Sistem tenaga listrik tumbuh dalam ukuran dan kompleksitas di semua sektor seperti sistem pembangkitan, transmisi, distribusi, dan beban. Jenis kesalahan seperti kondisi korsleting dalam jaringan sistem tenaga listrik mengakibatkan kerugian ekonomi yang parah dan mengurangi keandalan sistem kelistrikan. Gangguan kelistrikan adalah suatu keadaan yang tidak normal yang disebabkan oleh kegagalan peralatan seperti transformer dan mesin yang berputar, kesalahan manusia, dan kondisi lingkungan. Kesalahan ini menyebabkan terputusnya aliran listrik, kerusakan peralatan, bahkan menyebabkan kematian manusia, burung, dan hewan. Artikel ini membahas gambaran umum tentang berbagai jenis gangguan dan pengaruhnya yang terjadi pada sistem tenaga listrik.

“loop tertutup dan loop terbuka ”

Apa itu Kesalahan Listrik?

Listrik kesalahan adalah deviasi tegangan dan arus dari nilai atau status nominal. Dalam kondisi pengoperasian normal, peralatan atau saluran sistem daya membawa tegangan dan arus normal yang menghasilkan pengoperasian sistem yang lebih aman.

Kesalahan dalam Sistem Tenaga Listrik

Tetapi ketika terjadi kesalahan, hal itu menyebabkan arus yang terlalu tinggi mengalir yang menyebabkan kerusakan pada peralatan dan perangkat. Deteksi dan analisis kesalahan diperlukan untuk memilih atau merancang peralatan switchgear yang sesuai, relai elektromekanis , pemutus sirkuit, dan perangkat perlindungan lainnya.

Jenis Kesalahan dalam Sistem Tenaga Listrik

Dalam sistem tenaga listrik, kesalahan utamanya adalah dua jenis seperti gangguan sirkuit terbuka dan gangguan hubung singkat. Dan selanjutnya, jenis sesar ini dapat diklasifikasikan menjadi sesar simetris dan sesar tidak simetris. Mari kita bahas jenis kesalahan ini secara rinci. Kesalahan ini diklasifikasikan menjadi dua jenis.

Kesalahan Simetris
Sesar Tidak Simetris

Kesalahan Simetris

Ini adalah kesalahan yang sangat parah dan jarang terjadi pada sistem tenaga. Ini juga disebut sesar seimbang dan terdiri dari dua jenis yaitu garis ke garis ke tanah (L-L-L-G) dan garis ke garis (L-L-L).

Kesalahan simetris

Hanya 2-5 persen dari gangguan sistem yang merupakan gangguan simetris. Jika kesalahan ini terjadi, sistem tetap seimbang tetapi mengakibatkan kerusakan parah pada peralatan sistem tenaga listrik.

Gambar di atas menunjukkan dua jenis gangguan simetris tiga fase. Analisis kesalahan ini mudah dan biasanya dilakukan secara bertahap. Analisis atau informasi gangguan tiga fase diperlukan untuk memilih relai fase-set, kapasitas putusnya pemutus sirkuit, dan peringkat switchgear pelindung.

Sesar simetris diklasifikasikan menjadi dua jenis

Garis - Garis - Kesalahan Garis
Garis - Garis - Masalah Tanah

Kesalahan L - L - L

Jenis kesalahan ini seimbang yang berarti sistem tetap seimbang setelah kesalahan terjadi. Jadi sesar ini jarang terjadi, meskipun jenis sesar yang keraslah yang menahan arus terbesar. Jadi arus ini digunakan untuk menentukan rating CB.

Kesalahan L - L - L - G

Kesalahan 3-fase L - G terutama terdiri dari semua fase 3-sistem. Kesalahan ini terutama terjadi di antara 3-fase serta terminal ground dari sistem. Jadi, ada 2 sampai 3% kemungkinan terjadi kesalahan.

Kesalahan Tidak Simetris

Ini sangat umum dan tidak separah kesalahan simetris. Terutama ada tiga jenis yaitu gangguan garis ke tanah (L-G), garis ke garis (L-L), dan garis ganda ke tanah (LL-G).

Sesar tak simetris

Gangguan saluran ke tanah (L-G) adalah gangguan yang paling umum dan 65-70 persen gangguan adalah jenis ini.

Ini menyebabkan konduktor melakukan kontak dengan bumi atau tanah. 15 hingga 20 persen gangguan adalah garis ganda ke tanah dan menyebabkan dua konduktor melakukan kontak dengan tanah. Gangguan saluran ke saluran terjadi ketika dua konduktor melakukan kontak satu sama lain terutama saat saluran berayun karena angin dan 5 - 10 persen gangguan adalah jenis ini.

Ini juga disebut kesalahan tidak seimbang karena kemunculannya menyebabkan ketidakseimbangan dalam sistem. Ketidakseimbangan sistem berarti bahwa nilai impedansi berbeda di setiap fase yang menyebabkan arus tidak seimbang mengalir dalam fase. Ini lebih sulit untuk dianalisis dan dibawa oleh basis per fase mirip dengan kesalahan seimbang tiga fase.

Sesar yang tidak simetris diklasifikasikan menjadi dua jenis

Kesalahan Single L - G (Line-to-Ground)
Kesalahan L - L (Line-to-Line)
Kesalahan Ganda L - G (Line-to-Ground)

Single L - G Fault

Gangguan L - G tunggal ini terutama terjadi setelah satu konduktor jatuh ke terminal arde. Jadi sekitar 70 sampai 80% kesalahan dalam sistem tenaga adalah kesalahan L - G tunggal.

Kesalahan L - L.

Sesar L– L ini terjadi ketika dua konduktor mengalami korsleting dan juga karena angin kencang. Jadi konduktor saluran dapat dipindahkan karena angin kencang, mereka dapat bersentuhan satu sama lain dan menyebabkan korsleting. Jadi, sekitar 15-20% kesalahan dapat terjadi.

Kesalahan Ganda L - G

Dalam jenis patahan ini, kedua garis tersebut bersentuhan satu sama lain melalui tanah. Jadi, ada kemungkinan 10% untuk kesalahan.

Kesalahan Sirkuit Terbuka

Gangguan sirkuit terbuka terutama terjadi karena kerusakan satu atau lebih konduktor yang digunakan dalam sistem tenaga. Diagram gangguan sirkuit terbuka ditunjukkan di bawah ini. Sirkuit ini untuk kondisi terbuka 1 fasa, 2 fasa, dan 3 fasa.

Kesalahan ini terutama terjadi karena masalah umum seperti kegagalan sambungan di saluran udara, kabel, kegagalan fase pemutus sirkuit, peleburan konduktor atau sekering dalam satu fase atau lebih fase.
Kesalahan ini juga dikenal sebagai kesalahan seri yang merupakan tipe tidak seimbang, sebaliknya tipe tidak simetris selain dari kesalahan terbuka 3 fase.

Misalnya, saluran transmisi bekerja melalui beban seimbang sebelum terjadi rangkaian gangguan terbuka. Pada saluran transmisi, jika salah satu fase dibubarkan maka pembebanan aktual alternator dapat dikurangi & meningkatkan percepatan alternator, sehingga bekerja pada kecepatan yang agak lebih tinggi dari kecepatan sinkron. Pada kabel transmisi lain, kecepatan berlebih ini dapat menyebabkan tegangan lebih. Oleh karena itu, kondisi terbuka 1 fase & 2 fase dapat menghasilkan arus dan tegangan pada sistem tenaga yang menyebabkan kerusakan besar pada peralatan.

Kesalahan ini dikategorikan menjadi tiga jenis seperti berikut.

Kesalahan Konduktor Terbuka
Dua konduktor Open Fault
Three Conductors Open Fault.

Penyebab dan Efek Jenis Kesalahan

Kesalahan ini dapat disebabkan karena rangkaian tidak berfungsi serta konduktor rusak dalam fase 1 fase atau lebih. Efek dari kesalahan sirkuit terbuka meliputi yang berikut ini.

Operasi sistem tenaga listrik tidak teratur
Kesalahan ini dapat membahayakan hewan dan juga manusia
Secara khusus, sebagian dari jaringan, ketika tegangan melebihi nilai normal maka itu menyebabkan kegagalan isolasi dan mengembangkan gangguan hubung singkat.
Padahal, jenis gangguan sirkuit ini dapat diterima dalam waktu yang lama dibandingkan dengan gangguan jenis hubung singkat, karena gangguan ini harus dilepaskan untuk mengurangi kerusakan yang tinggi.

Kesalahan Sirkuit Pendek

Gangguan hubung singkat terutama terjadi karena kegagalan dalam isolasi antara konduktor fase dan pembumian. Kegagalan isolasi dapat menyebabkan pembentukan jalur hubung singkat yang mengaktifkan kondisi hubung singkat di dalam rangkaian.

Definisi dari hubung singkat adalah, koneksi abnormal dengan impedansi yang sangat kecil di antara dua titik dengan potensi yang berbeda, baik diselesaikan secara kebetulan atau sengaja. Gangguan ini adalah jenis yang paling umum yang mengakibatkan aliran arus tinggi yang tidak normal di seluruh saluran atau peralatan transmisi.

Jika gangguan hubung singkat dibiarkan berlanjut bahkan untuk waktu kecil, maka hal itu menyebabkan kerusakan luas pada peralatan. Gangguan hubung singkat juga dikenal sebagai gangguan shunt karena gangguan ini terutama terjadi karena kegagalan isolasi di antara konduktor fasa sebaliknya di antara konduktor fasa dan bumi

Kondisi gangguan hubung singkat yang dapat dicapai yang berbeda terutama terdiri dari 3 fase ke bumi, 3 fase ke bumi, 1 fase ke bumi, fase ke fase, 2 fase ke bumi, fase ke fase, dan fase tunggal ke bumi.

Baik gangguan 3 fasa jelas dari bumi, maupun sesar 3 fasa menuju bumi, dapat simetris atau seimbang sedangkan sesar lainnya adalah sesar tidak simetris.

Penyebab dan Akibat Gangguan Hubung Singkat

Gangguan hubung singkat dapat terjadi karena alasan berikut.

Kesalahan ini dapat terjadi karena efek internal atau eksternal
Efek internal adalah kerusakan saluran transmisi, kerusakan peralatan, penuaan isolasi, korosi isolasi di dalam generator, instalasi perangkat listrik yang tidak tepat, trafo, dan desainnya yang tidak memadai.
Kerusakan ini dapat terjadi karena pengaruh luar peralatan, kegagalan isolasi karena gelombang penerangan & kerusakan mekanis oleh masyarakat.

Efek dari gangguan hubung singkat meliputi yang berikut ini.

Kesalahan busur api dapat menyebabkan kebakaran & ledakan pada peralatan seperti trafo serta pemutus arus.
Aliran daya dapat sangat dibatasi atau bahkan terhalang total jika kesalahan hubung singkat terus berlanjut.
Tegangan pengoperasian sistem dapat melebihi atau di bawah nilai penerimaannya untuk membuat efek yang merusak pada layanan yang disediakan melalui sistem daya.
Karena arus yang tidak normal, peralatan menjadi panas sehingga masa pakai insulasinya dapat dikurangi.

Penyebab Jenis Kesalahan

Alasan utama penyebab gangguan listrik adalah sebagai berikut.

Kondisi cuaca

Ini termasuk pemogokan lampu, hujan lebat, angin kencang, pengendapan garam di saluran udara dan konduktor, akumulasi salju dan es pada saluran transmisi, dll. Kondisi lingkungan ini mengganggu pasokan listrik dan juga merusak instalasi listrik.

Kegagalan Peralatan

Berbagai peralatan listrik seperti generator , motor, trafo, reaktor, perangkat switching, dll menyebabkan gangguan hubung singkat karena kerusakan, penuaan, kegagalan isolasi kabel, dan belitan. Kegagalan ini mengakibatkan arus tinggi mengalir melalui perangkat atau peralatan yang selanjutnya merusaknya.

Kesalahan Manusia

Kerusakan listrik juga disebabkan oleh kesalahan manusia seperti memilih peringkat peralatan atau perangkat yang tidak tepat, lupa komponen logam atau listrik setelah diservis atau pemeliharaan, mengganti sirkuit saat sedang diservis, dll.

Asap Api

Ionisasi udara, karena partikel asap, yang mengelilingi saluran udara menghasilkan percikan antar saluran atau antara konduktor ke isolator. Flashover ini menyebabkan isolator kehilangan kapasitas isolasi mereka karena tegangan tinggi .

Jenis Kesalahan & Dampaknya

Efek gangguan listrik terutama terjadi karena alasan berikut.

Arus Lebih

Ketika kesalahan terjadi itu menciptakan jalur impedansi yang sangat rendah untuk aliran arus. Hal ini menyebabkan arus yang sangat tinggi ditarik dari suplai, menyebabkan relai tersandung, merusak isolasi dan komponen peralatan.

Bahaya bagi Personel Operasi

Terjadinya kesalahan juga dapat menyebabkan guncangan pada individu. Tingkat keparahan sengatan listrik tergantung pada arus dan tegangan di lokasi gangguan dan bahkan dapat menyebabkan kematian.

Kehilangan Peralatan

Arus deras akibat gangguan hubung singkat mengakibatkan komponen terbakar sepenuhnya yang menyebabkan peralatan atau perangkat bekerja tidak tepat. Kadang-kadang kebakaran hebat menyebabkan pemadaman total peralatan.

Mengganggu Sirkuit Aktif yang Terinterkoneksi

Kesalahan tidak hanya mempengaruhi lokasi di mana mereka terjadi tetapi juga mengganggu rangkaian aktif yang saling berhubungan ke jalur yang rusak.

Kebakaran Listrik

Korsleting menyebabkan terjadinya flashovers dan percikan api akibat ionisasi udara antara dua jalur konduksi yang selanjutnya menimbulkan kebakaran seperti yang sering kita amati dalam berita seperti kebakaran gedung dan pertokoan.

Perangkat Pembatas Kesalahan

Dimungkinkan untuk meminimalkan penyebab seperti kesalahan manusia, tetapi bukan perubahan lingkungan. Pembersihan kesalahan adalah tugas penting dalam jaringan sistem tenaga. Jika kita berhasil mengganggu atau memutus rangkaian ketika terjadi kesalahan, itu mengurangi kerusakan yang cukup besar pada peralatan dan juga properti. Beberapa perangkat pembatas kesalahan ini termasuk sekering, pemutus sirkuit , relay dibahas di bawah ini.

Melindungi Perangkat

Sekering

Ini adalah perangkat perlindungan utama. Ini adalah kawat tipis yang dibungkus dengan selubung atau kaca yang menghubungkan dua bagian logam. Kawat ini meleleh ketika arus berlebih mengalir di sirkuit. Jenis sekring tergantung pada tegangan yang akan digunakan untuk mengoperasikannya. Penggantian kabel secara manual diperlukan setelah terjadi ledakan.

Pemutus arus

Itu membuat sirkuit normal serta putus pada kondisi tidak normal. Ini menyebabkan trip otomatis pada sirkuit ketika terjadi kesalahan. Ini bisa berupa pemutus sirkuit elektromekanis seperti pemutus sirkuit vakum / oli dll, atau pemutus sirkuit elektronik sangat cepat .

Menyampaikan

Ini adalah sakelar operasi berbasis kondisi. Ini terdiri dari kumparan magnet dan kontak biasanya terbuka dan tertutup. Terjadinya gangguan menimbulkan arus yang memberi energi pada kumparan relay, mengakibatkan kontak beroperasi sehingga rangkaian terputus dari aliran arus. Relai pelindung memiliki jenis yang berbeda seperti relai impedansi, relai mho, dll.

Perangkat Perlindungan Daya Pencahayaan

Ini termasuk penahan pencahayaan dan perangkat pembumian untuk melindungi sistem dari petir dan tegangan lonjakan.

Analisis Kesalahan Tiga-fase berbasis aplikasi

Kita dapat menganalisis kesalahan tiga fase dengan menggunakan rangkaian sederhana seperti gambar dibawah ini. Dalam kesalahan sementara dan permanen ini dibuat oleh saklar gangguan. Jika kita menekan tombol sekali sebagai kesalahan sementara, pengaturan pengatur waktu akan trip beban dan juga memulihkan catu daya kembali ke beban. Jika kita menekan tombol ini untuk waktu tertentu sebagai kesalahan permanen, sistem ini sepenuhnya mematikan beban dengan pengaturan relai.

Analisis Kesalahan Tiga Fase

Bagaimana Cara Mendeteksi dan Menemukan Kesalahan?

Pada jalur transmisi, kesalahan sangat mudah diidentifikasi karena krisis biasanya terlihat. Misalnya, jika pohon tumbang di atas saluran transmisi, jika tidak, tiang listrik dapat rusak dan konduktornya akan tergeletak di bumi.

Dalam sistem kabel, penempatan kesalahan dapat dilakukan ketika rangkaian tidak berfungsi sebaliknya saat rangkaian berfungsi. Ada beberapa metode berbeda untuk lokasi gangguan yang dapat dibagi menjadi teknik terminal, yang bekerja dengan arus serta voltase yang diukur pada ujung kabel & metode pelacak yang memerlukan inspeksi melalui kabel. Area normal kesalahan dapat ditemukan di teknik terminal untuk mempercepat penelusuran melalui kabel transmisi.

Dalam sistem perkabelan, lokasi kesalahan dapat ditemukan di seluruh verifikasi kabel. Dalam sistem pengkabelan yang sulit, di mana pun kabel dapat dikubur, kesalahan ini ditempatkan melalui reflektometer domain-waktu yang mengirimkan pulsa ke kabel & setelah itu memeriksa sinyal yang dipantulkan untuk mengenali kesalahan pada kabel listrik.

Pada kabel telegraf bawah air yang terkenal, galvanometer responsif digunakan untuk menghitung arus gangguan melalui pengujian pada ujung kabel gangguan. Dalam kabel, dua metode digunakan untuk menemukan kesalahan seperti loop Varley serta loop Murray.

Pada kabel daya, kesalahan isolasi tidak dapat terjadi pada tegangan rendah. Jadi, uji thumper digunakan dengan menerapkan pulsa tegangan tinggi, energi tinggi ke kabel. Lokasi gangguan dapat dilakukan dengan mendengarkan suara pelepasan saat terjadi kesalahan. Ketika tes ini menyebabkan kerusakan di lokasi kabel, ini berguna karena lokasi yang rusak harus diisolasi kembali setelah dipasang.

Dalam sistem distribusi dengan pembumian resistansi tinggi, pengumpan dapat memperluas kesalahan ke pembumian namun sistem mempertahankannya dalam proses. Pengumpan yang rusak dan berenergi dapat ditemukan di transformator arus tipe cincin yang mengumpulkan semua kabel fasa untuk rangkaian hanya rangkaian yang menyertakan gangguan ke bumi akan menggambarkan arus yang terganggu bersih. Resistor pentanahan digunakan untuk membuat arus gangguan bumi lebih mudah diperhatikan di antara dua nilai untuk mengalahkan arus gangguan.

Saya harap Anda mendapatkan ide dasar tentang kesalahan tiga fase. Terima kasih atas waktu berharga Anda dengan artikel ini. Selanjutnya setiap pertanyaan tentang proyek listrik dan elektronik, silakan tulis tanggapan Anda di bagian komentar di bawah.

Kredit Foto

Kebakaran karena gangguan listrik oleh 3.bp.blogspot
Kesalahan tidak simetris oleh pdfonline.dll
Melindungi perangkat dengan inspectapedia