Panduan Definitif Sistem, Perangkat & Satuan Proteksi Listrik

Unit dan Sistem Proteksi Listrik

Ini adalah artikel panjang dan deskriptif tentang berbagai jenis proteksi untuk sistem dan jaringan listrik. Dalam artikel ini, Anda akan dapat mencakup berbagai metode proteksi listrik, sistem dan perangkat, grading dan proteksi, proteksi garis atas, proteksi sistem daya, proteksi feeder kabel, proteksi trafo, proteksi motor ,proteksi generator, proteksi bank kapasitor, proteksi bus bar, proteksi tegangan dan frekuensi dan banyak lagi. Bookmark post ini untuk dibaca nanti.

Pengantar Sistem Proteksi Listrik

Instalasi dan peralatan listrik HV, MV dan LV^[1] tunduk pada gangguan internal dan eksternal yang dapat menyebabkan kerusakan serius pada orang dan peralatan lainnya.

Untuk menghindari dan meminimalkan konsekuensi dari gangguan tersebut perangkat proteksi yang terkait dengan peralatan yang dapat memutus arus listrik diperlukan.

Untuk pemahaman yang lebih baik tentang perangkat proteksi, di setiap Bagian yang mencakup sistem proteksi peralatan dan instalasi, gangguan paling umum pada peralatan dan instalasi tersebut.

Penting juga untuk menyebutkan bahwa semua satuan parameter mekanis dan listrik dan kelipatan dan subkelipatannya yang terlibat dalam sistem proteksi sesuai dengan SI (Sistem Satuan Internasional); pengecualian dibuat ketika jam (h) dapat digunakan dalam hal ini daripada detik (s) dan satuan yang dipilih untuk suhu adalah °C (celsius) dalam hal ini daripada K (kelvin) – [K] = [°C] + 273.15.

Perangkat dan Teknologi Proteksi

Perangkat Proteksi

Untuk meminimalkan waktu gangguan switchgear dan peralatan dilengkapi dengan perangkat proteksi untuk mendeteksi dan mengisolasi bagian yang rusak dari instalasi.

Diperlukan terlebih dahulu, deteksi dan lokalisasi gangguan yang dini, dan kedua, pemutusan segera dari layanan peralatan yang rusak, untuk:

• Untuk melindungi seluruh sistem untuk memastikan kelancaran suplai.
• Untuk meminimalkan kerusakan dan biaya perbaikan.
• Untuk memastikan keselamatan personil.

Di masa lalu sekring umum digunakan sebagai proteksi terhadap arus berlebih dan overload, dan masih sangat populer di Amerika Utara dan di beberapa negara mereka masih digunakan di instalasi LV dan kabel serta trafo MV dengan daya rated hingga 630-1250 kVA.

Namun, kompleksitas jaringan dan persyaratan untuk transmisi dan distribusi daya yang lebih andal memanggil penggunaan perangkat proteksi yang lebih akurat.

Relay proteksi digunakan saat ini, yang lebih andal dan akurat dan dengan kemampuan untuk mendeteksi jenis gangguan lain selain overload dan arus berlebih yang dapat terjadi di jaringan dan peralatan, yang akan dibahas di bagian-bagian selanjutnya, saat proteksi peralatan akan dianalisis.

Mere diatur untuk beroperasi, dan memulai trip, ketika kondisi gangguan terdeteksi.

Setiap skema proteksi sistem daya terdiri dari komponen-komponen berikut:

• Relay deteksi atau pengukuran gangguan
• Relay trip dan relay pendukung lainnya
• Pengakselerasi rangkaian
• Transformator instrumen – arus (CT) dan tegangan (VT)

Model pertama dari relay proteksi adalah relay elektromekanis yang masih digunakan di beberapa negara dan dalam instalasi kabel listrik lama yang tidak dilakukan renovasi.

Mere adalah tipe armature yang tertarik, di mana output secondary transformator instrumen dilewatkan melalui sebuah kuil, sehingga menarik armature terhadap tegangan spring. Gerakan armature menyebabkan kontak trip relay tertutup.

Gambar 1 menunjukkan contoh tipe relay ini.

Gambar 1 – Relay proteksi elektromekanis

Saat ini relay elektronik (solid-state) dan berbasis mikroprosesor umumnya digunakan di utilitas listrik.

Relay elektronik hanya memiliki satu fungsi proteksi dan berbagai relay harus digunakan untuk fungsi yang berbeda.

Relay berbasis mikroprosesor memiliki banyak fitur yang tersedia seperti proteksi, kontrol dan pemantauan.

Perangkat Elektronik Cerdas (IED)

Relay berbasis mikroprosesor dikenal sebagai Perangkat Elektronik Cerdas (IED), yang dapat menyediakan 5-12 fungsi proteksi, 5-8 fungsi kontrol yang mengontrol perangkat terpisah, fungsi autoreclose, fungsi pemantauan sendiri dan fungsi komunikasi, fitur utamanya adalah:

• Banyak fungsi dalam satu relay
• Pengaturan grup yang mudah diubah untuk perubahan konfigurasi feeder
• Relay output yang dapat diprogram
• Port komunikasi untuk koneksi ke SCADA – Supervisory Control and Data Acquisition (Sistem, Modem, dan Komputer Pribadi)
• Urutan peristiwa disimpan untuk banyak gangguan terbaru
• Oscillography atau capture waveform — penyimpanan data arus dan tegangan waveform sebelum dan setelah gangguan untuk analisis gangguan
• Pengukuran
• Interlocking
• Bantuan perawatan pengakselerasi rangkaian. Tugas interrupt gangguan, per fasa, dapat dicatat
• Penemuan Lokasi Gangguan — Menampilkan jarak ke gangguan

Pada Gambar 2 dapat dilihat contoh dari IED.

Gambar 2 – IED

Fungsi dan kompleksitas IED harus ditentukan sesuai dengan peralatan yang akan dilindungi, karakteristik jaringan dan tindakan komplementer yang diperlukan.

IED sebenarnya dirancang untuk memenuhi persyaratan IEC^[2] Standard 61850, yang protokol komunikasi digunakan. Standar ini dikembangkan secara khusus untuk otomatisasi substasi dan menyediakan interoperabilitas dan kemampuan komunikasi canggih.

Pertumbuhan jumlah titik proteksi, kontrol dan pemantauan menghasilkan peningkatan yang signifikan dalam volume data substasi.

Data ini biasanya primitif dan disimpan dalam bentuk digital. Data harus diproses dan dianalisis sebelum pengguna dapat memanfaatkannya.

Dalam sistem proteksi konvensional, data dan sinyal kontrol dari relay dikirim melalui RTU (Remote Terminal Unit) ke sistem SCADA.

Kabel yang luas dan mahal mungkin diperlukan antara berbagai bay di substasi dan ruang kontrol.

Dalam sistem proteksi modern yang menggunakan relay IED, kabel interkoneksi antara transmeter dan meter tidak lagi diperlukan.

Data dan sinyal kontrol dari relay IED dikirim langsung ke sistem SCADA melalui jaringan komunikasi khusus berkecepatan tinggi. Volume data meningkat secara drastis ketika IED digunakan sebagai elemen kontrol dan sumber data.

Untuk menyediakan konektivitas yang diperlukan antara berbagai komponen sistem, jaringan data LONWORKS Local Operating Network (LON) digunakan.

Standar IEC 61850 mendefinisikan protokol komunikasi yang diperlukan, yang dapat berjalan melalui TCP/IP jaringan atau substasi LAN menggunakan high speed switched Ethernet untuk mendapatkan waktu respons yang diperlukan di bawah empat milidetik untuk pelindung relay.

Relay Proteksi dan Kode

Di substasi MV dan HV, peralatan, switchgear dan pembangkit listrik relay proteksi yang paling umum ditunjukkan di bawah ini, dan di antara kurung ditunjukkan kode mereka sesuai dengan IEEE/ANSI^[3]/Standar IEC:

• Proteksi bearing (38)
• Proteksi kegagalan pengakselerasi (50 BF)
• Proteksi diferensial bus bar (87B)
• Earth overcurrent arah (67N/67G)
• Phase overcurrent arah (67)
• Earth overcurrent instan (50N/50G)
• Phase overcurrent instan (50)
• Proteksi kehilangan field/excitasi (40)
• Kehilangan fase (48)
• Proteksi over-excitation (24)
• Overfrekuensi dan underfrekuensi (81)
• Proteksi diferensial garis atas (87L)
• Proteksi jarak garis atas (21)
• Proteksi overload (49)
• Proteksi kecepatan berlebih (12)
• Overvoltage (59)
• Restricted earth fault (64G/64REF)
• Proteksi reverse power (32)
• Time delay earth overcurrent (51N/51G)
• Time delay phase overcurrent (51)
• Proteksi diferensial trafo (87P)
• Undervoltage (27)
• Weak end infeed (21WI)
• Proteksi urutan fase salah (47)

Utama di garis atas HV, trafo daya HV dan trafo daya MV dengan daya rated di atas 3-4 MVA, untuk meningkatkan keandalan dan keamanan sistem, adalah praktik umum untuk menggunakan dua set proteksi – satu “proteksi utama” dan satu “proteksi cadangan”.

Proteksi dengan Sekring

Sebuah sekring adalah tipe resistor resistansi rendah yang bertindak sebagai “perangkat pengorbanan” untuk menyediakan proteksi overcurrent yang masih digunakan di beberapa instalasi LV dan MV.

Komponen utamanya adalah kawat logam atau strip yang meleleh ketika terlalu banyak arus mengalir, yang memutus rangkaian, sehingga kerusakan lebih lanjut karena panas berlebih atau kebakaran dapat dicegah.

Strip atau kawat logam sebagai penampang yang kecil dibandingkan konduktor rangkaian dan dilindungi oleh penutup non-kembus (casing).

Elemen sekring terbuat dari seng, tembaga, perak, aluminium atau alloy untuk memberikan karakteristik yang stabil dan dapat diprediksi.

Casing dapat berupa keramik, kaca, plastik, fiberglass, laminat mica cetak atau fibe terkompresi cetak tergantung pada produsen, aplikasi dan kelas tegangan.

Sekring dipasang pada holder sekring, yang dirancang khusus untuk setiap tipe atau keluarga sekring dan tegangan rated seperti sekring HRC.

Contoh sekring dan holder ditunjukkan pada Gambar 3 dan 4.

Gambar 3 – Sekring dan holder tipe NH LV

Gambar 4 – Sekring dan holder MV

Karakteristik listrik utama sekring adalah:

• Tegangan rated
• Arus rated (I_n): arus maksimum yang dapat dikonduksi oleh sekring secara terus-menerus tanpa memutus rangkaian.
• Kapasitas pemutusan (I₁): arus prospective maksimum yang dapat diputus oleh sekring. Ini adalah nilai tes maksimum sekring. Arus ini sangat tinggi, biasanya antara 20 kA dan 63 kA.
• Arus pemutusan minimum (I_f): arus minimum yang dapat meleleh dan memutus sekring
• Arus non-fusing konvensional (I_nf): Nilai arus yang ditetapkan sebagai yang dapat diangkut oleh link sekring untuk waktu tertentu (waktu konvensional) tanpa meleleh, diekspresikan sebagai kelipatan dari I_n (mis. I_nf = 1.25xI_n)
• Pelelehan nominal (I²t): ukuran energi yang diperlukan untuk melelehkan elemen fusable (berdasarkan hukum Joule) dan adalah nilai yang konstan untuk setiap elemen fusable yang berbeda.
• Kurva arus-waktu: menunjukkan waktu operasi sekring (kecepatan) sebagai fungsi dari arus (biasanya ditunjukkan oleh produsen, sesuai dengan standar)

Gambar 5 menunjukkan contoh kurva arus-waktu.

Gambar 5 – Kurva arus-waktu sekring

Suhu lingkungan akan mengubah parameter operasional sekring dan derating suhu diperlukan.

Sebagai contoh, sekring dengan rating 1 A pada 25 ºC mungkin dapat mengangkut hingga 10% atau 20% lebih banyak arus pada -40 ºC dan mungkin terbuka pada 80% dari nilai ratednya pada 100 ºC.

Nilai operasional akan bervariasi dengan setiap keluarga sekring dan disediakan dalam lembar data produsen.

Faktor utama dalam memilih sekring adalah:

• Arus operasi normal
• Tegangan rated (AC atau DC)
• Suhu lingkungan
• Arus overload dan waktu yang harus dibuka oleh sekring
• Arus gangguan maksimum yang tersedia
• Pulsa, arus lonjakan, arus inrush, arus start-up, dan transient rangkaian
• Keterbatasan ukuran fisik, seperti panjang, diameter, atau tinggi
• Fitur sekring (tipe pemasangan/form factor, kemudahan pengambilan, kabel aksial, indikasi visual, dll.)
• Fitur holder sekring, jika berlaku dan rerating terkait
• Aplikasi
• Peraturan dan standar kabeling nasional

Standar Prancis NF EN 60269 mengklasifikasikan sekring sesuai kurva waktu, fungsi dan aplikasi.Klasifikasi ini, yang digunakan luas di banyak negara, adalah:

• gL/gG
• Fungsi
• Proteksi kabel dan perangkat listrik. Diskriminasi dijamin antara dua sekring yang memiliki margin dua current rating (mis. 160 A dan 100 A)
• Aplikasi
• Proteksi di semua tingkat distribusi daya listrik di industri dan rumah tangga terhadap overload dan short circuit. Panel utama, panel feeder, cubicle utama.
• aM
• Fungsi
• Proteksi langsung motor, harus bekerja bersama dengan perangkat proteksi eksternal (relay termal). Diskriminasi yang mudah dengan sekring gG yang berada di upstream. Diskriminasi dijamin antara dua sekring di mana ada margin dua current rating (mis. 160 A dan 100 A)
• Aplikasi
• Proteksi motor tegangan rendah.
• gR
• Fungsi
• Sekring proteksi ultra cepat untuk semi konduktor, very current limiting, low l²xt
• Aplikasi
• Proteksi semi konduktor daya dari soft starter, relay statis, uninterruptible power supplies (UPS), variable speed drives, frequency

Saat instalasi dilindungi oleh sekring, switch-disconnector di upstream sekring harus digunakan untuk alasan keselamatan, untuk memastikan isolasi instalasi sebelum mengganti sekring atau melakukan beberapa pekerjaan perawatan.

Dengan proteksi hanya dengan sekring yang digunakan, hanya overcurrent fase yang akan terdeteksi, dan perlu diperkirakan relay proteksi untuk gangguan lain. Untuk arus bocor atau arus ground fault, GFCI (Ground Fault Circuit Interrupter) kemudian digunakan.

Dalam situasi ini switch harus dilengkapi dengan opening coil, yang akan juga diaktifkan oleh proteksi internal peralatan.

Hati-hati lainnya adalah bahwa sekring harus dilengkapi dengan perangkat mekanis (striker pin) yang akan menyebabkan switch terbuka, jika hanya satu sekring yang bertindak, untuk memastikan pemutusan total instalasi yang rusak.

Sekring juga harus dilengkapi dengan cakram berwarna yang jatuh ketika elemen meleleh atau jendela elemen, yang tertanam dalam badan sekring untuk memberikan indikasi visual elemen yang meleleh.

Grading dan Koordinasi Proteksi

Pengantar Grading dan Proteksi

Saat menetapkan set-point relay proteksi atau arusan rated sekring dan pengakselerasi rangkaian LV (Seperti ACB (Air Circuit Breaker)) harus dipastikan bahwa nilai yang dipilih cocok untuk proteksi peralatan dan bahwa pengakselerasi rangkaian yang trip atau sekring yang akan meleleh hanya yang terkait dengan rangkaian yang rusak dan bukan perangkat proteksi lain, yang dapat menyebabkan gangguan serius di jaringan dan dalam kualitas dan kelanjutan layanan.

Untuk mencapai tujuan ini, studi koordinasi proteksi dan grading diperlukan.

Prinsip Dasar

Studi koordinasi relay proteksi dilakukan untuk menentukan pengaturan relay proteksi.

Tingkat gangguan harus ditentukan untuk semua kondisi operasional sistem yang mungkin, yang digunakan untuk menentukan kemampuan relay proteksi untuk mendeteksi dan membersihkan gangguan sistem.

Skema proteksi diatur sedemikian rupa untuk mengisolasi paling sedikit dari sistem listrik yang mungkin, sehingga meminimalkan gangguan yang disebabkan oleh gangguan.

Waktu clear relay proteksi ditentukan untuk memenuhi rating waktu singkat primer, persyaratan stabilitas sistem dan persyaratan otoritas yang ditetapkan. Kami berusaha untuk menentukan margin operasional relay proteksi yang benar, baik dalam arus maupun waktu, untuk secara efektif menghilangkan malgrading.

Saat mengatur relay jarak pada feeder tegangan tinggi double circuit mutual coupling nol urutan antara rangkaian dipertimbangkan untuk meminimalkan kemungkinan over atau under reaching terjadi.

Karakteristik operasional relay dan pengaturan harus dikoordinasikan dengan hati-hati untuk mencapai selektivitas.

Tujuan dasarnya untuk mematikan hanya komponen yang rusak dan untuk meninggalkan bagian lain dari sistem daya dalam layanan untuk meminimansi gangguan suplai dan memastikan stabilitas.

Selektivitas, atau diskriminasi, antara perangkat proteksi dapat didefinisikan sebagai “koordinasi perangkat proteksi, agar gangguan yang terjadi di titik mana pun di jaringan dapat diatasi oleh perangkat proteksi upstream, perangkat proteksi yang segera upstream dari gangguan dan oleh perangkat proteksi itu saja”.

Mari kita lihat contoh definisi ini dengan melihat single line diagram Gambar 6, di mana ada sistem proteksi SP1 hingga SP6:

Gambar 6 – Single line diagram instalasi listrik

Selektivitas berarti jika gangguan terjadi di titik A, satu-satunya sistem proteksi yang harus beroperasi adalah SP5 dan sistem proteksi lain tidak boleh beroperasi.

Dua prinsip digunakan untuk menetapkan selektivitas:

• Diskriminasi arus.
• Diskriminasi waktu.

Grading dan Koordinasi Proteksi di Jaringan LV, MV dan HV

Untuk menetapkan studi koordinasi proteksi dan grading harus dipertimbangkan konfigurasi dan kompleksitas jaringan.

Jaringan distribusi LV dan pengguna biasanya memiliki konfigurasi radial.

Jaringan distribusi MV biasanya memiliki kombinasi dari kedua radial dan double-end feed dengan konfigurasi NO point dan kompleksitas penting.

Jaringan pengguna MV biasanya memiliki konfigurasi radial, meskipun di pabrik besar konfigurasi double-end feed dengan NO point digunakan.

Karena kompleksitas jaringan studi koordinasi proteksi dan grading untuk jaringan transmisi HV dan jaringan distribusi MV, insinyur spesialis diperlukan dan penggunaan alat perangkat lunak khusus untuk analisis jaringan seperti ETAP, PSS/E, EPSO dan PTW.

Studi koordinasi proteksi dan grading dari jaringan pengguna MV biasanya lebih mudah dan dapat mengikuti petunjuk dasar yang akan dibahas nanti di Bagian ini.

Perhatian khusus harus diperhatikan di batas jaringan perusahaan distribusi listrik (infeeding) dan jaringan pengguna dan protokol koordinasi proteksi harus ditetapkan antara kedua entitas.

Untuk jaringan LV, menggunakan pengakselerasi rangkaian dan/atau sekring selektivitas dari “pengakselerasi rangkaian/pengakselerasi rangkaian”, “sekring/sekring” dan “pengakselerasi rangkaian/sekring” dapat dilakukan dengan membandingkan “kurva arus-waktu” untuk nilai tertentu dari arus gangguan, menggunakan prinsip “diskriminasi arus” dan “diskriminasi waktu”, yang disebut di atas.

Diskriminasi arus digunakan untuk proteksi terhadap overload dan proteksi adalah selektif jika rasio antara ambang pengaturan adalah lebih tinggi dari 1.6.

Diskriminasi waktu digunakan untuk proteksi terhadap short-circuit, menggunakan pengakselerasi rangkaian atau sekring di upstream dengan penundaan waktu dan sehingga trip perangkat di downstream lebih cepat; proteksi adalah selektif jika rasio antara ambang proteksi short-circuit adalah tidak lebih rendah dari 1.5.

Proteksi Feeder Kabel

Anda dapat membaca posting yang diperbarui secara rinci dengan judul Proteksi Feeder Kabel – Jenis, Penyebab & Proteksi Diferensial Gangguan.

Kerusakan & Proteksi Trafo

Karena ini adalah topik yang sangat penting dan deskriptif yang harus dibahas dengan sangat rinci, Oleh karena itu, Kami telah memperbarui serta menggabungkan posting di sini di Proteksi Trape Daya & Kerusakan.

Kerusakan & Proteksi Garis Atas

Untuk navigasi pengguna yang lebih baik, kami telah memindahkan dan memperbarui posting ini di sini dengan nama “Kerusakan & Proteksi Garis Atas”

Proteksi Motor

Kami telah memindahkan posting blog ke tautan baru untuk navigasi dan pemahaman yang lebih baik. Anda dapat melihatnya di sini @ proteksi motor, jenis-jenis kerusakan motor umum dan perangkat yang digunakan untuk proteksi motor HV dan LV dalam posting tersebut.

Proteksi Generator

Kami telah membahas proteksi generator, jenis-jenis kerusakan generator umum dan perangkat yang digunakan untuk proteksi generator dalam posting sebelumnya.

Proteksi Lainnya

Proteksi Tegangan dan Frekuensi

Fluktuasi beban dan switching serta kegagalan pembangkit listrik dapat menyebabkan variasi pada tegangan dan frekuensi jaringan yang dapat melebihi batas yang diterima dari operasi peralatan dan jaringan.

Situasi ini dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan dan blackout parsial atau total di jaringan.

Untuk menghindari atau meminimalkan situasi ini under dan over voltage (kode 27 dan 59, masing-masing) dan frekuensi (kode 81U dan 81O, masing-masing) proteksi harus digunakan.

Proteksi Bus Bar

Di substasi HV umum untuk memasang relay proteksi bus bar, yang paling banyak digunakan adalah proteksi diferensial (87B).

Relay ini terhubung ke semua CT di substasi untuk mengevaluasi jumlah arus masuk dan keluar, seperti yang ditunjukkan pada gambar 25.

Gambar 25 – Diagram proteksi diferensial bus bar

Prinsip operasi dari proteksi ini didasari oleh hukum Kirchhof – hukum arus.

CT proteksi bus harus terletak pada sisi feeder dari pengakselerasi rangkaian. Jika CT proteksi bus terletak pada sisi bus dari pengakselerasi rangkaian, maka ada titik buta proteksi.

Dengan menggunakan High Impedance relay dalam proteksi diferensial sistem dapat dirancang untuk lebih toleran terhadap CT yang saturated.

Sebuah resistor non-linear dihubungkan di seluruh terminal relay untuk membatasi tegangan di seluruh relay diferensial ke nilai yang aman selama kondisi gangguan.

Relay high impedance digunakan secara luas dalam proteksi diferensial modern untuk bus tegangan tinggi.

Keuntungan menggunakan Relay High Impedance dalam proteksi diferensial bus adalah mereka dapat dirancang untuk tetap stabil (tidak beroperasi) untuk gangguan eksternal, ketika salah satu dari CT telah saturated.

Untuk gangguan eksternal, kasus terburuk adalah dengan satu CT terpenuh saturated dan CT lainnya tidak saturated. Arus diferensial yang dihasilkan akan menyebabkan tegangan maksimum terjadi di seluruh relay diferensial. Sebuah pengaturan relay (dalam volt) dipilih, dengan margin yang cukup, untuk memastikan bahwa proteksi diferensial tidak beroperasi untuk kondisi gangguan eksternal ini.

Resistansi penggerusan secondary CT dan kabel harus diketahui, dan digunakan dalam perhitungan pengaturan relay.

Untuk gangguan internal high impedance dari relay diferensial memaksa sebagian besar arus diferensial yang dihasilkan melalui impedansi excitasi CT. Tegangan yang dihasilkan di seluruh relay pada dasarnya adalah tegangan open-circuit CT, dan akan di atas pengaturan tegangan relay. Sebuah resistor non-linear atau varistor dihubungkan di seluruh terminal relay untuk membatasi tegangan ke nilai yang aman selama kondisi gangguan.

Saat gangguan bus terdeteksi, semua pengakselerasi rangkaian pada bus tersebut di-trip. Gangguan bus selalu permanen, bukan gangguan transient.

Maka tidak boleh ada auto-reclosing pengakselerasi rangkaian setelah gangguan bus. Proteksi bus akan sering kali membatalkan auto-reclose pada pengakselerasi rangkaian mana pun yang mungkin telah dimulai oleh proteksi lain.

Banyak substasi menggunakan pengaturan bus bar seperti double bus bar, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 26, di mana feeder dapat dialihkan dari satu bus ke bus lain melalui switch isolasi.

Gambar 26 – Pengaturan double bus bar

Ini membingungkan proteksi bus karena rangkaian secondary CT harus dialihkan, melalui switch auxiliary isolator, untuk cocok dengan bus yang sesuai.

Biasanya memiliki satu zona proteksi untuk setiap bagian bus. Ini dikenal sebagai zona diskriminasi.

Ada juga zona proteksi diferensial lainnya untuk seluruh substasi, yang dikenal sebagai check zone.

Untuk trip bus dapat terjadi dengan pengaturan ini adalah perlu baik relay zona diskriminasi dan relay check zone untuk beroperasi.

Proteksi Kegagalan Pengakselerasi Rangkaian

Di substasi HV umum penggunaan proteksi kegagalan pengakselerasi rangkaian (50BF), jika pengakselerasi rangkaian gagal di-trigger oleh perintah trip, seperti yang terdeteksi oleh kepadatan arus gangguan yang tidak padam, proteksi cadangan ini mengirim perintah trip ke pengakselerasi rangkaian upstream atau adjacent.

Fungsi proteksi kegagalan pengakselerasi rangkaian diaktifkan oleh sinyal biner 0/1 yang diterima dari fungsi proteksi overcurrent (50/51, 50N/51N, 46, 67N, 67). Ia memeriksa desapnya arus selama interval waktu yang ditetapkan oleh penundaan waktu T.

Bisa juga dipertimbangkan posisi pengakselerasi rangkaian, dibaca pada input logis untuk menentukan pembukaan aktual pengakselerasi rangkaian. Mengkabel kontak posisi pengakselerasi rangkaian tertutup volt-free pada input editor equation pembukaan tertutup dapat memastikan proteksi efektif dalam situasi berikut:

• Ketika 50BF diaktifkan oleh fungsi proteksi 50N/51N (set point I_s0 < 0.2 I_n), deteksi set point arus 50BF mungkin tidak operasional.
• Ketika supervisi rangkaian trip (TCS) digunakan, kontak pengakselerasi rangkaian tertutup dikondensasi pendek.

Aktivasi otomatis fungsi proteksi ini menggunakan rangkaian logika program fungsi kontrol pengakselerasi rangkaian. Sebuah input spesifik juga bisa digunakan untuk mengaktifkan proteksi dari editor equation. Opsi tersebut berguna untuk menambahkan kasus khusus aktivasi (mis. trip oleh unit proteksi eksternal).

Output tertunda waktu dari unit proteksi harus ditugaskan ke output logis melalui matriks kontrol.

Penundaan waktu memulai dan menghentikan T counter dikondisikan oleh kehadiran arus di atas set point (I > I_s).

Weak End Infeed

Proteksi weak end infeed adalah komplementer proteksi jarak yang digunakan jika nilai arus gangguan di garis atas lebih rendah dari pengaturan regulasi proteksi jarak.

Proteksi Bank Kapasitor

Saat terkait dengan daya reaktif, setiap fase bank kapasitor dibentuk oleh kelompok kapasitor dalam asosiasi seri untuk perbaikan daya reaktif. 3 fase kemudian dihubungkan dalam bintang, dengan titik netral terisolasi atau di-earth, sesuai dengan operasi jaringan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 27.

Gambar 27 – Diagram bank kapasitor

Kerusakan umum bank kapasitor adalah:

• Kapasitor short-circuit atau kerusakan di kabel koneksi.
• Short-circuit antara unit dan struktur logam rak atau panel (gangguan fase-ke-earth).
• Overload yang disebabkan oleh harmoni jaringan.
• Kegagalan dielektrik karena overvoltase jaringan atau petir.

Saat kelompok kapasitor gagal dan netral di-earth bank tidak seimbang dan arus akan beredar di netral.

Setiap kapasitor atau kelompok kapasitor biasanya dilindungi oleh sekring, yang sudah dipasang oleh produsen.

Sekring harus memiliki karakteristik I²t yang tidak akan menyebabkan sekring untuk meleleh dengan arus inrush yang dihasilkan dari koneksi bank kapasitor.

Perangkat proteksi umum bank kapasitor adalah:

• Phase overcurrent instan (50)
• Earth overcurrent instan (50N/50G)
• Phase overcurrent dengan penundaan waktu (51)
• Earth overcurrent dengan penundaan waktu (51N/51G)
• Proteksi over voltage (49)

^[1] HV: High Voltage (V ≥ 60 kV); MV: Medium Voltage (1 kV < V < 60 kV); LV: Low Voltage (V ≤ 1 kV).

^[2] IEC: International Electrotecnical Comission.

^[3] IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers. ANSI: American National Standards Institute.

^[4] Arus kapasitif residu dalam kasus gangguan fase-ke-earth (I_C) dihitung dengan persamaan I_C = 3X_cU, di mana X_c adalah reaktansi kapasitif kabel dan U adalah tegangan fase-fase jaringan.

^[5] Dalam artikel ini Gas Insulated Transformers (GIT) tidak dianalisis.

^[6] rms: root mean square.

^[7] Prime mover adalah komponen yang digunakan untuk menggerakkan generator dan dapat berupa mesin pembakaran (kasus set generator diesel), turbin gas, turbin uap, turbin angin dan turbin hidrolik.

^[8] Field dalam AC generator terdiri dari kuil konduktor di dalam generator yang menerima tegangan dari sumber (disebut excitasi) dan menghasilkan fluks magnet.

Fluks magnet di field memotong armature untuk menghasilkan tegangan. Tegangan ini pada akhirnya adalah tegangan output generator.

Tentang Penulis: Manuel Bolotinha

-Ijazah Sarjana Teknik Elektro – Sistem Energi dan Daya (1974 – Instituto Superior Técnico/Universitas Lisboa)
– Magister Teknik Elektro dan Komputer (2017 – Faculdade de Ciências e Tecnologia/Nova Universitas Lisboa)
–. Konsultan Senior di Substasi dan Sistem Daya; Instruktur Profesional