Jenis Kesalahan dan Kesan dalam Sistem Kuasa Elektrik

Sistem tenaga elektrik berkembang dalam ukuran dan kerumitan di semua sektor seperti sistem penjanaan, penghantaran, pengedaran, dan beban. Jenis kesalahan seperti keadaan litar pintas dalam rangkaian sistem kuasa mengakibatkan kerugian ekonomi yang teruk dan mengurangkan kebolehpercayaan sistem elektrik. Kesalahan elektrik adalah keadaan tidak normal, disebabkan oleh kerosakan peralatan seperti transformer dan mesin berputar, kesalahan manusia, dan keadaan persekitaran. Kesalahan ini menyebabkan gangguan aliran elektrik, kerosakan peralatan, dan bahkan menyebabkan kematian manusia, burung, dan haiwan. Artikel ini membincangkan gambaran umum mengenai pelbagai jenis kesalahan dan kesannya yang berlaku dalam sistem kuasa elektrik.

Apakah Kesalahan Elektrik?

Elektrik kesalahan ialah penyimpangan voltan dan arus dari nilai nominal atau keadaan. Dalam keadaan operasi biasa, peralatan atau talian sistem kuasa membawa voltan dan arus normal yang mengakibatkan operasi sistem lebih selamat.

Kesalahan dalam Sistem Kuasa Elektrik

Tetapi apabila berlaku kesalahan, ia menyebabkan arus yang terlalu tinggi mengalir yang menyebabkan kerosakan pada peralatan dan peranti. Pengesanan dan analisis kesalahan diperlukan untuk memilih atau merancang peralatan suis yang sesuai, geganti elektromekanik , pemutus litar, dan alat perlindungan lain.

Jenis Kesalahan dalam Sistem Kuasa Elektrik

Dalam sistem kuasa elektrik, kerosakan adalah dua jenis seperti kerosakan litar terbuka dan kerosakan litar pintas. Selanjutnya, jenis kesalahan ini boleh dikelaskan kepada simetri dan tidak simetri. Mari kita bincangkan jenis kesalahan ini secara terperinci. Kesalahan ini dikelaskan kepada dua jenis.

• Kesalahan Simetri
• Kesalahan Tidak Simetri

Kesalahan Simetri

Kesalahan ini sangat teruk dan jarang berlaku dalam sistem kuasa. Ini juga disebut kesalahan seimbang dan terdiri daripada dua jenis iaitu garis ke garis ke tanah (L-L-L-G) dan garis ke garis (L-L-L).

Kesalahan simetri

Hanya 2-5 peratus kesalahan sistem adalah kesalahan simetri. Sekiranya kesalahan ini berlaku, sistem tetap seimbang tetapi mengakibatkan kerosakan teruk pada peralatan sistem kuasa elektrik.

Rajah di atas menunjukkan dua jenis kesalahan simetri tiga fasa. Analisis kesalahan ini mudah dan biasanya dilakukan secara berperingkat. Analisis atau maklumat kerosakan tiga fasa diperlukan untuk memilih geganti fasa set, kapasiti pemutus litar pecah, dan penilaian alat suis pelindung.

Kesalahan simetri dikelaskan kepada dua jenis

• Talian - Talian - Kesalahan Talian
• Talian - Talian - Kesalahan Tanah

Kesalahan L - L - L

Kesalahan seperti ini seimbang yang bermaksud sistem tetap seimbang setelah kesalahan berlaku. Oleh itu, kesalahan ini jarang berlaku, walaupun ini adalah kesalahan yang paling teruk yang menahan arus terbesar. Jadi arus ini digunakan untuk menentukan penilaian CB.

Kesalahan L - L - L - G

Kesalahan 3-fasa L - G terutamanya merangkumi semua 3-fasa sistem. Kesalahan ini berlaku terutamanya di antara 3 fasa dan juga terminal tanah sistem. Jadi, ada kemungkinan 2 hingga 3% berlaku kesalahan.

Kesalahan Tidak Simetri

Ini adalah perkara biasa dan kurang teruk daripada kesalahan simetri. Terdapat terutamanya tiga jenis iaitu garisan ke tanah (L-G), garis ke garisan (L-L), dan kesalahan garis ke tanah (LL-G).

Kesalahan tidak simetri

Kesalahan talian ke tanah (L-G) adalah kesalahan yang paling biasa dan 65-70 peratus kesalahan adalah jenis ini.

Ia menyebabkan konduktor bersentuhan dengan bumi atau tanah. 15 hingga 20 peratus kesalahan adalah dua baris ke tanah dan menyebabkan kedua-dua konduktor bersentuhan dengan tanah. Kesalahan talian ke talian berlaku apabila dua konduktor bersentuhan antara satu sama lain terutamanya semasa berayun garisan kerana angin dan 5-10 peratus kerosakan adalah jenis ini.

Ini juga disebut kesalahan tidak seimbang kerana kejadiannya menyebabkan ketidakseimbangan dalam sistem. Ketidakseimbangan sistem bermaksud bahawa nilai impedans berbeza pada setiap fasa menyebabkan arus tidak seimbang mengalir dalam fasa. Perkara ini lebih sukar untuk dianalisis dan dilakukan berdasarkan per fasa yang serupa dengan kesalahan fasa tiga fasa.

Kesalahan tidak simetri dikelaskan kepada dua jenis

• Kesalahan Single L - G (Line-to-Ground)
• Kesalahan L - L (Line-to-Line)
• Kesalahan Double L - G (Line-to-Ground)

Kesalahan L - G Tunggal

Kesalahan L - G tunggal ini berlaku terutamanya apabila satu konduktor jatuh ke terminal tanah. Jadi sekitar 70 hingga 80% kesalahan dalam sistem kuasa adalah kesalahan L - G tunggal.

Kesalahan L - L

Kesalahan L-L ini berlaku terutamanya apabila dua konduktor litar pintas dan juga disebabkan oleh angin kencang. Oleh itu, konduktor talian dapat digerakkan kerana angin kencang, mereka mungkin saling bersentuhan dan menyebabkan litar pintas. Jadi, 15 - 20% kerosakan boleh berlaku lebih kurang.

Kesalahan Double L - G

Dalam kesalahan seperti ini, kedua-dua talian saling bersentuhan melalui tanah. Jadi, terdapat kemungkinan 10% untuk kesalahan.

Kesalahan Litar Terbuka

Kesalahan litar terbuka berlaku terutamanya kerana kerosakan salah satu konduktor yang lebih banyak digunakan dalam sistem kuasa. Gambarajah kerosakan litar terbuka ditunjukkan di bawah. Litar ini adalah untuk keadaan terbuka 1-fasa, 2-fasa, dan 3-fasa.

Kesalahan ini berlaku terutamanya kerana masalah umum seperti kegagalan sambungan pada talian overhead, kabel, kegagalan dalam fasa pemutus litar, pencairan konduktor atau fius dalam satu fasa atau lebih fasa.
Kesalahan ini juga dikenali sebagai kesalahan siri yang merupakan jenis tidak seimbang sebaliknya jenis tidak simetri selain daripada kesalahan terbuka 3 fasa.

Sebagai contoh, saluran penghantaran berfungsi melalui beban seimbang sebelum litar kesalahan terbuka berlaku. Di saluran transmisi, jika salah satu fasa larut maka pemuatan sebenar alternator dapat dikurangkan & meningkatkan percepatan alternator, sehingga berfungsi pada kecepatan yang agak tinggi dari kecepatan segerak. Pada kabel transmisi lain, kelajuan berlebihan ini boleh menyebabkan voltan berlebihan. Oleh itu, keadaan terbuka 1-fasa & 2-fasa dapat menghasilkan arus dan voltan sistem kuasa yang menyebabkan kerosakan besar pada alat.

Kesalahan ini dikategorikan kepada tiga jenis seperti berikut.

• Kesalahan Konduktor Terbuka
• Dua konduktor Membuka Kesalahan
• Kesalahan Terbuka Tiga Konduktor.

Sebab dan Kesan Jenis Kesalahan

Kesalahan ini boleh disebabkan oleh kerosakan litar serta konduktor yang rosak dalam fasa 1 fasa atau lebih. Kesan kerosakan litar terbuka merangkumi perkara berikut.

• Operasi sistem elektrik tidak teratur
• Kesalahan ini boleh membahayakan haiwan dan juga manusia
• Khususnya, sebahagian daripada rangkaian, apabila voltan dilampaui nilai normal maka ia menyebabkan kegagalan penebat dan mengalami kerosakan litar pintas.
• Walaupun demikian, kesalahan litar jenis ini dapat diterima untuk waktu yang lama dibandingkan dengan kesalahan jenis litar pintas, kerana kesalahan ini mesti dilepaskan untuk mengurangkan kerosakan yang tinggi.

Kesalahan Litar Pendek

Kesalahan litar pintas berlaku terutamanya kerana kegagalan dalam penebat di antara konduktor fasa dan bumi. Kegagalan penebat boleh menyebabkan pembentukan litar pintas yang mengaktifkan keadaan litar pintas dalam litar.

Definisi litar pintas adalah, sambungan yang tidak normal dengan impedans yang sangat kurang di antara dua titik potensi yang tidak sama, sama ada diselesaikan secara kebetulan atau sengaja. Kesalahan ini adalah jenis yang paling biasa yang mengakibatkan aliran arus tinggi yang tidak normal ke seluruh saluran penghantaran atau peralatan.

Sekiranya kerosakan litar pintas dibiarkan berterusan walaupun untuk waktu yang kecil, maka kerosakan pada alat akan mengakibatkan kerosakan yang besar. Kesalahan litar pintas juga dikenali sebagai kerosakan shunt kerana kesalahan ini berlaku terutamanya kerana kegagalan penebat di antara konduktor fasa sebaliknya di antara konduktor fasa dan bumi

Keadaan kerosakan litar pintas yang boleh dicapai terutamanya merangkumi 3-fasa ke bumi, 3-fasa ke bumi, 1-fasa ke bumi, fasa ke fasa, 2-fasa ke bumi, fasa ke fasa dan fasa tunggal ke bumi.

Kedua-dua kesalahan 3-fasa yang jelas dari bumi, serta kesalahan 3-fasa ke arah bumi, boleh simetris atau seimbang sementara kesalahan lain adalah kesalahan tidak simetri.

Sebab dan Kesan Kesalahan Litar Pendek

Kesalahan litar pintas mungkin berlaku kerana sebab-sebab berikut.

• Kesalahan ini mungkin berlaku kerana kesan dalaman atau luaran
• Kesan dalaman adalah kerosakan saluran penghantaran, kerosakan peralatan, penuaan penebat, kakisan penebat di dalam generator, pemasangan alat elektrik, transformer yang tidak betul, dan reka bentuknya yang tidak mencukupi.
• Kesalahan ini boleh berlaku kerana kesan luar alat, kegagalan penebat kerana lonjakan lampu & kerosakan mekanikal oleh orang ramai.

Kesan kerosakan litar pintas merangkumi perkara berikut.

• Kesalahan arka boleh menyebabkan kebakaran & letupan pada alat seperti transformer dan juga pemutus litar.
• Aliran kuasa dapat disekat dengan teruk sebaliknya disekat sepenuhnya sekiranya ralat litar pintas berterusan.
• Voltan operasi sistem boleh naik di atas atau di bawah nilai penerimaannya untuk memberi kesan yang merosakkan pada perkhidmatan yang diberikan melalui sistem kuasa.
• Kerana arus yang tidak normal, alat akan dipanaskan sehingga jangka hayat penebatnya dapat dikurangkan.

Punca Jenis Kesalahan

Sebab utama menyebabkan kerosakan elektrik merangkumi perkara berikut.

Keadaan cuaca

Ini termasuk mogok pencahayaan, hujan lebat, angin kencang, pemendapan garam di atas talian dan konduktor, pengumpulan salji dan ais di saluran penghantaran, dll. Keadaan persekitaran ini mengganggu bekalan kuasa dan juga merosakkan pemasangan elektrik.

Kegagalan Peralatan

Pelbagai peralatan elektrik seperti penjana , motor, transformer, reaktor, alat pensuisan, dan lain-lain menyebabkan kerosakan litar pintas kerana kerosakan, penuaan, kegagalan penebat kabel, dan penggulungan. Kegagalan ini mengakibatkan arus tinggi mengalir melalui peranti atau peralatan yang merosakkannya lebih jauh.

Kesalahan Manusia

Kesalahan elektrik juga disebabkan oleh kesalahan manusia seperti memilih penarafan peralatan atau peranti yang tidak betul, melupakan bahagian pengalir logam atau elektrik setelah melakukan servis atau penyelenggaraan, menukar litar semasa dalam keadaan servis, dll.

Asap Kebakaran

Pengionan udara, disebabkan oleh partikel asap, yang mengelilingi garis overhead mengakibatkan percikan antara garis atau antara konduktor ke penebat. Kilas balik ini menyebabkan penebat kehilangan keupayaan penebatnya kerana voltan tinggi .

Jenis Kesalahan & Kesannya

Kesan kerosakan elektrik berlaku terutamanya kerana sebab-sebab berikut.

Aliran Semasa Semasa

Apabila kesalahan berlaku, ia mewujudkan jalan impedansi yang sangat rendah untuk aliran arus. Ini mengakibatkan arus yang sangat tinggi diambil dari bekalan, menyebabkan relay tersekat, penebat yang merosakkan dan komponen peralatan.

Bahaya kepada Pegawai Operasi

Kejadian kesalahan juga boleh menyebabkan kejutan kepada individu. Keterukan kejutan bergantung pada arus dan voltan di lokasi kerosakan dan bahkan boleh menyebabkan kematian.

Kehilangan Peralatan

Arus lebat kerana kerosakan litar pintas mengakibatkan komponen terbakar sepenuhnya yang menyebabkan kerja peralatan atau peranti tidak betul. Kadang kala api yang kuat menyebabkan kelengkapan lengkap.

Mengganggu Litar Aktif yang Terhubung

Kesalahan tidak hanya mempengaruhi lokasi di mana ia berlaku tetapi juga mengganggu litar yang saling berkaitan aktif ke saluran yang rosak.

Kebakaran Elektrik

Litar pintas menyebabkan kilatan kilat dan percikan api kerana pengionan udara di antara dua jalan pengalir yang seterusnya membawa kepada kebakaran seperti yang sering kita perhatikan dalam berita seperti kebakaran bangunan dan pasar raya.

Peranti Mengehadkan Kesalahan

Adalah mungkin untuk meminimumkan sebab seperti kesalahan manusia, tetapi bukan perubahan persekitaran. Menghapus kesalahan adalah tugas penting dalam rangkaian sistem kuasa. Sekiranya kita berjaya mengganggu atau mematikan litar ketika berlaku kesalahan, ia akan mengurangkan kerosakan yang besar pada peralatan dan juga harta benda. Beberapa peranti pembatas kesalahan ini merangkumi sekering, pemutus litar , geganti dibincangkan di bawah.

Melindungi Peranti

Fius

Ia adalah alat perlindungan utama. Ia adalah dawai nipis yang tertutup dalam selongsong atau kaca yang menghubungkan dua bahagian logam. Kawat ini meleleh apabila arus yang berlebihan mengalir di litar. Jenis fius bergantung pada voltan di mana ia beroperasi. Penggantian wayar secara manual diperlukan setelah ia meletup.

Pemutus litar

Ia menjadikan litar normal dan juga pecah pada keadaan tidak normal. Ia menyebabkan litar automatik tersekat apabila berlaku kerosakan. Ia boleh menjadi pemutus litar elektromekanik seperti pemutus litar vakum / minyak dll, atau pemutus litar elektronik ultrafast .

Geganti

Ia adalah suis operasi berdasarkan keadaan. Ia terdiri daripada gegelung magnet dan kenalan terbuka dan tertutup biasanya. Kejadian kerosakan menaikkan arus yang memberi tenaga pada gegelung geganti, sehingga kenalan beroperasi sehingga litar terganggu dari arus yang mengalir. Relay pelindung adalah dari pelbagai jenis seperti relay impedans, relay mho, dll.

Peranti Perlindungan Daya Pencahayaan

Ini termasuk penahan pencahayaan dan alat pembumian untuk melindungi sistem daripada voltan kilat dan lonjakan.

Analisis Kesalahan Tiga Fasa Berasaskan Aplikasi

Kita boleh menganalisis kesalahan tiga fasa dengan menggunakan litar sederhana seperti gambar di bawah. Pada masa ini kesalahan sementara dan kekal diciptakan oleh pertukaran suis. Sekiranya kita menekan butang sekali sebagai kesalahan sementara, susunan pemasa akan menurunkan beban dan juga mengembalikan bekalan kuasa ke beban. Sekiranya kita menekan tombol ini untuk masa tertentu sebagai kesalahan tetap, sistem ini mematikan sepenuhnya beban dengan susunan geganti.

Analisis Kesalahan Tiga Fasa

Bagaimana Mengesan dan Mengesan Kesalahan?

Dalam talian penghantaran, kesalahan sangat mudah dikenal pasti kerana krisis pada umumnya dapat dilihat. Contohnya, apabila pokok jatuh di atas saluran penghantaran, jika tidak, tiang elektrik boleh rosak serta konduktor tergeletak di bumi.

Dalam sistem kabel, penentuan kesalahan boleh dilakukan apabila litar tidak berfungsi sebaliknya ketika litar berfungsi. Terdapat kaedah yang berbeza untuk lokasi kesalahan yang boleh dibahagikan kepada teknik terminal, yang berfungsi dengan arus serta voltan yang diukur pada hujung kabel & kaedah pelacak yang memerlukan pemeriksaan melalui kabel. Kawasan normal kesalahan boleh terletak pada teknik terminal untuk mempercepat penelusuran melalui kabel transmisi.

Dalam sistem pendawaian, lokasi kesalahan dapat dijumpai sepanjang pengesahan wayar. Dalam sistem pendawaian yang sukar, di mana sahaja wayar terkubur, kesalahan ini diletakkan melalui reflectometer domain Masa yang menghantar denyut ke bawah wayar & setelah itu memeriksa isyarat yang dipantulkan untuk mengenali kerosakan pada wayar elektrik.

Dalam kabel telegraf bawah laut yang terkenal, galvanometer responsif digunakan untuk mengira arus kerosakan melalui ujian pada hujung kabel kerosakan. Dalam kabel, dua kaedah digunakan untuk mengesan kesalahan seperti gelung Varley dan juga gelung Murray.

Dalam kabel kuasa, kesalahan penebat tidak dapat berlaku pada voltan rendah. Jadi, ujian thumper digunakan dengan menggunakan nadi voltan tinggi, tenaga tinggi ke kabel. Lokasi kesalahan boleh dilakukan dengan mendengar bunyi pelepasan semasa kesalahan. Apabila ujian ini menyakitkan di lokasi kabel, berguna kerana lokasi yang salah harus diasingkan semula setelah siap.

Dalam sistem pengedaran dengan rintangan tinggi dibumikan, pengumpan dapat memperbesar ralat ke bumi namun sistem tetap dalam proses. Pengumpan yang rosak dan bertenaga boleh didapati dalam transformer arus jenis cincin yang mengumpulkan semua wayar fasa untuk litar hanya litar yang merangkumi kesalahan ke bumi akan menggambarkan arus terganggu bersih. Perintang pembumian digunakan untuk menjadikan arus kerosakan bumi lebih mudah diperhatikan di antara dua nilai untuk mengalahkan arus kerosakan.

Saya harap anda mendapat idea asas mengenai kesalahan tiga fasa. Terima kasih kerana menghabiskan masa berharga anda dengan artikel tersebut. Selanjutnya sebarang pertanyaan mengenai projek elektrik dan elektronik, sila tulis maklum balas anda di bahagian komen di bawah.

Kredit Foto

Kebakaran kerana kerosakan elektrik oleh 3.bp.blogspot
Kesalahan tidak simetri oleh pdfonline
Melindungi peranti dengan inspectapedia