Rancangan Penelitian

METODOLOGI PENELITIAN

3.2. Rancangan Penelitian

3.2.1. Umum

Penelitian ini berupa penelitian terapan dan verifikatif untuk menguji kebenaran bahwa harmonisa mempengaruhi ketelitian operasi rele proteksi arus lebih tipe rele statis. Penelitian ini dari sifatnya dapat pula digolongkan kedalam penelitian expost facto, sebab hanya mengungkapkan gejala yang telah ada tanpa memberi perlakuan atau manipulasi terhadap data yang diteliti. Adapun yang akan diteliti meliputi hubungan THDi terhadap I_t, I₁ dan t_trip rele arus lebih statis pada beban non linier (Lampu Hemat Energi). Hal ini dibandingkan dengan jika rele menerima arus dengan besar yang sama tapi harmonisa sekecil mungkin atau beban linier (Lampu pijar dan Strika Listrik atau beban dengan Cos ϕ = 1 alami). Setelah didapat data dan dibentuk kurvanya lalu dianalisis secara teori hubungan kinerja rele dengan harmonisa.

Hubungan antara THDi dengan arus ke kumparan trip rele dapat di analisis dengan menggunakan Persamaan (6), (12) dan (13) serta hubungan antara arus ke

kumparan trip rele dengan waktu trip rele di analisis menggunakan Persamaan (9), (10) dan (11) dan kurva arus-waktu Gambar 2.11 untuk waktu trip Definite dan waktu trip Instantataneous.

Rele disetel menurut kurva arus-waktu SI atau VI atau EI atau Definite atau Inst. Lalu rele di beri arus beban linier dan arus beban non linier secara bergantian. Waktu trip rele mestinya sesuai Persamaan (9) untuk kurva arus-waktu SI dan Persamaan (10) untuk kurva waktu VI serta Persamaan (11) untuk kurva arus-waktu EI demikian juga untuk kurva arus-arus-waktu Definite 2 detik atau 4 detik atau 8 detik serta untuk kurva arus-waktu Inst waktu trip rele < 1 detik.

Jika waktu trip rele tidak sesuai dengan tersebut diatas maka kinerja rele tidak baik. Kinerja rele adalah waktu setel trip rele menurut arus setelan yang diterima rele. Selanjutnya untuk mencapai tujuan penelitian sesuai pada sub bab 1.4. dilakukan hal berikut:

3.2.2. Analisis dampak harmonisa terhadap arus It dan arus I1

Untuk menganalisis dampak harmonisa terhadap arus efektif dan arus fundamental yang masuk kedalam kumparan trip rele dilakukan hal berikut ini:

a. Setelah data dikumpulkan sesuai sub bab 3.6 dan Tabel yang berisikan data THDi dan data I_t lalu dianalisis pengaruh harmonisa terhadap arus efektif yang masuk ke kumparan trip rele (It) maka dibentuk kurva THDi vs It. Berdasarkan kurva ini dapat dianalisis sesuai (Persamaan 6) jika kandungan harmonisa (THDi) semakin besar maka I_tseharusnya juga berubah semakin besar.

b. Setelah data dikumpulkan sesuai sub bab 3.6 dan Tabel yang berisikan data THDi dan data I1 lalu dianalisis pengaruh harmonisa terhadap arus fundamental yang masuk ke kumparan trip rele (I₁) maka dibentuk kurva THDi vs I₁. Berdasarkan kurva ini dapat dianalisis sesuai Persamaan (6) jika kandungan harmonisa (THDi) semakin besar maka I1seharusnya berubah semakin kecil. c. Dari kedua analisis diatas jelas bahwa jika THDi berubah maka I_t dan I₁ berubah

.Dengan demikian jika kandungan harmonisa bertambah maka It juga bertambah tapi arus fundamental I₁ semakin kecil sekalipun tidak linier.

3.2.3. Analisis dampak harmonisa terhadap kinerja operasi rele dalam karakteristik arus-waktu Standard Inverse (SI)

Untuk menganalisis dampak harmonisa ini dilakukan hal berikut: Kinerja operasi rele sesuai penyetelan arus-waktu yang dilakukan pada rele. Penyetelan ini disesuaikan dengan jenis karakteristik arus-waktu rele yaitu karakteristik arus-waktu Standar Inverse (SI). Penyetelan rele ini berdasarkan arus fundamental I₁. Untuk ini diperlukan data I1, It , I(I= I1/ Is; Is = arus setting), THDi dan ttrip. Data ini dapat dikumpulkan sesuai sub bab 3.6 dan Tabel yang berisikan data THDi,I₁,I_t, t_trip. Berdasarkan data dan Tabel tersebut dibentuk kurva I1vs ttrip dan It vs ttrip. Sesuai Persamaan (9), untuk karakteristik Standard Inverse (SI) bahwa ttrip berbanding terbalik dengan I = I₁/Is; yang berarti jika THDi naik dan I_t juga naik sedangkan I₁ turun maka hal ini tentu berdampak pada ttrip yaitu waktu trip rele berbeda dari waktu trip rele sesuai setting SI.

Kemudian bandingkan waktu trip rele ini ketika dibebani arus beban non linier dan arus beban linier. Jika berbeda maka dinyatakan bahwa harmonisa berdampak pada kinerja operasi rele dalam karakteristik arus waktu Standard Inverse ( SI).

3.2.4. Analisis dampak harmonisa terhadap kinerja operasi rele dalam karakteristik arus-waktu Very Inverse (VI)

Untuk menganalisis dampak harmonisa ini dilakukan hal berikut: Kinerja operasi rele sesuai penyetelan arus-waktu yang dilakukan pada rele. Penyetelan ini disesuaikan dengan jenis karakteristik arus-waktu rele yaitu karakteristik arus-waktu VI. Penyetelan rele ini berdasarkan arus fundamental I₁. Untuk ini diperlukan data I₁, It, I(I= I1/ Is; Is = arus setting) , THDi dan ttrip. Data ini dapat dikumpulkan sesuai sub bab 3.6 dan Tabel yang berisikan data THDi, I₁, I_t, t_trip. Berdasarkan data dan Tabel tersebut dibentuk kurva I1 vs ttrip dan It vs ttrip. Sesuai Persamaan (10) untuk karakteristik VI bahwa ttrip berbanding terbalik dengan(I - 1); I= I₁/Is ; yang berarti jika THDi naik dan I_t juga naik sedangkan I₁ turun maka hal ini tentu saja berdampak pada ttrip yaitu waktu trip rele berbeda dari waktu trip rele sesuai setting VI.

Kemudian bandingkan waktu trip rele ini ketika dibebani arus beban non linier dan beban linier. Jika berbeda maka dinyatakan bahwa harmonisa berdampak pada kinerja operasi rele dalam karakteristik arus waktu Very Inverse ( VI). ttrip pada VI < t_trip pada SI.

3.2.5. Analisis dampak harmonisa terhadap kinerja operasi rele dalam karakteristik arus-waktu Extremely Inverse (EI)

Untuk menganalisis dampak harmonisa ini dilakukan hal berikut: Kinerja operasi rele sesuai penyetelan arus-waktu yang dilakukan pada rele. Penyetelan ini disesuaikan dengan jenis karakteristik arus-waktu rele yaitu karakteristik arus-waktu EI. Penyetelan rele ini berdasarkan arus fundamental I₁. Untuk ini diperlukan data I₁, It, I (I= I1/ Is; Is = arus setting), THDi dan ttrip. Data ini dikumpulkan sesuai sub bab 3.6 dan dimasukkan dalam Tabel. Berdasarkan data dan Tabel ini dibentuk kurva I1vs t_trip dan I_t vs t_trip. Sesuai Persamaan (11) untuk karakteristik EI bahwa t_trip berbanding terbalik dengan (I²-1); I= I1/Is; yang berarti jika THDi naik dan It juga naik sedangkan I₁ turun maka tentu saja hal ini berdampak pada t_trip yaitu waktu trip rele berbeda dari waktu trip rele sesuai setting EI. Kemudian bandingkan waktu trip rele ini ketika dibebani arus beban non linier dan arus beban linier. Jika berbeda maka dinyatakan bahwa harmonisa berdampak pada kinerja operasi rele dalam karakteristik arus waktu Extremely Inverse. Sehingga jika dibandingkan ketiga karakteristik ini maka t_trip pada EI< t_trip pada VI < t_trip pada SI.

3.2.6. Analisis dampak harmonisa terhadap kinerja rele dalam karakteristik arus-waktu definite

Untuk menganalisis dampak harmonisa ini dilakukan hal berikut: Kinerja operasi rele sesuai penyetelan arus-waktu yang dilakukan pada rele. Penyetelan ini disesuaikan dengan jenis karakteristik arus-waktu rele yaitu karakteristik arus-waktu

Definite (D2; D4; D8). Penyetelan rele ini berdasarkan arus fundamental I₁. Untuk ini diperlukan data I1, It, I(I= I1/ Is; Is = arus setting), THDi dan ttrip. Data ini dikumpulkan sesuai sub bab 3.6 dan dimasukkan ke dalam Tabel . Berdasarkan data dan Tabel ini dibentuk kurva I₁ vs t_trip dan I_t vs t_trip.

Karakteristik arus waktu Definite ini sudah tetap yaitu ttrip tetap waktunya berapapun besar arus gangguan yang lewat dalam kumparan trip rele. Waktu trip rele yaitu 2 detik, 4 detik, atau 8 detik sesuai penyetelan yang dilakukan pada rele. Sebagai pembanding dapatkan data untuk kurva arus waktu Definite pada beban linier Kemudian bandingkan waktu trip rele ini ketika dibebani arus beban non linier dan arus beban linier. Jika berbeda maka dinyatakan bahwa harmonisa berdampak pada kinerja operasi rele.

3.2.7. Analisis dampak harmonisa terhadap kinerja operasi rele dalam karakteristik arus-waktu Inst

Untuk menganalisis dampak harmonisa ini dilakukan hal berikut:

Kinerja operasi rele sesuai penyetelan arus waktu yang dilakukan pada rele. Penyetelan ini disesuaikan dengan jenis karakteristik arus waktu rele yaitu karakteristik arus waktu Inst. Penyetelan rele ini berdasarkan arus fundamental I1. Untuk ini diperlukan data I1, It, I (I= I1/ Is; Is = arus setting), THDi dan ttrip. Data ini dapat dikumpulkan sesuai sub bab 3.6 dan dikumpulkan dalam Tabel. Berdasarkan data dan Tabel ini dibentuk kurva I1 vs ttrip dan It vs ttrip.

Karakteristik arus waktu Inst ini sudah tertentu yaitu t_trip tertentu waktunya berapapun besar arus gangguan yang lewat dalam kumparan trip rele. Waktu trip

rele yaitu lebih kecil dari 1 detik. Sebagai pembanding dapatkan data untuk kurva arus waktu beban linier. Kemudian bandingkan waktu trip rele ini ketika

dibebani arus beban non linier dan arus beban linier. Jika berbeda maka dinyatakan bahwa harmonisa berdampak pada kinerja operasi rele.