Static VAR Compensator – SVC คืออะไร?

ตัวชดเชยแบบคงที่ (SVC) หรือที่เรียกอีกอย่างว่าตัวชดเชยแบบคงที่แบบรีแอ็กทีฟ เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ ปรับปรุงค่ากำลังไฟฟ้า ของ ระบบไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอ็กทีฟแบบคงที่ชนิดหนึ่งที่ใช้ฉีดหรือดูดซับ กำลังไฟฟ้ารีแอ็กทีฟ เข้าหรือออกจากระบบเพื่อรักษาระดับแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ

ระบบส่งไฟฟ้ากระแสสลับแบบยืดหยุ่น ( SVC ) เป็นส่วนหนึ่งของ FACTS (ระบบส่งไฟฟ้ากระแสสลับแบบยืดหยุ่น) และประกอบด้วย ชุดตัวเก็บประจุ และเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งควบคุมโดย อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง เช่น ไทริสเตอร์ หรือ ทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์เกตฉนวน (IGBT)อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังสามารถเปิด และปิด ตัวเก็บประจุ และเครื่องปฏิกรณ์ได้อย่างรวดเร็วเพื่อฉีดหรือดูดซับพลังงานปฏิกิริยาตามต้องการ ระบบควบคุมสำหรับ SVC จะตรวจสอบแรงดันไฟและกระแสไฟฟ้าของระบบ และปรับเอาต์พุตพลังงานปฏิกิริยาของอุปกรณ์ให้เหมาะสม

โดยทั่วไป SVC ใช้เพื่อชดเชยความผันผวนของกำลังไฟฟ้ารีแอ็กทีฟที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของความต้องการโหลดหรือการเปลี่ยนแปลงของการผลิต เช่น ผลผลิตจากแหล่งพลังงานลมหรือพลังงานแสงอาทิตย์ SVC ทำงานโดยฉีดหรือดูดซับกำลังไฟฟ้ารีแอ็กทีฟเข้าไปในระบบไฟฟ้าเพื่อรักษาแรงดันไฟและค่าแฟกเตอร์กำลังไฟฟ้าให้คงที่ ณ จุดที่เชื่อมต่อ

การก่อสร้าง SVC

ตัวชดเชย VAR แบบคงที่ (SVC) โดยทั่วไปจะประกอบด้วยส่วนประกอบหลายส่วน ได้แก่ เครื่องปฏิกรณ์ควบคุมไทริสเตอร์ (TCR) ตัวเก็บประจุแบบสวิตช์ไทริสเตอร์ (TSC) ตัวกรองระบบควบคุม และส่วนประกอบเสริมอื่นๆ ดังต่อไปนี้

• ไทริสเตอร์ควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ (TCR): TCR คือเครื่องปฏิกรณ์ที่เชื่อมต่อขนานกับสายส่งไฟฟ้า โดยควบคุมด้วยอุปกรณ์ไทริสเตอร์ซึ่งควบคุมกำลังไฟฟ้าปฏิกิริยาเหนี่ยวนำ
• ตัวเก็บประจุแบบสลับไทริสเตอร์ (TSC): TSC คือตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อขนานกับสายส่งไฟฟ้า โดยควบคุมด้วยอุปกรณ์ไทริสเตอร์ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟแบบเก็บประจุ
• ตัวกรองและเครื่องปฏิกรณ์: ใช้ในการกำจัดฮาร์มอนิกในระบบไฟฟ้า
• ระบบควบคุม: ระบบควบคุมของ SVC มีหน้าที่ตรวจสอบแรงดันไฟและกระแสไฟฟ้าในสายส่งไฟฟ้าและควบคุม TCR และ TSC เพื่อรักษาระดับแรงดันไฟและค่ากำลังไฟฟ้าที่ต้องการ ระบบควบคุมโดยทั่วไปประกอบด้วยตัวควบคุมที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ ซึ่งรับสัญญาณจากเซ็นเซอร์และส่งสัญญาณไปยังอุปกรณ์ไทริสเตอร์เพื่อปรับการฉีดหรือการดูดซับกำลังไฟฟ้าปฏิกิริยา
• ส่วนประกอบเสริม: SVC อาจรวมถึงส่วนประกอบเสริมอื่นๆ เช่น ตัวกรอง หม้อแปลง และอุปกรณ์ป้องกัน เพื่อให้แน่ใจว่าระบบทำงานและได้รับการป้องกันอย่างเหมาะสม

การทำงานของเครื่องชดเชย VAR แบบคงที่

SVC (Static VAR Compensator) คืออุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ควบคุมแรงดันไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟ (VAR) ในระบบส่งและจำหน่ายไฟฟ้า ซึ่งเป็นประเภทของเครื่องชดเชยไฟฟ้าสถิตที่ใช้ระบบอิเล็กทรอนิกส์กำลังในการควบคุมแรงดันไฟฟ้าและ VAR บนระบบไฟฟ้า

SVC ประกอบด้วยเครื่องปฏิกรณ์ควบคุมไทริสเตอร์ (TCR) และตัวเก็บประจุแบบสวิตช์ไทริสเตอร์ (TSC) โดย TCR และ TSC เชื่อมต่อแบบขนานกับสายส่งไฟฟ้า TCR ใช้เพื่อควบคุมกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟแบบเหนี่ยวนำ และ TSC ใช้เพื่อควบคุมกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟแบบเก็บประจุ การผสมผสาน TCR และ TSC ช่วยให้ SVC สามารถฉีดหรือดูดซับกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ เพื่อรักษาระดับแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการและปรับปรุงค่ากำลังไฟฟ้าของระบบ

SVC จะตรวจสอบแรงดันไฟและกระแสไฟฟ้าในสายส่งไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง และปรับการฉีดหรือการดูดซับกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟตามระดับแรงดันไฟ หากระดับแรงดันไฟลดลงต่ำกว่าระดับที่ต้องการ SVC จะฉีดกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟเข้าไปในระบบ ในทางกลับกัน หากระดับแรงดันไฟสูงขึ้นกว่าระดับที่ต้องการ SVC จะดูดซับกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟจากระบบ

โดยทั่วไป TCR และ TSC จะเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับบัส DC ทั่วไป ซึ่งควบคุมโดยระบบควบคุม ระบบควบคุมจะปรับมุมการยิงของอุปกรณ์ไทริสเตอร์เพื่อควบคุมการฉีดหรือการดูดซับกำลังปฏิกิริยาโดย TCR และ TSC การผสมผสาน TCR และ TSC ช่วยให้ SVC สามารถฉีดหรือดูดซับกำลังปฏิกิริยาได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ เพื่อรักษาระดับแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการและปรับปรุงค่ากำลังไฟฟ้าของระบบ

SVC ช่วยรักษาระดับแรงดันไฟฟ้าให้คงที่และปรับปรุงค่ากำลังไฟฟ้าของระบบ โดยการฉีดหรือดูดซับกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟตามความจำเป็น ซึ่งจะช่วยลดการสูญเสียในระบบและปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ

ข้อดีของ VAR Compensator

ตัวชดเชย VAR แบบคงที่มีข้อดีหลายประการ SVR:

• เพิ่มศักยภาพการส่งไฟฟ้าของสายส่งไฟฟ้า
• ปรับปรุงเสถียรภาพชั่วคราวของระบบ
• ควบคุมแรงดันไฟคงที่และแรงดันไฟเกินชั่วคราว
• ลดการสูญเสียสายและเพิ่มความสามารถของระบบ
• ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว จึงต้องการการบำรุงรักษาน้อยลง
• ปรับปรุงปัจจัยกำลังโหลดโดยรวม

การประยุกต์ใช้งานของ SVR

• SVC มักใช้ในระบบส่งไฟฟ้าแรงสูงและโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ซึ่งความผันผวนของความต้องการโหลดอาจทำให้เกิดความไม่เสถียรของแรงดันไฟฟ้าและปัญหาด้านคุณภาพไฟฟ้าอื่นๆ SVC สามารถช่วยปรับปรุงเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า เพิ่มความสามารถในการถ่ายโอนพลังงาน และลดการสูญเสียในระบบไฟฟ้า
• SVR ใช้ในการชดเชยอิมพีแดนซ์ไฟกระชากและชดเชยสายส่งยาวโดยการแบ่งส่วนสาย
• ปรับปรุงค่า ปัจจัยกำลัง โดยรวม ให้ระบบไฟฟ้าทำงานราบรื่นและมีเสถียรภาพ

‍