BAB 3. Pemeliharaan Peralatan Disturbance Fault Recorder ( DFR )

BAB 3

Pemeliharaan Peralatan Disturbance Fault Recorder ( DFR )

Suatu alat yang dapat mengukur dan merekam besaran listrik seperti arus ( I ), tegangan (V)dan frekuensi (F) pada saat sebelum, selama dan setelah gangguan.

Disturbance Recorder yang saat ini sudah merupakan suatu kebutuhan, dapat membantu perekaman data dari Sistem Tenaga Listrik termasuk Sistem Proteksi serta peralatan terkait lainnya yang pada akhirnya membantu dalam analisa dan memastikan bahwa sistem telah bekerja dengan baik.

3.1 Prinsip Kerja

DFR akan bekerja secara real time untuk memonitor kondisi listrik dan peralatan terkait lainnya, Karena menggunakan sistem digital maka semua data dikonversikan ke bentuk digital dan disimpan di memori. Pada saat terjadi gangguan, hasil monitor tersebut akan tersimpan secara permanen dalam bentuk hasil cetakan di kertas dan data memori.

Manfaat Disturbance Fault Recorder (DFR) : § Mendeteksi penyebab gangguan

§ Mengetahui lamanya gangguan (fault clearing time)

§ Mengetahui besaran listrik seperti Arus (I), Tegangan (V) dan Frekuensi (F)

§ Mengetahui unjuk kerja sistem proteksi terpasang § Melihat harmonik dari sistem tenaga Listrik

§ Melihat apakah CT normal / tidak ( jenuh) § Memastikan bahwa PMT bekerja dengan baik § Dokumentasi

Pengembangan DFR :

§ Time Synchronizing (GPS) § Master Station

§ Monitoring Frekuensi § DC Monitoring

Bagian dari DFR (Disturbance Fault Recorder) : DAU (Data Acquisition Unit), AC/DC Power Supply Communication Channel, Sistem Alarm

INPUT OUTPUT DC POWER AC POWER EXTERNAL

KE

MASTER

KE

MASTER

ANALOG 16 Channel

DAU

Data

Acquisition

Unit

ALARM

RELAY

EVENT 32 Channel

SYNCHR

PRINTER

COMM

KEY

BOARD

&

SCREEN

3.2. Routine Test :

Mencetak / print out ulang Record gangguan yang pernah direkam : § DFR II harus dalam kondisi Manual Mode

§ Tekan tombol Record Select display akan tampil Record Select § Tekan kunci panah kebawah, display tampil : Rec No ….

§ Setelah ini tekan / masukkan nomor yang diinginkan kemudian tekan tombol Enter. Printer akan bekerja, dan layar akan terbaca Printing.

§ Tunggu sampai selesai mencetak, atau Cancel untuk membatalkan. § Jangan lupa kembali ke Auto setelah selesai, dengan tombol Auto

§ Kita dapat juga memilih nomor record dengan menggunakan tombol Panah Keatas / Kebawah.

§ Apabila nomor record yang akan dicetak sudahdiperagakan, maka kita cukup menekan tombol Enter.

Mencetak Setup Parameter

§ DFR II harus dalam kondisi Manual Mode § Tekan tombol Print Setup

§ Tekan tombol Panah Kebawah kemudian printer akan bekerja § Tekan sampai selesai mencetak, atau Cancel untuk membatalkan § Jangan lupa kembali ke Auto setelah selesai, dengam tombol Auto.

3.3. Basic Operation

1. Switch on : Menyalakan DFR

Pertama kali dinyalakan DFR II akan memeriksa keadaan didalam rangkaian elektroniknya dan menghitung Memorinya sampai 4096 KB. Setelah semuanya dalam kondisi baik, maka secara otomatis display/peragaan di DFR II akan menampilkan Jam dan Nomor Record yang ada didalam DFR.

Apabila kita ingin mempercepat pemeriksaan dan test memory, tekan tombol Panah Kebawah dan display akan menampilkan Jam dan Rec No.

Misalnya :

JJ : MM : SS REC …. 15 : 06:32 REC 041

Setelah itu tekan tombol Reset Alarm Indicator, maka seluruh lampu Alarm Indicator harus padam/tidak menyal. Apabila ada Alarm Indicator yang menyala, maka lihat petunjuk bagian Trouble Shooting.

2. Automatic Mode : Posisi DFR siap/otomatis

Pada kondisi Jam dan Nomor Record tampil dilayar, dan Status Indicator Led Auto menyala, kondisi ini disebut Automatic Mode.

Dalam kondisi ini semua key kecuali Manual Mode dan Reset Alarm dan Sensor Target tidak dapat difungsikan.

Pada posisi ini DFR dalam keadaan siap akan merekam data gangguan/fault secara otomatis.

Catatan :

Dalam kondisi ini Lampu Status Indicator yang menyala adalah: Auto dan Data Memory (kalau ada data ).

Apabila Lampu Status Indicator lain ada yang menyala, berarti ada gangguan didalam DFR, contoh lampu Off Line, artinya DFR dalam keadaan tidak siap merkam. Lihat bagian Trouble Shooting.

3. Manual Mode : Posisi manual operation :

Merubah ke kondisi manual untuk dirubah / dioperasikan oleh operator / manusia Pada posisi ini kita dapat :

§ Merubah Parameter dari DFR

§ Melakukan pengetesan / pemeriksaan komponen elektronis

Dari kondisi Automatic kita dapat merubah ke kondisi manual dengan cara :

Tekan tombol Manual, pada display akan tampil Manual Mode. Berarti kita sudah ada pada posisi Manual dan Lampu Status Manual akan menyala.

4. Kembali ke posisi / kondisi Automatic mode

Untuk kembali ke posisi Automatic mode, setelah kita selesai dengan posisi Manual mode, kita harus kembali ke tampilan layar Manual Mode, yaitu dengan menekan tombol Cancel beberapa kali(tergantung diposisi mana kita sedang berada). Lalu tekan tombol Auto, maka pada layar akan tampil JAM dan Record No untuk mempercepat peragaan, tekan tombol Panah Kebawah atau Cancel.

5. Tombol-tombol yang sering digunakan

Alphanumeric (A-Z, 0 – 9),

ENTER

Untuk menerima pilihan dilayar

SELECT

Untuk memilih / merubah pilihan dilayar

Untuk pindah posisi : kekanan/kekiri cursor atau keatas/kebawah untuk menu

TAB

Untuk pindah posisi kekanan/kekiri untuk display yang memiliki beberapa kolom / bagian

Untuk memasukkan karakter,atau juga digunakan untuk memilih menu. Pada perincian dari Menu, tombol ini dapat digunakan untuk memasukkan karakter.

Bagaimana Analisanya :

1. Pada kondisi normal, arus dan tegangan akan menggambarkan sinusoidal (50HZ) yang sempurna.

2. Besaran arus dan tegangan tersebut dapat diukur dengan memperhatikan skala rekaman, serta ratio CT & PT.

3. Setiap trigger karena besaran analog yang diluar normal, DFR akan menggambarkan pada bagian sensor digital, serta bentuk sinusoidal arus/tegangan akan berubah menjadi lebih besar atau Lebih kecil.

4. Apabila perubahan besaran analog ini diikuti dengan bekerjanya proteksi maka diikuti dengan perubahan status input digital.

5. Bila PMT juga bekerja, maka dapat dilihat status PMT sebagai input digital yang berubah.

6. Setiap trigger karena perubahan status input digital, DFR akan menggambarkannya pada bagian digital, dimana garisnya akan berubah menjadi terputus

CANCEL Untuk membatalkan pilihan dan kembali ke bagian sebelumnya

Untuk me RESET ALARM INDICATOR

AUTO

Untuk pindah ke posisi Automatic

MANUAL Untuk pindah dari posisi Automatic ke Manual

3.4. Pemeliharaan Disturbance Fault Recorder

3.4.1. Pemeriksaan Fisik Indikator

Indikator Kondisi Penyebab Penanggulangan Hasil a. Fail Menyala • DFR dalam

kondisi manual • Printer terganggu • DFR mendeteksi gangguan internal, biasanya diikuti lampu Offline menyala • Pindahkan

keposisi auto dan tekan tombol reset

• Periksa printer dan kertas dan sambungannya

b. Fault Menyala • Ada gangguan pd DFR seperti pada saat pertama dinyalakan, saat berkomunikasi dgn komputer, dll • Tekan tombol reset c. Service Menyala • DFR membutuhkan pelayanan misalnya memory mendekati penuh, sinkron waktu (clock) hilang • Periksa GPS clock, kabel coaxial, atau konektornya • Selalu periksa data yg tersimpan dimemory down load atau cetak

data yang

diperlukan lalu hapus data yg ada di memory d.Operatio n Menyala • DFR pernah merekam gangguan

• Tekan tombol reset

e. Auto Menyala • DFR kondisi automatic siap merekam data

Indikator Kondisi Penyebab Penanggulangan Hasil

f. Manual Menyala • DFR dalam kondisi dapat dirubah oleh user/manusia

Catatan : DFR harus selalu dikembalikan kepada posisi auto

• Setelah selesai merubah setting (bila diperlukan) maka pindahkan selalu keposisi auto

g. Offline Menyala DFR tdk siap menerima data gangguan akibat : • Memory sudah terisi penuh • DFR terganggu misalnya kerusakan CPU • Lakukan langkah point c • Lakukan langkah point h h. CPU Fail Menyala • DFR mengalami gangguan pd internal • Buka pintu DFR bagian depan • Matikan DFR denga n switch Supply DC ke posisi Off

• Lepas card CPU , Fault board, Network controller, dan patch board satu persatu, lalu masukkan dengan benar lalu coba dinyalakan.

i. Data in Memory

Menyala • Ada data yg sudah direkm dimemory yg siap dicetak ke printer atau dikirim ke master station

Lakukan langkah point c

Pemeriksaan Fungsi

No Pemeriksaan Fungsi Hasil

2.1 Periksa Battery backup RAM apakah masih baik, tempatnya pada card sebelah paling kanan dekat engsel pintu. Kesiapan Battery backup RAM +/- 6.5 Vdc

2.2 Pada saat maintenance atau terjadi gangguan eksternal DFR merekam data, sehingga data-data tersebut menumpuk dan menyebabkan memory full pada hal data tersebut ada yg tidak dibutuhkan, untuk itu lakukan langkah c diatas.

2.3 Periksa tanggal, Jam (bagi yg tdk terhubung dengan GPS) apabila tidak sesuai maka cocokkan dengan kondisi real time.

Cetakan rekaman yang aneh dan DFR tidak dapat diset Bila terjadi keluaran yang aneh seperti jam salah/rusak, hasil cetakan tidak benar dan tombol DFR tidak dapat ditekan maka coba lakukan hal-hal sebagai berikut :

• Buka pintu DFR bagian depan

• Tekan tombol CPU reset terdapat di CPU card (card paling kanan)

• Lalu nyalakan DFR dan akan memulai menghitung memory.

• Coba normalkan dan Snap shot untuk melihat cetakan keluarannya apakah sudah benar.

• Cek dan sesuaikan dengan urutan Parameter

No Pemeriksaan Fungsi Hasil 2.4 Apabila muncul CPU fail dan setelah melakukan

langkah-langkah diatas tetap tidak bisa bekerja normal,sebaliknya segera dikonsultasikan ke pihak pabrikan.

3.4.2. Pengujian Fungsi DFR / merubah setting (bila diperlukan)

1. I/O Test § Printer test § Printer status 2. Dari Panel Test

§ Lakukan Snapshot

3. Pemeriksaan Kapasitas Memory

4. Lakukan Down load/cetak data yang diperlukan dilanjutkan penghapusan data

5. Menekan Tombol Reset (indikasi ini muncul bila DFR pernah merekam gangguan, saat pertama DFR dinyalakan dan saat berkomunikasi dengan komputer/CPU.

6. Pemeriksaan posisi selektor switch operasi (selalu dikembangkan ke posisi Auto)

3.5 Travelling Wave System (TWS) 3.5.1. Prinsip Kerja TWS

Untuk mengukuran jarak SUTT saat ini dapat menggunakan methode impedansi dengan bantuan disturbance fault recorder atau numerical relay. Methode hasilnya akan menjadi kurang akurat apabila terdapat kondisi-kondisi sebagai berikut :

§ Resistansi gangguan dan faktor infeed

§ Arcing fault yang membentuk gelombang non-sinusoidal § Source impedance ratio (SIR) yang tinggi

§ Line constanta jaringan berbeda-beda § Capasitansi jaringan (jaringan > 100 km)

§ Error CT dan CVT

Agar akurasi pengukuran jarak SUTT lebih akurat digunakan methode traveling waves (TWS). Selain untuk mengukur jarak SUTT, TWS dapat pula digunakan sebagai fault locator, dengan akurasi hingga 100-200 m. Prinsip kerja dari TWS adalah gelombang berjalan terbentuk apabila terdapat switcing di SUTT yang disebabkan oleh buka / tutup PMT atau arcing saat gangguan. Pulsa ini berjalan sepanjang seksi SUTT yang mempunyai impedansi karakteristik yang sama, sampai ke titik bus akan menemui impedansi karakteristik yang berbeda dan menyebabkan pulsa mengalami pemantulan.

Gambar 3.5.1.a. Proses gelombang berjalan pada penghantar

Waktu tempuh gelombang ini terekam oleh TWS adalah t2-t1, maka jarak yang diukur adalah :

L = (t2-t1) . V/2

dimana V adalah kecepatan gelombang berjalan dalam hal ini sama dengan kecepatan cahaya atau gelombang elektromagnetik (300.000 km/dt).

L

Ada beberapa cara untuk mengukur jarak SUTT atau menentukan lokasi gangguan dengan menggunakan methode gelombang berjalan ini. Pada saat terjadi gangguan penghantar maka pada titik gangguan akan dibangkitkan gelombang berjalan ke dua ujung penghantar seperti pada Gambar 3.5.1.b.

Gambar 3.5.1.b. Proses gelombang berjalan pada penghantar

Pada kondisi ini maka jarak ke titik gangguan :

La = (t1a - t1a) x V/2

Jika waktu gangguan singkat sekali atau resistansi gangguan tinggi maka waktu pantulan gelombang yang kedua bukan dipantulkan oleh titik gangguan sehingga waktu yang tercatat bukan waktu tempuh dua kali jarak gangguan.

t1a

t2a

La

Gambar 3.5.1.c. Proses gelombang berjalan pada penghantar

Hal tersebut diatas dapat diatasi dengan menggunakan dua buah TWS masing-masing pada kedua ujung penghantar. Pada kondisi ini maka jarak ke titik gangguan :

La = L/2 + (t1a - t1b) x V/2 Lb = L/2 + (t1b - t1a) x V/2

Ada beberapa cara untuk memanfaatkan TWS untuk mengukur jarak penghantar atau jarak ke lokasi gangguan dengan menggunakan gelombang berjalan yaitu :

t1a

t2a

La

Lb

3.5.2. Cara mengukur jarak SUTT (type E single ended mode).

1. 1 buah TWS dipasang membelakangi sumber. 2. Posisi kedua PMT dalam keadaan terbuka. 3. PMT dilokasi TWS dimasukkan (re-energize).

4. Pulsa dibentuk dari PMT masuk terekam (t1a) melalui CT oleh TWS dan berjalan sepanjang seksi penghantar sampai diujung depan PMT masih kondisi terbuka (impedansi tinggi) maka pulsa yang dipantulkan dalam posis terbalik terekam oleh TWS (t2a).

5. Jarak seksi saluran adalah :

La = (t2a - t1a) x V/2

3.5.3. Cara mengukur jarak gangguan SUTT (type A single ended mode).

1. 1 buah TWS dipasang membelakangi sumber.

2. Posisi kedua PMT dalam keadaan masuk (operasi normal).

3. Pada saat terjadi gangguan pulsa dibentuk dari switcing dari dititik gangguan bergerak menuju TWS terekam (t1a) dan dipantulkan berjalan ke titik gangguan sampai dititik gangguan dipantulkan kembali menuju TWS dan terekam lagi (t2a).

4. Jarak seksi saluran adalah : La = (t2a - t1a) x V/2

3.5.4. Cara mengukur jarak gangguan SUTT (type D double ended).

1. 2 buah TWS dipasang saling berhadapan

2. Posisi kedua PMT dalam keadaan masuk (operasi normal).

3. Pada saat terjadi gangguan pulsa dibentuk dari switcing dititik gangguan bergerak menuju TWS A terekam (t1a).

4. Pada saat itu pula pulsa dibentuk dari switcing dititik gangguan bergerak menuju TWS B terekam (t1b).

5. Jarak seksi saluran adalah : La = (L/2) + (t1a - t1b) x V/2 Lb = (L/2) + (t1b - t1a) x V/2