BAB III TOPIK LAPORAN KERJA PRAKTEK
3.6 Konsep umum G60 generator management relay
3.6.1 Settingan proteksi G60 generator management relay
Berikut beberapa program proteksiG60 generator management relay di PT.
Pertamina (persero) RUII Sei Pakning :
1. Setting TOC dan IOC (Arus Hubung singkat)
Source SRC 1 (SRC1)
MemoryDuration 10cycles
ForceSelf-Polar OFF
PHASETOC1:Function Enabled
PHASE TOC1:SignalSource SRC 1 (SRC1)
PHASE TOC1:Input Phasor
PHASETOC1:Pickup 0.690pu
PHASE TOC1:Curve IACInverse
PHASE TOC1:TDMultiplier 1.00
PHASETOC1:Reset Instantaneous
PHASE TOC1:VoltageRestraint Enabled
PHASE TOC1:BlockA OFF
PHASE TOC1:BlockB OFF
PHASE TOC1:BlockC OFF
PHASETOC1:Target Latched
PHASETOC1:Events Enabled
PHASEIOC1:Function Enabled
PHASE IOC1:Source SRC 1 (SRC1)
PHASE IOC1:Pickup 1.400pu
PHASEIOC1:Delay 0.36s
PHASE IOC1:ResetDelay 0.00s
PHASE IOC1:BlockA OFF
PHASE IOC1:BlockB OFF
2. Setting Frequensi GE-07
DISTANCE [GROUP 5] (continued from last page)
MemoryDuration 10cycles
ForceSelf-Polar OFF
STATOR GROUND
STATOR GROUND SOURCE [GROUP 5]
Source
SRC 1 (SRC1) GROUP 6 DISTANCE
DISTANCE [GROUP 6]
Source SRC 1 (SRC1)
MemoryDuration 10cycles
ForceSelf-Polar OFF
STATOR GROUND
33
STATOR GROUND SOURCE [GROUP 6]
Source SRC 1 (SRC1)
CONTROL ELEMENTS UNDERFREQUENCY
UNDERFREQUENCY1:Function Enabled
UNDERFREQUENCY1:Block Blok UF On(VO5)
UNDERFREQUENCY1:Source SRC 1 (SRC1)
UNDERFREQUENCY 1:MinVolt/Amp 0.11pu
UNDERFREQUENCY1:Pickup 48.00Hz
UNDERFREQUENCY 1:PickupDelay 0.100s UNDERFREQUENCY 1:ResetDelay 0.000s
UNDERFREQUENCY1:Target Latched
UNDERFREQUENCY1:Events Enabled
INPUTS/OUTPUTS CONTACT INPUTS
[H5A] Contact Input1ID Breaker Open
[H5A]ContactInput1DebounceTime 1.5ms
[H5A]ContactInput1Events Enabled
[H5C]ContactInput2ID Cont Ip2
[H5C]ContactInput2DebounceTime 2.0ms [H5C] Contact Input2Events Disabled
[H6A] Contact Input3ID Cont Ip3
[H6A]ContactInput3DebounceTime 2.0ms
[H6A]ContactInput3Events Disabled
[H6C]ContactInput4ID Cont Ip4
[H6C]ContactInput4DebounceTime 2.0ms
[H6C] Contact Input4Events Disabled
[H7A] Contact Input5ID Cont Ip5
[H7A]ContactInput5DebounceTime 2.0ms
[H7A]ContactInput5Events Disabled
[H7C]ContactInput6ID Cont Ip6
[H7C]ContactInput6DebounceTime 2.0ms [H7C] Contact Input6Events Disabled
[H8A] Contact Input7ID Cont Ip7
[H8A]ContactInput7DebounceTime 2.0ms
[H8A]ContactInput7Events Disabled
[H8C]ContactInput8ID Cont Ip8
[H8C]ContactInput8DebounceTime 2.0ms [H8C] Contact Input8Events Disabled
[M5A] Contact Input9ID Cont Ip9
[M5A]ContactInput9DebounceTime 2.0ms [M5A] Contact Input9Events Disabled
[M5C] Contact Input10ID Cont Ip10
[M5C]ContactInput10DebounceTime 2.0ms [M5C] Contact Input10Events Disabled
[M6A]ContactInput11ID Cont Ip11
[M6A]ContactInput11DebounceTime 2.0ms [M6A]ContactInput11Events Disabled
[M6C] Contact Input12ID Cont Ip12
34
[M6C]ContactInput12DebounceTime 2.0ms [M6C] Contact Input12Events Disabled
3. Setting Under dan Over Voltage GE-07
PHASE IOC [GROUP 1] (continued from last page)
PHASE IOC1:BlockC OFF
PHASEIOC1:Target Latched
PHASEIOC1:Events Enabled
VOLTAGE ELEMENTS PHASE UV [GROUP 1]
PHASEUV1:Function Enabled
PHASE UV1:SignalSource SRC1(SRC1)
PHASEUV1:Mode PhasetoPhase
PHASEUV1:Pickup 0.800pu
PHASEUV1:Curve DefiniteTime
PHASEUV1:Delay 1.00s
PHASE UV1:MinimumVoltage 0.100pu
PHASEUV1:Block blok UV On(VO4)
PHASEUV1:Target Latched
PHASEUV1:Events Enabled
PHASE OV [GROUP 1]
PHASEOV1:Function Enabled
PHASEOV1:Source SRC 1 (SRC1)
PHASEOV1:Pickup 1.130pu
PHASEOV1:Delay 1.00s
PHASE OV1:ResetDelay 1.00s
PHASEOV1:Block OFF
PHASEOV1:Target Latched
PHASEOV1:Events Enabled
STATOR GROUND
STATOR GROUND SOURCE [GROUP 1]
Source SRC 1 (SRC1)
GROUP 2 DISTANCE DISTANCE [GROUP 2]
Source SRC 1 (SRC1)
MemoryDuration 10cycles
ForceSelf-Polar OFF
STATOR GROUND
STATOR GROUND SOURCE [GROUP 2]
Source SRC 1 (SRC1)
GROUP 3 DISTANCE DISTANCE [GROUP 3]
Source SRC 1 (SRC1)
35
MemoryDuration 10cycles
ForceSelf-Polar OFF
STATOR GROUND
STATOR GROUND SOURCE [GROUP 3]
Source SRC 1 (SRC1)
GROUP 4 DISTANCE DISTANCE [GROUP 4]
Source SRC 1 (SRC1)
MemoryDuration 10cycles
ForceSelf-Polar OFF
STATOR GROUND
STATOR GROUND SOURCE [GROUP 4]
Source SRC 1 (SRC1)
GROUP 5 DISTANCE DISTANCE [GROUP 5]
Source SRC 1 (SRC1)
4. Setting Ratio VT dan CT
SYSTEM SETUP AC INPUTS
CURRENT
CTF1 Phase CT Primary 800 A
CTF1 Phase CT Secondary 5 A
CTF1 Ground CT Primary 1 A
CTF1 Ground CT Secondary 1 A
Voltage
VTF5 Phsase VT Connection Delta
VTF5 Phsase VT Secondary 120.0 V
VTF5 Phsase VT Ratio 27.50 : 1
VTF5 Auxiliary VT Connection Vag
VTF5 Auxiliary VT Secondary 66.4 V
VTF5 Auxiliary VT Ratio 1.00 : 1
POWER SYSTEM
Nominal Frequency 50 Hz
Phase Rotation ABC
Frequency and Phase Reference SRC 1 (SRC1)
Frequency Tracking Function Enable
SIGNAL SOURCES
SOURCE 1 Name SRC 1
SOURCE 1 Phase CT F1
SOURCE 1 Ground CT F1
36
SOURCE 1 Phase VT F5
SOURCE 1 Auxiliary VT NONE
FLEXLOGIC
FLEXLOGIC EQUATION EDITOR
Flex Logic Entry 1 ANY MAJOERROR
Flex Logic Entry 2 PHASE TOC 1 OP
Flex Logic Entry 3 PHASE IOC 1 OP
Flex Logic Entry 4 PHASE UV 1 OP
3.6.2 Perhitugan SettingG60 generator management relay 1. Perhitungan Rasio CT dan Rasio VT
Dik : Phsase VT Secondary : 120.0 CT Secondary : 5 A VT Ratio : 27.50
VT & CT = 120 x 27.5 = 330 A 330 x 5 = 1650 A
1650 x 800 = 1.320.000 / 5 = 264,0 A 2. Perhitungan Under dan Over Voltage
Dik: CT Primary : 800 A PhaseUnder : 0.80 CT Secondary : 5 A PhaseOver : 1.130
Under = 0,80 x 800 = 640 A
IOC = 1. 130 x 800 = 904.0 A 904.0 x 5 = 4.520 A
Jadi pada waktu startup 1,00/detik generator memberi tegangan 1.130 A.
3. Setting IOC dan TOC
Dik: CT Primary : 800 A PhaseTOC : 0.69 CT Secondary : 5 A PhaseIOC : 1.4
TOC = 0,69 x 800 = 1.120 A
IOC = 1,4 x 800 = 552 A 552 x 5 = 2.760 A
Jadi pada waktu startup 0,36/detik generator memberi tegangan 1.120 A.
37
Gambar 3.6 Alat Proteksi G60 Generator Management Relay
Penggunaan G60 memiliki keuntungandibandingkan relay elektromekanik yangdigunakan sebelumnya, diantaranya yaitu :
1. Sistem proteksi menjadi lebihpraktis/sederhana yaitu memiliki sistemkontrol yang mudah diubah pengaturan operasinya, memiliki kemampuan memonitorsetiap gangguan dan mampu melakukanbeberapa fungsi relay.
2. Menghemat tempat dan pengkabelan.
3. Mudah pemeliharaan, karena didesain denganbentuk modul yang dapat dipindah.
4. Fleksibel, kompatibel pada semua jenis I/O.
5. Upgradeable yaituspare-part dapat diupgrade dan direpair dengan teknologi baru.
6. Mudah diakses dengan menggunakan fasilitastransfer data dan Human- Machine Interface.
Alat G60 Generator Management Relay ini di gunakan untuk memproteksikan generator atau melindungi generator apabila terjadi surja petir, melindungi dari adanya over loading yang masuk ke dalam stator generator, melindungi apabila terjadi kelebihan tegangan pada generator.
38
3.7Fungsi dan Gangguan Relay G60generator management relay Fungsi-fungsi relay G60 meliputi relay pada tabel berikut ini : Tabel 3.4proteksi generator G60 Relay
Kode Fungsi Kode Fungsi
24 Volt per Hertz 59N Tegangan Lebih Netral
25 Sinkronisasi 59P Tegangan lebih phasa
27p Phase dibawah tegangan 59_2 Tegangan Lebih Negatif 32 Daya Sensitif Langsung 64TN 100% Grounding stator 40 Hilangnya eksitasi 67_2 Urutan Negatif
Directional OC 46 Tidak seimbangnya
generator
67P Arus Terarah phasa 50G Grounding Instantaneous
OC
68/78 Deteksi ayunan daya 50N Netral Instantaneous OC 810 Frekuensi berlebihan 50P Phasa Instantaneous
OC
51P Waktu phasa arus lebih 51G Arus lebih ketanah 81U Dibawah frekuensi 81S Diferensial Stator 8G7 Batas kesalahan ground
3.7.1. GangguanStator A. Gangguan Fasa Stator
Gangguan fasa ke fasa pada stator baik gangguan dua fasa maupun tiga fasa dideteksi menggunakan relay arus lebih (OCR). OCR harus mampu mendeteksi arus urutan negatif, karena setiap gangguan fasa-fasa akan timbularus urutan negatif.Jika tidak diisolir, arus lebih akibat gangguan pasti menyebabkanoverheat pada lilitan stator. Jika panas berlebih yang timbul melebihi batas kemampuan isolasi dan winding stator maka dapat terjadi kegagalan pada stator.
39
Gambar 3.7 Rangkaian Proteksi gangguan Fasa-fasa Stator
OCR memperoleh sinyal masukan dari tiga buah CT. Pada kondisi normal, arus masing-masing fasa (urutan positif) memiliki besar yang sama namun berbeda sudut 1200. Gangguan dua fasa atau tiga fasa akan menyebabkan besar arus setiap fasa tidak sama. Gangguan tiga fasa dapat mengakibatkan besar arus yang mengalir mencapai 6-7 kali arus nominal.
Seting relay berdasarkan pada kemungkinan arus gangguan fasa-fasa yang paling kecil yaitu gangguan dua fasa.
Pada kenyataan di lapangan, menggunakan nilai setting arus sekitar 12,8%
nilai nominal per fasa atau dengan kata lain lebih kecil dari nilai gangguan satu fasa ke tanah.
Fungsi proteksi fasa-fasa stator G60 memiliki tiga jenis elemen yaitu :
satu elemen Phase Time Overcurrent
dua elemen Phase Instantaneous Overcurrent
satu elemen Phase Directional Overcurrent
B. Gangguan Tanah Stator
Untuk mendeteksi gangguan hubung singkat yang melibatkan tanah pada stator digunakan Ground OCR. Ground OCR harus mampu mendeteksi arus urutan nol, karena setiap gangguan hubung tanah pasti menghasilkan arus urutan nol Ganguan hubung tanah adalah gangguan
40
yang paling banyak terjadi. Arus lebih yang ditimbulkan dapat mencapai 70% arus nominal
.
Gambar 3.8 Rangkaian proteksi gangguan fasa-tanah stator
Relay ini akan mendeteksi gangguan hubung tanah yang terjadi pada lilitan stator dari generator. Untuk membatasi pendeteksian gangguan hubung tanah yang terjadi pada stator generator saja, dipakai relay arus lebih hubung tanah, dimana setting arus didasarkan pada besar arus gangguan tanah terkecil yaitu gangguan satu fasa ke tanah.
3.7.2 Gangguan Rotor
A. Gangguan Hilang Eksitasi
Pada kondisi hilang eksitasi, generator masih beroperasi dan turbin masih berputar. Hilangnya medan penguat pada rotor akan mengakibatkan generator menarik daya reaktif dari beban walaupun generator masih mengirimkan daya aktif ke beban. Jika gangguan hilang eksitasi tidak diisolir, dapat mengakibatkan sudut phasa arus mendahului terhadap tegangan sehingga generator akan berubah menjadi generator asinkron/induksi. Pada tahap ini generator dikatakankehilangan sinkronisasi dan berputar di luar kecepatan sinkronnya (kecepatan rotor mencapai 105% kecepatan nominal). Daya output generator turun menjadi 20%-30% daya nominal. Jika hilang sinkronisasi tidak segera diisolasi maka generator akan berada pada kondisi reverse power. Daya reaktif
41
yang diambil dari sistem ini dapat melebihi rating generator sehingga menimbulkan kerusakan mekanis yaitu kerusakan turbin diikuti kerusakan generator yang berakibat fatal.
Hilang eksitasi dapat terjadi karena terbukanya saklar medan (field circuit breaker), hubung singkat (short circuit), open circuit dalam rangkaian medan atau gangguan pada AVR (Automatic Voltage Regulator). Untuk menghindari ini generator harus trip apabila rangkaian medan terbuka.
Prinsip pendeteksian gangguan hilang eksitasi berdasarkan perubahan pada impedansi terminal generator dan berada pada stator.
Perubahan besaran impedansi terminal generator adalah karena perubahan arus stator (naik), maka tegangan terminal akan turun.
Untuk mendeteksi gangguan hilang eksitasi digunakan offset mho relay. Dua offset mho relay biasa digunakan sebagai proteksi hilang eksitasi. Relay 1 digunakan sebagai alarm peringatan sedangkan relay 2 digunakan sebagai sinyal trip pada kondisi hilang eksitasi.
Gambar 3.9 Rangkaian proteksi gangguan hilang eksitasi
Masukan relay berupa besaran arus diukur pada pada masing- masing fasa dan besaran tegangan yang dideteksi oleh dua VT. Pada saat impedansi terukur lebih kecil dari nilai setting maka relay akan mengirim sinyal ke circuit breaker generator untuk trip. Relay yang digunakan umumnya bersifat instantaneous dengan setting sudut phasa θ.
42
Prinsip kerja deteksi hilang eksitasi G60 sesuai dengan karakteristik kurva offset mho relay berikut ini :
Gambar 3.10 Karakteristik Operasi Proteksi Hilang Eksitasi G60
B. Gangguan Tanah Rotor
Hubung tanah dalam sirkuit rotor, yaitu hubung singkat antara konduktor rotor dengan badan (body) rotor yang berakibat menimbulkan ketidakseimbangan fluksi yang dihasilkan rotor dan selanjutnya dapat menimbulkan getaran (vibrasi) berlebihan dalam generator dan dapat merusak rotor secara fatal.
Gangguan ini dideteksi oleh relay rotor hubung tanah. Karena sirkuit rotor adalah sirkuit arus searah, maka gangguan rotor hubung tanah tidak dapat dideteksi dengan Ground Fault Relay. Gangguan ini dideteksi menggunakan relay impedansi. Berikut rangkaian proteksi gangguan satu fasa ke tanah pada rotor :
Gambar 3.11 Rangkaian proteksi gangguan satu fasa-tanah rotor
Relay rotor hubung tanah merupakan serangkaian komponen yang terdiri dari sumber tegangan kotak frekuensi rendah dan relay impedansi.
43
Sumber tegangan kotak dengan amplitudo 40 VAC, frekuensi 4 Hz.
Impedansi diukur berdasarkan perbandingan antara tegangan sumber gelombang kotak dengan arus rotor. Pada saat terjadi terjadi gangguan rotor ke tanah maka impedansi terukur akan berubah menjadi lebih kecil.
Relay gangguan ini umumnya digunakan setting 2500 Ω, jika impedansi terukur > 2500 Ω maka relay akan mengirimkan sinyal trip kepada breaker generator. Kapasitor pada rangkaian diperlukan untuk blocking arus dari stator agar tidak mengalir ke relay sehingga dideteksi sebagai gangguan.
44
BAB IV PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Kegiatan Kerja Praktek (KP) merupakan salah satu untuk menambah pengalaman dan melatih diri untuk persiapan menghadapi persaingan di dunia kerja nanti dan untuk mendapatkan wawasan yang tidak didapatkan selama perkuliahan. Pengalaman kerja dan tugas lain yang sesuai dengan program keahliannya masing-masing, juga sebagai kampus yang bertujuan untuk menciptakan sumber daya manusia yang potensial dan siap pakai.
Oleh karena itu tidak jarang bahkan hampir kampus kejuruan yang ada di Indonesia melakukan kerja sama dengan perusahaan guna untuk menempatkan mahasiswa-mahasiswi. Setelah penulis melaksanakan Kerja PraktekPT.
PERTAMINA (persero) RU II PRODUCTION SEI PAKNING dan membuat laporan ini, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Kerja Praktek ini dilaksanakan untuk mendapat gambaran tentang situasi di lapangan kerja industri guna mempersiapkan diri agar tidak kaku bila nanti terjun kedunia industri.
2. Kerja Praktek dilaksanakan untuk menambah keterampilan mahasiswa dalam setiap praktek dan menerapkan teori-teori yang didapat langsung pada objeknya.
3. Dengan adanya Kerja Praktek ini, mahasiswa/mahasiswi tidak lagi memerlukan waktu latihan lanjutan bila ingin memasuki dunia kerja.
4. Kerja Praktek ini dapat memperluas dan menambah wawasan bagi mahasiswa dalam pendidikan di dunia kerja.
5. Kerja Praktek belajar membangun rasa disiplin dan tanggung jawab terhadap tugas yang diberikan. Setiap tugas yang diberikan perusahaan dikerjakan sebagai bagian dari proses pembelajaran menghadapi dunia kerja selanjutnya.
45
6. Penulis dapat membangun hubungan baik dengan PT. PERTAMINA (persero) RU II sei pakning.
7. Kerja Praktek telah menyelesaikan kewajiban Kerja Praktek Lapangan yang dilaksanakan kurang lebih selama dua bulan terhitung sejak 2 November 2020 sampai 31 Desember 2020 di PT. PERTAMINA (persero) RU II PRODUCTION SEI PAKNING.
4.2 Saran
Setelah mengetahui secara langsung kegiatan yang dilakukan oleh para karyawan PT. PERTAMINA (persero) RU II PRODUCTION SEI PAKNING, maka penulis ingin memberikan beberapa saran dan masukan yang diharapkan dapat bermanfaat untuk pihakPT. PERTAMINA (persero) RU II PRODUCTION SEI PAKNING, POLITEKNIK NEGERI BENGKALIS, dan para Mahasiswa yang akanmelaksanakan Kerja Praktek (KP).
4.2.1Saran-saran untuk pihak Industri
1. Pelaksanaan kerja praktek ini akan lebih terarah apabila disusun suatu jadwal atau setidaknya ada arahan jelas yang harus dikerjakan mahasiswa selama menegerjakan Kerja Praktek (KP).
2. Agar pihak perusahaan menyediakan alat pengaman kerja bagi mahasiswa dalam melakukan pekerjaan dilapangan.
3. Kepada pihak perusahaan untuk dapat lebih banyak memberikan pekerjaan bermanfaat bagi mahasiswa, supaya jam kerja dapat diisi dengan penuh tanpa ada waktu kosong yang terbuang.
4. Meningkatkan kualitas dalam kerjasama tim.
4.2.2 Saran-saran untuk pihak Kampus
1. Senantiasa menjalin hubungan baik dengan berbagai institusi, lembaga, maupun perusahaan yang berpotensi mengembangkan pengetahuan dan wawasan mahasiswa yang akan melaksanakan Kerja Praktek.
2. Meningkatkan kualitas pelayanan akademik secara menyeluruh, khususnya pada tahap persiapan Kerja Praktek.
46
3. Lebih memberikan arahan kepada mahasiswa mengenai syarat-syaratyang harus mereka penuhi selama Kerja Praktek berlangsung.
4.2.3 Saran-saran untuk Mahasiswa
1. Persiapkan hal -hal yang diperlukan untuk Kerja Praktek dari jauh –jauh hari agar lebih siap dan matang.
2. Sebelum pelaksanaan Kerja Praktek dimulai, sebaiknya mahasiwa sudah mengetahui bidang kerja yang akan ditempuh selama Kerja Praktek agar tidak bingung ketika pelaksanaan nantinya.
3. Melatih kemampuan berkomunikasi yang baik dan benar, karena komunikasi merupakan aspek penting dalam melakukan Kerja Praktek.
4. Selalu melatih dan mengembangkan interpersonal skill dalam diri masing -masing, karena kemampuan ini sangat diperlukan dalam berinteraksi dengan setiap pihak di dunia kerja.
Lampiran 1 surat keterangan magang (SERTIFIKAT)
Lampiran 2 Form Penilian
Lampiran 3 Surat Keterangan
Lampiran 4 Daftar Hadir Kerja Praktek Industri Bulan November 2020
Lampiran 5 Daftar Hadir Kerja Praktek Industri Bulan Desember 2020
Lampiran 6 Dokumentasi Kegiatan Kerja Praktek