แก้ Power Factor ในโรงงาน

คาปาซิเตอร์แบงค์ (ตู้คาปาซิเตอร์) คืออะไร เลือกขนาดอย่างไร และดูอย่างไรว่าเสีย

โรงงานส่วนใหญ่ที่โดนค่าปรับ Power Factor มีตู้คาปาซิเตอร์อยู่แล้ว แต่ตู้ทำงานไม่ครบโดยไม่มีใครรู้ หน้านี้อธิบายว่าตู้ทำงานอย่างไร มีกี่แบบ คำนวณขนาดอย่างไร และอาการที่บอกว่าตู้เริ่มเสีย

อ่านราว 6 นาทีอัปเดต 10 ต.ค. 2569

สรุปใน 3 บรรทัด

ตู้คาปาซิเตอร์ ผลิต kVAR ในโรงงานเอง โรงงานจึงไม่ต้องดึงจากการไฟฟ้า PF ดีขึ้น และไม่โดนค่าปรับ
ขนาดคำนวณจาก kW และ PF ของโหลดจริง ตัวอย่าง 800 kW ที่ PF 0.82 ต้องใช้ราว 295 kVAR เพื่อให้ได้ 0.95
ตู้ เสื่อมและเสียได้เงียบ ๆ สเต็ปที่ฟิวส์ขาดหายไปโดยไม่มีสัญญาณ จนค่าปรับโผล่ในบิล

ความปลอดภัยมาก่อน

คาปาซิเตอร์เก็บประจุไว้ได้แม้ตัดไฟแล้ว ห้ามเปิดตู้หรือแตะขั้วเอง งานในตู้ให้ช่างไฟฟ้าที่มีคุณสมบัติทำ โดยตัดไฟและรอให้คายประจุตามคู่มือของผู้ผลิตก่อนทุกครั้ง

คาปาซิเตอร์แบงค์ทำงานอย่างไร

มอเตอร์ หม้อแปลง และบัลลาสต์ ต้องใช้ไฟอีกส่วนหนึ่งที่ไม่ได้ทำงาน (kVAR) เพื่อสร้างสนามแม่เหล็ก ถ้าโรงงานไม่มีตู้คาปาซิเตอร์ ไฟส่วนนี้ต้องดึงมาจากการไฟฟ้าทั้งหมด Power Factor จึงต่ำ และเมื่อ kVAR เกินเกณฑ์ ก็โดนค่าปรับ

คาปาซิเตอร์ผลิต kVAR ได้เองในโรงงาน วางไว้ใกล้โหลด ไฟส่วนที่ไม่ได้ทำงานจึงวิ่งวนอยู่ระหว่างตู้กับเครื่องจักร ไม่ต้องดึงผ่านหม้อแปลงมาจากการไฟฟ้า ผลพลอยได้คือกระแสในสายและหม้อแปลงลดลง หม้อแปลงจึงมีที่ว่างรับโหลดเพิ่ม

อ่านเกณฑ์และสูตรค่าปรับ Power Factor ของ กฟภ. →

kVAR ที่โรงงานใช้558

เกณฑ์ไม่โดนปรับ (61.97% ของ kW)496

ดึงจากการไฟฟ้า ถ้าไม่มีตู้558

ดึงจากการไฟฟ้า หลังติดตู้ 295 kVAR263

ตัวอย่างโรงงาน 800 kW ที่ PF 0.82 (ตัวเลขสมมติ หน่วย kVAR) · ตู้ผลิต kVAR ในโรงงานเอง ส่วนที่ดึงจากการไฟฟ้าจึงต่ำกว่าเกณฑ์ และ PF ขึ้นเป็น 0.95

ในตู้มีอะไรบ้าง

ส่วนประกอบ	หน้าที่
ตัวคาปาซิเตอร์	ผลิต kVAR ให้โรงงาน แบ่งเป็นหลายชุดย่อย เรียกว่า "สเต็ป"
ตัวควบคุม Power Factor	วัด PF ของโรงงานแล้วสั่งต่อหรือตัดสเต็ปให้ PF อยู่ใกล้เป้า
คอนแทคเตอร์สำหรับคาปาซิเตอร์	สวิตช์ของแต่ละสเต็ป ต้องเป็นชนิดที่รับกระแสกระชากตอนต่อคาปาซิเตอร์ได้
ฟิวส์หรือเบรกเกอร์	ป้องกันแต่ละสเต็ป เมื่อขาด สเต็ปนั้นหายไปจากตู้โดยไม่มีใครเห็น
รีแอคเตอร์	มีเฉพาะตู้แบบ detuned ใช้เมื่อโรงงานมีฮาร์มอนิกสูง
พัดลมและตัวต้านทานคายประจุ	ระบายความร้อนในตู้ และปล่อยประจุที่ค้างในคาปาซิเตอร์หลังตัดไฟ

ตู้คาปาซิเตอร์มีกี่แบบ

แบบ	ลักษณะ	เหมาะกับ
แบบคงที่ (Fixed)	ต่อตลอดเวลา ไม่มีตัวควบคุม	โหลดคงที่ หรือติดที่มอเตอร์ตัวใหญ่ตัวเดียว
แบบอัตโนมัติ	ตัวควบคุมต่อและตัดสเต็ปตามโหลด	โรงงานส่วนใหญ่ ที่โหลดเปลี่ยนไปตามกะและเครื่องที่เดิน
แบบมีรีแอคเตอร์ (Detuned)	มีรีแอคเตอร์ต่ออนุกรมทุกสเต็ป กันการสั่นพ้องกับฮาร์มอนิก	โรงงานที่มีอินเวอร์เตอร์ เครื่องเชื่อม หรือ UPS มาก
แบบตัดต่อเร็ว (Thyristor)	ใช้สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์แทนคอนแทคเตอร์ ตัดต่อได้เร็วมาก	โหลดที่เปลี่ยนเร็ว เช่น เครื่องเชื่อมจุด เครน

ถ้าโรงงานมีฮาร์มอนิกสูง การติดตู้แบบธรรมดาเสี่ยงต่อการสั่นพ้องจนคาปาซิเตอร์เสียเร็ว อ่านเรื่องฮาร์มอนิก →

1วัด PFตัวควบคุมวัดผ่าน CT ตลอดเวลา
2เทียบเป้าเช่น เป้า 0.95
3ต่อหรือตัดสเต็ปทีละสเต็ป มีเวลาหน่วง
4PF กลับเข้าเป้าโหลดเปลี่ยน ก็วนใหม่

ตู้แบบอัตโนมัติ: ตัวควบคุมไล่ต่อและตัดสเต็ปตามโหลดของโรงงาน

คำนวณขนาดตู้

kVAR ของตู้ = kW × (tan φ เดิม − tan φ เป้าหมาย)

φ คือมุมที่ได้จาก Power Factor (cos φ = PF) ตัวอย่างโรงงานที่ใช้ไฟ 800 kW ที่ PF 0.82 ใช้ kVAR อยู่ราว 558 kVAR ถ้าต้องการ PF 0.95 ต้องเหลือดึงจากการไฟฟ้าไม่เกินราว 263 kVAR จึงต้องใช้ตู้ราว 295 kVAR

ใช้ข้อมูลโหลดจริงหลายวัน ไม่ใช่ค่าจากป้ายมอเตอร์ เพราะเครื่องไม่ได้เดินเต็มพิกัดพร้อมกัน
ตั้งเป้า PF ราว 0.95 ไม่ใช่ 0.85 พอดี เกณฑ์ของการไฟฟ้าดูค่าสูงสุดเพียง 15 นาทีในเดือน ช่วงสั้น ๆ ที่ PF ตกก็พอให้โดนปรับ
แบ่งสเต็ปให้ละเอียดพอ สเต็ปใหญ่เกินไปทำให้ตู้ต่อแล้วเกิน ตัดแล้วขาด และตัดต่อถี่

ลองคำนวณขนาดตู้และค่าปรับของโรงงานคุณ →

อาการที่บอกว่าตู้เริ่มเสีย

อาการ	สาเหตุที่เป็นไปได้
ค่าปรับ Power Factor โผล่ในบิล ทั้งที่เคยไม่มี	สเต็ปเสียหรือฟิวส์ขาด · คาปาซิเตอร์เสื่อมจนจ่าย kVAR ไม่ครบ · โรงงานเพิ่มเครื่องจนตู้เล็กไป
ตัวคาปาซิเตอร์บวม รั่ว หรือมีกลิ่นไหม้	ร้อนเกิน · แรงดันสูงเกิน · ฮาร์มอนิก · หมดอายุ
ฟิวส์ของสเต็ปขาดบ่อย	ฮาร์มอนิกหรือการสั่นพ้อง · กระแสกระชากตอนต่อ · ใช้ฟิวส์ผิดขนาด
คอนแทคเตอร์ไหม้ หรือหน้าสัมผัสติด	ใช้คอนแทคเตอร์ผิดชนิด · ตัวควบคุมสั่งตัดต่อถี่เกินไป
ตัวควบคุมสั่งต่อและตัดสเต็ปถี่ผิดปกติ	ตั้งค่าหน่วงเวลาหรือค่า CT ผิด · สเต็ปใหญ่เกินไปเมื่อเทียบกับโหลด
PF ตกเฉพาะบางช่วงของวัน	สเต็ปไม่พอช่วงโหลดหนัก · ตั้งเป้า PF ต่ำไป · ตัวควบคุมตอบสนองช้า

สิ่งที่ควรตรวจตามรอบ

วัดทุกสเต็ปวัดกระแสแต่ละสเต็ปเทียบพิกัด สเต็ปที่จ่ายได้น้อยลงคือคาปาซิเตอร์เสื่อม
ดูความร้อนอุณหภูมิในตู้ พัดลม และแผ่นกรองฝุ่น ความร้อนคือตัวเร่งให้คาปาซิเตอร์เสื่อม
ดูฟิวส์และคอนแทคเตอร์ฟิวส์ที่ขาด หน้าสัมผัสที่ไหม้ และจุดต่อที่หลวม
ดูการตั้งค่าตัวควบคุมเป้า PF ค่า CT และเวลาหน่วง ให้ตรงกับโรงงานในวันนี้

การตรวจตามรอบเห็นสภาพตู้ในวันที่ตรวจ แต่สเต็ปที่ฟิวส์ขาดระหว่างรอบ จะรู้ก็ตอนค่าปรับโผล่ในบิลเดือนถัดไป

PowerIQ ช่วยตรงไหน

วัด PF และ kVAR ทุก 1 นาที พร้อมกราฟย้อนหลัง เปิดดูได้ทุกวัน ไม่ต้องรอบิล ถ้าตู้จ่ายได้ไม่ครบ จะเห็น PF ตกตั้งแต่วันที่เริ่มเป็น
เห็นว่า PF ตกช่วงไหนของวัน จึงแยกได้ว่าตู้เล็กไปช่วงโหลดหนัก หรือสเต็ปบางสเต็ปหายไป
ได้ข้อมูล kW และ PF ของโหลดจริงหลายวัน ใช้เลือกขนาดตู้แทนการเดาจากป้ายมอเตอร์
เห็นฮาร์มอนิกด้วย ใช้ตัดสินใจว่าควรเป็นตู้แบบมีรีแอคเตอร์หรือไม่

ดูภาพรวม PowerIQ →

คำถามที่พบบ่อย

คาปาซิเตอร์แบงค์ช่วยลดค่าไฟไหม

ช่วยลดค่าปรับ Power Factor ได้ตรง ๆ ถ้าโรงงานโดนปรับอยู่ ส่วนค่าพลังงานลดลงเพียงเล็กน้อยจากความสูญเสียในสายไฟและหม้อแปลงที่ลดลง ตู้ไม่ได้ลดหน่วยไฟที่เครื่องจักรใช้

ต้องใช้ตู้ขนาดเท่าไร

ใช้สูตร kVAR = kW × (tan φ เดิม − tan φ เป้าหมาย) ด้วยค่า kW และ PF จากข้อมูลโหลดจริงหลายวัน ตัวอย่างเช่น โรงงาน 800 kW ที่ PF 0.82 ถ้าต้องการ PF 0.95 ต้องใช้ตู้ราว 295 kVAR

ใส่คาปาซิเตอร์เกินได้ไหม

ไม่ควร ถ้า kVAR จากตู้มากกว่าที่โรงงานใช้ PF จะกลายเป็นแบบนำหน้า แรงดันอาจสูงขึ้น โดยเฉพาะช่วงกลางคืนหรือวันหยุดที่โหลดน้อย ตู้แบบอัตโนมัติจึงต้องตัดสเต็ปออกตามโหลด

ตู้คาปาซิเตอร์อายุกี่ปี

ขึ้นกับความร้อนในตู้ แรงดัน ฮาร์มอนิก และจำนวนครั้งที่ตัดต่อ คาปาซิเตอร์ค่อย ๆ เสื่อมและจ่าย kVAR ได้น้อยลง จึงควรวัดแต่ละสเต็ปตามรอบ ไม่รอให้ค่าปรับโผล่ในบิล

ติดโซลาร์แล้วต้องเพิ่มตู้คาปาซิเตอร์ไหม

อาจต้องประเมินใหม่ เพราะโซลาร์ลด kW ที่ซื้อจากการไฟฟ้า แต่ kVAR ที่มอเตอร์ต้องใช้ยังเท่าเดิม PF ที่การไฟฟ้าเห็นจึงตกลงได้ ทั้งที่ตู้ทำงานปกติ