Abstrak--PT. Semen Tonasa sebagai salah satu pabrik semen terbesar di kawasan Indonesia Timur melakukan rencana penambahan pabrik baru Tonasa V dan generator baru 2 x 35 MW untuk menunjang proses produksi. Dengan penambahan beban dan pembangkit, muncul permasalahan pada sistem kelistrikannya, yaitu sering terjadi padam total (blackout) pada saat terjadi gangguan, sehingga kontinuitas daya terganggu. Melalui tugas akhir ini dilaksanakan studi koordinasi proteksi pada PT. Semen Tonasa yang tepat dalam mendeteksi dan mengisolir gangguan sehingga tidak mengganggu sistem yang berjalan dan mencegah kerusakan peralatan listrik.
Dari hasil plot koordinasi kurva arus waktu kondisi existing dapat diketahui bahwa terdapat misscoordination dan overlaping. Melalui hasil analisis dan perhitungan manual direkomendasikan penyetelan pick up rele arus lebih dan penyetelan grading time rele. Rele yang perlu disetel ulang adalah rele arus lebih gangguan fasa (over current relay) dan rele arus lebih gangguan tanah (ground faul relay). Setting rele gangguan tanah untuk trafo distribusi 6.3kV dengan sistem pentahanan NGR 400A mengaktfikan setting 50G dan 51G, oleh karena itu untuk rele arus lebih gangguan tanah direkomendasikan penggunaan setting rele 51G dengan kurva definite karena besar gangguan satu fasa ke tanah sesuai dengan NGR.
Kata Kunci : Gangguan, koordinasi proteksi, rele arus lebih
I PENDAHULUAN
PT. Semen Tonasa merupakan salah satu anggota Semen Indonesia yang berlokasi di Biringere, Pangkep, Sulawesi Selatan. PT. Semen Tonasa mempunyai kapasitas produksi sebesar 6.000.000 ton per tahun. PT.Semen Tonasa melakukan penambahan pabrik baru Tonasa V dan generator baru 2 x 35 MW untuk menunjang proses produksi.
Sebelumnya PT. Semen Tonasa telah memiliki pembangkit dengan kapasitas 2 x 25 MW, dan telah terhubung dengan sistem grid PLN. Sehubungan dengan penambahan dan pembangkit baru muncul permasalahan pada sistem kelistrikannya, pabrik sering terjadi padam total (blackout) saat terjadi gangguan. Sehingga diperlukaan setelan dan koordinasi rele pengaman yang tepat untuk mendeteksi dan mengisolir gangguan agar tidak mengganggu sistem yang sedang berjalan dan kerusakan peralatan pada sistem kelistrikan PT. Semen Tonasa. Setelah penambahan beban dan pembangkit hingga saat ini belum dilakukan studi tentang koordinasi pengaman rele arus lebih.
Kontinuitas aliran daya pada suatu sistem tenaga listrik sangat diperlukan agar suplai daya ke beban tidak terganggu, pada saat kondisi normal maupun saat terjadi gangguan[1].
Dalam mengamankan sistem kelistrikan saat terjadi gangguan, diperlukan peralatan pengaman sistem tenaga listrik untuk menjaga kontinuitas dan kestablian suatu sistem tenaga listrik[1]. Gangguan pada sistem tenaga listrik sangat bervariasi jenis dan besarnya[2]. Rele pengaman dengan kemampuan selektif yang baik dibutuhkan untuk mencapai keandalan sistem yang tinggi karena tindakan pengaman yang cepat dan tepat akan dapat mengisolir gangguan seminimal mungkin[2]. Rele pengaman beroperasi saat muncul arus gangguan dan menggerakkan pemutus tenaga (PMT) sehingga aliran daya pada saluran tersebut terputus. Setelan dari rele pengaman yang tidak tepat dapat mengakibatkan PMT memutus rangkaian tidak tepat, sehingga kontinuitas dan keandalan sistem kelistrikan terganggu salah satunya terjadi padam listrik total[2].
II TEORI PENUNJANG
A. Penyebab Gangguan Pada Sistem Tenaga Listrik Dalam sistem tenaga listrik tiga fasa, gangguan- gangguan yang dapat menyebabkan timbulnya arus berlebih yang mungkin terjadi diantaranya gangguan beban lebih (overload), gangguan hubung singkat (short circuit), dan gangguan tegangan lebih [2].
B. Penyetelan Rele Arus Lebih Gangguan Fasa
Penyetelan arus untuk arus lebih memiliki batasan besarnya arus. Batas penyetelan rele arus lebih adalah rele tidak boleh bekerja pada saat beban maksimum. Arus setting yang ditentukan harus lebih besar dari arus beban maksimum.
Gambar 1. Batas ketelitian Setting arus berdasarkan BS 142-1983.
Berdasarkan pada gambar 2.3 batas penyetelan harus memperhatikan kesalahan pick up, menurut Standart British BS 142-1983 batas penyetelan antara nominal 1.05 – 1.3 Iset
. Mengacu pada standart tersebut, pada tugas akhir ini menggunakan konstanta 1.05 Iset. Jadi untuk setingnya dapat dilihat sebagai berikut:
Iset ≥ 1,05 x Inominal (1)
Studi Koordinasi Proteksi Pada Sistem Kelistrikan PT. Semen Tonasa.
Nadir Muhammad, Margo Pujiantara, dan I Made Yulistya Negara.
Teknik Elektro, Fakultas Teknik Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111
e-mail: nadir.muhammad.elektro@gmail.com , margo@ee.its.ac.id , yulistya@ee.its.ac.id
Is = rasio_ct
Iset
(2) dimana :
Is = arus setting
Pemilihan tap yang digunakan = Is / In
Seting arus actual Iset = tap x In x CT Dicari nilai dibawahnya yang terdekat.
Pada penyetelan rele arus lebih juga harus memperhatikan batas maksimum seting , untuk alasan keamanan dan back up hingga ke sisi muara (downstream) estimasi seting ditetapkan :
Iset
0.8 Isc2,min (3)Isc2,min adalah arus hubung singkat dua fase dengan
pembangkitan minimum yang terjadi diujung saluran seksi berikutnya. Besar arus ini diperoleh dari arus hubung singkat tiga fase pada pembangkitan minimum dikalikan 0,866.
Mengacu pada konsep diatas persyaratan setelan arus dapat dirumuskan sebagai berikut :
1,05 Imaks < Iset
0,8 Isc2,min (4) C. Rele Arus Lebih Waktu InverseWaktu operasi rele ditentukan oleh setelan time dial.
Untuk menetukan time dial dari masing-masing kurva karakteristik invers rele arus lebih dapat digunakana persamaan sebagai berikut [8][9][10]:
td = 𝐾 𝑥 𝑡
[(I
Iset)∝-1] (5) Di mana :
t = waktu operasi (detik) Td = time dial
I = nilai arus (Ampere) Iset = arus pickup (Ampere)
k = koefisien invers 1 (lihat Tabel )
= koefisien invers 2 (lihat Tabel )
= koefisien invers 3 (lihat Tabel )
Tabel 1. Koefisien inverse time dial
Tipe Kurva Koefisien
k
Standard / normal
Inverse 0,14 0,02
Very Inverse 13,50 1,00
Extremely Inverse 80,00 2,00
D. Rele Arus Lebih Waktu Instan
Prinsip kerja jenis rele ini adalah tanpa penundaan waktu, tetapi masih bekerja dengan waktu cepat sebesar 0.1detik, pada umumnya kurang dari 0.08 detik[6], dapat dilihat pada gambar 2.
Waktu (detik)
Arus (Ampere) If besar
t = 80 milidetik
Gambar 2 Karakteristik rele arus lebih instan
Untuk pengaman feeder yang dipisahkan oleh trafo, koordinasi pengaman dibedakan menjadi dua daerah yaitu sisi tegangan rendah (LV) dan sisi tegangan tinggi (HV)[8].
Isc.max B Isc.min A
Bus A (HV)
Bus B (LV)
Gambar 3. Rele arus lebih pengaman trafo
Syarat setelan pick up instan pada tipe koordinasi harus memenuhi syarat berikut [7]:
Isc max bus B ≤ Iset
0.8 Isc min bus, A (7) Dimana Isc max bus B merupakan arus hubung singkat tiga fasa maksimum di titik B, sedangkan 0.8 Isc min bus, Amerupakan arus hubung singkat minimum pada titik A.
E. Koordinasi Rele Arus Waktu
Susunan rele pengaman dalam suatu sistem kelistrikan terdiri dari rele pengaman utama dan rele pengaman cadangan (back up). Antara rele pengaman utama dan rele pengaman back up harus dikoordinasikan agar rele tidak bekerja secara bersamaan maka diperlukan waktu tunda (time delay). Waktu kerja minimal antara rele utama dan rele backup adalah 0.2 – 0.35 detik.
Waktu buka CB : 0.04 – 0.1s (2-5 cycle) Overtravel dari rele : 0.1s
Faktor keamanan : 0.12-0.22s
Untuk rele berbasis microprosessor Overtravel time dari rele diabaikan. Sehingga total waktu yang diperlukan adalah 0.2-0.4s[5].
F. Rele Gangguan Tanah ( Ground Fault Relay)
Rele gangguan tanah merupakan rele pengaman arus lebih yang dilengkapi dengan zero sequence current filter.
Rele gangguan tanah bekerja untuk mengamankan gangguan satu fasa dan dua fasa ke tanah. Rele gangguan tanah digunakan pada pada sistem yang membatasi arus gangguan tanah. Misalnya sistem pentanahan netral dengan pentanahan resistansi dimana impedansi yang rendah mampu mengurangi arus gangguan ke tanah. Pada rele gangguan tanah range setelan yang digunakan 20% - 80% dari ratting arusnya atau bahkan lebih rendah, 10% - 40% [7], referensi lain menggunakan 10% - 50%[3].
Prinsip kerja rele ini seperti pada gambar 2.10.
Pengaman rele ini akan aktif jika arus sisa Ires = Ia+Ib+Ic yang mengalir naik melebihi setelan treshold [5][7].
Simetri
Ir = Ia+Ib+Ic = 0 Asimetri
Ir = Ia+Ib+Ic = 3Iao
III SISTEM KELISTRIKAN PT. SEMEN TONASA Sistem kelistrikan PT. Semen Tonasa memilik total beban adalah 109 MW. Terbagi menjadi 8 plant utama.
Antara lain Pabrik Tonasa II dan III sebesar 21 MW, pabrik Tonasa IV sebesar 38 MW, Tonasa 5 sebesar 42 MW pemakaian sendiri generator sebesar 4 x 2 MW, dan pelabuhan sebesar 2 MW. Sistem kelistrikan PT. Semen Tonasa memiliki level beberapa level tegangan, yaitu
tegangan terbangkit sebesar 11 kV dari generator baru 2 x 35 MW dan 6.3 kV generator lama 2 x 25 MW, 70 kV untuk sistem transmisi sejauh 17 km, level tegangan menengah 6.3 kV dan level tegangan rendah 0.4 kV. Adapun Single Line Diagram sistem kelistrikin PT. Semen Tonasa dapat dilihat pada gambar 4.
45 MVA 11/70
kV
45 MVA 11/70 kV
GEN BARU GEN LAMA
TONASA 2 & 3 TONASA 4
25 MV 6.3 kV
25 MV 6.3 kV
40 MVA 6.3/
70 kV 40 MVA 6.3/
70 kV TRANSMISI
LINE 1 TRANSMISI
LINE 2
580-CT-01
581-SS-51 581-SS-52 581-SS-53 580 TR
01 30 MVA 70/6.3 kV
580 TR 02 30 MVA 70/6.3 kV
TXHV-503 30 MVA 70/6.3 kV
TRAFO 01 31.5 MVA 70/6.3 kV
TRAFO 02 31.5 MVA 70/6.3 kV
TRAFO 03 31.5 MVA 70/6.3 kV
TRAFO LAMA 18 MVA 70/6.3 kV
TRAFO BARU 18 MVA 70/6.3 kV
SG1 SG4 SG5
PLN
FEEDER PLN
Busbar Ton 3
G G
35 MV 11 kV
35 MV 11 kV
Bus 487 580.TB.02
G G
TONASA 5
Gambar 4. Single Line Diagram PT. Semen Tonasa A. Skema Operasi
Pada sistem kelistrikian PT. Semen Tonasa terdapat skema operasi normal yaitu pabrik Tonasa V, IV,III terhubung dengan generator dan pabrik Tonasa II terhubung dengan feeder PLN. Pada saat operasi sinkron seluruh beban Tonasa menerima supply dari generator dan feeder PLN, kondisi operasi sinkron terjadi pada tegangan 70 kV selama 10 menit.
IV Hasil Simulasi dan Analisis Koordinasi Proteksi PT.
Semen Tonasa
A. Pemodelan Sistem Kelistrikan PT. Semen Tonasa Pemodelan sistem Kelistrikan PT. Semen Tonasa dilakukan dengan cara membuat single line diagram pada software simulasi ETAP 7.5. Dalam membuat single line diagram dibutuhkan beberapa data peralatan, yaitu data kabel, trafo, generator, motor,bus , rele dan sistem pentanahan.
Setelah memodelkan sistem dengan membuat single line diagram sistem kelistrikan PT Semen Tonasa dapat diketahui sistem kelistrikan existing. Langkah selanjutnya adalah melakukan analisis aliran daya (load flow) untuk mengetahui kondisi sistem telah dalam kondisi steady state, sehingga dari analisis tersebut dapat diketahui tegangan bus, pembebanan trafo, pembebanan bus, rugi-rugi daya listrik dan faktor daya pada tiap feeder.
B. Pemilihan Tipikal Koordinasi Setting Rele Pengaman pada PT. Semen Tonasa.
Dalam setting rele pengaman untuk mempermudah setting koordinasi rele pengaman, maka dipilih beberapa tipikal dari masing-masing plant utama PT Semen Tonasa, yaitu : 1. Tipikal pabrik Tonasa V dan Generator baru adalah tipikal
terpanjang untuk sistem koordinasi rele pengaman arus lebih gangguan fasa pada PT. Semen Tonasa. Tipikal ini terdiri dari beberapa level tegangan, yaitu 11kV, 70 kV, 6.3 kV. Pada tipikal ini terdapat beberapa rele pengaman,
yaitu rele 582ER53MV03, rele 582ER53MV01, rele 582ER53MV02, Rele 582ER52MV01, rele 581SS51MV05, rele 581SS51MV01, rele inc. Trafo1 30MVA, rele inc. Transmisi bay1, rele 133, rele 131, rele inc. Trafo1 45MVA, rele Gen baru-1.
2. Tipikal pabrik Tonasa IV untuk selanjutnya disebut dengan tipikal 2. Pada tipikal 2 terdapat beberapa rele arus lebih gangguan fasa yang perlu dikoordinasi, yaitu rele F3(MD 01 MI), rele F4(F.CM2), rele F1 (inc.PLN) dan rele inc.trafo3 TON4. Pemilihan tipikal ini mewakili tipikal koordinasi terpanjang pada beban pabrik Tonasa IV.
3. Tipikal pabrik Tonasa II dan III untuk selanjutnya disebut dengan tipikal 3. Pada tipikal ini terdapat beberapa rele arus lebih gangguan fasa yang akan dikoordinasi, yaitu rele R-24, rele R-21, rele R-20, rele R-Q12, rele R-Q11, dan Rele Q0 (inc trafo baru). Pemilihan tipikal ini mewakili koordinasi rele terpanjang pada beban pabrik Tonasa II dan Tonasa III.
4. Koordinasi rele gangguan tanah pada pabrik Tonasa V, merupakan tipikal koordinasi rele gangguan tanah tipikal terpanjang pada sistem kelistrikan PT. Semen Tonasa.
Tipikal ini melewati beberapa rele, yaitu rele 582ER53MV03, rele 582ER53MV01, rele 582ER53MV02, Rele 582ER52MV01, rele 581SS51MV05, rele 581SS51MV01. P
5. Koordinasi rele gangguan tanah pada pabrik tonasa II dan III, terdapa beberapa rele yang akan dikoordinasi, yaitu rele R-24, rele R-21, rele R-20, rele R-Q12 dan rele R- Q11. Pemilihan tipikal Pemilihan tipikal ini berdasarkan koordinasi rele terpanjang gangguan satu fasa ke tanah pada beban pabrik Tonasa II dan pabrik Tonasa III.
Tabel 2. Data Hubung Singkat.
no Bus
Tegan gan (kV)
Isc.max 4cylce (kA)
Isc.min 30 cylce (kA)
1 582ER53 6.3 20.84 12.07
2 582E552 6.3 22.13 12,77
3 SB.SS51.1 6.3 28.30 15.28
4 581SS51 6.3 28.30 15.28
5 580TB01 70 7.83 3.32
6 Dist.NBB.70k
V.03 70 7.98 3.43
7 BTGN.G01.1
1kV.02 11 28.64 16.72
8 Bus 311 70 7.83 3.32
9 Bus SG5 6.3 26.05 13.53
10 Bus SG7 6.3 26.05 13.53
11 Bus 259 70 12.14 10.42
12 Bus 487 6.3 18.45 14.96
13 Busbar 1 6.3 18.45 14.96
14 Busbar 2 6.3 17.87 14.46
C. Koordinasi Rele Arus Lebih Fasa Tipikal 1
Koordinasi rele arus lebih fasa tipikal 1 akan dibagi menjadi 4 bagian, yaitu tipikal 1a, tipikal 1b, tipikal 1c dan tipikal 1d.
Pembagian ini dilakukan untuk mempermudah analisis. Pada gambar 4.1 adalah gambar koordinasi rele arus lebih gangguan fasa tipikal 1a yang terdiri dari 4 rele, yaitu rele
582ER53MV03, rele 582ER53MV01, rele 582ER53MV02 dan Rele 582ER52MV01.
R . 582ER53MV03
TS.ER53.TR.01 2500 kVA R . 582ER53MV01 R . 582ER52MV02
582ER53 582ER52 6.3 kV
6.3 kV 581SS51
6.3 kV
TS.ER53.CB6KV03 TS.ER53.CB6KV01 TS.ER52.CB6KV02 TS.ER52.CB6KV01
R.582ER52MV01
582ER53LV01 0.4 kV
Gambar 5. Koordinasi rele tipikal 1.a Pada koordinasi tipikal 1a terdapat beberapa koordinasi rele pengaman yang masih harus disempurnakan, hal ini dapat dilihat pada kurva arus waktu pada gambar 6 yang ditandai dengan lingkaran berwarna merah.
Gambar 6 Kurva koordinasi arus waktu existing tipikal 1.a Berikut ini keterangan dari lingkaran merah pada gambar 6 1. Apabila terjadi hubung singkat maksimum 3 fasa pada
sekunder trafo T5.ER53.TR.01 (2500kVA) maka rele R.582ER53MV03 akan bekerja terlebih dahulu pada 0.1s. Hal tersebut dikarenakan saat hubung singkat maksimum 3 fasa menyentuh kurva 50 (instantaneous) rele R.582ER53MV03.
2. Apabila terjadi gangguan hubung singkat pada bus 582R53 maka rele R.582ER53MV03, rele R.582ER53MV01, dan rele R.582ER52MV02 dapat bekerja secara bersamaan. Hal tersebut dikarenakan nilai arus setting pada high set rele yang berdekatan.
Dari analisis kurva existing dapat diketahui bahwa setting rele masih perlu disempurnakan agar bisa didapatkan
koordinasi rele pengaman yang tepat. Perhitungan ulang setting rele adalah adalah sebagai berikut :
Rele 582ER53MV03 Manufacturer : SIEMENS Model : 7SJ62
Curve Type : Very Inverse Time CT ratio : 630 / 1
Isc min bus 582ER53 : 12.07 kA Isc max bus 582ER53 : 20.84 kA
Isc.max sekunder TS.ER53.TR.01 : 47.68 kA Time Overcurrent Pickup
1.05×FLA PrimerT5.ER53.TR.01
CT ratio A≤ Iset
≤ 0.8 x Isc Min bus 582ER53 CT ratio A 1.05 × 229.1
630/1 A ≤ Iset ≤ 0.8 x 12070 630/1 A 0.38 A ≤ Iset ≤ 15.32 A
Dipilih Tap = 0.4 A ( Pickup Range 0.05 A – 20 A, dengan Step 0.01A )
Nilai Aktual Iset = 0.4 x 630/1 = 252 A Time Dial
Dipilih waktu operasi = 0.1 s t = K x Td
[(IEBI )α-1]
Td =
t × [(Isc Max 582ER53 tap x CT primary)1-1]
13.5
Td =
0.1 × [(5.6 x 63020840 )1-1]
13.5 Td = 0.03
Td ≥ 0.03, dipilih Td = 0.42 (Range Td 0.05-3.2, dengan step 0.01)
Instantaneous Pickup
Isc Max Sek T5.ER53.TR.01 (6.3kV)
CT ratio A ≤ 𝐼≫ ≤
0.8 ×Isc Min bus 582ER53 CT ratio A 476800.46.3
630/1 A ≤ 𝐼≫ ≤ 0.8 × 12070 630/1 A 4.8 A ≤ 𝐼≫≤ 15.32 A
Dipilih 𝐼≫ = 5.6 A ( Pickup Range 0.5 A – 175 A, dengan Step 0.01A )
Nilai aktual 𝐼≫ = 5.6 x 630/1 = 3528 A Time Delay
Time delay dipilih 0.1 s
Dengan menggunakan hasil perhitungan diatas, maka dapat di plot kurva arus waktu kondisi resetting pada software simulasi. Dan hasilnya adalah seperti Gambar 7. Perhitungan rele lainnya untuk setting rele arus lebih gangguan fasa menggunakan cara yang sama dengan rele 582ER53MV03, rele 582ER53MV01 dan rele 582ER53MV02.
2
1
Gambar 7. Kurva koordinasi arus waktu resetting tipikal 1.a D. Koordinasi Rele Arus Lebih Gangguan Tanah tipikal 5
Koordinasi rele arus lebih gangguan tanah tipikal 4 dibagi menjadi dua bagian yaitu, tipikal 4a dan. tipikal 4.b.
Koordinasi rele arus lebih gangguan tanah tipikal 4.a terdiri dari 4 high voltage circuit breaker. Rele-rele yang dikoordinasikan dalam tipikal ini adalah rele 582ER53MV03, rele 582ER53MV01, rele 582ER53MV02 dan rele 582ER52MV01. Koordinasi rele arus lebih gangguan tanah tipikal 4 dapat dilihat pada gambar 8.
582ER53
582ER52 6.3 kV 6.3 kV 581SS51
6.3 kV
TS.ER52.CB6KV01 TS.SS51.CB6KV.05 TS.SS51.CB6KV.01
R.582ER52MV01 R.581SS51MV05 R.581SS51MV01 TS.MAINTR.01
580 TR01 30MVA
Gambar 8. Koordinasi rele tipikal 4.b Pada koordinasi rele tipikal 4 masih perlu disempurnakan. Hal itu di tandai dengan lingkaran merah yang berada pada kurva arus waktu pada gambar 9.
Gambar 9. Kurva koordinasi arus waktu existing tipikal 4.b Berikut ini merupakan keterangan pada lingkaran:
1. Dalam setting rele ground fault, rele 50G tidak perlu di diaktifkan. Karena besar gangguan sudah pasti (sesuai dengan NGR)
2. Untuk setting rele 51G cukup menggunakan kurva definite saja
3. Apabila terjadi gangguan satu ke tanah pada bus 582ER52, maka ketiga rele tersebut akan bekerja secara bersamaan pada 0.5s. Seharusnya antara rele 582ER52MV01 dengan 581SS51MV05 dan 581SS51MV01 diberi gradding time 0.2s
Dari analisis kurva existing dapat diketahui bahwa setting rele masih perlu disempurnakan agar bisa didapatkan koordinasi rele pengaman yang tepat. Perhitungan ulang setting rele adalah adalah sebagai berikut :
Rele 581SS51MV05 Manufacturer : SIEMENS Model : 7SJ63
Curve Type : Definite Time CT Ratio : 1600 / 1 Time Overcurrent Pickup (5-15 %) Ingr < I≫< 50 % Ingr (5-15%) 400 A < 𝐼≫< 50% 400 A (20-60) < 𝐼≫<200
Dipilih𝐼≫ = 80 A Tap = Iset
CT primary
=
160080 = 0.05Time Dial Time dial = 0.5 Instantaneous Pickup
Setting Instantaneous : Disable
Dengan menggunakan hasil perhitungan diatas, maka dapat di plot kurva arus waktu kondisi resetting pada software simulasi. Dan hasilnya adalah seperti Gambar 10.
2
1
3
Perhitungan rele lainnya untuk setting rele arus lebih gangguan tanah menggunakan cara yang sama dengan rele 581SS51MV05.
Gambar 10. Kurva koordinasi arus waktu resetting tipikal 4.b
IV. PENUTUP A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil studi dan analisis koordinasi rele pengaman pada PT. Semen Tonasa yang telah dilakukan, maka diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Hasil plot koordinasi kurva arus waktu existing PT.
Semen Tonasa memperlihatkan bahwa banyak rele yang terjadi miss-coordination dan overlaping antara rele utama dan rele backup. Hal ini mengakibatkan selektifitas rele kurang baik dalam melokalisir gangguan pada sistem, sehingga menyebabkan padam total (black out) pada pabrik PT.Semen Tonasa.
2. Hasil plot koordinasi kurva arus waktu existing untuk rele arus lebih gangguan tanah menggunakan setting 50G dan 51G. Hal ini kurang tepat karena nilai arus gangguan sudah pasti (sesuai dengan NGR), sehingga setting untuk rele 50G tidak perlu diaktifkan.
3. Hasil plot koordinasi kurva arus waktu existing untuk rele arus lebih gangguan tanah memperlihatkan bahwa untuk setting rele 51G menggunakan kurva inverse. Hal ini kurang tepat karena nilai arus gangguan sudah pasti (sesuai dengan NGR), sehingga setting untuk rele 51G cukup menggunakan kurva definite.
4. Grading time yang digunakan untuk koordinasi kerja dari rele pengaman adalah sebesar 0.2 detik. Hal ini dianggap sesuai karena dengan Grading time sebesar 0.2 – 0,4 detik dapat memberikan waktu yang cukup kepada rele pengaman utama untuk selesai memutus gangguan terlebih dahulu. Pemilihan Grading time sebesar 0.2 dan 0.3 detik dianggap paling sesuai mengingat rele yang digunakan adalah rele digital. Pemilihan Grading time sebesar 0.2 detik sesuai dengan standar IEEE 242.
B. Saran
Dengan mempertimbangkan hasil studi yang telah dilakukan pada tugas akhir ini, ada beberapa saran yang dapat menjadi masukan kedepaannya, maka diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Karena adanya penyetelan rele yang kurang tepat, maka digunakan pergantian nilai setting rele pengaman dengan perhitungan manual yang disesuaikan manual rele sesuai dengan manufakturnya dan plot koordinasi kurva arus waktu.
2. Dari setting rele pengaman yang didapat dan hasil dari plot kurva arus waktu resetting dapat dijadikan pertimbangan dan referensi dalam melakukan setting rele pengaman pada PT.Semen Tonasa.
3. Untuk studi selanjutnya dapat dilakukan pengembangan dengan pertimbangan arc flash pada koordinasi proteksi PT.Semen Tonasa.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Soeprijanto, Adi ”Kestabilan Sistem Tenaga Listrik, Diktat Kuliah Analisis Sistem Tenaga Listrik 2”, Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
[2] Wahyudi, “Diktat Kuliah Pengaman Sistem Tenaga Listrik”, Teknik Elektro ITS, Surbaya, Bab 2, 2004 [3] Lazar irwin “Electrical System Analysis and Design for
Industrial Plant”, McGraw-Hill Inc., USA, Ch, 1, 1980 [4] Gurevich, Vladimir, "Electric Relays, Principle and
application", CRCPress, USA, Ch. 10, 2006
[5] IEEE std 242-2001, "IEEE Recommended Practice for Protection and Cordination of Industrial and Commercial Power System"The institute of Electrical and Electronic Engineering, Inc, New York, Ch 15, 2001.
[6] Phadke, Arun G, dan Thorp, James S, “Computer relaying for Power System”, John Wiley and Sons, Ltd., England, Ch.2, 2009
[7] Préve, Christope, “Protection for Electrical Network”, ISTE Ltd., London, Ch. 7, 9, 2006
[8] Instruction Manual “Multi-Functional Protective Relay with Bay Controller 7SJ62 V4.0/V4.1” Siemens. 1999 [9] Service Manual Type MCGG “Overcurrent Relays for
Phase and Earth Fault” Alstom
[10] Protective Relay Setting Proposal “ 2 x 35 MW Tonasa Power Plant” Siemens. 2011
RIWAYAT PENULIS
Penulis memiliki nama lengkap Nadir Muhammad.
Lahir di Ambon pada tanggal 21 Desember 1992. Penulis merupakan anak bungsu dari bersaudara pasangan Ir. H.
Bakri Lumbessy, MBA dan Dra. Fadhillah A. J. Pada tahun 2010 penulis diterima menjadi mahasiswa S1 reguler Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS. Penulis memilih bidang studi sistem tenaga. Semasa kuliah penulis aktif di kegiatan organisasi yaitu HIMATEKTRO dan Divisi KALPATARU Elektro ITS, dan menjabat sebagai ketua Divisi KALPATARU Elektro ITS pada periode 2012-2013. Penulis juga aktif di kepanitian LCEN XVII. Penulis merupakan salah satu asisten di Laboratorium Instrumentasi Pengukuran dan Identifikasi Sistem Tenaga (LIPIST) pada periode 2013-2014. Penulis dapat dihubungi melalui email pada nadir.muhammad.elektro@gmail.com .
