PENGAGIHAN
E2001/UNIT3/ 1
DISTRIBUTION
OBJEKTIF
Objektif am : Mempelajari dan memahami rekabentuk dan binaan penebat; taburan voltan dalam rangkaian penebat, memperbaiki voltan dan kecekapan; binaan kabel bawah tanah dan sistem pengagihan domestik dan industri. Objektif khusus : Di akhir unit ini anda sepatutnya dapat :1. Melakarkan serta melabelkan rajah garis tnggal sistem tiga fasa. 2. Menakrifkan satu penyuap sebagai satu litar membawa kuasa dari satu titik ke satu titik yang lain dalam litar. 3. Menakrifkan pengagihan sebagai satu litar membawa tenaga kepada pengguna. 4. Menerangkan berdasarkan lakarkan penyuap jejarian, selari, gelang dan rangkaian mudah. 5. Membicangkan kebaikan dan keburukan sistem pengagihan jejarian dan gelang dari segi kos dan kesesuaian lokasi. 6. Menerangkan kelebihan dan kekurangan sistem AU berbanding AT 7. Menyatakan keperluan pembinaan kabel bawah tanah 8. Menjelaskan cara penanaman kabel bawah tanah bagi pelbagai keadaan 9. Menyatakan kelebihan dan kekurangan kabel bawah tanah berbanding penghantaran talian atas. 10. Menerangkan sistem pengagihan domestik dan industri.
PENGAGIHAN
E2001/UNIT3/ 2
ASAS PENGAGIHAN
Stesan Kuasa
Penghantaran Pengagihan
Pengguna
Rajah 3.0
Menunjukkan sistem pengagihan pada talian atas
3.0 Pengenalan Sistem pengagihan merupakan satu sistem yang besar menghubungkan stesen penjanaan kepada pengguna selepas sistem penghantaran. Jika sistem penghantaran membekalkan jumlah tenaga yang besar daripada stesen janakuasa ke pusat-pusat beban. Sistem pengagihan pula akan membekalkan tenaga daripada sistem penghantaran dan mengagihkannya kepada pencawang-pencawang utama dan pencawang kecil kepada pelbagai pengguna. Tenaga elektrik boleh dihantar dan diagihkan samada dalam bentuk arus ulangalik (AU) atau arus terus (AT) . Dalam praktiknya sistem 3-fasa 3-talian dihantar melalui sistem pengahantaran manakala bagi sistem 3-fasa 4-talian A.U diagihkan melalui sistem pengagihan. Walau bagaimanapun dalam bahagian ini kita akan menumpuhkan perbincangan kepada sistem pengagihan talian atas dan juga bawah tanah. 3.1 Rajah Garis Tunggal Sistem Tiga Fasa Sistem talian yang digunakan untuk menyalurkan kuasa dari bahagian, iaitu sistem penghantaran dan sistem pengagihan. Sistem penghantaran terdiri dari penghantaran pertama dan penghantar sekunder manakala sistem pengagihan pula terdiri daripada
E2001/UNIT3/ 3
PENGAGIHAN
pengagihan pertama dan pengagihan sekunder. Susunatur bagi sistem talian atas tiga fasa adalah seperti ditunjukkan dalam rajah 3.1.
Stesen Kuasa Elektrik 11 kV Pengubah 11/132 kV
Penghantaran Utama (Voltan Tinggi) Pengubah 132 / 33 kV Penghantaran Sekunder (Voltan Rendah)
Pengubah 33 / 33 kV (11 kV)
Pengagihan Utama (Voltan Tinggi) Pengubah 3.3 kV / 415 V
Pengagihan Utama (Voltan Rendah
Rajah 3.1 Gambarajah garistunggal sistem tiga fasa AU Rekabentuk sistem talian pengenghantaran akan memerlukan satu kajian bagi pemilihan yang berdasarkan kepada voltan penghantaran, kelakuan dan rekabentuk talian, gangguan dengan litar-litar perhubungan yang dekat selain daripada masalah-masalah korona dan penebatan talian. Talian-talian penghantaran perlu juga ciri mekanikal seperti kekuatan penyokong, lendut, tegangan dan sebagainya di bawah syarat-syarat tertentu. Apabila sistem menjadi kompleks yang disebabkan keupayaan penjana besar dan saling sambungtara, masa kestabilan sistem perlu dikaji. Dalam rekabentuk rangka pengagihan sekunder, masalah utama ialah jenis sistem pengagihan. Sistem pengagihan
PENGAGIHAN
E2001/UNIT3/ 4
sekunder, masalah utama ialah pemilihan stesen pencawang pengagihan; jumlahnya, saiznya; tapaknya dan susunaturnya. Apabila keupayaan penjanaan adalah tinggi dan jangka penghantaran pun terlalu panjang, penghantaran voltan terlalu tinggi digunakan. Biasa sistem voltan terlalu tinggi Extra High Voltage itu dipanggil Super-Grid.
3.2 Sistem Penyuap. Penyuap merupakan talian, dawai atau kabel pengalir yang menghubungkan stesen penjana, pencawang atau titik pembekalan tenaga elektrik dalam sistem pengagihan kuasa elektrik. Pada bahagian ini tidak terdapat sadap yang boleh mengubah voltan kerana ia merupakan bahagian yang membenarkan voltan melaluinya daripada pencawang sebelum diagihkan melalui sistem talian pengagihan.
3.3 Pengagihan Pengagihan merupakan pengalir yang berpunca daripada pelbagai sadap dan membekalkan tenaga elektrik kepada pengguna. Pengagihan arus beban disepanjang talian adalah berubah-ubah berdasarkan kepada keperluan pengguna. Pengagihan direkabentuk daripada punca di mana mula-mula voltan dibekalkan kepadanya. Bahagian pengahgihan biasanya mempunyai pengubah yang terletak di luar daripada rumah atau bangunan pengguna. Kemudian voltan bahagian sekunder pengubah ini akan di bawah ke stesen pencawang dan seterusnya diagihkan kepada beberapa peringkat pembekalan. Peringkat-peringkat pengagihan voltan kepada penggunakan dilakukan berdasarkan keperluan pengguna seperti 240 V, 415 V, 650 V, 2 kV atau sebagainya. Dalam sistem pengagihan kepada pengguna adakalanya juga diberikan dalam bentuk arus terus dengan menukarkan arus ulangalik yang sediada dan ini bergantung kepada keperluan pengguna. Pengagihan tenaga elektrik kepada pengguna dilakukan dengan mengguakan sistem bekalan 2-dawai, 3-dawai dan 4-dawai, semua ini adalah untuk memenuhi keperluan pengguna. Bagi rumahrumah seperti perkampungan sudah memadai dengan menggunakan sistem 2-dawai. Kerana ia hanya memerlukan satu julatan voltan sahaja iaitu 240 V. Manakala sebuah kilang pula memerluka sistem bekala 3-dawai dan 4-dawai dan voltan yang melebihi 2 kV.
3.4 Susunan Pengagihan Terdapat beberapa cara sambungan pada sistem pengagihan bekalan kuasa kepada pengguna. Di antara cara yang paling lazim digunakan ialah sistem jejarian, selari, gelang dan rangkaian mudah.
E2001/UNIT3/ 5
PENGAGIHAN
3.4.1 Sistem Jejarian Sistem jejarian adalah sistem agihan yang disambungkan daripada sumber bekalan yang hanya mempunyai satu hujung sahaja. Ini jelas menunjukkan bahawa hujung yang paling dekat dengan sumber mengalami beban yang banyak. Sistem ini juga akan mengubah voltan pengguna dipasang pada jarak yang jauh dari sumber bekalan. Sistem jejarian merupakan cara yang termurah tetapi mendatangkan beberapa keburukan, di antaranya apabila satu daripada pengubah itu rosak pengubah-pengubah lain tidak boleh berfungsi. Sistem ini lazim digunakan untuk satu daerah kecil setelah sampai ke peringkat bekalan tenaga elektrik atau sambungan bekalan ke rumah-rumah berderet. Namun begitu sistem ini masih boleh dibaiki dengan menggunakan pemutus litar di setiap pengubah agar pengubah yang rosak itu boleh di baiki tanpa mengganggu bekalan ke beban yang lain. Rajah 3.2 menunjukkan gambarajah garis tunggal sistem jejari.
Dipasang ke Pengubah Penurun
Pengubah (P.B)
P.B
P.B
JANAKUASA
Rajah 3.2 Sistem jejari
3.4.2 Sistem Selari Bagi mengatasi masalah yang terdapat pada sistem jejari, sistem penyuap selari diperkenalkan. Sistem ini hampir sama dengan sistem jejari iaitu pada bahagian utama pengubah mendapat bekalan daripada satu sumber sahaja, cuma pada sistem selalri pada bahagian sekunder pengubah disambungkan antara satu sama lain. Dengan sambungan demikian sekiranya salah satu pengubah mengalami keroskan sumber kuasa elektrik masih lagi boleh dibekalkan kepada pengguna melalui pengubah lain yang disambungkan selalri dengannya. Rajah 3.3 menunjukkan gambarajah sistem penyuap selalri.
E2001/UNIT3/ 6
PENGAGIHAN
Dipasang ke Pengubah Penurun
Pengubah (P.B)
P.B
P.B
JANAKUASA
Rajah 3.3 Sistem selari
3.4.3 Sistem Gelang
Dipasang ke Pengubah Penurun
Pengubah (P.B)
P.B
JANAKUASA
P.B
Pengubah Peninggi
P.B
Pengubah Peninggi (Sulur)
Rajah 3.4 Sistem gelang Sistem penghantaran ini dibuat dengan menyambungkan kesemua pengubah peninggi pada satu kawasan seperti kampung, Bandar atau negeri dalam litar gelang. Sambungan gelang ini melibatkan bahagian utama pengubah sahaja, manakala sebelah sekundernya dipasang terus ke pengubah-pengubah penurun yang lain. Sistem ini
E2001/UNIT3/ 7
PENGAGIHAN
boleh dianggap sebagai sistem penghantaran yang seimbang arusnya, meskipun terdapat perubahan beban. Susutan voltan di dalam penghantarannya dianggap tidak wujud. Sistem ini dapat menampung beban pengguna yang banyak walaupun saiznya kecil dan panjang tambahan beban mudah dibuat melalui salur ke litar gelang itu. Sistem ini dapat dikenalpasti seperti rajah 3.4.
3.4.4 Sistem Rangkaian Mudah Sistem rangkaian mudah adalah campuran kebaikan sistem gelang dan bustie kerana itu gelang hanya dibuat pada bahagian sekunder pengubah sementara bahagian utamanya dibuat dalam sambungan jejari. Cara sambungan ini memberikan hasil yang sama seperti kebaikan litar gelang dan bus-tie. Diantaranya ialah apabila salah satu daripada pengubah itu rosak, bekalan elektrik ke kawasan pengubah yang rosak itu masih boleh diperolehi kerana bahagian sekunder pengubah itu berada dalam rangkaian litar gelang. Rajah 3.5 menunjukan sistem rangkaian mudah.
P.B
P.B
Dipasang ke Pengubah Penurun
JANAKUASA
P.B
P.B
Rajah 3.5 Sistem rangkaian mudah
3.5 Kelebihan dan Kekurang sistem Jejarian dan Gelang.Sistem Jejarian Kelebihan dan kekurangan sistem jejarian dan gelang dapat dijelaskan dengan merujuk kepada kos dan kesesuaian bekalan; Kos Pemasangan
PENGAGIHAN
E2001/UNIT3/ 8
Jika melihat kepada kos pemasang sistem penghantaran di antara jejari dan gelang, tidak dapat dinafikan bahawa sistem gelang adalah lebih mahal berbanding sistem jejari. Ini kerana pemasangan menggunakan sistem ini adalah lebih kompleks, kerana banyak menggunakan penyuap dengan yang demikian penggunaan perkakasuis juga turut bertambah. Pertambahan kepada penggunaan perkakasuis dalam sistem ini menyebabkan kos permulaannya adalah banyak. Sebaliknya sistem jejarian yang tidak kompleks dari segi pemasangannya maka penggunaan penyuap dan seterusnya perkakasuis juga adalah dalam jumlah yang kecil. Di samping itu ia merupakan kaedah sistem penghantaran yang mudah dibina dan diselenggarakan.
Kesesuaian Bekalan Jika melihat kepada kesesuaian bekalan bagi kedua-dua sistem iaitu jejari dan gelang, tidak dinafikan terdapat berbezaan di antara keduanya. Bagi sistem penyuap jejarian ia sesuai bagi kawasan atau pengguna yang memerlukan beban yang kecil seperti perkampungan atau pekan. Ia tidak sesuai digunakan pada kawasan yang memerlukan beban yang tinggi ini kerana akan menyebabkan penggunaan kabel yang lebih besar bagi mengelakkan kuasa lesapan. Sistem penyuap gelang sesuai bagi kawasan pusat beban seperti kawasan bandar-bandar dan sebaginya. Kuasa lesapan yang wujud adalah kurang berbanding dengan sistem jejari.
3.6 Perbandingan Sistem Penghantaran AU dan AT Pengahantaran tenaga elektrik daripada sumber bekalan kepada pengguna boleh dilakukan samada menggunakan sistem arus-ulangalik atau arus terus. Meskipun demikian beberapa kebaikan dan keburukan daripada kedua-dua sistem ini perlu dipertimbangkan sebelum ianya digunakan. Kebaikan Sistem Arus Terus (A.T) i).
Dari segi isipadu pengalir, bagi sistem 3-fasa 3-dawai A.U adalah 2.8 kali ganda lebih besar dari sistem 3-dawai A.T untuk menghantar sesuatu kuasa yang sama. ii). Bagi kabel yang membawa arus A.T, arus mengecas akan turun ke sifar (0 A) tetapi untuk kabel A.U, arus mengecas akan mengurangkan kecekapan penghantaran, sebagai resapan. iii). Tidak terdapat kesan kulit pada A.T iv). Talian penghantaran A.T menghadapi sedikit kehilangan akibat kesan korona dan juga kesan gangguan akibat talian perhubungan berbanding talian A.U di mana terdapat arka pada sistem talian 3-fasa apabila keadaan lembab akibat kesan korona. v). Penebat yang digunakan untuk sistem talian A.T adalah kurang daripada sistem A.U. vi). Bagi talian yang panjang, alat penstabilan tidak diperlukan oleh sistem A.T berbanding sistem A.U.
PENGAGIHAN
E2001/UNIT3/ 9
vii). Pengaturan voltan bagi hujung voltan penghantaran A.T adalah lebih baik berbanding A.U. Kebaikan Sistem Arus Ulangalik (A.U) i). Arus ulangalik boleh diubahkan dengan menggunakan pengubah secara terus. ii). Pembinaan pencawang A.U lebih murah daripada pencawang sistem A.T. iii). Sistem A.U lebih senang diputuskan dalam proses memutuskan litar kerana arus ulangalik mempunyai ketika sifar dalam gelombangnya. iv). Tidak menggunakan penerus dan penyongsang, dengan itu penyerapan kuasa reaktif untuk sistem A.U dapat dielakkan.
PENGAGIHAN
UJIKAN
E2001/UNIT3/ 10
KEFAHAMAN ANDA SEBELUM MENERUSKAN SELANJUTNYA…! SILA SEMAK JAWAPAN ANDA MAKLUMBALAS DI HALAMAN BERIKUTNYA.
INPUT PADA
3a-1 Merujuk kepada rajah 1 merupakan rajah garis tunggal sistem penghantaran tiga fasa, lengkapkan parameter-parameter yang ditandakan dari 3.1.1 hingga 3.1.5.
3a1-5 3a1-1 Pengubah 132 / 33 kV 3a1-2
Pengubah 33 / 33 kV (11 kV)
3a1-3 Pengubah 3.3 kV / 415 V
3a1-4
Rajah 3a-1 3a-2 Pengagihan merupakan satu sistem pembekalan tenaga elektrik kepada pengguna dengan menggunakan beberapa kaedah penyambungan, nyatakan EMPAT (4) sambungan yang biasa digunakan dalam sistem pengagihan. a.. b. c. d.
PENGAGIHAN
3a-3
E2001/UNIT3/ 11
Berdasarkan penyataan yang di berikan di bawah tandakan jawapan pilihan anda dipetak yang disediakan samada BETUL [B] atau SALAH [S]. a. b. c. d. e. f. g. h. i. j.
Dari segi kos pemasangan pengagihan sistem jejarian lebih mahal berbanding sistem gelang. Pengagihan sistem gelang sesuai dikawasan Bandar dan pusat beban. Penebat yang digunakan untuk sistem talian A.T adalah kurang daripada sistem A.U. Bagi talian yang panjang, alat penstabilan diperlukan oleh sistem A.T berbanding sistem A.U. Pembinaan pencawang A.U lebih mahal daripada pencawang sistem A.T. Sistem A.U tidak menggunakan penerus dan penyongsang, dengan itu penyerapan kuasa reaktif untuk sistem A.U dapat dielakkan Arus ulangalik boleh diubahkan dengan menggunakan pengubah secara terus Pengaturan voltan bagi hujung voltan penghantaran A.T adalah lebih baik berbanding A.U. Terdapat kesan kulit pada sistem A.T berbanding sistem A.U. Penyuap merupakan talian, dawai atau kabel pengalir yang menghubungkan stesen penjana, pencawang atau titik pembekalan tenaga elektrik dalam sistem pengagihan kuasa elektrik.
[B] [S] [B] [S] [B] [S] [B] [S] [B] [S] [B] [S] [B] [S] [B] [S] [B] [S]
[B] [S]
PENGAGIHAN
E2001/UNIT3/ 12
SYABAS!!! KERANA ANDA TELAH MENCUBA
3a-1: 3a1-1 3a1-2 3a1-3 3a1-4 3a1-5
Penghantaran utama (voltan tinggi). Penghantaran kedua (voltan rendah) Pengagihan utama (voltan tinggi) Pengagihan kedua (voltan rendah) Sistem kuasa elektrik 11 kV dan Pengubah 11 kV/132 kV
3a-2: (a). (b). (c). (d).
Sistem jejarian Sistem selari Sistem gelang Sistem rangkaian mudah
3a-3 (a). S, (b). B, (c). B, (d). S, (e). S, (f). B, (g). B, (h). B, (i). S, dan (j). B
E2001/UNIT3/ 13
PENGAGIHAN
KABEL BAWAH TANAH 3.7
Kabel Bawah Tanah Pengagihan tenaga elektrik bukan sahaja menggunakan sistem talian atas seperti mana yang telah kita pelajari, adakalahnya pengagihan bekalan elektrik juga dilakukan dengan menggunakan sistem bawah tanah. Oleh yang demikian untuk membolehkan pengagihan bekalan elektrik melalui bawah tanah maka kabel yang sesuai perlu digunakan. Untuk maksud ini maka kabel bawah tanah dihasilkan bagi memboleh pembekalan tenaga elektrik kesesuatu kawasan atau kepada pengguna dapat dilakukan dengan selamat. Pemasangan kabel bawah tanah biasanya dilakukan dikawasan-kawasan bandar dan dikawasan-kawasan yang perlu (talian atas tidak sesuai). Secara umum rekabentuk kabel bawah tanah dapat digambarkan seperti rajah 3.6. 4. Pelapisan 5. Pemerisaian
3. Salutan Logam 2. Penebat
6. ‘Serving’ 1. Teras
Rajah 3.6 Skematik kabel bawah tanah Teras (1) : Semua kabel bawa tanah mempunyai satu teras atau lebih dari satu teras yang diperbuat dari almunium atau tembaga pada kebiasaanya bilangan teras adalah 1,2,3 atau 4. Penebat (2) : Jenis-jenis penebat yang digunakan ialah; (i) kertas yang direndam dalam minyak; (ii) vulcanized bitumen; dan (iii) varnished cambric.
PENGAGIHAN
E2001/UNIT3/ 14
Salutan logan (3) : Disalutkan di atas penebat untuk mengelakkan dari kemasukan lembapan. Bahan-bahan yang digunakan plumbum dan almunium.
Perlapisan (Bedding) (4) : Di sebelah luar lapisan logam terletak selapis bedding, diperbuat dari gabungan kertas dengan bahan gantian. Tugas pelapisan ini ialah untuk memberi perlindungan kepada salutan logam. Pemerisaian (Armouring) (5) : Untuk mengelakkan kerosakan mekanikal dari berlaku ke atas kabel. Satu atau dua lapisan dawai keluli (galvanized steel wire) atau dua lapisan tap keluli digunakan untuk tugas pelapisan. Serving (6) : Di bahagian luar sekali iaitu atas lapisan pemerisaian disalutkan dengan lapisan gantian serupa dengan pelapisan.
3.7.1 Keprluan Utama Binaan Kabel Bawah Tanah Pembinaan kabel bawah tanah adalah lebih kompleks berbanding dengan kabel talian atas. Seperti mana yang telah digambarkan pada rajah 3.6, kabel bawah tanah mempunyai sekurang-kurangnya enam bahagian atau lebih dengan bahan binaan yang berlainan. Pembinaan ini dilakukan sedemikian bagi menjamin ketahanan dan keselamatan kabel membawa voltan tinggi dan juga daripada keadaan yang terdapat dalam tanah (tekanan, air dan sebagainya). Oleh yang demikian bagi mempastikan kabel bawah tanah yang direkabentuk ini boleh digunakan bagi penghantaran dan pengagihan tenaga elektrik melalui bawah tanah, beberapa kerperluan utama pembinaan mesti dipatuhi, di antaranya; i). Pengalir almunium/tembaga yang digunakan mesti mempunyai saiz yang berpatutan supaya arus boleh mengalir tanpa berlakunya kepanasan yang berlebihan. Susutan voltan pada kabel tidak boleh melebihi satu-satu had yang telah ditetapkan. ii). Kabel tersebut mesti mempunyai penebatan yang sempurna dan tebal penebat yang boleh menggelakkan dari terjadi sesuatu kemalangan dan dapat menahan tegasan dielektrik yang tinggi. iii).Kabel mesti diberi perlindungan mekanikal supaya dapat menahan kerosakan dari penggunaan yang kasar. iv).Kabel mesti mempunyai kestabilan kimia dan fizikal pada keseluruhannya. v). Kemudahan untuk menggelakkan kemasukan air kedalam kabel perlu diambilkira.
PENGAGIHAN
E2001/UNIT3/ 15
3.7.2 Penanaman Kabel Bawah Tanah Penanam kabel bawah tanah adalah berbeza dengan pemasangan kabel pada talian atas. Pemasangan kabel pada talian atas menggunakan tiang-tiang menara dan penebat rangkaian yang berbeza bergantung kepada keupayaan voltannya. Begitu juga menanam kabel bawah tanah mempunyai berbagai kaedah bergantung kepada keperluan dan keadaan disesuatu tempat menanam kabel tersebut. Kaedah menanam kabel bawah tanah yang biasa digunakan di antarnaya; (i) secara menanam terus (direct laying); (ii) dalam saluran (ducts) dan paip; dan (iii) sistem pepejal diletakkan dalam terowong yang khas dibina.
i). Menanam Kabel Bawah Tanah Secara Terus Penanaman kabel bawah tanah dalam trench seperti pada rajah 3.7 (a) dan (b) boleh dibahagikan kepada dua jenis iaitu bervoltan tinggi dan bervoltan rendah. Peraturan-peraturan yang mesti diambil dalam penanaman kabel bawah tanah adalah seperti berikut:i.) Tentukan kedalaman trench yang disediakan adalah sedalam 3 kaki. ii.) Kemudian pasir setinggi 15.24 sm (6 inci) ditimbus pada permukaan bawah trench. iii.) Kemudian kabel diletakkan pada permukaan pasir tersebut. iv.) Diikuti dengan menimbuskan lagi 15.24 sm (6 inci) pasir menutupi kabel. v.) Batu-batu kemudian diletakkan secara mendatar di permukaan pasir betul-betul di atas sepanjang kabel ditanam. (Untuk kabel bervoltan tinggi saiz batubatunya ialah 22.86 sm x 7.62 sm) dan (Untuk kabel bervoltan rendah saiz batu-batunya ialah 10.16 cm x 7.62 cm). vi.) Akhirnya tanah asal digunakan semula untuk meutup trench tersebut.
Paras Permukaan Tanah Skala : Semua ukuran dalam sm 15.24
Tanah Asal
7.62 22.86
Kabel Pasir
15.24 4.5
Rajah 3.7(a) Cara penanaman kabel bawah tanah bervoltan tinggi
PENGAGIHAN
Paras Permukaan Tanah Skala : Semua ukuran dalam sm 15.24
E2001/UNIT3/ 16
Tanah Asal
7.62 10.16
Kabel Pasir
15.24 4.5
Rajah 3.7(b) Cara penanaman kabel bawah tanah bervoltan rendah
ii). Menanam Kabel Bawah Tanah dalam Saluran (ducts) dan Paip Penanaman kabel bawah tanah dalam saluran bagi sistem pengagihan biasanya dilakukan dikawasan-kawasan seperti; i). Lintasan jalanraya. ii). Lintasan jalan keretapi. iii). Lintasan longkang monsoon (Monsoon Drain Crossing) iv). Lintasan jambatan Jenis-jenis saluran dan paip yang digunakan adalah seperti berikut; i).
Paip keluli (terutama digunakan pada lintasan jalan keretapi, longkang monsoon dan jambatan) ii). Saluran jenis tanah liat (glaze earthetware ducks). iii). Paip asbestos iv). Paip jenis gentian (picth fibre pipes) Penanaman kabel bawah tanah menggunakan saluran dan paip biasnya menggunakan paip dan saluran yang berukuran garispusat dalam sebanyak 2 kali ganda garispusat kabel yang hendak ditarik kedalamnya (paip dan saluran).Beberapa peraturan perlu dipatuhi jika penanaman kabel mengunakan saluran dan paip ini digunakan dalam sistem pengagihan iaitu;
E2001/UNIT3/ 17
PENGAGIHAN
(a). Paip keluli atau paip bergalvani adalah diletakkan secara terus ke atas permukaan tanah seperti ditunjukkan pada rajah 3.8(a). (b). Saluran (ducts) jenis tanah liat. i). Sebelum meletakkan saluran jenis tanah liat ke dalam trench, konkrit setinggi 7.62 sm (3 inci) dibina pada permukaan dalam trench tersebut. ii). Kemudian barulah saluran jenis, tanah liat diletakkan di atas permukaan yang telah dibina konkrit tadi. iii). Diikuti pula konkrit dibubuhkan pada sekeliling seluran jenis tanah liat setebal 7.62 sm (3 inci) atau lebih. iv). Tanah asal kemudian digunakan untuk menutupi semula trench tersebut. Lebar trench bergantung kepada banyak kabel yang digunakan. Paras Permukaan Tanah Paip keluli atau paip besi bergavani
Dalam Tanah
Kabel
Lebar Trench Rajah 3.8(a) Cara meletakkan paip keluli/galvani
Paras Permukaan Tanah Paip keluli atau paip besi bergavani
Konkrit
7.62 sm
Dalam Tanah
Kabel 7.62 sm
Lebar Trench
Rajah 3.8(b) Peraturan meletakkan salur dan paip jenis tanah liat
PENGAGIHAN
E2001/UNIT3/ 18
(iii). Menanam Kabel Bawah Tanah menggunaka Sistem Pejal Cara penanam kabel dengan menggunakan kaedah ini, kabel akan dibaringkan didalam paluh (bekas berbentuk) seperti trench atau sesalur di dalam tanah. Kemudian paluh ini diisi dengan bitumen atau minyak tar dan kemudian ditutup dengan konkrit. Paluh yang digunakan dalam penanaman kabel bawah tanah sebenarnya terdiri daripada besi beracuan, batu, tar dan kayu yang telah dirawat. Kabel yang ditanam dengan cara ini biasanya mempunyai penutup yang licin di samping menyediakan perlindungan mekanikal yang baik. Waluapun demikian menanam kabel dengan cara ini jarang dilakukan, ini kerana ia melibatkan kos yang amat tinggi. Meskipun demikian ianya boleh diatasi dengan kemahiran penyelia melaksanakan kerja pemasangan dan juga bergantung kepada keadan cuaca yang baik. Masalah yang timbul bagi penanaman kabel dengan cara ini, ia memerlukan masa yang lama bagi menyiapkan kerja-kerja penanaman di samping kerja-kerja baik pulih jika berlaku kerosakan pada kabel. Meskipun begitu dengan kaedah ini kabel mendapat perlindungan yang baik daripada tindak balas kimia dan sebagainya.
3.7.3 Perbandingan Kabel Bawah Tanah dan Talian Atas Tidak dapat dinafikan dalam preoses pengagihan tenaga elektrik kedua-dua kaedah ini amat diperlukan. Keperluan ini adalah bergantung kepada keadaan di mana pemasangan talian elektrik dilakukan. Meskipun begitu beberapa perkara perlu dipertimbangkan sebelum memilih kaedah pemasagan talian elektrik yang yang sesusai. Kerana kedua-dua kaedah ini mempunyai kelemahan dan kebaikanya sendiri, di antaranya; i).
Keselamatan awam : Talian bawah tanah lebih selamat daripada talian atas, ini kerana talian terdedah kepada orang ramai berbanding talian bawah tanah.
ii). Kos Sebenar : Talian bawah tanah lebih mahal iaitu dua kali ganda berbanding talian dalam sistem penghantaran. (mempunyai jarak yang sama). iii). Kebolehsuaian : Talian atas lebih fleksibel dari sistem talian bawah tanah,. Talian atas mudah untuk dilentur manakala talian bawah tanah adalah sukar dan boleh rosak sekiranya dilentur.
PENGAGIHAN
E2001/UNIT3/ 19
iv). Keupayaan Voltan : Sistem talian bawah tanah beroperasi di bawah 66 kV manakala talian atas melebihi 400 kV. v). Kos penyelenggaraan : Sistem talaian bawah tanah lebih murah berbanding talian atas. Ini kerana talian bawah tanah jarang mengalami kerosakan berbanding talian atas yang terdedah kepada panahan petir. vi). Kejatuhan voltan : Sistem talian bawah tanah mempunyai kejatuhan voltan yang lebih rendah berbangding talian atas. vii). Penyambungan : Penyambungan bagi sistem talian bawah tanah adalah lebih sukar berbanding talian atas. Penyambungan kabel bawh tanah memerlukan alat penyambungan yang khas manakala bagi talian atas boleh dilakukan dengan mudah sahaja tanpa memerlukan alat penyambung yang khas. viii). Kawasan kerosakan dan pembaikan : Meskipun talian bawah tanah kurang mengalami kerosakan. Namun begitu jika kabel ini mengalami kerosakan ianya sukar untuk dikesan dan dibaiki berbanding kabel talian atas. x). Gangguan oleh talian perhubungan : sistem talian bawah tidak mengalami gangguan talian perhubungan langsung berbanding sistem talian atas.
3.8 Sistem Pengagihan Domestik dan Industri Sistem pengagihan tenaga elektrik merupakan sebahagian daripada sistem elektrik yang mana menghubungkan pengguna dengan sumber bekalan utama selepas talian penghantaran. Dalam sistem elektrik kuasa pengagihan tenaga elektrik bergantung kepada beban yang terdapat disesebuah kawasan pengguna. Oleh kerana jenis beban yang digunakan oleh pengguna berbeza-beza maka sistem pengagihan tenaga elektrik juga berbeza berdasarkan kepada keupayaan beban. Rangkaian pengagihan boleh dipecahkan kepada dua bahagian iaitu pengagihan utama dan pengagihan pendua. Pengagihan utama biasanya membawa voltan tinggi iaitu 11 kV, 6.6 kV atau 3.3 kV dan bergantung kepada keperluan penggunaan tanaga yang banyak oleh pengguna. Manakala pengagihan pendua membawa hanya voltan rendah iaitu 400 volt ke bawah. Pengagihan voltan biasanya membekalkan tenaga elektrik kepada pengguna domestik, perdagangan, industri dan lainlain lagi. Sistem pengagihan tenaga elektrik kepada pengguna boleh difahami dengan lebih lanjut dengan melihat bagaimana sistem pengagihan domestik dan industri dilaksanakan.
E2001/UNIT3/ 20
PENGAGIHAN
Pencawang Voltan Tinggi (Kuasa Pukal) Talian Pengghantaran 132 – 33 kV
Pencawang Pengagihan
Pencawang Pengagihan
Perkhidmatan Pengubah
Pengguna Domestik
Pengguna Industri
Pengguna Industri
Rajah 3.9 Rajah blok sistem pengagihan bekalan kuasa kepada pengguna
3.8.1
Sistem Pengagihan Domestik Pengagihan tenaga elektrik kepada pengguna domestik biasanya melibatkan rumah-rumah kediaman, rumah pangsa, pangsapuri dan lain-lain lagi. Rumah-rumah kediaman mendapat pengagihan bekalan kuasa melalui sistem satu fasa. Bagi kediaman pangsapuri dan seumpamanya mendapat pengagihan bekalan tenaga elektrik melalui sistem tiga fasa melibatkan voltan 240V dan 415V. Penggunaan sistem tiga fasa bagi pengagihan tenaga elektrik bagi pangsapuri akan memberikan keseimbangan bekalan pada setiap fasa. Beban yang biasa terdapat pada pengguna domestik terdiri daripada lampu, pemanas (air, ruangan dan alat pemasak), radio, televisyen, mesin basuh, penyaman udara dan peti sejuk. Jumlah beban bagi sitem pengagihan domestik dalam sistem kuasa elektrik merupakan jumlah yang terbesar dianggarkan menjangkau sehingga 80 peratus darpada keseluruhan penggunaan tenaga elektrik. Oleh yang demikian jumlah kos pembinaan peralatan bagi sistem pengagihan tenaga elektrik terhadap pengguna domestik adalah besar. Merujuk kepada rajah 3.9 dapat diperhatikan pengagihan tenaga kepada pengguna domestik melalui satu pencawang pengagihan kepada beberapa pengubah yang mempunyai keupayaan KVA tertentu. Pengubah ini digunakan untuk menurun voltan 11 kV kepada 415V sebelum diagihkan kepada pengguna domestik dengan menggunakan sistem talian satu fasa.
PENGAGIHAN 3.8.2
E2001/UNIT3/ 21
Sistem Pengagihan Industri Pengagihan tenaga elektrik kepada pengguna industri biasanya melibatkan kilang-kilang pembuatan. Kilang-kilang ini mendapat pengagihan bekalan tenaga elektrik melalui sistem tiga fasa dengan sistem pencawangnya tersendiri. Jenis beban yang terdapat dalam kilang biasanya terdiri daripada motor-motor elektrik, panel kawalan dan juga peralatan pembuatan (terdiri daripada mesin-mesin yang direka khas untuk tugas-tugas tertentu). Jumlah beban bagi sitem pengagihan industri boleh mencapai sehingga 25 peratus daripada penggunaan tenaga elektrik secara keseluruhan. Merujuk kepada rajah 3.9 dapat diperhatikan pengagihan tenaga kepada pengguna industri. Pengguna industri boleh dibahagikan kepada beberap jenis, pada rajah blok dapat diperhatikan pengguna industri besar dan pengguna industri kecil sahaja. Pengagihan tenaga elektrik kepada pengguna industri berbeza dengan pengguna domestik. Bagi setiap industri memerlukan pencawang pengagihannya sendiri tanpa berkongsi dengan mana-mana pengguna lain seperti yang dilakukan terhadap sistem pengagihan domestik. Sistem pengagihan industri yang besar memerlukan voltan 33 kV pada sistem pencawangnya manakala industri kecil memadai dengan voltan 11 kV pada sistem pencawangnya.
PENGAGIHAN
E2001/UNIT3/ 22
UJIKAN
KEFAHAMAN ANDA SEBELUM MENERUSKAN SELANJUTNYA…! SILA SEMAK JAWAPAN ANDA MAKLUMBALAS DI HALAMAN BERIKUTNYA.
INPUT PADA
3b-1 Merujuk kepada rajah 2 abelkan bahagian-bahagian yang ditandakan dari 3b1-1 hingga 3b1-6. 6 5 4 3 2 1
3b1-1 3b1-2 3b1-3 3b1-4 3b1-5 3b1-6
Rajah 2 Kabel bawah tanah 3b-2
Senaraikan TIGA cara yang biasa digunakan bagi menanam kabel bawah tanah. a. b. c.
3b-3 Senaraikan TIGA kawasan penanaman kabel bawah tanah selalu dilakukan. a. b. c.
PENGAGIHAN 3b-4
E2001/UNIT3/ 23
Berdasarkan penyataan yang di berikan di bawah merujuk kepada perbandingan kabel bawah tanah dan kabel talian atas tandakan jawapan pilihan anda dipetak yang disediakan samada BETUL [B] atau SALAH [S]. a. Talian bawah tanah kurang selamat daripada talian atas, ini kerana talian Bawah tanah terdedah kepada orang ramai berbanding talian atas.
[ B ][ S ]
b. Talian bawah tanah lebih murah berbanding talian atas dalam sistem penghantaran. (pada jarak yang sama).
[ B ][ S ]
c. Sistem talian bawah tanah beroperasi di bawah 66 kV manakala talian atas melebihi 400 kV.
[ B ][ S ]
d. Sistem talaian bawah tanah lebih murah berbanding talian atas. Ini kerana talian bawah tanah jarang mengalami kerosakan berbanding talian atas yang terdedah kepada panahan petir.
[ B ][ S ]
e. Sistem talian bawah tanah mempunyai kejatuhan voltan yang lebih tinggi berbangding talian atas.
[ B ][ S ]
f. Penyambungan bagi sistem talian bawah tanah adalah lebih sukar berbanding talian atas. Penyambungan kabel bawah tanah memerlukan alat penyambungan yang khas manakala bagi talian atas boleh dilakukan dengan mudah sahaja tanpa memerlukan alat penyambung yang khas. [ B ][ S ] g. Meskipun talian bawah tanah kurang mengalami kerosakan. Namun begitu jika kabel ini mengalami kerosakan ianya sukar untuk dikesan dan dibaiki berbanding kabel talian atas. [ B ][ S ] h. Sistem talian bawah mengalami gangguan talian perhubungan Secara langsung berbanding sistem talian atas.
[ B ][ S ]
PENGAGIHAN
SYABAS!!! KERANA ANDA TELAH MENCUBA 3b-1: 3b1-1 3b1-2 3b1-3 3b1-4 3b1-5 3b1-6
Teras Penebat Salutan logam Pelapisan Pemerisaian Serving
3b-2: a. Secara menanam terus b. Dalam saluran dan paip c. Sistem pejal (diletakan dalam terowong khas) 3b-3: a. Lintasan jalanraya b. Lintasan jalan keretapi c. Lintasan jambatan 3b-4: (a). S, (b). S, (c). B, (d). B, (e). S, (f). B, (g). B dan (h). S.
E2001/UNIT3/ 24
PENGAGIHAN
E2001/UNIT3/ 25
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 3-1 Sistem penghantaran dan pengagihan tenaga elektrik daripada stesen jana kuasa kepada pengguna dilakukan dengan menggunakan sistem tiga fasa, lakarkan rajah garis tunggal sistem tiga fasa tersebut. SOALAN 3-2 Takrifkan bagaimana penyuap boleh membawah kuasa dari satu titik ke satu titik yang lain. SOALAN 3-3 Bekalan tenaga elektrik yang diperolehi oleh pengguna disatu-satu lokasi adalah bergantung kepada sistem pengagihan. Takrifkan bagaimana pengagihan boleh membawa tenaga kepada pengguna-pengguna. SOALAN 3-4 Berdasarkan kepada rajah litar terangkan penyuap dan susunan pengagihan berikut:(a). Selari dan (b). Rangkaian mudah. SOALAN 3-5 (i). Berdasarkan kepada rajah litar terangkan penyuap dan susunan pengagihan berikut:(a). Jejarian dan (b). Gelang. (ii). Merujuk kepada soalan 3-5 (i), bincangkan juga kebaikan dan keburukannya dari segi kos dan kesesuaian bekalan.
PENGAGIHAN
E2001/UNIT3/ 26
SOALAN 3-6 Sistem penghantaran kuasa elektrik kepada pengguna boleh dilakukan dalam dua sistem iaitu sistem AU atau sistem AT. Terangkan kebaikan dan keburukan kedua-dua sistem ini dalam sistem penghantaran. SOALAN 3-7 a. Senaraiakan LIMA keperluan utama binaan kabel bawah tanah. b. Lukiskan rajah kabel bawah tanah dan labelkan bahagian-bahagiannya. c. Senaraikan TUJUH kebaikan dan keburukan kabel bawah tanah berbanding kabel penghantaran talian atas. SOALAN 3-8 a. b. c. d.
Nyatakan EMPAT keadaan di mana penanaman kabel bawah tanah dalam saluran perlu dilakukan. Berpandukan rajah, terangkan secara ringkasa penanaman kabel bawah tanah secara terus trench. Berpandukan rajah, terangkan secara ringkas penanaman kabel bawah tanah dengan menggunakan sesalur atau paip. Terangkan secara ringkas penanaman kabel dengan menggunakan sistem pepejal.
SOALAN 3-9 Terangkan bagaimana pengagihan tenaga elektrik dilakukan terhadap pengguna domestik dan pengguna industri.
CADANGAN : i). Lawatan ke stesen jana kuasa bagi melihat sistem pengagihan yang digunakan dikawasan tersebut. ii). Mencari maklumat mengenai penanaman kabel bawah tanah di internet. iii). Memberi tugasan kepada pelajar merekabentuk reflika garis tunggal sistem tiga fasa.
PENGAGIHAN
E2001/UNIT3/ 27
Adakah anda telah mencuba dahulu ? Jika “YA” syabas!!!, sila semak jawapan anda, bagi jawapan yang tidak diberikan sila berjumpa dengan pensyarah anda.
J.3-1 Sila rujuk Unit 3/ 3 J.3-2 Sila rujuk Unit 3/ 4 J.3-3 Sila rujuk Unit 3/ 4 J.3-4 Sila rujuk Unit 3/ 5-7 J.3-5 Sila rujuk Unit 3/ 5-8 J.3-6 Sila rujuk Unit 3/ 8 J.3-7 a). Sila rujuk Unit 3/ 14 b). Sila rujuk Unit 3/ 13 c). Sila rujuk Unit 3/ 18 J.3-8 a. i). Lintasan jalanraya. ii). Lintasan jalan keretapi. iii) Lintasan longkang monsoon (Monsoon Drain Crossing) iv). Lintasan jambatan a. Sila rujuk Unit 3/ 15 b. Sila rujuk Unit 3/ 17 c. Sila rujuk Unit 3/ 18 J.3-9 Sila rujuk Unit 3/ 19
Catatan : Jika terdapat kekeliruan pada jawapan diberikan, sila mendapatkan penjelasan daripada pensyarah anda.
