Metode pengurangan tegangan lewat EHV
Penyisipan Cepat Reaktor Seri
Tujuan:
Reaktor seri terutama digunakan untuk mengkompensasi kapasitansi garis transmisi jarak jauh, yang dapat menyebabkan overvoltage dan masalah daya reaktif. Mereka memberikan manfaat sekunder dengan mengurangi overvoltage saat peralihan ketika terhubung, tetapi ini biasanya bukan alasan utama perusahaan utilitas memasangnya. Tujuan utama dari reaktor seri meliputi:
Kompensasi Kapasitansi: Garis transmisi jarak jauh memiliki kapasitansi yang signifikan, terutama pada tingkat Tegangan Ekstra Tinggi (EHV). Kapasitansi ini dapat menyebabkan overvoltage, terutama selama kondisi beban ringan atau ketika garis terbuka. Reaktor seri membantu mengurangi overvoltage ini dengan menyediakan beban reaktif yang menyeimbangkan efek kapasitif.
Pengurangan Overvoltage Saat Peralihan: Meskipun bukan tujuan utama, reaktor seri juga dapat mengurangi overvoltage saat peralihan. Ketika pemutus sirkuit dibuka atau ditutup, overvoltage sementara dapat terjadi. Reaktor seri dapat menyerap beberapa transien ini, sehingga mengurangi magnitudo overvoltage.
Aplikasi:
Reaktor seri biasanya dipasang di substasi sepanjang garis transmisi jarak jauh, terutama dalam sistem EHV di mana efek kapasitansi lebih terasa.
Mereka biasanya tidak ditambahkan hanya untuk mengurangi overvoltage saat peralihan karena tindakan lain (seperti resistor penutupan atau penutupan terkontrol) lebih efektif untuk tujuan khusus ini.
Resistor Penutupan
Tujuan:
Resistor penutupan digunakan untuk membatasi kenaikan tegangan di ujung penerima garis transmisi saat diberi energi. Tujuan utamanya adalah untuk menjaga tegangan dalam batas yang dapat diterima, biasanya sekitar 2 satuan (p.u.), untuk mencegah kerusakan peralatan dan memastikan stabilitas sistem.
Operasi:
Ketika garis transmisi diberi energi, lonjakan arus tiba-tiba dapat menyebabkan kenaikan tegangan yang signifikan di ujung penerima, menyebabkan kondisi overvoltage.
Resistor penutupan sementara terhubung secara seri dengan pemutus sirkuit selama operasi penutupan. Mereka membatasi lonjakan arus awal dan meredam transien apa pun yang dihasilkan, sehingga mencegah tegangan melebihi 2 p.u.
Setelah transien mereda, resistor dilewati, dan garis beroperasi normal.
Manfaat:
Pembatasan Tegangan: Menjaga tegangan ujung penerima dalam batas aman, melindungi peralatan, dan memastikan operasi stabil.
Pengurangan Transien: Mengurangi magnitudo overvoltage saat peralihan, yang dapat sangat penting dalam sistem EHV.
Penutupan Tiang Bertahap
Prinsip:
Penutupan tiang bertahap melibatkan penutupan tiang individu dari pemutus sirkuit tiga fase satu setengah siklus terpisah. Ide tersebut adalah untuk memungkinkan transien pada fase pertama meredam sebelum fase berikutnya ditutup, sehingga mengurangi kemungkinan overvoltage yang parah.
Operasi:
Dalam sistem tiga fase, setiap fase ditutup secara berurutan, dengan jeda setengah siklus (10 ms pada 50 Hz atau 8.33 ms pada 60 Hz) antara setiap fase.
Dengan menunda penutupan, transien yang dihasilkan oleh fase pertama memiliki waktu untuk meredam sebelum fase berikutnya diberi energi. Ini mengurangi efek kumulatif transien dan meminimalkan risiko kejadian overvoltage.
Manfaat:
Pengurangan Transien: Memungkinkan transien dari fase pertama meredam sebelum fase berikutnya ditutup, mengurangi keseluruhan keparahan overvoltage.
Implementasi Sederhana: Tidak memerlukan sistem kontrol kompleks, menjadikannya metode yang relatif sederhana dan ekonomis untuk mengurangi overvoltage.
Arrester Ujung Garis
Tujuan:
Arrester ujung garis dipasang di ujung garis transmisi untuk melindungi dari overvoltage yang disebabkan oleh sambaran petir atau operasi peralihan. Mereka membatasi overvoltage di titik di mana mereka dipasang hingga level perlindungan arrester.
Operasi:
Arrester dirancang untuk mengalirkan energi berlebih keluar dari sistem ketika overvoltage melebihi ambang tertentu. Mereka menahan tegangan pada level yang aman, mencegah kerusakan peralatan, dan memastikan integritas sistem transmisi.
Secara umum, arrester ditempatkan di kedua ujung garis transmisi (ujung pengirim dan penerima). Namun, mereka hanya membatasi overvoltage di lokasi spesifik tersebut dan tidak memberikan perlindungan sepanjang seluruh panjang garis.
Manfaat:
Perlindungan Overvoltage: Melindungi peralatan di ujung garis secara efektif dari overvoltage yang disebabkan oleh petir atau peralihan.
Perlindungan Berfokus: Memberikan perlindungan fokus di titik kritis dalam sistem tanpa perlu peralatan tambahan sepanjang seluruh garis.
Penutupan Terkontrol
Prinsip:
Penutupan terkontrol adalah langkah mitigasi canggih yang menggunakan pengontrol dinamis untuk menganalisis beda tegangan di seberang pemutus sirkuit, memprediksi minimum tegangan masa depan, dan menutup pemutus pada saat optimal untuk meminimalkan overvoltage. Seluruh proses harus diselesaikan dalam kurang dari 0.5 detik agar efektif.
Operasi:
Pengontrol dinamis secara terus-menerus memantau beda tegangan di seberang pemutus sirkuit.
Ia mengidentifikasi titik minimum tegangan dan memprediksi kapan minimum berikutnya akan terjadi.
Pengontrol kemudian menutup pemutus pada titik minimum tegangan yang diprediksi, memastikan bahwa penutupan terjadi selama periode tegangan rendah dan meminimalkan risiko overvoltage.
Metode ini memerlukan algoritma kontrol cepat dan akurat, serta timing yang tepat untuk memastikan pemutus tertutup pada saat optimal.
Manfaat:
Overvoltage Minimalkan: Dengan menutup pemutus pada titik tegangan optimal, penutupan terkontrol secara signifikan mengurangi magnitudo overvoltage.
Stabilitas Sistem Ditingkatkan: Membantu mempertahankan stabilitas sistem dengan mencegah lonjakan tegangan berlebihan selama pemberian energi garis.
Teknologi Canggih: Menawarkan solusi yang lebih canggih dan efektif dibandingkan metode tradisional seperti penutupan tiang bertahap atau resistor penutupan.
Profil Overvoltage pada Garis Jarak Jauh EHV
Gambar yang menunjukkan profil overvoltage pada garis jarak jauh EHV mendemonstrasikan efektivitas berbagai opsi pembatasan overvoltage. Setiap metode memiliki dampak sendiri terhadap tingkat overvoltage, dan pilihan metode tergantung pada persyaratan spesifik sistem.
Penyisipan Cepat Reaktor Seri: Mengurangi overvoltage karena kapasitansi garis dan memberikan beberapa pengurangan dalam overvoltage saat peralihan.
Resistor Penutupan: Membatasi tegangan ujung penerima hingga 2 p.u., secara efektif mengendalikan overvoltage selama pemberian energi garis.
Penutupan Tiang Bertahap: Mengurangi efek kumulatif transien dengan memungkinkan mereka meredam antara penutupan fase.
Arrester Ujung Garis: Melindungi ujung garis dari overvoltage tetapi tidak memberikan perlindungan sepanjang seluruh garis.
Penutupan Terkontrol: Meminimalkan overvoltage dengan menutup pemutus pada titik tegangan optimal, menawarkan kendali paling efektif atas overvoltage transien.
Setiap metode ini dapat digunakan secara individual atau kombinasi untuk mencapai mitigasi overvoltage yang diinginkan pada garis jarak jauh EHV, tergantung pada kebutuhan dan batasan spesifik sistem.
