SUMBER SUMBER MA SUKA N RELE
4 7 CON TOH UN JUK KERJA CT PA DA KEA DA A N TUN A K
Tinjau C10 0 , 60 0 :5 m ultiratio CTs yang akan digunakan dengan rele arus lebih yang akan dipergunakan untuk pro teksi jaringan dengan gan gguan tiga fasa m aksim um sebesar 250 0 A pada sisi prim er dan m inim um arus gangguan pada prim er 350 A. Beban m aksim um pada penyulang adalah 90 A.
Dengan beban tersebut m aka akan lebih baik untuk m em ilih CTs dengan ratio yang lebih rendah, tetapi sering kali CTs dipilih sebelum data sistem yang m em adai diketahui. Pem ilihan CT ratio tinggi tap m ulti dilakukan untuk m engantisifasi daerah o perasi yang m em ungkinkan. Bagaim anapun, hal tersebut dapat m em berikan m asalah- m asalah dalam sistem pro teksi.
Pilihan pertam a yang akan dipilih adalah CT dengan ratio tap 10 0 : 5 ( 20 : 1) . Dengan CT ini, arus m aksim um beban pada sekunder adalah 90 / 20 = 4,5 A. Untuk rele gangguan fasa, dapat dipilih tap 5, yang m em berikan harga arus diatas arus beban m aksim um seperti yang diperlukan u ntuk m en ghindari o perasi dalam keadaan beban m aksim um . Pada tap rele seperti ini burden adalah 2,64 VA. Lead resistansi m ulai dari rele sam pai ke CT adalah 0 ,4Ω. Dengan m en gan ggap arus eksitasi no l, arus pick- up rele disisi prim er pada tap 5 adalah 5 x 20 = 10 0 A.
Bagaim anapun, tanpa m engabaikan arus eksitasi, arus pick- up rele disisi prim er akan m enjadi lebih besar. Total im pedansi sekunder yang ditam bahkan secara langsun g adalah :
Burden rele, 2,64/ 52 0 ,10 6 Ω Resistansi leading 0 ,40 0 Ω
CT resistansi sekunder 0 ,0 82 Ω ( lihat Gam bar 4- 10 ) To tal CT sekunder 0 ,588 Ω
Tegangan yan g diperlukan untuk m enghasilkan arus sekunder sebesar 5A adalah: 5 x 0 ,588 = 2,94 Vo lt. Dari karakteristik CT pada Gam bar 4.10 harga Ie untuk tegangan 2,96 Vo lt pada kurva 10 0 / 5 sekitar 0 ,22 A. Jika IS langsung ditam bahkan ke Ie, to talnya adalah 5,22 dan arus prim er yang dibutuhkan untuk m engo perasikan rele hanya sebesar 20 x 5,22 atau 10 4,4 A.
Jika IS dan Ie ditam bahkan pada 90o , to talnya adalah (5)2 +(0,22)2 =5,005
, yang akan m em berikan arus prim er sebesar 20 x 5,0 0 5 = 10 0 ,10 A. Dengan arus gangguan m inim um sebesar 350 A, m aka untuk kedua cara penjum lahan didapat m asing- m asing
350 / 10 4,4 = 3,35 atau 350 / 10 0 ,10 = 3,5 kali arus pick- up rele. Angka ini dapat diterim a. N am un dem ikian, m ari kita lihat untuk arus gangguan m aksim um . Dengan m engabaikan arus sekunder m aka Ie haruslah 2 50 0 / 20 = 125A. Dengan m em ilih tap 20 kali burden rele adalah 580 VA, jadi untuk arus yang lebih tinggi to tal burden adalah :
Burden rele, 580 / 10 02 0 ,0 58 Ω Reristansi leading 0 ,40 0 Ω CT resistansi sekunder 0 ,0 82 Ω To tal CT sekunder 0 ,540 Ω
Dan tegangan yang diperlukan untuk m elewatkan arus sebesar 125 A yang m elalui rele adalah 125 x 0 ,54 = 67,5 V. Seperti yang dapat dilihat dari Gam bar 4.10 , Hal ini tidak m ungkin, CTs pada 10 0 : 5 tap hanya dapat m enghasilkan 12 sam pai 15 Vo lt sebelum m encapai titik jenuh dan dari kurva m aksim um sekitar 20 sam pai 25 Vo lt. Jadi ko m binasi ini tidak dapat digunakan.
Sekarang m ari kita lihat bila kita pilih CT dengan ratio tap 40 0 : 5. Dengan ini arus beban m aksim um pada sekunder adalah 90 / 80 = 1,13 A. Dengan m em ilih tap rele pada 1,5 A, dim ana burdennya adalah 3,5 VA. Dengan tap ini dan dim isalkan tidak ada arus eksitasi, arus pick- up prim er akan m enjadi 1,5 x 80 = 120 A. To tal burden adalah:
Burden rele, 3,5/ 1x52 1,556 Ω Resistansi leading 0 ,40 0 Ω
CT resistansi sekunder 0 ,211 Ω ( Gam bar 3- 10 ) To tal CT sekunder 2,167 Ω
Tegangan yan g diperlukan untuk m elalukan aru s sebesar 1,5 A dalam rele adalah Vef = 1,5 x 2,167 = 3,25 V, dan dari gam bar 5.10 , Ie = 0 ,0 24 A. Untuk kasus terburuk dengan cara penam bahan langsun g, arus pic- up prim er adalah 80 x 1,524 = 121,92 A. Angka ini dapat diterim a, karena besarnya m asih dibawah arus gangguan m inim um 350 A ; Arus ganguan ini m en ghasilkan 2,9 kali arus pick- up rele.
Untuk arus gangguan m aksim um , dengan m en gabaikan arus eksitasi Ie, arus sekunder akan m enjadi 250 0 / 80 = 31,25 A dan diasum sikan bahwa burden rele pada tingkat ini tidak jauh berbeda, tegangan sekunder Vef yan g diperlukan adalah 31,25x 2,167 = 67,72 Vo lt. Harga ini m endekati kurva ‘lutut’ saturasi, Ie untuk tegangan 68 V adalah sekitar 0 ,16 A, harga ini tidak m engalam i penurunan arus gangguan yan g dirasakan rele, yaitu 20 kali arus pick- up rele.
Apabila tap 1,5 A tidak tersedia, m aka dapat digunakan tap 2,0 dari CT dengan ratio tap 40 0 : 5. Dengan pem ilihan ini dan dengan pengabaian Ie, arus pick- up prim er adalah sebesar 80 x 2 = 160 A. Dengan anggapan burden rele sam a seperti pada pem ilihan tap 1,5, to tal burden adalah :
Burden rele, 3,5/ 22 0 ,875 Ω Resistansi leading 0 ,40 0 Ω CT resistansi sekunder 0 ,211 Ω To tal CT sekunder 1,486 Ω
Vef = 2 x 1,486 = 2,972 Vo lt, dim ana Ie = 0 ,0 22 A, jadi dengan penam bahan langsung , arus pick- up prim er m enjadi 80 x 2,0 22 = 161,76 A. Harga ini dapat diterim a karena arus gangguan m inim um adalah 2,16 kali pick- up.
Untuk arus gangguan m aksim um , arus sekunder akan m enjadi 250 0 / 80 = 31,25 A, Vef = 31,25 x 1,486 = 46,438 V, dim ana Ie = 0 ,11 A, dan besaran ini tidak m en guran gi arus yang dirasakan o leh rele. Evaluasi yang dilakukan dengan standar AN SI m em pero leh hasil yang sam a. Bila dipilih CT dengan ratio tap 10 0 : 5 dan tap rele 5, tegangan term inal berdasarkan analisis awal, dengan m enggu nakan persam aan 5- 5, untuk aru s gangguan m aksim um :
(
0,058 0,4)
57,25 V 202500
Vgh = + =
tetapi dengan CT C10 0 pada ratio tap 10 0 : 5 yang hanya dapat m ensuplai 10 0 ( 10 0 / 60 0 ) = 16,7 Vo lt dan karena suplai yang dibutuhkan adalah 57,25 V, m aka CT akan m encapai titik jenuh seperti ditunjukkan sebelum nya.. Apabila digunakan CT dengan ratio tap 40 0 : 5, CT C10 0 hanya dapat m ensuplai 10 0 ( 40 0 / 60 0 ) = 66,67 V. Bagaim anapun tegangan yang diperlukan adalah :
(
1,56 0,4)
61,25 V 802500
Vgh = + = , untuk tap rele 1,5
(
0,875 0,4)
57,25 V 802500
Vgh = + = , untuk tap rele 2,0
Gam bar 4- 10 : Tipikal kurva eksitasi untuk CT m ulti ratio 60 0 : 5 Klas C10 0