Amalan operasi yang baik untuk pemutus litar dan kontak switchgear

Amalan operasi yang baik untuk pemutus litar dan kontak pengalih daya

Operasi LV/MV

 Pengalih Daya

Tujuan panduan ini adalah untuk menawarkan amalan yang disarankan untuk operasi dan pemeriksaan pemutus litar dan kontak pengalih daya tegangan sederhana (2 - 13.8 kV) dan tegangan rendah (200 - 480 V). Operasi yang teratur sangat penting untuk memaksimumkan prestasi dan perkhidmatan peralatan kilang, serta memastikan persekitaran kerja yang selamat bagi pekerja kilang.

Artikel ini merangkumi tanggungjawab orang-orang operasi, bersama dengan pemeriksaan harian dan inspeksi pengalih daya. Selain itu, ia akan menerangkan amalan optimal untuk operasi dan perlindungan transformator, motor, bus, kabel, pemutus litar, dan kontak.

Pemeriksaan Operator

Adalah tugas orang-orang operasi untuk menetapkan dan melaksanakan pemeriksaan rutin berkala untuk semua pengalih daya di kilang. Pemutus litar, kontak, dan busbar harus dijaga agar tetap bersih dan kering untuk mengurangi risiko kegagalan isolasi yang mungkin menyebabkan letupan dan kebakaran. Secara umum, dianjurkan untuk melakukan pemeriksaan setiap hari.

Berikut adalah item pemeriksaan harian yang disarankan untuk pengalih daya:

• Periksa apakah target relai pelindung telah jatuh atau diaktifkan. Jika ada anomali, reset dan catat dalam buku log bilik kawalan.

• Dengar bunyi yang disebabkan oleh arcing elektrik.

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

• Cari tanda-tanda intrusi lembapan, seperti rembesan atap atau air di lantai.

• Pastikan lampu status dan isyarat semafor berfungsi dengan baik.

• Verifikasi bahwa kipas dan damper ruang bertekanan berfungsi dengan baik untuk mencegah masuknya lembapan dan kontaminan lainnya.

• Konfirmasi bahwa pintu ruang pengalih daya ditutup rapat untuk mengurangi masuknya kontaminan.

• Pastikan bahwa pintu lemari pengalih daya tertutup untuk mengurangi masuknya kontaminan.

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

• Pastikan bahwa pemutus litar dan kontak 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 pengalih daya berfungsi dengan baik.

• Konfirmasi bahwa pengecatan lemari sesuai dengan peraturan kilang dan secara akurat menunjukkan posisi sumber, tie-line, dan feeder.

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

• Lakukan tugas pembersihan secara berkala untuk menjaga ruangan tetap bersih dan rapi.

Jika ada anomali yang terdeteksi selama proses pemeriksaan tersebut, pesanan kerja perbaikan harus dikeluarkan.

Ia akan membahas amalan untuk perlindungan overcurrent dan ground fault pada feeder beban, serta perlindungan overcurrent pada sumber dan tie, dan amalan penting lainnya yang berkaitan dengan transformator. Selain itu, ia akan membahas transfer bus pengalih daya dan menjelajahi masalah yang timbul selama paralel dua sumber daya dan skema transfer switch-time.

 Perlindungan

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

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

Besar arus pendek sirkuit listrik biasanya berkisar dari 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 beroperasi hanya untuk gangguan ground. Relai ini beroperasi dengan waktu penundaan yang sangat singkat untuk mengisolasi feeder yang grounded sebelum relai ground pemutus litar sumber atau tie dapat beroperasi.

Perlindungan Overcurrent Sumber dan Tie

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

Secara umum, relai ini disetel berdasarkan tingkat arus pendek tiga fase maksimum, dengan waktu operasi berkisar dari 0.4 hingga 0.8 detik.

Biasanya, relai ini memiliki karakteristik inverse-time. Yaitu, arus yang lebih rendah akan menghasilkan penundaan waktu yang lebih lama secara proporsional untuk semua relai. Khususnya, pemutus litar tie yang terhubung ke bus lain disetel untuk beroperasi sekitar 0.4 detik, sementara pemutus litar sisi rendah transformator sumber disetel untuk beroperasi sekitar 0.8 detik.

 Perlindungan Overcurrent Sisi Tinggi Transformator Sumber

Relai overcurrent pada sisi tegangan tinggi transformator sumber biasanya disetel untuk beroperasi sekitar 1.2 detik setelah terjadi arus pendek 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 inverse-time, artinya 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 sisi tegangan rendah, atau pada pemutus litar sisi tegangan rendah. Mereka akan memutus semua peralatan yang diperlukan untuk mengisolasi gangguan.

Untuk Unitized Automatic Transfer Switches (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 litar sisi tegangan rendah gagal memutus gangguan, relai overcurrent sisi tegangan tinggi memberikan perlindungan pemutus litar yang macet.

Perlindungan Ground Residual Sumber dan Tie

Untuk desain yang membatasi arus ground-fault (biasanya sekitar 1000 ampere), digunakan relai ground terpisah, yang hanya beroperasi dalam kasus gangguan ground. Relai ground pemutus litar sumber dan tie tidak dilengkapi dengan elemen tripping instan. Sebaliknya, mereka bergantung pada waktu penundaan untuk mengkoordinasikan respons gangguan dengan bus dan beban downstream. Biasanya, relai ini disetel berdasarkan tingkat arus ground-fault maksimum, dengan waktu operasi berkisar dari 0.7 hingga 1.1 detik.

Biasanya, relai ini memiliki karakteristik inverse-time. Yaitu, arus yang lebih rendah menghasilkan penundaan waktu yang lebih lama secara proporsional untuk semua relai. Khususnya, pemutus litar tie yang terhubung ke bus lain disetel untuk beroperasi sekitar 0.7 detik untuk gangguan ground 100%, sementara pemutus litar sisi rendah transformator sumber disetel untuk beroperasi sekitar 1.1 detik.

Perlindungan Ground Neutral Transformator Sumber

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

Biasanya, relai ground neutral transformator sumber disetel untuk beroperasi sekitar 1.5 detik setelah terjadi gangguan ground paling parah. Pengaturan waktu penundaan ini sangat penting karena memastikan relai dapat berkoordinasi dengan baik dengan relai ground pemutus litar sumber dan tie.

Relai ground neutral memiliki misi penting. Fungsi intinya adalah untuk mengisolasi gangguan ground yang terjadi pada sisi tegangan rendah (yaitu, sisi sekunder) transformator sumber. Lokasi potensial gangguan termasuk winding tegangan rendah transformator, pemutus litar tegangan rendah, dan bus dan kabel yang menghubungkannya. Lebih penting lagi, relai ini juga berfungsi sebagai perlindungan cadangan. Jika pemutus litar sisi rendah gagal berfungsi dengan baik saat menghadapi gangguan ground, relai ground neutral 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 hingga 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 disediakan 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 gangguan ground. Dalam kasus transformator sumber yang terhubung delta, fuse primer yang meledak pada transformator 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 termasuk winding tegangan rendah atau sekunder transformator sumber, serta semua bus, kabel, pemutus litar, transformator potensial, dan beban yang terhubung.

Transfer Bus Pengalih Daya
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 tekanan pada motor, memastikan transisi yang mulus, dan tidak membahayakan peralatan yang beroperasi. Namun, dalam banyak desain, arus pendek yang dihasilkan selama proses paralel melebihi kapasitas pemutusan pemutus litar feeder.

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

Masalah ini biasanya lebih mencolok ketika unit pembangkit menyediakan daya ke satu sistem sementara transformator standby atau startup diberi makan dari sistem yang berbeda. Mengurangi output daya generator biasanya membawa sudut fase lebih dekat, karena sudut daya generator berkurang dengan beban yang berkurang.

 Transfer Drop-Pickup

Transfer drop-pickup, juga dikenal sebagai skema transfer switch-time, dapat merusak motor. Jika pemutus litar sumber baru gagal menutup setelah pemutus litar sumber sebelumnya terbuka, hal ini dapat menyebabkan unit yang berjalan berhenti atau proses operasi terganggu. Ketika busbar kehilangan daya, motor yang terhubung bertindak sebagai generator dan menyediakan 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 digabungkan dengan tegangan dari sumber baru. Jika jumlah vektor dari kedua tegangan ini melebihi 133% dari tegangan nominal motor, transfer dapat mengurangi umur layanan motor yang terlibat.

Skema Transfer Bus Otomatis

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

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

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