Mga Uri ng Sakit sa Sistemang Pwersa

Mga Sakit sa Sistemang Pampagana: Paglalarawan at Klasipikasyon

Ang isang sakit sa sistemang pampagana ay tinukoy bilang anomaliya o kapinsalaan na nagdudulot ng pagbabago sa regular na ruta ng kuryente. Kapag nangyari ang isang sakit, ito ay nagpapabago ng normal na kondisyon ng operasyon, pangunahin sa pamamagitan ng pagbawas ng lakas ng insulasyon sa pagitan ng mga konduktor. Ang pagbaba ng kalidad ng insulasyon ay maaaring magresulta sa malubhang pinsala sa mga komponente ng sistemang pampagana, mapagkumpol ang regular na suplay ng kuryente, at maging banta sa seguridad.

Ang mga sakit sa sistemang pampagana ay pangunahing nakakalagay sa dalawang pangunahing uri:

• Sakit ng Open Circuit: Ang uri ng sakit na ito ay nangyayari kapag mayroong paghihiwalay o pagkakabigong kontinuidad sa circuit, na nagpapahintulot ng hindi normal na pagdaloy ng kuryente. Ito ay maaaring resulta mula sa nasirang mga konduktor, maluwag na koneksyon, o pagkakasira ng mga komponente ng elektrikal.

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

Ang iba't ibang subtypes at manifestasyon ng mga sakit sa sistemang pampagana ay ipinapakita sa larawan na ibinigay sa ibaba.

Mga Dahilan at Klasipikasyon ng Mga Sakit sa Sistemang Pampagana

Ang mga sakit sa sistemang pampagana ay maaaring lumitaw dahil sa maraming natural na pagkakaabalahan. Ang mga pangyayari tulad ng pagtama ng kidlat, mataas na bilis ng hangin, at lindol ay lahat ng ito ay maaaring magtrigger ng mga sakit. Ang kidlat, na may matinding electrical discharges, ay maaaring masira ang insulasyon at magdisrupt sa normal na pagdaloy ng kuryente. Ang mataas na bilis ng hangin ay maaaring patumba ang mga linya ng kuryente o gawing mag-sway ang mga konduktor at makipag-ugnayan sa ibang bagay, samantalang ang lindol ay maaaring ilipat ang imprastraktura, na nagdudulot ng nasirang mga konduktor at nasirang mga komponente ng elektrikal.

Ang mga sakit ay maaaring maging resulta rin ng iba't ibang aksidente. Halimbawa, ang pagbagsak ng puno sa mga linya ng kuryente, ang pag-bangga ng sasakyan sa suportadong istraktura, o ang pagbagsak ng eroplano sa electrical infrastructure ay lahat ng ito ay maaaring magresulta sa pagkakalito sa sistemang pampagana. Ang mga aksidental na pangyayari na ito ay maaaring direktang masira ang mga konduktor, insulators, o iba pang mahahalagang bahagi ng electrical network, na nagdudulot ng mga sakit na maaaring mangyari.

1. Sakit ng Open Circuit

Ang sakit ng open circuit ay pangunahing nangyayari kapag ang isa o dalawang konduktor ay nabigo. Dahil ang uri ng sakit na ito ay nangyayari sa serye sa electrical line, ito ay kilala rin bilang series fault. Ang mga sakit ng open circuit ay may malaking epekto sa reliabilidad ng sistemang pampagana, na madalas nagdudulot ng pagkakalito sa suplay ng kuryente at potensyal na pinsala sa mga konektadong kagamitan.

Ang mga sakit ng open circuit ay maaari pang maklasi sa mga sumusunod na uri:

• Sakit ng Open Conductor: Ito ay nangyayari kapag ang isang konduktor sa electrical circuit ay natapos o nawala, na nagdudulot ng pagkakalito sa pagdaloy ng kuryente sa partikular na ruta.

• Dalawang Konduktor na Open Fault: Sa scenario na ito, ang dalawang konduktor sa sistema ay nabigo, na nagdudulot ng mas malubhang pagkakalito sa electrical flow. Ang uri ng sakit na ito ay maaaring magresulta sa hindi balanse na kondisyon at maaaring magdulot ng karagdagang stress sa natitirang mga komponente ng sistema.

• Tatlong Konduktor na Open Fault: Ang pinakamalabo at pinakamalubhang anyo ng open circuit fault, ito ay kasangkot sa pagkakasira ng tatlong konduktor sa three - phase system. Ito ay nagresulta sa buong pagkawala ng power transmission at maaaring magdulot ng malaking epekto sa electrical grid at konektadong loads.

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 sistemang pampagana.

2. Sakit ng Short - Circuit

Ang isang short - circuit fault ay nangyayari kapag ang mga konduktor mula sa iba't ibang phase ay nag-uugnayan sa loob ng power line, power transformer, o iba pang mga elemento ng circuit. Ang hindi inaasahang koneksyon na ito ay nagdudulot ng malaking halaga ng kuryente na lumilipas sa isang o dalawang phase ng electrical system. Ang mga sakit ng short - circuit ay maaaring maklasi sa dalawang pangunahing kategorya: symmetrical at unsymmetrical faults.

Symmetrical Fault

Ang mga symmetrical faults ay iyon na kasangkot sa tatlong phase ng isang electrical system. Mahalagang tandaan, ang mga sakit na ito ay nananatiling balanced kahit matapos ang pagkakasira. Ang mga symmetrical faults ay pangunahing nangyayari sa terminal ng mga generator. Ang simula ng mga sakit na ito ay maaaring maipagkaloob sa iba't ibang kadahilanan, tulad ng resistansiya ng electric arc na nabuo sa pagitan ng mga konduktor sa panahon ng sakit o ang presensiya ng mababang footing resistance sa grounding system.

Ang mga symmetrical faults ay nakaklasi sa dalawang distinto na tipo: 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 may karakteristikang balanced. Kahit matapos ang sakit, ang electrical system ay nananatiling symmetric. Bagama't relatyibong malabo, ang L - L - L faults ay isa sa mga pinakamalubhang uri ng short - circuit faults. Ito ay nag-generate ng pinakamalaking fault currents sa loob ng sistema, na naglalaro ng mahalagang papel sa pagtukoy ng rating requirements ng mga circuit breakers. Ang kakayahan ng mga circuit breakers na ma-interrupt ang napakataas na magnitude ng mga kuryente nang ligtas at epektibo ay direkta na informed ng mga katangian ng L - L - L faults, kaya ito ay isang pangunahing konsiderasyon sa pagdidisenyo at proteksyon ng power system.

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

Ang isang three - phase line - to - ground (L–L–L–G) fault ay kasangkot sa tatlong phase ng electrical system. Sa scenario ng sakit na ito, isinasagawa ang koneksyon sa pagitan ng tatlong phase at ang ground ng sistema. Kahit na mas malabo kumpara sa iba pang uri ng sakit, ang L–L–L–G fault ay may mahalagang papel sa analisis ng power system. Statistically, ang probabilidad ng pagkakaroon ng ganitong sakit ay humigit-kumulang 2 hanggang 3 porsiyento. Ang relatyibong mababang probabilidad na ito man, kapag nangyari ang L–L–L–G fault, ito ay maaaring mag-generate ng malaking fault currents at magdulot ng malawak na pagkakalito sa power system, kaya nangangailangan ng robust na mga protective measures at masusing konsiderasyon sa disenyo at operasyon ng sistema.

Unsymmetrical Fault

Ang unsymmetrical fault ay tinukoy bilang kondisyon sa power system na nag-generate ng unsymmetrical currents, kung saan ang magnitudes at phases ng mga kuryente sa tatlong phase ay lubhang magkaiba. Ang uri ng sakit na ito ay pangunahing 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 electrical system ay naging unbalanced, na maaaring magresulta sa iba't ibang operational issues at potensyal na pinsala sa mga kagamitan.

Ang mga unsymmetrical faults ay maaaring maklasi sa tatlong distinto na tipo:

• 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 sa power system, ang unsymmetrical faults ang pinakakaraniwang nangyayari.

1. Single Line - to - Ground (L – G) Fault

Ang single line - to - ground fault ay nangyayari kapag ang isang konduktor ay naguugnay sa ground o tumutok sa neutral conductor. Ang uri ng sakit na ito ay napakakaraniwan, na sumasakop sa 70 - 80 porsiyento ng lahat ng mga sakit na nangyayari sa power systems. Ang mataas na pagsikat nito ay ginagawang isang critical concern para sa mga operator at engineer ng power system, na kailangang mag-implement ng epektibong mga protective measures upang mapabuti ang potensyal na epekto nito sa estabilidad at reliabilidad ng sistema.

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

Sa isang double line - to - ground fault, ang dalawang konduktor ay parehong nag-uugnay sa bawat isa at sa ground. Ang scenario ng sakit na ito ay lumilikha ng complex na electrical path na nagdudulot ng pagkakalito sa normal na operasyon ng power system. Kahit na mas malabo kumpara sa single line - to - ground faults, ang double line - to - ground faults ay patuloy na nagdudulot ng malaking banta sa estabilidad ng sistema at integrity ng mga kagamitan. Statistically, ang probabilidad ng pagkakaroon ng double line - to - ground fault ay humigit-kumulang 10% ng lahat ng mga sakit sa power system. Ang relatyibong mababang pero hindi maaaring inignorar na probabilidad na ito ay nagpapahiwatig ng kahalagahan ng pag-incorporate ng comprehensive protection at mitigation strategies sa loob ng mga power systems upang maprotektahan ang sistema laban sa potensyal na pinsala at operational disruptions na dulot ng mga sakit na ito.