BAB IV PERHITUNGAN GANGGUAN HUBUNG SINGKAT DAN
4.3 Langkah-langkah dalam menghitung arus gangguan … 37
4.3.4 Menghitung impedansi ekivalen jaringan
Untuk menghitung ini menggunakan persamaan (3.7), dimana dengan menjumlahkan impedansi sumber, impedansi trafo dan impedansi jaringan urutan positif.
Karena telah ditentukan tempat titik-titik panjang penyulang 25 % => j8,2 + (1,19 + j1,82) = 1,19 + j10,02 Ω 50 % => j8,2 + (2,38 + j3,64) = 2,38 + j11,84 Ω 75 % => j8,2 + (3,57 + j5,45) = 3,57 + j13,65 Ω 100 % => j8,2 + (4,76 + j7,27) = 4,76 + j15,47 Ω
4.3.5. Menghitung impedansi ekivalen jaringan urutan nol
Untuk menghitung ini menggunakan persamaan (3.8) dengan cara menjumlahkan impedansi trafo tenaga, tahanan dalam (RN) yang terdapat pada trafo tenaga yaitu sebesar 38,5 ohm dan impedansi jaringan urutan nol.
Zoeq = Zto + 3 RN + Zo penyulang = j16 + 3(38,5) + Zo penyulang
25 % => j16 +115,5 + (1,89 + j8,89) = 117,39 + j24,89 Ω 50 % => j16 + 115,5 + (3,78 + j17,79) = 119,28 + j33,79 Ω 75 % => j16 + 115,5 + (5,68 + j26,69) = 121,18 + j42,69 Ω 100 % => j16 + 115,5 + (7,57 + j35,59) = 123,07 + j51,59 Ω
4.4. Menghitung arus hubung singkat
Vf 20.000/√3 11547 I 3Ø = ——— = —————— = ——— A
Z1eq Z1eq Z1eq
11547 11547 25 % => I = ——————— = ———————— = 1144,4 A (1,19 + j10,02) √1,19² + 10,02² 11547 11547 50 % => I = ——————— = ———————— = 955.87 A (2,38 + j11,84) √2,38² + 11,84² 11547 11547 75 % => I = ——————— = ———————— = 818,36 A (3,57 + j13,65) √3,57² + 13,65² 11547 11547 100 % => I = ——————— = ———————— = 713,66 A (4,76 + j15,47) √4,76² + 15,47²
Berdasarkan perhitungan di atas, apabila terjadi gangguan hubung singkat tiga fasa, maka dapat diperkirakan/diketahui besarnya berdasarkan lokasi gangguan. Apabila gangguan hubung singkat yang terjadi jaraknya 25 % atau lebih dekat dari GI adalah 1144,4 amper, untuk jaraknya yang berada 50 % atau di tengah penyulang adalah 955,87 amper. Sedangkan yang jaraknya 75 % dari GI adalah 818,36 amper dan untuk lokasi gangguan yang terjadi di ujung penyulang atau jarak lokasi sekitar
4.4.2. Menghitung arus hubung singkat 1 fasa-tanah
Untuk menghitung arus hubung singkat 1 fasa-tanah yaitu dengan menggunakan persamaan (3.3) seperti di bawah ini:
3 x 20.000/√3 34640
1Ø = ————————— = ———————— A 2 (Z1eq) + (Zoeq) 2 (Z1eq) + (Zoeq)
34640 34640 25 % => I = ———————————————— = ——————— 2(1,19 + j10,02) + (117,39 + j24,89) (119,77 + j34,93) 34640 = ———————— = 277,65 A √119,77² + 34,93² 34640 34640 50 % => I = ———————————————— = ——————— 2(2,38 + j11,84) + (119,28 + j33,79) (124,04 + J57,44) 34640 = ———————— = 253,42 A √124,04² + 57,44² 34640 34640 75 % => I = ———————————————— = ———————— 2(3,57 + j13,56) + (121,18 + j42,69) (128,32 + J69,99) 34640
34640 34640 100 % => I = ———————————————— = ———————— 2(4,76 + j15,47) + (123,07 + j51,59) (132,59 + J82,53) 34640 = ———————— = 221,79 A √132,59² + 82,53²
Berdasarkan perhitungan di atas, apabila terjadi gangguan hubung singkat satu fasa-tanah, maka dapat diperkirakan/diketahui besarnya berdasarkan lokasi gangguan. Apabila gangguan hubung singkat yang terjadi jaraknya 25 % atau lebih dekat dari GI adalah 277,65 amper, untuk jaraknya yang berada 50 % atau di tengah penyulang adalah 253,42 amper. Sedangkan yang jaraknya 75 % dari GI adalah 236,98 amper dan untuk lokasi gangguan yang terjadi di ujung penyulang atau jarak lokasi sekitar 100 % dari GI adalah 221,79 amper.
4.5 Analisa terjadinya gangguan hubung singkat
Pada gambar 4.2. diperlihatkan terjadi gangguan hubung singkat satu fasa yang sifatnya sementara antara gardu MA 14 dengan MA 124 P, di mana recloser langsung berkerja dan membuka line, kemudian memotong atau memisahkan line yang rusak ketika line masih terbuka dan tidak ada arus yang mengalir. Pada saat itu juga rele akan bekerja dan mentrip PMT, dengan mentripnya PMT suplai arus terhenti dan busur api mati maka gangguan akan hilang. Setelah beberapa saat PMT dimasukan kembali dan saluran dapat beroperasi secara normal. Karena gangguan ini sifatnya sementara dan dapat dihilangkan sebelum sectionalizer membuka, maka peralatan penghitung sectionalizer akan kembali ke posisi semula dan siap untuk melakukan perhitungan dari awal.
Apabila terjadi gangguan yang sifatnya permanen, maka sectionalizer akan menghitung jumlah operasi recloser dan trip serta mengunci dirinya sendiri sesudah operasi yang telah ditentukan, biasanya setelah operasi ketiga. Recloser melanjutkan operasi keempat dan memulihkan pelayanan sampai ke sectionalizer. Dengan itu bagian saluran sesudah sectionalizer yang terkena gangguan akan dibebaskan dari sistem sehingga tidak mengganggu saluran lain
Pada tabel 4.2. di bawah ini dapat di lihat data gangguan yang terjadi dan tercatat di box kontrol recloser. Dalam hal ini telah terjadi gangguan hubung singkat
Tabel 4.2. Data gangguan yang tercatat pada box kontrol recloser
EVT DATE TIME TYPE
IA (A) IB (A) IC (A) 1 17/06/08 16:07:29 no control alarm 0 0 0 2 17/06/08 08:03:40 CONTROL ALARMS 0 0 0 3 14/06/08 09:02:21 MANUAL/EXT CLOSE 0 0 0 4 14/06/08 09:01:11 HOT-LINE TAG OFF 0 0 0 5 14/06/08 09:56:51 HOT-LINE TAG ON 0 0 0 0 6 14/06/08 08:15:14 FAULT DATA (pri) 326 0 0 7 14/06/08 09:15:14 OVER CURRENT TRIP 219 0 0 8 14/06/08 09:49:14 CONTROL LOCK OUT 0 0 0 9 08/06/08 09:49:14 MANUAL/EXT CLOSE 0 0 0 10 08/06/08 09:49:14 HOT-LINE TAG OFF 0 0 0 11 08/06/08 09:49:07 HOT-LINE TAG ON 0 0 0 12 08/06/08 09:45:06 CONTROL LOCK OUT 0 0 0 13 08/06/08 09:45:05 NORMAL PROFILE 0 0 0 14 08/06/08 09:45:03 CONTROL LOCKOUT 0 0 0 15 08/'06/08 09:44:24 ALT PROFILE #2 0 0 0 16 08/'06/08 09:43:28 CONTROL LOCKOUT 0 0 0 17 08/'06/08 09:43:26 ALT PROFILE #1 0 0 0 18 08/'06/08 09:43:04 no control alarm 0 0 0 19 08/'06/08 09:42:45 CONTROL LOCKOUT 0 0 0 20 08/'06/08 09:42:43 CONTROL ALARM 0 0 0 21 08/0'6/08 09:42:43 NORMAL PROFILE 0 0 0 22 08/'06/08 09:42:08 No control alarm 0 0 0 23 08/'06/08 09:42:08 CONTROL ALARM 0 0 0 24 08/'06/08 09:42:02 CONTROL LOCKOUT 0 0 0 25 08/'06/08 09:41:50 ALT PROFILE #3 0 0 0 26 08/'06/08 09:41:48 CONTROL LOCKOUT 0 0 0 27 08/'06/08 09:41:07 ALT PROFILE #2 0 0 0 28 08/'06/08 09:41:13 CONTROL LOCKOUT 0 0 0 29 08/'06/08 09:40:11 ALT PROFILE #1 0 0 0 30 08/'06/08 09:37:58 CONTROL LOCKOUT 0 0 0 31 08/'06/08 09:23:23 HOT LINE TAG OFF 0 0 0 32 08/'06/08 09:22:03 HOT LINE TAG ON 0 0 0 33 08/'06/08 09:22:02 HOT LINE TAG OFF 0 0 0
4.6 Setting panel kontrol
Panel kontrol disetting terlebih dahulu sebelum recloser benar-benar difungsikan, beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menseting panel kontrol yaitu berapa besar arus beban pada jaringan di sebelah recloser terpasang, berapa arus fault atau arus maksimal yang masuk sampai recloser trip, berapa ratio CT (trafo arus) yang dipasang pada recloser, dan berapa besar penampang kabel yang digunakan.
Arus beban : ½ dari arus beban keseluruhan Arus fault : sesuai arus pada jaringan (Io)
Ratio CT : 300/5
Luas penampang kabel : 150 mm²
Waktu selang : 1 (satu) menit 3 kali trip
Tabel 4.3. Setting gangguan pada panel kontrol
sett Gangguan Fasa - Fasa Gangguan Fasa -Tanah
Minimum Trip 100 Amp 20 Amp
Over Current Alarm 3200 Amp 1600 Amp
Alarm Time Delay 100 detik 100 detik
4.7 Penjabaran dari box kontrol recloser
Elektronik kontrol box recloser adalah peralatan elektronik yang mengontrol pemasukan/pelepasan PMT recloser. Dari dalam kontrol box ini setting recloser dapat ditentukan.
Arus jaringan mengalir melalui recloser yang dirasakan oleh ketiga bushing trafo arus yang terletak di dalam recloser, satu untuk tiap fasanya. Ketika arus fasa atau rangkaian nol (ground/pembumian) arus melampaui harga minimum pemutusan yang telah diprogram atau diatur. Kontrol kyle form 4C berinisiatif mengatur rangkaian program dari trip/pemutusan recloser dan penutupan operasi. Jika terjadi gangguan sementara (temporer), kontrol berhenti untuk memberikan perintah pada operasi recloser setelah terjadi penutupan recloser yang baik/sukses, dan reset control untuk memulai rangkaian opearasi setelah adanya waktu tunda. Jika terjadi gangguan permanen, kontrol akan mengerjakan rangkaian program secara lengkap dari perintah recloser untuk mengunci dan bersamaan itu dengan terbukanya recloser. Sekali terkunci/terbukanya kontak dari recloser harus direset untuk memulai rangkaian operasi.
Diagram block fungsional form 4C diperlihatkan pada gambar 4.3. Kondisi arus jaringan dimonitor/diawasi secara terus-menerus oleh ketiga bushing CT yang terletak di dalam recloser, satu untuk tiap fasanya. Keluaran dari trafo ini
mengambil data arus dan menghitung arus RMS (gangguan) untuk tiap fasanya dan pembumian. Recloser mechanism Control Front End BCT’s Trip Circuit Close Circuit A/D Converter Memory Data port Keyboard Display Microprosesor Front Panel Control Switches A B C GND
Gambar 4.3. Fungsi dari blok diagram 4C
Ketika arus yang ditentukan melebihi yang telah diprogramkan dari minimum pemutusan, maka rangkaian akan menjadi two fast dan two delay operasi:
1. Sinyal arus lebih tergabung dengan waktu pada kurva yang terpilih untuk operasi pada trip pertama untuk menghasilkan sinyal yang memberikan energi ke rangkaian pemutusan.
3. Secara serempak mikroprosesor memulai perhitungan jarak waktu tunda untuk penutupan balik pertama.
4. Dengan berakhirnya interval/jarak waktu tunda dari penutupan ini, sinyal penutupan dihasilkan dari kontrol menutup recloser dan memilih karakteristik waktu arus untuk operasi pemutusan kedua.
5. Ketika reset tunda habis, kontrol direset untuk kembali ke keadaan awal dan siap untuk rangkaian operasi yang terprogram yang lain.
6. Kesalahan akibat pemutusan pembumian di program terpisah dan termasuk pemutusan minimum, operasi untuk mengunci/berhenti, jumlah dari operasi pada kurva fast dan delay, penutupan dan jarak waktu reset adalah untuk kesalahan operasi pada fasa dan ground.,
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat di ambil dari semua pembahasan adalah sebagai berikut :
1. Berdasarkan perhitungan, apabila terjadi gangguan hubung singkat satu fasa-tanah dengan jarak lokasi gangguan 50 % dari GI atau berada di tengah penyulang adalah 253,42 amper.
2. Sedangkan berdasarkan data gangguan dari panel box kontrol recloser telah terjadi gangguan hubung singkat satu fasa-tanah di fasa R sebesar 326 amper, di mana letak gangguan berada di tengah penyulang.
3. Gangguan yang terjadi di antara gardu MA 14 dengan gardu MA 124 P pada penyulang cacing yang di suplai dari GI Sepatan adalah gangguan hubung singkat satu fasa-tanah yang sifatnya temporer/sementara sehingga dengan cepat dapat dihilangkan oleh recloser sebelum sectionalizer membuka.
5.2. Saran
1. Untuk mengurangi gangguan-gangguan yang sering terjadi pada Saluran Udara Tegangan Menengah, sebaiknya penggunaan pengaman arus lebih ini dapat di optimalkan penggunaannya.
2. Untuk memperkecil tingkat pemadaman listrik dan memperbesar jam nyala KWh, tingkat keandalan sebuah pengaman sangat mempengaruhi kualitas pelayanan sampai ke pemakai energi listrik. Oleh karena itu tingkat keandalan harus di tingkatkan sehingga mutu dan kualitas pelayanan menjadi semakin baik.