อ่านจบแล้วคุณจะ
- อธิบายสามเหลี่ยมกำลังไฟฟ้าและคำจำกัดความของตัวประกอบกำลังไฟฟ้า
- บอกอัตราค่าปรับตัวประกอบกำลังไฟฟ้าในบิลค่าไฟฟ้า
- บอกประโยชน์ที่ได้จากการปรับปรุงค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้า
สรุป 1 นาที 5 เรื่องที่ต้องจำ · ปัดหรือกดลูกศรดู · กดการ์ดเพื่อไปอ่าน
โรงงาน: สูญเสียในหม้อแปลงประมาณ 2–3% · ในสายไฟไม่เกิน 1%
ที่มา: ตำรา ตอน 2 หน้า 2-1–2-32/5 · หัวข้อย่อย 4VAr ของ L กับ VAr ของ C ทิศตรงข้าม หักล้างกันได้ ⇒ ใช้ C แก้ PF ของโหลดแบบ L
ที่มา: ตำรา ตอน 2 หน้า 2-7–2-123/5 · หัวข้อย่อย 7แก้ PF ต้องลงทุน ⇒ เทียบเงินลงทุนกับมูลค่าที่ประหยัดได้
ที่มา: ตำรา ตอน 2 หน้า 2-17–2-19
4/5 · หัวข้อย่อย 9No Load Loss (แกนเหล็ก) เกือบคงที่ · Copper Loss แปรตามกระแสยกกำลังสอง
ที่มา: ตำรา ตอน 2 หน้า 2-33–2-375/5 · หัวข้อย่อย 12กระแสแต่ละเฟสต่างกันไม่เกิน 10% · PF ระบบรวมไม่ต่ำกว่า 0.90
ที่มา: ตำรา ตอน 2 หน้า 2-44–2-46ระบบไฟฟ้ากำลัง: จากสายการไฟฟ้า ผ่านหม้อแปลง ถึงตู้ MDB
ค่าที่การไฟฟ้าบันทึกเพื่อคิดค่าไฟฟ้า: ค่าพลังไฟฟ้าสูงสุด · ค่าพลังงานไฟฟ้า · ค่าพลังไฟฟ้ารีแอคตีฟ · ตั้งแต่หลังเครื่องวัด อาคารใหญ่หรือโรงงานต้องลงทุนและดูแลเอง (หม้อแปลง เสา สาย ระบบป้องกัน)
เพาเวอร์แฟกเตอร์ (Power Factor: PF) ต่ำ ⇒ สูญเสียในระบบมาก อุปกรณ์ต้องใหญ่ขึ้น ค่าไฟมากขึ้น · แต่แก้ PF ต้องเทียบเงินลงทุนกับเงินที่ประหยัดได้ และระวังฮาร์มอนิกส์ (คาปาซิเตอร์เสียหายเมื่อเกิดเรโซแนนซ์)
ที่มา: ตำรา ผู้รับผิดชอบด้านพลังงาน (ผชร.) ตอน 2 หน้า 2-1–2-3 หัวข้อ 2.1
โครงสร้างค่าไฟฟ้า: จ่ายค่าอะไรบ้าง
อัตรา อัตราค่าไฟฟ้าตามช่วงเวลาของการใช้ (Time of Use: TOU): ช่วง Peak 09.00–22.00 น. วันจันทร์–ศุกร์ (เว้นวันหยุดราชการ) ค่าไฟแพงกว่า Off Peak กว่า 2 เท่า และเสียค่าความต้องการพลังไฟฟ้าเฉพาะช่วง Peak
ตัวอย่างคำนวณทีละขั้น · ตัวอย่างที่ 3 ในตำรา (ใบแจ้งหนี้อัตรา TOU ของ กฟภ.)
- ค่าพลังงาน On Peak = 164,880 หน่วย × 4.1839 = 689,841.43 บาท · Off Peak = (54,900 + 96,450) × 2.6037 = 394,070.00 บาท ⇒ รวม 1,083,911.43 บาท
- ค่าความต้องการพลังไฟฟ้า On Peak = 762 kW (กิโลวัตต์) × 132.93 = 101,292.66 บาท
- kVAr (กิโลวาร์) ที่ยอมให้ = 61.97% ของ 762 kW = 472 kVAr · ใช้ไม่เกิน ⇒ ไม่เสียค่าปรับ PF
- ค่าบริการรายเดือน 312.24 บาท · Ft = (164,880 + 54,900 + 96,450) หน่วย × 0.2048 = 64,763.90 บาท
- รวม = 1,250,280.23 บาท · VAT 7% = 87,519.62 บาท
- รวมเงิน 1,337,799.85 บาท
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 ตัวอย่างที่ 3 หน้า 2-27 · ตำราพิมพ์ kVAr ที่ใช้จริงไม่ตรงกันในบรรทัดเดียวกัน (618 และ 414) จึงไม่แสดงตัวเลขนี้
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 หน้า 2-3–2-4 ตารางที่ 2.1-1 · หน้า 2-27–2-28 · หน้า 2-40
อนุรักษ์พลังงาน = ประหยัด + มีประสิทธิภาพ
ใช้อย่างประหยัด
ลดชั่วโมงที่เปิดอุปกรณ์ · เช่น ปิดเครื่องปรับอากาศก่อนออกจากห้อง 10 นาที
ใช้อย่างมีประสิทธิภาพ
ลดกำลังไฟฟ้าของอุปกรณ์ · เช่น เครื่องปรับอากาศรุ่นเก่ากินไฟมากกว่ารุ่นใหม่ฉลากเบอร์ 5 ประมาณ 30% (เฉพาะกรณีในตัวอย่าง)
จะเรียกว่าอนุรักษ์พลังงานได้อย่างสมบูรณ์ เมื่อล้างเครื่องปรับอากาศอย่างน้อยปีละ 2 ครั้ง ปรับตั้งอุณหภูมิ 25–26 °C และป้องกันความร้อนจากแสงอาทิตย์เข้าห้อง
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 หน้า 2-5–2-6 หัวข้อ 2.2
ไฟฟ้ากระแสสลับ และโหลด 3 ชนิด
ค่าแรงดันที่วัดได้เป็นค่า ค่าประสิทธิผล (Root Mean Square: RMS) ไม่ใช่ค่ายอดคลื่น · กรณีรูปคลื่นไซน์ VRMS = Vm ÷ √2 · ถ้าสัญญาณเพี้ยนจากรูปคลื่นไซน์ ค่าที่วัดอาจผิดพลาด ขึ้นกับความสามารถของเครื่องวัด
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 หน้า 2-7–2-12 หัวข้อ 2.3.1–2.3.3 ตารางที่ 2.3-1
กำลังไฟฟ้า 3 ชนิด และสามเหลี่ยมกำลังไฟฟ้า
PF ต่ำ เกิดอะไรขึ้น
VAr มาก ⇒ VA มาก ⇒ กระแสในระบบมาก (S = V I) ⇒ สูญเสีย I²R ในหม้อแปลงและสายไฟมาก · W เท่าเดิม (ระบบทำงานได้เท่าเดิม)
หม้อแปลงมีพิกัดเป็น VA
PF ต่ำ ⇒ ใช้ VA มากแต่ได้ W น้อย · หม้อแปลงจ่ายเต็มพิกัดก็จ่ายโหลดได้น้อยกว่ากรณี PF ใกล้ 1
ลองคำนวณ — ใส่ kW กับ PF เดิมและ PF ใหม่ (ค่าตั้งต้นคือตัวอย่างที่ 1.1 ในตำรา)
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 หน้า 2-12–2-13 หัวข้อ 2.3.4 รูปที่ 2.3-8
ปรับปรุงค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าด้วยตัวเก็บประจุ
โหลดส่วนใหญ่เป็น R ผสม L (Inductive) ⇒ กระแสตามหลังแรงดัน · การไฟฟ้าเรียกเก็บค่า PF เฉพาะ VAr ชนิด Lag · แก้โดยต่อตัวเก็บประจุ (C) ขนานกับโหลดหรือแหล่งจ่าย ให้ VAr ของ C หักล้าง VAr ของ L

ต่อ C ขนานกับโหลด
กระแสลดลงตั้งแต่จุดที่ต่อไปจนถึงแหล่งจ่าย · โหลดยังใช้ W และ VAr เท่าเดิม
ต่อ C ขนานกับแหล่งจ่าย (นิยม)
สะดวก ไม่ยุ่งยาก · กระแสลดเฉพาะ Bus Bar กับหม้อแปลง · สายไปโหลดกระแสยังมากอยู่
ตัวอย่างคำนวณทีละขั้น · ตัวอย่างที่ 1.2 ในตำรา
ปรับ PF ของตู้รวมโหลดย่อยจาก 0.839 เป็น 0.95 ขณะโหลดรวม 289.7 kW
- φ1 = cos⁻¹ 0.839 = 32.965° ⇒ tanφ1 = 0.6485
- φ2 = cos⁻¹ 0.950 = 18.195° ⇒ tanφ2 = 0.3287
- kVAr = 289.7 × (0.6485 − 0.3287) = 92.65 kVAr · ในทางปฏิบัติจัด Cap Bank ได้ 100 kVAr
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 ตัวอย่างที่ 1.2 หน้า 2-23
ขนาด C ในตลาดมีไม่กี่ขนาด ⇒ ต่อหลายตัวขนานกัน (kVAr บวกกันได้) เรียก Capacitor Bank · ใช้ตัวควบคุมค่า PF อัตโนมัติ (PF Controller) ตัดต่อ C ตามการใช้ไฟที่ไม่คงที่
ตัวควบคุม PFคอนแทกเตอร์ตัวเก็บประจุที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 หน้า 2-14–2-17 หัวข้อ 2.4 ตารางที่ 2.4-1 · หน้า 2-23
ปรับ PF แล้วได้อะไร
ตัวอย่างที่ 2: สายไฟ
มอเตอร์ 3 เฟส 380 V กระแส 75 A PF 0.82 ห่าง 150 m สายเส้นละ 0.0635 Ω · สูญเสีย 3 × 75² × 0.0635 = 1,071.56 W · ปรับเป็น PF 0.95 ลดลง 1 − (0.82/0.95)² = 25.5% = 273.25 W (ประมาณ 1 ใน 4)
ตัวอย่าง: หม้อแปลง
หม้อแปลง 400 kVA จ่าย 200 kW PF 0.5 ปรับเป็น 0.8 ⇒ ใช้ 200/0.8 = 250 kVA · เหลือใช้อีก 400 − 250 = 150 kVA
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 หน้า 2-17–2-19 · ตัวอย่างที่ 2 หน้า 2-24
ติดตั้งตัวเก็บประจุตรงไหน · ข้อดี ข้อเสีย ข้อควรระวัง
แบบศูนย์กลางที่จุดเดียว (Central Compensation)
แก้ PF รวมของโรงงาน · โหลดเล็กจำนวนมากไม่ทำงานพร้อมกัน ⇒ ติดจุดเดียวที่จุดรวมโหลด มีสวิตช์ตัดต่ออัตโนมัติตามโหลด
แบบรายกลุ่ม/รายตัว (Individual Compensation)
ที่กลุ่มโหลดย่อยหรือมอเตอร์ใหญ่ · ประสิทธิภาพการแก้ขึ้นกับระยะจากจุดติดตั้งถึงโหลด · ทั่วไปใช้แบบผสม
PF ต่ำมาก ก็ติดตัวเก็บประจุเพิ่มได้ทันที
ตำรา: กรณี PF ต่ำมาก (ตัวอย่างที่ 1.3 PF รวม 0.406) อาจต้องแก้ฮาร์มอนิกส์ก่อน การต่อ C อาจเกิดเรโซแนนซ์ ควรให้ผู้เชี่ยวชาญวิเคราะห์ระบบก่อน · วงจรเรียงกระแสและเตาเผาแบบอาร์กสร้างฮาร์มอนิก
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 หน้า 2-22 และ 2-24
ข้อควรระวังอื่น: แรงดันที่จุดติดตั้งสูงขึ้นกว่าเดิม · จุดติดตั้งต้องระบายความร้อนดี (ร้อน ⇒ อายุสั้น) · ต่อตรงกับมอเตอร์ต้องเลือกขนาดและติดตั้งให้ถูก มิฉะนั้นมอเตอร์เสียหาย
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 หน้า 2-19–2-22 หัวข้อ 2.4.1–2.4.3 · หน้า 2-24
หม้อแปลงไฟฟ้า: สูญเสีย 2 ส่วน
ลองตอบก่อนอ่าน
หม้อแปลงที่ใหญ่เกินภาระมาก ลองเดาว่าการสูญเสียเป็นอย่างไร
หม้อแปลงใหญ่เกินภาระ = สูญเสียมาก
เฉลยจากหัวข้อย่อยนี้ · อ่านรายละเอียดต่อด้านล่างหน้าที่หลัก 2 ประการ: แปลงแรงดัน และแยกวงจร 2 ฝั่งออกจากกันทางไฟฟ้า · ไม่ใช่แหล่งกำเนิดไฟฟ้า ส่งผ่านพลังงานจากปฐมภูมิไปทุติยภูมิผ่านสนามแม่เหล็ก
ขณะไม่มีโหลด (No Load Loss: Wi)
สูญเสียในแกนเหล็ก (Iron Loss / Core Loss) · เกือบคงที่ ไม่ขึ้นกับโหลด · พิกัดยิ่งใหญ่ No Load Loss ยิ่งมาก · 1,000 kVA ประมาณ 1.75 kW · 2,000 kVA ประมาณ 2.8 kW
ขณะมีโหลด (Load Loss: Wc)
สูญเสียในขดลวด (Copper Loss) · แปรผันตามกระแสยกกำลังสอง · ปรับ PF และอนุรักษ์พลังงาน ⇒ กระแสลด ⇒ Copper Loss ลด
ตัวอย่างในตำรา: หม้อแปลง 4 ตัว แต่ละตัวจ่ายโหลดไม่เกิน 20% ⇒ รวมโหลดตัวที่ 1 กับ 2 และตัวที่ 3 กับ 4 ปลดหม้อแปลงได้ 2 ตัว ทำงานที่ประสิทธิภาพสูงขึ้น ลดสูญเสียที่ไม่จำเป็น
หน้าสัมผัสบนกระบอกฟิวส์ปลดลงที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 หน้า 2-33–2-37 หัวข้อ 2.5 · หน้า 2-48 มาตรการที่ 2 · หน้า 2-50
แรงดันสูงเกิน: ปรับแทปหม้อแปลง
วิธี: วัดแรงดันที่ปลายสายหลายตำแหน่งหลายช่วงเวลา ถ้าช่วงใช้ไฟมากแรงดันยังเกินมาก ⇒ ปรึกษาการไฟฟ้าในพื้นที่ปรับลด Tap · ผลประหยัดคำนวณได้แค่ประมาณ (แรงดันไม่คงที่) ⇒ เหมาะเป็นมาตรการที่ไม่ต้องลงทุนมาก
ตัวอย่างคำนวณทีละขั้น · มาตรการที่ 1 ในตำรา (ปรับลดแรงดันด้วยการปรับแทป)
หม้อแปลง 1,000 kVA ใช้งาน 8,760 ชม./ปี Core Loss 1.75 kW แรงดันด้านออก 400 V ปรับลดเป็น 380 V ค่าไฟเฉลี่ย 3.00 บาท/หน่วย ค่าปรับแทป 2,500 บาท
- พลังงานที่ลดได้ = 1.75 × 8,760 × ((400/380)² − 1) = 1,656.15 kWh/ปี
- เงินที่ประหยัดได้ = 1,656.15 × 3.00 = 4,968.45 บาท/ปี
- ระยะคืนทุน = 2,500 ÷ 4,968.45 = 0.50 ปี
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 มาตรการที่ 1 หน้า 2-46–2-48 · ตัวคำนวณคิดเฉพาะสูญเสียในแกนเหล็ก (ผลต่อมอเตอร์และหลอดไฟขึ้นกับอุปกรณ์)
บุชชิงแรงสูงด้ามปรับแทปครีบระบายความร้อนที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 หน้า 2-35 และ 2-38 · หน้า 2-46–2-48
ลดค่าความต้องการพลังไฟฟ้าสูงสุด · บริหารพฤติกรรมการใช้ไฟ
ลองตอบก่อนอ่าน
โรงงานลดค่าความต้องการพลังไฟฟ้าสูงสุดลงได้ ลองเดาว่าหน่วยไฟฟ้า (kWh) ที่ใช้ทั้งเดือนเปลี่ยนไหม
ลด Demand ⇒ ค่าไฟลด แต่หน่วยเท่าเดิม = ไม่ใช่การอนุรักษ์พลังงาน
เฉลยจากหัวข้อย่อยนี้ · อ่านรายละเอียดต่อด้านล่างเครื่องมือที่ดี: กราฟพฤติกรรมการใช้ไฟฟ้ารายสัปดาห์ (Weekly Load Curve) ดูว่าช่วงไหนใช้ไฟสูง ควรเลี่ยงเปิดอุปกรณ์พร้อมกัน · ดูวันเสาร์–อาทิตย์ด้วย
Factory A กับ Factory B
ใช้ไฟ 720,000 หน่วยเท่ากัน (Ft เท่ากัน) แต่ความต้องการพลังไฟฟ้าสูงสุด 1,000 kW กับ 3,000 kW ⇒ B ต้องใช้หม้อแปลงใหญ่กว่า สูญเสียมากกว่า ค่าไฟรวมแพงกว่า
ลด Demand ไม่ใช่การอนุรักษ์พลังงาน
B ปรับพฤติกรรมให้เหมือน A ⇒ ค่าไฟลดลง แต่หน่วยไฟฟ้าที่ใช้ยังเท่าเดิม จึงไม่ถือว่าอนุรักษ์พลังงาน
มิเตอร์อิเล็กทรอนิกส์โมดูลสื่อสารที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 หน้า 2-38–2-43 หัวข้อ 2.6
ตรวจวินิจฉัยระบบไฟฟ้ากำลัง · เลือกมาตรการ
เลือกมาตรการ ดู 5 เรื่อง: ผลประหยัด · เงินลงทุน · ระยะคืนทุนเทียบอายุอุปกรณ์ · ระยะเวลาดำเนินการ · กำลังคน · วิธีง่ายและนิยม: ระยะเวลาคืนทุน (ปี) = เงินลงทุนทั้งหมด ÷ ผลประหยัดต่อปี
ที่มา: ตำรา ผชร. ตอน 2 หน้า 2-44–2-46 หัวข้อ 2.7–2.9
ตัวเลขที่ต้องจำในหัวข้อนี้
จำลองอุปกรณ์ในโรงงาน
จำลองอุปกรณ์ที่บทนี้สอน ในโรงงานที่สร้างจากเนื้อหาที่อบรม · ลานหม้อแปลงและสวิตช์ยาร์ด · ห้องไฟฟ้า: ตู้ MDB และเครื่องมือวัด

ลองปรับเอง · เปลี่ยนค่าแล้วเห็นผลทันที
สถานการณ์จำลอง 2 เรื่อง · เลือกทางแก้แล้วเห็นผลเป็นตัวเลขจากตำรา
ที่มา: คู่มือผู้รับผิดชอบด้านพลังงานสามัญ (โรงงาน) พ.ศ. 2567 (พพ.) ตอนที่ 2 การจัดการพลังงานไฟฟ้า บทที่ 2 · หน้า 2-1 ถึง 2-83 (หน้าไฟล์ 21–103)
