Relay Urutan Fasa Negatif
Reinhard Philip Panjaitan 200402103 Rey Naldi Naibaho 200402104
Pendahuluan 1
2
Contoh Soal 3
Referensi 4
Daftar Isi
Prinsip Kerja
PENDAHULUAN
Adanya gangguan dalam sistem tenaga listrik merupakan masalah yang harus dihilangkan karena dapat menyebabkan ketidakseimbangan pada tegangan dan arus.
Sistem tiga fasa yang tak seimbang pada arus dan tegangannya memiliki komponen urutan positif, negatif dan nol.
Pendahuluan
Relay urutan fasa positif merupakan tiga fasa yang seimbangnya karena besarnya sama dan jaraknya 120 ∘ .
Urutan fase sama dengan fasor tidak seimbang asli . Hal ini mengacu pada arus fasa dan tegangan saluran-ke-netral (atau saluran-ke-tanah) yang disuplai oleh generator sumber.
Pendahuluan
Pendahuluan
J. Ciufo, “Power System Protection.”
Relay Urutan fasa negatif merupakan relay yang diseimbangkan dengan tiga besaran yang besarnya sama pada sudut 120° secara terpisah, namun hanya jika putaran atau urutan fasa dibalik seperti yang diilustrasikan pada Gambar berikutnya Jadi, jika barisan positif adalah a, b, c, maka barisan negatif adalah a, c, b. Bila barisan positif adalah a, c, b, seperti pada beberapa sistem tenaga;
barisan negatifnya adalah a, b, c.
Pendahuluan
Pendahuluan
(Blackburn J Lewis, “Protective Relaying Principles and Applications Third Edition.”)
Relay Urutan fasa nol merupakan urutan fasa yang terdiri dari tiga fasor, yang besarnya sama dan selalu sefasa.
Semua komponen urutan hanya ada sebagai satu set tiga fasor, dan satu fasor dalam satu set komponen urutan tidak pernah ada sendiri.
Ketika satu fasor ditentukan, fasor lain dari urutan tersebut merujuk pada satu fasor tersebut
Pendahuluan
Pendahuluan
J. Ciufo, “Power System Protection.”
Adanya arus urutan negatif pada belitan stator akan menginduksi arus AC yang mengalir pada rotor, hal ini dapat mengakibatkan kerusakan pada rotor generator.
Contoh kasus yang menyebabkan terjadinya ketidakseimbangan fasa yaitu :
Beban yang tidak seimbang
Fasa terbuka pada switchyard
Saluran transmisi yang tidak dialihkan
Pendahuluan
Arus AC yang mengalir sepanjang permukaan rotor dengan frekuensi dua kali lipat frekuensi sistem akan menyebabakan panas berlebih pada rotor. Lamanya waktu (T) suatu generator dapat menahan efek panas dari arus urutan negatif yaitu
dimana i2 merupakan komponen urutan fasa negatif sesaat dari arus pada stator sebagai fungsi waktu
Pendahuluan
untuk mengatasi permasalahan ketidakseimbangan pada suatu sistem yang disebabkan oleh urutan fasa negatif maka generator perlu dilengkapi dengan proteksi arus lebih urutan fasa negatif dimana karakteristiknya dapat disesuaikan dengan kapasitas thermis dari mesin tersebut.
Pendahuluan
PRINSIP KERJA
Ketika terjadi gangguan tidak simetris, sistem urutan fasa positif, sistem urutan fasa negatif, dan sistem urutan fasa nol terjadi sekaligus di dalam jaringan.
Jika dilakukan proteksi dengan CT layaknya relay arus lebih, yang terdeteksi justru arus fasa biasa, bukan arus urutan fasa negatif.
Oleh karena itu, dibutuhkan sebuah filter untuk mendeteksi arus urutan fasa negatif pada jaringan
Prinsip Kerja
Prinsip Kerja
Gonen Turan, “MODERN POWER SYSTEM ANALYSIS.”
Ketika terjadi gangguan tidak simetris pada jaringan, kumparan sekunder CT akan menghasilkan arus yang sama dengan magnitude yang berbeda sesuai dengan rasio CT yang terpasang dan meneruskannya ke rangkaian filter.
Ketika arus urutan fasa negatif yang diteruskan oleh CT masuk ke rangkaian filter, maka akan timbul beda potensial VF pada terminal 1 dan 2 sehingga relay yang terhubung pada terminal tersebut akan aktif dan membuka CB untuk melindungi generator
Prinsip Kerja
Waktu kerja (Operating Time) darireledinyatakan oleh persamaanberikutini :
dimana :
T = waktukerjarele (detik)
I_2 = arusurutannegatifjaringan
I_N = arus rating rele (tergantungtipereleyaitu 1A atau 5A)
k_1 = konstantamesin (konstantaI^2 t mesin, dinyatakan oleh pembuatmesin)
k_2 = ketahananmesinterhadaparusurutannegatifkontinu, dinyatakan oleh pembuatmesin
Prinsip Kerja
CONTOH SOAL
Contoh Soal
Kontruksi relay urutan negatif ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Z1, Z2, Z3, dan Z4 adalah empat impedansi impedansi dari rangkaian rangkaian yang terhubung terhubung dalam bentuk jembatan. Impedansi jembatan.
Impedansi diberikan diberikan energi oleh transformator transformator arus. Koil arus. Koil operasi operasi relai terhubung terhubung ke titik tengah sirkuit seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini
https://marineinbox.com/marine-exams/negative-phase-sequence-relay/
Contoh Soal
Z1 dan Z3 adalah murni resistif dan Z2 dan Z4 keduanya resistif dan induktif, impedansi Z2 dan Z4 disesuaikan.
Jika I1 = 2 A, I3 = 1,5 A, dan I 𝛾 = 4 A, maka hitung nilai IR, I2, I4, IB dan arus yang melalui persimpangan B
Contoh Soal
Arus yang mengalir dari Z1 dan Z3 selalu tertinggal oleh sudut 60° , maka arus yang mengalir melalui persimpangan A dibagi menjadi dua bagian, yaitu I1 dan I4, di mana I4 tertinggal dengan sudut 60° dari I1. Maka
I1 = I4 = IR/V 3 = 2 A IR = 2 × 3 A = 3,464 A
Contoh Soal
Demikian pula, arus dari fasa B terpecah pada persimpangan C menjadi dua komponen yang sama I3 dan I2 , I2 tertinggal di belakang I 3 sebesar 60º.
Maka I2 = I3 = IB/ V 3 = 1,5 A IB = 1,5 A × 3 = 2, 59 A
Contoh Soal
I4 saat ini tertinggal dengan sudut 30º ke I1 . Demikian pula, I 2 tertinggal oleh sudut 30º tentang I B dan I 3 mengarah I B sebesar 30º. Arus yang melalui persimpangan B adalah sama dengan jumlah dari I1 , I2, dan I𝛾.
Irelay = I1 + I2 + Iγ = 2 A + 1,5 A + 4 A = 7,5 A
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.”
