Panduan Recloser: Bagaimana Cara Kerjanya & Mengapa Perusahaan Utilitas Menggunakannya

1. Ano ang Recloser?
Ang recloser ay isang awtomatikong mataas na tensyon na switch ng kuryente. Tulad ng circuit breaker sa mga sistema ng elektrisidad sa tahanan, ito ay nagpapahinto ng enerhiya kapag may pagkakamali—tulad ng short circuit—na nangyayari. Gayunpaman, hindi tulad ng circuit breaker sa tahanan na nangangailangan ng manuwal na reset, ang recloser ay awtomatikong nagmomonito ng linya at nagsusuri kung ang pagkakamali ay nakalayo na. Kung ang pagkakamali ay pansamantalang, ang recloser ay awtomatikong magsasara muli at muling magbibigay ng enerhiya.

Ang mga recloser ay malawakang ginagamit sa buong sistema ng distribusyon—mula sa mga substation hanggang sa mga poste ng kuryente sa mga pook pantahanan. Ang mga ito ay may iba't ibang uri, kasama ang kompak na single-phase reclosers para sa mga single-phase lines at mas malaking three-phase reclosers para sa mga substation at mataas na tensyon na mga linya ng distribusyon hanggang 38 kV.

Ang disenyo at performance ng recloser ay pinangangasiwaan ng mga pandaigdigang pamantayan tulad ng ANSI/IEEE C37.60 at IEC 62271-111.

2. Bakit Gamitin ang Reclosers?

Ang mga awtomatikong circuit reclosers ay tinuturing ng mga electric utilities sa buong mundo bilang mahalagang aparato upang makamit ang kanilang pangunahing layunin: ang pagbibigay ng patuloy at maaswang supply ng kuryente sa mga customer sa isang simple at cost-effective na paraan.

Ang mga reclosers ay maaaring matukoy at hanguin ang fault currents, at pagkatapos ay awtomatikong muling ibigay ang enerhiya kapag ang pansamantalang pagkakamali ay nakalayo na. Sa esensya, ang recloser ay isang self-contained intelligent device na may kakayahan na magsense ng overcurrent, timing, hanguin ang fault current, at awtomatikong magsara muli upang muling ibigay ang enerhiya sa linya.

Kung ang pagkakamali ay permanenteng, ang recloser ay maglo-lock out pagkatapos ng iset na bilang ng operasyon—karaniwang tatlong hanggang apat na pagsubok—upang i-isolate ang bahagi na may pagkakamali mula sa ibang bahagi ng sistema. Ang kakayahan na ito ay nakakatipid ng malaking oras at gastos sa operasyon, dahil ang enerhiya ay madalas na muling ibinibigay pagkatapos ng isa o dalawang maikling flicker ng voltage, walang anumang pangangailangan para sa field intervention.

Sa mga kaso kung saan hindi maiwasang magpadala ng crew, ang mga reclosers ay tumutulong upang mabawasan ang saklaw ng outage at tumutulong sa mga maintenance personnel na mabilis na matukoy ang pagkakamali at muling ibigay ang serbisyo. Ang mga residential, commercial, industrial, at institutional customers ay lahat benepisyado mula sa mababang disruption at kaugnay na gastos. Kung wala ang mataas na antas ng reliabilidad ng supply, maraming mahalagang modernong load—tulad ng mga computer, water pumps, at automated production lines—ay magkakaroon ng hirap na magsilbing maaswang.

3. Paano Gumagana ang Recloser?

Kapag may pagkakamali na nangyari sa linya, ang recloser ay matutukoy ito at awtomatikong mag-trip upang hanguin ang enerhiya. Pagkatapos ng napakamaikling interval—madalas na sobrang maikli na ito ay nagdudulot lamang ng momentary light flicker—ang recloser ay sumusubok na magsara muli at muling ibigay ang enerhiya. Kung ang pagkakamali ay nananatiling, ito ay mag-trip ulit.

Pagkatapos ng karaniwang tatlong hindi matagumpay na pagsubok, ang recloser ay itinuturing ang pagkakamali bilang permanenteng at nananatiling bukas (locked out). Sa puntong ito, kailangan ng utility crews na bisitahin ang lugar upang ayusin ang nasirang imprastraktura at manu-manong i-reset ang recloser upang muling ibigay ang enerhiya.

Ang mga karaniwang permanenteng pagkakamali ay kinabibilangan ng:

• Pinsala sa conductors o equipment dahil sa lightning

• Pagsapit ng mga sanga ng puno at pinsala sa mga linya

• Pagsinghap ng mga sasakyan sa mga poste o hardware

4. Ano ang Pansamantalang Pagkakamali?

Ang karamihan ng mga pagkakamali sa overhead distribution lines ay pansamantalang. Halimbawa nito ang lightning strikes, wind-blown conductors, o momentary contact dahil sa mga ibon o maliliit na hayop. Ang mga pagkakamali na ito ay karaniwang nag-self-clear pagkatapos na ihanguin ang enerhiya at hindi nagdudulot ng lasting damage sa linya.

Ang mga karaniwang uri ng pansamantalang pagkakamali:

• Pagsisilaban ng mga conductor dahil sa hangin

• Flashover sa ibabaw ng insulator dahil sa lightning-induced overvoltage

• Momentary bridging sa pagitan ng live conductors at grounded parts dahil sa mga ibon, daga, o iba pang hayop

• Mga sanga ng puno na maikling kontakin ang mga energized lines

• Switching surges na nagdudulot ng flashover sa insulator

Ang long-term operational data at field experience ay malinaw na nagpapakita ng importansiya ng “trip-and-reclose” function. Kung ang linya ay de-energized nang maikling panahon, ang pinagmulan ng pagkakamali ay madalas na nawawala—ginagawang malamang ang matagumpay na reclosing. Kaya, ang mga awtomatikong circuit reclosers ay halos nalilikha ang mahabang outage dahil sa pansamantalang pagkakamali o transient overcurrents sa mga sistema ng distribusyon.

5. Mga Uri ng Recloser

5.1 Single-phase reclosers

Ang mga single-phase reclosers ay ginagamit upang protektahan ang mga single-phase circuits, tulad ng branch lines o tap-offs mula sa three-phase feeder. Maaari rin silang ilapat sa three-phase circuits kung saan ang majority ng load ay single-phase.

Sa pagkakaroon ng permanenteng phase-to-ground fault, ang affected phase lang ang inilolock out, habang ang natitirang two-thirds ng sistema ay patuloy na nagbibigay ng enerhiya—pinapaunlad ang kabuuang service continuity.

Dahil sa kanilang mas mababang timbang kumpara sa malalaking three-phase reclosers, ang mga single-phase units ay karaniwang nakakabit sa mga poste ng kuryente o sa mga steel structures ng substation gamit ang kanilang integrated mounting brackets, na nagreresulta sa walang pangangailangan para sa karagdagang support frames.

Bumabati ang disenyo, maaaring may kontrol na hidroliko (nakapaloob sa tangki ng langis ng recloser) o kontrol na elektroniko (nakalagay sa hiwalay na kabinet ng kontrol) ang mga single-phase reclosers.

Narito, maaari nang makita ang mga single-phase reclosers sa anyo ng cutout-style, na nagpapakita ng mataas na antas ng integrasyon sa pagitan ng pangunahing at sekundaryong komponente. Maaaring ilapat ito direktang sa standard na fuse cutout mounting bases at karaniwang ginagamit para sa branch circuit protection, na may tipikal na rated current hanggang 200 A.

Isa sa mga representatibong tagagawa ay ang S&C Electric Company (USA), kung saan ang kanilang TripSaver® II product ay isang halimbawa ng uri nito, tulad ng ipinapakita sa ibaba:

5.2 Three-Phase Reclosers

Ginagamit ang three-phase reclosers sa three-phase distribution lines upang mapataas ang reliabilidad ng sistema. Sa anumang permanenteng pagkakamali, ang lahat ng tatlong phase ay kasabay na nakakandado, na nagbabawas ng panganib ng single-phasing para sa mga mahalagang three-phase loads—tulad ng malalaking three-phase motors—na maaaring masira dahil sa hindi pantay o hindi kompleto na supply ng voltage.

Ang pagpili ng three-phase recloser ay batay sa kinakailangang electrical ratings, interrupting at insulation medium (halimbawa, oil, vacuum, o environmentally friendly gases), at ang pagpipili sa pagitan ng hidroliko control (nakapaloob sa yunit) o electronic control (nakalagay sa hiwalay na kabinet ng kontrol).

5.3 Operating Mode: Three-Phase Trip and Three-Phase Lockout

Ito ang standard na operating mode para sa mas malalaking reclosers. Kasama pa man ang pagkakamali ay single-phase-to-ground fault, phase-to-phase fault, o three-phase fault, ang lahat ng tatlong poles ay kasabay na nakakandado sa bawat operasyon. Ang tripping at reclosing ng lahat ng tatlong phases ay mekanikal na naka-link at pinapatakbo ng iisang operating mechanism, na nag-aasigurado ng synchronized na performance.

Suportado ng three-phase reclosers ang iba't ibang mounting configurations, kabilang dito:

• Pole-mounted frames (para sa overhead line installations)

• Substation mounting frames (para sa substation o pad-mounted applications)

5.4 Triple-Single Reclosers

Elektronikong pinapamahalaan ang triple-single reclosers at nagbibigay ng tatlong operating modes:

• Three-phase trip and three-phase lockout
  Kasabay na nakakandado ang lahat ng tatlong phases dahil sa overcurrent, kasabay na nagreclose, at gumagana sa parehong sequence.

• Single-phase trip and three-phase lockout
  Independently performs overcurrent tripping at reclosing ang bawat phase. Kung anumang phase ay pumasok sa lockout sequence dahil sa permanenteng pagkakamali, o kung in-issue ang "lockout" command sa lokal o remote, ang iba pang dalawang phases ay kasabay na nakakandado at pumapasok sa lockout, na nagbabawas ng prolonged na single-phasing ng three-phase loads.

• Single-phase trip and single-phase lockout
  Independently trips at locks out ang bawat phase, nang hindi nakakaapekto sa iba. Ito ang pangunahing ginagamit para sa residential loads, o sa mga scenario kung saan ang three-phase loads ay nangangailangan ng proteksyon laban sa single-phasing sa pamamagitan ng ibang paraan.

Maaaring ilapat ang triple-single reclosers sa pole gamit ang pole mount frame, o ma-install sa substation frames o direkta sa substation steel structures.

6. Recloser Control Types

Ang "intelligence" na nagbibigay-daan para sa recloser na makaramdam ng overcurrent, pumili ng time-current characteristics, mag-operate ng tripping at reclosing, at huli na lock out ay nanggagaling sa kanyang control system. Mayroong dalawang pangunahing uri ng control: integral hydraulic control at electronic control na nakalagay sa hiwalay na kabinet ng kontrol.

Hydraulic control

Widely used ang hydraulic control sa most single-phase reclosers at ilang three-phase reclosers. It exists as an integral part of the recloser itself. Sa pamamagitan ng ganitong pamamaraan, inaasahan ang overcurrent sa pamamagitan ng trip coil na konektado sa serye sa linya. Kapag dumaloy ang overcurrent sa trip coil, ang coil ay humahatak ng plunger, na nagdudulot ng pagkakandado ng recloser contacts.

Nakakamit ang timing at sequence operations sa pamamagitan ng pagdaloy ng hidraulikong langis sa iba't ibang hidraulikong silid o orifices. Sa mas maliit na reclosers, ang enerhiya na kailangan para sa reclosing ay ibinibigay ng mga spring, na binabato ng plunger ng serye-connected trip coil sa panahon ng overcurrent protection operation. Sa mas malalaking reclosers, ang closing ay ginagawa ng hiwalay na closing solenoid na pinapagana ng line voltage mula sa source side ng recloser.

7. Microprocessor-based or electronic control

Ang microprocessor-based o electronic control recloser control systems ay karaniwang inilalapat sa hiwalay na kabinet ng kontrol, na nagbibigay-daan sa mga operating parameters na ma-adjust sa anumang oras. Maaaring kombinahin ito sa iba't ibang accessories upang customize ang basic functions upang tugunan ang malawak na range ng application requirements. Sa paghahambing sa hydraulic control, ang mga control methods na ito ay nagbibigay ng mas mataas na flexibility, mas madaling programming at parameter customization, at advanced na proteksyon, metering, at automation capabilities. 

Ang kontrol na batay sa microprocessor kadalasang ginagamit kasama ng software interface na batay sa PC para i-configure ang mga setting ng kontrol, irekord ang data ng metering, at itakda ang mga parameter ng komunikasyon. Ang sistema ng kontrol ay nagbibigay rin ng maraming analytical tools, kasama ang paghahanap ng kasalanan, pagsusulat ng mga pangyayari, at mga function ng oscillography. Ang elektronikong kontrol ay malawak na inilapat sa karamihan ng mga three-phase reclosers simula noong mid-1980s, at marami sa mga unit na ito ay nananatiling nasa maaring operasyon hanggang ngayon.

8. Interrupting mediums ng recloser

8.1 Oil interrupters
Ang mga recloser na gumagamit ng langis para sa interruption ng current ay gumagamit ng parehong langis bilang pangunahing insulation medium. Ang ilang mga recloser na may hydraulic control ay gumagamit din ng parehong langis upang gawin ang mga function ng timing at counting.

8.2 Vacuum interrupters
Nagbibigay ang mga vacuum interrupters ng mabilis, low-energy arc interruption at nagbibigay ng mga benepisyo tulad ng mahabang buhay ng contact at interrupter, mababang mechanical stress, at mataas na operational safety. Dahil ang arc ay nalilibing sa isang vacuum, ang buhay ng contact at interrupter ay lubhang lumalampas sa iba pang interrupting mediums. Batay sa modelo, ang insulation medium para sa vacuum reclosers maaaring langis, hangin, o epoxy.