Metode untuk Isolasi Otomatis Kerusakan Peralatan Pelanggan dengan Saklar Beban dalam Jaringan Distribusi

1 Tinjauan Umum

Keamanan jaringan distribusi telah lama kurang diperhatikan, dengan otomatisasinya tertinggal dibandingkan otomasi substansi. Menggunakan interval 10 kV dari substansi yang ada untuk menetapkan titik-titik bagian garis memenuhi kebutuhan jaringan di masa depan. Konfigurasi sakelar distribusi, sakelar bagian, dan perlindungan harus sesuai dengan perlindungan garis keluar substansi untuk keandalan. Isolasi kesalahan, penyembuhan sendiri, dan pemulihan adalah kunci otomasi distribusi.

Para ilmuwan telah mempelajari optimasi pemulihan kesalahan jaringan distribusi cerdas (multi-sumber daya, sumber daya intermiten, penyimpanan energi), tetapi tidak isolasi kesalahan peralatan pengguna berbasis beban-sakelar. Ambil contoh garis pada Gambar 1: Sakelar bagian S3 melayani A, B, C. Kesalahan pada A memicu S3 trip. Kesalahan sementara memungkinkan penutupan kembali berhasil; kesalahan permanen menyebabkan pemadaman B/C, merusak produksi, mengurangi pasokan, dan menambah pekerjaan troubleshooting (karena S3 tidak dapat menentukan kesalahan, memerlukan pemeriksaan satu per satu). Dengan demikian, metode/perangkat berbasis beban-sakelar sangat diperlukan untuk mengisolasi kesalahan, mengidentifikasi pengguna yang bermasalah. Pastikan S3 berhasil ditutup kembali untuk pengguna non-kesalahan, terlepas dari jenis pengguna/kesalahan (sementara/permanen).

2 Metode untuk Mengisolasi Efektif Kesalahan Peralatan Pengguna Listrik dengan Sakelar Beban

Sakelar beban, perangkat pemutus antara pemutus sirkuit dan sakelar pemisah, memiliki perangkat pemadam busur sederhana. Ia dapat memutus arus beban nominal dan beberapa arus overload, tetapi tidak arus kesalahan pendek. Jadi, ketika peralatan pengguna manapun gagal, hanya sakelar bagian S3 yang trip untuk perlindungan. Jika perangkat mendeteksi pengguna yang bermasalah dan memutus sakelar beban sebelum S3 ditutup kembali, pengguna yang bermasalah diisolasi, S3 ditutup kembali dengan sukses. Mengirim informasi pengguna yang bermasalah ke staf operasi & pemeliharaan (O&M) jaringan distribusi melalui pesan teks memungkinkan mereka menangani kesalahan dengan cepat, mengurangi beban kerja O&M, meningkatkan keandalan pasokan listrik, dan memastikan pasokan listrik bagi pengguna non-kesalahan.

3 Rute Teknis untuk Mengisolasi Efektif Kesalahan Peralatan Pengguna Listrik dengan Sakelar Beban
3.1 Proses Modul Logika Teknis

Ambil contoh kesalahan peralatan Pengguna A. Pasang perangkat deteksi kesalahan pada sakelar beban (seperti pada Gambar 2). Setel antara sakelar beban dan garis masuk, ia memiliki modul deteksi tegangan, modul deteksi arus, modul penilaian & pemrosesan logika, kontak tripping, kontak signaling, dan modul pengiriman sinyal nirkabel (proses logika pada Gambar 3). Output dari modul deteksi tegangan dan arus terhubung ke input modul logika. Outputnya terhubung ke satu ujung kontak tripping dan kontak signaling. Ujung lain kontak tripping terhubung ke peralatan utama pengguna melalui coil tripping sakelar beban; ujung lain kontak signaling terhubung ke modul nirkabel. Ini memungkinkan isolasi kesalahan yang efektif, penanganan kesalahan cepat oleh staf pemeliharaan, mengurangi beban kerja pencarian kesalahan, dan meningkatkan efisiensi kerja.

3.2 Implementasi Kabel Fisik

Mengambil contoh kesalahan peralatan Pengguna A (lihat Gambar 4), modul deteksi tegangan terhubung ke transformator tegangan bus ruang distribusi umum, dan modul deteksi arus terhubung ke CT1 (transformator arus garis masuk Pengguna A). Modul penilaian logika Pengguna A memproses input arus dan tegangan.

Ketika Pengguna A memiliki kesalahan pendek, arus melalui modul penilaian logikanya melonjak hingga (dan melebihi) arus kesalahan yang ditetapkan, ditandai sebagai "1". Kemudian, sakelar bagian S3 trip, menyebabkan bus ruang distribusi umum kehilangan tegangan. Semua modul logika pengguna mendeteksi kehilangan tegangan ini (ditandai "1"), tetapi hanya modul Pengguna A yang mendeteksi kedua arus kesalahan dan kehilangan tegangan (keduanya "1"). "1" ini membentuk gerbang AND, mengidentifikasi Pengguna A sebagai yang bermasalah.

Modul logika Pengguna A mengeluarkan kontak tripping TJ1 dan kontak signaling TJ2. TJ1 tertutup, terhubung ke sumber daya positif dan coil tripping sakelar beban untuk mem-trip sakelar beban Pengguna A. TJ2 tertutup, mengirim informasi kesalahan ke staf O&M jaringan distribusi melalui nirkabel. Ini memastikan sakelar beban pengguna yang bermasalah tidak memutus arus kesalahan namun mengisolasi kesalahan. Pengguna non-kesalahan, meskipun kehilangan tegangan (tidak mendeteksi arus kesalahan), tidak mem-trip sakelar beban mereka (gerbang AND tidak diaktifkan).

Dengan cara yang sama, arus sekunder dari transformator arus garis masuk CT2 (Pengguna B) dan CT3 (Pengguna C) terhubung ke perangkat deteksi. Logika kesalahan mengikuti prinsip Pengguna A, mengisolasi kesalahan untuk B/C untuk memastikan pasokan listrik normal pengguna lainnya.

4 Koordinasi dengan Perlindungan Sakelar Bagian & Tindakan Anti-Maloperasi

• Untuk garis udara: Perangkat deteksi berkoordinasi dengan waktu tutup kembali S3 (biasanya 1.2s delay setelah trip). Dalam 1.2s, ia harus mem-trip sakelar beban pengguna yang bermasalah (mencegah S3 tutup kembali pada kesalahan). Informasi kesalahan dikirimkan kepada staf O&M untuk perbaikan cepat.

• Untuk garis kabel: Karena S3 tidak memiliki tutup kembali, detektor mem-trip sakelar beban yang bermasalah dan mengirim informasi kesalahan. Staf O&M kemudian menutup S3, memastikan pasokan listrik pengguna non-kesalahan dan mengurangi waktu pemadaman.

• Untuk menghindari tripping salah pada sakelar beban non-kesalahan setelah S3 tutup kembali: Logika detektor memerlukan pertama-tama mendeteksi lonjakan arus kesalahan, kemudian kehilangan tegangan (membentuk gerbang AND). Penundaan ditambahkan pada penilaian kehilangan tegangan (untuk mencegah tripping salah dari arus inrush yang mencapai sebelum tegangan).

5 Kesimpulan

Memasang detektor kesalahan pada sakelar beban garis masuk pengguna (dikoordinasikan dengan perlindungan sakelar bagian) memungkinkan sakelar beban secara otomatis mengisolasi kesalahan dan memberi tahu staf O&M. Ini meningkatkan keandalan garis distribusi umum, mengurangi beban kerja troubleshooting, dan membatasi penyebaran pemadaman. Perangkat ini juga dapat digunakan pada sakelar beban garis distribusi utama (dikoordinasikan dengan perlindungan sakelar bagian tingkat atas), mengisolasi kesalahan setelah sakelar beban dan memastikan pasokan listrik bagi pengguna antara sakelar. Ini mengurangi jangkauan pemadaman dan meningkatkan keandalan garis distribusi.