1

Low Voltage Distribution

1) General

1..1 บทนา

1.2 Main Distribution

1.3 Design and Construction

1.4 Degree of Protection

1.5 Incoming and Outgoing Units

1.6 Multi – box Type LV Assemblies

2) Requirements

2.1 บทนา

2.2 Service Conditions

3) Design and Construction

3.1 Mechanical Design

3.2 Clearances , Creepage Distances and Insulating Distances

3.3 Terminals for External Conductors

3.4 Enclosure and Degree of Protection

3.5 Temperature Rise

3.6 Protection Against Electric Shock

3.7 Requirement Related to Accessibility

3.8 Short – Circuit Protection

3.9 Arcing Inside an LV Assembly

3.10 Coordination

3.11 Switching Device and Components Installed

3.12 Electrical

3.13 Testing of LV Assembly

2

4) Sizing Factors

4.1 Different Type of Loads

4.2 Motor Load

4.3 Distribution Transformers

4.4 Furnaces

4.5 Power Electronics for Adjusted Drives

4.6 Lighting

4.7 Capacitor Banks

5) Environmental Aspects

5.1 General

5.2 Which Gas

5.3 Special Service Conditions

6) Plant Design

6.1 Introduction

6.2 Voltage Levels

6.3 Short – circuit Level

6.4 Diversity Factor

6.5 Type of Distribution System

6.6 Connection to LV Assembly

6.7 Disconnection for Work Purposes

6.8 Earthing for Work Purposes

7) Apparatus and Combination of Apparatus

7.1 Disconnectors

7.2 Switches

7.3 Fuses

7.4 Contactors

7.5 Circuit Breakers

3

7.6 Motor Starters

8) Selection of Short – Circuit Protective Devices

8.1 Introduction

8.2 Cascade Connection

8.3 Breaking Capacity

8.4 Thermal Trip Conditions

8.5 Let – through

8.6 Condition Monitoring

8.7 Dependable Disconnection

8.8 Comparison of Fuses and CBs

9) Selection of Overload Protection

9.1 Introduction

9.2 Different Types of O/L Protective Devices

10) Microprocessor - based Control

11) Sizing of Devices and Cables

12) Project Planning

12.1 Planning Steps

12.2 Planning Tools

13) Information to be Provided on An LV Assembly Documentation

13.1 Catalogues

13.2 Test Reports

13.3 Instructions and Manuals

13.4 Customer Documentation

4

LV Distribution

1 ( General )

1.1 บทนา

- ในระบบจายไปแรงดนตาของโรงงานอตสาหกรรม โหลดประกอบดวย มอเตอร

และอปกรณไฟฟาของกระบวนการผลต

- โรงงานอตสาหกรรมขนาดใหญม Substation ของตนเอง ซงจายไฟดวย MV

- แตละสวนจะม Incoming MV Switchgear and Controlgear ซงจายไฟใหหมอแปลง

พกดถง 3.15 MVA

- แรงดนตาทใชกนคอ 400V , 500V และ 690V

- หมอแปลงสวนมากจะตดตงใกล LV Switchgear and Controlgear Assembly อยใน

หองไฟฟาซงเขาไดโดยชางเทานน

- LV Assembly ประกอบดวย Main Distribution และ Sub – distribution

- Main Distribution LV Assembly จะตดตงไวในหองไฟฟา และ Sub – distribution

LV Assembly สามารถตดตงไวใกลอปกรณของกระบวนการผลตได

- Main Incoming Unit โดยทวไปคอ ตบรรจ CB

CB ตองมขนาดพกดทสามารถตดกระแสลดวงจรสงสด ( Maximum Short – circuit

Current ) และนากระแสพกดโหลดอยางตอเนองได

CB ตองม Short - circuit Protective Device ( SCPD ) และม Overload Protection

- Rated Short Time Withstand Current ของ LV Assembly อยระหวาง 20 kA – 100

kA เปนเวลา 1s

- กระแสพกดของ LV Assembly 800A – 6000A

- แรงดนพกด LV Assembly 1000 VAC

5

รปท 1 LV Assembly

6

1.2 Main Distribution - Load Center , LC

- ใน LV Assembly CB จะตอโดยตรงเขาทางดาน Secondary ของหมอแปลง แลว

จายไฟให Main Busbar ซงตอไปยง Outgoing Units

- Outgoing Units จะตอเขากบ Main Busbar เพอจายไฟใหกบ

a) Sub – distribution

b) Resistive Loads

c) Motors

d) Other Types of Loads

- Sub – distribution คอ

a) LV Assemblies ทม Outgoing Units สาหรบโหลดมอเตอร เชน Motor

Control Center , MCC

b) LV Assemblies ทม Outgoing Units สาหรบ Distribution

c) Multibox – type LV Assemblies ซงม Outgoing Units สาหรบ Lighting

Panels , Fan Motors , Ventilation Equipment , Heating Equipment , Pump

Motors , etc

- ตวอยางของ Outgoing Units

• Switch Fuses

• CBs

• MCCBs

• Disconnectors

• Distribution Boards

• Motor Starters

• Soft Starters

1.3 Design and Construction

7

- LV Assembly ออกแบบในรปของ Cubicles ซงเปนชนดตงกบพน ( Floor – standing

) ประกอบดวย Modularised Incoming และ Outgoing Units

- มชองแยกตางหาก ( Separate Compartment ) สาหรบใส Busbars , Functional Units

- Cubicles สวนมากทาดวยแผนเหลกกลา ( Sheet Steel ) หนา 1.50 -2.50 mm. ผาน

กรรมวธกนสนมและทาส ขนาดทใชกนมาก

กวาง 600 - 1200 mm

ลก 300 - 800 mm

สง 1800 - 2300 mm

- Cable Compartment

โดยทวไป แยกจาก Functional Units และ Busbar Compartment มประตของมนเอง

- Busbars

Busbars ทาดวย Copper

หรอ Copper Coated Aluminum

แยกจาก Functional Units

และ Cable Compartments

โดยม Barrier หรอ Partitions

Main Busbars

ตดตงตามแนวนอน ( Horizontal ) และตอเขาแตละ Cubicle ดวยบสบารตามแนวตง

Vertically Assembled Busbars

Functional Units

ตอเขากบ Vertical Busbar

Primary Busbar มพกด

800 - 6000 A

Secondary Busbar มพกด

300 - 2000 A

นอกจาก Phase Busbar ( L1 , L2 , L3 ) แลวยงม

Neutral Conductor N

Protective Conductor PE

Neutral Conductor จะมฉนวนหม

1.4 Degree of Protection

- Enclosure จะตองมการปองกน

8

• การแตะเขากบ Live Part โดยไมไดตงใจ

• นาและความชนเขา

• ของแขงและฝ นเขา

- การแบงชน Degree of Protection ตาม IEC 60529 หรอ IP Code

ตวเลขตวแรก แสดงการปองกนของแขง

ตวเลขตวสอง แสดงการปองกน นา

อาจจะมตวเลขตวสาม

- ตาราง IP

ตวเลขตวท 1 ตวเลขตวท 2

ประเภทการปองกนวตถจากภายนอก ประเภทการปองกนของเหลว

เลข ระดบการปองกน เลข ระดบการปองกน

0 ไมมการปองกน 0 ไมมการปองกน

1 ปองกนวตถทมขนาดใหญ

กวา 50 mm เชน สมผสดวยมอ 1 ปองกนหยดเฉพาะในแนวดง

2 ปองกนวตถทมขนาดใหญ

กวา 12 mm เชน นวมอ 2

ปองกนหยดและนาสาดทามมไม

เกน 15 องศากบแนวดง

3

ปองกนวตถทมขนาดใหญกวา

2.5 mm เชน เครองมอ เสน

ลวด

3 ปองกนหยดและนาสาดทามมไม

เกน 60 องศากบแนวดง

4

ปองกนวตถทมขนาดใหญ

กวา 1 mm เชน เครองมอเลกๆ

เสนลวดเลกๆ

4 ปองกนนาสาดเขาทกทศทาง

5 ปองกนฝ น 5 ปองกนนาฉดเขาทกทศทาง

6 ผนกกนฝ น 6 ปองกนนาฉดอยางแรงเขาทก

ทศทาง

7 ปองกนนาทวมชวคราว

8 ปองกนนาเมอใชงานอยใตน า

9

1.5 Incoming and Outgoing Units

- Incoming และ Outgoing Units ใน LV Assembly ผลตใหเปน Functional Units

อยางสมบรณ

- เปนแบบ Modularised Unit

- Units อาจออกแบบเปนแบบ

Fixed Parts

Removable Parts

Withdrawable Parts

- Fixed Parts ตอเขากบ Secondary Busbar ดวย Bolts ดงนนจงเคลอนออกไมได

- Removable and Withdrawable Parts สามารถเคลอนออกจาก Assembly ได และตอ

เขาอกได

1.6 Multi-box LV Assemblies

- ผลตแบบม Separate Boxes สาหรบ Incoming และ Outgoing Units

- เปนแบบตดตงเขากบผนง ( Wall Mounting )

- Boxes เปนแบบ Modularized สาหรบ Apparatus ถงกรแส 800 A

- Degree of Protection โดยทวไป IP 43 หรอ IP 65

- Boxes ทาดวย Sheet Steel ผานวธปองกนสนมและทาส

- Busbars เปน Copper หรอ Aluminium

- Apparatus ตอเขากบ Busbar ดวย Cables หรอ Busbar

- มแบบ Plug-in

- Boxes อาจม Cover เปน Plastics ซงควรเปน Polycarbonate ซงมความแขงแรง และ

ทนกระแทกไดด แบบน ม IP 54 หรอ IP 65

- Apparatus ทพบใน Multi-box Assembly

• Switch + Fuses

• Switches

• MCCBs

• Distribution Boards

10

รปท 2 Multi-box type LV ASSEMBLY

2. Requirements

2.1 บทนา

- อบตเหตทางไฟฟาสวนมากเกดขนเมอทางานกบ LV Assembly ทกาลงจายไฟอย

- อบตเหตสวนมากเปน Arc Accidents ซงคอ

การลดวงจรแบบ เฟส กบ เฟส

เฟส กบ ดน

ผปฏบตงานอาจไดรบบาดเจบอยางมาก

LV Assembly อาจถกทาลาย ทาใหเกดไฟดบ

- เหตผลหลกของ Arc Accidents คอ

• เครองมอไมมฉนวนหม ( Uninsulated Tools )

• การเปลยนฟวส ( Changing of Fuses )

• การทดสอบแรงดน ( Voltage Testing )

• สวนโลหะหลน ( Falling Metal Objects )

• ปลายสายไมมฉนวนหม ( Uninsulated Wire Ends )

• ความรอนเกน ( Overheating )

- จากอบตเหตทเกดขนบอย จงตองการ LV Assembly ทออกแบบทมการปองกน

11

• การลดวงจร

• การเกด Arc ภายใน

• ความรอนเกน

- มาตรฐานของ LV Assembly คอ

IEC 60439-1

2.2 Service Conditions

- LV Assemblies โดยทวไปออกแบบใหใชภายในอาคาร

- Normal Service Conditions

• Ambient Air Temperature ≤ 40 oC

เฉลยใน 24 hrs ≤ 35 C

• Air เปนแบบสะอาด

• ความชนสมพนธ ≤ 50 %

ทอณหภมสงสด 40 oC

• สาหรบภายในอาคาร

ความชนสมพนธอาจสงถง 100 %

ทอณหภมสงสด 25 oC

• Degree of Pollution

สาหรบอณหภม คอ Degree 3 ซงหมายความวา

“ Conductive Pollution Occurs or Dry Non-conductive Pollution Occurs

Which Becomes Conductive Due to Condensation ”

• ความสงไมเกน 2000 m

3. Design and Construction

การออกแบบและสราง LV Assemblies จะตองทาตามความตองการหลายประการ ดงตอไปน

3.1 การออกแบบทางกล ( Mechanical Design )

- LV Assemblies จะตองสรางดวยวสดทสามารถทนความเครยด ดงตอไปน

ความเครยดทางกล ( Mechanical Stress )

ความเครยดทางไฟฟา ( Electrical Stress )

12

ความเครยดทางความรอน ( Thermal Stress )

และทนตอผลของความชน ซงอาจเกดขนในการใชงานตามปกต

3.2 ระยะ Clearances , Creepage Distances and Insulating Distances

- การหาระยะดงทกลาวมานของ LV Assemblies ตามปกตขนอยกบพกดแรงดนอม

พลส ( Impulse Voltage Rating )

- Rated Impulse Withstand Voltage เปนคายอด ( Peak Value ) ของ Impulse Voltage

ซงวงจรของ LV Assembly สามารถทนไดในการทดสอบ

- ในการกาหนดคา Minimum Clearances และ Creepage Distances จะตองคานงถงสง

หลายประการ เชน

• Material Group

• Pollution Degree

• Rated Impulse Withstand Voltage

• Rated Insulation Voltage

เปนตน

3.3 Terminals for External Conductors

- Terminals จะตองออกแบบใหสายไฟฟาจากภายนอกสามารถตอถาไดโดยใช

สกร ( Screws )

ตวตอ ( Connectors )

ซงตองมความดนเพยงพอตามพกดกระแสใชงาน และพกดกระแสลดวงจร

- Terminals สาหรบ Neutral จะตองสามารถนากระแสไดดงตอไปน

• 50 % ของสายเฟส และอยางนอย 10 mm2

• 100 % ของสายเฟสสาหรบโหลดทมกระแส Neutral สง เชน โหลดหลอดฟลโอ

เรสซนต

- สาย Neutral ( N )

สาย Protective ( PE )

สายรวม Neutral และ Protective ( PEN ) จะตองจดใหอยใกลสายเฟสทเกยวของ

3.4 Enclosure and Degree of Protection

- ตาม IP Code IEC 60529

13

- สาหรบ LV Assembly จะตองอยางนอย IP 2X

3.5 Temperature Rise

- อณหภมเพมของ LV Assembly อาจมากจนทาความเกดความเสยหาย แก Apparatus

, Wires , Connections , Terminals , etc

- คาอณหภมเพมสงสด สาหรบสวนตางๆ ของ LV Assembly ตามตารางของ IEC

60439-1

3.6 Protection Against Electric Shock

- LV Assembly จะตองออกแบบใหโอกาสทแตะกบสวนทมไฟฟา ( Live Parts )

โดยตรง

( Direct Contact ) มนอยทสดเทาททาได และสวนโลหะทเปดโลง ( Exposed

Conductive Part ) จะตองไมมไฟขณะเกด Fault ( Indirect Contact )

- การปองกน Direct Contact ทาไดโดย ทาเปน Enclosure และมทกน ( Barrier )

พนผวภายนอก จะตองม Degree of Protection เพอปองกน Direct Contact โดยม IP

อยางนอย IP 2X

- LV Assembly จะตองมการแยกภายใน ( Internal Separation ) โดยใช Barriers หรอ

Partitions ซงจะใหประโยชนคอ

a) ปองกนการแตะกบสวนทมไฟฟาของ Functional Units ทอยใกลเคยงโดยม

อยางนอย IP 2X

b) จากดโอกาสทจะทาใหเกด Arc Faults

c) ปองกนของแขงจาก Unit หนง ผานเขาไปยงอก Unit หนง ม IP อยางนอย IP

2X

Separation Forms ทใชมดงน

Form 1 ไมมการแยก Busbars จาก Functional Units

Form 2 แยก Busbars จาก Functional Units

Form 3 a แยก Busbars จาก Functional Units

แยก Functions Units จากกน

แต Terminals ไมไดแยกจากกน

Form 3 b แยก Busbars จาก Functional Units

14

แยก Functional Units จากกน

แยก Terminals ของ External Conductors

จาก Functional Units

Form 4 แยก Busbars จาก Functional Units

แยก All Functional Units

แยก Terminals

รปท 3 Forms

- การปองกน Indirect Contact โดยการใช Protective Circuits

Protective Circuits ของ LV Assembly ม

• Protective Conductor

• Conductive Structural Parts

Protective Circuits จะใหขอดคอ

• ปองกนผลของ Faults ภายใน LV Assembly

• ปองกนผลของ Faults ภายนอก LV Assembly

การออกแบบ LV Assembly จะตองระวงใหมความตอเนองทางไฟฟา ( Electrical

Continuity ) ของ Protective Circuits

15

พนทหนาตดของ Protective Conductors ( PE ) สามารถคานวณหาได 2 ทางคอ

a) ใชสาย PE ตามตาราง

สายเฟส ( mm2 ) สาย PE ( mm2 )

S ≤ 16 S

16 < S ≤ 35 16

35 < S ≤ 400 S/2

400 < S ≤ 800 200

S > 800 S/4

b) ใชการคานวณ

pS = k

t2I

โดย ท

pS = พนทหนาวดของสาย PE ( mm2 )

I = กระแส Fault ( A )

T = เวลาการตดวงจร ( s )

k = คาคงทของฉนวน

3.7 Requirements Related to Accessibility in Service by Authorized Personnel

- LV Assembly จะตองออกแบบใหสามารถเขาถง ( Accessibility ) ภายในตได ขณะ

ใชงานอยโดยโอกาสทจะเกดอบตเหตนอยทสด

- การเขาถงภายใน ( Accessibility ) ม 3 ประเภทคอ

1) เขาถงภายในเพอการตรวจสอบ

2) เขาถงภายในเพอการบารงรกษา

3) เขาถงภายในเพอขยายต

16

3.8 Short-circuit Protection and Short-circuit Withstand Strength

- LV Assemblies จะตองสรางเพอใหสามารถทนความเครยดทางความรอน และทาง

กลได ขณะเกดการลดวงจร

- การปองกนลดวงจรอาจใช

CBs

Fuses

ซงตดตงอยภายใน LV Assembly หรอภายนอกกได

- Short-circuit Rating

บรษทผผลตจะตองแจงการทนตอกระแสลดวงจรไดดงตอไปน

a) Rated Short-Time Withstand Current และ เวลา เชน 1s หรอ 3s

b) Rated Conditional Short-circuit Current

c) Rated Fused Short-circuit Current

- ความสมพนธระหวางคา Peak และ RMS ของกระแสลดวงจร

เนองจาก การลดวงจรในตอนแรก จะม DC Component ดงนนคา Peak จะขนอยกบ

P.F. ดวย ดงตาราง

คา RMS P.F. n

I ≥ 5 kA 0.7 1.5

5 kA < I ≤ 10 kA 0.5 1.7

10 kA < I ≤ 20 kA 0.3 2.0

20 kA < I ≤ 50 kA 0.25 2.1

50 kA < I 0.20 2.2

คา Peak จะตองกาหนดความเครยดทางกล ( Dynamic Stress )

3.9 Arcing Inside an LV Assembly Internal Arcing Tests

- ควรมการปองกนแกบคคล สาหรบการเกด Arcing ภายใน LV Assembly

- Tripping Time ควรจะนอยกวา 0.1s

- แนะนาใหม Internal Arcing Tests

3.10 Coordination

17

- สาหรบระบบไฟฟาของโรงงานอตสาหกรรม Short Circuit Protection Devices

จะตอง Coordinate กน

- การทา Coordination จะทาให Service Continuity ดขน เนองจาก CBs หรอ Fuses จะ

ตดเฉพาะสวนม Fault ออก สวนอนของระบบไฟฟายงคงสามารถจายไฟไดตอไป

3.11 Switching Devices and Components Installed in LV Assemblies

- ตดตงตามขอแนะนาจากบรษทผผลต

- Apparatus , Functional Units ทตดตงบนตวยดเดยวกน ( Same Support ) จะตองจด

เพอใหเขาถงได ( Accessible ) สาหรบการตดตง , ตอสาย , บารงรกษาและเปลยน

อปกรณ

- Terminals จะตองตดใหสงจากพนไมนอยกวา 0.2 m

- Indicating Instruments จะตองตดตงไมสงกวา 2.0 m

- Operating Device เชน ดาม , ปมกด จะตองตดตงไมสงกวา 2.0 m

- Actuators สาหรบ Emergency Switching Devices ควรจะตองเขาถงไดสะดวก และ

อยระหวาง 0.8 - 1.5 m

3.12 Electronic Equipment Supply Circuits and Electronic Equipment Incorporated in

LV Assemblies

- เมอม Electronic Equipment ตดตงเขากบ LV Assemblies จะตองพจารณาเรอง

Electromagnetic Compatibility ( EMC )

- ม Several Sources of Interference ซงจดรวมกนไดคอ

• Conducted Interference

• Electrostatic Discharges ( ESD )

• Radio Interference

• Low-frequency Magnetic Fields

• Input Voltage Variations

• Overvoltages

3.13 Testing of LV Assemblies

- การทดสอบเพอพสจนคณสมบตตางๆ ของ LV Assembly ม 2 แบบ คอ

• Type Test

18

• Routine Test

- Type Test

การทดสอบเพอพสจนวา LV Assembly ไดตาม Requirements ของ IEC 60439-1 ทก

ประการ หรอไม

Type Test จะทากบ Sample ของ LV Assembly หรอสวนของ Assembly ทออกแบบ

เหมอนกน Type Tests ประกอบการทดสอบ 7 หวขอคอ

1) Temperature Rise

2) Dielectric Properties

3) Short-circuit Withstand Strength

4) Protective Circuits

5) Clearances and Creepage Distances

6) Mechanical Operation

7) Degree of Protection

- การทดสอบเหลานจงไมจาเปนตองทาเรยงกนและอาจใช Sample ตางกนได แตตอง

เปนแบบเดยวกน

- ถามการดดแปลงหรอแกไขสวนของ LV Assembly จะตองทาการทดสอบใหม ถา

การดดแปลงหรอแกไขนนจะกระทบอยางมากตอผลของการทดสอบ

- Routine Test

การทดสอบประจาทากบทกตของ LV Assembly เมอประกอบเสรจมรายการทดสอบ

คอ

a) Inspection of LV Assembly

b) Dielectric Test

c) Checking of Protective Circuit

4. Sizing Factors

19

- สาคญมากทจะตองทราบชนดของโหลดระหวางการวางแผนการออกแบบ

- โหลดมหลายชนดทมคณสมบตตางกน

4.1 Motor Load

ตองทราบ

• วธการเรมเดนเครอง

• เวลาทใชในการเรมเดนเครอง

• กระแสเรมตน

• Utilization Category

• อายการใชงาน

4.2 Distribution Transformers

• การปรบตง Protection

• Load ของหมอแปลง

4.3 Furnaces

• มกระแส Peak สง

• สราง Harmonic ปรมาณมาก

4.4 Power Electronics สาหรบ Adjustable Speed Drive

• ผลต Harmonic ปรมาณมาก ซงอาจรบกวน Sensitive Equipment ได

• มใชมากใน LV Assembly และ Temperature Rise จะเปนเรองสาคญในการ Sizing

4.5 Lighting

• หลอด Fluorescent จะผลต Harmonic

• ตองการ Reactive Power มาก จงตองมการทา PE Correction

• ตองดการหาขนาดของสาย Neutral

4.6 Capacitor Banks

• เปน P.F. Correction

• อาจตองการ Filter ถาม Load ทผลต Harmonic

20

5 Environmental Aspects

5.1 ทวไป

- LV Assemblies สวนมากเปนแบบตดตงภายในอาคาร ( Indoor )

- สภาพแวดลอมในโรงงานอตสาหกรรมอาจมกาซทกดกรอน ( Corrosive Gas ) เปน

ปรมาณมาก ซงจะมผลตอการทางานของอปกรณตางๆ โดยเฉพาะทหนาสมผส

(Contact Surfaces)

- จะตองมาตรการพเศษ เพอปองกน Corrosion

5.2 กาซไหน ?

- ในสภาพแวดลอมของโรงงานอตสาหกรรมมกาซหลายตวทตองระวง

Sulphur Hydrogen ( H2S )

Chlorine ( Cl2 )

Nitrogen Oxide ( NO2 )

Sulphur Dioxides ( SO2 )

- SO2

มพบในอตสาหกรรมเคม , โรงงานกระดาษ มนจะกดกรอนโลหะทกชนด

- NO2

เกดขนเมอมการเผานามน และถานดนมนจะกดกรอนทองแดง และทองเหลอง เมอ

รวมกบ SO2 จะทาใหวสดหลายชนดเสอมสภาพ

- H2 S

เกดขนในโรงงานเคมและโรงงานกระดาษ มนจะทาใหโลหะจาพวกทองแดงสก

กรอนได

- Cl2

เกดในโรงงานฟอกส โรงงานกระดาษและการผลต PVC มนจะกดกรอนโลหะเกอบ

ทกชนด

- ควนและฝ น

จะเพมอตราการสกกรอน

- ความชน

ความชนเมอรวมกบ Pollution จะเรงการกดกรอนใหเรวขน

5.3 Special Service Conditions

21

- เมอใช LV Assembly ในสภาพการใชงานทตางจาก Normal Service Condition

จะตองปรกษากบบรษทผผลต LV Assembly

- Special Service Conditions อาจเปนดงน

1) คาอณหภม , ความชนสมพทธ ระดบความสงทตดตงทตางจาก Normal

Service Condition

2) การใชงานทการเปลยนแปลงอณหภมเกดขนเรวมาก จนอาจเกดการกลนตว

เปนหยดนาใน Assembly

3) ม Heavy Pollution ของฝ น ควน เกลอ ฯลฯ

4) มสนามไฟฟาและแมเหลกสงมาก

5) ใกลกบทมอณหภมสง เชน เตาเผา

6) อาจมรา , หน , แมลงสาบ

7) อยในสถานทไวไฟ

8) มการสนสงอยตลอดเวลา

6. การออกแบบระบบไฟฟาแรงตาของโรงงาน

6.1 บทนา

- การวางแผนระบบไฟฟาแรงดนตาของโรงงานตองการ

ประสบการณ

ความรอบร

ความสามารถในการวเคราะห

- มหลายวธในการวางแผนการออกแบบ แตม 2 หลกการซงใชเสมอ

1) ตดตงหมอแปลงใหใกลกบ LV Assembly และ All Units อยใน LV Assembly

ซงตดตงอยในหองไฟฟา

2) ม Main LV Assembly ใกลหมอแปลง แตม Sub-distributions แยกออกไป

- การตดตง LV Assembly ใกลหมอแปลง และม All Units อยดวย จะใหเหนภาพรวม

ของระบบการจายไฟฟา แตมขอเสยคอ

• มคา Short – circuit Current สงท LV Assembly ทาใหอปกรณทใชราคาแพง

• สายเคเบลทจายใหโหลดจะยาว

- การม Sub – distribution มขอด

• คากระแสลดวงจรทจดนนจะลดลง คาอปกรณถกลง

• สายเคเบลทจะจายไฟใหโหลดสนลง แตการตดตง Sub- distribution ใกล

อปกรณการผลตอาจมผลจากสภาพแวดลอมได

22

6.2 Voltage Levels

- ขนาดของกระบวนการผลตนนคอ กาลงไฟฟาทตองการจะเปนตวกาหนดระดบ

แรงดนทจะใช

- สาหรบโรงงานอตสาหกรรมขนาดใหญ ซงมมอเตอรขนาดใหญจานวนมาก อาจเปน

การดทจะใชแรงดนหลก 2 ระดบคอ 400 V และ 690V

- ตาม IEC 60038 มแรงดนมาตรฐานคอ 230/400 V และ 400/690V และ ± 10 %

6.3 Short – Circuit Levels

- กระแสลดวงจรสาคญมากสาหรบกาหนดขนาดของอปกรณไฟฟา

- คากระแสลดวงจรสาหรบ LV Assembly ขนอยกบ

• ขอมลของหมอแปลง ( Transformer Data )

• ระดบแรงดน และความถ ( Voltage and Frequency )

• กระแสพกด ( Rated Current )

• ระดบกระแสลดวงจร ( Short – Circuit Level )

• การตอ ( Connection )

Transformer Data 2 MVA , 22kV/400V % Uk = 6

Short Circuit Level Infinite Bus

nI = 10004003

2000× = 2890 A

= 2.89 kA

kI = nIkU%

100×

= 89.26

100×

= 48.2 kA

6.4 Diversity Factor

- Rated Diversity Factor ของ LV Assembly

= CircuitsMainofCurrentRatedofSum

TimeanyatCircuitsMainallofCurrentMaximumofSum

- Standard Rated Diversity Factor

23

IEC 60439-1

จานวนของ Main Circuits Diversity Factor

2 และ 3 0.9

4 และ 5 0.8

6 ถง 9 0.7

10 และมากกวา 0.6

6.5 Types of Distribution System

- คณสมบตของระบบการจายไฟดไดจาก

• ประเภทของสายมไฟ ( Types of Live Conductor )

• ประเภทการตอลงดน ( Types of System Earthing )

- Types of Live Conductor Systems

AC System DC System

1φ 2 w 2 w

1φ 3 w 3 w

3φ 3 w ( 3 Phase Conductors + PEN )

3φ 4 w ( 3 Phase Conductors + Neutral Conductor + PE Conductor )

- Types of System Earthing

• Directly Earthed System , TN Systems

• Not – directly – Earthed System , IT Systems

- TN Systems จดได 3 แบบคอ

1) TN – S : ตลอดทงระบบมสาย PE แยกจากสาย N

L1

PE

N

L3

L2

สวนตวนาเปดโลงการตอลงดนของระบบ

24

รปท 4 ระบบ TN-S ระบบแยกตวนานวทรลและตวนาดนออกจากกนทงระบบ

2) TN – C : ตลอดทงระบบสาย PE และ N ใชรวมกบ

รปท 5 ระบบ TN-C ตวนานวทรลและตวนาดนรวมกนเปนตวนาชดเดยวในทงระบบ

3) TN-C-S : สาย PE และ N ในบางสวนของระบบจะแยกกน หรอใชงาน

รวมกน

L1

PEN

L3

L2

สวนตวนาเปดโลงการตอลงดนของระบบ

L1

PEN

L3

L2

สวนตวนาเปดโลงการตอลงดนของระบบ

PE

N

25

รปท 6 ระบบ TN-C-S ตวนานวทรลและตวนาปองกนรวมกนเปนตวนาชดเดยวในสวนหนงของระบบ

- IT System สายทมไฟทกเสนจะถกแยก ( Isolated ) จากดน หรอ ผาน HighImpedance

รปท 7 ระไฟฟาแบบ IT

6.6 Connection to LV Assembly

- การตอสายเมนจากหมอแปลงเขา LV Assembly สามารถทาไดหลายวธดงตอไปน

• โดยใช Incoming CB

• โดยใช Incoming Disconnector

• โดยใช Switch + Fuses

• ตอโดยตรงเขา Main Busbars

1) By Incoming CB

- เปนวธทดสด และเชอถอไดมากทสด

- CB สามารถตดวงจรไดรวดเรว เมอเกด Fault

- Protection Selectivity สามารถทาไดอยางด

- Main CB โดยทวไปจะมการปองกนดงน

การปองกนเกนโหลด ( O/L Protection )

การปองกนลดวงจร และหนวงเวลาและทนท

( Time Delayed and Instantaneous Short-circuit Protection )

การปองกนลดวงจรลงดน ( Earth Fault Protection )

L1

N

L3

L2

สวนตวนาเปดโลงการตอลงดนของระบบ

L1

PE

L3

L2

สวนตวนาเปดโลงการตอลงดนของระบบ

PE

อมพแดนซ อมพแดนซ

26

การปองกนแรงดนตา ( Undervoltage Protection )

- CB สามารถทาการควบคมระยะไกล ( Remote Control ) ไดโดยใช Motor

Operated Mechanism

- ถา LV Assembly ม Arc Guards กสามารถสงสญญาณให CB Trip อยาง

รวดเรวได

2) By Incoming Disconnector

- Disconnector ไมม Breaking Capacity

∴ ไมสามารถ Switch off ขณะมโหลดได

- ไมม Protection Functions

3) By Switch + Fuses

- ใชปองกนกระแสเกนโหลด และลดวงจรได

4) By Direct Connection

- การตดตอและการปองกนตองทาทางดาน Primary ของหมอแปลง

6.7 Disconnection for Work Purposes

- บางครงจาเปนตองตดไฟฟาบางสวนของ LV Assembly เพอปฏบตงาน

- ตองมความปลอดภยอยางเพยงพอ

- เพอความปลอดภยในการปฏบตงาน การตดไฟฟาออกจะตองใชวธใดวธหนง

ดงตอไปน

1) ใช Disconnector หรอ Switch – disconnector ซงสามารถมองเหนจดตด

กระแสได ( Visible Breaking Points )

2) ถาไมม Visible Breaking Points จะตองมตวแสดงตาแหนง ( Position

Indications ) ทเชอถอได

3) ใช “ Safety Switch ” ซงตองตดไฟออกหมดกอนทจะเปดตได

4) ใช Interlock ระหวาง Switch และ Earthing Device

5) ใช Withdrawable Units ในตาแหนง Disconnected Position

6.8 Earthing for Work Purposes

- การตอลงดนของ LV Assembly เมอตองการทางานกบมนเปนมาตรการปองกน

อบตเหต

27

- การตอลงดนของ LV Assembly เพอปฏบตงานอาจทาได 3 วธคอ

1) Earthing Device With Earthing Cable

2) Earthing Device With Earthing Lance

3) Earthing Device With Earthing Switch

- วธทแนะนาใหใชคอ ขอ 3 ใช Earthing Switch

- ES. จะตองสามารถ Operate จากนอกตได

- ES จะตอง Interlock กบ CB ผาน Auxiliary Contacts ของ CB

7. Apparatus and Combination of Apparatus

- อปกรณไฟฟาสาหรบการตดตอและปองกนทใชไป LV Assembly มหลายชนด แตละชนด

จะมขอกาหนดเฉพาะและมมาตรฐานควบคมอย ในทนจะกลาวเฉพาะคณสมบตทสาคญ

ของแตละอปกรณ

7.1 Disconnectors ( IEC 60947-3 )

- Disconnectors เปน Mechanical Switching Device ซงเมอเปดวงจรจะเปน

Isolating Function ได

- เปด/ปดวงจรเมอมกระแสนอย

∴ ไมม Breaking / Making Capacity

7.2 Switches ( IEC 60947 – 3 )

- เปน Switching Device สามารถ Making , Carrying Breaking Normal Currents ได

- สามารถ Making S/C Current แต Breaking S/C Current ไมได

- ม Utilization Categories ดงนคอ

AC 21 Switching Resistive Load Including Moderate Overloads

AC 22 Switching of Mixed Resistive and Inductive Loads , Including Moderate

Overloads

AC 23 Switching of Motor Loads or Highly Inductive Loads

- Switch จะปองกน O/C และ O/L ดวย Fuses เสมอ เปน Switch Fuse Combination

7.3 Fuse ( IEC 60269 )

- Fuse เปน Device ทจะตดวงจรทมนตออนกรมอยเมอกระแสเกนคาๆ หนง

- Fuse ประกอบดวย Fuse Link อยใน Porcelain ซงบรรจดวย Quartz Sand

28

- Quartz Sand จะทาหนาทดบ Arc เมอ Fuse Link ขาด

- Fuse สามารถแบงเปน 2 ชนด

D – Type ( Diazed Fuse )

Blade Fuse

- แบงตาม Disconnection Function เปน gG และ aM Fuses

Type gG

- ใชไฟฟาแรงดน 500 V และ 600 V

- ใชเพม O/L และ S/C Protection

Type aM

- ใชกบวงจรมอเตอร

- คา Breaking Characteristics จะไมเรมจนถง 6.3 In

- คณสมบตของ Fuse อาจดไดจาก 3 Diagram คอ

1) Melting-time Diagram

2) Current–limiting Diagram

29

3) I2t Diagram

Melting-time Diagram

- แสดงคากระแสและเวลาท Fuse ขาด

- ใชทา Coordination

30

Current–limiting Diagram

- เมอกระแส Fuse สงมากไหลผาน Fuse มนจะถกจากดลง

- หมายความวาวงจรจะขาดกอนท Fault จะถงจดสงสด

I2t Diagram

- วดคา Energy ท Fuse ยอมใหผานได

- มประโยชนในการกาหนดความทนกระแสลดวงจรของอปกรณท Fuse ปองกน

7.4 Contactors ( IEC 60947-4-1 )

- เปน Mechanical Switching Device สาหรบทาการตดตอไฟทจายใหโหลดบอยๆ

- ตามปกตทางานโดยใช Electro–magnet

- ม High Operating Frequency , อายยาวและสามารถควบคมระยะไกลได

- ทา Automatic Operation ผาน Sensor ได

- มกระแสพกด 9 A – 800A ซงใชกบมอเตอร 4 kW – 450 kW

- Recommended Utilization Categories

AC AC 1 Non–inductive Load

AC2 Slip-ring Motors

AC3 Squirrel-cage Motors

AC4 Induction Motors

Inching , Reversing

DC DC 1 Non–inductive Load

DC3 Shunt Motors

DC5 Series Motors

- ทวไป

เพอให Contactor ทางานไดด ตองม Requirement ดงน

• การออกแบบ Auxiliary Circuit ทาไดถกตอง

• แรงดนตองม Tolerance ทรบได

• ตองม S/C Protection เชน Fuses or CB O/L Protection

Service and Maintenance

- ตองตรวจสอบการสกกรอนท Main Contact

- อายการใชงานขนอยกบประเภทของ Drive , Life Curve

Overload Relays ( IEC 60255-8 )

31

- เปน Overcurrent Relay ใชปองกนการทางานเกนโหลด

- ใชรวมกบ Contactor ใน Starters เพอปองกนมอเตอร

- ทใชทวไปขณะนม 2 ประเภทคอ

• Thermal Overload Relays

• Electronic Overload Relays

Thermal Overload Relays

- อาจเรยกวา Bi–metallic Relays

- เปน Inverse Time

- โครงสรางงาย , แขงแรง และราคาถก

- เปนแบบ Direct–fed หรอผาน CT

- ม Temperature Compensation ดงนนสามารถใชงานได – 20 oC to 65 oC

- แบบใหมมการปองกน Phase Failure

- ม 2 Tripping Characteristics เยน ( Cold ) และรอน ( Hot )

Electronic Overload Relays

- มใชกนมากขน

- ขณะนมคณภาพดมาก

- เปนแบบ Multi–function คอ อาจม

Overload Protection

Phase Failure Protection

Re–start Protection

Symmetry Protection

- ขณะนมแบบ Microprocessor Based ซงมความจา และสามารถทา Communication

ได

7.5 Circuit Breaker ( IEC 60947-2 , IEC 60898 )

- CB เปน Mechanical Switching Device ซงสามารถ Making , Breaking Current

ภายใตการใชงานตามปกตและการลดวงจร

- CB โดยทวไปจะตง Short–circuit และ Overload Device ในชดเดยวกน

- ม 3 ประเภทคอ

ACB ( Air Circuit Breakers )

MCCB( Moulded–case Circuit Breakers )

32

MCB ( Miniature Circuit Breakers )

ACB

- เปน CB ขนาดใหญ

- อปกรณตดแบบเปดโลง Open Frame

- พกดกระแส 630 – 6300A พกดทใชมาก 1250 – 3200A

- มทงแบบธรรมดา ( Non–circuit Limiting ) และแบบจากดกระแส ( Circuit Limiting

)

- Current Limiting ACB ตดกระแสเรวมาก < 10 ms

- Microprocessor–based Device สาหรบ Protection ซงสามารถทาการปองกนไดทก

รปแบบ และยงสามารถทา Communication และ Monitoring ได

- ACB สวนมากจะใชเปน Incoming CB ใน LV Assembly และใชใน Motor

Starters สาหรบมอเตอรขนาดใหญ

MCCB

- อปกรณตดตงภายใน Moulded–case Insulating Material ดงนนปองกนความชน และ

ฝ นไดอยางด

- ขนาดพกด 1 – 3200 A พกดทใชมาก 10 – 630 A

- มแบบ Non – Current Limiting และ Current Limiting

- ใช Electronic Protective Device มากขน

- สวนมากใชปองกนสายไฟฟา

- อาจใชเปน Motor Protection ได

MCB

- เปน CB ขนาดเลก พกดถง 63 A

- ออกแบบสาหรบใชในทพกอาศย ( IEC 60898 )

- ใชใน Distribution Board แทน Fuse

Differences Between ACBs and MCCBs

- ACBs และ MCCBs ผลตตามมาตรฐานเดยวกนคอ IEC 60947-2 ดงนนความ

แตกตางมไมมาก

- ACB อาจเพมและเปลยนอปกรณได เนองจากโครงสรางเปนแบบเปดโลง Open

Frame

- ACB สามารถทนกระแสลดวงจรไดสงกวา และม Short Time Withstand เปนเวลา

1s หรอ 3s

33

Current–limiting Circuit Breakers ( CLCB )

- CLCB เปน CB ทตดกระแสเรวมาก ม Break Time = 5 ms ดงนนจงจากดพลงงาน

ทจะผาน CB

- Non-current Limiting CB คอ CB ทจะตดกระแสเมอรปคลนกระแสผานจดศนย

ม Break Time = 20 ms

Breaking Capacity

- Breaking Capacity ของ CB คอความสามารถทตดกระแสลดวงจรได โดยไมเสยหาย

- มกลาวใน Short–circuit Protective Device ( SCPD )

Utilization Categories

- คอชนการใชงานของ CB แบงเปน 2 ประเภทคอ

Category A : CB ไมไดทาไวสาหรบการทา Selectivity ( Coordination )

Category B : CB ทาไวสาหรบทา Selectivity มการหนวงเวลา ACB

เปน Category B

7.6 Motor Starters

ทวไป

- Motor Starters เปน Outgoing Units ใน Motor Control

- Center ( MCC ) ใชสาหรบการเรมเดนเครองมอเตอร

- มสวนประกอบทสาคญ

Contactors

Short–circuit Protective Device

Thermal Overload Relay

Utilization Category

- เหมอนกบของ Contactor เชน AC 3 สาหรบ Induction Motors

Coordination With Short–circuit Protective Device

- ม 2 Types

Type 1 • เมอเกดลดวงจร Starters จะตองไมทาใหเกดอนตรายกบบคคล

หรอทา

ความเสยหายกบสถานท

• Starters อาจไดรบความเสยหาย และตองซอมแซม และเปลยน

ชนสวน

จงสามารถใชงานไดอก

34

Type 2 • เมอเกดลดวงจร Starters จะตองไมทาใหเกดอนตรายตอบคคล

หรอทาความเสยหายกบสถานท

• Starters จะตองสามารถใชตอไปได หนาสมผสยอม

ใหเสยหายเลกนอยได

Main Types of Motor Starters

- Motor Starters มหลายแบบขนอยกบขนาดมอเตอรและการใชงาน

1) Direct on Line Starter ( DOL )

2) Reversing Starter

3) Star–delta Starter

4) Pole–charging Starter

5) Two–step Auto–transformer Starters

Accessories

Motor Starters มอปกรณชวยมากมายหลายชนดเชน

• Indicating Lamps

• ON/OFF Pushbuttons

• Auxiliary Relay for Remote Control

• Ammeter

Soft Starters

- Soft Starter เปน Electronic Starter ทควบคมโดย Microprocessor ซงจะคอยๆ เพม

แรงดนเขามอเตอร

- สามารถปรบเวลาเรมเดนเครองได

- มใชมากกบกระบวนการผลตสาหรบมอเตอรขนาดใหญ

8. Selection of Short–circuit Protective Device ( SCPD )

8.1 บทนา

- S/C Protection คอการเลอก Fuse หรอ CB

- การหาขนาดของ Fuse และ CB ใชขอมลตางกน

- การวเคราะหคากระแสลดวงจรท Main และ Sub–distribution เปนเรองสาคญสาหรบ

เรอง Selectivity และ Trip Conditions

35

- การคานวณสวนมากจะหากระแสลดวงจรสงสด แตกระแสลดวงจรตาสดกสาคญ

มากเชนเดยวกน ตองการทราบเวลาท SCPD จะตดวงจร

- SCPD จะตองทางานดงน

• ไมควร Trip ท Overcurrent ( Starting Current ) ทเกดตามปกต

• จะตอง Trip ทกคาการลดวงจรทเกดขน

8.2 Cascade Connection

- Cascade Connection เปนการปองกนทใช CB ทม High Breaking Capacity เปนตว

ชวย CB ทม Low Breaking Capacity

- เปนวธทประหยด

- CB ตวลางไมจาเปนตองม Breaking Capacity มากกวาคาทจดตดตง

- โดยทวไปใช MCCB Back up MCB ใน Distribution Board

- การหา Combination ตองไดจากการ Test

8.3 Breaking Capacity

- Breaking Capacity หรอ Interrupting Capacity คอความสามารถท CB สามารถตด

กระแสลดวงจรไดโดยไมเสยหาย

- ตาม IEC 60947-2 ไดใหนยามและวธการทดสอบเพอหาคา Breaking Capacity

- ICU = Rated Ultimate Breaking Capacity

ICS = Rated Service Breaking Capacity

Standard Test Sequence Requirements

IEC 60947-2

ICU O – CO Limit Function

ICS O – CO – CO Full Function

8.4 Thermal Trip Conditions

- ตาม IEC 60947 –2

CB’s Thermal O/L Protection จะปรบตงท + 30 oC

- MCCB โดยทวไปออกแบบไวเพอปองกนสายไฟฟา ดงนนจงใหการปองกนมอเตอร

ไมได

8.5 Let–through Energy ( I2t ) and Let–through Current Peak

- คาทง 2 นแสดงความแขงแรงของอปกรณทยอมใหกระแสลดวงจรไหลผาน

- SCPD ทงแบบคอ Fuse และ CB มคณสมบตตางกนคอ

36

Fuses

• การตดกระแสของ Fuse ขนอยกบขนาด ( Size ) ของกระแสลดวงจร

กระแสสง จะให Breaking Time สน ซงแสดงวา Let–through Energy ( I2t )

จะเปนอสระกบกระแสลดวงจร

• Fuse จะจากดคา Peak ของกระแสลดวงจรดวย

Circuit–breakers

• CBs จะ Tip ดวย เวลาประมาณเทากน ไมวากระแสลดวงจรมคาเทาใด

• คา Let-through Energy ( I2t ) จะเพมตามการเพมของกระแสลดวงจร

8.6 Comparison of Fuses and Circuit-breakers as Short-circuit Protection

- การเปรยบเทยบดวยสภาพพนฐาน 3 ประการ

1) SCPD จะตองไม Trip เมอ Rotor ของมอเตอรถกลอค กระแสเกนโหลดจนถง

คา Locked Rotor Current จะตองรบการปองกนโดย Thermal Overload

Protective Device

2) อปกรณปองกนใน Motor Starter จะตองไม Trip ขณะการเรมเดนเครอง

ตามปกต

3) Contactor ใน Motor Starter จะตองมคา Making และ Breaking สงกวา Short-

circuit Protective Device เพอให Contactor สามารถตดกระแส Fault เมอ

Thermal Overload Protective Device ใหสญญาณให Trip ได

Fuses

- Fuses สามารถเลอกใหไดตามขอ 1 และ 2 ได

- มเฉพาะขอ 3 ซงอาจมปญหา

ถากระแสลดวงจรมคานอย , Fuse จะใชเวลามากในการตดกระแส และบอยครง

Contactor จะตอง Withstand และ Interrupt Faults Current

Circuit–breakers

- ขอกาหนดขอแรก CB สามารถทาไดอยางงายดาย CB ม Steep Characteristics

ในชวง Short–circuit ดงนนสามารถคลองจองกบ Motor Starting Current ได

- เปนการงายทจะกาหนด Size ของ CB สาหรบการปองกนลดวงจร

- มปญหาเมอใช CB เปน Combination กบ Equipment ใน Motor Starter เนองจากเมอ

เกดลดวงจรทกระแสสงๆ Let Through Energy ( I2t ) จะมคาสงตามไปดวย

37

- ขณะนม Current Limiting CB ซงจะจากดคาพลงงานทผานทาใหใชรวมกบ

Contactor ได

9 Selection of Overload Protection

9.1 บทนา

- การใช Fuses และ CBs ใหการปองกนกระแสลดวงจรไดดมาก และสามารถใหการ

ปองกน Overload สาหรบสายไฟฟาได

- สาหรบการปองกน Overload สาหรบมอเตอรการใช Fuses และ CBs อยางเดยวไม

เพยงพอ จะตองเสรมดวย Overload Protection

9.2 Different Types of Overload Protective Devices

- Overload Protective Device ทใชม

1) Standard Protective Device in MCCBs

2) Conventional Thermal Overload Relays

3) Electronic Overload Relays

4) Electronic Overload Relays With Communication

5) Temperature Measurement

Standard Protective Device in MCCBs

- Thermal Unit ทมใน MCCB ออกแบบใหปองกนสายไฟฟาไดอยางด

- ตองด Let Through Energy สาหรบ Cable < 25 mm2

Conventional Thermal Overload Relays

- เปน Overload Protection แบบงายๆ

- ยงใหการปองกนทด ราคาถก

Electronic Overload Relays

- เปนทางเลอกทดอกแบบหนง สาหรบ Overload Protection

Electronic Overload Relays With Communication

- เพอใหระบบไฟฟาของโรงงานใชงานไดอยางตอเนอง จาเปนตองม Preventive

Maintenance

- ตองทาให Protection Function ตางๆ สามารถให Alarm สาหรบ Faults

- ตองรวมถงการวดอณหภมทจดตางๆ

38

Temperature Measurement

- อณหภมทเกดจาก Overload จะทาใหเกดความเสยหาย

- การปองกนตองวดอณหภมทขดลวด

- วธการวดอณหภมทขดลวด คอใช Thermistor ฝงใกลขดลวด

- อณหภมเกนคาทตดไว อาจใชเปน Alarm หรอ Trip

10. Microprocessor-based Control Technique for LV Distribution Systems

10.1 ทวไป

- LV Assembly มหนาทดงน

1) Protection

2) Control

- โดยทวไป Protection และ Control Functions ทาไดโดยใชอปกรณหลายอยางดวย

Microprocessor Technology กสามารถควบคม Functions ตางๆ ไวท Master

Operation Center ได

- ขอมลทตองทราบเกยวกบ ระบบไฟฟา , มอเตอร , ฯลฯสามารถอานไดจากจอภาพ

ได

- การทม Warning Signals จากจดหลายจดทาใหชางสามารถแกไขได และ ลดการทจะ

เกดไฟดบนอยลง

- การใช Microprocessor ในการให Protection และ Control Function มขอด

ดงตอไปน

• ทาใหการ Monitoring และ Controlling ดขน

• การปองกนมอเตอรดขน

• กระบวนการผลตมความเชอถอไดมากขน

• ม Function การปองกนเพมมากขนได

• การบารงรกษามประสทธภาพมากขน

• หาจดทเกดความผดพลาดไดงายขน

ทงหมดนจะทาใหกระบวนการผลตมประสทธภาพสงขน

10.2 System Principles

- ม 3 Type of Electronic Microprocessor-based System สาหรบ Motor Control

Center ( MCC )

1) ระบบทมเฉพาะ Motor Protection ทใช Electronic Overload Relays

39

2) Communication Systems ทม Bus Communication ระหวาง MCC และ

Master Process Control System

3) ระบบซงรวม Motor Protection และ Bus Communication เขาดวยกน

10.3 Type 3

- Conventional Components ทงหมดถกเปลยนไปใชแบบ Microprocessor-based

Device

- ประกอบดวย Measuring และ Control Units และม All Function สาหรบใช

Protection , Controlling , Monitoring , Measuring และ Operating เชน ใน Motor

Drive แตละ Unit จะ Collects , Processes และ Stores Measured Values และ สง

สญญาณควบคมไปยง Motor Starter

- Function ท Monitored Motor Drive คอ

• Overload

• Phase Failure

• Locked Rotor

• Underload

• Earth Fault

• Temperature Rise

• Undervoltage

- ม Unit สาหรบ Controlling และ Monitoring Circuit Breakers

- การ Controlling และ Monitoring ของระบบไฟฟา สามารถรวมกนไดท Master

Process Control System

- Operator และ ชางไฟฟากสามารถควบคมกระบวนการผลตของโรงงานอยางม

ประสทธภาพ

11. Project Planning

การวางแผนการออกแบบระบบไฟฟาของโรงงานอตสาหกรรม สรปเปนขอๆ ดงตอไปน

Step 1 Determination of Plant Electrical Design

- Alternative 1 : ตดตงหมอแปลงใกล LV Assembly รวบรวม All Incoming ,

Outgoing Unit ใน Assembly เดยวกนในหองไฟฟา

- Alternative 2 : แยก LV Assembly เปน Main และ Sub Distribution ให Main

Distribution อยในหองไฟฟา Sub Distribution แยกไปตดตงใกล

กระบวนการผลต

40

Step 2 Determination of Rated Data for the Switchgear

- Data ของหมอแปลง และผลรวมของกระแสโหลด ซงคด Diversity Factor ดวย จะเปนตว

กาหนดคาพกดของ LV Assembly

- การเผอการขยายตวในอนาคต จะตองนามาพจารณาดวย

Step 3 Determination of System Earthing

- เลอก System Earthing ทจะใช

Step 4 Determination of Degree of Protection

- เลอก IP ทเหมาะสม

- IP 21 พกดปกต

- IP 43 การปองกนมากขน

- IP 54 ปองกนนา

Step 5 Determination of Incoming Supply from the Transformer

- เลอกการตอเขากบหมอแปลง ซงอาจเปน

ตอผาน Circuit Breaker

” Disconnector

” Switch + Fuses

” MCCB

” Direct Disconnection

Step 6 Determination of Short–circuit Protective Device for Outgoing Units

Alternative 1 : Switch + Fuses

Alternative 2 : MCCB

Step 7 Determination of the Design of Outgoing Units

Alternative 1 : Fixed Groups

Alternative 2 : Removable Groups

Alternative 3 Withdrawable Groups

Step 8 Determination of Utilization Category

- กาหนด Utilization Category ของ Contactors และ Motor Starters

41

Step 9 Determination of Power Factor Control

- กาหนด P.F. ทตองการ และวธการควบคม

Step 10 Control of Power Losses