Pengenalan Papan Suis Utama

INSTITUT KEMAHIRAN MARA LUMUT

TAJUK:PAPAN SUIS UTAMA

NAMA:MUHAMMAD HAFIZ BIN ABDUL LATIF

NO/IC:9303015-14-5249

KURSUS:SIJIL KEJURUTERAAN ELEKTRIK KUASA A1

NAMA PENGAJAR:EN. KAMARUDDIN BIN BARU

SEMESTER:4 A SESI:JULAI-DIS 2013

PENGHARGAAN Assalamualaikumwarahmatullahhiwabarakatu Dan Selamat Sejahtera Saya Ucapkan, Pertama Sekali Saya Panjatkan Kesyukuran Saya Terhadap Ilahi Kerana Mengurniakan Saya Kesihatan Yang Baik Serta Kudrat Untuk Melakukan Tugasan Yang Telah Diberikan Pengajar Terhadap Saya.Saya Juga Bersyukur Terhadap Illahi Kerana Memberikan Saya Kekuataan Serta Ketabahan Terhadap Saya Dalam Menyiapkan Tugasan Ini.

Tidak lupa juga kepada ibu bapa saya yang tidak putus – putus memberi sokongan dan dorongan serta bantuan kewangan bagi menjayakan tugasan ini.

Diucapkan ribuan terima kasih kepada tenaga pengajar saya En.Kamaruddin Bin Baru kerana beliau telah banyak membantu saya dari segi tunjuk ajar dalam menjayakan tugasan ini. Kesabaran En.Kamaruddin Bin Baru dalam mengajar kami dari segi teori dan amali yang tidak kenal erti putus asa. Akhirnya tugasan ini dapat disiapkan.

Terima kasih juga kepada rakan – rakan yang sedia membantu saya dalam segi idea dalam tugasan ini . Harapan saya agar tugasan ini dapat memberi tunjuk ajar dan pengalaman yang berguna kepada kami untuk masa akan datang.

PENGENALAN PAPAN SUIS UTAMA

Papan suis utama (PSU) adalah satu komponen atau perkakas pemasangan elaktrik yang mula - mula sekali menerima bekalan elektrik sebelum ianya diagih - agihkan kebahagian bahagian lain beban atau bangunan. la juga merupakan pusat kawalan kepada keseluruhan pemasangan.

Didalam PSU inilah terdapatnya perkakas suis untuk tujuan kawalan dan perlindungan. Bekalan masuk utama yang boleh dikawal dan perlindungan utama untuk melindungi keseluruhan pemasangan ditempatkan disini.

Peranan, saiz fizikal dan fungsi PSU adalah bergantung kepada keupayaan membawa arus bagi menentukan kegunaan PSU itu sendiri serta apakah yang hendak dikawalnya. Ada sesetengah PSU hanya mengawal beban elektrik yang tertentu sahaja misalnya motor-motor elektrik.

1. Definasi Papan Suis Utama

 Papan suis utama adalah komponen elektrik yang menjalankan fungsi berikut : - Menerima bekalan dari pemegang lesen atau janakuasa -

Mengawal pepasangan, ( ‘OFF dan ON’)

-

melindungi keseluruhan perpasangan

-

Mengagihkan bekalan pada sub-sub kecil.

Rujuk gambarajah dibawah.

Mengagihkan

V A

OCR

Mengawal dan melindungi

EFR

ST

ACB / MCCB

Menerima

JENIS - JENIS PAPAN SUIS UTAMA

Umumnya ada tiga Jenis PSU yang biasa digunaan iaitu :

i) Jenis lekat di dinding (wall mounted) ii) Jenis Pedestal Iii) Jenis Cubicle

Jenis lekat ke dinding biasanya untuk pemasangan kecil sehingga 100 ampere. Jenis pedestal untuk pemasangan sederhana, manakala jenis cubicle untuk pemasangan besar.

PAPAN SUIS KECIL (SUB SWITCHBOARD)

Papan suis kecil adalah papan suis yang menerima bekalan dari PSU. Perkataan kecil adalah relatif sebab ada papan suis kecil saiz dan kadarannya besar melebihi dari papan suis utama ditempat lain. Kecil disini bermakna lebih kecil dari PSU. Papan suis kecil ini digunakan untuk bangunan atau beban yang berada agak jauh dan terasing dari PSU. Ini adalah untuk menjimatkan kabel, dan memudahkan kerja-kerja kawalan dan senggaraan.

BINAAN

Papan suis utama terdiri dari binaan rangka utama yang menyokong berat segala peralatan yang terdapat dalam PSU. Kekuatan rangka hendaklah minimum 10G berbentuk U-section channel. Rangka yang baik adalah dari jenis berlubang-lubang dengan sais yang sesuai dan dengan jarak 25mm supaya tidak mengurangkan kekuatan mekanikalnya. Jenis ini dipanggil jenis modular dimana ia boleh ditambah dan dibesarkan dengan mudah iaitu dengan menyambung sahaja rangka tambahan. Di bahagian luar sekelilingnya dititutup dengan kepingan logam tebal tertentu (tebal minimum 10G) dibahagian belakang dan tepi PSU. Palang bus pembumian dangan keratan rentas yang mencukupi hendaklah dipasang dibahagian bawah sebelah dalam PSU meliputi keseluruhan panjang PSU tersebut.

KLAS

Terdapat tiga klas:

a)Tiada pemisah (no compartmen)

- tiada dinding pemisah diantara bahagian - bahagian dalam PSU

b)Sebahagian pemisah (semi compartmen)

- sebahagian sahaja dipisahkan daripada yang lain.

c)Sepenuhnya pemisah (fully kompartmen)

- semua bahagian diasingkan dari yang lain.

Jenis mana yang kita mahukan bergantung kepada keperluan, kesesuaian, tahap keselamatan dan harga yang perlu kita bayar. Jenis yang paling baik dan mahal ialah setiap kompartment dalarn PSU diasingkan dengan dinding logam supaya apabila berlaku percikan api elektrik bahagian lain tidak terlibat. Selain mahal ianya juga berat.

Jenis sederhana baik hanya memisahkan sebahagian sahaja kompartment terutama bahagian ruangan ACB kerana disinilah selalunya berkemungkinan besar berlaku percikan api elektrik.

LOKASI

PSU hendaklah ditempatkan di tempat yang mempunyai ciri - ciri seperti berikut:

a. Berhampiran dengan beban bagi mengurangkan perbelanjaan sub mains dan kabel.

b. Terhindar daripada banjir atau dekat dengan punca-punca air.

c. Tidak terlindung atau terhalang oleh sesuatu supaya kerjaKerja operasi dan senggaraan mudah dijalankan.

d. Ditempatkan didalam bilik khas dan mempunyai pintu yang berkunci.

KEPERLUAN BILIK SUIS

a)

Bilik suis hendaklah menerima pengedaran udara yang baik.

b)

Semua pintu dan lubang udara dipasang dengan anti vermin proof netting supaya serangga tidak dapat masuk.

c)

Ruang kosong berukuran minimum 2.5 kaki di bahagian belakang dan minimum 4.5 kaki di bahagian hadapan PSU untuk kerja kerja senggaraan.

d)

Mempunyai saluran yang mencukupi untuk kemasukan dan keluar kabel.

e)

Bilik suis hendaklah dilengkapkan dengan alat pemadam api jenis C02.

f)

Lampu biasa, lampu kecemasan dan soket alir keluar dengan jumlah yang mencukupi hendaklah disediakan didalam bilik suis.

g)

Rajah skematik dan carta pertolongan cemas dalam bahasa dan simbol yang boleh difahami.

h)

Tikar getah yang bersaiz minimum 5mm tebal x 3 kaki lebar x panjang menyamai saiz switch board

PALANG BUS (BUS BAR)

Palang bus merupakan kepingan pangalir yang selalunya diperbuat dari campuran tembaga serta bersalut dengan tmah (tinned Copper). Ia mengalirkan dan mengagihkan bekalan elektrik daripada pemutus litar utama ke pemutus pemutus litar yang lain. Ianya digunakan menggantikan kebel disebabkan mudah membuat sambungan dan kemas serta mudah dilaksanakan kepada pemasangan.

Kedudukan palang bus ada yang mendatar dan ada yang menegak dan ada yang mengabungkan kedua-duanya.

Keupayaan membawa arus palang bus adalah bergantung kepada saiznya, bahan yang digunakan iaitu tembaga atau campuran tembaga.

Bus Tie/ Coupler

Alat ini merupakan pengasing yang boleh menghubungkan dua kumpulan palang bus. Satu kumpulan mengawal sebahagian beban dan satu lagi mengawal beban yang lain pula. Selalunya saiz palang bus tersebut hendaklah sama. Dalam keadaan ini selalunya terdapat dua punca bekalan tetapi dari sumber yang sama. Contohnya dua bekalan masuk dari TNB tetapi dalam keadaan biasa hanya satu punca sahaja digunakan. Namun begitu kedua dua punca digunakan serentak dengan membuka bus tie tadi. Ia tidak berfungsi sebagai alat perlindung.

Apabila semua punca bekalan dalam keadaan normal bus tie selalunya dalam keadaan OFF. Apabila berlaku gangguan dari mana-mana satu punca bekalan dan jika perlu baharulah bus tie di ON kan. Tiada komponen perlindungan diperlukan oleh bus tie. Ia lazimnya dikendalikan secara manual. Sebagai langkah keselamatan tambahan ia selalunya dikunci dengan menggunakan kunci khas (castle key).

Sesentuh Tukar Alih (Change Over Contactor)

Sesentuh tukar, mengandungi dua set sesentuh tetapi dalam satu-satu masa hanya satu sahaja yang boleh ditutup dan satu lagi terbuka bergitulah sebaliknya. Ia digunakan apabila terdapat dua punca bekalan tetapi hanya satu sahaja yang boleh diterima pada sesuatu masa. Contohnya bila terdapat bekalan dari punca TNB dan janakuasa tunggu sedia, hanya satu punca sahaja boleh diterima sebagai punca bekalan.

Ia bertindak secara manual atau automatik, bergantung kepada sistem perpasangan pengguna. Namun semakin banyak perpasangan yang menjadikan sistem ini bertindak secara automatik, bagi memastikan apabila salah satu punca bekalan gagal berfungsi, maka satu lagi punca akan mengambil alih secara automatik.

Oleh kerana sistem ini melibatkan 2 punca bekalan atau lebih, maka sistem perlindungan mesti diadakan, perlindungan yang diadakan mempunyai mesti ciri-ciri electrical dan mekanikal interlock. Walaupun bergitu tiada komponen perlindungan yang dihubungkan pada ala ini.

PEMUTUS LITAR UDARA

Pendahuluan

Pemutus litar udara ialah sebuah pemutus litar yang bertindak memutus dan menyambungkan litar elektrik didalam udara. Pemutus litar udara voltan rendah ditentukan didalam B.S 4752 (mengaitkan tentang pemutus litar yang direka untuk litar elektrik tidak melebihi 600 au dengan ulangan 50 Hz ke 60 Hz, mempunyai arus haba berkadar tidak melebihi 8000 Amp dan kapasiti pemutusan litar pintas berkadaran tidak melebihi 200 KA)

Pemutus litar pada asasnya adalah suatu alat untuk memutus atau menyambungkan bekalan atau disebut juga sebagai pengasing. Apabila alat ini dilengkapkan dengan komponen perlindungan seperti alatubah arus, geganti dan shunt trip coil ianya dapat memberi perlindungan yang diperlukan secara automatik iaitu perlindungan dari arus lebih dan perlindungan dari arus bocor ke bumi. Pada papan suis utama Pemutus Litar Udara (ACB) digunakan walau pun sekarang ini Pemutus Litar Teracu mccb (Moulded Case Circuit Breaker) semakin banyak digunakan. Penggunaan sama ada ACB atau MCCB bergantung kepada kadaran arus sesuatu pemasangan.

Bagi pemasangan yang melebihi 400A biasanya ACB digunakan. Saiz ACB terkecil yang terdapat dipasaran ialah 600A tetapi dengan penatahan bersesuaian kadaran arus boleh ditatah kepada kurang daripada 600A contohnya 200A, 400A dan sebagainya. Saiz ACB yang besar pula ada yang mencapai 2500A.

Dalam kes-kes tertentu terdapat lebih dari satu ACB di dalam sesebuah PSU samada mempunvai kadaran arus yang sama atau dengan kadaran yang berlainan. Dengan itu rangka PSU mestilah mempunyai kekuatan mekanikal yang cukup untuk menampung berat komponen komponen tersebut. Nilai arus kerosakan (fault level) ACB bagi pernasangan JKR ialah 45KA untuk 3 saat. Ini bermakna dengan arus sebanyak 45KA ACB ini boleh bertindak tanpa mengalami kerosakan besar. Kegunaan lain ACB salain dari sebagai pengasing dan pernutus litar ialah sebagai bustie dan suis tukar alih.

Rajah ACB dan nama-nama Komponen ACB. komponen SESENTUH TETAP DAN SESENTUH BERGERAK

Kebanyakan ACB mempunyai figa kutub walaupun ada yang berkutub empat. Oleh itu terdapat figa sesentuh tetap dan tiga sesentuh bergerak. Apabila didalam keadaan ON sesentuh tetap dan sesentuh bergerak akan tertutup dan apabila dalam keadaan OFF atau terpelantik (trip) ianya akan terbuka.Semua sesentuh deperbuat daripada bahan logam (silver alloy) yang kuat dari segi mekanikal berkeupayaan membawa arus dan menahan arus tertutup (making current), arus terbuka (breaking current) dan arus litar pintas (short circuit current).

SESENTUH ARKA (ARCING CONTACTS)

Sesentuh arka adalah sesentuh tambahan yang gunanya ialah untuk membenarkan arka berlaku di sini dan tidak di sesentuh utama. Dengan ini sesentuh utama akan tahan labih lama. ACB mempunyai mekanisma penyimpan tenaga iaitu spring. Spring yang berada didalam keadaan tegang (tension) untuk menolak dengan pantas sesentuh bergerak untuk tertutup dengan sesentuh tetap Spring ini boleh di cas menggunakan pemegang atau charging lever yang disediakan atau menggunakan motor elektrik (automatic charging) yang dipasang didalam ACB tersebut. Tidak semua ACB mempunyai kemudahan automatic charging.

GELUNG SHUNT TRIP (SHUNT TRIP COIL/ TRIPPING COIL)

Shunt trip coil ialah sebuah gelung yang dibina didalarn ACB. Apabila diberikan bekalan yang sesuai dengan gelung tersebut ia akan bertenaga dan menarik pluger dan seterusnya menyebabkan ACB terpelantik. Gelung ini biasanya berkadaran 240V AC tetapi ada juga yang berkadar 110V AC ataupun 30V DC. Bekalan ini selalunya diterima dari satu punca (palang bus atau bateri) melalui fius, geganti atau butang tekan. Satu suis tambahan mestilah digunakan untuk membuka litar ke gelung tadi supaya ianya tidak terbakar jika bekalan tidak diputuskan didalam jangka masa yang lama.

GEGELUNG VOLTAN KURANG (UNDER VOLTAGE COIL)

Komponen ini akan menyebabkan ACB terpelantik apabila voltan bekalan jatuh kepada suatu nilai tertentu. Ia tidak memerlukan bekalan seperti gelung shunt trip. Apabila tiada bekalan ACB tidak dapat di ON kan.

PERANGKAP ARKA (ARC CHUTE)

Perangkap Arka (arc chute) ialah sebuah kotak terletak diatas sesentuh utama dan sesentuh tambahan yang tujuannya ialah untuk menyerap percikan dan asap dari arka yang terjadi.

Butang Buka (OFF button) Butang tekan untuk off ACB

Butang Tutup (ON button) Butang tekan untuk off ACB

Penunjuk Open-Close Penunjuk samada ACB itu buka (open) atau tutup (close)

Penunjuk Charging Penunjuk samada spring dalam keadaan charge atau discharge.

Penunjuk kedudukan (Position indicator) Menunjukan kedudukan connected, test atau disconnected.

Penutup Palang Bus(Interlock Shutter) Penutup akan menutup palang, bus apabila ACB dikeluarkan.

SAMBUNGAN PENDAWAIAN ELEKTRIK

Pendawaian yang penting ialah pendawaian diantara geganti ke gelung shunt trip. Yang lain ialah pendawaian untuk gelung tanpa voltan dan sesentuh tarnbahan. Oleh sebab ACB boleh dibawa keluar maka penyambungan pendawalan ini perlulah melalui satu sesentuh yang sesuai.

PEMUTAR LITAR TERACU (MOULDED CASE CIRCUIT BREAKER - MCCB)

MCCB adalah pengganti kepada fius ia akan terbakar dan terpaksa diganti dengan yang baru. Apabila MCCB digunakan dalam kes ini ia akan hanya terpelantik. Apabila kerosakan telah dibaiki MCCB hanya perlu di ON kan sahaja, tiada apa-apa yang perlu digantikan. Dengan itu kos senggaraan dapat dijimatkan dan masa gangguan bekalan dapat dekurangkan.

Kebanyakan MCCB menggunakan prinsip medan magnet pada sebuah gelung. Gelung ini berisi serta sebahagian dari litar utarna. Medan magnet akan bertambah kuat dengan bertambahnya arus yang mengalir dalam MCCB. Apabila tahap tertentu seperti yang ianya, telah direkabentuk tercapai maka ini akan membengkok apabila panas yang disebabkan arus lebih dan seterusnya memutuskan bekalan. Ada juga MCCB yang menggunakan gabungan kedua-dua prinsip ini.

Selalunya prinsip medan magnet digunakan untuk perlindungan arus lebih dimana MCCB akan terpelantik serta merta apabila nilai arus telah melebihi had tertentu manakala prinsip bimetal strip adalah untuk penlindungan beban lebih dimana tindakannya agak perlahan dan terkandung unsur lewat masa.

Namun begitu ada juga MCCB terbaharu yang menggunakan prinsip tekanan arcin gas. Tekanan yang berlebihan akan menyebabkan mekanisma tertentu bergerak untuk menyebabkan MCCB terpelantik. Ini sesuai untuk perlindungan arus lebih.

Berbeza dengan. ACB bahagian badan dan bingkai MCCB diperbuat daripada bahan bukan logam (polyester resin) manakala ACB diperbuat dari logarn. Operating handlenya, juga diperbuat daripada bahan yang sama. Oleh itu ia tidak mempunyai faut level yang tinggi seperti ACB.

MCCB hanya sesuai untuk dipasang tetap, dan tidak boleh dekeluarkan dengan mudah seperti ACB.

Kelebihan lain MCCB berbanding fius suis ialah apabila berlaku masalah pada mana mana fasa, ketiga tiga fasa akan terputus bekalan tetapi fius akan memutuskan bekalan kepada fasa yang bermasaalah sahaja. Oleh itu masalah single phasing boleh berlaku.

FIUS-SUIS

Fius suis bukan sahaja satu alat bertindak sebagai pangasing untuk ON dan OFF bekalan tetapi juga mempunyai fius untuk memberi perlindungan arus lebih. Fius bertindak untuk memberi perlindungan manakala suis sebagai pengasing. Fius di tempatkan didalarn alat tersebut. Apabila dalam keadaan OFF fius suis terpisah dari palang bus. Fius suis digunakan untuk beban tiga fasa (TPN). Kadaran nya ialah 60A, 100A, 160A, 200A, 300A, 400A, 500A, 600A, 800A, dan 1200A. Jenis fius yang digunakan ialah HRC dengan centre tag atau OFF tag dan mestilah diikat dengan skru nat kepada alat tersebut. Ikatan yang kuat dan ketat adalah perlu disebabkan arus yang dibawa adalah tinggi. SIMBOL :

SUIS FIUS

Ia hampir menyerupai fius suis tetapi mempunvai perbezaan yang berikut: a. Fius nya berkadaran 60A dan kebawah. b. la digunakan untuk satu fasa dan tiga fasa. c. Fius dari Jenis tanpa tag dan tidak perlu skru dan nat. d. Ia tidak terpisah dari palang bus apabila di OFF kan. Simbol :

KOMPONEN PERLINDUNGAN

Geganti Geganti adalah salah satu komponen perlindungan yang tugasnya menentukan tahap kerosakan supaya pemutus litar bertindak untuk memutuskan litar. Secara amnya geganti yang terdapat pada PSU adalah untuk perlindungan arus lebih dan rosak kebumi.

Ciri Ciri Geganti

Serta merta (Instantenous) Digunakan untuk memutuskan bekalan sebaik sahaja nilai kerosakan telah mencapai tahap yang ditentukan (set value). Biasanya jenis elektromagnet, apabila gelung tadi mempunyai kekuatan medan magnet tertentu ia akan bertindak untuk membuka pemutus litar. Geganti jenis aruhan atau jenis elektronik (electronic relay) adalah dari jenis serta merta.

Lewat Masa (Time delay - IDMT relay) Geganti jenis ini memberikan suatu kelewatan masa untuk bertindak. Jangka masa tersebut boleh jadi beberapa saat sehingga kebeberapa minit. Sekiranya arus telah pulih sebelum tempoh bertindak, geganti tersebut tidak akan beroperasi. Contoh geganti ialah jenis time lag fuse, oil dash pot, induction disc dan geganti elektronik. Namun begitu ada juga geganti yang boleh memberikan kedua dua ciri ini.

Geganti Arus Lampau Geganti arus lampau biasanya mempunyai ciri ciri lewat masa. Geganti ini beroperasi apabila berlakunya peningkatan arus tatahan yang berpanjangan disebabkan oleh beban lebih atau litar pintas.

Geganti Kerosakan Kebumi – EFR (Earth Fault Relay) Ada dua jenis geganti : 1. Sertamerta (Instantaneous) – mempunyai tatah arus sahaja. 2. Lewat masa (IDMT)

- mempunyai tatah arus dan tatah masa.

Geganti ini berfungsi untuk mengesan kerosakan mana mana fasa kebumi pada pepasangan elektrik dimana ia akan melantik pemutus litar apabila arus kerosakan mencapai larasan pada tatah. Pada prinsipnya geganti ini berfungsi apabila berlaku ketidak seimbangan arus pada mana mana fasa sewaktu berlaku kebocoran arus kebumi.

Geganti Bocor Kebumi - ELR (Earth Leakage Relay) Geganti ini memberikan perlindungan daripada bocor kebumi. Alat ini berfungsi sebagaimana RCCB, tetapi pada nilai arus kendalian yang lebih tinggi (melebihi 100A). ELR biasanya digunakan untuk papan suis kecil (sub switchbord) atau papan suis utama keupayaan kecil, biasanya dibawah 500A.

Operasi Geganti Arus Lampau (OCR) Geganti akan beroperasi apabila arus lampau mengalir disalah satu fasa mengikut peratusan larasan tatah. Jika ACB 400A membawa arus 500A, maka ACB akan terpelantik dalam masa 5 minit, jika 600A akan terpelantik dalam masa 1 saat. Pengubah arus pada fasa yang berlaku lebihan arus akan menerima pengaliran arus lebih. Arus ini akan mengalir ke gelung geganti, gelung geganti akan berfungsi dan menarik sesentuh yang menyambung litar ke gelung pelantik pirau. Gelung pelantik pirau akan berfungsi dan menggerakkan mekanisma pelantik dan ACB akan terpelantik.

Operasi Geganti Kerosakan Kebumi (EFR) Jika berlaku kerosakan arus kebumi pada salah satu fasa, arus didalam bekalan 3 fasa menjadi tidak seimbang menyebabkan CT pada neutral menerima arus. Arus kerosakan melebihi 10% yang diterima daripada neutral akan mengalir ke geganti kerosakan bumi dan beroperasi, menarik sesentuh geganti seterusnya menyambung litar gelung pelantik pirau. Gelung pelantik pirau beroperasi dan menggerakkan mekanisma pelantik pada ACB.

LARASAN TATAH GEGANTI ARUS LAMPAU

1. jenis magnetic oil dashpot. a. Pelarasan berdasar arus lampau dan lebih rendah dari arus litar pintas. b. Biasanya 110% dan 150%. c. Larasan 110% adalah untuk terpelantik dalam masa 5 minit. d. Larasan 150% adalah untuk terpelantik dalam masa 4 saat (serta merta).

Contohnya arus beban penuh 800A

Untuk terpelantik dalam masa 5 minit – 800 x 110% = 880A Untuk terpelantik dalam masa 4 saat - 800 x 150% = 1 200A

2. Jenis IDMT a. Untuk membawa arus beban penuh In = 100%. b. Larasan 125% adalah untuk terpelantik dalam masa 5 minit. c. Larasan 150% adalah untuk terpelantik dalam masa 1 saat (serta merta)

LARASAN TATAH GEGANTI ARUS KEROSAKAN KEBUMI

Tatahan arus yang dibenarkan adalah 10% daripada arus yang dibawa. Sekiranya arus yang dibawa ialah 5A, maka larasan pada geganti adalah 0.5A.

CURRENT TRANSFORMER ‘CT’

Pengubah arus Pengubah arus menggunakan prinsip aruhan untuk mendapatkan nilai arus yang lebih kecil. Ia sesuai dengan komponen komponen perlindungan dan pengukuran kerana bersaiz kecil, murah dan praktikal. Pengubah arus dipasang pada palang bas utama yang berfungsi sebagai bahagian primer. Bahagian sekunder nya mengeluarkan arus maksimum 5Ampere.Untuk sistem perlindungan, kadar tanggungan pengubah arus hendaklah sekurang kurangnya 15VA.

FUNGSI

1.

Mengasingkan sistem perlindungan daripada bekalan utama.

2.

Mengadakan arus dan voltan replika berbanding nilai nilai normal atau kerosakan sistem.

3.

Mengadakan petunjuk untuk meter.

Secara amnya CT digunakan untuk menghasilkan arus pada kadaran yang selamat, bagi tujuan perlindungan dan penjangkaan. (Protection and metering)

BINAAN Teras pengubah dibina daripada keluli nipis yang digulung berbentuk gelang dan kemudian disalutkan dengan bahan penebat. Dawai tembaga kemudian dililitkan pada teras untuk membawa arus yang tertentu. Lilitan tersebut kemudian dibalutkan dengan pita penebat meninggalkan dua terminal sebagai punca penyambungan. Lilitan tersebut merupakan lilitan sekunder bagi pengubah tersebut. Lilitan primer ialah konduktor talian atau basbar yang dilalukan menerusi pengubah tersebut.

TANGGUNGAN (BURDEN)

Beban bagi pengubah arus dinamakan tanggungan (burden) dan boleh dinyatakan sama ada didalam beban VA atau Impedan (galangan). Burden yang terpaksa di tanggung oleh CT termasuk rintangan dalam CT, rintagan pada kebel dan rintangan dalam geganti.

FUNGSI DAN TUGAS PSU

PERLINDUNGAN PERLINDUNGAN

AM

Oleh sebab elektrik sangat merbahaya tetapi sangat mustahak didalam kehidupan moden maka perlindungan merupakan satu aspek yang penting didalam pemasangan elektrik. Peraturan IEE telah menjelaskan tentang semua aspek keselamatan dan perlindungan. Nota ini hanya membincangkan sebahagian aspek penting perlindungan sahaja. 1.0

TUJUAN Tujuan utama perlindungan pada pemasangan elektrik ialah: a. b. c.

2.0

Melindungi nyawa manusia Melindungi bangunan dan harta benda dari kebakaran Melindungi peralatan elektrik dari kerosakan dan kebakaran

CIRI-CIRI ASAS Ciri-ciri asas perlindungan yang penting ialah: a. b. c. d. e.

Bertindak pantas Mempunyai kepemilihan (selectivity) Mempunyai kepekaan (sensitivity) yang baik Mempunyai kebolehharapan (reliability) Mempunyai kesetabilan (stability)

3.0

PEMBEZALAYANAN (DISCRIMINATION) Pembezalayanan bermaksud kita membezakan tatah arus atau tatah masa atau keduaduanya sekali pada setiap peringkat litar. Litar akhir hendaklah bertindak dengan segera (instantaneous) dan dengan kepekaan yang paling tinggi. Litar berikutnya hendaklah kurang kepekaannya dan masa untuk bertindak juga lewat sedikit. Begitulah juga untuk litar seterusnya. Oleh yang demikian bahagian yang terganggu adalah terhad kepada bahagian yang rosak sahaja, manakala bahagian lain tidak terlibat.

Pembezalayanan boleh dilakukan kepada: a. Arus -

Alat perlindungan atau geganti perlindungan boleh dipilih atau ditatah supaya apabila berlaku arus lebih pemutus litar yang paling hampir dengan tempat berlakunya kerosakan akan bertindak. Jika pemutus litar tersebut tidak bertindak baharulah pemutus litar yang berikutnya akan bertindak. Begitulah seterusnya.

b. Masa -

Mengadakan satu lewat masa supaya pemutus litar yang paling hampir dengan poin kerosakan akan terpelantik terlebih dahulu. Jikalau ia tidak terpelantik baharulah pemutus litar yang berikutnya akan terpelantik. Begitulah seterusnya.

c. Arus & Masa

Mengabungkan kedua-dua ciri-ciri

PERLINDUNGAN

PERLINDUNGAN

ARUS LEBIH

I.

Litar pintas>ialah fasa bercantum dengan neutral tanpa beban.

BEBAN LEBIHAN

I.

Melebihi daripada kadar yang ditetapkan disebabkan mekanikal

LITAR PINTAS I. II.

MCB>100 amp ke atas. FIUS>moulded case circuit breaker.

BEBAN LEBIH I.

Overload

ARUS BOCOR KEBUMI I.

Arus bocor ke bumi

ARUS BOCOR

I.

Arus bocor ke bumi.

JENIS-JENIS ALAT PERLINDUNGAN

        

ACB MCCB OCR EFR FIUS MCB FIUS SIUS SUIS FIUS ELR

GAMBAR ALAT PERLINDUNGAN

PENGJANGKAAN JANGKA AMP

Jangka ampere penting dipasang untuk mengetahui nilai arus yang mengalir didalam pepasangan. Sekiranya nilai arus melebihi 60A, jangka tidak boleh disambung secara langsung kepada palang bas sebab gelung didalam jangka arus tidak dapat menanggung arus yang terlalu besar. Pengubah arus jenis pengukuran dengan kadaran yang sesuai mestilah digunakan. Arus piawai bagi alat pengubah tersebut ialah 5A.

Untuk menjimatkan kos hanya satu jangka ampere digunakan berserta dengan suis pemilih untuk menyukat nilai arus pada setiap fasa.

5.2 JANGKA VOLT

Jangka voltan adalah penting untuk mengetahui samada bekalan ada atau terputus. Jangka voltan biasanya mempunyai skala yang boleh memberikan bacaan sehingga 500V dan disambung terus kepada palang bus. Untuk mengurangkan kos, hanya satu jangka voltan dipasang melalui suis pemilih berkeupayaan menyukat voltan satu fasa atau tiga fasa.

Power Factor meter

Jangka faktor kuasa perlu dipasang pada PSU mengetahui nilai faktor kuasa semasa bagi beban yang digunakan. Pemampasan faktor kuasa hendaklah dibuat supaya bacaan jangka tidak kurang daripada 0.85 menyusul.

5.4 JANGKA KILOWAT JAM

Satu jangka yang digunakan untuk menyukat unit pengunaan tenaga oleh pengguna. Jangka ini adalah hak milik pemegang lesen, dan menjadi satu kesalahan bilamana pengguna cuba merosak atau mengubah nilai meter ini. 1 unit bersamaan 1000 watt x jam penggunaannya.

JANGKA KVARH

Biasanya kedua dua jangka ini dipasang oleh pihak pembekal tenaga bertujuan untuk menyukat unit tenaga yang digunakan pada sesuatu masa. Melalui jangka tersebut juga pihak pembekal boleh mengetahui nilai faktor kuasa bagi beban pepasangan, bagi faktor kuasa yang kurang daripada 0.85, pihak pembekal boleh mengenakan kompaun.

Jangka ini berfungsi untuk menyukat bacaan arus maksimum yang tercapai pada sesuatu masa. Mempunyai dua jarum penunjuk. Satu jarum penunjuk berwarna hitam berfungsi sebagai jarum penunjuk biasa untuk menunjukkan bacaan arus beban. Jarum penunjuk merah menunjukkan bacaan maksimum tercapai iaitu pada arus puncak. Skil bacaan adalah dalam Ampere atau Kilo Ampere.

JANGKA MAXIMUM DEMAND

Jangka maximum demand, sama seperti jangka arus, Cuma ia mempunyai 2 jarum. Tujuan meter ini adalah untuk merekod nilai arus tertinggi yang pernah di bawa oleh papan suis utama. Jarum berwarna merah adalah penunjuk bagi nilai arus tetinggi. Manakala jarum hitam adalah penunjuk arus semasa.

PENYELENGARAAN.

Terdapat beberapa jenis penyelengaraan yang dilakukan ke atas komponen-komponen elektrik. Khususnya PSU iaitu :  Prevetive maintenance  Corrective maintenance  Priodic / schcedule maintenance Penyelengaraan ini dilakukan mengikut jadual di atas. Bagi memastikan komponen elektrik dapat kerja dengan baik, dan berkesan.

Cth jadual selengaraan ACB.

N0

Operasi

Tempoh

catatan

1

Tak pernah operasi

3 tahun sekali

- ACB yang tak pernah trip atau dilakukan pensuisan

2

Kadangkala operasi

1 tahun sekali

- ACB kadang kala trip atau dilakukan pensuisan

3

Kerap kali pensuisan

6 bulan sekali

- Shut down

4

Kerap kali terpelantik

3 bulan sekali

- Ada kerosakan pada pepasangan

5

Belaku kerosakan

Serta merta

- cth : ACB terbakar, meletup, contact jam dll

Bas-bar kuprum Basbar adalah pengalir yang digunakan untuk mengagihkan bekalan elektrik dari pemutus litar utama kepada pemutus litar yang lain. Bas-bar digunakan bagi menggantikan kabel kerana lebih tahan, stabil dan pemasangan yang kemas.

Saiz Bus-Bar Kuprum Voltan Rendah

Kadaran Arus Pemutus Litar

6.3 mm x 25 mm

250 Amp

6.3 mm x 31.5 mm

300 Amp

6.3 mm x 40 mm

400 Amp

6.3 mm x 50 mm

500 Amp

6.3 mm x 60 mm

600 Amp

6.3 mm x 80 mm

800 Amp

6.3 mm x 100 mm

1000 Amp

2 x 6.3 mm x 60 mm

1200 Amp

2 x 6.3 mm x 80 mm

1600 Amp

Pemutus Litar Udara – PLU (Air Circuit Breaker - ACB) ACB biasanya digunakan untuk papan suis sederhana dan sederhana besar. Biasanya untuk beban yang lebih dari 600A dan kurang dari 2000A. Jika lebih lebih besar adalah lebih baik untuk gunakan pemutus litar jenis lain seperti Pemutus Litar Hampagas (Vacuum Circuit Breaker - VCB) dan lain-lain lagi. ACB perlu disenggara/servis mengikut jadual bagi memastikan keadaan dan performancesentiasa baik.

Pemutus Litar Bekas Beracuan ( Moulded Case Circuit Breaker - MCCB) MCCB digunakan untuk memutuskan litar bersaiz sederhana kecil. Biasanya 40A hingga 400A. Funginya hanya untuk memutus litar. Tidak perlu diservis.

Alatubah arus (Current transfomer - CT) CT digunakan untuk menurunkan arus utama yang tinggi kepada arus skunder yang lebih rendah.Kebiasaannya dipasang untuk alat pengukur (metering) atau perlindungan. CT tidak dipasang secara direct dengan litar utama, tetapi menggunakan konsep aruhan untuk menghasilkan arus sekunder yang kecil samada 5A, 10A, dan sebagainya. Kebiasaannya adalah 5A.

Geganti Perlindungan (Protection Relay) Relay digunakan untuk tujuan menghantar isyarat kepada breaker untuk memutuskan litar secara automatik. Terdapat 2 jenis Relay; (1) Earth Leakage/Fault Relay (2) Overcurrent Relay Relay perlu ditatah (setting) mengikut keperluan bergantung pada beban (% amp) dan masa untuk trip.

Capasitor Bank Capacitor bank digunakan untuk memperbetul atau membaiki faktor kuasa (power factor). Faktor kuasa yang sebaik-baiknya adalah 1 tetapi adalah mustahil untuk mendapatkan pf=1. TNB membenarkan pf dalam lingkungan 0.85 hingga 1, TNB akan mengenakan caj penalti jika kurang dari itu. Faktor kuasa boleh berubah-ubah bergantung pada kegunaan kita; jika kerap dan banyak menggunakan barang bermotor, power factor akan berubah. Operasi capasitor bank ini dikawal oleh power factor regulator. Tidak semestinya semua papan suis akan ada capasitor bank. Ianya bergantung kepada rekabentuk sesebuah papan suis tersebut. Mungkin ada lagi komponen-komponen yang lain yang terdapat pada papan suis yang saya tidak sebut kerana setiap papan suis adalah direka mengikut keperluan pelanggan. Semuanya adalah unik. Boleh saja tambah dan buang aksesori pada papan suis bergantung pada kehendak dan bajet.

POWER FACTOR REGULATOR(PFR)

PENGENALAN

Power factor regulator digunakan dalam suis perindustrian untuk mengekalkan faktor kuasa talian untuk mencapai kuasa yang dikehendaki pembetulan faktor. Power factor regulator dipasang bersama-sama unit kapasitor bank untuk menghidupkan kapasitor bank dari satu unit ke satu unit yang lain bila berlaku kekurangan arus.

KEBAIKAN PFR

 Dapat mengurangkan kos pembayaran bil.  Menstabilkan voltan.  Tiada masalah kehilangan tenaga.  Menjaga peralatan elektrik.  Mudah diselenggarakan.  Mempunyai sistem penyejukan dan perlindungan keselamatan  Diperiksa setiap 18 bulan.  Kompenan disahkan oleh sirim.

KEBURUKKAN KEPADA PENGGUNA JIKA FAKTOR KUASA RENDAH:



Kecekapan alat berkurangan



Susutan voltan pada kabel bertambah



Kehilangan kuasa kabel bertambah



Denda tambahan pada bil pengguna



Susutan kuasa pada transfomer



Susutan kuasa pada bahagian sekunder transfomer

KESAN KEPADA TNB JIKA FAKTOR KUASA RENDAH

•

Tenaga elektrik banyak terbuang

•

Voltan yang tinggi untuk dibekalkan untuk kuasa yang sama

•

Tenaga bahagian-bahagian lain terjejas

•

Perbelanjaan yang tinggi tetapi keuntungan berkurangan

TINDAKAN TNB JIKA FAKTOR KUASA MENJADI RENDAH

•

Memasang faktor kuasa meter

•

Mengenakan takrif yang tinggi jika faktor kuasa yang rendah

•

Mengenakan denda

•

Membuat pemeriksaan yang mengejut

ALAT PEMBETULAN FAKTOR KUASA (PEMBAIKAN BERPUSAT/KAPASITOR BANK)

1. Unit ini dipasang secara berpusat dengan menggunakan panel kawalan bersaiz besar beroperasi secara automatik mengawal setiap step kapasitor/

2. Menggunakan pegubah arus, penyentuh, 6 step power factor regulator yang perlu di set untuk mendapatkan nilai KVAR yang diperlukan.

3. Bersambung ke talian secara automatik. Dipasangkan juga pemutus litar utama mccb, mcb untuk setiap step, juga resistor untuk sistem keselamatan dari bahaya renjatan atau litar pintas. 4. Pada kebiasannya alat faktor kuasa pembaikan berpusat ini digunakan di kilang-kilang atau di premis-premis yang menggunakan tenaga elektrik dan caj faktor kuasa yang sangat tinggi.

KESAN FAKTOR KUASA SELEPAS DIBETULKAN

•

Tiada denda dikenakan

•

Penjimatan tenaga

•

Beban yang rendah kepada pengguna

•

Peningkatan pada voltan

•

Beban keseluruhan berkurangan

CONTOH POWER FACTOR REGULATOR (PFR)

SISTEM TEORI

Sistem pembetulan faktor kuasa automatik adalah satu alat kelengkapan wajib ada bagi setiap strategi pengurusan tenaga.melaluii kapasitor bank yang mempunyai berbagai langkah (multistep),pengurangan kuasa kva dan penjimatan tenaga boleh di capai.alat pembetul kuasa automatik yang sesuai boleh menjimatkan antara 15-25%. Jumlah bil setiap bulan pada kegunaan maksimum.alat pembetul kuasa automatik ini direka khas dengan 12 langkah untuk menghasilkan faktor kuasa yang baik mengikut langkah yang betul dan penggunaan kapasitor yang teratur.semenjak sistem ini dibangunkan,ia telah menjadi satu sistem atau kaedah yang paling berkesan untuk mencapai faktor kuasa yang terbaik.alat ini juga disertakan dengan amaran gangguan harmonik (total harmonic distortion alarm) untuk harmonik yang tidak normal pada sistem kuasa.ia amat sesuai bagi pengguna menggunakan sistem pada julat KVA atau KVAR.

PENJANGKAAN

ALAT UBAH ARUS (C.T) I.

Adalah untuk mendapatkan arusyang lebih kecil supaya sesuai untuk tujuan perlindungan dan pameran.

II.

Arus di kecilkan mengikut nisbah-nisbah tertentu supaya arus yang memasuki geganti dan meter ampiar tidak melebihi 5 amp.

Ring Core C.T

CIRI-CIRI ALATUBAH ARUS (C.T) I.

menghasilkan arus secondary yang jauh lebih kecil dari arus primary.

II.

Memberikan pengasingan dari voltan palang bas supaya geganti dan meter hanya perlu ditebat untuk voltan setakat 600v sahaja.

Window C.T

JENIS-JENIS ALAT UBAH ARUS a) Jenisn perlindungan b) Jenis pengukuran c) Z.C.T (balanced core current transformer)

Wound C.T

ALAT UBAH PENGUKURAN

KLAS

PENGGUNAAN

BAIK DARI 0.1

SEBAGAI PENGUBAH PIAWAI UNTUK MENGUJI PENGUBAH LAIN.

0.1

UJIAN KETEPATAN / KEJITUAN

0.1 ATAU 0.2

PAMERAN JITU MENGIKUT BS 87

0.2

BEKALAN PUKAL

0.5

TARIFF METER BIASA / AM

1.0

PENGUKURAN BUKAN HASIL, TERMASUK KUASA DAN TENAGA

2.0

PENGUKURAN BIASA

5.0

PENGUKURAN ANGGARAN

ALAT UBAH PERLINDUNGAN

KLAS

CURRENT ERROR AT RATED PRIMARY CURRENT (%)

ACCURACY LIMIT FACTOR (ALF) / COMPOSITE ERROR (%)

5P

+/-1

+/- 5

10P

+/-3

+/- 10