไฟ และอาจสง ผลกระทบตออุปกรณในระบบถา มกี ารเปลย่ี นแปลงของ
แรงดนั มาก

9.4.7 การแปรเปล่ยี นความถ่ีกําลงั ไฟฟา (Power frequency variation)
การแปรเปลี่ยนความถ่ีกําลังไฟฟา (Power frequency variation) คือ ปรากฏการณที่ความถี่ของ

ระบบไฟฟามคี า เปล่ยี นไปจากคาความถี่ปกติ 50 Hz เปนผลเกิดจากการทํางานผิดพลาดของเคร่ืองกําเนิด
ไฟฟา ขนาดใหญหรอื มีการหลุดออกจากระบบ ทําใหกระทบตอการทํางานของอุปกรณไฟฟาที่มีการทํางาน
สมั พนั ธ กับความถี่ระบบไฟฟา เชน โหลดประเภทมอเตอร

แนวทางการแกไ ขปญหาคณุ ภาพกําลังไฟฟาท่ีถูกตองน้ัน จําเปนตองไดรับความรวมมือกันระหวาง
การไฟฟา และผูใชไฟฟา เชน ในสวนของการไฟฟาจะตองมีการปรับปรุงแกไขคุณภาพกําลังไฟฟาของ
แหลงจายไฟหรือระบบสายสงและในระบบจําหนายไฟฟา และสวนของผูใชไฟตองมีการควบคุมปญหา
คุณภาพกําลังไฟฟาที่เกิดขึ้นจากการใชอุปกรณไฟฟาจากผูใชไฟเอง และอาจตองนําขอมูลทางไฟฟาและ
ปญหาตางๆ มารว มปรึกษากันและมีการรวมกบั บรษิ ัทผู ผลิตอุปกรณไฟฟาเพ่ือพิจารณาระดับการทํางานท่ี
สมั พนั ธก ันของอปุ กรณกบั แหลงจายไฟฟา ซงึ่ จะชว ยลดปญ หาคุณภาพไฟฟาในระดบั หนงึ่

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสงและจา ยไฟฟา เรียบเรยี งโดย นายทกั ษณิ โสภาปย ะ

242 หนว ยท่ี 9 สภาวะผิดปกติและคุณภาพของระบบกาํ ลงั ไฟฟา

ความผิดปกตทิ ่เี กิดข้นึ กบั ระบบสายสงไฟฟาหรอื ทเี่ รียกวาฟอลต (Fault) เกิดข้นึ จาก สภาพ
อากาศและสิ่งแวดลอ ม เหตขุ ัดขอ งทางดา นเทคนิค เกิดจากสัตวต า งๆ ปญ หาไฟฟา ดับท่ีเกิดจากการ
กระทําของคน การแยกประเภทของฟอลตเพื่อการวิเคราะหนั้น สามารถแบงออกเปน 2 ประเภท
ดว ยกันคอื ฟอลตแบบสมมาตร (Symmetrical fault) เปน ฟอลตท ่ีรุนแรงท่ีสดุ แตมีโอกาสเกิดขึ้นได
นอยสุด และฟอลตแบบไมสมมาตร (Unsymmetrical fault) เปนฟอลตที่เกิดขึ้นกับระบบไฟฟา
กําลังบอยคร้ังที่สุด สามารถจําแนกไดคือ ฟอลตระหวางสายไลนกับดิน (Single line to ground
fault) ฟอลตระหวางสายไลน (Line to line fault) และฟอลตระหวางสายไลนสองเสนกับดิน
(Double line to ground fault) ซ่งึ ฟอลตกเ็ ปนสาเหตหุ นง่ึ ทม่ี ีผลตอคณุ ภาพของระบบกําลังไฟฟา
(Quality of Power system) มีผลกระทบตอ ความม่ันคงของการจายไฟฟา (Stability) และสงผล
ใหเกิดปญ หาอุปกรณไฟฟา มีการทํางานผดิ พลาดหรอื ไดร บั ความเสียหาย

เอกสารประกอบการสอน วชิ าการสง และจา ยไฟฟา เรียบเรยี งโดย นายทักษณิ โสภาปย ะ

หนวยท่ี 9 สภาวะผดิ ปกตแิ ละคณุ ภาพของระบบกําลังไฟฟา 243

แบบฝกหดั หนว ยท่ี 9
เร่อื ง สภาวะผิดปกตแิ ละคณุ ภาพของระบบกําลังไฟฟา

จงตอบคาํ ถามตอไปนี้
1. จงบอกสาเหตขุ องสภาวะผิดปกตขิ องสายสง (2 คะแนน)
2. จงบอกแนวทางการปอ งกันฟอลตใ นสวนของผใู ชง านระบบ อยางนอย 5 ขอ (2 คะแนน)
3. จงเขียนวงจรการเกิดฟอลตแ บบสมมาตร (Symmetrical fault) (2 คะแนน)
4. จงเลือกการเกดิ ฟอลตระบบสง จา ยกําลังไฟฟามา 1 ขอ แลววิเคราะหส าเหตขุ องปญ หา พรอมกับ

บอกวธิ ีการแกไขปญ หา (2 คะแนน)
5. จงบอกลกั ษณะของปญ หาคุณภาพกําลงั ไฟฟา อยา งนอ ย 5 ขอ (2 คะแนน)
6. จงเลือกลักษณะของปญหาคุณภาพกําลงั ไฟฟา มา 1 ขอ แลววเิ คราะหส าเหตขุ องปญ หา พรอ มกบั

บอกวธิ กี ารแกไขปญ หา (2 คะแนน)

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสงและจายไฟฟา เรียบเรยี งโดย นายทกั ษิณ โสภาปย ะ

244 หนว ยท่ี 9 สภาวะผิดปกติและคุณภาพของระบบกาํ ลังไฟฟา

แบบทดสอบหลงั เรียน หนว ยที่ 9
เรอื่ ง สภาวะผิดปกติและคุณภาพของระบบกาํ ลงั ไฟฟา

จงเลือกขอ ทีถ่ ูกตองทีส่ ดุ เพียงขอเดียว
1. ขอใดกลาวถงึ ประโยชนข องการศกึ ษาเร่ืองฟอลตห รือการลดั วงจรของสายสง ไดถูกตอ งท่สี ุด
ก. ใชห าขนาดของอุปกรณปอ งกัน และรปู แบบของการปอ งกัน
ข. ใชใ นการควบคุมและวางแผนระบบในอนาคต
ค. ทําใหทราบถงึ ความตองการใชไฟฟาท่แี ทจ รงิ
ง. ใชในการหาคา ความสญู เสยี ในสายสง
จ. ใชใ นการหาประสทิ ธิภาพของสายสง
2. ขอใดเปน สาเหตทุ ที่ ําใหเ กิดฟอลตในระบบมากทสี่ ดุ
ก. เกิดจากสัตวตางๆ
ข. เหตขุ ดั ของทางดานเทคนิค
ค. สภาพอากาศและส่ิงแวดลอ ม
ง. กาํ ลังการผลิตไฟฟาไมเพยี งพอ
จ. ปญ หาไฟฟาดบั ทเี่ กิดจากการกระทาํ ของคน
3. การเกดิ ฟอลตในขอใดเมื่อเกิดขน้ึ แลว จะเปน ฟอลตท ม่ี ีความรุนแรงมากทส่ี ุด
ก. Line to line fault
ข. Single phase fault
ค. Three phase fault
ง. Single line to ground fault
จ. Double line to ground fault
4. การเกดิ ฟอลตในระบบไฟฟาในขอ ใดเกิดขึน้ บอยครงั้ ทส่ี ุด
ก. Three phase fault
ข. Line to line fault
ค. Double line to line fault
ง. Single line to ground fault
จ. Double line to ground fault
5. ขอ ใด ไมใช วธิ ีปองกันการเกดิ ฟอลตในระบบไฟฟา
ก. เพ่ิมคา ความเปนฉนวนของระบบใหสงู ขึน้
ข. เพ่ิมขนาดกระแสของอุปกรณป อ งกันใหสงู ข้นึ
ค. การตดิ ตง้ั อปุ กรณป อ งกันเพม่ิ ขึ้นในระบบ
ง. เพมิ่ ประสทิ ธภิ าพของระบบสายสง
จ. เพม่ิ การตรวจเชค็ สภาพของฉนวนในระบบ

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสงและจายไฟฟา เรียบเรยี งโดย นายทักษณิ โสภาปย ะ

หนว ยที่ 9 สภาวะผดิ ปกติและคณุ ภาพของระบบกาํ ลงั ไฟฟา 245

6. Voltage sag มคี วามหมายตรงกบั ขอ ใด
ก. ปญ หาจากแรงดันตกช่ัวระยะส้ัน
ข. ปญ หาจากแรงดันไฟดับชั่วระยะสนั้
ค. ปญหาจากแรงดันเกนิ ชั่วระยะสน้ั
ง. การเปลีย่ นแปลงแรงดันชวงระยะสน้ั
จ. ลักษณะของแรงดันหรือกระแสมีคา สงู เกิดขึ้นในทันทที ันใด

7. ขอ ใดคือ ไฟดับชว งส้ัน
ก. Under voltage
ข. Voltage Interruption
ค. Voltage swell
ง. Voltage sag
จ. Voltage dip

8. ขอใดกลา วถงึ การเกดิ ออสซเิ ลตช่ัวครู (Oscillatory transient) ไดถ ูกตอ งทีส่ ดุ
ก. ลกั ษณะของแรงดนั หรอื กระแสมีคา สงู เกดิ ขน้ึ ในทนั ทที ันใด มีความถีเ่ ปลีย่ นแปลง
ข. ลกั ษณะของแรงดันหรือกระแสมีคา ตา่ํ เกิดขนึ้ ในทนั ทที นั ใด มีความถ่ีเปลี่ยนแปลง
ค. ลักษณะของแรงดันหรือกระแสมคี า ตา่ํ เกิดขนึ้ ในทนั ทที นั ใด ไมม ีความถเ่ี ปลย่ี นแปลง
ง. ลักษณะของแรงดนั หรอื กระแสมคี าสงู เกิดขึน้ ในทันทที นั ใด ไมม ีความถ่ีเปลยี่ นแปลง
จ. ขนาดกระแสและแรงดนั ท่ีมคี า ความชนั สูงมาก เกดิ ขนึ้ ทนั ทที นั ใด ไมม คี วามถ่เี ปลี่ยนแปลง

9. ขอ ใดเปนสาเหตทุ าํ ใหแรงดนั ไฟฟา ตก
ก. เกิดจากความไมส มดลุ ขนาดของโหลดแตล ะเฟส
ข. ผลจากการเกดิ ฮารมอนกิ ขนึ้ ในระบบ
ค. การสวติ ชิง่ โหลดขนาดใหญเ ขาระบบ
ง. ความถ่ีของระบบไฟฟามคี าลดลง
จ. การปลดโหลดขนาดใหญทันทที นั ใด

10. ขอ ใดกลาวถงึ ฮารมอนกิ (Harmonic) ไดถูกตอ งทส่ี ดุ
ก. เกิดจากโหลดประเภทมอเตอรอ นิ ดกั ชนั่
ข. เกดิ จากผลของการใชงานอุปกรณประเภทอเิ ล็กทรอนกิ สกาํ ลัง
ค. สาเหตุเกิดจากการสวิตช่ิงของอุปกรณใ นระบบ ผลทาํ ใหอปุ กรณไ ฟฟาไดร ับความเสยี หาย
ง. เกดิ จากอุปกรณป อ งกนั มกี ารตดั วงจรบอยครง้ั
จ. แรงดันของระบบ 3 เฟสมขี นาดแตกตา งกนั

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสงและจา ยไฟฟา เรียบเรียงโดย นายทกั ษณิ โสภาปย ะ

10.1 ระดบั แรงดันของระบบ
10.2 ศัพทเ ทคนิคทเี่ กยี่ วของกบั ฉนวน
10.3 การทดสอบฉนวนดว ยไฟฟา แรงสงู
10.4 จดุ ประสงคข องการจัดความสมั พันธข องการฉนวน
10.5 ระดบั แรงดนั คงทนอยูไ ดของการฉนวน

ในการสง กาํ ลังไฟฟาดว ยแรงดันไฟฟาสงู ฉนวนตา งๆ มโี อกาสท่จี ะไดร บั ความเสยี หายจากแรงดนั เกิน
ความเสียหายของฉนวนอปุ กรณจ ะเกิดจากแรงดนั เกนิ ซึ่งจะมีขนาดที่สูงกวาแรงดันปกติมาก ดังนั้น ในการ
ออกแบบเพ่ือใหฉนวนอุปกรณสามารถทนแรงดันเกินเหลาน้ันไดทุกขนาดและทุกชนิดสามารถทําได แต
จะตองมกี ารลงทนุ ทสี่ งู ตามมาดวย ไมเปนการประหยัดในแงเศรษฐศาสตร ดังนั้นจึงควรออกแบบใหฉนวน
สามารถทนแรงดนั เกินใหไดร ะดบั หนึ่ง สว นแรงดันเกนิ ทส่ี ูงกวา นน้ั ก็จะใชอปุ กรณป อ งกันตวั อนื่ มาเปนตวั ชวย
ลดขนาดแรงดนั เกินใหต ่าํ ลง เพอ่ื ไมใ หเ กิดความเสยี หายตอฉนวน นัน่ คือ ตองมีการจัดความสัมพันธของการ
ฉนวนโดยเลือกระดับฉนวนของอุปกรณหรือระบบใหสัมพันธกับคุณสมบัติของอุปกรณปองกันแรงดันเกิน
เพ่อื ใหอ ุปกรณย งั คงทํางานตอไปไดอยา งปลอดภัย โดยฉนวนไมโดนทําลาย

จุดประสงคท่วั ไป
มีความรู ความเขาใจเกีย่ วกับการจดั ความสมั พนั ธของการฉนวน

จุดประสงคเชงิ พฤตกิ รรม
1) จาํ แนกระดบั แรงดันไฟฟา ในระบบสง จา ยกาํ ลงั ไฟฟาได
2) บอกความหมายของคา ตา งๆ ทเ่ี กีย่ วขอ งกบั ฉนวนได
3) บอกวธิ ีการทดสอบฉนวนดว ยไฟฟา แรงสงู ได
4) บอกคา แรงดนั ทดสอบทฉี่ นวนตองทนไดถ ูกตอ งตามมาตรฐาน
5) อธบิ ายความสาํ คัญการจดั ความสมั พนั ธข องการฉนวนได
6) อธิบายระดับแรงดนั คงทนอยูไดของการฉนวนได
7) บอกวธิ กี ารหาคาแรงดนั คงทนอยไู ดของฉนวนได

หนวยท่ี 10 การจดั ความสมั พนั ธของการฉนวน 247

แบบทดสอบกอนเรยี น หนว ยที่ 10
เรอ่ื ง การจดั ความสัมพนั ธของการฉนวน

จงเลอื กขอ ท่ถี ูกตองทส่ี ดุ เพียงขอเดยี ว
1. ขอ ใดกลา วถงึ การจดั ความสมั พนั ธข องการฉนวน ไดถูกตองที่สดุ
ก. เพอ่ื ปอ งกนั ความเสียหายจากแรงดันไฟฟาเกนิ
ข. เพ่ือทดสอบความทนอยูไดข องฉนวนทส่ี ภาวะกาํ หนด
ค. เพอื่ เลือกวสั ดุทเี่ หมาะสมกับการปอ งกนั กระแสไฟฟา เกนิ
ง. เพื่อตรวจสอบขอผิดพรองเน่ืองจากกระบวนการผลติ ฉนวน
จ. เพื่อจัดลาํ ดับการทาํ งานของอปุ กรณป อ งกนั ในระบบสงจา ยกําลงั ไฟฟา
2. ขอใด ไมใช แรงดนั สูงทใี่ ชส ง กําลงั ไฟฟา ตามมาตรฐาน ANSI
ก. แรงดนั ต่าํ
ข. แรงดนั สงู
ค. แรงดันสงู พเิ ศษ
ง. แรงดันปานกลาง
จ. แรงดันสงู อัลตรา
3. ขอ ใดกลา วถึง ระดับแรงดันในประเทศไทย ไดถ ูกตอ งทส่ี ุด
ก. แรงดนั ตํา่ มีขนาด 22 kV หรอื 33 kV
ข. แรงดนั สูงอัลตรา มขี นาดสูงกวา 765 kV
ค. แรงดนั สงู มขี นาดตัง้ แต 69 kV จนถึง 230 kV
ง. แรงดันสงู พเิ ศษมีขนาดตง้ั แต 345 kV จนถงึ 765 kV
จ. แรงดันปานกลางมีขนาดตั้งแต 2.4 kV จนถึง 69 kV
4. แรงดนั ในขอใดใชเ ปน ฐานในการออกแบบฉนวนสาํ หรบั อปุ กรณท่ใี ชกบั แรงดนั สงู อลั ตรา
ก. แรงดนั ความถก่ี าํ ลงั
ข. แรงดนั ฟา ผา
ค. แรงดันอมิ พลั ส
ง. แรงดันสวิตช่งิ
จ. แรงดนั ปานกลาง
5. ขอ ใดกลา วถึง BIL (Basic Impulse Insulate Level) ไดถ ูกตอ งที่สุด
ก. เปน อิมพลั สร วมมสี วนประกอบปรมิ าณคา ยอดเทา กนั
ข. เปน คา ความคงทนของฉนวนตอแรงดนั อิมพัลสร ปู คลืน่ ฟา ผา
ค. เปนการเกิดเบรกดาวนผา นฉนวนกา ชหรอื ฉนวนของเหลว
ง. เปนแรงดนั ทเี่ กดิ จากการทํางานของอปุ กรณไฟฟา หรอื การสวิตช่ิง
จ. เปนคา ความคงทนของฉนวนตอแรงดันอิมพลั สรปู คลน่ื สวิตช่ิง

เอกสารประกอบการสอน วชิ าการสง และจา ยไฟฟา เรียบเรียงโดย นายทกั ษิณ โสภาปย ะ

248 หนวยท่ี 10 การจัดความสมั พนั ธข องการฉนวน

6. “Flashover” หมายถึงขอ ใด
ก. การวาบไฟตามผวิ
ข. แรงดันเกนิ ชั่วขณะ
ค. คาความคงทนของฉนวน
ง. ปรากฏการณฟ า ผา แบบผา ตรง
จ. การเกิดเบรกดาวนผานฉนวน

7. ขอใด ไมใช จุดมงุ หมายหลักของการทดสอบฉนวน
ก. ทดสอบสภาพความทนทานตอ ไฟฟา แรงดนั สงู
ข. เพือ่ แบง แรงดันใหเ หมาะสมกบั สภาพของฉนวน
ค. ตรวจสอบจดุ ผดิ พรอ งเนื่องจากกระบวนการผลติ
ง. พิสูจนถงึ อายกุ ารใชง านภายใตเ งอ่ื นไขการใชง านปกติ
จ. พิสูจนถงึ ความสามารถสงู สดุ ทจี่ ะทนตอ ภาระความเครยี ดทางไฟฟา

8. การทดสอบเฉพาะแบบ (Type test) มีความหมายตรงกบั ขอ ใด
ก. เปนการทดสอบท่ที ําเปนประจําในโรงงาน
ข. เปนการทดสอบท่ีเลยี นแบบการใชง านจรงิ
ค. การตรวจสอบดวู สั ดุอปุ กรณว า ยังมคี ุณภาพหรือไม
ง. เปนการทดสอบวาบไฟดวยความถ่ีตํา่ ใหเกดิ วาบไฟตามผิวแหง
จ. การตรวจสอบหรอื พสิ จู นว า มีคุณภาพเปน ไปตามมาตรฐานกาํ หนดหรอื ไม

9. จุดประสงคใ นการจัดความสัมพันธของการฉนวน ขอใดกลาวไดถ ูกตองมากท่สี ดุ
ก. ปอ งกนั แรงดันเกนิ จากฟาผาและแรงดนั เกนิ จากการสวติ ช่ิง
ข. เพื่อเลอื กระดบั ปอ งกนั ของอปุ กรณท ่ีม่นั ใจวา จะไมทํางานทแ่ี รงดันเกินชว่ั ครู
ค. เพ่อื ตอ งการใหฉ นวนมีความสัมพนั ธกบั อุปกรณป อ งกันท่เี หมาะสมและประหยัด
ง. เพอ่ื ทดสอบหาคาคงทนอยูไดข องการฉนวนเปน ไปตามมาตรฐานท่ีกําหนด
จ. เพื่อทดสอบความคงทนตอแรงดันไฟฟา ของฉนวนอปุ กรณห รือระบบไฟฟา

10. ขอ ใด ไมใช วิธีการทดสอบการหาคา คงทนอยูไดของการฉนวน
ก. การทดสอบหาคาความคงทนตอ แรงดนั อมิ พลั สฟาผา บนฉนวน
ข. การทดสอบหาคาความคงทนอยไู ดตอแรงดนั อิมพลั สสวติ ช่งิ
ค. การทดสอบความคงทนอยไู ดต อ แรงดนั ไฟฟากระแสสลบั
ง. การทดสอบความคงทนอยไู ดตอ คา กระแสทีไ่ หลในสายสง
จ. การทดสอบฉนวนโดยเลยี นแบบสภาวะการใชง านในสภาพเปยกฝน

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสง และจา ยไฟฟา เรยี บเรียงโดย นายทักษิณ โสภาปยะ

หนวยท่ี 10 การจดั ความสัมพันธของการฉนวน 249

ระบบสงจายกาํ ลังไฟฟา เปนระบบท่เี กี่ยวขอ งกับการสงกําลังไฟฟาจากแหลงจายไปยังกลุมโหลดที่

กระจายอยตู ามภมู ภิ าคตา ง ๆ โดยดําเนินการสง จายดวยระบบสงไฟฟาแรงสูง 69 kV 115 kV 230 kV และ
500 kV และในระบบจําหนาย 11 kV, 12 kV, 22 kV, 24 kV และ 33 kV ในการสงกําลังไฟฟาดวย
แรงดันไฟฟาสูงดงั กลาวฉนวนตา งๆ มโี อกาสท่ีจะไดร ับความเสียหายจากแรงดันเกิน เชน แรงดันฟาผา การ

สวิตชงิ่ ดงั น้นั การจดั ความสัมพนั ธของฉนวนจะตอ งมีแฟกเตอรท ่เี กี่ยวขอ งกับการออกแบบระบบ เชน แรงดัน
ของระบบ ระดับแรงดนั ปอ งกนั ซง่ึ การออกแบบระบบโดยพิจารณาแฟกเตอรต างๆ เพ่ือใหฉนวนทํางานไดดี
และเหมาะสมจะเรียกวา การจัดความสมั พันธข องการฉนวน

10.1 ระดบั แรงดนั ของระบบ (System voltage level)

10.1.1 ระดบั แรงดันสงู ทใี่ ชสงกําลงั ไฟฟาในปจจุบนั ตามมาตรฐานนานาชาติ (International
Electrotechnical Commission : IEC) แบงไดด ังน้ี

1) แรงดันสงู (High voltage) หมายถึง แรงดันท่มี ขี นาดต้ังแต 1 kV จนถงึ 230 kV
2) แรงดนั สงู พเิ ศษ (Extra high voltage) หมายถงึ แรงดนั ทีม่ ขี นาดต้ังแต 230 kV จนถงึ 765 kV
3) แรงดันสงู อลั ตรา (Ultra high voltage) หมายถงึ แรงดันทม่ี ขี นาดสงู กวา 765 kV

10.1.2 ระดับแรงดนั ตามมาตรฐานประเทศสหรัฐอเมรกิ า (American National Standards Institute
: ANSI) แบงไดดงั นี้

1) แรงดันตาํ่ (Low voltage) หมายถึง แรงดันท่ีมขี นาดตง้ั แต 120/240 V (1 เฟส) จนถงึ 600 V
2) แรงดันปานกลาง (Medium voltage) หมายถึง แรงดนั ที่มีขนาดตัง้ แต 2.4 kV จนถึง 69 kV
3) แรงดนั สูง (High voltage) หมายถงึ แรงดนั ท่ีมีขนาดตั้งแต 115 kV จนถงึ 230 kV
4) แรงดนั สูงพิเศษ (Extra high voltage) หมายถงึ แรงดันที่มขี นาดต้งั แต 345 kV จนถงึ 765 kV

10.1.3 ระดับแรงดันในประเทศไทย แบง ไดด งั นี้
1) แรงดันต่ํา (Low voltage) หมายถงึ แรงดันทม่ี ขี นาด 220/380 V หรือ 220/440 V
2) แรงดนั ปานกลาง (Medium voltage) หมายถงึ แรงดนั ทม่ี ขี นาดตัง้ แต 11 kV จนถงึ 33 kV
3) แรงดันสูง (High voltage) หมายถงึ แรงดันท่ีมีขนาดตัง้ แต 69 kV จนถึง 230 kV
4) แรงดันสงู พเิ ศษ (Extra high voltage) หมายถึง แรงดนั ที่มีขนาดตั้งแต 500 kV ขึน้ ไป
นอกจากน้ีมาตรฐานดังกลาวยังกําหนดแรงดันมาตรฐานตามรูปรางของคล่ืนแรงดัน (Standard

voltage shapes) ดงั นี้
1) แรงดันความถ่ีกําลัง ชวงเวลาส้ันมาตรฐาน (Standard short-duration power-frequency

voltage) คอื แรงดนั รูปคล่ืนไซนท ่ีมีความถร่ี ะหวาง 48 Hz ถงึ 62 Hz ชว งเวลา 60 วนิ าที

เอกสารประกอบการสอน วิชาการสง และจา ยไฟฟา เรยี บเรยี งโดย นายทักษณิ โสภาปย ะ