PROTEKSI GENERATOR

enerator merupakan sumber energi listrik didalam sistem tenaga listrik$ maka  perlu diproteksi dari semua gangguan jangan sampai mengalami kerusakan karena kerusakan generator akan sangat mengganggu penyediaan tenaga listrik. 'etapi dilain pihak  dari segi selektiitas pengamanan sistem diharapkan agar P"' generator tidak mudah trip

terhadap gangguan dalam sistem$ karena lepasnya generator dari sistem akan mempersulit  jalannya oprasi sistem tenaga listrik. P"' generator hanya boleh bekerja apabila ada gangguan yang tepat ada didepan generator didalam generator atau pada nesin penggerak  generator.

ambar +.4 bagan enerator dengan "esin penggerak dan "edan Penguat

7" Prote.si !enerator terha-a !an!!uan e.sternal

angguan diluar generator dapat menimbulkan arus urutan negati$ yang selanjutnya arus ini dapat menimbulkan pemanasan yang berlebihan pada generator. ;leh karena itu pada generator dengan daya besar dipakai relay urutan negati 

ntuk menghadapi ganggaun diluar pusat listrik$ maka P"' yang dipasang dari saluran dilengkapi dengan relay1relay %

O ;3er1urrent relay O ;3erload relay O round ault relay

O Arrester (penangkal petir)

ntuk gangguan di rel yang langsung berhubungan dengan generator$ maka relay arus lebih merupakan pengaman utama. 'etapi bila ada pengaman rel dirensial$ maka relay arus lebih merupakan pengaman bak1up.

round ault relay mengamankan bila terjadi gangguan asa ke tanah$ sedangkan o3er load round ault relay mengamankan bila terjadi gangguan asa ke tanah$ sedangkan o3er load relay mengamankan generator bila terjadi beban lebih.

relay mengamankan generator bila terjadi beban lebih. Penyeb

Penyebab gangguan utama dalam sistab gangguan utama dalam sistem adalah petirem adalah petir$ $ yang sering disyang sering disambar petiambar petir r  adalah saluran udara transmisi dan saluran distribusi. ntuk melindungi generator terhadap adalah saluran udara transmisi dan saluran distribusi. ntuk melindungi generator terhadap sambaran petir tersebut perlu

sambaran petir tersebut perlu dipasang arrester.dipasang arrester.

ambar +.2 Perlindungan generator terhadap sambaran petir  ambar +.2 Perlindungan generator terhadap sambaran petir 

7% Prote.si !enerator terha-a !an!!uan internal 7% Prote.si !enerator terha-a !an!!uan internal G

Ganguan internal generator seara garis besarnya ada lima maam yaitu %anguan internal generator seara garis besarnya ada lima maam yaitu % a. @ubung singkat antar asa

a. @ubung singkat antar asa  b. @ubung singkat asa ke tanah  b. @ubung singkat asa ke tanah

. &uhu tinggi . &uhu tinggi

d. Penguatan hilang d. Penguatan hilang

e. @ubung singkat dalam rangkaian rotor  e. @ubung singkat dalam rangkaian rotor 

7%" Hu/un! sin!.at antara 1asa 7%" Hu/un! sin!.at antara 1asa

angguan ini terjadi bila isolasi antar asa rusak bisa terjadi dalam stator generator maupun angguan ini terjadi bila isolasi antar asa rusak bisa terjadi dalam stator generator maupun diluar stator generator.

diluar stator generator. nt

ntuk uk melmelindindungi ungi gengeneraerator tor dardari i ganggangguan guan ini ini dipdipakai akai relrelay ay didirenrensisial al yayang ng segsegeraera membuka P"' generator$ P"' arus medan penguat dan memberhentikan mesin penggerak  membuka P"' generator$ P"' arus medan penguat dan memberhentikan mesin penggerak 

+6 +6

generator. @al ini diperlukan untuk menghentikan sama sekali  yang dibangkitkan generator. @al ini diperlukan untuk menghentikan sama sekali  yang dibangkitkan dalam stator generator$ sehingga hubung singkat antar asa dapat segera

dalam stator generator$ sehingga hubung singkat antar asa dapat segera berhenti.berhenti.

ambar +. =elai dierensial sebagai pengaman generator  ambar +. =elai dierensial sebagai pengaman generator 

=elay dirensial tidak dapat menghindarkan terjadinya gannguan hubung singkat antar asa$ =elay dirensial tidak dapat menghindarkan terjadinya gannguan hubung singkat antar asa$ tetapi hanya dapat mendeteksi dan kemudian memberhentikan hubung singkat antar asa tetapi hanya dapat mendeteksi dan kemudian memberhentikan hubung singkat antar asa yang terjadi$ untuk menghindarkan kerusakan generator yang lebih besar.

yang terjadi$ untuk menghindarkan kerusakan generator yang lebih besar.

7%% Hu/un! sin!.at 1asa .e tanah 7%% Hu/un! sin!.at 1asa .e tanah

angguan ini tidak dapat dideteksi oleh relay dierensial bila titik netral generator tidak  angguan ini tidak dapat dideteksi oleh relay dierensial bila titik netral generator tidak  ditanahkan. ;leh karenanya diperlukan relay hubung tanah untuk melindungi generator  ditanahkan. ;leh karenanya diperlukan relay hubung tanah untuk melindungi generator  terhadap gangguan hubung tanah.

terhadap gangguan hubung tanah. Pada

Pada gambar berikutnygambar berikutnya a diperdiperlihatlihatkan kan pengampengaman an generagenerator tor terhaterhadap dap gangguan hubunggangguan hubung tanah yang titik netralnya tidak ditanahkan sehingga perlu dipasang transormator tegangan tanah yang titik netralnya tidak ditanahkan sehingga perlu dipasang transormator tegangan dan yang titik netralnya ditanahkan dengan mele/ati tahanan.

amabr +.* Pengaman gangguan tanah pada generator  amabr +.* Pengaman gangguan tanah pada generator  Keterangan %

Keterangan % (a) ambar

(a) ambar relai hubung relai hubung tanah (9)$ tanah (9)$ titik netrtitik netral dari al dari generator tidak generator tidak ditanahkan denganditanahkan dengan  pemasangan transormator tegangan.

 pemasangan transormator tegangan. (b)

(b) ambaambar rer relai lai hubung hubung tanah tanah (9)$ (9)$ titititik netk netral ral dari dari generagenerator tor ditanditanahkan ahkan melalmelaluiui tahanan (=).

tahanan (=).

n

ntutuk k pepengangamaman n gegeneneraratotor r yayang ng ttttititk k netnetraralnlnya ya titidadak k diditatananahkahkan n perperlu lu didipapasasangng transormator t

transormator tegangan yang berungsi megangan yang berungsi mendeteksi kenaikan tegangan tiendeteksi kenaikan tegangan titik netral tik netral terhadapterhadap tanah dan selanjutnya akan m

tanah dan selanjutnya akan menyebabkan relay enyebabkan relay hubung tanah (9) bekerja. hubung tanah (9) bekerja. 'e'egangan titik gangan titik  netral terhadap tanah akan naik bila ada gangguan hubung tanah dan selanjutnya akan netral terhadap tanah akan naik bila ada gangguan hubung tanah dan selanjutnya akan menyebabkan relay (9) bekerja.

menyebabkan relay (9) bekerja.

7%( Suhu tin!!i 7%( Suhu tin!!i

@al ini bisa terjadi pada stator atau pada bantalan generator$ yang menyebabkan @al ini bisa terjadi pada stator atau pada bantalan generator$ yang menyebabkan kena

kenaikaikan n suhsuhu u tertersebsebut ut karkarena ena pempembebabebanan nan leblebih ih padpada a gengeneraerator tor yanyang g terterlallalu u lamlama$a$ 3entilasi yang kurang sempurna atau karena banyak kotoran yang menempel pada isolasi 3entilasi yang kurang sempurna atau karena banyak kotoran yang menempel pada isolasi lilitan stator sehingga menghambat

lilitan stator sehingga menghambat pelepasan panas lilitan stator.pelepasan panas lilitan stator.

Aliran minyak pelumas yang kurang baik juga bisa menyebabkan suhu yang tinggi. Aliran minyak pelumas yang kurang baik juga bisa menyebabkan suhu yang tinggi.

+ +

ntuk mengamankan generator terhadap masalah suhu yang tinggi$ dipakai relay suhu yang  pada tahap pertama membunyikan alarm dan pada tahap berikutnya men1trip P"'

generator.

7%6 Pen!uatan hilan!

Bila terjadi gangguan pada rangkaian arus penguat$ sehingga medan penguat generator menjadi lemah atau hilang$ maka generator mengalami kondisi %out of step& atau lepas dari sinkronisasinya dengan sistem dan dapat menimbulkan gangguan dalam sistem khususnya.

;leh karenanya pada generator yang mempunyai daya relati besar disediakan 'oss of   Field relay untuk menegah terjadinya situasi out of step tersebut diatas dengan jalan men1

trip P"' generator bila arus penguat hilang atau menjadi terlalu lemah oleh karena ada gangguan pada sirkit arus penguat.

7%7 Hu/un! sin!.at -ala+ ran!.aian rotor

Pada gangguan ini generator akan mengalami 'oss of Field relay dan juga sirkit rotor dan rotor generator dapat mengalami kerusakan. nutk menegah kerusakan ini dipakai relay arus lebih atau sekering lebur dalam sirkit rotor.

-ika salah satu kutub ( atau 1) mengalami hubung tanah$ maka hal ini dapat menimbulkan distorsi dalam medan magnit penguat sehingga timbul getaran yang berlebihan.

ntuk melindungi gangguan ini$ maka generator yang besar dipasang relay pengaman terhadap rotor hubung singkat.

7( Pen!etanahan Titi. Netral Generator

!ang banyak digunakan adalah sistem pengetanahan dengan tahanan$ dengan memakai tahanan yang membatasi arus pengetanahan sampai 400 Amper.

:ara lain adalah dengan pengetanahan melalui transormator tiang$ sistem ini tepat bagi mesin berkapasitas besar. Pengetanahan dilakukan melalui gulungan tegangan tinggi pada

transormator tiang dengan menyisipkan tahanan pada sisi tegangan rendah untuk  membatasi arus pengetanahan sampai + E 4+ Amper.

 Nilai tahanan = didapat dari persamaan berikut %

(ohm)

di mana %

: F kapasitansi tiap asa dari rangakaian urutan nol dari generator ( generator   $erose(uence circuit ) (Q9)

 F rekuensi (@)

 N F perbandingan lilitan (turn ratio) dari transormator 

76 Prote.si Generator Terha-a Gan!!uan Mesin Pen!!era. 

Bila tekanan minyak pada mesin penggerak terlalu rendah$ maka mesin penggerak tersebut  perlu dihentikan karena dapat minimbulkan kerusakan bantalan. ntuk menghindarkan tetap berputarnya generator sebagai akibat daya balik yang merubah generator menjadi motor$ maka P"' generator perlu di trip (dibuka). 'rip dari P"' generator karena tekanan minyak pelumas yang terlalu rendah atau karena suhu air pendingin yang terlalu tinggi maka dipakai oleh relay mekanik. &ehingga pada generator dengan daya terpasang diatas nilai tertentu yang digerakkan turbin uap$ turbin gas atau turbin air$ maka dipakai relay daya balik. Daya balik terjadi karena ada gangguan mesin penggerak atau ada ayunan daya dalam sistem.

BAB 0I