Isi
- Fungsi Perlindungan yang Diperlukan untuk Transformer MV
- Merencanakan Kurva TCC untuk Proteksi Transformer
- Mengonfigurasi Relai untuk Proteksi Transformer
- Parameter Relai untuk 50P / 51P - Fungsi Arus Lebih Instan dan Waktu
- Parameter Relai untuk 50G / 51G - Fungsi Arus Lebih Instan dan Waktu
- Pengekangan Harmonik
- Konfigurasi Relai untuk 49 - Fungsi Beban Berlebih Termal
- Perekam Acara
- Referensi
Penulis adalah seorang insinyur kelistrikan yang berpraktik dan telah melaksanakan beberapa proyek koordinasi perlindungan dalam karier profesionalnya.
Transformator merupakan jantung dari infrastruktur distribusi listrik dan perlindungannya sangat penting untuk pengoperasian yang aman dan andal.
Artikel ini berfungsi sebagai referensi aplikasi tangan pertama untuk menerapkan perlindungan yang andal pada trafo distribusi tegangan menengah (11 kV - 33 kV) melalui relai MV mikroprosesor yang umum tersedia (Siemens, Schneider dan GE).
Filosofi perlindungan menggabungkan tiga langkah besar:
- Memahami fungsi proteksi yang diperlukan untuk proteksi transformator.
- Plot kurva Time Current Characteristic (TCC) untuk fungsi-fungsi tersebut.
- Setel parameter relai untuk mengikuti kurva TCC yang diplot.
Fungsi Perlindungan yang Diperlukan untuk Transformer MV
Delapan fungsi proteksi penting yang diperlukan untuk proteksi transformator tercantum dalam tabel di bawah ini. Fungsi 50G / P dan 51G / P diperlukan pada sisi HV dan LV. Perlindungan sisi LV dapat menggunakan pemutus sirkuit daya tegangan rendah (LVPCB) alih-alih relai yang diumpankan dari CT sisi sekunder.
| Fungsi Perlindungan | Deskripsi |
|---|---|
50P | Fase Arus Lebih Seketika |
51P | Fase Waktu Arus Lebih |
50 GRAM | Tanah Arus Lebih Seketika |
51G | Arus Lebih Waktu Tanah |
49 | Kelebihan Beban Termal |
87 | Perlindungan Diferensial (untuk transformer> 10 MVA) |
Resraint Harmonik Kedua | Menahan operasi relai ketika konten harmonik kedua terdeteksi pada arus. |
Perekam Acara | Perekam acara kesalahan |
Skema proteksi mendemonstrasikan fungsi proteksi esensial ini karena secara konvensional digunakan untuk proteksi transformator. 87 - perlindungan diferensial nyaman tidak digunakan untuk trafo dengan rating kurang dari 10 MVA untuk mengurangi biaya sistem dan menghindari penambahan kompleksitas.
Untuk mulai menerapkan fungsi proteksi yang disebutkan di atas pada trafo tipikal, pertama-tama kita perlu memplot kurva TCC. Untuk mulai memplot kurva TCC transformator, diperlukan pemahaman tentang batu penjuru berikut. Transformer Full Load Amperes (FLA): Nilai daya dukung arus kontinu dari transformator pada ambien yang direferensikan Transformator Arus Masuk: Arus masuk magnet yang ditarik transformator saat diberi energi. Kurva Kerusakan Transformer: Batas termal dan mekanis dari operasi transformator. Di luar batas ini trafo mengalami kerusakan permanen. Selanjutnya, diperlukan perhitungan dari ketiga hal di atas. Transformer Full Load Amperes (FLA): Ini adalah MVA Nilai dibagi dengan hasil kali voltase dan akar persegi (3). misalnya untuk trafo dengan rating 3,5 MVA @ 11 kV pri, FLA = 3,5 MVA / 11 kV x 1,732 = 183 Amps Transformator Arus Masuk: Ini biasanya diambil sebagai 8 atau 12 kali FLA dan diplot pada 0,12 detik (06 siklus AC) pada plot TCC. misalnya untuk trafo dengan rating 3,5 MVA @ 11 kV pri, Arus masuk = 8 x 183 = 1.464 Amps. Kurva Kerusakan Transformer: Dipetakan sesuai dengan pedoman standar IEEE C57.109-1993 untuk transformator terendam cairan dan IEEE C57.12.59-2001 untuk transformator tipe kering. Zona operasi transformator ditentukan setelahnya. Kurva TCC aktual kemudian ditempatkan di antara area operasi dan kerusakan, di atas FLA dan titik masuk dan di bawah kurva kerusakan transformator. Posisi dan karakteristik kurva yang tepat bergantung pada koordinasi dengan perangkat hulu dan hilir lainnya yang berada di luar cakupan artikel ini. Setelah Anda mengetahui fungsi perlindungan dan telah memplot kurva TCC, kurva ini sekarang perlu diprogram ke dalam relai mikroprosesor agar fungsi perlindungan berfungsi sesuai keinginan. Relai mikroprosesor memerlukan parameter tertentu untuk dimasukkan ke dalam registernya melalui perangkat lunak berpemilik yang unik untuk pabrikan relai, sehingga dapat secara akurat meniru kurva TCC yang diplot. Dari penilaian relai khas pabrikan terkemuka di pasar, seperti seri Siemens Siprotec® 7SJ602, seri Sepam® Schneider Electric dan seri GE Multilin®, kami telah memilih parameter yang harus Anda ketahui, bersama dengan pedoman penghitungannya, untuk meniru secara tepat plot TCC pilihan Anda ke dalam relai. Anda harus mencatat bahwa penentuan pasti parameter perlindungan yang akan dimasukkan ke dalam relai memerlukan studi koordinasi perlindungan dari konsultan berlisensi, yang dapat mengevaluasi koordinasi relai dengan perangkat hulu dan hilir. Tanpa studi, parameter ini didasarkan pada estimasi dan aturan umum.
Merencanakan Kurva TCC untuk Proteksi Transformer
suhu.
Mengonfigurasi Relai untuk Proteksi Transformer
Parameter Relai untuk 50P / 51P - Fungsi Arus Lebih Instan dan Waktu
Sekarang kami akan menunjukkan kepada Anda bagaimana Anda dapat meniru kurva TCC contoh kami yang ditunjukkan di atas dalam relai mikroprosesor.
| Parameter Relai | Pedoman Perhitungan |
|---|---|
Kurva Characterstic | Dapat dipilih dari karakter Very Inverse, Extremely Inverse dan Standard Inverse. |
Nilai Ambil | Biasanya 80 - 120% dari trafo FLA (183 A), untuk contoh kasus adalah 232 Amps. Ini adalah asimtot vertikal dari TCC. |
Penundaan Waktu | Penundaan waktu yang sesuai diperlukan untuk menjalin koordinasi dengan perangkat lain. Beberapa relai memerlukan nilai waktu yang sesuai dengan 10 x Nilai Penjemputan pada kurva TCC untuk dimasukkan sebagai parameter ini. 0,12 detik untuk contoh TCC. |
Nilai Penjemputan Seketika | Ini adalah asimtot vertikel dari kurva waktu tertentu, biasanya mewakili bagian kanan bawah plot TCC. Nilainya ditetapkan di bawah arus gangguan satu fasa. Misalnya TCC, itu adalah 3120 A. |
Penundaan Waktu Seketika | Asimtot horizontal dari kurva waktu tertentu. Penundaan yang sesuai diperlukan untuk koordinasi dengan perangkat lain. Dalam contoh TCC kita, nilainya adalah 0,5 s. |
Parameter Relai untuk 50G / 51G - Fungsi Arus Lebih Instan dan Waktu
Parameter yang diperlukan untuk fungsi 50G / 51G mengikuti rekomendasi yang sama seperti fungsi 50P / 51P dengan pengecualian bahwa nilai pickup ditetapkan sekitar setengah dari nilai yang ditetapkan untuk Phase Over-current dan nilai pickup sesaat ditetapkan di bawah phase to ground tingkat kesalahan.
Pengekangan Harmonik
Fungsi pengekangan harmonik mencegah relai tersandung ketika transformator diberi energi.
Pada pemberian energi pada transformator, aliran arus masuk magnetisasi dalam jumlah besar, yang mengandung kandungan harmonik kedua yang signifikan. Relai dapat secara keliru mengambil arus urutan nol ini dari harmonisa sebagai arus gangguan dan trip pada gangguan bumi, jika pengekangan harmonik tidak diaktifkan, namun saat diaktifkan, relai dapat dengan benar mengenali arus harmonik kedua ini sebagai peristiwa pemberian energi dan menahan relai dari tersandung.
Fungsi pengekangan harmonik harus 'diaktifkan' setiap kali relai digunakan untuk proteksi transformator.
Konfigurasi Relai untuk 49 - Fungsi Beban Berlebih Termal
Fungsi kelebihan beban termal 49 digunakan sebagai perjalanan suhu untuk transformator. Detektor suhu resistor atau termistor dapat dimasukkan ke masing-masing dari tiga fase kumparan belitan transformator (transformator tipe kering biasanya dibuat dengan perjalanan suhu) dan output dari termistor tersebut dapat dipantau oleh unit kontrol suhu eksternal atau dapat dijatuhkan di input digital dari relai. I / Os digital kemudian dapat dikonfigurasi untuk memberikan perintah perjalanan logis ke relai. Relai numerik paling modern memiliki beberapa input dan output digital untuk mengimplementasikan fungsi logika.
Unit kontrol suhu tipikal akan mengoperasikan kipas pendingin pada titik setel tetap dan kemudian trip relai jika suhu belitan semakin meningkat. Set-point biasanya diprogram selama commissioning.
Perekam Acara
Perekam peristiwa merekam peristiwa kesalahan saat terjadi, mereka juga harus diaktifkan untuk semua fungsi perlindungan.
Referensi
- IEEE Std C37.91 - 2000, Panduan untuk Relay Pelindung Transformator Daya.
- IEEE Buff Book, Std 242 - 2001, Perlindungan dan Koordinasi Sistem Tenaga Industri dan Komersial.
- J. L. Blackburn, T. J. Domin, Relai Pelindung serta Prinsip dan Aplikasi. CRC Press.
- Thomas P. Smith P.E, Koordinasi Arus Lebih dari ABC.
Artikel ini akurat dan benar sepanjang pengetahuan penulisnya. Konten hanya untuk tujuan informasi atau hiburan dan tidak menggantikan nasihat pribadi atau nasihat profesional dalam masalah bisnis, keuangan, hukum, atau teknis.
