Skema Implementasi untuk Pemasangan Pelindung Petir atau Trafo Tegangan pada Unit Utama Cincin Terisolasi Gas

Berdasarkan jenis isolasi, unit ring main (RMU) dapat dikategorikan sebagai gas-insulated atau air-insulated. Yang pertama menginstal komponen sirkuit utama dalam enklosur logam tertutup yang diisi dengan gas bertekanan rendah (utamanya SF₆ atau campuran gas) sebagai media isolasi, menggunakan terminal kabel untuk masuk dan keluar. Karena isolasi yang superior, ukuran yang kompak, dan desain modular, mereka digunakan secara luas di substasi distribusi luar ruangan 10kV dan stasiun transformator prefabrikasi. Namun, sifat sepenuhnya terisolasi dan kompaknya membatasi keterapannya dalam beberapa tata letak substation tipikal.

​1 Masalah dengan RMU Gas-Insulated​

Gambar 1 menunjukkan desain substasi distribusi tipikal, di mana lemari kombinasi saklar beban-pelindung petir memerlukan pelindung petir, dan lemari transformator tegangan (VT) memerlukan dua VT resin tuang 10/0.1/0.22kV. Jika proyek memilih RMU gas-insulated seperti Schneider’s RM6 atau ABB’s Safenng, persyaratan desain tidak dapat dipenuhi sepenuhnya.

​1.1 Kesulitan Menginstal Pelindung Petir di Lemari Saklar Beban-Pelindung​

Untuk lemari masuk/keluar saklar beban, kedua merek menyediakan ruang kompartemen kabel yang cukup dengan bushing tipe C (sesuai IEC 60137), memungkinkan aksesori kabel T-type dan pelindung petir plug-in. Di lemari saklar beban-pelindung:

• ​Safenng: Fuses yang dipasang secara horizontal (Gambar 2) mempertahankan ruang kabel, memungkinkan instalasi pelindung petir plug-in.
• ​RM6: Fuses yang dipasang secara vertikal (Gambar 3) mengambil alih ruang kabel, dengan bushing tipe A membatasi aksesori ke tipe elbow/straight. Tidak ada ruang untuk pelindung petir plug-in, dan tidak ada pelindung petir yang siap pasar yang kompatibel dengan aksesori elbow/straight.

​1.2 Kesulitan Menginstal VT di Lemari VT​

Lemari VT standar memerlukan tiga unit fuse HV dan dua VT satu fasa dalam konfigurasi V-connected (dual-winding, 10/0.1kV untuk pengukuran, 10/0.22kV untuk pasokan daya; ≥1000VA output sekunder). RMU air-insulated (misalnya, Schneider SM6) menawarkan ruang yang cukup (500×840×950mm). Sebaliknya, RMU gas-insulated memiliki kompartemen kabel yang kompak (~400×350×700mm), tidak cukup untuk aksesori kabel, kabel koneksi, fuse yang terbuka, VT, atau jarak fase-ke-fase/tanah 125mm.

Pabrikan biasanya menambahkan lemari kosong di samping lemari saklar beban untuk menampung VT dan fuse, menghubungkannya melalui kabel. Namun, hal ini mengorbankan:

• Keamanan selama perawatan VT karena kurangnya interlock mekanis.
• Kompak dan estetika stasiun luar ruangan.

​2 Solusi Instalasi Pelindung Petir​

​2.1 Menghilangkan Pelindung Petir​

DL/T 620-1997 Pelindung Overvoltage dan Koordinasi Isolasi untuk Instalasi Listrik AC mewajibkan pelindung petir untuk kabel >50m yang terhubung ke saluran udara. Untuk kabel ≤50m, pelindung petir dapat dipasang hanya di salah satu ujung. Namun, standar tersebut tidak secara eksplisit mensyaratkan pelindung petir pada kepala kabel plug-in RMU gas-insulated 10kV.

Gedung perkotaan modern memiliki jaringan pelindung petir yang luas, mengurangi risiko tersambar petir. Koneksi kabel udara jarang ditemui di kota, sehingga lonjakan petir langsung ke inti kabel tidak mungkin. Praktek internasional (misalnya, aksesori pelindung petir tipe T) sering dihilangkan di area perkotaan. RMU gas-insulated di Provinsi Zhejiang beroperasi dengan andal selama bertahun-tahun tanpa pelindung petir. Oleh karena itu, ​pelindung petir dapat dihilangkan untuk substation RMU gas-insulated perkotaan.

​2.2 Kriteria Pemilihan Pelindung Petir​

Untuk jaringan pinggiran kota/pedesaan dengan kabel yang terhubung ke saluran udara >50m, pelindung petir harus dipasang. Untuk unit saklar beban murni, sebagian besar produk cukup. Untuk ​unit saklar beban-fuse, spesifikasikan ​fuses yang disusun secara horizontal​ untuk menyediakan ruang pelindung petir, menghindari masalah retrofit.

​3 Solusi Instalasi Transformator Tegangan​

Miniaturisasi lemari VT memerlukan penyelesaian ​isolasi listrik​ dan ​konstrain ruang.

​3.1 Menyelesaikan Isolasi Listrik​

Menggunakan fuses/VT standar dari RMU air-insulated di kompartemen gas-insulated melanggar standar jarak aman. Solusinya adalah mengadopsi ​komponen yang sesuai dengan isolasi, seperti ​JSZV16-10R VT. Fitur termasuk:

• Aksesori kabel gaya Amerika yang terintegrasi untuk isolasi penuh.
• Fuses yang dapat diganti di terminal HV.
• Tegangan nominal: 10/0.1/0.22kV.

​Konfigurasi kabel:

• Sisi saklar beban: aksesori tipe T sentuh gaya Eropa.
• Sisi VT: aksesori siku sentuh gaya Amerika 20kV (kompatibel dengan fuses VT).
• Gambar 4 menunjukkan VT dan aksesori gaya Amerika.

Semua komponen sepenuhnya terisolasi dan dapat disentuh. Batasan adalah ukuran JSZV16-10R VT (dirancang untuk RMU luar ruangan yang kompak), membatasi output 220V hingga ≤2×400VA—cukup untuk pengisian baterai DC dan penerangan.

​3.2 Menyelesaikan Konstrain Ruang​

Tata letak yang divalidasi mengkonfirmasi ruang yang tidak cukup untuk VT dengan aksesori kabel. Dua solusi telah diuji:

1. ​Kotak VT atas: Kabel eksternal dan perawatan VT yang tidak aman (melanggar interlock).
2. ​Dasar VT bawah (diterapkan)​:
• Memperluas kompartemen kabel ke bawah.
• Tinggi: 400mm, kompatibel dengan kompartemen kabel 700mm tingginya.
• Memungkinkan interlocking mekanis untuk perawatan.

​Hasil: Desain ini memastikan instalasi dan perawatan yang aman sambil mempertahankan ketepatan RMU gas-insulated.