Monday, January 2, 2017

Tatahan Plug untuk Fasa (Phase) Vs Tatahan Plug untuk Bumi (Earth)

Untuk geganti Masa Minimum Tetap Songsang (IDMT - Inverse Definite Minimum Time), salah satu tatahan ialah tatahan plug (plug setting). Nilai tatahan arus (pick up current) biasanya melebihi atau sama dengan arus beban penuh (full load current). Maka tatahan plug adalah 100% atau lebih dari arus beban penuh. Manakala bagi geganti kerosakan arus ke bumi (earth relay), tatahan arus biasanya lebih rendah dari arus beban penuh talian, maka tatahan plug <100%. Ini kerana, apabila melibatkan kerosakan ke bumi, arus akan mengalir balik ke bekalan sumber. Arus ini biasanya lebih rendah dari arus beban penuh disebabkan galangan kebumi lebih tinggi berbanding galangan talian. Galangan ke bumi adalah gabungan antara rintangan kerosakan (Rf), rintangan landasan menara (TFR - tower footing resistance), rintangan tanah (ground resistance) dan juga rintangan titik neutral sumber bekalan. Adakalanya kerosakan fasa ke bumi hanya dikesan oleh geganti atau fungsi perlindungan ke bumi (earth relay / function) tetapi gagal kesan oleh geganti IDMT fasa (phase IDMT relay) disebabkan arus yang lebih rendah berbanding arus beban penuh talian. 

Geganti Arus Lebih SPAJ140C ABB (OCEF)

Contoh gambarajah skematik geganti Siemens di mana kedua-dua perlindungan fasa dan bumi (OCEF) boleh diaktifkan

Sunday, January 1, 2017

Beza Antara Pemutus Litar Kutub Tunggal (Single Pole) dan Pemutus Litar Kutub Tiga (Three Pole)

Di dalam sistem penghantaran voltan tinggi, terdapat dua jenis pemutus litar yang digunakan iaitu kutub tunggal (single pole) dan kutub tiga (three pole). Apakah beza kegunaan antara kedua-dua jenis pemutus litar tersebut?

Di Malaysia, pemutus litar kutub tiga digunakan pada sistem 132 kV. Bagi pemutus litar kutub tiga, ia hanya memerlukan satu mekanisma untuk menutup dan membuka pemutus litar. Apabila berlaku kerosakan pada talian samada kerosakan satu fasa atau fasa ke fasa, pemutus litar akan dibuka serentak ketiga-tiga fasa talian dengan satu mekanisma tersebut dan ditutup serentak juga bagi ketiga-tiga fasa oleh geganti penutup semula (autoreclose). Tiada pembukaan dan penutupan fasa tunggal secara berasingan dibenarkan.

Pemutus Litar Kutub Tiga (Three Pole) - Sumber Gambar: Klik Sini

Manakala bagi pemutus litar kutub tunggal, ianya digunakan pada sistem 275 kV dan 500 kV. Bagi pemutus litar jenis ini, setiap fasa mempunyai mekanisma yang tersendiri di mana pembukaan dan penutupan pemutus litar secara berasingan bagi setiap fasa dibenarkan. Ini disebabkan untuk voltan lebih tinggi, masa yang pantas diperlukan untuk menutup semula pemutus litar fasa yang terkesan apabila kerosakan satu fasa berlaku untuk menjamin kestabilan sistem kuasa.

Pemutus Litar Kutub Tunggal (Single Pole) - Sumber Gambar: Klik Sini

Talian HVDC di Malaysia

Selain dari talian tiga fasa AC (132 kV, 275 kV & 500 kV), di Malaysia juga terdapat talian HVDC (arus terus voltan tinggi) 300 kV yang menghubungkan Malaysia dengan selatan Thailand. Disebabkan sistem voltan AC yang berbeza antara Malaysia dan Thailand, maka talian HVDC digunakan di mana kadar voltan AC yang berlainan ditukar kepada kadar voltan DC yang sama iaitu 300 kV. 

Talian HVDC yang menghubungkan antara Malaysia dan Thailand berfungsi sebagai sandaran (back up) dan untuk menjamin keselematan tenaga (energy security) antara kedua-dua negara. Untuk menukar voltan AC ke DC, stesen penukar diperlukan. Di Malaysia, stesen penukar (TNB HVDC substation) terletak di Gurun, Kedah yang menukar voltan 275 kVAC ke 300 kVDC.

Panjang Talian: 110 kM
Kadar Kuasa Hantaran = 300 MW
Kadar Voltan = 300 kV DC
Jenis Menara Talian = Monopolar


Talian HVDC

Stesen Penukar HVDC di Gurun (Sumber Gambar: Klik Sini)

Adakah Lokasi Kerosakan Yang Diberikan Geganti Semestinya Tepat? (Bahagian 1)

Selepas sesuatu kerosakan berlaku pada talian, lokasi kerosakan boleh diketahui dengan melihatnya dari geganti atau mengukur sendiri menggunakan perisian dari gelombang yang dimuat turun dari geganti atau perakam kerosakan (fault recorder). Namun, adakah nilai lokasi tersebut selalunya tepat? Terdapat keadaan di mana titik kerosakan gagal dikesan walaupun lokasi tersebut dalam anggaran yang diberikan oleh geganti. Sebenarnya byk faktor yang mempengaruhi ketepatan lokasi kerosakan yang diberikan oleh geganti antaranya ialah jenis kerosakan yang berlaku, punca kepada kerosakan, jenis algorithma yang digunakan untuk mengukur lokasi kerosakan, nilai galangan kerosakan, nilai mva tiga fasa dan galangan sumber (source impedance) yang sentiasa berubah dan byk lagi faktor yg lain.

Geganti Jarak vs Geganti Pembeza

Geganti jarak lebih digunakan untuk talian panjang. Ini disebabkan galangan kerosakan lebih kecil berbanding galangan talian maka kurang mempengaruhi capaian geganti. Selain itu, kesan yang lebih mempengaruhi talian panjang ialah ayunan kuasa (power swing). Maka geganti jarak dengan lengkung ciri khas digunakan untuk mengesan ayunan kuasa seterusnya menghalang geganti drp beroperasi bila ianya berlaku.. Geganti pembeza pula lebih digunakan untuk talian pendek. Ini disebabkan, arus pengecasan (charging current) kurang mempengaruhi talian pendek berbanding talian panjang. Namun terdapat geganti pembeza yang mempunyai fungsi pemampasan arus pengecasan membolehkan geganti pembeza digunakan untuk melindungi talian panjang. Geganti jarak dengan lengkung ciri quadramho juga digunakan untuk melindungi talian pendek. Ini kerana lengkung ciri ini mempunyai capaian resistif yang lebih besar untuk mengelakkan berlakunya keadaan "terkurang capaian" atau under-reached condition bila galangan kerosakan adalah besar.

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.
Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...