ANALISA SISTEM PROTEKSI GENERATOR 26,6 MVA
DENGAN MENGGUNAKAN RELAY DIFFERENSIAL
DI PT PUPUK SRIWIDJAJA PALEMBANG
(PUSRI 1B)
LAPORAN AKHIR
Dibuat Sebagai Persyaratan Untuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik
Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh :
MUHAMMAD REZA PAHLEPI
0613 3031 0158
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
PALEMBANG
ANALISA SISTEM PROTEKSI GENERATOR 26,6 MVA DENGAN MENGGUNAKAN RELAY DIFFERENSIAL DI PT PUPUK
SRIWIDJAJA PALEMBANG (PUSRI 1B)
LAPORAN AKHIR
Dibuat Sebagai Persyaratan Untuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma III
Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik
Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh :
MUHAMMAD REZA PAHLEPI 0613 3031 0158
Palembang, Agustus 2016 Menyetujui,
Pembimbing I Pembimbing II
Ir. Zainuddin Idris, M.T. Andri Suyadi, S.S.T., M.T. NIP. 195711251989031001 NIP. 196510091990031002
Mengetahui,
Ketua Jurusan Ketua Program Studi
Teknik Elektro Teknik Listrik
MOTTO
∑
“Lihatlah keatas sebagai motivasi dan bukan untuk menjadi
rendah diri. Dan lihatlah kebawah agar lebih bersyukur dan
bukan untuk menjadi sombong.” (Penulis)
∑
Jadilah manusia yang pada kelahiranmu semua orang tertawa
bahagia, tetapi hanya kamu sendiri yang menangis. Dan pada
kematianmu semua orang menangis sedih, tetapi hanya kamu
sendiri yang tersenyum.” (Mahatma Gandhi)
∑
“Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan.”
(Q.S. Al-Insyirah : 6)
∑
“Sebaik-baik manusia adalah yang paling banyak bermanfaat bagi
orang lain.” (Al-Hadits)
Kupersembahkan kepada :
ÿ
I bu dan Ayah tercinta atas kasih sayang dan
kesabarannya dalam membesarkanku, yang disetiap
doanya selalu terselip namaku.
ÿ
Adikku tersayang sebagai penyemangatku.
ÿ
Seluruh Keluarga Besar yang selalu memberikan doa,
dukungan, dan semangat.
ÿ
Teman-teman seangkatan Teknik Listrik, khususnya
teman-teman seperjuangan kelas 6 LA yang selalu
menyemangati dikala suka maupun duka.
ABSTRAK
ANALISA SISTEM PROTEKSI GENERATOR 26,6 MVA DENGAN MENGGUNAKAN RELAY DIFFERENSIAL DI PT PUPUK
SRIWIDJAJA PALEMBANG (PUSRI 1B) (2016 : xii + 50 Halaman + Daftar Pustaka + Lampiran)
Muhammad Reza Pahlepi 0613 3031 0158
Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya
Dalam suatu industri yang menggunakan generator sebagai perangkat untuk dapat menghasilkan energi listrik, tentunya sangat memerlukan suatu pengaman pada generator tersebut. Adanya gangguan pada generator dapat mengganggu operasi dari sistem pembangkit tenaga listrik. Oleh sebab itu, dalam suatu generator pada pusat pembangkit tentu dilengkapi dengan alat proteksi yang dapat melindungi generator supaya bisa terhindar dari gangguan yang tidak diinginkan. Salah satunya adalah dengan menggunakan relay differensial. Relay differensial adalah suatu alat proteksi yang dapat memproteksi gangguan di kumparan stator generator berdasarkan keseimbangan (balance) yaitu perbandingan arus yang mengalir pada kedua sisi kumparan stator generator melalui perantara trafo arus (CT). Di Pusri 1B arus settingpada CT bernilai 3,21 A dan arus pickuppada CT bernilai 2,93 A. Untuk arus CT nominal memiliki nilai 2,79 A. Sementara itu untuk arus aktual tertinggi di CT berada pada nilai 1,8 A dan terendah bernilai 1,625 A. Sehingga arus differensial lebih kecil dari arus
setting(Idif < Iset) maka dapat diartikan bahwa generator tersebut dalam keadaan normal atau tidak ada gangguan. Selain itu, pemakaian daya generator yang tidak mencapai 60% di Pusri 1B memang tidaklah ekonomis. Akan tetapi hal tersebut bertujuan untuk menjaga peralatan agar aman dan mengurangi resiko kerugian akibat kerusakan dari peralatan.
ABSTRACT
ANALYSIS PROTECTION SYSTEM FOR GENERATOR 26.6 MVA USING DIFFERENTIAL RELAY AT PT PUPUK
SRIWIDJAJA PALEMBANG (PUSRI 1B) (2016 : xii + 50 Page + Bibliography + Attachments)
Muhammad Reza Pahlepi 0613 3031 0158
Electrical Engineering Department Electrical Engineering Study Program State Polytechnic of Sriwijaya
In an industry that uses a generator as a device to produce electrical energy, surely needs a seat on the generator. Disturbance in the generator may interfere with the operation of power generation systems. Therefore, in a generator at the plant of course equipped with protective devices to protect the generator in order to avoid unwanted interference. One of them is to use a differential relay. Differential relay is a protection tool that can protect interference in the stator coil generator is based on a balance which is the ratio of current flowing on both sides of the stator coil generator through the intermediary of a current transformer (CT). Pusri 1B in the setting current value on the CT is 3.21 A and pickup current value on the CT is 2.93 A. For CT nominal current has value of 2.79 A. Meanwhile, the actual current of the highest in CT is at a value of 1.8 A and lowest worth 1.625 A. Thus, the differential current is smaller than the current setting (Idif < Iset), it means that the generator is in a state of normal or no interference. In addition, the power consumption of the generator does not reach 60% in Pusri 1B is not economical. But it is aimed to keep the equipment in order to secure and mitigate the risk of loss due to damage of the equipment.
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, Puji dan Syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah memberi rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini. Sholawat beserta salam tak lupa kita sampaikan kepada Junjungan kita Nabi Besar Muhammad SAW, beserta keluarganya, para sahabatnya, dan para pengikutnya hingga akhir zaman. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Ayah dan Ibu serta Adik Ku yang tercinta dan tersayang yang selalu memberikan doa, dukungan, dan semangat sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir ini yang berjudul “ANALISA SISTEM PROTEKSI GENERATOR 26,6 MVA DENGAN MENGGUNAKAN RELAY DIFFERENSIAL DI PT PUPUK SRIWIDJAJA PALEMBANG (PUSRI 1B)”. Laporan akhir ini dibuat untuk memenuhi persyaratan untuk menyelesaikan pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya.
Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Ir. Zainuddin Idris, M.T. Selaku Pembimbing I 2. Bapak Andri Suyadi, S.S.T., M.T. Selaku Pembimbing II
Yang telah memberikan bimbingan, pengarahan, dan nasehatnya kepada penulis dalam menyelesaikan laporan akhir ini.
Penulis menyadari tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak mungkin laporan akhir ini tidak akan terselesaikan dengan baik. Penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada yang terhormat :
1. Bapak Dr. Ing. Ahmad Taqwa, M.T. selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.
2. Bapak Yudi Wijanarko, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro. 3. Bapak Herman Yani, S.T., M.Eng. selaku Sekretaris Jurusan Teknik
Elektro.
5. Seluruh dosen Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya atas semua bantuan yang diberikan dalam kelancaran laporan akhir ini.
6. Ibu Muslimah, Bapak Supriyanto, Kak Aldrin, Kak Yusa, Kak Iwan, Kak Benni, dan para pegawai di PT. Pupuk Sriwidjaja Palembang khususnya di Pusri 1B yang telah membantu selama pengambilan data di Pusri 1B. 7. Teman-teman seperjuangan khususnya kelas 6LA yang telah memberikan
doa, dukungan, dan semangat dalam menyelesaikan laporan akhir ini. Dalam penulisan laporan akhir ini penulis menyadari masih banyak terdapat kekurangan. Oleh sebab itu, penulis sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat membangun guna kebaikan kita bersama dimasa yang akan datang.
Akhirnya penulis berharap semoga laporan akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua, khususnya bagi mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya.
Palembang, Juli 2016
DAFTAR ISI
1.1 Latar Belakang ... 11.2 Perumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan dan Manfaat ... 2
1.3.1 Tujuan ... 2
1.3.2 Manfaat ... 2
1.4 Batasan Masalah ... 2
1.5 Metode Penulisan ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum ... 5
2.2 Sistem Proteksi ... 7
2.2.1 Pembagian Daerah Proteksi ... 7
2.2.2 Pengelompokan Sistem Proteksi ... 9
2.2.4 Komponen Peralatan Proteksi ... 10
2.2.5 Relay Proteksi ... 11
2.2.5.1 Relay Proteksi Pada Generator ... 12
2.2.5.2 Relay Proteksi Pada Transformator ... 23
2.2.5.3 Relay Proteksi Pada Transmisi ... 25
2.2.5.4 Relay Proteksi Pada Distribusi ... 26
2.2.6 Fungsi Relay Proteksi ... 28
2.2.7 Syarat Relay Proteksi ... 28
2.3 Relay Differensial ... 30
2.3.1 Fungsi Relay Differensial Pada Generator ... 31
2.3.2 Cara Kerja Relay Differensial ... 32
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Spesifikasi Generator ... 34
3.2 Spesifikasi Relay Differensial ... 36
3.3 Spesifikasi Transformator Arus ... 38
3.4 Rekomendasi Setting Relay Differensial ... 38
BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Pembahasan ... 41
4.2 Perhitungan ... 44
4.3 Analisa ... 46
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 49
5.2 Saran ... 50
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Pembagian Daerah Proteksi Pada Sistem Tenaga Listrik ... 7
Gambar 2.2 Hubungan Komponen Proteksi Pada Suatu Sistem Proteksi ... 10
Gambar 2.3 Bagian Umum Suatu Relay Proteksi ... 11
Gambar 2.4 Penempatan Peralatan Pengaman Elektris Pada Generator ... 12
Gambar 2.5Single Line DiagramRelay Tegangan Lebih Pada Generator ... 14
Gambar 2.6Single Line DiagramRelay Gangguan Stator Hubung Tanah ... 15
Gambar 2.7Single Line DiagramRelay Gangguan Stator Hubung Tanah Terbatas ... 15
Gambar 2.8Single Line DiagramRelay Daya Balik ... 16
Gambar 2.9Single Line DiagramRelay Gangguan Rotor Hubung Tanah ... 17
Gambar 2.10Single Line DiagramRelay Differensial ... 19
Gambar 2.11Single Line DiagramRelay Arus Lebih ... 19
Gambar 2.12Single Line DiagramRelay Impedansi ... 21
Gambar 2.13 Diagram Relay Kehilangan Medan Penguat Rotor ... 22
Gambar 2.14Single Line DiagramRelay Kehilangan Sinkronisasi ... 23
Gambar 2.15 Proteksi Differensial Gangguan Antar Fasa Generator Beserta Trafo Block ... 30
Gambar 2.16 Cara Kerja Relay Differensial ... 32
Gambar 3.1 Generator Yang Digunakan Di Pusri 1B ... 35
Gambar 3.2Name PlateGenerator Di Pusri 1B ... 35
Gambar 3.3Generator Protection RelayDi Pusri 1B ... 36
Gambar 3.4Generator Protection RelayPada Panel Kontrol ... 37
Gambar 3.5Name Plate Generator Protection Relay ... 37
Gambar 4.1 Grafik Arus Pada CT ... 46
Gambar 4.2 Generator Dalam Keadaan Normal ... 47
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Spesifikasi Generator di Pusri 1B ... 34
Tabel 3.2 Spesifikasi Generator Protection Relaydi Pusri 1B ... 36
Tabel 3.3 Spesifikasi CT1 ... 38
Tabel 3.4 Spesifikasi CT2 ... 38
Tabel 3.5 Rekomendasi Setting Relay Differensial di Pusri 1B ... 39
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Lembar Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing I Lampiran 2. Lembar Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing II Lampiran 3. Lembar Bimbingan Laporan Akhir Pembimbing I
