Apa itu Perangkat Pengalih Tegangan Tinggi?

Apa itu Peralatan Pengalihan Tegangan Tinggi?

Definisi Peralatan Pengalihan Tegangan Tinggi

Peralatan pengalihan tegangan tinggi didefinisikan sebagai peralatan yang mengelola tegangan di atas 36KV untuk memastikan distribusi daya yang aman dan efisien.

Komponen Utama

Pemutus sirkuit tegangan tinggi, seperti pemutus sirkuit tekanan udara, minyak, SF6, dan vakum, sangat penting untuk memutus arus tegangan tinggi.

Fitur Penting Pemutus Sirkuit Tegangan Tinggi

Fitur penting yang harus disediakan dalam pemutus sirkuit tegangan tinggi, untuk memastikan operasi yang aman dan andal dari pemutus sirkuit yang digunakan dalam peralatan pengalihan tegangan tinggi, harus mampu dioperasikan dengan aman untuk,

• Kerusakan terminal.

• Kerusakan jaringan pendek.

• Arus magnetisasi transformator atau reaktor.

• Menghidupkan jaringan transmisi panjang.

• Mengisi bank kapasitor.

• Perubahan urutan fase.

Pemutus Sirkuit Tekanan Udara

Dalam desain ini, semburan udara bertekanan tinggi digunakan untuk memadamkan busur antara dua kontak yang terpisah, ketika ionisasi kolom busur paling rendah pada nol arus.

Pemutus Sirkuit Minyak

Ini lebih lanjut diklasifikasikan sebagai pemutus sirkuit minyak bulk (BOCB) dan pemutus sirkuit minyak minimum (MOCB). Dalam BOCB, unit penghenti ditempatkan di dalam tangki minyak dengan potensial tanah. Di sini, minyak digunakan sebagai media insulasi dan penghenti. Di MOCB, kebutuhan minyak insulasi dapat diminimalkan dengan menempatkan unit penghenti di dalam ruang insulasi pada potensial hidup di kolom insulator.

Pemutus Sirkuit SF6

Gas SF6 umumnya digunakan sebagai media pemadam busur dalam aplikasi tegangan tinggi. Gas heksafluorida sulfur sangat elektro negatif, dengan sifat dielektrik dan pemadam busur yang luar biasa. Sifat-sifat ini memungkinkan pemutus sirkuit tegangan tinggi dirancang dengan dimensi lebih kecil dan celah kontak lebih pendek. Kemampuan isolasi superior juga membantu dalam konstruksi peralatan pengalihan indoor untuk sistem tegangan tinggi.

Pemutus Sirkuit Vakum

Dalam vakum, tidak ada ionisasi lebih lanjut antara dua kontak penghantar arus yang terpisah, setelah nol arus. Busur awal yang disebabkan oleh ini akan mati segera setelah persimpangan nol berikutnya, tetapi karena tidak ada penyediaan ionisasi lebih lanjut setelah arus melewati nol pertamanya, pemadaman busur selesai. Meskipun metode pemadaman busur sangat cepat dalam VCB, namun hingga kini bukan solusi yang cocok untuk peralatan pengalihan tegangan tinggi, karena VCB yang dibuat untuk tingkat tegangan sangat tinggi tidak ekonomis sama sekali.

Jenis Peralatan Pengalihan

• Tipe Indoor Isolasi Gas (GIS),

• Tipe Outdoor Isolasi Udara.

Manajemen Kegagalan

Secara umum, beban yang terhubung ke sistem tenaga listrik bersifat induktif. Karena induktansi ini, ketika arus gangguan pendek baru saja diputus oleh pemutus sirkuit, ada kemungkinan tegangan restriking tinggi dengan osilasi frekuensi tinggi dalam orde beberapa ratus Hz. Tegangan ini memiliki dua bagian

Tegangan pemulihan transien dengan osilasi frekuensi tinggi segera setelah pemadaman busur.Setelah redanya osilasi frekuensi tinggi, tegangan pemulihan frekuensi daya muncul di seluruh kontak CB.

Tegangan Pemulihan Transien

Segera setelah pemadaman busur, tegangan pemulihan transien muncul di seluruh kontak CB, dengan frekuensi tinggi. Tegangan pemulihan ini akhirnya mendekati tegangan sirkuit terbuka. Tegangan pemulihan ini dapat direpresentasikan sebagai

Frekuensi osilasi ditentukan oleh parameter sirkuit L dan C. Resistensi yang ada dalam sirkuit daya meredam tegangan transien ini. Tegangan pemulihan transien tidak memiliki frekuensi tunggal, melainkan kombinasi dari banyak frekuensi berbeda karena kompleksitas jaringan daya.

Tegangan Pemulihan Frekuensi Daya

Ini hanyalah tegangan sirkuit terbuka yang muncul di seluruh kontak CB, segera setelah tegangan pemulihan transien mereda. Dalam sistem tiga fasa, tegangan pemulihan frekuensi daya berbeda di fasa yang berbeda. Ini tertinggi di fasa pertama. 

Jika netral jaringan tidak di-ground, tegangan di seberang kutub pertama yang harus dibersihkan adalah 1,5U di mana U adalah tegangan fasa. Dalam sistem netral yang di-ground, akan menjadi 1,3U. Dengan menggunakan resistor penahan, magnitudo dan laju naik tegangan pemulihan transien dapat dibatasi. 

Pemulihan dielektrik dari media pemadam busur dan laju naik tegangan pemulihan transien memiliki pengaruh besar pada kinerja pemutus sirkuit yang digunakan dalam sistem peralatan pengalihan tegangan tinggi. Dalam pemutus sirkuit tekanan udara, udara yang terionisasi de-ionisasi sangat lambat, sehingga udara membutuhkan waktu lama untuk pulih ke kekuatan dielektrik. 

Itulah sebabnya lebih disukai untuk menggunakan resistor pemutus bernilai rendah untuk memperlambat laju naik tegangan pemulihan.

Di sisi lain, ABCB kurang sensitif terhadap tegangan pemulihan awal karena tegangan busur tinggi dalam pemutus sirkuit SF6, media penghenti (SF6) memiliki laju pemulihan kekuatan dielektrik yang lebih cepat daripada udara. Tegangan busur yang lebih rendah membuat SF6 CB lebih sensitif terhadap tegangan pemulihan awal.

Dalam pemutus sirkuit minyak, selama busur, gas hidrogen bertekanan (dihasilkan selama rekombinasi minyak karena suhu busur) memberikan pemulihan kekuatan dielektrik yang cepat segera setelah nol arus. Oleh karena itu, OCB lebih sensitif terhadap laju naik tegangan pemulihan. Ia juga lebih sensitif terhadap tegangan pemulihan transien awal.

Kegagalan Jaringan Pendek

Kegagalan jaringan pendek dalam jaringan transmisi didefinisikan sebagai kegagalan pendek yang terjadi, dalam jarak 5 km dari panjang garis. Frekuensi ganda yang dikenakan pada pemutus sirkuit dan perbedaan tegangan pemulihan transien sisi sumber dan sisi garis, kedua tegangan tersebut dimulai dari nilai instan pada oposisi pemutus sirkuit sebelum penghentian.

Di sisi pasokan, tegangan akan berosilasi pada frekuensi pasokan dan akhirnya mendekati tegangan sirkuit terbuka. Di sisi garis, setelah penghentian, muatan terperangkap gelombang perjalanan awal melalui jaringan transmisi, karena tidak ada tegangan penggerak di sisi penggerak, tegangan akhirnya menjadi nol karena kerugian garis.