Perlindungan Sistem kuasa (Power-system protection) - Bahagian 1

Perlindungan sistem kuasa adalah slah satu cabang kejuruteraan kuasa elektrik yang berkaitan dengan perlindungan sistem kuasa elektrik dari kerosakan melalui pemutusan litar bahagian yang rosak dari seluruh rangkaian elektrik.


Objektif utama skim perlindungan ini adalah untuk memastikan sistem kuasa stabil dengan mengasingkan hanya komponen yang berada di di dalam keadaan rosak, sementara rangkaian litar lain yang tidak rosak sebanyak mungkin dibenarkan beroperasi.

Oleh itu, skim perlindungan mesti menggunakan pendekatan yang sangat baik untuk memastikan hanya bahagian sistem kuasa yang rosak sahaja diasingkan.

Peranti yang digunakan untuk melindungi sistem kuasa dari kerosakan dipanggil peranti perlindungan.

Sistem perlindungan biasanya terdiri daripada lima komponen:

• Transformer arus (CT-current transformer) dan Transformer voltan (VT-voltage  transformer atau PT-potential transformer) untuk menurunkan voltan tinggi dan arus sistem kuasa elektrik ke tahap mudah untuk berurusan dengan relay.
•  Relay pelindung (Protective Relay) untuk mengesan permulaan kerosakan dan melakukan'trip', atau pengasingan, 
• Pemutus litar (CB-circuit breaker) untuk membuka / menutup sistem berdasarkan arahan relay dan autorecloser
• Bateri untuk menyediakan bekalan kuasa kepada litar 'trip'  jika berlaku pemutusan litar kuasa dalam sistem.
• Saluran komunikasi untuk membolehkan analisis arus dan voltan di terminal yang jauh sepanjang talian dan untuk membolehkan alat kawalan jauh 'trip' beroperasi.

Bagi bahagian-bahagian sistem pengagihan (Distribution System), fius mampu mengesan dan mengasingkan bahagian yang mengalami kerosakan.

Kegagalan (Failure)boleh berlaku di setiap bahagian, seperti:

• kegagalan penebat, (insulation failure,)   
• talian penghantaran jatuh atau putus,  (fallen or broken transmission lines,)
• operasi pemutus litar yang tidak betul, (incorrect operation of circuit breakers,)
• litar pintas dan (short circuits and)
•  litar terbuka. (open circuits.)

Maka, Peranti perlindungan dipasang dengan tujuan perlindungan aset dan memastikan bekalan tenaga berterusan.

Switchgear adalah kombinasi suis pemutus elektrik, fius atau pemutus litar (circuit breaker) yang digunakan untuk mengawal, melindungi dan mengasingkan peralatan elektrik.

Suis adalah selamat untuk dibuka di bawah arus beban normal (sesetengah suis tidak selamat untuk beroperasi di bawah keadaan normal atau tidak normal), manakala peranti pelindungan selamat untuk dibuka di bawah arus kerosakan.

Peralatan yang sangat penting mungkin mempunyai sistem perlindungan yang sepenuhnya berlebihan (redundant) dan bebas, sementara talian pengagihan yang kecil (a minor branch distribution line) mungkin mempunyai perlindungan kos rendah yang sangat simple.