การวิเคราะห์ระบบไฟฟ้ากําลังในงานวิศวกรรม (Power System Analysis in En

หนังสือเล่มนี้ ผู้เขียนจัดทำขึ้นมาโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อวางพื้นฐานและสร้างความเข้าใจในการทำงานทางด้านระบบไฟฟ้ากำลัง จึงเหมาะสมในการใช้สำหรับการศึกษาและวิเคราะห์ระบบไฟฟ้ากำลังได้เป็นอย่างดี หนังสือ “การวิเคราะห์ระบบไฟฟ้ากำลังในงานวิศวกรรม(Power System Analysis in Engineering)” ในงานวิศวกรรมเล่มนี้ จัดเป็นสาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้าในระดับปริญญาตรี หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต (วศ.บ.) 4 ปี และหลักสูตร วศ.บ. 3 ปี ต่อเนื่องของนักศึกษา โดยสภาวิศวกรกำหนดให้ถือว่าเป็นวิชาหนึ่งที่เป็นวิชาบังคับรายวิชาจะต้องเรียนในระดับปริญญาตรีให้ผ่านตั้งแต่เกรด C ขึ้นไป เพื่อเทียบรายวิชาจึงสามารถยื่นขอใบอนุญาตเป็นผู้ประกอบวิชาชีพวิศวกรรมควบคุม (กว.) ได้ โดยเนื้อหาภายในหนังสือเล่มนี้มีทั้งหมด 10 บทสามารถอธิบายรายละเอียดของเนื้อหาในแต่ละบท

บทที่ 1 แสดงลักษณะรูปแบบของระบบไฟฟ้ากำลัง การเลือกค่าเบสและการเปลี่ยนค่าเบสสำหรับปริมาณที่เป็นเปอร์ยูนิต การคำนวณหาอิมพีแดนซ์ในหน่วยเปอร์ยูนิต สำหรับหม้อแปลง 1 เฟส และ 3 เฟส พิจารณาแผนภาพเส้นเดียวของระบบไฟฟ้ากำลังในลักษณะอิมพีแดนซ์ไดอะแกรมและรีแอกแตนซ์ไดอะแกรมบทที่ 2 เป็นการกล่าวถึงเครื่องจักรกลไฟฟ้าซิงโครนัส ศึกษาถึงส่วนประกอบและวงจร สมมูลของเครื่องจักรกลซิงโครนัส ระบบเครื่องกระตุ้น‐เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและเครื่องกังหันอีกทั้งเรียนรู้เครื่องจักรกลซิงโครนัสแบบที่มีขั้วแม่เหล็กยื่นออกมาบทที่ 3 การคำนวณวงจรโครงข่ายของรูปแบบบัสแอดมิตแตนซ์และบัสอิมพีแดนซ์ การสร้างวงจรโครงข่ายด้วยกราฟ การแก้ปัญหาวงจรโครงข่ายด้วยวิธีการโหนด‐แอดมิตแตนซ์การขจัดโหนดโดยหลักการพีชคณิตเมทริกซ์ และการเปลี่ยนแปลงบัสอิมพีแดนซ์ Zbus ที่มีการเพิ่มบรานช์บทที่ 4 เป็นการกล่าวถึงการศึกษาโหลดโฟลว์ ทิศทางการไหลของกำลังไฟฟ้า เรียนรู้ส่วน ประกอบในการวิเคราะห์ระบบส่งจ่ายกำลังไฟฟ้า การแก้ปัญหาโหลดโฟลว์ด้วยวิธีฟาสต์ดีคัปเปิล ตลอดจนการแก้สมการไม่เป็นเชิงเส้นมี 3 วิธีคือโดยวิธีการเก๊าส์ วิธีการเก๊าส์‐ไซเดิลและวิธีการนิวตัน‐ราฟสัน เป็นต้นบทที่ 5 เป็นการกล่าวถึงการวิเคราะห์ฟอลต์แบบสมมาตร ชนิดของฟอลต์ในระบบไฟฟ้ากำลัง สภาวะทรานเชี้ยนต์ในวงจรที่มี RL อนุกรมกัน ภายใต้เงื่อนไขของการลัดวงจรแบบสมมาตร 3 เฟส เรียนรู้ถึงแรงดันภายในของเครื่องจักรกลไฟฟ้าที่มีโหลดภายใต้สภาวะทรานเชี้ยนต์ และการเลือกขนาดพิกัดของเซอร์กิตเบรกเกอร์บทที่ 6 องค์ประกอบสมมาตร จะต้องเข้าใจเฟสเซอร์ขององค์ประกอบสมมาตรก่อนถึงจะหาองค์ประกอบสมมาตรสำหรับหม้อแปลง 3 เฟสที่ต่อวงจรแบบวาย Y และเดลต้า D หากำลังไฟฟ้าจากองค์ประกอบสมมาตร ศึกษาเรื่องวงจรโครงข่ายลำดับของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ที่ไม่มีโหลดและวงจรลำดับของหม้อแปลงต่อแบบวาย Y ‐ เดลต้า D บทที่ 7 เป็นการกล่าวถึงการวิเคราะห์ฟอลต์ที่ไม่สมมาตรเริ่มต้นจากการเรียนรู้องค์ประกอบสมมาตรของการวิเคราะห์ฟอลต์ที่ไม่สมมาตร หาค่ากระแสและแรงดันเมื่อเกิดฟอลต์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขณะไม่มีโหลดได้ 3 กรณีคือในระหว่างสายไลน์เส้นเดียวลงดินระหว่าง สายไลน์ และระหว่างสาย 2 เส้นลงดิน ตลอดจนการพิจารณาการเกิดฟอลต์ในวงจรเปิด (open circuit faults)กบทที่ 8 เป็นการกล่าวถึงเสถียรภาพของระบบไฟฟ้ากำลัง ผลจากการที่ไม่สามารถขยายระบบผลิตพลังงานให้เพียงพอกับความต้องการที่เพิ่มขึ้นเป็นปัญหาหนึ่งเรื่องเสถียรภาพ ระบบนั้นควรจะสามารถกลับทำงานได้ตามปกติอย่างสมดุล เมื่อเกิดความผิดพลาดหรือ เกิดการรบกวนต่อพฤติกรรมทางพลวัตเครื่องจักรกล ดังนั้นจะต้องศึกษาสมการสวิง สมการพลวัตของเครื่องจักรกลซิงโครนัสและเสถียรภาพของระบบไฟฟ้ากำลังโดยใช้ หลักเกณฑ์พื้นที่เท่ากัน ตลอดจนหาผลกระทบของมุมเคลียร์ริงวิกฤตในภาวะเสถียรภาพของระบบ บทที่ 9 การป้องกันระบบไฟฟ้ากำลัง ศึกษาสาเหตุของการเกิดฟอลต์รุนแรงและมีกระแสไหลสูงในระบบ ถ้าระบบป้องกันไฟฟ้าของโรงงานอุตสาหกรรมทำงานไม่สัมพันธ์กันดีพอจะทำให้เกิดการตัดวงจร (trip) โดยไม่จำเป็นและไม่สามารถควบคุมความเสียหายให้อยู่ในขอบเขตจำกัด ดังนั้นจึงใช้รีเลย์ป้องกันเพื่อตรวจสอบ ลดความสูญเสียของอุปกรณ์ที่เกิดผิดปกติ และควบคุมระบบป้องกันโดยส่งสัญญาณให้เซอร์กิตเบรกเกอร์ตัดวงจรส่วนที่จะเกิดอันตรายออกจากระบบทันทีได้อย่างประสิทธิภาพและเชื่อถือได้และศึกษาการจัดแบ่งโซนของการป้องกันระบบส่วนต่าง ๆ เมื่อเกิดฟอลต์ขึ้นบทที่ 10 ศึกษาและทำความเข้าใจเรื่องการจ่ายกำลังไฟฟ้าให้แก่โหลดอย่างประหยัดที่สุด ตามหลักเศรษฐศาสตร์ระหว่างโรงจักรไฟฟ้าที่อยู่ห่างไกล และระหว่างโรงจักรไฟฟ้าโดยคิดการสูญเสียในสายส่ง เป็นการคำนวณหาดัชนีตัวแปรที่เกี่ยวข้องทางด้านเศรษฐศาสตร์ เช่น อัตราค่าใช้จ่ายเชื้อเพลิง อัตราการใช้สิ้นเปลืองเชื้อเพลิง และต้นทุนส่วนเพิ่มเชื้อเพลิง เป็นต้น