PEMBAHASAN 1 Merancang single line diagram distribusi multiloop

Optimasi Koordinasi Rele DOCR pada Sistem

AISYAH NABILA PUTRI 1 , ISTIYO WINARNO 2 , DAENG RAHMATULLAH 3 Prodi Teknik Elektro, Universitas Hang Tuah Surabaya

3. PEMBAHASAN 1 Merancang single line diagram distribusi multiloop

Pada tahap pertama penelitian ini adalah merancang single line diagram distribusi multiloop dengan menambahkan 2 DG pada sistem, kemudian menentukan kapasitas kabel yang digunakan untuk sistem distribusi. Setelah menentukan kabel bisa diketahui nilai Ifla kabel dari data, lalu menentukan rele reverse atau forward. Setelah itu mencari nilai TDS dan Ipickup dengan membagi 3 loop pada sistem. Pada Tabel 2. akan dijabarkan nilai Ifla, Iset, dan CT setiap rele yang setelah didapat dari data sheet kabel , yang akan digunakan untuk mencari nilai Ipickup dan TDS (Time Dial Setting) pada perhitungan manual.

Tabel 2. Data Ifla, Iset, dan CT digunakan untuk perhitungan manual

RELE 1 ^I^FLA2 ^I^set3 CT Primer 4 ^Second5 1 320 336 400 5 2 320 336 400 5 3 320 336 400 5 4 320 336 400 5 5 320 336 400 5 6 320 336 400 5 7 320 336 400 5 8 320 336 400 5 9 320 336 400 5 10 320 336 400 5 11 320 336 400 5 12 320 336 400 5 13 866 909.3 1000 5 14 144.3 151.515 200 5 15 144.3 151.515 200 5 16 320 336 400 5 17 320 336 400 5

Pembagian loop diperhitungan ini digunakan sebagai perhitungan akurat untuk semua arus kontribusi dari pembangkit. Perhitungan manual ini dilakukan beberapa iterasi guna menemukan nilai TDS setiap rele konvergen pada setiap iterasinya.

DG 1

BUS 2 BUS 7 BUS 8

Load 3 BUS 5 Load 1 BUS 9 BUS 6 Load 2 BUS 5 T2 DG 2 BUS 3 G1 T1 BUS 1 3.5 MW R Relay 14 CB1 4 ^CB3 CB1 1 R Relay 11 CB2 R Relay 2 5 MVA CB1 0 ^CB4 ^CB9 ^CB15 CB5 CB8 CB6 CB7 CB1 3 R Relay 3 R Relay

10 ^{Relay 4}_R ^{Relay 9}_R ^Relay_R15 5 MVA 30 MVA 20 MW 3 MW 5 MVA 4 MVA 6.5 MVA R Relay 12 CB1 2 CB1 R Relay 1 RRelay 7 RRelay 6 R Relay 13 CB1 7 CB2 0 CB1 6 CB1 8 CB1 9 CB2 1 RRelay 8 RRelay 5 CB2 2 CB2 3 R Relay 17 R Relay 16

Aisyah Nabila Putri Febriyanti, Istiyo Winarno, Daeng Rahmatullah

Tabel 3. Data Nilai Iscmax Loop 1

Bus _Utama^{CW (FORWARD)}_{Back Up} _Utama^{CCW (REVERSE)}_{Back Up}

Rele I Rele I Rele I Rele I

10 R1 4270 R16 543 R12 1950 R11 1120

11 R2 3380 R1 2560 R11 2720 R10 2200

12 R3 2270 R2 1750 R10 3850 R17 1900

1 R16 543 R3 1240 R17 3810 R12 897

Tabel 4. Data Nilai Iscmax Loop 2 Bus

CW (FORWARD) CCW (REVERSE)

Utama back up utama Back up

Rele I Rele I Rele I Rele I

15 R6 1800 R5 1150 R7 4390 R16 543

14 R5 2740 R4 2280 R8 3320 R7 2670

13 R4 3940 R17 1900 R9 2170 R8 1710

1 R17 3810 R6 758 R16 2410 R9 1150

Tabel 5. Data Nilai Iscmax Loop 3

Bus _Utama^{CW (FORWARD)}_{back up} _utama^{CCW (REVERSE)}_{Back up}

Rele I Rele I Rele I Rele I

10 1 4270 6 758 12 1950 11 1120 11 2 3380 1 2560 11 2720 10 2200 12 3 2270 2 1750 10 3850 9 1150 13 4 3940 3 1240 9 2170 8 1710 14 5 2740 4 2280 8 3320 7 2670 15 6 1800 5 1150 7 4390 12 897

Gambar 3 adalah Gambar pembagian Loop I,II, dan III. Pembagian Loop tersebut digunakan untuk pengambilan nilai Isc pada sistem distribusi multiloop. pada Tabel 3. hingga 5. adalah data Iscmax dari masing-masing loop yang nantinya akan diproses dalam perhitungan manual, data pada Tabel 3. hingga 5. telah diambil nilai terbesarnya. Pengambilan data pada multiloop dibagi menjadi per loop guna untuk melihat nilai Isc rele back up yang paling tinggi, setelah itu nilai yang tertinggi akan ditetapkan pada rele yang sama. Sebagai contoh nilai pada R3 back up pada loop I = 849 A sedangkan nilai R3 back up pada loop III = 1240 A. Maka nilai yang berlaku pada data loop I dan loop III = 1240 A. nilai Ifla, Iset, dan CT telah dijelaskan pada Tabel 3. Selajutnya akan dijabarkan contoh perhitungan manual untuk menemukan nilai Ipickup (Lowsett) dan TDS pada rele 1 :

- 𝐼𝑠𝑒𝑡 1.05 𝑥 𝐼𝑓𝑙𝑎 Dimana untuk Ifla bernilai 320 A. 𝐼𝑠𝑒𝑡 1.05 𝑥 320

𝐼𝑠𝑒𝑡 336

𝐼𝑝𝑖𝑐𝑘𝑢𝑝 𝐼𝑠𝑒𝑡 𝑥 (3)

Yang mana nilai dari CT primer dan sekunder berurutan adalah 400 dan 5. 𝐼𝑝𝑖𝑐𝑘𝑢𝑝 336 𝑥 ⁵

400 𝐼𝑝𝑖𝑐𝑘𝑢𝑝 4.2 𝐴𝑚𝑝𝑒𝑟𝑒

OPTIMASI KOORDINASI RELE DOCR PADA SISTEM DISTRIBUSI MULTILOOP DENGAN PEMBANGKIT TERSEBAR

Setelah didapat nilai Ipickup langkah selanjutnya inputkan nilai Ipickup pada software ETAP. Ipickup ini difungsikan sebagai setting arus pada rele proteksi. Langkah selanjutnya adalah mencari nilai TDS yang akan diinputkan pada software ETAP.

𝑇𝐷𝑆 𝑇𝐷 𝑥

∝

(4)

Diketahui data yang telah dihitung sebelumnya

TD = 0,35

Iscmax backup = 2560 A Iset backup = 336 A

α = 1

K = 13,5

Jadi, didapat nilai TDS

𝑇𝐷𝑆 0,496407 𝑥 2560 336 ¹ 13,5 𝑇𝐷𝑆 0,496407 𝑥 ^7,61904762 ¹ 80 𝑇𝐷𝑆 0,496407 𝑥 ^58,0498866 ¹ 80 𝑇𝐷𝑆 0,496407 𝑥 ^57.0498866 80 𝑇𝐷𝑆 0,496407 𝑥 0.71312358 𝑇𝐷𝑆 0.35399954

Dari perhitungan manual yang dijabarkan tersebut dapat dimengerti bahwa nilai TDS dan Ipickup adalah parameter yang akan digunakan untuk mengatur rele DOCR (Dirrectional Over Current Relay). Dari contoh perhitungan manual R1 maka perhitungan tersebut dapat diterapkan dalam rele selanjutnya.

Dari penelitian ini, yang memiliki peranan penting untuk pengaturan rele adalah TDS (Time Dial Setting) karena dalam perhitungan manual ataupun memakai perhitungan algoritma PSO, nilai TDS lah yang digunakan untuk menentukan kemiringan kurva invers antara rele utama dan rele back up. Sedangkan selain nilai TDS, ada pula nilai lain yaitu nilai Ipickup yang juga mempunyai peranan penting untuk setting arus pada rele proteksi, baik rele utama ataupun rele back up.

Tabel 6. Hasil perhitungan manual nilai Ipickup dan TDS

RELE IPICKUP TDS TD R1 4.2 0.228221 0.263144 R2 4.2 0.144598 0.215472 R3 4.2 0.113592 0.266417 R4 4.2 0.189246 0.238186 R5 4.2 0.146722 0.191575 R6 4.2 0.052806 0.567605 R7 4.2 0.235968 0.264023 R8 4.2 0.137221 0.20859 R9 4.2 0.08208 0.203007 R10 4.2 0.160663 0.20739 R11 4.2 0.07409 0.140971 R12 4.2 0.063573 0.178666 R16 4.2 0.022609 0.319968 R17 4.2 0.168325 0.317605

Aisyah Nabila Putri Febriyanti, Istiyo Winarno, Daeng Rahmatullah

Pada Tabel 6. menunjukkan hasil dari perhitungan manual nilai Ipickup, TDS dan Time delay. Pada perhitungan manual menunjukkan bahwa total nilai time delay dari rele 1 hingga rele 17 pada sistem distribusi multiloop ini sebesar 3.582619 second. Hasil ini dapat dikatakan optimal karena TD pada setiap rele tidak kurang dari 0,2 second sesuai standar.

4. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil simulasi dapat disimpulkan bahwa sistem distribusi multiloop 9 bus dengan penambahan DG, koordinasi rele DOCR pada sistem distribusi multiloop ini dapat dianggap optimal ditinjau dari hasil total time delay 3.582619 second pada perhitungan manual, dan sistem koordinasi rele yang baik pada sistem. Koordinasi rele yang baik dapat dilihat melalui urutan tripping yang sesuai pada pusat tegangan. Pada penelitian selanjutnya akan dikembangkan optimalisasi menggunakan algoritma PSO, agar time delay yang dihasilkan lebih optimal.

5. DAFTAR RUJUKAN

Hasben R.F. dkk (2016). Koordinasi Proteksi Adaptif Rele Arus Lebih Digital Menggunakan Metode Artificial Neural Network Pada Sistem Mesh Dengan Pembangkit Tersebar. Jurnal Teknik ITS, 5(2).

Lestari, D.S., Pujiantara, M., Purnomo, M. H., & Rahmatullah, D. (2018). Adaptiv DOCR Coordination in loop distribution system with distributed generation using firefly algorithmartificial neural network. 2018 International Conference on Information and Communications Technology (ICOIACT), (pp. 579).

Margeritha, R. F., Hartati, R. S., dan Utama, N. P. S. (2017) Analisa Penyambungan Distributed Generation Guna Meminimalkan Rugi-Rugi Daya Menggunakan Metode Particle Swarm Optimization (PSO). Teknologi Elektro, 16(3), 122.

Purwanti E.I, dkk (2019) Koordinasi Proteksi DOCR pada sistem Ring dengan metode Optimasi Setting kurva Inverse menggunakan algortima PSO. CITEE 2019, ISSN: 2085-6350. Putra A.D, dkk (2016) Optimasi Koordinasi Dirrectional Over Current Relay (DOCR) pada

Sistem Distribusi Mesh menggunakan Modified Addaptive Particle Swarm Optimization (MAPSO) dengan pembangkit tersebar. Jurnal Teknik ITS, 5(2).

Rahmatullah, D. (2017). Setting DOCR Adaptif pada Sistem Distribusi dengan Pembangkit Tersebar menggunakan Algoritma PSO – Neural Network [Tesis]. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Rahmatullah, D., Dewantara,B.Y., and Iradiratu, D.P.K. 2018. Adaptive DOCR Coordination in Loop Electrical Distribution System With DG Using Artificial Neural Network LMBP. 2018 International Seminar On Research Of Information Technology And Intelligent Systems.

OPTIMASI KOORDINASI RELE DOCR PADA SISTEM DISTRIBUSI MULTILOOP DENGAN PEMBANGKIT TERSEBAR

___________________________________________________________________________

Pertanyaan:

Mengapa menggunakan multiloop sebagai model penelitian? Bagaimana koordinasi relay yang dilakukan?

Jawaban:

Karena belum banyak yang menggunakan multiloop, kemudian pada penelitian ini lebih fokus pada pembahasan koordinasi relaynya. 2. relay 1 diberi nilai sesuai hasil perhitungan manual, kemudian relay tersebut diberikan simulasi gangguan dan dilihat koordinasi apakah relay 16 dan 6 dapat bekerja sesuai dengan yang diinginkan

Prosiding Seminar Nasional Energi, Telekomunikasi dan Otomasi SNETO 2019

Identifikasi Karakteristik Arus Armature dan

Dalam dokumen BUKU PROSIDING. SNETO 2019 Seminar Nasional Energi Telekomunikasi Dan Otomasi. 14 th Desember 2019 Institut Teknologi Nasional Bandung (Halaman 83-88)