PENDAHULUAN
Latar Belakang
Berahim (2011), menyatakan bahwa sebagian energi yang dibutuhkan masyarakat kini disuplai oleh energi listrik, melalui sistem tenaga listrik yang terbagi menjadi tiga subsistem, yaitu sistem pembangkitan, sistem transmisi, dan sistem distribusi. Sistem transmisi berfungsi menyalurkan tenaga listrik dari pusat pembangkit tenaga listrik yang jauh dari pusat beban, dan juga sebagai saluran interkoneksi antara sistem tenaga listrik yang satu dengan sistem tenaga listrik yang lain. Dalam pengoperasian sistem tenaga listrik sering terjadi gangguan yang dapat mengakibatkan terganggunya penyaluran tenaga listrik ke konsumen.
Gangguan merupakan hambatan terhadap beroperasinya suatu sistem atau suatu kondisi sistem distribusi tenaga listrik yang menyimpang dari kondisi normal. Harrison (1996), hal ini dikenal sebagai cascade tripping dan kemungkinan besar terjadi ketika sistem tenaga listrik penuh karena cuaca yang sangat dingin. Relai proteksi merupakan elemen yang dapat mendeteksi gangguan.Beberapa jenis relai yang biasa digunakan untuk memproteksi jaringan transmisi antara lain relai jarak, relai arus lebih, dan relai pilot.
Geganti juruterbang bertindak sebagai perlindungan utama sahaja dan boleh bertindak sebagai sandaran jika geganti tambahan disediakan.
Rumusan Masalah
Pemodelan yang dilakukan dapat disimulasikan sesuai dengan model yang telah dirancang. Dari hasil simulasi tersebut pengguna dapat mengetahui kinerja rele terhadap gangguan sesuai dengan model yang akan dibuat.
Tujuan Penelitian
Batasan Masalah
Manfaat Penelitian
Sistemasi Penulisan
Bab Lima Bab ini merupakan bagian akhir yang berisi kesimpulan dan saran mengenai topik penelitian. Daftar Pustaka memuat daftar sumber referensi penulis untuk pemilihan teori yang relevan dengan judul penelitian.
TINJAUAN PUSTAKA
Umum…
Arus Gangguan Hubung Singkat
- Pengertian Gangguan
- Penyebab Terjadinya Gangguan
- Klasifikasi Gangguan Hubung Singkat
- Komponen Simetris
- Akibat Yang Ditimbulkan Oleh Hubung Singkat
Gangguan tidak sistematik adalah gangguan yang disebabkan oleh adanya hubungan pendek pada salah satu atau kedua fasa suatu sistem kelistrikan tiga fasa dan menimbulkan asimetri pada sistem. Gangguan tak simetris dapat berupa gangguan bumi satu fasa, gangguan bumi dua fasa, dan gangguan fasa ke fasa, antara lain: Menurut Stevenson (1990), salah satu metode yang sering digunakan untuk mengatasi rangkaian tidak seimbang tiga fasa adalah gangguan simetris. metode komponen yang diperkenalkan oleh C .
Setiap set komponen mempunyai panjang yang sama dan sudut yang sama antara fasa bersebelahan. Komponen jujukan positif yang terdiri daripada tiga fasa yang sama magnitud dan dipisahkan sebanyak 120o antara satu sama lain dan mempunyai jujukan fasa yang sama seperti fasor asal. Komponen jujukan negatif terdiri daripada tiga fasa yang sama magnitud dan dipisahkan oleh 120o antara satu sama lain, dan mempunyai jujukan fasa yang bertentangan dengan fasor asal.
Komponen urutan nol yang terdiri dari faser dengan ukuran dan fase yang sama.
Sistem Proteksi
- Fungsi Sistem Proteksi
- Syarat-syarat relai pengaman
- Daerah Proteksi
- Sistem Proteksi Utama Dan Penyangga
- Komponen Utama Sistem Proteksi
Beberapa Relai Proteksi Untuk Saluran Transmisi
- Relai Arus Lebih (over current relay)
- Relai Jarak
- Relai Pilot
Relai Pilot
Relai pilot digunakan dalam beberapa format multi-terminal yang memerlukan trip kecepatan tinggi, hanya untuk konfigurasi saluran yang tidak memungkinkan untuk menggunakan relai jarak jauh. Yang dimaksud dengan “percontohan” adalah bahwa di antara ujung-ujung saluran transmisi terdapat saluran yang saling berhubungan yang melaluinya informasi dapat diperoleh. Tiga jenis relay line pilot yang saat ini digunakan adalah: “currier-current pilot”, “microwave pilot” dan “wire pilot”.
Secara umum metode proteksi pada relai pilot terdiri dari dua metode yaitu pilot (unit) dan non pilot (non unit). Ada tiga jenis metode percontohan (satuan) yang umum digunakan dalam sistem transmisi, yaitu relai pilot diferensial arus, relai pilot perbandingan arah, dan relai pilot perbandingan fasa (Walter A. Elmore, 2000). Yang dibutuhkan pada bus A adalah semacam indikasi ketika sudut fasa arus pada bus B berbeda sekitar 180o dari nilai error pada jaringan AB.
Dengan demikian, dari ilustrasi tersebut terlihat bahwa tujuan dari pilot relay adalah untuk memperoleh informasi yang pasti dari satu ujung jaringan (jalur) ke ujung jaringan yang lain untuk dinonaktifkan secara selektif untuk melindungi suatu saluran (Mason, 1979).
Prinsip Kerja Relai Arah
Artinya sudut fasa besaran polarisasi ini harus lebih atau kurang konstan ketika sudut fasa besaran lain bervariasi dalam rentang yang luas. Ketika elektromagnet diberi energi, mereka menginduksi tegangan di dalam cangkir dan terjadi "arus eddy". Arus salah satu arus berinteraksi dengan arus akibat kutub yang lain, sehingga timbul torsi.
Pada titik mana pun dalam suatu rangkaian/sistem, arus dapat mengalir dalam satu arah pada waktu tertentu. Nah, jika karena adanya perubahan kondisi rangkaian tertentu (gangguan), arus mengalir berlawanan arah, maka relai akan menghasilkan torsi positif dan “bekerja”. Garis putus-putus pada diagram fasor menunjukkan posisi I yang diinginkan sehingga torsi resultan maksimum dan karena V adalah besaran referensi atau polarisasi dan V mempunyai posisi tetap terhadap V untuk desain tertentu, maka sudut antara garis putus-putus dengan besaran polarisasi V dikenal sebagai sudut torsi maksimum dan biasanya dilambangkan dengan.
Menurut Ravindranath dan Chander (1977), posisi torsi maksimum dapat diubah dengan memasukkan resistor atau kapasitor, atau. Jika vektor arus sedemikian rupa sehingga menghasilkan torsi negatif, berarti arus yang masuk ke zona pemblokiran menunjukkan bahwa gangguan berada "di belakang" relai dan oleh karena itu "memblokir" relai. Sebaliknya, jika vektor arus menghasilkan torsi positif, maka vektor arus memasuki zona operasi yang menunjukkan bahwa gangguan telah terdeteksi.
Koneksi Relai Arah
Relai fasa-A menggunakan input IA dan VBC, relai fasa-B menggunakan IB dan VCA, dan relai fasa-C menggunakan IC dan VAB dalam sambungannya. Terhadap semua jenis gangguan, dua fasa, satu fasa ke tanah, dua fasa ke tanah, tiga fasa, argumen yang dilihat oleh relai sedemikian rupa sehingga torsi relai bernilai positif. Sambungan ini memastikan tegangan polarisasi yang cukup, kecuali untuk gangguan tiga fasa yang sangat dekat, ketika tegangan di semua fasa menjadi sangat kecil (Ram dan Vishwakarma, 1995).
Simulator Proteksi Pilot Perbandingan Arah
- Perangkat Lunak PSCAD/EMTDC
- Studi Tipikal PSCAD/EMTDC
- Mengenal dan Menjalankan PSCAD/EMTDC
Area di bawah title bar, yang terdiri dari item menu dan tombol menu, disebut menu utama. Semua item menu utama adalah menu drop-down, jadi ketika Anda mengklik kiri salah satu menu ini, Anda akan melihat daftar muncul di bawahnya (Muller, 2005). Jika Anda melihat sudut kiri atas lingkungan PSCAD, Anda akan melihat jendela yang lebih kecil yang disebut jendela Workspace.
Tepat di bawah jendela ruang kerja Anda akan melihat jendela lain, jendela keluaran. Untuk memuat Proyek Kasus yang ada, klik File pada bilah menu utama dan pilih Muat Proyek. Anda juga dapat menekan Ctrl + O atau mengklik tombol Load di toolbar utama.
Secara default, jenis file yang dipilih adalah "File PSCAD (*.psc, .psl)" di bagian bawah dialog. Dengan jenis file yang dipilih, Anda hanya akan melihat file proyek PSCAD dengan ekstensi dan direktori "*.psc" atau "*.psl". Arahkan ke direktori "tutorial" di direktori instalasi PSCAD Anda (yaitu C:\Program Files\PSCAD4xx\examples\tutorial).
Anda akan melihat rangkaian pembagi tegangan komposit, seperti yang ditunjukkan di bawah ini, di sudut kiri atas halaman utama proyek yang baru saja Anda buka. Anda akan melihat pesan di status bar di bagian bawah jendela PSCAD, terkait dengan tahapan proses yang berbeda. Jika Anda melihat di pojok kanan bawah lingkungan PSCAD, Anda akan melihat pesan 'xx% selesai', di mana 'xx' mewakili persentase total panjang simulasi.
Di sebelah kanannya Anda juga akan melihat waktu simulasi saat ini, yang berubah seiring simulasi. Untuk mencetak rangkaian beserta grafik yang baru saja Anda simulasikan, klik tombol kanan mouse di latar belakang halaman rangkaian utama dan pilih item Cetak Halaman atau item Halaman Pratinjau Cetak (Muller, 2005).
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu Dan Tempat Penelitian
Alat dan Bahan
- Alat
- Bahan
Skema Penelitian
Data/Variabel Penelitian
Langkah Penelitian
Jadwal Peneletian
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pemodelan sistem transmisi udara, rangkaian RPPA, sistem
Pada penelitian ini akan dianalisis cara kerja pilot relay ketika membandingkan arah dengan gangguan internal dan eksternal pada saluran transmisi, tepatnya berdasarkan nilai yang diperoleh dari simulasi PSCAD. Sistem tenaga listrik yang akan disimulasikan adalah sistem tenaga listrik pita yang terdiri dari satu sumber setara 230 kV, 3 fasa, 50 Hz, dengan beban reaktif 100 MVAR dengan menggunakan software PSCAD V 4.2.0 Student Version. Simulasi yang akan dilakukan adalah pada saat kondisi normal, saat terjadi gangguan pada sistem (internal) dan saat terjadi gangguan di luar sistem (eksternal).
Dimana nilai arah tersebut akan dijadikan dasar pengaturan pada rele, sehingga kinerja dari pilot rele perbandingan arah dapat membedakan dengan jelas gangguan internal, eksternal dan kondisi normal. Berikut gambar rangkaian yang digunakan dibawah ini, yaitu (a) Gambar keadaan normal, (b) Gambar gangguan internal dan (c) Gambar gangguan eksternal. Yang terdiri dari frekuensi pemindai, interlance vektor, saluran keluaran dan label sinyal data yang berfungsi untuk mengubah sinyal domain waktu menjadi domain fasor.
Level sinyal data, koneksi diferensiasi, level data sinyal, komparator ranger dan saluran keluaran berfungsi untuk menentukan arah rele, sedangkan gerbang logika AND sebagai keluaran untuk reaksi trip atau proteksi blok.
Hasil simulasi
- Simulasi Kondis Normal
- Simulasi Gangguan Internal
- Simulasi Gangguan Eksternal
PENUTUP
Simpulan
Model telah berhasil direalisasikan dengan komponen-komponen seperti komponen sumber 3 fasa, multimeter, saluran transmisi, FFT, Sum/Diffjunction, saluran keluaran dan gangguan 3 fasa. Dari komponen tersebut dibuat 3 jenis modul proteksi jaringan transmisi menggunakan RPPA yaitu; model keadaan normal, gangguan internal dan gangguan eksternal. Kinerja RPPA terhadap berbagai jenis gangguan internal dengan tiga variasi Rf (5, 10 dan 15 Ohm) dengan tiga jenis gangguan yaitu gangguan dua fasa (AB), tiga fasa (ABC) dan satu fasa ke tanah (AG) pada saluran transmisi , itu sangat bagus.
Dimana rele mampu mendeteksi berbagai jenis gangguan luar yang diuji dengan tiga variasi Rf (5, 10 dan 15 Ohm), sebagai gangguan di luar zona proteksi sehingga rele diblokir.
Saran
Model sumber tegangan fase 2 adalah komponen yang menyediakan tegangan masukan (kV), frekuensi (Hz) dan jenis impedansi yang diinginkan. Multimeter adalah komponen yang mengukur arus (kA), tegangan (kV), tegangan RMS (kV), dan sudut fasa (derajat atau radian). Saluran transmisi merupakan komponen yang berfungsi sebagai saluran transmisi dan dapat diatur panjang saluran yang diinginkan serta frekuensi stabil yang diinginkan.
FFT merupakan komponen yang dapat mengolah nilai arus atau tegangan untuk menghasilkan nilai besaran dan sudut fasa. Persimpangan Penjumlahan/Perbedaan merupakan komponen yang dapat menambah atau mengurangi nilai yang diinginkan. Saluran Keluaran merupakan komponen yang berfungsi memancarkan sinyal dari suatu simulasi, keluaran berupa kurva atau grafik, polimeter, meter dan lain sebagainya.
Ia adalah komponen yang bertindak sebagai pengesan jalur yang menghasilkan nilai jika input adalah antara 2 had dan nilai yang berbeza antara 2 had. Bas adalah 'komponen boleh renggang' yang panjangnya boleh diubah mengikut kegunaan yang diperlukan. Wayar adalah "komponen boleh renggang", i.e. panjangnya boleh diubah mengikut kegunaan yang diperlukan.
