RANCANG BANGUN MODUL PRAKTIKUM PROTEKSI
JARINGAN DISTRIBUSI TERHADAP GANGGUAN HUBUNG
SINGKAT ANTAR FASA MENGGUNAKAN
OCR TIPE SEPAM T20
DESIGN PROTECTION PRACTICE MODULE OF ELECTRIC POWER DISTRIBUTION SYSTEM TO INTER PHASE SHORT CIRCUIT
USING OCR SEPAM TYPE T20
PROYEK AKHIR
Disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Diploma III Program Studi Teknik Listrik
Jurusan Teknik Elektro
Oleh :
Dede Hidayat
091321008
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2012
ABSTRAK
Sistem proteksi sangat dibutuhkan untuk meningkatkan TMP (Tingkat Mutu Pelayanan) sehingga dapat mencegah/membatasi kerusakan peralatan akibat gangguan, dan kelangsungan penyaluran tenaga listrik dapat dipertahankan. Gangguan yang sering terjadi pada sistem tenaga listrik adalah gangguan hubung singkat antar fasa. Pengaman yang digunakan untuk mengatasi gangguan hubung singkat adalah rele arus lebih. Oleh karena itu, diperlukan pengujian pada modul hubung singkat untuk mengetahui nilai arus hubung singkat yang tepat untuk mendapat gambaran mengenai situasi arus hubung singkat khususnya dalam kaitannya dengan setelan alat-alat pengaman seperti OCR. Pada Proyek Akhir ini akan dilakukan pengujian arus hubung singkat yang diperlukan untuk menentukan setelan OCR, sehingga bila terjadi gangguan hubung singkat antar fasa, peralatan pengaman akan bekerja mengamankan bagian sistem yang terganggu sesuai yang diharapkan.
Kata kunci : Gangguan hubung singkat antar fasa, OCR, setelan
ABSTRACT
Protection system is needed to improve the TMP (Service Quality Level) so as to prevent / limit damage to equipment due to interference, and continuity of electrical power supply can be maintained. Disorders that frequently occur in power systems are a Inter phase short circuit nuisance. Safety is used to overcome the interference of short circuit is overcurrent relay. . Therefore, the required testing on the module short circuit to determine the short-circuit current value of the right to get an idea of the short short-circuit current situation particularly in relation to setting safety tools such as OCR. In this Final project will be a short-circuit current testing is needed to determine the setting OCR, so that in case of inter phase short circuit interruption, safety equipment will work to secure the affected system as expected.
Keywords : Inter phase short circuit interruption, OCR, setting.
DATA PRIBADI
PENDIDIKAN
Nama : Dede Hidayat
Tempat Tanggal : Indramayu, 5 Mei 1991 Lahir
Alamat : Jl. Terusan Kr.Sinom-Gabus Wirakanan,Indramayu
Email : dedehidayat5591@yahoo.com
Jenis Kelamin : Laki-laki Kebangsaan : Indonesia
Hobbi : Futsal
Nomer HP : +6287722897947
Twitter : @oLong_
Facebook : OLong Revival
2009-2012 Politeknik Negeri Bandung, Dilpoma III (Jurusan Teknik Elektro )
2006-2009 SMA N 1 Cisarua Bandung Barat 2003-2006 SMP N 1 Kandanghaur Indramayu 1997-2003 SDN Wirakanan II Indramayu
Sukses bukanlah sebuah ketidaksengajaan tapi hasil dari
kerja keras,ketekunan,belajar,pengorbanan dan diatas semua itu cintailah apa yang anda sedang lakukan atau belajar melakukan.
- Pele -
Bersikaplah besar seperti harapanmu nanti,maka masalahmu sekarangakan menjadi kecil.
- Mario Teguh –
Terimalah semua sebagai takdir dan jangan pernah menyalahkan takdir Allah SWT, obatilah hatimu dengan sholat.
- Dadang Hidayat,Ir –
Kemenangan adalah milik orang-orang yang berdoa dan berjuang.
-Ahmad Dhani -
Celupkan jarimu ke air laut, maka air yang menetes dari jarimu itulah arti dunia. - Bimbo -
Proyek Akhir ini saya persembahkan untuk keluarga besar Karya Rasdin, Umi, Abah.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah membimbing dan menyertai penulis dengan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul “RANCANG BANGUN MODUL
PRAKTIKUM PROTEKSI JARINGAN DISTRIBUSI TERHADAP
GANGGUAN HUBUNG SINGKAT ANTAR FASA MENGGUNAKAN OCR TIPE SEPAM T20”.
Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis banyak menghadapi rintangan dan halangan yang ada. Namun segala rintangan itu akhirnya dapat penulis lalui berkat adanya bantuan moril dan spiritual dari segenap pihak yang ada. Bimbingan dan arahan yang telah penulis dapatkan dari pembimbing serta dorongan dan bantuan dari semua pihak sangat berarti dalam penulisan proyek akhir ini. Untuk itu, dengan segala kerendahan hati dan permohonan maaf atas segala kekurangan yang ada dalam masa penulisan laporan ini, penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah berkenan membantu dalam penulisan laporan proyek akhir ini antara lain:
1. Bapak Hari Purnama, Ir., M.Eng. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro. 2. Bapak Sunarto, ST.,M.Eng. selaku Ketua Program Studi Teknik Listrik. 3. Panitia Proyek Akhir Program Studi Teknik Listrik 2012.
4. Bapak Supriyanto,ST.,MT dan Bapak Sunarto, ST.,M.Eng. selaku Dosen Pembimbing yang telah memberikan pengarahan dan dorongan dalam penyusunan tugas akhir ini.
5. Bapak Budi Setiadi,ST.,MT selaku Wali Kelas 3A atas waktu, perhatian dan bimbingannya sehingga penulis bisa menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini.
6. Listrik 3A (Taplak Meja Bundar) atas kebersamaan dan motivasi selama penulis menyelesaikan tugas akhir ini.
Maka dengan segala kerendahan hati penulis berlapang dada atas segala kritik, pendapat dan saran yang positif untuk dapat menyempurnakan laporan tugas akhir ini. Akhir kata penulis mohon maaf jika ada kekeliruan dan berharap laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat baik bagi penulis maupun semua pihak yang terkait.
Bandung, Juli 2012 Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
DATA PRIBADI ... iii
KATA MUTIARA ... iv
ABSTRAK ... v
ABSTRACT ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR TABEL ... xvii
DAFTAR LAMPIRAN ... xviii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Tujuan Penulisan ... 2 1.3 Rumusan Masalah ... 2 1.4 Pembatasan Masalah ... 3 1.5 Metodologi Penulisan ... 3 1.6 Sistematika Penulisan ... 5
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Sistem Jaringan Distribusi ... 7
2.2 Trafo Arus ... 11
2.2.1 Konstruksi dan Prinsip Kerja Trafo Arus ... 12
2.3 Jenis Gangguan pada Sistem Tenaga Listrik ... 13
2.3.1 Gangguan Hubung Singkat 3 Fasa ... 14
2.3.2 Gangguan Hubung Singkat 2 Fasa ... 15
2.4 Peralatan Proteksi ... 18
2.4.1 Rele Pengaman (Rele Arus Lebih) ... 19
2.4.2 Pengertian ReleArus Lebih ... 21
2.4.3 Fungsi rele arus Lebih ... 23
2.4.4 Cara Kerja Rele Arus Lebih ... 23
2.4.5 Jenis Rele Arus lebih ... 24
2.4.5.1 Rele Arus lebih Waktu Sesaat (Instantaneous) ... 24
2.4.5.2 Rele Arus lebih Waktu Tertentu (Definite Time) ... 25
2.4.5.3 Rele Arus lebih Waktu Terbalik (Invers Time) ... 26
2.4.5.4 Parameter pada Rele Arus Lebih... 30
2.5 Setelan Rele arus Lebih ... 32
2.5.1 Setelan Arus untuk Waktu Tunda (I>) ... 32
2.5.2 Setelan Arus untuk Instantaneous (I>>) ... 32
2.5.3 Setelan TMS ... 32
2.6 Rele OCR SEPAM T20 ... 33
2.6.1 Layar Display Digital ... 33
2.6.2 Lampu Indikator (LED) ... 34
2.6.3 Output Rele SEPAM T20 ... 35
2.6.4 Terminal-Terminal Rele SEPAM T20 ... 36
2.6.5 Prosedur Penyetelan OCR SEPAM T20 ... 37
BAB III PERANCANGAN ALAT 3.1 Definisi perancangan ... 39
3.2 Tujuan Perancangan ... 39
3.3 Langkah Perancangan ... 39
3.3.1 Perancangan Fungsional ... 40
3.3.2 Perancangan Fisik/Konstruksi ... 40
3.3.2.1 Pengujian Karakteristik OCR ... 41
3.3.2.2 Pengujian Proteksi Hubung Singkat Antar Fasa ... 41
3.3.3 Perancangan Kinerja ... 41
3.3.4 Penentuan spesifikasi Komponen ... 41
3.3.5 Menentukan Urutan Kerja ... 42
3.3.6 Deskripsi Cara Kerja Alat ... 43
3.3.7 Alat/Peralatan yang Digunakan ... 43
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Pengujian Karakteristik OCR SEPAM T20 ... 47
4.1.1 Tujuan Pengujian Karakteristik ... 47
4.2 Peralatan yang Digunakan... 47
4.3 Gambar Rangkaian Pengujian karakteristik ... 48
4.4 Langkah Percobaan Pengujian Karakteristik ... 48
4.5 Tabel dan Kurva Hasil Perhitungan dan Pengujian Karakteristik ... 50
4.5.1 Karakteristik Standard Invers ... 50
4.5.2 Karakteristik Very Invers ... 51
4.5.3 Karakteristik Extremely Invers ... 52
4.5.4 Karakteristik Long Time Invers ... 53
4.6 Analisa Hasil Pengujian Karakteristik ... 55
4.7 Pengujian Proteksi Hubung Singkat pada Distribusi Tenaga Listrik Menggunakan
OCR SEPAM T20 ... 55
4.7.1 Tujuan ... 55
4.7.2 Prosedur Penyetelan Pengujian Hubung Singkat Antar fasa ... 56
4.7.3 Peralatan yang Digunakan ... 56
4.7.4 Rangkaian Pengujian Hubung Singkat Antar Fasa ... 57
4.7.5 Langkah Percobaan Pengujian Hubung singkat Antar Fasa... 59
4.7.6 Setelan Arus ... 60
4.7.6.1 Setelan Arus untuk Jenis Time Delay ... 60
4.7.6.2 Setelan Arus untuk Jenis Instantaneous ... 61
4.7.6.3 Setelan TMS ... 61
4.7.7 Analisa Hasil Pengujian Hubung Singkat ... 62
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 63 5.2 Saran ... 64 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Konfigurasi Jaringan Radial ... 7
Gambar 2.2 Konfigurasi Jaringan Hantaran Penghubung ... 8
Gambar 2.3 Konfigurasi Jaringan Loop ... 9
Gambar 2.4 Konfigurasi Jaringan Spindel ... 10
Gambar 2.5 Konfigurasi Sistem Kluster ... 11
Gambar 2.6 Rangkaian Konstruksi Trafo Arus ... 12
Gambar 2.7 Gangguan Hubung Singkat 3 Fasa (a), Rangkaian Ekivalen Gangguan Hubung Singkat 3 Fasa (b). ... 15
Gambar 2.8 Gangguan Hubung Singkat 2 Fasa (a), Rangkaian Ekivalen Gangguan Hubung Singkat 2 Fasa (b) ... 16
Gambar 2.9 Rangkaian Rele Arus Lebih ... 24
Gambar 2.10 Karakteristik Rele Arus Lebih Waktu Seketika (Instantaneous) . 25 Gambar 2.11 Karakteristik Rele Arus Lebih Waktu Tertentu (Definite Time) .. 26
Gambar 2.12 Karakteristik Rele Arus Lebih Waktu Terbalik (Inverse Time) ... 26
Gambar 2.13 KurvaKarakteristik Waktu Standard Inverse ... 27
Gambar 2.14 Kurva Karakteristik Waktu Very Inverse ... 28
Gambar 2.15 Kurva Karakteristik Waktu Extremely Inverse ... 29
Gambar 2.16 Kurva Karakteristik Waktu Long Time Inverse ... 30
Gambar 2.17 Tampilan Rele Sepam T20 ... 33
Gambar 2.18 Indikator Lampu Rele SEPAM T20 ... 34
Gambar 2.19 Output Rele ... 35
Gambar 2.20 Terminal Rele Sepam T20... 36
Gambar 3.1 PerancanganFungsionalKarakteristik OCR SEPAM T20 ... 40
Gambar 3.2 PerancanganpengujianKarakteristikRele ArusLebih Phasa-Phasa(OCR) tipe SEPAM T20 ... 40
Gambar 3.3 Pengujian Proteksi Hubung Singkat Antar Fasa OCR SEPAM T20 ... 41
Gambar 3.4 Urutan Kerja Perancangan ... 42
Gambar 3.5 Modul praktikum proteksi arus lebih Fasa-Fasa SEPAM T20 ... 43
Gambar 3.6 Simulator jaringan 3 fasa ... 44
Gambar 3.7 Simulator beban... 44
Gambar 3.8 Simulator Trafo 3 Fasa ... 44
Gambar 3.9 Amperemeter ... 45
Gambar 3.10 Simulator Jaringan Distribusi Tenaga Listrik ... 45
Gambar 3.11 Simulator CB-CT ... 46
Gambar 3.12 Power suplai AC 220V ... 46
Gambar 4.1 Rangkaian Pengujian Karakteristik OCR SEPAM T20 ... 48
Gambar 4.2 Kurva Perhitungan dan Pengujian Karakteristik Standard Invers 50 Gambar 4.3 Kurva Perhitungan dan Pengujian Karakteristik Very Inverse Time ... 51
Gambar 4.4 Kurva Perhitungan dan PengujianKarakteristik Extremelly Invers ... 52
Gambar 4.5 Kurva Perhitungan dan Pengujian Karakteristik LTI ... 53
Gambar 4.6 Kurva Perhitungan dan Pengujian Karakteristik Invers Time ... 54
Gambar 4.7 Rangkaian Pengujian Hubung Singkat 2 fasa ... 57
Gambar 4.8 Rangkaian Pengujian Hubung Singkat 3 Fasa ... 58
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Prosedur Setelan Rele ... 37
Tabel 4.2 Waktu perhitungan dan pengujian Karakteristik SI ... 50
Tabel 4.3 Waktu perhitungan dan pengujian Karakteristik VI ... 51
Tabel 4.4 Waktu perhitungan dan pengujian Karakteristik EI ... 52
Tabel 4.4 Waktu perhitungan dan pengujian Karakteristik LTI ... 53
Tabel 4.5 Perbandingan Waktu ... 55
Tabel 4.6 Besar Arus Gangguan 3 Fasa ... 60
Tabel 4.7 Besar Arus Gangguan 2 Fasa ... 60
Tabel 4.8 Kinerja Setelan Rele ... 62
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A
JOBSHEET PRAKTIKUM PROTEKSI JARINGAN DISTRIBUSI TERHADAP GANGGUAN HUBUNG SINGKAT ANTAR FASA MENGGUNAKAN OCR TIPE SEPAM T20
LAMPIRAN B
MANUAL BOOK OCR SEPAM T20
DAFTAR PUSTAKA
[1] PCRED301005EN_t20 Electrical Network Protection Sepam series 20,
www.schneider.com.
[2] Sunarto, Proteksi Distribusi Tenaga Listrik, Diktat Kuliah, PoliteknikNegeri Bandung.
[3] Tohir, Toto, Analisis Sistem Tenaga, Diktat Kuliah, Politeknik Negeri Bandung. [4] Utomo, Heri Budi, Proteksi Penyulang, Diktat Kuliah, Politeknik Negeri
Bandung.
[5] http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/19216/5/Chapter%20II.pdf.14/6/2 011.8.30.
[6] http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-12837-Presentation.pdf
[7] Jurusan Teknik Elektro, Pedoman Pelaksanaan Tugas/Proyek Akhir D4/D3, Politeknik Negeri Bandung.
