BAB I

1
BAB I PENDAHULUAN
2
1.1. LATAR BELAKANG DAN PENGERTIAN UMUM/DEFINISI

• Listrik memiliki peran vital dan strategis,
  ketersediannya harus memnuhi aspek andal, aman
  dan akrab lingkungan.
• Keandalan sistem tenaga listrik ditentukan oleh
  sistem dan konstruksi instalasi listrik yang
  memenuhi ketentuan dan persyaratan yang berlaku.
• Keamanan sistem tenaga listrik ditentukan oleh
  sistem pengaman (protection system) yang baik,
  benar, andal atau tepat sesuai dengan kebutuhan
  sistem yang ada.
• Pengertian/ definisi
• Proteksi perlindungan/ pengaman.
• Sistem tenaga listrik suatu sistem yang
  terdiri dari dari beberapa sub sistem, yaitu
  pembangkitan (pembangkit tenaga listrik),
  penyaluran (transmisi), pendistribusian
  (distribusi) dan instalasi pemanfaatan.
• Proteksi sistem tenaga listrik perlindungan/
  pengaman pembangkitan (pembangkit tenaga
  listrik), penyaluran (transmisi), pendistribusian
  (distribusi) dan instalasi pemanfaatan.

1
3
1.1. LATAR BELAKANG DAN PENGERTIAN UMUM/DEFINISI

• Dua fungsi utama proteksi, adalah
• Mendeteksi adanya gangguan atau keadaan abnormal
  lainnya pada bagian sistem yang diamankannya.
• Melepaskan bagian sistem yang terganggu,
  sehingga bagian sistem lainnya yang tidak
  mengalami gangguan dapat terus beroperasi.
• Contoh komponen (alat) proteksi yang paling
  sederhana, adalah Pengaman Lebur (Fuse). Jika
  dalam memilih Fuse, tepat sesuai kebutuhan, maka
  kedua fungsi tersebut di atas dapat dipenuhi.
• Untuk pengaman sistem yang lebih kompleks,
  diperlukan komponen (alat) pengaman yang lebih
  lengkap (terdiri dari berbagai jenis alat
  pengaman), misalnya
• Relay pengaman, berfungsi sebagai elemen perasa
  yang mendeteksi adanya gangguan.
• Pemutus Tenaga (PMT), berfungsi untuk pemutus
  arus dalam rangkaian listrik, untuk melepas
  bagian sistem yang terganggu.
• Trafo arus dan/ atau trafo tegangan, berfungsi
  untuk meneruskan arus dan/ atau tegangan pada
  sirkit tenaga (sirkit primer) ke sirkit rele
  (sirkit sekunder).
• Battery (Accu), berfungsi sebagai sumber tenaga
  untuk men-trip PMT atau catu daya untuk rele
  (static relay) dan rele bantu.

2
4

• Sistem tenaga listrik terdiri dari seksi-seksi
  (sub sistem), yang satu dengan yang lainnya
  dapat dihubungkan dan diputuskan dengan
  menggunakan alat pemutus tenaga (PMT).
• Masing-masing seksi (sub sistem) diamankan ole
  rele pengaman dan setiap rele mempunyai kasawan
  pengamanan, yang berupa bagian dari sistem. Jika
  terjadi gangguan di dalamnnya, rele akan
  mendeteksi dan dengan bantuan PMT melepaskan
  seksi yang terganggu dari bagian sistem lainnya.
• Gambar kawasan pengamanan (zone of protection)

3
5
Lanjutan 1.3.

• Differential Relay, berfungsi sebagai pengaman
  utama Generator pada pembangkit tenaga listrik,
  dan lain-lain.
• Distance Relay, berfungsi sebagai pengaman
  utama pada penyaluran (transmisi), dan
  lain-lain.
• Differential Relay, berfungsi sebagai pengaman
  utama Trafo, dan lain- lain.
• Over Current Relay Trafo sisi 150 KV, sebagai
  pengaman cadangan lokal Trafo pengaman cadangan
  jauh Bus B.
• Over Current Relay dan Ground Fault Relay Trafo
  sisi 20 KV pengaman utama Bus B1 pengaman
  cadangan jauh saluran BC.
• Over Current Relay dan Ground Fault Relay
  pengaman utama saluran BC pengaman cadangan jauh
  saluran CD.
• Over Current Relay dan Ground Fault Relay di C
  pengaman utama saluran CD pengaman jauh seksi
  berikutnya.

4
6
1.4. PENGAMAN UTAMA DAN PENGAMAN CADANGAN

• Pada saat sistem tenaga listrik beroperasi dan
  mengalami gangguan, ada kemungkinan komponen
  (alat) proteksi gagal bekerja.
• Untuk mengantisipasi timbulnya kemungkinan
  tersebut, disamping sistem tenaga listrik harus
  dipasang pengaman utama, maka juga dilengkapi
  pengaman cadangan.
• Pengaman cadangan diharapkan akan bekerja,
  apabila pengaman utama gagal bekerja. Oleh
  karenanya pengaman cadangan selalu disertai
  dengan waktu tunda (time delay), untuk memberi
  kesempatan pada pengaman utama bekerja lebih
  dahulu.
• Jenis pengaman cadangan
• ? Pengaman cadangan lokal (local back up).
• ? Pengaman cadangan jauh (remote back up).
• ? Letak (penempatan)
• ? Pengaman cadangan lokal terletak di tempat
  yang sama dengan pengaman utamanya.
• ? Pengaman cadangan jauh terletak di seksi
  sebelah hulunya.

5
7
1.5. KRITERIA SISTEM PROTEKSI

• Kepekaan (sensitivity)
• Peralatan proteksi (rele) harus cukup peka dan
  mampu mendeteksi gangguan di kawasan
  pengamannya.
• Meskipun gangguan yang terjadi hanya memberikan
  rangsangan yang sangat minim, peralatan pengaman
  (rele) harus mampu mendeteksi secara baik.
• Keandalan (reliability)
• Dependability
• Peralatan proteksi (rele) harus memiliki
  tingkat kepastian bekerja (dependability) yang
  tinggi.
• Peralatan proteksi (pengaman) harus memiliki
  keandalan tinggi (dapat mendeteksi dan
  melepaskan bagian yang terganggu), tidak boleh
  gagal bekerja.
• Security
• Peralatan proteksi (pengaman) harus memiliki
  tingkat kepastian untuk tidak salah kerja atau
  tingkat security (keamanannya) harus tinggi.
• Yang dimasksud salah kerja adalah kerja yang
  semestinya tidak kerja, misal karena lokasi
  gangguan di luar kawasan pengamannya atau sama
  sekali tidak ada gangguan.
• Salah kerja bisa mengakibatkan terjadinya
  pemadaman, yang semestinya tidak perlu terjadi.

6
8
Lanjutan 1.5.

• Selektifitas (selectivity)
• Peralatan proteksi (pengaman) harus cukup
  selektif dalam mengamankan sistem.
• Dapat memisahkan bagian sistem yang terganggu
  sekecil mungkin, yaitu hanya sub sistem yang
  terganggu saja yang memang menjadi kawasan
  pengaman utamanya.
• Rele harus mampu membedakan, apakah gangguan
  terletak di kawasan pengaman utamanya, dimana
  rele harus bekerja cepat, atau terletak di sub
  sistem berikutnya, dimana rele harus bekerja
  dengan waktu tunda atau tidak bekerja sama
  sekali.

• Kecepatan (speed)
• Peralatan proteksi (pengaman) harus mampu
  memisahkan sub sistem yang mengalami gangguan
  secepat mungkin.
• Untuk menciptakan selektifitas yang baik, ada
  kemungkinan suatu pengaman terpaksa diberi waktu
  tunda (time delay), tetapi waktu tunda tersebut
  harus secepat mungkin.
• Dengan tingkat kecepatan yang baik, maka
  terjadinya kerusakan/ kerugian, dapat diperkecil.

7
9
BAB II PENGAMAN GENERATOR
10
2.1. SKEMA GENERATOR
? GENERATOR KECIL (sistem isolated)
Daya 500 s/d 1000 kVA tegangan 600 volt
(maksimum)
? 1- 51V, backup overcurrent relay, pengendalian
tegangan atau kontrol tegangan ? 1-51G,
backup ground time overcurrent relay
? GENERATOR SEDANG (sistem isolated/ paralel)
Daya 500 s/d 12 500 kVA tegangan 600 volt
(maksimum)
? 3 - 51V, backup overcurrent relay,
pengendalian tegangan atau kontrol tegangan ? 1
-51G, backup ground time overcurrent relay ? 1 -
87, differential relay ? 1 - 32, reserve power
relay untuk pengendalian protection ? 1 40,
impedance relay, untuk pengaman kehilangan medan
8
11
Lanjutan 2.1.

• ? 3 - 51V, backup overcurrent relay,
  pengendalian tegangan atau
  kontrol tegangan
• ? 1 - 51G, backup ground time overcurrent
  relay
• ? 1 - 87, differential relay
• ? 1 - 32, reserve power relay untuk peng
  endalian protection
• ? 1 40, impedance relay, untuk pengaman
  kehilangan medan
• ? 1 46, Negative phase sequence over
  current relay untuk protection
  kondisi unbalanced

9
12
Lanjutan 2.1.
? 3 - 51V, backup overcurrent relay,
pengendalian tegangan atau kontrol
tegangan ? 1 -51G, backup ground time
overcurrent relay ? 1 - 87,
differential relay ? 1 87G, ground
differential relay ? 1 - 32, reserve power
relay untuk peng endalian
protection ? 1 40, impedance relay, untuk
pengaman kehilangan medan ? 1 46, Negative
phase sequence over current relay
untuk protection kondisi
unbalanced. ? 1 49, temp relay untuk monitor
belitan temp stator ? 1 64F,
generator field relay, hanya untuk
mesin yg mempunyai medan supply
slip rings ? 1 60, voltage balance relay
10
13
2.2. PENGAMAN HUBUNG SINGKAT
BUS GEN.
CT
CB
Beban
GEN.
OCR
MCCB
? Relai ini mengamankan generator dari beban
lebih atau gangguan hubung singkat.
? PENGAMAN OCR (51) --? untuk generator sedang
dan besar MCCB -
-? untuk generator kecil
11
14
2.3. PENGAMAN TEGANGAN KURANG
BUS GEN.
CB
Beban
PT
GEN.
UVR
? PENYEBAB

• Generator mengalami beban lebih

• AVR generator mengalami kerusakan

• Gangguan hubung singkat di sistem

? AKIBAT Dapat merusak belitan rotor
? PENGAMAN UNDER VOLTAGE RELAY (27)
12
15
2.4. PENGAMAN TEGANGAN LEBIH (OVER LOAD)
Beban
? PENYEBAB
Lepas nya beban (Ppemb gt P beban)
? AKIBAT

• Generator mengalami kapasitif.

• AVR generator mengalami kerusakan bila
  berlanjut, merusak instalasi
• alat bantu di generator bisa rusak.

• Frekwensi naik gt 50 Hz.

? PENGAMAN
DEVICE NUMBER OVER VOLTAGE RELAY 59
13
16
2.5. PENGAMAN STATOR KE TANAH
BUS GEN.
CB
TRF
Beban
Rn
GEN.
CT
OCR
51N
? PENYEBAB
Terjadi kebocoran isolasi di stator, sehingga
terjadi gangguan hubung Singkat fasa ketanah
antara stator dan tanah
? AKIBAT
Kerusakan pada belitan stator
? PENGAMAN
PENGAMAN ARUS LEBIH (51N)
14
17
2.6. PENGAMAN DAYA (BALIK) PENGGERAK MULA
BUS GEN.
CT
SISTEM
PT
GEN.
? PENYEBAB PRIME-MOVER DARI SALAH SATU
GENERATOR RUSAK , MENGAKIBATKAN GENERATOR TIDAK
BERPUTAR. ? AKIBAT ADA PASOKAN LISTRIK DARI
GENERATOR LAIN ATAU SISTEM SEHINGGA GENERATOR
MENJADI MOTOR.
? PENGAMAN --? REVERSE POWER (32)

15
18
2.7. PENGAMAN HILANG MEDAN (LOSS OF EXCITATION)
BUS GEN.
CT
SISTEM
PT
GEN.
? PENYEBAB Hilangnya eksitasi

• AKIBAT
• ? Daya reaktif balik dari sistem masuk ke
  generator,
• atau generator menyerap var sistem
• ? Memanaskan ujung belitan generator

? PENGAMAN --? LOSS OF EXCITATION (40)
16
19
2.8. PENGAMAN TEMPERATUR GENERATOR
GEN.
CB
RTD
? PENYEBAB
? pembebanan melebihi kapasitas generator
? kerusakan sistem pendingin
? AKIBAT
? belitan generator bisa panas ? bisa merusak
konduktor stator dan isolasi antara
belitan ke inti
? PENGAMAN --? PENGAMAN TEMPERATUR (26)

17
20
2.9. PENGAMAN OVER SPEED
BUS GEN.
MESIN.
CB
GEN.
TRANSDUCER
SPEED SENSOR
? PENYEBAB
? gangguan pada sistem sehingga lepas beban
? governor tidak mampu kembalikan put. normal
? AKIBAT
? over speed
? bisa terjadi vibrasi ? balancing pada put.
tertentu
? bisa rusakkan bearing dan shaft ? frekwensi
naik
? PENGAMAN UNDER SPEED (81 U)
OVER SPEED (81- O)
18
21
2.10. PENGAMAN DIFFERENSIAL GENERATOR
? PENYEBAB
GANGGUAN PADA BELITAN GENERATOR
? AKIBAT
KERUSAKAN ISOLASI BELITAN GENERATOR
? PENGAMAN DIFFRENTIAL RELAY (87 G).
19
22
2.11. PENGAMAN BEBEAN LEBIH (OVER LOAD RELAY)
BEBAN
? PENYEBAB
Arus beban melebihi nominal dan bertahan lama
? AKIBAT Memanaskan belitan generator.
merusak konduktor dan isolasi belitan
DEVICE NUMBER OVER LOAD RELAY 49
? PENGAMAN
20
23
2.8. PENGAMAN TEMPERATUR GENERATOR
? PENYEBAB
KETIDAK SEIMBANGAN ARUS FASA BEBAN
? AKIBAT
MEMANAS KAN ROTOR GENERATOR BILA
BERTAHAN LAMA
? PENGAMAN
NEGATIVE SEQUENCE RELAY ( 46)
21
24
BAB III PENGAMAN TRANSFORMATOR TENAGA
25
3.1. JENIS PENGAMAN

• ? Trafo tenaga diamankan dari berbagai macam
  gangguan,
• diantaranya dengan peralatan proteksi (sesuai
  SPLN 52-11983)
• Bagian Satu, C)
• Relai Buchollz
• Relai Jansen
• Relai tangki tanah
• Relai suhu
• Relai diffrential
• Relai beban lebih
• Relai gangguan tanah terbatas
• Rele arus hubung tanah

22
26
3.2. RELAY BUCHHOLZ
KE CONSERVATOR
KRAN
TRIP
PELAMPUNG
TUAS TRIP
ALARM
TUAS ALARM
TANGKI TRAFO
? Relai buchholz dipasang pada pipa dari
maintank ke konservator ataupun dari OLTC ke
konservator tergantung design trafonya apakah di
kedua pipa tersebut dipasang relai bucholz. ?
Gunanya untuk mengamankan trafo dari gangguan
internal trafo yang menimbulkan gas dimana gas
tersebut timbul akibat adanya hubung singkat di
dalam trafo atau akibat busur di dalam trafo.
? Cara kerja yaitu gas yang timbul di dalam
trafo akan mengalir melalui pipa dan besarnya
tekanan gas ini akan mengerjakan relai dalam 2
tahap yaitu

• Mengerjakan alarm (Bucholz 1st) pada kontak
  bagian atas 1.
• Mengerjakan perintah trip ke PMT pada kontak
  bagian bawah 2.

23
27
Lanjutan 3.2.
? Analisa gas yang terkumpul di dalam relai
Bucholz

• H2 dan C2H2
• menunjukkan adanya busur api pada minyak antara
  bagian-bagian konstruksi.

• H2, C2H2 dan CH4
• menunjukkan adanya busur api sehingga isolasi
  phenol terurai, misalnya terjadi gangguan pada
  sadapan.

• H2, C2H4 dan C2H2
• menunjukkan adanya pemanasan pada sambungan
  inti.

? H2, C2H, CO2 dan C3H4 menunjukkan adanya
pemanasan setempat pada lilitan inti.
24
28
3.3. RELAY JANSEN
? Relai Jansen adalah relai untuk mengamankan
transformator dari gangguan di dalam tap changer
yang menimbulkan gas. Dipasang pada pipa yang
menuju conservator. ? Cara Kerja Sama seperti
relai bucholz tetapi hanya mempunyai satu kontak
untuk tripping.
25
29
3.4. RELAY SUDDEN PRESSURE
? Relai Sudden Pressure. Relai Pressure untuk
tangki utama Trafo bekerja apabila di dalam
tangki Trafo terjadi kenaikan tekanan udara
akibat terjadinya gangguan di dalam Trafo.
? Tipe Membran Plat tipis yang didisain
sedemikian rupa yang akan pecah bila menerima
tekanan melebihi disainnya. Membran ini hanya
sekali pakai sehingga bila pecah harus diganti
baru.
? Pressure Relief Valve Suatu katup yang
ditekan oleh sebuah pegas yang didisain
sedemikian rupa sehingga apabila terjadi tekanan
di dalam transformator melebihi tekanan pegas
maka akan membuka dan membuang tekanan keluar
bersama-sama sebagian minyak.
Indikator trip
Reset Mekanis
Katup akan menutup kembali apabila tekanan di
dalam transformator turun atau lebih kecil dari
tekanan pegas.
26
30
3.5. RELAY HV/ LV WINDING TEMPERATURE
? Relai HV/LV Winding Temperature bekerja
apabila Suhu kumparan Trafo melebihi seting dari
pada relai HV/LV Winding, besarnya kenaikan suhu
adalah sebanding dengan faktor pembebanan dan
suhu udara luar Trafo.

• ? Urutan kerja relai suhu kumparan / winding
  ini dibagi 2 tahap
• Mengerjakan alarm (Winding Temperature Alarm)
• Mengerjakan perintah trip ke PMT (Winding
  Temperature Trip)

? Relai HV/LV Oil Temperature bekerja apabila
suhu minyak Trafo melebihi seting dari pada
relai HV/LV oil. Besarnya kenaikan suhu adalah
sebanding dengan faktor pembebanan dan suhu
udara luar Trafo.

• ? Urutan kerja relai suhu minyak / oil ini
  dibagi 2 tahap
• Mengerjakan alarm (Oil Temperature Alarm).
• Mengerjakan perintah trip ke PMT (Oil
  Temperature Trip).

27
31
3.6. PENGAMAN PANJAT TRAFO
28
32
3.7. RELAY ARUS LEBIH (OVER CURRENT RELAY)
indikator

• Relai ini berfungsi untuk mengamankan
  transformator terhadap gangguan hubung singkat
  antar fasa didalam maupun diluar daerah pengaman
  transformator.
• ? Diharapkan Relai ini mempunyai sifat
  komplementer dengan Relai beban lebih. Relai ini
  berfungsi pula sebagai pengaman cadangan bagi
  bagian instalasi lainnya.

29
33
3.8. RELAY TANGKI TANAH
? Berfungsi untuk mengamankan trafo terhadap
hubung singkat antara fasa dengan tangki trafo
dan titik netral trafo yang ditanahkan.
F51G
? Relai 51 G yang terpasang, mendeteksi arus
gangguan dari tangki trafo ketanah, kalau
terjadi kebocoran isolasi dari belitan tarafo ke
tangki, arus yang mengalir ke tanah akan
dideteksi relai arus lebih melalui CT. Relai
akan mentripkan PMT di kedua sisi (TT dan TM).
Jadi arus gangguan kembali kesistem melalui
pembumian trafo.
30
34
3.9. RESTRICTED EARTH FAULT (REF)
? Relai gangguan tanah terbatas atau Restricted
Earth Fault (REF) untuk mengamankan
transformator bila ada gangguan satu satu fasa ke
tanah di dekat titik netral transformator yang
tidak dirasakan oleh rele differensial.
31
35
3.10. PENGAMAN DIFFERENSIAL
? PRINSIPNYA membandingkan arus yang
masuk ke peralatan dengan arus yang keluar
dari peralatan tersebut
? Fungsi untuk mengamankan transformator
terhadap gangguan hubung singkat yang terjadi
didalam daerah pengaman transformator.
PERALATAN
IIN
IOUT
? Cara Kerja Membandingkan antara arus yang
masuk dengan arus yang keluar
32
36
Lanjutan 3.10.
? DIFFERENSIAL SEBAGAI PENGAMAN TRAFO
(lanjutan)
IP
IS
iS
iP
DOT POLARITY

• DALAM KEADAAN NORMAL ? ARAH IP DAN IS SEPERTI
• PADA GAMBAR

• DISISI SEKUNDER MASING-MASING CT, ARUS KELUAR
  DARI TERMINAL DOT, SEHINGGA ARAH ARUSNYA

• KARENA IP SAMA BESAR IS TAPI ARAH BERLAWANAN
  MAKA DIFFERENSIAL RELAI TIDAK DILALIRI ARUS

33
37
Lanjutan 3.10.
? DIFFERENSIAL SEBAGAI PENGAMAN TRAFO (lanjutan)
IP
DOT POLARITY
iP
ARAH IP SEPERTI PADA GAMBAR DAN HANYA IP
? DALAM KEADAAN GANGGUAN ?
? DISISI SEKUNDER CTP, ARUS iP KELUAR DARI
TERMINAL DOT, DAN MENGERJAKAN DIFF RY
? PERHATIKAN
TERMINAL SEKUNDER CTP DAN CTS TERHUBUNG KE DIFF.
RY DI FASA YANG BERLAWANAN
ATAU BEDA SUDUT 180o
34
38
3.11. BAGAN SATU GARIS PENGAMAN TRANSFORMATOR

BUS I 150 kV
BUS 2 150 kV
PMS BUS 1
PMS BUS 2
Trip
PMT 150kV
Meter
CT
200/5-5-5A
OCR EF
TRAFO
DIFFRENSIAL
20 MVA
NGR 40 ohm
CT
CT
300A/12 kV
150 / 20 kV
1000/5
10 Sec
300/5A
Z 12,4 5
REF
EF
OCR EF
CT
1000/5-5-5A
Meter
Trip
PMT 20kV
PT
BUS 20 kV
Trip
KETERANGAN
20kV/110V
PMT 20kV
V3 V3
Over Current Relay Earth Fault
OCR EF
OCR EF
Diffrencial Relay
DIFF
CT
Meter
REF
Restricted Earth Fault
Meter
Alat Ukur Amper, kWh, kVarh, MW, MVar dll.
PENYULANG 20 kV
35
39
BAB IV CURRENT TRANSFORMER POTENTIAL TRANSFORMER
40
4.1. TRAFO INSTRUMEN (INTRUMENT TRANSFORMER)
? Adalah trafo yang mana dipergunakan bersama
dengan peralatan lain seperti relai proteksi,
alat ukur atau rangkaian kontrol,
yang dihubungkan ke arus bolak balik Trafo
instrumen current transformers dan voltage
transformers.
? PERALATAN PENGUKURAN LISTRIK

• kWh meter untuk mengukur pemakaian
  energi listrik
• kVAr meter untuk mengukur pemakaian
  daya reaktif
• Ampere meter untuk mengukur arus
• Volt meter untuk mengukur tegangan
• Watt meter untuk mengukur pemakaian
  daya aktif
• Cos? meter untuk mengukur power factor

? PERALATAN PROTEKSI

• Over Current Relay
• Ground Fault Relay
• Differential Relay
• Distance Relay

36
41
4.2. TRAFO ARUS
? DEMI KEAMANAN KETELITIAN, TRAFO ARUS
UNTUK

• PENGUKURAN

• HARUS PUNYA KETELITIAN TINGGI PADA DAERAH
  ARUS PENGUKURAN BEBAN NOMINAL

• HARUS JENUH PADA ARUS GANGGUAN YANG BESAR,
  UNTUK KEAMANAN ALAT UKUR

? PROTEKSI

• HARUS PUNYA KETELITIAN / ERROR KECIL PADA
  DAERAH ARUS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT BESAR

• TIDAK JENUH PADA ARUS GANGGUAN YANG BESAR,
  UNTUK KEANDALAN ALAT PROTEKSI

37
42
Lanjutan 4.2.
? RANGKAIAN EKIVALEN CT
IP
P1/K
P2/L
S1/k
S2/l
IS
A

• P1/K masuknya arus primer P2/L keluaran arus
  primer
• S1/k masuknya arus sekunder dari primer dan
  S2/l keluaran arus
• sekunder

• Pembumian pada S2/l --? sudut IP dan IS 00
• pada S1/k --? sudut
  IP dan IS 1800

38
43
4.3. KESALAHAN CURRENT TRANSFORMER
? Kesalahan arus Perbedaan arus yang masuk
disisi primer dengan arus disisi sekunder
? (Kn Is - Ip)/Ip x 100
? Kesalahan fasa Akibat pergeseran fasa
antara arus sisi primer dengan arus sisi
sekunder
? Composite Error
is dan ip merupakan nilai arus sesaat sisi
sekunder dan sisi primer.
39
44
4.4. SPESIFIKASI CLASS CT
Sesuai IEC 60044-1 spesifikasi class untuk CT
Kelas ketelitian /- kesalahan ratio arus pada dari arus pengenal /- kesalahan ratio arus pada dari arus pengenal /- kesalahan ratio arus pada dari arus pengenal /- kesalahan ratio arus pada dari arus pengenal /- pergeseran fase pada dari arus pengenal , menit (centiradians) /- pergeseran fase pada dari arus pengenal , menit (centiradians) /- pergeseran fase pada dari arus pengenal , menit (centiradians) /- pergeseran fase pada dari arus pengenal , menit (centiradians)
5 20 100 120 5 20 100 120
0,1 0,4 0,2 0,1 0,1 15 8 5 5
0,2 0,75 0,35 0,2 0,2 30 15 10 10
0,5 1,5 0,75 0,5 0,5 90 45 30 30
1,0 3,0 1,5 1,0 1,0 180 90 60 60
Kelas ketelitian /- kesalahan ratio arus pada dari arus pengenal /- kesalahan ratio arus pada dari arus pengenal /- kesalahan ratio arus pada dari arus pengenal /- kesalahan ratio arus pada dari arus pengenal /- kesalahan ratio arus pada dari arus pengenal /- pergeseran fase pada dari arus pengenal , menit (centiradians) /- pergeseran fase pada dari arus pengenal , menit (centiradians) /- pergeseran fase pada dari arus pengenal , menit (centiradians) /- pergeseran fase pada dari arus pengenal , menit (centiradians) /- pergeseran fase pada dari arus pengenal , menit (centiradians)
1 5 20 100 120 1 5 20 100 120
0,2S 0,75 0,35 0,2 0,2 0,2 30 15 10 10 10
0,5S 1,5 0,75 0,5 0,5 0,5 90 45 30 30 30
Kelas ketelitian /- kesalahan ratio arus pada dari arus pengenal /- kesalahan ratio arus pada dari arus pengenal
50 100
3 3 3
5 5 5
40
45
4.5. CLASS TRAFO UNTUK PENGUKURAN
TRAFO ARUS MASING MASING CLASS TRAFO ARUS UNTUK
PENGUKURAN
Untuk kebutuhan industri CL2
or CL1
Untuk kWh meter di pelanggan CL0.5
Untuk memperkecil kesalahan CL0.2S
Untuk kebutuhan laboratorium CL0.1
Untuk kebutuhan instrument CL3
or CL5
Akurasi burden pengenal
41
46
4.6. KURVA MAGNETISASI
Kurva maknetisasi CT
CT Metering
ES
Kurva CT untuk proteksi
Knee point
Kurva CT untuk pengukuran
CT Proteksi
IeXct
42
47
4.7. BEBERAPA KONSTRUKSI CT
? Sisi primer batang
? Sisi primer lilitan
43
48
Lanjutan 4.7.
? Trafo arus dengan inti besi
? Trafo arus tanpa inti besi
Rogowski coil
44
49
Lanjutan 4.7.
? Type lingkaran/Wound primary
45
50
Lanjutan 4.7.
? Type batang /Bar primary
46
51
Lanjutan 4.7.
Teriminal primer 1 belitan
Pola (mould)
Pola (mould)
Resin
Resin
Belitan sekunder Untuk pengukuran
Belitan sekunder Untuk pengukuran
Belitan sekunder Untuk Proteksi
Belitan sekunder Untuk Proteksi
Teriminal sekunder
Teriminal sekunder
4 Teriminal sekunder
BILA PRIMER 2 BELITAN --? DIPILIH PADA LOWER
RATIO
47
52
4.8. TRAFO TEGANGAN
? Trafo tegangan Instrumen trafo yang
dipergunakan untuk memperkecil tegangan tinggi
ke tegangan rendah , dipergunakan untuk
pengukuran atau proteksi
Accuracy classes sesuai IEC 60044-2
48
53
Lanjutan 4.8.
? Rangkaian ekivalen
Tegangan pengenal primer kV (150 kV, 20 kV atau
150 kV/?3 , 20 kV/?3) Tegangan pengenal sekunder
volt (110 V , 110 V atau 110 V/?3 , 100 V/?3)
? Untuk pengukuran tegangan jatuh disisi
sekunder ? 0,05 s/d 0,1 x tegangan pengenal
sekunder PT

• Tipe trafo tegangan
• Inductive voltage transformers
• Capacitive voltage transformers

49
54
4.9. KLASIFIKASI TRAFO TEGANGAN

• ? Jenis INDUKTIF (PT)
• Terdiri dari belitan Primer dan belitan
  sekunder, Belitan primer akan menginduksikannya
  ke belitan sekunder melalui core.
• ? Jenis KAPASITIF (CVT)
• Terdiri dari rangkaian kondensor yang
  berfungsi sebagai pembagi tegangan tinggi dari
  trafo pada tegangan menengah yang menginduksikan
  tegangan ke belitan sekunder melalui media
  capasitor.

50
55
4.10. JENIS INDUKTIF TRAFO TEGANGAN

• ? Keterangan gambar
• Kertas/Isolasi Minyak Mineral/Quartz filling.
• 2. Belitan Primer vernis ganda-isolasi kawat
• tembaga, tahan pada suhu tinggi.
• 3. Inti bukan orientasi listrik baja
  memperkecil
• resiko resonansi besi
• 4. Belitan Sekunder
• 5. Isolator Keramik
• 6. Dehydrating Breather
• 7. Terminal Primer
• 8. Terminal Sekunder

51
56
4.11. JENIS KAPASITIF TRAFO TEGANGAN

1). HV.T adalah terminal tegangan tinggi
1

2) kapasitor C1 C2 pembagi tegangan (capacitive
voltage divider) yang berfungsi sebagai pembagi
tegangan tinggi untuk diubah oleh trafo tegangan
menjadi tegangan pengukuran yang lebih rendah
3). L0 adalah induktor penyesuai tegangan
(medium voltage choke) yang berfungsi untuk
mengatur/menyesuaikan supaya tidak terjadi
pergeseran fasa antara tegangan masukan (vi)
dengan tegangan keluaran (vo) pada frekuensi
dasar.
5
2

3

7


4) Belitan primer 5) Isolator keramik 7)
Terminal sekunder
4


52
57
4.12. KESALAHAN TRAFO TEGANGAN
? Kesalahan rasio trafo tegangan Kesalahan
besaran tegangan karena perbedaan rasio name
plate dengan rasio sebenarnya dinyatakan
dalam
100 (Kn Vs - Vp)/Vp
? Composite Error
vs dan vp merupakan nilai tegangan sesaat sisi
sekunder dan sisi primer.
53
58
BAB V SISTEM PEMBUMIAN PERALATAN SISTEM
59
5.1. PENGERTIAN UMUM
? Pembumian sistem adalah hubungan secara
Elektris antara sistem dengan tanah melalui
transformator yang mempunyai belitan Y.
? Kegunaan (pada sistem 3 fasa)

• Pengaman Sistem dari gangguan tanah

• Pengaman Isolasi Peralatan Instalasi akibat
  tegangan lebih sewaktu gangguan fasa-tanah

? Pembumian Peralatan adalah hubungan antara
peralatan listrik dengan tanah/bumi

• Kegunaan

Sebagai pengaman bagi manusia dan peralatan
instalasi jika terjadi kebocoran listrik pada
peralatan.
54
60
5.2. MACAM / JENIS PEMBUMIAN SISTEM
? Pentanahan melalui tahanan (resistance
grounding). ? Pentanahan melalui reaktor
(reactor grounding). ? Pentanahan langsung
(effective grounding). ? Pentanahan melalui
reaktor yang impedansinya dapat berubah-ubah
(resonant grounding) atau pentanahan dengan
kumparan Petersen (Petersen Coil).
55
61
5.3. PEMBUMIAN NETRAL LANGSUNG (SOLID GROUNDED)
? Netral Sistem dari transformator 3 fasa dengan
hubungan Y yang dihubungkan langsung dengan
tanah melalui elektroda cu.
? Tahanan pembumian? harus rendah 0,5 3 ohm.
Transformator tenaga
Netral ditanahkan langsung
56
62
Lanjutan 5.3.
? Pemasangannya

• Pada transformator tenaga yang dipasok dari
  sistem tegangan menengah (GI) atau PLTD kecil.
• Keuntungan
• Tegangan lebih pada phasa-phasa yang tidak
  terganggu relatif kecil.
• Kerja pemutus daya untuk melokalisir lokasi
  gangguan dapat dipermudah, sehingga letak
  gangguan cepat diketahui.
• Sederhana dan murah dari segi pemasangan
• Kerugian
• Setiap gangguan phasa ke tanah selalu
  mengakibatkan terputusnya daya.
• Arus gangguan ke tanah besar, sehingga akan
  dapat menimbulkan kerusakan pada peralatan
  listrik yang dilaluinya.

57
63
Lanjutan 5.3.
ZL
XT
IGF
? Arus gangguan tanah dihitung dengan memasukkan
Reaktansi XT dan Impedansi ZL
? Arus gangguan tanah dipakai untuk penyetelan
Relai Arus Lebih gangguan tanah.
58
64
Lanjutan 5.3.

• Pembebanan pada transformator tenaga di GI atau
  
• PLTD yang memasok kebeban

• Bisa single phase (Transformator 1 fasa)

• Bisa three phase (Transformator 3 fasa)

• Beban tidak seimbang, kawat netral dialiri
• arus beban

?
59
65
5.4. PEMBUMIAN NETRAL MELALUI TAHANAN
? Netral Sistem dari transformator 3 fasa dengan
hubungan Y yang dihubungkan dengan tanah
melalui tahanan
Membatasi besar arus gangguan tanah tetapi relai
gangguan tanah masih kerja baik
? Guna
Transformator tenaga
Netral ditanahkan Melalui Tahanan
Tahanan
60
66
Lanjutan 5.4.
? Pemasangannya Pada transformator tenaga
yang dipasok pada sistem tegangan 70 atau 150 kV
(GI) atau pada sistem PLTD kecil

• ? Tahanan pembumian (netral grounding
  resistance)
• yang terpasang di GI atau sistem PLTD
• NGR dengan tahanan 12 ohm.
• NGR dengan tahanan 40 ohm.
• NGR dengan tahanan 500 ohm.

? Catatan Nilai tahanan perlu dihitung yang
didasarkan pada besarnya arus
gangguan 1 fasa ketanah
61
67
Lanjutan 5.4.
? Contoh NGR yang terpasang di Gardu Induk
40 ohm

• NGR (Neutral Grounding Resistance)
• Adalah tahanan yang dipasang antara titik
  neutral trafo dengan tanah dimana berfungsi untuk
  memperkecil arus gangguan tanah yang terjadi
  sehinggadiperlukan proteksi yang praktis dan
  tidak terlalu mahal karena karakteristik rele
  dipengaruhi oleh sistem pentanahan titik neutral.

62
68
Lanjutan 5.4.
ZL
XT
Rn
IGF
? Arus gangguan tanah dihitung dengan
memasuk- kan Tahanan 3RN, Reaktansi XT dan
Impedansi ZL
? Arus gangguan tanah dipakai untuk
penyetelan Relai Arus Lebih gangguan tanah.
63
69
?
Lanjutan 5.4.

• ? Keuntungan
• Besar arus gangguan tanah dapat diperkecil
• Bahaya gradient voltage lebih kecil karena arus
  gangguan tanah kecil.
• Mengurangi kerusakan peralatan listrik akibat
  arus gangguan yang melaluinya.
• ? Kerugian
• Timbulnya rugi-rugi daya pada tahanan pentanahan
  selama terjadinya gangguan fasa ke tanah.
• Karena arus gangguan ke tanah relatif kecil,
  kepekaan relai pengaman menjadi berkurang.

64
70
5.5. PEMBUMIAN NETRAL MENGAMBANG (FLOATING)
? Titik Netral Transformator hubungan Y
tidak dihubungkan ke tanah

• Untuk sistem kecil, arus gangguan-
• tanah tidak membuat kejutan power
• pada pembangkit

? Guna

• Untuk sistem kecil, arus gangguan-
• tanah temporer bisa self clearing

Transformator tenaga
Netral tidak ditanahkan
65
71
Lanjutan 5.5.
ZL
XT
ICe
IGF
? Saat terjadi Arus gangguan tanah timbul

• Arus kapasitif jaringan

• Tidak tergantung lokasi gangguan, besarnya tetap

• Karenanya Relai gangguan tanah tidak selektif

• Arus Kapasitif gangguan tanah besar ? ? Arcing

66
72
Lanjutan 5.5.
? Gangguan Fasa - tanah

• Tegangan Fasa sehat naik 3 kali.

• Gang. Permanen, Tegangan sentuh tdk bahaya.

• Kawat putus yang tidak menyentuh tanah bahaya
  bila disentuh manusia.

• Sistem kecil, gangguan tanah tidak dirasakan
• konsumen TR.

? Uraian vektor V dan I saat gangguan tanah

• Segitiga tegangan sistem tidak berubah.

• Magnitude sudut tegangan fasa sehat berubah.

• Magnitude ICe besar ? gejala Arcing Ground.

67
73
?
Lanjutan 5.5.
Udara yang belum kembali menjadi isolator kembali
breakdown karena teg. fasa R yang naik s/d 3xEph
? Akibatnya
? Kejadian ini berulang pada setiap cycle dari
gelombang sinusoidal, dan ? disebut Arcing
Ground
? Kenaikan tegangan pada peristiwa Arcing
Ground berbahaya bagi isolator diseluruh
instalasi.
? ICE yang terlalu besar penyebab Arcing Ground
harus dihindari ? agar tidak merusak peralatan
68
74
Lanjutan 5.5.
? Pembebanan

• Tidak bisa single phase

• Harus three phase (Trafo 3 fasa)

• Beban tidak seimbang di TR? di TM dialiri
• arus urutan negatif.

• Pengukuran Beban ? bisa gunakan meter
• 3 fasa 3 kawat.

69
75
5.6. PEMBUMIAN NETRAL MELALUI PETERSON COIL
? Netral Sistem dari transformator 3 fasa dengan
hubungan Y yang dihubungkan dengan tanah
melalui reaktor induktif -? Peterson coil
? Nilai reaktansi Induktansi disesuaikan dengan
nilai reaktansi kapasitansi jaringan

• Arus kapasitif gangguan tanah yang besar
  dikecilkan agar tidak terjadi Arcing Ground yang
  berbahaya

? Guna

• Arus gangguan tanah temporer men-
• jadi bisa self clearing kembali

• Dapat mengkompensir arus kapasitif

70
76
Lanjutan 5.6.
Transformator tenaga
Netral ditanahkan Melalui Reaktor
? Tegangan Fasa- tanah
Kondisi Normal

• Masih dapat terjaga seimbang, bila Ce seimbang.

Kondisi gangguan tanah

• Teg. Netral-tanah naik, teg. Fasa-tanah naik ?3.

71
77
Lanjutan 5.6.
ICe
ZL
XT
IL
IL
ICe
? Bila terjadi arus gangguan tanah

• Arus kapasitif jaringan dikompensir oleh arus IL

• Tidak tergantung lokasi gangguan, besarnya tetap

• Relai gangguan tanah tidak selektif

• Arus gangguan tanah ? tidak membuat Arcing

72
78
Lanjutan 5.6.

• ? Keuntungan
• ? Arus gangguan dapat dibuat kecil sehingga
  tidak berbahaya bagi mahluk hidup.
• ? Kerusakan peralatan sistem dimana arus
  gangguan mengalir dapat dihindari.
• ? Sistem dapat terus beroperasi meskipun
  terjadi gangguan fasa ke tanah.
• ? Gejala busur api dapat dihilangkan.
• ? Kerugian
• ? Rele gangguan tanah (ground fault relay)
  sukar dilaksanakan karena arus gangguan tanah
  relatif kecil.
• ? Tidak dapat menghilangkan gangguan fasa ke
  tanah yang menetap (permanen) pada sistem.
• ? Operasi kumparan Petersen harus selalu
  diawasi karena bila ada perubahan pada sistem,
  kumparan Petersen harus disetel (tuning)
  kembali.

73
79
5.7. GROUNDING EQUIPMENT (PEMBUMIAN PERALATAN)

• ? Pengertian Pembumian Peralatan
• Pembumian peralatan adalah pentanahan yang
  menghubungkan kerangka/ bagian dari peralatan
  listrik terhadap ground (tanah).
• Pembumian ini pada kerja normal tidak dilalui
  arus.

74
80
5.8. PEMBUMIAN PERALATAN
? Tujuan pembumian peralatan adalah sebagai
berikut

• Untuk mencegah terjadinya tegangan kejut
  listrik yang berbahaya bagi manusia bila pada
  peralatan listrik terjadi kebocoran listrik.
• Untuk memungkinkan timbulnya arus tertentu baik
  besarnya maupun lamanya dalam keadaan gangguan
  tanah tanpa menimbulkan kebakaran atau ledakan
  pada bangunan atau isinya.

• ? Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya
  pentanahan
• Tahanan jenis tanah.
• Panjang elektroda pentanahan.
• Luas penampang elektroda pentanahan.

75
81
Lanjutan 5.8.
? Tahanan Jenis Tanah
JENIS TANAH TAHANAN JENIS TANAH (OHM M)
TANAH RAWA 30
TANAH LIAT DAN TANAH LADANG 100
PASIR BASAH 200
KERIKIL BASAH 500
PASIR DAN KERIKIL KERING 1,000
TANAH BERBATU 3,000
R Tahanan elektroda pentanahan (ohm) ?
Tahanan jenis tanah ,ohm-cm besarnya sesuai tabel
(karena tabel diatas dalam ohm-meter
dirubah dahulu dalam ohm-cm)
r jari-jari elektroda pentanahan ( cm ) L
panjang elektroda pentanahan ( cm )
76
82
Lanjutan 5.8.
? Sirkulasi arus akibat adanya kebocoran pada
peralatan listrik
R
Sekunder trafo gardu distribusi
S
T
Netral
Re1
Re2
Peralatan Listrik
77
83
Lanjutan 5.8.
Titik terjadi gangguan phasa - tanah
Tegangan sentuh
Tegangan langkah
Bumi
20 m
20 m
Bentuk tegangan antara tegangan elektroda dan
referensi bumi, tegangan elektroda-bumi,
tegangan-langkah, tegangan sentuh.
78
84
Lanjutan 5.8.
Sistem pembumian peralatan di gardu induk dengan
menghubungkan elektroda membujur dan melintang
dibawah tanah yang disebut sistem mesh dengan
tujuan untuk memperoleh tahanan tanah kecil (lt 1
ohm).
79
85
BAB VI PENGAMAN TRANSMISI
86
6.1. DISTANCE RELAY
? Relai penghantar yang prinsip kerjanya
berdasarkan pengukuran impedansi penghantar. ?
Relai ini mempunyai ketergantungan terhadap
besarnya SIR dan keterbatasan sensitivitas untuk
gangguan satu fasa ke tanah. ? Relai ini
mempunyai beberapa karaktristik seperti mho,
quadralateral, reaktans, adaptive mho dll. ?
Sebagai unit proteksi relai ini dilengkapi
dengan pola teleproteksi seperti putt, pott dan
blocking. ? Jika tidak terdapat teleproteksi
maka relai ini berupa step distance saja.
80
87
6.2. SETTING DISTANCE RELAY
? Dapat menentukan arah letak gangguan
? Gangguan didepan relai harus bekerja
? Gangguan dibelakang relai tidak boleh bekerja
? Dapat menentukan letak gangguan

• Gangguan di dalam daerahnya relai harus bekerja

? Gangguan diluar derahnya relai tidak boleh
bekerja
? Beban maksimum tidak boleh masuk jangkauan
relai
? Dapat membedakan gangguan dan ayunan daya
81
88
6.3. SETTING RELAY JARAK
? Zone 1
Karena adanya kesalahan pengukuran jarak akibat
kesalahan CT, PT dan relainya sendiri, tidak
mungkin menset relai sampai ujung saluran yang
diamankan, yang lazim disebut Zone 1.
A
B
Zone 1 80 ZAB
F 21
F 21
Zone - 1 80 x ZAB
82
89
Lanjutan 6.3.
? Zone 2
Untuk mengamankan sisa yang tidak diamankan Zone
1, diaman- kan oleh Zone 2 dengan perlambatan
waktu.
Zone 2 juga sebagai pengaman rel ujung seksi yang
diamankan bila tidak mempunyai proteksi rel.
A
B
C
Zone 1 80 ZAB
F 21
F 21
Zone - 2 80 x (ZAB 80 x ZBC)
83
90
Lanjutan 6.3.
? Zone 3
Sebagai pengamanan cadangan ditambah relai yang
lazim disebut Zene 3, dalam hal ini harus dapat
menjangkau ujung seksi berikutnya, waktunya
diperlambat terhadap Zone 2 seksi berikutnya
A
B
C
D
Zone 1 80 ZAB
F 21
F 21
Zone - 3 80 x (ZAB 80 ( ZBC 80
ZCD )
84
91
6.4. KARAKTERISTIK DISTANCE RELAY
? Karakteristik mho
ZL
X
Z3 Z2 Z1
? Karakteristik Quadrilateral
R
85
92
6.5. RELAY DIFFERENTIAL SEBAGAI PENGAMAN SALURAN
DISTRIBUSI ATAU TRANSMISI (KAWT PILOT)
? Prinsip kerja pengaman differential arus untuk
saluran distribusi dan transmisi mengadapsi
diffrential arus, yang membedakan ialah daerah
yg diamankan cukup panjang.
86
93
Lanjutan 6.5.
? PRINSIP DASAR PROTEKSI RELAI DIFFERENTIAL
? Relai diferensial arus berdasarkan H. Khirchof,
dimana arus yang masuk pada suatu titik, sama
dengan arus yang keluar dari titik tersebut.
I1
I2
I1 I2
? Yang dimaksud titik pada proteksi differential
ialah daerah pengamannan, dalam hal ini dibatasi
oleh 2 buah trafo arus.
87
94
6.6. RELAI DIFFERENTIAL ARUS
? Relai Diffrential arus membandingkan arus yang
melalui daerah pengamanan.
? Relai ini harus bekerja kalau terjadi gangguan
didaerah pengamanan, dan tidak boleh bekerja
dalam keadaan normal atau gangguan diluar daerah
pengamanan.
? Relai ini merupakan unit pengamanan dan
mempunyai selektifitas mutlak.
88
95
Lanjutan 6.6.
Gelombang arus yang saling dikirim
89
96
Lanjutan 6.6.
? Diffrential untuk saluran diperlukan

• Sarana komunikasi antara ujung saluran yg lazim
  disebut kawat pilot, dapat berupa

- Kawat tembaga.
- Serat optik
- Mikro wave

• Relai sejenis disetiap ujung saluran.

• Untuk ketiga fase hanya sebuah relai, supaya
  saluran komunikasi yg cukup sepasang cukup 1
  pasang.

• Supervisi untuk mengontrol bahwa saluran
  komunikasi (pilot) baik/tidak terganggu.

90
97
Lanjutan 6.6.

• Trafo isolasi, karena kemungkinan terjadi induksi
  tegangan dari saluran yang diamankan
  (khususnya pilot dengan kawat tembaga)

• Yg membatasi panjang saluran yang diamankan
• - Saluran komunikasi dengan kawat dibatasi
  oleh adanya arus kapasitansi dan resistans
  kawat.
• - Saluran komunikasi dengan serat optik,
  sampai batas tidak perlu adanya penguat
  (repeater).

91
98
Lanjutan 6.6.
? Prinsip operasi yang digunakan.

• Circulating current

Prinsipnya dalam keadaan normal/tidak ada
gangguan arus mengalir melalui CT di kedua
ujung, kumparan penahan dan kawat pilot, kumparan
kerja tidak dilalui arus.

• Opose Voltage

Prinsipnya dalam keadaan normal/tidak ada
gangguan arus mengalirhanya disetiap CT dan
kumparan penahan disetiap sisinya, pada kawat
pilot dan kumparan kerja tidak dilalui arus.
92
99
Lanjutan 6.6.
5 kV untuk JTM
Trafo isolasi
15 kV untuk JTT
93
100
6.7. CIRCULATING CURRENT
CIRCULATING CURRENT.
? Keadaan normal
? Pada keadaan normal kawat pilot dilalui
arus dan kumparan kerja tidak dilalui arus.
94
101
6.8. DIRECTIONAL COMPARISON RELAY
? Relai penghantar yang prinsip kerjanya
membandingkan arah gangguan, jika kedua relai
pada penghantar merasakan gangguan di depannya
maka relai akan bekerja. ? Cara kerjanya ada
yang menggunakan directional impedans,
directional current dan superimposed.
?
95
102
6.9. PENGAMAN CADANGAN TRANSMISI DENGAN RELAI
ARUS LEBIH
C
A
B
t
C
A
B
? Jangkauan relai sangat dipengaruhi oleh besar
kecilnya pembangkitan.
96
103
BAB VII PENGAMAN DISTRIBUSI 20 KV
104
7.1. PENYEBAB GANGGUAN HUBUNG SINGKAT
Pada SUTM
PETIR
I (DARI SUMBER)
97
105
7.2. PENGARUH ARUS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT
TERHADAP SISTEM TENAGA LISTRIK
TRAFO DAYA
51
51
3 FASA
1 FASA-TANAH
51G
51G
51N

• TEGANGAN DI BUS 20 KV TURUN
• PENGARUH TEGANGAN TURUN DIRASAKAN OLEH SEMUA
  FEEDER YANG TERSAMBUNG PADA BUS BERSAMA.
• SAAT TERJADI GANGGUAN HS BERPENGARUH PADA TRAFO
  TENAGA DAN GEN
• SAAT PMT TERBUKA TEGANGAN NAIK.
• GANGGUAN HS 1 FASA KETANAH DAPAT MENAIKAN TEG
  PADA FASA YANG SEHAT.

98
106
7.3. HUBUNGAN PARALEL ANTAR PUSAT LISTRIK
V lt 20 kV
Vlt20 kV
2
4
PLTD A
PLTD B
1
6
3
5

• ? SAAT TERJADI GANGGUAN DI SALAH SATU FEEDER,
• ? ADA SUMBANGAN ARUS DARI PLTD A DAN PLTD B
  KETITIK GANGGUAN.
• ? RELAI DI 3 DAN 5 AKAN TRIP
• ? RELAI DI 1 6 AKAN PICK UP
• ? JIKA SETELAN RELAI ANTARA KEDUA PUSAT LISTRIK
  TIDAK SESUAI, AKAN
• TERJADI BLACK OUT (SELURUH PUSAT LISTRIK PADAM)

99
107
7.4. GANGGUAN HUBUNG SINGKAT
IF
PLTD A
FCO
IFgtgt
20 kV
? Saat terjadi gangguan hubung singkat
dijaringan 20 kV di salah satu feeder, Yang
mempunyai FCO---? FCO trip. ? Saat FCO trip
dalam tabung terjadi arcing yang waktunya
melebihi waktu setting Yang dapat tripkan Rele
di outgoing.
100
108
Lanjutan 7.4.
? GANGGUAN YANG TERJADI
? GANGGUAN 3 bisa terjadi pada fasa R ,
S dan T terhubung singkat

• ? GANGGUAN 2 FASA bisa terjadi antara
• fasa R S,
• fasa T S atau
• R T terhubung singkat

• ? GANGGUAN 2 FASA KE TANAH bisa terjadi antara
• fasa R S,
• fasa T S ke tanah atau
• fasa R T ke tanah

• ? GANGGUAN 1 FASA KE TANAH bisa terjadi antara
• fasa R ke tanah
• fasa S - ke tanah atau
• fasa T - ke tanah

101
6
109
7.5. SISTEM PENGAMAN PADA SISTEM DISTRIBUSI
A
B
C
D
2
1
1
2
4
6
3
5

• Differential Relay Pengaman Utama Gen dll.
• Differential Relay Pengaman Utama Trafo dll.
• Over Current Relay Trafo sisi 150 KV Pengaman
  Cadangan Lokal Trafo
• Pengaman Cadangan Jauh Bus B.
• OCR dan GFR Trafo sisi 20 kV Pengaman Utama Bus
  B1 Pengaman
• Cadangan JAuh saluran BC.
• 5. OCR dan GFR di B2 Pengaman Utama saluran BC
  Pengaman Cadangan
• Jauh saluran CD.
• 6. OCR dan GFR di C Pengaman Utama saluran CD
  Pengaman Cadangan
• Jauh seksi berikut.

102
110
7.6. WIRING DIAGRAM OVER CURRENT RELAY GROUND
FAULT RELAY
TRAFO 6,3/20 KV
PMT
Jaringan distribusi
NGR
PMT
TRAFO 6,3/20 KV
CT
ON
OCR
OCR
OCR
NGR
RELAY
GFR
103
111
7.7. CARA KERJA OCR
? PADA SAAT HUBUNG SINGKAT 3 FASA
PMT
CT
TRAFO 6,3/20 KV
OCR
OCR
OCR
NGR
GFR

• Gangguan terjadi pada fasa R,S dan T.
• Arus gangguan hubung singkat mengalir di
  jaringan.
• Karena arus tersebut gt dari ratio CT pada
  sekunder CT mengalir arus.
• Masuk ke OCR --? OCR memasok arus ke PMT--? PMT
  trip.

104
112
Lanjutan 7.7.
PMT
CT
TRAFO 6,3/20 KV
R
S
T
OCR
OCR
OCR
NGR
GFR
Gangguan HS terjadi pada fasa T, arus mengalir
masuk ke GFR -? PMT trip
105
113
7.8. PERALATAN PENGAMAN PADA JARINGAN 20 kV
? Pengaman Gangguan Antar Fasa (OCR)
? Pengaman Gangguan Satu Fasa Ketanah (GFR)
? Cara kerja
CT
Penyulang
Gangguan
? CT mentransfer besaran primer ke besaran
sekunder
? Rele detektor hanya bekerja- dengan
arus kecil ? akurat

? Perlu sumber Volt DC untuk - tripping PMT
-
? Karakteristik bisa dipilih ? Definite,
Inverse, Very-Inverse atau Extreemely Inverse.
106
114
7.9. RELE ARUS LEBIH SEKUNDER
? Elektromekanis

• Sederhana ? Definite, (instant)

• Rele definite hanya menyetel waktu
• Saat terjadi gangguan hubung singkat arus
• dari CT masuk ke kumparan Rele.
• Selenoid yang dililit kumparan akan menjadi
• magnit dan kontak akan ditarik kebawah.
• lamanya kontak menyentuh switch tergantung
• setting waktunya

Setelan waktu
107
115
Lanjutan7.9.

• Karakteristik Inverse

• Rele inverse menyetel waktu arus
• Saat terjadi gangguan hubung singkat arus
• dari CT masuk ke kumparan Rele
• Selenoid yang dililit kumparan akan mem
• bentuk ?, fluks terpotong oleh piringan,
• piringan berputar.
• Lamanya kontak menyentuh switch tergantung
• setting waktunya