PROTEKSI GEN ERA TOR
8 17 PROTEKSI DIFEREN SIA L TAN A H DEN GA N RELE TA N AH
Bilam ana ratio CT dan atau karakteristik CT tidak co co k untuk pem akaian pada Rele Diferensial ko nvensio nal, dapat digunakan sebuah Rele arus lebih berarah dihubungkan secara diferensial. Hal ini dapat digunakan bilamana arus gangguan tanah dibatasi o leh
im pedansi netral atau bilam ana digunakan CT netral rendah untuk m en dapatkan sensitivitas yang tinggi untuk gangguan jauh pada penyulang distribusi. Dua buah penerapan diperlihatkan dalam Gam bar 8- 12 dan 8- 13. Pada Gambar 8- 14 dan 8- 15 digunakan sebuah Transfo ram to r bantu 1:N . Salah satu dari dua diagram m em perlihatkan o perasi pada saat terjadi gangguan eksternal, lainnya untuk gangguan internal. Kedua tipe adalah ekivalen dim ana N
n n -
1 =
.
Dua tipe Rele dapat digunakan pada kedua skem a, yaitu Rele arus lebih ‘pro duct’ dan arus lebih berarah. Rele tipe pertam a dapat berupa sebuah unit piringan induksi, dim ana to rka pengendali atau sirkit lag m erupakan salah satu dari sirkit yang ada dan belitan lain m erupakan belitan utam a. Hal ini diperlihatkan dalam diagram sebagai dua ko il dengan tanda po laritas +. Operasi Rele m erupakan perkalian dari arus pada kedua sirkit dengan co sinu s dari sudut antara keduanya.
Gam bar 8.12
( a) . Pro teksi Diferensial tanah pada bank Transform ato r delt – wyei ditanahkan m enggunakan Rele arus lebih berarah dengan arus urutan nol m engalir akibat gangguan tanah eksternal; ( b) .Co nto h aliran arus urutan no l untuk gangguan tanah eksternal ( tanpa elem en Rele arah)
Apabila arus sefasa m engalir m enuju tanda po laritas ( Co s 0 0 = 1) , Rele m em iliki to rka o perasi m aksim um untuk m enutup ko ntak. Bila salah satu arus m enuju tanda po laritas pada salah satu ko il sedangkan lainnya keluar dari tanda po laritas ( Co s 180 0 = - 1) , Rele m em iliki to rka penahan m aksim um .
Gam bar 8.13
( a) . Operasi sistem Rele Diferensial Gam bar 8- 12 untuk gangguan internal dengan arus urutan no l m engalir untuk gangguan internal; ( b). Co nto h aliran arus urutan no l pada gangguan tanah internal dengan arus line no l; ( c) . Co nto h aliran arus urutan no l pada gangguan tanah
To rka akan sam a dengan no l bilam ana kedua arus berbeda ± 90 0 . Rele ini dapat bero perasi dengan m agnitude arus yang jauh berbeda selam a perkalian ini lebih besar dari m inim um angkat dan dengan kebebasan relatif dari variasi sudut fasa antara ± 90 0 . Rele m em iliki karakteristik waktu terbalik, bero perasi sangat cepat pada waktu gangguan internal besar.
Gam bar 8.14. Pro teksi Diferensial tanah untuk bank Transfo rm ator delta –wyei ditanahkan m enggunakan Rele arus lebih berarah dengan CT bantu: ( a) . aliran arus urutan no l untuk gangguan tanah eksternal; ( b). co nto h aliran arus urutan no l pada gangguan tanahn berarah
Rele arus lebih berarah m em iliki suatu unit arah terpisah yang bero perasi sebagai unit pengali. Unit arus lebih dari Rele adalah tanpa arah dan bero perasi pada m agnitude arus yang m elalui ko il utam anya. Pada gam bar adalah ko il tanpa po laritas dan dihubungkan m enyeberangi CT, m em iliki karakteristik waktu terbalik, bero perasi cepat pada arus besar, tetapi hanya bila unit arah bero perasi.
Gam bar 8.15. Operasi sistem Rele Diferensial Gam bar 8.14: ( a). arus urutan no l m engalir untuk gangguan internal; ( b) . co nto h aliran arus urutan no l pada gangguan tanah inertal dengan arus line no l; (c). co nto h aliran arus urutan no l pada gangguan tanah internal dengan arus line tidak
Transfo rm ato r bantu dibutuhkan untuk m endapatkan o perasi diferensial yang benar, tidak bero perasi bila terjadi gangguan eksternal diluar zo na diferensial, bero perasi bila terjadi gangguan tanah dalam zo na diferensial.
Diperlihatkan bahwa skem a o perasi untuk kasus dim ana tidak ada arus gangguan tanah yang berasal dari sistem m enuju titik gangguan internal. Hal ini biasa untuk aplikasi pada industri dan distribusi. Tanpa arus, seperti pada Gam bar 8.13b dan 8.15b, perlu diingat bahwa beberapa dari arus sekunder netral akan dibelo kkan untuk m engeksitasi CT jaringan dan CT bantu. Sebagaim ana didiskusikan pada bab sebelum nya.
Apabila arus tanah disuplai dari sistem pada gangguan internal, Rele pro duct dapat diterapkan dengan salah satu ko il dihubungkan m elewati CT jaringan dan ko il lain dihubungkan ke CT netral tanpa Rele bantu. Sebagaim ana tertera, telah dikem ukakan, Rele dapat bero perasi dengan perbedaan yang besar pada arus dan unjuk kerja CT. Rele arus lebih berarah dapat dihubungkan hanya pada CT jaringan u ntuk dapat bero perasi pada saat terjadi gangguan pada bank Transfo rm ato r tanpa ada hubungan ke Ctnetral. Dalam banyak kasus penyam bun gan cara terakhir tidak m em berikan sensitivitas tinggi, karena sum ber tanah jauh um um nya terlam pau lem ah.
8.18 PROTEKSI BA N K TRA N SFORMA TOR DEN GA N PEN GGESER FASA TERKEN DA LI
Transfo rm ato r yang dilengkapi den gan ken dali pergeseran fasa didesain untuk digunakan pada pem in dahan dua sistem tenaga. Desainnya ko m plek dan khusus untu k penggunaan tertentu. Pro teksi diferensial sukar atau ham pir tidak m ungkin dipakai pada sistem seperti ini, sehingga Rele yang digerakkan o leh tekanan atau gas digunakan untuk m elayani pro teksi jaringan, dengan cadangan m enggunakan Rele arus lebih. Bilam ana dim ungkin kan penggunaan Rele Diferensial; m ungkin dibutuhkan CT yang diinstal didalam unit tersebut, jadi pro teksi sudah m enjadi rencana dan bagian dari unit tersebut.