Penyelesaian Peranti Elektrik Gabungan Load Switch Tenaga Tinggi - Pembakar: Panduan Aplikasi Keselamatan Berdasarkan Arus Pemindahan

I. Isu Utama dan Objektif​
Penyelesaian ini bertujuan untuk menangani risiko keselamatan yang timbul dari ketidaksesuaian antara parameter inti "arus pemindahan" dari "peralatan elektrik kombinasi saklar beban-fuse" dengan arus pendek sistem sebenarnya semasa melindungi transformator kuasa. Tujuannya adalah untuk memberikan satu set panduan yang jelas untuk pemilihan, verifikasi, dan aplikasi, memastikan peralatan elektrik kombinasi beroperasi dengan betul dan boleh dipercayai semasa kegagalan transformator. Ini mencegah saklar beban rosak disebabkan oleh menghentikan arus di luar kapasitinya dan melindungi seluruh sistem pengedaran.

​II. Konsep Utama: Arus Pemindahan​

1. ​Definisi dan Mekanisme​
   Arus pemindahan adalah nilai arus kritis yang menentukan sama ada arus kesalahan diputuskan oleh fuse atau saklar beban. Kejadian ini berkait rapat dengan mekanisme kerja peralatan elektrik kombinasi:
   • ​Arus kesalahan kecil: Fuse fasa satu (fase pertama yang terputus) melebur terlebih dahulu, dan pengetuknya memicu mekanisme saklar beban, menyebabkan semua tiga kutub saklar beban terbuka serentak dan memutuskan arus dua fasa yang tersisa.
   • ​Arus kesalahan besar: Semua tiga fuse melebur hampir serentak dan cepat, memutuskan arus kesalahan sebelum saklar beban terbuka.
   • Arus pemindahan adalah tepat batas antara kedua-dua modus operasi ini.
2. ​Kaedah Penentuan Rasmi​
   Berdasarkan piawaian IEC, arus pemindahan (Itr) ditentukan berdasarkan:
   • Jumlah masa pemutusan saklar beban (T0): Masa dari aktivasi pengetuk fuse hingga pemisahan lengkap kontak saklar beban.
   • Kurva ciri masa-arus fuse: Pada kurva ciri dengan penyimpangan pembuatan -6.5%, nilai arus yang bersesuaian dengan masa operasi 0.9 × T0 adalah arus pemindahan.
3. ​Klasifikasi dan Faktor Pengaruh​
   • ​Arus pemindahan dinilai: Nilai standard yang diberikan oleh pembuat, berdasarkan penilaian maksimum unsur fuse.
   • ​Arus pemindahan sebenar (Ic,zy)​: Nilai yang harus diverifikasi dalam aplikasi kejuruteraan, diperoleh dari kurva ciri berdasarkan penilaian fuse sebenar yang dipilih dan T0.
   • ​Faktor pengaruh utama: Masa pemutusan T0 saklar beban adalah faktor utama. T0 yang lebih kecil menghasilkan arus pemindahan yang lebih besar. Ciri-ciri fuse sendiri juga merupakan faktor.

​III. Prinsip Aplikasi Inti dan Proses Verifikasi​

1. ​Peraturan Emas​
   Untuk memastikan keselamatan, syarat berikut harus dipenuhi:
   Nilai arus pendek tiga fasa pada busbar sisi rendah transformator, dikonversi ke sisi tinggi (Isc) > Arus pemindahan sebenar peralatan elektrik kombinasi (Ic,zy)
   • ​Jika dipenuhi: Arus pendek tiga fasa diputuskan oleh fuse, melindungi saklar beban.
   • ​Jika tidak dipenuhi: Saklar beban dipaksa memutuskan arus (kira-kira arus pendek dua fasa) dan menahan Transient Recovery Voltage (TRV) yang keras, membuat kegagalan pemutusan sangat mungkin dan menyebabkan kecelakaan.
2. ​Langkah-langkah Pemilihan dan Verifikasi​
   Untuk menerapkan peralatan elektrik kombinasi dengan benar, langkah-langkah berikut harus diikuti:
3. ​Kumpulkan parameter sistem: Dapatkan kapasitas pendek sistem, kapasitas transformator, dan voltan impedansi.
4. ​Pemilihan awal: Berdasarkan arus dinilai transformator, pilih spesifikasi fuse dan jenis saklar beban yang sesuai secara awal.
5. ​Hitung arus kunci:
   o Hitung arus pendek tiga fasa pada sisi rendah transformator dan konversikan ke sisi tinggi (Isc).
   o Berdasarkan spesifikasi fuse yang dipilih dan masa T0 saklar beban, rujuk kepada kurva yang diberikan pembuat untuk mendapatkan arus pemindahan sebenar (Ic,zy).
6. ​Lakukan verifikasi inti: Bandingkan Isc dan Ic,zy.
   o Jika Isc > Ic,zy, verifikasi lulus, dan penyelesaian pada dasarnya aman.
   o Jika Isc < Ic,zy, penyelesaian membawa risiko, dan langkah-langkah optimasi harus diambil (lihat Bagian IV).
7. ​Verifikasi kemampuan akhir: Konfirmasi apakah kemampuan pemutusan arus pemindahan dinilai saklar beban yang dipilih lebih besar dari Ic,zy yang dihitung. Ini berfungsi sebagai penghalang keselamatan akhir.

​IV. Panduan untuk Skenario Berbeda​

1. ​Kapasitas Transformator ≤ 630kVA​
   • ​Penyelesaian: Menggunakan peralatan elektrik kombinasi umumnya aman dan ekonomis.
   • ​Penjelasan: Seperti ditunjukkan dalam tabel, untuk transformator 500kVA dan 630kVA (dengan impedansi 4%), kondisi Isc > Ic,zy mudah dipenuhi jika kapasitas pendek sistem cukup.
   • ​Rekomendasi: Peralatan elektrik kombinasi saklar beban pneumatik biasa dapat dipilih.
2. ​Kapasitas Transformator 800 ~ 1250kVA​
   • ​Penyelesaian: Rentang risiko tinggi, verifikasi ketat wajib.
   • ​Analisis: Seperti ditunjukkan dalam tabel, bahkan dengan impedansi transformator 6%, sulit untuk memenuhi kondisi Isc > Ic,zy untuk transformator dengan kapasitas 800kVA dan lebih tinggi. Jika saklar beban vakum atau SF6 dengan T0 yang lebih kecil dipilih, arus pemindahannya lebih besar, membuat kondisi lebih sulit dipenuhi.
   • ​Langkah-langkah optimasi:
   o Prioritaskan penggunaan saklar beban pneumatik dengan waktu pemutusan (T0) yang lebih lama untuk mengurangi arus pemindahan dan memudahkan pemenuhan kondisi.
   o Komunikasikan secara aktif dengan pembuat untuk menanyakan apakah saklar beban vakum atau SF6 dapat disesuaikan (dengan meningkatkan T0) untuk mencapai nilai arus pemindahan yang lebih kecil.
   o Jika kondisi tidak dapat dipenuhi setelah perhitungan dan verifikasi, solusi peralatan elektrik kombinasi harus ditinggalkan.
   • ​Rekomendasi akhir: Untuk transformator 1000kVA dan 1250kVA, terutama transformator kering, sangat disarankan untuk langsung menggunakan circuit breaker.
3. ​Kapasitas Transformator > 1250kVA​
   • ​Penyelesaian: Circuit breaker harus digunakan untuk perlindungan dan kontrol.
   • ​Penjelasan: Tingkat arus pendek pada kapasitas ini melebihi rentang perlindungan yang dapat diandalkan peralatan elektrik kombinasi. Circuit breaker adalah pilihan aman satu-satunya.

​V. Ringkasan dan Catatan Khusus​

1. ​Verifikasi wajib: Jangan hanya bergantung pada pengalaman atau menerapkan peralatan elektrik kombinasi berdasarkan kapasitas transformator. Perhitungan dan perbandingan Isc dan Ic,zy harus dilakukan.
2. ​Pertimbangkan dampak jenis saklar beban: Jangan asumsikan bahwa saklar beban vakum atau SF6 dengan kemampuan pemutusan yang lebih kuat lebih unggul. T0 yang lebih kecil menghasilkan arus pemindahan yang lebih besar, yang mungkin membuat lebih sulit untuk memenuhi kondisi verifikasi inti dan justru memperkenalkan risiko.
3. ​Pentingnya kapasitas pendek sistem: Kapasitas pendek sistem secara langsung mempengaruhi nilai Isc. Dalam sistem dengan kapasitas pendek yang lebih kecil, seperti taman industri atau titik ujung grid, masalah-masalah di atas menjadi lebih mencolok, dan perlu berhati-hati saat memilih.