Mga Uri ng Sakit sa Sistema ng Paggamit ng Kapangyarihan

Mga Sakit ng Sistema ng Pwersa: Paglalarawan at Klasipikasyon

Ang isang sakit sa sistema ng pwersa ay inilalarawan bilang anomaliya o kapinsalaan na nagdudulot ng pagbabago sa daan ng elektrisidad mula sa inaasahang ruta. Kapag nangyari ang isang sakit, ito ay nagpapabago sa normal na kondisyon ng operasyon, kadalasang sa pamamagitan ng pagbawas ng lakas ng insulasyon sa pagitan ng mga konduktor. Ang pagkakawatak-watak ng insulasyon ay maaaring magresulta sa malubhang pinsala sa mga komponente ng sistema ng pwersa, pagkakadismaya sa normal na suplay ng pwersa, at panganib sa kaligtasan.

Ang mga sakit sa sistema ng pwersa ay pangunahing nakaklase sa dalawang uri:

• Sakit ng Open Circuit: Ang uri ng sakit na ito ay nangyayari kapag may pagkakawatak-watak o hindi tuloy-tuloy ang elektrikal na sirkwito, na nagpapahinto sa normal na pagdaloy ng kuryente. Ito ay maaaring resulta mula sa nasirang mga konduktor, maluwag na koneksyon, o pagkasira ng mga komponente ng elektrikal.

• Sakit ng Short Circuit: Sa isang short circuit fault, mayroong hindi inaasahang mababang resistansiya na daan sa pagitan ng dalawa o higit pang mga konduktor, na nagdudulot ng malaking halaga ng kuryente na lumalakad. Ito ay maaaring dahil sa pagkakawatak-watak ng insulasyon, pisikal na pagkakasundo ng mga konduktor, o pagkasira ng mga aparato.

Ang iba't ibang sub-uri at anyo ng mga sakit ng sistema ng pwersa ay ipinapakita sa larawan na ibinigay sa ibaba.

Mga Dahilan at Klasipikasyon ng Mga Sakit ng Sistema ng Pwersa

Ang mga sakit sa sistema ng pwersa ay maaaring magmula sa maraming natural na pagkakasala. Ang mga pangyayari tulad ng pagkakasira ng kidlat, mataas na bilis ng hangin, at lindol ay maaaring magtrigger ng mga sakit. Ang kidlat, kasama ang kanyang matinding electrical discharge, ay maaaring magdulot ng pinsala sa insulasyon at magdisrupt sa normal na pagdaloy ng kuryente. Ang mataas na bilis ng hangin maaaring magpatumba ng mga linyang elektriko o magsimula ng mga konduktor na sumway at makipagkontak sa iba pang bagay, habang ang lindol ay maaaring ilipat ang imprastraktura, na nagreresulta sa nasirang mga konduktor at nasirang mga komponente ng elektrikal.

Ang mga sakit ay maaari ring maging resulta ng iba't ibang aksidente. Halimbawa, ang pagkakatumba ng puno sa mga linyang elektriko, ang pagkakasunggaban ng sasakyan sa suportadong estruktura, o ang pagkakasira ng eroplano sa mga imprastraktura ng elektrikal ay maaaring magresulta sa mga pagkakadismaya sa sistema ng pwersa. Ang mga aksidental na pangyayari na ito ay maaaring direktang magdulot ng pinsala sa mga konduktor, insulator, o iba pang mahahalagang bahagi ng elektrikal na network, na nagdudulot ng mga sakit na maaaring magkaroon.

1. Sakit ng Open Circuit

Ang isang sakit ng open circuit ay pangunahing nangyayari kapag ang isa o dalawang konduktor ay nagkakasira. Dahil ang uri ng sakit na ito ay nangyayari sa serye sa elektrikal na linya, ito ay kilala rin bilang serye ng sakit. Ang mga sakit ng open circuit ay may malaking epekto sa reliabilidad ng sistema ng pwersa, kadalasang nagreresulta sa mga pagkakadismaya sa suplay ng pwersa at potensyal na pinsala sa mga konektado na aparato.

Ang mga sakit ng open circuit ay maaaring ikategorya sa mga sumusunod na uri:

• Sakit ng Open Conductor: Ito ay nangyayari kapag ang isang solong konduktor sa elektrikal na sirkwito ay nababawasan o nawawalan ng koneksyon, na nagdudulot ng pagkakadismaya sa pagdaloy ng kuryente sa tiyak na ruta.

• Dalawang Konduktor na Open Fault: Sa sitwasyong ito, ang dalawang konduktor sa sistema ay nagkakasira, na nagreresulta sa mas malubhang pagkakadismaya sa elektrikal na pagdaloy. Ang uri ng sakit na ito ay maaaring magresulta sa hindi pantay na kondisyon at maaaring magdulot ng karagdagang stress sa natitirang mga komponente ng sistema.

• Tatlong Konduktor na Open Fault: Ang pinaka-malabo at pinaka-malubhang anyo ng sakit ng open circuit, ito ay kasangkot sa pagkakasira ng lahat ng tatlong konduktor sa isang three-phase system. Ito ay nagreresulta sa kompletong pagkawala ng transmisyon ng pwersa at maaaring magkaroon ng malawak na epekto sa grid ng elektrikal at konektadong mga load.

Ang iba't ibang konfigurasyon ng mga sakit ng open circuit ay ipinapakita sa larawan sa ibaba, na nagbibigay ng visual na representasyon kung paano ang mga sakit na ito ay lumilitaw sa loob ng sistema ng pwersa.

2. Short-Circuit Fault

Ang isang short-circuit fault ay nangyayari kapag ang mga konduktor mula sa iba't ibang phase ay nagkakasundo sa loob ng power line, power transformer, o iba pang mga elemento ng sirkwito. Ang hindi inaasahang koneksyon na ito ay nagdudulot ng malaking halaga ng kuryente na lumalakad sa isang o dalawang phase ng sistema ng elektrikal. Ang mga short-circuit fault ay maaaring ikategorya sa dalawang pangunahing kategorya: symmetrical at unsymmetrical faults.

Symmetrical Fault

Ang symmetrical faults ay ang mga sakit na kasangkot sa lahat ng tatlong phase ng isang sistema ng elektrikal. Mahalagang tandaan, ang mga sakit na ito ay nananatiling balanced kahit na pagkatapos ng pagkakasakit. Ang symmetrical faults ay pangunahing nangyayari sa terminal ng mga generator. Ang simula ng mga sakit na ito ay maaaring ito ay maugnay sa iba't ibang mga kadahilanan, tulad ng resistance ng electric arc na nabuo sa pagitan ng mga konduktor sa panahon ng sakit o ang pagkakaroon ng mababang footing resistance sa grounding system.

Ang symmetrical faults ay ikategorya sa dalawang distinktong uri: line-to-line-to-line fault at three-phase line-to-ground fault.

a. Line – Line – Line Fault

Ang Line-to-line-to-line (L-L-L) faults ay characterized sa pamamagitan ng kanilang balanced nature. Kahit na pagkatapos ng pagkakasakit, ang sistema ng elektrikal ay nananatiling symmetric. Habang relatibong malabo, ang L-L-L faults ay kasama sa pinakamalubhang uri ng short-circuit faults. Ito ay nag-generate ng pinakamalaking fault currents sa loob ng sistema, na naglalaro ng mahalagang papel sa pagdetermine ng rating requirements ng mga circuit breakers. Ang kakayahan ng mga circuit breakers na maputol ang mga napakataas na magnitude ng kuryente nang ligtas at epektibo ay direktang informed ng characteristics ng L-L-L faults, kaya ito ay isang key consideration sa design at protection ng sistema ng pwersa.

b. L–L–L–G (Three-phase Line-to-Ground Fault)

Ang three-phase line-to-ground (L–L–L–G) fault ay kasama ang lahat ng tatlong phase ng sistema ng elektrikal. Sa scenario ng sakit na ito, isinasara ang koneksyon sa pagitan ng lahat ng tatlong phase at ang ground ng sistema. Kahit na hindi kasing common kumpara sa iba pang mga uri ng sakit, ang L–L–L–G fault ay may mahalagang papel sa analysis ng sistema ng pwersa. Statistically, ang posibilidad ng pagkakasakit na ito ay humigit-kumulang 2 to 3 percent. Ang relatively mababang probabilidad na ito nonwithstanding, kapag nangyari ang L–L–L–G fault, ito ay maaaring maggenerate ng malaking fault currents at magsanhi ng malawak na pagkakadismaya sa sistema ng pwersa, kaya nangangailangan ng robust na protective measures at careful consideration sa design at operation ng sistema.

Unsymmetrical Fault

Ang unsymmetrical fault ay inilalarawan bilang kondisyon sa sistema ng pwersa na nag-generate ng unsymmetrical currents, kung saan ang magnitudes at phases ng mga kuryente sa tatlong phase ay may malaking pagkakaiba-iba. Ang uri ng sakit na ito ay kasangkot sa isang o dalawang phase, tulad ng line-to-ground (L-G), line-to-line (L-L), o double line-to-ground (L-L-G) faults. Bilang resulta ng mga sakit na ito, ang sistema ng elektrikal ay nasisira, na maaaring magresulta sa iba't ibang operational issues at potensyal na pinsala sa mga aparato.

Ang unsymmetrical faults ay maaaring ikategorya sa tatlong distinct na uri:

• Single Line-to-Ground (L–G) Fault

• Line-to-Line Fault (L–L)

• Double Line-to-Ground (L–L–G) Fault

Sa lahat ng uri ng mga sakit ng sistema ng pwersa, ang unsymmetrical faults ang pinaka-common na nangyayari.

1. Single Line-to-Ground (L–G) Fault

Ang single line-to-ground fault ay nangyayari kapag ang isang conductor ay nagsimula makipagkontak sa ground o nakatungo sa neutral conductor. Ang uri ng sakit na ito ay napakakaraniwan, na naglalaman ng 70-80 percent ng lahat ng mga sakit na nangyayari sa mga sistema ng pwersa. Ang mataas na frequency ng pagkakasakit na ito ay ginagawa ito bilang isang critical concern para sa mga operator at engineers ng sistema ng pwersa, na kailangan ng effective na protective measures upang mabawasan ang potential impacts nito sa stability at reliability ng sistema.

3. Double Line-to-Ground (L-L-G) Fault

Sa double line-to-ground fault, ang dalawang conductor ay parehong nagsisimula makipagkontak sa bawat isa at sa ground. Ang scenario ng sakit na ito ay nagreresulta sa complex na elektrikal na ruta na nagdudulot ng pagkakadismaya sa normal na operasyon ng sistema ng pwersa. Kahit na hindi kasing karaniwan kumpara sa single line-to-ground faults, ang double line-to-ground faults ay patuloy na nagpapahiwatig ng malaking panganib sa stability ng sistema at integrity ng mga aparato. Statistically, ang likelihood ng double line-to-ground fault na nangyayari ay humigit-kumulang 10% ng lahat ng mga sakit sa sistema ng pwersa. Ang relatively mababang pero hindi negligible na probability na ito ay nagpapahiwatig ng importansya ng pag-incorporate ng comprehensive na protection at mitigation strategies sa loob ng mga sistema ng pwersa upang protektahan ang sistema laban sa potential damage at operational disruptions na dulot ng mga sakit na ito.