Perlindungan Beza Busbar

Pengertian Perlindungan Diferensial Busbar

Perlindungan diferensial busbar adalah skema yang dengan cepat mengisolasi kerusakan dengan membandingkan arus yang masuk dan keluar dari busbar menggunakan hukum arus Kirchoff.

Perlindungan Diferensial Arus

Skema perlindungan busbar melibatkan hukum arus Kirchoff, yang menyatakan bahwa total arus yang masuk ke node listrik sama persis dengan total arus yang keluar dari node. Oleh karena itu, total arus yang masuk ke bagian busbar sama dengan total arus yang keluar dari bagian busbar tersebut.

Prinsip perlindungan busbar diferensial sangat sederhana. Di sini, sekunder CT (Current Transformer) dihubungkan secara paralel. Itu berarti, terminal S1 semua CT dihubungkan bersama-sama dan membentuk kawat bus. Demikian pula, terminal S2 semua CT dihubungkan bersama-sama untuk membentuk kawat bus lainnya. Relay tripping dihubungkan di antara kedua kawat bus ini.

 Di sini, pada gambar di atas kita mengasumsikan bahwa pada kondisi normal, umpan A, B, C, D, E, dan F membawa arus IA, IB, IC, ID, IE, dan IF. Sekarang, menurut hukum arus Kirchoff,

 Secara esensial, semua CT yang digunakan untuk perlindungan busbar diferensial memiliki rasio arus yang sama. Oleh karena itu, penjumlahan semua arus sekunder juga harus sama dengan nol.

 Sekarang, katakanlah arus melalui relay yang dihubungkan secara paralel dengan semua sekunder CT adalah iR, dan iA, iB, iC, iD, iE, dan iF adalah arus sekunder. Sekarang, mari kita terapkan KCL di node X. Sesuai KCL di node X,

 Jadi, jelas bahwa pada kondisi normal tidak ada arus yang mengalir melalui relay tripping perlindungan busbar. Relay ini biasanya disebut sebagai Relay 87. Sekarang, katakanlah terjadi kerusakan pada salah satu umpan, di luar zona yang dilindungi.

Dalam hal itu, arus kerusakan akan melewati primer CT dari umpan tersebut. Arus kerusakan ini disumbangkan oleh semua umpan lain yang terhubung ke bus. Jadi, bagian yang disumbangkan dari arus kerusakan mengalir melalui CT yang sesuai dari umpan masing-masing. Oleh karena itu, pada kondisi kerusakan tersebut, jika kita menerapkan KCL di node K, kita masih akan mendapatkan, i R = 0

Itu berarti, pada kondisi kerusakan eksternal, tidak ada arus yang mengalir melalui relay 87. Sekarang pertimbangkan situasi ketika kerusakan terjadi pada bus itu sendiri. Pada kondisi ini, arus kerusakan juga disumbangkan oleh semua umpan yang terhubung ke bus. Oleh karena itu, pada kondisi ini, jumlah semua arus kerusakan yang disumbangkan sama dengan total arus kerusakan.

Sekarang, pada jalur kerusakan tidak ada CT. (pada kerusakan eksternal, baik arus kerusakan maupun arus yang disumbangkan ke kerusakan oleh umpan yang berbeda mendapatkan CT dalam jalur aliran mereka). Penjumlahan semua arus sekunder tidak lagi nol. Itu sama dengan setara sekunder dari arus kerusakan. Sekarang, jika kita menerapkan KCL di node, kita akan mendapatkan nilai i R yang tidak nol.

 Jadi, pada kondisi ini arus mulai mengalir melalui relay 87 dan membuat trip pemutus sirkuit yang sesuai dengan semua umpan yang terhubung ke bagian busbar ini.

Karena semua umpan masuk dan keluar yang terhubung ke bagian bus ini diputus, bus menjadi mati. Skema perlindungan busbar diferensial ini juga disebut sebagai perlindungan diferensial arus busbar.

Perlindungan Busbar Berseksi

Selama menjelaskan prinsip kerja perlindungan diferensial arus busbar, kami telah menunjukkan busbar non-berseksi yang sederhana. Tetapi dalam sistem tegangan sedang tinggi, bus listrik dibagi menjadi lebih dari satu bagian untuk meningkatkan stabilitas sistem.

Hal ini dilakukan karena, kerusakan pada satu bagian bus tidak boleh mengganggu bagian lain dari sistem. Oleh karena itu, selama kerusakan bus, seluruh bus akan terputus. Mari kita gambarkan dan diskusikan tentang perlindungan busbar dengan dua bagian.

Di sini, bagian bus A atau zona A dibatasi oleh CT 1, CT2, dan CT3, di mana CT1 dan CT2 adalah CT umpan, dan CT3 adalah CT bus.

Perlindungan Diferensial Tegangan

Skema diferensial arus hanya sensitif ketika CT tidak jenuh dan mempertahankan rasio arus yang sama, kesalahan sudut fase di bawah kondisi kerusakan maksimum. Ini biasanya tidak 80, terutama, dalam kasus kerusakan eksternal pada salah satu umpan. CT pada umpan yang rusak mungkin jenuh oleh arus total dan akibatnya akan memiliki kesalahan yang sangat besar. Karena kesalahan besar ini, penjumlahan arus sekunder semua CT di zona tertentu mungkin tidak nol.

 Jadi, ada kemungkinan besar pemutusan semua pemutus sirkuit yang terkait dengan zona perlindungan ini bahkan dalam kasus kerusakan eksternal yang besar. Untuk mencegah maloperasi perlindungan busbar diferensial arus, relay 87 diberikan dengan arus pick up yang tinggi dan cukup waktu delay. Penyebab paling mengganggu dari saturasi transformator arus adalah komponen DC transien dari arus pendek sirkuit.

Kesulitan ini dapat diatasi dengan menggunakan CT inti udara. Transformator arus ini juga disebut coupler linear. Karena inti CT tidak menggunakan besi, karakteristik sekunder dari CT ini adalah garis lurus. Dalam perlindungan busbar diferensial tegangan, CT semua umpan masuk dan keluar dihubungkan secara seri bukan secara paralel.

Sekunder semua CT dan relay diferensial membentuk loop tertutup. Jika polaritas semua CT cocok, penjumlahan tegangan di semua sekunder CT adalah nol. Oleh karena itu, tidak akan ada tegangan hasil yang muncul di seberang relay diferensial. Ketika terjadi kerusakan bus, penjumlahan semua tegangan sekunder CT tidak lagi nol. Oleh karena itu, akan ada arus yang beredar di loop karena tegangan hasil.

Karena arus loop ini juga mengalir melalui relay diferensial, relay dioperasikan untuk memutus semua pemutus sirkuit yang terkait dengan zona bus yang dilindungi. Kecuali ketika arus kerusakan tanah sangat dibatasi oleh impedansi netral, biasanya tidak ada masalah selektivitas ketika masalah seperti itu ada, masalah tersebut diselesaikan dengan penggunaan peralatan relaying tambahan yang lebih sensitif termasuk relay pelindung supervising.

Pentingnya Isolasi Selektif

Sistem modern membutuhkan isolasi hanya pada bagian yang rusak untuk meminimalkan gangguan daya dan memastikan penghapusan kerusakan dengan cepat.