Nota Synchronizing

Kejuruteraan elektrik penjaga jentera elektrik

PENGENALAN Janakuasa merupakan satu mesin yang menukarkan tanaga mekanikal kepada tenaga elektrik. Ia mempunyai dua bahagian yang penting iaitu Pengulangalik (Alternator) dan Penggerak Utama (Prime Mover) serta alat-alat sampingan yang lain. Penggerak Utama yang biasa digunakan dalam janakuasa ialah ejin diesel, enjin petrol, turbin hidro, turbin gas, trbin angin, turbin wap dan turbin wap nuklear. Pengulangalik akan menghasilkan elektrik untuk dibekalkan kepada beban yang gunakan. Penyegerakan dilakukan apabila satu janakuasa tidak lagi mampu menanggung beban yang digunakan. Jika ia diteruskan juga tanpa melakukan penyegerakan, penjana yang digunakan tadi akan rosak dan memerlukan kos yang tinggi untuk proses penyelenggaraan. Untuk mengelakkan daripada masalah ini, penyegerakan perlu dilakukan untuk menampung beban yang selebihnya. Penyegerakan ini biasanya dilakukan di kilang-kilang yang mempunyai beban yang besar. Dalam tugasan ini, saya akan membincangkan tentang bagaimana penyegerakan dilakukan dalam sesuatu pemasangan. Selain itu, cara penjagaan terhadap penjana dan alat-alat yang lain turut dibincangkan. Penyegerakan ini akan melibatkan dua penjana yang akan membekalkan tenaga elektrik pada satu palang basbar yang sama untuk diagihkan kepada beban yang digunakan.

1


OBJEKTIF 1. Memberikan maklumat yang terbaik kepada pelatih untuk menyiapkan tugasan ini 2. Melihat dengan lebih dekat lagi bagaimana cara penyegerakan dilakukan pada dua janakuasa yangberbeza 3. Memberi gambaran yang sebenar untuk membolehkan pelatih melakar litar bagi sesuatu pepasangan yang melibatkan penyegerakan dan sebagainya 4. Mempelajari cara yang digunkan untuk menyambung beban dalam penyegerakan 5. Memahami konsep sebenar penyegerakan

2


JANAKUASA (GENERATOR) Penjana merupakan satu mesin yang akan menukarkan tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik. Dimana ia dapat menghasilkan tenaga elektrik hasil daripada pemotongan fluks magnet dengan pengalir yang berputar dan sebaliknya. Ia terdiri daripada penggerak utama (prime mover) dan pengulangalik (alternator). Selain itu ia juga mempunyai bahagian yang bergerak iaitu angkir (armeture) dan bahagian pegun (stator) yang menempatkam belitan utama. Angkir yang dibelit dengan sebilangan pengalir siri-selari diletakkan ditengah-tengah kutub magnet yang dipasang pada stator dan mudah berputar kerana kedua-dua hujung dialas dengan alas bebola. Pengalir yang membelit pada angkir disambung ke penukar tertib dimana ia akan menukarkan arus terus ke arus ulangalik. Diantara kutub utama penjana, akan dipasangkan kutub antara bagi mengurangkan kesan tindak balas angkir dan ia juga dapat mengurangkan kesan bunga api pada penukar tertib akibat daripada tindak balas angkir. Penggerak utama akan memberikan tenaga mekanikal kepada angkir untuk terus berputar dan memotong urat daya yang dihasilkan oleh kutub magnet yang berada pada stator. Diantara penggerak utama yang biasa digunakan adalah seperti ; 1. Enjin diesel 2. Enjin petrol 3. Turbin hidro 4. Turbin wap 5. Turbin angin 6. Turbin gas 7. Turbin wap Nuklear Penjagaan yang rapi perlu dilakukan untuk mengelakkan daripada penggerak utama ini daripada rosak. Keberkesanan penggerak utama juga akan mempengaruhi tenaga elektrik yang dihasilkan oleh sesebuah penjana.

3


PENYEGERAKAN JANAKUASA Penyegerakan (synchronizing) janakuasa ialah penambahan janakuasa yang akan membekalkan tenaga elektrik pada satu palang bas yang sama semasa janakuasa sedia ada sedang beroperasi. Penyegerakan ini dilakukan kerana untuk menampung keupayaan yang terjana daripada janakuasa yang beroperasi. Apabila pengguna ingin menambah beban atau beban yang digunakan tidak mampu ditampung oleh jankuasa sedia ada, penyegerakan perlu dilakukan untuk menstabilkan penggunaan kuasa. Untuk melakukan penyegerakan ini perlu mematuhi syarat-syarat yang telah ditetapkan. Syarat-syarat penyegerakan 1. Voltan diantara jankuasa yang digunakan mesti sama Untuk menentukan persamaan voltan ini, hanya perlu melihat pada meter voltan yang disediakan pada papan AMF yang digunakan. Jika voltannya tidak sama, pengguna perlu melarasakan kelajuan motor untuk mendapatkan nilai voltan yang sama

Voltan yang dihasilkan oleh dua janakuasa adalah sama

4


2. Frekuensi juga mesti sama Begitu juga dengan Frekuensi, hanya perlu melihat kepada meter frekuensi yang disediakan pada papan AMF.

Juga perlu melaraskan kelajuan motor untuk

mendapatkan bacaan yang sama.

Nilai frekuensi yang sama telah dihasilkan 3. Turutan Fasa mesti sama Selain itu, turutan fasa juaga perlu sama untuk menjalankan segerakan ini. Jika tidak sama akan mendatangkan kemudaratan kepada penjana. Turutan fasa ini biasanya telan dilakukan semasa pengujian dijalankan. 4. Sudut fasa antara dua penjana mesti sama. Begitu juga denga sudut fasa, perlu sama untuk memastikan penyegerakan dilakukan dengan berkesan.

Sudut fasa adalah sama

Sudut fasa yang tidak sama

Kaedah yang digunakan untuk memastikan sudut fasa adalah sama dengan cara :

5


1. Menggunakan Dark Lamp Menggunakan Dark Lamp adalah cara yang paling berkesan kerana perubahan pada lampu yang ditunjukkan iaitu daripada terang kepada malap atau padam akan menunjukkan perdezaan pada sudut fasa. Apabila lampu penunjuk begitu terang menunjukkan terdapatnya perbezaan pada fasa antara dua pejana. Segerakan akan dilakukan apabila Dark Lamp padam, ini kerana pada ketika ini, sudut fasa diantara kedua-dua janakuasa berada pada sudut yang sama. Lampu Dark Lamp terang menunjukkan bahawa terdapat perpezaan sudut fasa diantara keduadua janakuasa. Penyegerakan tidak boleh dilakukan Lampu Dark Lamp dalam keadaan malap. Penyegerakan masih tidak boleh dilakukan kerana sudut fasa masih tidak sama.

Pada ketika ini, penyegerakan boleh dilakukan dan perlu dilakukan dalam keadaan bersedia dan pastas. Dark Lamp telah padam, dimana pada ketika ini sudut fasa adalah sama diantara dua janakuasa. 6


Litar operasian Dark Lamp 2. Menggunakan Synchronoscope Sama seperti Dark Lamp, Synchronoscope digunakan untuk memastikan sudut fasa adalah dalam keadaan sama semasa penyegerakan dilakukan. Jarum pada synchronoscope akan menunjukkan pada pukul 12 barulah penyegerakan boleh dilakukan.

Penyegerakan akan hanya dilakukan apabila jarum syinchronoscope ini menunjukkan pada tanda yang berada ditengah bahagian atas synchronoscope (pukul 12). Litar operasian Synchronoscope 7


3. Menggunakana Syinchronos Lamp/ Lamp In Sequence Kaedah ini juga sama seperti penggunaan Dark lamp. Dimana apabila pasangan lampu menegak padam, proses penyegerakan boleh dilakukan dengan segera.

Penyegerakan akan hanya dilakukan apabila lampu ini padam. Kerana pada ketika ini sudut fasa adalah sama Litar operasian Synchronos Lamp 8


LANGKAH-LANGKAH PENYEGERAKAN JANAKUASA Sebelum penyegerarakan dilakukan Sebelum penyegerakan dilakukan perkara-perkara berikut perlu diambil perhatian terlebih dahulu untuk memastikan penyegerakan yang dilakukan dalam keadaan yang baik. 1. Perlu memastitan air bateri berada diparas yang dikehendaki jika menggunakan penghidup 2. Pastikan minyak hitam mencukupi 3. Periksa sistem penyejukan yang digunakan dalam keadaan baik 4. Tali sawat yang digunakan berada dalam keadaan baik 5. Perlu memastikan peranti pelindung dalam keadaan ”RESET” dan pemutus litar dalam keadaan ”OFF” 6. Jika semuanya berada dalam keadaan baik, hidupkan enjin dan panaskan selama 10-20 minit.

Pastikan semua peranti perlindungan berada dalam keadaan ”RESET” dan ”OFF” Pastikan janakuasa yang digunakan berada dalam keadaan baik. Untuk memastikan penyegerakan yang dilakukan berjalan lancar

9


Semasa Penyegerakan dilakukan. 1. Suis Neutral Janakuasa (G1) di ’ON’kan

Suis Neutral yang telah di ’ON’kan 2. ‘Push Button’ penggerak utama G1 ditekan untuk

menghidupkan penggerak

tersebut.

Tekan Butang START untuk menjalankan penggerak utama 10


3. Kelajuan penggerak utama G1 dilaraskan untuk mendapatkan nilai Voltan Frekuensi yang dikehendaki. Dimana dalam pengoperasian janakuasa ini Voltan yang diperlukan ialah 415V ±5%, Frekuensi 50Hz ±1% dan kelajuan dilaraskan pada 1500ppm

Melaraskan kelajuan untuk mendapatkan voltan dan frekuensi yang diperlukan 4. Setelah semua nilai yang dikehendaki telah diperolehi, pemutus litar G1 di ’ON’kan. Pada ketika ini tenaga elektrik yang hasilkan terus ke palang bas.

Pemutus litar yang digunakan sama ada jenis MCCB atau ACB Tenaga elektrik yang dihasilkan akan ke palang bas untuk di agihkan ke beban yang digunakan

11


5. Setelah itu, MCB untuk beban di ’ON’kan satu-persatu. Penyegerakan akan hanya dilakukan jika beban yang digunakan tidak mampu ditampung oleh janakuasa G1

Beban akan disambung pada bahagian ini 6. Untuk melakukan penyegerakan, janakuasa G2 akan di ’ON’kan mengikut langkah 1 hingg 3. 7. Sebelum meng’ON’kan pemutus litar G2, perlu dipasti voltan, Frekuensi dan sudut fasa diantara kedua-dua janakuasa berada dalam keadan yang sama dimana tiada perbezaan upaya diantara kedua-duanya. Untuk memastikan voltan dan frekuensi dalam keadaan yang sama, hanya perlu melihat pada meter Voltan dan meter Frekuensi yang disediakan. Untuk memastikan sudut fasa adalah sama dengan cara menggunakan Synchronoscope atau Dark Lamp atau Syinchronos Lamp/Lamp In Sequence.

Penyegerakan tidak boleh dilakukan kerana sudut fasa tidak sama., dimana Dark Lamp masih terang. 8. Jika Synchronoscope berpusing melan arah jam ini bermakna G2 mendului G1.

12


9. Perlu melaraskan perapi voltan dan perapi frekuensi jika berlaku kejatuhan voltan juga frekuensi. 10. Setelah semuanya berada dalam keadaan yang betul, dengan bantuan Dark Lamp(padam) pemutus litar G2 di’ON’kan dan suis neutral akan di’OFF’kan dalam masa yang sama

Pada ketika iniMCCB G2 di’ON’kan dan suis neutral di’OFF’kan dalam msa yang sama 11. Pada ketika ini, kedua-dua janakuasa telah membekalkan tenaga elektrik pada satu palang bas yang sama. Beban di’ON’kan satu-persatu sehingga maksima. Penyegerakan boleh dilakukan jika beban yang ditanggung berlebihan.

13


Setelah penyegerakan dilakakukan Untuk memberhentikan penyegerakan yang dilakukan, langkah-langkah berikut perlu di ikuti untuk mengelakkan daripada janakuasa dan beban yang digunakan rosak. 1. ’OFF’kan semua beban-beban yang digunakan satu-persatu dan tukar keadaan suis neutral secepat mungkin 2. ’OFF’kan pemutus litar G2 3. kemudian ’OFF’kan penggerak utama G2 4. Langkah yang sama digunkan untuk memberhentikan janakuasa G1. 5. ’OFF’kan suis neutral dan pastikan semua peranti perlindungan dalam keadaan ’OFF’ dan ’RESET’

14


PANEL PENYEGERAKAN JANAKUASA Panel penyegerakan ini digunakan untuk model pengajaran. Dimana ia digunakan untuk menunjukkan kepada pelatih dengan lebih dekat lagi bagaimana penyegerakan janakuasa dilakukan. Jika diperhatikan pada panel ini, ia mempunyai alat-alat perlindungan seperti ’Over Current Relay’, ’Earth Fault Relay’, ’Revers Power Relay’, ‘Air Circuit Breaaker’, ‘Miniature Circuit Breaker’, suis nuetral dan meter-meter seperti meter Voltan, frekuensi, faktor kuasa, arus, kuasa. Selain itu panel ini juga mempunyai lampu-lampu penunjuk, synchronoscope, synchronos lamp, palang bas dan sebagainya.

Panel penyegerakan yang digunakan untuk model pembelajaran di IKMKL

15


PERANTI METER

PERLINDUNGAN

DAN

Peranti Perlindungan 1. Pemutus Litar (ACB, MCCB) Digunakan untuk melindungi litar, peralatan yang digunakan dan sebagainya, apabila terdapat arus tinggi dan kerosakan kebumi. Reset kembali EFR atau OCR jika penunjuk tersebut ’trip’ dan ’ON’kan semula ACB atau MCCB yang digunakan.

Pemutus litar yang digunakan adalah dari jenis Air Circuit Breaker (ACB). 16


2. Earth Fault Relay Geganti ini akan memberikan perlindungan apabila ia mengesan kebocoran arus kebumi. Dimana ia mempunyai kepekaan yang kecil iaitu 100mA pasa masa 1saat. Pada alat ini mempunyai unit larasan dan butang reset untuk setelah kerosakan diperbaiki.

Earth Fault Relay yang digunakan adalah jenis elektronik. 3. Over Current Relay Alat ini akan mengesan arus berlebihan yang ada dalam litar. Ia juga mempunyai butang reset untuk kembalikan ia pada kedudukan asal.

Dua jenis OVR yang digunakan untuk mengesan arus yang berlebihan dalam litar

17


4. Revers Power Relay Ia akan mengesan perubahan arah arus dan kuasa dalam janakuasa segerak apabila janakuasa telah hilang kuasanya. Alat ini akan mengesan dan akan memutuskan bekalan dan mengeluarkan janakuasa dari penyegerakan dan seterusnya mengasingkan janakuasa tersebut. 5. Suis Neutral Dalam sistem janakuasa, neutral perlu dibumikan lebih daripada satu point iaitu menggunakan kaedah penyambungan bintang dan kedua-dua janakuasa mesti dibumikan. Semasa penyegerakan dilakukan, salah satu daripada suis Neutral perlu di’OFF’ dan di’ON’kan ini adalah untuk mengelakkan daripada arus edaran (circulating current)

Salah satu daripada suis Neutral mesti di’OFF’kan.

18


Meter 1. Meter Voltan Dengan menggunakan meter ini, kita dapat mengetahui samada bekalan ada atau tidak. Ia disambung secara selari terus kepalang bas. Ia juga sambung dengan suis pemilih untuk mendapatkan bacaan voltan antara fasa dengan neutral dan antara fasa dengan fasa. Selain itu dengan meter ini juga kita dapat memastikan keduadua janakuasa mempunyai nilai voltan yang sama semasa hendak melakukan penyegerakan.

Meter ini untuk memastikan keduadua janakuasa mempunyai nilai voltan yang sama. Bahagian atas untuk nilai voltan bagi G1 dan dibawah untuk nilai voltan bagi G2 Meter ini untuk menunjuk nilai volatan yang dijana pada satu-satu masa.

19


2. Meter Arus Ia dipasang untuk mengetahui nilai arus yang mengalir dalam pepasangan. Dimana arus yang diterima adalah kecil sahaja. Contohnya, jika saiz palang bas ialah 500A, maka alat ubat arus 500/5A perlu digunakan.

Meter ini untuk mendapatka arus yang ada dalam pepasangan dalam satu-satu masa. 3. Meter Frekuensi Meter ini digunakan untuk menyukat kedaran ulangan (Frekuensi). Kadar frekuansi yang biasa di Malaysia adalah 50Hz±1%. Selain itu, meter ini juga untuk memastikan frekuensi yang dihasilkan oleh kedua-dua janakuasa adalah sama semasa melakukan penyegerakan.

Digunakan untuk memastikan frekuensi yang dihasilkan oleh janakuasa adalah sama

Digunakan untuk mendapatkan frekuensi yang dihasilkan janakuasa pada satu-satu masa.

20


4. Meter Faktur Kuasa Meter ini digunakan untuk mendapatkan nilai faktur kuasa pada satu-satu masa. Nilai faktur kuasa yang paling minima yang perlu dihasilkan oleh suatu janakuasa ialah 0.85 dan yang paling baik ialah uniti (1). Kejatuhan faktur kuasa akan mempengaruhi nilai kadaran arus dan voltan yang dihasilkan. Pembetulan faktur kuasa perlu dilakukan untuk mengelakkan daripada berlakunya kerosakan pada beban mahupun janakusa yang digunakan.

Meter faktur kuasa yang digunakan pada panel penyegerakan. 5. Synchronoscope Ia digunakan untuk menunjukkan adanya perbezaan sudut fasa diantara dua janakuasa yang sedang digunakan sebelum penyegerakan dilakukan. Ia merupakan daripada jenis besi bergerak. Jika pergerakan ikut jam, bermakna janakuasa G1 mendului janakuasa G2 dan begitulah sebaliknya. Penyegerakan akan dilakukan apabila jangka ini menunjukkan ”pukul 12”.

Synchronoscope untuk memastikan sudut fasa adalah sama. 21


6. Lampu-lampu penunjuk Ia digunakan untuk menunjukkan kerosakan berlaku dalam pemasangan. Contohnya jika fasa lampu penunjuk merah padam, maka fasa merah tidak mendapat bekalan dan penyegerakan tidak dapat dilakukan.

Ketiga-tiga lampu penunjuk menyala bermakna ketiga-tiga fasa telak menerima bekalan dengan baik. Ketiga-tiga lampu penunjuk padam bermakna, semua fasa tidak mendapat bekalan

22


KEPERLUAN BILIK JANAKUASA Lokasi janakuasa bergantung kepada beberapa aspek penting yang perlu dipatuhi iaitu : 1. Kesesuaian tempat Kesesuaian tempat adalah bergantung kepada persekitaran tempat atau bangunan tersebut. Pada kebiasannya, bilik janakuasa berada ditingkat paling bawah suatu bangunan ataupun berada diluar bangunan. Ia perlu dilengkapi dengan alat menyesap gegaran dan bunyi untuk mengelakkan daripada bunyi janakuasa yang bising.

Bilik janakuasa dan bilik suis

23


2. Mengikut kehendak peraturan (JBE, Bomba, dan Building By Law) Bagi setiap bilik janakuasa tunggusedia perlu mematuhi kehendah JBE, Bomba dan Buil By Law. Dimana disetiap bilik perlu dilengkapi bengan lampu kecemacan, alat pemadam api, pencahayaan, pengudaraan yang cukup, kipas pelawas yang sesuai, tikar getah dihadapan papan suis utama, papan tanda, notis dan sebagainya.

Lampu pendaflour dan lampu kecemasan yang digunakan

Smoke detector

Heat detector

Alat pemadam api yang digunakan adalah dari jenis CO2

24


Litar skematik yang mesti ada di bilik janakuasa

Cara pertolongan cemas juga perlu ada dibilik janakuasa

Kipas pelawas dan tingkap di gunakan sebagai alat pengudaraan dalam bilik janakuasa. Mosquitho net juga digunakan untuk mengelakkan daripada serangga masuk.

Tikar getah yang berada dihadapan AMF

Notis dan papan tanda yang digunakan.

25


3. Mudah untuk kerja-kerja penyelenggaraan Keluasan bilik janakuasa bergantung saiz janakuasa yang digunakan. Keselesaan ketika membuat penyelenggaraan adalah amat penting bagi sesebuah bilik janakuasa.

Keselesaan di bilik janakuasa untuk membuat kerja-kerja penyelenggaraan. 4. Jarak janakuasa dari papan suis utama Pada kebiasaannya, janakuasa dan papan suis utama berada dalam satu bilik yang sama. Ini adalah untuk mengelakkan daripada pembaziran kos penyelenggaraan dan sebagainya.

26


KESIMPULAN Setiap penyegerakan yang hendak dilakukan adalah bergantung kepada beban yang di tanggung oleh satu-satu janakuasa. Jika beban yang digunakan tidak mampu ditanggung, maka pemasangan tersebut perlu menggunakn janakuasa yang kedua untuk membantu menampung beban tadi. Proses yang dilakukan inilah yang disebut sebagai penyegerakan dimana ia menggunakan lebih dari satu janakuasa. Pada kebisaannya, penyegerakan ini dilakukan di kilang-kilang, difelda-felda dan sebagainya. Sistem Grid yang digunakan di Malaysia juga menggunakan penyegerakan yang dilakukan oleh semua pusat hidro seluruh negara seperti di Pergau, Kenyir, Paka dan sebagainya termasuk sarawak. Setiap penyegerakan yang hendak dilakukan perlu mematuhi syarat-syarat berikut: 1. voltan sama 2. frekuensi sama 3. sudut fasa sama 4. turutan fasa sama Syarat-syarat diatas perlu diikuti kerana ia boleh mengelakkan daripada janakuasa rosak dan sebagainya. Sebelum menggunakan janakuasa seterusnya melakukan penyegerakan, litar bagi suatu janakuasa perlu diketahui dan ia dijadikan sebagai rujukan jika berlaku kerosakan dan sebagainya. Litar janakuasa ini perlu dilukis menggunakan standart yang telah ditetapkan. Penggunaan, penjagaan yang baik akan menyelamatkan pengguna dan menjimatkan kos penyelenggaraan bagi suatu janakuasa.

27

28 Sistem pengujaan yang terdapat pada panel pelaksana

Set Prime Mover untuk kedua-dua janakuasa Janakuasa yang digunakan untuk proses pembelajan ri IKMKL

LAMPIRAN Kejuruteraan elektrik penjaga jentera elektrik


29


30

Nota Synchronizing

Recommend Documents