Top 50 Popular Supplier
1 100,000D_อินเวอร์เตอร์ 175,362
2 100,000D_มิเตอร์วัดไฟฟ้า 173,515
3 100,000D_เครื่องมือช่าง 172,929
4 100,000D_อุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเลคทรอนิกส์ 172,685
5 100,000D_เอซีมอเตอร์ 170,411
6 100,000D_ดีซีมอเตอร์ 169,489
7 100,000D_อุปกรณ์แคมป์ปิ้ง 168,454
8 100,000D_เครื่องดื่มและสมุนไพร 167,763
9 เคอีบี (KEB ) ประเทศไทย 160,244
10 100,000D_เครื่องใช้ไฟฟ้าครัวเรือน 158,386
11 100,000D_ของใช้จำเป็นสำหรับผู้หญิง 158,302
12 100,000D_ขายของเล่นเด็ก 157,448
13 E&L INTERNATIONAL CO., LTD. 67,486
14 T.N. METAL WORKS Co., Ltd. 62,071
15 ฟิลิปส์อิเล็กทรอนิกส์ (ประเทศไทย) จำกัด 50,417
16 บ.ไทนามิคส์ จำกัด 43,495
17 Industrial Provision co., ltd 39,160
18 ลาดกระบัง ทูลส์ แอนด์ ดาย จำกัด 38,319
19 Infinity Engineering System Co.,Ltd 36,239
20 สยาม เอลมาเทค (siam elmatech) 34,566
21 ไทยเทคนิค อีเล็คตริค จำกัด 33,383
22 ฟอร์จูน เมคคานิค แอนด์ ซัพพลาย 31,799
23 เอเชียเทค พาวเวอร์คอนโทรล จำกัด 31,155
24 บริษัท เวิลด์ ไฮดรอลิคส์ จำกัด 30,901
25 โปรไดร์ฟ ซิสเต็ม จำกัด 27,520
26 ซี.เค.แอล.โพลีเทค เอ็นจิเนียริ่ง 26,459
27 P.D.S. Automation co.,ltd 22,888
28 AVERA CO., LTD. 22,534
29 เลิศบุศย์ 21,634
30 ห้างหุ้นส่วนสามัญ เอ-รีไซเคิล กรุ๊ป 20,316
31 เทคนิคอล พรีซิชั่น แมชชีนนิ่ง 20,184
32 แมชชีนเทค 19,832
33 Electronics Source Co.,Ltd. 19,801
34 อีดีเอ อินเตอร์เนชั่นเนล จำกัด 19,127
35 มากิโน (ประเทศไทย) 19,079
36 ทรอนิคส์เซิร์ฟ จำกัด 18,742
37 Pro-face South-East Asia Pacific Co., Ltd. 18,548
38 SAMWHA THAILAND 18,236
39 วอยก้า จำกัด 17,827
40 CHEMTEC AUTOMATION CO.,LTD. 17,415
41 IWASHITA INSTRUMENTS (THAILAND) LTD. 17,277
42 ดีไซน์ โธร แมนูแฟคเจอริ่ง 17,241
43 I-Mechanics Co.,Ltd. 17,185
44 เอส.เอส.บี สยาม จำกัด 17,137
45 Intelligent Mechantronics System (Thailand) 17,078
46 ศรีทองเนมเพลท จำกัด 17,003
47 Systems integrator 16,655
48 เอ็นเทค แอสโซซิเอท จำกัด 16,575
49 ดาต้า เอ็นทรี่ กรุ๊ป จำกัด 16,397
50 Advanced Technology Equipment 16,380
25/09/2553 15:59 น. , อ่าน 11,616 ครั้ง
Bookmark and Share
ฮาร์มอนิกในระบบไฟฟ้า (Harmonic in power system)
โดย : Admin


ฮาร์มอนิกในระบบไฟฟ้า
Harmonic in power system

 
sakchai@pea.or.th              


                    
                  ในปัจจุบันการไฟฟ้าหรือผู้ใช้ไฟฟ้าได้ให้ความสำคัญกับคุณภาพไฟฟ้ามากขึ้น  เนื่องจากในระบบไฟฟ้าและโดยเฉพาะ 
             ในกระบวนการผลิตของอุตสาหกรรม ได้มีการใช้อุปกรณ์ที่มีเทคโนโลยีสูงกว่าเดิมในอดีต  ซึ่งคุณลักษณะการทำงานของ
             อุปกรณ์ดังกล่าวจะไวต่อการเปลี่ยนแปลงต่อกระแสและแรงดัน  คือถ้ามีขนาดและรูปร่างผิดเพี้ยน ไปจากสภาพการจ่ายไฟ
             ปกติ อาจจะทำให้อุปกรณ์มีการทำงานผิดพลาดหรือเกิดการชำรุดเสียหายขึ้นได้   ซึ่งเป็นปัญหาคุณภาพไฟฟ้าที่ต้องมีการ
             ป้องกันและแก้ไข     โดยสาเหตุหลักที่ทำให้กระแสและแรงดันในระบบไฟฟ้ามีขนาดและรูปร่างผิดเพี้ยนไปจากสภาพการ
             จ่ายไฟปกติ    มีสาเหตุเกิดจากฮาร์มอนิกที่มีอยู่ในระบบไฟฟ้า ซึ่งเนื่องจากปัจจุบันโรงงานอุตสาหกรรมและอาคารพาณิชย์
             มีการใช้อุปกรณ์สมัยใหม่เทคโนโลยีสูงที่ทำจากอุปกรณ์ทางด้านโซลิดสเตท  เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการควบคุมกระบวน
             การผลิตให้มีคุณภาพและได้ปริมาณตามที่ต้องการและในอนาคตจะมีแนวโน้มการใช้มากขึ้นเรื่อยๆ        โดยส่วนใหญ่เป็น
             อุปกรณ์ที่มีการทำงานแบบไม่เป็นเชิงเส้น  (Non-liner load)       ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดฮาร์มอนิก        เช่นคอนเวอร์เตอร์
             (Convertor) ตัวเรียงกระแสกำลัง ( Power Rectifier) และชุดขับเคลื่อนปรับความเร็ว(Adjustable-Speed Drive)
              เป็นต้นฯ

                    ด้วยผลของการใช้อุปกรณ์ที่มีการทำงานแบบไม่เป็นเชิงเส้น  อุปกรณ์ดังกล่าวจะจ่ายกระแสฮาร์มอนิกเข้าสู่ระบบไฟฟ้า
              ภายในของผู้ใช้ไฟเอง หรือถ้าเป็นอุปกรณ์ที่มีพิกัดขนาดใหญ่   กระแสฮาร์มอนิกนั้นอาจไหลเข้าสู่ระบบไฟฟ้าอื่นในบริเวณ
              ข้างเคียง  จากผลกระทบของฮาร์มอนิกส์ทำให้กระแสและแรงดันในระบบมีขนาดและรูปร่างเพี้ยน ( Distortion) ไปจาก
              สภาพการจ่ายไฟปกติ ซึ่งเป็นผลทำให้อุปกรณ์มีการทำงานผิดพลาดหรือเกิดการชำรุดเสียหายได้    และเพื่อเป็นการเตรียม
              พร้อมสำหรับการป้องกันและแก้ไขปัญหาดังกล่าวที่เกิดขึ้นในระบบไฟฟ้าในบ้านเรา    ในบทความนี้จะกล่าวถึงความเข้าใจ
              เบื้องต้น และภาพโดยรวมทั่วไปของฮาร์มอนิก แหล่งกำเนิดฮาร์มอนิก และผลกระทบที่เกิดจากปัญหาฮาร์มอนิก     เพื่อเป็น
              ความเข้าใจเบื้องต้นก่อนที่จะศึกษาและทำการวิเคราะห์แก้ไขปัญหาฮาร์มอนิกขั้นต่อไปซึ่งเป็นส่วนหนึ่งที่จะช่วยทำให้ระบบ
              ไฟฟ้าในบ้านเรา มีคุณภาพยิ่งขึ้น

              คำนิยามฮาร์มอนิก
                    ฮาร์มอนิก ( Harmonic ) คือส่วนประกอบในรูปสัญญาณคลื่นไซน์ (Sine wave) ของสัญญาณหรือปริมาณเป็นคาบใดๆ
               ซึ่งมีความถี่เป็นจำนวนเต็มเท่าของความถี่หลักมูล     ( Fundamental Frequency ในระบบไฟฟ้า เรามีค่าเท่ากับ 50 Hz)
               เช่นฮาร์มอนิกลำดับที่ 3 มีค่าความถี่เป็น 150Hz และฮาร์มอนิกลำดับที่ 5 มีค่าความถี่เป็น 250Hz ฯ แสดงดังรูปที่1




รูปที่1 ฮาร์มอนิกที่ลำดับต่างๆ
                   
                     และผลของฮาร์มอนิกเมื่อรวมกันกับสัญญาณความถี่หลักมูลด้วยทางขนาด (Amplitude) และมุมเฟส (Phase Angle)
                ทำให้สัญญาณที่เกิดขึ้นมีขนาดเปลี่ยนไปและมีรูปสัญญาณเพี้ยนไปจากสัญญาณคลื่นไซน์ดังรูปที่ 2



รูปที่ 2 แสดงถึงฮาร์มอนิกส์ลำดับที่ 3,5 และ 7 ที่มุมต่างๆ ทำให้สัญญาณไซด์มีรูปร่างผิดเพี้ยน

                 ในทางคณิตศาสตร์สามารถใช้อนุกรมฟูเรียร์อธิบายคุณลักษณะของฮาร์มอนิกส์ได้ โดยสัญญาณหรือฟังก์ชัน ที่เป็นคาบใดๆ
           สามารถกระจายให้อยู่ในรูปผลรวมของฟังก์ชันตรีโกณมิติที่ความถี่ต่างๆเป็นฟังก์ชันคาบที่เขียนแทนด้วย f (t ) ดังสมการ



                     เมื่อ T คือ 1 คาบของสัญญาณและ n คือเลขจำนวนเต็มบวก
                            n คือจำนวนเต็มบวก

                ในกรณีที่ n = 0    จะเป็นความถี่มูลฐาน ( Fundamental Frequency ) หรือกรณีที่ n มีค่ามากกว่าศูนย์เราเรียกความถี่
              นี้ว่าฮาร์มอนิกส์ลำดับที่ n ซึ่งเป็นได้ทั้งลำดับคู่และคี่ และจากรูปที่ 3.1 ข.และรูป. 3.2ข. แสดงถึงความเพี้ยนของสัญญาณ
              ที่เกิดขึ้นเกิดจากการรวมสัญญาณคลื่นไซน์ที่ความถี่หลักมูลกับคลื่นไซน์ที่เป็นฮาร์มอนิกลำดับที่ 3 ดังรูปที่ 3.1ก. และรูป
              3.2ก. ตามลำดับ


               ค่าความเพี้ยนฮาร์มอนิกรวม
                     มาตรฐาน IEC   และ IEEE ใช้ค่าความเพี้ยนฮาร์มอนิกส์ : %THD (Total Harmonic Distrotion )   เป็นค่าบอกระดับ
               ความเพี้ยนฮาร์มอนิก       โดยเทียบจากอัตราส่วนระหว่างค่ารากที่สองของผลบวกกำลังสองของส่วนประกอบฮาร์มอนิก
               กับค่าของส่วนประกอบความถี่หลักมูลเทียบเป็นร้อยละ ซึ่งจะแยกออกเป็น ค่าความเพี้ยนกระแสฮาร์มอนิกรวม และค่า
               ความเพี้ยนแรงดันฮาร์มอนิกรวม

 


                                 Vh (rms) : ค่า rmsของแรงดันฮาร์มอนิกลำดับที่ h
                                 Ih (rms) : ค่า rmsของกระแสฮาร์มอนิกลำดับที่ h
                                 V1 (rms) : ค่า rmsของแรงดันที่ความถี่หลักมูล
                                 I1 (rms) : ค่า rmsของกระแสที่ความถี่หลักมูล

 
                                 
                               ความสัมพันธ์ของ %THDI % THDV และ MVASC

               ในบางครั้งค่าของ %THDI ที่มีค่าสูงๆในระบบไฟฟ้า ระบบไฟฟ้านั้นอาจจะไม่เกิดผลกระทบจากปัญหาฮาร์มอนิกส์ได้เพราะ
              ค่า %THDI จะเป็นเพียงค่าที่บอกถึงคุณลักษณะของกระแสฮาร์มอนิกส์ของโหลดที่ไม่เป็นเชิงเส้นแต่ละชนิด ( ดูจากสูตรดัง
              ข้างต้นและตารางที่ 1ประกอบ) แต่ไม่สามารถที่จะบอกถึงความรุนแรงของระดับฮาร์มอนิกส์ได้อย่างสมบูรณ์ ดังในกรณีขนาด
              พิกัด กำลังของโหลดที่ไม่เป็นเชิงเส้นชนิดหนึ่งตัวเดียวกัน ที่ค่าพิกัดกำลังมากหรือน้อย ค่า %THDIของโหลดดังกล่าวก็จะเป็น
              ค่าเดียวกัน แต่ระดับความรุนแรงที่ทำให้เกิดปัญหาฮาร์มอนิกส์จะไม่เท่ากัน   ดังนั้นถ้าเราจะพิจารณาค่าของ %THDI ควรจะ
              พิจารณาถึงพิกัดกำลังของโหลดที่ไม่เป็นเชิงเส้นประกอบกันด้วย ซึ่งค่าความเพี้ยนกระแสฮาร์มอนิกจะมีค่าเป็นแอมป์ THDI
              เราสามารถที่จะพิจารณาถึงระดับความรุนแรงของปัญหาฮาร์มอนิกส์ในระดับหนึ่งได้ ส่วนค่า % THDV   นั้นสามารถที่บอกถึง
              ระดับความรุนแรงของปัญหาฮาร์มอนิกส์ในระบบได้ซึ่งจะต่างจากค่า %THDI    โดยจะอธิบายถึงความสัมพันธ์ระหว่างกระแส
               แรงดันฮาร์มอนิกส์ และค่าพิกัดลังวงจรของระบบ (MVASC) ดังรูปที่ 4


รูปที่ 4 ความสัมพันธ์ของกระแส แรงดัน และค่าอิมพิแดนซ์ฮาร์มอนิก

                  จากรูปที่ 4 ที่แหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้า จะมีค่าอิมพิแดนซ์ค่าหนึ่งซึ่งขึ้นอยู่กับค่าความถี่ของผู้ใช้ไฟ (50 Hz) เมื่อโหลด
              ที่ไม่เป็น เชิงเส้นทำงานจะจ่ายกระแสฮาร์มอนิกส์ที่ลำดับต่างๆ (Ih) เข้าสู่ระบบ และผ่านค่าอิมพิแดนซ์ของระบบที่ความถี่ต่างๆ
             ( Zh )ของระบบทำให้เกิดแรงดันฮาร์มอนิกส์ที่ลำดับต่างๆ (Vh) ทำให้สัญญาณแรงดันในระบบมีขนาดและสัญญาณผิดเพี้ยนไป
             จากแหล่งจ่ายเดิม ตามสมการ Vh = Ih x Zh และจากสมการทำให้เราสามารถพิจารณาได้ว่าค่าความเพี้ยน แรงดันฮาร์มอนิก
             ที่เกิดในระบบหนึ่งนั้น(ไม่คำนึงถึงสภาวะปัญหาฮาร์มอนิกส์รีโซแนนซ์) จะขึ้นอยู่กับชนิดและพิกัด กำลังของโหลดที่ไม่เป็นเชิง
             เส้น (Ih) และค่าพิกัดกำลังลัดวงจรของระบบไฟฟ้า (Zh) นั่นคือ    กรณีสถานที่ตั้งของโหลดที่ไม่เป็นเชิงเส้นอยู่ใกล้สถานีไฟฟ้าฯ
            ซึ่งมีค่าพิกัดลัดวงจรสูงจะมีค่าอิมพิแดนซ์ของระบบต่ำ แต่ถ้าอยู่ไกลสถานีไฟฟ้าฯ ค่าพิกัดลัดวงจรสูงจะมีค่าอิมพิแดนซ์ของระบบ
             สูง ซึ่งทำให้พิจาณาได้ว่าโรงงานที่มีโหลดไม่เป็นเชิงเส้นที่อยู่ใก้ลสถานีไฟฟ้าฯ จะได้รับผลกระทบจากปัญหาฮาร์มอนิกส์น้อยกว่า
            โรงงานที่อยู่ไกล สถานีไฟฟ้าฯ ในกรณีที่ระบบภายในโรงงานเหมือนกันดังรูปที่ 5

 




รูปที่ 5 แสดงการเปรียบเทียบค่า % THDVของแต่ระบบและสถานที่ตั้ง

          จุดต่อร่วม (Point of Common Coupling , PCC)
          คือจุดซื้อขายไฟระหว่างการไฟฟ้ากับผู้ใช้ไฟ หรือตำแหน่งที่ทำการตรวจวัดฮาร์มอนิก

 

                  แหล่งกำเนิดฮาร์มอนิก
                                 จากที่กล่าวมาโดยภาวะปกติ    การไฟฟ้าจะจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่เป็นรูปสัญญาณคลื่นไซน์ให้กับโหลด
                    ประเภทต่างๆของผู้ใช้ไฟ              แต่ในกรณีในระบบไฟฟ้าที่ผู้ใช้ไฟบางรายมีโหลดประเภทไม่เป็นเชิงเส้น
                    ( Nonlinear Load )    ซึ่งโหลดดังกล่าวเป็นแหล่งกำเนิดฮาร์มอนิก       กระแสฮาร์มอนิกนั้นจะไหลเข้าสู่ระบบ
                    ของผู้ใช้ไฟเองและระบบไฟฟ้าข้างเคียง ผลของกระแสฮาร์มอนิกจะทำให้เกิดแรงดันในระบบไฟฟ้าเพี้ยนไป
                    จากรูปคลื่นไซน์ ค่าความเพี้ยนของแรงดันจะมากหรือน้อยนั้น     ขึ้นอยู่กับค่าอิมพิแดนซ์ของระบบและขนาด
                    ของกระแสฮาร์มอนิกที่ความถี่ต่างๆ      ด้วยผลของกระแสฮาร์มอนิกดังกล่าวไหลเข้าสู่ระบบใกล้เคียง อาจไป
                    รบกวนการทำงานหรือสร้างความเสียหายแก่อุปกรณ์ของผู้ใช้ไฟรายอื่นๆและอุปกรณ์ในระบบของการไฟฟ้าได้
                    ดังนั้นเรามีความเป็นที่จะต้องทราบว่าโหลดที่อยู่ในอาคารหรือโรงงานอุตสาหกรรมเรานั้น  มีโหลดที่เป็นแหล่ง
                    จ่ายฮาร์มอนิกส์หรือไม่ และโหลดประเภทใดเป็นโหลดที่เป็นแหล่งจ่ายฮาร์มอนิกส์ เพื่อที่ทำความใจก่อนที่จะ
                    ทำการแก้ไขและป้องกันปัญหาที่อาจเกิดขึ้นจากฮาร์มอนิกส์ต่อไป เราสามารถแบ่งแหล่งกำเนิดฮาร์มอนิกตาม
                     คุณลักษณะการทำงานของอุปกรณ์ได้ดังต่อไปนี้

 

                   1. อุปกรณ์อิเลคทรอนิกส์ที่มีทั่วไปในบ้านพัก สำนักงาน ส่วนใหญ่เป็นชนิด 1เฟส

                   1.1 อุปกรณ์ที่มีการใช้แหล่งจ่ายกำลังแบบสวิทซ์ชิ่ง(SWITCHING MODE POWER SUPPLY : SMPS
                         เช่น เครื่องคอมพิวเตอร์ (Computer)


                     1.2 บาลาสต์อิเลคทรอนิกส์ ( Electronic Ballast)


                   2. อุปกรณ์อิเลคทรอนิกส์กำลัง เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรม

                      2.1  ตัวเรียงกระแสกำลัง (Power Rectifier)
                      2.2  เครื่องแปลงผันกำลังแบบสถิต (Static Power Converter :SPC)
                      2.3  ตัวโปรแกรมเมเบิ้ลลอจิกคอนโทรลเลอร์ (Programmable Logic Controller :PLC)
                      2.4  ชุดขับเคลื่อนปรับความเร็วได้ (Adjustable Speed Drive :ASD)



                   3.อุปกรณ์ที่มีการทำงานประเภทอาร์ค

                 3.1  เตาหลอมแบบอาร์ค (Arc Furnace)
                 3.2  เตาหลอมแบบเหนี่ยวนำ (Induction Furnace)
                 3.3  เครื่องเชื่อมแบบอาร์ค/แบบสปอต (Arc Welding / Spot Welding)



                4. อุปกรณ์ที่มีความสัมพันธ์ไม่เป็นเชิงเส้นของแรงดันและกระแสเนื่องจากการอิ่มตัวของแกนเหล็กทางแม่เหล็กไฟฟ้า
                    เช่น หม้อแปลงไฟฟ้า (Transformer)และเครื่องกลไฟฟ้า (Electric Machine )


                                       ผลกระทบของฮาร์มอนิกที่มีผลต่ออุปกรณ์ในระบบไฟฟ้า
                    ปัญหาฮาร์มอนิกที่ทำให้เกิดผลกระทบต่ออุปกรณ์ในระบบไฟฟ้าออกเป็น 2 กรณีคือ

                -  ทำให้อุปกรณ์ในระบบมีการทำงานผิดพลาดด้วยผลของค่าแรงดันและกระแสฮาร์มอนิกที่มีขนาดและรูปคลื่น
                   สัญญาณไซน์ผิดเพี้ยนไป


                -  ทำให้อุปกรณ์ในระบบมีอายุการใช้งานน้อยลงหรือเกิดการชำรุดเสียหาย เนื่องจากมีค่า rms ของแรงดันหรือ
                  
กระแส สูงขึ้นที่เกิดจากค่าฮาร์มอนิก หรือมีการขยายของแรงดันและกระแสฮาร์มอนิก   ที่เกิดจากฮาร์มอนิก
                   รีโซแนนซ์


                ปัญหาฮาร์มอนิกที่ส่งผลกระทบต่ออุปกรณ์ในระบบไฟฟ้าดังนี้คือ

                1. ผลของฮาร์มอนิกเรโซแนนซ์เกิดขึ้นในกรณีที่ความถี่เรโซแนนซ์ของระบบไ
ปตรงกับความถี่ฮาร์มอนิกทำให้เกิด
                    การขยายขนาดของแรงดันและกระแสฮาร์มอนิก เป็นผลทำให้อุปกรณ์ได
้รับความเสียหายเนื่องจากได้รับกระแส
                    และแรงดันเกินพิกัด

                2 . ผลของกระแสฮาร์มอนิกที่ไหลอยู่ในระบบจำหน่ายและสายส่ง        ทำให้เกิดค่ากำลังสูญเสียในสายมากขึ้น ทำให้
                     ประสิทธิภาพ การส่งจ่ายลดลง เนื่องจากกระแสฮาร์มอนิกทำให้ค่า rms ของกระแสและความต้านทานของสายสูงขึ้น

                3. ผลของกระแสฮาร์มอนิก Triplen ( ลำดับที่3,6,9..) จัดอยู่ในกลุ่มที่มีลำดับเป็นศูนย์ ( Zero Sequence) ในระบบ 3 เฟส
                    4 สาย ฮาร์มอนิกกลุ่มนี้จะรวมกันกันไหลอยู่ในสายนิวตรอล อาจทำให้สายนิวตรอนหรือหม้อแปลงเสียหายได้หากไม่มี
                    การออกแแบบรองรับไว้

                4. ผลของกระแสฮาร์มอนิกทำให้กำลังสูญเสียขณะมีโหลดและกำลังสูญเสียสเตรย์ฟลักซ์ (Stray Flux Loss) ของหม้อแปลง
                    มีค่าเพิ่มขึ้น และทำให้ประสิทธิภาพการในรับโหลดของหม้อแปลงลดลงไป(derating) ผลของแรงดันฮาร์มอนิกทำให้เกิด
                    กำลังสูญเสียกระแสไหลวน (Eddy Current Loss) และกำลังสูญเสียฮิสเทอรีซีส (Hysteresis -Loss) เพิ่มขึ้น

               5. ผลของกระแสฮาร์มอนิกทำให้เกิดความร้อนและความเครียดไดอิเลคตริก    ( Dielectric Stress )    กับตัวคาปาซิเตอร์
                   และอาจทำให้ฟิวส์ของตัวคาปาซิเตอร์ขาดง่ายกว่าการใช้งานปกติ ผลของแรงดันฮาร์มอนิกทำให้เกิดค่ากำลังสูญเสียใน
                   คาปาซิเตอร์        และผลจากภาวะเรโซแนนซ์ที่ตัวคาปาซิเตอร์ทำให้เกิดขยายกระแสและแรงดันฮาร์มอนิกขนาดใหญ่
                   ดังนั้น   เพื่อความปลอดภัยในการใช้งานของคาปาซิเตอร์สามารถทนต่อค่ากระแสและแรงดันฮาร์มอนิก  คาปาซิเตอร์ที่
                  ออกแบบสร้างจากผู้ผลิตได้กำหนดตามมาตรฐาน มาตรฐาน IEEE Std. 18-1992

              6. ผลของกระแสฮาร์มอนิกทำให้เกิดความร้อนในตัวฟิวส์เพิ่มขึ้น ทำให้ลักษณะเวลา-กระแส (Time-Current Characteristic)
                  ของฟิวส์เปลี่ยนไป  กรณีที่มีฟอลต์ระดับต่ำเกิดขึ้นฟิวส์จะขาดก่อนในเวลาที่กำหนด   หรือในกรณีที่ฟิวส์ขาดโดยไม่ทราบ
                  สาเหตุจะเป็นเหตุมาจากฮาร์มอนิกในกรณีที่เกิดภาวะเรโซแนนซ์ได้เช่นกัน

              7. ผลของฮาร์มอนิกทำให้การทำงานของรีเลย์ผิดพลาดซึ่งขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการทำงานของชนิดรีเลย์ การทำงานของรีเลย์ชนิด
                  Electromagnetic ขึ้นอยู่กับค่ากระแสและแรงดัน rms ส่วนการทำงานของรีเลย์ชนิด Digital       ขึ้นอยู่กับค่าแรงดันยอดคลื่น
                  (Crest Voltage) จากการ Sampling และตรวจค่า Zero Crossing ค่ากระแสหรือแรงดันที่ศูนย์ โดยลักษณะที่ทำให้รีเลย์ทำงาน
                   ผิดพลาดดังนี้

                       -  ทำให้รีเลย์มีการทำงานช้าลง หรือทำงานด้วยค่า(Pickup Values) ที่สูง โดยปกติรีเลย์จะทำงานอย่างรวดเร็วและทำงาน
                          ด้วยค่าเริ่มต่ำๆ

                        -  กรณีที่มีกระแสฮาร์มอนิกTriplenมากพออาจทำให้กราวด์รีเลย์ทำงานผิดพลาด (False Trip)
                        -  ทำให้รีเลย์ระยะทาง(Distance Relay)ทำงานผิดพลาด ด้วยผลของกระแสฮาร์มอนิกที่ทำให้อิมพิแดนซ์เพิ่มขึ้นต่างจาก
                           ค่าอิมพิแดนซ์ที่ทำการเซทติ้งที่ความถี่หลักมูล

                       -  ทำให้รีเลย์สถิตแบบความถี่ต่ำ (Static Underfrequency Relay) มีความไวกว่าปกติ อาจทำให้เกิดการทริปผิดพลาด

                       -  ทำให้รีเลย์กระแสและแรงดันเกิน (Overcurrent and Overvoltage Relay) ทำงานผิดพลาดตามคุณสมบัติที่ตั้งไว้

                       -  ทำให้ความเร็วในการทำงานของรีเลย์ชนิดผลต่าง (Differential Relay) ทำงานช้าลง

            8.  ผลของกระแสฮาร์มอนิกมีผลกระทบต่อความสามารถใน การตัดกระแส   ( Current Interruption Capacity )     ของอุปกรณ์
                 สวิตซ์เกียร์ คือทำให้ขนาดของอัตราค่ากระแสเทียบกับเวลา di / dt มีค่าสูงในขณะที่กระแสมีค่าเป็นศูนย์     เป็นผลทำให้
                 เซอร์กิตเบรคเกอร์ไม่สามารถตัดกระแสได้เมื่อมีฮาร์มอนิก ซึ่งปัญหานี้จะเกิดกับอุปกรณ์อื่นๆที่ใช้ตัดกระแสได้เช่นกัน

            9.  ผลของฮาร์มอนิกทำให้มิเตอร์วัดค่าไฟฟ้า ( Watt - Hour Meter )   ซึ่งเป็นมิเตอร์ประเภทจานเหนี่ยวนำ ( Induction Disk)
                  ทำการวัดค่าผิดพลาดได้ ซึ่งโดยปกติการปรับแต่งมิเตอร์นั้นจะทำการปรับแต่งที่ความถี่หลักมูล

            10 .ผลของฮาร์มอนิกต่อเครื่องจักรไฟฟ้า    ทำให้กำลังสูญเสียเพิ่มขึ้น      เป็นผลทำให้เครื่องจักรร้อนกว่าปกติ ทำให้มอเตอร์
                  เหนี่ยวนำ สามเฟสเกิดปรากฎการณ์ค็อกกิ้ง(Cogging)คือไม่สามารถสตาร์ทมอเตอร์ได้ จากการที่ความเร็วมอเตอร์ต่ำกว่า
                  ความเร็วซิงโครนัส และทำให้เกิดการออสซิเลตทางกลของเครื่องจักรไฟฟ้า           ซึ่งมีผลต่อประสิทธิภาพและแรงบิดของ
                 เครื่องจักร

             11. ผลของฮาร์มอนิกทำให้เกิดสัญญาณรบกวน(Noise)ในระบบสื่อสารเช่นในระบบโทรศัพท์

          สรุป
                 ฮาร์มอนิกที่อยู่ในระบบไฟฟ้าเป็นปัญหาคุณภาพไฟฟ้าสำคัญเรื่องหนึ่ง เพราะปัจจุบันการใช้โหลดประเภทที่ไม่เป็นเชิงเส้น
           ที่เป็นแหล่งจ่ายฮาร์มอนิก และโรงงานอุตสาหกรรมและในอาคารพาณิชย์นับวันมีการใช้โหลดดังกล่าวเพิ่มมากขึ้น  ผลทำให้รูป
           คลื่นของแรงดันและกระแสเพี้ยนไปจากรูปไซด์ ซึ่งจะส่งผลกระทบให้อุปกรณ์มีการทำงานผิดพลาด หรืออาจเกิดการเสียหายได้
           ซึ่งในบทความนี้จะกล่าวถึงผลกระทบจากฮาร์มอนิกเพียงเบื้องต้น    และจะนำเสนอในเชิงการวิเคราะห์และวิธีการแนวทางการ
           แก้ไขต่อไปในครั้งหน้า

              เอกสารอ้างอิง

            1. Effects of Harmonic on Equipment "IEEE Transaction on Power Delivery, Vol.8, No.2, April 1993"
            2. P519A/D5Guide for Applying Harmonic Limits on Power System
            3. IEC 1000-3-6 Assessment of emission limit for distoring loads in MV and HV power system
                Basic EMC publication
            4. IEEE Std. 18-1992 IEEE Standard for Shunt Power Capacitors
            5. IEEE Std. C57.110-1986 Recommended practice for establishing transformer capability when supplying
                Nonsinusoidal load currents


 

========================================================