Proteksi dan sistem tenaga listrik

BAB I

 Listrik memiliki peran vital dan strategis, ketersediannya harus memnuhi aspek andal, aman dan akrab lingkungan.

 Keandalan sistem tenaga listrik ditentukan oleh sistem dan konstruksi instalasi listrik yang memenuhi ketentuan dan persyaratan yang berlaku.

 Keamanan sistem tenaga listrik ditentukan oleh sistem pengaman (protection system) yang baik, benar, andal atau tepat sesuai dengan kebutuhan sistem yang ada.

 Pengertian/ definisi :

 Proteksi : perlindungan/ pengaman.

 Sistem tenaga listrik : suatu sistem yang terdiri dari dari beberapa sub sistem, yaitu : pembangkitan (pembangkit tenaga listrik), penyaluran

(transmisi), pendistribusian (distribusi) dan instalasi pemanfaatan.

 Proteksi sistem tenaga listrik : perlindungan/ pengaman pembangkitan (pembangkit tenaga listrik), penyaluran (transmisi), pendistribusian (distribusi) dan instalasi pemanfaatan.

1

 Dua fungsi utama proteksi, adalah :

 Mendeteksi adanya gangguan atau keadaan abnormal lainnya pada bagian sistem yang diamankannya.

 Melepaskan bagian sistem yang terganggu, sehingga bagian sistem lainnya yang tidak mengalami gangguan dapat terus beroperasi.

 Contoh komponen (alat) proteksi yang paling sederhana, adalah Pengaman Lebur (Fuse). Jika dalam memilih Fuse, tepat sesuai kebutuhan, maka kedua fungsi tersebut di atas dapat dipenuhi.

 Untuk pengaman sistem yang lebih kompleks, diperlukan komponen (alat) pengaman yang lebih lengkap (terdiri dari berbagai jenis alat pengaman),

misalnya :

 Relay pengaman, berfungsi sebagai elemen perasa yang mendeteksi adanya gangguan.

 Pemutus Tenaga (PMT), berfungsi untuk pemutus arus dalam rangkaian listrik, untuk melepas bagian sistem yang terganggu.

 Trafo arus dan/ atau trafo tegangan, berfungsi untuk meneruskan arus dan/ atau tegangan pada sirkit tenaga (sirkit primer) ke sirkit rele (sirkit

sekunder).

 Battery (Accu), berfungsi sebagai sumber tenaga untuk men-trip PMT atau catu daya untuk rele (static relay) dan rele bantu.

2

 Sistem tenaga listrik terdiri dari seksi-seksi (sub sistem), yang satu dengan yang lainnya dapat dihubungkan dan diputuskan dengan menggunakan alat pemutus tenaga (PMT).

 _{Masing-masing seksi (sub sistem) diamankan ole rele pengaman dan setiap} rele mempunyai kasawan pengamanan, yang berupa bagian dari sistem. Jika terjadi gangguan di dalamnnya, rele akan mendeteksi dan dengan bantuan PMT melepaskan seksi yang terganggu dari bagian sistem lainnya.  Gambar kawasan pengamanan (zone of protection) :

Lanjutan 1.3.

 Differential Relay, berfungsi sebagai pengaman utama Generator pada pembangkit tenaga listrik, dan lain-lain.

 Distance Relay, berfungsi sebagai pengaman utama pada penyaluran (transmisi), dan lain-lain.

 _{Differential Relay, berfungsi sebagai pengaman utama Trafo, dan} lain-lain.

 Over Current Relay Trafo sisi 150 KV, sebagai pengaman cadangan lokal Trafo pengaman cadangan jauh Bus B.

 Over Current Relay dan Ground Fault Relay Trafo sisi 20 KV pengaman utama Bus B1 pengaman cadangan jauh saluran BC.

 _{Over Current Relay dan Ground Fault Relay pengaman utama saluran BC} pengaman cadangan jauh saluran CD.

 Over Current Relay dan Ground Fault Relay di C pengaman utama saluran CD pengaman jauh seksi berikutnya.

1.4. PENGAMAN UTAMA DAN PENGAMAN CADANGAN

 Pada saat sistem tenaga listrik beroperasi dan mengalami gangguan, ada kemungkinan komponen (alat) proteksi gagal bekerja.

 Untuk mengantisipasi timbulnya kemungkinan tersebut, disamping sistem tenaga listrik harus dipasang pengaman utama, maka juga dilengkapi pengaman cadangan.

 Pengaman cadangan diharapkan akan bekerja, apabila pengaman utama gagal bekerja. Oleh karenanya pengaman cadangan selalu disertai dengan waktu tunda (time delay), untuk memberi kesempatan pada pengaman utama bekerja lebih dahulu.

 _{Jenis pengaman cadangan :}

 Pengaman cadangan lokal (local back up).  Pengaman cadangan jauh (remote back up).

 Letak (penempatan) :

 Pengaman cadangan lokal terletak di tempat yang sama dengan

pengaman utamanya.

 Pengaman cadangan jauh terletak di seksi sebelah hulunya.

1.5. KRITERIA SISTEM PROTEKSI

 Kepekaan (sensitivity) :

 Peralatan proteksi (rele) harus cukup peka dan mampu mendeteksi gangguan di kawasan pengamannya.

 Meskipun gangguan yang terjadi hanya memberikan rangsangan yang sangat minim, peralatan pengaman (rele) harus mampu mendeteksi secara baik.

 Keandalan (reliability) :

 Dependability :

• Peralatan proteksi (rele) harus memiliki tingkat kepastian bekerja (dependability) yang tinggi.

• Peralatan proteksi (pengaman) harus memiliki keandalan tinggi (dapat mendeteksi dan melepaskan bagian yang terganggu), tidak boleh gagal bekerja.

 Security :

• Peralatan proteksi (pengaman) harus memiliki tingkat kepastian untuk

tidak salah kerja atau tingkat security (keamanannya) harus tinggi.

• Yang dimasksud salah kerja adalah kerja yang semestinya tidak kerja, misal : karena lokasi gangguan di luar kawasan pengamannya atau sama sekali tidak ada gangguan.

• Salah kerja bisa mengakibatkan terjadinya pemadaman, yang semestinya

Lanjutan 1.5.

 Selektifitas (selectivity) :

Peralatan proteksi (pengaman) harus cukup selektif dalam mengamankan sistem.

Dapat memisahkan bagian sistem yang terganggu sekecil mungkin, yaitu hanya sub sistem yang terganggu saja yang memang menjadi kawasan pengaman utamanya.

Rele harus mampu membedakan, apakah gangguan terletak di kawasan pengaman utamanya, dimana rele harus bekerja cepat, atau terletak di sub sistem berikutnya, dimana rele harus bekerja dengan waktu tunda atau tidak bekerja sama sekali.

 Kecepatan (speed) :

Peralatan proteksi (pengaman) harus mampu memisahkan sub sistem yang mengalami gangguan secepat mungkin.

Untuk menciptakan selektifitas yang baik, ada kemungkinan suatu pengaman terpaksa diberi waktu tunda (time delay), tetapi waktu tunda tersebut harus secepat mungkin.

Dengan tingkat kecepatan yang baik, maka terjadinya kerusakan/ kerugian, dapat diperkecil.

BAB II

 1- 51V, backup overcurrent relay, pengendalian

tegangan atau kontrol tegangan

 1-51G, backup ground time overcurrent relay

 3 - 51V, backup overcurrent relay, pengendalian

tegangan atau kontrol tegangan

 1 -51G, backup ground time overcurrent relay  1 - 87, differential relay

 1 - 32, reserve power relay untuk pengendalian

protection

 1 – 40, impedance relay, untuk pengaman

kehilangan medan

 GENERATOR KECIL (sistem isolated)

 GENERATOR SEDANG (sistem isolated/ paralel)

Daya: 500 s/d 1000 kVA tegangan 600 volt (maksimum)

Daya: 500 s/d 12 500 kVA tegangan 600 volt (maksimum)

2.1. SKEMA GENERATOR

 3 - 51V, backup overcurrent relay,

pengendalian tegangan atau kontrol tegangan

 1 - 51G, backup ground time overcurrent

relay

 1 - 87, differential relay

 1 - 32, reserve power relay untuk peng

endalian protection

 1 – 40, impedance relay, untuk pengaman

kehilangan medan

 1 – 46, Negative phase sequence over

current relay untuk protection kondisi unbalanced

Lanjutan 2.1.

 3 - 51V, backup overcurrent relay,

pengendalian tegangan atau kontrol tegangan

 1 -51G, backup ground time overcurrent

relay

 1 - 87, differential relay

 1 – 87G, ground differential relay

BUS GEN.

OCR CT CB

GEN.

MCCB

 Relai ini mengamankan generator dari beban lebih atau

gangguan hubung singkat.

Beban

 PENGAMAN : OCR (51) -- untuk generator sedang dan besar

MCCB - - untuk generator kecil

2.2. PENGAMAN HUBUNG SINGKAT

 PENYEBAB:

 Generator mengalami beban lebih

 AVR generator mengalami kerusakan BUS GEN.

UVR

PT CB

GEN.

Beban

 AKIBAT: Dapat merusak belitan rotor

 Gangguan hubung singkat di sistem

 PENGAMAN : UNDER VOLTAGE RELAY (27)

2.3. PENGAMAN TEGANGAN KURANG

 Generator mengalami kapasitif.

 AVR generator mengalami kerusakan bila berlanjut, merusak instalasi alat bantu di generator bisa rusak.

DEVICE NUMBER OVER VOLTAGE RELAY : 59

Beban

 PENYEBAB:

Lepas nya beban (Ppemb > P beban)

 AKIBAT:

 Frekwensi naik > 50 Hz.

2.4. PENGAMAN TEGANGAN LEBIH (OVER LOAD)

BUS GEN.

Terjadi kebocoran isolasi di stator, sehingga terjadi gangguan hubung Singkat fasa ketanah antara stator dan tanah

 AKIBAT:

Kerusakan pada belitan stator

 PENGAMAN: PENGAMAN ARUS LEBIH (51N) 51N

2.5. PENGAMAN STATOR KE TANAH

BUS GEN. MENGAKIBATKAN GENERATOR TIDAK BERPUTAR.

 AKIBAT:

ADA PASOKAN LISTRIK DARI GENERATOR LAIN ATAU SISTEM SEHINGGA GENERATOR MENJADI MOTOR.

 PENGAMAN -- REVERSE POWER (32)

32

40

2.6. PENGAMAN DAYA (BALIK) PENGGERAK MULA

 PENYEBAB: Hilangnya eksitasi  _AKIBAT:

 Daya reaktif balik dari sistem masuk ke generator,

atau generator menyerap var sistem

 Memanaskan ujung belitan generator BUS GEN.

GEN. CT

PT

SISTEM

32

40

 PENGAMAN -- LOSS OF EXCITATION (40)

2.7. PENGAMAN HILANG MEDAN (LOSS OF EXCITATION)

 pembebanan melebihi kapasitas generator  kerusakan sistem pendingin

 belitan generator bisa panas

 bisa merusak konduktor stator dan isolasi

antara belitan ke inti  AKIBAT:

GEN.

RTD

CB

 PENGAMAN -- PENGAMAN TEMPERATUR (26)

 PENYEBAB:

26

2.8. PENGAMAN TEMPERATUR GENERATOR

CB

BUS GEN.

SPEED SENSOR GEN.

 gangguan pada sistem sehingga lepas beban  governor tidak mampu kembalikan put. normal

 bisa terjadi vibrasi  balancing pada put. tertentu

 bisa rusakkan bearing dan shaft  frekwensi naik

2.9. PENGAMAN OVER SPEED

GANGGUAN PADA BELITAN GENERATOR

KERUSAKAN ISOLASI BELITAN GENERATOR  PENGAMAN: DIFFRENTIAL RELAY (87 G).

GEN.

CB

DIFERENSIAL GENERATOR

SET

 PENYEBAB:  AKIBAT:

2.10. PENGAMAN DIFFERENSIAL GENERATOR

Arus beban melebihi nominal dan bertahan lama

BUS GEN.

OLR CT CB

GEN.

DEVICE NUMBER OVER LOAD RELAY : 49  PENYEBAB:

BEBAN

 AKIBAT:

Memanaskan belitan generator. merusak konduktor dan isolasi belitan

 PENGAMAN :

2.11. PENGAMAN BEBEAN LEBIH (OVER LOAD RELAY)

KETIDAK SEIMBANGAN ARUS FASA BEBAN

GEN.

CB

NEG.SEQ FILTER OCR

NEGATIVE SEQUENCE RELAY ( 46)

 PENYEBAB:

 AKIBAT:

MEMANAS KAN ROTOR GENERATOR BILA BERTAHAN LAMA

 PENGAMAN :

2.8. PENGAMAN TEMPERATUR GENERATOR

BAB III

PENGAMAN



Trafo tenaga diamankan dari berbagai macam gangguan,

diantaranya dengan peralatan proteksi (sesuai SPLN 52-1:1983)

Bagian Satu, C) :



_{Relai Buchollz}



_{Relai Jansen}



_{Relai tangki tanah}



_{Relai suhu}



_{Relai diffrential}



_{Relai beban lebih}



_{Relai gangguan tanah terbatas}



_{Rele arus hubung tanah}

3.1. JENIS PENGAMAN

1

2

 Mengerjakan alarm (Bucholz 1st) pada kontak bagian atas 1.  _{Mengerjakan perintah trip ke PMT pada kontak bagian bawah 2.}

 Relai buchholz dipasang pada pipa dari maintank ke konservator ataupun dari OLTC ke konservator tergantung design trafonya apakah di kedua pipa tersebut dipasang relai bucholz.

 Gunanya: untuk mengamankan trafo dari gangguan internal trafo yang menimbulkan gas dimana gas tersebut timbul akibat adanya hubung singkat di dalam trafo

atau akibat busur di dalam trafo.

 Cara kerja: yaitu gas yang timbul di dalam trafo akan mengalir melalui pipa dan

besarnya tekanan gas ini akan mengerjakan relai dalam 2 tahap yaitu:

 Analisa gas yang terkumpul di dalam relai Bucholz

 H₂ dan C₂H₂

menunjukkan adanya busur api pada minyak antara bagian-bagian konstruksi.

 H₂, C₂H₂ dan CH₄

menunjukkan adanya busur api sehingga isolasi phenol terurai, misalnya terjadi gangguan pada sadapan.

 H₂, C₂H₄ dan C₂H₂

menunjukkan adanya pemanasan pada sambungan inti.

 H₂, C₂H, CO₂ dan C₃H₄

menunjukkan adanya pemanasan setempat pada lilitan inti.

Lanjutan 3.2.



Relai Jansen

adalah relai untuk mengamankan transformator dari

gangguan di dalam tap changer yang menimbulkan gas. Dipasang

pada pipa yang menuju conservator.



Cara Kerja

Sama seperti relai bucholz tetapi hanya mempunyai

satu kontak untuk tripping.

3.3. RELAY JANSEN

 Relai Sudden Pressure. Relai Pressure untuk tangki utama Trafo bekerja apabila di dalam tangki Trafo terjadi kenaikan tekanan udara akibat

terjadinya gangguan di dalam Trafo.  Tipe Membran

Plat tipis yang didisain sedemikian rupa yang akan pecah bila menerima tekanan melebihi disainnya. Membran ini hanya sekali pakai sehingga bila pecah harus diganti baru.

 Pressure Relief Valve

Suatu katup yang ditekan oleh sebuah pegas yang didisain sedemikian rupa sehingga apabila terjadi tekanan di dalam transformator melebihi tekanan

pegas maka akan membuka dan membuang tekanan keluar bersama-sama sebagian minyak.

Katup akan menutup kembali apabila tekanan di dalam transformator turun atau lebih kecil dari tekanan pegas.

Indikator trip

Reset Mekanis

3.4. RELAY SUDDEN PRESSURE

 Urutan kerja relai suhu kumparan / winding ini dibagi 2 tahap:

 Mengerjakan alarm (Winding Temperature Alarm)

 Mengerjakan perintah trip ke PMT (Winding Temperature Trip)

 Relai HV/LV Winding Temperature bekerja

apabila Suhu kumparan Trafo melebihi seting dari pada relai HV/LV Winding, besarnya kenaikan suhu adalah sebanding dengan faktor pembebanan dan suhu udara luar Trafo.

 Relai HV/LV Oil Temperature bekerja apabila suhu minyak Trafo melebihi

seting dari pada relai HV/LV oil. Besarnya kenaikan suhu adalah sebanding dengan faktor pembebanan dan suhu udara luar Trafo.

 Urutan kerja relai suhu minyak / oil ini dibagi 2 tahap:

 Mengerjakan alarm (Oil Temperature Alarm).

 Mengerjakan perintah trip ke PMT (Oil Temperature Trip).

3.5. RELAY HV/ LV WINDING TEMPERATURE

3.6. PENGAMAN PANJAT TRAFO

indikator

 _{Relai ini berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap gangguan} hubung singkat antar fasa didalam maupun diluar daerah pengaman transformator.

 Diharapkan Relai ini mempunyai sifat komplementer dengan Relai beban lebih. Relai ini berfungsi pula sebagai pengaman cadangan bagi bagian instalasi lainnya.

3.7. RELAY ARUS LEBIH (OVER CURRENT RELAY)



Berfungsi untuk mengamankan trafo terhadap hubung singkat antara fasa

dengan tangki trafo dan titik netral trafo yang ditanahkan.

F51G



Relai 51 G yang terpasang, mendeteksi arus gangguan dari tangki trafo

ketanah, kalau terjadi kebocoran isolasi dari belitan tarafo ke tangki, arus

yang mengalir ke tanah akan dideteksi relai arus lebih melalui CT. Relai

akan mentripkan PMT di kedua sisi (TT dan TM). Jadi arus gangguan

kembali kesistem melalui pembumian trafo.

3.8. RELAY TANGKI TANAH

Y

87N 87N



Relai gangguan tanah terbatas atau Restricted Earth Fault (REF) untuk

mengamankan transformator bila ada gangguan satu satu fasa ke tanah

di dekat titik netral transformator yang tidak dirasakan oleh rele

differensial.

3.9. RESTRICTED EARTH FAULT (REF)

 PRINSIPNYA :

membandingkan arus yang masuk ke peralatan dengan arus yang keluar dari peralatan tersebut

PERALATAN

I

_IN

I

_OUT

 Fungsi:

untuk mengamankan transformator terhadap gangguan hubung singkat yang terjadi didalam daerah pengaman transformator.

 Cara Kerja:

Membandingkan antara arus yang masuk dengan arus yang keluar

3.10. PENGAMAN DIFFERENSIAL

 DIFFERENSIAL SEBAGAI PENGAMAN TRAFO (lanjutan)

 DISISI SEKUNDER MASING-MASING CT, ARUS KELUAR DARI TERMINAL DOT, SEHINGGA ARAH ARUSNYA :

 KARENA I_P SAMA BESAR I_S TAPI ARAH BERLAWANAN MAKA

DIFFERENSIAL RELAI TIDAK DILALIRI ARUS

Lanjutan 3.10.



DIFFERENSIAL SEBAGAI PENGAMAN TRAFO (lanjutan)

DOT POLARITY I_P

i_P



DALAM KEADAAN GANGGUAN 

TRAFO TENAGA TERMINAL DOT, DAN MENGERJAKAN DIFF RY



PERHATIKAN : TERMINAL SEKUNDER CT_P DAN CT_S TERHUBUNG KE DIFF. RY DI FASA YANG BERLAWANAN

ATAU BEDA SUDUT 180o

Lanjutan 3.10.

OCR & EF

OCR & EF : Over Current Relay & Earth Fault DIFF : Diffrencial Relay

3.11. BAGAN SATU GARIS PENGAMAN TRANSFORMATOR

BAB IV

CURRENT

TRANSFORMER &

POTENTIAL



PERALATAN PENGUKURAN LISTRIK

 _{Differential Relay}  _{Distance Relay}

 Adalah trafo yang mana dipergunakan bersama dengan peralatan lain seperti: relai proteksi, alat ukur atau rangkaian kontrol, yang dihubungkan ke arus bolak balik

Trafo instrumen: current transformers dan voltage transformers.

4.1. TRAFO INSTRUMEN (INTRUMENT TRANSFORMER)



DEMI KEAMANAN & KETELITIAN, TRAFO ARUS UNTUK :

•

HARUS PUNYA KETELITIAN TINGGI PADA

DAERAH ARUS PENGUKURAN BEBAN NOMINAL

•

HARUS JENUH PADA ARUS GANGGUAN YANG

BESAR, UNTUK KEAMANAN ALAT UKUR



PENGUKURAN

•

HARUS PUNYA KETELITIAN / ERROR KECIL PADA

DAERAH ARUS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT BESAR

•

TIDAK JENUH PADA ARUS GANGGUAN YANG BESAR,

UNTUK KEANDALAN ALAT PROTEKSI



PROTEKSI

4.2. TRAFO ARUS

P₁/K _P2/L I_P

A

S₂/l S₁/k

I_S



RANGKAIAN EKIVALEN CT

 P₁/K masuknya arus primer & P2/L keluaran arus primer

 S₁/k masuknya arus sekunder dari primer dan S₂/l keluaran arus

sekunder

 Pembumian : pada S₂/l -- sudut I_P dan I_S = 00

pada S₁/k -- sudut I_P dan I_S = 1800

Lanjutan 4.2.



Kesalahan arus

Perbedaan arus yang masuk disisi primer dengan arus disisi

sekunder



% = [(Kn Is - Ip)/Ip] x 100%



Kesalahan fasa

Akibat pergeseran fasa antara arus sisi primer dengan arus

sisi sekunder



Composite Error



c

= 100/ I

p



100/T



(K

n

i

s

– i

p

)

2

dt

i

_s

dan i

_p

merupakan nilai arus sesaat sisi sekunder dan sisi primer.

4.3. KESALAHAN CURRENT TRANSFORMER

Sesuai IEC 60044-1 spesifikasi class untuk CT:

Kelas

ketelitian pada % dari arus pengenal+/- % kesalahan ratio arus arus pengenal , menit (centiradians)+/- % pergeseran fase pada % dari

5 20 100 120 5 20 100 120

ketelitian +/- % kesalahan ratio arus pada % dari arus pengenal arus pengenal , menit (centiradians)+/- % pergeseran fase pada % dari

1 5 20 100 120 1 5 20 100 120

0,2S 0,75 0,35 0,2 0,2 0,2 30 15 10 10 10

0,5S 1,5 0,75 0,5 0,5 0,5 90 45 30 30 30

Kelas

ketelitian +/- % kesalahan ratio arus pada % dari arus pengenal

50 100

3 3 3

5 5 5

4.4. SPESIFIKASI CLASS CT

TRAFO ARUS

MASING –MASING CLASS TRAFO ARUS

UNTUK PENGUKURAN

Untuk kebutuhan industri : CL2 or CL1

Untuk kWh meter di pelanggan : CL0.5

Untuk memperkecil kesalahan : CL0.2S

Untuk kebutuhan laboratorium : CL0.1

Akurasi burden pengenal:

Untuk kebutuhan instrument : CL3 or CL5

2,5 VA; 10 VA; 30 VA 5 VA ; 15 VA

7,5 VA ; 20 VA

4.5. CLASS TRAFO UNTUK PENGUKURAN

CT Proteksi CT Metering

IeXct ES

Kurva CT untuk pengukuran Kurva CT untuk proteksi

Knee point

Kurva maknetisasi CT

4.6. KURVA MAGNETISASI

A



Sisi primer batang



Sisi primer lilitan

4.7. BEBERAPA KONSTRUKSI CT



Trafo arus dengan inti besi

Inti besi



Trafo arus tanpa inti besi

Rogowski coil

Lanjutan 4.7.



Type lingkaran/Wound primary

Conventional Dead Tank CT

Lanjutan 4.7.



Type batang /Bar primary

Inverted CT

Lanjutan 4.7.

Gambar 8: dua belitan sekunder

BILA PRIMER 2 BELITAN -- DIPILIH PADA LOWER RATIO

Lanjutan 4.7.



Trafo tegangan:

Instrumen trafo yang dipergunakan untuk memperkecil tegangan

tinggi ke tegangan rendah , dipergunakan untuk pengukuran atau

proteksi

Accuracy classes sesuai IEC 60044-2

4.8. TRAFO TEGANGAN

Class Burden Voltage Ratio Phase Application (%) (%) (%) displacement

(min)

0,1 25 - 100 80 - 120 0,1 5 laboratory

0,2 25 - 100 80 - 120 0,2 10 Precision and revenue metering 0,5 25 - 100 80 - 120 0,5 20 standard revenue metering industrial 1,0 25 - 100 80 - 120 1,0 40 grade meters intruments

3,0 25 - 100 80 - 120 3

-3P 25 - 100 5-Vf 3,0 120 Protection 6P 25 - 100 5-Vf 6,0 240 Protection

Range Limit of Errors

 Untuk pengukuran tegangan jatuh disisi sekunder _ 0,05 % s/d 0,1 % x tegangan pengenal sekunder PT

Tegangan pengenal primer : kV (150 kV, 20 kV atau 150 kV/3 , 20 kV/3)

 Tipe trafo tegangan:

 Inductive voltage transformers

 Capacitive voltage transformers

Lanjutan 4.8.



Jenis INDUKTIF (PT)

Terdiri dari belitan Primer dan belitan sekunder, Belitan

primer akan menginduksikannya ke belitan sekunder

melalui core.



Jenis KAPASITIF (CVT)

Terdiri dari rangkaian kondensor yang berfungsi sebagai

pembagi tegangan tinggi dari trafo pada tegangan

menengah yang menginduksikan tegangan ke belitan

sekunder melalui media capasitor.

4.9. KLASIFIKASI TRAFO TEGANGAN

7

1. Kertas/Isolasi Minyak Mineral/Quartz filling.

2. Belitan Primer: vernis ganda-isolasi kawat tembaga, tahan pada suhu tinggi.

3. Inti: bukan orientasi listrik baja memperkecil resiko resonansi besi

4. Belitan Sekunder

5. Isolator Keramik

6. Dehydrating Breather

7. Terminal Primer

8. Terminal Sekunder

4.10. JENIS INDUKTIF TRAFO TEGANGAN

1). HV.T adalah terminal tegangan tinggi

2) kapasitor C1 & C2 pembagi tegangan (capacitive voltage divider) yang berfungsi sebagai pembagi tegangan tinggi untuk diubah oleh trafo

tegangan menjadi tegangan pengukuran yang lebih rendah

3). L0 adalah induktor penyesuai tegangan (medium voltage choke) yang berfungsi untuk

mengatur/menyesuaikan supaya tidak terjadi pergeseran fasa antara

tegangan masukan (vi) dengan tegangan keluaran (vo) pada frekuensi dasar.

4.11. JENIS KAPASITIF TRAFO TEGANGAN

 Kesalahan rasio trafo tegangan

Kesalahan besaran tegangan karena perbedaan rasio name plate dengan rasio sebenarnya dinyatakan dalam

% = 100 (Kn Vs - Vp)/Vp

 Composite Error

c = 100/ Vp  100/T  (Knvs – vp)2 dt

v_s dan v_p merupakan nilai tegangan sesaat sisi sekunder dan sisi primer.

4.12. KESALAHAN TRAFO TEGANGAN

BAB V



Pembumian sistem adalah hubungan secara Elektris antara sistem

dengan tanah melalui transformator yang mempunyai belitan Y.



Pembumian Peralatan adalah hubungan antara peralatan listrik

dengan tanah/bumi



Pengaman Sistem dari gangguan tanah



Pengaman Isolasi Peralatan Instalasi akibat tegangan lebih

sewaktu gangguan fasa-tanah



Kegunaan: (pada sistem 3 fasa)



Kegunaan:

Sebagai pengaman bagi manusia dan peralatan instalasi jika terjadi

kebocoran listrik pada peralatan.

5.1. PENGERTIAN UMUM



Pentanahan melalui tahanan (resistance grounding).



Pentanahan melalui reaktor (reactor grounding).



Pentanahan langsung (effective grounding).



Pentanahan melalui reaktor yang impedansinya dapat

berubah-ubah (resonant grounding) atau pentanahan

dengan kumparan Petersen (Petersen Coil).

5.2. MACAM / JENIS PEMBUMIAN SISTEM



Netral Sistem dari transformator 3 fasa dengan hubungan Y

yang dihubungkan langsung dengan tanah melalui elektroda

cu.



Tahanan pembumian



harus rendah 0,5 – 3 ohm.

Transformator tenaga

Netral ditanahkan

langsung

5.3. PEMBUMIAN NETRAL LANGSUNG (SOLID GROUNDED)



Pemasangannya:

Pada transformator tenaga yang dipasok dari sistem tegangan

menengah (GI) atau PLTD kecil.

Keuntungan :



Tegangan lebih pada phasa-phasa yang tidak terganggu relatif

kecil.



Kerja pemutus daya untuk melokalisir lokasi gangguan dapat

dipermudah, sehingga letak gangguan cepat diketahui.



Sederhana dan murah dari segi pemasangan

Kerugian :



Setiap gangguan phasa ke tanah selalu mengakibatkan

terputusnya daya.



Arus gangguan ke tanah besar, sehingga akan dapat

menimbulkan kerusakan pada peralatan listrik yang

dilaluinya.

Lanjutan 5.3.

Z

_L

X

_T

I

_GF



Arus gangguan tanah dihitung dengan memasukkan

Reaktansi X

_T

dan Impedansi Z

_L



Arus gangguan tanah dipakai untuk penyetelan Relai Arus

Lebih gangguan tanah.

Lanjutan 5.3.



Pembebanan pada transformator tenaga di GI atau

PLTD yang memasok kebeban:



Bisa single phase (Transformator 1 fasa)



Bisa three phase (Transformator 3 fasa)



Beban tidak seimbang, kawat netral dialiri

arus beban



Lanjutan 5.3.



Guna :

Membatasi besar arus gangguan tanah

_{tetapi relai gangguan tanah masih kerja baik}

Transformator tenaga

Netral ditanahkan

Melalui Tahanan

Tahanan



Netral Sistem dari transformator 3 fasa dengan

hubungan Y yang dihubungkan dengan tanah

melalui

tahanan

5.4. PEMBUMIAN NETRAL MELALUI TAHANAN



Pemasangannya :

Pada transformator tenaga yang dipasok pada

sistem tegangan 70 atau 150 kV (GI) atau pada

sistem PLTD kecil



Tahanan pembumian (netral grounding resistance)

yang terpasang di GI atau sistem PLTD :



NGR dengan tahanan 12 ohm.



NGR dengan tahanan 40 ohm.



NGR dengan tahanan 500 ohm.



Catatan: Nilai tahanan perlu dihitung yang

didasarkan pada besarnya arus gangguan

1 fasa ketanah

Lanjutan 5.4.



NGR (Neutral Grounding Resistance)

Adalah tahanan yang dipasang antara titik neutral trafo dengan tanah dimana berfungsi untuk memperkecil arus gangguan tanah yang terjadi sehinggadiperlukan proteksi yang praktis dan tidak terlalu mahal karena karakteristik rele dipengaruhi oleh sistem pentanahan titik neutral.



Contoh NGR yang terpasang di Gardu Induk

40 ohm

Lanjutan 5.4.

R

_n

Z

_L

X

_T

I

_GF



Arus gangguan tanah dihitung dengan

memasuk-kan Tahanan 3R

_N

, Reaktansi X

_T

dan Impedansi Z

_L



Arus gangguan tanah dipakai untuk penyetelan

Relai Arus Lebih gangguan tanah.

Lanjutan 5.4.



Keuntungan :



Besar arus gangguan tanah dapat diperkecil



Bahaya gradient voltage lebih kecil karena arus

gangguan tanah kecil.



Mengurangi kerusakan peralatan listrik akibat arus

gangguan yang melaluinya.



Kerugian :



Timbulnya rugi-rugi daya pada tahanan pentanahan

selama terjadinya gangguan fasa ke tanah.



Karena arus gangguan ke tanah relatif kecil, kepekaan

relai pengaman menjadi berkurang.



Lanjutan 5.4.



Titik Netral Transformator hubungan Y tidak

dihubungkan ke tanah



Guna :



Untuk sistem kecil, arus

tanah tidak membuat kejutan power

pada pembangkit



Untuk sistem kecil, arus

tanah temporer bisa self clearing

Transformator tenaga

Netral tidak

ditanahkan

5.5. PEMBUMIAN NETRAL MENGAMBANG (FLOATING)

Z

_L

X

_T

I

_GF



Saat terjadi Arus gangguan tanah timbul:

I

_Ce



Arus kapasitif jaringan



Tidak tergantung lokasi gangguan, besarnya tetap



Karenanya Relai gangguan tanah tidak selektif



Arus Kapasitif gangguan tanah besar ?



Arcing

Lanjutan 5.5.



Sistem kecil, gangguan tanah tidak dirasakan

konsumen TR.



Gangguan Fasa - tanah



Tegangan Fasa sehat naik 3 kali.



Gang. Permanen, Tegangan sentuh tdk bahaya.



Kawat putus yang tidak menyentuh tanah bahaya

bila disentuh manusia.



Uraian vektor V dan I saat gangguan tanah



Segitiga tegangan sistem tidak berubah.



Magnitude & sudut tegangan fasa sehat berubah.



Magnitude I

_Ce

besar



gejala Arcing Ground.

Lanjutan 5.5.



Akibatnya :

Udara yang belum kembali menjadi

isolator kembali breakdown karena

teg. fasa R yang naik s/d 3xEph



Kejadian ini berulang pada setiap cycle dari

gelombang sinusoidal, dan



disebut Arcing

Ground



Kenaikan tegangan pada peristiwa Arcing

Ground

berbahaya bagi isolator

diseluruh instalasi.



I

_CE

yang terlalu besar penyebab Arcing Ground

harus dihindari



agar tidak merusak peralatan



Lanjutan 5.5.



Pengukuran Beban



bisa gunakan meter

3 fasa 3 kawat.



Pembebanan :



Tidak bisa single phase



Harus three phase (Trafo 3 fasa)



Beban tidak seimbang di TR



di TM dialiri

arus urutan negatif.

Lanjutan 5.5.



Dapat mengkompensir arus kapasitif



Nilai reaktansi Induktansi disesuaikan dengan

nilai reaktansi kapasitansi jaringan



Guna :



Arus kapasitif gangguan tanah yang

besar dikecilkan agar tidak terjadi

Arcing Ground yang berbahaya



Arus gangguan tanah temporer

jadi bisa self clearing kembali



Netral Sistem dari transformator 3 fasa dengan

hubungan Y yang dihubungkan dengan tanah

melalui reaktor induktif -



Peterson coil

5.6. PEMBUMIAN NETRAL MELALUI PETERSON COIL

Transformator tenaga

Netral ditanahkan

Melalui Reaktor



Tegangan Fasa- tanah



Masih dapat terjaga seimbang, bila Ce seimbang.



Teg. Netral-tanah naik, teg. Fasa-tanah naik



3.

Kondisi Normal

Kondisi gangguan tanah

Lanjutan 5.6.

Z

_L

X

_T

I

_Ce



Bila terjadi arus gangguan tanah

I

_Ce



Arus kapasitif jaringan dikompensir oleh arus I

_L



Tidak tergantung lokasi gangguan, besarnya tetap



Relai gangguan tanah tidak selektif



Arus gangguan tanah



tidak membuat Arcing

I

_L

I

_L

Lanjutan 5.6.

 Keuntungan :

 Arus gangguan dapat dibuat kecil sehingga tidak berbahaya bagi

mahluk hidup.

 Kerusakan peralatan sistem dimana arus gangguan mengalir dapat

dihindari.

 Sistem dapat terus beroperasi meskipun terjadi gangguan fasa ke

tanah.

 Gejala busur api dapat dihilangkan.



Kerugian :

 Rele gangguan tanah (

ground fault relay

) sukar dilaksanakan karena

arus gangguan tanah relatif kecil.

 Tidak dapat menghilangkan gangguan fasa ke tanah yang menetap

(permanen) pada sistem.

 Operasi kumparan Petersen harus selalu diawasi karena bila ada

perubahan pada sistem, kumparan Petersen harus disetel (

tuning

) kembali.

Lanjutan 5.6.

5.7. GROUNDING EQUIPMENT (PEMBUMIAN PERALATAN)



Pengertian Pembumian Peralatan



Pembumian

peralatan

adalah

pentanahan

yang

menghubungkan kerangka/ bagian dari peralatan listrik

terhadap ground (tanah).



Pembumian ini pada kerja normal tidak dilalui arus.



Tujuan pembumian peralatan adalah sebagai berikut :



Untuk mencegah terjadinya tegangan kejut listrik

yang berbahaya bagi manusia bila pada

peralatan listrik terjadi

kebocoran listrik.



Untuk memungkinkan timbulnya arus tertentu baik

besarnya

maupun lamanya dalam keadaan

gangguan tanah tanpa

menimbulkan kebakaran

atau ledakan pada bangunan atau isinya.



Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya pentanahan :



Tahanan jenis tanah.

 Panjang elektroda pentanahan.



Luas penampang elektroda pentanahan.

5.8. PEMBUMIAN PERALATAN

JENIS TANAH TAHANAN JENIS TANAH (OHM M)

TANAH RAWA 30

TANAH LIAT DAN TANAH LADANG 100

PASIR BASAH 200

KERIKIL BASAH 500

PASIR DAN KERIKIL KERING 1,000

TANAH BERBATU 3,000

r = jari-jari elektroda pentanahan ( cm ) L = panjang elektroda pentanahan ( cm )



R = Tahanan elektroda pentanahan (ohm)

 = Tahanan jenis tanah ,ohm-cm besarnya sesuai tabel

(karena tabel diatas dalam ohm-meter dirubah dahulu dalam ohm-cm)

Lanjutan 5.8.



Tahanan Jenis Tanah

R S T Netral

Sekunder trafo gardu distribusi

Peralatan Listrik

Re2

Re1

RL

R_N

 Sirkulasi arus akibat adanya kebocoran pada peralatan listrik

Lanjutan 5.8.

Tegangan langkah Tegangan sentuh

Titik terjadi gangguan phasa - tanah

20 m 20 m

Bumi

Bentuk tegangan antara tegangan elektroda dan

referensi bumi, tegangan elektroda-bumi,

tegangan-langkah, tegangan sentuh.

Lanjutan 5.8.

Sistem pembumian peralatan di gardu induk dengan

menghubungkan elektroda membujur dan melintang dibawah

tanah yang disebut sistem mesh dengan tujuan untuk

memperoleh tahanan tanah kecil (< 1 ohm).

Lanjutan 5.8.

BAB VI

 Relai penghantar yang prinsip kerjanya berdasarkan pengukuran

impedansi penghantar.

 Relai ini mempunyai ketergantungan terhadap besarnya SIR dan

keterbatasan sensitivitas untuk gangguan satu fasa ke tanah.

 Relai ini mempunyai beberapa karaktristik seperti mho,

quadralateral, reaktans, adaptive mho dll.

 Sebagai unit proteksi relai ini dilengkapi dengan pola teleproteksi

seperti putt, pott dan blocking.

 Jika tidak terdapat teleproteksi maka relai ini berupa step distance

saja.

6.1. DISTANCE RELAY



Dapat menentukan arah letak gangguan



Gangguan didepan relai harus bekerja



Gangguan dibelakang relai tidak boleh bekerja



Dapat menentukan letak gangguan



Gangguan di dalam daerahnya relai harus bekerja



Gangguan diluar derahnya relai tidak boleh bekerja



Beban maksimum tidak boleh masuk jangkauan relai



Dapat membedakan gangguan dan ayunan daya

6.2. SETTING DISTANCE RELAY



Zone 1

Karena adanya kesalahan pengukuran jarak akibat

kesalahan CT, PT dan relainya sendiri, tidak mungkin

menset relai sampai ujung saluran yang diamankan, yang

lazim disebut Zone 1.

A

F 21

B

F 21

Zone 1= 80% Z_AB

Zone - 1 = 80% x Z_AB

6.3. SETTING RELAY JARAK



Zone 2

Untuk mengamankan sisa yang tidak diamankan Zone 1,

diaman- kan oleh Zone 2 dengan perlambatan waktu.

Zone 2 juga sebagai pengaman rel ujung seksi yang

diamankan bila tidak mempunyai proteksi rel.

A

F 21

B

F 21

Zone 1= 80% Z_AB

Zone - 2 = 80% x (Z_AB + 80% x Z_BC)

C

Lanjutan 6.3.



Zone 3

Sebagai pengamanan cadangan ditambah relai yang

lazim disebut Zene 3, dalam hal ini harus dapat

menjangkau ujung seksi berikutnya, waktunya

diperlambat terhadap Zone 2 seksi berikutnya

A

F 21

B

F 21

Zone 1= 80% Z_AB

C

Zone - 3 = 80% x (Z_AB + 80% ( Z_BC + 80% Z_CD )

D

Lanjutan 6.3.



Karakteristik mho

6.4. KARAKTERISTIK DISTANCE RELAY



Prinsip kerja pengaman

differential arus untuk

saluran distribus

i dan

transmisi

mengadapsi

diffrential arus, yang membedakan ialah daerah yg

diamankan cukup panjang.

I

₁

Daerah pengamanan

I

₂

CT

₁

CT

₂

Saluran distribusi/transmisi

6.5. RELAY DIFFERENTIAL SEBAGAI PENGAMAN SALURAN

DISTRIBUSI ATAU TRANSMISI (KAWT PILOT)



Relai diferensial arus berdasarkan H. Khirchof,

dimana arus yang masuk pada suatu titik, sama

dengan arus yang keluar dari titik tersebut.

I

₁

I

₂



PRINSIP DASAR PROTEKSI RELAI DIFFERENTIAL



Yang dimaksud titik pada proteksi differential ialah

daerah pengamannan, dalam hal ini dibatasi oleh 2

buah trafo arus.

I

₁

= I

₂

I

₁

I

₂

Daerah pengamanan

CT

₁

CT

₂

Lanjutan 6.5.



Relai Diffrential arus membandingkan arus yang

melalui daerah pengamanan.



Relai ini harus bekerja kalau terjadi gangguan

didaerah pengamanan, dan tidak boleh bekerja

dalam keadaan normal atau gangguan diluar daerah

pengamanan.



Relai ini merupakan unit pengamanan dan

mempunyai selektifitas mutlak.

6.6. RELAI DIFFERENTIAL ARUS

PMT

_PMT

A

B

I

₁

CT

₁

I

₂

Saluran yg diproteksi

CT

₂

F 87

F 87

Gelombang arus yang saling dikirim

Lanjutan 6.6.



Relai sejenis disetiap ujung saluran.



Supervisi untuk mengontrol bahwa saluran

komunikasi (pilot) baik/tidak terganggu.



Untuk ketiga fase hanya sebuah relai, supaya

saluran komunikasi yg cukup sepasang cukup 1

pasang.



Sarana komunikasi antara ujung saluran yg lazim

disebut kawat pilot, dapat berupa :

- Kawat tembaga.

- Serat optik



Diffrential untuk

saluran

diperlukan :

- Mikro wave

Lanjutan 6.6.



Trafo isolasi, karena kemungkinan terjadi induksi

tegangan dari saluran yang diamankan (khususnya pilot

dengan kawat tembaga)



Yg membatasi panjang saluran yang diamankan :

- Saluran komunikasi dengan kawat dibatasi oleh

adanya arus kapasitansi dan resistans kawat.

- Saluran komunikasi dengan serat optik, sampai batas

tidak perlu adanya penguat (repeater).

Lanjutan 6.6.



Prinsip operasi yang digunakan.



Circulating current

Prinsipnya dalam keadaan normal/tidak ada gangguan

arus mengalir melalui CT di kedua ujung, kumparan

penahan dan kawat pilot, kumparan kerja tidak dilalui

arus.



Opose Voltage

Prinsipnya dalam keadaan normal/tidak ada gangguan

arus mengalirhanya disetiap CT dan kumparan penahan

disetiap sisinya, pada kawat pilot dan kumparan kerja

tidak dilalui arus.

Lanjutan 6.6.

CIRCULATING CURRENT.

arus dan kumparan kerja tidak dilalui arus.

6.7. CIRCULATING CURRENT





Relai penghantar yang prinsip kerjanya

membandingkan arah gangguan, jika kedua relai pada

penghantar merasakan gangguan di depannya maka

relai akan bekerja.



Cara kerjanya ada yang menggunakan directional

impedans, directional current dan superimposed.

A B

Directional comparison relay

6.8. DIRECTIONAL COMPARISON RELAY

C

F 51 F 51



Jangkauan relai sangat dipengaruhi oleh besar kecilnya

pembangkitan.

A _B

C

A B

t

6.9. PENGAMAN CADANGAN TRANSMISI DENGAN RELAI ARUS LEBIH

BAB VII

Pada SUTM

PETIR

I (DARI SUMBER)

RANTING POHON

AWAN AWANAWAN

7.1. PENYEBAB GANGGUAN HUBUNG SINGKAT

51

 _{TEGANGAN DI BUS 20 KV TURUN}

 _{PENGARUH TEGANGAN TURUN DIRASAKAN OLEH SEMUA FEEDER YANG TERSAMBUNG}

PADA BUS BERSAMA.

 _{SAAT TERJADI GANGGUAN HS BERPENGARUH PADA TRAFO TENAGA DAN GEN}

 _{SAAT PMT TERBUKA TEGANGAN NAIK.}

 _{GANGGUAN HS 1 FASA KETANAH DAPAT MENAIKAN TEG PADA FASA YANG SEHAT.}

7.2. PENGARUH ARUS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT

TERHADAP SISTEM TENAGA LISTRIK

 SAAT TERJADI GANGGUAN DI SALAH SATU FEEDER,

 ADA SUMBANGAN ARUS DARI PLTD A DAN PLTD B KETITIK GANGGUAN.

 RELAI DI 3 DAN 5 AKAN TRIP

 RELAI DI 1 & 6 AKAN PICK UP

 JIKA SETELAN RELAI ANTARA KEDUA PUSAT LISTRIK TIDAK SESUAI, AKAN

TERJADI BLACK OUT (SELURUH PUSAT LISTRIK PADAM)

PLTD A _{PLTD B}

7.3. HUBUNGAN PARALEL ANTAR PUSAT LISTRIK

20 kV

 Saat terjadi gangguan hubung singkat dijaringan 20 kV di salah satu feeder,

Yang mempunyai FCO--- FCO trip.

 Saat FCO trip dalam tabung terjadi arcing yang waktunya melebihi waktu setting Yang dapat tripkan Rele di outgoing.

PLTD A IF

FCO

I_F>>

7.4. GANGGUAN HUBUNG SINGKAT

 GANGGUAN YANG TERJADI:GANGGUAN YANG TERJADI:

 GANGGUAN 3 : bisa terjadi

pada fasa R , S dan T terhubung singkat

 GANGGUAN 2 FASA : bisa terjadi antara

• _{fasa R & S,} • _{fasa T & S atau}

• _{R & T terhubung singkat}

Lanjutan 7.4.

 GANGGUAN 2 FASA KE TANAH: bisa terjadi antara

• _{fasa R & S,}

• _{fasa T & S ke tanah atau} • _{fasa R & T ke tanah}

 GANGGUAN 1 FASA KE TANAH: bisa terjadi antara

• _{fasa R – ke tanah} • _{fasa S - ke tanah atau} • _{fasa T - ke tanah}

2 3 4 5 6

A B C D

2 1

1

1. Differential Relay Pengaman Utama Gen dll. 2. Differential Relay Pengaman Utama Trafo dll.

3. Over Current Relay Trafo sisi 150 KV Pengaman Cadangan Lokal Trafo Pengaman Cadangan Jauh Bus B.

4. OCR dan GFR Trafo sisi 20 kV Pengaman Utama Bus B1 Pengaman Cadangan JAuh saluran BC.

5. OCR dan GFR di B2 Pengaman Utama saluran BC Pengaman Cadangan Jauh saluran CD.

6. OCR dan GFR di C Pengaman Utama saluran CD Pengaman Cadangan Jauh seksi berikut.

7.5. SISTEM PENGAMAN PADA SISTEM DISTRIBUSI

PMT

7.6. WIRING DIAGRAM OVER CURRENT RELAY & GROUND

FAULT RELAY

PMT

 Arus gangguan hubung singkat mengalir di jaringan.

 Karena arus tersebut > dari ratio CT pada sekunder CT mengalir arus.

 Masuk ke OCR -- OCR memasok arus ke PMT-- PMT trip.

7.7. CARA KERJA OCR

PMT

Gangguan HS terjadi pada fasa T, arus mengalir masuk ke GFR - PMT trip

3Io

Lanjutan 7.7.

Penyulang

Gangguan

+

-CT

 CT mentransfer besaran primer

ke besaran sekunder

 Rele detektor hanya bekerja-

dengan arus kecil  akurat

 Perlu sumber Volt DC untuk -

tripping PMT

 Karakteristik bisa dipilih 

Definite, Inverse, Very-Inverse atau Extreemely Inverse.



Pengaman Gangguan Antar Fasa (OCR)



Pengaman Gangguan Satu Fasa Ketanah (GFR)

 Cara kerja:

7.8. PERALATAN PENGAMAN PADA JARINGAN 20 kV



Elektromekanis



Sederhana



Definite, (instant)

Setelan waktu

• _{Rele definite hanya menyetel waktu}

• _{Saat terjadi gangguan hubung singkat arus}

dari CT masuk ke kumparan Rele.

• _{Selenoid yang dililit kumparan akan menjadi}

magnit dan kontak akan ditarik kebawah.

• _{lamanya kontak menyentuh switch tergantung}

setting waktunya

7.9. RELE ARUS LEBIH SEKUNDER

 Karakteristik Inverse



• _{Rele inverse menyetel waktu & arus}

• _{Saat terjadi gangguan hubung singkat arus}

dari CT masuk ke kumparan Rele

• _{Selenoid yang dililit kumparan akan mem}

bentuk , fluks terpotong oleh piringan,

piringan berputar.

• _{Lamanya kontak menyentuh switch tergantung}

setting waktunya

Lanjutan7.9.



Elektrostatik

Comp

Set I (arus)

Set timer

Kontak Output Rect

CT



_{Arus gangguan hubung singkat masuk ke CT.}



_{Arus ini di searah kan di Rectifier dan arus searah di teruskan}

ke comp.



Kapasitor digunakan menambah arus yang masuk coil tripping.

I 

C

Lanjutan7.9.

t (detik)

I (ampere)

SET

t

KARAKTERISTIK TUNDA WAKTU TERTENTU ( DEFINITE TIME )

SET

I

 Karakteristik definite time: bisa di setting arus besar setting waktu kecil

7.10. KARAKTERISTIK RELAY

 Karakteristik Relay : - Definite - Invers - Instant

t (detik)

I (ampere)

SET

I

I_SETMOMENT

 Digunakan untuk setting inverse dan moment

7.11. KARAKTERISTIK KOMBINASI INSTANT DENGAN

TUNDA WAKTU INVERSE

T (detik)

I (ampere)

MOMENT I_SET

SET

t

 PADA KARAKTERISTIK INSTANT MEMPUNYAI WAKTU

MINIMUM: 40 s/d 80 milisecond DENGAN ARUS YANG BESAR

 Digunakan: untuk back up pada pengaman distribusi

7.12. KARAKTERISTIK INSTANT = MOMENT

 JARINGAN RADIAL SINGLE

 KOORDINASI DENGAN O.C INVERSE

 PERHITUNGAN KOORDINASI SELALU DIMULAI DARI RELAI PALING HILIR, DAN BERGERAK KE HULU

7.13. PERHITUNGAN ARUS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT

 UNTUK :  GANGGUAN HUBUNG SINGKAT 3 FASA

 GANGGUAN HUBUNG SINGKAT 2 FASA

 GANGGUAN HUBUNG SINGKAT SATU FASA KETANAH

 RUMUS DASAR YANG DIGUNAKAN ADALAH HUKUM OHM

I = V Z

I = ARUS GANGGUAN H.S

V = TEGANGAN SUMBER

Z = IMPEDANSI DARI SUMBER KETITIK GANGGUAN,

IMPEDANSI EKIVALENT

 BIASANYA NILAI IMPEDANSI EKIVALENT INI YANG MEMBINGUNGKAN PARA PEMULA.

 GANGGUAN HUBUNG SINGKAT 2 FASA KETANAH

Lanjutan7.13.

 UNTUK GANGGUAN 3 FASA IMPEDANSI YANG DIGUNAKAN ADALAH IMPEDANSI URUTAN POSITIF

NILAI EKIVALEN Z1

TEGANGANNYA ADALAH E FASA

 UNTUK GANGGUAN 2 FASA IMPEDANSI YANG DIGUNAKAN ADALAH JUMLAH IMPEDANSI URUTAN POS. + URUTAN NEG.

NILAI EKIVALEN Z1 + Z2

TEGANGANNYA ADALAH E FASA-FASA

 DARI KETIGA JENIS GANGGUAN, PERBEDAANNYA ADA PADA

 UNTUK GANGGUAN 1 FASA KETANAH IMPEDANSI YANG DIGUNAKAN ADALAH JUMLAH IMPEDANSI URUTAN POS. + URUTAN NEG. + URUTAN NOL

NILAI EKIVALEN Z1 + Z2 + Z0

TEGANGANNYA ADALAH E _FASA

 UNTUK GANGGUAN 2 FASA KETANAH

 PERHITUNGAN ARUS GANGGUAN :

 GANGGUAN TIGA FASA : RUMUSNYA : V

Z I =

V = TEGANGAN FASA - NETRAL

Z = IMPEDANSI Z1 ekivalen

 GANGGUAN DUA FASA : V

Z I =

V = TEGANGAN FASA - FASA

Z = IMPEDANSI ( Z₁ + Z₂ ) ekivalen

RUMUSNYA :

Lanjutan7.13.

 GANGGUAN SATU FASA KETANAH :

RUMUSNYA : V

Z

I = V = 3 x TEGANGAN FASA

Z = IMPEDANSI ( Z₁ + Z₂ + Z₀ ) eki

 GANGGUAN DUA FASA - KETANAH : V

Z I =

V = TEGANGAN FASA - FASA

Z = IMPEDANSI Z₁ + Z₂ * Z₀

Z₂ + Z₀ ekivalen

2.8. PENGAMAN TEMPERATUR GENERATOR

RUMUSNYA :

0,14

 Faktor k tergantung pada kurva arus waktu, sebagai berikut:

 _{Nama kurva k}

7.14. SETELAN Tms DAN WAKTU PADA RELAY INVERS