Koordinasi Proteksi PMT Outgoing dan Rec

(1)

KOORDINASI SISTEM PROTEKSI PMT OUTGOING DAN RECLOSER KLS 01 PT.PLN (Persero) APD JATENG & DIY

Eri Triana (15/381602/SV/08671)

trianaeri87@gmail.com

Dhanis Woro Fittrin S.N.G, S.T., M.Eng

Jurusan Teknologi Listrik – Fakultas Sekolah Vokasi UGM, Yogyakarta

ABSTRAK

Kegiatan sehari-hari sangat membutuhkan energi listrik. Namun kenyataannya akibat gangguan hubung singkat yang tidak dapat dihindari masih terdapat pemadaman. Oleh karena itu, demi mewujudkan kualitas penyaluran tenaga listrik yang baik untuk pelanggan dibutuhkan sistem proteksi. Sistem proteksi adalah suatu sistem pengaman terhadap peralatan listrik, lingkungan, dan sistem yang diakibatkan adanya gangguan eksternal maupun internal.

Pada sistem distribusi terdapat peralatan proteksi untuk menjaga keandalan dari sistem distribusi tersebut. Peralatan-peralatan proteksi membutuhkan adanya koordinasi agar dapat bekerja dengan optimal. Salah satu koordinasi proteksi yang dirancang adalah koordinasi PMT outgoing

dengan recloser. Koordinasi bertujuan untuk mengamankan sistem distribusi dari gangguan.

Koordinasi proteksi terdapat zona proteksi yaitu daerah yang diamankan masing-masing peralatan proteksi yang terpasang pada sistem distribusi. Namun, pada penyulang KLS-01 PMT

outgoing trip bersamaan dengan recloser, sehingga terdapat zona proteksi yang saling berhimpitan. Zona berhimpitan ini menyebabkan adanya potensi PMT outgoing dan recloser trip bersamaan. Untuk mengamankan sistem distribusi di jaringan KLS-01 maka diperlukan resetting pada peralatan proteksi agar zona proteksi antar peralatan proteksi saling berkoordinasi dengan baik.

Kata kunci : koordinasi proteksi, PMT outgoing, recloser, gangguan

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Pada penyulang KLS 01 PMT outgoing

trip bersamaan dengan recloser KLS 01 B1-113 yang disebabakan oleh kesalahan

setting zona recloser. Oleh karena itu, diperlukan adanya resetting pada peralatan proteksi recloser agar potensi trip bersamaan antara PMT dan recloser dapat diminimalisir. Selain itu daerah padam juga berkurang.

1.2 Tujuan

Maksud dan tujuan seminar Kerja Praktek ini , yaitu :

1. Memperkenalkan zona kerja PMT

outgoing dan recloser.

2. Memperkenalkan sistem proteksi antara PMT outgoing dan recloser.

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah dalam laporan, yaitu : 1. Pembahasan hanya pada recloser KLS

B1-113 pada penyulang KLS-01

2. Tidak membahas secara detail mengenai trafo tenaga pada GI dan outgoing di penyulang karena penulis hanya

mengambil data-data sesuai

kesepakatan.

3. Hanya membahas zona koordinasi peralatan proteksi jaringan 20 kV, tidak membahas teknis untuk melakukan uji dan setting relai pada PMT outgoing 4. Hanya membahas arus hubung singkat

yang diperlukan untuk settingRecloser

5. Software Ms.Excell hanya untuk simulasi koordinasi peralatan proteksi antara relai PMT outgoing dengan relai

(2)

BAB II DASAR TEORI

2.1 Koordinasi PMT Outgoing dan Recloser

Koordinasi dalam hal ini merupakan kordinasi antara relai yang ada pada PMT

outgoing dan Recloser.

Gambar 2.1 koordinasi antara PMT dan Recloser

Gambar 2.2 relai di PMT outgoing dan recloser

2.2 Relai OCR dan GFR

Relai arus lebih merupakan jenis relai yang bekerja berdasarkan besar kenaikan arus yang nilainya berada diatas batas setting relai tersebut. Kenaikan arus dapat disebabkan oleh gangguan-gangguan yang terjadi. Relai arus lebih yang dipasang pada

recloser digunakan sebagai pengaman

utama untuk jaringan SUTM/SKTM 20kV dan OCR pada PMT digunakan sebagai pengaman cadangannya.

Prinsip kerja arus lebih mendeteksi arus yang melalui SUTM/SKUTM sebelum masuk ke relai arus tersebut ditransformasikan terlebih dahulu oleh trafo arus (CT). I keluaran ( I_sekunder¿

dari trafo arus (CT) kemudian masuk ke relai, pada saat terjadi gangguan I_primer

pada trafo arus (CT) besar. Begitupula dengan I_sekunder trafo juga besar, sehingga menyebabkan arus melewati batas setting relai arus lebih (OCR) yang telah ditentukan. Dengan arus yang melebihi setting maka relai akan mengirimkan indikasi Trip pada triiping

coil relai untuk bekerja membuka peralatan seperti recloser maupun PMT.

Arus yang bekerja pada relai terbagi menjadi 2, yaitu :

a. Arus pick-up adalah nilai arus minimum yang dapat menyebabkan relai bekerja dan menutup kontaknya. Arus ini biasanya dikatakan sebagai arus kerja relai.

b. Arus drop-off adalah nilai arus maximum yang dapat menyebabkan relai berhenti bekerja sehingga kontak membuka kembali.

Pada prinsipnya kerja Ground Fault Relai

(GFR) dan Over Current Relai (OCR) sama namun karena besar arus gangguan tanah lebih kecil dibandingkan besar arus gangguan phasa maka digunakan Ground Fault Relai (GFR).

2.3 Zona Kerja PMT (Outgoing) dan Recloser

Gambar 1.3 Zona kerja PMT Outgoing dan

Recloser

Hubungan kerja antara besar arus dan waktu kerja relai adalah :

a. Instantaneous Relai

Pada PMT zona instan disebut HS 2 dan pada recloser zona instan disebut HCL. Pada zona ini tidak menggunakan waktu tunda. Sehingga langsung trip 0 sekon. b. Definite Relai

Pada PMT zona definite disebut dengan HS 1 dan pada recloser zona ini disebut HCT. HS 1 sebenarnya bersifat instan namun diberi waktu tunda 0,3 sekon sehingga disebut definite. Sedangkan perbedaan antara HS1 dan HCT, pada HCT recloser

dapat melakukan reclose sesuai dengan setting.

c. Inverse

(3)

yang berbanding terbalik dengan besarnya arus yang menggerakannya ( arus gangguan ).

Relai arus lebih inverse terdapat beberapa karakteristik, yaitu :

Gambar 2.4 Grafik karakteristik relai arus lebih inverse

Gambar 2.5 kurva koordinasi

BAB III METODOLOGI PELAKSANAAN

Metodelogi dalam resettingrecloser, yaitu :

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Identifikasi Masalah

Gamba 4.1 Zona kerja lama Outgoing dan Recloser

Dapat dilihat pada gambar 4.1, untuk pembagian zona kerja PMT Outgoing dan

Recloser tidak terdapat over zona protection. Namun, masih dapat terjadi potensi kegagalan koordinasi antara PMT outgoing dan recloser. Zona HCT termasuk dalam zona HS1 dan TD outgoing, zona HCL juga termasuk dalam Zona HS1 outgoing. Untuk memperjelas dapat dilihat dari kurva kooordinasi menggunakan

software Excell.

Gambar 4.2 Koordinasi relai OCR PMT Outgoing

dan Recloser

Bentuk kurva TD (Time delay) antara garis merah (Outgoing) dan kuning (Recloser) saling berhimpitan. Hal ini sangat tidak dianjurkan karena dapat berisiko pada kondisi gangguan tertentu PMT outgoing trip bersamaan dengan recloser yang disebabkan Zona HCT recloser masih terdapat pada zona kurva TD PMT outgoing, dimana kurva TD berhimpitan dengan outgoing.

Oleh karena itu diperlukan adanya perhitungan t_{kerja outgoing} dan t_{kerjarecloser}

pada zona HCT menggunakan data settingan lama

(4)

Perhitungan t_{kerja outgoing} dan t_{kerjarecloser} dikatakan t_{kerja outgoing} dan t_{kerjarecloser} pada titik HCT masih sesuai standart namun

membutuhkan beberapa data dan langka kerja yaitu :

a. Data Perhitungan

- Data arus hubung singkat 150 kV

- Data spesifikasi trafo

- Data jaringan

b. Perhitungan Arus Hubung Singkat 1. Impedans Sumber

Kapasitas Trafo(MVA)

X_T₁=X_T₁× X_T₍₁₀₀₎

Berdasarkan data perhitungan diatas maka akan didapatkan nilai arus hubung singkat baik 3 fasa, 2 fasa maupun 1 fasa menggunakan rumus

I_sc3_∅ ₌ Efasa

Z1equivalen+Zfault I_sc2_∅=√3

2 × I∅3fasa

I_sc1_∅= 3× Efasa

2Z1eq+Z0eq+Zfault

(5)

Pada tabel diatas terlihat bahwa besarnya arus hubung singkat dipengaruhi oleh jarak titik gangguan. Jadi, semakin dekat dengan sumber maka nilai arus hubung singkat semakin besar. Begitupula ketika gangguan yang terjadi jauh dari sumber maka arus gangguannya kecil.

4.3 Perhitungan Setting OCR dan GFR di Recloser

Setelah mengetahui arus hubung singkat 3 fasa, 2 fasa dan 1 fasa. Selanjutnya menghitung waktu kerja outgoing di titik

recloser lalu akan di hasilkan tms recloser.

t_kOG₍_{di titik rec}₎= TMSoutgoing×0,14

(

Isc₃_∅_/₁_∅

Iset_{Outgoing primer}

)

0,02 −1

a. Setting OCR di Recloser

TMS=

∆ t

[

(

Isc3∅

Isetprimer

)

0,02

−1

]

0,14 I_{set primer}=1,2× I_bebanmax

∆ t=t_{k OG}₍_{di titik rec}₎−yang diinginkan

b. Setting GFR di Recloser

TMS=

∆ t

[

(

Isc1∅denganRfault GFR=0

Iset_primer

)

0,02 −1

]

0,14

I_{set primer}=0,7× Isc_R1_∅₍₂₆_km₎

∆ t=t_{k OG GFR}₍_{di titik}_ℜ₎−yang diinginkan

4.4 Perbandingan Zona dan Kurva Koordinasi Existing dan Usulan

Gambar 4.1 Zona dan koordinasi recloser existing

(6)

mengamankan jaringan dari gangguan-gangung hubung singkat.

Tabel 4.3 Data usulan setting baru dan lama recloser

4.5 Pemeriksaan Waktu Kerja

Tabel 4.4 Data perbandingan waktu kerja outgoing

dan recloser gangguan 3 fasa

Berdasarkan tabel diatas terdapat arus gangguan dan waktu kerja OCR antara PMT outgoing KLS-01 dan recloser B1-113. Dibandingkan antara waktu kerja Recloser dan

PMT outgoing, Recloser lebih cepat dari PMT

outgoing dengan ∆ t>0,3 . Hal ini sesuai standart dan waktu kerja Recloser lebih cepat sehingga dapat mengamankan PMT Outgoing

agar tidak trip.

BAB V KESIMPULAN a. Kesimpulan

Berdasarkan tujuan dan pembahasan dalam laporan kerja praktek ini dapat diambilkan kesmpulan, yaitu :

1. Zona kerja PMT outgoing terdapat 3 zona yaitu :

- HS2 (instant) = 0 sekon - HS1 (definite) = 0,3 sekon - TD (kurva)

2. Zona kerja Recloser

- HCL (instant) = 0 sekon - HCT (instant) = 0 sekon - TD (kurva)

3. Prinsip sistem koordinasi HCL tidak boleh di dalam zona HS2

4. Dari kurva arus terhadap waktu semakin besar arusnya maka semakin cepat waktu kerjanya. Semakin jauh titik gangguannya maka semakin lama waktu yang dibutuhkan rele untuk bekerja. Hal ini menunjukkan antara sisi outgoing dan

recloser berkoordinasi dengan baik

5. Analisa setting lama dapat berkoordinasi namun terdapat potensi kegagalan koordinasi outgoing dan recloser pada zona TD (PMT) dan HCT (recloser)

sehingga diperlukan adanya settingan kembali recloser.

b. Saran

Berdasarkan kesimpulan diatas terdapat beberapa saran :

1. Dari data perhitungan yang dilakukan dapat dijadikan usulan setting agar bisa diinput kedalam resetting recloser

2. Perlu dilakukan pengecekan setting

recloser setiap semester agar koordinasi outgoing dan recloser berjalan dengan baik

DAFTAR PUSTAKA

Isnain Nurqolis dan Husna Putra Wijaya. 2016.

Perencanaan Koordinasi Relai (OCR & GFR) dan Recloser pada Sistem Proteksi Feeder Gardu Induk Bukit Semarang Baru (BSB-03). Tugas Akhir. Tidak Diterbitkan. Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada : Yogyakarta.

Mu’tianita, Nurul. 2017. Koordinasi Proteksi pada Penyulang MGN 03 20 kV GI Mranggen di PT. PLN (Persero) APD JATENG dan DIY. Tugas Akhit. Tidak diterbitkan. Fakultas Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada : Yogyakarta.

(7)

PT. PLN (Persero) Jasa Pendidikan dan Pelatihan. 2007.Pengenalan Proteksi Sistem Tenaga Listrik. Semarang : Unit Diklat Semarang.

PT. PLN Persero Transmisi Jawa Bagian Tengah dan PT. PLN (Persero) Distribusi Jawa Tengah & DIY. 2016. Kesepakatan Bersama Pengelolaan Sistem Proteksi Trafo Penyulang - 20 kV. Bandung : PT. PLN (Persero). PT.PLN (Persero) Area Pengatur Distribusi Semarang. 2008. Resetting Relai APD & RJTD. Semarang : PT.PLN (Persero)

PT.PLN(Persero). 2010. SPLN No.