Asas Perlindungan Relay: Jenis-jenis Kerosakan Garis Transmisi dan Skim Perlindungan Asas
1. Jenis Kesalahan pada Garis Kuasa
Kesalahan Fasa-ke-Fasa:
Kurang sambungan tiga fasa
Kurang sambungan dua fasa
Kesalahan Tanah:
Kesalahan satu fasa ke tanah
Kesalahan dua fasa ke tanah
Kesalahan tiga fasa ke tanah
2. Definisi Peranti Perlindungan Ralis
Apabila terjadi anormaliti atau kesalahan pada komponen sistem kuasa, peranti perlindungan ralis adalah yang dapat dengan cepat dan selektif mengasingkan komponen yang bermasalah atau tidak normal dari sistem, memastikan operasi normal berterusan bagi peralatan sihat yang lain.
Contoh termasuk: perlindungan arus berlebihan, perlindungan jarak, perlindungan urutan nol, dan perlindungan frekuensi tinggi.
Perlindungan Utama: Perlindungan yang memenuhi keperluan asas untuk kestabilan sistem dan keselamatan peralatan semasa kesalahan pendek litar. Ia beroperasi terlebih dahulu untuk mengekstrak pemutus litar dan membersihkan kesalahan secara selektif pada peralatan yang dilindungi atau seluruh garis.
Perlindungan Cadangan: Perlindungan yang menghapuskan kesalahan jika perlindungan utama atau pemutus litar gagal beroperasi.
Perlindungan Tambahan: Perlindungan mudah yang ditambah untuk mengimbangi keterbatasan dalam perlindungan utama dan cadangan.
3. Peranan Perlindungan Ralis dalam Garis Transmisi
Semasa operasi, garis transmisi mungkin mengalami kesalahan disebabkan oleh angin kencang, ais dan salji, sambaran petir, kerusakan luar, kegagalan isolasi, atau kilat pencemaran. Dalam situasi ini, peranti perlindungan ralis boleh bertindak dengan cepat dan selektif, mengekstrak pemutus litar (saklar) garis.
Jika kesalahan bersifat sementara, saklar berhasil ditutup semula setelah kesalahan hilang, memulihkan bekalan kuasa yang selamat. Jika kesalahan bersifat kekal, penutupan semula gagal, dan garis yang bermasalah diasingkan dengan cepat, memastikan bekalan kuasa yang tidak terputus kepada garis yang sihat.
4. Peranti Perlindungan Arus Berlebihan
Peranti perlindungan arus berlebihan direka berdasarkan peningkatan arus yang signifikan semasa kesalahan garis. Apabila arus kesalahan mencapai pengaturan perlindungan (arus pilihan), peranti tersebut memulakan operasi. Setelah masa penundaan yang ditetapkan dicapai, pemutus litar garis akan dipadam.
Jenis biasa termasuk:
Perlindungan Arus Berlebihan Segera: Mudah, boleh dipercayai, dan bertindak dengan cepat, tetapi hanya melindungi sebahagian (biasanya 80–85%) garis yang sama.
Perlindungan Arus Berlebihan Bertunda Waktu: Beroperasi dengan penundaan waktu singkat, melindungi panjang penuh garis dan berkoordinasi dengan perlindungan segera garis hulu berikutnya.
Perlindungan Arus Berlebihan: Diatur untuk mengelakkan arus beban maksimum. Ia melindungi panjang penuh garis dan panjang penuh garis berikutnya, bertindak sebagai perlindungan cadangan.
Perlindungan Arus Berlebihan Berarah: Menambah unsur arah kuasa kepada perlindungan arus berlebihan. Ia beroperasi hanya apabila kuasa kesalahan mengalir dari bus ke garis, mencegah operasi salah semasa kesalahan berlawanan arah.
5. Peranti Perlindungan Jarak
Perlindungan jarak merespons impedansi (atau jarak) antara titik kesalahan dan titik pemasangan perlindungan. Ia mempunyai ciri-ciri arah yang baik dan digunakan secara meluas pada rangkaian cincin tegangan tinggi. Perlindungan jarak tiga tahap biasanya digunakan:
Zon I: Operasi segera, melindungi 80%–85% panjang garis.
Zon II: Melindungi panjang penuh garis dan meluas ke sebahagian garis berikutnya (biasanya Zon I garis bersebelahan).
Zon III: Melindungi panjang penuh garis ini dan garis berikutnya, bertindak sebagai perlindungan cadangan untuk Zon I dan II.
6. Peranti Perlindungan Arus Urutan Nol
Dalam sistem neutral yang ditanah langsung (juga dikenali sebagai sistem arus kesalahan tanah tinggi), kesalahan satu fasa ke tanah menghasilkan arus urutan nol yang signifikan. Peranti perlindungan yang menggunakan arus ini disebut peranti perlindungan arus urutan nol. Konfigurasi tiga tahap biasanya digunakan:
Tahap I: Perlindungan arus urutan nol segera, meliputi 70%–80% panjang garis.
Tahap II: Perlindungan arus urutan nol bertunda waktu, meliputi panjang penuh garis dan sebahagian garis berikutnya.
Tahap III: Perlindungan arus urutan nol berlebihan, meliputi panjang penuh garis dan bertindak sebagai perlindungan cadangan untuk garis berikutnya.
7. Peranti Perlindungan Frekuensi Tinggi
Perlindungan frekuensi tinggi menukar sudut fasa (atau arah kuasa) arus di kedua-dua ujung garis menjadi isyarat frekuensi tinggi, yang dikirim melalui saluran frekuensi tinggi ke ujung berlawanan. Sistem membandingkan fasa arus atau arah kuasa di kedua-dua ujung.
Perlindungan ini hanya merespons kesalahan di dalam bahagian garis yang dilindungi dan tidak memerlukan koordinasi dengan garis hulu. Ia beroperasi tanpa penundaan masa, membolehkan pembersihan segera kesalahan manapun sepanjang garis yang dilindungi.
Berdasarkan prinsip operasi, perlindungan frekuensi tinggi diklasifikasikan menjadi:
Jenis Penghalang (Perbandingan Arah): Membandingkan arah kuasa di kedua-dua ujung.
Jenis Perbandingan Fasa: Membandingkan sudut fasa arus di kedua-dua ujung.
8. Peranti Penutup Semula Automatik
Peranti penutup semula automatik adalah yang secara automatik menutup semula pemutus litar setelah ia telah dipadam.
Fungsi:
Untuk kesalahan sementara, setelah kesalahan hilang, peranti tersebut dengan cepat menutup semula pemutus litar, memulihkan bekalan kuasa normal.
Untuk kesalahan kekal, penutupan semula gagal, pemutus litar dipadam lagi, dan garis yang bermasalah diasingkan, memastikan bekalan kuasa yang berterusan kepada garis yang sihat.
9. Perekod Kesalahan Garis
Peranti yang secara automatik merekod bentuk gelombang arus dan voltan sebelum dan semasa kesalahan garis, bersama dengan masa dan status operasi pemutus litar.
Dengan menganalisis bentuk gelombang yang direkod, jenis kesalahan boleh ditentukan dengan tepat, dan lokasi kesalahan yang hampir boleh dihitung. Ini memberikan data penting untuk analisis kesalahan, pemecahan masalah, dan pemulihan bekalan kuasa normal.
