FACTS adalah singkatan dari "Flexible AC Transmitter System". Sistem Transmisi AC Fleksibel (FACTS) meningkatkan keandalan kisi-kisi (grids) AC. IEEE mendefinisikan FACTS sebagai sistem transmisi arus bolak-balik AC yang mengintegrasikan elektronika daya dan pengontrol statis lainnya untuk meningkatkan kemampuan kontrol dan kemampuan transfer daya.

Pada tutorial sebelumnya kita sudah pernah membahas tentang "Definisi FACTS dan Jenisnya"

Mereka meningkatkan kualitas daya dan efisiensi transmisi dari pembangkit ke pembangkit ke konsumen swasta dan industri. Pada artikel ini, kita membahas Sistem Transmitter AC Fleksibel Menggunakan Sakelar Thyristor.

Sistem Transmisi AC Fleksibel dengan Menggunakan Thyristor

Sistem Transmisi AC Fleksibel (FACTS) terdiri dari peralatan statis yang digunakan untuk transmisi AC sinyal listrik. Ini digunakan untuk meningkatkan kemampuan kontrol dan untuk meningkatkan kemampuan transfer daya dari sistem transmisi AC. Proyek ini dapat ditingkatkan dengan menggunakan metodologi kontrol sudut tembak untuk kontrol tegangan yang lancar.

Sistem transmisi AC Fleksibel meningkatkan keandalan kisi-kisi (grid) AC dan mengurangi biaya pengiriman daya. Mereka juga meningkatkan kualitas transmisi dan efisiensi transmisi daya.

Metode ini digunakan saat mengisi saluran transmisi atau ketika ada beban rendah di ujung penerima. Ketika ada beban rendah atau tanpa beban, arus sangat rendah mengalir melalui saluran transmisi dan kapasitansi shunt di saluran transmisi menjadi dominan. Ini menyebabkan penguatan tegangan karena tegangan ujung penerima bisa menjadi dua kali lipat dari tegangan ujung pengirim.

Untuk mengkompensasi ini, induktor shunt secara otomatis terhubung melintasi saluran transmisi. Dalam sistem ini waktu tunggu antara pulsa tegangan nol dan pulsa arus nol sebagaimana mestinya dihasilkan oleh penguat operasional (Op-amp) yang sesuai diumpankan ke dua pin interupsi dari mikrokontroler.

Jenis Pengontrol Sistem Transmisi AC Fleksibel

• Pengontrol Seri

• Pengontrol Shunt

• Pengontrol Seri-Seri Gabungan

• Pengontrol Seri-Shunt Gabungan

Thyristor

Thyristor adalah perangkat semikonduktor empat-lapisan tiga terminalnya. Keempat lapisan dibentuk oleh semikonduktor tipe-p dan tipe-n alternatif. Dengan demikian membentuk perangkat persimpangan/junction pn. Perangkat ini juga disebut sebagai Silicon Controlled Switch (SCS) karena semikonduktor silikon di dalamnya dan itu adalah perangkat yang dapat dipertahankan.

Thyristor adalah perangkat searah dan dapat dioperasikan sebagai sakelar rangkaian terbuka atau sebagai dioda penyearah. Tiga terminal thyristor dinamai sebagai Anoda (A), Katoda (K) dan Gate/Gerbang (G).

Anoda positif, katoda negatif dan gerbang digunakan untuk mengontrol sinyal input. Ini memiliki dua pn-junction yang dapat dinyalakan dan dimatikan dengan kecepatan cepat. Berikut ini menunjukkan lapisan dan terminal thyristor dengan simbolnya.

Thyristor memiliki tiga kondisi dasar operasi

• Reverse Blocking

• Forward Blocking

• Forward Conducting

Reverse Blocking: Dalam mode operasi ini, thyristor memblokir arus dalam arah yang sama dengan dioda bias terbalik.

Forward Blocking: Dalam mode operasi ini, thyristor memblokir konduksi arus maju yang biasanya dijalankan oleh dioda bias maju.

Forward Conducting: Dalam mode operasi ini, thyristor telah dipicu untuk melakukan konduksi. Itu terus melakukan sampai arus maju turun di bawah tingkat ambang yang disebut 'arus holding'.

Thyristor Switched Reactor (TSR)

Sebuah Thyristor Switched Reactor atau Thyristor TSR digunakan dalam sistem transmisi tenaga listrik. Ini adalah reaktansi yang dihubungkan secara seri dengan nilai thyristor dua arah. Nilai thyristor dikendalikan oleh fasa, yang memungkinkan nilai daya reaktif yang dikirim disesuaikan untuk memenuhi kondisi sistem yang berubah.

Thyristor TSR dapat digunakan untuk membatasi kenaikan tegangan pada saluran transmisi yang ringan. Arus dalam TSR bervariasi dari maksimum ke nol dengan memvariasikan sudut tunda pembakaran.

Rangkaian berikut menunjukkan rangkaian thyristor TSR. Ketika arus mengalir, reaktor dikendalikan oleh sudut tembak thyristor. Selama setiap setengah siklus, thyristor menghasilkan pulsa pemicu melalui rangkaian yang dikendalikan.

Rangkaian Thyristor Switched Reactor (TSR)

Reaktor sakelar thyristor adalah rakitan 3 fasa yang terhubung dalam pengaturan delta untuk memberikan pembatalan sebagian harmonika. Reaktor thyristor utama dibagi menjadi dua bagian, dengan katup thyristor terhubung di antara kedua bagian.

Ini melindungi katup rangkaian reaktor thyristor dari kerusakan karena flashovers dan sambaran petir.

Reaktor thyristor utama dipecah menjadi dua bagian, dengan katup thyristor terhubung di antara kedua bagian. Ini melindungi katup rangkaian reaktor thyristor dari kerusakan akibat flashovers dan sambaran petir.

Prinsip Operasi TSR

Arus di thyristor bervariasi dari maksimum ke nol dengan memvariasikan sudut tunda pembakaran (α). Ini didefinisikan sebagai sudut tunda dari titik di mana tegangan menjadi positif ke titik di mana katup thyristor dinyalakan dan arus mulai mengalir.

Arus maksimum diperoleh ketika α adalah 90°. Pada titik ini, TCR dikatakan dalam konduksi penuh. Arus RMS diberikan oleh

Itcr-max = Vsvc / 2πfLtcr

Dimana

Vsvc adalah nilai RMS dari tegangan bar baris ke baris

Ltcr adalah transduser total TCR untuk fasa

Bentuk gelombang di bawah ini adalah tegangan dan arus TCR.

Kelebihan Thyristor

• Itu dapat menangani arus tinggi

• Itu dapat menangani tegangan tinggi

Aplikasi Thyristor

• Digunakan dalam transmisi daya listrik

• Digunakan dalam rangkaian daya bolak-balik AC untuk mengontrol daya output bolak-balik AC.

• Digunakan pada inverter untuk mengubah arus searah DC menjadi arus bolak-balik AC

Aplikasi FACTS

• Digunakan untuk mengontrol aliran daya

• Redaman osilasi sistem tenaga

• Mengurangi biaya pembangkitan

• Stabilitas tegangan keadaan stabil

• Aplikasi HVAC (Pemanasan Ventilasi dan Pendingin Udara)

• Mitigasi Berkedip