Apa perbedaan antara pemutus sirkuit tegangan tinggi dan sakelar isolasi?

Pemutus sirkuit tegangan tinggi (atau sakelar tegangan tinggi) adalah peralatan kontrol daya utama gardu induk, dengan karakteristik pemadaman busur listrik. Saat sistem beroperasi normal, alat ini dapat memutus dan menghentikan arus tanpa beban dan arus beban pada saluran dan berbagai peralatan listrik; ketika terjadi gangguan pada sistem, alat ini dan relai proteksi dapat dengan cepat memutus arus gangguan, untuk mencegah meluasnya kerusakan.

Sakelar pemutus tidak memiliki perangkat pemadam busur. Meskipun peraturan menetapkan bahwa sakelar ini dapat dioperasikan dalam situasi di mana arus beban kurang dari 5A, umumnya sakelar ini tidak dioperasikan dengan beban. Namun, sakelar pemutus memiliki struktur yang sederhana, dan kondisi operasinya dapat dilihat sekilas dari penampilannya. Terdapat titik pemutusan yang jelas selama perawatan.

Pemutus sirkuit yang digunakan disebut sebagai "sakelar", sakelar pemutus yang digunakan disebut sebagai "rem pisau", keduanya sering digunakan secara bersamaan. Perbedaan antara pemutus sirkuit tegangan tinggi dan sakelar pemutus adalah sebagai berikut:

1) Sakelar beban tegangan tinggi dapat diputus dengan beban, dengan fungsi pemadaman busur listrik otomatis, tetapi kapasitas pemutusannya sangat kecil dan terbatas.

2) Sakelar pemutus tegangan tinggi umumnya tidak memiliki fungsi pemutusan beban, tidak ada struktur penutup busur, ada juga sakelar pemutus tegangan tinggi yang dapat memutus beban, tetapi strukturnya berbeda dari sakelar beban, relatif lebih sederhana.

3) Sakelar beban tegangan tinggi dan sakelar pemutus tegangan tinggi dapat membentuk titik putus yang jelas. Sebagian besar pemutus sirkuit tegangan tinggi tidak memiliki fungsi isolasi, dan hanya sedikit pemutus sirkuit tegangan tinggi yang memiliki fungsi isolasi.

4) Sakelar pemutus tegangan tinggi tidak memiliki fungsi proteksi, proteksi sakelar beban tegangan tinggi umumnya berupa proteksi sekering, hanya pemutusan cepat dan arus berlebih.

5) Kapasitas pemutusan pemutus sirkuit tegangan tinggi dapat sangat tinggi dalam proses pembuatannya. Terutama bergantung pada transformator arus dengan peralatan sekunder untuk perlindungan. Dapat memiliki perlindungan hubung singkat, perlindungan beban berlebih, perlindungan kebocoran, dan fungsi lainnya.

Klasifikasi mekanisme pengoperasian sakelar

1. Klasifikasi mekanisme pengoperasian sakelar

Saat ini kita menjumpai sakelar yang umumnya terbagi menjadi sakelar dengan banyak oli (model lama, sekarang hampir tidak terlihat), sakelar dengan sedikit oli (beberapa stasiun pengguna masih ada), SF6, vakum, GIS (perangkat listrik gabungan) dan jenis lainnya. Semua ini berkaitan dengan media busur api pada sakelar. Bagi kita, yang sekunder dan terkait erat adalah mekanisme pengoperasian sakelar.

Jenis mekanisme dapat dibagi menjadi mekanisme pengoperasian elektromagnetik (relatif lama, umumnya dilengkapi dengan ini pada pemutus sirkuit berbahan bakar minyak atau tanpa minyak); mekanisme pengoperasian pegas (saat ini paling umum, SF6, vakum, GIS umumnya dilengkapi dengan mekanisme ini); ABB baru-baru ini memperkenalkan jenis operator magnet permanen baru (seperti pemutus sirkuit vakum VM1).

2. Mekanisme pengoperasian elektromagnetik

Mekanisme pengoperasian elektromagnetik sepenuhnya bergantung pada daya hisap elektromagnetik yang dihasilkan oleh arus penutup yang mengalir melalui kumparan penutup untuk menutup dan menekan pegas pemicu. Pemicu terutama bergantung pada pegas pemicu untuk menyediakan energi.

Oleh karena itu, jenis mekanisme operasi ini memiliki arus trip yang kecil, tetapi arus penutupannya sangat besar, seketika dapat mencapai lebih dari 100 ampere.

Inilah mengapa sistem DC gardu induk harus membuka dan menutup bus untuk mengontrol bus. Unit utama penutup menyediakan daya penutup, dan unit utama pengontrol memasok daya ke rangkaian kontrol.

Bus penutup terhubung langsung ke paket baterai, tegangan penutup adalah tegangan paket baterai (umumnya sekitar 240V), menggunakan efek pelepasan baterai untuk memberikan arus besar saat penutupan, dan tegangan sangat tajam saat penutupan. Dan bus kontrol dihubungkan bersama melalui rangkaian penurun tegangan silikon dan induktor (umumnya dikontrol pada 220V), penutupan tidak akan memengaruhi stabilitas tegangan bus kontrol. Karena arus penutup mekanisme pengoperasian elektromagnetik sangat besar, rangkaian penutup proteksi tidak langsung melalui kumparan penutup, tetapi melalui kontaktor penutup. Rangkaian trip terhubung langsung ke kumparan trip.

Kumparan kontaktor penutup umumnya bertipe tegangan, nilai resistansinya besar (beberapa K). Ketika proteksi dikoordinasikan dengan rangkaian ini, perhatian harus diberikan pada penutupan untuk menjaga agar tetap dapat memulai secara umum. Namun ini bukan masalah, trip menjaga agar TBJ dapat memulai secara umum, sehingga fungsi anti-lonjakan masih ada. Mekanisme jenis ini memiliki waktu penutupan yang lama (120ms~200ms) dan waktu pembukaan yang singkat (60~80ms).

3. Mekanisme pengoperasian pegas

Jenis mekanisme ini adalah mekanisme yang paling umum digunakan saat ini, penutupan dan pembukaannya bergantung pada pegas untuk memberikan energi, kumparan penutup lompatan hanya memberikan energi untuk menarik keluar pin pemosisian pegas, sehingga arus penutup lompatan umumnya tidak besar. Penyimpanan energi pegas dikompresi oleh motor penyimpanan energi.

Pengoperasian penyimpanan energi pegas, loop sekunder

Untuk mekanisme operasi elastis, bus penutup terutama memasok daya ke motor penyimpanan energi, dan arusnya tidak besar, sehingga tidak ada banyak perbedaan antara bus penutup dan bus pengontrol. Proteksi dengan koordinasinya, umumnya tidak perlu memperhatikan tempat khusus.

4. Operator magnet permanen

Pengoperasian magnet permanen adalah mekanisme yang diterapkan oleh ABB untuk pasar domestik, pertama kali diterapkan pada pemutus sirkuit vakum VM1 10kV miliknya.

Prinsip kerjanya kurang lebih mirip dengan tipe elektromagnetik, poros penggeraknya terbuat dari bahan magnet permanen, dan magnet permanen mengelilingi kumparan elektromagnetik.

Dalam keadaan normal, kumparan elektromagnetik tidak bermuatan, ketika sakelar dibuka atau ditutup, dengan mengubah polaritas kumparan menggunakan prinsip tarik-menarik atau tolak-menolak magnet, maka sakelar akan terbuka atau tertutup.

Meskipun arus ini tidak kecil, sakelar tersebut "disimpan" oleh kapasitor berkapasitas besar, yang kemudian dilepaskan untuk menyediakan arus besar selama pengoperasian.

Keunggulan mekanisme ini adalah ukurannya yang kecil, komponen mekanis transmisi yang lebih sedikit, sehingga keandalannya lebih baik daripada mekanisme operasi elastis.

Bersama dengan perangkat proteksi kami, rangkaian pemutus kami menggerakkan relai solid-state resistansi tinggi yang sebenarnya membutuhkan kami untuk memberinya pulsa aksi.

Oleh karena itu, sakelar, menjaga loop tentu tidak dapat diaktifkan, perlindungan lompatan tidak akan diaktifkan (mekanisme itu sendiri dengan lompatan).

Namun, perlu diperhatikan bahwa karena tegangan operasi relai solid-state yang tinggi, desain konvensional TW negatif dihubungkan dengan rangkaian penutup, yang tidak akan menyebabkan relai solid-state beroperasi, tetapi dapat menyebabkan relai posisi gagal untuk memulai karena tegangan parsial yang terlalu tinggi.

1. Silinder isolasi atas (dengan ruang pemadam busur vakum)

2. Turunkan silinder isolasi

3. Pegangan pembuka manual

4. Sasis (mekanisme pengoperasian magnet permanen terintegrasi)

Transformator tegangan

6. Di detik-detik terakhir

7. Transformator arus

8. Secara daring

Situasi yang ditemui di lapangan, analisis spesifik, dan proses pengolahannya dapat dilihat pada bagian studi kasus debugging dalam makalah ini, yang berisi deskripsi rinci.

Terdapat juga produk mekanisme pengoperasian magnet permanen di Tiongkok, tetapi kualitasnya sebelumnya belum sepenuhnya memenuhi standar. Dalam beberapa tahun terakhir, kualitasnya secara bertahap telah ditingkatkan di pasaran. Dengan mempertimbangkan biaya, mekanisme magnet permanen domestik umumnya tidak memiliki kapasitansi, dan arus disuplai langsung oleh bus penutup.

Mekanisme pengoperasian kami digerakkan oleh kontaktor on-off (umumnya tipe arus terpilih), penahan dan anti-lonjakan umumnya dapat diaktifkan.

5. Tipe FS “saklar” dan lainnya

Yang telah kami sebutkan di atas adalah pemutus sirkuit (umumnya dikenal sebagai sakelar), tetapi kita mungkin menjumpai apa yang disebut pengguna sebagai sakelar FS dalam konstruksi pembangkit listrik. Sakelar FS sebenarnya adalah singkatan dari sakelar beban + sekering cepat.

Karena sakelar lebih mahal, rangkaian FS ini digunakan untuk menghemat biaya. Arus normal dihilangkan oleh sakelar beban, dan arus gangguan dihilangkan oleh sekering cepat.

Jenis rangkaian ini umum ditemukan pada sistem pembangkit listrik 6kV. Proteksi yang terkait dengan rangkaian tersebut seringkali diperlukan untuk mencegah trip atau memungkinkan pemutusan arus sekering secara cepat dengan penundaan ketika arus gangguan lebih besar daripada arus pemutusan yang diizinkan oleh sakelar beban. Beberapa pengguna pembangkit listrik mungkin tidak ingin melindungi rangkaian penahan.

Karena kualitas sakelar yang buruk, kontak bantu mungkin tidak terpasang dengan benar, dan begitu rangkaian pengunci diaktifkan, rangkaian tersebut harus bergantung pada kontak bantu pemutus untuk membuka sebelum kembali, jika tidak, arus penutupan lonjakan akan ditambahkan ke kumparan penutupan lonjakan hingga kumparan terbakar.

Kumparan penutup jumper dirancang untuk dialiri arus dalam waktu singkat. Jika arus dialirkan dalam waktu lama, kumparan mudah terbakar. Dan kita tentu ingin memiliki loop penahan, jika tidak, kontak pelindung akan sangat mudah terbakar.

Tentu saja, jika pengguna lapangan bersikeras, loop penahan juga dapat dilepas. Umumnya, metode sederhana adalah dengan memotong jalur pada papan sirkuit yang menghubungkan kontak normally open relay dengan female kontrol positif.

Di lokasi debugging, harus diperhatikan jika sakelar dihidupkan dan dimatikan, indikator posisi mati. (Kecuali pegas tidak menyimpan energi, dalam hal ini panel menunjukkan alarm pegas tidak menyimpan energi) Daya kontrol harus segera dimatikan untuk mencegah terbakarnya kumparan sakelar. Ini adalah prinsip dasar yang harus diingat di tempat.