การเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าให้เหมาะสมอย่างมืออาชีพ
การเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าให้ถูกต้องและเหมาะสมนั้นโดยปกติเป็นหน้าที่ของผู้ออกแบบและที่ปรึกษาในงานด้านวิศวกรรมระบบ
แต่เมื่อใดก็ตามหากเราต้องการจัดหาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเองหรือไม่มีผู้ออกแบบและที่ปรึกษาในเบื้องต้น ผู้เลือกจะต้องทราบเสียก่อนว่าความต้องการใช้ประโยชน์อะไรจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
โดยส่วนมากแล้วมักจะใช้เป็นเครื่องสำรองไฟฟ้าเมื่อไฟฟ้าหลักหรือการไฟฟ้าส่วนกลางนั้นขาดหายไป
หรืออาจมีบางความต้องการที่ต้องการใช้เป็นกำลังหลักเช่นตามเกาะตามภูเขาหรือสถานที่พักตากอากาศที่ไม่มีไฟฟ้า
บางครั้งอาจต้องการใช้เป็นเครื่องมือในการจัดการลดค่าใช้จ่ายจากไฟฟ้าหลัก
หรือตลอดจนในเพื่อเพิ่มเสริมความมั่นคงของระบบไฟฟ้าหลักที่ใช้ในขบวนการผลิตเพื่อผลผลิตทางอุตสาหกรรม
จากความต้องการเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลายประเภทสนองความต้องการ ของการใช้งานแต่ละประเภทที่แตกต่างกัน
ดังนั้นการเลือกใช้ให้ถูกต้องจึงถือว่ามีความสำคัญมากทั้งในด้านวิศวกรรม
เศรษฐศาสตร์ และสิ่งแวดล้อม
การเลือกชนิดตามกำลังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
เมื่อทราบถึงวัตถุประสงค์ที่แท้จริงในการใช้ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแล้ว
สิ่งต่อไปที่จะต้องทราบและทำความเข้าใจให้ชัดเจน คือ
ชนิดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีให้เลือกในปัจจุบันตามประเภทกำลังเพื่อความเหมาะสมกับความต้องการเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีประเภทดังนี้
1. เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากำลังสำรอง (Standby Generator Type)
2. เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากำลังสำรองต่อเนื่อง (Continuous Generator Type)
3. เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากำลังหลัก (Base Generator Type)
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง (Standby
Generator Type)
หมายถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้เป็นกำลังสำรองเมื่อำฟฟ้าหลักขาดหายไปเป็นเวลาไม่นานนัก
เรียกได้ว่ามีไว้สำหรับใช้เมื่อมีความจำเป็นหรือกรณีฉุกเฉิน
ดังนั้นความสำคัญของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจึงอยู่ที่ความพร้อมใช้งานเป็นหลัก
และจะต้องสามารถจ่ายกำลังไฟฟ้าได้อย่างเพียงพอตามที่ออกแบบไว้ด้วย
เครื่องประเภทนี้มักใช้สำหรับอาคารสูงเพื่อใช้สำหรับไฟฟ้าส่วนกลาง
โรงงานอุตสาหกรรม ที่ต้องการผลผลิตอย่างต่อเนื่อง
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดนี้จะต้องตอบสนองความต้องการอย่างรวดเร็ว
และเที่ยงตรงแม่นยำ ข้อมูลด้านเทคนิค เครื่องประเภทนี้จะมีการคำนวณเพื่อออกแบบผลิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดใช้งานเต็มกำลังของเครื่องยนต์เพื่อใช้ขับเคลื่อนชุดกำเนิดไฟฟ้า
ดังนั้นเครื่องประเภทนี้จะไม่สามารถจ่ายเกินกำลังได้ เช่น 10% (Overload 10%) ผู้ออกแบบควรระมัดระวังเงื่อนไขเหล่านี้
ชั่วโมงการทำงานจะต้องไม่เกินพิกัดของผู้ผลิตเครื่องยนต์
กำหนดไว้เช่นบางผู้ผลิตกำหนดไว้ไม่เกิน 150 หรือ 200ชั่วโมงต่อปี
การใช้ไม่เกินจึงจะถือว่าอยู่ในเงื่อนไขของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง
การเดินเครื่องแต่ละครั้งจะต้องอยู่ในข้อกำหนดของผู้ผลิตด้วย เช่นในรอบเดินเครื่อง 12 ชั่วโมงต้องหยุด 1 ชั่วโมง
หากการใช้งาน
เกินช้อกำหนดแสดงว่าเราเลือกประเภทของเครื่องกำเนิดไฟฟ้านั้นไม่เหมาะสมกับประเภทการใช้งาน
ผู้ออกแบบหรือผู้เลือกจำเป็นที่จะต้องทราบข้อมูลเบื้องต้นเหล่านี้
เพื่อใช้ในการประกอบการพิจารณาของการเลือกใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดนี้
จะต้องประกอบด้วยตัวตรวจจับไฟฟ้าหลัก (AMF) และชุดสลับจ่ายกระแสไฟฟ้า (ATS)
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองต่อเนื่อง (Continuous
Generator Type)
หมายถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้เป็นกำลังสำรอง
แต่สามารถใช้ได้อย่างต่อเนื่องเมื่อไฟฟ้าหลักขาดหมายไป
การเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดนี้จะต้องเข้าใจว่าเราเลือกเครื่องเพื่อสำรองแต่ขณะเดียวกันเราต้องเลือกเครื่องที่มีขีดความสามารถสูงขึ้น
ต้องมีเหตุผลประกอบ เช่นเคยมีไฟฟ้าหลักดับหรือขาดหายเป็นเวลานานกว่า 12 ชั่วโมง หรือ
ภาระของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประกอบด้วยโหลด ที่มีขนาดกระแสเริ่มต้นสูง ดังนั้นการเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประเภทแรกจึงไม่เหมาะสมด้วยประการทั้งปวงจึงควรเลือกประเภทที่ 2 เครื่องกำเนิดไฟฟ้าประเภทนี้สามารถแก้ข้อจำกัดของเครื่องประเภทแรกได้
แต่ราคาจะสูงกว่าประเภทแรก
เนื่องจากการออกแบบจะต้องเลือกเครื่องยนต์ที่เป็นชุดขับเคลื่อนต้องมีขนาดกำลังหรือแรงม้าที่มากพอ
รับภาระได้ 10% มาตรฐาน IEC และมาตรฐานอื่น ๆ
ที่เกี่ยวข้องเนื่องจากการทำงานของเครื่องกำเนิดประเภทนี้เป็นลักษณะกึ่งการใช้งานหนัก (Heavy duty) จะต้องพิจารณาตัวประกอบอื่นอีก เช่น
ความคงทนของฉนวน และอุณหภูมิการใช้งานของชุดกำเนิดไฟฟ้า
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากำลังหลัก (Base load
Generator)
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าประเภทนี้
เป็นเครื่องที่ใช้เป็นกำลังไฟฟ้าหลัก
สามารถใช้อย่างต่อเนื่องโดยไม่จำกัดชั่วโมงในการทำงาน
พิกัดกำลังของเครื่องจะต้องรับภาระเป็น 70% ของเครื่องชนิด Standby และ 60% ของเครื่อง Continuous
Type ดังนั้นหากมีความจำเป็นจะต้องเลือกเครื่องประเภทนี้แล้วจะต้องแจ้งให้ผู้ออกแบบทราบล่วงหน้า
เพื่อจะได้นำข้อมูลไปประกอบการออกแบบให้ถูกต้อง เครื่องประเภทนี้มักจะใช้ในเกาะ
หรือสถานที่ไฟฟ้าชั่วคราว เครื่องชนิดนี้ถึงแม้จะไม่จำกัดชั่วโมงการทำงานก็ตาม
หากถึงกำหนดเวลาการทำการบำรุงรักษาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก็จำเป็นต้องหยุดเพื่อทำการบำรุงรักษา
ดังนั้นการเลือกจะต้องคำนึงถึงข้อสำคัญนี้ด้วย ซึ่งอาจจะต้องเลือกซื้อถึง 2 เครื่องเพื่อใช้ในเวลาที่ต้องหยุดเพื่อการจ่ายกำลังไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง
หมายเหตุ
โดยทั่วไปการเลือกเครื่องลักษณะนี้จะเลือกเครื่องประเภทรอบต่ำแต่ราคาจะสูงตามไปด้วย
เป็นการเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามชนิดและประเภทของการใช้งาน
การเลือกตามประเภทของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
นอกจากการเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามกำลังตามที่ได้กล่าวมาแล้ว
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ายังมีการออกแบบให้เหมาะสมกับสถานที่และสิ่งแวดล้อม
ประเภทของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้มีการพัฒนาออกแบบ
เพื่อให้เหมาะสมกับการใช้งานในแต่ละพื้นที่ใช้งาน ดังนี้
- เครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดเปลือยอยู่กับที่ (Bare Generator Type)
- เครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดเก็บเสียง (Sound Proof Type)
- เครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดเคลื่อนที่
หรือเอนกประสงค์ (Mobile
Generator)
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดเปลือยอยู่กับที่ (Bare
Generator Type)
เป็นชนิดที่ส่วนใหญ่นิยมใช้กันเนื่องจากเป็นเครื่องประเภทพื้นฐาน
มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นชนิดเปลือยและมีชุดควบคุมติดอยู่กับชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
เนื่องจากเครื่องมีขนาดใหญ่และนักหนักมาก ดังนั้นไม่นิยมเคลื่อนย้ายกัน
หากเมื่อนำมาติดตั้งแล้วมีเสียงดังก็จะทำห้องเก็บเสียงอีกชั้นหนึ่ง
การเลือกเครื่องประเภทนี้มักจะมีห้องเป็นสัดส่วนและมีการออกแบบไว้ตั้งแต่ต้นแล้ว
การติดตั้งเครื่องจะเป็นไปตามการเลือกขนาดกำลัง
ซึ่งเป็นไปตามการเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประเภทแรก
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิด ตู้ครอบเก็บเสียง (Canopied
and Sound Proof)
เป็นชนิดที่ต้องการย้ายพื้นที่การใช้งานบ่อย ๆ
หรือต้องการเก็บเสียง หรือในพื้นที่ที่ไม่มีห้องสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ชนิดนี้ส่วนประกอบที่สำคัญทั้งหมดจะถูกออกแบบมาให้อยู่ในตู้ครอบทั้งหมด เช่น
ถังน้ำมันเชื้อเพลิง ชุดควบคุมสตาร์ทโดยอัตโนมัติ (AMF) ชุดโอนย้ายกระแสไฟฟ้า (ATS)
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดเคลื่อนย้าย (Mobile Gen
and Trailer)
ในการใช้งานเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบางทีต้องการใช้ในสถานที่ชั่วคราว
เช่นงานพิธีการต่าง ๆ งานกู้ภัย งานเฉพาะการเครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดเคลื่อนที่ได้จะเหมาะสมกว่าเพราะใช้งานเท่าที่จำเป็นเท่านั้น
จากนั้นก็สามารถนำไปใช้งานในสถานที่อื่น ๆ ได้อีกด้วย
เครื่องชนิดนี้มีทั้งชนิดลากจูง (Trailer) และแบบบรรทุกบนรถยนต์สามารถพร้อมเคลื่อนที่และใช้งานได้เลย(Mobile
generator)
จากข้างต้นมีข้อสรุป 2 ประเด็น คือ
ผู้เลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะต้องทราบประเภทกำลังไฟฟ้าของการใช้งานของตนเอง
และประการที่สองต้องรู้จักรูปแบบหรือชนิดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
จึงจะสามารถเลือกได้อย่างชาญฉลาด และเหมาะสม
แต่ก็ยังไม่พอเพื่อให้การเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพของการใช้งาน
ควรจะต้องทราบเงื่อนไขดังต่อไปนี้คือ การเลือกขนาดกำลังให้เหมาะสมกับภาระ (Load) ที่ตอ้งการ (โดยปกติจะเป็นหน้าที่ของที่ปรึกษา
หรือวิศวกรระบบไฟฟ้า)
ภาระ (Load) ทางไฟฟ้า หมายถึง ภาระที่จะต้องถูกต่ออยู่กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ขึ้นอยู่กับประเภทของกำลังเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เราเลือกใช้
เช่นเลือกใช้ประเภทสำรอง (Standby)จะต้องมีการคัดสรร
เลือกเฉพาะภาระที่จำเป็นเท่านั้น หรือเรียกอีกอย่างว่า ภาวะฉุกเฉิน(Emergency
Load) ภาระที่เหลือเป็นภาระที่สามารยอมให้ไม่มีไฟฟ้าได้ในกรณีเดียวกันการเลือกประเภท Continuous Rate หรือ Prime Rate แต่ใช้ในหน้าที่ไฟฟ้าสำรอง แต่จะแตกต่างกันเมือเลือกเป็นประเภท
กำลังไฟฟ้าหลัก (Base Load
Rate) เพราะภาระมีระดับเดียวคือต้องจ่ายไฟฟ้าตลอดเวลา
ทั้งสองประเภทจะมีหลักการคิดคำนวณเหมือนกัน คือ
1. เลือกขนาดภาระ
โดยอ่านจากแผ่นป้ายของเครื่องจักรกลไฟฟ้า หรือเครื่องใช้ไฟฟ้านั้น ๆ
โดยมีหน่วยเป็นวัตต์ (w), กิโลวัตต์ (kW) หรือกระแส (A)
2. อีกประการที่สำคัญคือ Pf. (ตัวประกอบกำลังทางไฟฟ้า) เป็นมุมทางไฟฟ้า(COS ¢)
3. แรงดันไฟฟ้าที่ใช้งาน มีหน่วยเป็นโวลท์ (V.)
นำค่าที่อ่านได้นั้นมารวมกันจะได้จำนวนภาระที่มีหน่วยเป็นกิโลวัตต์ที่ต้องการ
บางครังอาจจะประสพปัญหา ค่าที่ได้เป็นภาระที่จำนวนเฟสไม่เท่ากัน เช่น 1 เฟสบาง หรือ 3 เฟสบ้าง
ซึ่งจะต้องนำสูตรทางคณิตศาสตร์เข้าช่วย หรือแม้อาจจะพบในรูปแบบของกระแส
ก็สามารถใช้สูตรอย่างง่ายเดียวกันกันนี้ คำนวณออกมาเป็นภาระที่ต้องการไฟฟ้าได้
ทั้งหมดนี้จะอยู่ในรูปของสูตรทางไฟฟ้าคือP = /3UI
cos¢/1000 หน่วยคือ kW.
เมื่อได้จำนวนภาระ (Load) ทั้งหมดแล้วเราจะต้องนำจำนวนภาระมาพิจารณาว่า
ภาระที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเป็นเท่าไร และมีขนาดแตกต่างจากค่าเฉลี่ยมากน้อยเพียงไร
เพื่อพิจารณาขนาดของภาระก้าวกระโดด (Load Step) ซึ่งจะมีผลต่อการทำงานของชุดขับเคลื่อนและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เลือก
เท่านี้เองเราก็สามารถนำขนาดที่ได้และวัตถุประสงค์ของการใช้งานไปเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้อย่างที่ต้องการและเหมาะสมทั้งการใช้กำลังงานและสิ่งแวดล้อม
โดยไม่ถูกชาวบ้านข้างเคียงร้องเรียนได้อย่างสบาย โดยการใช้หลักการต่าง ๆ
ที่กล่าวมาทั้งหมด
เงื่อนไขที่ต้องพิจารณาเป็นพิเศษหากภาระมีขนาดใหญ่และมีกระแสเริ่มต้นสูง
ยังจะต้องพิจารณาประเด็นอื่นด้วยเช่นการยอมรับของแรงดันตก (Voltage Dip) เมื่อ Load Step และPower Factor ที่เปลี่ยนไป และ Inrush
Current ที่จะเกิดขึ้น
รวมถึงการเวลาการกลับเข้าสู่สภาวะปกติ (Recovery Time) ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วยการพิจารณาขนาดอย่างละเอียดอาจจะต้องพึ่งที่ปรึกษาหรือวิศวกรไฟฟ้า
เนื่องจากเป็นเครื่องขนาดเล็ก
ไม่ใช่โรงต้นกำลังขนาดใหญ่จึงต้องพิจารณาประเด็นเหล่านี้ให้ละเอียดมากขึ้น
1.คุณสุภาภรณ์ จูหว้า 081-2970002
2.คุณวิรินทร์ญา กิตติพิริยากรณ์ 083-3064114
E-mail: ups@chuphotic.com , www.chuphotic.com
.gif){kind=spacer}
