Komponen Sistem Proteksi 1. Peralatan Utama Sistem Proteksi
Sistem proteksi pada sistem tenaga didukung oleh beberapa peralatan utama. Peralatan utama ini lah yang berfungsi langsung mengatasi gangguan dan mengisolasi bagian jaringan yang terganggu dari bagian lain yang masih dapat beroperasi dengan baik. Peralatan utama sistem proteksi ini terdiri atas:
a. Instrumen Pengukuran
Instrumen pengukuran adalah peralatan proteksi yang berfungsi melakukan pembacaan besaran arus dan tegangan dan meneruskan informasi ini ke relai proteksi. Jika besaran arus dan tegangan pada jaringan melewati setelan yang telah dipasang pada relai dimana menandakan terjadinya gangguan, maka relai atau circuit breaker akan segera memutus dan mengisolasi jaringan yang mengalami gangguan tersebut. Instrumen pengukuran ini dapat berupa trafo arus (current transformer / CT) dan trafo tegangan (voltage transformer / VT).
b. Peralatan Pemutus Rangkaian
Peralatan pemutus rangkaian adalah peralatan proteksi yang berfungsi mengisolasi jaringan yang mengalami gangguan. Relai proteksi, circuit breaker dan fuse termasuk dalam kategori ini.
1.1. Instrumen Pengukuran a. Trafo Arus (CT)
Trafo arus merupakan trafo yang dipergunakan untuk mentransformasikan arus atau menurunkan arus besar pada tegangan tinggi menjadi arus kecil pada tegangan rendah untuk keperluan pengukuran dan pengamanan.. Kumparan primernya dihubungkan secara seri dengan beban yang akan diukur atau dikendalikan. Beban inilah yang menentukan besarnya arus yang mengalir ke trafo tersebut. Kumparan sekundernya dibebani impedansi konstan dengan syarat tertentu. Fluks inti dan arus yang mengalir pada rangkaian sekunder akan tergantung pada arus primer. Trafo ini disebut juga dengan trafo seri.
Trafo arus terdiri atas 2 tipe: 1. Tipe wound primary 2. Tipe bar primary
P R K C C C C m C di b. T at m te be di erbedaan ke a. Tipe w Rangkaian da a. rangk Klasifikasi CT Class 0.2 S an Class 0.5 and Class 1.0 and Class 5P and menyatakan f Class TPX, T ilengkapi de Trafo Tegan Trafo tau tegangan mensuplai teg eraan (rating entuk fraksi idesain untu
dua jenis tip
wound prima an simbol CT kaian CT T (Berdasark nd 0.2 digun d 0.5 S digun d 3 digunakan 10P diguna faktor limit a TPY and T engan celah u ngan (VT) tegangan da n antara sa gangan 100 V g operation) i (misalnya uk pemakaian pe ini dapat d ary T diperlihatk kan IEC 44-nakan untuk p nakan untuk p n untuk peng akan pada re akurasi terha TPZ digunak udara dan in alam sistem tu kondukto V, atau juga ). Rasio tran a 200000 V n pada beba dilihat pada g b. Tip kan pada gam
b. Si 1): pengukuran pengukuran gukuran inst elai proteksi adap arus rat kan untuk k nti yang besa
tiga fasa m or dengan t 100 V/ 3 p nsformasi te / 100 V), an resistansi gambar beri pe bar primar mbar berikut imbol CT dengan pres normal trument dan i, contoh spe ting) kondisi trans ar. mengukur teg tanah. Menu
pada sisi sek eraan KN = seperti pada tinggi karen ikut: ry t: sisi tinggi statistik esifikasi pen sient dimana gangan antar urut standar kunder dalam U1N / U2N a trafo arus na itu tidak nulisan: 5P2 a TPY and ra dua kond r, trafo tega m kondisi op diberikan d . Trafo tega pernah dihu 0 (20 TPZ duktor angan perasi dalam angan ubung
si da m da pe pe di se de st ka 1.2. Pera a. R ga su ga K B 1 2 ingkat pada apat diprotek Trafo masingnya pu alam pendin eralatan yan eralatan disa ilarang. Seka ebelum digu emikian set tasiun indoo apasitor PT: a. M alatan Pemu Relai Relai angguan yan uplay daya angguan ters Klasifikasi re Berdasarkan . Arus [ I ] . Tegangan sisi sekunde ksi dengan f tegangan te unya karakt nginan dan ng lebih baik amakan untu arang dalam unakan untu elah diturun or untuk men Magnetik PT utus Rangka adalah alat y ng terjadi pa kepada ran sebut. elai besaran inp ] : Relai Ar n [V] : Rela ernya. Tidak fuse. erdiri dari du teristik yang n ukuran ko k dari pada d uk power tra m prakteknya uk trafo teg nkan menjad nghindari ba T aian yang mempr ada saluran, ngkaian prot put: rus lebih [ O ai tegangan k seperti pada ua type yait g berbeda. M onduktor, o dengan limit fo harga ma a untuk menu gangan . R di 110 VL ahaya api. B b. K roteksi sistem jika terjadi teksi untuk OCR ], Relai lebih [OVR] a trafo arus, tu magnetik Magnetik PT outputnya di t pengoperas agnetik PT u urunkan VL Rating tegan . Kapasitor Berikut gam Kapasitor PT m tenaga lis gangguan m memutuska Arus kuran ], Relai tega , sisi sekund dan kapasit T dibedakan itetapkan d sian temprat untuk circuit , tegangan k ngan bagan r PT biasan mbar rangkai strik dengan maka relai a an arus yan ng [UCR] angan kuran
der trafo tega
tor yang ma n dari trafo dengan ketep ture. Sejak is 100 KV me kapasitansi d primer PT nya dipilih u an magnetik n cara mende akan membe ng menyeba ng [UVR] angan asing-daya patan solasi enjadi dibagi bisa untuk k dan eteksi erikan abkan
3. Frekuensi [f] : Relai frekuensi lebih {OFR], Relai frekuensi kurang [UFR] 4. Daya [P;Q] : Relai daya Max / Min, Relai arah / Directional, Relai Daya balik. 5. Impedansi [Z] : Relai jarak [Distance]
6. Beda arus : Relai diferensial Berdasarkan karakteristik waktu kerja:
1. Seketika [Relai instant / Moment /high speed ] 2. Penundaan waktu [ time delay ]
Definite time relai Inverse time relai
3. Kombinasi instant dengan tundaan waktu Berdasarkan jenis kontak:
1 Relai dengan kontak dalam keadaan normal terbuka [ normally open contact] 2. Relai dengan kontak dalam keadaan normal tertutup [ normally close contact] Berdasarkan fungsi:
1. Relai Proteksi 2. Relai Monitor
3. Relai programming ; Reclosing relai, synchro check relai 4. Relai pengaturan {regulating relai}
5. Relai bantu: sealing unit, lock out relai, closing relai dan tripping relai Berdasarkan prinsip kerja:
1. Tipe Elektromekanis
a. Tarikan magnit ; tipe plunger, tipe hinged armature, tipe tuas seimbang b. Induksi : tipe shaded pole, tipe KWH, tipe mangkok { Cup } 2. Tipe Thermis
3. Tipe gas ; relai buccholz 4. Tipe Tekanan ; pressure relai 5. Tipe Statik (Elektronik)
b. Circuit Breaker (CB)
Circuit breaker merupakan perangkat pengaman arus lebih yang bekerja membuka dan memutus rangkaian secara non-otomatis dan memutus rangkaian secara otomatis
ketika arus yang mengalir dirangkaian melebihi rating arus yang telah ditentukan tanpa menimbulkan kerusakan pada peralatan (CB dan rangkaian) pada saat terjadi gangguan. Klasifikasi circuit breaker
Berdasarkan Pemakaian:
1. LVCB (Low Voltage Circuit Breaker, < 600 V)
2. MVCB (Medium Voltage Circuit Breaker, 600 V – 1000 V) 3. HVCB (High Voltage Circuit Breaker, > 1000 V )
Berdasarkan Konstruksi:
1. MCCB (Molded Case Circuit Breaker) 2. ICCB (Insulated Case Circuit Breaker) Berdasarkan Medium:
1. Air : Medium pemutus udara. 2. Oil : Medium pemutus minyak 3. Gas : Medium pemutus gas (SF6)
4. Vacuum : Medium pemutus hampa udara. c. Fuse ( Pelebur )
Fuse adalah alat yang memproteksi sistem tenaga listrik dengan cara mendeteksi gangguan yang terjadi pada saluran berdasarkan seting nilai tertentu, jika terjadi gangguan yang melewati batas seting yang ditentukan maka fuse akan secara langsung memutuskan arus yang menyebabkan gangguan tersebut dengan mekanisme meleburnya elemen fuse yang menghubungkan sistem tersebut.
Klasifikasi Fuse
Berdasarkan konstruksi:
a. cartridge fuse
b. semi-enclosed fuse
c. Expulsion fuse
d. Liquid fuse
Berdasarkan rating (kapasitas pemutusan):
Berdasarkan ratingnya, standard EEI-NEMA mengelompokkan fuse kedalam 3 tipe yaitu: 1. Tipe E : merupakan fuse dengan rating tegangan 2.4 kV – 161 kV, biasanya
digunakan sebagai pengaman pada trafo maupun pengaman back up CB.
2. Tipe K : merupakan fuse dengan kecepatan lebur tinggi dengan rating arus 6 – 200 A, biasanya digunakan pada percabangan sistem distribusi.
3. Tipe T : merupakan fuse dengan kecepatan lebur rendah dengan rating arus 6 – 200 A, digunakan pada percabangan yang mensuplai motor yang membutuhkan waktu tunda untuk arus starting.
Masing – masing perusahaan produsen fuse memiliki tingkatan rating tersendiri yang mengacu kepada ketiga tipe fuse diatas, sehingga untuk keperluan proteksi dibutuhkan katalog khusus yang memuat informasi rating, rasio koordinasi dan jenis fuse yang sesuai untuk aplikasi proteksi tertentu.
Peralatan penunjang merupakan komponen tambahan yang tidak terkait langsung dengan pemutusan (perlindungan) terhadap sistem yang diproteksi. Namun demikian, peralatan penunjang ini berperanan untuk menjamin bahwa peralatan proteksi terpasang dapat beroperasi dengan baik dalam kondisi gangguan seperti apapun. Peralatan penunjang pada sistem proteksi dapat berupa: suplay DC, saluran telekomunikasi dan arester.
2.1. Suplay DC
Suplay DC merupakan peralatan penunjang yang memberikan suplay daya ke sistem relai yang pada umumnya memerlukan input daya DC. Penggunaan sistem suplay daya DC ini bertujuan untuk menjaga kontinuitas perlindungan dari peralatan proteksi terhadap sistem meskipun suplay utama terputus. Suplay DC ini biasanya berupa baterai yang terhubung ke perangkat relai melalui rangkaian suplay daya. Jenis baterai yang biasa digunakan ada 2 tipe: 1. Lead acid type
Tipe ini berupa baterai elemen basah, dimana zat elektrolit baterainya merupakan cairan. Baterai ini membutuhkan perawatan lebih intensif.
2. Nickel cadmium type.
Berupa baterai elemen kering, dimana zat elektrolitnya berupa pasta kering sehingga tidak dibutuhkan perawatan intensif.
2.2. Saluran Telekomunikasi
Saluran telekomunikasi merupakan peralatan penunjang yang menyediakan fasilitas telekomunikasi pada sistem proteksi. Saluran ini dapat dipergunakan untuk monitoring keadaan sistem dan dapat dikembangkan untuk pengendalian jarak jauh. Komponen utamanya terdiri atas:
- RTU (Remote Terminal Unit) - Interfacing card
- Modem - CPU
- Perangkat lunak sistem
Berbagai sistem telah dikembangkan untuk pemanfaatan saluran telekomunikasi untuk keperluan monitoring dan pengendalian jarak jauh, salah satunya yang umum digunakan pada sistem tenaga adalah SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition).
Arester petir disingkat arester, atau sering juga disebut penangkap petir, adalah alat pelindung bagi peralatan sistem tenaga listrik terhadap, surja petir. la berlaku sebagai jalan pintas sekitar isolasi. Arester membentuk jalan yang mudah dilalui oleh arus kilat atau petir, sehingga tidak timbul tegangan lebih yang tinggi pada peralatan. Jalan pintas itu harus sedemikian rupa sehingga tidak menganggu aliran arus daya sistem 50 Hz.
Klasifikasi Arester
1. Arrester dengan celah udara (Gapped Type Surge Arrester)
Merupakan tipe konvensional dimana arrester memiliki celah untuk mencegah terbentuknya busur api pada saat operasi normal, terdiri atas beberapa tipe: tipe expulsion, tipe spark gap dan tipe katup.
2. Arrester tanpa celah (Gappless Type Surge Arrester)
Merupakan tipe yang banyak digunakan sampai sekarang, dikembangkan dari material semikonduktor seperti ZnO yang berfungsi sebagai pengganti celah.
