BAB II TINJAUAN PUSTAKA
C. Sistem Proteksi
Sistem proteksi/pengaman suatu tenaga listrik yang membentuk suatu pola pengaman tidaklah hanya relai pengaman saja tetapi juga CT dan VT yang merupakan perangkat instrumen pada relai pengaman, sumber daya DC merupakan sumber untuk mengoperasikan relai pengaman dan pemutus tenaga PMT yang akan menerima perintah akhir dari relai pengaman.
Jadi sistem proteksi/pengaman tenaga listrik adalah satu kesatuan antara CT, VT, Relai, sumber DC, dan PMT. Adanya kesalahan dari salah satu komponen tersebut akan berakibat sistem tersebut tidak jalan. Relai proteksi dapat merasakan adanya gangguan pada peralatan yang diamankan dengan mengukur
atau membandingkan besaran-besaran yang diterimanya, misalnya arus, tegangan, daya, sudut fase, frekuensi, impedansi dan sebagainya, dengan besaran yang telah ditentukan, kemudian mengambil keputusan untuk seketika ataupun dengan perlambatan waktu mernbuka pemutus tenaga .
Tugas relai proteksi juga berfungsi menunjukkan lokasi dan macam gangguannya. Dengan data tersebut memudahkan analisa dari gangguannya.
Dalam beberapa hal relai hanya memberi tanda adanya gangguan atau kerusakan, jika dipandang gangguan atau kerusakan tersebut tidak membahayakan.
Dari uraian di atas maka relay proteksi pada sistem tenaga listrik berfungsi untuk:
a. Merasakan, mengukur dan menentukan bagian sistem yang terganggu serta memisahkan secepatnya sehingga sistem lainnya yang tidak terganggu dapat beroperasi secara normal.
b. Mengurangi kerusakan yang lebih parah dari peralatan yang terganggu.
c. Mengurangi pengaruh gangguan terhadap bagian sistem yang lain yang tidak terganggu di dalam sistem tersebut serta mencegah meluasnya gangguan.
d. Memperkecil bahaya bagi manusia.
Untuk mendapatkan daerah pengaman yang cukup baik, dalam sistem tenaga listrik terbagi di dalam suatu daerah pengaman yang cukup dengan pemutusan subsistem seminimum mungkin (Syukriyadin dkk, 2011).
Tujuan dari relai adalah untuk mendeteksi adanya gangguan dan mengoprasikan pemutus tenaga yang benar sehingga dapat dipisahkan peralatan
yang terganggu dari sistem secepat mungkin dan meminimalkan kerusakan yang mungkin terjadi. Relai juga berfungsi untuk menunjukkan lokasi dan macam gangguannya. Dalam beberapa hal relai hanya memberi gangguan atau kerusakan, jika dipandang gangguan atau kerusakan tersebut tidak membahayakan peralatan (Mason, 1979).
1. Fungsi Sistem Proteksi
Sistem proteksi harus mampu mendeteksi perubahan parameter sistem, mengevaluasi besar perubahan parameter dan membandingkannya dengan besaran dasar yang telah ditentukan sebelumnya, serta memberikan perintah kepada peralatan untuk melakukan proses pemutusan guna memisahkan bagian tertentu dari sistem.
Fungsi utama sistem proteksi adalah mencegah bahaya gangguan terhadap manusia, membatasi segala kerusakan pada peralatan, dengan memutuskan peralatan yang terganggu dari pelayanan atau saat mulai beroprasi pada kondisi yang tidak normal. Jadi, sistem proteksi harus memisahkan bagian yang terganggu dari bagian sistem yang lain, dengan tingkat keandalan yang tinggi dan waktu pemutusan serta jumlah pemutusan sekecil mungkin. Karena itu pemutusan bagian yang terganggu, pembatasan kerusakan lebih lanjut, dan pencegahan menjalarnya gangguan dalam sistem merupakan fungsi relai proteksi berkaitan dengan peralatan pemutus tenaga (Mason, 1979).
Fungsi sekunder sistem proteksi adalah memberikan indikasi tentang lokasi gangguan dan jenis gangguan. Data ini tidak hanya membantu dalam mempercepat perbaikan tetapi juga dapat dimanfaatkan untuk dibandingkan
dengan hasil pengamatan operator dan hasil pencatatan alat pendeteksi gangguan (fault detector). Hasilnya dapat digunakan untuk analisis efektivitas pencegahan gangguan.
2. Syarat-syarat Relai Pengaman
Menurut Taqiyyudin (2006), Syarat-syarat agar peralatan relai pengaman dapat dikatakan bekerja dengan baik dan benar apabila :
a. Cepat Bereaksi
Relai harus cepat bereaksi/bekerja bila sistem mengalami gangguan atau kerja abnormal. Kecepatan bereaksi dari relai adalah saat relai muIai merasakan adanya gangguan sampai dengan pelaksanaan pelepasan CB karena komando dari relai tersebut. Waktu bereaksi ini harus diusahakan secepat mungkin sehingga dapat menghindari kerusakan pada alat serta membatasi daerah yang mengalami gangguan/kerja abnormal. Mengingat suatu sistem tenaga mempunyai batas-batas stabiIitas serta kadang-kadang gangguan sistem bersifat sementara, maka relai yang semestinya bereaksi dengan cepat kerjanya perlu diperlambat (time delay), seperti yang ditunjukkan persamaan :
top = tp + tcb ……… (11)
dimana :
top = total waktu yang dipergunakan untuk memutuskan hubungan
tp = waktu bereaksinya unit relai
tCB = waktu yang dipergunakan untuk pelepasan CB
Pada umumnya untuk top sekitar 0,1 detik kerja peralatan proteksi sudah dianggap bekerja cukup baik.
b. Selektif
Yang dimaksud dengan selektif disini adalah kecermatan pemilihan dalam mengadakan pengamanan, dimana haI ini menyangkut koordinasi pengamanan dari sistem secara keseluruhan. Untuk rnendapatkan keandalan yang tinggi, maka relai pengaman harus mempunyai kemampuan selektif yang baik. Dengan demikian, segala tindakannya akan tepat dan akibatnya gangguan dapat dieliminir menjadi sekecil mungkin. Berikut diberikan contohnya pada Gambar 2.5:
Gambar 2.5 Suatu Sistem Tenaga Listrik yang Sederhana Mengalami Gangguan Pada Titik K (Taqiyyudin. 2006),
DaIam sistem tenaga Iistrik seperti gambar di atas, apabila terjadi gangguan pada titik K, maka hanya C.B.6 saja yang boleh bekerja sedangkan untuk C.B.1, C.B.2 dan C.B. - C.B. yang lain tidak boleh bekerja.
c. Peka/Sensitif
Relai harus dapat bekerja dengan kepekaan yang tinggi, artinya harus cukup sensitif terhadap gangguan didaerahnya meskipun gangguan tersebut minimum, selanjutnya memberikan jawaban/response.
d. Andal/ReliabiIit
Keandalan relai dihitung dengan jumlah relai bekerja/mengamankan daerahnya terhadap jumlah gangguan yang terjadi. Keandalan relai dikatakan cukup baik bila mempunyai harga : 90 % - 99 %. Misal, dalam satu tahun terjadi gangguan sebanyak 25 X dan relay dapat bekerja dengan sempurna sebanyak 23 X, maka :
keandaIan relay =
x 100
% = 92 % ………(12)Keandalan dapat di bagi 2 :
1) dependability : relai harus dapat diandalkan setiap saat.
2) security : tidak boleh salah kerja/tidak boleh bekerja yang bukan seharusnya bekerja.
e. Sederhana/Simplicity
Makin sederhana sistem relai semakin baik, mengingat setiap peraIatan/komponen relai memungkinkan mengalami kerusakan. Jadi sederhana maksudnya kemungkinan terjadinya kerusakan kecil (tidak sering mengalami kerusakan).
f. Murah/Economy
Relai sebaiknya yang murah, tanpa meninggalkan persyaratan-persyaratan yang telah tersebut di atas.
3. Daerah Proteksi
Daerah proteksi adalah bagian sistem yang dijaga oleh sistem proteksi yang umumnya berisi satu elemen (maksimum dua) dari sistem. Untuk dapat
mengamankan seluruh komponen dan agar sistem pengamanan menjadi selektif, maka sistem tenaga listrik dibagi dalam daerah-daerah pengamanan. Setiap daerah pengamanan pada umumnya terdiri dari satu atau lebih elemen sistem tenaga listrik. Mengingat bahwa seluruh sistem ini harus diamankan, maka tidak ada pilihan lain selain selain daerah pengamanan ini harus tumpang tindih (overlap) (Ram dan Vishwakarma, 1995).
4. Sistem Proteksi Utama dan Penyangga
Sistem proteksi dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu:
a. Proteksi Utama
Proteksi utama merupakan proteksi tingkat pertama dalam zona proteksi yang diberikan. Proteksi ini beroprasi dengan waktu secepat mungkin dan melakukan pemutusan minimum bagian dari sistem pelayanan. Sistem proteksi utama dapat saja gagal dikarenakan:
1. Peralatan detektor/sensor tidak dapat berfungsi dengan baik 2. Relai proteksi gagal beroprasi
3. CB tidak mau terbuka
4. Kawat-kawat penghubung rusak, dll.
Jika hal tersebut terjadi maka harus ada relai proteksi lain yang bereaksi dan sistem proteksi ini disebut dengan sistem proteksi pembantu/penyangga.
b. Proteksi Penyangga
Proteksi ini berfungsi memberikan perlindungan bantuan hanya ketika proteksi utama mengalami kegagalan (kerusakan). Contoh sistem proteksi utama dan penyangga ini dapat dilihat pada Gambar 2.6 berikut.
Gambar 2.6 Sistem proteksi utama dan penyangga
Jika terjadi gangguan pada F1 seharusnya CB : 7, 8, 9, 10 terbuka. Tetapi bila terjadi suatu hal pada CB 7 (dalam hal ini rusak), maka yang berfungsi sebagai proteksi penyangga adalah CB 5 dan akan segera diperintahkan membuka.
5. Komponen Utama Sistem Proteksi
Pada prinsipnya sistem proteksi tenaga listrik terdiri atas beberapa komponen antara lain relai, pemutus daya, sumber penyuplai, transformator arus, dan tegangan.
a. Relai
Relai adalah sebuah alat yang menanggapi suatu perubahan dalam rangkaian listrik dengan maksud untuk memberikan perubahan dalam rangkaian listrik itu atau yang lain. Rangkaian yang digerakkan dengan relai itu adalah rangkaian pengendali atau sinyal.
Tugas suatu realai adalah membedakan keadaan di dalam daerah perlindungannya dengan semua keadaan sistem yang lain. Relai ini harus memberikan daya pada kumparan pemutus (trip coil) untuk membuka atau menutup, menyediakan pengaman terhadap pemutusan yang keliru (proses blok) untuk gangguan yang terjadi di luar daerah tersebut. Suatu relai harus mempunyai kemampuan untuk membuka keputusan logis berdasarkan keadaan sinyal masukannya sehingga relai tersebut mampu menghasilkan keluaran yang sinyal masukannya benar untuk setiap kemungkinan keadaan sinyal.
b. Pemutusan Daya
Pemutusan daya terdirinya dari berbagai jenis dan dipasang pada seluruh rangkaian daya untuk membuka dan menutup rangkaian maupun pada saat gangguan. Pemutus daya harus memiliki nilai nominal sesuai dengan nilai arus dan tegangan nominal saat kondisi berbeban seerta kapasitas pemutus daya untuk kondisi ganggauan pada tempat yang telah ditentukan di rangkaian. Hal ini dimaksudkan untuk mengisolasi suatu gangguan pada elemen sistem daya.
Pemutus daya ini harus memiliki kapasitas yang cukup utuk memikul arus hubung singkat maksimum sesaat yang dapat mengalir pada pemutus daya dan kemudian memutuskannya. Pemutus daya juga haru mampu menahan proses penutupan balik pada saat hubung singkat (reclosing) dan kemudian memutuskannya meurut standar yang telah di tentukan (Ram dan Vishwakarma, 1995).
D. Beberapa Jenis Relai Proteksi Untuk Saluran Transmisi 1. Relai arus lebih (over current relay)
Relai arus lebih juga merupakan perangkat penting sabagai alat ptoteksi saluran transmisi terhadap gangguan hubung singkat. Dari namanya, relai ini akan bekerja berdasarkan arus lebih akibat adanya gangguan hubung singkat. Apabila terjadi arus lebih akibat hubung singkat karna melebihi setting relai maka relai akan member perintah trip ke pemutus daya sesuai dengan karateristik waktunya.
2. Relai jarak
Relai jarak merupakan perangkat penting sebagai alat proteksi saluran transmisi terhadap bahaya gangguan hubung singkat. Bagian utama dari relai jarak yang meraskan adanya gangguan hubung singkat adalah bagian yang bekerja untuk menentukan perbandingan antara besaran tegangan dengan berasaran ukur pada suatu tempat di mana dipasang relai proteksi tersebut. Besaran yang diperoleh berupa impedansi, resistansi, reaktansi saluran.
Untuk kerja dari relai jarak ditentukan oleh perbandingan tegangan arus pada jaringan yang diproteksinya pada rilai jarak ada keseimbangan terhadap relai jarak dan arus yang dinyatakan sebagai saluran impedansi. Relai akan beroperasi jika perbandingan tegangan dan arus lebih kecil dari harga yang telah ditentukan sebelumnya yang merupakan harga dari penyetelan tersebut.
3. Relai pilot
Menururt Mason (1979), relai pilot adalah jenis relai terbaik untuk proteksi saluran transmisi, kapanpun dan dimanapun relai pilot digunakan akan
memberikan proteksi dengan kecepatan tinggi untuk semua jenis gangguan hubung singkat pada saluran transmisi terganggu. Selama dua bentuk terminal, atau banyak terminal (multiterminal), dan seluruh pemutus daya dapat trip secara bersamaan, dengan begitu dapat melakukan pemutusan (trip) otomatis dengan kecepatan tinggi. Kombinasi pengetripan dan pemutusan otomatis tersebut semestinya membuat sistem transmisi terisi hingga hamper mencapai batas kestabilannya, dengan demikian saluran transmisi dapat menyalurkan tegangan sebaik mungkin untuk di kirimkan.
E. Relai pilot
Relai pilot digunakan dibeberapa bentuk multiterminal di mana diperlukannnya pemutusan (trip) dengan kecepatan tinggi, hanya untuk konfigurasi saluran yang tidak mungkin untuk digunakannya relai jarak.
Istilah “pilot” berarti diantara ujung-ujung saluran transmisi terdapat saluran yang saling berhubungan dari cara dimana informasi bias diperoleh. Tiga tipe relai pilot saluran yang saat ini digunakan adalah: “currier-current pilot”, “microwave pilot” dan “wire pilot”.
Currier-current pilot merupakan relai proteksi yang digunakan untuk tegangan rendah, frekuensi tinggi dimana pentransmisian arus melalui konduktor dari jaringan listrik kepenerima ujung yang lain, pertanahan dan secara umum konduktor digunakan sebagai kabel tanah. Microwave pilot adalah sistem operasi ultra high frequency. Wire pilot secara ekonomis umumnya banyak dan baik digunakan untuk saluran yang berjarak hingga 5 mil atau 10 mil.
Secara umum metode proteksi untuk relai pilot terdiri atas dua metode, yaitu pilot (unit) dan non-pilot (non-unit). Perbedaan antara kedua metode tersebut terletak dari cara kerja, dimana pada metode pilot (unit) menggunakan teknologi komunikasi, sebaliknya pada metode non-pilot (non-unit) tidak. Ada tiga jenis pada metode pilot (unit) yang biasa digunakan pada sistem transmisi yaitu relai pilot diferensial arus, relai pilot perbandingan arah dan relai pilot perbandingan fase (Walter A. Elmore, 2000).
Gambar 2.7 berikut akan menggambarkan tujuan dari relai pilot :
Gambar 2.7 Jaringan transmisi untuk menggambarkan tujuan relai pilot (Mason, 1979)
Gambar 2,7 memeperlihatkan diagram single line dari bagian jaringan transmisi yang menghubungkan bus A dan B, yang menunjukkan bagian garis yang berada disisi B. Asumsi kita berada di bus A, diamana tiap jarak dapat tepat membaca tegangan, arus dan sudut fase antara bus A dan B. Dengan diketaui karakteristik impedansi per unit dari jaringan dan jarak antara bus A dan bus B, maka dapat diketahui juga perbedaan hubung singkat yang terjadi antara bus C
dan D, yang jauh dari ujung saluran. Tapi kita tidak dapat menetukan besarnya gangguan yang terjadi di D dan gangguan di E, karna impedansi (tahanan) antara D dan E yang begitu kecil (diabaikan) untuk menghasilkan perbedaan nilai yang akan diukur. Meskipun kita dapat mendeteksi perbedaan nilai yang di sebabkan ketidakakuratan dalam pengukuran. Dan tentu saja,akan menemukan kesulitan jika gelombang arus seimbang dilibatkan. Dalam keadaan seperti ini, akan sulit menentukan tripping pada CB saat terjadi gangguan pada D. Tetapi jika kita berada di bus B,meskipun kesalahan dalam pengukuran atau bersal dari sumber atau apakah ada gelombang seimbang, maka ditentukan secara benar apakah kesalahan pada D atau E.
Apa yang dibutuhkan pada bus A, dalah beberapa macam indikasi ketika sudut fase arus pada bus B berbeda kira-kira 180o dari nilai gangguan yang ada pada jaringan AB. Hali ini berlaku sama pada bus B untuk gangguan yang terjadi pada sisi bus A. Infomasi ini dapat diperoleh dari setiap bus dengan contoh yang sesuai dari arus aktual yang terdapat pada bus lain atau dengan sinyal dari bus lain ketika sudut fase arus aktual yang terdapat pada bus lain atau dengan sinyal dari bus lain ketika sudut fase arus kira-kira 180o berda pada saluran yang diproteksi.
Jadi, dari islustrasi tersebut tujuan dari sebuah relai pilot adalah untuk mendapatkan informasi yang pasti dari satu ujung bagian jaringan (saluran) ke ujung jaringan yang lainnya untuk membuat tripping yang selektif dalam memproteksi sebuah saluran ( Mason, 1979).
F. Prinsip Kerja Relai Arah
Relai digital atau relai berbasis mikroprosesor tetap menggunakan relasi torsi yang sama dengan yang digunakan oleh relai elektromekanik. Sebagai pengganti penggunaan fluks magnetik untuk menghasilkan torsi, relai digital menghitung torsi. Sejatinya, relai digital modern betul-betul menggunakan magnitudo serta fase arus dan tegangan frekuensi daya (50/60Hz) untuk menghitung besaran seperti torsi guna menentukan keberadaan gangguan. Relai berbasis mikroprosesor yang telah didesain lebih sepuluh tahun silam menggunakan prinsip torsi (Wang dan Price, 1998).
Relai arah bekerja berdasarkan pada hubungan sudut fase antara dua besaran input dari relai
1. Besaran referensi (patokan) umumnya adalah tegangan sistem 2. Besaran kerja (operating) adalah arus.
Asas kerja elektromekanik yang banyak digunakan : 1. Induksi piringan (disk induction)
2. Induksi mangkok (cup induction)
Relai cup induksi (induction cup relays) Menurut Wadhwa (1996), relai ini mempunyai empat atau lebih elektromagnet/kutub. Suatu inti besi-tetap bertempat di antara elektromagnet tersebut. Rotornya adalah cup silinder bolong yang bebas berputar di dalam celah antara elektromagnet dan inti besi. Dua kutub yang berlawanan disuplai dengan tegangan dan dua yang lainnya dengan arus (Gambar 2.16). Tegangan, diambil sebagai besaran polarisasi. Besaran polarisasi ini adalah salah satu dari dua penghasil fluks yang dibutuhkan untuk
menghasilkan torsi dan merupakan referensi bagi besaran lain yakni arus. Hal ini berarti, sudut fase besaran polarisasi ini haruslah kurang lebih konstan ketika sudut fase besaran lain berubah dalam jangkah yang luas.
Ketika elektromagnet di-energize (diberi energi), mereka menginduksikan tegangan ke cup dan muncullah “arus olakan” (eddy current). Arus olakan salah satu fluks berinteraksi dengan fluks akibat kutub yang lain sehingga timbul torsi.
Torsi yang dibangkitkan oleh relai arah ini diberikan oleh persamaan
KVI
T cos dengan
V adalah nilai rms tegangan masukan;
I adalah nilai rms arus masukan;
adalah sudut antara I dan V;
adalah sudut torsi maksimum (suatu besaran desain);
K adalah torsi penahan yang mencakup pegas dan gesekan.
Di suatu titik dalam suatu rangkaian/sistem, arus dapat mengalir dalam satu arah pada saat tertentu. Misalkan, katakan ini adalah arah normal dari aliran arus.
Pada kondisi tersebut relai akan menghasilkan torsi negatif yang berarti tercegah untuk “bekerja”. Sekarang, bila akibat dari perubahan tertentu dalam kondisi rangkaian (gangguan), arus mengalir dalam arah yang sebaliknya, relai akan menghasilkan torsi positif dan “bekerja”.
V
I
c1
c2
Keterangan:
c1 = kumparan arus;
c2 = kumparan tegangan.
Gambar 2.8 Besaran masukan untuk relai arah cup induksi (Paithankar, 1998)
Diagram fasor pada Gambar 2.8, memperlihatkan V, yakni fluks yang diakibatkan oleh kumparan tegangan dan tertinggal di belakang tegangan sekitar 60o hingga 70o sementara I diakibatkan oleh kumparan arus. Torsi bersih dihasilkan oleh interaksi antara kedua fluks tersebut. Torsi bernilai maksimum ketika kedua fluks terpisah 90 derajat. Garis putus-putus dalam diagram fasor tersebut menandakan posisi I yang diinginkan sedemikian hingga, torsi yang dihasilkan adalah maksimum dan karena V adalah referensi atau besaran polarisasi dan V mempunyai posisi yang tetap terhadap V untuk suatu desain tertentu, sudut antara garis putus-putus dengan besaran polarisasi V adalah dikenal sebagai sudut torsi maksimum dan biasanya dilambangkan dengan . Ini berarti bahwa ketika arus mendahului tegangan dengan suatu sudut , akan dihasilkan torsi maksimum. Menurut Ravindranath dan Chander (1977), posisi torsi maksimum dapat diubah dengan memasukkan resistans atau kapasitor, atau
kombinasi keduanya, seri dengan kumparan tegangan. Mengacu lagi ke persamaan torsi, jika V adalah tertentu dan pada kondisi operasi K diabaikan, maka
Icos
0Gambar 2.9 Diagram fasor relai arah (Wadhwa, 1986)
Torsi hanya dapat dihasilkan bila I tidak nol cos
02
yang berarti
2
Ini adalah besaran yang menggambarkan karakteristik polar (Gambar 2.10) relai arah (Wadhwa, 1986)
V
I
V
I
Gambar 2.10 Karakteristik polar relai arah (Wadhwa, 1986)
Jika vektor arus sedemikian hingga menghasilkan torsi negatif, maka berarti arus masuk ke zona blok yang menandakan gangguan berada “di belakang” relai dan dengan demikian relai “memblok”. Sebaliknya, jika vektor arus menghasilkan torsi postif, vektor arus masuk ke zona kerja yang menandakan gangguan berada
“di depan” sehingga relai “bekerja”.
G. Koneksi relai arah
Menurut Rao (1992), relai arah elektromagnetik dan statik mempunyai ciri- ciri dan koneksi listrik yang sama. Berdasarkan arus dan tegangan yang akan menjadi masukan bagi relai, ada dua buah metode koneksi yang bisa digunakan yakni koneksi 30o dan 90o. Koneksi 30o menggunakan arus fase-A (IA) dan tegangan saluran (antar-fase) VAC untuk relai pada fase-A. Arus dan tegangan tersebut diperlihatkan oleh Gambar 2.21(a). Serupa dengan hal tersebut, relai pada fase-B menggunakan IB dan VBA, serta relai pada fase-C dengan IC dan VCB. Relai ini dirancang untuk menghasilkan torsi maksimum ketika arus sefase dengan tegangannya ( berharga nol derajat).
Zona kerja
(torsi positif) Zona blok
(torsi negatif)
V
VCB
VBA
VAC
IA
IB
IC
VBC
VCA
VAB
IA
IB
IC
30o
(a) untuk koneksi 30o (b) untuk koneksi 90o Gambar 2.11 Diagram fasor arus dan tegangan untuk relai arah (Ram dan
Vishwakarma, 1995)
Koneksi 90o memberikan performa yang lebih baik terhadap hampir semua kondisi. Relai pada fase-A menggunakan masukan IA dan VBC, relai fase-B menggunakan IB dan VCA, serta relai fase-C dengan IC dan VAB, pada koneksi ini.
Arus dan tegangan tersebut diperlihatkan pada Gambar 2.11(b). Relai ini dirancang untuk membuat torsi maksimum ketika arus mendahului tegangan sebesar 45 derajat ( berharga 45o) dan mempunyai kompensasi internal.
Terhadap semua tipe gangguan, dua-fase, satu-fase ke tanah, dua-fase ke tanah, tiga-fase, argumen yang terlihat oleh relai adalah sedemikian hingga torsi relai positif. Koneksi ini memastikan tegangan polarisasi yang cukup, kecuali untuk gangguan tiga-fase yang sangat dekat (close-up) saat tegangan pada semua fase menjadi sangat kecil (Ram dan Vishwakarma, 1995). Jenis yang disebut terakhir ini, yang digunakan pada relai pilot perbandingan arah ini.
H. Simulator Proteksi Pilot Perbandingan Arah
Simolator proteksi Gangguan berdasarkan pada desain prototipe yang dibuat oleh pengguna atau pengarang-pengaran. Unsur-unsur yang dasar dalam simulator itu ditunjukan pada Gambar 2.12
Gambar 2.12 Diagram simulator proteksi relai pilot perbandingan arah Dari Gambar 2.10 terlihat bahwa, PSCAD menirukan bentuk gelombang arus yang menghasilkan sinyal arus gangguan. Satuan pengolahan sinyal terdiri dari FIR filter dan DFT. Fungsi satuan pegolahan sinyal untuk memproses data itu dan untuk mengubah ke nilai fasor-fasor frekuensi yang ada pada point – point pada diskret waktunya. Nilai fasor yang baru dihitung setiap 20 ms di suatu 50 Hz sistem daya. Masing – masing fasor berlebel dengan pengaturan waktu tersimpan kedalam memori dan memancarkan kepada nilai disetiap batas-data saluran.
Secara serempak,relai ini menerima suatu fasor dari relai lainnya yang terhubung via kanal komunikasi. Perhitungan relai menghasilakn fasor yang mempunyai