Analisis Masalah Umum pada Unit Ring Utama Terisolasi Gas 10kV (RMUs)
Pendahuluan:
RMU gas terisolasi 10kV banyak digunakan karena berbagai keuntungan, seperti sepenuhnya tertutup, memiliki kinerja isolasi tinggi, tidak memerlukan perawatan, ukuran yang kompak, dan pemasangan yang fleksibel dan mudah. Pada tahap ini, mereka secara bertahap menjadi node kritis dalam pasokan listrik jaringan cincin distribusi perkotaan dan memainkan peran penting dalam sistem distribusi listrik. Masalah dalam RMU gas terisolasi dapat berdampak serius pada seluruh jaringan distribusi. Untuk memastikan keandalan pasokan listrik, sangat penting untuk menangani dengan serius masalah yang ada dalam RMU gas terisolasi 10kV dan menerapkan langkah-langkah yang tepat untuk penyelesaiannya, sehingga meningkatkan keandalan pasokan listrik.
I. Pengenalan RMU Gas Terisolasi 10kV Multi-Kompartemen
Seri RMU gas terisolasi 10kV (sering disebut: multi-kompartemen RMU, kabinet sepenuhnya terisolasi) memiliki struktur mekanis yang padat, volume kecil, bobot ringan, kemampuan semua cuaca, ekspansi yang baik, pemasangan moduler yang ringan dan fleksibel, pemeliharaan tanpa bongkar, dan perawatan yang sederhana. Parameter teknisnya dibagi secara wajar berdasarkan fitur desain dan fungsional, dan dapat dikategorikan secara luas oleh ukuran menjadi tipe kabinet listrik seperti Unit Non-Pembebanan Tegangan Tinggi, Unit Pemutus Sirkuit, Unit Kombinasi Saklar Beban-Pemutus, Unit Koneksi Kabel, dan Kabinet Meteran Tegangan Tinggi.
Istilah "multi-kompartemen RMU" utamanya merujuk pada penggunaan langsung media gas berbahaya seperti SF₆ sebagai media isolasi listrik dan kontak utama. Ini memberi mereka kinerja isolasi listrik dan perlindungan yang jauh lebih unggul dibandingkan kabinet kabel terisolasi udara biasa. Jarak listrik di kabinet sepenuhnya terisolasi juga umumnya lebih sempit, seringkali jauh lebih sempit, dibandingkan dengan kabinet semi-terisolasi setara pada tegangan yang sama. Akibatnya, mereka menempati ruang yang lebih sedikit. Perumahan saklar dan semua komponen koneksi tembaga hidup secara permanen ditutup dalam shell baja nirkarat yang diisi dengan gas SF₆, menjaga tekanan konstan yang tidak terpengaruh oleh ketinggian. Mereka juga cocok untuk ruang bawah tanah dan lingkungan lain yang relatif lembab dan dingin. Karena karakteristik-karakteristik inilah, RMU gas terisolasi banyak digunakan di kotak cabang kabel luar ruangan dan substasiun pra-fabrikasi.
II. Masalah Umum dalam RMU Gas Terisolasi 10kV Multi-Kompartemen
Saat ini, RMU gas terisolasi 10kV membentuk proporsi yang lebih tinggi dalam jaringan distribusi perkotaan dibandingkan jenis RMU lainnya. Secara regional, kecuali beberapa kabinet semi-terisolasi yang dipasang awal, semua stasiun pemutusan luar ruangan yang diberlakukan setelah 2007 adalah RMU gas terisolasi. Peran vital mereka jelas, karena operasi yang aman dan andal mereka secara langsung mempengaruhi keandalan pasokan listrik kepada pengguna. Masalah operasional dan pemeliharaan umum yang dihadapi dengan RMU gas terisolasi 10kV termasuk masalah dengan bushing RMU dan koneksi kabel, dampak dari lingkungan operasi yang lembab pada RMU, dan kegagalan tangki udara SF₆.
2.1 Masalah Bushing dan Koneksi Kabel
Desain RMU multi-kompartemen 10kV berasal dari AS dan Eropa, di mana kabel inti tunggal banyak digunakan. Oleh karena itu, kompartemen kabel RMU gas terisolasi relatif rendah. Kabel inti tunggal memudahkan pemasangan dan instalasi, dan ujung-ujungnya sesuai erat dengan terminal bushing RMU, memastikan tidak terjadi kesalahan beban panas dan memberikan ketahanan terhadap momen torsional pada bushing.
Di Cina, kabel tiga inti banyak digunakan. Dibandingkan dengan kabel inti tunggal, pemasangan kabel tiga inti jauh lebih rumit. Biasanya, klip atau baut digunakan untuk mengamankan pelindung kabel luar, membuat sulit untuk memastikan perbaikan absolut dari semua tiga inti. Karena biasanya lebih pendek dan berdiameter lebih tebal, bahkan jika kabel tiga inti itu sendiri terhubung dan diperbaiki dengan aman, momen torsional yang dihasilkan oleh berat kabel itu sendiri atau gaya mekanis apa pun yang diterapkan ditransmisikan langsung ke bushing kabel. Analisis kegagalan RMU baru-baru ini di beberapa daerah menunjukkan bahwa kegagalan yang disebabkan oleh koneksi yang kurang memadai antara bushing RMU dan kabel tidak jarang terjadi.
2.2 Masalah di Lingkungan Lembab
Meskipun RMU gas terisolasi 10kV dirancang untuk operasi semua cuaca, paparan jangka panjang terhadap lingkungan lembab, terutama di daerah pesisir, masih dapat menyebabkan korosi pada badan kabinet dan komponen logam lainnya. Jika pelat penyegelan pada panel tutup RMU atau titik masuk parit kabel tidak diperketat, kelembaban dari parit kabel mudah masuk ke dalam tutup dan interior RMU. Ini dapat menyebabkan penguapan air yang signifikan membentuk embun. Embun ini sangat rentan menyebabkan kegagalan pada indikator, indikator tegangan, dan mekanisme operasi dan kontrol internal. Komponen-komponen ini dan panel itu sendiri mudah menjadi lembab, berkarat, tersumbat, atau korosif. Udara lembab dapat langsung masuk ke dalam RMU, menyebabkan korosi kimia dan karat pada badan kabinet dan plat dasar, drastis memperpendek umur layanan RMU [1].
2.3 Kegagalan Tangki Udara
Penyebab utama kegagalan pendek sirkuit tangki udara pemutus SF₆ adalah kebocoran gas tiba-tiba di dalam rongga tangki SF₆ tertutup karena berbagai alasan fisik. Ini merusak integritas dan kepadatan segel gas SF₆, akhirnya menyebabkan kegagalan pendek sirkuit antara kontak bergerak dan tetap dalam kondisi operasional normal, menyebabkan kecelakaan.
Titik kebocoran sebagian besar ditemukan pada terminal kabel (ujung kabel di dalam tangki). Ini terutama disebabkan oleh pemasangan kabel yang tidak standar, menyebabkan stres berlebihan pada terminal dan mengakibatkan retak di sambungan antara tangki udara dan terminal kabel, menyebabkan kebocoran gas SF₆. Oleh karena itu, kegagalan tangki udara juga mencerminkan praktik konstruksi yang buruk. Kedua, masalah proses manufaktur inheren pada beberapa RMU dapat menyebabkan segel yang tidak memadai di beberapa area, menyebabkan kebocoran.
2.4 Kegagalan Ujung Kabel
Saat ini, salah satu penyebab kegagalan paling umum dalam RMU gas terisolasi 10kV adalah kilatan luar ujung kabel, disebabkan oleh pekerjaan yang buruk atau bahan yang tidak memadai selama pembuatannya. Ini menyebabkan kegagalan RMU.
III. Tindakan dan Langkah Pencegahan
Masalah-masalah tersebut dapat ditangani dan dicegah melalui pendekatan-pendekatan berikut:
3.1 Tingkatkan Ketinggian Kompartemen Kabel RMU 10kV
Untuk mengatasi masalah kompartemen kabel yang sempit dan rendah pada RMU multi-kompartemen, sebagian besar produsen memilih untuk meningkatkan ketinggian kompartemen. Ketika merek Eropa masuk pasar Cina, ia menyesuaikan dengan mengubah tata letak blok terminal dari bertingkat menjadi horizontal, mengikuti preferensi Cina, sehingga meningkatkan pemanfaatan ruang kompartemen kabel. Selama instalasi, RMU indoor dapat ditinggikan menggunakan dasar kotak berukuran sesuai. Untuk kotak cabang kabel luar ruangan, ketinggian fondasi dapat ditingkatkan.
3.2 Gunakan Ventilasi Alami atau Pasang Perangkat Dehumidifikasi
Saat ini, metode yang langsung, efektif, dan andal untuk mencegah masuknya kelembaban berbahaya adalah dengan sepenuhnya menutup lantai kompartemen kabel RMU menggunakan bahan struktural tahan api yang tertutup rapat. Ini secara efektif memblokir udara lembab luar ruangan, mencegah intrusi hewan kecil, dan membantu mencegah pertumbuhan vegetasi - mencapai manfaat ganda. RMU indoor harus menggunakan peralatan dehumidifikasi khusus atau sistem kontrol kelembaban otomatis. Kotak cabang kabel luar ruangan dapat memiliki fondasi yang ditinggikan dan jumlah bukaan ventilasi/penghilang panas yang sesuai diatur di sekitar bagian bawah untuk memfasilitasi dispersi kelembaban dari parit/pit kabel. Namun, bukaan tidak boleh berlebihan, dan pertimbangan untuk mencegah bahaya hewan kecil harus diperhatikan. Selain itu, jika kotak cabang kabel mengandung Transformer Potensial (PT) dan ventilasi memungkinkan, pendingin udara dehumidifier kecil dapat dipasang.
3.3 Perkuat Manajemen Operasi dan Pemeliharaan
Kegagalan tangki SF₆ dapat menyebabkan kecelakaan besar. Oleh karena itu, memilih perangkat dengan kualitas stabil sangat penting, dan manajemen selama konstruksi harus diperkuat. Spesifikasi teknis relevan dari China Southern Power Grid secara eksplisit mensyaratkan bahwa tangki udara harus terbuat dari baja nirkarat >2mm tebal, mampu menahan tekanan normal dan transien yang dijumpai selama penggunaan, dan dilengkapi dengan manometer SF₆ dan port pengisian. Operator harus secara rutin memantau tekanan tangki selama pemeliharaan rutin. Terutama sebelum operasi switching, memastikan tekanan internal normal sangat penting untuk menghindari kecelakaan akibat kebocoran. Setiap kebocoran yang terdeteksi harus segera ditangani.
3.4 Pastikan Kontrol Ketat Pembuatan dan Manajemen Harian Ujung Kabel
Untuk mencegah kegagalan RMU yang disebabkan oleh ujung kabel yang cacat, sangat penting untuk memilih ujung kabel yang memenuhi persyaratan kualitas. Personel pemasangan harus secara ketat mengikuti standar nasional selama pembuatan ujung kabel. Inspektur harus secara ketat menerapkan pemeriksaan penerimaan kualitas untuk mencegah ujung kabel yang tidak memenuhi standar dimasukkan ke dalam layanan. Selain itu, unit operasi dan pemeliharaan harus rajin mempertahankan catatan ujung kabel dan mengklasifikasikan/menganalisis ujung kabel yang menunjukkan potensi masalah yang dijumpai selama operasi rutin. Ini memastikan identifikasi tepat waktu dari cacat keluarga dan membantu menghindari terulangnya masalah kualitas dan kecelakaan yang serupa [2].
IV. Kesimpulan
Karena berbagai keuntungan, RMU gas terisolasi 10kV telah secara bertahap menjadi node kritis dalam pasokan listrik jaringan cincin distribusi perkotaan, memainkan peran penting dalam sistem distribusi listrik. Artikel ini menggambarkan beberapa masalah umum dalam RMU gas terisolasi 10kV multi-kompartemen dan mengusulkan solusi dan langkah-langkah pencegahan yang sesuai. Tujuannya adalah untuk mengurangi tingkat kegagalan RMU gas terisolasi 10kV dan meningkatkan keandalan pasokan listrik. Setelah berkembang selama bertahun-tahun, RMU gas terisolasi 10kV sekarang menjadi node utama dalam jaringan distribusi cincin perkotaan. Operasi yang aman dan andal mereka secara langsung mempengaruhi keandalan pasokan listrik yang disediakan oleh perusahaan listrik. Dalam operasi aktual, berbagai jenis kerusakan dapat terjadi pada RMU gas terisolasi 10kV karena faktor lingkungan atau masalah kualitas, menyebabkan penurunan keandalan pasokan listrik.
