Praktik operasional yang baik untuk pemutus sirkuit dan kontak switchgear

Praktik operasional yang baik untuk pemutus sirkuit dan kontak pengalihan

Operasi LV/MV

 Peralatan Pengalihan

Tujuan panduan ini adalah untuk memberikan praktik yang direkomendasikan untuk operasi dan pemeriksaan pemutus sirkuit dan kontak pengalihan peralatan pengalihan tegangan menengah (2 - 13,8 kV) dan tegangan rendah (200 - 480 V). Operasi yang teratur sangat penting untuk memaksimalkan kinerja dan layanan peralatan pabrik, serta memastikan lingkungan kerja yang aman bagi personel pabrik.

Artikel ini menguraikan tanggung jawab personel operasional, bersama dengan pemeriksaan harian dan inspeksi peralatan pengalihan. Selain itu, artikel ini akan menjelaskan praktik optimal untuk operasi dan perlindungan transformator, motor, bus, kabel, pemutus sirkuit, dan kontak pengalihan.

Inspeksi Operator

Adalah tugas personel operasional untuk menyiapkan dan melaksanakan inspeksi rutin teratur pada semua peralatan pengalihan di pabrik. Pemutus sirkuit, kontak pengalihan, dan busbar harus dijaga agar tetap bersih dan kering untuk mengurangi risiko kegagalan isolasi yang mungkin menyebabkan ledakan dan kebakaran. Secara umum, disarankan untuk melakukan inspeksi setiap hari.

Berikut adalah item inspeksi harian yang direkomendasikan untuk peralatan pengalihan:

• Periksa apakah target relai pelindung telah jatuh atau diterapkan. Jika ada anomali, atur ulang dan catat dalam buku log ruang kontrol.

• Dengarkan suara bising yang disebabkan oleh busur listrik.

• Deteksi bau tidak biasa dari isolasi yang panas atau terbakar.

• Cari tanda-tanda intrusi kelembaban, seperti kebocoran atap atau air di lantai.

• Pastikan lampu status dan sinyal semafor berfungsi dengan baik.

• Verifikasi bahwa kipas dan damper ruang tekan bekerja dengan baik untuk mencegah masuknya kelembaban dan kontaminan lainnya.

• Konfirmasi bahwa pintu ruang peralatan pengalihan tertutup rapat untuk mengurangi masuknya kontaminan.

• Pastikan bahwa pintu lemari peralatan pengalihan tertutup untuk mengurangi masuknya kontaminan.

• Periksa bahwa panel untuk mengakses mekanisme rak pemutus, terminasi kabel, dan tujuan lainnya tertutup untuk mengurangi masuknya kontaminan.

• Pastikan bahwa pemutus sirkuit dan kontak pengalihan disimpan di lemari masing-masing atau di tempat penyimpanan khusus (biasanya dilengkapi dengan pemanas) untuk menjaga peralatan tetap bersih dan kering.

• Periksa bahwa pencahayaan di ruang peralatan pengalihan berfungsi dengan baik.

• Konfirmasi bahwa label lemari sesuai dengan peraturan pabrik dan secara akurat menunjukkan posisi sumber, garis penghubung, dan feeder.

• Pastikan bahwa alat rack-in dan peralatan keselamatan pelindung disimpan dan dipelihara dengan baik.

• Secara teratur lakukan tugas pembersihan untuk menjaga ruangan tetap bersih dan rapi.

Jika ada anomali yang terdeteksi selama proses inspeksi tersebut, seharusnya dikeluarkan pesanan pekerjaan perawatan.

Artikel ini akan membahas praktik perlindungan overcurrent dan ground fault pada feeder beban, serta perlindungan overcurrent sumber dan penghubung, dan praktik penting lainnya yang berkaitan dengan transformator. Selanjutnya, artikel ini akan membahas transfer bus peralatan pengalihan dan menjelajahi masalah yang muncul selama paralel dua sumber daya dan skema transfer waktu switch.

 Perlindungan

Relai pelindung dikoordinasikan sehingga hanya pemutus sirkuit atau kontak pengalihan yang perlu beroperasi untuk mengisolasi gangguan yang akan terbuka secara otomatis. Ini memungkinkan jumlah maksimum peralatan tetap beroperasi, meminimalkan dampak pada unit pembangkit yang online. Ini juga memberikan indikasi lokasi gangguan listrik.

Gangguan listrik pada transformator, motor, busbar, kabel, pemutus sirkuit, dan kontak pengalihan biasanya permanen. Sebelum menghidupkan kembali peralatan, investigasi menyeluruh tentang operasi relai pelindung harus dilakukan.

Besar arus pendek sirkuit listrik biasanya berkisar antara 15.000 hingga 45.000 amper, tergantung pada ukuran dan impedansi transformator sumber.

Perlindungan Ground Feeder Beban

Desain yang membatasi arus ground fault (biasanya sekitar 1000 ampere) menggunakan relai ground terpisah yang akan bertindak hanya untuk ground fault. Relai ini beroperasi dengan waktu penundaan yang sangat singkat untuk mengisolasi feeder yang terground sebelum relai ground sumber atau penghubung dapat beroperasi.

Perlindungan Overcurrent Sumber dan Penghubung

Pemutus sumber dan penghubung tidak dilengkapi dengan elemen trip instan. Sebaliknya, mereka bergantung pada waktu penundaan untuk mengkoordinasikan respons gangguan dengan bus dan beban downstream.

Biasanya, relai ini diset berdasarkan tingkat arus pendek tiga fase maksimum, dengan waktu operasi berkisar antara 0,4 hingga 0,8 detik.

Secara normal, relai ini memiliki karakteristik waktu invers. Artinya, tingkat arus yang lebih rendah akan menghasilkan penundaan waktu yang proporsional lebih lama untuk semua relai. Secara khusus, pemutus penghubung yang terhubung ke bus lain diatur untuk beroperasi sekitar 0,4 detik, sementara pemutus sisi rendah transformator sumber diatur untuk beroperasi sekitar 0,8 detik.

 Perlindungan Overcurrent Sumber Transformator Sisi Tinggi

Relai overcurrent pada sisi tegangan tinggi transformator sumber biasanya diatur untuk beroperasi sekitar 1,2 detik setelah terjadi pendek sirkuit tiga fase maksimum pada sisi tegangan rendah. Waktu penundaan ini memungkinkan koordinasi yang tepat dengan relai overcurrent pada sisi tegangan rendah atau sisi sekunder.

Relai ini umumnya memiliki karakteristik waktu invers, artinya tingkat arus yang lebih rendah menghasilkan waktu operasi yang lebih lama. Relai overcurrent sisi tegangan tinggi transformator sumber mengasumsikan bahwa gangguan mungkin terjadi pada transformator itu sendiri, pada bus atau kabel penghubung sisi tegangan rendah, atau pada pemutus sirkuit sisi tegangan rendah. Mereka akan memutus semua peralatan yang diperlukan untuk mengisolasi gangguan.

Untuk Switch Transfer Otomatis Unitized (UATs), yang biasanya dilengkapi dengan perlindungan diferensial, relai overcurrent sisi tegangan tinggi juga dapat menyebabkan unit dan transformator step-up utama terputus sepenuhnya. Selain itu, jika pemutus sisi tegangan rendah gagal memutus gangguan, relai overcurrent sisi tegangan tinggi menyediakan perlindungan pemutus yang macet.

Perlindungan Residual Ground Sumber dan Penghubung

Untuk desain yang membatasi arus ground fault (biasanya sekitar 1000 ampere), digunakan relai ground terpisah, yang hanya beroperasi dalam kasus ground fault. Relai ground sumber dan penghubung tidak dilengkapi dengan elemen trip instan. Sebaliknya, mereka bergantung pada waktu penundaan untuk mengkoordinasikan respons gangguan dengan bus dan beban downstream. Biasanya, relai ini diset berdasarkan tingkat arus ground fault maksimum, dengan waktu operasi berkisar antara 0,7 hingga 1,1 detik.

Secara normal, relai ini menunjukkan karakteristik waktu invers. Artinya, tingkat arus yang lebih rendah menghasilkan penundaan waktu yang proporsional lebih lama untuk semua relai. Secara khusus, pemutus penghubung yang terhubung ke bus lain diatur untuk beroperasi sekitar 0,7 detik untuk ground fault 100%, sementara pemutus sisi rendah transformator sumber diatur untuk beroperasi sekitar 1,1 detik.

Perlindungan Ground Netral Sumber Transformator

Dalam skema desain yang bertujuan membatasi arus ground fault (biasanya sekitar 1000 ampere), digunakan relai ground khusus. Relai ini dirancang secara khusus untuk mendeteksi dengan akurat arus ground yang mengalir melalui titik netral transformator. Mereka sangat ditargetkan dan hanya akan terpicu ketika terjadi ground fault.

Secara normal, relai ground netral sumber transformator diatur untuk beroperasi sekitar 1,5 detik setelah terjadi ground fault paling parah. Penyetelan waktu penundaan ini sangat penting karena memastikan relai dapat berkoordinasi dengan baik dengan relai ground sumber pemutus dan penghubung.

Relai ground netral memiliki misi penting. Fungsi intinya adalah untuk mengisolasi ground fault yang terjadi pada sisi tegangan rendah (yaitu, sisi sekunder) transformator sumber. Lokasi potensial gangguan termasuk lilitan tegangan rendah transformator, pemutus sirkuit tegangan rendah, dan bus dan kabel yang menghubungkannya. Lebih penting lagi, relai ini juga berfungsi sebagai perlindungan cadangan. Jika pemutus sisi rendah gagal berfungsi dengan baik saat menghadapi ground fault, relai ground netral akan segera turun tangan untuk memutus sirkuit yang rusak, sehingga memastikan operasi sistem tenaga yang aman dan stabil.

Skema Ground Hanya Alarm

Skema ground hanya alarm membatasi arus ground fault hanya beberapa ampere. Nilai tipikal adalah 1,1 ampere untuk sistem 480 volt dan 3,4 ampere untuk sistem 4 kV. Untuk transformator sumber yang terhubung wye, titik netral biasanya di-ground melalui transformator grounding. Untuk transformator sumber yang terhubung delta, arus ground fault biasanya disuplai oleh tiga transformator, yang terhubung dalam konfigurasi wye yang di-ground pada sisi primer dan konfigurasi delta terbuka pada sisi sekunder.

Dalam kedua skenario, relai tegangan dipasang pada sisi sekunder transformator grounding untuk memberi peringatan kondisi ground fault. Dalam kasus transformator sumber yang terhubung delta, putusnya fuse primer detektor ground juga dapat memicu alarm.

Kedua skema relai mengeluarkan alarm (biasanya dengan sensitivitas 10% atau lebih) untuk semua peralatan yang terground dalam sistem listrik tertentu. Ini mencakup lilitan tegangan rendah atau sisi sekunder transformator sumber, serta semua bus, kabel, pemutus sirkuit, transformator potensial, dan beban yang terhubung.

Transfer Bus Peralatan Pengalihan
Paralel Dua Sumber

Mengparalelkan dua sumber daya yang berbeda adalah pendekatan yang disukai untuk beralih dari satu sumber ke sumber lainnya. Metode ini tidak memberikan stres pada motor, memastikan transisi yang mulus, dan tidak membahayakan peralatan yang sedang beroperasi. Namun, dalam banyak desain, arus pendek sirkuit yang dihasilkan selama proses paralel melebihi kapasitas pemutusan pemutus feeder.

Pemutus sumber dan penghubung tetap tidak terpengaruh, tetapi pemutus feeder mungkin gagal membersihkan gangguan dekat dan bahkan bisa rusak dalam proses. Oleh karena itu, durasi paralel harus diminimalisir (sekitar beberapa detik) untuk mengurangi waktu paparan dan kemungkinan gangguan feeder.

Secara umum, masalah ini lebih terasa ketika unit pembangkit menyuplai daya ke satu sistem sementara transformator standby atau startup diberi makan dari sistem yang berbeda. Mengurangi output daya generator biasanya membuat sudut fase lebih dekat, karena sudut daya generator berkurang dengan beban yang berkurang.

 Transfer Drop-Pickup

Transfer drop-pickup, juga dikenal sebagai skema transfer waktu switch, dapat merusak motor. Jika pemutus sumber baru gagal menutup setelah pemutus sumber sebelumnya terbuka, hal ini dapat menyebabkan unit yang sedang berjalan mati atau proses operasional terganggu. Ketika busbar kehilangan daya, motor yang terhubung berfungsi sebagai generator dan menyuplai tegangan residu ke busbar.

Tegangan residu ini biasanya hilang dalam sekitar satu detik.

Namun, transfer drop-pickup terjadi jauh lebih cepat dari satu detik, dan tegangan residu dapat bergabung dengan tegangan dari sumber baru. Jika jumlah vektor kedua tegangan ini melebihi 133% dari tegangan nominal motor, transfer dapat mengurangi masa pakai motor yang terlibat.

Skema Transfer Bus Otomatis

Skema transfer bus otomatis umumnya dirancang untuk mengurangi stres pada motor selama transfer dan berkoordinasi dengan relai gangguan. Koordinasi dengan relai over-current dicapai dengan memulai transfer setelah pemutus sumber terbuka. Jika relai over-current menyebabkan pemutus sumber terbuka (menandakan gangguan bus), transfer otomatis akan diblokir.

Selain itu, skema-skema ini biasanya menggunakan relai tegangan residu dan/atau relai sinkronisasi kecepatan tinggi. Transfer hanya diperbolehkan ketika jumlah vektor tegangan residu dan tegangan dari sumber baru kurang dari 133% dari tegangan nominal motor. Jika transfer diblokir oleh relai lockout 86, skema biasanya timeout.

Namun, jika hal ini tidak terjadi, operator harus memverifikasi bahwa skema transfer otomatis dinonaktifkan sebelum mereset relai lockout bus 86.