266 - sbt.ac.th10. องค ประกอบความต องการไฟฟ า (Demand factor) คือข อใด ก. อัตราส วนของโหลดเฉลี่ยต

11.1 โหลดกราฟ 11.2 กราฟของโหลดดวเรชน 11.3 ความตองการไฟฟาสงสด 11.4 องคประกอบทเกยวของกบการจายโหลด

การผลตพลงงานไฟฟาใหเพยงพอและเหมาะสมจาเปนตองศกษาจากคณลกษณะการใชโหลด หรอท

เรยกวา โหลดกราฟ ซงเปนองคประกอบในการพจารณาการผลต การสง และการจายพลงงานไฟฟาเปนไปอยางมประสทธภาพและประหยด สามารถจดโปรแกรมการเดนเครองกาเนดไฟฟาไดอยางเหมาะสม นอกจากน การศกษาโหลดเชงสถตยงสามารถพยากรณลวงหนาไดวาโหลดจะมการขยายตวปละกเปอรเซนต ทาใหมการเตรยมการจดหาแหลงจายพลงงานสารองในอนาคตอกดวย

จดประสงคทวไป มความร ความเขาใจเกยวกบคณลกษณะของโหลด

จดประสงคเชงพฤตกรรม 1) จาแนกประเภทของผใชไฟฟาได 2) บอกความหมายของคาตางๆ บนโหลดกราฟได 3) บอกการใชงานกราฟของโหลดดวเรชนได 4) เขยนกราฟของโหลดดวเรชนได 5) คานวณหาคากาลงไฟฟาเฉลยจากโหลดดวเรชนได 6) อธบายความหมายของดมานดได 7) คานวณหาคาดมานดแฟกเตอรได 8) คานวณหาคาโหลดแฟกเตอรได 9) คานวณหาคาไดเวอรซตแฟกเตอรได 10) บอกองคประกอบทเกยวของกบการจายโหลดได

เอกสารประกอบการสอน วชาการสงและจายไฟฟา เรยบเรยงโดย นายทกษณ โสภาปยะ

266 หนวยท 11 คณลกษณะของโหลด

จงเลอกขอทถกตองทสดเพยงขอเดยว 1. ขอใด ไมใช ประเภทของผใชไฟฟาจากการจาแนกของการไฟฟา

ก. กจการเฉพาะอยาง ข. โรงงานอตสาหกรรม ค. กจการขนาดกลาง ง. สบนาเพอการเกษตร จ. สวนราชการและองคกรทไมแสวงกาไร

2. การเขยน โหลดกราฟ (Load curve) เขยนไดจากขอใด ก. คาเฉลยของโหลดจรง ข. คาชวขณะของโหลดตดตง ค. คาชวขณะของโหลดชวงฐาน ง. คาชวขณะของโหลดจรง จ. คาความตองการของโหลด

3. ขอใดเปนวธการทาใหกราฟของโหลดมความสมาเสมอได ก. เพมโหลดชวงฐานและลดโหลดสงสด ข. ลดโหลดเฉลยและเพมโหลดชวงฐาน ค. เพมโหลดเฉลยและเพมโหลดสงสด ง. ลดโหลดเฉลยและเพมโหลดตาสด จ. เพมโหลดเฉลยและลดโหลดสงสด

4. ขอใดกลาวถง โหลดชวงยอดหรอโหลดพค ไดถกตองทสด ก. คาสงสดของการใชกาลงไฟฟา ข. คาเฉลยของการใชกาลงไฟฟาสงสด ค. คาการใชงานกาลงไฟฟาสงสดในชวงเวลาทคด ง. ชวงเวลาทโหลดจรงมคาสงสดเทากบโหลดตดตง จ. ความแตกตางของการใชโหลดสงสดและการใชโหลดตาสด

จงใชรปขางลางตอบคาถามในขอ 5-8

แบบทดสอบกอนเรยน หนวยท 11 เรอง คณลกษณะของโหลด



5. จากกราฟกาลงไฟฟาเฉลยตลอดทงวนเปนเทาใด ก. 350.4528 kW ข. 391.6667 kW ค. 450.3422 kW ง. 520.5672 kW จ. 650.4532 kW

6. คาความตองการกาลงไฟฟา (Demand) ของโหลดคอขอใด ก. คาโหลดเฉลย ข. คาการใชงาน ค. คาโหลดสงสด ง. คาโหลดชวงฐาน จ. คาโหลดชวงยอด

7. จากรปกราฟถาโหลดตดตงเปน 1,000 kW คาดมานดแฟกเตอรมคาเทาใด ก. 0.30 ข. 0.40 ค. 0.50 ง. 0.60 จ. 0.70

8. จากรปกราฟโหลดแฟกเตอรมคาเทาใด ก. 0.55 ข. 0.60 ค. 0.65 ง. 0.70 จ. 0.80

9. การคานวณคาไดเวอรซตแฟกเตอร (Diversity factor) หาไดจากขอใด ก. อตราสวนของโหลดเฉลยตอโหลดสงสดในชวงเวลานน ข. อตราสวนของโหลดเฉลยมคาตาเมอเทยบกบโหลดสงสด ค. อตราสวนระหวางกาลงไฟฟาจรงตอกาลงไฟฟาในขณะทมโหลดไฟฟาสงสด ง. อตราสวนระหวางโหลดเฉลยในชวงเวลาทพจารณากบโหลดสงสดในชวงเวลานน จ. อตราสวนระหวางผลรวมของโหลดสงสดทไดจากแตละกลมตอโหลดรวมสงสดของระบบ

10. องคประกอบความตองการไฟฟา (Demand factor) คอขอใด ก. อตราสวนของโหลดเฉลยตอโหลดสงสดในชวงเวลานน ข. อตราสวนของโหลดเฉลยมคาตาเมอเทยบกบโหลดสงสด ค. อตราสวนระหวางกาลงไฟฟาจรงตอกาลงไฟฟาในขณะทมโหลดไฟฟาสงสด ง. อตราสวนระหวางโหลดเฉลยในชวงเวลาทพจารณากบโหลดสงสดในชวงเวลานน จ. อตราสวนระหวางผลรวมของโหลดสงสดทไดจากแตละกลมตอโหลดรวมสงสดของระบบ



พลงงานไฟฟาเปนพลงงานทสงผานสายตวนาและหมอแปลงไฟฟาไปยงผใชปลายทาง โดยการไฟฟาผใหบรการเองกมการจดระบบของการสงจายไฟฟาไปยงอาคารธรกจ โรงงานหรอบานพกอาศย โดยสงจายแรงดนในเขตเมองและยานชมชนเปนหลายชวงแรงดน ซงสายสงไฟฟาแรงสงจะมการสงจายแรงดนอยหลายคา เพอสงจายและจาหนายพลงงานไฟฟาอยางเหมาะสม โดยปกตแลวผใชไฟสามารถเลอกขอใชแรงดนไฟฟาไดตามตองการ หากไมขดกบระเบยบของการไฟฟา และมแนวสายไฟฟาพรอมใหบรการ โดยปกตแลวอาคารขนาดใหญหรอโรงงานมกจะซอไฟฟาแรงสงจากการไฟฟา หากเปนพนทใหบรการของการไฟฟานครหลวง (กฟน.) กจะมแรงดน 12, 24 kV แตถาเปนพนทใหบรการของการไฟฟาสวนภมภาค (กฟภ.) กจะมแรงดน 11, 22, 33 kV (คาไฟฟาเกบในอตราเดยว) ในกรณทเปนผใชไฟขนาดใหญมากนน มกจะเลอกซอไฟฟาดวยแรงดน 69 kV หรอ 115 kV เพราะแรงดนทสงขนนน จะมคาไฟฟาทถกกวา แตการลงทนดานระบบไฟฟาของผใชกจะสงขนดวย ถาเปนบานพกอยอาศยซงเปนผใชไฟฟารายยอยมจานวนมาก และซอไฟฟาแรงตาจากการไฟฟา การไฟฟาจะลงทนเรองระบบไฟฟาทงหมดตงแตหมอแปลงจาหนาย เสาไฟ สายไฟ ไปจนถงเครองวด หากมปญหาทหมอแปลง เสาไฟฟา สายไฟขาด การไฟฟาจะเปนผบารงรกษาหรอแกไขปญหาเองทงหมด เพราะเปนสมบตของการไฟฟา ขณะทกรณของอาคารขนาดใหญหรอโรงานอตสาหกรรมคาใชจายตงแตหลงเครองวดไปนน ผใชไฟจะตองลงทนเองทงหมด จากกรณผซอไฟฟาทง 2 กรณทกลาวถงน เมอเปรยบเทยบกนแลว อาจตงขอสงเกตไดดงน

กรณบานอยอาศยทซอไฟฟาแรงตา คาไฟฟาจะแพงกวาซอไฟฟาแรงสง เพราะการไฟฟาตองลงทนดานระบบมากกวากรณซอไฟฟาแรงสง การสญเสยในหมอแปลงและสายสง คาใชจายในการบารงและบรหารระบบ ภาระตกอยกบการไฟฟา จงเปนอกเหตผลหนงททาใหคาไฟฟาแพงกวาซอไฟฟาแรงสง จากขอสงเกตขางตนนชใหเหนไดวาผซอไฟฟาแรงสงจะตองลงทนดานระบบไฟฟามากกวา แตกมคาไฟฟาทถกกวา อยางไรกด จะเหนไดวาการสญเสยในหมอแปลงและสายสง ตลอดจนคาใชจายในการบารงรกษาและบรหารระบบ เปนภาระทตกอยกบผซอไฟฟาแรงสงดวย นอกจากนสงทผซอไฟฟาแรงสงควรทราบอกประเดนหนงกคอ โครงสรางคาไฟฟาทมขอปลกยอยมากกวากรณบานอยอาศย การไฟฟานครหลวงและการไฟฟาสวนภมภาค ไดจาแนกประเภทของผใชไฟฟาเปน 8 ประเภท คอ ประเภทท 1 บานอยอาศย ประเภทท 2 กจการขนาดเลก ประเภทท 3 กจการขนาดกลาง ประเภทท 4 กจการขนาดใหญ ประเภทท 5 กจการเฉพาะอยาง ประเภทท 6 สวนราชการและองคกรทไมแสวงกาไร ประเภทท 7 สบนาเพอการเกษตร

ประเภทท 8 ผใชไฟฟาชวคราว



แตละประเภทมรายละเอยดของโครงสรางคาไฟฟาและเงอนไขทแตกตางกนไป กรณของบานอยอาศยนน โครงสรางคาไฟฟาเปนแบบอตรากาวหนา (ยงใชไฟมาก คาไฟตอหนวยยงแพงขน) แตการพจารณาจะดจากหนวยไฟฟาทใชเทานน ซงตางกบผซอไฟแรงสงทดจากขอมลหลายตว ดงแสดงในตารางท 11.1 โดยแสดงใหเหนถงโครงสรางคาไฟฟาของผใชประเภทท 3-5 ทเกยวของกบอาคารและโรงงานอตสาหกรรม ทงนจะเหนไดวาประเภทผใชไฟฟามหลายประเภท มการเรยกเกบคาใชจายหลายสวน และยงมเกณฑคาไฟฟาขนตาอกดวย

ตารางท 11.1 องคประกอบของโครงสรางคาไฟฟาของผใชประเภทท 3-5

ประเภทผใชไฟฟา คาพลงงาน (คา kWh)

คา Demand

คา P.F.

คา บรการ

มเกณฑคาไฟฟาขนตา

หมายเหต

ประเภทท 3 กจการขนาดกลาง Demand 30-999 kW และ kWh เฉลย 3 เดอน <250,000 Unit

3.1 อตราปกต 3.2 อตราตามชวงเวลาของ การใช (TOU Tariff)

ประเภทท 4 กจการขนาดใหญ Demand 1,000 kW หรอ kWh เฉลย 3 เดอน <250,000 Unit

4.1 อตราตามชวงเวลาของวน (TOD Tariff)

4.2 อตราตามชวงเวลาของ การใช (TOU Tariff)

ประเภทท 5 กจการเฉพาะอยาง กจการโรงแรมและกจการใหเชาพกอาศย Demand 30 kW

5.1 อตราปกต 5.2 อตราตามชวงเวลาของ การใช (TOU Tariff)

หมายเหต 1) ยงไมรวมคาไฟฟาฝนแปร (Ft) ซงคานวณจากหนวยใชไฟ (kWh) และภาษมลคาเพม (VAT) ซง

คานวณจากคาไฟฟารวม 2) การไฟฟานครหลวง ใหผใชอตราปกตเปนประเภท 5.1 และอตรา TOU เปนประเภท 5.2 แตการ

ไฟฟาสวนภมภาคจะกาหนดประเภทสลบกนกบการไฟฟานครหลวง โดยผใชประเภทท 5 นมอตราคาไฟแบบ TOU เปนอตราบงคบในชวงทยงไมไดตดตงเครองวดแบบ TOU อนโลมใหใชอตราปกตไปกอน

3) คาพลงงานและคา Demand ของผใชแตละประเภทอาจมอตราไมเทากน

เนองจากความตองการใชพลงงานไฟฟามคาไมคงทหรอผใชไฟฟามการเปด-ปด อปกรณไฟฟาอยทกชวงเวลา ดงนนการผลตพลงงานไฟฟาใหเพยงพอและเหมาะสมจงจาเปนตองศกษาจากคณลกษณะการใชโหลด หรอทเรยกวา โหลดกราฟ ประกอบการพจารณา ซงจะชวยใหการผลต การสง และการจายพลงงานไฟฟาเปนไปอยางมประสทธภาพและประหยด สามารถจดโปรแกรมการเดนเครองกาเนดไฟฟาไดอยางเหมาะสม กลาวคอ สามารถกาหนดไดวาควรใชเครองกาเนดไฟฟาเครองใดจายโหลดชวงฐาน (Base load) เครองใดจายเสรมโหลดชวงยอด (Peak load) และเครองใดเปนเครองสารอง (Reserve) เปนตน นอกจากน การศกษาโหลดเชงสถตยงสามารถพยากรณลวงหนาไดวาโหลดจะมการขยายตวปละกเปอรเซนต ทาใหมการเตรยมการจดหาแหลงจายพลงงานสารองในอนาคตอกดวย



โหลด (Load) หมายถง อปกรณทตองการกาลงไฟฟา อาจบอกหนวยเปน kW หรอ kVA กได โหลดทงหมดทแสดงในฝงไฟฟารวม (อาจกาลงเปดใชงานอยหรอยงไมไดเปดใชงานกได ) เรยกวา โหลดตดตง (Connected load) โหลดทกาลงใชงานเรยกวา โหลดจรง (Actual load) จะมคาสงสดเทากบโหลดตดตง แตปกตจะมคานอยกวาเสมอ ในการตอโหลดเพอใชงานนนผใชไฟจะตอโหลดเมอมความจาเปนและจะปลดโหลดออกเมอเลกใชงาน ดงนนโหลดตดตงจงมการเปด-ปดอยตลอดเวลา ทาใหโหลดจรงเปลยนแปลงมรปรางเปนคลนสงๆ ตาๆ คาชวขณะของโหลดจรงน เมอนามาเขยนเปนกราฟเรยกวา โหลดกราฟ (Load curve) ดงแสดงในรปท 11.1 โหลดกราฟดงกลาวนถาใชแสดงผลของโหลดใน 1 วน เรยกวาโหลดกราฟประจาวน (Daily load curve) แตถาแสดงใน 1 เดอน หรอ 1 ป จะเรยกวาโหลดกราฟประจาเดอน (Monthly load curve) หรอโหลดกราฟประจาป (Yearly load curve หรอ Annual load curve) ตามลาดบ

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

100

200

300

400

500

600

700

800

kW

Pmax

Ppeak

Pmin

Pmean

Pbase

hr

รปท 11.1 โหลดกราฟประจาวน (Daily load curve)

จากรปของโหลดกราฟประจาวนทแสดงไว มคาทควรสนใจดงน

Pmax = โหลดสงสด หรอกาลงสงสดในชวงเวลาทคด

Pmean = โหลดเฉลย หรอกาลงเฉลยในชวงเวลาทคด

Pmin = โหลดตาสด หรอกาลงตาสดในชวงเวลาทคด

Pbase = โหลดชวงฐาน หรอกาลงชวงฐาน

Ppeak = โหลดชวงยอด หรอกาลงชวงยอด

11.1 โหลดกราฟ (Load curve)



เมอวเคราะหกราฟของโหลดจะเหนไดวา คาของโหลดชวงยอด (Ppeak) จะเปนคาทบอกวาการใช

ไฟฟาในชวงเวลาหนงๆ นนมความสมาเสมอเพยงใด ในกรณทคาของโหลดชวงยอด (Ppeak) มากๆ แสดงวา

ความแตกตางของการใชโหลดสงสด (Pmax) และการใชโหลดตาสด (Pmin) มคามาก มกเกดกบการจายโหลดประเภทแสงสวาง (ในบางเวลาจะมการใชไฟฟาแสงสวางแตกตางกน เชน เวลากลางวน และกลางคน) ในทาง

กลบกนกรณคาของโหลดชวงยอด (Ppeak) นอย แสดงวาการใชไฟฟามความสมาเสมอมาก มกเกดกบการจายโหลดประเภทโรงงานอตสาหกรรม (เครองจกรกลตางๆ มกทางานตลอด 24 ชวโมง) ดงนนจะเหนวาเมอคา

ของโหลดชวงยอด (Ppeak) สงจะเปนปญหาในการสงจายไฟฟามากกวา จงตองหาแนวทางในการแกไขดงน 1) คดคาไฟฟาลดลงในชวงทโหลดตา ใหถกลงโดยการกาหนดระยะเวลาเพอสรางแรงจงใจใหคนหน

มาใชไฟฟาในชวงเวลาดงกลาวใหมาก ซงจะเปนการเพมโหลดชวงฐาน (Pbase) ใหสงขน 2) ในทางกลบกนขอความรวมมอจากผใชไฟฟา ไมใหใชโหลดประเภทเครองตมนาหรอ

เครองปรบอากาศในชวงเวลาทเกดโหลดสงสด ซงจะเปนการลดคาโหลดชวงยอด (Ppeak) ลงได 3) สาหรบโรงไฟฟาพลงนา ควรเดนเครองสบนากลบ (Pumped-storage station) ในชวงเวลาท

โหลดนอย และปลอยนามาหมนกงหน เพอชวยจายไฟฟาตอนชวงทโหลดมากๆ ชวยใหโหลดกราฟคอนขางสมาเสมอขน

สรปกคอ การทจะทาใหกราฟของโหลดมความสมาเสมอไดนนกโดยการเพมโหลดชวงฐาน (Pbase)

และลดโหลดสงสด (Pmax) นนเอง

สาหรบคาของโหลดเฉลย (Pmean) ตลอดวน คอคาความตองการกาลงไฟฟา (Demand) ของโหลดตลอดวนนนเอง หาไดจากพลงงานไฟฟา (Electrical energy) ทใชไปหรอสรางขนมาใหมจากกาลงไฟฟาทสงเขามาหรอสงออกไป โดยมความสมพนธกบเวลา มหนวยใชแสดงพลงงานเปนจล (J) พลงงานไฟฟาใชสญลกษณตว "W" สามารถเขยนสมการไดดงน

W = Pt

…....… (11.1)

เมอ W = พลงงานไฟฟามหนวยเปนจล (J)

P = กาลงไฟฟามหนวยเปนวตต (W) t = เวลามหนวยเปนวนาท (s)

ไฟฟากระแสสลบทถกนามาใชงานในชวตประจาวน เราตองซอมาจากหนวยงานทผลตพลงงานไฟฟาออกจาหนาย เชน การไฟฟาฝายผลต การไฟฟาสวนภมภาค และการไฟฟานครหลวง เปนตน การคานวณคาพลงงานไฟฟาเหลานมไดถกคดออกมาเปนจล (J) แตจะคดออกมาเปนกโลวตต - ชวโมง (kiloWatt-hour, kWh) ไมไดจดเปนหนวย SI แตมความสมพนธกบหนวยระบบ SI โดยคดคากาลงไฟฟาทใชเปนกโลวตต (kW) คดในเวลาเปนชวโมง (h) เขยนสมการออกมาไดดงน

W(kWh) = P(kW) x t(h)

…....… (11.2)



ตวอยางเชน เตารดขนาด 1,000 วตต ใชรดผาเปนเวลา 4 ชวโมง จะใชพลงงานไฟฟาไปเทาไร นนคอ W = 1,000 W x 4 h = 4 kWh เตารดใชพลงงานไฟฟาไป 4 kWh

ถากาหนดให W = พลงงาน (kW-hr) ทตองการตลอดวน t = เวลา (hr) ตลอดทงวน = 24 ชวโมง จะได

T

0 W = P(t)dt

…....… (11.3)

นนคอจะไดคาของกาลงไฟฟาเฉลย (Pmean)

meanพลงงาน (kW hr)

P = เวลา (hr)

…....… (11.4)

ถงแมวาการศกษาโหลดกราฟจะทาใหเขาใจและรความตองการของโหลดทกขณะกตาม แตถามผสนใจตองการจะทราบวาตลอดระยะเวลา 1 คาบ (อาจจะเปนวน เดอน หรอป) โหลดมการเปลยนแปลงเปนเวลานานชวงละเทาไร จะพบวาไมสามารถตอบไดทนทเมอดจากโหลดกราฟ แตถานาเอาโหลดกราฟมาเขยนใหม โดยเรยงลาดบชวงเวลาของการใชโหลดสงสดไปจนถงชวงเวลาใชโหลดตาสด จะชวยใหพจารณางายขนมาก ซงกราฟชนดนเรยกวา กราฟของโหลดดวเรชน (Load duration curve) หรอเรยกอกชอวา กราฟแสดงความยาวนานของการใชไฟฟา ดงแสดงในรปท 11.2

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

100

200

300

400

500

600

700

800

kW

hr

โหลดกราฟกราฟของโหลดดวเรชน

รปท 11.2 กราฟของโหลดดวเรชน (Load duration curve)

11.2 กราฟของโหลดดวเรชน (Load duration curve)



ตวอยางท 11.1 โรงงานอตสาหกรรมแหงหนงมความตองการพลงงานไฟฟาตลอดทงวน ดงรปท 11.3 ก. จงเขยนกราฟของโหลดดวเรชน ข. หาคากาลงเฉลยตลอดทงวน

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

100

200

300

400

500

600

kW

hr

รปท 11.3 โหลดกราฟประจาวนตามตวอยางท 11.1

วธทา

ก. จากโหลดกราฟรปท 11.3 นามาเขยนเปนกราฟของโหลดดวเรชน ไดดงน

รปท 11.4 กราฟของโหลดดวเรชนตามตวอยางท 11.1

ข. หาคากาลงเฉลยตลอดทงวน จากสมการ 11.4

mean(600 x 4) + (500 x 4) + (400 x 4) + (300 x 4) + (200 x 2) + (100 x 6) (kW hr)

P = 24 (hr)

= 341.6667 kW ตอบ



ดมานด (Demand) หมายถง คาความตองการกาลงไฟฟาเฉลยในชวงเวลาหนงทพจารณา มหนวยเปนกโลวตต (kW) หรอ เมกกะวตต (MW) เชนเดยวกบโหลด แตดมานดมความหมายแตกตางไปจากโหลด กลาวคอ ถากลาวถงโหลดจะกลาวในลกษณะของคาชวขณะทสามารถเขยนเปนกราฟได แตเมอกลาวถงด-มานดจะหมายถงคาเฉลยของโหลดในชวงเวลาหนง สามารถเขยนเปนสตรไดดงน

………. (11.5)

จะเหนไดวาสตรในการหาคาดมานดนนเหมอนกบการหาโหลดเฉลย ตางกนตรงทควบเวลาในการหา

คาดมานดนนมกเปนระยะเวลาสนๆ ความตองการไฟฟาสงสด (Maximum demand) จงเปนการวดคาเฉลยของโหลดไฟฟาสงสดทเกดขนภายในเวลาทกาหนดให เชน ภายใน 5 นาท, 30 นาท, 1 ชวโมง หรอ 1 วน เปนตน

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

100

200

300

400

500

600

kW

hr

ดมานด 1 ชวโมงA

B C

D E

ดมานด 3 ชวโมงดมานด 1 วน

ดมานด 5 นาท

รปท 11.5 แสดงคาความตองการไฟฟาสงสดในชวงเวลาตางๆ จากรปท 11.5 จะเหนวาคาความตองการไฟฟาสงสด (Maximum demand) มอยหลายคา ขนอย

กบวาตองการจะทราบในชวงเวลานานเทาใด เชน - ความตองการไฟฟาสงสด 5 นาท เกดขนทจด A เวลาประมาณ 07.15 น. มคาเทากบ 625 kW - ความตองการไฟฟาสงสด 1 ชวโมง เกดขนทจด D-E เวลาประมาณ 14.00 – 15.00 น. มคา

เทากบ 575 kW - ความตองการไฟฟาสงสด 3 ชวโมง เกดขนทจด B-C เวลาประมาณ 09.00 – 12.00 น. มคา

เทากบ 425 kW

11.3 ความตองการไฟฟาสงสด (Maximum demand)

ดมานด (Demand) = พลงงาน (kW-hr) ทตองการในหนงคาบ

เวลา (hr) ในหนงคาบ



จากตวอยางทกลาวมานจะเหนวา ถากลาวถงคาสงสดของดมานดเฉยๆ จะไมใหความหมายทดพอ จะตองระบลงไปใหชดเจนดงนคอ

1) บอกระยะเวลาทพจารณาเพอใหรวาเปนความตองการกาลงไฟฟาเฉลยในชวงเวลานานเทาไร เชน 1 วน, 1 เดอน หรอ 1 ป

2) กาหนดชวงเวลาของคาความตองการไฟฟาสงสดวาเปนชนด 15 นาท, 30 นาท หรอ 1 ชวโมง 3) บอกวธทใชในการหาคาเฉลยความตองการไฟฟาสงสด วาหามาจากกราฟของโหลด (Load -

curve) หรอใชเครองมอวดดมานด (Demand meter) การกาหนดชวงเวลาในการหาคาความตองการไฟฟาสงสด (Maximum demand) จะเปน

ตวกาหนดขนาดของอปกรณไฟฟาทใช เชน สายไฟฟา เครองกาเนดไฟฟา หมอแปลง หรออปกรณปองกนในระบบไฟฟากาลง เปนตน ถาหากเลอกอปกรณทใหญเกนไป จะทาใหมราคาทนสง แตถาเลอกขนาดเลกเกนไปอปกรณไฟฟาอาจจะทนการจายโหลดเกนกาลงเปนระยะเวลานานๆ ไมไดกจะทาใหเกดความเสยหาย การเลอกขนาดหรอพกดของอปกรณ ตามปกตจะคานงถงระยะเวลาในการใชงานเปนสาคญ อปกรณโดยทวไปสามารถทนโหลดเกนพกด (Over load) ในระยะเวลาสนๆ ไดสงมากเกอบถง 100 เปอรเซนต ดงนนคาสงสดของดมานดทเกดขนเพยง 5 นาท เราอาจถอวาเปนเพยงการจายโหลดเกนพกดเทานน ซงไมใชคาความตองการไฟฟาสงสดหรอคาสงสดของดมานดทเราเลอก แตถาโหลดเกนพกดเกดขนตดตอกนเปนเวลานาน เชน 30 นาท หรอ 1 ชวโมง จะตองเลอกคานเปนคาสงสดของดมานด โดยทวไปการไฟฟาคดคาสงสดของดมานดเมอโหลดสงสดเกดขนตดตอกนเปนเวลานานมากกวา 15 นาท

องคประกอบ (Factor) ทเกยวของกบการจายโหลดจะเปนดชนบอกความหมายในเชงเปรยบเทยบใหทราบซงไดแก องคประกอบความตองการไฟฟา (Demand factor), องคประกอบการใชไฟฟา (Load factor), องคประกอบการเบยงเบน (Diversity factor), องคประกอบการเบยงเบนผกผน (Coincidence factor) และองคประกอบความสญเสย (Loss factor) ดงรายละเอยดตอไปน

11.4.1 องคประกอบความตองการไฟฟา (Demand factor) คออตราสวนระหวางความตองการไฟฟาสงสดทเกดขน กบโหลดไฟฟาสงสดทแจงการใชงานเอาไวทงหมดรวมกน หรอโหลดตดตง (Connected load) หาไดจากสมการดงน

Maximum demand Demand factor =

Total connected load …....… (11.6)

11.4.2 องคประกอบการใชไฟฟา หรอ โหลดแฟกเตอร (Load factor) คอ อตราสวนระหวางโหลด

เฉลยในชวงเวลาทพจารณากบโหลดสงสดในชวงเวลานน เขยนเปนสมการไดดงน

…....… (11.7)

11.4 องคประกอบทเกยวของกบการจายโหลด

Load factor = โหลดเฉลย (Pmean)

โหลดสงสด (Pmax) x 100



Monthly Load factor = พลงงานไฟฟ า (kW-hr) ทใชใน 1 เดอน

ดมานดสงสดใน 1 เดอน x 720 x 100

เมอ โหลดเฉลย (Pmean) = ความตองการกาลงเฉลย (demand)

โหลดสงสด (Pmax) = ความตองการกาลงสงสด (max. demand)

โหลดแฟกเตอรน อาจจะหาจากคาของโหลดเฉลยในชวงเวลา 1 วน, 1 เดอน หรอ 1 ป กได ถาหาจากคาเฉลยใน 1 วน เรยกวา โหลดแฟกเตอรประจาวน (Dialy load factor) ถาหาจากคาเฉลยใน 1 เดอน เรยกวา โหลดแฟกเตอรประจาเดอน (Monthly load factor) ถาหาจากคาเฉลยใน 1 ป เรยกวา โหลดแฟกเตอรประจาป (Yearly load factor) โดยคดคาเปนเปอรเซนตกได ซงปกตแลวคาองคประกอบการใชไฟฟา จะมคาไมเกน 1 หรอ 100 เปอรเซนต

โหลดแฟกเตอรประจาวน (Dialy load factor)

……… (11.8)

โหลดแฟกเตอรประจาเดอน (Monthly load factor)

……… (11.9)

โหลดแฟกเตอรประจาป (Yearly load factor)

...…… (11.10)

ในสมการของการหาองคประกอบการใชไฟฟาหรอโหลดแฟกเตอร (Load factor) คาโหลดสงสด

(Maximum load) หรอคา Pmax อาจมการบอกระยะเวลาไว เชน คาโหลดเฉลยคดในระยะเวลา 1 เดอน โหลดสงสดจะเกดขน 30 นาท ในกรณเชนนจะเรยกวา “โหลดแฟกเตอรประจาเดอนชนด 30 นาท” เมอวเคราะหสมการของการหาโหลดแฟกเตอร ทาใหทราบวาคาโหลดแฟกเตอรสามารถบงบอกถงการใชงานของอปกรณไฟฟาทตดตงไวในระบบไฟฟานนๆ มการใชงานเตมทหรอคมคากบการลงทนหรอไม กลาวคอ ถาคาโหลดแฟกเตอรมคาตามากๆ แสดงวาโหลดเฉลยมคาตาเมอเทยบกบโหลดสงสด ลกษณะนจะเกดกบสถานไฟฟายอยทจายโหลดประเภทแสงสวางและโรงงานอตสาหกรรมขนาดเลก ซงถอวาระบบมการลงทนสง แตไมคมคาหรอไดคาตอบแทนตา แตถาในกรณตรงขาม ถาคาโหลดแฟกเตอรมคาใกลเคยง 1 หรอ 100 เปอรเซนต แสดงวาระบบนมการใชงานคมคาหรอไดคาตอบแทนสง ในทางเศรษฐศาสตรถอวาเปนผลด คอมความคมทน

ตวอยางท 11.2 โรงงานอตสาหกรรมแหงหนงมความตองการพลงงานไฟฟาตลอดทงวน ดงรปท 11.6 มการตดตงโหลดทงหมด 1,000 kW จงหาคาตางๆ ตอไปน

ก. กราฟของโหลดดวเรชน ข. กาลงเฉลยตลอดทงวน ค. ดมานดแฟกเตอร ง. โหลดแฟกเตอร

Dialy Load factor = พลงงานไฟฟ า (kW-hr) ทใชใน 1 วน

ดมานดสงสดใน 1 วน x 24 x 100

Yearly Load factor = พลงงานไฟฟ า (kW-hr) ทใชใน 1 ป

ดมานดสงสดใน 1 ป x 8,760 x 100



รปท 11.6 โหลดกราฟประจาวนตามตวอยางท 11.2

วธทา

ก. จากโหลดกราฟรปท 11.6 นามาเขยนเปนกราฟของโหลดดวเรชน ไดดงน

รปท 11.7 กราฟของโหลดดวเรชนตามตวอยางท 11.2



ข. หาคากาลงเฉลยตลอดทงวน จากสมการ 11.4

mean

700 + (650 x 5) + (600 x 4) + 550 + (500 x 6) + (450 x 4) + (400 x 3) (kW hr)P =

24 (hr)

= 537.5 kW ตอบ

ค. หาคาดมานดแฟกเตอร จากสมการ 11.6

700 kWDemand factor =

1,000 kW

= 0.7 ตอบ

ง. หาคาโหลดแฟกเตอร จากสมการ 11.7

537.5 kW Load factor =

700 kW

= 0.7679 หรอ 76.79 % ตอบ

11.4.3 องคประกอบการเบยงเบน หรอไดเวอรซตแฟกเตอร (Diversity factor)

ไดเวอรซต หมายถง กลมของโหลดทแตกตางกน อาจจาแนกออกเปนประเภทใหญๆ หรอกลมเลกๆ กได เชน แยกเปนกลมทพกอาศย กลมโรงงานอตสาหกรรม กลมรานคาหรอหางสรรพสนคา กลมโรงมหรสพ เปนตน แตละกลมจะมความตองการใชกาลงไฟฟาแตกตางกน ดงนนโหลดสงสดทเกดขนในแตละกลมจะตางเวลากน กลาวคอ กลมทพกอาศยจะมความตองการไฟฟาสงสดในเวลาเยน กลมโรงงานอตสาหกรรมจะมความตองการไฟฟาสงสดในเวลากลางวน แตกลมโรงมหรสพกลบมความตองการไฟฟาสงสดในเวลากลางคน การทโหลดสงสดแตละกลมเกดขนไมพรอมกน กลบมผลดตอระบบสวนรวม กลาวคอ สามารถลดขนาดของเครองกาเนดไฟฟา หมอแปลง อปกรณปองกน และสายเมนใหเลกลงได ทงนเปนเพราะวากาลงไฟฟาทกลมหนงยงไมตองการกลบมประโยชนสาหรบอกกลมหนง ทาใหโหลดกราฟรวมของระบบสมาเสมอ หรออาจกลาวไดวาโหลดสงสดทไดจากแตละกลมรวมกนมคามากกวาโหลดรวมสงสดของระบบ ไดเวอรซตแฟกเตอร (Diversity factor) คอ อตราสวนระหวางผลรวมของโหลดสงสดทไดจากแตละกลมตอโหลดรวมสงสดของระบบ หาไดจาก

max(i)i

max

P Diversity factor =

P …....… (11.11)

เมอ

i Pmax(i) = ผลรวมโหลดสงสดของการใชไฟฟาของกลม

Pmax(i) = โหลดสงสดของการใชไฟฟาของกลม

Pmax = โหลดรวมสงสดของระบบ



คาของไดเวอรซตแฟกเตอรจะมคามากกวาหรอเทากบหนงเสมอ คานเปนดชนบอกใหทราบวาการจดกลมโหลดมประสทธภาพมากนอยเพยงใด ถามคาสงแสดงวาการจดกลมโหลดมประสทธภาพมากเพราะสามารถจดใหคาสงสดของโหลดเกดในเวลาแตกตางกนได

ตวอยางท 11.3 สถานไฟฟาแหงหนง จายไฟใหกบโหลด 5 แหง แตละแหงมโหลดตดตงและ ดมานดแฟกเตอรดงนคอ

รายการโหลด โหลดตดตง ดมานดแฟกเตอร ก 600 kW 0.6 ข 650 kW 0.5 ค 800 kW 0.4 ง 700 kW 0.75 จ 900 kW 0.6

ถาโหลดรวมสงสดของระบบ = 1,000 kW จงหาคาตางๆ ตอไปน ก. ผลรวมของโหลดสงสด ข. ไดเวอรซตแฟกเตอร

วธทา

ก. โหลดสงสดของแตละแหง

คาสงสดของโหลด ก = 600 x 0.6 = 360 kW

คาสงสดของโหลด ข = 650 x 0.5 = 325 kW

คาสงสดของโหลด ค = 800 x 0.4 = 320 kW

คาสงสดของโหลด ง = 700 x 0.75 = 525 kW

คาสงสดของโหลด จ = 900 x 0.6 = 540 kW

ผลรวมของโหลดสงสด = 360 + 325 + 320 + 525 + 540

= 2,070 kW ตอบ

ข. ไดเวอรซตแฟกเตอร จากสมการ 11.11

2,070 kWDiversity factor =

1,000 kW

= 2.07 ตอบ

11.4.4 องคประกอบการเบยงเบนผกผน หรอโคอนซเดนซแฟกเตอร (Coincidence factor) โคอนซเดนซแฟกเตอร คอ สวนกลบของไดเวอรซตแฟกเตอร

1 Coincidence factor =

Diversity factor …....… (11.12)

หรอ

max

max(i)i

P Coincidence factor =

P …....… (11.13)



ตวอยางท 11.4 สถานไฟฟายอยแหงหนงจายโหลด 4 แหง แตละแหงมคาโหลดสงสด 200, 300, 325 และ 400 kVA ตามลาดบ ถาโหลดแตละแหงจายโหลดจากหมอแปลงแหงละตว และคาไดเวอรซตแฟกเตอรของโหลดทงกลมเปน 1.6 จงหาคา

ก. โหลดสงสดเมอรวมจายโหลดจากหมอแปลงตวเดยว ข. ขนาดของหมอแปลงจะลดลงจากเดมกเปอรเซนต

วธทา

ขณะแยกจายโหลด จะตองใชขนาดหมอแปลงดงน ผลรวมของขนาดหมอแปลงแตละตว = 200 + 300 + 350 + 430

= 1,280 kVA

ก. โหลดสงสดเมอรวมจายโหลดจากหมอแปลงตวเดยว

1,280 kVA=

1.6

= 800 kVA ตอบ

ข. ขนาดของหมอแปลงจะลดลงจากเดมกเปอรเซนต

1,280 800

= x 100 1,280

= 37.5 % ตอบ

11.4.5 องคประกอบความสญเสย (Loss factor)

ในการคานวณหาคาความสญเสยพลงงานไฟฟาในสายสง หรอสายจาหนายไฟฟานน มกนยมหาความสญเสยกาลงไฟฟาในขณะทมโหลดไฟฟาสงสดโดยใชคาองคประกอบความสญเสย (Loss factor) เขามาเกยวของในการคานวณดงน …....… (11.14) ในทางปฏบตการคานวณหาคา Loss factor จากคา Load factor โดยใชสตรสาเรจงายๆ ดงน

2 Loss factor = 0.3 (Load factor) + 0.7 (Load factor) …....… (11.15)

Loss factor = ความสญเสยกาลงไฟฟาเฉลย

ความสญเสยกาลงไฟฟาในขณะทมโหลดสงสด



การศกษาคณลกษณะการใชโหลด หรอทเรยกวา โหลดกราฟ จะชวยประกอบการพจารณาในการผลต การสง และการจายพลงงานไฟฟาเปนไปอยางมประสทธภาพและประหยด สามารถจดโปรแกรมการเดนเครองกาเนดไฟฟาไดอยางเหมาะสม ซงองคประกอบทเกยวของกบการจายโหลดจะเปนดชนบอกความหมายในเชงเปรยบเทยบใหทราบซงไดแก องคประกอบความตองการไฟฟา (Demand factor), องคประกอบการใชไฟฟา (Load factor), องคประกอบการเบยงเบน (Diversity factor), องคประกอบการเบยงเบนผกผน (Coincidence factor) และองคประกอบความสญเสย (Loss factor) การกาหนดชวงเวลาในการหาคาความตองการไฟฟาสงสด (Maximum demand) จะเปนตวกาหนดขนาดของอปกรณไฟฟาทใช ความตองการกาลงไฟฟาสงสดหรอความตองการกาลงไฟฟาเปนคากาลงไฟฟาแทจรงของโหลดไฟฟาในระบบขณะทางาน มหนวยเปนกโลวตต คาความตองการกาลงไฟฟาสามารถวดไดจากวตตมเตอร ซงคาความตองการกาลงไฟฟาสงสดจะคานวณจากคาดมานดโหลดสงสดทก ๆ 15 นาท



จงตอบคาถามตอไปน

1. โรงงานอตสาหกรรมแหงหนงมความตองการพลงงานไฟฟาตลอดทงวน ดงรปท 11.8 มการตดตงโหลดทงหมด 1,000 kW จงหาคาตางๆ ตอไปน (4 คะแนน)

ก. กราฟของโหลดดวเรชน ข. กาลงเฉลยตลอดทงวน ค. ดมานดแฟกเตอร ง. โหลดแฟกเตอร

รปท 11.8 โหลดกราฟประจาวน

2. สถานไฟฟาแหงหนง จายไฟใหกบโหลด 6 แหง แตละแหงมโหลดตดตงและดมานดแฟกเตอรดงนคอ รายการโหลด โหลดตดตง ดมานดแฟกเตอร

ก 1,600 kW 0.6 ข 1,500 kW 0.7 ค 1,700 kW 0.4 ง 1,800 kW 0.65 จ 1,900 kW 0.5 ฉ 1,400 kW 0.8

แบบฝกหดหนวยท 11 เรอง คณลกษณะของโหลด



ถาโหลดรวมสงสดของระบบ = 2,000 kW จงหาคาตางๆ ตอไปน (2 คะแนน) ก. ผลรวมของโหลดสงสด ข. ไดเวอรซตแฟกเตอร

3. โรงงานแหงหนงมการตดตงโหลดทงหมด 2,000 kW มการใชกาลงไฟฟาตลอดวนจากตารางโหลด

จงหาคาตางๆ ตอไปน (4 คะแนน) ก. กราฟของโหลดดวเรชน ข. กาลงเฉลยตลอดทงวน ค. ดมานดแฟกเตอร ง. โหลดแฟกเตอร

ตารางโหลดแสดงการใชกาลงไฟฟาในหนงวนของโรงงานแหงหนง

เวลา (hr) โหลด (kW) เวลา (hr) โหลด (kW)

0 – 1 760 12 – 13 1,000 1 – 2 700 13 – 14 1,400

2 – 3 600 14 – 15 1,700

3 – 4 700 15 – 16 1,600

4 – 5 650 16 – 17 1,200

5 – 6 850 17 – 18 1,100

6 – 7 900 18 – 19 1,000

7 – 8 900 19 – 20 1,000 8 – 9 1,200 20 – 21 900

9 – 10 1,500 21 – 22 800

10 – 11 1,600 22 – 23 700 11 – 12 1,500 23 – 24 600

4. สถานไฟฟายอยแหงหนงจายโหลด 5 แหง แตละแหงมคาโหลดสงสด 200, 300, 325, 400 และ

500 kVA ตามลาดบ ถาโหลดแตละแหงจายโหลดจากหมอแปลงแหงละตว และคาไดเวอรซตแฟกเตอรของโหลดทงกลมเปน 1.8 จงหาคา (2 คะแนน)

ก. โหลดสงสดเมอรวมจายโหลดจากหมอแปลงตวเดยว ข. ขนาดของหมอแปลงจะลดลงจากเดมกเปอรเซนต



จงเลอกขอทถกตองทสดเพยงขอเดยว 1. ขอใด ไมใช ประเภทของผใชไฟฟาจากการจาแนกของการไฟฟา

ก. โรงงานอตสาหกรรม ข. กจการเฉพาะอยาง ค. กจการขนาดกลาง ง. สบนาเพอการเกษตร จ. สวนราชการและองคกรทไมแสวงกาไร

2. การเขยน โหลดกราฟ (Load curve) เขยนไดจากขอใด ก. คาเฉลยของโหลดจรง ข. คาชวขณะของโหลดจรง ค. คาชวขณะของโหลดตดตง ง. คาชวขณะของโหลดชวงฐาน จ. คาความตองการของโหลด

3. ขอใดเปนวธการทาใหกราฟของโหลดมความสมาเสมอได ก. ลดโหลดเฉลยและเพมโหลดตาสด ข. เพมโหลดเฉลยและเพมโหลดสงสด ค. ลดโหลดเฉลยและเพมโหลดชวงฐาน ง. เพมโหลดชวงฐานและลดโหลดสงสด จ. เพมโหลดเฉลยและลดโหลดสงสด

4. ขอใดกลาวถง โหลดชวงยอดหรอโหลดพค ไดถกตองทสด ก. คาสงสดของการใชกาลงไฟฟา ข. ชวงเวลาทโหลดจรงมคาสงสดเทากบโหลดตดตง ค. ความแตกตางของการใชโหลดสงสดและการใชโหลดตาสด ง. คาการใชงานกาลงไฟฟาสงสดในชวงเวลาทคด จ. คาเฉลยของการใชกาลงไฟฟาสงสด

จงใชรปขางลางตอบคาถามในขอ 5-8

แบบทดสอบหลงเรยน หนวยท 11 เรอง คณลกษณะของโหลด



5. จากกราฟกาลงไฟฟาเฉลยตลอดทงวนเปนเทาใด ก. 650.4532 kW ข. 520.5672 kW ค. 450.3422 kW ง. 391.6667 kW จ. 350.4528 kW

6. คาความตองการกาลงไฟฟา (Demand) ของโหลดคอขอใด ก. คาการใชงาน ข. คาโหลดเฉลย ค. คาโหลดสงสด ง. คาโหลดชวงฐาน จ. คาโหลดชวงยอด

7. จากรปกราฟถาโหลดตดตงเปน 1,000 kW คาดมานดแฟกเตอรมคาเทาใด ก. 0.30 ข. 0.50 ค. 0.60 ง. 0.70 จ. 0.80

8. จากรปกราฟโหลดแฟกเตอรมคาเทาใด ก. 0.50 ข. 0.55 ค. 0.60 ง. 0.65 จ. 0.70

9. การคานวณคาไดเวอรซตแฟกเตอร (Diversity factor) หาไดจากขอใด ก. อตราสวนระหวางผลรวมของโหลดสงสดทไดจากแตละกลมตอโหลดรวมสงสดของระบบ ข. อตราสวนระหวางโหลดเฉลยในชวงเวลาทพจารณากบโหลดสงสดในชวงเวลานน ค. อตราสวนระหวางกาลงไฟฟาจรงตอกาลงไฟฟาในขณะทมโหลดไฟฟาสงสด ง. อตราสวนของโหลดเฉลยมคาตาเมอเทยบกบโหลดสงสด จ. อตราสวนของโหลดเฉลยตอโหลดสงสดในชวงเวลานน

10. องคประกอบความตองการไฟฟา (Demand factor) คอขอใด ก. อตราสวนของโหลดเฉลยตอโหลดสงสดในชวงเวลานน ข. อตราสวนของโหลดเฉลยมคาตาเมอเทยบกบโหลดสงสด ค. อตราสวนระหวางกาลงไฟฟาจรงตอกาลงไฟฟาในขณะทมโหลดไฟฟาสงสด ง. อตราสวนระหวางผลรวมของโหลดสงสดทไดจากแตละกลมตอโหลดรวมสงสดของระบบ จ. อตราสวนระหวางโหลดเฉลยในชวงเวลาทพจารณากบโหลดสงสดในชวงเวลานน

Documents

266 - sbt.ac.th10. องค ประกอบความต องการไฟฟ า (Demand factor) คือข อใด ก. อัตราส วนของโหลดเฉลี่ยต