BAB II TINJAUAN PUSTAKA
G. Perangkat Lunak PSCAD/EMTDC
5. Workspace and Output Windows
Jika melihat sudut kiri atas lingkungan PSCAD, anda akan melihat jendela yang lebih kecil yang disebut sebagai jendela Ruang Kerja. Jika tidak terlihat, buka bilah menu utama dan klik View - Workspace (Muller, 2005).
Gambar 2.11 Jendela Ruang Kerja PSCAD (Muller, 2005).
Ruang Kerja memberi pandangan menyeluruh tentang pustaka dan/atau proyek kasus apapun yang dimuat. Untuk memilih komponen dan melakukan banyak kegiatan lainnya (Muller, 2005).
Tepat di bawah jendela Workspace atau Ruang Kerja, akan melihat jendela lain yang disebut sebagai jendela Output. Jika jendela Output tidak terlihat, klik pada View –Output (Muller, 2005).
Gambar 2.12 Jendela Keluaran/Output PSCAD (Muller, 2005).
33
Semua status, peringatan dan pesan kesalahan yang terlibat dalam prosedur Build dan Runtime akan dicatat dalam jendela ini, jadi merupakan ide yang baik untuk menjaga jendela ini tetap terbuka dan terlihat setiap saat (Muller, 2005).
6. Loading a Case Project
Kami akan mulai dengan contoh kasus yang paling sederhana untuk tutorial ini. Latihan ini akan membantu kami memastikan bahwa PSCAD dan kompiler Fortran yang digunakan dipasang dengan benar. Untuk memuat Proyek Kasus yang ada, klik pada File dari bilah Menu Utama dan pilih Muat Proyek.
Juga dapat menekan Ctrl+O atau klik tombol Muat di Bilah Alat Utama atau Main Tool Bar. Akan melihat dialog Load Project muncul di layar. Secara default, jenis file yang dipilih adalah „File PSCAD (* .psc, .psl)‟ dibagian bawah dialog.
Dengan jenis file yang dipilih, hanya akan melihat file Proyek PSCAD yang memiliki ekstensi dan direktori „* .psc‟ atau „* .psl‟. Ekstensi file terdiri untuk PSCADcase atau pustaka PSCAD (Muller, 2005).
Gambar 2.13 Memuat Proyek PSCAD (Muller, 2005).
34
Arahkan kedirektori „tutorial‟ di dalam direktori instalasi PSCAD (yaituC:\ProgramFiles\PSCAD4xx\examples\tutorial). Klik pada file „vdiv_1.psc‟
dan kemudian klik tombol Open untuk memuat Proyek Kasus ini ke PSCAD (Muller, 2005).
Jendela Ruang Kerja sekarang akan mendaftar proyek kedua yang berjudul
„vdiv_1(PembagiTegangan Fase Tunggal)‟langsung dibawah Daftar Perpustakaan Utama. Klik dua kali pada judul Proyek (atau klik kanan dan pilih Buka) di jendela Workspace untuk membuka dan melihat halaman utama Proyek di jendela Sirkuit Editor Desain (Muller, 2005).
Gambar 2.14 Membuka Proyek PSCAD (Muller, 2005).
Untuk melihat sirkuit pembagi tegangan yang dirakit seperti ditunjukkan di bawah ini, yang terletak disudut kiri atas halaman utama proyek yang baru saja dibuka. Petak terletak langsung di sebelah kanan sirkuit (Muller, 2005).
35
Gambar 2.15 Contoh Sederhana Rangkaian yang Dibuat dalam PSCAD (Muller, 2005).
Sirkuit ini terdiri dari sumber tegangan resistif fase tunggal yang terhubung kebeban resistif. Karena besarnya resistansi sumber (1 Ω) dan resistan beban sama, tegangan (Muller. 2005).
7. Running and Simulation
Sebelum kita menjalankan simulasi, kita akan melakukan perhitungan sederhana untuk mencari tahu apa beban tegangan arus dan titik tengah yang harus kita harapkan. Klik dua kali pada komponen sumber untuk membuka dan melihat propertinya - perhatikan bahwa besarnya tegangan sumber adalah 70,71 kV RMS (atau 100 kV peak). Tutup dialog ini dengan mengklik tombol Batal di bagian bawah dialog dan klik kiri di mana saja dalam ruang kosong pada halaman, untuk membatalkan pilihan komponen sumber yang dipilih (ini akan menghentikan komponen dari berkedip). Untuk tegangan sumber 100 kV, kita tahu bahwa tegangan titik tengah kemudian harus menjadi 50 kV puncak, dan arus beban harus 50 kA puncak. Sekarang mari kita jalankan simulasi dan benar-benar memverifikasi bentuk gelombang arus dan tegangan (Muller, 2005).
36
Untuk menjalankan kasus, cukup klik tombol Jalankan di Main Tool Bar.
Ketika tombol ini ditekan, PSCAD akan melalui beberapa tahap pemrosesan sirkuit sebelum memulai simulasi EMTDC. Akan melihat pesan di bilah status di bagian bawah jendela PSCAD, terkait dengan berbagai tahapan proses.
Tergantung pada seberapa cepat komputer. (Muller, 2005).
Amati grafik saat simulasi berlangsung. Jika melihat di dekat sudut kanan bawah Lingkungan PSCAD, akan melihat pesan „xx% selesai‟ di mana „xx‟
mewakili persentase total panjang simulasi. Di sebelah kanannya juga akan melihat waktu simulasi saat ini, yang berubah dengan simulasi. Sekali lagi, tergantung pada kecepatan komputer, simulasi dapat selesai hampir seketika (Muller, 2005).
Kasus tutorial ini diatur untuk dijalankan selama 0,2 detik. Di akhir proses, akan melihat pesan „EMTDCrun completed‟ di bilah status. Plot harus terlihat mirip dengan yang berikut – tergantung pada pengaturan plot:
Gambar 2.16 Plot Hasil Simulasi PSCAD (Muller, 2005).
37
Pastikan bahwa simulasi menghasilkan hasil yang sama seperti yang ditunjukkan di sini. Ini adalah satu langkah untuk memastikan bahwa PSCAD diinstal dengan benar (Muller, 2005).
Klik lagi pada tombol Run untuk melihat run sekali lagi. PSCAD akan melalui ketiga tahap (yaitu, mengkompilasi, membangun dan menjalankan).
Namun, mungkin tidak dapat mendeteksi dua tahap pertama, saat mereka lewat dengan sangat cepat. Ini karena PSCAD melakukan mereka hanya jika perubahan telah dilakukan ke sirkuit Manitoba HVDC Research (Muller, 2005).
8. Printing the Circuit
Untuk mencetak rangkaian bersama dengan grafik yang baru saja simulasikan, klik tombol kanan mouse di latar belakang halaman rangkaian utama dan pilih item Print Pageatau item Print Preview Page(Muller, 2005).
Gambar 2.17 Menu untuk Mencetak Rangkaian dan Grafik PSCAD (Muller, 2005).
38
Ini harus memunculkan dialog Print atau Print Preview Viewer. Isi dialog Print tergantung pada apa yang Anda cetak - klik tombol OK untuk melanjutkan.
Print Preview Page memungkinkan untuk melihat halaman sebelum mencetak (Muller, 2005).
39 BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode eksperimen menggunakan aplikasi PSCAD/EMTDC dengan membuat rangkaian sistem tenaga listrik, kemudian menerapkan model Sistem Daya, gangguan dan relai Arah pada sistem tenaga listrik tersebut dan menjalankan simulasinya untuk menganalisis data dari Sistem Daya, Gangguan dan Relai Arah pada sistem tenaga listrik tersebut.
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Waktu : Juli s/d Desember 2019
Tempat : Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar Jalan Sultan Alauddin No. 259 Makassar.
B. Alat dan Bahan 1. Alat
Adapun alat yang digunakan pada penelitian ini adalah:
a. Laptop Aspire E1-410 dengan spesifikasi:
Prosesor : Intel® Celeron® N2820
Prosesor Grafis : Intel® HD Graphics
Memori RAM : 2 GB DDR3.
Memori Harddisk : 320 GB.
40
Sistem Operasi : Windows10
Software : PSCD version student V4.2
2. Bahan
Adapun bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah buku serta jurnal yang terlampir pada daftar pustaka.
C. Skema Penelitian
Gambar 3.1 Diagram Balok Skema Penelitian
Model Relai Arah Software
PSCAD/EMTDC
Model Sistem Daya, Gangguan dan Relai
Arah
Instrumen / CT-VT Akuisisi Data dengan On-line Frequncy
Scanner
Model Fungsi * Relai Arah
Pengukuran:
Tegangan;
Arus;
Sudut Fase;
Monitor **
I dan V
Respons relai:
Trip/Blok Arg 𝑉𝑟𝐼𝑟( sudut antara Ir danVr)
Koneksi 90˚
41 D. Data Penelitian
80 Km 50 Km Km
Gangguan Arah Depan
(Zona Trip) Gangguan Arah Belakang
(Zona Blok) GI 1GI 2GI 3
G2G1
Gambar 3.2 Skema penelitian RA
42 E. Langkah Penelitian
Secara garis besar tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini di tunjukkan pada bagan alir berikut.
Gambar 3.3 Bagan alur proses penelitian Menjalankan simulasi untuk Sistem Daya, gangguan dua faseAB, AC dan
tiga fase ABC dengan R = 1, 10, 20 Ohm dengan perangkat lunak PSCAD
Analisa dan melakukan penulisan laporan terhadap penelitian yang dilakukan
Kesimpulan dan Saran
Selesai Mulai
Mengidentifikasi Masalah
1. Bagaimana model sistem daya, gangguan dan relai arah ? 2. Bagaimana performa relai arah arah terhadap gangguan di
depan, di belakang dan saat kondisi normal ?
Studi Pustaka
Mencari dan menganalisis jurnal dan buku terkait dengan sistem daya, gangguan dan relai arah pada
sistem tenaga listrik dan simulasi
Pemodelan sistem daya, gangguan dan relai arah
43 F. Jadwal Penelitian
Tabel 3.1. Jadwal penelitian 2019 No Kegiatan Bulan
Juli Agst Sept Okt Nov Des 1 Mengindentifikasi
masalah 2 Studi pustaka 3 Pemodelan sistem
daya, gangguan dan relai arah
4 Uji coba rangkaian simulasi PSCAD 5 Analisa data hasil
pengujian
6 Pembuatan laporan
44 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pemodelan Sistem Daya, Rangkaian Elemen Relai Arah (Directional Relay), Sistem Kondisi Normal dan Gangguan Menggunakan Software PSCAD
Dalam penelitian ini akan menganalisa bagaimana performansi elemen relai arah terhadap gangguan di depan dan di belakang relai pada saluran transmisi secara tepat berdasarkan nilai-nilai yang diperoleh dari simulasi PSCAD.
Sistem tenaga listrik yang akan disimulasikan adalah sistem tenaga listrik terdiri dari satu sumber ekivalen 230 kV, 3 fase, 50 Hz, dengan beban reaktif sebesar 100 MVAR dengan menggunakan perangkat lunak PSCAD V 4.2.0 Student Version.
Simulasi yang akan dilakukan adalah pada saat kondisi normal, pada saat terjadi gangguan arah depan (trip) dan pada saat terjadi gangguan arah belakang (blok). Setiap simulasi dilakukan selama 0,5 detik. Berikut Gambar rangkaian yang digunakan di bawah ini yaitu, (a) Gambar kondisi normal, (b) Gambar gangguan arah depan dan (c) Gambar gangguan arah belakang.
45
Gambar 4.1 Rangkaian Simulasi PSCAD V 4.2.0 Student Version (a) Kondisi Normal, (b) Gangguan Arah Depan dan (c) Gangguan Arah Belakang
Kondisi Normal
Gangguan arah depan
Gangguan arah belakang Arah di Depan Arah di Belakang
46
Gambar 4.2 Model Elemen Relai Arah
Model elemen relai arah yang terdiri dari beberapa kompenen yaitu Data Signal Label, On-line Frequency Scanner (FFT), Vector Interlace dan Output Channel yang untuk menampilkan hasil pengukuran besaran nilai yaitu arus (I) dan tegangan (V). Adapun Data Signal Label, Differencing Junctions, Range Comporator dan Output Channel untuk menentukan keluaran logika relai arah yaitu 1.0 (trip) atau 0.0 (blok).
Gambar 4.3 Monitor Keluaran Elemen Relai Arah
Gambar 4.3 Monitor Fasor arus dan tegangan serta respon relai arah terhadap gangguan trip (1.0) atau blok (0.0).
47 B. Hasil Simulasi
1. Simulasi Kondisi Normal
Simulasi kondisi normal adalah simulasi keadaan sistem yang mana tidak terjadi gangguan. Hasil simulasi berupa gelombang keluaran PSCAD, nilai yang diperoleh merupakan nilai maksimum pada keadaan steadystate (stabil) dari gelombang keluaran generator.
Bentuk gelombang dari hasil simulasi kondisi normal dapat dilihat di bawah ini:
Gambar 4.4 Monitor Gelombang Arus di Titik Relai Arah Keadaan Normal
Gambar 4.5 Monitor Gelombang Tegangan di Titik Relai Arah Keadaan Normal
0,018 kA
132,500 kV
48
Bentuk gelombang tegangan dan arus kondisi normal keluaran PSCAD pada Gambar 4.4 dan 4.5 tidak terjadi kenaikan arus dan jatuh tegangan.
Gambar 4.6 Monitor Tegangan Fase BC
Gambar 4.6 ditampilkannya tegangan Fase BC dikarenakan sesuai karateristik dan koneksi elemen relai arah merupakan input untuk komponen On- line Frequency Scanner (FFT), dimana FFT dapat menghasilkan nilai magnitude dan sudut fase pada sistem tersebut.
2. Simulasi Gangguan Arah Depan
Gangguan arah depan adalah gangguan pada saluran transmisi pada saat simulasi berlangsung yang dilindungi (trip) oleh relai arah. Nilai yang diperoleh merupakan nilai maksimum pada saat keadaan stedystate (normal) dari gelombang keluaran generator. Gangguan divariasikan dengan tiga resistansi gangguan (Rr) dari 1, 10 dan 20 Ohm.
229,385 kV
49 a. Gangguan Dua-Fase (AB)
Gangguan dengan resistansi (Rr) 1 Ohm pada sistem terjadi di waktu 0.3 detik dan durasi gangguan 0.2 detik. Keluaran dari PSCAD diperlihatkan pada Gambar di bawah ini:.
Gambar 4.7 Monitor Arus di Titik Relai Arah
Hasil simulasi keluaran sinyal arus dapat dilihat pada Gambar 4.7 Awal kenaikan arus (fase-A) yang terjadi adalah nilai puncak transien yang terjadi bernilai sekitar 2,698 kA, nilai arus maksimun pada keadaan steadystate sekitar 1,536 kA.
Gambar 4.8 Monitor Tegangan di Titik Relai Arah 2,698 kA
1,536 kA
62,966 kV
50
Sedangkan hasil simulasi keluaran gelombang tegangan yang terlihat pada Gambar 4.8 nilai maksimum sekitar 62,966 kV. Nilai tersebut menunjukan terjadi jatuh tegangan.
Gambar 4.9 Monitor Sinyal Arus di Titik Gangguan Dua-Fase (AB) Hasil simulasi keluaran gelombang sinyal arus di titik gangguan dua-fase (AB) pada relai dapat dilihat pada Gambar 4.9, dari hasil simulasi terlihat kenaikan arus pada saat terjadi gangguan untuk kedua fase yang terganggu.
Kenaikan arus (fase-A) yang terjadi adalah bernilai 69,815 kA.
Gambar 4.10 Monitor Keluaran Logika Relai Arah
Gambar 4.10 merupakan monitor fasor relai arah serta, respon relai arah terhadap gangguan dari hasil simulasi kondisi gangguan di depan relai arah
69,815 kA
51
dengan resistansi gangguan R = 1 Ohm sehingga menghasilkan keluaran logika relai arah (1.0) sehingga menghasilkan CB trip.
4.1 Tabel performa relai arah terhadap gangguan dua-fase (AB) di depan relai arah
R (Ω)
Sudut I
Sudut V
Sudut Argumen Indicator Relai Arah Persepsi
Relai
1 1 -91.99 -113.8 21.79˚ Trip (1.0) Di Depan
2 10 -92.44 -122.8 30.38˚ Trip (1.0) Di Depan
3 20 -93.45 -124.1 30.67˚ Trip (1.0) Di Depan
Dari tabel 4.1 memperlihatkan performa relai terhadap gangguan dua-fase (AB) di depan relai arah. Pada saat terjadi gangguan dua-fase (AB) menghasilkan nilai sudut arus -91.99 kA dan nilai sudut tegangan -113.8 kV, maka dari hasil pengurangan antara nilai sudut arus dan sudut tegangan menghasilkan nilai sudut argument 21.79˚ sehingga indicator bernilai (1.0) atau trip yang menandakan bahwa gangguan berada di depan relai arah. Adapun untuk pengukuran ketiga resistansi gangguan yakni R = 1, 10 dan 20 Ohm masing-masing indicator relai arah bernilai (1.0) atau merespon trip.
52 b. Gangguan Dua-Fase (AC)
Gangguan dengan resistansi (Rr) 1 Ohm pada sistem terjadi di waktu 0.3 detik dan durasi gangguan 0.2 detik. Keluaran dari PSCAD diperlihatkan pada Gambar di bawah ini:
Gambar 4.11 Monitor Arus di Titik Relai Arah
Hasil simulasi keluaran gelombang arus dapat dilihat pada Gambar 4.11 dari hasil simulasi terlihat kenaikan arus pada saat terjadi gangguan. Awal kenaikan arus (fase-A) yang terjadi adalah nilai puncak transien yang terjadi bernilai sekitar 2,443 kA, nilai arus maksimun pada keadaan steadystate sekitar 1,457 kA.
Gambar 4.12 Monitor Tegangan di Titik Relai
1,457 kA 2,443 kA
106,160 kV
53
Sedangkan hasil simulasi keluaran gelombang tegangan yang terlihat pada Gambar 4.12 sekitar 106,160 kV. Nilai tersebut menunjukan terjadi jatuh tegangan.
Gambar 4.13 Monit Sinyal Arus di Titik Gangguan Dua-Fase (AC)
Hasil simulasi keluaran gelombang sinyal di titik gangguan dua-fase (AC) pada relai arah dapat dilihat pada Gambar 4.13, dari hasil simulasi terlihat kenaikan arus pada saat terjadi gangguan untuk kedua fase yang terganggu.
Kenaikan arus (fase-A) yang terjadi adalah bernilai 32,301 kA.
Gambar 4.14 Monitor Keluaran Logika Relai Arah
Gambar 4.14 merupakan monitor fasor relai arah serta, respon relai arah terhadap gangguan dari hasil simulasi kondisi gangguan di depan relai arah
32,301 kA kA
54
dengan resistansi gangguan R = 1 ohm sehingga menghasilkan keluaran logika relai arah 1.0 sehingga mengahasilkan CB trip.
4.2 Tabel performa relai arah terhadap gangguan dua-fase (AC) di depan relai arah
R (Ω)
Sudut I
Sudut V
Sudut Argumen Indicator Relai Arah Persepsi
Relai
1 1 -155.7 -138.3 -17.43˚ Trip (1.0) Di Depan 2 10 -154.6 -128.5 -26.03˚ Trip (1.0) Di Depan 3 20 -154 -127.2 -26.80˚ Trip (1.0) Di Depan
Dari tabel 4.2 memperlihatkan performa relai terhadap gangguan dua-fase (AC) didepan relai arah. Pada saat terjadi gangguan dua-fase (AC) menghasilkan nilai sudut arus -155.7 kA dan nilai sudut tegangan 138.3 kV, maka dari hasil pengurangan antara nilai sudut arus dan sudut tegangan menghasilkan nilai sudut argument 17.43˚ sehingga indicator bernilai (1.0) atau trip yang menandakan bahwa gangguan berada di depan relai arah. Adapun untuk pengukuran ketiga resistansi gangguan yakni R = 1, 10 dan 20 Ohm masing-masing indicator relai arah bernilai (1.0) atau merespon trip.
55 c. Gangguan Tiga-Fase (ABC)
Gangguan dengan resistansi (Rr) 1 Ohm pada sistem terjadi di waktu 0.3 detik dan durasi gangguan 0.2 detik. Keluaran dari PSCAD diperlihatkan pada Gambar di bawah ini:
.
Gambar 4.15 Monitor Arus di Titik Relai Arah
Hasil simulasi keluaran gelombang arus dapat dilihat pada Gambar 4.15.
Awal kenaikan arus (fase-A) yang terjadi adalah nilai puncak transien yang terjadi bernilai sekitar 3,463 kA, nilai arus maksimun pada keadaan steadystate sekitar 2,067 kA.
Gambar 4.16Monitor tegangan di titik relai
Gambar 4.16 Monitor Tegangan di Titik Relai Arah
2,067 kA 3,463 kA
58,250 kA
56
Sedangkan hasil simulasi keluaran gelombang tegangan yang terlihat pada Gambar 4.16 sekitar 58,250 kV. Nilai tersebut menunjukan terjadi jatuh tegangan.
Gambar 4.17 Monitor Sinyal Arus di Titik Gangguan Tiga-Fase (ABC) Hasil simulasi keluaran gelombang sinyal di titik gangguan tiga-fase (ABC) pada relai arah dapat dilihat pada Gambar 4.17, dari hasil simulasi terlihat kenaikan arus pada saat terjadi gangguan untuk ketiga fase yang terganggu.
Kenaikan arus (fase-A) yang terjadi adalah bernilai 81,474 kA.
Gambar 4.18 Monitor Keluaran Logika Relai Arah
Gambar 4.18 menampilkan diagram fasor arus dan tegangan relai arah, serta keluaran logika relai arah saat gangguan tiga-fase (ABC) dengan resistansi gangguan R = 1 Ohm menampilkan indicator 1.0 yang menandakan bahwa tiga- fase (ABC) trip.
81,474 kA
57
4.3 Tabel performa relai arah terhadap gangguan tiga-fase (ABC) di depan relai arah
R (Ω)
Sudut I
Sudut V
Sudut Argumen Indikator Relai Arah Persepsi
Relai
1 1 -115.5 -125.3 9.78˚ Trip (1.0) Di Depan
2 10 -115.2 -125.7 10.45˚ Trip (1.0) Di Depan
3 20 -155.5 -125.7 10.15˚ Trip (1.0) Di Depan
Dari tabel 4.3 memperlihatkan performa relai terhadap gangguan tiga-fase (ABC) didepan relai arah. Pada saat terjadi gangguan tiga fase (ABC) menghasilkan nilai sudut arus -115.5 kA dan nilai sudut tegangan -125.3 kV, maka dari hasil pengurangan antara nilai sudut arus dan sudut tegangan menghasilkan nilai sudut argument 9.78˚ sehingga indicator bernilai (1.0) atau trip yang menandakan bahwa gangguan berada di depan relai arah. Adapun untuk pengukuran ketiga resistansi gangguan yakni R = 1, 10 dan 20 Ohm masing- masing indicator relai arah bernilai (1.0) atau merespon trip.
3. Simulasi Gangguan Arah Belakang
Gangguan arah belakang adalah gangguan pada saluran transmisi pada saat simulasi berlangsung yang di blok oleh relai arah. Nilai yang diperoleh merupakan
58
nilai maksimum pada saat keadaan stedystate (normal) dari gelombang keluaran generator. Gangguan divariasikan dengan tiga resistansi gangguan (Rr) dari 1, 10 dan 20 Ohm.
a. Gangguan Dua-Fase (AB)
Gangguan dengan resistansi (Rr) 1 Ohm pada sistem terjadi di waktu 0.3 detik dan durasi gangguan 0.2 detik. Keluaran dari PSCAD diperlihatkan pada Gambar di bawah ini:
Gambar 4.19 Monitor Arus di Titik Relai Arah
Hasil simulasi keluaran gelombang arus dapat dilihat pada Gambar 4.19 Awal kenaikan arus (fase-A) yang terjadi adalah nilai puncak transien yang terjadi bernilai sekitar 9,518 kA, nilai arus maksimun pada keadaan steadystate sekitar 6,349 kA.
9,518 kA 6,349 kA
59
Gambar 4.20 Monitor Tegangan di Titik Relai Arah
Bentuk gelombang tegangan kondisi normal keluaran PSCAD pada Gambar 4.20 tidak terjadi lonjakan tegangan yang menandakan adanya gangguan.
Nilai maksimum tegangan yang terlihat pada relai arah di waktu 0,3 detik masing- masing sekitar 76,407 kV.
Gambar 4.21 Tampilan Sinyal Arus di Titik Gangguan Dua-Fase (AB) Hasil simulasi keluaran gelombang sinyal arus di titik gangguan dua-fase (AB) pada relai arah dapat dilihat pada Gambar 4.21, dari hasil simulasi terlihat kenaikan arus pada saat terjadi gangguan untuk kedua fase yang terganggu. Awal kenaikan arus (fase-A) yang terjadi adalah nilai puncak transien yang terjadi
76,407 kV
8,568 kA 16,021 kA
60
bernilai sekitar 16,021 kA, nilai arus maksimun pada keadaan steadystate sekitar 8,568 kA.
Gambar 4.22 Monitor Keluaran Logika Relai Arah
Gambar 4.22 menampilkan diagram fasor arus dan tegangan relai arah, serta keluaran logika relai arah yang merupakan indicator relai saat gangguan dua-fase (AB) dengan resistansi gangguan R = 1 Ohm menampilkan indicator relai arah 0.0 yang menandakan bahwa dua-fase (AB) blok.
4.4 Tabel performa relai arah terhadap gangguan dua-fase (AB) di belakang relai arah
R (Ω)
Sudut I
Sudut V
Sudut Argumen Indicator Relai Arah Persepsi
Relai
1 1 92.06 -100.3 192.34˚ Blok (0.0) Di Belakang 2 10 109.5 -106.8 216.31˚ Blok (0.0) Di Belakang 3 20 123.1 -116.2 239.37˚ Blok(0.0) Di Belakang
61
Dari tabel 4.4 memperlihatkan performa relai terhadap gangguan dua-fase (AB) di belakang relai arah. Pada saat terjadi gangguan dua-fase (AB) menghasilkan nilai sudut arus 92.06 kA dan nilai sudut tegangan -100.3 kV, maka dari hasil pengurangan antara nilai sudut arus dan sudut tegangan menghasilkan nilai sudut argument 192.34˚ sehingga indicator bernilai (0.0) atau blok yang menandakan bahwa gangguan berada di belakang relai arah. Adapun untuk pengukuran ketiga resistansi gangguan yakni R = 1, 10 dan 20 Ohm masing-masing indicator relai bernilai (0.0) atau merespon blok.
b. Gangguan Dua-Fase (AC)
Gangguan dengan resistansi (Rr) 1 Ohm pada sistem terjadi di waktu 0.3 detik dan durasi gangguan 0.2 detik. Keluaran dari PSCAD diperlihatkan pada Gambar di bawah ini:
Gambar 4.23 Monitor Arus di Titik Relai Arah
Hasil simulasi keluaran gelombang arus dapat dilihat pada Gambar 4.23 dari hasil simulasi terlihat kenaikan arus pada saat terjadi gangguan. Awal kenaikan arus (fase-A) yang terjadi adalah nilai puncak transien yang terjadi
5,368 kA 8,734 kA
62
bernilai sekitar 8,734 kA, nilai arus maksimun pada keadaan steadystate sekitar 5,368 kA.
Gambar 4.24 Monitor Tegangan di Titik Relai Arah
Sedangkan hasil simulasi keluaran gelombang tegangan yang terlihat pada Gambar 4.24 sekitar 66,496 kV. Nilai tersebut menunjukan terjadi jatuh tegangan.
Gambar 4.25 Monitor Sinyal Arus di Titik Gangguan Dua-Fase (AC) Hasil simulasi keluaran gelombang sinyal arus di titik gangguan dua-fase (AC) pada relai arah dapat dilihat pada Gambar 4.25, dari hasil simulasi terlihat kenaikan arus pada saat terjadi gangguan untuk kedua fase yang terganggu. Awal kenaikan arus (fase-A) yang terjadi adalah nilai puncak transien yang terjadi
66,496 kV
14,354 kA 9,087 kA