Perlindungan Feeder

Perlindungan Feeder

Definisi

Perlindungan feeder merujuk kepada perlindungan terhadap gangguan pada feeder elektrik untuk memastikan bekalan kuasa grid yang tidak terputus. Feeder menghantar tenaga elektrik dari substasiun ke hujung beban. Mengingat peranan pentingnya dalam rangkaian pengagihan kuasa, melindungi feeder daripada pelbagai jenis gangguan adalah sangat penting. Tuntutan utama untuk perlindungan feeder adalah seperti berikut:

• Pemutusan Pilihan: Semasa peristiwa hubungan pendek, hanya pemutus litar yang paling dekat dengan gangguan yang harus dibuka, sementara semua pemutus litar lain tetap tertutup. Ini mengurangkan kesan terhadap bekalan kuasa dan mengurangkan skop gangguan.

• Perlindungan Cadangan: Jika pemutus litar yang paling dekat dengan gangguan gagal membuka, pemutus litar bersebelahan mesti bertindak sebagai perlindungan cadangan untuk mengasingkan bahagian yang bermasalah. Redundansi ini memastikan kebolehpercayaan sistem secara keseluruhan.

• Tanggapan Relay Optimal: Masa operasi bagi relai perlindungan harus diminimumkan untuk mengekalkan kestabilan sistem sambil mencegah pemutusan yang tidak perlu pada litar yang sihat. Keseimbangan ini penting untuk penanganan gangguan yang efisien.

Perlindungan Berperingkat Masa

Perlindungan berperingkat masa adalah skema yang melibatkan penyetelan masa operasi relai secara berperingkat. Pendekatan ini memastikan bahawa apabila gangguan berlaku, hanya bahagian yang paling kecil dari sistem elektrik yang diasingkan, dengan itu mengurangkan gangguan terhadap bekalan kuasa secara keseluruhan. Aplikasi praktikal perlindungan berperingkat masa diterangkan di bawah.

Perlindungan Feeder Radial

Sistem kuasa radial ditandai oleh aliran kuasa unidirectional, bergerak dari janaan atau sumber bekalan ke hujung beban. Walau bagaimanapun, sistem ini mempunyai kelemahan yang signifikan: semasa gangguan, memelihara kesinambungan bekalan kuasa di hujung beban menjadi sukar.

Dalam sistem radial di mana beberapa feeder disambung secara bersiri, seperti yang ditunjukkan dalam gambar, matlamatnya adalah untuk mengasingkan bahagian yang paling kecil dari sistem apabila gangguan berlaku. Perlindungan berperingkat masa mencapai objektif ini dengan berkesan. Sistem perlindungan arus berlebihan dikonfigurasikan sedemikian rupa sehingga semakin jauh relai berada dari stesen janaan, semakin pendek masa operasinya. Mekanisme penyetelan masa hierarki ini memastikan gangguan dibersihkan sejauh mungkin dari sumber masalah, mengurangkan kesan terhadap bahagian lain dari sistem.

Apabila gangguan berlaku pada SS4, relai OC5 harus beroperasi pertama, bukan relai lain. Ini bermaksud masa operasi relai OC4 mesti lebih pendek daripada relai OC3, dan seterusnya. Ini dengan jelas menunjukkan keperluan penyetelan masa yang tepat untuk relai-relai ini. Selang masa minimum antara dua pemutus litar bersebelahan ditentukan oleh jumlah masa penyelesaian mereka sendiri dan margin keselamatan yang kecil.

Untuk pemutus litar yang biasa digunakan, selang masa diskriminasi minimum antara pemutus litar semasa penyesuaian adalah kira-kira 0.4 saat. Setelan masa untuk relai OC1, OC2, OC3, OC4, dan OC5 ditetapkan sebagai 0.2 saat, 1.5 saat, 1.5 saat, 1.0 saat, 0.5 saat, dan seketika masing-masing. Selain sistem penyetelan masa, penting juga untuk meminimumkan masa operasi untuk gangguan yang serius. Ini boleh dicapai dengan menyambung fusible time-limiting secara selari dengan trip coils.

Perlindungan Feeder Paralel

Sambungan feeder paralel digunakan terutamanya untuk memastikan bekalan kuasa yang berterusan dan mendistribusikan beban. Apabila gangguan berlaku pada feeder yang dilindungi, peranti perlindungan akan mengenal pasti dan mengasingkan feeder yang bermasalah, membolehkan feeder yang tinggal segera mengambil beban yang meningkat.

Salah satu kaedah perlindungan yang paling mudah dan berkesan untuk relai dalam sistem feeder paralel melibatkan penggunaan relai overbeban berperingkat masa dengan ciri-ciri masa songsang di hujung penghantaran, digabungkan dengan relai power terbalik atau relai arah seketika di hujung penerima, seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah. Konfigurasi ini membolehkan pengesanan dan pengasingan gangguan dengan cepat dan tepat, meningkatkan kebolehpercayaan dan kestabilan keseluruhan sistem feeder paralel.

Apabila gangguan serius F berlaku pada salah satu laluan, kuasa akan mengalir ke dalam gangguan dari kedua-dua hujung penghantaran dan penerima laluan tersebut. Akibatnya, arah aliran kuasa melalui relai di titik D akan berubah, menyebabkan relai terbuka.

Arus berlebihan kemudian akan terbatas pada titik B sehingga relai overbebannya aktif dan memutuskan pemutus litar. Tindakan ini mengasingkan sepenuhnya feeder yang bermasalah, membolehkan bekalan kuasa berterusan melalui feeder yang sihat. Walau bagaimanapun, kaedah ini hanya berkesan apabila gangguan cukup serius untuk membalikkan aliran kuasa di D. Oleh itu, perlindungan diferensial dimasukkan selain perlindungan overbeban di kedua-dua hujung laluan untuk meningkatkan kebolehpercayaan sistem perlindungan.

Perlindungan Sistem Ring Utama

Sistem ring utama adalah rangkaian interkoneksi yang menghubungkan siri stesen kuasa melalui beberapa laluan. Dalam sistem ini, arah aliran kuasa boleh diatur sesuai keperluan, terutamanya apabila interkoneksi digunakan.

Skema asas sistem ini ditunjukkan dalam gambar di bawah, di mana G mewakili stesen janaan, dan A, B, C, dan D mewakili substasiun. Di stesen janaan, kuasa mengalir dalam satu arah, jadi relai overbeban dengan lag masa tidak diperlukan. Relai overbeban berperingkat masa dipasang di hujung-hujung substasiun. Relai ini hanya akan beroperasi apabila arus overbeban mengalir menjauhi substasiun yang dilindungi, memastikan isolasi gangguan pilihan dan mengekalkan kestabilan sistem ring utama.

Semasa melalui lingkaran dalam arah GABCD, relai di sisi jauh setiap stesen dikonfigurasikan dengan lag masa yang semakin berkurang. Di stesen janaan, lag masa ditetapkan pada 2 saat; di stesen A, B, dan C, setelan adalah 1.5 saat, 1.0 saat, dan 0.5 saat masing-masing, sementara relai di titik berikutnya beroperasi seketika. Secara sama, apabila bergerak sekeliling lingkaran dalam arah yang berlawanan, relai di sisi keluar disetel mengikut pola lag masa yang berkoresponden.

Apabila gangguan berlaku di titik F, kuasa mengalir ke dalam gangguan melalui dua laluan yang berbeza: ABF dan DCF. Relai yang dipicu adalah relai yang terletak antara substation B dan titik gangguan F, serta antara substation C dan titik gangguan F. Konfigurasi ini memastikan bahawa gangguan pada sebahagian tertentu dari sistem ring utama hanya akan mempengaruhi relai yang relevan pada bahagian tersebut. Oleh itu, bahagian yang tidak terjejas dari sistem dapat terus berfungsi tanpa gangguan, mengekalkan integriti dan kebolehpercayaan keseluruhan rangkaian pengagihan kuasa.