PENDAHULUAN
Rumusan Masalah
Bagaimana hasil pengujian kinerja relai proteksi trafo daya yang digunakan pada stasiun induk Panakkukang.
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Batasan masalah
Sistematika Penulisan
TINJAUAN PUSTAKA
Sistem Proteksi
- Fungsi Sistem Proteksi
- Syarat-syarat Sistem Proteksi
- Daerah Proteksi
- Sistem Proteksi Utama dan Penyangga
- Peralatan-peralatan Proteksi
Sistem proteksi sangat diperlukan untuk mencegah atau meminimalisir kerusakan peralatan akibat gangguan (kondisi pengoperasian sistem yang tidak normal). Jadi sistem proteksi harus bekerja dengan baik terhadap semua gangguan dalam rentang yang ditentukan dan dapat memblok (tidak beroperasi) dengan tepat jika terjadi gangguan di luar rentang proteksi agar relai tidak mengalami malfungsi. Jika terjadi gangguan, sistem proteksi harus memilih dan memilih pemutus arus yang tepat untuk memutuskan sambungan jaringan sesedikit mungkin.
Sensitivitas sistem proteksi baru adalah kemampuan sistem untuk mengidentifikasi kondisi abnormal yang melebihi nilai asupan atau nilai ambang batas deteksi dan memulai tindakan proteksi ketika kuantitas yang dirasakan melebihi ambang batas. Untuk memperoleh sistem proteksi yang cukup baik pada sistem tenaga listrik, maka sistem tenaga listrik dibagi menjadi beberapa zona proteksi. Agar seluruh sistem tenaga listrik dapat terlindungi maka harus terdapat zona overlap yang artinya terdapat unsur sistem proteksi dari dua zona proteksi.
Untuk mengatasi kegagalan sistem proteksi, maka pengamanan sistem proteksi sistem kelistrikan dibagi menjadi dua kelompok, yaitu proteksi utama dan proteksi cadangan. Proteksi utama akan langsung bekerja jika terjadi gangguan, sedangkan proteksi cadangan akan berfungsi jika proteksi utama gagal.
Teori Dasar Transformator
- Transformator Daya
- Transformator Arus
- Perbedaan Utama Trafo Arus dengan Trafo Daya
- Faktor Penyebab Gangguan pada Trafo Daya
- Jenis Gangguan
- Hubung Singkat
- Relai Proteksi Transformator
- Proteksi Utama Trafo Tenaga
Trafo arus adalah peralatan yang digunakan untuk mengukur arus pada instalasi tenaga listrik sisi primer (TET, TT dan TM) dalam skala besar dengan cara mengubah arus besar menjadi arus kecil secara akurat dan tepat untuk keperluan pengukuran dan proteksi. Alat ukur trafo arus untuk pengukuran mempunyai ketelitian yang tinggi pada rentang kerjanya (daerah tanda arus pengenal tergantung kelasnya dan tingkat kejenuhannya relatif rendah dibandingkan dengan trafo arus untuk proteksi. Trafo arus untuk proteksi mempunyai ketelitian yang tinggi ketika terjadi gangguan dimana arus mengalir. mengalir beberapa kali lipat dari arus pengenal dan tingkat saturasinya cukup tinggi.
Penggunaan trafo arus proteksi pada relai arus lebih (OCR dan GFR), relai beban lebih, relai diferensial, relai daya, dan relai jarak. Perbedaan mendasar antara trafo arus ukur dan proteksi adalah titik jenuhnya seperti pada kurva saturasi di bawah ini. Trafo arus untuk pengukuran dirancang untuk saturasi yang lebih cepat dibandingkan trafo arus proteksi, sehingga konstruksinya memiliki penampang inti yang lebih kecil (Gambar 2.8).
Trafo arus dengan inti besi merupakan trafo arus yang banyak digunakan, pada arus yang kecil (jauh dibawah nilai pengenalnya) cenderung error dan pada arus yang besar (beberapa kali lipat dari nilai pengenalnya) trafo arus akan mengalami kejenuhan. b) Trafo arus tanpa inti besi. Trafo arus tanpa inti besi tidak mempunyai rugi-rugi saturasi dan histeresis, transformasi dari besaran primer ke besaran sekunder bersifat linier pada seluruh rentang pengukuran, misalnya kumparan Rogowski (Rogowski coil). Trafo arus kering biasanya digunakan pada tegangan rendah, biasanya digunakan berpasangan di dalam ruangan. b) Trafo arus resin cor.
Trafo arus inti biasanya digunakan pada tegangan menengah, biasanya digunakan berpasangan internal, misalnya trafo arus tipe cincin digunakan pada lemari pengumpan 20 kV. c) Transformator arus isolasi minyak. Trafo arus berinsulasi oli banyak digunakan dalam pengukuran arus tegangan tinggi, biasanya digunakan berpasangan luar, misalnya trafo arus tipe bushing digunakan untuk mengukur arus yang membawa tegangan 70 kV dan 150 kV. d) Trafo/senyawa arus insulasi SF6. Trafo arus ini banyak digunakan dalam pengukuran arus tegangan tinggi, biasanya digunakan pada pasangan luar, misalnya trafo arus tipe inti atas.
Trafo instalasi luar ruangan saat ini memiliki konstruksi fisik yang kuat, insulasi yang baik, biasanya digunakan insulasi minyak. Trafo arus internal biasanya berukuran lebih kecil dibandingkan trafo arus eksternal, menggunakan isolator resin. Transformator arus multi-inti dirancang untuk tujuan berbeda yang memiliki karakteristik penggunaan berbeda untuk menghemat ruang.
Ring CT dan cor resin cor biasa digunakan pada power cabinet (tegangan 20kV dan instalasi indoor), jenis insulasi pada ring CT adalah Cast Resin. Trafo arus berinsulasi oli banyak digunakan dalam pengukuran arus tegangan tinggi yang biasanya digunakan pada pasangan outdoor, misalnya trafo arus bushing digunakan untuk mengukur arus yang membawa tegangan 70 kV, 150 kV dan 500 kV. 34.
Relai Diferensial
- Prinsip Kerja Relai Diferensial
- Settingan Relai
Jika relai pengaman dipasang antara terminal 1 dan 2, dalam kondisi normal tidak ada arus yang mengalir melaluinya. Apabila terjadi gangguan di luar peralatan listrik yang dilindungi (gangguan luar), maka arus akan bertambah, namun sirkulasinya tetap seperti pada kondisi normal, sehingga relai pengaman tidak dapat beroperasi akibat adanya gangguan dari luar. Teknik dasar proteksi diferensial ditunjukkan pada Gambar 2.22 dan untuk kesederhanaan hanya dua rangkaian daerah proteksi yang ditunjukkan pada gambar.
Jumlah arus yang masuk ke daerah proteksi akan sama dengan jumlah arus yang keluar dari daerah proteksi selama operasi normal. Dalam operasi normal dan untuk semua gangguan eksternal, arus sekunder pada relai proteksi adalah selisih arus eksitasi dari CT yang terhubung. Asumsikan bahwa tidak ada CT yang mengalami saturasi signifikan ketika arus AC simetris maksimum melewatinya.
Selama gangguan eksternal, kemampuan transien beberapa CT dapat menghasilkan arus operasi transien yang besar karena peningkatan arus secara tiba-tiba dan komponen DC yang mengkompensasinya. Untuk gangguan internal, Gambar 2.22b menunjukkan bahwa arus operasi relai diferensial pada dasarnya adalah jumlah arus masukan yang menyebabkan gangguan. Kontribusi arus gangguan dari seluruh rangkaian tidak diperlukan untuk memicu pengoperasian relai diferensial, terutama untuk rangkaian tanpa gangguan.
Untuk mendapatkan sensitivitas tinggi terhadap gangguan internal ringan dengan keamanan tinggi terhadap gangguan eksternal, terutama digunakan relai diferensial tipe persentase. Terdapat relai diferensial persentase tipe tetap antara 10% dan 50% yang masing-masing memiliki ketukan untuk mengubah persentase. Untuk relai diferensial 50%, arus gangguan eksternal sebesar 10 A memerlukan arus diferensial atau arus operasi sebesar 5 A atau lebih agar relai dapat beroperasi.
Pada arus rendah, persentase rendah pada level ini, kinerja CT berada pada kondisi terbaiknya. Pada arus gangguan yang besar, dimana kinerja rele tidak sebaik pada saat arus rendah maka diperlukan persentase yang tinggi. Relai diferensial sangat sensitif terhadap gangguan internal dimana arus pada holding coil berlawanan arah atau salah satu arusnya nol.
METODOLOGI PENELITIAN
- Jenis Penelitian
- Jenis Data dan Sumber Data Yang Diperlukan
- Instrumentasi Penelitian
- Langkah-langkah Penelitian
- Kerangka Pikir
Gardu Induk Panakkukang merupakan jenis Gardu Induk outdoor yang terletak di pinggiran kota, tepatnya di Jalan Letjend Hertasning. Gardu Induk Panakkukang merupakan unit transmisi dari Gardu Induk Tello dan menyuplai listrik ke seluruh wilayah Panakkukang melalui 14 penyulang. Trafo daya yang digunakan pada Stasiun Panakkukang merupakan trafo daya tiga fasa berkapasitas 120 MVA dengan tegangan operasi 150/20 KV dan menggunakan sistem pendingin ONAF (Oil Natural Air Force).
Berdasarkan hasil penelitian, Gardu Induk Panakkukang 150/20 KV dilengkapi dengan berbagai sistem proteksi untuk mendeteksi dan melindungi peralatan dari gangguan apa pun yang akan terjadi pada trafo daya di gardu induk. Relai diferensial merupakan salah satu relai pengaman yang sangat penting dalam sistem tenaga listrik, bekerja secara instan tanpa mengkoordinasikan relai yang ada disekitarnya, sehingga waktu kerja dapat dibuat secepat mungkin. Prinsip kerja relai diferensial pada transformator didasarkan pada sirkulasi arus masukan atau perbandingan besarnya arus pada sisi primer dengan arus pada sisi sekunder.
Relai diferensial yang digunakan untuk memproteksi trafo daya disini adalah relai diferensial dengan persentase kemiringan yang tersedia yaitu 15%, 25% dan 40%. Beban puncak tiga bulan pada tahun 2012 untuk Trafo #3, Gardu Induk Panakkukang 60 MVA. Oleh karena itu rele diferensial pada Trafo #1 yang diset 40% tidak tripping (masih blokir) dan hal ini sesuai dengan kondisi yang seharusnya.
Sedangkan untuk Transformator #3, tiga bulan dengan beban tertinggi adalah September (37,3 MVA), November (35,7 MVA), dan Desember (38 MVA). Nilai kemiringan beban maksimum juga masih di bawah kemiringan pengaturan (25%), demikian pula rele diferensial. Sesuai dengan topik penelitian ini yang hanya membahas satu jenis rele proteksi pada trafo Panakkukang yaitu rele diferensial, maka perlu juga dilanjutkan penelitian diatas dengan jenis rele lain yang dimilikinya.
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Relai Diferensial
Perhitungan Relai Setelan Diferensial Untuk
Perhitungan Relai Setelan Diferensial Untuk
Analisis Kinerja Relai Saat Beban Maksimum
- Tiga Bulan Dengan Beban Tertinggi Selama Tahun
- Tiga Bulan Dengan Beban Tertinggi Selama Tahun
- Tiga Bulan Beban Tertinggi Selama Tahun 2012
Hal ini juga sesuai dengan kondisi yang harus ada ketika relai tidak trip pada kondisi beban puncak. Kajian lengkap mengenai rele proteksi trafo diharapkan dapat memberikan informasi yang lebih komprehensif mengenai pengoperasian sistem proteksi trafo.
PENUTUP
Saran
- Analisis data pembebanan tahun 2012
- Analisis data pembebanan tahun 2012
- Analisis data pembebanan tahun 2012
