Perlindungan Sistem kuasa (Power-system protection) - Bahagian 3b

Jenis 'faults' yang berlainan ( 'faults'  simetri, 'faults'  tidak simetri dan  'faults' konduktor terbuka)

Different types of fault (symmetrical faults, unsymmetrical faults and open conductor faults)


Symmetrical faults:

A fault involving all three phases is known as a symmetrical (balanced) fault.
Types of symmetrical faults:-
A) All three phases to ground (L-L-L-G)
B) All three phases short circuited (L-L-L)

Jenis kerosakan ini berlaku jarang2. Ini adalah jenis  kerosakan yang penting dengan pengiraan yang mudah dan jawapan pesimis. Jenis  kerosakan ini mengenakan tugas paling berat (severe duty) pada pemutus litar dan oleh itu digunakan dalam penentuan peringkat pemutus litar.

Unsymmetrical Faults:

A fault involving one or two phases is known as an unsymmetrical (unbalanced) fault.
Types of unsymmetrical faults:-
1) Single phase to ground (L-G)
2) Phase to phase (L-L)
3) Two phases to ground (L-L-G)
4) Phase to phase and third phase to ground

 Open Circuit Faults:

Kesalahan ini berlaku disebabkan kegagalan satu atau lebih konduktor. Angka di bawah ini menggambarkan kerosakan litar terbuka untuk keadaan terbuka tunggal, dua dan tiga fasa (atau konduktor).

Penyebab utama kerosakan ini termasuk kegagalan bersama kabel dan talian overhead, dan kegagalan satu atau lebih fasa pemutus litar dan juga disebabkan oleh peleburan suatu fius atau konduktor dalam satu atau lebih fasa.

kerosakan litar terbuka juga dipanggil sebagai kesalahan siri. Ini adalah jenis kerosakan yang tidak simetri atau tidak seimbang kecuali tiga fasa kesalahan terbuka.

Pertimbangkan bahawa talian penghantaran berfungsi dengan beban yang seimbang sebelum terjadinya kerosakan litar terbuka. Jika salah satu fasa mendapat lebur (melted), beban sebenar pengalir akan berkurangan dan ini menyebabkan untuk meningkatkan pecutan pengganti, dengan itu ia berjalan pada kelajuan yang lebih tinggi daripada kelajuan segerak. Ini lebih laju menyebabkan lebih banyak tegasan dalam talian penghantaran lain.

Oleh itu, keadaan terbuka tunggal dan dua fasa boleh menghasilkan ketidakseimbangan voltan dan arus sistem kuasa yang menyebabkan kerosakan yang besar kepada peralatan.

Punca

• Konduktor yang rosak dan kerosakan pemutus litar dalam satu atau lebih fasa.

Kesan

• Operasi sistem yang tidak normal
• Bahaya kepada kakitangan serta haiwan
• Voltan yang melebihi nilai normal di bahagian tertentu rangkaian, yang selanjutnya membawa kepada kegagalan penebat dan pengembangan kesalahan litar pintas.
• Walaupun kerosakan litar terbuka boleh ditoleransi untuk tempoh yang lebih lama daripada kerosakan litar pintas, ini mesti dikeluarkan seawal mungkin untuk mengurangkan kerosakan yang lebih besar.

Short Circuit Faults:

Litar pintas boleh ditakrifkan sebagai sambungan abnormal yang sangat rendah impedans antara dua titik voltan yang berbeza, sama ada dibuat dengan sengaja atau tidak sengaja.

Ini adalah jenis kerosakan yang paling biasa dan teruk, mengakibatkan aliran arus tinggi yang tidak normal melalui peralatan atau talian penghantaran. Sekiranya kesalahan ini dibenarkan untuk bertahan walaupun untuk tempoh yang singkat, ia membawa kepada kerosakan yang meluas terhadap peralatan.

Kerosakan  litar pintas juga dipanggil sebagai kerosakan  pirau. Kerosakan ini disebabkan oleh kegagalan penebat antara konduktor fasa atau antara konduktor bumi dan fasa atau kedua-duanya.

Pelbagai kemungkinan keadaan litar pintas termasuk tiga fasa ke bumi, tiga fasa bumi, fasa ke fasa, fasa tunggal ke bumi, dua fasa ke bumi dan fasa ke fasa ditambah fasa tunggal ke bumi seperti ditunjukkan dalam rajah (bahagian 3a).

Kerosakan tiga fasa yang jelas dari bumi dan kerosakan tiga fasa ke bumi adalah kesilapan litar pintas seimbang atau simetrik sementara kesilapan yang lain adalah kesilapan yang tidak simetris.

Punca

• Ini mungkin disebabkan oleh kesan dalaman atau luaran
• Kesan dalaman merangkumi kerosakan talian atau peralatan penghantaran, penuaan penebat, penurunan penebat dalam penjana, transformer dan peralatan elektrik lain, pemasangan yang tidak betul dan reka bentuk yang tidak mencukupi.
• Kesan luaran termasuk peralatan yang 'overloaded' , kegagalan penebat akibat kilat dan kerosakan mekanikal oleh manusia.

Kesan

• Kerosakan/Kesalahan 'arc' boleh menyebabkan kebakaran dan letupan dalam peralatan seperti transformer dan pemutus litar.
• Arus abnormal menyebabkan peralatan terlalu panas, yang seterusnya membawa kepada pengurangan jangka hayat penebat mereka.
• Voltan operasi sistem boleh pergi di bawah atau di atas nilai penerimaan mereka yang mewujudkan kesan yang berbahaya kepada perkhidmatan yang diberikan oleh sistem kuasa.
• Aliran kuasa sangat terhad atau bahkan disekat sepenuhnya selagi kesalahan litar pintas berterusan.