Relay Daya Balik
Reinhard Philip Panjaitan 200402103 Rey Naldi Naibaho 200402104
Pendahuluan 1
2
Aplikasi 3
Contoh Soal 4
Referensi 5
Daftar Isi
Prinsip Kerja
PENDAHULUAN
Ada kemungkinan kondisi pengoperasian di mana arah daya generator dapat berbalik, yang juga disebut sebagai
“motoring.”
Perlindungan daya balik atau anti-motor biasanya diterapkan dalam situasi di mana suplai penggerak mula dihilangkan dari generator yang menyuplai jaringan pada kecepatan sinkron dengan medan tereksitasi normal. Sistem tenaga listrik selanjutnya akan menggerakkan generator sebagai motor.
Pendahuluan
Hal ini akan terjadi jika pemutus arus generator ditutup secara tidak sengaja pada kecepatan tertentu yang kurang dari kecepatan sinkron.
Situasi yang umum terjadi adalah ketika gigi putaran generator melambat hingga berhenti atau telah berhenti.
Kendaraan bermotor akan menimbulkan dampak buruk, khususnya dalam hal turbin uap.
Pendahuluan
Waktu maksimum yang diijinkan turbin untuk dapat bertahan pada kondisi motor biasanya tersedia dari data pabrikan dan biasanya merupakan fungsi dari kecepatan terukur. Kondisi daya terbalik merupakan kondisi yang tidak diinginkan bagi generator.
Pendahuluan
Daya yang ditarik oleh generator selama pengoperasian sama dengan rugi-rugi mekanis dan bisa sangat rendah untuk unit uap besar (dalam beberapa kasus di bawah 0,5%).
Oleh karena itu, fungsi daya mundur biasanya diatur sangat sensitif untuk mencegah kerusakan mekanis pada bilah turbin, poros, gear-box, dll
Pendahuluan
PRINSIP KERJA
Berbagai sarana deteksi disediakan sebagai bagian dari generator dan kontrolnya, namun sebuah relai daya balik tambahan (32) direkomendasikan dan ditunjukkan pada Gambar disamping.
Relai arah daya dihubungkan untuk beroperasi ketika daya nyata mengalir ke generator.
Prinsip Kerja
Prinsip Kerja
(Blackburn J Lewis, “Protective Relaying Principles and Applications Third Edition.”)
Prinsip Kerja
(Blackburn J Lewis, “Protective Relaying Principles and Applications Third Edition.”)
Untuk melindungi dari kemungkinan terjadinya daya balik, unit pembangkit listrik tenaga air sering kali dilengkapi dengan relai daya yang diatur untuk membuat unit trip untuk keluaran daya rendah atau untuk daya balik beberapa persen dari beban normal.
Generator yang digerakkan oleh mesin diesel hampir selalu dilengkapi dengan perlindungan antimotor ketika mesin mati.
Ada dua alasan untuk persyaratan ini. Pertama, mesin yang rusak mempunyai beban yang relatif besar, dan generator akan menghabiskan sekitar 15% daya pengenalnya dari sistem. Ini mungkin lebih dari yang dapat disediakan oleh sistem.
Prinsip Kerja
Kedua, adanya bahaya ledakan atau kebakaran akibat bahan bakar yang tidak terbakar pada mesin diesel jika digerakkan dengan sistem kelistrikan.
Turbin pembakaran yang terhubung langsung ke generatornya akan memerlukan daya antara 10% hingga 50% jika digerakkan sebagai beban mekanis oleh generator penggerak. Unit seperti ini biasanya dilindungi dari motor generator untuk menghindari pembebanan pada sistem dengan beban yang tidak perlu, meskipun motor tersebut tidak membahayakan generator atau turbin.
Prinsip Kerja
Jika terjadi reverse power pada suatu unit pembangkit listrik adalah terjadi kerusakan pada peralatan penggerak mulanya (prime mover) atau turbinnya.
oleh karena itu pada generator dipasang relay reverse power sebagai pengamannya, dan biasanya interlock dengan generator CB nya.
Relai daya balik bekerja dengan mengukur komponen aktif arus beban, I x cosφ. Ketika Generator beroperasi dan menghasilkan daya listrik maka komponen arus beban I x cosφ bernilai positif, sedangkan dalam kondisi reverse power maka komponen beban aktif I x cosφ akan berubah menjadi bernilai negatif.
Dan jika nilai negatif ini melampaui set point dari relay, maka RPR akan bekerja dan beberapa saat kemudian memerintahkan Circuit Breaker untuk membuka.
Prinsip Kerja
Nilai tipikal daya balik yang diperlukan untuk memutar generator pada kecepatan sinkron kwh adalah :
Turbin uap, tipe kondensasi 1% - 3%
Turbin uap, jenis nonkondensasi 3+%
Turbin hidro 0,2% - 2+%
Mesin diesel ±25%
Turbin gas 50 +%
Prinsip Kerja
CONTOH SOAL
Contoh Soal
Jika rele disetting mengatur rele daya balik pada nilai 4%, ini bukan berarti bahwa nilai pengaturan rele daya balik adalah 4%. Hal ini juga harus memperhitungkan rasio Current Transformer (CT), Potential Transformer (PT) dan lain-lain. Nilai rasio CT yang telah ditentukan dengan perbandingan 1250/1 A dan rasio VT dengan perbandingan 11000/110 V.
Hitunglah settingan utama rele daya baliknya
JURNAL TEKTRO, Vol.05, No.02, September 2021
STUDI PENGGUNAAN RELE DAYA BALIK PADA GENERATOR 18 MWDI PLTMG PT. SUMBERDAYA SEWATAMA SUMBAGUT-2 PEAKER
Contoh Soal
Dengan Nilai pengaturan rele daya balik yang telah ditentukan yaitu 4%, daya balik generator yang diizinkan dengan nilai pengaturan RW1 (Reverse Power) kemudian dihitung sebagai berikut :
Daya aktif pada generator
PGEN = 𝑆𝐺 × 𝐶𝑜𝑠 𝜑 = 21.665 × 0,85 = 18.415,25 kW Arus Nominal ( 𝐼𝑛 ) = 1 A T
egangan Nominal ( 𝑈𝑛 ) = 110 V Rasio CT ( 𝑛𝑖 ) = 1250 A
Rasio VT ( 𝑛𝑢 ) = 100
2. Untuk mencari hasil 𝑃𝑅𝑊 1 digunakan rumus sebagai berikut:
𝑃𝑅𝑊 1 = (√3) × 𝐼𝑁 × 𝑈𝑁 × 𝑛𝑖 × 𝑛𝑢
= (√3) × 1 × 110 × 1250 × 100 = 23.815,69 kW
Contoh Soal
3. Jika 𝑃𝑅𝐸𝑉 (%) adalah nilai daya balik yang diinginkan dalam
% mengacu pada kekuatan aktif generator, maka nilai yang harus disesuaikan pada relay dihitung sesuai rumus berikut:
Hasil % = PGEn / PRW1 × PREV (%) = 18415,25 / 23815,69 × 4% = 3%
Contoh Soal
berdasarkan dari hasil yang sudah di peroleh hasil 552,45 kW dengan seting 3%. Jika terjadi gangguan yang menyebabkan generator menerima daya dari sistem tenaga sebesar 552,45 kW, maka rele daya balik akan memberi sinyal ke circuit breaker untuk segera mengamankan generator
Contoh Soal
[1] Blackburn J Lewis, “Protective Relaying Principles and Applications Third Edition.”
[2] Anderson Paul M, “Power System Protection.”
[3] J. Ciufo, “Power System Protection.”
Referensi
