Penerapan Teknologi Diagnosa Kegagalan untuk Pemutus Sirkuit Otomatis Vakum Outdoor 15kV
Menurut statistik, sebagian besar kerusakan pada jaringan transmisi udara bersifat sementara, dengan kerusakan permanen hanya menyumbang kurang dari 10%. Saat ini, jaringan distribusi tegangan menengah (MV) umumnya menggunakan pemutus sirkuit otomatis vakum luar ruangan 15 kV yang berkoordinasi dengan pemisah. Penyusunan ini memungkinkan pemulihan pasokan listrik yang cepat setelah terjadinya kerusakan sementara dan mengisolasi segmen garis yang bermasalah dalam kasus kerusakan permanen. Oleh karena itu, sangat penting untuk memantau status operasional kontroler pemutus sirkuit otomatis untuk meningkatkan keandalannya.
1.Tinjauan Penelitian Teknis (Dalam Negeri dan Internasional)
1.1 Klasifikasi Pemutus Sirkuit Otomatis
Pemutus sirkuit otomatis dibagi menjadi dua kategori utama: jenis arus dan jenis tegangan. Pemutus sirkuit jenis arus mendeteksi arus kerusakan, melakukan trip sesuai, dan secara otomatis menutup kembali—biasanya melakukan satu hingga tiga kali upaya penutupan kembali. Mereka berfungsi baik sebagai perangkat pelindung maupun sebagai pemutus sirkuit. Isolasi kerusakan dilakukan dengan secara bertahap mengeliminasi segmen mulai dari segmen paling hilir hingga segmen yang bermasalah diidentifikasi. Namun, metode ini mengekspos jaringan ke beberapa kali penutupan kembali arus kerusakan, menyebabkan stres yang signifikan. Selain itu, semakin banyak segmen garis, semakin banyak penutupan kembali yang diperlukan dan semakin lama waktu pemulihan total. Akibatnya, sistem seperti ini umumnya dibatasi tidak lebih dari tiga segmen dan paling cocok untuk pengumpan cabang atau radial.
Sementara itu, pemutus sirkuit jenis tegangan melakukan trip ketika tegangan hilang dan menutup kembali setelah penundaan yang ditetapkan setelah tegangan dipulihkan. Dalam skema ini, pemutus sirkuit pengumpan stasiun harus melakukan dua kali penutupan kembali untuk menyelesaikan isolasi kerusakan dan pemulihan layanan: penutupan kembali pertama mengidentifikasi segmen yang bermasalah berdasarkan jumlah saklar pemisah yang tertutup, setelah itu saklar-saklar yang berdekatan dengan kerusakan dikunci untuk mengisolasi; penutupan kembali kedua memulihkan pasokan listrik ke segmen non-bermasalah. Karena perlindungan instan arus lewat bergantung pada pemutus sirkuit pengumpan stasiun, pendekatan ini kurang cocok untuk pengumpan panjang. Namun, dengan peningkatan kapasitas sistem, batasan ini secara bertahap berkurang. Pemutus sirkuit jenis tegangan karenanya sesuai untuk jaringan radial atau berputar pendek dan memungkinkan fungsi otomasi dasar.
1.2 Masalah dengan Metode Pengujian Konvensional
Karena toleransi pembuatan dan aus mekanis dari operasi jangka panjang, pemutus sirkuit otomatis mungkin mengalami gangguan atau operasi palsu. Metode pengujian saat ini sebagian besar bergantung pada peralatan inspeksi manual, yang melibatkan biaya investasi yang tinggi.
1.3 Status Penelitian dan Tren Pengembangan Saat Ini (Dalam Negeri dan Internasional)
Untuk pemutus sirkuit otomatis vakum luar ruangan 15 kV MV, praktik domestik di China sebagian besar mengadopsi pendekatan perawatan offline, berkala, termasuk uji resistansi isolasi, uji resistansi isolasi rangkaian kontrol, dan uji daya tahan tegangan AC. Metode konvensional ini memiliki beberapa kelemahan: peralatan uji ukurannya besar dan sulit untuk dipindahkan; pengujian sering memerlukan pekerjaan tinggi, yang menimbulkan risiko keselamatan; dan proses tersebut menghabiskan banyak tenaga dan sumber daya. Sistem diagnostik komprehensif dan terintegrasi masih jarang diterapkan dalam operasi lapangan sebenarnya.
Kemajuan signifikan telah dicapai dalam diagnostik tingkat kontroler untuk pemutus sirkuit otomatis vakum luar ruangan 15 kV MV. Analisis otomatis modern sekarang digunakan secara luas. Perangkat-perangkat ini terhubung melalui antarmuka standar yang sederhana—mendukung kompatibilitas "plug-and-play" di seluruh pemutus sirkuit dari produsen yang berbeda. Dengan menyuntikkan sinyal arus yang dikontrol ke dalam kontroler pemutus sirkuit, analisis mengukur respons kunci seperti kurva Karakteristik Waktu-Arus (TCC) dan urutan kontrol. Ini menawarkan kendali yang tepat atas bentuk gelombang, timing, dan amplitudo arus yang disuntikkan dan merekam respons kontroler dengan akurat—dengan resolusi waktu hingga tingkat mikrodetik. Sistem dapat sepenuhnya mengotomatisasi urutan tes lengkap dan menampilkan hasil teks secara instan, termasuk perintah trip, tindakan penutupan kembali, reset, acara lockout, dan log yang ditandai waktu.
Penelitian saat ini tentang diagnosis cerdas kerusakan fokus pada tiga arah utama:
Teknologi diagnosis cerdas terintegrasi;
Sistem diagnosis cerdas jaringan;
Arsitektur diagnosis cerdas adaptif.
2.Teknologi Diagnosis Kerusakan untuk Pemutus Sirkuit Otomatis Vakum Luar Ruangan 15 kV MV
Sistem diagnosis kerusakan untuk pemutus sirkuit otomatis vakum luar ruangan 15 kV MV dirancang khusus untuk mengevaluasi kinerja kontroler pemutus sirkuit yang digunakan pada jaringan transmisi udara tegangan menengah. Setelah menghubungkan "unit pemutus sirkuit" ke kontroler pemutus sirkuit, sistem menggunakan perangkat lunak untuk menyuntikkan berbagai arus kerusakan simulasi ke dalam kontroler dan memicu operasi buka/tutup sesuai dengan logika kontroler. Sistem mencatat respons kontroler terhadap perubahan arus simulasi ini dan menganalisis—melalui perangkat lunak—apakah kontroler dengan benar mengidentifikasi kondisi kerusakan dan menjalankan tindakan kontrol yang sesuai sesuai spesifikasi.
Sistem diagnostik ini mendukung berbagai tes skenario kerusakan, memungkinkan deteksi otomatis sepenuhnya dari kerusakan kontroler. Sistem terhubung ke berbagai model pemutus sirkuit melalui antarmuka universal atau kustom, dan semua fungsi kontrol dan pengujian dieksekusi melalui perangkat lunak analisis khusus. Fitur kunci sistem termasuk:
Sumber Arus Tingkat Tinggi: Sistem menggunakan sumber arus yang akurat, resolusi tinggi, dan andal untuk memastikan simulasi arus kerusakan yang realistis. Kontrol perangkat lunak memungkinkan penyesuaian komprehensif parameter arus—termasuk bentuk gelombang, amplitudo, waktu naik, durasi, dan waktu turun—dan memberikan visualisasi real-time dari bentuk gelombang dan magnitudo arus untuk meningkatkan kemampuan analitis.
Desain Antarmuka Universal: Antarmuka standarisasi memungkinkan operasi "plug-and-play" yang sebenarnya di lapangan, memfasilitasi transmisi sinyal dan data yang lancar.
Database Kurva TCC Bawaan: Karakteristik ampere-detik (yaitu, Karakteristik Waktu-Aruse atau kurva TCC) mendefinisikan hubungan waktu-terbalik antara waktu pemutusan dan magnitudo arus gangguan, termasuk kurva TCC cepat dan lambat. Perangkat lunak analisis mengintegrasikan berbagai perpustakaan standar kurva TCC, seperti Cooper, IEEE (AS), dan standar IEC, yang memungkinkan perbandingan dan penilaian diagnostik yang mudah.
Analisis Data Uji Otomatis: Sistem secara otomatis menafsirkan umpan balik dari recloser dan segera menampilkan hasil analisis—termasuk representasi grafis dan laporan—yang merinci peristiwa trip, reclose, lockout, dan operasional lainnya.
3. Kesimpulan
Teknologi diagnosis kerusakan untuk recloser vakum outdoor MV 15 kV dapat secara efektif mengidentifikasi berbagai anomali, termasuk:
Kegagalan reclosing instan;
Deviasi dari kurva TCC standar;
Gagal proteksi overcurrent;
Timing interval reclose abnormal;
Mekanisme penguncian penutupan yang rusak.
Teknologi ini mewakili pergeseran penting dari pemeliharaan jadwal tradisional menuju pemeliharaan berbasis kondisi yang canggih untuk recloser. Dengan memungkinkan analisis dan diagnosis komprehensif unit kontrol, teknologi ini secara signifikan meningkatkan kemampuan teknis pemantauan kondisi recloser dan memainkan peran vital dalam mencegah pemadaman jaringan distribusi serta memastikan keandalan grid.
