ชมเว็บสัมมนาเต็มรูปแบบด้านล่าง

เนื่องจากความต้องการไฟฟ้าที่เชื่อถือได้เพิ่มขึ้นและระบบไฟฟ้ามีความซับซ้อนมากขึ้น โครงสร้างพื้นฐานของระบบไฟฟ้าจึงต้องพัฒนาตามให้ทัน ความท้าทายที่เกิดขึ้นใหม่ประการหนึ่งคือระดับความผิดพลาดของไฟฟ้าลัดวงจรที่เพิ่มมากขึ้นในระบบไฟฟ้า ระดับความผิดพลาดที่เพิ่มขึ้นเหล่านี้อาจส่งผลให้อุปกรณ์เสียหายและต้องเสียค่าใช้จ่ายสูง หยุดทำงานนานขึ้น เป็นอันตรายต่อความปลอดภัย และในกรณีร้ายแรง อาจเสี่ยงต่อชีวิตของมนุษย์

ข้อจำกัดของวิธีการป้องกันแบบดั้งเดิม

อุปกรณ์ป้องกันแบบเดิม เช่น ฟิวส์และเครื่องปฏิกรณ์ยังคงใช้กันทั่วไปในระบบต่างๆ แต่ก็มีข้อเสียที่สำคัญ ฟิวส์สำรองและฟิวส์จำกัดกระแสมีราคาไม่แพง ดูแลรักษาง่าย และหาซื้อได้ง่าย อย่างไรก็ตาม ฟิวส์เหล่านี้ต้องเปลี่ยนใหม่หลังการใช้งานแต่ละครั้ง โดยทั่วไปจะมีพิกัดกระแสสูงสุด 600 แอมป์ และมีเส้นโค้งลักษณะเวลา-กระแส (TCC) คงที่ ทำให้ความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพของฟิวส์มีจำกัด

ในทางกลับกัน เครื่องปฏิกรณ์ซึ่งใช้เพื่อจำกัดขนาดของกระแสไฟฟ้าหรือการต่อลงดินที่เป็นกลาง รองรับค่าพิกัดที่สูงกว่าแต่มีขนาดใหญ่ สามารถลดคุณภาพของพลังงานลงผ่านการลดแรงดันไฟฟ้า และลดประสิทธิภาพพลังงานเนื่องจากมีอิมพีแดนซ์ที่เพิ่มขึ้น

โดยรวมแล้ว วิธีการป้องกันแบบดั้งเดิมแม้จะยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายก็อาจไม่สามารถให้การป้องกันที่จำเป็นสำหรับสภาพแวดล้อมพลังงานที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในปัจจุบันได้อีกต่อไป

เทคโนโลยีใหม่เพื่อการตอบสนองที่ชาญฉลาดยิ่งขึ้น

เพื่อเอาชนะข้อจำกัดเหล่านี้ เทคโนโลยีจำกัดกระแสไฟฟ้ารุ่นใหม่จึงเกิดขึ้น อุปกรณ์เหล่านี้ช่วยให้ตรวจจับความผิดพลาดได้เร็วขึ้น ระยะเวลาความผิดพลาดสั้นลง และควบคุมพลังงานความผิดพลาดได้ดีขึ้น โซลูชันที่มีแนวโน้มมากที่สุด ได้แก่ เบรกเกอร์โซลิดสเตต ตัวนำยิ่งยวด และตัวป้องกันจำกัดกระแสไฟฟ้า

เบรกเกอร์โซลิดสเตตใช้เทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์เพื่อตัดวงจรความผิดพลาดในเวลาไม่กี่ไมโครวินาที ซึ่งมักจะใช้เวลาน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของรอบไฟฟ้า การตอบสนองที่รวดเร็วนี้ช่วยลดทั้งขนาดและระยะเวลาของความผิดพลาดได้อย่างมาก ช่วยขจัดความเสี่ยงจากการเกิดแฟลชอาร์ก เบรกเกอร์โซลิดสเตตมีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น การควบคุมที่ดีขึ้น และการป้องกันความผิดพลาดในระดับต่ำ อย่างไรก็ตาม เบรกเกอร์โซลิดสเตตมีราคาแพง มีระดับคะแนนจำกัดเนื่องจากขนาด และมักจะไม่สามารถใช้งานได้

ตัวนำยิ่งยวดเป็นอีกทางเลือกขั้นสูงที่ใช้สารที่มีความต้านทานใกล้ศูนย์ซึ่งระบายความร้อนจนถึงอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง เมื่อความต้านทานเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในระหว่างที่เกิดความผิดพลาด กระแสไฟฟ้าจะถูกจำกัดอย่างรวดเร็ว ระบบเหล่านี้มีประสิทธิภาพสูงและรองรับความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าสูง แต่ต้องใช้สายเคเบิลยาว ระบบที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง และมีต้นทุนการติดตั้งและบำรุงรักษาสูง การใช้งานทั่วไปที่สุดคือในระบบส่งไฟฟ้ากระแสตรงแบบ HVDC

ตัวป้องกันจำกัดกระแส CLiP® ที่พัฒนาโดย G&W Electric ให้ความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพที่ทันสมัยและความเรียบง่ายในการใช้งานจริง ตัวป้องกันจำกัดกระแส CLiP จะเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าลัดวงจรผ่านฟิวส์จำกัดและแก้ไขความผิดพลาดได้ภายใน 1/4 ถึง 1/2 รอบโดยใช้เครื่องมือดอกไม้ไฟที่บรรจุอยู่ภายใน ในสภาวะปกติ ตัวป้องกันจะผ่านบัสบาร์ทองแดงที่มีความต้านทานต่ำ ซึ่งจะเปิดใช้งานเฉพาะในสภาวะความผิดพลาดที่รุนแรงเท่านั้น ตัวป้องกันจำกัดกระแส CLiP มีจำหน่ายสูงถึง 38 กิโลโวลต์ คุ้มต้นทุนกว่า และออกแบบมาเพื่อหลีกเลี่ยงการสะดุดที่น่ารำคาญ อย่างไรก็ตาม ตัวป้องกันเหล่านี้ไม่เหมาะสำหรับการป้องกันความผิดพลาดระดับต่ำ และมีประสิทธิภาพน้อยกว่าเบรกเกอร์โซลิดสเตตเล็กน้อยในการจำกัดแฟลชอาร์ก

เทคโนโลยีเหล่านี้เปรียบเทียบกันอย่างไร

เมื่อเปรียบเทียบต้นทุน ความซับซ้อน และประสิทธิภาพ ตัวป้องกันกระแสจำกัด CLiP นั้นมีราคาไม่แพงและซับซ้อนน้อยที่สุด รองลงมาคือเบรกเกอร์โซลิดสเตตและตัวนำยิ่งยวด เบรกเกอร์โซลิดสเตตเป็นผู้นำในด้านความเร็วในการตรวจจับความผิดพลาด การลดการเกิดประกายไฟจากอาร์ก และการป้องกันความผิดพลาดระดับต่ำ ตัวนำยิ่งยวดมีประสิทธิภาพการใช้พลังงานและความจุที่เหนือกว่า แต่มีอันดับต่ำสุดในด้านต้นทุนและความซับซ้อน

การเลือกโซลูชันที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับความต้องการของแอปพลิเคชัน สภาพแวดล้อมการทำงาน และทรัพยากรที่มีอยู่เป็นอย่างมาก

แอปพลิเคชันและกรณีการใช้งานในโลกแห่งความเป็นจริง

อุปกรณ์จำกัดกระแสไฟฟ้าสมัยใหม่ช่วยให้โรงงานต่างๆ สามารถขยายการใช้งานอุปกรณ์ที่มีอัตราต่ำกว่าได้อย่างปลอดภัย ลดความเสี่ยงจากการเกิดประกายไฟ และปรับปรุงความยืดหยุ่นของระบบ ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์จำกัดกระแสไฟฟ้า CLiP ถูกใช้เพื่อหลีกเลี่ยงเครื่องปฏิกรณ์ขนาดใหญ่ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ โดยจำกัดการลดลงของแรงดันไฟฟ้าระหว่างการทำงานปกติในขณะที่ยังคงการป้องกันความผิดพลาดไว้ ในฟาร์มลมและระบบผลิตไฟฟ้าร่วม อุปกรณ์เหล่านี้ให้การป้องกันเพิ่มเติมและการแยกระบบที่ดีขึ้นเมื่อเกิดการรบกวน เช่น แผ่นดินไหว

การวางแผนล่วงหน้าเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการใช้เทคโนโลยีเหล่านี้เพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุด วิศวกรควรคำนึงถึงกระแสไฟกระชากที่เกิดขึ้นจากปลายน้ำ ประสานงานอุปกรณ์เพื่อหลีกเลี่ยงการทำงานที่ไม่จำเป็น และทำความเข้าใจข้อกำหนดเฉพาะของระบบ การบูรณาการอย่างเหมาะสมกับองค์ประกอบการป้องกันอื่นๆ จะช่วยให้แน่ใจว่าอุปกรณ์จำกัดกระแสไฟเหล่านี้จะเปิดใช้งานเฉพาะภายใต้สภาวะความผิดพลาดที่รุนแรงเท่านั้น

มองไปข้างหน้า: แนวโน้มที่กำหนดอนาคต

ด้วยการขยายตัวอย่างรวดเร็วของศูนย์ข้อมูล พลังงานหมุนเวียน และโครงข่ายกระจายอำนาจ คาดว่าระดับกระแสไฟฟ้าขัดข้องจะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้เทคโนโลยีต่างๆ เช่น เบรกเกอร์โซลิดสเตต ตัวนำยิ่งยวด และตัวป้องกันกระแสจำกัด CLiP กลายมาเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้น เทคโนโลยีแต่ละอย่างมีข้อดีและข้อจำกัดเฉพาะตัว และการนำไปใช้ให้ประสบความสำเร็จนั้นต้องอาศัยการวิเคราะห์กรณีการใช้งาน งบประมาณ และการออกแบบระบบอย่างรอบคอบ

ในขณะที่ระบบไฟฟ้ายังคงพัฒนาต่อไป การเลือกใช้เทคโนโลยีการป้องกันที่เหมาะสมจะเป็นสิ่งสำคัญในการสร้างโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานที่ปลอดภัย เชื่อถือได้ และมีประสิทธิภาพมากขึ้น

หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติม โปรดติดต่อผู้เชี่ยวชาญที่ jbou@gwelec.com และ angarcia@gwelec.com

รับชมเว็บสัมมนาเต็มรูปแบบ:

เกี่ยวกับ Enlit Asia

Enlit Asia เป็นงานประชุมและนิทรรศการประจำปีระดับแนวหน้าที่รวม POWERGEN Asia และ Asian Utility Week ไว้ด้วยกัน โดยมุ่งสร้างอนาคตของภาคส่วนพลังงานของอาเซียน โดยมีผู้เข้าร่วมกว่า 12,000 คนและผู้จัดแสดงสินค้ากว่า 350 ราย นับเป็นการรวมตัวครั้งยิ่งใหญ่ที่สุดของภูมิภาคสำหรับผู้นำในอุตสาหกรรมที่ขับเคลื่อนการอภิปรายเกี่ยวกับพลังงานที่ยั่งยืน โปรแกรมในปีนี้มีธีมว่า “Advancing a realistic energy transition in ASEAN” โดยใช้แนวทางที่เป็นรูปธรรมและเน้นผลลัพธ์ในการรับมือกับความท้าทายด้านพลังงานของอาเซียน โดยมีข้อมูลเชิงลึกจากบริษัทสาธารณูปโภคด้านพลังงาน IPP ผู้พัฒนา และผู้ใช้พลังงานรายใหญ่ สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดติดต่อ info@enlit-asia.com