ระบบไฟฟ้ากำลัง คืออะไร?

ระบบไฟฟ้ากำลัง (Electrical Power Systems) เป็นโครงข่ายที่รวบรวมระบบและอุปกรณ์ต่าง ๆ เอาไว้ด้วยกัน เพื่อทําการเปลี่ยนแปลงพลังงานในรูปแบบอื่น ๆ ให้เป็นพลังงานในรูปของไฟฟ้า จากนั้นจึงทำการส่งพลังงานไฟฟ้านั้นด้วยระดับแรงดันไฟฟ้าที่สูง ไปยังแหล่งหรือระบบใช้งานอื่น ๆ ในรูปโครงข่ายปิดขนาดใหญ่ 

โดยการจะแปลงพลังงานไฟฟ้าไปใช้งานในรูปของพลังงานที่ไม่ใช่ไฟฟ้า ระบบไฟฟ้ากําลังที่ดีจะต้องคํานึงถึงความปลอดภัยและความมั่นคง รวมไปถึงประสิทธิภาพในการใช้งานที่น่าเชื่อถือ อีกทั้งยังต้องมีราคาที่ประหยัด และไม่ส่งผลกระทบต่อสภาวะแวดล้อม 

โดยโครงสร้างของระบบไฟฟ้ากําลังนั้นมีอยู่ด้วยกันหลากหลายรูปแบบ ซึ่งก็มีทั้งแบบระบบขนาดเล็กและระบบขนาดใหญ่ ที่สามารถแบ่งย่อยออกมาได้เป็น 3 ระบบย่อย ดังนี้

1. ระบบการผลิตไฟฟ้า (Generating System) 

เป็นกระบวนการผลิตไฟฟ้าเพื่อให้เพียงพอต่อการนำไปใช้งานในรูปแบบต่าง ๆ โดยระบบนี้จำเป็นที่จะต้องอาศัยโรงไฟฟ้าและระบบส่งไฟฟ้าในการผลิตไฟฟ้า โดยส่วนประกอบที่สำคัญในการผลิตไฟฟ้า ได้แก่ หม้อแปลงไฟฟ้า ลานไกไฟฟ้า สถานีไฟฟ้าแรงสูง สายส่งไฟฟ้าแรงสูง เป็นต้น โดยโรงไฟฟ้าจะทําหน้าที่ในการผลิตพลังงานไฟฟ้าให้มีความเพียงพอกับความต้องการใช้งานของไฟฟ้าอยู่ตลอดเวลา โดยการทํางานจะอาศัยเครื่องต้นกําลัง ที่จะทําหน้าที่ในการเปลี่ยนพลังงานต่าง ๆ ให้เป็นพลังงานกลเพื่อขับเคลื่อนเครื่องกําเนิดไฟฟ้า ซึ่งพลังงานที่นํามาใช้ผลิตไฟฟ้า ได้แก่ พลังงานน้ำ พลังงานความร้อน พลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ เป็นต้น

2. ระบบส่งกำลังไฟฟ้า (Transmission Systems) 

เป็นระบบที่มีหน้าที่ในการรับแรงดันไฟฟ้ามาจากระบบผลิตไฟฟ้า เพื่อส่งไปยังระบบจำหน่ายไฟฟ้า ระบบส่งกำลังไฟฟ้าจึงเป็นตัวเชื่อมระหว่างระบบผลิตและระบบจําหน่ายไฟฟ้านั่นเอง โดยระบบส่งกำลังไฟฟ้านั้นมีองค์ประกอบค่อนข้างที่ซับซ้อน แต่สามารถสรุปส่วนประกอบหลัก ๆ ออกมาได้ ดังนี้

2.1) สถานีไฟฟ้าย่อยแปลงแรงดันสูง หรือ ลานไกไฟฟ้า (Step – Up Substation หรือ Switch Yard) 

เป็นสถานที่ที่ใช้ในการติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมและป้องกันความผิดปกติต่าง ๆ ที่อาจเกิดขึ้นได้ในระหว่างการผลิตกำลังไฟฟ้าและการขนส่งกำลังไฟฟ้า โดยมันมีหน้าที่ในการแปลงแรงดันจากระบบผลิตให้สูงขึ้นไปตามระดับต่าง ๆ เพื่อเข้าสู่ระบบส่งกำลังไฟฟ้าต่อไป

2.2) สายส่งกำลังไฟฟ้า หรือ สายส่ง (Transmission Line) 

เป็นระบบที่เชื่อมโยงระหว่างระบบผลิตกับระบบจำหน่ายเข้าไว้ด้วยกัน โดยสายส่งมีหน้าที่ในการขนส่งพลังงานไฟฟ้าจากแหล่งผลิตไปยังศูนย์กลางการจำหน่าย ที่เรียกว่า Load Center (โหลดเซ็นเตอร์) โดยสายส่งไฟฟ้านั้นอยู่ด้วยกันมี 2 ประเภทหลัก ๆ ดังนี้ ประเภทแรกคือ สายส่งในลักษณะเหนือศีรษะ (Overhead Arial Line) โดยมันจะมีสายเส้นเล็ก ๆ ขึงอยู่บนเสาส่งไฟฟ้า นั่นคือสายส่งไฟฟ้าประเภทที่สอง เรียกว่า สายดินเหนือศีรษะ (Over Head Ground Wire) โดยมันจะถูกต่อตรงกับเสาโครงเหล็ก มีหน้าที่ในการป้องกันอันตรายจากฟ้าผ่า

2.3) สถานีไฟฟ้าย่อยต้นทาง (Primary Substation หรือ Bulk Power Substation) 

เป็นสถานีที่ทำหน้าที่ในการแปลงระดับแรงดันไฟฟ้าจากระบบสายส่งแรงสูงให้มีระดับแรงดันที่ต่ำลง เพื่อส่งต่อไปยังสถานีไฟฟ้าย่อยจําหน่าย โดยการที่จะส่งแรงดันไฟฟ้าไปยังสถานีไฟฟ้าย่อยได้นั้น จำเป็นที่จะต้องใช้สายส่งไฟฟ้าย่อย (Sub Transmission Line) ในการส่งแรงดันไฟฟ้าไป โดยสายส่งไฟฟ้าย่อยเป็นสายส่งที่เชื่อมโยงระหว่างสถานีไฟฟ้าย่อยต้นทางกับสถานีไฟฟ้าย่อยจําหน่าย

3. ระบบจ่าย หรือ จําหน่ายกำลังไฟฟ้า (Distribution Systems) 

เป็ยระบบที่ทำหน้าที่ในการเชื่อมโยงระหว่างระบบส่งกำลังไฟฟ้ากับแหล่งผู้ใช้ไฟฟ้า หรือ โหลดโดยมันมีหน้าที่ในการรับแรงดันที่ถูกลดให้ต่ำจนอยู่ในระดับที่เหมาะสม ที่สามารถนำไปแจกจ่ายให้แก่ผู้ใช้ไฟฟ้าได้ โดยระบบจ่ายกําลังไฟฟ้านั้นมีส่วนประกอบหลัก ๆ ดังนี้

3.1) สถานีไฟฟ้าย่อยจำหน่าย (Secondary Substation) 

เป็นสถานีที่ทำหน้าที่รับแรงดันไฟฟ้าจากสายส่งย่อย เพื่อแปลงระดับแรงดันให้ต่ำลง จากนั้นจึงส่งต่อไปยังสายจำหน่ายแรงสูง
3.2) สายจำหน่ายแรงสูง (Primary Distribution Line)
หรือเรียกอีกอย่างว่า สายป้อนปฐมภูมิ (Primary Feeder) หรือ สายป้อนแรงสูง (High Tension Feeder) โดยมันมีหน้าที่ในการรับแรงดันจากสถานีไฟฟ้าย่อยจำหน่าย เพื่อส่งเข้าหม้อแปลงจําหน่าย (Distribution Transformer) เพื่อแปลงให้เป็นแรงดันต่ำ และแจกจ่ายยังผู้ใช้หรือโหลดต่อไป

ผู้เขียน :  ศิรดา จิรานันท์สกุล

ช่างไฟดอทคอม
ช่างไฟที่ดีที่สุดในกรุงเทพฯ