Tanya Jawab tentang Perlindungan Mikrokomputer dan Perangkat Otomatis: Menjelaskan Fungsi Inti dan Dasar-dasar Aplikasi

Apa itu perangkat perlindungan mikrokomputer?

Jawaban: Perangkat perlindungan mikrokomputer adalah perangkat otomatis yang dapat mendeteksi kerusakan atau kondisi operasi abnormal pada peralatan listrik dalam sistem tenaga, dan bertindak untuk memutus sirkuit pemutus atau mengeluarkan sinyal alarm.

Apa fungsi dasar dari perlindungan mikrokomputer?

Jawaban:

• Secara otomatis, cepat, dan selektif memisahkan peralatan yang rusak dari sistem dengan memutus sirkuit pemutus, memastikan peralatan yang tidak rusak kembali beroperasi normal dengan cepat dan mencegah kerusakan lebih lanjut pada peralatan yang rusak.

• Mendeteksi kondisi operasi abnormal pada peralatan listrik, dan berdasarkan persyaratan operasional dan pemeliharaan, memicu sinyal alarm atau memutuskan peralatan yang mungkin rusak atau berkembang menjadi kerusakan jika terus digunakan. Perlindungan relai yang merespons kondisi abnormal biasanya tidak memerlukan tindakan segera dan mungkin termasuk penundaan waktu.

Apa persyaratan dasar untuk perlindungan mikrokomputer?

Jawaban: Perlindungan mikrokomputer memainkan peran penting dalam memastikan operasi sistem tenaga yang aman, stabil, dan andal, serta membersihkan kerusakan secara tepat waktu. Oleh karena itu, perlindungan relai harus memenuhi persyaratan berikut:

• Selektivitas: Ketika terjadi kerusakan pada sistem, perangkat perlindungan hanya harus memisahkan peralatan yang rusak, memastikan peralatan yang tidak rusak tetap beroperasi, sehingga meminimalkan area pemadaman dan mencapai operasi selektif.

• Kecepatan: Setelah terjadi kerusakan pada sistem, jika kerusakan tidak segera dibersihkan, mungkin akan memburuk. Misalnya, selama hubungan singkat, tegangan turun secara signifikan, menyebabkan motor dekat titik kerusakan melambat atau berhenti, mengganggu produksi normal. Selain itu, generator tidak dapat menghasilkan daya selama kerusakan, yang mungkin menyebabkan ketidakstabilan sistem. Selain itu, peralatan yang rusak mengalirkan arus kerusakan tinggi, mengalami kerusakan mekanis dan termal yang parah. Semakin lama arus kerusakan berlangsung, semakin parah kerusakannya. Oleh karena itu, setelah kerusakan, sistem perlindungan harus bertindak secepat mungkin untuk memisahkannya.

• Sensitivitas: Perangkat perlindungan harus dapat mendeteksi kerusakan dan kondisi abnormal di zona perlindungannya dengan andal. Ini berarti bahwa ia harus beroperasi sensitif tidak hanya selama hubungan singkat tiga fase logam di bawah kondisi operasi maksimum, tetapi juga selama hubungan singkat dua fase dengan resistansi transisi tinggi di bawah kondisi operasi minimum, menjaga sensitivitas dan operasi yang cukup andal.

• Ketepatan: Ketepatan sistem perlindungan sangat penting. Itu tidak boleh gagal beroperasi ketika terjadi kerusakan di zona perlindungannya, dan juga tidak boleh beroperasi salah ketika tidak ada kerusakan. Perangkat perlindungan yang tidak dapat diandalkan, begitu digunakan, bisa menjadi sumber kecelakaan yang diperluas atau bahkan langsung.

Jelaskan singkat tentang perlindungan berbasis mikrokomputer yang digunakan untuk transformator dan fungsinya masing-masing.

Jawaban: Transformator adalah peralatan penting dalam sistem tenaga. Kerusakan pada transformator sangat mempengaruhi keandalan pasokan listrik dan operasi sistem normal. Transformator kapasitas besar juga sangat bernilai, oleh karena itu perangkat perlindungan dengan kinerja dan keandalan tinggi harus dipasang berdasarkan kapasitas dan pentingnya transformator.

Kerusakan transformator dapat diklasifikasikan menjadi kerusakan internal dan eksternal dalam tangki.

• Kerusakan internal tangki utamanya termasuk:Hubungan singkat antara fase, hubungan singkat antara belitan, dan hubungan singkat satu fase ke tanah. Arus hubungan singkat menghasilkan busur api yang dapat membakar belitan, isolasi, dan inti, dan mungkin menyebabkan penguapan intens minyak transformator, yang dapat menyebabkan ledakan tangki.

• Kerusakan eksternal tangki termasuk:Hubungan singkat antara fase dan hubungan singkat satu fase ke tanah pada bushing dan penghantar keluar.

• Kondisi operasi abnormal termasuk:Arus berlebih akibat hubungan singkat eksternal, beban berlebih akibat berbagai alasan, dan level minyak rendah di dalam tangki.

Berdasarkan jenis kerusakan dan kondisi abnormal ini, perangkat perlindungan berikut harus dipasang:

• Perlindungan gas (Buchholz) untuk hubungan singkat internal tangki dan level minyak rendah.

• Perlindungan diferensial longitudinal atau perlindungan arus berlebih instan untuk hubungan singkat multiphase pada belitan dan penghantar, hubungan singkat ke tanah pada belitan dan penghantar di sistem grounding arus tinggi, dan hubungan singkat antara belitan.

• Perlindungan arus berlebih (atau perlindungan arus berlebih dengan start tegangan komposit atau perlindungan arus negatif urutan kedua) untuk hubungan singkat antara fase eksternal, sebagai cadangan untuk perlindungan gas dan diferensial (atau arus berlebih instan).

• Perlindungan arus nol urutan untuk hubungan singkat eksternal di sistem grounding arus tinggi.

• Perlindungan overload untuk overload simetris, dll.

Perlindungan apa yang dipasang untuk unit generator-transformator (gen-transformator) 600MW?

Jawaban:

• Perlindungan diferensial unit generator-transformator

• Perlindungan diferensial longitudinal generator

• Perlindungan diferensial transformator utama

• Perlindungan hilang magnetisasi generator

• Perlindungan out-of-step generator

• Perlindungan daya balik generator

• Perlindungan frekuensi rendah generator

• Perlindungan over-excitation

• Perlindungan hubungan singkat ke tanah stator generator

• Perlindungan arus berlebih generator

• Perlindungan arus berlebih urutan kedua invers-time generator

• Perlindungan overload stator generator

• Perlindungan kehilangan air generator

• Perlindungan arus nol urutan titik netral transformator utama

• Perlindungan gas (Buchholz) transformator utama

• Perlindungan pelepasan tekanan transformator utama

Apa perbedaan antara perlindungan diferensial transformator utama dan perlindungan gas? Apakah kedua perlindungan tersebut dapat mendeteksi kerusakan internal transformator?

Jawaban: Perlindungan diferensial adalah perlindungan utama untuk transformator; perlindungan gas adalah perlindungan utama untuk kerusakan internal transformator.
Area perlindungan perlindungan diferensial mencakup peralatan listrik primer antara trafo arus pada semua sisi transformator utama, termasuk:

• Hubungan singkat multiphase pada penghantar dan belitan transformator

• Hubungan singkat antara belitan yang parah

• Hubungan singkat ke tanah pada penghantar belitan di sistem grounding arus tinggi

• Area perlindungan perlindungan gas mencakup:

• Hubungan singkat multiphase internal transformator

• Hubungan singkat antara belitan, dan hubungan singkat antara belitan dan inti atau cangkang luar

• Kerusakan inti (seperti overheating dan kerusakan)

• Level minyak rendah atau kebocoran minyak

• Kontak buruk pada tap changer atau penyolderan konduktor yang cacat

Perlindungan diferensial dapat dipasang pada transformator, generator, bagian bus, dan garis transmisi, sementara perlindungan gas unik untuk transformator.
Untuk kerusakan internal transformator (kecuali hubungan singkat antara belitan minor), kedua perlindungan diferensial dan gas dapat merespons. Karena kerusakan internal menyebabkan gerakan minyak dan meningkatnya arus primer, kedua perlindungan mungkin aktif. Yang mana yang beroperasi pertama tergantung pada sifat kerusakan.

Jenis kerusakan apa yang dilindungi oleh perlindungan arus nol urutan titik netral transformator utama, arus gap, dan perlindungan tegangan nol urutan? Apa prinsip pengaturannya?
Jawaban: Perlindungan arus nol urutan titik netral transformator utama, arus gap, dan perlindungan tegangan nol urutan dirancang untuk melindungi terhadap hubungan singkat ke tanah pada jalur keluar peralatan sendiri. Mereka umumnya berfungsi sebagai perlindungan cadangan untuk kerusakan grounding di sistem 110–220 kV di sisi tegangan tinggi transformator. Perlindungan arus nol urutan digunakan ketika titik netral transformator di-grounded; perlindungan tegangan nol urutan digunakan ketika titik netral tidak di-grounded; dan perlindungan arus gap digunakan ketika titik netral transformator di-grounded melalui spark gap.

Perlindungan arus nol urutan memiliki arus awal yang kecil, biasanya sekitar 100 A, dengan waktu operasi sekitar 0,2 detik. Perlindungan tegangan nol urutan biasanya disetel pada dua kali tegangan fase nominal. Untuk menghindari tegangan sementara selama hubungan singkat satu fase, penundaan waktu biasanya disetel menjadi 0,1–0,2 detik. Panjang celah spark di titik netral sisi 220 kV transformator biasanya 325 mm, dengan tegangan breakdown RMS 127,3 kV. Ketika tegangan netral melebihi tegangan breakdown, celah rusak, memungkinkan arus nol urutan mengalir melalui titik netral. Waktu perlindungan disetel menjadi 0,2 detik.

Apa itu perlindungan utama dan perlindungan cadangan?

Jawaban: Perlindungan utama merujuk pada perlindungan yang, saat terjadi kerusakan hubungan singkat, memenuhi persyaratan stabilitas sistem dan keselamatan peralatan, dan secara selektif memutus untuk membersihkan kerusakan pada peralatan yang dilindungi dan seluruh garis.
Perlindungan cadangan merujuk pada perlindungan yang membersihkan kerusakan ketika perlindungan utama atau pemutus sirkuit gagal beroperasi.

Apa fungsi dari eksitasi paksa generator?

Jawaban:

• Meningkatkan stabilitas sistem tenaga.

• Memungkinkan pemulihan tegangan cepat setelah kerusakan dibersihkan.

• Meningkatkan keandalan operasi perlindungan arus berlebih dengan penundaan waktu.

• Meningkatkan kondisi self-starting motor selama kerusakan sistem.