Koordinasi Relai Pengulang dan Pemisah dalam Jaringan Distribusi

Koordinasi Pengulangan dan Pemisah Otomatis dalam Jaringan Distribusi

Pengulangan otomatis dan pemisah otomatis (pengulangan dan pemisah untuk singkatnya) adalah perangkat otomatis yang relatif lengkap dan sangat andal. Mereka tidak hanya dapat mengeliminasi gangguan sementara secara andal dan cepat, tetapi juga meminimalkan jangkauan pemadaman listrik yang disebabkan oleh gangguan permanen. Karena pengulangan dan pemisah digunakan dalam jaringan distribusi, mereka dapat secara selektif dan efektif menghilangkan gangguan sementara untuk mencegah mereka berkembang menjadi gangguan permanen dan juga dapat mengisolasi gangguan permanen, sehingga meningkatkan keandalan pasokan listrik secara signifikan.

1. Fungsi dan Fitur Pengulangan Otomatis

Pengulangan otomatis adalah perangkat otomatis dengan fungsi perlindungan, deteksi, dan kontrol. Ini memiliki kurva karakteristik waktu-arus terbalik dengan batas waktu yang berbeda dan fungsi pengulangan ganda. Ini adalah alat listrik integrasi mekanis baru yang mengintegrasikan pemutus sirkuit, perlindungan relay, dan mekanisme operasi. Itu dapat secara otomatis mendeteksi arus melalui rangkaian utama pengulangan. Ketika arus gangguan dikonfirmasi, ia akan secara otomatis memutus arus gangguan sesuai dengan perlindungan waktu terbalik setelah periode tertentu dan melakukan pengulangan kembali beberapa kali sesuai kebutuhan untuk memulihkan pasokan listrik ke jalur. Jika gangguan bersifat sementara, jalur akan kembali ke pasokan listrik normal setelah pengulangan kembali; jika gangguan bersifat permanen, setelah pengulangan menyelesaikan jumlah operasi pengulangan kembali yang ditetapkan (biasanya 3 kali) dan mengkonfirmasi bahwa gangguan jalur adalah gangguan permanen, maka akan mengunci secara otomatis dan tidak lagi memasok listrik ke jalur yang bermasalah hingga gangguan dihilangkan dan penguncian pengulangan dibebaskan secara manual untuk memulihkan keadaan normal.

Fungsi dan fitur spesifik pengulangan adalah sebagai berikut:

• Dalam hal kinerja pemutusan, pengulangan memiliki fungsi seperti memutus arus pendek, melakukan operasi pengulangan kembali ganda, memilih koordinasi urutan perlindungan, dan mereset sistem perlindungan.

• Pengulangan terutama terdiri dari ruang pemadam busur, mekanisme operasi, sistem kontrol, kumparan penutup, dan bagian lainnya.

• Pengulangan adalah perangkat kontrol lokal. Dalam hal karakteristik perlindungan dan kontrol, ia memiliki fungsi seperti deteksi gangguan sendiri, menilai sifat arus, melaksanakan operasi beralih, dan dapat kembali ke keadaan awal, mengingat jumlah operasi, dan menyelesaikan pilihan urutan operasi seperti penguncian penutup. Untuk pengulangan yang digunakan pada jalur, tidak ada perangkat operasi tambahan, dan daya operasinya langsung diambil dari jalur tegangan tinggi. Untuk yang digunakan di stasiun, ada pasokan listrik tegangan rendah untuk pembukaan dan penutupan mekanisme operasi.

• Pengulangan cocok untuk metode instalasi jalur distribusi luar ruangan dan dapat dipasang baik di stasiun atau di berbagai tiang.

• Jumlah operasi penguncian, karakteristik kecepatan pembukaan, dan urutan operasi pengulangan kembali dari jenis pengulangan yang berbeda umumnya berbeda. Karakteristik tipikal 4 operasi pemutusan dan 3 operasi pengulangan kembali adalah: putus → (T₁) tutup - putus → (T₂) tutup - putus → (T₃) tutup - putus, di mana T₁ dan T₂ dapat disesuaikan dan bervariasi dengan produk yang berbeda. Dapat menyesuaikan jumlah operasi pengulangan kembali dan interval waktu pengulangan kembali sesuai kebutuhan selama operasi.

• Pemutusan gangguan fase-ke-fase pengulangan menggunakan karakteristik waktu terbalik untuk bekerja sama dengan karakteristik ampere-waktu pelebur (tetapi pemutusan gangguan tanah pengulangan kendali elektronik biasanya menggunakan batas waktu pasti). Pengulangan memiliki dua jenis kurva karakteristik ampere-waktu: cepat dan lambat. Biasanya, operasi pemutusan pertamanya beraksi sesuai dengan kurva cepat, sehingga dapat memutus arus gangguan dalam 0,03-0,04s. Untuk operasi pemutusan berikutnya, kurva karakteristik ampere-waktu yang berbeda dapat dipilih sesuai dengan kebutuhan koordinasi perlindungan.

2. Fungsi dan Fitur Pemisah Otomatis

Pemisah adalah perangkat perlindungan otomatis yang digunakan dalam sistem distribusi untuk mengisolasi bagian jalur yang bermasalah. Biasanya digunakan bersama dengan pengulangan otomatis atau pemutus sirkuit. Pemisah tidak dapat memutus arus gangguan. Ketika terjadi gangguan pada jalur yang dipisahkan, perlindungan cadangan pengulangan otomatis atau pemutus sirkuit dari pemisah beroperasi, dan fungsi penghitungan pemisah mulai mengakumulasi jumlah operasi trip pengulangan. Ketika pemisah mencapai jumlah operasi tercatat yang ditetapkan, ia akan secara otomatis trip pada saat perangkat cadangan trip untuk memutus bagian jalur yang bermasalah. Pengulangan kemudian melakukan pengulangan kembali untuk memulihkan pasokan listrik ke jalur lain. Jika jumlah operasi trip pengulangan tidak mencapai jumlah operasi tercatat yang ditetapkan oleh pemisah dan gangguan telah dihilangkan, akumulasi hitungan pemisah akan hilang secara otomatis setelah periode waktu tertentu, kembali ke keadaan awal.

Pemisah dibagi menjadi dua jenis berdasarkan jumlah fasa: satu fasa dan tiga fasa. Berdasarkan metode kontrol, mereka dibagi menjadi kontrol hidrolik dan kontrol elektronik. Pemisah yang dikendalikan hidrolik menggunakan kontrol hidrolik untuk menghitung, sementara pemisah yang dikendalikan elektronik menggunakan penghitungan elektronik. Fungsi dan fitur utama pemisah otomatis adalah sebagai berikut:

• Pemisah memiliki fungsi untuk menghitung secara otomatis jumlah operasi trip perangkat perlindungan tingkat atas.

• Pemisah tidak dapat mengisolasi arus gangguan, tetapi dapat memutus gangguan jalur permanen dengan bantuan pengulangan. Karena dapat memutus arus beban penuh, ia dapat digunakan sebagai sakelar beban yang dioperasikan secara manual.

• Pemisah dapat melakukan trip secara otomatis dan manual. Setelah trip, ia berada dalam keadaan terkunci dan hanya dapat memulihkan pasokan listrik melalui penutupan manual.

• Pemisah memiliki kumparan trip yang terhubung seri dalam rangkaian utama, dan arus operasi minimum dapat diubah dengan mengganti kumparan.

• Tidak ada hubungan mekanis atau elektrik antara pemisah dan pengulangan, dan tidak ada batasan pada lokasi pemasangannya.

• Pemisah tidak memiliki karakteristik ampere-waktu, sehingga memiliki keunggulan khusus dalam penggunaan. Misalnya, ia dapat digunakan dalam situasi di mana kurva karakteristik perlindungan dua perangkat perlindungan sangat dekat, sehingga mengatasi kekurangan bahwa koordinasi tidak selalu dapat dicapai bahkan dengan menambah langkah-langkah dalam sistem perlindungan multi-level.

3. Kerjasama antara Pengulangan dan Pemisah

Operasi kerjasama pengulangan dan pemisah dapat mewujudkan eliminasi gangguan sementara, isolasi area gangguan permanen, dan memastikan pasokan listrik normal segmen jalur non-gangguan. Karena fungsi pengulangan dan pemisah berbeda, pertama-tama, seharusnya ditentukan tata letak bagian jalur secara wajar berdasarkan kondisi operasi sistem untuk meningkatkan derajat otomatisasi jalur distribusi dan keandalan pasokan listrik. Struktur tipikalnya ditunjukkan pada Gambar 1.

Secara teoritis, setiap titik cabang pada jalur harus dipertimbangkan sebagai titik pemisahan. Dengan cara ini, bahkan jika terjadi gangguan permanen pada jalur cabang yang relatif pendek, dapat dipisahkan secara selektif, dan pasokan listrik normal segmen lain dapat dipertahankan. Namun, karena batasan ekonomi dan kondisi operasi, seringkali tidak mungkin untuk mencapainya. Oleh karena itu, diperlukan untuk berproses dari realitas dan menyesuaikan diri dengan kondisi setempat. Baik pengulangan maupun pemisah adalah perangkat cerdas dengan banyak keunggulan seperti derajat otomatisasi yang tinggi. Namun, mereka hanya dapat memainkan peran mereka ketika digunakan dalam koordinasi yang benar. Oleh karena itu, prinsip-prinsip koordinasi berikut harus diikuti:

• Pemisah harus terhubung seri dengan pengulangan dan dipasang di sisi beban pengulangan.

• Pengulangan cadangan harus dapat mendeteksi dan bertindak pada arus gangguan minimum dalam jangkauan perlindungan pemisah.

• Arus awal pemisah harus lebih kecil dari arus gangguan minimum dalam jangkauan perlindungannya.

• Peringkat stabilitas termal dan dinamis pemisah harus memenuhi persyaratan.

• Arus awal pemisah harus kurang dari 80% dari arus trip minimum perlindungan cadangan dan lebih besar dari nilai puncak arus beban maksimum yang diharapkan.

• Jumlah catatan pemisah harus setidaknya 1 kali kurang dari jumlah trip perlindungan cadangan sebelum penguncian.

Waktu ingatan pemisah harus lebih besar dari total waktu akumulasi pemutusan gangguan (TAT) perlindungan cadangan. Total waktu akumulasi (TAT) aksi perlindungan cadangan adalah jumlah waktu membawa arus gangguan setiap gangguan dalam urutan perlindungan cadangan dan interval pengulangan kembali. Karena pemisah tidak memiliki karakteristik ampere-waktu, koordinasi antara pengulangan dan pemisah tidak memerlukan studi kurva perlindungan.

Pengulangan cadangan perlindungan diatur untuk mengunci setelah 4 operasi trip. Operasi- operasi ini dapat merupakan kombinasi dari mode operasi cepat dan lambat (atau tertunda), dan jumlah pengaturan untuk pemisah dipilih sebagai 3 hitungan. Jika terjadi gangguan permanen pada jalur di sisi beban pemisah, pemisah akan terbuka untuk mengisolasi gangguan sebelum pengulangan kembali ketiga pengulangan, dan kemudian pengulangan akan memasok listrik ke jalur non-gangguan. Jika ada pemisah lain yang dikonfigurasi seri, jumlah penguncian yang mereka atur harus lebih kecil secara bertingkat.

Ketika terjadi gangguan pada jalur di sisi beban pemisah tahap terakhir, pengulangan beraksi. Pemisah yang tersambung seri semua mencatat jumlah kali pengulangan memutus arus. Setelah pemisah tahap terakhir mencapai jumlah aksi, ia akan trip untuk mengisolasi gangguan, dan kemudian pengulangan akan melakukan pengulangan kembali untuk menghubungkan jalur non-gangguan dan memulihkan pasokan listrik normal. Pemisah yang tidak mencapai jumlah pencacahan akan kembali ke keadaan awal setelah waktu reset yang ditentukan.