1 · โครงการ & เครื่องจักร
2 · Performance Test
3 · Unit Dispatch
4 · แผนพลังงานจากน้ำท่า
5 · Field Audit & รายงาน
ข้อมูลโครงการ (Project Information)
วิธีกรอกข้อมูล — โครงการ
ราคาขายไฟฟ้าเฉลี่ย รายได้จริงต่อหน่วยจากบันทึกการจำหน่าย (รายได้ทั้งปี ÷ หน่วยจำหน่าย) — ใช้ตีมูลค่าพลังงานทุกแท็บ
FSL / MOL ระดับเก็บกักสูงสุด/ต่ำสุดใช้งาน หน่วย ม.รทก. จากเอกสารโครงการ — เป็นค่าอ้างอิงเช็คว่าระดับอ่างที่กรอกในจุดทดสอบสมเหตุสมผล
💡 ไฟล์เปิดมาพร้อมข้อมูลตัวอย่างสมมติ (โรงไฟฟ้า 2×6,100 kW + จุดทดสอบ 4 จุด + แผนฝนรายเดือน) เพื่อสาธิตการทำงานทุกแท็บ — ก่อนเริ่มงานจริงให้กด "ล้างข้อมูล" แล้วกรอกค่าจากหน้างาน
↺ โหลดตัวอย่างสมมติอีกครั้ง
🗑 ล้างข้อมูล เริ่มงานจริง
เครื่องกังหันน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (Units)
Unit ชนิดกังหัน กำลังพิกัด (kW) Q พิกัด (ลบ.ม. ต่อวินาที) Net Head พิกัด (เมตร) รอบ (rpm) η เครื่องกำเนิด (%) จุดวัดกำลัง η หม้อแปลง (%)
+ เพิ่ม Unit
วิธีกรอกข้อมูล — เครื่องจักร
กำลังพิกัด (kW) กำลังไฟฟ้าพิกัดของเครื่องกังหัน-เครื่องกำเนิดจาก nameplate หรือเอกสารโครงการ
Q พิกัด / Net Head พิกัด ปริมาณน้ำออกแบบต่อเครื่อง (ลบ.ม. ต่อวินาที) และหัวน้ำสุทธิออกแบบ (เมตร) จากเอกสารโครงการ — ใช้เป็นฐานเทียบ % load และ specific energy
η เครื่องกำเนิด (%) จาก test certificate ของผู้ผลิต (synchronous ทั่วไป 96–98) — ใช้แยกประสิทธิภาพกังหันออกจากระบบไฟฟ้า
จุดวัดกำลัง "ขั้ว Generator" = วัด kW ที่แรงดันเครื่องกำเนิด (6.6 kV) · "หลังหม้อแปลง (HV)" = วัดฝั่ง 115 kV ต้องหารประสิทธิภาพหม้อแปลงเพิ่ม จึงต้องกรอก η หม้อแปลง (ทั่วไป 99.0–99.5)
ระบบส่งน้ำ (Waterway) — ใช้คำนวณ Head Loss อัตโนมัติ
อุโมงค์ / ท่อช่วงที่ 1
ผิวท่อ / ความหยาบ ε
เหล็กเรียบ (0.045 mm)
คอนกรีตเรียบ (0.3 mm)
คอนกรีตหยาบ (1.0 mm)
อุโมงค์ไม่ดาด (3.0 mm) ความหยาบผิว ε (Darcy-Weisbach) · เหล็กเรียบ 0.045 mm · คอนกรีต 0.3–3 mm · เลือกตามสภาพจริง/อายุ
Penstock / ท่อช่วงที่ 2
ผิวท่อ / ความหยาบ ε
เหล็กเรียบ (0.045 mm)
เหล็กเก่า (0.2 mm)
เหล็กสนิม/ตะกรัน (0.5 mm) ความหยาบผิว penstock · เหล็กเรียบใหม่ 0.045 mm · เหล็กเก่าสนิม 0.5–1 mm
วิธีกรอกข้อมูล — ระบบส่งน้ำ
ความยาว / เส้นผ่านศูนย์กลาง จากแบบ as-built ของโครงการ — ถ้าไม่มีแบบ วัดเส้นรอบวงท่อช่วงที่โผล่พ้นดินแล้วหารด้วย π (ได้เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก หักความหนาผนังท่อ ~2 เท่า) · ท่อเรียวหลายขนาด ใช้ขนาดเฉลี่ยถ่วงด้วยความยาว หรือแบ่งใส่ช่วงที่ 1/2
ผิวท่อ / ความหยาบ ε เลือกตามวัสดุและอายุ: เหล็กเรียบ = ท่อใหม่/เคลือบดี, เหล็กเก่า = ใช้งาน 20+ ปี, คอนกรีตเรียบ = อุโมงค์ดาดคอนกรีต — ε สูงขึ้น head loss สูงขึ้น
ΣK (Minor Loss) ผลรวมสัมประสิทธิ์อุปกรณ์: ทางเข้า intake ~0.5, trash rack สะอาด ~0.3 (อุดตันได้ถึง 1–2), โค้ง 90° ~0.25 ต่อจุด, butterfly valve เปิดเต็ม ~0.3 — ไม่แน่ใจใช้ 1.5 แล้วปรับจากผลวัดจริง
มีเพียงท่อช่วงเดียว? ใส่ความยาวช่วงที่ไม่มีเป็น 0 — ระบบจะข้ามช่วงนั้นให้
Head loss คิดแบบ Darcy-Weisbach: h = f·(L/D)·v²/2g ต่อช่วง (f จากสูตร Swamee-Jain, ν น้ำ = 1.004×10⁻⁶ m²/s) + ΣK·v²/2g ที่ความเร็วใน penstock · Q ที่ใช้คือ Q ของจุดทดสอบนั้น (น้ำผ่านเครื่องเดียว = Q เครื่องนั้น, เดินหลายเครื่องผ่านทางน้ำร่วม ให้เลือกโหมด "ทางน้ำร่วม" ในจุดทดสอบ)
จุดทดสอบสมรรถนะ (Performance Test Points)
วิธีกรอกข้อมูล — จุดทดสอบ
หลักการ ทำ step test ตาม IEC 60041: เดินเครื่องคงที่ทีละจุดโหลด (เช่น 50 / 75 / 90 / 100%) รอนิ่งอย่างน้อย 10–15 นาที แล้วบันทึกทุกค่าพร้อมกัน 1 จุดทดสอบ = 1 แถว
kW วัดจริง กำลังไฟฟ้าจริง (active power) จาก power meter/SCADA ตามจุดวัดที่ระบุไว้ในแท็บ 1
Q — ลบ.ม. ต่อวินาที จาก flow meter, วิธี Winter-Kennedy (ผลต่างแรงดัน spiral case คูณสัมประสิทธิ์), หรือประมาณจาก % guide vane เทียบ curve ผู้ผลิต — ระบุที่มาในช่อง "ที่มา Q"
ระดับน้ำอ่าง / ท้ายน้ำ — ม.รทก. อ่านจาก staff gauge หรือ SCADA ณ เวลาเดียวกับที่วัดกำลัง — Gross Head = ระดับอ่าง − ระดับท้ายน้ำ
น้ำผ่านทางน้ำ "เครื่องเดียว" = ขณะทดสอบมีเครื่องนี้เดินเครื่องเดียว head loss คิดจาก Q เครื่องนี้ · "ทางน้ำร่วม ×2" = เดิน 2 เครื่องพร้อมกันผ่านอุโมงค์เดียว head loss คิดจาก 2×Q
Head loss "อัตโนมัติ" = คำนวณจากข้อมูลทางน้ำแท็บ 1 · ถ้าวัดจริงได้ (ผลต่างเกจต้น-ปลาย penstock) เลือก "กรอกเอง" แล้วใส่ค่าเมตร
Unit kW วัดจริง Q (ลบ.ม./วินาที) ที่มา Q ระดับอ่าง (ม.รทก.) ระดับท้ายน้ำ (ม.รทก.) น้ำผ่านทางน้ำ Head loss h loss เอง (เมตร)
+ เพิ่มจุดทดสอบ
ตัวช่วยประมาณ Q — เมื่อวัดอัตราการไหลตรงไม่ได้ (Flow Estimation Helpers)
ใช้เมื่อหน้างานไม่มี flow meter แต่รู้ ขนาดท่อส่งน้ำ (กรอกไว้ในแท็บ 1 — ระบบส่งน้ำ) และ ระดับน้ำเทียบทางเข้ากังหัน (ระดับอ่าง-ท้ายน้ำของจุดทดสอบ) — คำนวณแล้วกดใส่ค่าให้จุดทดสอบที่เลือกได้เลย
A · จากกำลังไฟฟ้า + η สมมุติ (Power Method — ใช้ขนาดท่อคิด head loss วนซ้ำ)
ใช้กับจุดทดสอบแถวที่ เลือกแถวจุดทดสอบในตารางแท็บ 2 ที่จะประมาณ Q จากกำลังผลิต
คำนวณ Q แล้วใส่ค่าให้จุดทดสอบ
B · Float Method ในคลองท้ายน้ำ (Tailrace) — วัดได้จริงด้วยตลับเมตร + นาฬิกา
ใช้กับจุดทดสอบแถวที่ เลือกแถวจุดทดสอบที่จะใส่ค่า Q จากทุ่นลอย
คำนวณ Q แล้วใส่ค่าให้จุดทดสอบ
C · จาก % การเปิด Guide Vane เทียบค่าออกแบบ
ใช้กับจุดทดสอบแถวที่ เลือกแถวจุดทดสอบที่จะใส่ค่า Q จาก guide vane
คำนวณ Q แล้วใส่ค่าให้จุดทดสอบ
A: Q = kW×1000 ÷ (ρ·g·Hnet ·ηสมมุติ ) วนซ้ำกับ head loss จากขนาดท่อจนลู่เข้า — ⚠ ข้อจำกัดสำคัญ: Q ที่ได้ผูกกับ η ที่สมมุติ ห้ามนำกลับไปอ่านเป็นประสิทธิภาพที่วัดได้ (ตารางผลจะติดป้ายเตือนแถวนั้นให้) เหมาะสำหรับบัญชีน้ำ-พลังงานและ Specific Energy โดยประมาณ · B: Q = กว้าง × ลึกเฉลี่ย × (ระยะ÷เวลา) × สัมประสิทธิ์ผิว — แม่น ~±10% ถ้าคลองตรงสม่ำเสมอ วิธีนี้อิสระจาก η จึงใช้หา η ได้จริง · C: Q ≈ Qพิกัด × (GV÷GVพิกัด ) × √(Hgross ÷Hพิกัด ) — หยาบที่สุด (±10–15%) เพราะความสัมพันธ์ GV–Q ไม่เชิงเส้นจริง ใช้เมื่อไม่มีทางอื่น
ผลการคำนวณสมรรถนะ
Unit %Load H gross (m) h loss (m) H net (m) Phyd (kW) η รวม w-t-w (%) η กังหัน (%) SE (kWh/ลบ.ม.) เกณฑ์
Phyd = ρ·g·Q·Hnet /1000 (ρ = 998 kg/m³) · η รวม (water-to-wire) = kW วัดจริง ÷ Phyd · η กังหัน = η รวม ÷ (η เครื่องกำเนิด × η หม้อแปลงถ้าวัดฝั่ง HV) · เกณฑ์ Francis ที่ BEP: η กังหัน 88–94% (เครื่องใหม่) — เครื่องอายุ 30–40 ปี ที่วัดได้ต่ำกว่า 85% มักคุ้มค่าพิจารณา runner rehabilitation · อ้างอิงวิธีทดสอบ: IEC 60041, ASME PTC 18
Unit Dispatch Optimizer — เดินกี่เครื่องดีที่สุด ณ ปริมาณน้ำที่มี
วิธีกรอกข้อมูล — Unit Dispatch
η สูงสุดรวมที่ BEP ใช้ค่า η รวม water-to-wire สูงสุดที่วัดได้จริงจากแท็บ 2 (KPI ตัวแรก) — ถ้ายังไม่ได้ทดสอบ ใช้ค่าออกแบบ ~86–88
โหลดต่ำสุดที่ยอมให้เดิน Francis ต่ำกว่า ~40–50% ของพิกัดจะเกิด draft tube surge/สั่น และประสิทธิภาพตกแรง — ใช้ค่าตามข้อจำกัดจริงของเครื่อง (ถามช่างเดินเครื่อง หรือดูจากช่วงห้ามเดินใน manual)
ปริมาณน้ำที่มีตอนนี้ อัตราน้ำที่วางแผนปล่อยผ่านโรงไฟฟ้าขณะนั้น (ลบ.ม. ต่อวินาที) — เช่น จากแผนระบายน้ำชลประทานรายวัน ÷ ชั่วโมงเดินเครื่อง ÷ 3,600
การอ่านผล เส้นกราฟแต่ละสีคือกำลังรวมเมื่อเดิน 1/2/3... เครื่อง เส้นประแดง = น้ำที่มี · "จุดสลับ 1→2 เครื่อง" คืออัตราน้ำที่เริ่มคุ้มที่จะเดินเครื่องที่สอง
ใช้ curve ประสิทธิภาพสัมพัทธ์ Francis ทั่วไป (η/ηBEP ที่ q = Q/Qพิกัด ): 0.3→0.62, 0.5→0.84, 0.7→0.95, 0.9→1.00, 1.0→0.99 (interpolate เชิงเส้น) · P ต่อเครื่อง = ρ·g·q·Qr ·H·ηBEP ·ηrel (q)/1000 · สมมุติ head คงที่ทุกกรณี · ต่ำกว่าโหลดต่ำสุดจะไม่ให้เดิน (เสี่ยง draft tube surge / cavitation) · ถ้ามี hill chart ผู้ผลิตหรือผล index test จริง ให้ใช้ค่าจริงแทน curve ทั่วไป
แบบจำลองฝน → น้ำท่า (Rainfall–Runoff Model)
ปรับ C ตามความชื้นดินสะสม (Antecedent)
เปิด — C ต่ำในช่วงแล้ง สูงในช่วงดินอิ่มน้ำ ปิด — ใช้ C คงที่ทุกเดือน เปิด: ปรับ C ตามความชื้นดินสะสมรายเดือน (ต้นฝนต่ำ ปลายฝนสูง) — ใกล้จริงกว่าค่าคงที่
คำนวณน้ำท่าจากฝนรายเดือน → เติมตารางด้านล่าง
วิธีกรอกข้อมูล — แบบจำลองฝน→น้ำท่า
พื้นที่รับน้ำ Catchment ของอ่างจากเอกสารโครงการ (ตร.กม.)
สัมประสิทธิ์น้ำท่าฐาน C สัดส่วนฝนที่กลายเป็นน้ำท่าโดยเฉลี่ย — ลุ่มน้ำป่าเขาภาคตะวันออก ~0.45–0.6 · สอบเทียบจากข้อมูลจริง: C = น้ำท่าปีเฉลี่ย ÷ (ฝนปีเฉลี่ย × พื้นที่ ÷ 1,000)
ปรับ C ตามความชื้นดินสะสม เดือนที่ฝนเดือนก่อนหน้าตกมาก ดินอิ่มน้ำ C จะสูงขึ้น (สูงสุด ×1.4) เดือนหลังช่วงแล้ง C ลดลง (ต่ำสุด ×0.7) — ดัดแปลงจาก Antecedent Precipitation Index ของ DEDE hydropower dashboard ให้เป็นสเกลรายเดือน
ปุ่มคำนวณ อ่านคอลัมน์ "ฝน (มม.)" ในตารางรายเดือนด้านล่าง แล้วเติมคอลัมน์ "น้ำท่าเข้าอ่าง" ให้อัตโนมัติ — แก้ตัวเลขทับได้ถ้ามีข้อมูลน้ำท่าจริง
น้ำท่ารายเดือน = ฝน × พื้นที่ × Cปรับ ÷ 1,000 · Cปรับ = C × min(1.4, 0.7 + API/100×0.7) จำกัดไม่เกิน 0.95 โดย API (ดัชนีฝนสะสม) ≈ 0.30 × ฝนเดือนก่อนหน้า — โมเดลดัดแปลงจาก DEDE_hydropower_dashboard (rational method + antecedent adjustment)
แผนพลังงานรายเดือนจากน้ำท่า (Inflow → Energy Plan)
วิธีกรอกข้อมูล — ค่าตั้งต้นแผนพลังงาน
Specific Energy — kWh ต่อ ลบ.ม. พลังงานที่ผลิตได้ต่อน้ำ 1 ลบ.ม. — ใช้ค่าเฉลี่ยจากผลทดสอบแท็บ 2 (KPI ตัวที่สอง) จะแม่นสุด ถ้ายังไม่มีใช้ค่าออกแบบ = กำลังพิกัด ÷ (Q พิกัด × 3,600) เช่น 6,100÷(5.7×3,600) = 0.297
กำลังติดตั้งรวม ผลรวมกำลังพิกัดทุกเครื่อง (kW) — ใช้คิด Capacity Factor เทียบเกณฑ์โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก 25–50%
เป้าผลิตทั้งปี เป้าตามแผนราชการ/แผนผลิตประจำปี (ล้านหน่วย) — ตารางจะเทียบ % ให้อัตโนมัติ
วิธีกรอกตารางรายเดือน
น้ำท่าเข้าอ่าง — ล้าน ลบ.ม. จากสถิติน้ำท่ารายเดือน หรือประมาณจากฝนพยากรณ์ด้วยตัวช่วยด้านบน (กระจายตามสัดส่วนฝนรายเดือน)
น้ำใช้ทางอื่น — ล้าน ลบ.ม. น้ำที่ไม่ผ่านเครื่องกังหัน: ระบายชลประทานทางอื่น, ประปา, ระเหย, spill ที่คาดว่าจะล้น — ส่วนที่เหลือคือน้ำผลิตไฟ
ข้อจำกัดของแบบจำลอง ไม่คิดการสะสมน้ำในอ่างข้ามเดือน (carry-over) — เหมาะกับการประเมินศักย์รายปี/รายฤดู สำหรับ rule curve ละเอียดให้ทำ reservoir simulation แยก
เดือน ฝน (มม.) น้ำท่าเข้าอ่าง (ล้าน ลบ.ม.) น้ำใช้ทางอื่น (ล้าน ลบ.ม.) น้ำผลิตไฟ (ล้าน ลบ.ม.) น้ำล้น/เกินกำลัง (ล้าน ลบ.ม.) พลังงาน (ล้านหน่วย) รายได้ (ล้านบาท)
น้ำผลิตไฟ = min(น้ำท่า − น้ำใช้ทางอื่น, เพดาน Q_design × 86,400 × วันในเดือน) — ส่วนเกินคือ "น้ำล้น/เกินกำลัง" (แนวคิด spill constraint จาก DEDE_hydropower_dashboard) · พลังงาน = น้ำผลิตไฟ × Specific Energy · CF = พลังงานปี ÷ (กำลังติดตั้ง × 8,760 ชม.) · ⚠ แบบจำลองรายเดือนเฉลี่ยฝนทั้งเดือน — ฝนจริงกระจุกตัวเป็นพายุ ทำให้น้ำล้นจริงสูงกว่าประมาณการ ค่าที่ได้จึงเป็นขอบบนของพลังงาน · แนวใช้งาน: ป้อนฝนพยากรณ์ (กรมอุตุฯ/Open-Meteo/dashboard) → กดคำนวณน้ำท่า → แผนผลิตล่วงหน้า เทียบแผน-ผลรายเดือน
Checklist ก่อนและระหว่างเข้าตรวจวัด
บันทึกข้อมูลตรวจวัด (Measurement Log)
เวลา Unit kW kV A PF Hz Gate เปิด (%) ระดับอ่าง ระดับท้ายน้ำ Vib (mm/s) Brg Temp (°C) หมายเหตุ
+ เพิ่มแถวบันทึก
Tool_Hydro_Turbine_Assessment v1.3 · Triple E Technology Co., Ltd. · การคำนวณอ้างอิง IEC 60041, ASME PTC 18, IEEE Std 115, ISO 10816-5 — ผลเป็นการประเมินเบื้องต้นตามสมมุติฐานที่แสดง การทดสอบรับรอง (acceptance test) ต้องทำตามมาตรฐานเต็มรูปแบบ