Solusi Perlindungan Komprehensif Kapasitor Tegangan Tinggi

Tujuan Inti:​​ Untuk memastikan operasi yang aman dan stabil dari kapasitor dan jaringan listrik, serta memperpanjang umur peralatan.

Ketika kapasitor tegangan tinggi dimasukkan ke dalam jaringan listrik, sistem perlindungan yang kuat sangat penting. Solusi ini, berdasarkan standar industri dan pengalaman praktis, memberikan panduan konfigurasi untuk tindakan perlindungan kunci:

​I. Perlindungan Parameter Listrik Inti​

1. ​Perlindungan Overvoltage:​​
• ​Fungsi:​​ Untuk mencegah kerusakan kumulatif pada dielektrik kapasitor atau kerusakan instan yang disebabkan oleh overvoltage atmosfer (petir), overvoltage switching, dan overvoltage steady-state sistem.
• ​Konfigurasi:​​
• ​Pemutus Sementara (MOA - Metal Oxide Arrester):​​ Dipasang di ujung baris dan ujung netral bank kapasitor, terutama di sisi baris dan titik netral, untuk mengklamp efektif intrusi gelombang petir dan puncak overvoltage switching.
• ​Relay Overvoltage:​​ Memonitor secara terus-menerus tegangan terminal kapasitor. Ketika tegangan melebihi nilai yang ditetapkan (biasanya 1.1Un), ia memutus bank kapasitor setelah penundaan waktu untuk mencegah operasi overvoltage yang lama. Penentuan pengaturan memerlukan pertimbangan komprehensif tentang rentang fluktuasi yang dapat diterima sistem.
2. ​Perlindungan Overcurrent:​​
• ​Fungsi:​​ Untuk merespons kenaikan arus abnormal karena beban berlebih internal atau eksternal bank kapasitor, atau kerusakan komponen internal.
• ​Konfigurasi:​​
• ​Perlindungan Overcurrent dengan Penundaan Waktu:​​ Berfungsi sebagai perlindungan cadangan untuk perlindungan utama bank kapasitor dan menangani beban berlebih sistem. Pengaturan harus sinkron dengan dan melalui arus inrush selama penyalaan, biasanya ditetapkan antara 1,5 hingga 2 kali arus nominal.
• ​Perlindungan Overcurrent Instan:​​ Menargetkan kerusakan pendek yang parah dan melakukan pemutusan instan untuk membersihkan kerusakan.
3. ​Perlindungan Korsleting:​​
• ​Fungsi:​​ Memberikan pembersihan kerusakan yang sangat cepat dalam kasus kerusakan fase-ke-fase internal atau eksternal atau kerusakan fasa-tunggal-ke-tanah yang melibatkan kapasitor.
• ​Konfigurasi:​​
• ​Sekering Tegangan Tinggi Khusus:​​ Perlindungan yang dipilih untuk kerusakan internal dalam unit kapasitor individual. Sekering beroperasi seketika ketika terjadi kerusakan, mengisolasi unit yang rusak sambil memungkinkan bagian lain dari bank untuk terus beroperasi.
• ​Circuit Breaker + Perlindungan Relay:​​ Memberikan fungsi perlindungan korsleting cadangan. Koordinasi antara operasi sekering dan waktu pemutusan circuit breaker harus dipastikan.

​II. Pemantauan dan Perlindungan Status Kunci​

1. ​Perlindungan Suhu (Perlindungan Termal):​​
• ​Fungsi:​​ Mencegah ledakan atau kebakaran yang disebabkan oleh suhu yang sangat tinggi akibat overcurrent, harmonisa, ventilasi yang buruk, penuaan dielektrik internal, atau kerusakan komponen (yang mungkin awalnya ditunjukkan oleh operasi sekering).
• ​Konfigurasi:​​
• ​Sensor Suhu Tersemat (PTC/Pt100):​​ Tersemat di titik pembuangan panas kunci (misalnya, atas casing kapasitor) untuk memantau suhu titik panas internal secara real-time.
• ​Relay Suhu / Unit Pemantauan Cerdas:​​ Menerima sinyal dari sensor. Diaktifkan ketika suhu melebihi ambang batas aman (misalnya, 75°C - 80°C), mengeluarkan alarm atau perintah pemutusan.
2. ​Perlindungan dan Mitigasi Harmonisa:​​
• ​Fungsi:​​ Untuk menekan efek "amplifikasi harmonisa" pada kapasitor yang disebabkan oleh harmonisa sistem, yang menyebabkan overcurrent yang parah, overheating, dan penuaan peralatan yang cepat.
• ​Konfigurasi:​​
• ​Meter Pemantauan Harmonisa:​​ Memonitor secara terus-menerus Total Harmonic Distortion (THD) dan konten harmonisa individu dari arus/tegangan pada busbar atau sirkuit kapasitor. Mengeluarkan alarm ketika terjadi ketidaknormalan.
• ​Filter Harmonisa:​​ Dalam lingkungan dengan polusi harmonisa yang parah atau untuk bank kapasitor besar, prioritaskan pemasangan ​bank filter kapasitor​ dengan rasio reaktansi yang cocok (misalnya, dengan reaktor 6%, 13%) daripada bank kapasitor kompensasi murni. Dalam kasus ekstrem, konfigurasikan ​Active Power Filters (APF)​.

​III. Jaminan Keamanan dan Kontrol Operasional​

1. ​Perlindungan Grounding:​​
• ​Fungsi:​​ Memastikan keamanan personel dan peralatan dengan menyediakan jalur yang efektif untuk arus kerusakan.
• ​Konfigurasi:​​
• Grounding yang andal dari penutup logam; tahanan grounding harus sesuai dengan peraturan.
• Satu terminal dari gulungan sekunder koil pelepas/resistor harus di-ground.
• Pasang perlindungan tegangan open-delta pada sistem dengan netral yang tidak di-ground secara efektif.
2. ​Saklar Pemutus (Isolator):​​
• ​Fungsi:​​ Membuat putus visual selama perawatan, memastikan tidak ada risiko back-feed dan memberikan titik isolasi yang aman.
• ​Konfigurasi:​​ Pasang saklar pemutus dengan putus udara yang terlihat di sisi sumber (sisi baris) dari circuit breaker. Operasi harus secara ketat mengikuti mekanisme interlocking "Lima-Pencegahan".
3. ​Perangkat Pemutus Otomatis (Perlindungan Interlock):​​
• ​Fungsi:​​ Menentukan secara komprehensif kerusakan atau kondisi operasional abnormal di tingkat sistem kontrol untuk mencapai pemutusan cerdas.
• ​Konfigurasi:​​
• Beberapa kriteria (tegangan, arus, suhu, sinyal operasi sekering, dll.) diintegrasikan ke dalam unit perlindungan dan kontrol.
• Secara otomatis memulai logika pemutusan selama kondisi abnormal, menggerakkan circuit breaker untuk beroperasi. Diintegrasikan dalam Sistem Otomasi Substasi (SAS).