Abstrak—PLTU Perak dalam menyuplai daya listrik menuju
sistem jaringan juga membutuhkan suplai daya listrik untuk beban auxiliary-nya. Suplai daya tersebut pada setiap unitnya disuplai oleh dua sumber yaitu melalui pemakaian sendiri (generator utama) dan sistem starting (incoming PLN) yang sistem suplai tersebut dilakukan berdasarkan kondisi tetentu dalam suatu cogeneration. Dengan adanya sistem cogeneration ini, sistem proteksi arus lebih beban auxiliary harus pula mengakomodasi kondisi tersebut akibat nilai arus hubung singkat yang berbeda untuk setiap skema cogeneration. Untuk itu rele digital yang dimiliki oleh unit ini pada beban auxiliary harus disetting secara benar, efisien serta adaptif agar dapat mengakomodasi permasalahan tersebut.
Kata Kunci—cogeneration, adaptif, auxiliary, hubung singkat
I. PENDAHULUAN
LTU Perak dalam pengoperasiannya membutuhkan peralatan auxiliary untuk mendukung operasi pembangkit. Peralatan auxiliary tersebut membutuhkan sistem kelistrikan yang memiliki sistem proteksi.
Sistem kelistrikan beban auxiliary terdiri dari beban 3.3 kV yang disuplai oleh generator dalam bentuk pemakaian sendiri melalui trafo auxiliary 13.6/3.3 kV dan beban 380 v melalui sebuah trafo P/C 3.3/0.38 kV. Setiap beban tersebut memiliki sistem proteksi yang diatur dan disetting berdasarkan skema proteksi mulai rating terendah hingga paling tinggi terhadap arus gangguan.
Sistem proteksi arus lebih yang digunakan adalah low voltage circuit breaker dan rele digital. Peralatan tersebut harus memiliki keandalan yang tinggi, unjuk kerja yang baik dan rasio biaya yang rendah. Rele digital yang dimiliki perlu dilakukan optimalisasi baik setting dan fungsi yang lain, dikarenakan kondisi skema cogeneration suplai beban auxiliary PLTU Perak. Setiap skema cogeneration (grup) memiliki setting karakteristik proteksi yang berbeda pula karena didasarkan pada perbedaan nilai arus hubung singkat. Hal yang perlu dicapai dari studi ini adalah mengoptimalkan reabilitas dan keamanan serta mengurangi fault clearing time dengan mengaplikasikan rele adaptif pada sistem proteksi ini. Setting proteksi arus lebih yang telah ada sebelumya perlu dilakukan studi terlebih daluhu sehingga tujuan dari Aplikasi adaptif rele ini dapat dilakukan dengan benar.
Pada studi yang dilakukan pada low voltage Circuit Breaker dan rele proteksi beban auxiliary, ditemukan
beberapa setting yang kurang optimal dan efektif yaitu kondisi kurva rele yang overlaping, low setting dan high setting, grading time, dan selektifitas yang kurang baik. Selain itu juga yang menjadi permasalahan utama adalah pola operasi dalam skema cogeneration dimana rele digital yang dimiliki belum mengakomodasi fault clearing time dari nilai hubung singkat yang berbeda untuk setiap skema cogeneration.
Dalam pelaksanaan tugas akhir ini digunakan metodologi yang diberikan dalam diagram alir berikut ini
START
PENGUMPULAN DATA DAN LITERATUR
PERMODELAN DAN SIMULASI
ANALISA LOAD FLOW
SIMULASI DAN ANALISA HUBUNG SINGKAT
SIMULASI SETTING KOORDINASI SISTEM PROTEKSI
KOORDINASI AMAN
SIMULASI LOAD FLOW & HUBUNG SINGKAT DALAM
COGENERATION RESETTING KOORDINASI AMAN STOP PEMBUATAN LAPORAN RESETTING
Gambar 1. Metodologi pelaksanaan tugas akhir
Pada tugas akhir ini, penulis akan melakukan optimalisasi dan resetting sistem koordinasi proteksi arus lebih dengan batasan masalah sebagai berikut :
• Studi dan resetting yang dilakukan adalah dengan melihat koordinasi pembangkit pada saat kondisi keluaran beban nominal dan skema sistem beban auxiliary mengikuti pola beban nominal
• Rele pengaman yang disetting dan dikoordinasikan adalah rele arus lebih (overcurrent relay)
• Aplikasi dan permodelan rele arus lebih yang adaptif dilakukan pada rele 50-51#3 sebagai rele cogeneration
Studi Kasus Skema Proteksi Adaptive
Overcurrent Pada Beban Auxiliary PLTU Perak
Memperhatikan Units Cogeneration
Mochamad Anggi Firmansyah, Margo Pujiantara dan Heri Suryoatmojo
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111
E-mail: m.anggi@indonesiapower.co.id, margo@ee.its.ac.id, suryomgt@ee.its.ac.id
• Koordinasi penyuplai beban dilakukan dalam 2 (dua) kondisi yaitu pada kondisi grup 1 dan grup 3
Adapun tujuan dari tugas akhir ini yaitu :
1. Menentukan setting rele yang tepat untuk koordinasi proteksi serta menentukan setting adaptif agar dapat mengakomodasi skema cogeneration yang memiliki nilai hubung singkat.
2. Memodelkan, mensimulasikan dan mengevaluasi unjuk kerja sistem berdasarkan permasalahan yang dihadapi (analisa hubung singkat dan koordinasi rele pengaman).
II. TEORI PENUNJANG
Dalam melakukan studi pada sistem proteksi perlu diperhatikan besar dan arah aliran daya, hubung singkat, starting motor dan nominal rating dari penyuplai dan beban. Untuk itu diperlukan suatu teori penunjang yang menjelaskan dan menerangkan permsalahan tersebut.
A. Rele Arus Lebih
Rele arus lebih adalah rele yang beroperasi atau mendeteksi adanya gangguan ketika arus yang mengalir melebihi batas yang diijinkan. Rele arus lebih dapat digunakan untuk melindungi hampir semua bagian pada sistem tenaga listrik misalnya jaringan transmisi, trafo, generator, atau motor . Rele arus lebih ini dapat berupa rele arus lebih waktu invers (inverse time overcurrent relay), rele arus lebih waktu tertentu (definite overcurrent relay), atau berupa rele arus lebih waktu instan (instantaneous overcurrent relay).
Gambar 2. Karakteristik kerja rele arus lebih [13]
B. Penyetelan Rele Arus Lebih
Rele arus lebih memiliki setelan pickup dan setelan time dial. Pickup didefinisikan sebagai nilai arus minimum yang menyebabkan rele bekerja (Iset). Pada rele arus lebih, besarnya arus pickup ini ditentukan dengan pemilihan tap. Adapun untuk menentukan besarnya tap yang digunakan dapat menggunakan persamaan berikut :
Tap = Iset
CT primary (1)
Setelan time dial menentukan waktu operasi rele. Untuk menentukan time dial dari masing-masing kurva karakteristik invers rele arus lebih dapat digunakan persamaan sebagai berikut:
Gambar 3. Persamaan operation time multiplier [11] t = Operation time
I = Current (Multiple of input current againt setting value) M= Operation time multiplier
III. STUDIKASUSSISTEMKELISTRIKANBEBAN AUXILIARYPLTUPERAK
PLTU Perak sebagai pembangkit termal yang berperan dalam menyeimbangkan tegangan pada rating system 150 kV diwilayah Surabaya Utara dan Madura serta penyuplai daya reaktif. Dalam beroperasinya PLTU Perak dibutuhkan peralatan auxiliary untuk mendukung sistem steam generating pada boiler dan turbin
Sistem yang digunakan pada beban Auxiliary PLTU Perak untuk satu unit terdiri dari 2 (dua) sunber daya, yaitu :
1. Pemakaian sendiri generator utama 50 MVA, dimana beban auxiliary ini menggunakan daya sendiri dari generator utama melalui sebuah trafo auxiliary 6 MVA 13.8kV/3.3 kV.
2. Starting, yaitu beban auxiliary memperoleh suplai daya dari incoming PLN 150 kV melalui sebuah trafo starting 6 MVA 13.8kV/3.3 kV. Penggunaan sistem starting ini digunakan saat generator mengalami outage atau saat start up sehingga tidak ada suplai daya dari generator utama.
Gambar 4. Skema kelistrikan beban auxiliary PLTU Perak
Bus67 o Bus154 Bus148 o BUS 3.3 kV #3 3.3 kV o Bus150 BUS 0.38 kV #3 0.38 kV BUS INCOMING 0.38 kV 0.38 kV Bus152 o BUS INCOMING 3.3 kV 3.3 kV o o BUS 3.3 kV #4 3.3 kV o Bus153 BUS 0.38 kV #4 0.38 kV o Bus149 o Bus156 Bus74 BUS TANDES 2 150 kV o o o Bus181 BUS INCOMING 150 kV o BUS TANDES 1 150 kV o OCR 3 M/H MAIN TRAFO #3 62.5 MVA OCR 34 S/H TRAFO STARTING 6/6/6 MVA Cable66 OCR 34 S/L OCR 3 AT Open 54 MW OCR 4 M/H MAIN TRAFO #4 62.5 MVA Cable73 OCR TR AUX #4 6 MVA OCR Cable67 4 A/L 4 BT Open BEBAN #4 380 V CB400 #4 TURBINE MC/C CB407 #4 BOILER MC/C CB406 4 B/L P/C TRAFO #4 1 MVA Cable70 OCR 4 B/H BEBAN #4 3.3 kV OCR 4 AT Open BEBAN #3 #4 COMMON CHLOR PLANT OCR CB469 34 B/H OCR Cable69 P/C TRAFO #34 COM 1 MVA 34 B/L WTP C/C CB425 FLUSH EVAPORATOR CB424 Open LIGHTING #3 #4 CB426 FIRE SERVICE CB427 Open COMMON C/C CB428 INTAKE C/C CB429
HOUSE AIR CONDITIONER CB430 EMERGENCY C/C CB471 3 BT Open BEBAN #3 380 V CB311 #3 TURBINE MC/C CB310 #3 BOILER MC/C CB309 3 B/L P/C TRAFO #31 MVA Cable68 OCR 3 B/H BEBAN #3 3.3 kV 3 A/L Cable27 OCR TR AUX #3 6 MVA OCR Cable71 54 MW Bus67 Bus181 Bus156 Bus154 Bus153 Bus152 Bus150 Bus149 Bus148 BUS INCOMING 150 kV BUS TANDES 1 150 kV BUS INCOMING 0.38 kV 0.38 kV BUS INCOMING 3.3 kV 3.3 kV BUS 0.38 kV #3 0.38 kV BUS 3.3 kV #3 3.3 kV BUS TANDES 2 150 kV 54 MW TR AUX #3 6 MVA P/C TRAFO #31 MVA TRAFO STARTING 6/6/6 MVA 3 AT Open P/C TRAFO #34 COM 1 MVA BUS 0.38 kV #4 0.38 kV BUS 3.3 kV #4 3.3 kV Bus74 54 MW TR AUX #4 6 MVA P/C TRAFO #4 1 MVA 3 B/L 34 B/L 4 B/L 34 S/L 3 A/L 4 A/L 4 AT Open 3 BT Open 4 BT Open 3 B/H 34 B/H 4 B/H MAIN TRAFO #3 62.5 MVA BEBAN #3 380 V
BEBAN #3 3.3 kV BEBAN #3 #4 COMMON BEBAN #4 3.3 kV
#3 BOILER MC/C#3 TURBINE MC/C CB309 CB310 CB311 BEBAN #4 380 V #4 BOILER MC/C #4 TURBINE MC/C CB406 CB407 CB400 FLUSH EVAPORATOR LIGHTING #3 #4 CB424 Open CB425 CB426 FIRE SERVICE CB427 Open COMMON C/C CB428 CB429
HOUSE AIR CONDITIONER CB430 MAIN TRAFO #4 62.5 MVA 3 M/H 34 S/H 4 M/H Cable27 Cable66 Cable67 Cable68 Cable69 Cable70 Cable71 Cable73 CHLOR PLANT CB469 EMERGENCY C/C CB471 INTAKE C/C WTP C/C
Terdapat tiga rating tegangan yang bekerja pada sistem beban auxiliary PLTU Perak yaitu
1. Tegangan 13.8 kV, merupakan rating tegangan keluaran generator. Daya keluaran generator ini juga akan digunakan untuk beban-beban auxiliary PLTU.
2. Tegangan 3.3 kV, merupakan tegangan keluaran dari trafo auxiliary 13.8/3.3 kV dan Trafo Starting 150/3.3 kV yang akan menyuplai beban auxiliary seperti trafo P/C 3.3/0.38 kV, Motor Force Draft Fan, Motor Circulating Water Pump dan lainnya
3. Tegangan 0.38 kV, merupakan tegangan untuk menyuplai beban dengan tegangan 0.38 kV melalui keluaran trafo 3.3/0.38 kV
Low Voltage Circuit Breaker dan Rele arus lebih yang digunakan pada beban auxiliary PLTU Perak adalah pabrikasi Mitsubishi yaitu LVCB tipe NF dan relay COC1. Setting rele arus lebih menyesuaikan dari beban yang terdapat pada sistem beban auxiliary PLTU Perak. Dengan menelaah sistem koordinasi proteksi, maka diperlukan setting ulang pada masing-masing rele sehingga didapatkan koordinasi yang lebih selektif dan efektif.
IV. HASIL SIMULASI DAN ANALISIS
Meskipun Pengaman peralatan kelistrikan utama sistem beban auxiliary PLTU Perak sudah diakomasi oleh pengaman sistem kontrol, namun perlu kita melakukan optimalisasi pada sistem koordinasi proteksi arus lebih agar kerusakan dan kesalahan dapat kita minimalisasi. Dalam artikel ini, penulis menemukan beberapa permasalahan, yaitu :
1. Kurang optimalnya setting dan koordinasi rele arus lebih pada sistem beban auxiliary PLTU Perak.
2. Setting proteksi arus lebih yang statis dan tidak sinergi dengan pola operasi dari sistem penyuplai daya.
3. Dalam melakukan koordinasi dibutuhkan waktu yang cepat dan selektifitas dalam mengamankan gangguan.
Untuk melakukan analisis koordinasi sistem pengaman pada beban auxiliary PLTU Perak, diambil satu tipikal yang mewakili sistem pengamanan menggunakan pendekatan adaptif. Adapun tipikal yang akan diambil pada tugas akhir ini adalah
• Beban auxiliary 380 v, yaitu yang terdiri dari beban motor pompa, mcc turbin dan mcc boiler
• Beban auxiliary 3.3 kV, yaitu trafo P/C Trafo #3 3.3kV/380 V dan beban motor
• Beban auxiliary 13.8 kV yaitu trafo auxiliary 13.8 / 3.3 kV
Koordinasi antar rele akan dilakukan mulai dari low voltage circuit breaker LVCB305, LVCB311, 3 B/L, rele 50-51 #3, 50-51BA #3 hingga 50-51A #3. Semua rele tersebut akan dilakukan optimalisasi koordinasi dan hubungan interlock satu sama lain.
Dari hasil simulasi dan penelaahan koordinasi proteksi arus lebih yang ditunjang oleh analisis load flow didapat kurva
koordinasi proteksi eksisting seperti pada gambar 5 dan gambar 6
Gambar 5. Hasil plot setelan eksisting rele low voltage circuit breaker 305 & 311
Gambar 6. Hasil plot setelan eksisting rele pada tegangan3.3 kV dan 13.8 kV
Pada kurva diatas terjadi beberapa setting yang tidak optimal yaitu :
• Terjadi overlapping antara rele 50-51#3 dan rele 51BA#3 sehingga selektifitas pada bus 3.3 kV dan kontinuitas operasinya unit dapat terganggu. Hal dapat terjadi ketika adanya hubung singkat yang bersifat unbolted yang memiliki besar arus hubung singkat pada wilayah inverse dari jangkauan rele 50-51#3
• Pengaturan setting nilai arus low set masih terlalu besar dari nilai full load ampere dari peralatan yang diamankan, yaitu pada rele 50-51#3 terhadap full load ampere primer trafo P/C 3.3/0.38 kV dan rele 51BA#3 terhadap full load ampere sekunder auxiliary trafo #3 .
• Rele 51A#3 dan 51BA#3 merupakan rele manufaktur mitsubhisi COC1 dimana juga memiliki fungsi instaneous namun pada setting existing tidak dipergunakan. Hal ini bisa berakibat lamanya respon pengaman terhadap adanya gangguan hubung singkat.
• Arus inrush trafo P/C #3 dianggap sebagai arus gangguan oleh rele 50-51#3
Untuk mengetahui dan menyetting rele diperlukan data hubung singkat pada setiap bus yaitu :
Tabel 1
Nilai arus hubung singkat pada setiap bus dalam berbagai kondisi
cogeneration
Berikut kalkulasi dan resetting LVCB dan rele yang berada pada tipikal koordinasi proteksi
Tabel 2 Setelan LVCB 305
Low Voltage CB Setting
Tag Number CB 305 Manufaktur Mitsubishi Model NF225-RB Type Thermal Magnetic Curve Instaneous
Size 225
Ampere
Thermal Fixed
magnetic Fixed
Penyesuaian spesifikasi CB 305 adalah 225 Ampere
Low Voltage CB
Instantaneous Pickup (I>>) 997 A ≤ Ihighset Tabel 3 Setelan LVCB 311 Setting Tag Number CB 311 Manufaktur Mitsubishi Model NF800-S Type Thermal Magnetic Curve Instaneous
Size 800 Ampere
Thermal Fixed
magnetic Lo 6400 Ampere
733 ≤ Ilowset
Sehingga penyesuaian spesifikasi CB 311 adalah 800 Ampere
Low Voltage CB
Instantaneous Pickup (I>>) 1724 ≤ Ihighset ≤ 14350.4 A Tabel 3 Setelan LVCB 3B/L Setting Tag Number 3B/L Manufaktur Mitsubishi Model NF1600-S Type Thermal Magnetic Curve Instaneous Size 1600 Ampere Thermal Fixed magnetic Hi 8000 Ampere 1670.9 A ≤ Ilowset
Sehingga penyesuaian spesifikasi CB 3B/L adalah 1670.9 Ampere
Rele
Instantaneous Pickup (I>>) 14350 A > Ihighset
Pada kalkulasi dan resetting diatas dapat diketahui bahwa jenis LVCB ini memiliki keterbatasan dalam pengaturan time delay. Hal ini disebabkan oleh tipe circuit breaker yang menggunakan pengindera termal-magnetik yang fungsinya masing-masing adalah untuk mengamankan beban berlebih dan hubung singkat. Pada pengesetan CB 3B/L masih dalam bentuk low magnetic setting. Dapat diketahui bahwa pada arsiran merah terjadi overlapping sehingga bila terjadi arus gangguan pada bus 141 (bus beban motor pompa 380 v) sebesar nilai arus gangguan yang diarsir maka CB ini akan bekerja secara bersamaan. Resiko yang dapat terjadi adalah hilangnya supply daya untuk tegangan 0.38 kV sesuai dengan table 4.2 [4]. Pada LVCB 311 dilakukan resetting magnetis dari 3200 Ampere menjadi 6400 Ampere
Tabel 4
Setelan Rele 50-51 #3 untuk Resetting pada Tipikal Setting Tag Number 50-51#3 Manufaktur Mitsubishi Model COC1 Curve Very Invers VIO1 CT : 200/5 Over current Dipilih Ilowset = 196 A Tap = 200/5196 = 4.9 Dipilih tap = 5
Dipilih waktu operasi (T) = 0,1 s
𝑡𝑡 = � 13.5
�𝐼𝐼/𝐼𝐼𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝� − 1
𝑥𝑥 𝑀𝑀/10�
Dimana I adalah Ihighset = 2000 A, sedangkan untuk Ipickup
adalah 196 A. 0,1 = �(2000/196) − 113.5 𝑥𝑥 𝑀𝑀/10� TDM = 0.68 Instaneous Dipilih Ihighset = 2000 A Tap = 200/52000 = 50 Dipilih tap = 50 Delay 0.1
Tabel 5
Setelan Rele 51BA#3 untuk Resetting pada Tipikal
Rele Setting Tag Number 51BA#3 Manufaktur Mitsubishi Model COC1 Curve Very Invers VIO1 CT: 2000/5 Over current Dipilih Ilowset = 1120 A Tap = 2000/51120 = 2.9 Dipilih tap = 9
Dipilih waktu operasi (T) = 0,3 s
𝑡𝑡 = � 13.5
�𝐼𝐼/𝐼𝐼𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝� − 1
𝑥𝑥 𝑀𝑀/10�
Dimana I adalah Ihighset = 7600 A, sedangkan untuk Ipickup
adalah 1120 A. TDM = 1.028 Instaneous Dipilih Ihighset = 7600 A Tap = 2000/57600 = 19 Dipilih tap = 75 Delay 0.3 Tabel 6
Setelan Rele 51A#3 untuk Resetting pada Tipikal
Rele Setting
Tag Number 51A#3 Manufaktur Mitsubishi Model COC1 Curve Very Invers VIO1 CT: 300/5 Over current Dipilih Ilowset = 276.1 A Tap = 300/5276.1 = 4.6 Dipilih tap = 4.5
Dipilih waktu operasi (T) = 0,1 s
𝑡𝑡 = � 13.5
�𝐼𝐼/𝐼𝐼𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝� − 1
𝑥𝑥 𝑀𝑀/10�
Dimana I adalah Ihighset = 4200 A, sedangkan
untuk Ipickup adalah 276.1 A.
𝑡𝑡 = �(4200/276.1 ) − 113.5 + 𝑀𝑀/10� TDM = 1.0527 Instaneous Dipilih Ihighset = 4200 A Tap = 300/54200 = 70 Dipilih tap = 70 0.1
Berikut hasil plotting dari hasil perhitungan dan resetting tap dan time delay
Gambar 7. Hasil plot setelan Resetting rele 50-51#3, 51A#3, 51BA#3
Setelah dilakukan ploting Time Current Curve untuk koordinasi rele 13.8 dan 3.3 kV maka ploting koordinasi untuk semua sistem beban auxiliary PLTU Perak dapat dilakukan dengan hasil seperti pada gambar 8
Gambar 8. Hasil plot setelan Resetting koordinasi rele beban
auxiliary PLTU Perak
Setelah dilakukan perbaikan pada resetting pada koordinasi proteksi eksisting, maka selanjutnya akan dilakukan studi koordinasi rele arus lebih yang adaptif berdasarkan cogeneration unit. Skema suplai beban tersebut dapat direpresentasikan melalui status circuit breaker yaitu membuka atau menutup. Jika CB 3A/L menutup menandakan suplai beban auxiliary berasal dari keluaran generator, dan jika CB 3 AT meutup maka suplai beban auxiliary berasal dari suplai incoming starting trafo. Hasil kombinasi dari skema tersebut membentuk 3 (tiga) kombinasi
Setiap kondisi dari group memiliki nilai arus gangguan hubung singkat yang berbeda akibat koordinasi suplai beban dan perubahan impedansi akibat komponen beban yang ikut memberi kontribusi.
Berikut plotting kurva yang menggambarkan karakteristik hubung singkat minimum 30 cycle pada setiap bus pada tipikal tersebut
Gambar 9. Kurva arus hubung singkat pada setiap bus berdasarkan
cogeneration
Dapat dianalisis bahwa adanya signifikansi perbedaan arus hubung singkat minimum hingga mencapai dua kalinya pada bus 3.3 #3 dan bus 150 dimana pada bus tersebut disensing oleh rele 50-51#3. Hal tersebut dikarenakan adanya penambahan arus kontribusi karena skema suplai beban yang
diperoleh dari incoming trafo starting melalui CB 3AT. Sehingga dapat dikatakan bahwa rele 50-51#3 adalah rele cogeneration yang akan mensensing besarnya arus gangguan saat skema grup 1, grup 2 dan grup 3. Pada skema grup 1 dan grup 2 tidak dijadikan dasar aplikasi adaptif dikarenakan besar arus gangguannya mendekati sama.
Tabel 8
Daftar kombinasi cogeneration
No CB 3AT CB 3B/H HASIL MODE
1 1 0 0
Mode 1
2 0 1 0
3 0 0 0
4 1 1 1 Mode 2
Karena adanya perbedaan arus gangguan akibat kontribusi sumber daya, maka untuk mengurangi fault clearing time, maka pada relay 50-51#3 sebagai rele yang menopang arus kontribusi tersebut akan bekerja secara adaptif mengikuti pola operasi sumber daya.
Tabel 9
Setelan Rele 50-51#3 untuk berbagai skema cogeneration
Relay 50-51#3 Group 1 Group 2 Group 3 Curve type Very Inverse Very Inverse Very Inverse pickup (I>) 196 A 196 A 196 A
Time Delay 0.68 0.68 1.059
Instaneous
pickup 2000 A 2000 A 2500 A
Delay 0.1 s 0.1 s 0.1 s
Untuk mencapai skema adaptif maka dibutuhkan komunikasi antara rele dengan central control computer. Central control computer ini akan bekerja sesuai dengan algoritma dibawah ini, dimana perubahan skema adaptif ditentukan dari kombinasi antara circuit breaker 3AT dan 3B/H Inisialisasi Status Breaker (3AT, 3A/L) Status Breaker Berubah? Proses Logika (AND) Konfigurasi Rele (Mode 1, Mode 2)
Gambar 10. Diagram alir dari
central control computer
Dari hasil simulasi dan resetting yang mengikuti skema suplai daya (adaptif) maka besar fault clearing time dapat diminimalkan sebesar 100 ms.
Gambar 11. Hasil plot setelan rele 50-51#3 secara adaptif
V. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil studi dan analisis koordinasi rele pengaman yang telah dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Terdapat beberapa setelan rele yang belum tepat dan koordinasi yang kurang baik, terutama pada setelan pickup dan time delay antar rele pengaman. Pada beberapa rele, setelan pickup kurva inversnya masih jauh dari arus full load beban yaitu sekitar 1.7 kali.
2. Semakin besar kapasitas dan variasi dari cogeneration maka akan semakin besar pula perbedaan arus hubung singkat serta fault clearing time sehingga dengan mengaplikasikan skema proteksi adaptif dapat memberi solusi yang efektif
DAFTARPUSTAKA
[1] Antonio H. M. Soares, Jose C. M. Vieira, Case Study: Adaptative
Overcurrent Protection Scheme Applied to an Industrial Plant with Cogeneration Units, 2008
[2] Ontoseno Penangsang. Prof, Diktat Kuliah Analisis Sistem Tenaga 2, 2008
[3] R Wahyudi, Ir, Diktat Kuliah Sistem Pengaman Tenaga Listrik, 2008 [4] American National Standards Institute, IEEE Recommended Practice for
Protection and Coordination of Industrial and Commercial Power System, IEEE Std 242-1986
[5] Arus Hubung Singkat 2007, www. bops.pln-jawa-bali.co.id [6] Manual Instruction HUB 2D, Mitshubisi electric corporation.
[7] Lazar.Irwin , Electrical System Analysis and Design for Industrial
Plants,
[8] P. M. Anderson, Power System Protection, McGraw-Hill, New York, 1999.
[9] Manual Operasi PLTU Perak 3-4, Mitsubishi, 1978
[10] Manual Instruction COC1 Overcurrent Relay, Mitsubishi Electric Corporation
[11] Data Kalibrasi Rele, Serious Inspection 2010 PLTU Perak #3,2010 [12] Blackburn, J. Lewis, dan Domin, Thomas J, “Protective
Relaying Principles and Application 3rd Edition”, CRC Press,
![Gambar 2. Karakteristik kerja rele arus lebih [13]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/4221559.3112089/2.918.117.808.78.1102/gambar-karakteristik-kerja-rele-arus-lebih.webp)
