2. SINYALING DAN INTERTRIPPING
2.7 Metoda-Metoda Pensinyalan
Tergantung dari media komunikasi yang tersedia terdapat beberapa metoda pensinyalan (sinyaling) yang banyak digunakan dalam skema-skema proteksi sistim tenaga listrik yaitu antara lain adalah:
a. Sinyaling dengan tegangan DC. b. Sinyaling Plain Tone.
c. Frekuensi Shift Keying.
Komunikasi untuk kebutuhan umum dengan menggunakan PLC, Radio atau dengan media Serat Optik biasanya menggunakan teknik translasi frekuensi atau dengan teknik multipleksing sesuai dengan standar pemakai. Biasanya terdapat kanal-kanal suara dengan masing-masing 4 kHz yang sering disebut kanal frekuensi (VF) suara. Perangkat sinyaling proteksi yang beroperasi pada frekuensi suara membutuhkan standar interface komunikasi. Jika kanal frekuensi suara tidak sesuai atau tidak tersedia, maka proteksi sinyaling dapat dilakukan dengan menggunakan media yang dirancang secara khusus sebagai perangkat proteksi sinyaling. Gambar 2.5 memperlihatkan berbagai media komunikasi yang paling umum dijumpai dalam sistim ketenaga listrikan.
2.7.1 Sinyaling Tegangan Arus Searah
Walaupun sebenarnya bekerja cukup baik, namun mengingat pertimbangan praktis sistim perelean kabel pilot tegangan arus searah (DC) sudah lama ditinggalkan dan tidak digunakan lagi. Hal ini mengingat sistim kabel pilot dengan tegangan arus searah ini relatif membutuhkan lebih banyak kawat dan lagi pula kordinasi antara rele pada tempat yang saling berjauhan bisa mengalami kesulitan pada waktu penyetelan-penyetelan waktu kerja mereka masing-masing. Sistim perelean dengan kabel pilot tegangan arus searah ini dapat dilakukan atas dua skema dasar yaitu skema pilot dengan hubungan seri dan skema paralel. Pada hubungan seri, batere yang digunakan terpusat pada salah satu gardu dan semua kontak rele direksional dan kumparan tripping masing-masing gardu dihubung seri satu sama lain. Disini kalau terjadi gangguan antara gardu dan dapat dirasakan oleh masing-masing gardu maka semua PMT akan tripping secara bersamaan. Sedangkan pada hubungan shunt, masing-masing gardu punya batere sendiri-sendiri. Pada skema shunt, tripping biasanya
dikombinasikan dengan skema bloking sehingga tripping dapat berlangsung hanya bila elemen arah rele-rele tersebut bekerja sesuai dengan settingannya.
Skema rele proteksi Frekuensi suara Frekuensi shift carrier ON / OFF keying Digital Optikal Perangkat Proteksi Signaling Kanal frekuensi power line carrier
Frekuensi division multipleks Multipleks utama-PCM Pemancar radio Pemancar optik
Perangkat Telekomunikasi Media Transmisi
Fiber optik khusus Fiber optik untuk umum
Kanal Radio
Kanal Pembawa Frekuensi Tinggi Yang Ditumpangkan Melalui Saluran Sistim Tenaga
(Power line carrier) Kanal pilot bawah tanah Kabel pilot hantaran udara
Stasion Pengulang (Repeater)
Gambar 2.5: Berbagai Media Komunikasi Yang Bisa Digunakan Untuk Proteksi Sinyaling 2.7.2 Sinyal Plain-Tone
Dahulu penggunaan sinyal plain tone frekuensi tinggi banyak digunakan untuk keperluan pensinyalan terutama untuk berbagai keperluan skema bloking. Media yang biasa digunakan adalah perangkat power line carrier yang dirancang secara khusus untuk mentransfer perintah bloking pada sistim pengaman jauh. Dalam sistim pensinyalan ini, frekuensi pembawa dikendalikan sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sekaligus sebagai pensinyalan diluar keperluan telekomunikasi lainnya. Sinyal plain tone dapat digunakan pada skema pembanding fasa dengan kecepatan transmisi dan keandalan yang cukup tinggi. Perangkat-perangkat penerima sinyal plain tone juga tidak membutuhkan perangkat khusus dan dapat digunakan untuk keperluan skema permissive intertripping.
Disamping untuk keperluan intertripping sinyaling plain tone power line carrier dapat juga digunakan untuk keperluan perintah-perintah bloking pada saluran-saluran berujung banyak. Perintah bloking yang dikirim dari satu station dapat diterima secara serentak pada semua ujung-ujung saluran dengan menggunakan satu frekuensi tunggal power line carrier. Sistim sinyaling lain biasanya membutuhkan kanal komunikasi diskrit untuk setiap pasang stasion yang saling terhubung. Sebenarnya sinyal plain frekuensi suara (rendah) dengan berbagai jenis media komunikasi dapat
juga digunakan untuk keperluan skema bloking, permissive intertripping maupun untuk skema proteksi intertripping langsung (direct) namun keamanan sistim ini masih tergolong kurang aman sebab sering terjadi salah operasi. Namun dengan majunya sistim komunikasi dan teknik pensinyalan yang suah semakin canggih, sinyal plain tone ini sudah jarang digunakan.
2.7.3 Frekuensi Shift Keying
Teknik pensinyalan dengan frekuensi shift keying (FSK) dapat dipancarkan melalui saluran komunikasi PLC pada kecepatan transmisi yang relatif pendek sehingga cocok digunakan untuk skema bloking maupun untuk permissive intertripping dan direct tripping. Untuk meningkatkan tingkat keamanan bisa dilakukan dengan menggunakan broad band-noise detector untuk memonitor perangkat sistim proteksi sinyaling secara real time.
Untuk lebih memperbaiki kinerja sistim dapat dilakukan dengan modulasi frekuensi sebab pada modulasi amplitudo terdapat pembatas amplitudo yang dapat menghambat komponen noise amplitude modulasi sehingga noise sebenarnya susah dideteksi. Operasi sistim proteksi sinyaling dapat terdiri dari tone-tone yang terdiri dari kode-kode tiga tone atau kombinasi multi bit dengan tone-tone diskrit atau frekuensi shift tunggal.
Sistim komunikasi dengan kecepatan tinggi yang sudah lebih maju umumnya dilakukan dengan menggunakan kode multi-bit atau dengan teknik frekuensi shift keying. Untuk meningkatkan tingkat sekuriti yang semakin tinggi, maka dalam skema direct intertripping sering digunakan kode-kode yang lebih kompleks. Sedang untuk meningkatkan waktu operasi yang lebih cepat pada maka kode-kode atau sinyal-sinyal yang mau dikirimkan melalui PLC sering dilakukan dengan memakai semua kanal frekuensi suara (full band). Namun perlu juga diperhatikan apakah kanal PLC yang digunakan sudah dilengkapi dengan fasilitas proteksi sinyaling. Disamping itu, mengingat daya noise atau derau adalah berbanding lurus terhadap lebar bidang, maka pada pemakaian spektrum yang lebih lebar bisa berakibat menaikkan noise yang dapat memperburuk sistim sinyaling. Pada prakteknya adalah sulit untuk mendapatkan sistim dengan tingkat keamanan yang tinggi sekaligus dengan tingkat keandalan yang tinggi. Hal yang biasa dilakukan adalah kompromi antara pertimbangan keandalan dan keamanan yang bisa diterima.