Enam Perbedaan Utama antara Ring Main Units dan Switchgear Dijelaskan

Perbedaan antara Ring Main Units (RMUs) dan Switchgear

Dalam sistem tenaga listrik, baik ring main units (RMUs) maupun switchgear adalah peralatan distribusi yang umum, tetapi keduanya berbeda secara signifikan dalam fungsi dan struktur. RMUs terutama digunakan dalam jaringan pengumpan cincin, bertanggung jawab atas distribusi daya dan perlindungan garis, dengan fitur utama yaitu interkoneksi multi-sumber melalui jaringan cincin tertutup. Switchgear, sebagai perangkat distribusi serbaguna, menangani penerimaan daya, distribusi, kontrol, dan perlindungan, dan dapat diterapkan pada berbagai tingkat tegangan dan konfigurasi jaringan. Perbedaan antara keduanya dapat diringkas menjadi enam aspek:

1. Skenario Aplikasi
RMUs biasanya dikerahkan di jaringan distribusi 10kV dan di bawahnya, cocok untuk jaringan perkotaan dan fasilitas industri yang membutuhkan pasokan daya cincin. Aplikasi tipikal adalah sistem pasokan daya ganda di pusat komersial, di mana RMUs membentuk cincin tertutup, memungkinkan pemindahan jalur daya yang cepat selama gangguan garis. Switchgear memiliki rentang aplikasi yang lebih luas, mencakup tingkat tegangan 6kV hingga 35kV. Dapat digunakan di sisi tegangan tinggi dari substasi atau di ruang distribusi tegangan rendah. Misalnya, switchgear tegangan tinggi diperlukan di bay feeder keluar dari transformator utama di pembangkit listrik termal.

2. Komposisi Struktural
RMUs umumnya menggunakan teknologi isolasi gas, dengan gas SF6 sebagai medium isolasi. Komponen tipikal termasuk disconnector tiga posisi, saklar beban, dan kombinasi fusible. Desain modular mereka mengurangi volume lebih dari 40% dibandingkan dengan switchgear tradisional; misalnya, XGN15-12 RMU memiliki lebar hanya 600mm. Switchgear biasanya menggunakan isolasi udara, dengan lebar kabinet standar 800–1000mm. Komponen internal termasuk pemutus sirkuit, transformator arus, dan perangkat perlindungan relai. KYN28A-12 switchgear logam tertutup, misalnya, dilengkapi dengan gerobak pemutus sirkuit yang dapat ditarik.

3. Fungsi Perlindungan
RMUs biasanya mengandalkan fusible batas arus untuk perlindungan hubungan pendek, dengan arus putus nominal hingga 20kA, tetapi kurang memiliki sistem perlindungan relai yang tepat. Switchgear dilengkapi dengan relai perlindungan berbasis mikroprosesor, menawarkan fungsi seperti perlindungan overcurrent tiga tahap, perlindungan urutan nol, dan perlindungan diferensial. Misalnya, model switchgear tertentu mencapai operasi perlindungan overcurrent dalam waktu secepat 0,02 detik, memungkinkan pemutusan selektif dengan pemutus sirkuit vakum.

4. Keterbukaan Ekspansi
RMUs menggunakan antarmuka standar, memungkinkan ekspansi hingga enam sirkuit masuk/keluar. Mereka dapat dihubungkan dengan cepat melalui koneksi busbar—beberapa model dapat diekspansi dalam waktu kurang dari 30 menit. Karena integrasi fungsional yang tinggi, ekspansi switchgear sering memerlukan penggantian seluruh kabinet atau penambahan kompartemen baru, dengan waktu retrofit tipikal melebihi 8 jam.

5. Mekanisme Operasi
RMUs biasanya menggunakan saklar beban yang dioperasikan dengan pegas dengan torsi operasi di bawah 50 N·m dan titik putus yang terlihat. Misalnya, pegangan operasi satu model RMU dibatasi pada rotasi 120° untuk mencegah kesalahan operasi. Pemutus sirkuit switchgear dilengkapi dengan mekanisme operasi listrik; misalnya, mekanisme pegas dapat diisi ulang dalam waktu kurang dari 15 detik dan termasuk kunci mekanis untuk memastikan urutan operasi yang benar.

6. Biaya Pemeliharaan
Biaya pemeliharaan tahunan RMU sekitar 2% dari nilai peralatannya, terutama melibatkan pemeriksaan tekanan gas SF6 dan pelumasan mekanis. Biaya pemeliharaan switchgear mencapai 5% dari nilai peralatannya, termasuk uji mekanis pemutus sirkuit dan kalibrasi relai. Kasus proyek menunjukkan bahwa uji pencegahan tahunan untuk switchgear memerlukan 8 jam orang per unit.

Konfigurasi Teknikal Tipe
Sistem distribusi 10kV di sebuah kawasan industri menggunakan delapan RMU untuk membentuk jaringan cincin ganda, masing-masing dilengkapi dengan DTU (Unit Terminal Distribusi) untuk isolasi otomatis bagian gangguan. Sebaliknya, substasi 110kV yang dibangun secara bersamaan menggunakan 12 unit switchgear di bay outgoing 10kV-nya, masing-masing dilengkapi dengan perlindungan mikroprosesor. Investasi total menunjukkan sistem berbasis RMU berbiaya sekitar 60% dari sistem switchgear.

Pemilihan Peralatan
Pemilihan harus mempertimbangkan kebutuhan keandalan. Ketika kontinuitas pasokan perlu mencapai 99,99%, jaringan cincin ganda menggunakan RMU dapat memenuhi kriteria keamanan N-1. Untuk beban kritis seperti ruang operasi rumah sakit, switchgear dengan sistem transfer daya ganda otomatis diperlukan untuk memastikan waktu gangguan daya tetap di bawah 0,2 detik.

Tren Teknologi
RMU ramah lingkungan baru menggantikan SF6 dengan udara kering, mencapai kinerja isolasi yang setara dengan potensi pemanasan global nol. Switchgear cerdas mengintegrasikan sistem pemantauan online; satu model dapat memantau lebih dari 20 parameter (misalnya, suhu kontak, karakteristik mekanis) secara real-time dengan frekuensi sampling hingga 1000 Hz.

Jawaban dan Analisis

• Skenario Aplikasi: RMUs (jaringan distribusi cincin tertutup) – 15%, Switchgear (sistem multi-tegangan) – 15%

• Fitur Struktural: Isolasi gas, modular (RMUs) – 20%, Isolasi udara, terintegrasi (Switchgear) – 20%

• Sistem Perlindungan: Perlindungan berbasis fusible (RMUs) – 10%, Perlindungan relai (Switchgear) – 10%

• Keterbukaan Ekspansi: Koneksi cepat (RMUs) – 5%, Penggantian kabinet penuh (Switchgear) – 5%

• Mekanisme Operasi: Penyimpanan pegas manual (RMUs) – 5%, Kontrol listrik (Switchgear) – 5%

• Biaya Pemeliharaan: Pemeliharaan rendah (RMUs) – 5%, Pemeliharaan tinggi (Switchgear) – 5%

Analisis: Penilaian menekankan fitur struktural dan skenario aplikasi, karena kedua hal tersebut secara langsung menentukan pemilihan peralatan. Bobot 20% untuk fitur struktural mencerminkan dampak perbedaan isolasi terhadap ukuran dan persyaratan ruang peralatan—isolasi gas mengurangi volume RMU lebih dari 35%, faktor penentu dalam koridor distribusi perkotaan yang terbatas ruangnya. Bobot 15% untuk skenario aplikasi menyoroti ketidakdapatgantinya setiap perangkat dalam sistem dengan kebutuhan keandalan yang berbeda; misalnya, pusat data memerlukan RMU untuk membangun jaringan daya ganda redundan.