Saturday, September 20, 2014

Geganti Jarak Aka Distance Relay

Bismillahirrahmanirrahim..

Assalamualaikum..

Post kali ini berkenaan geganti jarak. Apa itu geganti jarak? Geganti jarak atau dalam bahasa Inggerisnya dipanggil "distance relay" biasanya digunakan untuk melindungi talian penghantaran daripada sebarang kerosakan (atau "fault") yang boleh menyebabkan bahaya kepada sistem kuasa dan peralatannya. Ianya boleh digunakan sebagai perlindungan utama (main protection) atau sebagai perlindungan bantuan (back up) untuk melindungi talian penghantaran daripada sebarang jenis kerosakan sementara (transient) atau kerosakan kekal (permanent). Jika digunakan sebagai perlindungan bantuan, biasanya geganti perbezaan (differential) digunakan sebagai perlindungan utama. Terdapat juga geganti jarak yang digunakan sebagai perlindungan bantuan untuk melindungi alatubah (transformer). 

Geganti jarak juga disebut sebagai geganti galangan (impedance relay). Ini kerana penentuan lokasi kerosakan diukur berdasarkan pengiraan galangan (impedance) dari lokasi kerosakan sehingga ke titik pengukuran geganti. Geganti perlindungan juga biasanya digunakan untuk melindungi talian penghantaran voltan tinggi 132kV, 275kV dan 500kV di mana tahap voltan yang lebih rendah akan menggunakan geganti arus-lebih (over-current) atau geganti wayar-pandu (pilot-wire).

Rajah 1 menunjukkan skima asas perlindungan jarak bagi sesuatu talian penghantaran. Input-input untuk pengiraan galangan/jarak kerosakan ialah nilai voltan dan arus tiga fasa yang diperolehi daripada pengubah voltan (voltage transformer) dan pengubah arus (current transformer) masing-masing. Voltan dan arus tiga fasa terlebih dahulu perlu dituras (filter) untuk membuang unsur-unsur harmonik yang ada disebabkan oleh arka (arcing) kerosakan. Gelombang voltan dan arus yang telah dituras kemudiannya akan disampel pada frekuensi tertentu sebelum digunakan secara digital dalam geganti jarak. Geganti jarak akan membandingkan nilai galangan yang diukur dengan galangan tatahan (setting impedance) untuk menentukan samada kerosakan berlaku di dalam atau di luar zon yang dilindungi. Jika nilai galangan yang diukur lebih rendah berbanding nilai galangan tatahan, isyarat pelantikan (trip signal) akan dihantar kepada pemutus litar (circuit breaker) untuk memutuskan talian.



Rajah 1: Skima Perlindungan Geganti Jarak

Terdapat pelbagai jenis/ciri geganti jarak iaitu Mho, Quadrilateral, Reactance, Admittance, Polarised-Mho dan berbagai jenis lagi. Setiap jenis geganti jarak ini mempunyai tujuan yang berbeza dan mempunyai perbezaan dari segi teori. Rajah 2 menunjukkan geganti jarak jenis Mho yang mana ciri zon perlindungan adalah berbentuk bulat. Sekiranya jarak/galangan kerosakan lebih rendah berbanding dengan jarak/galangan tatahan berbentuk bulatan tersebut, isyarat pelantikan akan dihantar kepada pemutus litar dalam masa yang telah ditetapkan bagi zon tersebut (tatahan masa). Zn ialah tatahan capaian (reach setting). Geganti jarak jenis Mho biasanya digunakan untuk melindungi talian penghantaran yang panjang berbanding geganti jarak jenis Quadrilateral (sisiempat). Bagi talian penghantaran yang panjang, galangan talian yang tinggi mampu mengurangkan kesan galangan/rintangan kerosakan (fault impedance/resistance) ke atas ketepatan geganti jarak. 


Rajah 2: Geganti Jarak jenis Mho

Geganti jarak mempunyai beberapa zon perlindungan dan biasanya terdapat 4 jenis zon berserta peratus jarak perlindungan yang berbeza dari pencawang lokal seperti berikut:

1) Zon 1: 80-85 % dari pencawang lokal

2) Zon 2: 100 % talian utama + 20 % dari talian berikutnya (untuk talian jenis radial/spur) atau 100 % talian utama + 50 % talian terpendek berikutnya.
3) Zon 3: 100 % talian utama + 100 % talian berikutnya.
4) Zon 3 terbalik: 20 % talian sebelumnya

Zon 1 adalah zon perlindungan utama di mana jika kerosakan berlaku dalam zon tersebut, isyarat pelantikan terus dihantar ke pemutus litar tanpa lengah masa. Zon 2, Zon 3 dan Zon 3 terbalik, zon-zon ini digunakan sebagai bantuan (back up) kepada perlindungan utama yang lain yang digunakan samada untuk melindungi talian utama, talian berikutnya atau talian sebelumnya. Masa lengah bagi Zon 2 ialah dalam 300 ms, manakala bagi Zon 3 dan Zon 3 terbalik pula ialah 3000 ms. Zon 3 terbalik digunakan sebagai bantuan kepada perlindungan utama talian sebelumnya terutama sekali perlindungan busbar pencawang tersebut. Alternatif kepada Zon 3 terbalik ialah Zon 3 offset di mana selain melihat ke hadapan menggantikan Zon 3, Zon 3 offset juga melindungi sebanyak 20 % talian sebelumnya. (*cuba cari maksud offset dalam bahasa Melayu, tetapi tiada yang maksudnya setara). Zon-zon perlindungan bagi geganti jarak ditunjukkan dalam Rajah 3.




Rajah 3: Zon Perlindungan Geganti Jarak

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...