Arus Masuk Tinggi pada Pengalihan Kapasitor dan Cara Mencegahnya.

Bagaimana Mencegah Arus Masuk yang tinggi pada Pengalihan Kapasitor?

Pengantar Arus Masuk Tinggi pada Pengalihan Kapasitor

Aplikasi switching kapasitansi tidak hanya terbatas pada arus kapasitif tetapi penerapannya dalam proses pemberian energi pada bank kapasitor, saluran udara dan kabel. Pergantian bank kapasitor diketahui menjadi penyebab nilai tegangan transien yang sangat besar di seluruh kontak pemutus sirkuit.

Peralihan kapasitif yang dicirikan oleh umumnya, peralihan arus tingkat rendah ke mode dalam jaringan industri atau publik, dan dengan tingkat kenaikan tegangan pemulihan yang rendah. Pemutus sirkuit (CB) baru yang menyatakan masa pakai mekanik dan listrik yang panjang tanpa perawatan tampaknya paling sesuai dengan tugas switching ini. SF6 puffer yang baru-baru ini dikembangkan telah dirancang untuk kinerja yang lebih baik dengan lebih sedikit interupsi per kutub tetapi jelas skenario yang ideal tidak dapat dicapai. Di sirkuit sistem tenaga di mana pemutus sirkuit memiliki aplikasi yang luas untuk mencegah kerusakan, ketidakseimbangan tegangan di sepanjang terminal pemutus sirkuit dapat menyebabkan arus masuk yang tinggi itu sebabnya setiap gangguan pada arus kapasitif dapat menyebabkan masalah di dielektrik yang digunakan untuk berpindah perangkat. Kapasitor di kapasitor bank bisa rusak karena arus masuk yang deras .

Dalam sistem tenaga banyak kapasitor bank lumped hadir untuk mengatur tegangan, untuk meningkatkan PF (faktor daya) dan juga kapasitor bank memiliki banyak aplikasi dalam penyaringan harmonik tinggi di sistem secara keseluruhan.

Dalam proses distribusi sistem tenaga listrik terdapat jaringan kabel yang menghasilkan beban kapasitif. Ketika gangguan arus terjadi dalam sistem, beban kapasitif akan terisi dan muatan dalam kapasitor ini membuat rangkaian menjadi rusak dengan penyalaan kembali dielektrik bersama dengan menghasilkan tegangan berlebih yang tinggi.

Ketika arus lonjakan besar mulai mengalir melalui gardu induk, sistem dikenakan untuk menghadapi konsekuensi yang terjadi pada sistem proteksi dan juga saat beralih ketika tegangan yang ada di saluran mulai berosilasi pada frekuensi yang sedikit rendah maka besarnya menjadi sama dengan dua kali lipat dari tegangan puncak yang ada di sirkuit yang dapat menyebabkan bahaya yang parah. Dalam artikel ini akan dibahas bagaimana kita dapat meminimalkan arus masuk yang tinggi dan apa rekomendasi dasar untuk itu

Metode Memasukkan kapasitor untuk mencegah arus masuk

Ada dua cara untuk menempatkan kapasitor sedemikian rupa sehingga lonjakan arus dapat diminimalkan hingga dapat diabaikan. Kedua metode ini dijelaskan satu per satu di sini.

Sirkuit Bank Kapasitor tunggal

Skenario Pertama

Mari kita perhatikan rangkaian di atas merupakan rangkaian satu fasa dan memiliki elemen yang disatukan untuk rangkaian kapasitif. Ini memiliki pemutus sirkuit yang menutup kontaknya dalam gangguan apa pun, satu kapasitor dan dua induktor hadir di sirkuit dengan asumsi bahwa resistansi sirkuit kira-kira nol dan nilai induktor L₁ lebih besar dari L₂ .

Pemutus sirkuit hadir di sirkuit untuk menentukan gangguan di sirkuit. Bentuk rangkaian ini disebut bank kapasitor terisolasi.

Dalam hal ini arus bergantung pada parameter rangkaian dan keadaan awal rangkaian. Misalkan kapasitor diisi hingga tegangan v0 pada waktu t0. Arus dapat dihitung dari ekspresi;

Dimana:
Dalam skenario ini karena arus redaman akan berkurang dan arus keseluruhan dalam rangkaian akan terbentuk.

Sirkuit Bank Kapasitor back-to-back

Skenario Kedua:
Skenario ini dikenal sebagai bank to bank capacitive switching mari kita lihat diagramnya.

Dalam hal ini ada dua kapasitor dan dua induktor ketika pemutus sirkuit ditutup dalam gangguan jika terjadi kerusakan dielektrik pada titik b-b' (yaitu perbedaan tegangan pada dua kontak pemutus sirkuit) maka ekspresi arus dapat dihitung sebagai
Di mana:
Dalam arus ini bisa sekitar sepuluh kali lebih besar dari arus puncak yang ada di sirkuit tetapi ini arus hanya dapat mempengaruhi satu kapasitor (lokal) dan sistem lainnya akan aman.

Langkah-Langkah Mencegah Arus Masuk Tinggi

Berikut adalah beberapa rekomendasi untuk menghilangkan arus masuk yang tinggi ini.

1. Harus ada resistor di sirkuit karena resistansi akan meningkatkan arus yang akan digunakan sampai tingkat tertentu.
2. Reaktansi tambahan dapat ditempatkan dalam sistem karena dengan penempatan reaktansi tambahan akan ada tambahan kehilangan energi dalam sistem seiring dengan pengurangan efek kapasitor.

Pengalihan Sinkron

Seperti yang kita ketahui bahwa tegangan lebih tinggi dihasilkan oleh pemutusan dielektrik antara kontak pemutus sirkuit, kita harus menghapus masalah ini secara permanen . Jadi untuk menghilangkan masalah tegangan lebih tinggi harus dipastikan bahwa ketika dalam situasi gangguan pemutus sirkuit ditutup tidak boleh ada perbedaan tegangan antara kontak CB.

Seseorang tidak dapat mencapai situasi ideal karena faktor plus dan minus selalu ada sehingga synchronous switching adalah salah satu solusinya. Jadi, sebuah perangkat telah dibuat dengan nama sakelar SmartClose Capacitor yang dapat mengubah bank mana pun menjadi bank sinkron dengan menggunakan sensor.

Fitur dan Cara Kerja SmartClose Switch .

Ini memiliki 6 sensor tegangan yang mendeteksi bentuk gelombang tegangan pada kedua sisi kapasitor dan sisi sumber dari setiap interupsi. Perintah tutup yang dikeluarkan oleh pengontrol bank kapasitor terpisah menyebabkan sakelar kapasitor SmartClose menutup setiap interupsi secara independen ketika perbedaan tegangan di setiap interupsi adalah nol, maka perintah tutup dikeluarkan ke SC (SmartClose) akan memulai penutupan tegangan nol semua sirkuit.

Pengontrol terpisah dari setiap bank kapasitor memutuskan kapan bank kapasitor diperlukan; sakelar SmartClose menangkapnya dan melakukan semuanya dengan menutup sinkron secara otomatis.