• Tidak ada hasil yang ditemukan

Studi Rele Pengaman Standby Genset Di PT. Coca - Cola Bottling Indonesia Belawan - Medan

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2016

Membagikan "Studi Rele Pengaman Standby Genset Di PT. Coca - Cola Bottling Indonesia Belawan - Medan"

Copied!
76
0
0

Teks penuh

(1)

KARYA AKHIR

STUDI RELE PENGAMAN STANDBY GENSET

DI PT. COCA - COLA BOTTLING INDONESIA

BELAWAN - MEDAN

Oleh :

MUHAMMAD IKHWAN 055203010

PROGRAM DIPLOMA IV TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

(2)

ABSTRAK

PT. Coca-Cola Bottling Indonesia merupakan salah satu produsen dan distributor minuman ringan terkemuka di Indonesia. Memproduksi dan

mendistribusikan produk-produk berlisensi dari The Coca-Cola Company.

Perusahaan ini memproduksi dan mendistribusikan ke lebih dari 400.000

outlet melalui lebih dari 120 pusat penjualan, maka dari itu pihak pabrik tidak mau mengalami penghambatan produksi, dikarenakan gangguan dari pihak PLN,

sehingga dibutuhkan generator untuk mengatasinya.

Generator tersebut dipasang sebagai sumber daya standby, untuk menjaga kelangsungan produksi terutama oleh karena gangguan dari pihak PLN. Mengacu

(3)

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT dan tidak lupa shalawat beriring salam penulis ucapkan kepada junjungan Nabi besar

Muhammad SAW karena berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan Karya Akhir ini dengan judul :

STUDI RELE PENGAMAN STANDBY GENSET DI PT. COCA - COLA BOTTLING INDONESIA BELAWAN – MEDAN

Selama berlangsungnya penulisan Karya Akhir ini hingga menyelesaikannya, penulis banyak mendapat bantuan, dukungan, serta masukan dari banyak pihak. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaan yang

setinggi-tingginya serta ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Ayahanda H. DTM Husin Ibunda tercinta Hj. Basrah Aini, serta Kakanda Muhammad Irfan ST, Kakanda Milda Sahfitri, dan Kakanda Ahmad Dayan ST, yang telah memberikan dukungan moril, materi dan doa terhadap penulis.

2. Bapak Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Sumatra Utara.

3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si. selaku Ketua Jurusan Program

Diploma IV Teknologi Instrumentasi Pabrik Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

(4)

5. Bapak Drs. Hasdari Helmi, MT selaku Koordinator Program Diploma IV

Teknologi Instrumentasi Pabrik Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara dan selaku Dosen Wali.

6. Bapak Prof. Dr. Ir. Usman S. Ba’afai selaku Dosen pembimbing penulis yang telah banyak memberikan masukan dan arahan dalam penulisan Karya Akhir ini.

7. Bapak A. Nasoha selaku PR Manager PT. COCA – COLA BOTTLING INDONESIA (CCBI).

8. Segenap keryawan PT. COCA – COLA BOTTLING INDONESIA (CCBI). 9. Seluruh Staf Pengajar serta Pegawai Administrasi.

10.Rekan-rekan Mahasiswa jurusan Teknologi Instrumentasi Pabrik yang tidak

dapat penulis sebutkan satu-persatu, khususnya angkatan 2005 Faisal, Agung, Roni, Febri, Meutia, dan lain-lain yang telah banyak membantu penulis.

Penulis menyadari bahwa Karya Akhir ini masih belum sempurna dan masih banyak kekurangan dan masih jauh dari kesempurnaan dikarenakan keterbatasan pengetahuan penulis. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran

serta kritikan yang konstruktif dan edukatif guna penyempurnaan Karya Akhir ini. Semoga Karya Akhir ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan para pembaca

pada umumnya.

Medan, Mei 2011

Penulis

(5)

DAFTAR ISI

Lembar Pengesahan

Abstrak ... i

Kata Pengantar ... ii

Daftar Isi ... iv

Daftar Gambar ... vi

Daftar Tabel ... viii

Daftar Lampiran ... ix

BAB I Pendahuluan 1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Tujuan dan manfaat Penulisan ... 2

1.3. Rumusan Masalah ... 2

1.4. Batasan Pembahasan ... 2

1.5. Metode Penulisan ... 3

(6)

BAB II Landasan Teori

2.1. Teorema Thevenin ... 5

2.2. Pengenalan ... 8

2.2.1. Konstruksi Generator ... 9

2.2.2. Prinsip Kerja ... 10

2.2.3. Prosedur Pelaksanaan Kerja Paralel ... 12

2.3. Rele Pengaman ... 13

2.3.1. Fungsi ... 15

2.3.2. Syarat – syarat rele pengaman ... 16

2.4. Rele Pengaman Generator ... 19

2.4.1. Arus Lebih (Overcurrent) ... 19

2.4.2. Reverse power Relay ... 22

BAB III Sistem Kelistrikan dan Pengaman Standby Generator 3.1. Sistem Kelistrikan di Pabrik Coca-Cola di Medan ... 24

3.2. Sistem Proteksi ... 30

(7)

BAB IV Simulasi dan Analisa Srtting Rele

4.1. Setting pengaman Reverse Power Relay... 32

4.2. Arus gangguan hubung singkat ... 34

BAB V Kesimpulan dan Saran

5.1. Kesimpulan ... 52

5.2. Saran ... 53

Daftar Pustaka ... 54

(8)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Ekivalen rangkaian ... 5

Gambar 2.2. Ekivalen rangkaian saat rangkaian linier A mat i ... 6

Gambar 2.3. Ekivalen rangkaian saat rangkaian linier A aktif ... 6

Gambar 2.4. Terminal a-b open circuit ... 7

Gambar 2.5. Konstruksi Generator Arus Bolak-balik ... 10

Gambar 2.6. Hukum Faraday, Induksi Elektromagnetik ... 11

Gambar 2.7. Hubungan paralel antar alternator ... 12

Gambar 2.8. Sinkonoskop (synchronoscope) ... 13

Gambar 2.9. Karakteristik rele waktu seketika ... 20

Gambar 2.10. Karakteristik rele waktu defenite ... 20

Gambar 2.11. Karakteristik rele waktu Inverse ... 21

Gambar 3.1. Diagram satu garis dari PLN ... 24

Gambar 3.2. Diagram satu garis Genset dari Caterpillar dan Genset MGO ... 28

Gambar 3.3. Diagram satu garis sistem kelistrikan ... 29

Gambar 4.1 Ekivalen diagram satu garis di pabrik ... 34

(9)

Gambar 4.3 Arus gangguan pada Rel utama 1 pada titik FN ... 37

Gambar 4.4 Arus gangguan dititik FN Rel utama 1 ... 37

Gambar 4.5 Arus gangguan pada Rel utama 2 pada titik FN ... 38

Gambar 4.6 Arus gangguan dititik FN Rel utama 2 ... 38

Gambar 4.7 Arus gangguan pada Rel utama 3 pada titik FN ... 39

Gambar 4.8 Arus gangguan dititik FN Rel utama 3 ... 40

Gambar 4.9 Arus gangguan pada Genset 1 pada titik FN ... 40

Gambar 4.10 Arus gangguan dititik FN Genset 1 ... 41

Gambar 4.11 Arus gangguan pada Genset 2 pada titik FN ... 42

Gambar 4.12 Arus gangguan dititik FN Genset 2 ... 42

(10)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Batas daya motoring yang harus diamankan berdasarkan

jenis penggerak mula ... 23

Tabel 3.1. Peralatan pada pabrik ... 25

Tabel 3.2. Impedansi setiap unit dan impedansi base ... 30

Tabel 3.3. Data rele dan lokasi ... 31

Tabel 4.1. Setting Rele reverse power ... 33

Table 4.2 Impedansi setiap unit dan Impedansi base ... 34

Tabel 4.3. Arus gangguan hubung singkat ... 43

(11)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Diagram satu garis dari PLN

Lampiran 2 Diagram satu garis Genset dari Caterpillar dan Genset MGO

(12)

ABSTRAK

PT. Coca-Cola Bottling Indonesia merupakan salah satu produsen dan distributor minuman ringan terkemuka di Indonesia. Memproduksi dan

mendistribusikan produk-produk berlisensi dari The Coca-Cola Company.

Perusahaan ini memproduksi dan mendistribusikan ke lebih dari 400.000

outlet melalui lebih dari 120 pusat penjualan, maka dari itu pihak pabrik tidak mau mengalami penghambatan produksi, dikarenakan gangguan dari pihak PLN,

sehingga dibutuhkan generator untuk mengatasinya.

Generator tersebut dipasang sebagai sumber daya standby, untuk menjaga kelangsungan produksi terutama oleh karena gangguan dari pihak PLN. Mengacu

(13)

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

PT. Coca-Cola Bottling Indonesia merupakan salah satu produsen dan distributor minuman ringan terkemuka di Indonesia. Memproduksi dan

mendistribusikan produk-produk berlisensi dari The Coca-Cola Company. Perusahaan ini memproduksi dan mendistribusikan ke lebih dari 400.000 outlet

melalui lebih dari 120 pusat penjualan, maka dari itu pihak pabrik tidak mau mengalami penghambatan produksi, dikarenakan gangguan dari pihak PLN, sehingga dibutuhkan generator untuk mengatasinya.

Generator sebagai pemasok listrik cadangan untuk produksi di pabrik jika PLN mengalami gangguan, sehingga rentan sekali terhadap segala macam

gangguan terhadap generator, maka pengaruhnya terhadap sistem dapat beranekaragam, sehingga akan berpengaruh pada kelangsungan proses produksi. Oleh karena itu pengaman sistem tenaga listrik menitik beratkan pada keandalan

sistem, khususnya pada aspek pencegahan dan penanganan segala macam gangguan. Dalam pengoperasiannya, sebuah pembangkit membutuhkan generator

dengan sistem pengaman yang baik guna menanggulangi gangguan-gangguan yang ada.

Mengacu pada hal tersebut, maka sangat diperlukan koordinasi rele

(14)

1.2. Tujuan dan Manfaat Penulisan

Tujuan penyusunan tugas Akhir ini adalah untuk menganalisa masalah

koordinasi rele arus lebih (overcurrent relay) dan reverse power relay sebagai pengaman standby genset, dengan menentukan jenis dan setting dari rele pengaman genset tersebut, sehingga keamanan genset beserta keandalan sistem

tenaga listrik dapat lebih terjamin.

1.3. Rumusan Masalah

Untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini, diperlukan langkah-langkah sebagai berikut :

1. Mengumpulkan buku dan referensi mengenai permasalahan mengenai

arus hubung singkat, setting rele pengaman, dan koordinasi pengaman. 2. Pengumpulan data-data yang terkait dengan masalah tersebut

3. Analisa dan Pembahasan terhadap hasil data lapangan sebagai validasi.

1.4. Batasan Masalah

Pada tugas akhir ini batasan permasalahan adalah sebagai berikut:

1. Rele pengaman yang disetting dan dikoordinasi adalah rele pengaman standby

genset PT. Coca-Cola Bottling Indonesia Medan-Belawan.

(15)

1.5. Metode Penulisan

Penulisan Karya Akhir ini dilakukan dengan cara :

1. Studi literatur : mengambil bahan – bahan dari buku – buku referensi, jurnal, artikel dan sebagainya.

2. Studi lapangan : mengambil data dan informasi dari PT. Coca-Cola Bottling

Indonesia Martubung – MedanBelawan.

1.6. Sistematika Penulisan BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini menjelaskan tentang latar belakang, rumusan masalah,

tujuan dan manfaat penulisan, batasan masalah, metoda penulisan dan sistematika penulisan.

BAB II : LANDASAN TEORI

Gangguan dan Sistem Pengaman Pada Sistem Listrik

Membahas masalah sebab – sebab timbulnya gangguan pada sistem tenaga listrik, masalah rele pengaman, klasifikasi rele, penyetelan rele pengaman terutama rele arus lebih.

(16)

Menjelaskan mengenai PT. Coca-Cola Bottling Indonesia

Martubung – Medan Belawan meliputi sistem pembangkitan dan sistem distribusi tenaga listrik serta sistem pengaman.

BAB IV : ANALISA SETTING RELE

Analisa Hubung Singkat dan Koordinasi Rele pengaman standby genset

Membahas mengenai perhitungan arus hubung singkat, penyetelan rele pengaman generator, dan koordinasinya.

BAB V : KESIMPULAN

Merupakan kesimpulan dari keseluruhan pembahasan yang telah

(17)

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Teorema Thevenin (1)

Pada teorema ini berlaku bahwa :

Suatu rangkaian listrik dapat disederhanakan dengan hanya terdiri dari satu

buah sumber tegangan yang dihubungserikan dengan sebuah tahanan

ekivelennya pada dua terminal yang diamati.

Tujuan sebenarnya dari teorema ini adalah untuk menyederhanakan analisis rangkaian, yaitu membuat rangkaian pengganti yang berupa sumber

tegangan yang dihubungkan seri dengan suatu resistansi ekivalennya.

Gambar 2.1 Ekivalen rangkaian

Pada gambar diatas (Gambar 2.1), dengan terorema substitusi kita dapat

(18)

sama saat arus melewati sirkit B pada dua terminal yang kita amati yaitu terminal

a-b.

Setelah kita dapatkan rangkaian substitusinya, maka dengan menggunakan

teorema superposisi didapatkan bahwa :

1. Ketika sumber tegangan V aktif/bekerja maka rangkaian pada sirkit linier A tidak aktif (semua sumber bebasnya mati diganti tahanan dalamnya), sehingga

didapatkan nilai resistansi ekivelnnya.

Gambar 2.2 Ekivalen rangkaian saat rangkaian linier A mati

2. Ketika sirkit linier A aktif/bekerja maka pada sumber tegangan bebas diganti

dengan tahanan dalamnya yaitu nol atau rangkaian short circuit.

(19)

Dengan menggabungkan kedua keadaan tadi (teorema superposisi) maka

didapatkan :

Pada saat terminal a-b di open circuit (OC), maka i yang mengalir samadengan

nol (i = 0), sehingga :

Gambar 2.4 Terminal a-b open circuit

(20)

Cara memperoleh resistansi penggantinya (Rth) adalah dengan mematikan atau menon aktifkan semua sumber bebas pada rangkaian linier A (untuk sumber tegangan tahanan dalamnya = 0 atau rangkaian short circuit dan untuk sumber

arus tahanan dalamnya = ∞ atau rangkaian open circuit).

Jika pada rangkaian tersebut terdapat sumber dependent atau sumber tak bebasnya, maka untuk memperoleh resistansi penggantinya, terlebih dahulu kita

mencari arus hubung singkat (isc), sehingga nilai resistansi penggantinya (Rth) didapatkan dari nilai tegangan pada kedua terminal tersebut yang di-open circuit

dibagi dengan arus pada kedua terminal tersebut yang di- short circuit .

Langkah-langkah penyelesaian dengan teorema Thevenin :

1. Cari dan tentukan titik terminal a-b dimana parameter yang ditanyakan.

2. Lepaskan komponen pada titik a-b tersebut, open circuit kan pada terminal a-b

kemudian hitung nilai tegangan dititik a-b tersebut (Vab = Vth).

3. Jika semua sumbernya adalah sumber bebas, maka tentukan nilai tahanan diukur pada titik a-b tersebut saat semua sumber di non aktifkan dengan cara diganti dengan tahanan dalamnya (untuk sumber tegangan bebas diganti

rangkaian short circuit dan untuk sumber arus bebas diganti dengan rangkaian

(21)

4. Jika terdapat sumber tak bebas, maka untuk mencari nilai tahanan pengganti

Theveninnya didapatkan dengan cara

5. Untuk mencari Isc pada terminal titik a-b tersebut dihubungsingkatkan dan dicari arus yang mengalir pada titik tersebut (Iab = Isc).

6. Gambarkan kembali rangkaian pengganti Theveninnya, kemudian pasangkan kembali komponen yang tadi dilepas dan hitung parameter yang ditanyakan.

2.2. Pengenalan Generator (2)

Generator AC yang akan dibahas adalah generator yang termasuk jenis

mesin serempak (mesin sinkron) dimana frekuensi listrik yang dihasilkannya sebanding dengan jumlah kutub dan putaran yang dimilikinya. Listrik yang dihasilkan adalah listrik arus bolak-balik (listrik AC). Mesin penggerak (prime

mover)nya dapat berasal dari tenaga air, tenaga uap, mesin diesel, dan sebagainya.

Generator AC banyak kita jumpai pada pusat-pusat listrik (kapasitas yang

relatif besar). Misalnya, pada PLTA, PLTU, PLTD, PLTN, PLTG dan lain-lain. Di sini umumnya generator AC disebut dengan ALTERNATOR atau generator

saja.

(22)

1. Timbulnya masalah komutasi pada generator DC.

2. Tibulnya peersoalan dalam hal menaikkan/menurunkan tegangan pada DC. Hal ini menimbulkan persoalan untuk hantaran dalam pengiriman

tenaga listrik (transmisi/distribusi), masalah penampang kawat, tiang transmisi rugi-rugi, dan sebagainya.

3. Listrik AC relatif lebih mudah untuk diubah menjadi listrik DC

4. Masalah efesiensi mesin dan lain-lain pertimbangan

2.2.1. Konstruksi Generator

Konstruksi generator arus bolak-balik lebih sederhana dibandingkan generator DC.

Bagian-bagian terpenting dari generator AC, konstruksi dari generator sinkron ini dapat dilihat pada Gambar 2.5:

1. RANGKA STATOR, merupakan rumah dari bagian-bagian generator

yang lain.

2. STATOR, mempunyai alur-alur sebagai tempat meletakkan lilitan stator.

Lilitan stator berfungsi sebagai tempat terjadinya GGL induksi.

3. ROTOR, merupakan bagian yang berputar. Pada rotor terdapat kutub-kutub magnet dengan lilitannya yang dialiri arus searah, melewati cincin

geser dan sikat-sikat.

4. SLIP RING atau CINCIN GESET, ini berputar bersama-sama dengan

(23)

5. GENERATOR PENGUAT adalah suatu generator arus searah yang

dipakai sebagai sumber arus. Biasanya yang dipakai adalah dinamo shunt.

Gambar 2.5 Konstruksi Generator Arus Bolak-balik

2.2.2. Prinsip Kerja (3)

Prinsip dasar generator arus bolak-balik menggunakan hukum Faraday.

Hal ini dapat dinyatakan dengan percobaan Faraday seperti berikut:

1. Jika sebuah penghantar memotong garis-garis gaya dari suatu medan

magnetik (flux) yang konstan, maka pada penghantar tersebut akan timbul

tegangan induksi.

2. Perubahan flux medan magnetik didalam suatu rangkaian bahan penghantar,

akan menimbulkan tegangan induksi pada rangkaian tersebut.

(24)

aplikasi dari hukum ini adalah pada generator. Gambar 2.6. akan menjelaskan

mengenai fenomena tersebut.

(25)

2.2.3. Prosedur Pelaksanaan Kerja Paralel (4) (5)

Gambar 2.7 Hubungan paralel antar alternator

Dengan menganggap alternator B akan dihubungkan secara paralel dengan alternator A yang telah dahulu beroperasi atau kesuatu jaringan listrik (Gambar 2.7), maka untuk menghubungkannya perlu dilakukan suatu prosedur yang tepat,

agar proses memparalelkan alternator dapat berhasil dengan baik. Adapun langkah-langkahnya adalah sebagai beriku :

 Dengan menggunakan voltmeter, atur arus medan alternator hingga tegangan

terminalnya sama dengan tegangan jaringan listrik yang ada.

 Pastikan urutan fasa alternator yang akan dihubungkan sama dengan urutan

fasa jaringan listrik.

 Frukuensi alternator yang akan dihubungkan ke jaringan dibuat sedikit lebih

rendah daripada frekuensi jaringan.

 Ketika frekuensi keduanya hampir sama dan sudut fasa-nya sama, saklar yang

menghubungkan kedua sistem tersebut bisa langsung dihubungkan A

B

(26)

Langkah–langkah diatas dapat dipermudah jika dalam melakukan prosedur

tersebut dengan menggunakan sebuah sinkronoskop (synchronoscope).

Gambar 2.8 sinkronoskop (synchronoscope)

Sinkronoskop adalah instrumen pengukur beda sudut fasa antara fasa-fasa dari kedua sistem yang akan diparalelkan Sinkronoskop memiliki jarum petunjuk

yang dapat menempati posisi yang berbeda sesuai dengan perbedaan sudut fasa (Gambar 2.8). Tombol dari Sinkronoskop ditandai dengan dua panah

menunjukkan arah rotasi pointer. Panah ini menunjukkan searah jarum jam dan arah berlawanan jarum jam. Tanda panah menunjukkan arah jarum jam ditandai "Terlalu Cepat" sedangkan panah yang menunjukkan anti-arah jarum jam ditandai

"Terlalu Lambat". Tanda panah ini menunjukkan kecepatan sumber yang masuk dibandingkan dengan bus bar. Jika frekuensi generator yang masuk adalah lebih

(27)

2.3. Rele pengaman (6) (7) (8)

Rele pengaman adalah susunan piranti, baik elektronik maupun magnetik yang direncanakan untuk mendeteksi suatu kondisi ketidak normalan pada

peralatan listrik yang bisa mambahayakan atau tidak diinginkan. Jika bahaya ilu muncul maka rele pengaman akan secara otomatis memberikan sinyal atau perintah untuk membuka pemutus tenaga (circuit breaker) agar bagian yang

terganggu dapat dipisahkan dari sistem yang normal. Rele pengaman dapat mengetahui adanya gangguan pada peralatan yang perlu diamankan dengan

mengukur atau membandingkan besaran-besaran yang diterimanya, misalnya arus, tegangan, daya, sudut fasa, frekuensi, impedansi, dan sebagainya sesuai dengan besaran yang tclah ditentukan. Alat tersebut kemudian akan mengambil

keputusan seketika dengan perlambatan waktu membuka pemutus tenaga atau hanya memberikan tanda tanpa membuka pemutus tenaga. Pemutus tenaga dalam hal ini harus mempunyai kemampuan untuk memutus arus hubung singkat

maksimum yang melewatinya dan harus mampu menutup rangkaian dalam keadaan hubung singkat yang kemudian membuka kembali. Di samping itu rele

juga berfungsi untuk menunjukkan lokasi dan macam gangguannya. Berdasarkan data dari relai maka akan memudahkan kita dalam menganalisis gangguannya.

Hasil perhitungan arus gangguan hubung singkat, pada tahap selanjutnya

dipergunakan untuk menentukan nilai setelan rele arus lebih, nilai-nilai arus gangguan hubung singkat pada setiap lokasi gangguan yang diasumsikan , dipakai

(28)

selektip, atau didapatkan kerja selektipitas yang optimum (rele bekerja tidak

terlalu lama tetapi menghasilkan selektipitas yang baik).

Sedangkan untuk setelan arus dari rele arus lebih dihitung berdasarkan

arus beban yang mengalir di penyulang atau incoming trafo, artinya :

1. Untuk rele arus lebih yang terpasang di penyulang dihitung berdasarkan arus beban maksimum yang mengalir di penyulang.

2. Untuk rele arus lebih yang terpasang di incoming trafo dihitung berdasarkan arus nominal trafo tersebut.

Rele inverse biasa diset sebesar 1,05 – 1,1 x I bebab , sedangkan rele definite

diset sebesar 1,2 – 1,3 x I bebab .

Persyaratan lain yang harus dipenuhi adalah waktu minimum dari rele arus

lebih (terutama di penyulangan) tidak lebih kecil dari 0,3 detik. Pertimbangan ini diambil agar rele tidak sampai trip lagi akibat arus inrush dari trafo-trafo distribusi

yang memang sudah tersambung di jaringan distribusi, sewaktu PMT penyulang tersebut di masukkan.

2.3.1. Fungsi

Pada prinsipnya rele pengaman yang dipasang pada sistem tenaga listrik

mempunyai 3 macam fungsi, yaitu :

1. Merasakan, mengukur, dan menentukan bagian sistem yang terganggu serta memisahkan secepatnya

(29)

3. Mengurangi pengaruh gangguan terhadap bagian sistem yang lain yang tidak

terganggu di dalam sistem tersebut serta dapat beroperasi normal, juga untuk mencegah meluasnya gangguan.

2.3.2. Syarat-syarat rele pengaman

Pada sistem tenaga listrik, rele memegang peran yang sangat vital.

Pengaman berkualitas yang baik memerlukan relai pengaman yang baik juga. Untuk itu ada beberapa persyaratan yang harus dipenuhi oleh rele pengaman, seperti tersebut berikut ini.

2.3.2.1. Kecepatan Bereaksi

Rele pengaman harus dapat bekerja dengan cepat. jika ada gangguan, misalnya isolasi bocor akibat adanya gangguan tegangan lebih terlalu lama sehingga peralatan listrik yang diamankan dapat mengalami kerusakan. Namun

demikian, rele tidak boleh bekerja terlalu cepat. Di samping itu, waktu kerja rele tidak boleh melampaui waktu penyelesaian kritis (critical clearing time). Pada

sistem yang besar atau luas, kecepatan kerja relai pengaman mutlak diperlukan karena untuk menjaga kestabilan sistem agar tidak terganggu. Hal ini untuk mencegah relai salah kerja.

Waktu bereaksi ini memang diusahakan secepat mungkin sehingga kerusakan-kerusakan pada alat yang ditimbulkan gangguan tersebut dapat dicegah

(30)

waktu total yang diperlukan untuk memutuskan hubungan adalah jumlah waktu

bereaksi dari rele dengan waktu yang diperlukan untuk pelepasan Circuit Breaker, atau secara matematis dapat ditulis :

Top = Tp + Tob ... (2.1)

Dimana :

Top = Waktu total yang digunakan untuk memutuskan hubungan

Tp = Waktu bereaksi dari rele unit

Tob = Waktu yang digunakan untuk pelepasan CB

Sehubungan dengan batas-batas stabilitas dari sistem tenaga, maka suatu saat waktu bereaksi rele juga perlu dilambatkan (time delay) terutama untuk

mengatur gangguan-gangguan sesaat, atau secara matematis dapat ditulis :

Top = Tp + Tob + T ... (2.2)

Dimana :

Tp = Waktu bereaksi dari rele unit

Tob = Waktu yang digunakan untuk pelepasan CB

(31)

2.3.2.2. Selektivitas

Selektivitas berarti rele harus mempunyai daya beda (discrimmirzation) terhadap bagian yang terganggu, sehingga mampu dengan tepat memilih bagian

dari sistem tenaga listrik yang terkena gangguan. Kemudian rele bertugas mengamankan peralatan atau bagian sistem dalam jangkauan pengamanannya. Tugas rele untuk mendeteksi adanya gangguan yang terjadi pada daerah

pengamanannya dan memberikan perintah untuk rnembuka pemutus tenaga dan memisahkan bagian sistem yang terganggu. Letak pemutus tenaga sedemikian

rupa sehingga setiap bagian dari sistem dapat dipisahkan. Dengan demikian bagian sistem lainnya yang tidak terganggu jangan sampai dilepas dan masih beroperasi secara normal, sehingga tidak terjadi pemutusan pelayanan. jika terjadi

pemutusan atau pemadaman hanya terbatas pada daerah yang terganggu.

2.3.2.3. Kepekaan (sensitivitas)

Rele harus mempunyai kepekaan yang tinggi terhadap besaran minimal (kritis) sebagaimana direncanakan. Rele harus dapat bekerja pada awal terjadinya

gangguan. Oleh karena itu, gangguan lebih mudah diatasi pada awal kejadian. Hal ini memberi keuntungan dimana kerusakan peralatan yang harus diamankan menjadi kecil.

Namun demikian, rele juga harus stabil, artinya

a. Rele harus dapat membedakan antara arus gangguan atau arus beban

(32)

b. Pada saat pemasukan trafo daya, rele tidak boleh bekerja karena adanya arus

inrush, yang besarnya seperti arus gangguan, yaitu 3-5 kali arus beban maksimumnya

c. Rele harus dapat membedakan adanya gangguan atau ayunan beban.

2.3.2.4. Keandalan

Pada kondisi normal atau tidak ada gangguan, mungkin selama berbulan-bulan atau lebih rele tidak bekerja. Seandainya suatu saat terjadi gangguan maka rele tidak boleh gagal bekerja dalam mengatasi gangguan tersebut. Kegagalan

kerja rele dapat mengakibatkan alat yang diamankan rusak berat atau gangguannya meluas sehingga daerah yang mengalami pemadaman semakin

luas.

Rele tidak boleh salah kerja, artinya rele yang seharusnya tidak bekerja,

tetapi bekerja. Hal ini menimbulkan pemadaman yang tidak seharusnya dan menyulitkan analisa gangguan yang tarjadi. Keandalan rele pengaman ditentukan dari rancangan, pengerjaan, beban yang digunakan, dan perawatannya.

2.3.2.5. Ekonomis

(33)

sensitivitas, selektivitas, dan kecepatan kerja rele hendaknya tidak menyebabkan

harga rele tersebut menjadi mahal.

2.4. Rele Pengaman Generator (9) (10)

2.4.1. Arus Lebih (Overcurrent)

Rele arus lebih adalah rele yang bekerja terhadap arus lebih, rele

akan bekerja bila arus yang mengalir melebihi nilai settingnya ( I set ). Prinsip kerjanya adalah pada dasarnya rele arus lebih adalah suatu alat

yang mendeteksi besaran arus yang melalui suatu jaringan dengan bantuan trafo arus. Harga atau besaran yang boleh melewatinya disebut dengan setting.

Macam-macam karakteristik relay arus lebih :

a. Rele waktu seketika (Instantaneous relay)

Rele yang bekerja seketika (tanpa waktu tunda) ketika arus yang mengalir melebihi nilai settingnya, rele akan bekerja dalam waktu

(34)

Gambar 2.9 Karakteristik rele waktu seketika

b. Rele arus lebih waktu tertentu (Definite time relay)

Rele ini akan memberikan perintah pada PMT pada saat terjadi gangguan hubung singkat dan besarnya arus gangguan melampaui

settingnya (Is), dan jangka waktu kerja rele mulai pick up sampai kerja rele diperpanjang dengan waktu tertentu tidak tergantung besarnya arus yang mengerjakan rele, lihat Gambar 2.10. dibawah ini.

(35)

c. Rele arus lebih waktu terbalik (Inverse time relay)

Rele ini akan bekerja dengan waktu tunda yang tergantung dari besarnya arus secara terbalik (inverse time), makin besar arus makin kecil

waktu tundanya. Dapat kita lihat pada Gambar 2.11 dibawah ini. Karakteristik ini bermacam-macam. Setiap pabrik dapat membuat karakteristik yang berbeda-beda, karakteristik waktunya dibedakan dalam

tiga kelompok : Normally inverse, Very inverse, Extremely inverse.

Gambar 2.11 Karakteristik rele waktu Inverse

(36)

I : Nilai arus gangguan

I> : Nilai penyetelan arus

2.4.2. Reverse power Relay

Reverse power biasanya digunakan untuk menjelaskan mengenai fenomena perubahan bentuk kerja dari generator menjadi motor, jadi dalam

kejadian ini, sebuah generator yang tadinya menghasilkan daya listrik, berubah menjadi menggunakan daya listrik, dengan kata lain generator menjadi motor

listrik. Hal ini bisa terjadi karena pada dasarnya antara generator dan motor memiliki konstruksi yang sama dan jika:

1. Generator dihubungkan paralel atau bergabung dalam suatu jaringan dengan

generator lain.

2. Torsi yang dihasilkan oleh penggerak mula (prime mover, dalam hal ini misalkan turbin uap, turbin air, atau mesin diesel) lebih kecil dari torsi yang

dibutuhkan untuk menjaga agar kecepatan rotornya berada pada kecepatan proporsionalnya (dengan referensi frekuensi sistem).

3. Terjadi kehilangan torsi dari penggerak mulanya (dengan kata lain penggerak mulanya seperti turbin atau mesin diesel "TRIP" atau mengalami kegagalan operasi) dan generator masih terhubung dengan jaringan. Karena masih ada

kecepatan sisa pada rotornya, sedangkan disisi statornya ada tegangan dari jaringan, sehingga tegangan di stator menginduksi ke lilitan rotor yang

(37)

Dampak reverse power adalah sebagai berikut:

1. Untuk diesel generator dapat terjadi ledakan pada ruang bakarnya karena adanya akumulasi bahan bakar yang tak terbakar sedangkan rotor terus

berputar

2. Pada gas turbin juga akan merusak gearboxnya. 3. Pada hydro plant (turbin air) akan terjadi kavitasi.

Inti dari semuanya, jika terjadi reverse power pada suatu unit pembangkit listrik adalah terjadi kerusakan pada peralatan penggerak mulanya (prime mover)

atau turbinnya. oleh karena itu pada generator dipasang relay reverse power sebagai pengamannya, dan biasanya interlock dengan generator CB nya, segera

diamankan berdasarkan IEEE Std C37.102-1995 tergantung dari prime mover.

Tabel 2.1 Batas daya Motoring yang harus diamankan berdasarkan jenis penggerak mula (prime mover)

Jenis Penggerak Daya Aktif yang diserap Diesel

Turbin Uap

Turbin Gas

25 % Name plate rating

3 % Name plate rating

(38)

BAB III

SISTEM KELISTRIKAN DAN PENGAMAN STANDBY

GENERATOR

3.1. Sistem Kelistrikan di Pabrik Coca – Cola di Medan

Tenaga listrik di Pabrik Coca-Cola Bottling Indonesia Martubung –

Medan Belawan dipasok oleh PLN yang terbagi atas tiga buah trafo yang besar masing-masing trafo sebesar 360 KVA yang terdiri atas 28 beban (LD) dengan

total lebih kurang sebesar 1870.5 KW, sesuai dengan proses produksi Pabrik Coca-Cola Bottling Indonesia Martubung – Medan Belawan tersebut, dapat dilihat pada gambar di bawah ini (Gambar 3.1) :

(39)

Coca-Cola Bottling Indonesia Martubung – Medan Belawan memiliki tiga

buah bus main yang besar, dan jumlah dari tiap-tiap pembebanan dalam keadaan normal dapat dilihat pada Tabel 3.1 :

Tabel 3.1 Peralatan pada Pabrik Coca-Cola Bottling Indonesia 1. Rel Utama 1

Dengan jumlah total adalah 620 KW

(40)

Dari Ke Daya

Dengan jumlah total adalah 624.5 KW

(41)

3. Rel Utama 3

Dengan jumlah total adalah 626 KW

Dari Daya (KW) Tegangan

Pabrik Coca-Cola Bottling Indonesia Martubung – Medan Belawan memiliki dua buah generator sebagai cadangan listrik pada saat terjadi

(42)

1. Genset Caterpillar sebesar

Reting genset Caterpillar:

Daya :1500 KVA/1200 KW

Tegangan : 400 Volt Arus : 2165 Amper

Power faktor : 0,8 1500 rpm

2. Genset MGO sebesar

Daya : 625 KVA/500 KW Tegangan : 400 Volt

Arus : 902,1 Amper

Power faktor : 0,8 1500 rpm

(43)

PT. PLN (Persero) wilayah Sumatra Utara dengan generator tidak

mengalami interconection dan bekerja secara manual dan sendiri-sendiri, maka generator terlebih dahulu telah dihidupkan dengan seling waktu lebih kurang 1

jam sebelum pemadaman akan tetapi belum dihubungkan dengan jaringan beban. Generaor akan memasok listrik kesebagian beban, sebagian lagi mengalami pemadaman, beban yang mengalami pemadaman adalah sebagai

berikut dan memiliki data impedasi setiap unit dan impedansi base (Tabel 3.2) : 1. Power WWTP Line 1 90 KW (Rel Utama 1)

2. Power WTP line 1 35 KW (Rel Utama 1) 3. Power Uniplas 160 KW (Rel Utama 1)

Dengan mengkelompokkan jaringan PLN dan generator dengan beban, maka dapat di gambarkan keseluruhannya, seperti gambar di bawah (Gambar 3.3):

(44)

Table 3.2 Impedansi setiap unit dan impedansi base Mesin Impedansi

(per unit) Power Got Pump Power Workshop BLOWER MGO COMPRESSOR Boiler2

Power Line2

Power Extract Line-2

0,12

3.2. Sistem Proteksi

Peralatan proteksi yang ada pada sistem kelistrikan berfungsi untuk melindungi peralatan, operator, dan benda-benda yang ada disekitarnya terhadap

gangguan atau keadaan tidak normal sistem tenaga listrik dengan membebaskan bagian yang tidak bekerja dengan normal secara cepat dan tepat. Selain itu jika terjadi gangguan pada sistem tersebut, maka peralatan proteksi dapat membatasi

(45)

Segala gangguan yang timbul pada sistem tenaga listrik dapat terdeteksi

dan kemungkinan akan terjadinya kerusakan pada peralatan akan lebih kecil. Peralatan proteksi memiliki beberapa persyaratan harus dipenuhi. Peralatan

proteksi yang digunakan harus selektif, sensitif, dan cepat bereaksi terhadap gangguan.

Berikut ini adalah tabel-tabel yang berisi data rele yang ada saat ini di PT

Coca-Cola Bottling Indonesia Martubung – Medan Belawan (Tabel 3.3) :

Tabel 3.3 Data rele dan lokasi

Lokasi Jenis Rele

Genset Caterpillar XP2 – R SEG (Reverse Power Relay)

SPAJ 131 C (Overcurrent Relay)

Genset MGO XP2 – R SEG (Reverse Power Relay)

SPAJ 131 C (Overcurrent Relay)

1. Rel Utama SPAJ 131 C (Overcurrent Relay)

2. Rel Utama SPAJ 131 C (Overcurrent Relay)

(46)

3.3. Rele pengaman pada generator

Over Current Relay, rele ini digunakan untuk mengamankan generator dari arus

lebih yang dapat menimbulkan panas pada belitan stator.

Reverse Power Relay, rele ini digunakan untuk melindungi generator apabila

generator berfungsi sebagai motor akibat output dari penggerak menurun sehingga

(47)

BAB IV

ANALISA SETTING RELE

4.1. Setting pengaman Reverse Power Relay

Generator beralih fungsi sebagai motor terjadi pada saat suplai energi ke

prime mover di hentikan sementara generator masih dalam kondisi on line. Peristiwa motoring, peristiwa dimana terjadinya pernarikan daya aktif ini dapat mengakibatkan beban yang terlalu besar pada jaringan.

Berdasarkan standar IEEE Std C37.102-1995, yang ada pada bab 2, standar waktu tunda (delay) yang diaplikasikan untuk daya balik adalah 30 detik.

Delay tersebut dapat digunakan untuk mencegah operasi selama power swing yang disebabkan gangguan pada sistem atau pada saat terjadi sinkronisasi pada mesin generator ke sistem. Dengan menggunakan penggerak mula (prime mover)

diesel, daya aktif maksimal yang diijinkan adalah 25% dari name plate rating, maka dapat diperoleh nilai setting pada rele tersebut dibawah ini :

Perhitungan

S Genset Caterpillar = 1500 KVA

Ratio Phase PT = 400/120 = 3,33

Ratio CT = 2500/5 = 500

(48)

PR =

Daya balik (reverse power) yang diijinkan :

PR =

(49)

Tabel 4.1 Setting Rele reverse power

Dari data yang diperoleh pada tabel diatas, maka dapat diketahui bahwa

pada saat setelah 20 detik generator berubah fungsi menjadi motor dengan daya 204 KW (genset Caterpillar) dan 90 KW (genset MGO), maka CB genset tersebut

akan trip untuk geneset MGO.

4.2. Arus gangguan hubung singkat

Untuk menghitung arus gangguan hubung singkat menggunakan teorema thevenin, pada Gambar 4.1 yaitu gambar sederhana dari gambar satu garis dari pabrik dan Tabel 4.2 adalah tabel impedansi yang terdapat pada pabrik.

Rel utama 1 Rel utama 2 Rel utama 3 Impedansi Kabel 1 Impedansi Kabel 2 Impedansi Kabel 3

Genset 2

Genset 1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Gambar 4.1 Ekivalen diagram satu garis di pabrik

Setting Parameter Nilai

Reverse Trip Pickup Genset Caterpillar

Reverse Trip Pickup Genset MGO

Reverse Trip Delay

17 % rated KW

18 % rated KW

20 detik

204 KW

(50)

Table 4.2 Impedansi setiap unit dan Impedansi base

Pengenal Mesin Impedansi

(51)

20 Boiler 0,2783 21,971

Re 1 2,814495742 4, 073078492 9, 677 29,817

1 1 Re 2 0, 983495054 1,110839965 5, 357

Re 2 0, 475358992

pu

RpTotal l

RpTotal l pu

= + + =

(52)

Pada Rel Utama 3, pengenal (15 - 21) Re 3 0, 75110162 6, 382799909 21, 971 3

Re 3 0, 535648276

pu

RpTotal l

RpTotal l pu

= + + + =

=

Dari Gambar 4.1 dan dari hasil data didapat, maka dapat disederhanakan yaitu pada Gambar 4.2. Dimana :

Impedansi Total Rel Utama 1 : 0,821195105pu

Impedansi Total Rel Utama 2 : 0,475358992pu

Impedansi Total Rel Utama 3 : 0,535648276pu

Rel utama 1 Rel utama 2 Rel utama 3 Impedansi Kabel 1 Impedansi Kabel 2 Impedansi Kabel 3

Genset 2

(53)

Arus gangguan pada setiap titik gangguan yang sengaja dibuat, yaitu

sebagai berikut :

• Arus gangguan pada Rel utama 1

Rel utama 2 Rel utama 3 Rel utama 1

Impedansi Kabel 2 Impedansi Kabel 3 Impedansi Kabel 1

Genset 2

Gambar 4.3 Arus gangguan pada Rel utama 1 pada titik FN

Jika terjadi arus gangguan yang disengaja pada rel utama 1 tepatnya pada titik FN sseperti Gambar 4.3, maka dapat dihitung sebagai berikut:

1 1 1 1 1

0,12 0, 288 (0, 475358992 0, 048) (0, 535648276 0, 048) 1

Z1 = 0,064810281 + 0,048 = 0,112810281pu

Z2 = 0,821195105pu

0,112810281 X 0,821195105

Zth = 0,10536541

(54)

Z Th

V Th I Sc

Gambar 4.4 Arus gangguan dititik FN Rel utama 1

tegangan rel gangguan

9,490780703 x 2,165 KA (Base Arus 1,5 MVA) = 20,54754022 KA

Maka arus hubung singkat (Gambar 4.4) yang terjadi pada rel utama 1 adalah sebesar 20,54754022 KA

• Arus gangguan pada Rel utama 2

Rel utama 1 Rel utama 3 Rel utama 2 Impedansi Kabel 1 Impedansi Kabel 3 Impedansi Kabel 2

Genset 2

Gambar 4.5 Arus gangguan pada Rel utama 2 pada titik FN

Jika terjadi arus gangguan yang disengaja pada rel utama 2 tepatnya pada

(55)

1 1 1 1 1

0,12 0, 288 (0,821195105 0, 048) (0, 535648276 0, 048) 1

Z1 = 0,0680023 + 0,048 = 0,116002356pu

Z2 = 0,475358992pu

0,116002356 X 0,475358992

Zth = 0, 093237344

0,116002356 + 0,475358992 = pu

Z Th

V Th I Sc

Gambar 4.6 Arus gangguan dititik FN Rel utama 2

tegangan rel gangguan

10,72531624 x 2,165 KA (Base Arus 1,5 MVA) = 23,22030966 KA

Maka arus hubung singkat (Gambar 4.6) yang terjadi pada rel utama 2 adalah

(56)

• Arus gangguan pada Rel utama 3

Rel utama 1 Rel utama 2 Rel utama 3 Impedansi Kabel 1 Impedansi Kabel 2 Impedansi Kabel 3

Genset 2

Gambar 4.7 Arus gangguan pada Rel utama 3 pada titik FN

Jika terjadi arus gangguan yang disengaja pada rel utama 3 tepatnya pada

titik FN sseperti Gambar 4.7, maka dapat dihitung sebagai berikut:

1 1 1 1 1

0,12 0, 288 (0,821195105 0, 048) (0, 475358992 0, 048) 1

Z1 = 0,067264063 + 0,048 = 0,115264063pu

Z2 = 0,535648276pu

0,115264063 X 0,535648276

Zth = 0, 094853013

0,115264063 + 0,535648276 = pu

Z Th

V Th I Sc

(57)

tegangan rel gangguan

10,54262768 x 2,165 KA (Base Arus 1,5 MVA) = 22,82478892 KA

Maka arus hubung singkat (Gambar 4.8) yang terjadi pada rel utama 3 adalah

sebesar 22,82478892 KA

• Arus gangguan pada Genset 1

Rel utama 1 Rel utama 2 Rel utama 3 Impedansi Kabel 1 Impedansi Kabel 2 Impedansi Kabel 3

Genset 2

Gambar 4.9 Arus gangguan pada Genset 1 pada titik FN

Jika terjadi arus gangguan yang disengaja pada Genset 1 tepatnya pada

titik FN sseperti Gambar 4.9, maka dapat dihitung sebagai berikut:

1 1 1

0, 288 (0, 475358992 0, 048)

1 1

(58)

Z1 = 0,121259053 + 0,048 = 0,169259053pu

Z2 = 0,12pu

0,169259053 X 0,12

Zth = 0, 070217634

0,169259053 + 0,12 = pu

Z Th

V Th I Sc

Gambar 4.10 Arus gangguan dititik FN Genset 1

tegangan rel gangguan

14,24143681 x 2,165 KA (Base Arus 1,5 MVA) = 30,8327107 KA

Maka arus hubung singkat (Gambar 4.10) yang terjadi pada Genset 1 adalah sebesar 30,8327107 KA

• Arus gangguan pada Genset 2

Rel utama 1 Rel utama 2 Rel utama 3 Impedansi Kabel 1 Impedansi Kabel 2 Impedansi Kabel 3

Genset 1

(59)

Jika terjadi arus gangguan yang disengaja pada Genset 2 tepatnya pada

titik FN sseperti Gambar 4.11, maka dapat dihitung sebagai berikut:

1 1 1

0,12 (0, 475358992 0, 048)

1 1

(0, 535648276 0, 048) (0,821195105 0, 048) 1

Z1 = 0,076289766 + 0,048 = 0,124289766pu

Z2 = 0,288pu

0,124289766 X 0,288

Zth = 0, 086821103

0,124289766 + 0,288 = pu

Z Th

V Th I Sc

Gambar 4.12 Arus gangguan dititik FN Genset 2

tegangan rel gangguan

(60)

Maka arus hubung singkat (Gambar 4.12) yang terjadi pada Genset 2 adalah

sebesar 24,93633348 KA

Tabel 4.3 Arus gangguan hubung singkat

Rel Tegangan

Bus (kV)

Isc (kA)

Genset Caterpillar (Genset 1) 0,4 30,8327107

Genset MGO (Genset 2) 0,4 24,93633348

Rel Utama 1 0,4 20,54754022

Rel Utama 2 0,4 23,22030966

Rel Utama 3 0,4 22,82478892

4.2.1. Analisis setting rele

Setelah mengetahui besar arus nominal dan arus gangguan hubung singkat

(Tabel 4.3) yang mungkin terjadi pada peralatan – peralatan yang perlu diamankan, maka dapat dihitung arus – arus yang perlu diamankan agar tidak

merusak peralatan dan menggangu kestabilan sistem.

Data – data peralatan yang diperlukan dalam menentukan setting rele

(61)

perhitungan settting dan hasil dari perhitungan dapat dilihat pada Tabel 4.4 adalah

sebagai berikut:

Setting Rele Untuk Rel Utama 1

Rele Rel Utama 1

Jenis Rele : SPAJ 131 C

Isc Rel Utama 1 : 20,54754022 KA

CT : 800/5 A

FLA : 604,3 A

Setting arus

I > primer = 1,05 x FLA

= 1,05 x 604,3

= 634,515 A

Nilai setelan tersebut adalah nilai primer. Untuk mendapatkan nilai setelan sekunder yang dapat desetkan pada rele arus lebih, maka harus dihitung dengan

menggunakan data ratio trafo arus yang terpasang dipenyulang tersebut, yaitu sebagai berikut :

I > = I> primer x

1

CT

= 634,515 x 5

(62)

Setting Waktu ( Time Dial Setting)

t = 0,750439204 x 0,1= 0,07504392

Setting Rele Untuk Rel Utama 2

Rele Rel Utama 2

Jenis Rele : SPAJ 131 C

Isc Rel Utama 2 : 23,22030966 KA

CT : 1200/5 A

(63)

Setting arus

I > primer = 1,05 x FLA

= 1,05 x 1126,3

= 1182,615 A

Nilai setelan tersebut adalah nilai primer. Untuk mendapatkan nilai setelan sekunder yang dapat desetkan pada rele arus lebih, maka harus dihitung dengan

menggunakan data ratio trafo arus yang terpasang dipenyulang tersebut, yaitu sebagai berikut :

I > = I> primer x

1

CT

= 1182,615 x 5

1200 = 4, 9275625 A

(64)

t = 0,759597453 x 0,1 = 0,075959745

Setting Rele Untuk Rel Utama 3

Rele Rel Utama 3

Jenis Rele : SPAJ 131 C

Isc Rel Utama 3 : 22,82478892 KA

CT : 1200/5 A

FLA : 1129,8 A

Setting arus

I > primer = 1,05 x FLA

= 1,05 x 1129,8

= 1186,29 A

Nilai setelan tersebut adalah nilai primer. Untuk mendapatkan nilai setelan sekunder yang dapat desetkan pada rele arus lebih, maka harus dihitung dengan

menggunakan data ratio trafo arus yang terpasang dipenyulang tersebut, yaitu sebagai berikut :

I > = I> primer x

1

(65)

= 1186,29 x 5

1200 = 4, 9423 A

Setting Waktu ( Time Dial Setting) Dimana :

t = 0,761570799x 0,1 = 0,076157079

Rele Rel_Gen (Genset Caterpillar) Jenis Rele : SPAJ 131 C

Isc Rel Genset 1 : 30,8327107 KA

CT : 2500/5 A

(66)

Setting arus

I > primer = 1,05 x FLA

= 1,05 x 2165

= 2273,25 A

Nilai setelan tersebut adalah nilai primer. Untuk mendapatkan nilai setelan sekunder yang dapat desetkan pada rele arus lebih, maka harus dihitung dengan menggunakan data ratio trafo arus yang terpasang dipenyulang tersebut, yaitu

sebagai berikut :

I > = I> primer x

1

CT

= 2273,25 x 5

2500 = 4, 5465 A

(67)

t= 0,14 0,02

1 x k

6781, 636578 −

 

 

 

t = 0,725530624 x k

k = 0,1

t = 0,725530624 x 0,1= 0,145106124

Rele Rel_Gen (Genset MGO) Jenis Rele : SPAJ 131 C

Isc Rel Genset 2 : 24,93633348 KA

CT : 1000/5 A

FLA : 902,1 A

Setting arus

I > primer = 1,05 x FLA

= 1,05 x 902,1

= 947,205 A

Nilai setelan tersebut adalah nilai primer. Untuk mendapatkan nilai setelan sekunder yang dapat desetkan pada rele arus lebih, maka harus dihitung dengan

(68)

I > = I> primer x

1

CT

= 947,205x 5

1000 = 4, 736025 A

(69)

Tabel 4.4 Setting Rele arus lebih

No Nama rele CT I> td FLA k

1 Rele Rel Utama 1 800/5 3, 96571875 0,07504392 604,1 0,1

2 Rele Rel Utama 2 1200/5 4, 9275625 0,075959745 1126,3 0,1

3 Rele Rel Utama 3 1200/5 4, 9423 0,076157079 1129,8 0,1

4. Genset Caterpillar 2500/5 4, 5465 0,145106124 2165 0,2

5. Genset MGO 1000/5 4, 736025 0,14978154 902.1 0,2

Hasil Plot kurva arus terhadap waktu dari koordinasi rele untuk line

(70)
(71)

BAB V

PENUTUP

5.1 KESIMPULAN

Berdasarkan hasil yang didapatkan dari simulasi dan analisis pada tugas

akhir ini, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Terjadinya penurunan putaran pada penggerak mula akan terjadi penurunan tegangan yang dihasilkan oleh generator, sehingga generator

berubah dari penghasil listrik sekarang menjadi mengambil listrik.

Standar yang diijinkan untuk reverse power, untuk penggerak diesel

adalah 25% dari nominal, setting rele reverse power rele lebih cepat untuk mendeteksi daya aktif yang diserap dan sesegera mungkin memerintahkan CB untuk trip.

2. Dampak koordinasi pengaman (setting waktu) terhadap Generator::

• Bahwa semakin cepat reaksi CB terhadap hubung singkat, maka

gangguan juga akan berkurang, sehingga generator dapat terlindungi

dari gangguan

Namun bila waktu pemutusan CB melebihi dari waktu terjadinya

(72)

5.2 SARAN

Saran yang dapat diberikan untuk perbaikan dan pengembangan simulasi ini adalah sebagai berikut :

1. Mengetahui data sebenarnya mengenai setting beberapa rele pengaman

untuk analisis lebih lanjut.

2. Setting rele yang akan terpasang disetting sesuai dengan perhitungan dan

(73)

DAFTAR PUSTAKA

[1] Ramdhani, Mohammad, 2008, “Rangkaian Listrik”, Erlangga.

[2] Sumanto, MA, Drs., 1996, “Mesin Sinkron”, ANDI, Yogyakarta.

[3] Hukum Faraday, http://dunia-listrik.blogspot.com/2009/04/hukum-hukum-dasar-listrik.html

[4] Wijaya, Mochtar, 2001, “Dasar – Dasar Mesin Listrik”, Djambatan, Jakarta

[5] Sinkronis dari elektronic a magazine,

[6] Supriyadi, Edy,Drs., 1999, “Sistem Pengaman Tenaga Listrik”, Adicita Karya Nusa, Yogyakarta.

[7] User’s Guide Relays, 1986 “Time-lag overcurrent and ground foult relay”

[8] Dinas Proteksi, DIVLUR/DITUSAHA, “Koordinasi Relay Arus Lebih dan Gangguan Tanah”, PT. PLN (Persero) Kantor Pusat.

[9] Laboratorium Simulasi Sistem Tenaga Listrik,

(74)

LAMPIRAN

(75)
(76)

Gambar

Gambar 2.3 Ekivalen rangkaian saat rangkaian linier A aktif
Gambar 2.4 Terminal a-b open circuit
Gambar 2.5 Konstruksi Generator Arus Bolak-balik
Gambar 2.6. Hukum Faraday, Induksi Elektromagnetik.
+7

Referensi

Dokumen terkait

Tampilan arsitektural seperti sayap, rosettes, dan potongan sel lebih sering muncul Kromatin nuclear kasar atau granular, seringkali tampak terbuka.. Nuclei mungkin lebih

Diagram Alir Data (DAD) atau Data Flow Diagram (DFD) adalah diagram yang menggunakan notasi-notasi (simbol-simbol) yang digunakan untuk menggambarkan arus data

Berdasarkan hasil penelitian yang mengatakan ada hubungan yang signifikan antara kegunaan handphone dan kebutuhan afiliasi remaja maka peneliti menyarankan orangtua untuk

kawin cerai. Ketika ayat ini turun, tradisi kawin cerai dan ruju‘ kembali pada saat istri masih dalam masa ‗ iddah sangat biasa. Suami bebas ruju‘ kepada istrinya sekalipun

k) Membantu tenaga medis di desa dalam memberikan penyuluhan, Motivasi dan Konseling tentang KB dalam membina KB Aktif dan mengajak Peserta KB Baru, serta kegiatan Program

Yang dimaksud dengan indikator micro adalah indikator yang digunakan dalam rangka menerapkan prinsip kehati-hatian dalam pengelolaan PLN Perusahaan per sektor

Berdasarkan hasil ujicoba penerapan model MCDM dalam penetapan penerima beasiswa berprestasi menggunakan 20 sampel data permasalahan (pada contoh kasus pemberian beasiswa

Semenjak tahun 2013, PGE Kamojang memulai program untuk mengedukasi setiap tamu yang datang akan pentingnya menjaga lingkungan hidup dengan menghimbau setiap