แรงดันไฟฟ้าของระบบไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามการเปลี่ยนแปลงของโหลด โดยปกติแรงดันไฟฟ้าจะสูงเมื่อมีโหลดเบา และต่ำเมื่อมีโหลดหนัก เพื่อให้แรงดันไฟฟ้าของระบบอยู่ในขีดจำกัด จำเป็นต้องมีอุปกรณ์เพิ่มเติมบางอย่างเพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้าของระบบเมื่อแรงดันไฟฟ้าต่ำ และลดแรงดันไฟฟ้าเมื่อแรงดันไฟฟ้าสูงเกินไป ต่อไปนี้เป็นวิธีการที่ใช้ในระบบไฟฟ้าเพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้า

1. เปิด-โหลดแท็ปเปลี่ยนหม้อแปลง
2. ปิด – โหลดแท็ปเปลี่ยนหม้อแปลง
3. เครื่องปฏิกรณ์แบบชันท์
4. ตัวควบคุมเฟสแบบซิงโครนัส
5. ตัวเก็บประจุไดเวอร์เตอร์
6. ระบบ VAR แบบคงที่ (SVS)

การควบคุมแรงดันไฟของระบบโดยใช้ส่วนประกอบตรวจจับแบบชันท์เรียกว่าการชดเชยแบบชันท์ การชดเชยแบบชันท์มี 2 ประเภท ได้แก่ การชดเชยแบบชันท์สถิตย์และการชดเชยแบบชันท์แบบซิงโครนัส ในการชดเชยแบบชันท์สถิตย์ จะใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบชันท์ ตัวเก็บประจุแบบชันท์ และระบบ VAR แบบสถิตย์ ในขณะที่การชดเชยแบบชันท์ จะใช้ตัวควบคุมเฟสแบบซิงโครนัส วิธีการที่ใช้ในการควบคุมแรงดันไฟจะอธิบายโดยละเอียดด้านล่าง

1. การเปลี่ยนหม้อแปลงแบบปิด-โหลดแท็ป – ในวิธีนี้ แรงดันไฟฟ้าจะถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนอัตราส่วนรอบของหม้อแปลง หม้อแปลงจะถูกตัดการเชื่อมต่อจากแหล่งจ่ายก่อนจะเปลี่ยนแท็ป การเปลี่ยนแท็ปของหม้อแปลงส่วนใหญ่จะทำด้วยมือ
2. หม้อแปลงตัวเปลี่ยนแทปโหลด – การจัดเรียงนี้ใช้เพื่อเปลี่ยนอัตราส่วนรอบของหม้อแปลงเพื่อปรับแรงดันไฟฟ้าของระบบเมื่อหม้อแปลงจ่ายโหลด หม้อแปลงไฟฟ้าส่วนใหญ่มีตัวเปลี่ยนแทปโหลดติดตั้งไว้
3. รีแอคเตอร์แบบแยกส่วน – รีแอคเตอร์แบบแยกส่วนเป็นส่วนประกอบของกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่เชื่อมต่อระหว่างสายส่งและสายกลาง รีแอคเตอร์แบบแยกส่วนจะชดเชยกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำจากสายส่งหรือสายใต้ดิน โดยส่วนใหญ่ใช้ในสายส่งไฟฟ้าแรงสูง (EHV) และไฟฟ้าแรงสูง (UHV) ระยะไกลเพื่อควบคุมกำลังไฟฟ้ารีแอคเตอร์แบบแยกส่วนใช้ในสถานีย่อยสถานีย่อยสถานีย่อยสถานีย่อยสถานีย่อยสถานีย่อยสถานีย่อยสถานีย่อยสถานีย่อยกลางของสายส่งไฟฟ้าแรงสูง (EHV) และไฟฟ้าแรงสูง (UHV) ระยะไกล ในสายส่งไฟฟ้าระยะไกล รีแอคเตอร์แบบแยกส่วนจะเชื่อมต่อที่ระยะทาง 300 กม. เพื่อจำกัดแรงดันไฟฟ้าที่จุดกึ่งกลาง
4. ตัวเก็บประจุทริกเกอร์ – ตัวเก็บประจุทริกเกอร์คือตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อขนานกับสายไฟ โดยจะติดตั้งที่สถานีย่อยปลายทางรับ สถานีย่อยจ่ายไฟ และในสถานีย่อยสวิตชิ่ง ตัวเก็บประจุทริกเกอร์จะป้อนโวลต์-แอมแปร์รีแอคทีฟเข้าไปในสายไฟ โดยจะติดตั้งอยู่ในธนาคารสามเฟส
5. ตัวควบคุมเฟสแบบซิงโครนัส – ตัวควบคุมเฟสแบบซิงโครนัสคือมอเตอร์แบบซิงโครนัสที่ทำงานโดยไม่มีโหลดทางกล โดยเชื่อมต่อกับโหลดที่ปลายรับของสาย ตัวควบคุมเฟสแบบซิงโครนัสจะดูดซับหรือสร้างพลังงานปฏิกิริยาโดยการเปลี่ยนแปลงการกระตุ้นของขดลวดแม่เหล็ก โดยจะรักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ภายใต้เงื่อนไขโหลดใดๆ ก็ตาม และยังปรับปรุงค่ากำลังไฟฟ้าด้วย
6. ระบบ Var แบบอนุกรม (SVS) – ตัวชดเชย VAR แบบสถิตจะป้อนหรือดูดซับ VAR ที่เหนี่ยวนำเข้าสู่ระบบเมื่อแรงดันไฟฟ้าสูงหรือต่ำกว่าค่าอ้างอิง ในตัวชดเชย VAR แบบสถิต ไทริสเตอร์ถูกใช้เป็นอุปกรณ์สวิตชิ่งแทนเบรกเกอร์วงจร ปัจจุบัน ระบบสวิตชิ่งไทริสเตอร์ถูกใช้แทนการสวิตชิ่งเชิงกล เนื่องจากการสวิตชิ่งไทริสเตอร์เร็วกว่าและให้การทำงานที่ปราศจากข้อขัดแย้งโดยการควบคุมการสวิตชิ่ง

แรงดันใช้งานในระบบไฟฟ้า

คำว่า แรงดันไฟในการทำงาน หมายถึง แรงดันไฟสูงสุดที่อุปกรณ์ใดๆ สามารถทนได้โดยไม่เสียหายหรือไหม้ โดยคำนึงถึงปัจจัยต่างๆ เช่น ความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยของอุปกรณ์และวงจรสำหรับการทำงานปกติ หากต้องส่งไฟฟ้าในระยะทางไกล จำเป็นต้องใช้แรงดันไฟฟ้าสูง นอกจากนี้ ระบบไฟฟ้ากระแสสลับยังจำเป็นต้องมีค่าตัวประกอบกำลังโหลดที่ใกล้เคียง 1 จากมุมมองทางเศรษฐกิจ กระแสไฟขนาดใหญ่จะจัดการได้ยากกว่าแรงดันไฟฟ้าสูง

หากต้องส่งไฟฟ้าในระยะทางไกล จะต้องใช้แรงดันไฟฟ้าสูง นอกจากนี้ ระบบไฟฟ้ากระแสสลับยังจำเป็นต้องมีค่าตัวประกอบกำลังโหลดใกล้เคียง 1 ในแง่ของเศรษฐกิจ กระแสไฟขนาดใหญ่จะจัดการได้ยากกว่าแรงดันไฟฟ้าสูง

เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าสูง จะสามารถประหยัดต้นทุนของตัวนำได้อย่างมาก แม้ว่าการติดตั้งตัวนำด้วยแรงดันไฟฟ้าสูงมากๆ จะช่วยประหยัดและเพิ่มประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจได้อย่างมาก แต่ต้นทุนของฉนวนของตัวนำบนดินและบนฟ้าก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน

การใช้แรงดันไฟฟ้าสูงจะช่วยเพิ่มระยะห่างหรือระยะห่างระหว่างตัวนำไฟฟ้า ซึ่งทำขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยงการคายประจุไฟฟ้า โครงสร้างรองรับเชิงกลจะยากขึ้นและมีราคาแพงขึ้น

ปัญหาอีกประการหนึ่งที่เกิดขึ้นจากแรงดันไฟฟ้าทำงานที่สูงคือ ฉนวนของอุปกรณ์ เอฟเฟกต์โคโรนา สัญญาณรบกวนวิทยุและโทรทัศน์ เป็นต้น ในที่สุด ต้นทุนฉนวนของหม้อแปลง สวิตช์เกียร์ และอุปกรณ์ปลายทางอื่นๆ ก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ปัญหาโคโรนาและสัญญาณรบกวนวิทยุเหล่านี้กลายเป็นเรื่องร้ายแรงมากเมื่อมีแรงดันไฟฟ้าทำงานสูงมาก ควรพิจารณาแรงดันไฟฟ้าทำงานตามข้อกำหนดโหลดในอนาคต

ดังนั้น ยิ่งแรงดันไฟฟ้าสูงเท่าไหร่ สายไฟก็จะมีราคาแพงขึ้นเท่านั้น ดังนั้น ระดับแรงดันไฟฟ้าของระบบจึงถูกควบคุมโดยปัจจัยหลักสองประการ ดังนี้

• ปริมาณไฟฟ้าที่ส่งผ่าน
• ความยาวของเส้น

‍

‍