Penerapan Recloser dan Sectionalizer 10kV dalam Jaringan Distribusi Pedesaan

1 Status Jaringan Saat Ini

Dengan terus-menerusnya peningkatan transformasi jaringan listrik pedesaan, tingkat kesehatan peralatan jaringan pedesaan terus meningkat, dan keandalan pasokan listrik pada dasarnya memenuhi kebutuhan pengguna. Namun, mengenai status jaringan saat ini, karena keterbatasan dana, jaringan cincin belum diimplementasikan, sumber daya listrik ganda tidak tersedia, dan jalur menggunakan metode pasokan listrik radial tunggal berbentuk pohon. Ini mirip dengan batang pohon dengan banyak cabang—yang berarti jalurnya memiliki banyak percabangan. Oleh karena itu, ketika terjadi kerusakan pada titik mana pun di jalur, seluruh jalur akan mati total, dan lokasi kerusakan sulit ditentukan. Hal ini tidak hanya mempengaruhi pasokan listrik tetapi juga membuang-buang sumber daya manusia dan material yang signifikan bagi departemen manajemen dalam menangani kecelakaan. Oleh karena itu, pemasangan reclosers dan sectionalizers pada jalur 10kV dapat secara efektif mengontrol terjadinya kecelakaan.

2 Karakteristik Reclosers dan Sectionalizers

2.1 Reclosers

① Reclosers memiliki fungsi otomatis dan dapat melakukan operasi buka-tutup tanpa sumber daya eksternal. Bagian kontrol elektronik mendapatkan daya melalui CT bushing di dalam recloser. Arus sisi daya lebih dari 5A memastikan operasi normal bagian kontrol elektronik. Mereka memiliki volume kecil, berat ringan, dan mudah dipasang di tiang. Penyesuaian kurva ampere-detik arus trip dapat dicapai dengan mengganti resistor trip atau papan kurva ampere-detik, yang sangat praktis.

② Reclosers dapat secara otomatis mendeteksi arus jalur dan arus tanah. Ketika arus melebihi arus trip minimum yang ditetapkan, mereka mengikuti urutan pembukaan, pemutusan, dan penyambungan ulang dengan interval penyambungan ulang tertentu untuk memutus arus kerusakan. Jika kerusakan bersifat permanen, setelah 2, 3, atau 4 operasi trip yang ditetapkan, recloser akan terkunci, memisahkan area kerusakan dari rangkaian utama.

2.2 Sectionalizers

① Drop-out sectionalizer adalah perangkat listrik tegangan tinggi fase tunggal. Produk ini terdiri dari isolator, kontak, mekanisme konduktif, dan komponen lainnya yang membentuk garis kontrol sekunder dan sistem konduktif primer. Sistem kontrol terdiri dari kontak interlock elektromagnetik, komponen kontroler elektronik, dan elemen-elemen lainnya. Sistem tindakan trip terdiri dari mekanisme magnet permanen penyimpan energi, pallet, tuas, dan blok kunci.

② Sectionalizers dilengkapi dengan transformer arus yang mendeteksi nilai arus sirkuit. Ketika terjadi kerusakan jalur, kontroler elektronik aktif ketika arus melebihi nilai arus mulai nominal dan melakukan pemrosesan digital. Arus kerusakan diputus oleh recloser (atau pemutus sirkuit) hulu. Kontroler elektronik dapat mengingat jumlah kali switch hulu memutus arus kerusakan dan, setelah mencapai ambang hitung yang ditetapkan (1, 2, atau 3 kali), ketika switch hulu memutus arus kerusakan dan jalur kehilangan tegangan dengan arus di bawah 300mA, sectionalizer secara otomatis membagi dalam 180ms. Ini membatasi area kerusakan ke rentang minimal atau memisahkan bagian kerusakan, memungkinkan recloser (atau pemutus sirkuit) beroperasi dengan sukses.

③ Sectionalizers menggunakan mekanisme magnet permanen untuk menyelesaikan operasi pembukaan. Ketika arus di sectionalizer melebihi nilai yang ditetapkan, pemutus sirkuit (atau recloser) di gardu induk memutus arus kerusakan. Setelah jalur kehilangan tegangan, papan kontrol elektronik di dalam tabung sectionalizer mengirim perintah, dan unit trip mekanisme magnet permanen mendorong sectionalizer untuk dibuka. Setelah setiap pembagian, unit trip tidak memerlukan penggantian komponen apa pun. Setelah sectionalizer jatuh, kondisi kerja dapat dipulihkan melalui penyimpanan energi manual melalui stopper.

3 Penggunaan Bersama Reclosers dan Sectionalizers

Berdasarkan fungsi dan karakteristik reclosers dan sectionalizers, penggunaan keduanya secara bersama-sama dipasang pada jaringan distribusi 10kV akan memainkan peran penting. Mereka dapat menentukan rentang kerusakan jalur, memisahkan bagian yang rusak dari yang sehat, sehingga memastikan operasi normal segmen jalur non-rusak. Aplikasi spesifik ditunjukkan dalam gambar di bawah ini:

Reclosers dipasang di outlet jalur utama atau di gardu induk, sementara enam kelompok drop-out sectionalizers otomatis F1, F2, F3, F4, F5, dan F6 dipilih untuk jalur cabang, membaginya menjadi segmen L1, L2, L3, L4, L5, L6, dan L7. Nilai arus mulai nominal sectionalizers sesuai dengan nilai arus mulai recloser.

3.1 Jika kerusakan E1 terjadi di segmen L5

Recloser dan sectionalizers F1, F3, dan F4 mengalami arus kerusakan. Recloser secara otomatis trip, menyebabkan jalur kehilangan tegangan. F4 mencapai ambang hitung yang ditetapkan 1 operasi dan secara otomatis trip/jatuh, memisahkan segmen kerusakan L5. Setelah recloser secara otomatis menyambung kembali, pasokan listrik dipulihkan ke segmen L1, L2, L3, L4, L6, dan L7.

3.2 Jika kerusakan E2 terjadi di segmen L6

Recloser dan sectionalizers F1 dan F5 mengalami arus kerusakan. Recloser secara otomatis trip. Jika kerusakan bersifat sementara, recloser berhasil menyambung kembali dan memulihkan pasokan listrik. F1 dan F5 tetap tertutup karena belum mencapai ambang hitung yang ditetapkan. Jika kerusakan bersifat permanen, recloser gagal menyambung kembali dengan sukses, trip lagi, menyebabkan jalur kehilangan tegangan. F5 mencapai ambang hitung yang ditetapkan 2 operasi dan secara otomatis trip/jatuh, memisahkan segmen kerusakan L6, sementara F1 tetap tertutup karena belum mencapai ambang hitung. Setelah menyambung kembali, recloser memulihkan pasokan listrik ke segmen L1, L2, L3, L4, dan L5.

3.3 Jika kerusakan E3 terjadi di segmen L2

Pengunci ulang dan sectionalizer F1 mengalami arus sesaat. Pengunci ulang secara otomatis terputus. Jika itu adalah kerusakan sementara, pengunci ulang berhasil menutup kembali dan memulihkan pasokan listrik. F1 tetap tertutup karena belum mencapai ambang batas hitungan yang ditetapkan. Jika itu adalah kerusakan permanen, pengunci ulang gagal menutup kembali, terputus, mencoba menutup kembali namun gagal, dan terputus lagi. Garis kehilangan tegangan, dan F1 mencapai ambang batas hitungan 3 operasi, secara otomatis terputus/menyala dan mengisolasi segmen kerusakan L2. Setelah menutup kembali, pengunci ulang memulihkan pasokan listrik hanya untuk segmen L1.

4 Manfaat Aplikasi Pengunci Ulang dan Sectionalizer yang Terkoordinasi

Dari diskusi di atas, jelas bahwa penggunaan terkoordinasi pengunci ulang dan sectionalizer memainkan peran signifikan dalam operasi jaringan listrik. Mereka tidak hanya dengan cepat mengisolasi segmen garis yang bermasalah sambil memastikan operasi normal dari segmen-segmen yang sehat, tetapi juga mengurangi area pencarian kerusakan, memungkinkan unit operasi untuk menemukan titik-titik kerusakan dalam waktu yang paling singkat. Bagi pengguna, ini meningkatkan tingkat pemanfaatan peralatan dan secara andal menjamin produksi dan kehidupan sehari-hari.

Seperti yang diterangkan di atas, jika jaringan langsung memutuskan segmen garis yang bermasalah, petugas pemeliharaan hanya perlu memeriksa satu segmen garis, mengurangi area pencarian kerusakan secara signifikan. Staf pemeliharaan dapat dengan cepat menemukan titik kerusakan dan segera memulihkan pasokan listrik ke garis yang bermasalah. Saat ini, ketika terjadi kerusakan pada satu titik, staf pemeliharaan harus memeriksa lima segmen berbeda. Hubungan 1:5 ini jelas menunjukkan pendekatan mana yang lebih menguntungkan bagi perusahaan penyedia listrik. Struktur jaringan manakah yang meningkatkan jumlah pasokan listrik dan meningkatkan keandalan pasokan listrik? Oleh karena itu, aplikasi pengunci ulang dan sectionalizer akan memainkan peran luar biasa dalam jaringan listrik.