E2001/UNIT4/ 1
SUBSTATION
OBJEKTIF
Objektif am : Mempelajari dan memahami memahami jenis-jenis pencawang, peralatan pencawang, pencawang utama 33/11 kV, pencawang pengagihan 11 kV/415V dan jenis jenis serta susunan basbar.
Objektif khusus :
Di akhir unit ini anda sepatutnya dapat :-
1. Menerangkan jenis dan peranan pencawang. 2. Menyenaraikan peralatan pencawang. 3. Melakar dan melabel satu litar pencawang utama 33/11 kV.
E2001/UNIT4/ 2
Rajah 4.0 menunjukkan sebuah sistem pencawang penghantaran 4.0 Pencawang Penghantaran
Pencawang menyediakan perkhidmatan bagi pengagihan sumber bekalan tenaga elektrik di sesuatu kawasan di mana ia ditempatkan. Fungsi utama pencawang ialah menerima tenaga yang dihantarkan pada voltan tinggi daripada stesen jana kuasa dan merendahkannya semula kepada nilai tertentu bagi pengagihan tempatan dan ini memerlukan perkakasuis yang sesuai. Sesetengah pencawang hanya berfungsi sebagai stesen pensuisan yang mudah di mana mempunyai sambungan yang berbeza di antara berbagai talian penghantaran. Selain dari itu ia digunakan untuk menukar bekalan A.U ke A.T atau sebaliknya ia juga menukar frekuensi voltan tinggi ke rendah dan sebaliknya. Pencawang mempunyai fungsi tambahan lain seperti menyediakan bahagian bagi pemasangan peralatan keselamatan dan ini membolehkan ia dipisahkan dengan peralatan atau talian ketika berlaku kerosakan. Voltan dari keluaran basbar pengagihan boleh juga diagihkan pada sistem pencawang. Pencawang adalah satu tempat yang mudah untuk pemasangan cecair penggerak pada akhir talian penghantaran bagi tujuan meningkatkan faktor kuasa dan membolehkan
E2001/UNIT4/ 3 pengukuran memeriksa operasi bagi pelbagai bahagian dalam sistem kuasa. Peralatan lampu jalan seperti kawalan suis bagi lampu jalan boleh juga dipasang dalam pencawang. 4.1 Peranan Pencawang.
Pencawang boleh ditakrifkan sebagai satu kumpulan alat-alat atau perkakasuis elektrik yang bertugas untuk menerima, mengubah, mengendali dan membahagikan bekalan elektrik kepada pengguna yang berhampiran. Pencawang penghantaran menerima dan mengubah bekalan elektrik 11 kV kepada 275 kV, 132 kV dan 66 kV. Selain itu pencawang penghantaran juga menerima dan mengubah voltan elektrik dari 275 kV, 132 kV, 66 kV kepada 33kV dan 22 kV serta 6.6 kV untuk pembahagian. Pencawang boleh dibahagkan kepada beberapa jenis seperti berikut pencawang dalam bangunan dan pencawang luar bangunan. Cara susunan alat-alat di bahagian luar pencawang penghantaran adalah seperti berikut :a). Penangkap kilat; b). Alatubah; c). Pengasing talian; d). Pemutus litar minyak voltan tinggi 275 kV, 132 kV dan 66 kV. e). Basbar f). Pengasing talian ( Link ); g). Alatubah arus; h). Alatubah kuasa. Manakala cara susunan alat-alat dalam bangunan ialah:a). Pemutus litar minyak atau udara 33 kV atau 11 kV; b). Alatubah voltan; c). Panel pengecas bateri; d). Panel alatur voltan automatik; e). Alatubah geganti; f). Panel kawalan. 4.2 Jenis-Jenis Peralatan Pencawang dan Fungsinya
Loji jana kuasa biasanya mengandungi pelbagai peralatan elektrik. Jumlah peralatan ini adalah bergantung kepada keupayaan sesebuah loji jana kuasa tersebut.Kebanyakan loji jana kuasa ketika ini dihubungkan antara satu dengan lain melalui sistem grid pada sebuah stesen pencawang penaik yang berada pada logi jana kuasa tersebut. Stesen pencawang ini terdiri daripada pelbagai peralatan elektrik voltan tinggi yang menggerunkan. Peralatan-peralatan utama yang biasa terdapat dalam loji jana kuasa terdiri dari pengulangalik, peralatan penyegerak, pemutus litar, pengubah bezaupaya dan arus, geganti dan peralatan perlindungan, pengasing, penangkap kilat, alat pembumian, bateri dan
E2001/UNIT4/ 4 pengecas bateri serta pelbagai lagi peralatan yang tidak dinyatakan disini. Sebahagian daripada peralatan ini akan dibincangkan secara ringkas dalam modul ini.
4.2.1 Pengatur-Pengubah (Transformer Tap Changing)
Sistem talian penghantaran yang panjang biasanya memerlukan peralatan yang dapat mengawal voltan penghantaran. Peralatan yang biasa digunakan ialah pengatur-pengubah. Pengatur-pengubah digunakan untuk mengawal voltan pada bahagian pendua atau keluaran. Kawalan voltan keluaran dapat dilakukan dengan melaraskan jumlah lilitan pada bahagian pendua. Voltan keluaran pada bahagian pendua boleh ditambah atau dikurangkan melalui pelarasan lilitan pada bahagian pendua yang telah disediakan dalam rekabentuknya. Pengatur pengubah terdiri daripada dua jenis iaitu pengatur pengubah beban henti dan pengatur pengubah beban hidup. Sebagai cotoh pengatur pengubah lihat rajah 4.1(a) dan rajah 4.1(b). 5
Belitan Utama
3 2 1
Lengan Bergerak
Sadap Belitan Pendua
Rajah 4.1(a) Sebuah pengubah pengatur
Rajah 4.1(b) Skematik bagi pengubah pengatur
4.2.2 Pemutus Litar (Circuit Breaker)
Pemutus litar dipasang pada sistem penghantaran voltan tinggi, ianya dipasang dalam sistem penghantaran di antara pengasing dan juga pengubah pada pencawang. Pemutus litar boleh dibahagikan kepada beberapa jenis dan kerperluannya dalam sesebuah pencawang bergantung kepada keupayaan tenaga elektrik dalam julat kV yang hendak dihantar atau diagihkan di sesuatu kawasan. Tujuan pemasangan pemutus litar dalam sistem penghantaran atau pengagihan dalam sesebuah sistem pencawang adalah bagi melaksanakan kerja-kerja berikut :i). Membawa arus beban penuh berterusan.
E2001/UNIT4/ 5 ii). Membuka dan menutup litar pada keadaan tampa beban. iii).Untuk membuat dan memutuskan arus kendalian ketika keadaan biasa. iv).Untuk membuat dan memutuskan arus litar pintas mengikut magnitud ianya direkabentuk. Rajah 4.2 menunjukkan pemasang pemutus litar jenis udara dipasang pada sebuah pencawang.
Rajah 4.2 : Pemutus litar dipasang di pencawang jenis udara 4.2.3 Pengasing / OLU (Oil Link Unit)
Pengasing adalah suis pemisah yang digunakan untuk membuka sebahagian bahagian pada litar kuasa selepas litar beban di putuskan oleh pemutus litar. Pengasing ini mungkin boleh jadi dari jenis tendom atau OLU dan HFU . Pemasangan pengasing dalam pencawang bergantung kepada nilai voltan yang diselaraskan dalam sesebuah pencawang. Sistem penghantaran atau pengagihan voltan yang melebihi 11 kV pengasing jenis tendom digunakan manakala sistem pengagihan dibawah 11 kV pengasing jenis OLU kerap digunakan.
Pengasing dipasang diantara talian kuasa dan peralatan voltan tinggi pada sistem penghantaran. Oleh sebab itu pengasing
Rajah 4.3 Pengasing pada pencawang
E2001/UNIT4/ 6 disediakan bagi mencegah voltan yang dibekalkan kepada bahagian perkakasan basbar yang dipasang atau bahagian peralatan lain yang telah dipasang.Rajah 4.3 menunjukkan pemasang pengasing pada pencawang. 4.2.4 Pembumian (Earthing)
Pembumian merupakan sambungan yang dilakukan di antara peralatan elektrik dan bumi dengan bantuan sambungan dawai yang tidak mempunyai rintangan. Bumi dijadikan sebagai punca rujukan yang keupayaannya dianggap kosong, jadi sebarang benda yang disambungkan kepadanya akan mempunyai keupayaan kosong juga. Dalam sistem pencawang peralatan-peralatan voltan tinggi seperti pengubah ,OLU dan lain-lain peralatan akan dibumikan bersama melalui sistem pembumian pencawang.
4.2.5 Penangkap Luaran (Surge Arrestor)
Penangkap luaran merupakan alat yang digunakan untuk menghadkan arus lebihan daripada masuk menerusi pengubah dan peralatan-peralatan lain yang tedapat dalam pencawang. Arus lebihan ini akan dialirkan ke terminal pembumiaan. Selain itu ia berfungsi sebagai pintu (gate) yang mana menangkap arus dan membawanya kepada bahagian bumi. Dengan adanya penangkap luaran ini akan menyelamatkan perantaramuka bagi litar elektrik dan litar elektronik dalam satu sistem pencawang. Rajah 4.4 menunjukkan sebuah penangkap luaran yang biasa digunakan di stesen pencawang.
4.2.6
Rajah 4.4 Rekabentuk sebuah penangkap luaran
Reaktor (Reactor) Penghad Arus
G1
G2 Reaktor
A
G3 Reaktor
B
Janakuasa
Basbar Penyuap C (Feeder)
Rajah 4.5 Skematik reaktor basbar
E2001/UNIT4/ 7
Reaktor adalah gegelung yang mempunyai regangan induktif yang besar jika dibandingkan rintangan ohmnya. Reaktor dipasang dalam litar sistem peralatan voltan tinggi bagi menghadkan arus litar pintas yang mengalir dalam talian. Arus yang mengalir ini akan dihadkan oleh reaktor pada keadaan selamat sebelum ianya dialirkan kepada perkakasan suis yang terdapat dalam pencawang. Dengan cara ini perkakasan suis dalam pencawang dapat dilindungi daripada mengalami kerosakan akibat litar pintas. Reaktor biasanya dipasang pada sistem penjana, penyuap dan basbar. Rajah 4.5 menunjukkan contoh pemasangan reaktor pada basbar.
4.2.7
Pengubah Peralatan ( Potential transformers)
Alatubah peralatan kendali pada kadar voltan melebihi 380V dan mengalirkan voltan ini pada peralatan pengukuran dan geganti melalui perantaraan gegelung bezaupaya. Pemasangan pengubah ini membolehkan peralantan pengukuran voltan rendah sesusai bagi mengukur voltan tinggi dan mengasingkan peralatan ini daripada voltan tinggi. Belitan bahagian utama pengubah bezaupaya disambungkan pada basbar utama di mana terdapatnya pemasangan perkakasan voltan tinggi dan belitan pendua biasanya disambungkan kepada alat pengukuran dan geganti. Rajah 4.6 menunjukkan contohsebuahpengubah peralatan.
Rajah 4.6 Pengubah Peralatan
4.3 Pencawang Utama 33/11 KV
Pencawang utama atau juga dikenali sebagai pencawang penghantaran biasanya diletakkan berhamiran dengan sumber tanaga. Kendalian pencawang utama boleh difahami dengan mempelajari rajah garis tunggl seperti rajah 4.7. Mengikut piawaan sebuah pencawang utama yang dipasang hendaklah sekurang-kurannya mempunyai dua pengubah 33/11kV, penyuap 33kV, penyuap 11kV dan peralatan-peralatan lain. Peralatan-peralatan ini merupakan peralatan khas yang direkabentuk untuk berkendali pada voltan tinggi. Peralatan lain yang terdapat pada pencawang utama iaitu pengasing, pemutus litar, pengubah penurun, pengubah arus, palang bas dan sebagainya. Merujuk kepada rajah 4.7 masukan bekalan kuasa menerusi pengasing gandingan 33kV biasanya daripada keluaran basbar 66kV atau 132kV melalui pengubah penurun tiga
E2001/UNIT4/ 8 fasa. Seterusnya kuasa ini akan mengalir menerusi babsar 33kV dan kemudian diagihkan kepada dua penyuap 33kV. Penyuap 33kV ini masing-masing terdiri daripada pengasing, pengubah penurun, pengubah arus, pemutus litar dan basbar 11kV. Daripada basbar 11kV ini pula ianya dipecahkan kepada beberapa bahagian keluaran dan dikenali sebagai penyuap 11kV.
33 kV Suis Pengasing Gandingan
33 kV Basbar
33 kV Pengasing Gandingan Beserta Fius Unit.1
33 kV Pengasing Gandingan Beserta Fius Unit.2
MVA, 33/11 kV Pengubah
Pengubah Arus C.T Pemutus Litar (C.B) 11 kV Basbar
Pemutus Litar
Pengubah Arus Keluaran ke Kepenyuap (Feeders)
Rajah 4.7 Litar garis tunggal pencawang utama 33 /11 KV
E2001/UNIT4/ 9
SEBELUM
MENERUSKAN
SELANJUTNYA…!
INPUT PADA
MAKLUMBALAS DI HALAMAN BERIKUTNYA.
4a1
Nyatakan TIGA (3) peranan pencawang. a. b. c.
4a-2
Pencawang yang menerima dan mengubah bekalan elektrik 11 kV kepada 275 kV, 132 kV dan 66 kV dikenali sebagai .
4a-3
Berdasarkan penyataan yang di berikan di bawah tandakan jawapan pilihan anda dipetak yang disediakan samada BETUL [B] atau SALAH [S].
a. Pengatur-pengubah digunakan untuk mengawal voltan pada bahagian pendua atau keluaran pada satu talian penghantaran. b. Pemutus litar voltan tinggi yang terdapat dalam pencawang biasanya dipasang di antara pengasing dan pengubah. c. Pemutus litar digunakan untuk membuka dan menutup litar pada keadaan tampa beban dan untuk membuat dan memutuskan arus kendalian ketika keadaan biasa. d. Pengasing adalah suis pemisah yang digunakan untuk membuka sebahagian bahagian pada litar kuasa selepas litar beban di putuskan oleh pemutus litar. e Pengasing biasanya diletakkan di antara litar kuasa dan perkakasan suis voltan tinggi pada stesen pencawang. f. Pembumian merupakan sambungan yang dilakukan di antara peralatan elektrik dan bumi dengan bantuan sambungan dawai yang tidak mempunyai rintangan. g. Dalam sistem pencawang peralatan-peralatan voltan tinggi seperti pengubah dan lain-lain peralatan dibumikan melalui sistem pembumian pencawang. h. Penangkap luaran dalam stesen pencawang berfungsi menangkap lebihan arus dan membawahnya kebahagian bumi. i. Penangkap luaran biasanya dipasang pada bahagian badan pengubah dan pemutus litar pada stesen pencawang. j. Reaktor dipasang dalam litar sistem peralatan voltan tinggi bagi menghadkan arus litar pintas yang mengalir dalam talian. k. Reaktor biasanya dipasang pada penjana, basbar dan penyuap.
[B] [S] [B] [S]
[B] [S] [B] [S] [B] [S] [B] [S] [B] [S] [B] [S] [B] [S] [B] [S] [B] [S]
E2001/UNIT4/ 10 l. Pemasangan pengubah peralatan membolehkan peralantan pengukuran voltan rendah pada pencawang sesusai bagi mengukur voltan tinggi dan mengasingkan peralatan ini daripada voltan tinggi. m.Belitan bahagian utama pengubah bezaupaya disambungkan pada basbar utama dimana terdapatnya pemasangan perkakasan voltan tinggi dan belitan pendua biasanya disambungkan kepada alat pengukuran dan geganti. 4a-4
[B] [S]
[B] [S]
Senaraikan TIGA (3) bahagian utama yang terdapat pada pencawang utama 33/11Kkv yang membekalkan satu gelung tutup. a b. c.
.
E2001/UNIT4/ 11
SYABAS!!! KERANA ANDA TELAH MENCUBA
4a-1: a. Menerima b. Menghantar c. Mengagihkan 4a-2 Pencawang penghantaran 4a-3: (a). B, (b). B, (c). B, (d). B, (e). B, (f). B, (g). B, (h). B, (i). B, (j). B, (k). B, (l). B, dan (m). B. 4a-4: a. b. c.
Dua pengubah 33/11kV Penyuap 33kV Penyuap 11kV
E2001/UNIT4/ 12
Anda telah menghampiri kejayaan. Sila cuba semua soalan dalam penilaian kendiri ini dan semak jawapan anda pada maklumbalas yang disediakan. Jika soalan tidak diberikan, sila barbingcang dengan pensyarah anda.
Selamat mencuba semoga berjaya !!! SOALAN 4-1
a. Senaraikan dua jenis pencawang. b. Merujuk soalan 4-1(a) terangkan perananya. c. Merujuk kepada peralatan pencawang berikut nyatakan fungsi tiap-tiap satunya:i). Pengatur pengubah ii). Pemutus litar iii). Pengasing/OLU vi). Suis membumi v). Penangkap luruan vi). Reaktor penghad arus x). Pengubah peralatan SOALAN 4-2
Sistem penghantaran tenaga elektrik biasanya memerlukan pencawang bagi membolehkan tenaga elektrik yang tinggi diturunkan dan diagihkan mengikut permintaan beban pengguna. Lukiskan satu litar tunggal bagi pencawang utama 33 / 11 kV rajah hendaklah menunjukkan perkara berikut:i). Dua pengubah 33/11 kV ii). Penyuap 33 kV, pengubah peralatan dan bahagian basbar beserta penjodoh. iii).Penyuap 11 kV pengubah peralatan dan bahagian basbar beserta penjodoh
CADANGAN :
“Untuk memudahkan pelajar lebih memahami modul ini, buatlah lawatan ke stesen-stesen pencawang yang berdekatan atau memberikan pelajar latihan dengan membuat model-model pencawang dan basbar”.
E2001/UNIT4/ 13
Adakah anda telah mencuba dahulu ? Jika “YA” syabas!!!, sila semak jawapan anda, bagi jawapan yang
tidak diberikan sila berjumpa dengan pensyarah anda. J.4-1
a. Sila rujuk Unit 4/ 2 b. Sila rujuk Unit 4/ 3 c. Sila rujuk Unit 4/ 4-7 J.4-2 Sila rujuk Unit 4/ 8
