โรงงานอุตสาหกรรมจะใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นเครื่องกลไฟฟ้าหลัก ในระบบจักรกลการผลิต ต้นทุนของพลังงานไฟฟ้าจึงมีมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นตัวกำหนด รวมทั้งตัวเลขบนใบเรียกเก็บเงินค่าใช้ไฟฟ้าด้วย การใช้งานมอเตอร์ไฟฟ้าให้เกิดประโยชน์สูงสุดตามระดับประสิทธิภาพของตัวมอเตอร์จะเป็นหนทางหนึ่งที่จะช่วยลดปริมาณการสูญเสียพลังงานไฟฟ้า และลดค่าใช้จ่าย
คุณภาพของระบบไฟฟ้าเป็นสิ่งสำคัญต่อโหลดชนิดต่าง ๆ ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ ซึ่งเป็นโหลดแบบไม่เชิงเส้นเป็นสาเหตุสำคัญอย่างหนึ่งที่ทำให้คุณภาพของแหล่งจ่ายไฟอินพุตด้อยลง ในปัจจุบันนี้จะพบว่าพลังงานไฟฟ้าเป็นสิ่งจำเป็นอันดับต้น ๆ ในการดำรงชีวิตของมนุษย์
2-3 ปีที่ผ่านมามีการพัฒนาเทคโนโลยีด้านอิเล็กทรอนิกส์เป็นไปอย่างรวดเร็ว โดยเครื่องมือเครื่องจักรที่มีการนำอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำมาใช้เป็นส่วนประกอบนั้น กลับกลายเป็นแหล่งกำเนิดกระแสฮาร์มอนิก และทำให้รูปคลื่นแรงดันไฟฟ้าของระบบผิดเพี้ยนไป จนกลายเป็นปัญหาที่สำคัญอีกประการหนึ่งในวงการอุตสาหกรรมที่มีความต้องการคุณภาพทางไฟฟ้าสูง
จากข้อดีของการการเริ่มหมุนมอเตอร์แบบ Direct on Line (DOL) ที่ง่ายแก่การติดตั้ง, อุปกรณ์ควบคุมไม่สลับซับซ้อน และง่ายแก่การบำรุงรักษา รวมทั้งประหยัดค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์ตัดต่อทางไฟฟ้า (Switch Gear) และอุปกรณ์ต่อพ่วง ทำให้วิธีการเริ่มหมุนมอเตอร์แบบ Direct on Line (DOL) จึงเป็นที่นิยมกันโดยทั่วไป
โดยทั่วไปในการเลือกขนาดของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส จะเลือกจากการทำงานที่โหลดต่อเนื่องที่ค่าเอาต์พุตพิกัด แต่บางครั้งมอเตอร์อาจจะทำงานเป็นช่วงๆ มากกว่าการทำงานแบบต่อ เนื่องโดยตลอด ทำให้ค่า เอาต์พุตพิกัดของการทำงานเป็นช่วง ๆ จะแตกต่างจากการทำงานแบบต่อเนื่อง นี้จึงเป็นเหตุผลที่ทำให้ หน้าที่การทำงานจึงต้องมีมาตรฐานมารองรับ
ความต้องการค่าระดับคุณภาพกำลังไฟฟ้าในแต่ละระบบงานย่อมมีไม่เท่ากัน แหละเป็นเรื่องยากมากต่อการหาผลเฉลย (Solution) ดังนั้นในลำดับเริ่มต้นสำหรับการจัดการคุณภาพกำลังไฟฟ้า จะเป็นการมองในเชิงภาพรวมของค่าระดับคุณภาพกำลังไฟฟ้าในระบบงาน โดยเป็นขั้นตอนในการเฝ้ามอง (Monitoring) สัญญาณแห่งปัญหา
กระบวนการในการปรับปรุงคุณภาพกำลังไฟฟ้า เราจะต้องทราบถึงปัญหาทางด้านคุณภาพกำลังไฟฟ้ากันเสียก่อน บทความฉบับนี้จะนำเสนอปัญหาทางด้านคุณภาพกำลังไฟฟ้าโดยเบื้องต้น เพื่อต้องการให้ทราบถึงปัญหาที่เกิดขึ้นในระบบงาน ณ ปัจจุบัน นำไปสู่การศึกษา วิเคราะห์ลงในรายละเอียดในกระบวนต่อ ๆ ไป
คุณภาพกำลังไฟฟ้า ปัจจุบันคำว่า คุณภาพกำลังไฟฟ้า (Power Quality) เป็นคำที่พูดถึงบ่อยในเรื่องความมั่นคงของการจ่ายไฟฟ้าของระบบ จากการไฟฟ้า ฯ หรือ กรณีเมื่อเกิดปัญหาอุปกรณ์ไฟฟ้ามีการทำงานผิดพลาด หรือหยุดการทำงานจากผู้ใช้ไฟฟ้า ซึ่งเห็นได้ว่านิยามของคำว่า คุณภาพกำลังไฟฟ้า ระหว่างการไฟฟ้าฯ และผู้ใช้ไฟฟ้า จะพูดถึงในกรณีที่แตกต่างกันไป แต่ในความเป็นจริงแล้วมีความหมายเดียวกัน
โรงงานอุตสาหกรรมและอาคารพาณิชย์ในปัจจุบัน ส่วนใหญ่มีอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีการทำงานแบบไม่เป็นเชิงเส้น (Non-Linear Load) ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดฮาร์มอนิก โดยอุปกรณ์เหล่านี้จะจ่ายกระแสฮาร์มอนิกเข้าสู่ระบบไฟฟ้าของผู้ใช้ไฟฟ้าเอง หรือไหลเข้าสู่ระบบใกล้เคียง ไปรบกวนการทำงาน หรือสร้างความเสียหายแก่อุปกรณ์ของผู้ใช้ไฟฟ้ารายอื่น
การเปลี่ยนแปลงของระดับแรงดันไฟฟ้า สามารถพิจารณาได้จากระยะเวลาของการเกิดการเปลี่ยนแปลงระดับแรงดัน ทั้งนี้ก็จะขึ้นอยู่กับสาเหตุที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของแรงดัน และวิธีการป้องกัน หรือมาตรการแก้ไข ที่จะทำให้ระบบไฟฟ้ากลับเข้าสู่สภาวะแรงดันไฟฟ้าปกติได้รวดเร็วมากน้อยเพียงใด
หลาย ๆ คนยังไม่แน่ใจ ว่าอะไรบ้างที่ส่งผลต่อความเสียหายกับตัวมอเตอร์ไฟฟ้า เช่น ความร้อนในบริเวณที่ติดตั้งมอเตอร์, ความชื้นในอากาศ, ระบบการหล่อลื่นที่ไม่เหมาะสม แรงดันไฟฟ้าที่ป้อนให้มอเตอร์ผิดปกติ รวมทั้งสภาวะที่ผิดปกติของโหลดที่ต่ออยู่กับมอเตอร์ ปัจจัยต่าง ๆ เหล่านี้ส่งผลต่ออายุการใช้งานของมอเตอร์ได้เช่นเดียวกับสาเหตุอื่น ๆ ที่เราเคยทราบกันเป็นอย่างดีอยู่แล้ว
การป้องกันการชำรุดของอุปกรณ์ประเภทอิเล็กทรอนิกส์ในอาคาร ควรต้องมีระบบป้องกันฟ้าผ่าภายในอาคารซึ่งประกอบด้วย อุปกรณ์ป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน มีการต่อประสานศักย์ไฟฟ้าเท่ากัน การกำบังและมีการต่อลงดินที่ถูกต้อง จึงจะสามารถป้องกันไม่ให้อุปกรณ์ภายในอาคารชำรุดเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าเกินได้
มอเตอร์ที่มีอุณหภูมิสูงเกินอาจจะเกิดมาจากการเลือกขนาดและชนิดของมอเตอร์และการติดตั้งไม่ถูกต้อง ความไม่เข้าใจรวมไปถึงอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมในขณะใช้งานสูงเกินมาตรฐาน ซึ่งหลาย ๆ ปัญหาที่เกิดกับมอเตอร์รวมไปถึงปัญหาที่เกิดจากมอเตอร์ที่มีอุณหภูมิสูงเกิน สามารถที่จะหลีกเลี่ยงปัญหาที่จะเกิดขึ้นได้
ไฟฟ้าสถิตจะเกิดขึ้นจากการสัมผัส และหลังจากนั้นมีการแยกวัสดุออกจากกัน ซึ่งวัสดุนั้นอาจจะเป็น ของแข็ง, ของเหลว หรือก็าซ ก็ได้ เมื่อมีวัสดุทั้งสองชนิดเป็นฉนวนที่มีการสัมผัสกันจะมีประจุบางส่วนถูกถ่ายโอนจากวัสดุฉนวนชิ้นหนึ่งไปสู่วัสดุฉนวนอีกชิ้นหนึ่ง
ความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้าสำหรับอุตสาหกรรมและอาคารใหญ่มีความสำคัญมากขึ้นเรื่อย ๆ เนื่องจากระบบส่งหรือระบบจำหน่ายไฟฟ้ามีความซับซ้อนมากขึ้น รวมทั้งอุปกรณ์ในระบบก็เสื่อมสภาพไปตามการใช้งานมาอย่างยาวนาน ดังนั้นความเสี่ยงในเรื่องความน่าเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้า ที่เกิดจากอุปกรณ์ในระบบส่งจำหน่ายไฟฟ้าเกิดขัดข้อง หรือระบบไฟฟ้าเกิดล่ม นอกจากนี้สาเหตุของการเกิดไฟฟ้าดับยังมีอีกหลายกรณี
หากมองด้วยตาเปล่าเมื่อเกิดปรากฏการณ์ฟ้าผ่า สิ่งที่สามารถสังเกตเห็น นั่นก็คือ ลำแสงกระแสฟ้าผ่าพุ่งลงสู่วัตถุที่มีความสูงมาก หรือลงสู่พื้นดินที่ราบโล่ง ทั้งนี้ทั้งนั้นก็จะขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมและแฟกเตอร์บังคับเป็นอย่างไร ผลกระทบจากฟ้าผ่ามิได้จำกัดอยู่แค่ความเสียหายที่เกิดขึ้นกับชีวิตและทรัพย์สินอย่างตรง ๆ