ເປັນຫຍັງຄວາມຖີ່ໃນເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າຈຶ່ງສຳຄັນຕໍ່ການດຳເນີນງານ?

ໄດນາມິກຫຼັກຂອງຄວາມຖີ່ເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າ

ໃນດ້ານວິສະວະກຳໄຟຟ້າອຸດສາຫະກຳ ຄວາມຖີ່ເປັນພາລາມິເຕີທີ່ເປັນພື້ນຖານ ເຊິ່ງກຳນົດຄວາມສະຖຽນຂອງເຄືອຂ່າຍການຈັດສົ່ງພະລັງງານທັງໝົດ ແລະຄວາມປອດໄພ. ຄວາມຖີ່ວັດແທກເປັນເຮີດ (Hertz) ແລະສະແດງເຖິງຈຳນວນຄັ້ງທີ່ໄຟຟ້າປ່ຽນທິດທາງຕໍ່ວິນາທີ ໂດຍມາດຕະຖານທົ່ວໂລກແມ່ນ 50 ເຮີດ ແລະ 60 ເຮີດ ຂຶ້ນກັບເຂດພູມິສາດ. ການຮັກສາຄວາມຖີ່ໃຫ້ຄົງທີ່ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງ ເນື່ອງຈາກເຄື່ອງຈັກອຸດສາຫະກຳ ເຄື່ອງຈັກໄຟຟ້າ ແລະອຸປະກອນໄຟຟ້າທີ່ອ່ອນໄຫວເກືອບທັງໝົດຖືກອອກແບບມາເພື່ອເຮັດວຽກພາຍໃນຊ່ວງຄວາມຖີ່ທີ່ຄັບຄອງຫຼາຍ. ເມື່ອເຄື່ອງປ່ອນໄຟຟ້າອຸດສາຫະກຳເກີດມີການປ່ຽນແປງຄວາມຖີ່ ມັນຈະສົ່ງຜົນໂດຍກົງຕໍ່ຄວາມໄວຂອງເຄື່ອງຈັກທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ ແລະເວລາການເຮັດວຽກຂອງວົງຈອນຄວບຄຸມດິຈິຕອນ ເຊິ່ງເກີດເປັນຜົນກະທົບລູກໄດ້ທີ່ອາດຈະເຮັດໃຫ້ສາງທັງໝົດເກີດຄວາມເສຍຫາຍ.

ຄວາມໄວຂອງການເລີ່ມຕົ້ນເຄື່ອງຈັກ ແລະຄວາມສະຖຽນຂອງຄວາມຖີ່

ຄວາມຖີ່ຂອງເຄື່ອງກ້ຽວໄຟຟ້າທີ່ປ່ຽນແປງໄດ້ (AC generator) ມີຄວາມສຳພັນໂດຍກົງກັບຄວາມໄວຂອງການຫມຸນເຄື່ອງຈັກທີ່ຂັບເຄື່ອນ ແລະ ຈຳນວນຂອງຂັ້ວຂອງເຄື່ອງກ້ຽວໄຟຟ້າ. ສຳລັບເຄື່ອງກ້ຽວໄຟຟ້າມາດຕະຖານທີ່ມີ 4 ຂັ້ວ ເພື່ອຜະລິດໄຟຟ້າທີ່ມີຄວາມຖີ່ 60 Hertz ຢ່າງສະຖຽນ, ເຄື່ອງຈັກດີເຊວຕ້ອງຮັກສາຄວາມໄວທີ່ແນ່ນອນ ແລະ ຄົງທີ່ທີ່ 1800 ອົງສາຕໍ່ນາທີ, ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຖີ່ 50 Hertz ຕ້ອງການຄວາມໄວທີ່ແນ່ນອນທີ່ 1500 ອົງສາຕໍ່ນາທີ. ຜູ້ປະຕິບັດງານເຄື່ອງຈັກຜະລິດໄຟຟ້າທີ່ມີປະສົບການຮູ້ດີວ່າ ການຮັກສາຄວາມໄວທີ່ແນ່ນອນນີ້ເປັນເລື່ອງທີ່ທ້າທາຍເມື່ອມີການເຊື່ອມຕໍ່ ຫຼື ຕັດການໃຊ້ໄຟຟ້າຈຳນວນຫຼາຍຢ່າງທັນທີ. ເມື່ອມໍເຕີ້ທີ່ໜັກເລີ່ມເຮັດວຽກ, ມັນຈະດຶງໄຟຟ້າຈຳນວນຫຼາຍ, ຊຶ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດພາລະບັນທຸກທາງກົນຈັກຕໍ່ເຄື່ອງຈັກທັນທີ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ເຄື່ອງຈັກຊ້າລົງຊົ່ວຄາວ ແລະ ນຳໄປສູ່ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມຖີ່.

ຜົນກະທົບຂອງການປ່ຽນແປງຄວາມຖີ່ຕໍ່ເຄື່ອງຈັກອຸດສາຫະກຳ

ເມື່ອຄວາມຖີ່ຂອງເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າຫຼຸດຕໍ່າກວ່າຄ່າທີ່ກຳນົດໄວ້ ສະພາບການທີ່ເອີ້ນວ່າ 'ຄວາມຖີ່ຕໍ່າ' ຈະເກີດຂຶ້ນ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ມໍເຕີ AC induction ເຄື່ອນທີ່ຊ້າລົງ ສົ່ງຜົນໃຫ້ປະສິດທິພາບຂອງປັ້ມ ແລະ ເຄື່ອງອັດອາກາດ ແລະ ଠູ່ລະບາຍອາກາດຫຼຸດລົງ ແລະ ອາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນເກີນໄປທາງກົລະກົງ. ຢ່າງຮ້າຍແຮງກວ່ານັ້ນ ໂຕເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນ (transformers) ແລະ ວົງຈອນແມ່ເຫຼັກ (magnetic circuits) ອາດເກີດຄວາມອັດຕັນ (saturation) ທີ່ຄວາມຖີ່ຕໍ່າ ເຮັດໃຫ້ການດຶງໄຟຟ້າເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຮຸນແຮງ ແລະ ເກີດຄວາມເຄັ່ນເຄີຍທາງຄວາມຮ້ອນຢ່າງຮຸນແຮງ ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ສ່ວນທີ່ຫຸ້ມຫໍ່ (insulation) ເສຍຫາຍ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ ສະພາບ 'ຄວາມຖີ່ສູງ' ເກີດຂຶ້ນເມື່ອໄຟຟ້າຖືກຕັດອອກຢ່າງທັນທີທັນໃດ (massive load is suddenly dropped) ເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງຈັກເລີ່ມເຄື່ອນທີ່ໄວເກີນໄປ (overspeed) ກ່ອນທີ່ເຄື່ອງຄວບຄຸມຄວາມໄວ (governor) ຈະສາມາດປະຕິບັດການໄດ້. ສະພາບການ overspeed ນີ້ເຮັດໃຫ້ມໍເຕີເຄື່ອນທີ່ໄວເກີນຂອບເຂດທີ່ອອກແບບໄວ້ ສົ່ງຜົນໃຫ້ເກີດການສັ່ນສະເທືອນທາງກົລະກົງຢ່າງຮຸນແຮງ ການສຶກສາຂອງເບີຣິງ (bearing wear) ແລະ ອາດເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນທີ່ເຄື່ອນທີ່ໄວເກີນໄປ (high-speed rotating equipment) ພັງທະລາຍຢ່າງຮຸນແຮງ.

ລະບົບຄວບຄຸມດິຈິຕອນ ແລະ ເຄື່ອງຄວບຄຸມຄວາມໄວ

ເພື່ອຕ້ານການປ່ຽນແປງທີ່ອັນຕະລາຍເຫຼົ່ານີ້ ຜູ້ຜະລິດໄຟຟ້າອຸດສາຫະກຳທີ່ທັນສະໄໝຈະອີງໃສ່ລະບົບຄວບຄຸມເຄື່ອງຈັກທີ່ມີຄວາມສຳລັບສູງຫຼາຍເພື່ອຈັດການການສົ່ງເຊື້ອເພີງຢ່າງທັນທີ. ລະບົບຄວບຄຸມເຄື່ອງຈັກແບບເກົ່າທີ່ເຮັດດ້ວຍກົກໄດ້ຖືກແທນທີ່ດ້ວຍລະບົບຄວບຄຸມເຄື່ອງຈັກແບບອີເລັກໂຕຣນິກ ແລະ ຫົວໆຄວບຄຸມອີເລັກໂຕຣນິກ (ECU) ທີ່ສາມາດຮັບຮູ້ການປ່ຽນແປງຄວາມໄວຂອງເຄື່ອງຈັກທີ່ເລັກນ້ອຍຫຼາຍໃນເວລາບໍ່ເຖິງໜຶ່ງມິລິວິນາທີ. ເມື່ອມີການເຊື່ອມຕໍ່ໄຟຟ້າທີ່ມີພະລັງງານສູງເຂົ້າໄປ ລະບົບຄວບຄຸມອີເລັກໂຕຣນິກຈະຮັບຮູ້ການຊ້າລົງເບື້ອງຕົ້ນ ແລະ ເພີ່ມການສົ່ງເຊື້ອເພີງທັນທີເພື່ອຮັກສາຄວາມໄວໃນໜ່ວຍປະຈຳນາທີ (RPM) ທີ່ຕັ້ງໄວ້. ຜູ້ທີ່ມີປະສົບການໃນການບູລະນາການລະບົບຈະປັບຄ່າການຕັ້ງຄ່າຂອງລະບົບຄວບຄຸມຢ່າງລະມັດລະວັງເພື່ອບັນລຸຄວາມສົມດຸນທີ່ດີທີ່ສຸດລະຫວ່າງຄວາມໄວໃນການຕອບສະໜອງ ແລະ ຄວາມສະຖຽນ, ເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ລະບົບເກີດການສັ່ນໄຫວຫຼື ອອກສຽງຢ່າງຮຸນແຮງ (hunting or oscillating) ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄື້ນຄວາມຖີ່ທີ່ອັນຕະລາຍຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງທົ່ວທັງເຄືອຂ່າຍ.

ການປ້ອງກັນອຸປະກອນອີເລັກໂຕຣນິກທີ່ອ່ອນໄຫວ ແລະ ລະບົບອັດຕະໂນມັດ

ສະຖານທີ່ອຸດສາຫະກຳທີ່ທັນສະໄໝເຕັມໄປດ້ວຍຄອມພິວເຕີ້ຄວບຄຸມເຊິ່ງເຂົ້າໃຈໄດ້ (PLC), ອຸປະກອນຂັບເຄື່ອນຄວາມຖີ່ປ່ຽນແປງໄດ້, ແລະ ລະບົບຫຸ່ນຍົນຂັ້ນສູງ. ອຸປະກອນດິຈິຕອນເຫຼົ່ານີ້ອີງໃສ່ຄ່າຄວາມຕຶງທີ່ມີຮູບແບບເປັນເສັ້ນສິນຟັງ (sinusoidal) ທີ່ຄົງທີ່ ແລະ ມີຄວາມຖີ່ທີ່ກຳນົດໄວ້ເພື່ອປະສານງານກັບເຄື່ອງຈັກເວລາພາຍໃນຂອງມັນ. ລະບົບຄວບຄຸມທີ່ອີງໃສ່ໄມໂຄຣໂປເຊສເຊີ້ (microprocessor) ມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງຕໍ່ການປ່ຽນແປງຄວາມຖີ່, ແລະ ການເບິ່ງເຫັນຄວາມຜິດປົກກະຕິເລັກນ້ອຍທີ່ສຸດກໍສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການເສຍຫາຍຂອງຂໍ້ມູນ, ການຮີເຊັດໄມໂຄຣຄອນໂທລເລີ (micro-controller resets), ຫຼື ການຕັດລະບົບຢ່າງບໍ່ສາມາດອະທິບາຍໄດ້ ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ແຖວການຜະລິດຕ້ອງຢຸດການເຮັດວຽກ. ການນຳໃຊ້ເຄື່ອງຄວບຄຸມຄ່າຄວາມຕຶງດິຈິຕອນຂັ້ນສູງ ແລະ ເຄື່ອງປ່ຽນແປງໄຟຟ້າ (alternators) ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ ສາມາດຮັບປະກັນໄດ້ວ່າພະລັງງານທີ່ຜະລິດອອກມາຈະບໍ່ມີຄວາມເສຍຮູບ (harmonic distortion), ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ພື້ນຖານໄຟຟ້າທີ່ບໍ່ມີມົນລະພິດ ເຊິ່ງເປັນສິ່ງຈຳເປັນເພື່ອຮັກສາລະບົບອັດຕະໂນມັດທີ່ສັບສົນໃຫ້ເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງເຊື່ອຖືໄດ້ ໂດຍບໍ່ມີບັນຫາເລື່ອງຊອບແວທີ່ເກີດຂື້ນຢ່າງບໍ່ຄາດຄິດ.

ຄວາມຖືກຕ້ອງດ້ານວິສະວະກຳດ້ວຍເຕັກໂນໂລຊີພະລັງງານ Torch

ການບັນລຸຄວາມສະຖຽນຂອງຄວາມຖີ່ຢ່າງສົມບູນໃນເງື່ອນໄຂທີ່ມີການປ່ຽນແປງຂອງພາລະບັນທຸກຕ້ອງການວິສະວະກຳທີ່ດີເລີດ ແລະ ການຜະລິດທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງສູງ. ຜູ້ປະກອບການດ້ານອຸດສາຫະກຳມີຄວາມຕ້ອງການຜູ້ສະໜອງທີ່ເຂົ້າໃຈຄວາມສຳພັນທີ່ສັບສົນລະຫວ່າງພະລັງງານເຄື່ອງຈັກ ແລະ ຜົນຜະລິດໄຟຟ້າ. ວິສະວະກອນຂອງ Torch Power Tech ໄດ້ອອກແບບຊຸດເຄື່ອງປ່ອນໄຟຟ້າທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ ເຊິ່ງຕິດຕັ້ງເຄື່ອງຄວບຄຸມດິຈິຕອນຂັ້ນສູງ ແລະ ສ່ວນປະກອບເຄື່ອງປ່ອນໄຟຟ້າທີ່ມີຄຸນນະພາບດີເລີດ ເຊິ່ງສາມາດຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງພາລະບັນທຸກໄດ້ທັນທີ. ດ້ວຍມາດຕະຖານການຜະລິດທີ່ແຂງແຮງ ແລະ ການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບທີ່ເຂັ້ມງວດ ບໍລິສັດນີ້ຮັບປະກັນວ່າ ແຕ່ລະຫົວໆຈະຮັກສາຄວາມສະຖຽນຂອງຄວາມຖີ່ ແລະ ຄ່າຄວາມຕີນໄຟຟ້າໄດ້ຢ່າງເຂັ້ມງວດ ເຖິງແມ່ນວ່າຈະຖືກນຳໃຊ້ໃນສະພາບການທີ່ມີການປ່ຽນແປງຂອງພາລະບັນທຸກຢ່າງທັນທີ ແລະ ແຮງໃນການໃຊ້ງານດ້ານອຸດສາຫະກຳ. ດ້ວຍເຄືອຂ່າຍການສະໜອງທົ່ວໂລກທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ ຍີ່ຫໍ້ນີ້ສະເໜີວິທີແກ້ໄຂດ້ານພະລັງງານທີ່ຄົບຖ້ວນ ເຊິ່ງປ້ອງກັນລະບົບອັດຕະໂນມັດທີ່ບໍລິສຸດ ແລະ ຮັກສາການດຳເນີນງານທີ່ໜັກໜາແລະຕ້ອງໃຊ້ພະລັງງານສູງໄວ້ໃນຕະຫຼາດສາກົນ.