Tonton webinar lengkapnya di bawah ini.

Seiring dengan meningkatnya permintaan akan listrik yang andal dan sistem listrik yang semakin kompleks, infrastruktur jaringan harus berevolusi untuk mengimbanginya. Salah satu tantangan yang muncul adalah meningkatnya tingkat gangguan hubung singkat pada sistem kelistrikan. Meningkatnya tingkat gangguan ini dapat mengakibatkan kerusakan peralatan yang mahal, waktu henti yang lama, bahaya keselamatan, dan, dalam kasus yang parah, risiko terhadap nyawa manusia.

Keterbatasan Metode Perlindungan Tradisional

Perangkat perlindungan konvensional seperti sekering dan reaktor tetap umum digunakan di banyak sistem, tetapi memiliki kelemahan yang signifikan. Sekring cadangan dan pembatas arus tidak mahal, mudah dirawat, dan tersedia secara luas. Namun, sekering ini memerlukan penggantian setelah setiap operasi, biasanya diberi nilai hingga 600 ampere, dan memiliki kurva Karakteristik Arus Waktu (TCC) yang tetap, sehingga membatasi fleksibilitas dan keefektifannya.

Di sisi lain, reaktor, yang digunakan untuk membatasi besaran arus atau arde netral, mendukung peringkat yang lebih tinggi tetapi berukuran besar, dapat menurunkan kualitas daya melalui penurunan tegangan, dan mengurangi efisiensi daya karena penambahan impedansi.

Secara keseluruhan, metode perlindungan tradisional, meskipun masih banyak digunakan, mungkin tidak lagi menawarkan perlindungan yang diperlukan untuk lingkungan energi yang berubah dengan cepat saat ini.

Teknologi yang Berkembang untuk Respons yang Lebih Cerdas

Untuk mengatasi keterbatasan ini, generasi baru teknologi pembatas saat ini muncul. Perangkat ini memberikan deteksi gangguan yang lebih cepat, durasi gangguan yang lebih pendek, dan kontrol energi gangguan yang lebih baik. Di antara solusi yang paling menjanjikan adalah pemutus solid-state, superkonduktor, dan Pelindung Pembatas Arus.

Pemutus arus solid-state menggunakan teknologi semikonduktor untuk menginterupsi gangguan dalam mikrodetik, sering kali dalam waktu kurang dari setengah siklus listrik. Respons cepat ini secara signifikan mengurangi magnitudo dan durasi gangguan, sehingga membantu menghilangkan risiko busur api. Mereka menawarkan masa pakai, kontrol, dan perlindungan gangguan tingkat rendah yang lebih baik. Namun, harganya mahal, terbatas dalam peringkat yang tersedia karena ukurannya, dan sering kali tidak dapat diservis.

Superkonduktor adalah pilihan canggih lainnya, menggunakan bahan resistansi mendekati nol yang didinginkan hingga suhu kriogenik. Karena resistansi meningkat tajam selama gangguan, arus dengan cepat dibatasi. Sistem ini sangat efisien dan mendukung kepadatan arus yang tinggi tetapi membutuhkan kabel yang panjang, sistem kriogenik, dan memiliki biaya pemasangan dan pemeliharaan yang tinggi. Penggunaannya yang paling umum adalah dalam sistem transmisi HVDC.

Pelindung Pembatas Arus CLiP®, yang dikembangkan oleh G&W Electric, menawarkan keseimbangan praktis antara kinerja modern dan kesederhanaan operasional. Menggunakan perangkat piroteknik yang terkandung, pelindung pembatas arus CLiP mengalihkan arus gangguan melalui sekering pembatas dan membersihkan gangguan dalam 1/4 hingga 1/2 siklus. Dalam kondisi normal, mereka melakukan melalui batang bus tembaga resistansi rendah, hanya aktif dalam kondisi gangguan yang parah. Pelindung pembatas arus CLiP tersedia hingga 38 kV, relatif hemat biaya, dan dirancang untuk menghindari gangguan perjalanan. Namun, mereka tidak cocok untuk perlindungan gangguan tingkat rendah dan sedikit kurang efektif dibandingkan pemutus solid-state dalam membatasi arc flash.

Bagaimana Teknologi Ini Dibandingkan

Saat membandingkan biaya, kompleksitas, dan kinerja, pelindung pembatas arus CLiP adalah yang paling terjangkau dan paling tidak rumit, diikuti oleh pemutus arus solid-state dan superkonduktor. Pemutus solid-state memimpin dalam kecepatan deteksi gangguan, mitigasi arc flash, dan perlindungan gangguan tingkat rendah. Superkonduktor mengungguli dalam efisiensi daya dan kapasitas tetapi menempati urutan terendah dalam hal biaya dan kompleksitas.

Memilih solusi yang tepat sangat bergantung pada kebutuhan aplikasi, lingkungan operasi, dan sumber daya yang tersedia.

Aplikasi Dunia Nyata dan Kasus Penggunaan

Perangkat pembatas arus modern telah membantu fasilitas dengan aman memperluas penggunaan peralatan berperingkat lebih rendah, mengurangi risiko busur api, dan meningkatkan fleksibilitas sistem. Misalnya, perangkat pembatas arus CLiP telah digunakan untuk mem-bypass reaktor besar di pembangkit nuklir, membatasi penurunan tegangan selama operasi normal sambil mempertahankan perlindungan gangguan. Di ladang angin dan sistem kogenerasi, mereka menawarkan perlindungan tambahan dan isolasi sistem yang lebih baik selama gangguan seperti gempa bumi.

Untuk mendapatkan hasil maksimal dari teknologi ini, perencanaan awal sangatlah penting. Insinyur harus memperhitungkan arus lonjakan hilir, mengoordinasikan perangkat untuk menghindari operasi yang tidak perlu, dan memahami persyaratan khusus sistem. Integrasi yang tepat dengan elemen pelindung lainnya memastikan bahwa perangkat pembatas arus ini hanya aktif dalam kondisi gangguan yang parah.

Melihat ke Depan: Tren yang Membentuk Masa Depan

Dengan pesatnya perluasan pusat data, energi terbarukan, dan jaringan yang terdesentralisasi, tingkat arus gangguan diperkirakan akan meningkat. Akibatnya, teknologi seperti pemutus solid-state, superkonduktor, dan pelindung pembatas arus CLiP akan menjadi lebih umum. Masing-masing menawarkan keunggulan dan keterbatasan yang unik, dan implementasi yang sukses akan membutuhkan analisis yang cermat terhadap kasus penggunaan, anggaran, dan desain sistem.

Karena sistem kelistrikan terus berkembang, memilih kombinasi teknologi perlindungan yang tepat akan sangat penting untuk membangun infrastruktur listrik yang lebih aman, lebih andal, dan lebih efisien.

Untuk informasi lebih lanjut, silakan hubungi para ahli di jbou@gwelec.com dan angarcia@gwelec.com

Tonton webinar lengkapnya:

Tentang Enlit Asia

Enlit Asia adalah konferensi dan pameran tahunan utama yang menyatukan POWERGEN Asia dan Asian Utility Week, yang membentuk masa depan sektor energi ASEAN. Dengan lebih dari 12.000 peserta dan 350 peserta pameran, acara ini merupakan pertemuan terbesar di kawasan ini bagi para pemimpin industri yang mendorong diskusi energi berkelanjutan. Bertemakan "Memajukan transisi energi yang realistis di ASEAN", program tahun ini mengadopsi pendekatan pragmatis dan berorientasi pada hasil terhadap tantangan energi di ASEAN, dengan wawasan dari perusahaan listrik, IPP, pengembang, dan pengguna energi besar. Untuk informasi lebih lanjut, hubungi info@enlit-asia.com