Kegagalan Simetris & Tidak Simetris
Dalam kondisi operasional normal, sistem tenaga listrik berfungsi dalam keadaan seimbang, dengan parameter listrik seperti tegangan dan arus terdistribusi merata di semua fasa. Namun, ketika isolasi gagal pada titik manapun dalam sistem atau kabel hidup bersentuhan tidak sengaja, keseimbangan sistem terganggu, menyebabkan pendek - sirkuit atau gangguan pada jalur. Gangguan pada sistem tenaga listrik dapat dipicu oleh berbagai faktor. Fenomena alam seperti sambaran petir, angin kencang, dan gempa bumi dapat merusak infrastruktur listrik dan menyebabkan kerusakan isolasi. Selain itu, peristiwa eksternal seperti pohon jatuh ke kabel listrik, burung yang menciptakan pendek - sirkuit dengan menghubungkan konduktor, atau degradasi bahan isolasi seiring waktu juga dapat memicu gangguan.
Gangguan yang terjadi pada jalur transmisi biasanya dikategorikan menjadi dua jenis utama:
Gangguan Simetris
Gangguan simetris melibatkan pendek - sirkuit serentak dari semua fasa dalam sistem listrik multiphase, seringkali dengan koneksi ke tanah juga. Ciri khas dari gangguan ini adalah sifat seimbangnya; bahkan setelah gangguan terjadi, sistem tetap mempertahankan simetrinya. Dalam setup tiga - fasa, misalnya, hubungan listrik antara fasa tetap konsisten, dengan garis efektif bergeser dengan sudut 120°. Meskipun relatif jarang, gangguan simetris merupakan jenis gangguan listrik paling parah dalam sistem tenaga listrik, karena menghasilkan arus gangguan yang sangat tinggi. Arus besar ini dapat menyebabkan kerusakan signifikan pada peralatan dan mengganggu pasokan listrik jika tidak dikelola dengan baik. Karena keparahan dan tantangan yang ditimbulkan, insinyur melakukan perhitungan pendek - sirkuit seimbang khusus yang dirancang untuk menentukan secara akurat besarnya arus besar ini. Informasi ini penting untuk mendesain perangkat pelindung, seperti pemutus sirkuit, yang dapat menghentikan aliran arus selama gangguan simetris dan menjaga integritas sistem tenaga listrik.
Gangguan Asimetris
Gangguan asimetris ditandai dengan melibatkan hanya satu atau dua fasa dalam sistem tenaga listrik, menyebabkan ketidakseimbangan antara garis tiga - fasa. Gangguan ini biasanya muncul sebagai koneksi antara garis dan tanah (garis - ke - tanah) atau antara dua garis (garis - ke - garis). Gangguan seri asimetris terjadi ketika ada koneksi abnormal antar fasa atau antara fasa dan tanah, sementara gangguan shunt asimetris ditandai oleh ketidakseimbangan impedansi garis.
Dalam sistem listrik tiga - fasa, gangguan shunt dapat diklasifikasikan lebih lanjut sebagai berikut:
Gangguan Garis Tunggal - ke - Tanah (LG): Gangguan ini terjadi ketika salah satu konduktor bersentuhan dengan tanah atau konduktor netral.
Gangguan Garis - ke - Garis (LL): Di sini, dua konduktor pendek - sirkuit, mengganggu aliran arus normal.
Gangguan Dua Garis - ke - Tanah (LLG): Dalam skenario ini, dua konduktor bersentuhan dengan tanah atau konduktor netral secara simultan.
Gangguan Pendek - Sirkuit Tiga - Fasa (LLL): Semua tiga fasa pendek - sirkuit satu sama lain.
Gangguan Tiga - Fasa - ke - Tanah (LLLG): Semua tiga fasa pendek - sirkuit ke tanah.
Perlu dicatat bahwa gangguan LG, LL, dan LLG adalah asimetris, sementara gangguan LLL dan LLLG termasuk dalam kategori gangguan simetris. Mengingat arus besar yang dihasilkan selama gangguan simetris, insinyur melakukan perhitungan pendek - sirkuit seimbang untuk menentukan secara akurat arus besar ini, yang penting untuk mendesain tindakan pelindung yang efektif.
Efek Gangguan pada Jalur Transmisi
Gangguan dapat memiliki dampak merugikan pada sistem tenaga listrik dalam berbagai cara. Ketika gangguan terjadi, seringkali menyebabkan peningkatan signifikan pada tegangan dan arus di titik - titik tertentu dalam sistem. Nilai - nilai listrik yang meningkat ini dapat merusak isolasi peralatan, sehingga mengurangi umur pakainya dan potensial memerlukan perbaikan atau penggantian yang mahal. Selain itu, gangguan dapat melemahkan stabilitas sistem tenaga listrik, menyebabkan peralatan tiga - fasa beroperasi tidak efisien atau bahkan rusak. Untuk mencegah penyebaran kerusakan dan memastikan operasi berkelanjutan dari sistem secara keseluruhan, sangat penting untuk segera mengisolasi bagian yang bermasalah segera setelah gangguan terdeteksi. Dengan memutuskan area yang terpengaruh, operasi normal dari bagian - bagian lain dari sistem tenaga listrik dapat dipertahankan, meminimalkan dampak pada pasokan listrik dan mengurangi risiko kegagalan lebih lanjut.
