Pilihan Optimum Lemari Pembahagian Voltan Tinggi dan Rendah di Bilik Pembahagian
Ringkasan: Berdasarkan analisis jenis utama dan ciri khas lemari distribusi tegangan tinggi dan rendah di ruang distribusi, makalah ini membahas prinsip dasar untuk memilih lemari-lemari tersebut. Dari sudut pandang keandalan teknis, kemudahan pemasangan, dan ekonomi, tindakan optimasi untuk memilih lemari distribusi tegangan tinggi dan rendah dianalisis, yang berperan dalam meningkatkan kinerja teknis dan ekonominya.
Kata Kunci: Ruang Distribusi; Lemari Distribusi Tegangan Tinggi dan Rendah; Optimasi; Konfigurasi
0 Pendahuluan
Dengan peningkatan terus-menerus tingkat pembangunan ekonomi, energi listrik telah menjadi salah satu sumber energi penting untuk produksi dan kehidupan sehari-hari saat ini. Untuk memastikan produksi dan aktivitas sehari-hari berjalan normal, setiap aspek pasokan listrik harus dikontrol dengan wajar untuk meningkatkan stabilitas dan keandalan pasokan listrik jaringan. Lemari distribusi di ruang distribusi mewakili tautan akhir pengiriman energi listrik kepada pengguna akhir. Menjamin stabilitas dan ekonomi lemari distribusi tegangan tinggi dan rendah, serta mencapai pemilihan optimal, adalah langkah-langkah penting untuk menjamin keselamatan dan stabilitas jaringan listrik.
1 Jenis Utama dan Ciri Khas Lemari Distribusi Tegangan Tinggi dan Rendah di Ruang Distribusi
Sebelum mengoptimalkan pemilihan lemari distribusi, perlu dipahami jenis utamanya untuk memberikan dasar konkret bagi pemilihan.
1.1 Lemari Distribusi Tegangan Tinggi
Lemari distribusi tegangan tinggi tidak ada sebagai unit tunggal dalam sistem tenaga listrik. Mereka terutama terdiri dari beberapa komponen yang saling terhubung termasuk peralatan kontrol, saklar tegangan tinggi, peralatan pemantauan, perangkat transmisi sinyal, dan peralatan perlindungan, membentuk sistem kompleks multifungsi.
Sejak 1980-an, reformasi teknis telah dilakukan untuk lemari distribusi tegangan tinggi di China. Dengan akumulasi teknologi R&D dan pengalaman aplikasi, banyak teknologi baru telah diterapkan dalam pengembangannya, menghasilkan beberapa produk teknologi maju seperti lemari KYN28 dan lemari XGN15-12.
(1) Ciri Operasional Lemari KYN28
Jenis lemari tegangan tinggi ini secara struktural terdiri dari dua bagian utama: gerobak (bagian yang dapat ditarik) dan badan lemari. Badan lemari terutama dirakit dari partisi logam yang dicetak, dibagi menjadi empat kompartemen independen: kompartemen kabel, kompartemen gerobak, kompartemen busbar, dan kompartemen instrumen. Gerobak dibedakan menjadi jenis seperti gerobak pemutus sirkuit, gerobak pengukuran, dan gerobak PT. Komponen listrik utama termasuk pemutus sirkuit vakum, pelebur tegangan tinggi, busbar tembaga, komponen isolasi, dan reaktor tegangan tinggi. Komponen listrik sekunder terutama termasuk pemutus sirkuit udara, tombol, meter, perangkat perlindungan komprehensif, dan lampu sinyal. Menggunakan gerobak yang dapat ditarik di tengah memungkinkannya untuk dimasukkan dan dikeluarkan, menciptakan titik putus aman antara sistem primer dan sistem lain dari lemari tegangan tinggi.
(2) Ciri Operasional Lemari XGN15-12
XGN15-12 adalah produk switchgear lengkap tegangan tinggi baru yang dikembangkan berdasarkan standar nasional untuk switchgear logam tertutup AC 35kV. Ia tidak hanya memiliki ukuran kecil (hanya 60% volume switchgear biasa) tetapi juga keandalan pemutus sirkuit yang tinggi, kinerja yang baik, dan fungsi interlock paksa. Ia dapat digunakan dalam aplikasi dengan tegangan nominal dari 3.5kV hingga 12kV dan arus nominal dari 630A hingga 3150A, mencapai kelas perlindungan IP2X. Pengguna dapat memilih antara mekanisme operasi pegas atau elektromagnetik.
1.2 Lemari Distribusi Tegangan Rendah
Dalam seri produk lemari distribusi tegangan rendah, terdapat dua kategori utama: produk yang dikembangkan berdasarkan teknologi internasional yang telah lulus sertifikasi kualitas internasional, dan produk asing. Di antaranya, seri produk yang dikembangkan berdasarkan teknologi internasional terutama termasuk switchgear tegangan rendah GCK, switchgear tegangan rendah GCS, dan panel switchboard AC tegangan rendah GGD. Produk asing terutama diwakili oleh lemari distribusi seri MNS yang diproduksi oleh ABB Swiss.
(1) Ciri Operasional Lemari GCS
Lemari GCS adalah salah satu seri produk paling umum dari switchgear tipe drawer. Ia menggunakan baja terbuka sekcional 8MF sebagai kerangka utama badan lemari, dengan pelat samping yang memiliki lubang ulir dengan modul 20mm/100mm dan diameter internal 9.2mm [3]. Berbagai kompartemen fungsional independen dan terpisah, terutama termasuk kompartemen unit drawer, kompartemen kabel, dan kompartemen busbar. Kompartemen kabel disusun dengan pemisahan independen, memungkinkan kabel masuk dan keluar dengan mudah dari atas atau bawah. Setiap lemari feeder GCS dapat menampung 11 drawer full-unit atau 22 drawer half-unit, meningkatkan fleksibilitas kombinasi drawer. Selain itu, perangkat interlock mekanis dipasang dalam unit drawer untuk memfasilitasi putus dan tutup output drawer.
(2) Ciri Operasional Lemari MNS
Jenis switchgear ini juga merupakan bentuk switchgear tegangan rendah yang dapat ditarik. Ia menggunakan cangkang yang dibuat dari pelat baja yang ditekuk, membagi ruang internal menjadi tiga kompartemen dasar: kompartemen busbar, kompartemen kabel, dan kompartemen unit (untuk drawer). Karena kompartemen busbar terletak di belakang, ia juga dapat dikonfigurasi sebagai lemari ganda. Gaya busbar yang digunakan mirip dengan tipe GCS. Ketinggian drawer unit adalah 200mm, dan dilengkapi dengan perangkat interlock mekanis.
2 Prinsip Dasar untuk Memilih Lemari Distribusi Tegangan Tinggi dan Rendah
Dalam proses pemilihan lemari distribusi, persyaratan utama adalah memastikan bahwa lemari tegangan tinggi dan rendah yang dipilih memenuhi kebutuhan penggunaan proyek dan menjamin keandalan dan stabilitas operasi peralatan. Sementara itu, aspek kinerja terkait lainnya dari produk, seperti kesederhanaan operasi, harus dianalisis untuk memilih peralatan yang relatif mudah dioperasikan, sehingga meningkatkan akurasi operasi. Selain itu, penting untuk menganalisis persyaratan biaya proyek, menentukan anggaran proyek yang akurat, mengontrol biaya konstruksi dengan wajar selama implementasi, memanfaatkan bahan baku dan sumber daya secara maksimal, dan mencapai kontrol biaya yang efektif.
2.1 Prinsip Keandalan
Saat memilih jenis lemari distribusi tegangan tinggi, berdasarkan operasi aktual ruang distribusi, tujuan dasarnya adalah untuk memastikan keamanan dan keandalan produk. Harus dipertimbangkan secara menyeluruh kondisi operasional aktual lemari tegangan tinggi untuk memilih produk dengan keandalan yang lebih tinggi.
2.2 Prinsip Kesederhanaan
Saat ini, sebagian besar lemari distribusi tegangan tinggi menggunakan perangkat perlindungan tradisional. Karena kompleksitas peralatan tersebut yang tinggi, probabilitas kegagalannya juga relatif tinggi, yang menimbulkan tantangan signifikan untuk operasi dan pemeliharaan selanjutnya. Oleh karena itu, selama proses pemilihan, berdasarkan situasi investasi proyek yang ditentukan dan persyaratan konfigurasi spesifik peralatan, serta mematuhi persyaratan dasar untuk keandalan pasokan listrik, produk harus dipilih yang memastikan bahwa komponen rakitan yang dapat ditarik dalam lemari gerobak dapat dipasang langsung pada gerobak dan memenuhi prinsip pemeliharaan yang mudah dan pergantian yang mudah.
3 Pemilihan Optimal Lemari Distribusi Tegangan Tinggi dan Rendah di Ruang Distribusi
3.1 Pemilihan Optimal Lemari Distribusi Tegangan Tinggi
(1) Menjamin Keandalan Operasional Lemari Tegangan Tinggi
Saat memilih lemari distribusi tegangan tinggi, penyelidikan harus dilakukan terhadap kondisi spesifik peralatan pasokan listrik dan investasi proyek konstruksi. Persyaratan keandalan pasokan listrik harus dianalisis sebelum melakukan pemilihan menyeluruh. Untuk menjamin keandalan pasokan listrik, komponen rakitan yang dapat ditarik dalam lemari gerobak harus sepenuhnya dapat dilepas ke gerobak dan memungkinkan operasi dan pergantian yang sederhana, memfasilitasi pemeliharaan lemari tegangan tinggi yang cepat dan mudah. Namun, saat menggunakan lemari gerobak, persyaratan kualitas konstruksi sipil, terutama kesejajaran lantai, lebih tinggi. Untuk memfasilitasi gerobak masuk dan keluar dari switchgear, permukaan atas rel di dalam lemari harus rata dengan lantai di luar lemari. Penyesuaian dapat menggunakan alas karet untuk mengurangi frekuensi getaran lemari dan meningkatkan stabilitas operasional switchgear.
(2) Kepakaran Operasi Peralatan
Di pasar lemari distribusi tegangan tinggi China, lemari impor menduduki sekitar 50% pangsa pasar, setara dengan produk domestik. Dari segi stabilitas operasional dan kondisi terkait lainnya, kedua jenis lemari ini memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Dalam aplikasi praktis, pemilihan harus dilakukan secara wajar sesuai dengan situasi aktual.
Meskipun lemari tegangan tinggi domestik memiliki kelebihan seperti harga yang wajar, keandalan yang tinggi, dan layanan purna jual yang komprehensif, volumenya sebagian besar besar, memerlukan ruang pemasangan yang signifikan. Ketika ruang pemasangan di ruang distribusi terbatas, lemari tegangan tinggi impor harus dipilih. Relatif, lemari tegangan tinggi impor tidak hanya memiliki tata letak komponen yang wajar, ukuran kecil, dan keandalan yang tinggi, tetapi juga memiliki rentang aplikasi yang relatif luas. Namun, harganya jauh lebih tinggi daripada peralatan domestik, dan dukungan purna jual mungkin tidak secepat peralatan domestik. Selama proses pemilihan optimal, perlu adanya pertimbangan menyeluruh berdasarkan kelebihan dan kekurangan ini.
(3) Operasi dan Pemeliharaan yang Sederhana
Persyaratan pemeliharaan yang rendah dan pemeliharaan yang disederhanakan adalah arah pengembangan penting masa depan untuk lemari distribusi. Saat ini, sebagian besar lemari distribusi tegangan tinggi di China menggunakan teknologi kontrol listrik dan relay perlindungan tradisional. Teknologi ini tidak hanya meningkatkan probabilitas kegagalan tetapi juga menambah kompleksitas peralatan, menyebabkan peningkatan beban kerja pemeliharaan selama penggunaan selanjutnya. Berdasarkan hal ini, lemari distribusi yang dilengkapi dengan perangkat perlindungan cerdas canggih harus dipilih untuk mengurangi beban kerja pemeliharaan dan menghemat biaya tenaga kerja. Dari sudut pandang ekonomi, lemari distribusi tegangan tinggi cerdas adalah pilihan yang baik selama proses pemilihan.
3.2 Pemilihan Optimal Lemari Distribusi Tegangan Rendah
(1) Menentukan Parameter Teknis Lemari Tegangan Rendah Secara Wajar
Sebelum memilih model lemari distribusi tegangan rendah, parameter teknisnya harus ditentukan, dan pemilihan harus dilakukan berdasarkan parameter yang telah ditentukan. Pada dasar ini, tegangan nominal, arus nominal, frekuensi nominal, ruang pemasangan, dan parameter lain dari lemari tegangan rendah harus diperjelas. Parameter seperti arus tahan yang harus ditanggung lemari selama puncak pasokan listrik dan arus puncak busbar utama harus dianalisis. Selain itu, tipe unit fungsional, arus nominal maksimum, dan rating perlindungan casing (kode IP) lemari distribusi perlu dikonfirmasi.
(2) Mengoptimalkan Persyaratan Fungsional Komponen di Lemari Tegangan Rendah
Selama proses pemilihan optimal lemari distribusi tegangan rendah, analisis persyaratan komponen harus dilakukan, terutama termasuk metode pemasangan, modul fungsional lemari, kemudahan pemasangan, suhu lingkungan operasi, dan dimensi lemari. Sementara itu, perhatian harus diberikan pada pemilihan pemutus sirkuit, memastikan pemutus utama memiliki fungsi seperti memori, perlindungan gangguan tanah, alarm, indikasi kegagalan, dan perlindungan tiga tahap (LSI). Ini juga harus mendukung operasi interlock pada level yang berbeda seperti interlock selektif zona, berusaha mencapai modularisasi berbagai aksesori fungsional.
3.3 Pemilihan Optimal Komponen Perlindungan di Lemari Distribusi
Sebuah lemari distribusi yang sesuai harus dapat menyesuaikan diri dengan lingkungan penggunaan yang berbeda dan memiliki kemampuan perlindungan fungsional yang sesuai. Biasanya, lemari distribusi tegangan tinggi dan rendah menggunakan pelebur atau pemutus sirkuit sebagai komponen perlindungan. Ketika arus melebihi nilai yang ditetapkan, tautan pelebur meleleh karena pemanasan, atau pemutus sirkuit melompat, sehingga memutus sirkuit dan melindungi sistem distribusi. Komponen perlindungan dapat dipilih secara optimal dari berbagai sudut pandang.
(1) Dari Sudut Pandang Biaya
Dari sudut pandang biaya komponen, harga pasar pelebur rendah, sementara harga pasar Molded Case Circuit Breakers (MCCBs) atau Miniature Circuit Breakers (MCBs) bisa beberapa kali hingga puluhan kali lebih tinggi dari pelebur. Jika anggaran proyek keseluruhan rendah, pelebur dapat dipilih sebagai komponen perlindungan.
(2) Dari Sudut Pandang Kemudahan Pemeliharaan
Ketika terjadi kegagalan pendek sirkuit yang menyebabkan trip, kontak MCB/MCCB mungkin mengalami kerusakan. Dalam jangka panjang, ini dapat menyebabkan pemutus gagal beroperasi dengan benar. Oleh karena itu, setelah terjadi trip pelebur akibat kegagalan pendek sirkuit, tautan pelebur harus segera diganti untuk memastikan fungsi perlindungan dipulihkan. Setelah trip pendek sirkuit MCB/MCCB, inspeksi direkomendasikan, dan penggantian mungkin diperlukan jika rusak.
(3) Dari Sudut Pandang Persyaratan Perlindungan Sirkuit
Karena pelebur memiliki sensitivitas yang relatif rendah terhadap beban sirkuit berlebih, mereka biasanya hanya digunakan untuk perlindungan pendek sirkuit, kecuali pada sirkuit penerangan umum. Sebaliknya, MCBs/MCCBs memiliki sensitivitas yang tinggi terhadap beban berlebih dan arus berlebih. Ketika melindungi sirkuit seperti loop pemanasan, stopkontak, dan sirkuit kontrol, MCBs/MCCBs harus digunakan sebagai komponen perlindungan.
4 Kesimpulan
Dengan meningkatnya permintaan energi listrik dalam produksi dan kehidupan sehari-hari, ekonomi dan stabilitas pasokan listrik telah menjadi tujuan penting untuk optimasi sistem distribusi. Lemari distribusi di ruang distribusi mewakili tautan akhir pengiriman listrik kepada pengguna akhir, dan digunakan dalam jumlah besar. Untuk memastikan bahwa kebutuhan listrik produksi dan kehidupan sehari-hari terpenuhi sambil mencapai manfaat ekonomi dalam pembangunan lemari ruang distribusi, skema pemilihan lemari distribusi harus dioptimalkan dari sudut pandang teknis dan ekonomi, memastikan bahwa keandalan teknis dan ekonomi terpenuhi secara bersamaan.
