Sistem bus untuk gardu distribusi dan trafo

Untuk transmisi dan distribusi energi listrik, saluran udara atau kabel listrik dengan tingkat tegangan yang berbeda digunakan, dan pemilihannya didasarkan pada analisis aspek teknis dan ekonomi.

Untuk memastikan keandalan catu daya yang tinggi, jaringan listrik bisa lebih atau kurang multi-rantai. Hal ini memungkinkan, jika terjadi kegagalan jalur transmisi individu, untuk terus memasok konsumen melalui jalur lain.

Titik-titik pada jaringan di mana dua atau lebih garis bertemu disebut titik nodal. Perangkat pengalih yang dirancang untuk memutuskan sirkuit jalur individu jika terjadi kerusakan atau pemeliharaan dan perbaikan selalu dipasang di titik persimpangan ini.

Semua perangkat switching yang diperlukan untuk ini, serta peralatan pengukuran, kontrol, perlindungan, dan tambahan berada di gardu distribusi.

Jika, selain perangkat ini, trafo dipasang di gardu distribusi untuk mengubah levelnya, gardu tersebut disebut cabang.

Gardu distribusi dilengkapi dengan elemen struktural utama berikut:

• Shina;
• Pemutus;
• Saklar daya;
• konverter arus dan tegangan;
• pembatas lonjakan;
• Sakelar pembumian;
• Mungkin: transformator.

Gardu dilengkapi dengan rakitan dan komponen dengan karakteristik teknis yang memenuhi persyaratan dan kemungkinan beban mekanik dan listrik.

Karena gardu induk modern sebagian besar dikendalikan dari jarak jauh, mereka dilengkapi dengan perangkat pemantauan dan kontrol tambahan. Selain itu, gardu induk dilengkapi dengan meteran dan alat ukur untuk listrik yang dipasok ke konsumen, serta alat pelindung lonjakan arus.

Elemen utama gardu distribusi adalah busbar. Biasanya, ini terlihat seperti saluran udara pendek. Untuk arus yang sangat tinggi, diletakkan di dalam tabung berpendingin oli internal.

Ada beberapa jenis pengaturan bus dan pilihan pengaturan tertentu bergantung pada berbagai faktor seperti tegangan sistem, posisi gardu induk dalam sistem, keandalan catu daya, fleksibilitas, dan biaya.

Dari sudut pandang fisik, bus adalah simpul dari jaringan. Pada titik ini, baris terpisah dimulai dan diakhiri, yang dalam konteks ini disebut pengumpan.

Pengumpan dapat dihidupkan dan dimatikan menggunakan sakelar. Karena sakelar ini membawa arus operasi dan, jika terjadi kerusakan, arus darurat, sakelar ini disebut sakelar daya.

Sakelar daya tegangan tinggi modern level hingga 380 kV mampu dengan andal dan tanpa kerusakan menghidupkan / mematikan arus hingga 80 kA. Sakelar daya memerlukan perawatan rutin.

Untuk memastikan keamanan pekerjaan tersebut, pemutus sirkuit dilengkapi dengan apa yang disebut pemisah… Tidak seperti sakelar daya, pemisah hanya dapat dihidupkan / dimatikan dalam keadaan mati, mis. hanya setelah membuka pemutus sirkuit yang sesuai.

Untuk menghindari operasi switching yang salah, pemisah dan pemutus sirkuit saling bertautan secara mekanis.

Selain itu, pemisah dirancang untuk membuat titik perjalanan yang terlihat, karena pada sakelar daya titik ini terletak di saluran busur dan tersembunyi dari pandangan. Menurut aturan keselamatan, saat memutus bagian saluran listrik, titik pemutusan harus terlihat.

Agar kegiatan pemeliharaan busbar dapat dilakukan tanpa mengganggu suplai, gardu distribusi harus dilengkapi minimal dua busbar paralel.

Untuk meningkatkan fleksibilitas jaringan, pengumpan individual dapat dihubungkan ke busbar menggunakan pemisah. Selain itu, untuk meningkatkan kebebasan bertindak, rel dapat dibagi menjadi beberapa bagian (disebut bagian Membujur dari rel).

Berkat langkah-langkah ini, jaringan listrik yang besar dapat dibagi menjadi beberapa bagian dengan isolasi galvanik, yang membatasi jumlah arus jika terjadi korsleting.

Tindakan yang dijelaskan biasanya disebut operasi peralihan korektif, dan konfigurasi jaringan yang optimal ditentukan terlebih dahulu menggunakan distribusi beban dan program perlindungan hubung singkat.

Dengan mengoptimalkan operasi ini, potensi penuh dari jaringan listrik dapat digunakan tanpa menciptakan kondisi kerja yang berbahaya.

Gardu distribusi dan trafo dibagi menjadi panel terpisah yang menjalankan fungsi tertentu. Ada panel daya, panel daya outlet, dan panel koneksi.

Desain panel individual biasanya disatukan. Dalam diagram kelistrikan, panel selalu ditampilkan dalam bentuk unipolar. Artinya, dalam diagram jenis ini, dengan menggunakan simbol standar, hanya perangkat yang diperlukan untuk pengoperasian instalasi yang digambarkan.

Diagram skema catu daya

Menurut skema yang ditunjukkan pada gambar, panel daya dan panel dengan perangkat daya keluar dibangun. Kedua pemisah dirancang untuk menggerakkan pemutus bersama dengan transformator pengukur arus dan tegangan.

Jika instalasi terdiri dari beberapa bus, jumlah pemisah bus harus ditambah beberapa kali untuk dua bus.

Transformator instrumen merekam parameter relevan yang diperlukan untuk operasi, penghitungan, dan perangkat perlindungan.

Sakelar pentanahan digunakan untuk melindungi saluran dari efek induktif dan kapasitif dari saluran yang berdekatan selama pemeliharaan, serta untuk melindungi dari sambaran petir. Karena fungsinya, sakelar pembumian terkadang disebut sakelar pembumian layanan.

Untuk memutuskan bagian jaringan yang lebih besar dalam keadaan darurat atau untuk melakukan pekerjaan pemeliharaan yang diperlukan, setidaknya dua bus paralel biasanya digunakan.

Sistem rel ganda

Menggunakan sakelar daya pelat sambungan, kedua bus dapat dihubungkan ke satu titik simpul. Jenis koneksi ini disebut koneksi silang. Berkat koneksi silang, busbar dapat diubah tanpa mengganggu catu daya.

Panel daya dan panel dengan perangkat daya keluar, jika perlu, dapat dihubungkan ke bus yang berbeda, sehingga catu daya tidak terganggu.

Karena pemisah hanya dapat dinyalakan/dimatikan dalam keadaan mati, sakelar daya harus diintegrasikan ke dalam sambungan kedua bus. Jika busbar saling berhubungan, maka pertama-tama Anda harus menutup kedua pemisah dan baru kemudian sakelar daya.

Saat menghubungkan busbar, tindakan yang tepat harus diambil (misalnya, mengganti pengubah tap transformator) untuk menyamakan potensinya, jika tidak, arus transien yang tinggi akan muncul di busbar saat menghubungkan busbar.

Setelah menyambungkan busbar, penyambungan dan pemutusan catu daya apa pun dapat dilakukan karena tidak ada lagi perbedaan potensial di busbar.

Anda hanya perlu memastikan bahwa pemisah lainnya pada pengumpan yang sama menutup sebelum membuka satu pemisah. Jika tidak, pemisah akan berada di bawah beban saat dibuka, yang dapat menyebabkan kerusakan bahkan kerusakan pada komponen instalasi lainnya.Oleh karena itu, pemisah dilindungi dari pembukaan yang tidak disengaja melalui alat pengunci khusus (listrik dan pneumatik).

Untuk mempelajari proses dasar yang terjadi di gardu distribusi, Anda dapat merakit sirkuit eksperimental yang dapat digunakan untuk melakukan operasi peralihan dasar.

Berdiri eksperimental

Diagram skematik tegakan percobaan

Stand eksperimental untuk studi sistem bus distribusi dan gardu transformator (stand laboratorium perusahaan Jerman Lucas-Nuelle) berada di pusat sumber daya "Econtechnopark Volma".

Untuk deskripsi peralatan lab pembelajaran Pusat Sumber Daya, lihat di sini — dan di sini —

Tangkapan layar SCADA untuk Power Lab: bus ganda

Analisis parameter tegangan dan arus dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak SCADA for power Lab (SO4001-3F). Untuk mendapatkan hasil maksimal dari sistem bus ganda, disarankan agar setiap bus dihubungkan ke sumber tegangannya sendiri.