Pengaman Cadangan Trafo Utama: Fungsi Kunci dan Panduan Penanganan Kerusakan

Perlindungan Cadangan Trafo Utama

Tujuan perlindungan cadangan trafo utama adalah untuk mencegah arus berlebih pada lilitan trafo yang disebabkan oleh gangguan eksternal, berfungsi sebagai perlindungan cadangan untuk komponen sekitar (busbar atau jalur), dan jika memungkinkan, berfungsi sebagai cadangan untuk perlindungan primer trafo dalam kasus gangguan internal. Perlindungan cadangan digunakan untuk mengisolasi gangguan ketika perlindungan primer atau pemutus sirkuit gagal.

Perlindungan nol-sekuens trafo utama adalah perlindungan cadangan untuk trafo dalam sistem netral langsung terhubung. Perlindungan ini tidak berlaku dalam sistem dengan netral tidak langsung terhubung.

Perlindungan cadangan pendek antara fase umum untuk trafo termasuk perlindungan overcurrent, perlindungan overcurrent yang dipicu oleh tegangan rendah, perlindungan overcurrent yang dipicu oleh tegangan kombinasi, dan perlindungan overcurrent sekuens negatif. Perlindungan impedansi juga terkadang digunakan sebagai perlindungan cadangan.

Analisis Penyebab Umum Operasi Perlindungan Cadangan Trafo Utama

• Perlindungan Overcurrent Arah dengan Pemblokiran Tegangan Kombinasi

• Arah ke busbar: Operasi biasanya menunjukkan pendek pada busbar atau jalur pengumpan di mana perlindungan gagal beroperasi.

• Arah ke trafo: Operasi biasanya menunjukkan pendek pada busbar atau jalur pengumpan hilir di mana perlindungan gagal. Gagalnya perlindungan utama trafo sangat tidak mungkin.

• Perlindungan Overcurrent Tanpa Arah dengan Pemblokiran Tegangan Kombinasi

• Segmen I: Operasi biasanya menunjukkan gangguan busbar. Penundaan pertama memutuskan bus tie, dan penundaan kedua memutuskan sisi lokal.

• Segmen II: Dikoordinasikan dengan perlindungan jalur; operasi biasanya menunjukkan gagalnya perlindungan jalur.

• Segmen III: Berfungsi sebagai cadangan untuk Segmen II; operasi memutuskan tiga sisi trafo.

• Secara umum berfungsi sebagai perlindungan cadangan untuk substation terminal.

• Pada trafo berdaya 330kV dan di atas, perlindungan overcurrent yang diblokir oleh tegangan kombinasi sisi tegangan tinggi dan menengah berfungsi sebagai cadangan besar, tanpa arah dan dengan penundaan lebih lama, karena perlindungan jarak (impedansi) memberikan cadangan sensitif (misalnya, insiden shutdown lengkap di Substation Yongdeng, Gansu, pada 330kV).

• Jika setelan arah pada sisi tegangan menengah trafo mengarah ke sistem, berfungsi sebagai perlindungan cadangan, menjadi cadangan untuk perlindungan busbar tegangan menengah:

• Ketika perlindungan cadangan trafo utama beroperasi untuk memutus dan perlindungan utama tidak beroperasi, biasanya harus dianggap sebagai gangguan eksternal—entah gangguan busbar atau jalur—yang meningkat, menyebabkan perlindungan cadangan trafo utama memutus.

• Perlindungan Gap Titik Netral: Operasi menunjukkan gangguan tanah sistem.

• Perlindungan Overcurrent Sekuens Nol:

• Segmen I: Berfungsi sebagai perlindungan cadangan untuk gangguan tanah pada trafo dan busbar.

• Segmen II: Berfungsi sebagai perlindungan cadangan untuk gangguan tanah pada jalur keluar.

• Arus operasi dan penundaan waktu harus dikooordinasikan dengan tahap cadangan tanah komponen sekitar.

Inspeksi Rentang Gangguan

• Setelah perlindungan cadangan trafo utama memutus, kemungkinan gangguan jalur yang menyebabkan trip meningkat lebih tinggi daripada gangguan busbar. Oleh karena itu, fokus setelah trip harus pada pemeriksaan apakah perlindungan jalur telah beroperasi. Untuk jalur di atas 220kV, perhatian khusus juga harus diberikan pada apakah perangkat perlindungan sendiri telah gagal.

• Jika tidak ada sinyal operasi perlindungan ditemukan pada jalur, ada dua kemungkinan: perlindungan gagal beroperasi selama gangguan, atau ada gangguan busbar.

• Jika sinyal operasi perlindungan ada pada feeder, putuskan pemutus sirkuit jalur yang sesuai. Setelah mengonfirmasi tidak ada ketidaknormalan pada busbar dan switch trip trafo, fokus pada identifikasi penyebab gagalnya pemutus jalur untuk memutus.

Isolasi dan Penanganan Gangguan

• Berdasarkan operasi perlindungan, sinyal, indikasi instrumen, dll., tentukan rentang gangguan dan rentang pemadaman. Cetak laporan rekaman gangguan. Jika trafo stasiun hilang, beralih ke trafo stasiun cadangan terlebih dahulu dan aktifkan penerangan darurat.

• Putuskan semua sakelar feeder pada busbar yang tidak berdaya. Jika ada yang ditemukan belum terbuka, putuskan secara manual. Setelah mengonfirmasi tidak ada ketidaknormalan pada sakelar busbar dan trafo, muat busbar yang tidak berdaya:

• Jika sakelar sisi tegangan tinggi memutus, gunakan sakelar bus tie untuk mengisi busbar yang tidak berdaya (dengan perlindungan pengisian aktif).

• Jika sakelar sisi tegangan menengah atau rendah memutus, gunakan sakelar trafo utama untuk mengisi busbar (secara umum, penundaan waktu perlindungan cadangan harus dikurangi).

• Di substation dengan konfigurasi busbar ganda, jika terjadi gangguan busbar, gunakan metode transfer bus dingin untuk memindahkan pemutus sirkuit yang beroperasi pada busbar rusak ke busbar sehat untuk memulihkan daya.

• Jika isolasi titik gangguan menyebabkan PT busbar kehilangan daya, isolasi PT terlebih dahulu, lalu muat busbar yang tidak berdaya. Setelah pengisian berhasil, tutup sakelar paralel sekunder PT, dan kemudian pulihkan daya jalur.

• Jika tidak ada tanda-tanda gangguan atau ketidaknormalan pada busbar dan jalur yang tidak berdaya, dengan semua sakelar feeder diputus, ikuti instruksi dispatch untuk menutup sakelar trafo utama dan sakelar bus tie untuk mengisi busbar. Setelah pengisian normal, nonaktifkan auto-reclose jalur dan uji-energikan setiap jalur secara berturut-turut untuk mengidentifikasi pemutus yang gagal beroperasi.

• Setelah perlindungan gap beroperasi, jika tidak ditemukan ketidaknormalan peralatan, tunggu instruksi dispatch untuk penanganan.

Deskripsi Kasus

Di sebuah substation 500kV, dua autotransformer beroperasi secara paralel, masing-masing dilengkapi dengan dua sistem perlindungan. Ketika terjadi gangguan pada satu bagian busbar 220kV atau pada jalur yang terhubung, dan pemutus sirkuit busbar atau jalur (dan perangkat perlindungannya) gagal beroperasi dengan benar, perlindungan cadangan kedua trafo—seperti perlindungan impedansi, perlindungan overcurrent arah dengan pemblokiran tegangan kombinasi, dan perlindungan overcurrent sekuens nol arah—akan beroperasi secara bersamaan dan memulai pemutusan. Sakelar bus tie atau sectionalizing diputuskan terlebih dahulu, memastikan operasi normal terus berlanjut pada bagian busbar yang tidak bermasalah, sehingga membatasi area pemadaman dan meminimalkan dampak gangguan listrik.

Operasi spesifiknya adalah sebagai berikut:

• Setelah mendeteksi gangguan pada busbar 220kV atau jalur yang dikombinasikan dengan gagalnya pemutus sirkuit untuk beroperasi, sistem perlindungan cadangan trafo merespons segera.

• Perlindungan cadangan pertama kali memicu pemutusan sakelar bus tie atau sectionalizing untuk mengisolasi zona yang bermasalah dan mencegah gangguan menyebar ke bagian sistem lain yang beroperasi normal.

• Strategi ini memastikan bahwa, bahkan jika perlindungan primer gagal merespons tepat waktu, sisa sistem tetap terlindungi dan tidak terpengaruh, dan luas pemadaman diminimalisir.

Kasus ini menyoroti peran penting perlindungan cadangan trafo dalam operasi jaringan listrik, khususnya dalam mengandung efek dari gangguan tak terduga dan menjaga stabilitas dan keandalan sistem listrik.