Pedoman Operasi dan Pemeliharaan untuk Kapasitor Listrik
Pedoman Operasi dan Pemeliharaan untuk Kapasitor Listrik
Kapasitor listrik adalah perangkat kompensasi reaktif statis yang digunakan utamanya untuk menyediakan daya reaktif ke sistem listrik dan meningkatkan faktor daya. Dengan menerapkan kompensasi reaktif lokal, mereka mengurangi arus pada saluran transmisi, meminimalkan kerugian daya dan penurunan tegangan pada saluran, dan berkontribusi signifikan terhadap peningkatan kualitas daya dan pemanfaatan peralatan yang lebih tinggi.
Berikut ini merangkum aspek penting dari operasi dan pemeliharaan kapasitor listrik sebagai referensi.
1. Perlindungan Kapasitor Listrik
(1) Tindakan perlindungan yang tepat harus diterapkan pada bank kapasitor. Ini dapat mencakup perlindungan relai seimbang atau diferensial, atau perlindungan relai overcurrent instan. Untuk kapasitor dengan rating 3.15 kV dan di atasnya, disarankan untuk menginstal fuses individu pada setiap kapasitor. Arus nominal fuse harus dipilih berdasarkan karakteristik fuse dan arus inrush saat energi, biasanya 1.5 kali arus nominal kapasitor, untuk mencegah ledakan tangki minyak.
(2) Selain itu, tindakan perlindungan tambahan dapat diterapkan jika diperlukan:
Jika kenaikan tegangan sering dan berkelanjutan, tindakan harus diambil untuk memastikan tegangan tidak melebihi 1.1 kali nilai nominal.
Gunakan pemutus sirkuit otomatis yang sesuai untuk melindungi dari overcurrent, membatasi arus hingga tidak lebih dari 1.3 kali arus nominal.
Saat kapasitor terhubung ke saluran udara, harus digunakan pelindung lonjakan yang sesuai untuk melindungi dari overvoltages atmosferik.
Dalam sistem tegangan tinggi di mana arus pendek melebihi 20 A dan perangkat perlindungan standar atau fuses tidak dapat secara andal membersihkan ground faults, perlindungan ground fault satu fase harus diimplementasikan.
(3) Pemilihan skema perlindungan yang tepat sangat kritis untuk operasi kapasitor yang aman dan andal. Terlepas dari metode yang digunakan, sistem perlindungan harus memenuhi persyaratan berikut:
Sensitivitas yang cukup untuk memastikan operasi yang andal dalam kasus gangguan internal pada kapasitor tunggal manapun atau kegagalan elemen individual.
Kemampuan untuk menghapus selektif kapasitor yang rusak, atau memungkinkan identifikasi mudah unit yang rusak setelah de-energization lengkap.
Tidak ada tripping palsu selama operasi switching atau gangguan sistem seperti ground faults.
Mudah dipasang, disesuaikan, diuji, dan dipelihara.
Konsumsi daya dan biaya operasi rendah.
(4) Tidak boleh menginstal reclosing otomatis pada bank kapasitor. Sebaliknya, gunakan perangkat trip undervoltage release. Ini karena kapasitor membutuhkan waktu untuk didischarge. Jika reclose dicoba segera setelah tripping, muatan residu dengan polaritas yang berlawanan dengan tegangan re-energizing mungkin masih ada, menghasilkan arus inrush yang sangat tinggi yang dapat menyebabkan pembengkakan casing, semburan minyak, atau bahkan ledakan.
2. Penyaluran dan Pemutusan Energi Kapasitor Listrik
(1) Sebelum menyalurkan bank kapasitor, gunakan megohmmeter untuk memeriksa sirkuit discharge.
(2) Pertimbangan berikut berlaku saat beralih bank kapasitor:
Bank kapasitor tidak boleh dihubungkan ke jaringan ketika tegangan bus melebihi 1.1 kali tegangan nominal.
Setelah diputus dari jaringan, bank kapasitor tidak boleh dihidupkan kembali dalam 1 menit, kecuali dalam aplikasi switching berulang otomatis.
Pemutus sirkuit yang digunakan untuk beralih tidak boleh menghasilkan overvoltages berbahaya. Arus nominal pemutus harus tidak kurang dari 1.3 kali arus nominal bank kapasitor.
3. Discharge Kapasitor Listrik
(1) Setelah diputus dari jaringan, kapasitor harus secara otomatis didischarge. Tegangan terminal harus berkurang dengan cepat sehingga, terlepas dari tegangan nominal, tidak melebihi 65 V dalam 30 detik setelah diputus.
(2) Untuk memastikan keselamatan, perangkat discharge otomatis harus dipasang di sisi beban pemutus sirkuit kapasitor dan langsung paralel dengan kapasitor (tidak boleh ada saklar, isolator, atau fuses yang diletakkan seri). Bank kapasitor yang dilengkapi dengan perangkat discharge non-dedicated—seperti transformator tegangan (untuk kapasitor tegangan tinggi) atau lampu pijar (untuk kapasitor tegangan rendah), atau yang terhubung langsung ke motor—tidak memerlukan perangkat discharge tambahan. Ketika menggunakan lampu, umur layanan dapat diperpanjang dengan menambah jumlah lampu dalam seri.
(3) Sebelum menyentuh bagian konduktif apapun dari kapasitor yang diputus, meskipun telah terjadi discharge otomatis, batang logam terisolasi dan terground harus digunakan untuk short-circuit terminal kapasitor untuk discharge manual.
4. Pemeliharaan dan Perawatan Selama Operasi
(1) Bank kapasitor harus dimonitor oleh personel yang terlatih, dan catatan operasional harus dipertahankan.
(2) Inspeksi visual bank kapasitor yang beroperasi harus dilakukan setiap hari sesuai peraturan. Jika pembengkakan tangki diamati, unit harus segera dihentikan untuk mencegah kegagalan.
(3) Arus fase dalam bank kapasitor dapat dimonitor menggunakan ammeter.
(4) Kapasitor tidak boleh dihidupkan ketika suhu lingkungan di bawah −40 °C. Selama operasi, suhu rata-rata tidak boleh melebihi +40 °C selama lebih dari 1 jam, +30 °C selama lebih dari 2 jam, atau +20 °C setahun. Jika batas terlampaui, pendinginan buatan (misalnya, kipas) harus digunakan atau bank kapasitor diputus dari jaringan.
(5) Pemeriksaan suhu di lokasi instalasi dan pada titik terpanas casing kapasitor harus dilakukan menggunakan termometer raksa atau setara, dengan catatan yang dipertahankan (terutama selama musim panas).
(6) Tegangan operasi tidak boleh melebihi 1.1 kali tegangan nominal; arus operasi tidak boleh melebihi 1.3 kali arus nominal.
(7) Menghubungkan kapasitor dapat meningkatkan tegangan sistem, terutama di bawah beban ringan. Dalam kasus tersebut, sebagian atau seluruh bank kapasitor harus diputus.
(8) Bushings dan insulator dukungan harus bersih, tidak rusak, dan bebas dari tanda-tanda discharge. Casing kapasitor harus bersih, tidak berubah bentuk, dan tidak bocor. Tidak boleh ada debu atau sampah yang menumpuk pada kapasitor atau rangka dukungannya.
(9) Semua koneksi dalam sirkuit kapasitor (busbar, kabel grounding, pemutus sirkuit, fuses, saklar, dll.) harus diperiksa untuk keandalannya. Bahkan sekrup longgar atau kontak buruk dapat menyebabkan kegagalan prematur kapasitor atau insiden sistem-wide.
(10) Jika uji tahan dielektrik diperlukan setelah periode operasi, harus dilakukan pada tegangan uji yang ditentukan.
(11) Pemeriksaan nilai kapasitansi dan fuses harus dilakukan setidaknya sekali per bulan. Loss tangent (tanδ) kapasitor harus diukur 2–3 kali per tahun pada tegangan nominal atau hampir nominal untuk menilai kondisi isolasi.
(12) Jika bank kapasitor tripped karena operasi relay, tidak boleh dihidupkan kembali hingga penyebabnya teridentifikasi.
(13) Jika kebocoran minyak ditemukan selama operasi atau transportasi, dapat diperbaiki dengan solder timbal-timah.
5. Precautions Operasi Pemutusan (Isolasi)
(1) Dalam kondisi normal, selama shutdown substation lengkap, pemutus sirkuit bank kapasitor harus dibuka terlebih dahulu, diikuti oleh pemutus sirkuit jalur keluar. Selama re-energization, urutan harus dibalik.
(2) Dalam kasus pemadaman total, pemutus sirkuit bank kapasitor harus dibuka.
(3) Setelah bank kapasitor tripped, re-energization paksa dilarang. Jika fuse proteksi meledak, fuse tidak boleh diganti dan dihidupkan kembali hingga penyebabnya ditentukan.
(4) Kapasitor tidak boleh dihidupkan sementara masih terisi. Setelah diputus, penutupan ulang harus ditunda setidaknya 3 menit.
6. Penanganan Gangguan Selama Operasi
(1) Jika terjadi semburan minyak, ledakan, atau kebakaran, segera putuskan pasokan listrik dan padamkan api menggunakan pasir atau pemadam api kering. Insiden semacam ini biasanya disebabkan oleh overvoltages internal/eksternal atau gangguan internal yang parah. Untuk mencegah pengulangan, pastikan rating fuses benar, hindari re-energization paksa setelah tripping, dan jangan gunakan auto-reclosing.
(2) Jika pemutus sirkuit tripped tetapi fuse cabang tetap utuh, lakukan discharge kapasitor selama 3 menit, lalu periksa pemutus, transformator arus, kabel daya, dan kondisi eksternal kapasitor. Jika tidak ditemukan anomali, gangguan mungkin disebabkan oleh gangguan eksternal atau fluktuasi tegangan. Setelah dikonfirmasi, dapat dicoba re-energization uji. Jika tidak, lakukan uji energized lengkap sistem perlindungan. Jika penyebabnya masih tidak teridentifikasi, lepaskan bank dan uji setiap kapasitor secara individual. Jangan coba re-energization hingga penyebabnya ditemukan.
(3) Ketika fuse meledak, laporkan ke operator piket dan dapatkan persetujuan sebelum membuka pemutus sirkuit kapasitor. Setelah de-energized dan didischarge, lakukan inspeksi eksternal (misalnya, flashover bushing, deformasi casing, kebocoran minyak, ground faults). Kemudian ukur resistansi isolasi antar-terminal dan tanah dengan megohmmeter. Jika tidak ditemukan gangguan, ganti fuse dan lanjutkan operasi. Jika fuse meledak lagi saat re-energization, isolasi kapasitor yang rusak dan pulihkan layanan untuk sisanya.
7. Precautions Keselamatan Saat Menangani Kapasitor Rusak
Sebelum menangani kapasitor yang rusak, putuskan pemutus sirkuitnya, buka saklar pemutus di kedua sisi, dan lakukan discharge bank melalui resistor discharge (misalnya, transformator discharge atau VT). Karena mungkin ada muatan residu, discharge manual masih harus dilakukan. Pertama, hubungkan ujung ground dari batang ground dengan aman, lalu lakukan discharge berulang pada terminal kapasitor hingga tidak ada percikan atau suara. Akhirnya, amankan koneksi ground.
Kapasitor yang rusak mungkin memiliki koneksi internal yang buruk, open circuits, atau fuse yang meledak, meninggalkan muatan residu. Oleh karena itu, personel pemeliharaan harus memakai sarung tangan insulasi dan short-circuit dua terminal kapasitor yang rusak dengan kawat shorting sebelum menyentuhnya.
Untuk bank kapasitor dengan koneksi double-star, garis netral, dan untuk string kapasitor seri, discharge individu juga harus dilakukan.
Di antara peralatan substation, kapasitor listrik relatif rentan karena isolasi yang lebih lemah, generasi panas internal yang lebih tinggi, pendinginan yang buruk, tingkat kegagalan internal yang lebih tinggi, dan bahan internal yang mudah terbakar, membuatnya rentan terhadap kebakaran. Oleh karena itu, kondisi operasi suhu rendah dan ventilasi yang baik harus diberikan selalu mungkin.
8. Perbaikan Kapasitor Listrik
(1) Kerusakan berikut dapat diperbaiki di tempat:
Kebocoran minyak dari casing dapat diperbaiki dengan solder timbal-timah.
Kebocoran minyak di las bushing juga dapat diperbaiki dengan solder, tetapi perlu berhati-hati untuk menghindari panas berlebihan yang dapat merusak plating perak.
(2) Kegagalan seperti breakdown isolasi ground, peningkatan loss tangent yang signifikan, pembengkakan casing yang parah, atau open circuits memerlukan perbaikan di fasilitas servis kapasitor khusus yang dilengkapi dengan alat dan peralatan pengujian yang tepat.
