บทท 3

การออกแบบและการค านวณ

3.1 วธการออกแบบทฤษฎของฟซซลอจก[2][4] ในสวนของการทดลองและประเมนสภาพของหมอแปลงไฟฟาชนดน ามน เพอน าไปสแผนการบ ารงรกษาจะเปนการน าผลการทดสอบขอมลดบ ทอยในสวนของการทดสอบทางน ามนและทางไฟฟาซงจะเปนขอมลเชงตวเลขอยแลว โดยการน าคาเหลานนมาประเมนสภาพในการทดสอบดงนม การวเคราะหกาซ(Dissolved Gas Analysis) ตามมาตรฐาน ASTM D3612, การทดสอบแรงดนเบรกดาวน(Dielectric Breakdown Voltage Test) ตามมาตรฐาน ASTM D877–87, การตรวจวดความชน(Water Content Test) ตามมาตรฐาน ASTM D1533, คาอตราสวนความตานทานฉนวนในทนาทท 10 1(Polarization Index) ตามมาตรฐาน IEEE C57.125-1999 โดยเมอไดคาทผานการประเมนตามมาตรฐานแลว จะไดคาเชงตวเลขทถกจดระดบตามมาตรฐานทก าหนดไวจากนนจงน าคาเชงตวเลขไปเขาระบบค าสงฟซซลอจกเพอประเมนวาสภาพของหมอแปลงชนดน ามนมความพรอมใชงานในระดบใดมาเขาฟงกชน ความเปนสมาชกของฟซซเซตทงขอมลทไดจากการวดหรอทดสอบและขอมลคามาตรฐาน โดยการน าคาทเปนขอมลดบมาใสเปนสมาชกของฟซซเซตแลวจะตองท าการปรบใหเหมาะสมกบฟงกชน และขอมลทน ามาศกษาอาจจะเปนการลดสมาชกหรอเปนการเพมสมาชกใหฟซซเซตดงกลาว เมอท าการก าหนดกฎของฟซซ (Fuzzy Rules) แลวใชวธการหาจดศนยถวง(Central Of Gravity: COG) ตามหวขอท 3.2.10 ซงเปนวธการหาคาเฉลยของผลทไดมาจากการตความเสรจสมบรณ กจะไดผลลพธทสามารถน าไปประเมนสภาพของหมอแปลงชนดน ามน

3.2 วธการใชทฤษฎของฟซซลอจกในการทดลอง

ทฤษฎของฟซซลอจกสามารถใชงานผานไดหลายโปรแกรม ซงในทนจะกลาวถงการใชงานฟซซลอจกผานทางโปรแกรม Mat-Lab ซงเปนโปรแกรมทใชในการค านวณทางคณตศาสตร ทไดรบความนยมอยางแพรหลาย โดยการเรยกฟงกชน Fuzzy Logic Toolbox ในหนาตาง Launch Pad มลกษณะการท างานหรอการใชงานดงน

41

3.2.1 เรมตนดวยการเปดโปรแกรม Mat-Lab 3.2.2 ท าการเลอกฟงกชน Fuzzy Logic Toolbox ในหนาตาง Launch Pad

ภาพท 3.1 แสดงฟงกชน Fuzzy Logic Toolbox ในหนาตาง Launch Pad

3.2.3 ท าการเลอกฟงกชน FIS Editor Viewer

ภาพท 3.2 แสดงฟงกชน FIS Editor Viewer

42

3.2.4 แลวจะปรากฎหนาตาง Membership Function Editor:name ซงสามารถเลอกชนดของฟซซลอจกแบบ Sugeno โดยไปทเมนเลอก File > New FIS… > Sugeno

ภาพท 3.3 แสดงหนาตาง Membership Function Editor: name

3.2.5 ไปทเมนเลอก Edit > กด FIS Properties ซงเปนหนาตางหลกในการจดการเกยวกบระบบฟซซลอจก

ภาพท 3.4 แสดงเมนเลอก Edit > กด FIS Properties

43

3.2.6 สามารถท าการเพม-ลดกลองตวแปรอนพตหรอเอาตพตไดตามตองการทหนาตาง FIS Properties

ภาพท 3.5 แสดงหนาตาง FIS Properties

3.2.7 การเพม-ลดฟงกชนใหเหมาะส าหรบการใชงานกบกลองตวแปรอนพต หรอเอาตพตเพอใชในการหาผลลพธโดยไปทหนาตาง Membership Function Editor เลอก Edit > Add > MFs…

ภาพท 3.6 แสดงหนาตาง Membership Function Editor

44

3.2.8 การปรบคาตางๆของฟงกชนทไดท าการเลอกไวในกลองอนพต หรอเอาตพตจะด าเนนการไดในหนาตาง Membership Function Editor จะบอกถงอตราสวนของชนดฟงกชนทน ามาใชงานใน แตละชนด

ภาพท 3.7 แสดงหนาตาง Membership Function Editor

3.2.9 การด าเนนการดวยกฎของฟซซรปแบบ Sugeno จากหนาตาง FIS Properties คลกทชอง name:( Sugeno) จะปรากฏหนาตางส าหรบก าหนดความสมพนธของแตละฟงกชนในรปแบบ IF – THEN

ภาพท 3.8 แสดงกฎของฟซซรปแบบ Sugeno

45

3.2.10 การแสดงผลโดยสามารถแสดงผลไดสองรปแบบคอ กฎฟซซ(Rules) กบกราฟพนท(Surface) โดยไปยงหนาตาง Rule Editor: name เลอกเมน View > Rules

ภาพท 3.9 แสดงกฎฟซซ(Rules)

3.2.11 กราฟพนท(Surface) โดยไปยงหนาตาง Rule Editor เลอกเมน View > Surface

ภาพท 3.10 แสดงกราฟพนท(Surface)

46

3.3 วธการออกแบบดชนชวดสภาพของหมอแปลงไฟฟา[3]

การประเมนสภาพของหมอแปลงไฟฟาชนดน ามน เพอน าไปสแผนการบ ารงรกษาในสวนของดชนชวดสภาพหมอแปลงไฟฟาเหมาะส าหรบหมอแปลงไฟฟาทมขนาดเกน 500 kVA ซงในวธการดงกลาวไดถกน าไปใชในการประเมนสภาพหมอแปลงไฟฟา Step-Up ของเครองก าเนดไฟฟาในโรงงานแหงหนง(EPRI Report # 1001938.) จากขางตนวธการดงกลาวจงถกน ามาใชการวเคราะหในโครงงานนวาผลของการประเมนจะออกมาเปนอยางไรเพอใชในการวเคราะหเพมเตมจากหวขอ 3.1 ซงจะท าใหไดผลของการประเมนสภาพหมอแปลงไฟฟานาเชอถอมากยงขนโดยการน าคาเหลานนมาประเมนสภาพในการทดสอบดงน การวเคราะหกาซ(Dissolved Gas Analysis) ตามมาตรฐาน ASTM D3612, การวเคราะหการเสอมสภาพของฉนวนทเปนของแขง(Furan) ตามมาตรฐาน ASTM D5837, การวดคาสภาพของฉนวน(Insulation Power – Factor Measurement) ตามมาตรฐาน NETA MTS-05, การวดคากระแสกระตนวงจรดานแรงสง(High Voltage Exciting Current Measurement) ตามมาตรฐาน NETA MTS-05, ประวตการบ ารงรกษาและการใชงานหมอแปลงไฟฟา, การประเมนจากอายของหมอแปลงไฟฟา โดยจะน าผลของการทดสอบในแตละหวขอไปผานการประเมนตามมาตรฐานแลว จะไดคาเชงตวเลขทถกก าหนดไวจากนนจงน าคาเชงตวเลขในแตละหวขอมาคณดวยตวประกอบความส าคญ แลวท าการรวมคะแนนคาทไดจากนนจงน าคาดงกลาวไปประเมนสภาพของหมอแปลงไฟฟาตามหวขอท 3.4.7 กจะไดผลลพธทสามารถน าไปประเมนสภาพของหมอแปลงชนดน ามน วาสภาพพอใชระดบใดหรอจะตองมการปรบแผนการบ ารงรกษาแบบใดและยงสามารถทจะท าการประเมนคณภาพของดชนชวดสภาพของหมอแปลงไฟฟาตามหวขอท 3.4.8

3.4 วธการใชดชนชวดสภาพของหมอแปลงไฟฟาในการทดลอง

ดชนชวดสภาพของหมอแปลงไฟฟาในการทดลองสามารถค านวณดวยมอจนถงสรางโปรแกรมส าหรบการค านวณขนมาโดยเฉพาะ โดยในโครงงานจะท าการสรางฟงกชนส าหรบ การค านวณผานทางโปรแกรม Microsoft Office Excel ซงเปนโปรแกรมทใชในการค านวณทางคณตศาสตรทวไปโดยไดความนยมอยางแพรหลาย ซงมลกษณะการท างานหรอการใชงานดงน

47

3.4.1 เรมตนดวยการเปดโปรแกรม Microsoft Office Excel 3.4.2 การตรวจและวเคราะหฉนวนน ามน

ภาพท 3.11 แสดงการตรวจและวเคราะหฉนวนน ามน

3.4.3 การทดสอบสภาพของฉนวนและกระแสกระตนวงจรดานแรงสง

ภาพท 3.12 แสดงการทดสอบสภาพของฉนวนและกระแสกระตนวงจรดานแรงสง

48

3.4.4 ประวตการบ ารงรกษาและการใชงานหมอแปลงไฟฟา

ภาพท 3.13 แสดงประวตการบ ารงรกษาและการใชงานหมอแปลงไฟฟา

3.4.5 การประเมนจากอายของหมอแปลงไฟฟา

ภาพท 3.14 แสดงการประเมนจากอายของหมอแปลงไฟฟา

49

3.4.6 ตวชวดคณภาพในการประเมนสภาพหมอแปลงไฟฟา

ภาพท 3.15 แสดงตวชวดคณภาพในการประเมนสภาพหมอแปลงไฟฟา

3.4.7 สรปผลจากการประเมนสภาพของหมอแปลงไฟฟา

ภาพท 3.16 แสดงการสรปผลจากการประเมนสภาพของหมอแปลงไฟฟา

50

3.4.8 สรปผลจากตวชวดคณภาพในการประเมนสภาพหมอแปลงไฟฟา

ภาพท 3.17 แสดงการสรปผลจากตวชวดคณภาพในการประเมนสภาพหมอแปลงไฟฟา