Kesalahan Simetri & Tidak Simetri

Di bawah keadaan operasi biasa, sistem kuasa berfungsi dalam keadaan seimbang, dengan parameter elektrik seperti voltan dan arus yang tersebar secara merata di semua fasa. Walau bagaimanapun, apabila insulasi gagal pada mana-mana titik dalam sistem atau dawai hidup datang ke dalam hubungan tidak sengaja, keseimbangan sistem terganggu, menyebabkan pendek litar atau cacat dalam laluan. Cacat dalam sistem kuasa boleh diaktifkan oleh pelbagai faktor. Fenomena semula jadi seperti sambaran petir, angin kuat berkelajuan tinggi, dan gempa bumi boleh merosakkan infrastruktur elektrik dan menyebabkan kegagalan insulasi. Selain itu, peristiwa luar seperti pokok tumbang ke atas laluan kuasa, burung mencipta pendek litar dengan menghubungkan konduktor, atau penurunan bahan insulasi dari masa ke masa juga boleh memulakan cacat.

Cacat yang berlaku dalam laluan penghantaran biasanya dikategorikan kepada dua jenis yang luas:

Cacat Simetri

Cacat simetri melibatkan pendek litar serentak semua fasa dalam sistem elektrik berganda fasa, sering kali dengan sambungan ke bumi juga. Apa yang membezakan cacat ini adalah sifat seimbangnya; walaupun selepas cacat berlaku, sistem masih mengekalkan simetrisinya. Dalam susunan tiga fasa, misalnya, hubungan elektrik antara fasa-fasa tetap konsisten, dengan garis-garis tersebut efektif digeser dengan sudut yang sama iaitu 120°. Walaupun relatif jarang, cacat simetri merupakan jenis cacat elektrik yang paling serius dalam sistem kuasa, kerana ia menghasilkan arus cacat yang sangat tinggi. Arus-arus besar ini boleh menyebabkan kerosakan yang signifikan kepada peralatan dan mengganggu bekalan kuasa jika tidak dikelola dengan baik. Kerana keparahannya dan cabarannya, jurutera melakukan pengiraan pendek litar seimbang yang direka khusus untuk menentukan dengan tepat magnitud arus-arus besar ini. Maklumat ini penting untuk merancang peranti perlindungan, seperti pemutus litar, yang boleh mengganggu aliran arus dengan selamat semasa cacat simetri dan menjaga integriti sistem kuasa.

Cacat Tidak Simetri

Cacat tidak simetri ditandai dengan melibatkan hanya satu atau dua fasa dalam sistem kuasa, menyebabkan ketidakseimbangan antara garis-garis tiga fasa. Cacat ini biasanya muncul sebagai sambungan antara laluan dan tanah (line-to-ground) atau antara dua laluan (line-to-line). Cacat siri tidak simetri berlaku apabila ada sambungan tidak normal antara fasa atau antara fasa dan tanah, manakala cacat shunt tidak simetri dikenali dengan ketidakseimbangan impedans laluan.

Dalam sistem elektrik tiga fasa, cacat shunt boleh diklasifikasikan lebih lanjut sebagai berikut:

• Cacat Satu Laluan ke Tanah (LG): Cacat ini berlaku apabila salah satu konduktor membuat hubungan dengan tanah atau konduktor neutral.

• Cacat Laluan ke Laluan (LL): Di sini, dua konduktor dipendek litar, mengganggu aliran arus normal.

• Cacat Dua Laluan ke Tanah (LLG): Dalam situasi ini, dua konduktor membuat hubungan dengan tanah atau konduktor neutral secara serentak.

• Cacat Pendek Litar Tiga Fasa (LLL): Semua tiga fasa dipendek litar antara satu sama lain.

• Cacat Tiga Fasa ke Tanah (LLLG): Semua tiga fasa dipendek litar ke tanah.

Perlu diambil perhatian bahawa cacat LG, LL, dan LLG adalah tidak simetri, manakala cacat LLL dan LLLG termasuk dalam kategori cacat simetri. Mengingat arus yang dihasilkan semasa cacat simetri, jurutera melakukan pengiraan pendek litar seimbang untuk menentukan dengan tepat arus-arus besar ini, yang penting untuk merancang langkah-langkah perlindungan yang efektif.

Kesan Cacat pada Laluan Penghantaran

Cacat boleh memberi kesan negatif kepada sistem kuasa dalam pelbagai cara. Apabila cacat berlaku, ia sering menyebabkan peningkatan yang signifikan dalam voltan dan arus pada titik-titik tertentu dalam sistem. Nilai-nilai elektrik yang ditingkatkan ini boleh merosakkan insulasi peralatan, seterusnya mengurangkan umur peralatan dan mungkin menyebabkan perbaikan atau penggantian yang mahal. Selain itu, cacat boleh melemahkan kestabilan sistem kuasa, menyebabkan peralatan tiga fasa beroperasi tidak efisien atau bahkan gagal berfungsi. Untuk mencegah penyebaran kerosakan dan memastikan operasi berterusan keseluruhan sistem, adalah penting untuk segera mengasingkan bahagian yang cacat sebaik sahaja cacat dikesan. Dengan memutuskan sambungan kawasan yang terjejas, operasi normal bahagian-bahagian lain sistem kuasa dapat dikekalkan, mengurangkan impak pada bekalan kuasa dan mengurangkan risiko kegagalan lanjutan.