Thursday, October 15, 2015

Statistik Kerosakan yang Berlaku Pada Talian Penghantaran di Malaysia

Assalamualaikum / Salam Sejahtera..

Talian penghantaran adalah salah satu komponen utama dalam sistem kuasa. Ia bertujuan menghantar kuasa elektrik yang dijanakan oleh stesen janakuasa kepada pencawang-pencawang seterusnya kepada beban iaitu pengguna. Di Malaysia, terdapat beberapa tingkat voltan talian penghantaran iaitu 66kV, 132kV, 275kV dan 500kV.

Disebabkan talian penghantaran terpasang dalam keadaan terbuka di udara, maka ianya terdedah kepada risiko berlakunya kerosakan dengan mudah. Terdapat pelbagai jenis kerosakan iaitu kerosakan satu fasa ke bumi, fasa ke fasa, fasa ke fasa ke bumi dan kerosakan tiga fasa...

Kerosakan-kerosakan ini berlaku disebabkan oleh pelbagai faktor seperti kilat, binatang, pokok, pengubah arus meletup, kenderaan seperti kren binaan, asap malah boleh disebabkan oleh kecuaian manusia sendiri seperti kes kecurian atau kesilapan dalam membuat pengujian kepada sistem perlindungan talian penghantaran..

Kerosakan juga boleh dibahagikan kepada dua jenis iaitu kerosakan kekal dan kerosakan sementara.. Contoh kerosakan kekal ialah seperti menara yang tumbang atau terdapat kren yang bersentuhan dengan talian manakala contoh kerosakan sementara seperti kilat atau terdapat objek terbang yang menyebabkan berlakunya arka sementara..

Daripada statistik oleh pihak Tenaga Nasional Berhad bagi tempoh 2001 sehingga 2006, kerosakan paling kerap berlaku ialah kerosakan satu fasa ke bumi iaitu dengan 93.56 % diikuti dengan kerosakan fasa ke fasa iaitu dengan 2.53 %. Tiada langsung kerosakan tiga fasa berlaku dalam tempoh tersebut (0 %). Manakala baki kerosakan ialah kerosakan yang bukan disebabkan oleh sistem iaitu sebanyak 3.91 %. Majoriti kerosakan satu fasa ke bumi adalah disebabkan sambaran kilat ke atas fasa talian penghantaran. Walaupun kerosakan yang disebabkan oleh kilat adalah sementara yang mana talian yang tepelantik akan ditutup semula secara automatik oleh geganti penutup-semula auto, namun apabila terdapat aktiviti kilat yang aktif/banyak, sambaran kilat dalam masa "reclaim time" akan menyebabkan isyarat pelantikan kali kedua dihantar yang menyebabkan talian tersebut diasingkan secara kekal (permanent). Rajah berikut menunjukkan statistik jenis kerosakan talian penghantaran yang berlaku di Malaysia dari 2001 ke 2016.

Statistik Kerosakan yang Berlaku Pada Talian Penghantaran di Malaysia
Manakala, rajah berikut menunjukkan pecahan antara kerosakan sementara dan kerosakan kekal yang berlaku dari 2001 ke 2006.

Statistik Kerosakan yang Berlaku Pada Talian Penghantaran di Malaysia

Rujukan:

The Application of Fault Signature Analysis in Tenaga Nasional Berhad Malaysia, Abdullah Asuhaimi Mohd Zin, Senior Member, IEEE, and Sazali P. Abdul Karim, IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, VOL. 22, NO. 4, OCTOBER 2007.

Saturday, September 5, 2015

Pengiraan Kerintangan Kerosakan (Rf) bagi Arka Kerosakan (Fault Arc)

Bismillahirrahmanirrahim..
Sumber gambar: Jianping Wang, ABB, 2013-06-14 KTH

Arka (arc) yang terhasil pada talian penghantaran disebabkan oleh kerosakan seperti objek yang hampir dengan talian (spt pokok) atau disebabkan oleh kilat (arka yang melompat ke menara talian) boleh diwakili oleh kerintangan kerosakan (fault resistance, Rf). Nilai Rf bergantung kepada panjang arka yang terhasil dan juga nilai arus kerosakan, If. Semakin panjang arka, semakin tinggi nilai Rf, manakala semakin tinggi nilai arus kerosakan, semakin rendah nilai Rf.

Nilai kerintangan kerosakan, Rf boleh mempengaruhi ketepatan pengiraan lokasi kerosakan (fault location) dan juga geganti yang menggunakan kaedah pengiraan galangan seperti geganti jarak (distance relay) dalam membuat keputusan samada isyarat pelantikan (tripping signal) perlu dihantar atau tidak terutama apabila kerosakan hampir dengan tatahan galangan zon.

Keboleharapan bagi Sistem Perlindungan (Reliability of Protection System)

Keboleharapan bagi Sistem Perlindungan (Reliability of Protection System)
Source: Jianping Wang, ABB, 2013-06-14 KTH

Wednesday, December 31, 2014

Muat Turun Percuma (download) - Matlab GUI Based Distance Relay Teaching

Bismillahirrahmanirrahim..

Muat turun (download) secara percuma antaramuka pengguna (GUI) geganti jarak untuk tujuan pembelajaran yang asas..

Software: Matlab 2008 dan ke atas.

Prosedur:

1) Download fail tersebut di link berikut:


2) Extract file tersebut di mana-mana lokasi dalam komputer/laptop anda.

3) Cari dan buka (open) fail bernama: parameters.m (matlab code)


4) "Run" fail tersebut seperti berikut:


5) Ubah nilai parameter-parameter ikut kesesuaian anda.


6) Run simulation & tunggu beberapa saat untuk Matlab "initialize". Jika keluar pop-up, hanya klik OK dan tunggu hasil pada graf.

Tuesday, December 30, 2014

Skima Perlindungan Dibenarkan di Bawah Capaian Aka Permissive Underreach Protection

Bismillahirrahmanirrahim..

"Permissive Underreach Protection" ialah salah satu skima yang digunakan bersama-sama dengan geganti jarak (distance relay) untuk memastikan kerosakan dalam talian (protected line) yang dilindungi diasingkan serta merta walaupun salah satu geganti jarak tersebut melihat kerosakan dalam Zon 2.

Geganti jarak menggunakan kaedah diskriminasi zon di mana masa untuk setiap kerosakan diasingkan (tripped) bergantung kepada kedudukan kerosakan tersebut. Tiga zon utama ialah zon 1, zon 2 dan zon 3.

Zon 1 biasanya ditatah sebanyak 80 % dari titik geganti lokal di mana masa pengasingan kerosakan ialah serta merta. Baki 20 % ialah untuk toleran ralat pengubah arus dan voltan dan juga supaya tiada pertindihan dengan operasi geganti perlindungan busbar di pencawang jauh (remote).

Terdapat kemungkinan kerosakan berlaku dalam julat baki 20 % tersebut yang mana ia akan dilihat oleh geganti jarak lokal berada dalam zon 2. Jika ini berlaku, masa pelantikan pemutus litar lokal bukan serta-merta tetapi dalam julat 100 ms ke atas menyebabkan talian tidak diasingkan dalam masa yang serentak antara kedua-dua pencawang. 

Untuk mengatasi masalah ini, skima "Permissive Underreach Protection" digunakan bersama geganti jarak. Untuk skima ini berfungsi, komunikasi diperlukan di antara kedua-dua geganti iaitu antara geganti jarak lokal dan geganti jarak jauh (remote).

Sebagai contoh seperti gambar berikut, di mana kerosakan berlaku melebihi 80 % talian seperti yang dilihat oleh geganti di pencawang B (zon 2) tetapi dilihat berada dalam zon 1 oleh geganti di pencawang A. Kerosakan masih berada dalam talian yang dilindungi di mana masa pelantikan yang selamat ialah serta-merta.

Rajah 1

Dalam skima ini, apabila mana-mana geganti jarak mengesan kerosakan berada dalam zon 1, selain menghantar isyarat pelantikan ke pemutus litar lokal serta-merta, ia juga menghantar isyarat pembawa (carrier signal) kepada geganti jarak jauh (remote) memberitahu bahawa kerosakan berlaku dalam talian yang dilindungi walaupun geganti jarak jauh tersebut mengesan kerosakan berada dalam zon 2 seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.

Rajah 2

Seperti dalam Rajah 1, geganti jarak di pencawang A akan menghantar isyarat kepada geganti jarak di pencawang B (carrier receive) menyebabkan masa pelantikan pemutus litar di pencawang B bukan lagi dengan lengah masa (>100 ms) tetapi serta-merta.

Rajah 3 ialah skima logik "Permissive Underreach Protection " bagi geganti Toshiba GRV 100.

Rajah 3

Rujukan:

Manual aplikasi (application manual) geganti Toshiba GRZ100. 

Wednesday, December 24, 2014

Perlindungan Kebeda Talian Aka Line Differential Protection

Bismillahirrahmanirrahim..

Assalamualaikum WBT..

Perlindungan Kebeda Talian (line differential protection) digunakan sebagai salah satu perlindungan utama melindungi talian penghantaran selain perlindungan jarak (distance relay).

Perlindungan ini dipilih disebabkan faktor-faktor berikut:

  • Sensitiviti yang tinggi
  • Sesuai untuk talian pendek
  • Tidak terkesan dengan ayunan kuasa (power swing)
  • Tiada masalah digunakan pada sumber yang lemah
Prinsip Operasi:

Keadaan stabil:


Keadaan stabil ialah keadaan di mana tiada kerosakan (fault) berlaku pada talian atau kerosakan berlaku di luar perlindungan unit geganti kebeda.

Pada keadaan ini, arus kebeda (differential current), Idiff = 0.

Keadaan tidak stabil:


Keadaan tidak stabil ialah keadaan di mana terdapat kerosakan berlaku di dalam perlindungan unit geganti kebeda.

Pada keadaan ini, arus kebeda (differential current), Idiff > 0.

Keperluan Geganti Kebeda

Geganti kebeda memerlukan komunikasi yang pantas dan berdayaharap di antara 2 pencawang yang bersambung dengan talian yang dilindungi. Data antara 2 pencawang biasanya dihantar menggunakan gentian optik.


Pemampasan Lengah Masa.

Terdapat lengah masa yang diambil untuk data dihantar dari satu pencawang ke satu pencawang dan lengah masa ini perlu dipampas supaya geganti tidak mengesannya sebagai "error".

Masa transmisi diukur secara berterusan dengan menghantar isyarat ‘time-tagged’ dari satu terminal ke terminal berikutnya.

Penyelarasan jam setempat (local clocks) adalah berdasarkan nilai lengah yang diukur.


Ciri-ciri Pelantikan Geganti Kebeda

Geganti kebeda akan menghantar isyarat pelantikan bile Idiff > 0 dan melebihi tatahan yang ditetapkan.

1) Kerosakan dalam zon

(a)

(b)

2) Kerosakan luar zon


3) Pegubah Arus Tepu (CT saturated)

Apabila pengubah arus menjadi tepu, nilai arus sekunder yang diterima oleh geganti kebeda menjadi tidak tepat. Ini akan menyebabkan titik dalam ciri pelantikan akan berubah dari dalam zon "no trip" kepada zon "trip". 

Pemampasan dibuat dengan mengubah lengkung ciri pelantikan apabila pengubah arus tepu dikesan seperti gambar berikut:


Pemampasan Arus Pengecasan (charging current)

Bagi talian yang panjang biasanya melebihi 100 km, nilai arus pengecasan tidak boleh diabaikan. Arus pengecasan akan menyebabkan nilai arus yang diukur di pencawang setempat tidak sama dengan arus yang diukur di pencawang jauh (remote) dan ini boleh menghasilkan error kepada geganti kebeda menyebabkan Idiff tidak sama dengan 0. Kesan arus pengecasan boleh menyebabkan voltan di pencawang jauh (remote) lebih tinggi berbanding voltan di pencawang setempat (local) disebabkan oleh kesan kapasitan (capacitance) talian tersebut.

Geganti numerik (numerical) mempunyai kelebihan memampas nilai arus pengecasan seperti berikut:


Sunday, December 21, 2014

Skima Semak Pengalir Terputus Aka Broken Conductor Check Scheme

Bismillahirrahmanirrahim..

Tujuan skima semak pengalir terputus (broken conductor check scheme) ialah untuk menghantar isyarat pelantikan tiga fasa kepada pemutus litar apabila berlakunya mana-mana fasa pengalir talian yang terputus.

Selain itu, ia juga dapat mengesan sekiranya terdapat gangguan di antara alatubah arus dengan terminal sambungan.

Skima ini secara berterusan mengukur nilai arus tidak simetri (unsymmetrical current) pada setiap fasa. 

Isyarat arus tidak simetri STI ditetapkan pada 1 apabila: 

1) mana-mana arus fasa yang kurang dari 80% nilai arus tertinggi pada dua fasa selebihnya.

2) nilai arus tertinggi adalah melebihi nilai tatahan minimum, IP>.

Jika pengesanan arus tak simetri berakhir dalam tempoh masa yang lebih lama dari tatahan lengah masa yang ditetapkan, t, isyarat pelantikan tiga fasa akan dihantar ke pemutus litar.


Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...