Recloser fase tunggal 12 kV, recloser komunikasi DNP3.0, recloser tegangan tinggi tiang 11 kV

Penyegaran kembali fase tunggal (Single phase reclosing) adalah metode penyegaran kembali otomatis untuk perlindungan jalur transmisi dalam teknik tenaga listrik. Cara kerjanya adalah: pada saat terjadi gangguan fase tunggal, hanya fase yang mengalami gangguan yang diputus dan kemudian disegarkan kembali; pada saat terjadi gangguan antar fase, ketiga fase akan diputus dan penyegaran kembali ketiga fase akan diputus sesuai kondisi; jika penyegaran kembali terjadi pada gangguan permanen, ketiga fase akan diputus kembali. Metode ini terutama digunakan pada sistem arus tanah besar dengan tegangan 220kV ke atas, dapat meningkatkan keandalan pasokan listrik dan stabilitas transien sistem. Karena arus pemulihan potensial yang dihasilkan dari kopling kapasitor dan induktansi timbal balik oleh fase yang sehat akan mempengaruhi pemadaman busur api pada titik gangguan, perlu menggunakan langkah-langkah seperti pembumian titik netral reaktor tegangan tinggi atau pengoperasian sakelar pembumian untuk memadamkan busur. Elemen pemilih fase mencakup jenis-jenis seperti pemilih fase jarak, pemilih fase variasi puncak beda arus fase, dan pemotongan cepat arus fase. Di tingkat internasional, jalur UHV di atas 1000kV sebagian besar menggunakan penyegaran kembali fase tunggal, sedangkan jalur ganda pada tiang yang sama menggunakan metode penyegaran kembali sesuai fase.

Pengalaman operasi sistem tenaga listrik membuktikan bahwa sebagian besar gangguan pada jalur udara bersifat sementara, misalnya: loncatan permukaan isolator akibat tegangan lebih petir, sentuhan sementara jalur akibat angin kencang, pelepasan melalui tubuh burung, dan korsleting akibat benda seperti cabang pohon jatuh pada konduktor. Ketika jalur yang mengalami gangguan diputus dengan cepat, busur api akan padam, dan kekuatan isolasi titik gangguan akan pulih kembali. Oleh karena itu, melakukan penyegaran kembali setelah jalur diputus dapat secara signifikan meningkatkan keandalan pasokan listrik. Jalur dengan tegangan 110kV ke bawah sebagian besar menggunakan penyegaran kembali tiga fase sekali. Berdasarkan pengalaman operasi, pada jalur udara tegangan tinggi sistem arus tanah besar dengan tegangan di atas 110kV, lebih dari 70% korsleting adalah korsleting tanah fase tunggal, terutama pada jalur udara dengan tegangan di atas 220kV, karena jarak antar fase yang besar, persentase korsleting tanah fase tunggal bahkan mencapai sekitar 90%. Dalam kondisi ini, jika hanya fase yang mengalami gangguan yang diputus, kemudian dilakukan penyegaran kembali fase tunggal, dan dua fase yang tidak mengalami gangguan tetap beroperasi selama siklus penyegaran kembali, maka keandalan pasokan listrik dan stabilitas operasi paralel sistem dapat ditingkatkan secara signifikan. Oleh karena itu, pada sistem arus tanah besar dengan tegangan di atas 220kV, penyegaran kembali fase tunggal banyak digunakan. Ketika perlindungan gangguan tanah fase tunggal pada jalur diputus satu fase, fase yang sehat akan memasok arus kapasitor ke titik gangguan melalui kapasitor antar fase dan antara fase dengan tanah. Pada saat yang sama, arus beban fase yang sehat akan menghasilkan potensial induksi pada fase gangguan melalui kopling transformator antar fase, dan memasok arus induktif ke titik gangguan melalui kapasitor antar fase dan antara fase dengan tanah. Kedua bagian arus ini bersama-sama membentuk arus pemulihan potensial. Besarnya arus pemulihan potensial terkait dengan parameter jalur. Secara umum, semakin tinggi tegangan jalur, semakin besar arus beban, maka semakin besar pula arus pemulihan potensial. Karena adanya arus pemulihan potensial, busur api pada titik gangguan sulit padam, sehingga menunda waktu penyegaran kembali fase tunggal. Ketika menggunakan penyegaran kembali fase tunggal cepat, mungkin menyebabkan kegagalan penyegaran kembali fase tunggal dan akhirnya memutus ketiga fase.

Waktu penyegaran kembali fase tunggal (waktu dari pemutusan sumber daya pada titik gangguan hingga pemasangan kembali tegangan kerja) harus lebih besar dari waktu yang dibutuhkan untuk pemadaman busur api pada titik gangguan dan pemulihan isolasi jalur. Berbeda dengan penyegaran kembali tiga fase, dalam proses penyegaran kembali fase tunggal hanya fase yang mengalami gangguan yang diputus, sebelum busur api pada titik gangguan padam, titik gangguan masih terhubung melalui kapasitor antar fase. Dua fase lain yang tetap beroperasi memasok arus untuk mempertahankan busur api. Setelah busur api padam, titik gangguan terutama akan menanggung tegangan distribusi yang dibentuk oleh dua sumber fase yang beroperasi melalui kapasitor fase gangguan ke tanah. Ketika busur api memutus karena arus melewati nol dan memanjang, jika kecepatan pemulihan isolasi titik gangguan lebih rendah dari kecepatan kenaikan gelombang tegangan yang menghubunginya, di dekat puncak gelombang tegangan tersebut, isolasi titik gangguan akan tembus lagi. Pada saat ini, selain memasok arus busur melalui dua fase non-gangguan, energi yang tersimpan pada kapasitor gangguan juga akan dilepaskan ke titik gangguan, membentuk arus penyalaan kembali dengan puncak yang jauh lebih besar dari arus busur api tunak awal. Fenomena ini terulang setiap setengah siklus frekuensi daya, sehingga mempengaruhi waktu pemadaman busur api akhir. Semakin tinggi tegangan operasi jalur, semakin panjang jalurnya, semakin lama waktu pemadaman busur api akhir. Uji korsleting buatan dan catatan operasi aktual telah mengkonfirmasi kesimpulan ini. Untuk mempersingkat waktu penyegaran kembali fase tunggal ke nilai yang wajar, misalnya tidak lebih dari sekitar 1 detik, untuk memenuhi persyaratan stabilitas sistem (waktu penyegaran kembali), koordinasi perlindungan relay, dan lain-lain,同时不降低 penyegaran kembali成功率，pada jalur menengah dan panjang dengan tegangan 500kV ke atas, langkah-langkah bantuan pemadaman busur banyak digunakan, terutama ada dua jenis: ① Di titik netral reaktor tegangan tinggi yang terhubung ke jalur untuk kompensasi kapasitor jalur, dibumikan dengan reaktor dengan nilai yang sesuai, fungsinya setara dengan adanya induktor resonansi yang paralel dengannya, sehingga secara signifikan mengurangi arus pemulihan melalui titik gangguan dan tegangan pemulihan melintasi titik gangguan, memberikan prasyarat untuk pemadaman busur api gangguan dengan cepat dan lancar. Metode ini telah berhasil dan banyak digunakan dalam sistem tenaga listrik. ② Dalam proses penyegaran kembali fase tunggal, pada kedua sisi jalur fase gangguan yang telah diputus, sakelar pembumian dioperasikan untuk waktu singkat, sehingga titik gangguan berada pada potensial hampir nol, mencapai tujuan pemadaman busur api dengan cepat. Untuk jalur beban berat yang sangat penting (jalur ganda pada tiang yang sama), jika mempertimbangkan kemungkinan terjadinya gangguan fase berbeda (misalnya gangguan fase A jalur A dan fase B jalur B), penyegaran kembali sesuai fase berhasil dilakukan, sakelar pembumian merupakan cara yang layak.