โรงไฟฟาพลงนา (Hydro Power Plant)

ลกษณะการทางาน

โรงไฟฟาพลงงานนา เปนแหลงผลตไฟฟาทสาคญอกชนดหนงของ

ประเทศไทย โรงไฟฟาชนดนใชน าในลานาธรรมชาตเปนพลงงาน ในการเดนเครอง

โดยวธสรางเขอนปดกนแมนาไว เปนอางเกบนา ใหมระดบอยในทสงจนมปรมาณ

นา และแรงดนเพยงพอทจะนามาหมนเครองกงหนนาและเครองกาเนดไฟฟาซงอย

ในโรงไฟฟาทายนาทมระดบตากวาได กาลงผลตตดตงและพลงงานไฟฟาทผลตได

จากโรงไฟฟาชนดน จะเพมเปนสดสวนโดยตรงกบแรงดนและปรมาณนาทไหลผาน

เครองกงหนน า

1. นา (Hydro) เปนทรพยากรทสาคญทสดอยางหนงตอการดารงชวตของสงมชวตทงหลาย มนษย

จาเปนตองใชน าเพอการอปโภคและบรโภค นอกจากน น ายงเปนแหลงอาหารท

สาคญ เปนเสนทางคมนาคม เปนแหลงสนทนาการ รวมทงยงสามารถพฒนาใหเปน

แหลงพลงงานอกดวย

น าจะเกดขนตามธรรมชาตมวฏจกรหมนเวยนไปอยางไมมวนหมด นาจากแหลงนา

ธรรมชาต ทะเล มหาสมทร จะถกดวงอาทตยเผากลายเปนไอลอยขนไปบนอากาศ

และเกาะตวเปนกลมกอนคอ เมฆฝน ตกลงมาบนพนโลก และนานามาใชประโยชน

ในแบบตาง ๆ กน

การพฒนาแหลงนาเพอนามาใชประโยชน สวนใหญจะกอสรางเขอนหรออางเกบนา

เปนหลก โดยการสรางจะกาหนดวตถประสงคไวเปน 2 ประเภทใหญ ๆ คอ

1. เพอวตถประสงคเฉพาะเพยงอยางเดยว (Single Purpose) เชน สรางเพอ

- การชลประทาน - การอปโภค บรโภค

- การผลตกระแสไฟฟา

2. เพอการอเนกประสงค (Multipurpose) คอการสรางเพอใหไดประโยชนหลาย ๆ

อยางพรอมกน เชน

- การชลประทาน (Irrigation) - การระบายนา (Drainage) - การบรรเทาอทกภย (Flood Control) - การคมนาคม (Navigation) - การรกษาคณภาพนา (Water Quality Control) - การประมง (Fishery)- การไลน าเคม (Salinity Control) - การทองเทยว (Tourism) - การผลตกระแสไฟฟาพลงนา (Hydro Power Generation) - การอปโภค บรโภค (Domestic or Industrial Water Supply)ประโยชนทไดรบหลาย ๆ อยางน การสรางเขอนสวนมากจงจาเปนตองตงวตถประสงคไว

เพอใหเปนเขอนแบบอเนกประสงค

2. การวางแผนสรางเขอน

การวางแผนสรางเขอน จะตองพยายามใชประโยชนจากแหลงนาบรเวณทสรางเขอนใหได

ประโยชนมากทสด โดยศกษาและสารวจหาความสามารถสงสดของแหลงนาดงตอไปน

1. ลกษณะภมประเทศ (Topography) 2. อทกวทยา และอตนยมวทยา (Hydrology and Meteorology) 3. ธรณวทยา และฐานราก (Geology and Foundation) 4. วสดกอสราง (Construction Materials) 5. ระบบไฟฟาทมอย (Existing Power System) 6. ผลกระทบตอสงแวดลอม (Environment Impact) เมอไดรวบรวมขอมลและทาการศกษารายละเอยดตามรายการทง 6 ขอทกลาวมาแลว กสามารถ

จะประมวลเปนโครงการแลวทาการศกษาตอทางดานวศวกรรมเศรษฐศาสตร และการเงนของ

โครงการ เพอการตดสนใจดาเนนการเปนขน ๆ ตอไป

3. ชนดของเขอน

แบงตามวสดทใชในการกอสราง แบงเปน

3.1 เขอนคอนกรต มอย 3 แบบ คอ

1. แบบฐานแผ (Gravity) เปนเขอนทออกแบบใหมความมนคงแขงแรงโดย

อาศยนาหนกคอนกรตของตวเขอนรบแรงตาง ๆ เขอนประเภทนไดแก เขอนกวลม

เปนตน

2. แบบโคง (Arch) อาศยความโคงรบแรงทกระทาตอเขอน โดยถายแรงดนของ

นาไปสไหลเขาทงสองขาง ตวเขอนมลกษณะบางใชคอนกรตไมมาก เขอนแบบน

ไดแก เขอนภมพล ซงเปนเขอนเดยวในประเทศไทย

3. แบบกลวงหรอครบ (Hollow or Buttress) ดานหนาเขอนเปนแผน

คอนกรต มโครงสรางคอนกรตคายนเปนชวง ๆ ทางดานหลง เขอนแบบนไมมใน

ประเทศไทย และปจจบนไมคอยไดรบความนยม

3.2 เขอนถม

เขอนถม คอเขอนทสรางขนจากวสดตามธรรมชาตทมอยในบรเวณใกลเคยง รวมทงวสดทได

จากการขดหรอสรางจากวสดทเหลอทงจากกระบวนการทางอตสาหกรรม สามารถแยกออกได

ตามลกษณะองคประกอบ และวธการกอสรางดงน

1. เขอนดนถม หรอเขอนดน (Earthfill Dam) คอเขอนทกอสรางขนโดยมปรมาตรของ

วสดทบนา ( ดน) มากกวารอยละ 50 ของปรมาตรตวเขอน มกจะมแกนกลางเปนดนเหนยว

และเปนเขอนทพบมากทสดเนองจากงายตอการกอสราง สามารถใชวสดกอสรางซงหาไดงาย

จากบรเวณใกลเคยง ไดแก เขอนสรกต เขอนแกงกระจาน เขอนแมงดสมบรณชล ฯลฯ

2. เขอนหนถม หรอหนทง (Rockfill Dam) คอเขอนทกอสรางขน โดยมปรมาตรของ

วสดทไมทบนา ( หน กรวด ทราย) มากกวารอยละ 50 ของปรมาตรตวเขอน สวนใหญมแกน

เปนดนเหนยว ไดแก เขอนศรนครนทร เขอนอบลรตน เขอนสรนธร เขอนจฬาภรณ เของบาง

ลาง ฯลฯ เปนตน สาหรบสวนทแตกตางกวาทเคยสรางมา คอ เขอนเขาแหลม ไมมแกนดน

เหนยว แตเปนหนถมดาดหนาดวยคอนกรต

นอกจากน ยงมเขอนชนดอน ๆ อก เชน เขอนไม ซงใชไมมาทบถมกน เขอนโครงเหลก ใชเหลก

เปนวสดกอสราง และเขอนผสมเปนการนาแบบของเขอนชนดตาง ๆ มาผสมผสานกน

4. ชนดของเขอนแบงตามลกษณะการใชงาน

แบงออกไดดงน

1. เขอนรบนา (Intake Dam) สรางเพอยกระดบนาใหสงขน และรบนาจากลานาเขาสโรงไฟฟาเพอผลตกระแสไฟฟา แลวไหลลงสลานาตามเดม ไดแก เขอนปากมล และเขอนหรอฝายของโรงไฟฟาพลงนาขนาดเลกตาง ๆ เชน บานยาง บานขนกลาง บานสนต ฯลฯ เปนตน

2. เขอนเกบกกนา (Storage Dam) ใชวธการเกบกกนาไวในอาง แลวควบคมการปลอยนาใหเปนไปตามทตองการ เชน เขอนภมพล เขอนสรกต เขอนศรนครนทร เขอนอบลรตน เขอนเขาแหลม เขอนรชชประภา เขอนบางลาง ฯลฯ เปนตน

3. เขอนบงคบนา (Regulating Dam) สรางขนเพอควบคมปรมาณนาทางดานนาใหเพยงพอทเขอนรบนาจะยกระดบผนเขาคลองสงนาสาหรบการชลประทาน เชน เขอนวชราลงกรณ เขอนเพชรบร เขอนเจาพระยา เขอนนเรศวร ฯลฯ เปนตน สาหรบเขอนบงคบนาแหงแรกทสามารถผลตไฟฟาได คอ เขอนทาทงนา

4. เขอนเกบกกนาเพอสบนากลบ (Pumped Storage Dam) สรางขนเพอทาอางเกบนาเมอปลอยนาออกแลวสบกลบ เขอนประเภทน อาจจะไมตองสรางขวางทางนา หนาททสาคญกคอคอยเกบนาไวปลอยเพอผลตไฟฟาในชวงทมความตองการสง และในชวงทมความตองการไฟฟาตา กจะสบนาจากอางเกบนาตอนลางขนไปเกบไวยงอางเกบนาตอนบนตามเดม และนานานนมาใชผลตกระแสไฟฟาอกครงในชวงทมความตองการสงสดของแตละวน

5. ชนดของโรงไฟฟาพลงนาแบงตามปรมาณนา

1. แบบไมมอางเกบนา (Run of River) โรงไฟฟาชนดนใชประโยชนของนาทไหล

ตามลาหวย ลาธาร สรางเขอนเลก ๆ หรอฝายขวางลานา บงคบนาใหไหลไปตามทอ หรอทาราง

สงนา ใชความดนของนาจากทสงหมนกงหนซงตอแกนกบเครองกาเนด ผลตไฟฟาขนาดเลก

ปรมาณนาไมแนนอน ขนอยกบฤดกาล

2. แบบมอางเกบนา (Storage Regulation Development) เปนโรงไฟฟา

ขนาดกลาง หรอขนาดใหญ และพฒนาใหเปนแบบอเนกประสงค โรงไฟฟาชนดใชเปนหลกใน

การผลตไฟฟา นาจะถกเกบไวในอางเกบนาเหนอเขอนใหมปรมาณเพยงพอทจะผลตไฟฟาได

อยางสมาเสมอ

3. แบบสบนากลบ (Pumped Storage Plant ) โรงไฟฟาแบบสบนากลบเปน

โรงไฟฟาทมอางเกบนาสองสวน คออางเกบนาบนและลาง โรงไฟฟาจะเปนตวเชอม ในขณะท

ผลตไฟฟาในชวงทมความตองการไฟฟาสงกจะปลอยนาใหหมนกงหนและเครองกาเนดไฟฟา

และเมอใดทมความตองการใชไฟฟาตาหรอลดลง กจะใชกาลงงานไฟฟาทเหลอจาย

กระแสไฟฟาใหกบปมนาขนาดใหญเพอสบนาจากอางลางกลบขนไปเกบไวทดานบน เพอใช

ประโยชนอยางมประสทธภาพสงสดตอไป

3. แบบสบนากลบ (Pumped Storage Plant ) โรงไฟฟาแบบสบนากลบเปนโรงไฟฟาทมอางเกบนาสองสวน คออางเกบนาบนและลาง โรงไฟฟาจะเปนตวเชอม ในขณะทผลตไฟฟาในชวงทมความตองการไฟฟาสงกจะปลอยนาให

หมนกงหนและเครองกาเนดไฟฟา และเมอใดทมความตองการใชไฟฟาตาหรอลดลง กจะใชกาลงงานไฟฟาทเหลอจายกระแสไฟฟาใหกบปมนาขนาดใหญเพอสบ

นาจากอางลางกลบขนไปเกบไวทดานบน เพอใชประโยชนอยางมประสทธภาพสงสดตอไป

ตวอยาง รปภาพ

เครองสบนากลบ

6. สวนประกอบของโรงไฟฟาพลงนา

1. อาคารรบนา (Power Intake) คออาคารทอยดานลางหลงเขอน ตวอาคารจะมทอสงนาจากอางเกบนาไปดนกงหนและหมนเครองกาเนดภายในอาคารจะมหองควบคมนาและ

ควบคมระบบการผลตไฟฟา

2. อโมงคเหนอนา (Headrace) เปนชองทางทน าไหลเขามายงทอสงนาอยภายในตวเขอน

3. ตะแกรง (Screen) เปนตะแกรงเหลก มไวสาหรบปองกนทอนไม เศษไม หรอวตถอนใดทจะเขาไปอดตนทอนานา หรอทาความเสยหายใหกบกงหน ตะแกรงนจะตองมชองใหพอดท

จะทาใหปรมาณนาไหลผานไดอยางมประสทธภาพ

4. ทอสงนา (Penstack) เปนทอรบนาอยในตวเขอนหรอรบนาจากเขอน แลวลดระดบใหต าลงเพอทาใหนามแรงดนหมนกงหน

5. ทอรบนา (Draft Tube) เปนทอรบนาทอยสวนหลงของกงหน เพอนานาทผานกงหนสงออกไปยงทายนา

6. อาคารลดแรงดนนา (Surge Tank) เปนอาคารหรอถงนาขนาดใหญ สรางขนอยระหวางตวเขอนกบอาคารรบนาเพอลดแรงดน หรอแรงดนของนาไมใหเกดอนตรายกบทอหรอหวฉดนา แตโรงไฟฟาบางชนดทตงใกลกบตวเขอนกไมตองมอาคารลดแรงดนนา

7. ประตน า (Wicket Gate) เปนบานประตทควบคมการไหลของนา

สามารถปดหรอเปดใหน าไหลผานเขาไปยงทอสงนาเพอใหมแรงดนไปหมนกงหน

กงหนนาจาแนกออกเปนประเภทใหญ ๆ ได 2 ประเภท คอ Reaction กบ

Impulse กงหนนาทง 2 ประเภทมคณสมบตแตกตางกน

คณสมบตทแตกตางกนของโรงไฟฟาพลงนา

ประเภทของกงหนนา

Reaction Impulse

1. นาทเขาไปหมน Runner ทวม ไมทวม

2. ความกดดนของนาทเขาไปดน สงกวาบรรยากาศ เทาบรรยากาศ

ใบกงหนของ Runner

3. นาทเขาไปส Runner เตมทกชองพรอมกน เปนจด ๆ

4. พลงงานทนาถายเทใหแก Runner เปนพลงงานจลนและเปนพลงงานจลน เปนพลงงานจลนอยางเดยว

และพลงงานศกย

กงหนนาประเภท Reaction ทใชกนแพรหลายอยท วไป คอ แบบ Francis และ Kaplan สวนกงหนนาประเภทImpulse นนแบบทสาคญและเปนทรจกกนดวาแบบอน ๆ กคอ กงหนนาแบบ Pelton การพจารณาเลอกสรรประเภท และแบบของกงหนนาเพอใหเหมาะสมกบสภาพของงานนนอาศยหลกเกณฑกวางๆพอเปนแนวทางไดดงน

Headกงหนนาแบบ (เมตร)Kaplan (Fixed - blade) 1 ถง 30 Kaplan (Adjustable - blade) 1 ถง 60 Francis 25 ถง 450 Pelton 250 ขนไป

ในกรณนนาซงใชหมนกงหนนา มกรวดทรายปนอยดวย และกงหนมแรงมาไมสงนกแลวกงหนนาแบบ Pelton เปนดทสด ซงอาจใชกบ Head ตาลงมาถง 120 หรอ 150 เมตร ได

เครองกาเนดไฟฟา(Generator) จาแนกตามความเรวรอบและขนาดอยางกวางๆไดดงตอไปน (ความถมาตรฐาน 50 ไซเกลวนาท)

เครองความเรวรอบสง ขนาดเลก คอ ขนาด 200 – 2,000 เคว เอ.หมน 1,000 – 750 รอบตอนาท(หรออาจตากวาน)

สวนมากเปนชนดเพลานอน (Horizontal Shaft) ตอตรงกบกงหนนาประเภท Impulse บางทกเปนชนดเพลาตง(Vertical Shaft) ตอตรงหรอขบดวยเกยรจากกงหนรอบชา ในบางโอกาสทใชกบกงหนนาประเภท Reaction ดวยกม

เครองความเรวรอบสง ขนาดใหญ คอขนาด 3,000 – 100,000 เคว เอ. หรอสงกวานหมน 750 – 333 รอบตอนาทมทงชนดเพลานอนและเพลาตง เหมาะกบกงหนนาประเภท Impulse หรอ Reaction

เครองความเรวรอบตา ขนาดเลก คอ ขนาด 200 – 2,00 เคว. หมน 250 รอบตอนาทลงมา จนถงขนาด 5,000 หรอ 10,000 เควหมน 125 รอบตอนาทลงมา สวนมากเปนชนดเพลาตง เหมาะกบกงหนนาแบบ Francis และKaplan

เครองความเรวรอบตา ขนาดใหญ คอ ขนาด 5,000 – 250,000 เควเอ. หมนหรอสงกวาน หมน 250 – 75 รอบตอนาท เปนเครองชนดเพลาตง เหมาะกบกงหนนาแบบ Francis และ Kaplan 2.6.3 คาลงทนขนแรกและตนทนการผลตไฟฟา

8. กงหน (Turbine) เปนตวรบแรงกระทาของนาทใชแรงดนมาฉดหรอผลกดนให

หมน และตอแกนอยกบเครองกาเนด ผลตไฟฟาออกมา

9. เครองกาเนดไฟฟา (Generator) เปนเครองกลไฟฟาทเปลยนพลงงานกล ทไดรบ

จากตนกาลงมาเปนพลงงานไฟฟา โดยใชหลกการของขดลวดตดผานสนามแมเหลก

10. ทางนาลน (Spillway) คอทางระบายนาออกในอางเกบนาในกรณทน ามระดบสง

มาก เพอปองกนไมใหน าทวมลนตวเขอน

11. หมอแปลง (Transformer) เปนอปกรณไฟฟาทแปลงแรงดนไฟฟาทผลตไดจาก

เครองกาเนดใหเปนแรงดนสงสงเขาระบบสงจายไฟฟาเปนระยะทางไกลไปใหกบ

ศนยกลางผใชไฟฟา

ตวอยาง รปภาพ

หมอแปลง

7. กงหนนา (Water Turbine) กงหนเปนสวนประกอบทสาคญทสดของโรงไฟฟา เพราะกงหนจะเปนตวรบการกระทาจากตน

กาลงมาเปนพลงงานกลเพอหมนเครองกาเนดไฟฟาผลตไฟฟาออกมา

กงหนนาแบงออกไดเปน 2 ชนดคอ

1. กงหนแบบแรงกระแทก (Impulse Turbine) กงหนแบบแรงกระแทกเปนกงหนทหมนโดยอาศยแรงฉดของนาจากทอสงนาทรบนาจากทสง

หรอหวนาสง ไหลลงมาตามทอทลดขนาดลงมายงหวฉดกระแทกถงหนไมหมน และตอแกนกบ

เครองกาเนดผลตไฟฟาออกไป กงหนแบบแรงกระแทกแบงออกเปน 3 ชนด คอ

1. แบบใชกบหวนาต ากาลงผลตนอยใชแบบแบงก (Banki Type) 2. แบบใชกบหวนาปานกลาง ใชแบบเทอรโก (Turgo Type) 3. แบบใชกบหวนาสงกาลงผลตมาก ใชแบบเพลตน (Pelton Type)

กงหนเพลตน ใชกนมากในกรณทหวนามแรงดนสง ดวยเหตนสวนมากจงใชแกนนอนแตยงม

บางสวนทใชในแกนตง ทใบพดจะมถวย (Bucket) หลาย ๆ ใบตดอยกบตวแกนแผนจาน

(Disk) ถวยเหลานจะรบนาจากหวฉด

โดยแบงนาไปทางซายและขวาดวยสนแนวทอยตรงกลางของถวย ถวยทใชกนอย

ทวไปม 2 แบบ แบบหนงใชตดกบแผนจาน โดยการยดไวดวยสลกเกลยว อกแบบ

หนงใชวธหลอตดกบแผนจาน ททอสงนาตรงหวฉดจะมเขม (Needle) สาหรบปรบ

ปรมาตรของน าใหมความดนมากขนหรอลดลง ทาใหสามารถปรบความเรวการ

หมนของกงหนได

7.2 กงหนแบบแรงสะทอน (Reaction Turbine)

กงหนแบบแรงสะทอนเปนกงหนทหมนโดยใชแรงดนของนาทเกดจากความตาง

ระดบของนาดานหนาและดานทายของกงหนกระทาตอใบพด ระดบดานทายนาจะ

อยสงกวาระดบบนของปลายทอปลอยนาออกเสมอ กงหนชนดนเหมาะกบอางเกบ

นาทมความสงปานกลางและตา กงหนแรงสะทอน แบงไดเปน 3 แบบ คอ

1. กงหนฟรานซส (Francis Turbine) เปนกงหนแบบทใชการไหลชาของปรมาณนา

ในใบพดเปนแบบแฉกและไหลออกขนานกบแกน ซงแสดงวามการเปลยนทศ

ทางการไหลในขณะผานใบพด กงหนฟรานซสมทงแบบแกนนอนและแกนตง

รป กงหนฟรานซส (Francis Turbine)

แกนตง

1. ตองการพนทนอยการตดตงสามารถ

วางเครองกงหนใหอยในระดบตา เพอ

ลดปญหาการกดกรอนและโพรง

สญญากาศทเกดกบใบพดเครองกงหน

2. อปกรณของเครองกงหนนาอยในฐาน

และโครงสรางอาคารทเปนคอนกรต

รบแรงสนสะเทอนไดด

3. เหมาะกบเครองกงหนนาขนาดใหญท

ตองการพนทโรงไฟฟาไมมาก และม

ประสทธภาพสงกวาแกนนอน

แกนนอน

1. เปนเครองกงหนนาขนาดเลกแตใช

กบกงหนหวนาสง มความ

เหมาะสมทางเศรษฐศาสตรใน

เครองกงหนแกนนอนขนาดใหญ

จะมทอนานาเขากงหนใหญมากจง

ยงยากในการกอสรางโครงสรางท

จะมารองรบ

2. การซอมแซม และการบารงรกษา

ทาไดงาย

3. ประสทธภาพของเครองกงหนนา

แกนนอนตากวาแกนตงประมาณ

1-2 เปอรเซนต

2. กงหนเดเรยซ (Deriaz Turbine) หรอกงหนแบบทมการไหลของนาในทศทางทแยงมมกบแกน กงหนแบบนใชกบกรณทมหวนาสง สวนของใบพดจะเคลอนทไดเมอมนา

ไหลผาน และมลกษณะคลาย ๆ กบกงหนฟรานซส

3. กงหนคาปลาน (Kaplan Turbine) หรอกงหนแบบใบพด น าจะไหลผานใบพดในทศทางขนานกบแกนของกงหน ใชกบงานทมหวนาต า ใบพดของกงหนคาปลานเปนใบพดทสามารถปรบไดตามมมของซใบพดโดยอตโนมตตามแรงอดหรอแรงฉดแรงนา โดยจะสมพนธ

กบความแรงทหวฉดนาซงประกอบดวยลกเบยว (Cam) ชดควบคมความเรว (Speed Governor) ชองนานา (Guide Vane) และมมของซใบพด (Runner Blade) เชนเดยวกนกบกงหนชนดอน ๆ ถาตองการเพมความเรวและความแรงของนา กทาทอปอนนาเปนรปหอยโขง โดยทาทอดานรบนาเขาใหใหญและเรยวเลกลงตามลาดบ

กงหนนาเดเรยซ และกงหนนากระเปาะ ( Bulb ) (โรงไฟฟาพลงนาเขอนปากมล)

8. การเลอกแบบของเครองกงหนน า

การเลอกแบบของเครองกงหนน าในขนตน พจารณาไดจากความสมพนธ

ของหวน าและกาลงผลตของกงหนแบบตาง ๆ แตทงน ตองคานงถงความ

เหมาะสมทางดานเศรษฐศาสตรดวย โดยทวไปเครองกงหนน าแบบฟราน

ซส กอสรางไดงาย มความเชอถอสง จงนยมใชกนมาก ในกรณทหวน าสง

มากโดยทว ๆ ไปใชแบบเพลตน และถาหวน าตา กใชเครองกงหนแบบคา

ปลาน

เครองกนหนนา ความสงหวนา ( เมตร)

กงหนคาปลาน 1 – 70 กงหนฟรานซส 15 – 450

กงหนเพลตน 150

ในการเลอกใชเครองกงหนนาอาจเลอกใชแบบใดแบบหนงกได ซงควรจะนามา

พจารณาประกอบไดดงน

ในกรณหวนาสง การเลอกกงหนเพลตนหรอฟรานซส ควรพจารณาประกอบ คอ

1. คาระดบนาหลากทางทายนาสง กงหนเพลตนไมสามารถใชหวน า ใตระดบของ

เครองกงหนใหเปนประโยชนได

2. เมอตองการเดนเครองทมโหลดตออยมาก กงหนเพลตนแบบใชหวฉดหลายอน

จะใหประสทธภาพสงกวา

3. กงหนฟรานซส มความเรวรอบสง และสามารถปรบความเรวรอบตามขนาดของ

เครองกาเนดไฟฟาได ทาใหเลอกใชเครองกาเนดไฟฟาทมราคาตาได

4. ถาทอสงนามความยาวและลาดชดนอย ควรใชกงหนเพลตนเพราะคาใชจายใน

การกอสรางทอสงนาต า เนองจากความดนดนในขณะปดทอสงนาในทนททต า

(Sudden Shut Down)

5. ในกรณทน าไหลชา มกจะนยมใชกงหนเพลตน เพราะสามารถตรวจสอบใบพด

และบารงรกษาไดงาย

6. กงหนฟรานซสจะมคากอสรางโรงไฟฟาสงกวา เพราะตองเพมงานชดมากกวา

แตราคาของกงหนฟรานซสจะถกกวากงหนเพลตน

ในกรณหวนาต า การเลอกกงหนคาปลาน หรอกงหนฟราสซส ควรพจารณา

ประกอบคอ

1. เมอหวนาเปลยนแปลงบอย ๆ ควรเลอกใชกงหนคาปลาน

2. กงหนคาปลานความเรวสง ทาใหราคาของเครองกาเนดไฟฟาตา แตตองลด

ระดบทอปลอยนาใหต า ซงทงนทอนาเขากงหนจะตองใหญขน จงทาใหคาใชจาย

ดานงานโยธาสงขน

3. การบารงรกษา กงหนฟรานซส งายและสะดวกเพราะกอสรางแบบงาย ๆ ราคา

ของเครองกงหนกถกกวากงหนคาปลาน

9. หวนา (Head) การใชเครองกงหนนาจะตองคานงถงกาลงผลตและหวนา รวมทงความเหมาะสมทางดานเศรษฐศาสตร เพอพจารณาเลอกเครองกงหนนาทเหมาะสม ( จากรปท 2.17) แสดงความสงหวนาของเครองกงหนฟรานซสในระยะตาง ๆ กน

1. หวนารวม (Gross Head) คอความสงแตกตางระหวางระดบนาในอางเกบนาและระดบนาทายโรงไฟฟา

2. หวนาสทธ (Net Head) คอหวนารวมทหกคาความสญเสยทางดานชลศาสตรทงหมดแลว

3. หวนาออกแบบ (Design Head) คอหวนาสทธทเครองกงหนนาเดนเครองดวยประสทธภาพสงสดในความเรวทออกแบบโดยปกต หวนาออกแบบจะมคาใกลกบหวนาเฉลย

4. หวนาควบคม (Rated Head) คอหวนาทเครองกงหนนาเดนเครองใหกาลงไฟฟาเทาทออกแบบในขณะทบานประตเครองกงหนนาเปดใหน าไหลผานเตมท

5. หวนาต าสด (Minimum Head) คอความสงแตกตางของระดบนาต าในอางเกบนา และระดบนาทายโรงไฟฟาเมอเปดเครองกงหนนาทกเครองเตมท

6. หวนาเฉลย (Weight Average Head) คอความสงแตกตางของระดบนาเฉลยในอางเกบนาและระดบนาทายโรงไฟฟา ซงคาระดบนาดงกลาวเปนผลจากการเดนเครองกงหนนาในระยะยาว

10. หวฉดนา (Jet Water) หวฉดนา เปนปลายทางของทอสงนาทไปยงกงหน หวฉดนาจะทาใหน าทไหลตามทอมแรงดน

สงขนลกษณะของหวฉดนาจะประกอบดวยหว และเขมฉดนาประกอบกนเหมอนกรวยซอนกน

เมอปลายหวฉดเลอนมาใกลปากทอ รจะเลก เมอถอยหวเขมออกมา รหวฉดจะโตขน

1. พลงงานนา

นาเปนสารประกอบทเกดจากไฮโดรเจนและออกซเจนมสถานะเปนของเหลวมมากในทะเลและมหาสมทร เมอไดรบพลงงานความรอนจากแสงอาทตย จะเปลยนสถานะเปนไอนา และลอยตวสงขนกลายเปนเมฆซงจะถกลมหอยเขาสแผนดน เมอเมฆนลอยขนสงสยอดเขา ไอนานจะขยายตวและเยนตวลงทาใหเกดการกลนตวเปนหยดนา ตกสผวดนไหลไปตามรองนาธรรมชาตของผวดน จนกลบลงสทะเล และมหาสมทรตอไปจนครบวงจร แตจะมนาบางสวนไหลซมลงดน แลวไหลตอไป

จนถงทะเล นาทไหลตามผวดนจะมพลงงานอยในตว 3 รปแบบ คอ

ก) พลงงานศกย เกดจากระดบความสงของนาระหวางจดทน าพกอย กบจดทน าจะไหลลงสเบองลาง

ข) พลงงานความดน เปนพลงงานทนาตองมเพอใหสามารถเคลอนทผานบรเวณทมความดนได

ค) พลงงานจลน เปนพลงงานทเกดขนเมอมการเคลอนไหวของนาดวยความเรวคาหนง

การไหลของน าจากทสงลงสทต า เราจะสงเกตไดวา น าจะมการไหลเรว และไหลเชยวขน ซงเราสามารถใชประโยชนจากพลงงานจลนทเกดขนนไดโดยเปลยนเปนพลงงานกล หรอพลงงานไฟฟาโดยจะตองมเครองจกรกลทเหมาะสม และมวธการทถกตองจงจะสามารถนาพลงงานนมาใชประโยชนได การพฒนาแหลงพลงนาขนาด

ใหญในประเทศไทยเกดขนครงแรก เมอป พ. ศ. 2507 โดยการสรางเขอนภมพลทจงหวดตาก ซงออกแบบใหมกาลงผลตพลงงานไฟฟาทงหมด 535 เมกกะวตต มพนทอางเกบนา 316 ตารางกโลเมตร และมพนทรบนา 26,386 ตารางกโลเมตร ตอมาป พ. ศ. 2517 ไดสรางเขอนสรกต ทจงหวดอตรดตถ มกาลงผลตไฟฟาทงหมด 375 เมกกะวตต มพนทของอางเกบนา 259.6 ตารางกโลเมตร และมพนทรบนา 13,130 ตารางกโลเมตร นอกจากนยงมแหลงพลงนาขนาดกลาง และขนาดเลกกระจายอยท วประเทศไทย โดยเฉพาะในบรเวณพนทซงเปนภเขามลาน าไหลผานตามหบเขา ซงถาทองนามการเปลยนระดบไดมากในชวงระยะทางสน ๆ กจะเปนพนททมศกยภาพสงในการทจะพฒนาเปนแหลงนาตอไป

ขอดของโรงไฟฟาพลงงานนา มดงตอไปน

1. คาใชจายในการดาเนนงานตา สามารถผลตพลงงานไฟฟาไดดวยราคาถก คาใชจายในการซอมแซม บารงรกษาตา

2. สามารถเดนเครองจายกระแสไฟฟาไดทนท ใชเวลาจายไฟฟาเขาระบบได ภายในเวลา 4 – 5 นาท การเพมหรอลดพลงงานทาใหรวดเรว สามารถจดใหเขากบการเปลยนแปลง โดยไมเสยประสทธภาพ

3. เปนโครงการเอนกประสงค สามารถใชประโยชนไดมากมาย เชน ผลตพลงงานไฟฟา การชลประทาน การปองกนนาทวม การคมนาคมทางนา การเลยงสตวน า และสตวปา ฯลฯ

4. ไมสนเปลองเชอเพลง ไมมควนเสย, เขมา หรอกาซพษ คาเกบรกษาเชอเพลง คาจากดของเสยจงไมม

5. ไมมพลงงานสญเสยในการสารองใชงาน

6. มความแนนอนในการใชงาน ประสทธภาพของโรงจกรไฟฟาไมเปลยนแปลงมากตามอายการใชงาน เพราะเครองกาเนดไฟฟาหมนดวยความเรวตา อณหภมใชงานตา การออกแบบอปกรณไฟฟาไมยงยาก ขอขดของทเกดขนนอย ในแตละปจะหยดเครองเพอตรวจซอมนอยครง จงมความแนนอนในการใชงาน

7. ใชจานวนบคลากรปฏบตการเกยวกบการเดนเครองไมมากนา

8. ราคาทดนถก เพราะตงอยหางไกลจากชมชน

9. ไมตองเสยเวลาในการอนเครองกอนทจะจายกาลงไฟฟาเหมอนโรงไฟฟา พลงไอนา ซงตองการเวลาตมนาใหไดอณหภม และความกดดนตามกาหนด

10. ประสทธภาพของโรงไฟฟาอยในเกณฑด

ขอเสยของโรงไฟฟาพลงงานนา มดงตอไปน

1. การลงทนในระยะแรกตอนสรางโรงไฟฟาและเขอนสงมาก

2. ใชเวลานานประมาณ 4 – 5 ป ในการสารวจหาบรเวณทตง และระยะเวลาใน

การกอสราง

3. การผลตไฟฟาขนอยกบสภาวะของนาฝนทจะตกลงสอางเกบนา ซงไมคอย

แนนอน ถาปใดฝนนอย อาจมปญหาในการผลตไฟฟาได

4. อาจกระทบตอสงแวดลอม เชน ปาไม ทอยอาศย ททากน โบราณวตถ ฯลฯ

5. สวนมากโรงไฟฟาจะอยหางไกลจากชมชนอยหางไกล จากศนยกลางการใช

ไฟฟา (load center) ทาใหตองเสยคาใชจายสงในเรองของสายสงไฟฟา

นอกจากนยงมพลงงานสญเสยในสายสงดวย

การใชกงหนนาแบบตาง ๆ ของโรงไฟฟาพลงนาการไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย

โรงไฟฟาพลงนาชนดกงหนนา ชนดแนวแกน ความสงหวนา

( เมตร)ความเรวรอบ / นาท

ปทเขาระบบ

ภมพลนาพง

อบลรตนสรนธร

จฬาภรณสรกต

แกงกระจานบานยาง

ศรนครนทรบางลางทาทงนาหวยกม

บานสนตบานชองกลาบานขนกลางหวยกยมงเขาแหลม

แมงดรชชประภา

บานนาเพยงดน

ฟรานซสฟรานซสคาปลานคาปลานเพลตน

ฟรานซสคาปลานฟรานซสฟรานซสฟรานซสคาปลานฟรานซสฟรานซสฟรานซสเพลตนฟรานซส ฟรานซสคาปลานฟรานซสฟรานซส

ตงตงตงตงตงตงตง

นอนตงตงตง

นอนนอนตง

นอนตงตงตงตง

นอน

100 185 16 30 366 75 43 70 105 82 15 23 196 34 100 74 53 40 69 69

150 750 160 250 428 425 250

1,500 166 274 125 375

1,000 675 750

1,043 150 500 176

1,500

2507 2508 2509 2515 2515 2517 2517 2517 2523 2524 2525 2525 2525 2526 2526 2527 2528 2528 2530 2531

การแบงชนดของโรงไฟฟาเขอนพลงนาของการไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย

แบงตามขนาดและลกษณะของเขอน คอ ขนาดใหญ ขนาดกลาง และขนาดเลก

ลกษณะโรงไฟฟาเขอนขนาดใหญของการไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย

( มกาลงผลตสงกวา 100 เมกะวตต)

ลาดบ ชอเขอน

เกบกกนา

ทต ง กาลงผลต( เมกะวตต)

แรงด น

(kv)

ตวเขอน( เมตร)

ปทเขา

ระบบ ( พ. ศ.)ลานา อาเภอ จงหวด จานว

นรวม สง ยาว

1

2 3

4 5

ภมพล

สรกต ศร

นครนทร( เจาเณร)เขา

แหลมรชชประ

ภา( เชยวหลาน

แมปง

นานนครใหญ

แควนอยคลองแสง

สามเงา

ทาปลาศรสวสด

ทองผาภม

บานตาขน

ตาก

อตรดตถกาญจนบร

กาญจนบรสราษฎร

ธาน

6 x 70 1 x 115 3 x 125 3 x 120 1 x 180 3 x 10

3 x 8

535

375 340

300 240

13.8

13.8 13.8

13.8 13.8

154

113 140

92 94

488

800 610

102 761

2507

2517 2523

2528 2530

หมายเหต

กฟผ. กาลงดาเนนการตดตงเครองกงหนระบบสบนากลบ

1. เขอนภมพล หนวยท 8 ขนาด 180 เมกะวตต

2. เขอนสรกต หนวยท 4 ขนาด 125 เมกะวตต

3. เขอนศรนครนทร หนวยท 5 ขนาด 160 เมกะวตต

ลกษณะโรงไฟฟาเขอนพลงนาขนาดกลางของการไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทยลาดบ

ชอเขอนเกบกกนา

ทตง กาลงผลต( เมกะวตต)

แรงดน

(kv)

ตวเขอน( เมตร)

ปทเขา

ระบบ ( พ. ศ.)

ลานา อาเภอ จงหวด จานวน รวม สง ยาว

1 จฬาภรณ( นาพรม)

สรนธร( ลาโดม

นอย)อบลรตนนาพงแกง

กระจานหวยทมบางลางแมงดศรธาร

นาพรม

ลาโดมนอย

นาพองนาพง

นาพรมปตตานแมงด

คอนสาน

พบลมง - สารหารนาพองกดบาก

เกษตรสมบรณ

บนนงสดาแมแตง

ชยภม

อบลราชธาน

ขอนแกน

สกลนครเพชรบรชยภม ยะลา

เชยงใหม

จนทบร

2 x 20

3 x 12

3 x 8.4

2 x 3 1 x 19

1 x 1.3

3 x 24 2 x 4.5 2 x 6.1

40

36

25.2 6 19 1.3 72 9

12.2

11.5

6.6

10 3.3 11 3.3 8.5 6.6

70

42

35 41

35 85 59

700

940

880 1720

282 422 1950

2515

2515

2509 2508 2517 2525 2524 2528

หมายเหต เขอนหวยกม สรางตามความตองการทางชลประทานทายนาของเขอนจฬาภรณ จงหวดชยภม

ลกษณะโรงไฟฟาเขอนพลงนาขนาดเลกของการไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย

( มกาลงผลตตากวา 5 เมกะวตต)ลาดบ ชอเขอน

เกบกกนา

ทต ง กาลงผลต( เมกะวตต)

แรงด น

(kv)

ตวเขอน

( เมตร)

ปทเขา

ระบบ ( พ. ศ.)

ลานา อาเภอ จงหวด จานวน

รวม สง ยาว

ทาทงนาบานสนต

บานยางบานขนกลาง

ชองกลาบานนาเพยงดน

หวยกยมง

แควใหญ

ศรสวสด

จอมทองวฒนานคร

กาญจนบรยะลา

เชยงรายเชยงใหมสระแกว

แมฮองสอนกาญจนบร

2x19000

1 x 1 1 x

1.275 2 x 56 2 x 90 1 x 16 1 x 40

38000

127 5

112 180 16 40 70

13.8 3.3

0.40 0.42 0.40 0.40 0.40

2525 2525

2517 2526 2526 2531 อย

นอกระบบ2537