Apakah elemen-elemen penting bagi ujian pengasingan untuk pemutus litar tegangan tinggi 126kV?

1. Pengenalan

Peralatan pemutus tegangan tinggi memainkan peranan penting dalam memastikan operasi selamat dan cekap infrastruktur rangkaian tenaga. Di antara pelbagai jenis pemutus berbeza voltan, pemutus tegangan tinggi 126kV digunakan secara meluas dalam grid tegangan sederhana hingga tinggi. Dalam negara seperti Indonesia, dengan wilayah yang luas dan keadaan geografi serta iklim yang berbeza, memastikan operasi selamat peralatan grid tenaga adalah sangat penting. Prestasi isolasi pemutus tegangan tinggi adalah kritikal, kerana sebarang kegagalan isolasi boleh menyebabkan gangguan bekalan elektrik, kerosakan peralatan, dan bahkan risiko keselamatan pekerja. Kertas ini menumpukan kepada elemen-elemen utama ujian isolasi untuk pemutus tegangan tinggi 126kV, bertujuan untuk memberikan rujukan komprehensif bagi pengendali dan pekerja penyelenggaraan grid tenaga.

2. Piawaian dan Spesifikasi
2.1 Piawaian IEC 62271-102

Piawaian IEC 62271-102 bertindak sebagai ukuran antarabangsa untuk peralatan tegangan tinggi dan alat kawalan, termasuk pemutus tegangan tinggi. Untuk pemutus 126kV, piawaian ini menetapkan keperluan isolasi yang terperinci, menentukan tahap isolasi minimum yang peralatan tersebut mesti memenuhi di bawah keadaan ujian yang berbeza, seperti ujian daya tahan voltan frekuensi kuasa dan ujian daya tahan voltan impuls.

Semasa ujian daya tahan voltan frekuensi kuasa, pemutus tegangan tinggi 126kV biasanya diperlukan untuk menahan tahap voltan tertentu (misalnya, kira-kira 230kV selama 1 minit mengikut piawaian) tanpa pecah atau flashover. Ujian ini mensimulasikan tekanan voltan operasi normal dan keadaan overvoltan sementara yang pemutus mungkin hadapi semasa hayat servisnya. Ujian daya tahan voltan impuls, menggunakan bentuk gelombang impuls voltan tinggi (misalnya, 1.2/50μs), mensimulasikan sambaran petir atau lompatan hidup. Pemutus 126kV mesti menahan voltan impuls tertentu (misalnya, kira-kira 550kV) tanpa kegagalan isolasi, memastikan operasi yang boleh dipercayai di bawah keadaan voltan transien ekstrem.

3. Pertimbangan Lingkungan di Indonesia
3.1 Keadaan Iklim

Iklim tropika Indonesia ditandai dengan suhu tinggi, kelembapan tinggi, dan hujan yang sering sepanjang tahun. Suhu purata di kebanyakan kawasan berkisar dari 25°C hingga 27°C, dengan kelembapan relatif sering melebihi 70%. Lingkungan kelembapan tinggi ini secara signifikan mempengaruhi prestasi isolasi pemutus tegangan tinggi 126kV. Kondensasi lembap pada permukaan isolasi mengurangi resistiviti permukaan, potensial menyebabkan flashover permukaan.

Selain itu, Indonesia rentan terhadap hujan lebat dan ribut tropika. Pemutus tegangan tinggi yang dipasang di luar ruangan harus mampu menahan dampak hujan dan angin kencang. Misalnya, di daerah yang rawan terhadap topan, pemutus harus memiliki kekuatan mekanis yang cukup untuk mencegah kerusakan struktur isolasi akibat hujan yang dibawa oleh angin atau dampak fisik.

3.2 Debu dan Pencemaran

Aktivitas industri dan fenomena alam di Indonesia dapat menyebabkan debu udara dan pencemaran. Daerah industri mungkin memiliki debu yang mengandung partikel konduktif atau zat korosif, sementara daerah pertanian mungkin memiliki debu tanah atau tanaman. Polutan ini menumpuk pada permukaan isolasi pemutus, meningkatkan risiko kegagalan isolasi.

Khususnya di daerah pesisir Indonesia, udara laut yang mengandung garam menempel pada peralatan switchgear. Garam mengkorosi komponen logam dan mempengaruhi prestasi isolator, secara bertahap mengurangi kekuatan listrik dan meningkatkan kemungkinan kegagalan listrik.

4. Metode Uji Isolasi
4.1 Uji Tahanan Isolasi

Uji tahanan isolasi adalah metode dasar untuk menilai kondisi isolasi pemutus tegangan tinggi 126kV, mengukur tahanan antara bagian hidup dan bagian yang ditanahkan menggunakan megohmmeter tegangan tinggi.

Selama uji, megohmmeter terhubung antara terminal tegangan tinggi pemutus (dalam keadaan terbuka) dan terminal tanah. Voltan uji yang diterapkan harus sesuai dengan kelas tegangan pemutus—biasanya 2500V atau 5000V untuk pemutus 126kV. Nilai tahanan isolasi yang tinggi (sering kali beberapa ratus megaohm atau lebih untuk pemutus yang sehat) menunjukkan isolasi yang baik. Nilai yang jauh lebih rendah mungkin menandakan masuknya kelembapan, degradasi isolasi, atau kontaminasi permukaan.

4.2 Uji Daya Tahan Voltan Frekuensi Kuasa

Uji daya tahan voltan frekuensi kuasa adalah metode yang lebih ketat untuk memverifikasi kemampuan isolasi untuk menahan kondisi voltan normal dan overvoltan sementara. Menurut IEC 62271-102, pemutus 126kV harus mampu menahan voltan frekuensi kuasa tertentu (misalnya, 230kV selama 1 menit) antara bagian hidup dan bagian yang ditanahkan.

Sebelum uji, pemutus harus dirakit dengan benar dengan permukaan isolasi yang bersih. Voltan ditingkatkan secara bertahap hingga mencapai level yang ditentukan dan dipertahankan selama waktu yang diperlukan. Tidak adanya breakdown, flashover, atau arus bocor yang berlebihan selama uji menunjukkan lulus. Tanda-tanda kegagalan (misalnya, penurunan voltan, peningkatan arus bocor, atau percikan) memerlukan inspeksi dan perbaikan segera.

4.3 Uji Daya Tahan Voltan Impuls

Uji daya tahan voltan impuls mensimulasikan dampak sambaran petir atau lompatan hidup pada isolasi pemutus tegangan tinggi 126kV, menggunakan generator impuls tegangan tinggi untuk menghasilkan bentuk gelombang (misalnya, 1.2/50μs) dan amplitudo (misalnya, 550kV untuk pemutus 126kV).

Voltan impuls diterapkan antara bagian hidup dan bagian yang ditanahkan, mirip dengan uji daya tahan voltan frekuensi kuasa. Beberapa impuls (positif dan negatif) diterapkan untuk memastikan keandalan di bawah polaritas yang berbeda. Gagal menahan impuls tanpa kerusakan isolasi—sering menyebabkan kegagalan struktural permanen—memerlukan penggantian komponen segera.

4.4 Uji Discharge Parsial

Uji discharge parsial (PD) mendeteksi degradasi isolasi tahap awal pada pemutus tegangan tinggi 126kV. PD merujuk pada discharges listrik kecil di dalam atau pada permukaan isolasi ketika kekuatan medan listrik melebihi ambang batas, secara bertahap merusak isolasi dan menyebabkan kegagalan.

Metode uji termasuk pendekatan listrik, akustik, dan optik. Metode listrik menerapkan voltan dekat dengan voltan operasi pemutus dan mendeteksi sinyal PD melalui sensor; metode akustik menggunakan sensor untuk menangkap gelombang suara yang dihasilkan oleh discharge; metode optik mendeteksi cahaya yang dipancarkan. Standar menentukan tingkat PD yang diperbolehkan untuk pemutus 126kV (misalnya, <10pC pada voltan tertentu). Melebihi ini menunjukkan cacat internal (void, retak, atau kontaminasi) yang memerlukan investigasi lebih lanjut.

5. Signifikansi Enclosure Berperingkat IP66
5.1 Perlindungan Terhadap Debu dan Air

Dalam kondisi lingkungan yang keras di Indonesia, pemutus tegangan tinggi sering dipasang di luar ruangan. Enclosure berperingkat IP66 penting untuk melindungi komponen internal pemutus 126kV dari debu, air, dan faktor lingkungan lainnya.

Peringkat IP66 menjamin perlindungan lengkap terhadap masuknya debu (IP6X)—penting untuk mencegah akumulasi debu pada isolasi, yang mengurangi kinerja seiring waktu—dan tahan terhadap semburan air kuat (IPX6), seperti hujan lebat atau semprotan tekanan tinggi. Ini mencegah air masuk ke dalam enclosure dan mengenai bagian hidup atau isolasi, menghindari hubungan singkat atau degradasi.

5.2 Umur Layanan yang Lebih Panjang

Enclosure berperingkat IP66 secara signifikan memperpanjang umur layanan pemutus tegangan tinggi 126kV. Perlindungan terhadap debu dan air mengurangi frekuensi pemeliharaan dan risiko kegagalan prematur. Di daerah dengan kelembapan tinggi dan hujan, pemutus yang tidak dilindungi menghadapi penuaan isolasi yang dipercepat akibat paparan kelembapan yang berkelanjutan. Enclosure IP66 memungkinkan operasi yang andal dalam lingkungan keras, mengurangi biaya operasi dan pemeliharaan grid secara keseluruhan.

6. Kesimpulan

Uji isolasi untuk pemutus tegangan tinggi 126kV adalah proses multifaset yang memerlukan pertimbangan hati-hati terhadap berbagai faktor. Patuh terhadap standar internasional seperti IEC 62271-102 memastikan persyaratan kinerja isolasi dasar terpenuhi. Di negara seperti Indonesia, dengan kondisi lingkungan yang menantang, mengatasi dampak iklim, debu, dan pencemaran terhadap isolasi sangat penting.

Menggunakan metode uji yang tepat—tahanan isolasi, daya tahan voltan frekuensi kuasa, daya tahan voltan impuls, dan uji discharge parsial—efektif mendeteksi masalah isolasi pada tahap yang berbeda. Selain itu, enclosure berperingkat IP66 memberikan lapisan perlindungan tambahan terhadap bahaya lingkungan.

Dengan fokus pada elemen-elemen uji isolasi ini, pengendali grid tenaga dan personel pemeliharaan di Indonesia dapat memastikan operasi yang andal dan selamat dari pemutus tegangan tinggi 126kV, berkontribusi pada operasi stabil sistem grid tenaga secara keseluruhan.