CAP BANK

โดยทั่วไปแล้ว อายุการใช้งานของ capacitor > 100,000 - 150,000 ชั่วโมง หรือ > 11 -17 ปี แต่ทั้งนี้ขึ้นกับสภาพการใช้งาน และสภาพแวดล้อม รวมถึงปัญหาฮาร์มอนิกในระบบนั้น ๆ ซึ่งจัดเป็นสาเหตุหลัก ที่ทำลายอายุการใช้งานของ capacitor ให้สั้นลง รวมไปถึงอุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ เช่น Fuse ป้องกันขาด หรือ ระเบิด breakdown ลงตู้ หรือ Circuit Breaker และ relay ต่าง ๆ ภายในตู้ไฟฟ้า และตู้ capacitor banks อาจเกิดการลัดวงจรอย่างรุนแรง รวมทั้งสาเหตุก่าร Trip ของ main CB  ของระบบไฟฟ้า

สาเหตุที่ทำให้ capacitor เสีย เสื่อม ระเบิดได้ (รวมถึงอุปกรณ์ไฟฟ้าทั่ว ๆ ไป) มี 2 สาเหตุคือ

1. การเกิด overload / overvoltage

2. การเกิด overheat

คำถามคือ สาเหตุ หรือปัจจัยอะไรที่ทำทำให้เกิด overload และ/ หรือ overheat ได้ ?

จากประสบการณ์ของผู้เขียนที่เข้าสำรวจ ตรวจสอบสาเหตุที่ capacitor banks เสียหายมาตลอด 30 ปี พอสรุปได้ว่า

1. 90 % เกิดจากปัญหา ฮาร์มอนิกในระบบ ( ทั้งผลกระทบโดยตรง และ ผลกระทบ จากการเกิด resonance ขึ้นระหว่างหม้อแปลงกับ capacitor banks ที่ใช้ปรับปรุงค่า power factor ( ตัวประกอบกำลัง ) ของโรงงาน

2. 10 % เกิดจากปัญหาขาดการบำรุงรักษา อุบัติเหตุภายนอก คุณภาพของสินค้า ความผิดพลาด ของมนุษย์ รวมถึงการออกแบบตู้ และห้องไฟฟ้าที่มีอุณหภูมิสูง เนื่องจากระบบระบายอากาศ ไม่ดีพอ และสภาพแวดล้อมการทำงานมีอุณหภูมิสูงผิกปกติ

ข้อสังเกตุง่ายๆ หาก capacitor ของท่านมีอายุน้อยกว่า 3 ปี  และ Fuses ขาดบ่อยมาก หรือ CB ที่ป้องกันแต่ละ step trip บ่อยครั้งมาก ควรติดต่อผู้เชี่ยวชาญเพื่อตรวจวัดปัญหาฮาร์มอนิก และหาแนวทาง แก้ไขปัญหาอย่างถูกต้องทันที่ ข้อห้ามที่พึงระวังมีดังนี้
1. ห้ามเพิ่มขนาด fuses ที่ใช้ป้องกัน capaitor เช่น 50  Kvar 400 V ใช้ fuse 125 A  พอเห็น fuse ขาดบ่อย ก็เพิ่มขนาด fuse เป็น 250 A อย่างนี้อันตรายมากครับ เพราะสายไฟที่ใช้อาจไหม้ก่อน fuse ได้นะครับ   

2. ไม่ควรซื้อ capacitor มาเปลี่ยนแทนตัวที่เสียทันที่ ควรตรวจหาสาเหตุที่แท้จริงก่อนครับ เพราะการเปลี่ยน capacitor ตัวใหม่  ก็คือการเพิ่มค่า capacitance เข้าไปในระบบ  แต่การที่อายุการใช้งานน้อยกว่า 3 ปี  ( บางรายน้อยกว่า 1 ปี ) ย่อมแสดงว่า อาจมีปัญหาฮาร์มอนิก  เกิดขึ้น การใส่เพิ่ม capacitor ตัวใหม่เข้าไปครั้งนี้ จะทำให้เกิดปัญหา Resonance  ขึ้นอีก และผลของ resonance ครั้งหลังนี้ อาจส่งผลรุนแรงต่อระบบไฟฟ้าของท่านได้ ผู้เขียนพบเหตุทำนองนี้มามาก บางราย main CB trip  บางรายพบตู้เกิดรอยไฟไหม้เนื่องจากเกิดการ ระเบิดของ capacitor หรือ fuses หรือสายไฟบรอยไหม้เกรียม เป็นต้น 

3. ห้ามใส่ reactor ( 6 % หรือ 7 % ) อนุกรมกับ capacitor ที่มีขนาดแรงดันที่ 400 V ทั้งนี้ เพราะ capacitor 400 V จะไม่เหมาะสมที่จะทนแรงดันที่เพิ่มขึ้นมาจาก reactor  ที่ต่ออนุกรม อีกทั้งกระแสฮาร์มอนิก จะทำให้เกิดแรงดันเพิ่มสูงขึ้น * โปรดดูบทความที่ 1 ประกอบ * นอกจากนี้ การกำหนด reactor ขนาด 6 % หรือ 7% นั้น ไม่ใช่คำตอบที่ดีสำหรับทุกกรณี เพราะบางระบบไฟฟ้า ค่า % thd ( u ) สูงมากกว่า 10 % การติดตั้ง detuned filter ( 6 % หรือ  7 % ) จะไม่สามารถลดความรุนแรงของปัญหาฮาร์มอนิกได้ ควรแก้ไขปรับปรุงด้วยชุด Tuned Filter  แทน เพราะจะช่วยให้ลดค่า THD  (U ) ให้น้อยกว่า < 3 - 5 % ได้

ตัวอย่างเช่น
capacitor 50 Kvar 400 V  เมื่อใส่ reactor ( p = 7 % ) แรงดันที่ตกคร่อมจะมีค่า = 400 / 1 - 7/100 % ) = 430 V ! หากแรงดันระบบสูง 410 V ดังนั้น จะเกิดแรงดันที่ capacitor สูงถึง 441 V ตามมาตาฐาน  IEC 831  capacitor ต้องสามารถทนแรงดัน 1.1 Un ได้ต่อเนื่อง ( ทำงาน 8 ชม. ต่อวัน ) และ ยังไม่ไม่รวมแรงดันที่เกิดจากแรงดันฮาร์มอนิกที่อันดับต่าง ๆ ดังนั้น หากจะเปลี่ยนชุด capacitor banks  เป็น detuned filter จึงต้องคำนึงถึงพิกัดแรงดันของ capacitor  ให้เหมาะสมด้วยครับ

CRADIT : https://www.shinpapha.com/