ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນມີບົດບາດໃດໃນການປ້ອງກັນຄວາມເສຍຫາຍຂອງລະບົບໄຟຟ້າທີ່ເກີດຂຶ້ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ?

ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ຂອງລະບົບພະລັງງານຂຶ້ນກັບຄວາມສາມາດໃນການແຍກບັນຫາອອກຢ່າງໄວວ່າ ແລະ ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ບັນຫານີ້ລຸກລາມໄປທົ່ວທັງເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ. ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນເປັນອຸປະກອນປ້ອງກັນຫຼັກທີ່ຕັດການໄຫຼຂອງໄຟຟ້າເມື່ອເກີດສະພາບທີ່ຜິດປົກກະຕິ, ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນເສັ້ນປ້ອງກັນຊັ້ນທຳອິດຕໍ່ກັບບັນຫາທີ່ເກີດຂື້ນຕໍ່ເນື່ອງ (cascading failures) ທີ່ອາດຈະທຳລາຍລະບົບໄຟຟ້າທັງໝົດ. ການເຂົ້າໃຈວ່າອຸປະກອນທີ່ສຳຄັນເຫຼົ່ານີ້ເຮັດວຽກແນວໃດ ແລະ ບົດບາດຂອງມັນໃນການຮັກສາຄວາມສະຖຽນຂອງລະບົບ ແມ່ນມີຄວາມຈຳເປັນຢ່າງຍິ່ງສຳລັບວິສະວະກອນໄຟຟ້າ ແລະ ຜູ້ດຳເນີນງານລະບົບພະລັງງານ.

ການຮູ້จັກພື້ນຖານຂອງສວິດຊ໌ແບບເປີດ-ປິດ (Circuit Breaker)

ຫຼັກການດຳເນີນງານພື້ນຖານ

ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນເຮັດວຽກໂດຍການສະແດງສະຖານະການໄຟຟ້າທີ່ຜິດປົກກະຕິ ແລະ ການແຍກຂອງບ່ອນຕິດຕໍ່ໄຟຟ້າຢ່າງເຄື່ອງຈັກເພື່ອຕັດການໄຫຼຂອງປະຈຸບັນ. ເຄື່ອງນີ້ຕິດຕາມຄ່າໄຟຟ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ເຊັ່ນ: ຄ່າຂອງປະຈຸບັນ, ລະດັບຄ່າໄຟຟ້າ, ແລະ ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມຖີ່. ເມື່ອຄ່າທີ່ກຳນົດໄວ້ລ່ວງໆ ໄດ້ຖືກເກີນ, ເຄື່ອງປ້ອງກັນຈະສົ່ງສັນຍານໃຫ້ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນເປີດອອກ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດຊ່ອງຫວ່າງອາກາດ ຫຼື ສູນຍາກາດ ເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ປະຈຸບັນໄຫຼຕໍ່ໄປໃນວົງຈອນທີ່ເກີດຂໍ້ບົກຂາດ.

ຂະບວນການຕັດການໄຫຼປະກອບດ້ວຍການດັບແສງໄຟຟ້າ (arc) ທີ່ເກີດຂຶ້ນເມື່ອບ່ອນຕິດຕໍ່ແຍກອອກຈາກກັນໃນສະຖານະທີ່ມີໄຟຟ້າໄຫຼຜ່ານ. ການອອກແບບເຄື່ອງຕັດວົງຈອນໃນປັດຈຸບັນໃຊ້ວິທີການດັບແສງໄຟຟ້າຫຼາຍຮູບແບບ ເຊັ່ນ: ການເປ່າອາກາດ, ການຈຸ່ມໃນນ້ຳມັນ, ການໃຊ້ກຳມະສານຊີເຣີ້ມເຮັກຊາຟລູໂອຣາຍ (sulfur hexafluoride gas), ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີສູນຍາກາດ. ແຕ່ລະວິທີການມີຂໍ້ດີເປີດເສີມເປັນພິເສດ ຂຶ້ນກັບລະດັບຄ່າໄຟຟ້າ, ຄ່າປະຈຸບັນທີ່ອະນຸຍາດ, ແລະ ຂໍ້ພິຈາລະນາດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ ທີ່ມີຜົນຕໍ່ຄວາມຕ້ອງການໃນການອອກແບບລະບົບ.

ລະບົບການປ້ອງກັນທີ່ສອດຄ່ອງກັນ

ການປ້ອງກັນຂໍ້ບົກຜ່ອງຢ່າງມີປະສິດທິພາບຕ້ອງການການປະສານງານຢ່າງລະອຽດລະອ່ອນລະຫວ່າງເຄື່ອງຕັດວົງຈອນຈຳນວນຫຼາຍທີ່ຕິດຕັ້ງຢູ່ທົ່ວທັງເຄືອຂ່າຍລະບົບພະລັງງານ. ວິສະວະກອນດ້ານການປ້ອງກັນຈັດຕັ້ງເສັ້ນທາງລັກສະນະເວລາ-ປະຈຸລີໄຟ (time-current characteristic curves) ເພື່ອໃຫ້ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນທີ່ຢູ່ໃກ້ກັບຈຸດຂໍ້ບົກຜ່ອງທີ່ສຸດເຮັດວຽກກ່ອນເປັນອັນດັບທຳອິດ, ໃນຂະນະທີ່ອຸປະກອນທີ່ຢູ່ເທິງຂຶ້ນໄປ (upstream devices) ຍັງຄົງປິດຢູ່ເພື່ອຮັກສາການສະໜອງພະລັງງານໄປຍັງເຂດທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບ. ການປະສານງານແບບເລືອກເອົານີ້ (selective coordination) ຊ່ວຍປ້ອງກັນການຕັດໄຟທີ່ບໍ່ຈຳເປັນ ແລະ ຮັກສາຄວາມພ້ອມໃຊ້ງານຂອງລະບົບໃຫ້ສູງສຸດໃນເວລາເກີດຂໍ້ບົກຜ່ອງ.

ລະບົບການປ້ອງກັນສຳຮອງ (Backup protection schemes) ໃຫ້ຄວາມເປັນເອກະລາດ (redundancy) ເມື່ອການປ້ອງກັນດ້ວຍເຄື່ອງຕັດວົງຈອນຫຼັກບໍ່ເຮັດວຽກຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ລະບົບການປ້ອງກັນລະດັບທີສອງມັກຈະມີເວລາລ່າຊ້ານານກວ່າເພື່ອໃຫ້ເວລາແກ່ອຸປະກອນຫຼັກໃນການລົບລ້າງຂໍ້ບົກຜ່ອງກ່ອນ, ແຕ່ຈະເລີ່ມເຮັດວຽກເຄື່ອງຕັດວົງຈອນຖ້າການປ້ອງກັນຫຼັກເກີດມີບັນຫາເຮັດວຽກຜິດປົກກະຕິ. ວິທີການທີ່ມີຊັ້ນຖັນນີ້ຮັບປະກັນວ່າຂໍ້ບົກຜ່ອງຈະຖືກລົບລ້າງຢູ່ເสมີ, ເຖິງແມ່ນວ່າອຸປະກອນການປ້ອງກັນແຕ່ລະຊິ້ນຈະເກີດມີບັນຫາເຮັດວຽກບໍ່ໄດ້ ຫຼື ມີບັນຫາໃນການບໍາລຸງຮັກສາ.

ເຄື່ອງກົງການປ້ອງກັນການຂະຫຍາຍຂອງຂໍ້ບົກຜ່ອງ (Cascading Fault Prevention Mechanisms)

ການກວດພົບ ແລະ ການແຍກຂໍ້ບົກຜ່ອງ (Fault Detection and Isolation)

ໜ້າທີ່ຫຼັກຂອງເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ (circuit breaker) ໃນການປ້ອງກັນບັນຫາທີ່ລຸກລາມ (cascading faults) ຄືການສະຫຼຸບແລະຕັດສ່ວນທີ່ຜິດປົກກະຕິອອກຈາກລະບົບຢ່າງໄວວາ ກ່ອນທີ່ບັນຫາດັ່ງກ່າວຈະລຸກລາມໄປຍັງສ່ວນອື່ນໆຂອງເຄືອຂ່າຍ. ລະບົບເຄື່ອງປ້ອງກັນທີ່ທັນສະໄໝໃນປັດຈຸບັນສາມາດສະຫຼຸບສະພາບບັນຫາໄດ້ພາຍໃນບໍ່ເຖິງໜຶ່ງມີລິຊີຄອນ (millisecond) ແລະເລີ່ມຕົ້ນການເຮັດວຽກຂອງເຄື່ອງຕັດວົງຈອນເພື່ອຕັດສ່ວນທີ່ບົກບ່ອນອອກຈາກລະບົບ. ເວລາທີ່ຕອບສະຫນອງຢ່າງໄວວານີ້ມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍ ເນື່ອງຈາກບັນຫາທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນລະບົບໄຟຟ້າສາມາດລຸກລາມໄປທົ່ວເຄືອຂ່າຍທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນຢ່າງໄວວາ ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການດັບໄຟຢ່າງກວ້າງຂວາງ.

ການປ້ອງກັນຈາກການໄຫຼຜ່ານໄຟຟ້າເກີນຂອບເຂດ ແມ່ນໜ້າທີ່ພື້ນຖານທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດຂອງເຄື່ອງຕັດໄຟຟ້າ ເຊິ່ງເຮັດໜ້າທີ່ກວດຫາເມື່ອລະດັບການໄຫຼຜ່ານໄຟຟ້າເກີນຂອບເຂດທີ່ປອດໄພ ອັນເກີດຈາກການລົ້ມເຫຼວຂອງລະບົບ (short circuits), ການຕິດດິນ (ground faults), ຫຼື ການເສຍຫາຍຂອງອຸປະກອນ. ເຄື່ອງນີ້ຈະຕ້ອງສາມາດແຍກແຍະລະຫວ່າງສະພາບການທີ່ມີການໄຫຼຜ່ານໄຟຟ້າເກີນຂອບເຂດຊົ່ວຄາວ ເຊິ່ງອາດຈະຫາຍໄປດ້ວຍຕົວເອງ ແລະ ສະພາບການເສຍຫາຍທີ່ຄົງທີ່ ເຊິ່ງຕ້ອງໄດ້ຮັບການຕັດອອກທັນທີ. ລະບົບເຄື່ອງປົກປ້ອງທີ່ທັນສະໄໝຈະປະກອບດ້ວຍອົງປະກອບທີ່ມີທິດທາງ, ການວັດແທກຄ່າຄວາມຕ້ານທາງ (impedance measurements), ແລະ ການປ້ອງກັນແບບຄວາມແຕກຕ່າງ (differential protection) ເພື່ອປັບປຸງຄວາມຖືກຕ້ອງໃນການກວດຫາເຫດເສຍຫາຍ ແລະ ປ້ອງກັນການເຮັດວຽກທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ.

ການຮັກສາຄວາມສະຖຽນຂອງລະບົບ

ນອກຈາກການຕັດສ່ວນທີ່ເສຍຫາຍອອກ, ການເຮັດວຽກຂອງເຄື່ອງຕັດໄຟຟ້າຍັງມີບົດບາດສຳຄັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນການຮັກສາຄວາມສະຖຽນທັງໝົດຂອງລະບົບໄຟຟ້າໃນເວລາທີ່ເກີດມີການຮີບດ່ວນ. ເມື່ອເຄື່ອງກ້ຽວໄຟຟ້າສູນເສຍຄວາມສອດຄ່ອງກັນ (lose synchronism) ຫຼື ເສັ້ນທາງສົ່ງໄຟຟ້າເຕັມໄປດ້ວຍພະລັງງານ (become overloaded), ການດຳເນີນງານທີ່ມີການວາງແຜນຢ່າງດີ ຕົວຕັດວົງຈອນ ສາມາດຮັກສາຄວາມເປັນປົກກະຕິຂອງລະບົບໄດ້ ໂດຍການແຍກເຂດທີ່ບໍ່ສະຖຽນອອກຈາກເຄືອຂ່າຍຫຼັກ. ການແຍກເຂດອອກຢ່າງມີການຄວບຄຸມນີ້ (controlled islanding) ຈະຊ່ວຍປ້ອງກັນການລົ້ມເຫຼວຂອງຄ່າຄວາມດັນ (voltage collapse) ແລະ ການປ່ຽນແປງຄ່າຄວາມຖີ່ (frequency excursions) ທີ່ອາດຈະນຳໄປສູ່ການປິດລະບົບທັງໝົດ.

ແຜນການລົດຖິ່ງໄຟຟ້າເຮັດວຽກຮ່ວມກັບລະບົບສະຫຼັບໄຟຟ້າເພື່ອຮັກສາຄວາມສົມດຸນລະຫວ່າງການສະໜອງ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການເມື່ອຄວາມຈຸຂອງການຜະລິດໄຟຟ້າບໍ່ພໍເທົ່າທີ່ຈະຕ້ອງການ. ໂປຣແກຼມການລົດຖິ່ງໄຟຟ້າອັດຕະໂນມັດເນື່ອງຈາກຄວາມຖີ່ຕ່ຳ ໃຊ້ການປະຕິບັດຂອງສະຫຼັບໄຟຟ້າເພື່ອຕັດການເຊື່ອມຕໍ່ຂອງໄຟຟ້າທີ່ໄດ້ກຳນົດໄວ້ລ່ວງໆເມື່ອຄວາມຖີ່ຂອງລະບົບຕົກຕ່ຳກວ່າລະດັບທີ່ຍອມຮັບໄດ້. ການຕອບສະຫນອງຢ່າງເປັນປະສານກັນນີ້ຊ່ວຍປ້ອງກັນການຕັດໄຟອັດຕະໂນມັດຂອງເຄື່ອງເຮັດໄຟຟ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ (cascading) ທີ່ອາດຈະນຳໄປສູ່ສະພາບການໄຟຟ້າດັບທັງໝົດໃນເຂດພື້ນທີ່ກວ້າງຂວາງ.

ເทັກນົອງການຄໆລະຫັນຂັ້ນສູງ

ການບູລະນາການເຄື່ອງປົກປ້ອງດິຈິຕອນ

ລະບົບການປ້ອງກັນດ້ວຍເຄື່ອງຕັດວົງຈອນທີ່ທັນສະໄໝໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີເຄື່ອງປ້ອງກັນດິຈິຕອນທີ່ສຸກເສີນ ເຊິ່ງໃຫ້ຄວາມສາມາດໃນການກວດພົບຂໍ້ຜິດພາດທີ່ດີຂຶ້ນ ແລະ ການປະສານງານທີ່ດີຂຶ້ນກັບອົງປະກອບການປ້ອງກັນອື່ນໆໃນລະບົບ. ເຄື່ອງອັຈລັດສະຈອນທີ່ມີປັນຍາເຫຼົ່ານີ້ສາມາດສື່ສານກັບລະບົບຄວບຄຸມແລະການເກັບຂໍ້ມູນການສັງເກດ (SCADA) ເພື່ອໃຫ້ຂໍ້ມູນສະຖານະການໃນເວລາຈິງ ແລະ ໃຫ້ຄວາມສາມາດໃນການຄວບຄຸມຈາກໄລຍະໄກ. ເຄື່ອງປ້ອງກັນດິຈິຕອນຍັງໃຫ້ຄວາມສາມາດໃນການບັນທຶກເຫດການຢ່າງລະອອງ ແລະ ການວິເຄາະຂໍ້ຜິດພາດ ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ວິສະວະກອນສາມາດກຳນົດຈຸດອ່ອນຂອງລະບົບ ແລະ ປັບປຸງຮູບແບບການປ້ອງກັນ.

ລະບົບການປ້ອງກັນທີ່ອີງໃສ່ໄມໂຄຣໂປເຊສເຊີ້ ສາມາດຈັດຕຳເໝີການປ້ອງກັນທີ່ສັບສົນ ເຊິ່ງພິຈາລະນາພາລາມິເຕີດ້ານໄຟຟ້າຫຼາຍຢ່າງໃນເວລາດຽວກັນ. ລະບົບຂັ້ນສູງເຫຼົ່ານີ້ໃຫ້ຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ດີຂຶ້ນລະຫວ່າງສະພາບການປະຕິບັດງານປົກກະຕິ ແລະ ສະຖານະການຂໍ້ຜິດພາດທີ່ແທ້ຈິງ, ລົດຜ່ານຄວາມເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະເກີດການເປີດ-ປິດເຄື່ອງຕັດວົງຈອນຢ່າງບໍ່ຈຳເປັນ ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ລະບົບພະລັງງານເກີດຄວາມບໍ່ສະຖຽນ. ຄວາມໄວ້ອາລົມທີ່ດີຂຶ້ນ ແລະ ຄວາມເລືອກເອົາທີ່ດີຂຶ້ນຂອງການປ້ອງກັນດິຈິຕອນ ປັບປຸງຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ທັງໝົດຂອງລະບົບ ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາການຄຸ້ມຄອງການປ້ອງກັນທີ່ເໝາະສົມ.

ການສົນທະນາແລະການປະສົມປະສານ

ແຜນການປ້ອງກັນເຂດກວ້າງ (Wide-area protection schemes) ໃຊ້ເຄືອຂ່າຍການສື່ສານຄວາມໄວສູງເພື່ອປະສານການເປີດ-ປິດເຄື່ອງຕັດວົງຈອນທົ່ວເຂດພື້ນທີ່ທີ່ກວ້າງຂວາງ. ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ສາມາດກວດພົບການແຕກຕ່າງທັງລະບົບ ແລະ ດຳເນີນການປ້ອງກັນທີ່ປະສານກັນເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດການລົ້ມສະລັບ (cascading failures) ທີ່ແຜ່ຂະຫຍາຍໄປລະຫວ່າງເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນ. ການວັດແທກທີ່ມີຄວາມສອດຄ່ອງກັນຈາກຫຼາຍສະຖານທີ່ໃຫ້ມຸມມອງທີ່ຄົບຖ້ວນຕໍ່ລະບົບ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການμຕັດສິນໃຈດ້ານການປ້ອງກັນມີຄວາມເປັນປັນຍາຫຼາຍຂຶ້ນ.

ເຕັກໂນໂລຢີການປ້ອງກັນທີ່ສາມາດປັບຕົວໄດ້ ອະນຸຍາດໃຫ້ການຕັ້ງຄ່າການປ້ອງກັນຂອງເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ (circuit breaker) ເປັນໄປອັດຕະໂນມັດຕາມສະພາບການຂອງລະບົບໃນເວລາຈິງ. ໃນເວລາທີ່ມີການບັນທຸກຫຼາຍ ຫຼື ໃນສະພາບການດຳເນີນງານທີ່ມີຄວາມຮີບດ່ວນ, ລະບົບການປ້ອງກັນສາມາດປັບຄວາມໄວ້ອ່ອນ ແລະ ເວລາການຕອບສະຫນອງຂອງມັນເພື່ອໃຫ້ມີການປ້ອງກັນທີ່ເໝາະສົມ ໂດຍໃນເວລາດຽວກັນນີ້ກໍຍັງຮັກສາການນຳໃຊ້ລະບົບໃຫ້ມີປະສິດທິພາບສູງສຸດ. ຄວາມຫຼາກຫຼາຍນີ້ຊ່ວຍຮັກສາການດຳເນີນງານທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ໃນສະພາບການທີ່ລະບົບຖືກເຄື່ອນໄຫວຢ່າງໜັກ ເຊິ່ງຖ້າບໍ່ມີການປັບຕົວດັ່ງກ່າວອາດຈະນຳໄປສູ່ການຕັດໄຟຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

ປະເພດຂອງເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ ແລະ ການນຳໃຊ້

ການຈັດປະເພດຕາມລະດັບຄວາມຕີງ

ການອອກແບບ ແລະ ການສ້າງຂອງເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ (Circuit breaker) ມີຄວາມແຕກຕ່າງຢ່າງມີນ້ຳໜັກຕາມລະດັບຄວາມຕີ່ນ (voltage) ແລະ ຄ່າປະຈຸບັນ (current ratings) ທີ່ຕ້ອງການສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ເປັນເລື່ອງເພີ່ມເຕີມ. ລະບົບເຄື່ອງຕັດວົງຈອນທີ່ມີຄວາມຕີ່ນຕ່ຳ (Low-voltage circuit breaker systems) ໂດຍທົ່ວໄປຈະໃຊ້ໃນເຄືອຂ່າຍການຈັດສົ່ງ (distribution networks) ແລະ ສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກເພື່ອການຄ້າ (commercial facilities) ເພື່ອປ້ອງກັນວົງຈອນທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃຕ້ 1000 ວອນ. ເຄື່ອງເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະປະກອບດ້ວຍໜ່ວຍຕັດທີ່ເຮັດວຽກດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ-ແມ່ເຫຼັກ (thermal-magnetic trip units) ທີ່ສາມາດຕອບສະຫນອງຕໍ່ສະພາບການທີ່ມີປະຈຸບັນຫຼາຍເກີນໄປ (overcurrent) ແລະ ອຸນຫະພູມສູງເກີນໄປ (overtemperature) ເພື່ອໃຫ້ມີການປ້ອງກັນທີ່ຄົບຖ້ວນຕໍ່ອຸປະກອນໄຟຟ້າ ແລະ ຕົວນຳໄຟ.

ການຕິດຕັ້ງເຄື່ອງຕັດວົງຈອນທີ່ມີຄວາມຕີ່ນກາງ (Medium-voltage circuit breaker installations) ແມ່ນເພື່ອປ້ອງກັນເສັ້ນຈັດສົ່ງ (distribution feeders), ສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກທາງອຸດສາຫະກຳ (industrial facilities), ແລະ ສະຖານີຈັດສົ່ງ (transmission substations) ທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ລະຫວ່າງ 1 kV ແລະ 69 kV. ການນຳໃຊ້ເຫຼົ່ານີ້ຕ້ອງການເຕັກໂນໂລຊີການຕັດສາຍໄຟ (arc interruption technologies) ທີ່ສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ສຳຄັນ ແລະ ມັກຈະປະກອບດ້ວຍເຄື່ອງປິດ-ເປີດທີ່ໃຊ້ສຸຍຍາ (vacuum) ຫຼື ກາຊ (gas-insulated switching mechanisms). ລະບົບການປ້ອງກັນ (protection schemes) ສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ມີຄວາມຕີ່ນກາງ ໂດຍທົ່ວໄປຈະປະກອບດ້ວຍເຄື່ອງປ້ອງກັນທີ່ອີງໃສ່ໄມໂຄຣໂປເຊສເຊີ (microprocessor-based relays) ທີ່ມີຫຼາຍໆໜ້າທີ່ການປ້ອງກັນ ແລະ ມີຄວາມສາມາດໃນການສື່ສານ.

ການປ້ອງກັນການສົ່ງຈ່າຍໄຟຟ້າຄວາມດັນສູງ

ລະບົບເຄື່ອງຕັດວົງຈອນການສົ່ງຈ່າຍໄຟຟ້າຄວາມດັນສູງເປັນອຸປະກອນປ້ອງກັນທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດໃນການປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງລະບົບໄຟຟ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ເຄື່ອງເຫຼົ່ານີ້ເຮັດວຽກທີ່ຄວາມດັນເທິງ 69 kV ແລະຕ້ອງຕັດການລົ້ມເຫຼວທີ່ມີຄ່າສູງຫຼາຍ ໃນເວລາທີ່ຮັກສາຄວາມສະຖຽນຂອງລະບົບໃນເວລາປັບປຸງການເຮັດວຽກ. ເຕັກໂນໂລຊີກາຊີເລີ້ມ hexafluoride (SF6) ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີສູນຍາກາດເປັນທີ່ນິຍົມໃຊ້ໃນການນຳໃຊ້ຄວາມດັນສູງ ເນື່ອງຈາກຄວາມສາມາດທີ່ດີເລີດໃນການຕັດສາຍແລະເຫດຜົນດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ.

ແຜນການປ້ອງກັນເຄື່ອງຕັດວົງຈອນການສົ່ງຈ່າຍໄຟຟ້າປະກອບດ້ວຍເຂດປ້ອງກັນຫຼາຍເຂດທີ່ມີການເຮັດວຽກເທົ່າກັນເພື່ອຮັບປະກັນການກວດພົບຂໍ້ບົກຂາດທັງໝົດທົ່ວເຂດທີ່ຖືກປ້ອງກັນ. ການປ້ອງກັນດ້ວຍໄລຍະທາງ, ການປ້ອງກັນແບບເປີດ-ປິດ (differential protection), ແລະ ການປ້ອງກັນແບບມີສັນຍານ (pilot protection) ຈະເຮັດວຽກຮ່ວມກັນເພື່ອໃຫ້ການຕັດຂໍ້ບົກຂາດໄດ້ຢ່າງໄວວາ ແລະ ມີຄວາມເລືອກເອົາໄດ້ສູງ ເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ອຸປະກອນການສົ່ງຈ່າຍໄຟຟ້າທີ່ມີລາຄາແພງເສຍຫາຍ ແລະ ຮັກສາຄວາມສາມາດໃນການໃຫ້ບໍລິການໄຟຟ້າໃຫ້ສູງສຸດເພື່ອການສົ່ງຈ່າຍໄຟຟ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

ຂໍ້ກຳນົດການບຳລຸງຮັກສາ ແລະ ການທົດສອບ

ໂປຣແກຣມການປ້ອງກັນການແຫ່ງ

ການບໍາລຸງຮັກສາເປັນປະຈຳຂອງລະບົບຄີດຕັດວົງຈອນ (circuit breaker) ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງເພື່ອຮັບປະກັນການເຮັດວຽກທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ເມື່ອມີຄວາມຕ້ອງການໃນການປ້ອງກັນ. ໂປແກຼມການບໍາລຸງຮັກສາເພື່ອປ້ອງກັນ (preventive maintenance) ລວມເຖິງການກວດສອບເປັນປະຈຳຂອງສ່ວນປະກອບທາງກົລະເທດ, ລະບົບຈຸດສຳຜັດ (contact systems), ແລະ ສື່ການຕັດວົງຈອນ (arc interruption media) ເພື່ອປະເມີນບັນຫາທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນກ່ອນທີ່ຈະສົ່ງຜົນຕໍ່ປະສິດທິພາບການປ້ອງກັນ. ການຈັດຕັ້ງເວລາບໍາລຸງຮັກສາຢ່າງເໝາະສົມຈະຊ່ວຍປ້ອງກັນການລົ້ມເຫຼວຂອງຄີດຕັດວົງຈອນ ເຊິ່ງອາດນຳໄປສູ່ການລະງັບຄວາມຜິດປົກກະຕິ (fault clearing) ຊ້າ ແລະ ເພີ່ມຄວາມສ່ຽງຂອງການຕັດວົງຈອນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ (cascading outages).

ການວັດແທກຄວາມຕ້ານທາງໄຟຟ້າທີ່ຈຸດສຳຜັດ (contact resistance measurements), ການທົດສອບຄວາມເປັນສິ່ງກັ້ນ (insulation testing), ແລະ ການກວດສອບການເຮັດວຽກທາງກົລະເທດ (mechanical operation checks) ແມ່ນເປັນການຢືນຢັນວ່າສ່ວນປະກອບຂອງຄີດຕັດວົງຈອນຍັງຄົງຢູ່ໃນຂອບເຂດຂອງຄ່າທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ເຮັດວຽກ. ສື່ການຕັດວົງຈອນ (arc interruption media) ເຊັ່ນ: ກາຊະເຟີເລີ (sulfur hexafluoride gas) ຕ້ອງໄດ້ຮັບການທົດສອບ ແລະ ແທນເປັນປະຈຳເພື່ອຮັກສາຄວາມສາມາດໃນການຕັດວົງຈອນຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ການທົດສອບວົງຈອນຄວບຄຸມ (control circuit testing) ຮັບປະກັນວ່າສັນຍານການປ້ອງກັນສາມາດເລີ່ມຕົ້ນການເຮັດວຽກຂອງຄີດຕັດວົງຈອນໄດ້ຢ່າງເຊື່ອຖືໄດ້ເມື່ອເກີດສະພາບການຜິດປົກກະຕິ.

ການທົດສອບແລະການຢືນຢັນປະສິດທິພາບ

ໂປຼແກມການທົດສອບຢ່າງເຕັມຮູບແບບຢືນຢັນປະສິດທິພາບຂອງສະວິດຊ໌ຕັດໄຟຟ້າໃຕ້ສະພາບການໃຊ້ງານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ແລະ ຢືນຢັນວ່າການປະສານງານດ້ານການປ້ອງກັນຍັງຄົງມີປະສິດທິຜົນເຖິງແມ່ນວ່າຈະມີການປ່ຽນແປງໃນຮູບແບບຂອງລະບົບ. ການທົດສອບດ້ວຍການປ້ອນໄຟຟ້າເຂົ້າທາງຕົ້ນຕໍ (Primary injection testing) ຢືນຢັນວ່າເຄື່ອງປ້ອງກັນ (relays) ແລະ ລະບົບສະວິດຊ໌ຕັດໄຟຟ້າມີການຕອບສະຫນອງທີ່ຖືກຕ້ອງຕໍ່ສະພາບການເກີດຂໍ້ຂັດຂ້ອງ (fault conditions), ໃນຂະນະທີ່ການທົດສອບດ້ວຍການປ້ອນໄຟຟ້າເຂົ້າທາງທຸຕິຍະ (secondary injection testing) ຈະກວດສອບເຫດຜົນ (logic) ແລະ ເວລາການຕອບສະຫນອງຂອງ relay ໂດຍບໍ່ຕ້ອງເປີດໄຟຟ້າໃນວົງຈອນຕົ້ນຕໍ.

ການທົດສອບເວລາ (Timing tests) ວັດຄວາມໄວໃນການເຮັດວຽກຂອງສະວິດຊ໌ຕັດໄຟຟ້າເພື່ອຮັບປະກັນວ່າເປັນໄປຕາມຂໍ້ກຳນົດດ້ານການປະສານງານດ້ານການປ້ອງກັນ ແລະ ຢືນຢັນວ່າການຕັດໄຟຟ້າໃນເວລາເກີດຂໍ້ຂັດຂ້ອງເກີດຂຶ້ນພາຍໃນເວລາທີ່ກຳນົດ. ການວັດແທກການເຄື່ອນທີ່ຂອງຈຸດສຳຜັດ (Contact travel measurements) ແລະ ການວິເຄາະຄວາມໄວ (velocity analysis) ຊ່ວຍໃນການປະເມີນບັນຫາທາງກົລະຈັກທີ່ອາດຈະສົ່ງຜົນຕໍ່ປະສິດທິພາບໃນການຕັດໄຟຟ້າ ຫຼື ລົດຕ່ຳອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງສະວິດຊ໌ຕັດໄຟຟ້າ. ການທົດສອບເປັນປະຈຳຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມໝັ້ນໃຈວ່າລະບົບການປ້ອງກັນຈະເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງເວລາທີ່ຈຳເປັນ ເພື່ອປ້ອງກັນບັນຫາການລົ້ມສະລາບຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ (cascading failures).

ຄຳຖາມທີ່ຖາມບໍ່ຍາກ

ສະວິດຊ໌ຕັດໄຟຟ້າຈະຕ້ອງເຮັດວຽກໄດ້ໄວປານໃດເພື່ອປ້ອງກັນບັນຫາການລົ້ມສະລາບຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ

ເວລາການເຮັດວຽກຂອງສະວິດເຊີການຕັດວົງຈອນເພື່ອປ້ອງກັນຄວາມຜິດປົກກະຕິ ມັກຢູ່ໃນໄລຍະ 50 ເຖິງ 200 ມີລີວິນາທີ, ຂຶ້ນກັບລະດັບຄ່າຄວາມຕີ່ນແລະຄວາມຕ້ອງການຂອງລະບົບ. ສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນການສົ່ງຈ່າຍໄຟຟ້າລະດັບສູງ ມັກຈະຕ້ອງການການເຮັດວຽກທີ່ໄວຂື້ນ, ໂດຍບາງລະບົບສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ພາຍໃນ 2-3 ວົງຈອນ (33-50 ມີລີວິນາທີ) ເພື່ອຮັກສາຄວາມສະຖຽນຂອງລະບົບ. ເວລາທີ່ຕ້ອງການເປັນເລື່ອງສະເພາະເຊິ່ງຂຶ້ນກັບການສຶກສາການປະສານງານດ້ານການປ້ອງກັນ ແລະ ການວິເຄາະຄວາມສະຖຽນຂອງລະບົບ ເຊິ່ງຈະກຳນົດເວລາທີ່ຍອມຮັບໄດ້ສຳລັບການລົບລ້າງຄວາມຜິດປົກກະຕິໃນແຕ່ລະການນຳໃຊ້.

ເກີດຫຍັງຂື້ນຖ້າສະວິດເຊີການຕັດວົງຈອນບໍ່ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ໃນເວລາທີ່ເກີດຄວາມຜິດປົກກະຕິ

ເມື່ອເຄື່ອງຕັດວົງຈອນລົ້ມເຫຼວໃນການເຮັດວຽກ ລະບົບປ້ອງກັນສຳ dự (backup) ຈະເລີ່ມເຮັດວຽກເພື່ອເປີດເຄື່ອງຕັດວົງຈອນທີ່ຢູ່ເທິງຂຶ້ນໄປ (upstream) ເພື່ອຕັດການເຊື່ອມຕໍ່ແລະກຳຈັດບັນຫາ. ການປ້ອງກັນສຳ dự ນີ້ມັກຈະມີເວລາລ່າຊ້າທີ່ຍາວກວ່າເພື່ອໃຫ້ລະບົບປ້ອງກັນຫຼັກມີໂອກາດເຮັດວຽກກ່ອນ, ແຕ່ຈະກຳຈັດບັນຫາໃນທີ່ສຸດເຖິງແມ່ນວ່າລະບົບປ້ອງກັນຫຼັກຈະລົ້ມເຫຼວກໍຕາມ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການເຮັດວຽກຂອງລະບົບປ້ອງກັນສຳ dự ຈະສົ່ງຜົນຕໍ່ສ່ວນທີ່ໃຫຍ່ຂຶ້ນຂອງລະບົບ, ເຊິ່ງອາດເຮັດໃຫ້ເກີດການຕັດໄຟທີ່ບໍ່ຈຳເປັນ ທີ່ລະບົບປ້ອງກັນຫຼັກຈະສາມາດປ້ອງກັນໄດ້.

ລະບົບເຄື່ອງຕັດວົງຈອນທີ່ທັນສະໄໝໃນປັດຈຸບັນສາມາດປ້ອງກັນບັນຫາການລົ້ມເຫຼວທີ່ເກີດຕໍ່ເນື່ອງ (cascading failures) ໄດ້ທັງໝົດຫຼືບໍ່?

ໃນຂະນະທີ່ລະບົບການປ້ອງກັນດ້ວຍເຄື່ອງຕັດວົງຈອນທີ່ທັນສະໄໝມີປະສິດທິຜົນສູງໃນການປ້ອງກັນການລົ້ມສະຫຼາກທີ່ເກີດຂຶ້ນຕໍ່ເນື່ອງ, ມັນບໍ່ສາມາດກຳຈັດຄວາມເປັນໄປໄດ້ທັງໝົດຂອງການຕັດໄຟຢ່າງຮ້າຍແຮງໄດ້. ເຫດການທີ່ຮ້າຍແຮງເຊັ່ນ: ການເກີດຂໍ້ບົກຂາດຫຼາຍຄັ້ງໃນເວລາດຽວກັນ, ການໂຈມຕີດ້ວຍໄຊເບີ, ຫຼືສະພາບອາກາດທີ່ຮ້າຍແຮງຫຼາຍ ອາດຈະເຮັດໃຫ້ລະບົບການປ້ອງກັນເຕັມໄປດ້ວຍ ຫຼືເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ເກີນຄວາມສາມາດໃນການອອກແບບ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ລະບົບເຄື່ອງຕັດວົງຈອນທີ່ຖືກອອກແບບຢ່າງເໝາະສົມ ແລະ ຮັກສາໄວ້ຢ່າງດີ ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເປັນໄປໄດ້ ແລະ ຄວາມຮ້າຍແຮງຂອງການຕັດໄຟຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໄດ້ຢ່າງມີນັກ.

ການຕັ້ງຄ່າການປ້ອງກັນດ້ວຍເຄື່ອງຕັດວົງຈອນມີຜົນຕໍ່ຄວາມນ່າເຊື່ອຖືຂອງລະບົບແນວໃດ

ການຕັ້ງຄ່າການປ້ອງກັນຂອງເຄື່ອງຕັດວົງຈອນຕ້ອງມີຄວາມສົມດຸນລະຫວ່າງຄວາມໄວຕໍ່ການຈັບເຫດຜົນຂອງຄວາມເສຍຫາຍ ແລະ ຄວາມປອດໄພຕໍ່ການເຮັດວຽກທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ. ການຕັ້ງຄ່າທີ່ໄວເກີນໄປອາດເຮັດໃຫ້ເກີດການຕັດວົງຈອນຢ່າງບໍ່ຈຳເປັນໃນເວລາທີ່ລະບົບເກີດການແທກຊ້ອນປົກກະຕິ, ໃນຂະນະທີ່ການຕັ້ງຄ່າທີ່ເຂັ້ມງວດເກີນໄປອາດເຮັດໃຫ້ຄວາມເສຍຫາຍຄົງຢູ່ຕໍ່ໄປ ແລະ ອາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມລົ້ມສະຫຼາຍ. ວິສະວະກອນດ້ານການປ້ອງກັນຈະໃຊ້ການສຶກສາລະບົບຢ່າງລະອຽດ ແລະ ການວິເຄາະການປະສານງານເພື່ອປັບປຸງການຕັ້ງຄ່າໃຫ້ມີປະສິດທິພາບໃນການປ້ອງກັນຢ່າງເຊື່ອຖືໄດ້ ໂດຍຄົງຮັກສາຄວາມພ້ອມໃຊ້ງານຂອງລະບົບໃຫ້ສູງສຸດ ແລະ ປ້ອງກັນການຕັດວົງຈອນທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ.