Relay Pelindung : Cara Kerja, Jenis, Rangkaian & Aplikasinya

Sakelar yang dioperasikan secara elektrik seperti a menyampaikan memainkan peran kunci dalam mengendalikan sirkuit listrik melalui sinyal daya rendah independen, jika tidak digunakan di mana sejumlah sirkuit harus dikontrol melalui sinyal tunggal. Pertama, relay digunakan sebagai pengulang sinyal dalam sirkuit telegraf jarak jauh dan setelah itu, banyak digunakan di komputer awal & pertukaran telepon untuk mencapai operasi logis. Ada berbagai jenis relai yang tersedia dan masing-masing jenis digunakan berdasarkan kebutuhan. Demikian artikel kali ini membahas tentang gambaran relay proteksi atau relai perlindungan - bekerja dengan aplikasi.

Apa itu Relai Pelindung?

Definisi relai pelindung adalah; sebuah switchgear perangkat yang digunakan untuk mendeteksi kesalahan & memulai pemutus arus operasi untuk memisahkan elemen yang salah dari sistem. Relai ini adalah perangkat mandiri & kompak yang mendeteksi kondisi abnormal yang terjadi di dalam sirkuit listrik dengan mengukur besaran listrik secara konstan yang berbeda dalam kondisi gangguan & normal. Dalam kondisi gangguan, besaran listrik dapat berubah seperti arus, tegangan, sudut fasa & frekuensi. Diagram relai pelindung ditunjukkan di bawah ini.

Prinsip Kerja Relai Pelindung

Relai pelindung digunakan untuk melindungi perangkat setelah kesalahan terdeteksi dalam suatu sistem. Setelah kesalahan terdeteksi, lokasi kesalahan ditemukan dan kemudian memberikan sinyal trip ke pemutus sirkuit atau CB. Relay ini bekerja pada dua prinsip seperti tarik-menarik elektromagnetik & induksi elektromagnetik.

Relai daya tarik elektromagnetik hanya bekerja pada kedua suplai seperti AC & DC dan menarik koil ke kutub elektromagnet. Relay jenis ini bekerja secara instan & tidak menunda sementara relai induksi elektromagnetik hanya bekerja hanya pada suplai AC & menggunakan motor induksi untuk menghasilkan torsi. Jadi ini secara teratur digunakan seperti relay arah untuk melindungi sistem tenaga & juga dalam aplikasi operasi switching berbasis kecepatan tinggi.

Jenis Relai Pelindung

Relai pelindung tersedia dalam berbagai jenis yang digunakan berdasarkan kebutuhan.

Relay Arus Lebih

Rele arus lebih beroperasi melalui arus. Relai arus lebih dapat digerakkan melalui arus. Relai ini mencakup nilai pick-up dan relai ini aktif setelah pengukuran dan kuantitas arus melebihi nilai pick-up itu.

Relay ini tersedia dalam dua tipe instantaneous dan tipe time-delay dimana kedua relay ini sering disediakan dalam satu wadah. Keduanya diaktifkan oleh arus yang sama; namun, nilai pengambilannya yang terpisah dapat disesuaikan secara terpisah dengan mengubah pengaturan ketukan di dalam input.

Relay arus lebih tidak mahal, sehingga digunakan pada rangkaian tegangan rendah dan juga pada aplikasi sistem tegangan tinggi tertentu. Kerugian utama dari relai ini adalah, ia juga dapat memilih fluktuasi arus serta gangguan dalam zona terdekat.

Relai Elektromekanis

Relai elektromekanis adalah relai paling awal tetapi masih digunakan di banyak area hingga saat ini. Relai ini hanya bekerja menggunakan medan magnet yang dihasilkan oleh kumparan elektromagnetik setelah sinyal kontrol diberikan padanya. Relai ini mengubah tegangan & arus menjadi listrik, gaya magnet & torsi yang mendorong regangan pegas di dalam relai. Regangan pegas & ketukan pada kumparan elektromagnetik di dalam relai adalah proses utama di mana pengguna menyetel relai. Silakan merujuk ke tautan ini untuk mengetahui lebih banyak tentang Relai Elektromekanis .

Relai Arah

Relay ini diaktifkan oleh aliran arus dalam arah tertentu. Ini dapat mendeteksi variasi antara arus penggerak & referensi. Relay ini digunakan secara kombinasi dengan beberapa rele lain seperti rele arus lebih sehingga kapasitas & selektivitas sistem rele proteksi akan meningkat. Relai ini hanya bereaksi terhadap variasi sudut fasa antara arus penggerak & arus referensi yang dikenal sebagai besaran polarisasi.

Relay Jarak

Relai jarak ini digunakan untuk membedakan antara kondisi operasi normal & gangguan dan juga membedakan gangguan dalam area tertentu & dalam elemen sistem yang berbeda. Operasi relai jarak tidak memadai untuk kisaran tertentu dari nilai pickup impedansi. Relai ini mengambil setelah pengukuran impedansi rendah atau setara dengan nilai impedansi pickup yang disukai.

Dalam relai ini, parameter seperti tegangan & arus seimbang satu sama lain & relai ini bereaksi terhadap rasio tegangan & arus yang merupakan impedansi saluran transmisi dari lokasi relai menuju titik tujuan. Impedansi ini digunakan untuk menentukan jarak yang melalui suatu saluran transmisi, sehingga disebut rele jarak. Relai ini tersedia dalam berbagai jenis seperti relai reaktansi, mho & impedansi.

Silakan merujuk ke tautan ini untuk mengetahui lebih banyak tentang Relai Jarak .

Relai Percontohan

Relai pilot digunakan untuk menentukan apakah gangguan ada di dalam atau di luar saluran proteksi. Jika kesalahannya internal menuju garis yang dilindungi, maka semua pemutus sirkuit (CB) di terminal saluran tersandung pada kecepatan maksimum. Demikian pula, jika gangguan eksternal menuju saluran yang dilindungi, maka pemutus sirkuit tersandung diblokir atau dicegah. Ada tiga jenis relai pilot yang tersedia, kabel, pembawa saluran listrik & pilot gelombang mikro yang digunakan untuk relai pelindung.

Relai Diferensial

Relai pelindung diferensial hanya bekerja dengan membedakan perbedaan utama antara besaran dan nilai arus masuk & keluar. Jika perbedaannya di atas nilai pickup maka sistem dapat dipisahkan & sirkuit pemutus (CB) dipicu.

Sirkuit Relai Pelindung

Relai pelindung digunakan untuk mendeteksi kondisi abnormal dalam rangkaian listrik dengan mengukur besaran listrik yang berbeda secara konstan dalam kondisi normal maupun gangguan. Besaran listrik yang dapat bervariasi dalam kondisi gangguan adalah; arus, tegangan, sudut fasa & frekuensi.

Sebuah sirkuit rele pelindung khas ditunjukkan yang dapat dipisahkan menjadi tiga bagian yang dibahas di bawah ini.

• Bagian pertama dari rangkaian adalah gulungan primer CT yang juga disebut transformator arus. CT ini dihubungkan dengan saluran transmisi secara seri untuk diproteksi.
• Bagian kedua termasuk gulungan sekunder dari transformator arus , CB & kumparan operasi relai.
• Bagian akhir dari rangkaian adalah rangkaian tripping yang dapat berupa AC/DC. Jadi itu terutama mencakup sumber catu daya, koil trip pemutus sirkuit & kontak stasioner relai.

Bekerja

Setelah korsleting di titik 'F' di saluran transmisi terjadi, maka aliran arus di dalam saluran transmisi akan meningkat menjadi nilai yang sangat besar. Sehingga hal ini menyebabkan mengalirnya arus yang deras ke seluruh kumparan relai dan membuat relai pelindung berfungsi hanya dengan menutup kontaknya.

Akibatnya, ia menutup rangkaian trip CB dan membuat CB terbuka & memisahkan segmen yang rusak dari sistem. Jadi dengan cara ini, relai pelindung ini memastikan keamanan peralatan rangkaian dari pemutusan & kerja khas sistem.

Kode Relai Perlindungan

Dalam desain sistem tenaga listrik, kode ANSI menunjukkan fitur apa yang didukung oleh perangkat pelindung seperti relai/pemutus sirkuit. Perangkat ini hanya melindungi sistem kelistrikan serta komponen dari cedera setelah terjadi kesalahan listrik. Kode ANSI sangat berguna dalam mengidentifikasi berbasis tegangan menengah perangkat mikroprosesor fungsi. Kode ANSI relai proteksi tercantum di bawah ini.

Perlindungan Fungsi Saat Ini

Perlindungan fungsi saat ini dengan kode tercantum di bawah ini.

ANSI 50/51 menunjukkan fase lebih saat ini.
ANSI 50N/51N (atau) 50G/51G menunjukkan gangguan pembumian.
ANSI 50BF menunjukkan kegagalan pemutus.
ANSI 46 menunjukkan urutan yang tidak seimbang atau negatif.
ANSI 49 RMS menunjukkan kelebihan termal.

Perlindungan Arus Arah

Perlindungan arus terarah dengan kode tercantum di bawah ini.

ANSI 67 menunjukkan arus lebih fase arah.
ANSI 67N/67NC menunjukkan gangguan pembumian terarah.

Fungsi Perlindungan Daya Terarah

Perlindungan daya terarah dengan kode tercantum di bawah ini.

ANSI 32P menunjukkan arah aktif di atas daya.
ANSI 320/40 menunjukkan reaktif terarah atas daya.

Fungsi Perlindungan Mesin

Fungsi perlindungan mesin dengan kode tercantum di bawah ini.

ANSI 37 menunjukkan fase arus bawah.
ANSI 48/51LR/14 menunjukkan rotor terkunci atau waktu mulai yang ekstrem.
ANSI 66 menunjukkan mulai per jam.
ANSI 50V/51V menunjukkan tegangan/terkendali arus lebih.
ANSI 26/63 menunjukkan Buchholz/termostat.
ANSI 38/49T menunjukkan pemantauan suhu.

Fungsi Perlindungan Tegangan

Fungsi perlindungan tegangan dengan kode tercantum di bawah ini.

ANSI 27D menunjukkan urutan positif di bawah tegangan.
ANSI 27R menunjukkan mereka tetap di bawah tegangan.
ANSI 27 menunjukkan di bawah tegangan.
ANSI 59 menunjukkan tegangan lebih.
ANSI 59N menunjukkan perpindahan tegangan netral.
ANSI 47 menunjukkan tegangan lebih urutan negatif.

Fungsi Perlindungan Frekuensi

Fungsi perlindungan frekuensi dengan kode tercantum di bawah ini.

ANSI 81H menunjukkan frekuensi berlebih.
ANSI 81L menunjukkan di bawah frekuensi.
ANSI 81R menunjukkan perubahan laju frekuensi.
ANSI 81R menunjukkan perubahan laju frekuensi.

Pengujian Relai Perlindungan

Dalam sistem tenaga saat ini, relai proteksi memainkan peran kunci sehingga pengoperasiannya yang andal harus diperiksa setiap saat. Jadi, relai ini harus diuji selama siklus hidupnya. Selain itu, pengujian relai secara normal diperlukan untuk memastikan operasi yang benar dipertahankan. Jika pengujian relai proteksi tidak dilakukan dengan baik secara berkala, dapat terjadi gangguan listrik dan menyebabkan kerusakan peralatan & membahayakan pekerja.

Ada tiga jenis pengujian relai proteksi yang dilakukan yaitu pengujian bench, pengujian commissioning, dan pengujian pemeliharaan yang akan dibahas di bawah ini.

Pengujian Bangku

Tes ini dilakukan untuk menguji relai sendiri & bahwa itu sama dengan desain. Ini menghindari masalah yang lebih mahal serta memakan waktu dari terjadi pada tahap selanjutnya dalam suatu proyek.

Pengujian Komisioning

Ketika sistem kelistrikan telah dirancang, commissioning relai pelindung melibatkan pemeriksaan sistem yang lebih besar bekerja seperti yang diharapkan. Jadi, misalnya, setelah relai pelindung terhubung ke switchgear, maka relai itu akan berfungsi seperti yang diharapkan, dan merespons interlock & kondisi lain yang direplikasi. Di masa depan, fungsi relai akan diverifikasi.

Pengujian Pemeliharaan

Setelah pengujian pemeliharaan dilakukan maka seluruh tujuan desain diasumsikan, namun, perilaku relai proteksi harus diverifikasi untuk operasi di bawah ini. Terlepas dari kegagalan tertentu, relai ini tidak dapat melihat perubahan dalam karakteristik sistem seperti beban jaringan yang dimodifikasi dari waktu ke waktu. Jadi perubahan jangka panjang ini mungkin memerlukan relai proteksi untuk diprogram ulang untuk memastikan perkiraan operasi tetap terjaga.

Saat melakukan pengujian relai proteksi, ada banyak parameter yang perlu sering diuji berdasarkan jenis pengujian seperti inspeksi visual relai, bagian sambungan, buka & tutup pemutus sirkuit (CB), fungsi proteksi, fungsi logika, biner & rele pelindung. input dan output analog, injeksi primer, pengujian resistansi isolasi & pengujian injeksi sekunder.

Keuntungan Kerugian

Itu keuntungan dari relai proteksi termasuk berikut ini.

• Relay ini memonitor parameter yang berbeda secara terus menerus seperti arus, tegangan, daya & frekuensi.
• Ini Meningkatkan stabilitas sistem melalui isolasi bagian yang rusak
• Relai ini menghapus kesalahan dalam waktu singkat, sehingga mengurangi kerusakan.
• Relai ini mendeteksi kegagalan & bagian yang salah dalam sistem.
• Ini mengurangi risiko kebakaran.
• Ini memberikan keamanan listrik & melindungi seseorang saat bekerja pada sistem.
• Ini meningkatkan kinerja, stabilitas & keandalan sistem.
• Pengoperasian relai ini sangat cepat & juga sangat cepat untuk direset.
• Ini dapat digunakan di kedua catu daya seperti AC & DC.
• Relay ini hanya bekerja dalam milidetik & hasilnya instan.
• Ini adalah yang paling dapat diandalkan, kuat, kompak & sangat sederhana.
• Ini berlaku di berbagai bidang.

Itu kerugian dari relai proteksi termasuk berikut ini.

• Relai pelindung tidak dapat menghindari gangguan dalam sistem tenaga, sehingga relai ini menghabiskan lebih banyak waktu dalam pemantauan sistem tenaga.
• Perlu perawatan berkala serta pengujian relai tidak statis.
• Pengoperasian relai ini dapat dipengaruhi secara sederhana karena penuaan komponen, polusi & debu yang mengakibatkan trip palsu.
• Relai ini memberikan keamanan dan konsistensi yang diperlukan untuk beroperasi dengan percaya diri.

Aplikasi

Itu aplikasi hubungan proteksi y meliputi berikut ini.

• Relai proteksi digunakan dalam melayani proteksi listrik.
• Relai perlindungan mendeteksi masalah selama tahap awal & secara signifikan mengurangi atau menghilangkan kerusakan pada peralatan.
• Perangkat relai ini terutama dirancang untuk membuat CB (pemutus sirkuit) tersandung begitu terjadi kesalahan.
• Relay ini bekerja seperti alat pendeteksi, sehingga mendeteksi gangguan, mengetahui posisinya & terakhir memberikan sinyal trip ke pemutus sirkuit
• Ini adalah perangkat switchgear yang digunakan untuk mendeteksi kesalahan & memulai operasi pemutus sirkuit untuk memisahkan elemen yang salah dari sistem.
• Ini sangat membantu dalam perlindungan tegangan tinggi & tegangan menengah dan arus lebih untuk perlindungan jarak yang kompleks.

Apa fungsi utama dari Relay Protektif?

Fungsi utama dari relay proteksi adalah;

• Ini mendeteksi adanya kesalahan.
• Ini mendeteksi lokasi kesalahan.
• Ini mendeteksi keberadaan jenis kesalahan.
• Ini menutup sirkuit perjalanan & mengoperasikan CB (pemutus sirkuit) untuk memisahkan sistem yang salah.

Jenis relay pelindung apa yang digunakan pada motor induksi?

MPR atau relay proteksi motor digunakan untuk melindungi motor induksi tegangan tinggi.

Apa elemen penting dari relai pelindung?

Elemen penting dari relai pelindung terutama mencakup elemen penginderaan, elemen pembanding, dan elemen kontrol.

Untuk apa relay pelindung digunakan?

Relai pelindung digunakan untuk mendeteksi peralatan yang rusak dan memantau arus & tegangan dengan CT & PT.

Apa saja jenis relay yang digunakan untuk proteksi 3 fasa?

Relai kontrol tegangan 3 fasa digunakan dalam proteksi tiga fasa.

Jadi, ini adalah gambaran umum tentang relai pelindung - bekerja dengan aplikasi. Untuk mengoperasikan relai pelindung dengan memuaskan, relai pelindung harus memiliki kualitas ini seperti kecepatan, selektivitas, keandalan, kesederhanaan, sensitivitas, ekonomi, dll. Ini pertanyaan untuk Anda, apa itu pemutus arus?