Jika Anda menentukan penangkal petir untuk jaringan-tegangan menengah, pertanyaan pertama yang biasanya muncul cukup sederhana: apakah saya memerlukan unit 11kV atau 33kV? Jawabannya terdengar jelas, namun proses pemilihannya tidak semudah hanya mencocokkan label arester dengan tegangan sistem Anda. Jika Anda salah, Anda akan melihat perangkat yang gagal dilindungi atau, lebih buruk lagi, berfungsi padahal seharusnya tidak berfungsi.
Panduan ini menjelaskan perbedaan nyata antara arester 11kV dan 33kV, mencakup peringkat voltase, persyaratan grounding, kelas arester, dan spesifikasi yang benar-benar penting saat Anda membuat keputusan pengadaan.
Penangkal Petir
Tabel Referensi Cepat
| Parameter | Sistem 11kV | Sistem 33kV |
|---|---|---|
| Pembumian Khas | Berbumi kokoh (bintang) | Tidak-dibumikan secara efektif (delta) |
| Tegangan Nilai yang Direkomendasikan (Ur) | 9kV | 36kV hingga 42kV |
| MCOV | ~7,65kV | ~29kV hingga 34kV |
| Debit Peringkat Saat Ini | 10kA | 10kA |
| Kelas Penangkap | Kelas Distribusi | Kelas Stasiun |
| BIL | 75kV | 170kV |
| Standar | IEC 60099-4 | IEC 60099-4 |
Bagian yang Kebanyakan Orang Salah: Ini Tentang Grounding, Bukan Hanya Tegangan
Inilah sesuatu yang membuat banyak insinyur tersandung: tegangan pengenal penangkal petir tidak sama dengan tegangan sistem. Nomor yang Anda pilih sangat bergantung pada cara jaringan Anda dibumikan, dan di situlah sistem 11kV dan 33kV cenderung berperilaku sangat berbeda.
Sebagian besar jaringan 11kV dibumikan dengan kokoh. Titik bintang transformator terhubung langsung ke tanah, yang berarti bahwa selama gangguan-fasa tunggal, tegangan pada dua fasa lainnya tetap relatif stabil, naik hingga tidak lebih dari sekitar 80% tegangan saluran-ke-saluran. Oleh karena itu, para insinyur biasanya mengukur arester sebesar 0,8 kali tegangan sistem. Untuk jaringan 11kV, tegangan pengenalnya sekitar 9kV. Perhitungannya sangat mudah, dan perangkat yang dihasilkan ringkas,{12}}hemat biaya, dan-cocok untuk perlindungan tingkat{14}}distribusi.Penangkal Petir 11KVdari Victory Electric, misalnya, dibuat sesuai dengan spesifikasi kelas-distribusi ini, dengan wadah polimer dan tumpukan varistor seng oksida yang dioptimalkan untuk lingkungan pengoperasian tersebut.
Sistem 33kV adalah situasi yang sama sekali berbeda. Sebagian besar jaringan 33kV, khususnya di Asia, Afrika, dan sebagian Eropa, menggunakan belitan transformator yang terhubung dengan delta-. Gulungan delta tidak mempunyai titik netral, sehingga tidak ada jalur langsung menuju bumi. Ketika gangguan terjadi pada satu fasa, tegangan pada fasa yang sehat dapat naik hingga tegangan saluran penuh, terkadang sedikit lebih tinggi. Artinya, arester harus diberi nilai untuk menangani hal tersebut secara terus menerus, dan pengali 0,8 tidak lagi berlaku. Sebaliknya, voltase pengenal ditetapkan pada 100% voltase sistem atau lebih, itulah sebabnya arester 33kV biasanya memiliki rating 36kV hingga 42kV tergantung pada margin keselamatan yang diinginkan perusahaan utilitas.
Menerapkan logika pemilihan 11kV ke aPenangkal Petir 33KVadalah salah satu kesalahan paling umum dan mahal yang dilakukan selama spesifikasi. Arester yang nilainya di bawah-akan mulai bekerja selama kondisi gangguan bumi, mengumpulkan panas yang tidak dapat dihilangkan, dan pada akhirnya gagal.
VICTORY Penangkal Petir 33KV
MCOV: Spesifikasi yang Terlalu Sering Dilewati
MCOV adalah singkatan dari Tegangan Operasi Kontinyu Maksimum. Dalam standar IEC Anda juga akan melihatnya ditulis sebagai Uc. Ini adalah tegangan tertinggi yang dapat ditahan oleh arester secara terus-menerus, dalam kondisi pengoperasian normal, tanpa menurun seiring berjalannya waktu.
Hal ini penting karena arester selalu terhubung antara fasa dan bumi. Bahkan saat tidak terjadi lonjakan arus, tegangan fase-ke-bumi normal tetap berada di atasnya secara konstan. Selama terjadi gangguan pada fasa lain, tegangan tersebut naik sementara. Arester perlu ditahan tanpa melakukan, dan tanpa memasak sendiri dalam prosesnya.
Jumlahnya dipecah kira-kira seperti ini:
- Arester dengan rating 9kV untuk sistem 11kV akan memiliki MCOV sekitar 7,65kV
- Arester dengan rating 36kV untuk sistem 33kV biasanya berada pada tegangan sekitar 29kV
- Arester dengan nilai 42kV, yang memberikan margin lebih besar, mencapai sekitar 34kV
Saat Anda meninjau lembar data, jangan hanya melihat tegangan pengenalnya. Periksa MCOV terhadap tegangan saluran-ke-tanah maksimum aktual sistem Anda, termasuk toleransi pengoperasian normal, yang biasanya plus atau minus 10% dari nominal. Angka itulah yang benar-benar memberi tahu Anda apakah arester tersebut nyaman digunakan di jaringan Anda.
Kelas Distribusi vs Kelas Stasiun
Arester 11kV hampir selalu merupakan Kelas Distribusi. Mereka dirancang untuk saluran udara, trafo-yang dipasang di tiang, unit utama cincin, dan aplikasi serupa. Mereka lebih ringan, lebih kecil, dan memiliki harga yang terjangkau untuk penerapan massal di seluruh jaringan distribusi.
Arester 33kV di gardu induk merupakan tingkatan yang berbeda sepenuhnya. Biasanya merupakan Kelas Stasiun, yang berarti kapasitas penyerapan energi lebih tinggi, peringkat ketahanan-hubung singkat yang lebih baik (beberapa standar mengujinya hingga 63.000A), jarak rambat yang lebih jauh untuk lingkungan pesisir atau industri, dan pengendalian kesalahan internal yang lebih kuat. Ini tidak dapat dipertukarkan dengan unit kelas distribusi, dan perbedaan biaya mencerminkan perbedaan teknis yang nyata, bukan hanya peningkatan tegangan.
Pada gardu distribusi 33/11kV pada umumnya, sisi masuk 33kV memerlukan perlindungan kelas stasiun, sedangkan penyulang keluar 11kV dapat menggunakan perangkat keras kelas distribusi. Jika Anda mencari sumber untuk kedua sisi gardu induk tersebut, rangkaian produk 33kV Victory Electric mencakup arester kelas stasiun dan aksesori perlindungan tegangan menengah terkait yang mencakup sisi tegangan lebih tinggi dari instalasi tersebut.
Tegangan Residu dan Margin Perlindungan
Saat Anda membandingkan dua arester secara langsung, angka yang paling berguna adalah tegangan sisa, kadang-kadang disebut tegangan pelepasan atau tingkat proteksi petir. Ini diukur pada 10kA dengan bentuk gelombang 8/20μs dan memberi tahu Anda berapa banyak tegangan yang dilewati arester selama lonjakan arus.
Semakin rendah tegangan sisa, semakin baik perlindungannya. Tapi itu juga harus tetap jauh di bawah Tingkat Insulasi Impuls Dasar (BIL) peralatan Anda. Margin perlindungan yang nyaman biasanya sekitar 20 hingga 30%.
Untuk sistem 11kV dengan BIL 75kV, tegangan sisa arester idealnya berada di bawah sekitar 53kV. Untuk sistem 33kV dimana BIL biasanya 170kV, tegangan sisa harus tetap di bawah sekitar 120kV. Jika Anda membandingkan unit dari pemasok berbeda, gunakan kolom 10kA pada lembar data sebagai titik perbandingan dan pilih angka yang lebih rendah.
Beberapa Kesalahan yang Patut Dihindari
Dengan asumsi jaringan 33kV Anda dibumikan dengan kokoh tanpa memeriksa. Banyak infrastruktur 33kV lama yang berjalan pada konfigurasi delta atau impedansi-pembumian. Selalu konfirmasi dengan operator jaringan sebelum Anda menulis spesifikasinya.
Mengabaikan jarak rambat di lingkungan yang kotor. Gardu induk pesisir dan lokasi dekat emisi industri memerlukan rambat yang lebih luas, biasanya 25mm/kV atau lebih. Pada peralatan 33kV, hal ini menambah perbedaan fisik yang signifikan pada panjang isolator.
Mencocokkan tegangan pengenal tanpa memeriksa MCOV. Dua arester dengan Ur yang sama dapat mempunyai MCOV yang berbeda. Yang memiliki MCOV lebih rendah mungkin baik-baik saja di atas kertas tetapi kesulitan dalam kondisi jaringan Anda yang sebenarnya.
Menempatkan perangkat keras kelas distribusi pada busbar 33kV. Tingkat energi dan paparan gangguan pada busbar gardu induk berada di luar rancangan arester kelas distribusi. Kelas stasiun bukanlah opsional dalam konteks itu.
Versi Singkat
Perbedaan mendasar antara arester 11kV dan 33kV bukan hanya tegangan pada labelnya. Hal ini bergantung pada cara jaringan dibumikan, yang menentukan penghitungan tegangan pengenal, persyaratan MCOV, dan kelas arester. Arester 11kV pada jaringan yang dibumikan secara solid dapat diukur secara konservatif dan dibuat sederhana. Penangkal Petir 33KV, yang bekerja di jaringan yang biasanya digali atau delta, perlu diberi peringkat lebih tinggi dari yang Anda harapkan, ditentukan pada kelas stasiun, dan diverifikasi secara cermat terhadap kondisi gangguan sebenarnya.
Jika ragu, kerjakan berdasarkan IEC 60099-4, konfirmasikan pengaturan pembumian Anda, dan jangan anggap pemilihan arester hanya sekedar latihan mencentang kotak.