BAB II
LANDASAN TEORI
2.1
Sistem Distribusi Tenaga Listrik
Energi listrik disalurkan melalui penyulang-penyulang yang berupa saluran
udara atau saluran kabel tanah. Pada penyulang distribusi ini terdapat gardu-gardu
distribusi. Gardu Distribusi berfungsi untuk menurunkan Tegangan Distribusi Primer menjadi Tegangan Rendah (JTR). Konsumen tenaga listrik disambung dari JTR melalui Saluran Rumah (SR). Dari SR, tenaga listrik masuk ke Alat Pembatas dan Pengukur (APP) terlebih dahulu sebelum memasuki instalasi rumah milik konsumen. APP berfungsi membatasi daya dan mengukur pemakaian tenaga listrik oleh konsumen. Sistem Distribusi berfungsi sebagai pembagi atau penyalur tenaga listrik ke pelanggan, dan merupakan sub sistem tenaga listrik yang langsung berhubungan dengan pelanggan, karena catu daya pada pusat-pusat beban (pelanggan) dilayani langsung melalui jaringan distribusi. Tenaga listrik yang dihasilkan oleh pembangkit tenaga listrik besar dengan tegangan dari 11 kV sampai dengan 24 kV dinaikan tegangannya oleh gardu induk dengan transformator penaik tegangan menjadi 70 kV, 154 kV, 220 kV atau 500 kV kemudian disalurkan melalui saluran transmisi. Dari saluran transmisi, tegangan diturunkan lagi menjadi 20 kV dengan trasformator penurun tegangan pada gardu induk distribusi, kemudian dengan sistem tegangan tersebut penyaluran tenaga listrik dilakukan oleh saluran distribusi primer. Dari saluran distribusi primerditurunkan tegangannya dengan trafo distribusi menjadi sistem tegangan rendah, yaitu 220/380 V. Selanjutnya disalurkan oleh saluran distribusi sekunder ke konsumen-konsumen.
6
7 Rel GI Pembangkit
Generator
Trafo step up
GI Tansmisi dengan Interbus Trafo
GI Distribusi
Transmisi 500 KV
Gardu Distribusi JTM 20 KV
JTR 0.4 KV
Pelanggan 150 KV
Pelanggan 20 KV
Pelanggan 0.4 KV Pelanggan 0.4 KV
Gambar 2.1 Sistem Penyaluran Tenaga Listrik
2.1.1 Pengelompokan Jaringan Distribusi Tenaga Listrik
Tegangan sistem distribusi dapat dikelompokan menjadi 2 bagian besar, yaitu
distribusi primer (20kV) dan distribusi sekunder (380/220V). Jaringan distribusi 20kV sering disebut Sistem Distribusi Tegangan Menengah dan jaringan distribusi 380/220V sering disebut jaringan distribusi sekunder atau disebut Jaringan Tegangan Rendah 380/220V.
1.
Jaringan Sistem Distribusi Primer Sistem distribusi primer digunakan untuk menyalurkan tenaga listrik dari
gardu induk distribusi ke pusat-pusat beban.Bentuk rangkaian jaringan distribusi primer dibagi menjadi beberapa tipe, yaitu: a. Jaringan Distribusi Radial Catu daya berasal dari satu titik sumber dan karena adanya percabanganpercabangan, maka arus beban yang mengalir sepanjang saluran menjadi tidak sama besar.Untuk melokalisir gangguan pada bentuk jaringan radial ini biasanya diperlengkapi dengan peralatan pengaman berupa fuse, sectionaliser, recloser, atau alat pemutus beban lainnya,
8
b.
Gambar 2.2 Jaringan Distribusi Radial
Jaringan Linkar (loop) Pada Jaringan Tegangan Menengah Struktur Lingkaran (Loop) seperti
Gambar 2.3. dimungkinkan pemasokannya dari beberapa gardu induk, sehingga dengan demikian tingkat keandalannya relatif lebih baik.
Gambar 2.3 Jaringan Distribusi (Loop)
c.
Jaringan Distribusi Spindle Sistem Spindel seperti pada Gambar 2.4. adalah suatu pola kombinasi jaringan
dari pola Radial dan Ring. Spindel terdiri dari beberapa penyulang (feeder) yang tegangannya diberikan dari Gardu Induk dan tegangan tersebut berakhir pada sebuah Gardu Hubung (GH).
9
Gambar 2.4 Jaringan Distribusi Tipe Spindle
Fungsi “express feeder” dalam hal ini selain sebagai cadangan pada saat terjadi gangguan pada salah satu “working feeder”, juga berfungsi untuk memperkecil terjadinya drop tegangan pada sistem distribusi bersangkutan pada keadaan operasi normal. Dalam keadaan normal memang “express feeder” ini sengaja dioperasikan tanpa beban. 2. Jaringan Sistem Distribusi Sekunder Sistem distribusi sekunder digunakan untuk menyalurkan tenaga listrik dari gardu distribusi ke beban-beban pada konsumen. Pada sistem distribusi sekunder bentuk saluran yang paling banyak digunakan adalah sistem radial. Sistem ini dapat menggunakan kabel yang berisolasi maupun konduktor tanpa isolasi. Sistem ini biasanya disebut sistem tegangan rendah yang langsung akan dihubungkan kepada konsumen tenaga listrik.
10
Gambar 2.5 Hubungan Tegangan Menengah ke Tegangan Rendah dan Konsumen
Melihat letaknya, sistem distribusi ini merupakan bagian yang langsung berhubungan dengan konsumen, jadi sistem ini selain berfungsi menerima daya listrik dari sumber daya (trafo distribusi), juga akan mengirimkan serta mendistribusikan daya tersebut ke konsumen. Mengingat bagian ini berhubungan langsung dengan konsumen, maka kualitas listrik selayaknya harus sangat diperhatikan. Jatuh tegangan pada sistem distribusi mencakup jatuh tegangan pada: 1. Penyulang Tegangan Menengah (TM) 2. Transformator Distribusi 3. Penyulang Jaringan Tegangan Rendah 4. Sambungan Rumah 5. Instalasi Rumah. Jatuh tegangan adalah perbedaan tegangan antara tegangan kirim dan tegangan terima karena adanya impedansi pada penghantar. Maka pemilihan penghantar (penampang penghantar) untuk tegangan menengah harus diperhatikan.
11
Jatuh tegangan yang di-ijinkan tidak boleh lebih dari 5% (ΔV ≥ 5%). Secara umum ΔV dibatasi sampai dengan 3,5%.
2.2
Gangguan pada Sistem Distribusi Tenaga Listrik
2.2.1 Jenis Gangguan Gangguan utama dalam saluran distribusi tenaga listrik adalah gangguan hubung singkat. Gangguan hubung singkat ini terjadi karena tembusnya bahan isolasi, teknis, polusi debu, dan pengaruh alam di sekitar saluran distribusi tenaga kesalahan
listrik, sehingga ada arus yang mengalir dari fasa ke tanah atau antar fasa. Untuk keandalan pelayanan penyaluran tenaga listrik ke pelanggan maka jaringan distribusi perlu dilengkapi dengan alat pengaman. Bila ditinjau dari segi lamanya waktu gangguan, maka gangguan pada saluran distribusi tenaga listrik dapat dibedakan menjadi dua, yaitu : a. Gangguan sementara ( gangguan temporer ) Gangguan sementara ditandai dengan normalnya kerja sistem setelah pengaman dimasukkan (menutup) kembali.Gangguan temporer yang terjadi berulang-ulang dapat menyebabkan timbulnya kerusakan pada peralatan sistem tenaga listrik dan hal ini dapat pula menimbulkan gangguan yang bersifat permanen sebagai akibat adanya kerusakan peralatan tersebut. b. Gangguan permanen ( gangguan stationer ) Gangguan permanen (gangguan stationer) ditandai dengan jatuhnya pengaman setelah dimasukkan kembali, dan biasanya dilakukan sampai tiga kali.Pada gangguan permanen, pengaman bisa bekerja normal kembali setelah gangguan tersebut bisa diatasi.. Gangguan yang bersifat permanen disebabkan karena adanya kerusakan pada peralatan sistem tenaga listrik, sehingga gangguan ini baru bisa diatasi setelah kerusakan pada peralatan tersebut sudah diperbaiki. Ditinjau dari macam gangguannya, maka gangguan hubung singkat dapat dibedakan menjadi :
12
a. Gangguan hubung singkat tiga fasa. b. Gangguan hubung singkat dua fasa ke tanah. c. Gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah.
d. Gangguan hubung singkat antar fasa ( dua fasa ).
Dari empat jenis gangguan tersebut dapat dibedakan menjadi dua kelompok gangguan, yaitu gangguan hubung singkat simetris (gangguan hubung singkat tiga gangguan hubung singkat tidak simetris (gangguan hubung singkat satu fasa fasa) dan
dan dua fasa)
2.2.2
Gangguan Hubung Singkat Tiga Fasa Arus gangguan dihitung dengan menggunakan rumus umum ( Hukum Ohm ),
yaitu : 𝑉
𝐼 = ………………………...........................................................(2.1) 𝑍
Ket : I
=Arus yang mengalir pada hambatan Z (Amp)
V
= Tegangan sumber (volt)
Z
=Impedansi jaringan. Nilai ekivalen dari seluruh impedansididalam jaringan,dari sumber tegangan sampai titik gangguan (ohm). Dengan mengetahui besarnya tegangan sumber dan nilai impedansi tiap
komponen jaringan, serta bentuk konfigurasinya di dalam sistem, maka besarnya arus gangguan hubung singkat dapat dihitung dengan rumus di atas. Lebih lanjut, besarnya arus yang mengalir pada tiap komponen jaringan juga dapat dihitung dengan bantuan rumus tersebut. Yang membedakan antara gangguan hubung singkat tigafasa, duafasa atausatufasa ke tanah adalah impedansi yang terbentuk sesuai dengan jenis gangguan hubung singkat itu sendiri. Hal ini ditunjukkan sebagai berikut :
13
Z untuk gangguan tiga-fasa
𝑍 = 𝑍1
Z untuk gangguan dua-fasa
𝑍 = 𝑍1 + 𝑍2
Z untuk gangguan satu-fasa ke tanah
𝑍 = 𝑍1 + 𝑍2 + 𝑍3
Dimana :
Z1 = Impedansi urutan Positif Z = Impedansi urutan Negatif 2 Z0 = Impedansi urutan Nol
Gangguan hubung singkat tiga fasa adalah gangguan hubung singkat yang berupa hubungan pendek antara ketiga fasanya. Dengan persamaan sebagai berikut:
𝐼𝑓3∅ =
𝐸𝑎 𝑍1
𝐴𝑚𝑝𝑒𝑟𝑒 ...........................................................(2.2)
Ket : If3ø
= Arus yang mengalir pada setiapfasa sewaktu terjadi gangguan hubung singkat di suatu titik di dalam sistem (Ampere)
Ea
= Tegangan tiap fasa terhadap netral sistem (Volt)
Z1
= Impedansi urutan positif
IA A 20 kv IB a).
b).
B
IC
Z1
C
Gambar 2.6 Hubung Singkat 3 Fasa (a), Rangkaian Ekivalen Hubung Singkat 3 Fasa (b)
Ihs
14
2.2.3
Gangguan Hubung Singkat Dua Fasa Ke tanah Gangguan hubung singkat dua fasa ke tanah adalah gangguan hubung singkat
yang berupa hubungan pendek dua fasa yang terhubung ke tanah. Apabila hubung
singkat terjadi pada fasa a dan b akan didapat persamaan sebagai berikut :
𝐼𝑓2∅𝐸 =
𝐸𝑎 𝑍 𝑍
2 0 𝑍1 +𝑍 2+𝑍
𝐴𝑚𝑝𝑒𝑟𝑒
..................................................(2.3)
0
Ket : If1ø
= Arus yang mengalir pada setiapfasa sewaktu terjadi gangguan hubung
singkat di suatu titik di dalam sistem (Ampere) Ea
= Tegangan tiap fasa terhadap netral sistem (Volt)
Z1
= Impedansi urutan positif
Z2
= Impedansi urutan negatif
Z0
= Impedansi urutan nol
2.2.4
Gangguan Hubung Singkat Dua Fasa Gangguan hubung singkat dua fasa adalah gangguan hubung singkat yang
berupa hubungan pendek antara satu fasa dengan fasa yang lain. Apabila hubung singkat terjadi akan didapat persamaan sebagai berikut:
𝐼𝑓2∅ =
3𝐸𝑎 𝑍1 +𝑍2
𝐴𝑚𝑝𝑒𝑟𝑒
.............................................................(2.4)
Ket : If2ø
= Arus yang mengalir pada setiapfasa sewaktu terjadi gangguan hubung singkat di suatu titik di dalam sistem (Ampere)
Ea
= Tegangan tiap fasa terhadap netral sistem (Volt)
Z1
= Impedansi urutan positif
Z2
= Impedansi urutan negative
15
IA A
20 kv IB
a).
b).
B
Ihs
Z1 IC
C
Z
2
Gambar 2.7 Hubung Singkat 2 Fasa (a), Rangkaian Ekivalen Hubung Singkat 2 Fasa (b).
2.2.5
Gangguan Hubung Singkat 1 fasa ke Tanah Gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah adalah gangguan hubung singkat
yang berupa hubungan pendek antara satu fasa dengan tanah. Apabila hubung singkat terjadi pada fasa a akan didapat persamaan sebagai berikut :
I f 3
V .............................................................(2.5) Z
Dimana : I = Arus urutan Nola tau = Io V = Tegangan fasa netral sistem 20 kV =
20.000 3
= Vph
Z = Jumlah impedansi urutan positif ( Z1 eq), impedansi urutan negatif ( Z2 eq) dan impedansi urutan Nol (Zo eq) I1 fasa ke tanah = 3 X Io Sehingga arus hubung singkat 1 fasa ke tanah dapat dihitung sebagai berikut :
I HS 1
3 Vph .......................................................... ...(2.6) Z1eq Z 2eq Z 0eq
Dimana :
I HS 1Ф = arus hubung singkat 1 fasa ke tanah (Ampere) V ph = tegangan fasa netral sistem 20 kV (Volt) Z1 eq = impedansi ekivalen urutan positif (Ohm) Z2 eq = impedansi ekivalen urutan negatif (Ohm) Z0 eq = impedansi ekivalen urutan nol (Ohm)
16 IA
A
IB a).
20 kv
B
IC
b).
C
Ihs
Z1
Z Z
2
Gambar 2.8 (a) Gangguan Hubung Singkat 1 fasa ke Tanah (b) Rangkaian Ekivalen Gangguan Hubung Singkat 1 fasa ke Tanah
Arus gangguan satu fasa ke tanah hampir selalu lebih kecil daripada arus gangguan hubung singkat tiga fasa, bahkan mungkin lebih kecil dari arus beban nominalnya, sebab gangguan tanah hampir selalu melalui tahanan gangguan, misalnya beberapa Ohm, yaitu tahanan pembumian kaki tiang, dalam hal flashover dengan tiang atau kawat tanah. Di samping itu untuk sistem dengan pembumian melalui tahanan, tahanan pembumian netral sistem itu juga akan membatasi arus gangguan satu phasa ke tanah.
2.2.6
Faktor Penyebab Gangguan Gangguan hubung singkat pada jaringan listrik, dapat terjadi antara fasa
dengan fasa (2 fasa atau 3 fasa), gangguan antara fasa ke tanah, dan gangguan fasa ke netral. Timbulnya gangguan bisa bersifat temporer (non persistant) dan gangguan yang bersifat permanent (persistant). Gangguan yang bersifat temporer, timbulnya gangguan bersifat sementara, sehingga tidak memerlukan tindakan. Gangguan tersebut akan hilang dengan sendirinya dan jaringan listrik akan bekerja normal kembali. Jenis gangguan ini ialah
0
17
timbulnya flashover antar penghantar dan tanah (tiang, traverse atau kawat tanah) karena sambaran petir, flashover dengan pohon-pohon, dan lain sebagainya. Gangguan yang bersifat permanent (persistant), yaitu gangguan yang bersifat
tetap. Agar jaringan dapat berfungsi kembali, maka perlu dilaksanakan perbaikan
dengan cara menghilangkan gangguan tersebut. Gangguan ini akan menyebabkan terjadinya pemadaman tetap pada jaringan listrik dan pada titik gangguan akan terjadi kerusakan yang permanen. Contoh: menurunnya kemampuan isolasi padat atau minyak trafo. Di sini akan menyebabkan
kerusakan permanen pada trafo, sehingga untuk dapat beroperasi kembali harus dilakukan perbaikan. Faktor-faktor yang dapat menyebabkan terjadinya gangguan pada sistem transmisi dan distribusi tenaga listrik antara lain : a. Surja Petir Mengingat saluran transmisi dan distribusi tersebar luas dan panjang membentang serta beroperasi pada kondisi tempat yang cuacanya berbeda-beda, maka kemungkinan terjadinya gangguan yang disebabkan oleh petir besar sekali, terutama pada musim hujan. Gangguan yang disebabkan oleh petir ini sangat berbahaya karena dapat merusak isolasi peralatan. b. Surja Hubung Yang dimaksud dengan surja hubung adalah kenaikan tegangan pada saat dilangsungkan pemutusan arus oleh PMT. Kenaikan tegangan yang disebabkan oleh adanya gangguan surja hubung ini dapat merusak isolasi peralatan. c. Polusi Debu Debu-debu yang menempel pada isolator, bila udara lembab maka debu tersebut merupakan konduktor yang dapat menyebabkan terjadinya loncatan bunga api yang pada akhirnya dapat menyebabkan gangguan hubung singkat phasa ke tanah. d. Adanya pohon-pohon yang tidak terawat
18
Pohon-pohon yang dekat dengan saluran transmisi dan distribusi bila tidak
terawat dan rantingnya masuk ke daerah bebas saluran transmisi dan distribusi, hal ini dapat mengakibatkan terjadinya gangguan hubung singkat fasa ke tanah.
e. Isolator yang rusak
Isolator yang rusak karena sambaran petir atau karena usia yang sudah tua bisa
menyebabkan terjadinya gangguan hubung singkat antar fasa atau gangguan hubung singkatan dari fasa ke tanah. f. Daun-daun/sampah yang menempel pada isolator
Daun-daun/sampah yang terbang terbawa angin dan kemudian menempel pada
isolator
akan
mengakibatkan
jarak
bebas
berkurang
sehingga
dapat
mengakibatkan terjadinya loncatan bunga api. Hal ini bisa mengakibatkan terjadinya gangguan hubung singkat antar fasa atau gangguan hubung singkat dari fasa ke tanah. g. Angin kencang Terjadinya angin kencang, sehingga menimbulkan gesekan pohon dengan jaringan listrik. h. Kesadaran masyarakat yang kurang Misalnya bermain layang-layang dengan menggunakan benang yang bisa dilalui aliran listrik. Ini sangat berbahaya jika benang tersebut mengenai jaringan listrik. i.
Kualitas peralatan atau material yang kurang baik Misalnya pada JTR yang memakai Twested Cable dengan mutu yang kurang baik, sehingga isolasinya mempunyai tegangan tembus yang rendah, mudah mengelupas dan tidak tahan panas. Hal ini juga akan menyebabkan hubung singkat antar fasa.
j.
Pemasangan jaringan yang kurang baik Pemasangan konektor pada JTR yang memakai TC, apabila pemasangannya kurang baik akan menyebabkan timbulnya bunga api dan akan menyebabkan kerusakan fasa yang lainnya. Akibatnya akan terjadi hubung singkat.
19
k. Terjadinya hujan, adanya sambaran petir, karena terkena galian (kabel tanah), umur jaringan (kabel tanah) sudah tua yang mengakibatkan pengelupasan isolasi dan menyebabkan hubung singkat dan sebagainya.
2.3
Sistem Proteksi
2.3.1
Pengertian Relai Proteksi Relai pengaman adalah suatu piranti baik elektrik maupun magnetik yang
untuk mendeteksi suatu kondisi ketidaknormalan pada peralatan sistem dirancang
tenaga listrik yang tidak diinginkan. Jika kondisi abnormal tersebut terjadi maka relai pengaman secara otomatis memberikan sinyal atau perintah untuk membuka pemutus tenaga (circuit breaker) agar bagian yang terganggu dapat dipisahkan dari sistem normal. Di samping itu relai juga berfungsi untuk menunjukkan lokasi dan macam gangguannya sehingga memudahkan evaluasi pada saat terjadi gangguan. Pada prinsipnya relai pengaman yang terpasang pada sistem tenaga listrik mempunyai tiga macam fungsi, yaitu:
Mendeteksi, mengukur dan menentukan bagian sistem yang terganggu serta memisahkan secepatnya.
Mengurangi kerusakan yang lebih parah dari peralatan yang terganggu.
Mengurangi pengaruh gangguan terhadap bagian sistem yang lain, yang tidak terganggu di dalam sistem tersebut dan dapat beroperasi normal serta mencegah meluasnya gangguan. Relai secara otomatis membuka Pemutus Tenaga (PMT) atau Circuit Breaker
(CB) untuk memisahkan peralatan atau bagian dari sistem yang terganggu dan memberi isyarat berupa lampu atau alarm (bel) yang menandakan sistem telah terjadi gangguan.
20
2.3.2
Syarat-syarat Relai Proteksi Relai proteksi dirancang untuk dapat merasakan atau mengukur adanya
gangguan atau mulai merasakan adanya ketidak normalan pada peralatan atau bagian
sistem tenaga listrik. Maka dari itu relai proteksi harus memenuhi syarat-syarat
sebagai berikut : a. Dapat diandalkan ( Reliable ) Dalam keadaan normal ( tidak ada gangguan ) relai tidak boleh bekerja. Tetapi
bila suatu saat terjadi gangguan yang mengharuskan relai bekerja, maka relai
tidak boleh gagal bekerja untuk mengatasi gangguan tersebut. Disamping itu relai tidak boleh salah bekerja, sehingga menimbulkan pemadaman yang tidak seharusnya ataupun menyulitkan analisa gangguan yang terjadi. Relai pengaman diharapkan mempunyai jangka waktu pemakaian yang lama. b. Selective Relai bertugas mengamankan peralatan atau bagian sistem dalam daerah pengamanannya. Dengan kata lain pengamanan dinyatakan selektif bila relai dan PMT yang bekerja hanyalah pada daerah yang terganggu saja. c. Waktu kerja relai cepat ( Responsive ) Relai pengaman harus dapat bekerja dengan cepat segera setelah merasakan adanya gangguan pada sistem guna mengurangi kerusakan yang lebih parah dari peralatan atau bagian sistem yang terganggu. d. Peka ( Sensitive ) Relai harus dapat bekerja dengan kepekaan yang tinggi, artinya harus cukup sensiitif terhadap gangguan didaerahnya meskipun gangguan tersebut minimum. e. Ekonomis dan sederhana Penggunaan relai pengaman harus dipertimbangkan sisi ekonomisnya tanpa mempengaruhi fungsi relai tersebut.
21
2.3.3
Karakteristik Relai Proteksi
1 Relai arus lebih seketika (instantaneous) Relai ini memberikan perintah trip pada pemutus tenaga (PMT) pada saat
terjadi gangguan hubung singkat dan besar arus gangguannya mencapai arus
setting-nya (Is) dan jangka waktu kerja relai mulai pick up sampai relai
bekerja sangat singkat tanpa tunda waktu (20 ms - 60 ms).
t
I I(Ampere) Im
Gambar 2.9 Karakteristik Relai Arus Lebih Waktu Seketika (Instantaneous).
2
Relai arus lebih waktu tertentu (Time Delay) Relai ini akan memberikan perintah trip pada PMT pada saat terjadi gangguan hubung singkat dan besar arus gangguannya mencapai setting (IS) dan jangka waktu kerja relai mulai pick up sampai relai kerja diperpanjang dengan waktu tertentu tidak tergantung besarnya arus yang mengerjakan relai
22
t
I
t
ts
I(Ampere) Is
Gambar 2.10 Karakteristik Relai Arus Lebih Waktu Tertentu (Definite Time).
3
Relai arus lebih terbalik (inverse) Relai ini akan memberikan perintah trip pada PMT pada saat terjadi gangguan bila arus gangguan mencapai nilai setting-nya (IS) dan jangka waktu kerja relai mulai pick up sampai kerja relai diperpanjang berbanding terbalik dengan besarnya arus gangguan. Pada relai ini sumbu tegak merupakan waktu dalam detik dan sumbu datar adalah berapa kali besarnya arus gangguan yang melewati relai terhadap arus penyetelannya (n x Iset). Penyetelan waktu ditunjukkan dengan kurva yang sering digunakan dan disebut dengan Td (time dial) atau TMS (time multiple setting).
t
I t I(Ampere) Is
Gambar 2.11 Karakteristik Relai Arus Lebih Waktu Terbalik (Inverse Time).
23
Gambar 2.12 Kurva Karakteristik Waktu Normal Inverse
Gambar 2.13 Kurva Karakteristik Waktu Very Inverse
24
Gambar 2.14 Kurva Karakteristik Waktu Extremly Inverse
Gambar 2.15 Kurva Karakteristik Waktu Long Time Inverse
25
2.3.4
Relai Arus Lebih Karakteristik Inverse Definite Minimum Time (IDMT)
Gambar 2.16 Karakteristik Relai Arus Lebih Inverse Definite Minimum Time (IDMT)
Proteksi arus lebih dengan karakteristik IDMT (Inverse Definite Minimum Time) mempunyai karakteristik kombinasi antara relai arus lebih waktu terbalik dengan relai arus lebih waktu tertentu. Pada daerah awal seperti karakteristik proteksi arus lebih waktu terbalik, kemudian setelah arus gangguan mencapai besaran tertentu maka karakteristiknya menjadi waktu tertentu. Terdapat dua macam kurva karakteristik spesial dari IDMT, yaitu:
Tipe-RI
Tipe-RXIDG
26
Gambar 2.17 Kurva Karakteristik Waktu Tipe- RI
Gambar 2.18 Kurva Karakteristik Waktu Tipe- RXIDG
27
Gambar 2.19 Kurva Gabungan Karakteristik Waktu Inverse dan Definite
2.4 Setting Ground Fault Relay (GFR) Hal-hal yang setting relai arus ground fault adalah sebagai berikut: 1. Arus kerja minimum relai harus lebih besar dari arus beban maksimum dan lebih kecil dari arus gangguan hubung singkat terkecil, yaitu arus gangguan hubung singkat fasa ke tanah di ujung seksi. 2. Penentuan setting dari seksi yang paling ujung dan secara bertahap dilakukan untuk seksi-seksi berikutnya kearah sumber. Untuk menentukan setting waktu relai perlu diketahui beda waktu koordinasi minimum yang di perbolehkan sesuai dengan spesifikasi relai dan pemutus daya yang dipakai. 3. Pada saat melakukan setting waktu relai definite, lakukanlah pada saat arus gangguan maksimum karena untuk arus yang lebih kecil waktu kerja relai akan cepat dan juga arus yang lebih besar maka waktu kerja relai juga akan lama sesuai dengan arus yang ditentukan.
28
2.4.1 Setting Arus Untuk Waktu Tunda ( Io>) (1) Iset =
kS x In ...................................................................................... (2.7) kD
2.5
Manual book Relai OCR & GFR ABB SPAM 150 C
Gambar 2.20 Relai tipe ABB SPAM 150C
Keterangan :
1. Phasa R
25. Arus Netral
2. current transformer In = 5 A
26. Rating Arus 5 A
3. current transformer In = 1 A
27. Rating Arus 1 A
4. Phasa S
61. Auxiliary tegangan ( + )
5. current transformer In = 5 A
61. Auxiliary tegangan ( - )
6. current transformer In = 1 A
70. Internal Relay Fault signal NC
7. Phasa T
71,72. Internal Relay Fault signal NO
8. current transformer In = 5 A
74,75. Output Relay ke CB
9. current transformer In = 1 A
77,78. Indikator keadaan Overload
29
10,11 control input
80,81. Prior Alarm Signal 2
63. grounding
65,66. Trip output Relai
2.5.1 Koneksi Tiga arus fasa yang terhubung ke terminal 1-2, 4-5 dan 7-8, ketika arus
pengenal dari sirkuit sekunder adalah In = 5 A. Bila menggunakan transformator arus
dengan arus pengenal 1 A, terminal 1-3 , 4-6 dan 7-9 yang digunakan. Perlindungan
kelebihan beban termal juga dapat digunakan dalam aplikasi fase tunggal atau dua
fase, dalam hal ini input tidak digunakan dapat dibiarkan tidak tersambung. Untuk mendapatkan operasi yang tepat dari perlindungan fase urutan ketidakseimbangan dan tidak benar dalam aplikasi dua fase, dua arus fasa harus disimpulkan pada input tahap ketiga saat ini. Dalam satu fase aplikasi, kabel fase arus melalui dua atau tiga input saat ini di seri sedikit dapat meningkatkan kecepatan operasi dari relay dan menstabilkan operasi di unit termal.
Arus netral dari perlindungan gangguan tanah terhubung ke terminal 25-26 ketika
arus
pengenal
adalah
5
A
dan
ke
terminal
25-27
ketika
arus pengenal adalah 1 A. input kontrol 10-11 dapat digunakan di lima cara yang berbeda: - Sebagai input kontrol dikendalikan oleh motor kecepatan switch di Ex-jenis aplikasi - Sebagai input kontrol dari pemblokiran eksternal sinyal untuk memblokir operasi dari
ketidakseimbangan
atau
gangguan
tanah
unit
perlindungan
- Sebagai masukan kontrol untuk sinyal trip eksternal - Sebagai masukan kontrol untuk membuka pengait rantai pengamannya relay trip - Sebagai masukan kontrol untuk restart mengaktifkan relay. Fungsi dirancang dipilih melalui switch 1 ... 8 dari switchgroup SGB dalam menu utama dari modul perlindungan relay.
30
Tegangan suplai auxiliary dari relay adalah dihubungkan ke terminal 61-62. Pada D.C. tegangan suplai auxiliary positif dihubungkan ke terminal 61. Rentang tegangan input diterima ditentukan oleh jenis power supply dan modul output relay
dimasukkan dalam relay. Untuk keterangan lebih lanjut lihat keterangan dari modul
power supply. Rentang tegangan yang diterima auxiliary relay ditunjukkan pada panel depan. Output relay A memberikan perintah trip ke CB ketika waktu beroperasi dari unit pelindung telah berlalu. Unit gangguan ke tanah dapat dibuat tidak trip, yaitu
hanya sinyal, dengan switch 8 dari switchgroup SGR1. Pada pengiriman dari pabrik semua unit pelindung dipilih untuk melakukan trip. Fungsi latching relay dari output A dapat dipilih melalui switch SGB / 7 dan SGB / 8. Switch SGB / 7 memberikan fungsi latching setelah short-circuit, gangguan ke tanah atau ketidakseimbangan trip. Switch SGB / 8 menyediakan fungsi latching setelah setiap operasi perjalanan. Setelah mengunci relay output harus secara manual mengatur ulang atau mengatur ulang dengan remote control. Sinyal trip alarm dari modul relai adalah diperoleh melalui keluaran relay B dan C. sinyal untuk diteruskan ke relay ini dipilih dengan switches 1 ... 7 dari switchgroup SGR1 dan switch 4 ... 8 dari switchgroup SGR2 dari modul relay. Biasanya output relay B dan C diberikan seperti konfigurasi yang alarm sebelum termal diperoleh dari relai C dan sinyal perjalanan dari unit perlindungan terkait dengan output relay B untuk membentuk sinyal trip tambahan. Ini juga merupakan pengaturan default dari relay pada pengiriman dari pabrik. Sinyal-sinyal untuk diteruskan ke relay D output dipilih dengan switch 1, 2 dan 3 perangkat lunak switchgroup SGR2 dalam menu utama dari modul relay. Switch SGR2 / 1 rute alarm sebelum termal, beralih SGR2 / 2 rute informasi startup untuk motor dan beralih SGR2 / 3 rute sinyal awal tahap set arus lebih untuk output relay D. Output relay E, terminal 74-75, adalah output relay tugas berat, mampu mengendalikan pemutus sirkuit, sebagai relai trip utama A. E Relay digunakan untuk mengendalikan restart motor. Jika kapasitas termal yang digunakan melebihi set restart menghambat tingkat unit termal, jika maksimum yang diperbolehkan
31
kumulatif start-up jumlah terlampaui atau jika restart eksternal menghambat sinyal aktif E output relay mencegah motor memulai kembali usaha. Ini juga berlaku untuk suatu kondisi dimana relay pelindung dari tegangan tambahan atau relai rusak. F
output relay, terminal 70-71-72, beroperasi sebagai relay output dari sistem self
supervisi-sion terintegrasi. Relay beroperasi pada prinsip sirkuit tertutup, sehingga dalam kondisi layanan normal kesenjangan kontak 70-72 ditutup. Jika suatu kesalahan terdeteksi oleh sistem self-supervisi-sion, atau jika pasokan tambahan gagal, output relay drops off, memberikan sinyal alarm dengan menutup kontak NO
71-72. Relay dihubungkan ke bus data SPA dengan jenis modul bus koneksi SPA-ZC 17 atau SPA-ZC21. Modul koneksi bus dihubungkan ke konektor tipe D ditandai PORT SERIAL pada panel belakang relai. Kabel serat optik yang terhubung ke konektor Tx dan Rx dari modul koneksi bus. Modus komunikasi pemilih switch pada modul koneksi bus diatur dalam posisi "SPA".
2.5.2
Pengawatan Relai Arus Lebih tipe ABB SPAM 150C
PMT OCR
P1 S1
R
GFR
S
E
T OCR
CT S2 P2
3 buah OCR
1 buah GFR
Gambar 2.21 Pengawatan Relai Arus Lebih tipe ABB SPAM 150C Pada Jaringan Tenaga Listrik
32
2.5.3 Penyetelan Relai ABB SPAM 150 C Rating arus overcurrent pick up tiap relai berbeda-beda, termasuk rating pick
up antara hubung singkat antar fasa dan fasa ke tanah pada relai tipe ABB SPAM 150
C sendiri. Untuk mengatur input, operator telah disediakan tombol-tombol pada panel operasi seperti yang telah dijelaskan pada sub-bab sebelumnya. Dari tombol-tombol tersebut operator dapat memberikan input sesuai dengan yang diinginkan.
Sebelum memasukan input pada relai, operator harus memahami dulu
ketentuan-ketentuan yang ada pada sistem proteksi seperti rumus atau landasan teori
lainya, ini dilakukan supaya tidak terjadi kegagalan sistem pada saat alat beroperasi. Selanjutnya operator dapat menyesuaikan input dengan rating yang telah terpasang di alat.
Berikut ini rating yang ada pada relai untuk kategori proteksi fasa ke tanah : 1. Definite time
Tabel 2.1 Setting karakteristik Definite Time untuk Gangguan Fasa ke Tanah
OC Pick up Io> (Earth)
10% - 100% A (hingga ∞)
Delay times (t) tiap OC pick up
0,05 – 30 s
33
Gambar 2.22 Fungsi dari jenis relai Proteksi bermotor SPAM 150 C. mengacu pada ANSI-penomoran fungsi pelindung
34
2.5.4 Diagram Koneksi
. Diagram Koneksi dari relai proteksi motor SPAM 150 C. versi tampil adalah
dengan kontak trip NO, yaitu dengan auxiliary supply dan output tipe relay modul
SPTU 240R2 atau SPTU 48R2.
Gambar 2.23 Diagram Koneksi ABB SPAM 150 C
35
Uaux
Auxiliary tegangan
A, B, C, D, E, F
output relay
IRF
Self-supervision
SGB
Switchgroup untuk konfigurasi pemblokiran
atau sinyal kontrol TRIP
trip output relay, output 65-66
SIGNAL
Signal pada trip
PRIOR ALARM
Prewarning untuk kondisi kelebihan beban awal
START
Mulai informasi dari motor
Restart ENABLE
start dari motor terhambat dalam kondisi gangguan
U1
pelindung motor modul SPCJ 4D34
U2
Power supply dan output relay modul SPTU 240 R2 atau SPTU 48 R2 dengan kontak NO, 240 SPTU R3 atau SPTU 48 R3 dengan kontak NC
U3
Masukan modul SPTE 4E3
SPA-ZC-
Bus koneksi modul
PORT SERIAL
port komunikasi Serial Rx, Tx Receiver terminal bus (Rx) dan terminal bus pemancar (Tx) dari modul koneksi bus
STALL
Eksternal kios kontrol input
RESTART INHIBITAT
Restart Eksternal menghambat sinyal control Latching fungsi Latching dari relay trip
2.5.5 Kontrol Signal Gambar di bawah ini secara skematis menggambarkan bagaimana , start, trip, kontrol dan pemblokiran sinyal dapat diprogram untuk mendapatkan fungsi yang diperlukan dari relay proteksi.
36
Gambar 2.24 Sinyal kontrol modul relai proteksi SPAM 150 C
IL1, IL2, IL3 I0 BS SGF SGB SGR TS1 SS1
arus fasa arus Netral Eksternal kontrolbloking atau mengatur ulang sinyal Pemilih switchgroup SGF Pemilih switchgroup SGB 1 ... 2 Pemilih switchgroups SGR Restart menggunakan sinyal Memulai atau sebelum alarm sinyal dipilih dengan switchgroup SGR2 SS2 alarm Sebelum atau sinyal perjalanan 2 dipilih dengan switchgroup SGR1 SS3 perjalanan sinyal 2 untuk tahap dipilih dengan switchgroup SGR2 TS2 Tripping sinyal dipilih dengan switchgroup SGR2 AR1, AR2, AR3 Mulai sinyal untuk unit autoreclose eksternal (tidak digunakan
37
dengan motor!) Merah indikator untuk pemutusan
TRIP
Note: Semua sinyal input dan output dari modul tidak perlu kabel ke terminal dari setiap
unit estafet menggunakan modul tertentu. Sinyal-sinyal kabel ke terminal
diperlihatkan dalam diagram yang menggambarkan aliran sinyal antara modul perlindungan dari unit relay.
Fungsi sinyal blocking dan mulai dipilih dengan switch dari switchgroups SGF, SGB dan SGR. Checksum dari switchgroups ditemukan dalam menu pengaturan dari modul relai pengukuran. Fungsi switch yang berbeda dijelaskan dalam manual pengguna dari modul SPCJ 4D34.
2.5.6 Indikator Operasi a. TRIP indikator operasi menyala jika salah satu tahap perlindungan beroperasi. Ketika perlindungan tahap reset, indikator merah tetap turun. b. Jika layar gelap ketika salah satu tahap proteksi I>, I>> atau I0> beroperasi, gangguan fasa atau netral ditandai dengan LED kuning. Jika, misalnya, indikator TRIP bersinar merah, dan indikator IL1 dan IL2 pada saat yang sama diterangi, telah terjadi kelebihan arus pada fase L1 dan L2. c. Selain menjadi nomor kode pada penyajian data, angka merah paling kiri di layar berfungsi sebagai indikator operasi visual. Indikator operasi diakui oleh fakta bahwa angka merah saja diaktifkan. Biasanya hal pertama yang muncul diindikasikan. Untuk unit termal, bagaimanapun, alarm sebelum sinyal ini kemudian diganti dengan indikasi trip, jika tripping dilakukan. Untuk memungkinkan pembacaan tingkat termal sebenarnya dll, adalah mungkin untuk mengakui indikasi thermal unit saat unit masih diaktifkan. Hal yang sama berlaku untuk sinyal gangguan ke tanah. Dalam kasus ini, indikasi yang menyimpan dan muncul kembali ketika layar gelap. Semua indikator operasi
38
secara otomatis me-reset ketika motor di-restart. Tabel berikut, bernama
OPERASI IND. pada panel depan relay, adalah kunci ke nomor operasi
indikator kode yang digunakan.
d. Indikasi TRIP bertahan ketika tahap pelindung kembali normal. Indikator
reset dengan menekan tombol RESET / STEP. Sebuah restart secara otomatis me-reset indikasi operasi. Selanjutnya, indikator dapat mengatur ulang melalui input kontrol eksternal 10-11 dengan menggunakan tegangan kontrol untuk input, asalkan saklar SGB / 6 pada
posisi 1. Fungsi dasar Relay
proteksi tidak tergantung pada keadaan indikator operasi, yaitu reset atau non-reset. Relay adalah permanen operasi. e. Dalam dua menit setelah sistem self-super-visi internal telah mendeteksi gangguan permanen, indikator IRF merah menyala dan relay output dari sistem pengawasan beroperasi. Selanjutnya, dalam situasi gangguan akan di diagnostik secara otomatis dan ditampilkan di layar. Kode gangguan terdiri dari
1 angka merah
dan nomor kode hijau, yang menunjukkan jenis
gangguan. Kode gangguan tidak dapat mengatur ulang selama gangguan terus berlanjut. Ketika kode gangguan muncul di layar, nomor kode harus dicatat pada kertas dan diberikan kepada bengkel resmi, ketika overhaul diperintahkan.
Tabel 2.2 Indikator Operasi Indikasi
Keterangan
1.
= level thermal telah melampauai set level prior alaram
2.
= unit termal sudah terputus
3. = restart termal menjaga tingkat berlebih
39
waktu start up atau mencegah sinyal ekternal aktif
4. 5.
6.
7.
8.
= setting tripping arus lebih = Ketidakseimbangan / salah urutan fase trip = proteksi bagian unit utama terputus = gangguan ke tanah trip = undercurrent trip
9.
= trip eksternal sudah dilakukan
2.5.7 Kontrol Switch Group Panel depan dari modul relai berisi dua push button. Push button RESET / STEP digunakan untuk mereset indikator operasi dan untuk melangkah maju atau mundur dalam menu utama layar atau submenu. Push button PROGRAM digunakan untuk bergerak dari posisi tertentu dalam menu utama ke submenu yang sesuai, untuk masuk ke mode setting parameter tertentu dan bersama-sama dengan tombol push STEP untuk menyimpan nilai yang ditetapkan.
DISPLAY Nilai-nilai diukur dan ditetapkan dan data yang direkam akan ditampilkan pada layar modul relai proteksi. Layar terdiri dari empat digit. Tiga digit hijau di sebelah kanan menunjukkan pengukuran, mengatur atau merekam nilai dan paling kiri
merah
menunjukkan
jumlah
digit
kode
dari
register.
Nilai diukur atau ditetapkan ditampilkan diindikasikan dengan indikator LED yang berdekatan kuning pada panel depan. Ketika sebuah nilai gangguan direkam sedang ditampilkan menunjukkan angka merah nomor sesuai mendaftar. Ketika fungsi layar sebagai indikator operasi angka merah saja itampilkan.
40
Ketika tegangan auxiliary dari modul relai proteksi diaktifkan modul awalnya menguji layar dengan melangkah melalui semua segmen layar selama sekitar 15 detik. Pada awalnya segmen yang sesuai dari semua angka yang menyala satu per
satu searah jarum jam, termasuk titik desimal. Kemudian segmen tengah setiap digit
menyala satu per satu. Urutan lengkap dilakukan dua kali. Ketika tes selesai layar akan gelap. Pengujian dapat terganggu dengan menekan tombol push STEP. Fungsi perlindungan dari modul relai diberitahu seluruh pengujian.
DISPLAY MAIN MENU Setiap data yang dibutuhkan selama operasi normal dapat diakses di menu utama yaitu nilai-nilai pengukuran ini, nilai pengaturan sekarang dan nilai parameter yang direkam. Data yang akan ditampilkan dalam menu utama secara berurutan dipanggil untuk ditampilkan dengan cara menekan tombol STEP. Ketika tombol push STEP ditekan selama sekitar satu detik, layar bergerak maju dalam urutan tampilan. Ketika push button ditekan selama sekitar 0,5 detik, layar akan bergerak mundur dalam urutan tampilan. Dari layar gelap hanya maju gerakan adalah mungkin. Ketika tombol push STEP didorong terus, layar terus bergerak maju menghentikan untuk sementara dalam posisi gelap. Kecuali layar dimatikan dengan melangkah ke titik gelap, itu tetap menyala selama sekitar 5 menit dari saat memencet tombol STEP terakhir ditekan. Setelah 5 menit time-out dispaly dimatikan.
DISPLAY SUBMENU Nilai yang kurang penting dan nilai-nilai tidak terlalu sering yang ada akan ditampilkan dalam submenu. Jumlah submenu bervariasi dengan jenis modul relai berbeda. Submenu disajikan dalam deskripsi modul relai proteksi yang bersangkutan. Submenu akan dimasukkan dari menu utama dengan menekan tombol push PROGRAM selama sekitar satu detik. Ketika push button dilepas, angka merah layar mulai berkedip, menunjukkan bahwa submenu telah dimasukkan. Pergi dari satu
41
submenu lain atau kembali ke menu utama mengikuti prinsip yang sama seperti ketika bergerak dari tampilan menu utama yang lain. layar bergerak maju ketika tombol push STEP ditekan selama satu detik dan mundur ketika ditekan selama 0,5
detik. Menu utama telah kembali memasuki saat layar merah akan gelap. Ketika
submenu dimasukkan dari menu utama dari sebuah nilai yang diukur atau ditetapkan ditunjukkan dengan indikator LED, indikator tetap menyala dan jendela alamat dari layar mulai berkedip. Posisi submenu diindikasikan oleh sejumlah alamat berkedip merah sendirian di dispaly tanpa nilai yang ditetapkan menyalakan LED indikator
pada panel depan.
Selector switch-groups SGF, SGB and SGR Bagian dari pengaturan dan pilihan dari karakteristik operasi dari modul relay di berbagai aplikasi yang dibuat dengan SG_ switchgroups selektor. switchgroups adalah perangkat lunak berbasis dan dengan demikian tidak secara fisik dapat ditemukan dalam perangkat keras dari modul relay. Indikator dari switchgroup menyala jika checksum dari switchgroup ditampilkan pada layar. Mulai dari checksum yang ditampilkan dan dengan memasukkan pengaturan modus, switch dapat diatur satu per satu seolah-olah mereka switch fisik yang nyata. Pada akhir prosedur pengaturan, sebuah checksum untuk switchgroup seluruh ditampilkan. Checksum dapat digunakan untuk memverifikasi bahwa switch telah ditetapkan dengan benar. Gambar. 2 menunjukkan contoh dari perhitungan checksum manual. Ketika checksum dihitung menurut contoh sama dengan checksum yang ditunjukkan pada layar modul relay, switch di switchgroup bersangkutan ditetapkan dengan benar.
42
Gambar 2.25 Contoh menghitung checksum dari pemilih switchgroup SG_. Fungsi dari switch selektor dari modul proteksi yang berbeda relai dijelaskan secara rinci dalam manual dari relay yang berbeda modul.
Setelan Sering kali dari nilai awal dan beroperasi ditetapkan melalui layar dan push button pada panel depan dari modul relay. Pengaturan masing-masing memiliki indikator terkait yang menyala ketika nilai pengaturan yang bersangkutan ditampilkan pada layar. Selain susunan utama dari nilai pengaturan modul jenis yang paling D relai memungkinkan tumpukan kedua pengaturan. Beralih di antara pengaturan utama dan pengaturan
yang
kedua
dapat
dilakukan
dengan
tiga
cara
berbeda:
1) Dengan perintah V150 melalui bus komunikasi serial 2) Dengan kontrol sinyal eksternal BS1, BS2 atau RRES (BS3) 3) Via push-tombol dari modul relay, melihat submenu 4 dari register A.
Setelan mode Secara umum, ketika sejumlah besar pengaturan adalah untuk diubah, misalnya selama komisioning relay sistem, dianjurkan bahwa relay settings
43
dimasukkan dengan keyboard dari komputer pribadi disediakan dengan yang diperlukan perangkat lunak. Bila tidak ada komputer atau perangkat lunak adalah tersedia atau ketika hanya nilai beberapa pengaturan perlu harus diubah prosedur
yang diuraikan di bawah ini digunakan. Register dari menu utama dan submenu berisi
semua parameter yang dapat diatur. pengaturan yang dibuat dalam modus pengaturan yang disebut, yang dapat diakses dari menu utama atau submenu dengan menekan push PROGRAM tombol, sampai seluruh tampilan mulai berkedip. Posisi ini menunjukkan nilai parameter sebelum telah diubah. Dengan menekan PROGRAM
menekan tombol pemrograman sequence bergerak maju satu langkah. Pertama paling kanan digit mulai berkedip sementara sisa display yang steady Angka berkedip diatur oleh cara push button STEP. Kursor berkedip yang pindah dari digit ke digit oleh persing tombol push PROGRAM dan dalam setiap menghentikan pengaturan dilakukan dengan STEP tersebut menekan tombol. Setelah nilai parameter memiliki telah ditetapkan, titik desimal diberlakukan. Pada mengakhiri posisi dengan tampilan keseluruhan berkedip tercapai lagi dan data siap menjadi disimpan. Sebuah nilai yang ditetapkan dicatat dalam memori dengan persing STEP tombol push dan PROGRAM secara bersamaan. Sampai nilai baru telah mencatat kembali dari modus pengaturan akan tidak berpengaruh pada pengaturan yang dahulu nilai masih akan berlaku. Selanjutnya setiap upaya untuk membuat pengaturan di luar batas yang diijinkan untuk parameter tertentu akan menyebabkan nilai baru yang akan didiskualifikasi dan nilai sebelumnya akan main terjadi saat. Kembali dari mode pengaturan ke menu utama
atau
submenu
dimungkinkan
dengan
menekan
menekan tombol PROGRAM sampai hijau digit pada layar berkedip berhenti. CATATAN! Selama setiap komunikasi manusia-mesin lokal di atas tombol push dan tampilan pada panel depan fungsi waktu lima menit aktif. Jadi, jika tidak ada tombol push telah ditekan selama lima menit terakhir, relay kembali ke keadaan normal secara otomatis. Ini berarti bahwa layar akan gelap, relay terlepas dari mode tampilan, rutinitas pemrograman atau rutin terjadi, ketika relay ini tidak tersentuh. Ini adalah cara yang nyaman keluar dari setiap situasi ketika pengguna tidak tahu harus
44
berbuat apa. Sebelum modul relay dimasukkan ke dalam hal relay, kita harus memastikan bahwa modul tersebut telah diberikan pengaturan yang benar. Jika ada namun keraguan tentang pengaturan dari modul yang akan dimasukkan, nilai
pengaturan harus dibaca menggunakan unit relai cadang atau dengan sirkuit trip relai
terputus. Jika ini tidak dapat dilakukan relay dapat sett ke dalam mode non-tripping dengan menekan tombol push PROGRAM dan powering up modul relai secara bersamaan. Layar akan menampilkan tiga strip "---" untuk menunjukkan modus non
tripping. Komunikasi serial adalah operasi dan semua utama dan submenues dapat
diakses. Dalam mode non-tripping trippings yang tidak perlu dihindari dan pengaturan dapat diperiksa. Modus perlindungan normal relay dimasukkan secara otomatis setelah batas waktu lima menit atau sepuluh detik setelah posisi layar gelap dari menu utama telah dimasukkan.
Gambar 2.26 Dasar prinsip menu utama dan submenu dari modul rel
45
Tabel 2.3 Contoh cara mensetting relai
No 1
Langkah-langkah Gambar Tekan tombol ”STEP” berulang kali sampai ke RESET STEP lampu LED pada simnol I> menyala, kemudian nilai arus start akan tertera di display
2
Tekan tombol “PROGRAM” lebih dari satu detik kemudian lepas, untuk memasuki sub menu dari I>. Muncul angka 1 berwarna merah yang berkedip-kedip. Ini menunjukan posisi sub menu pertama, dan tiga angka warna hijau menunjukan nilainya. Untuk mengubah nilai setelan sub menu pertama tersebut, tekan tombol “PROGRAM” kemnbali selama 5 detik, sampai semua berkedip
PROGRAM
4
Tekan tombol “PROGRAM” selama 1 detik, untuk mengubah nilai setting paling kanan.
PROGRAM
5
Nilai tersebut bisa diganti dengan menekan tombol “RESET/STEP” sampai ke nilai yang diinginkan.
PROGRAM
6
Tekan tombol “PROGRAM” , untuk mengubah nilai nilai berikutnya.
PROGRAM
7
Ubah nilai tersebut ke nilai yang diinginkan, dengan menekan tombol “RESET/STEP”
PROGRAM
3
PROGRAM
46
8
Tekan tombol “PROGRAM” kembali, sampai angka warna hijau paling kiri berkedip.
PROGRAM
9
Ubah ke nilai yang diinginkan dengan menekan tombol “RESET/STEP”
RESET/ STEP
10
Tekan “PROGRAM” kembali, mengedipkan titik maksimal.
11
Jika perlu, pindahkan titik desimal ke nilai yang diinginkan dengan menekan tombol”STEP”.
RESET STEP
12
Tekan tombol “PROGRAM” untuk membuat semua angka berkedip. Pada posisi ini, kita bisa melihat nilai yang baru sebelum di save. Jika ingin mengubah nilainya, tekan tombol “PROGRAM”
PROGRAM
untuk
PROGRAM
47
13
Jika nilai yang telah kita masukan benar, tekan tombol “RESET/STEP” dan “PROGRAM” secara bersamaan. Dengan cara ini berarti nilai setting pada sub menu telah di save.
RESET STEP
14
Apabila tidak ingin memasukkan nilai yang baru pada salah satu sub menu tersebut, hanya tinggal menekan tombol “PROGRAM” selama 5 detik.
PROGRAM
15
Jika ingin mengubah nilai setelan pada sub menu kedua dari I>, tekan “STEP” selama 1 detik, lalu angka 1 warna merah akan digantikan dengan 2.
RESET STEP
Karakteristik Tahap set arus lebih dimulai jika arus pada satu atau beberapa fasa melebihi nilai pengaturan. Ketika start, mengeluarkan sinyal awal. Jika situasi arus lebih berlangsung cukup lama
melebihi set
waktu beroperasi, unit
trip akan
mengindikasikan untuk memutus CB. Pada saat yang sama indikator operasi menyala dengan cahaya merah. Indikator operasi merah akan tetap menyala selama gangguan. Indikator direset dengan tombol RESET. Rute Sinyal selalu diarahkan ke output SS3 dan juga dapat dengan pemrograman akan diarahkan ke output SS2. Pengaturan awal saat ini kisaran pada set arus lebih adalah 0,5 ... 20 x In. Waktu beroperasi t >> dari set arus lebih diatur dalam kisaran operasi 0,04 ... 30 s. Unit set arus lebih
48
dilengkapi dengan fitur latching (saklar SGB / 7 atau SGB / 8) , yang menjaga output triping tetap energize, meskipun gangguan
yang menyebabkan operasi telah
menghilang. Relay output yang mungkin diatur ulang dalam lima cara yang berbeda:
a) dengan menekan tombol PROGRAM,
b) dengan menekan LANGKAH PROGRAM dan push tombol simultaneously, dengan remote control melalui bus SPA menggunakan c) perintah V101 atau d) perintah V102 dan e lebih lanjut) dengan remote control atas input kontrol
eksternal. Ketika mengatur ulang sesuai dengan a) atau c) tidak ada data yang tersimpan akan terhapus, tetapi ketika mengatur ulang sesuai b), d) atau e) data yang tercatat akan terhapus. Nilai pengaturan I >> / In Dalam tahap set arus lebih dapat diberikan fungsi penggandaan otomatis ketika objek yang dilindungi terhubung ke jaringan, yaitu dalam situasi awal. Oleh karena itu nilai pengaturan set arus lebih mungkin lebih rendah daripada arus aliran masuk koneksi. Fungsi penggandaan otomatis dipilih dengan switch SGF / 2. Situasi mulai didefinisikan sebagai situasi dimana arus fasa bangkit dari nilai di bawah 0,12 x Iɵ ke nilai melebihi 1,5 x Iɵ dalam waktu kurang dari 60 ms. Situasi mulai berakhir ketika arus jatuh di bawah 1,25 x Iɵ set arus lebih dapat ditetapkan operasi dengan menggunakan saklar SGF / 1. Ketika unit tinggi set diatur dari operasi layar menampilkan "---" pembacaan, menunjukkan bahwa nilai operasi tidak terbatas.
Setelan Relai Nilai pengaturan ditunjukkan oleh tiga digit paling kanan pada layar. Indikator dekat dengan simbol nilai pengaturan yang menunjukkan kelompok pengaturan nilai saat ini ditunjukkan pada layar.
49
Setelan
Parameter
Setting range
Motor beban penuh arus Iɵ sebagai kelipatan dari relay ratting arus In. Tripping akan dilakukan jika arus melebihi nilai yang ditetapkan lebih dari 5%
dengan nilai yang lama.
Maksimum stall waktu yang aman operasi waktu dalam detik pada motor dingin di enam kali beban
2.0...120 s
penuh Iɵ
Pembobotan faktor untuk kurva thermal unit
20...100% (50%)
p Sebelum alarm untuk tingkat kelebihan beban termal mendekati dalam persen dari tingkat trip
Restart mencegah tingkat untuk kondisi kelebihan beban termal dalam persen dari tingkat trip
50...100% of trip level
20...80% of trip level
faktor reduksi Pendinginan untuk motor terhenti dibanding dengan waktu pemanasan konstan
1...64 x heating t.c.
pengaturan Motor start sebagai kelipatan dari relay ratting arus In
1.0...10.0 x In
Pengaturan start Motor, waktu dalam hitungan
0.3...80 s (2 s)
detik *)
0.5...20 x In
Pengaturan unit set arus lebih sebagai kelipatan dari relay ratting Pada arus In
I>>
Setting waktu pada arus lebih dalam detik Pengaturan start arus netral untuk unit eart-fault
t>>
0.04...30 s 1.0...100% In
dalam persen dari relay ratting arus In
0.05...30 s
50
Operasi waktu unit earth-fault dalam detik
I0
t0
Mengatur I∆ untuk perlindungan ketidakseimbangan beban dalam persen dari arus
I∆
Mengoperasikan waktu di tingkat awal dalam
hitungan detik, waktu terbalik Mengoperasikan
waktu untuk perlindungan urutan fase yang tidak sesuai
Menjalankan nilai unit undercurrent dalam persen dari
I<
< 1s 30...80% Iɵ and off 2…600 s 5...500 s
motor saat penuh beban Operasi waktu unit undercurrent dalam detik
t<
20...120 s
fasa
t∆
10...40% IL
2...250 s/h
Time-based start inhibit counter pengaturan dalam detik*) Countdown tingkat counter start dalam hitungan detik per jam Checksum dari pemilih switchgroups SGF, SGB, SGR1 dan SGR2 ditunjukkan pada layar saat
SGF SGB SGR
indikator berdekatan dengan simbol switchgroup di panel depan menyala. incluence dari posisi switch yang berbeda pada operasi relay dijelaskan dalam paragraf terpisah.
*) Start-up didefinisikan sebagai suatu kondisi ketika arus fasa dalam waktu kurang dari 60 ms melebihi tingkat 1,5 Iɵ dari keadaan terhenti I <0,12. Kondisi start-up berakhir ketika arus fase lagi menujui lebih rendah dari 1,25 Iɵ. Untuk unit perlindungan start-up stall, penghitungan waktu dihentikan ketika saklar kecepatan perubahan kondisinya, jika fasilitas digunakan. Dalam hal ini t s pengaturan preferrably harus sama dengan waktu te motor.
51
Programing Switching Fungsi tambahan yang dibutuhkan dalam berbagai aplikasi yang dipilih
dengan cara kelompok saklar SGF, SGB, SGR1 dan SGR2 ditunjukkan pada panel
depan. Selanjutnya, pelindung motor modul relai berisi saklar software kelompok
SG4, yang terletak di submenu empat dari register A. penomoran dari switch, 1 ... 8,
dan posisi saklar 0 dan 1 ditunjukkan saat menetapkan switchgroups. Dalam layanan normal hanya checksum yang akan ditampilkan.
Pemrograman fungsional saklar kelompok SGF
Saklar pemilih dari SGF switchgroup digunakan untuk mendefinisikan fungsi-fungsi tertentu dari relay dan diidentifikasi sebagai SGF / 1 sampai SGF / 8. Switch
SGF/1
Fungsi
High-set overcurrent unit inhibited or in use
Factory
User
Weight
Default
Setting
Value
1
1
1
2
0 = High-set stage inhibited (setting displayed "- - -") 1 = High-set stage yang digunakan SGF/2
Mengatur tinggi set tingkat arus lebih dua kali lipat selama motor start-up 0 = dua kali lipat tidak 1 = dua kali lipat fitur aktif
SGF/3
Earth-Fault trip on overcurrent lebih tinggi tinggi
0
4
SGF/4
dari kelipatan dipilih dari FLC Motor saat beban
0
8
penuh sebagai berikut: SGF/3 = 0 SGF/4 = 0
no inhibit
SGF/3 =1 inhibit at four times FLC
SGF/4 = 1
inhibit at six times FLC
inhibit at eight times
52
FLC
SGF/5 Seleksi atau deselection dari ketidakseimbangan
1
16
1
32
1
64
0
128
perlindungan 0 = tidak digunakan (pengaturan ditampilkan "---")
SGF/6
1 = operatif Perlindungan Salah urutan Fasa inhibited atau
digunakan
0 = tidak digunakan
SGF/7
1 = operatif Stall perlindungan berdasarkan pengawasan tegangan termal I s2 x ts atau fungsi arus lebih waktu tertentu Is & ts. 0 = arus lebih waktu tertentu;
SGF/8
1 = pemantauan termal tekanan Seleksi atau deselection perlindungan undercurrent 0 = tidak digunakan (pengaturan ditampilkan "---") 1 = operatif
Checksum untuk setelan pabrik SGF
115
Pemblokiran dan kendali input pemilih switchgroup SGB
Saklar pemilih dari SGB switchgroup digunakan untuk mendefinisikan fungsi-fungsi tertentu dari input kontrol eksternal dari relay dan diidentifikasi sebagai SGB / 1 sampai SGB / 8.
Switch SGB /1
Fungsi Stall informasi untuk relay dari switch kecepatan
Factory
Checksum
setting
value
0
1
53
pada motor (1). Fitur ini terutama digunakan untuk
SGB /2
EXE-jenis drive motor dimana motor tidak harus terhenti untuk waktu yang melebihi motor start-up. Restart motor dihambat oleh perintah eksternal (1).
0
2
0
4
0
8
0
16
Dapat digunakan untuk mengikat motor restart
untuk suatu peralatan otomatisasi eksternal. SGB /3
Ketika SGB / 3 = 1, fase ketidakseimbangan unit diblokir oleh sinyal input BS. Pada deblocking, unit dioperasikan dengan waktu beroperasi normal.
Dapat digunakan misalnya untuk menghambat operasi selama start-up ketika motor terhubung ke soft-starter. SGB /4
Ketika SGB / 4 = 1, unit earth-fault diblokir oleh sinyal input BS. Pada deblocking, unit dioperasikan dengan waktu pengoperasian normal. Dapat digunakan misalnya untuk menghindari gangguan trippings mungkin selama start-up karena CTs softstarter atau jenuh
SGB/5
Perintah trip eksternal dilakukan untuk relay output A (1). Relay pelindung eksternal dapat terhubung ke jalur trip menggunakan fitur ini. Perhatikan! Sinyal perjalanan tidak ditangani oleh modul SPCJ-dan harus diatur menggunakan kontak pada relay pelindung eksternal. Relai reset eksternal (1) memungkinkan untuk memiliki manual Master tombol reset luar relai Tombol yang sama dapat melayani semua relay di
54
stasiun. Kemungkinan lain adalah untuk
SGB/6
menghubungkan reset untuk otomatisasi beberapa. Latching relay output untuk arus pendek, earth-fault
0
32
0
64
0
128
atau menyeimbangkan trip.
SGB/7
Ketika SGB / 7 = 0, sinyal trip kembali ke keadaan awal, yaitu output relay drop off, ketika sinyal
pengukuran menyebabkan operasi turun di bawah
tingkat awal. Ketika SGB / 7 = 1, sinyal trip tetap menyala, yaitu output relay dioperasikan meskipun
sinyal pengukuran jatuh di bawah tingkat awal. Kemudian sinyal trip harus diatur ulang dengan menekan tombol PROGRAM, dengan menekan PROGRAM RESET dan tombol secara bersamaan atau dengan remote control melalui bus SPA atau masukan kontrol eksternal. SGB/8
Latching (1) relay output untuk apapun, trip indepen den penyebabnya. Ketika SGB / 8 = 0, sinyal trip kembali ke keadaan awal, yaitu output relay drop off, ketika sinyal mengukur menyebabkan operasi turun di bawah tingkat awal. Ketika SGB / 8 = 1, sinyal trip tetap menyala, yaitu keluaran relay energize, meskipun sinyal pengukuran turun di bawah mulai tingkat. Sinyal trip harus diatur ulang dengan menekan PROGRAM tombol push, dengan menekan PROGRAM dan RESET push-tombol secara bersamaan atau dengan remote control
55
bus SPA atau masukan kontrol eksternal.
Checksum untuk setelan pabrik SGB
0
Kelompok pemrograman saklar Output Relay SGR1 dan SGR2
Saklar pemilih dari switchgroups SGR 1 dan SGR2 digunakan untuk sinyal output
rute yang diinginkan ke relay output yang sesuai. Switch diidentifikasi sebagai SGR1 / 1 ... SGR1 / 8 dan SGR2/1...SGR2/8.
Pemilih switchgroup SGR 1 Switch 1
Fungsi Ketika SGR1 / 1 = 1, alarm sebelum termal
Factory
Checksum
setting
value
1
1
0
2
0
4
0
8
0
16
0
32
0
64
1
128
dihubungkan dengan SS2 2
Ketika SGR1 / 2 = 1, sinyal trip termal dihubungkan dengan SS2
3
Ketika SGR1 / 3 = 1, sinyal dari proteksi stall dihubungkan dengan SS2
4
Ketika SGR1 / 4 = 1, sinyal untuk-set arus lebih dihubungkan dengan SS2
5
Ketika SGR1 / 5 = 1, sinyal untuk ketidakseimbangan arus dihubungkan dengan SS2
6
Ketika SGR1 / 6 = 1, sinyal untuk earthfault dihubungkan dengan SS2
7
Ketika SGR1 / 7 = 1, sinyal untuk undercurrent dihubungkan dengan SS2
8
Ketika SGR1 / 8 = 1, trip Unit earthfault dihubungkan dengan TS2 Checksum untuk setelan pabrik untuk SGR1 129
129
56
Selektor switchgroup SGR 2 Switch 1
Fungsi Ketika SGR2 / 1 = 1, alarm sebelum termal
Factory
Checksum
setting
value
0
1
1
2
0
4
1
8
1
16
1
32
1
64
1
128
dihubungkan dengan SS1 2
Ketika SGR2 / 2 = 1, motor start-up Output informasi
3
dihubungkan dengan SS1 Ketika SGR2 / 3 = 1, start dari unit arus lebih dihubungkan dengan SS1
4
Ketika SGR2 / 4 = 1, sinyal trip termal dihubungkan dengan SS3
5
Ketika SGR2 / 5 = 1, sinyal dari proteksi stall dihubungkan dengan SS3
6
Ketika SGR2 / 6 = 1, sinyal untuk ketidakseimbangan arus dihubungkan dengan SS3
7
Ketika SGR2 / 7 = 1, sinyal untuk earthfault dihubungkan dengan SS3
8
Ketika SGR2 / 8 = 1, sinyal untuk undercurrent dihubungkan dengan SS3 Checksum untuk setelan pabrik untuk SGR 2 129
250
Switchgroup SG4 Perangkat lunak switchgroup SG4 berisi tiga switch pemilih di submenu keempat register A. Factory Checksum Switch Fungsi setting value 1
Switch SG4 / 1 digunakan, ketika Is2 x ts prinsip telah dipilih untuk start-up pengawasan. (SGF / 7 = 1) Ketika SG4 / 1 = 0, relay menghitung Apakah Is2 x ts nilai dalam situasi start. Situasi start didefinisikan
0
1
57
sebagai suatu situasi, di mana arus fasa meningkat dari
dalam waktu kurang dari 60 ms. Situasi start tersebut berhenti saat arus fasa jatuh di bawah 1,25 x IƟ Untuk
lebih dari 100 ms.
nilai kurang dari 0,12 IƟ ke nilai melebihi 1,5 x IƟ
Ketika SG4 / 1 = 1, relay mulai menghitung Apakah
2
nilai Is2 x ts
ketika arus start Apakah terlampaui. Ketika SG4 / 2 = 1, restart memungkinkan pesan TS1
0
2
0
4
dinonaktifkan. 3
Ketika SG4 / 3 = 1, sinyal tahap awal I s secara langsung dialihkan ke output SS1. Checksum untuk setelan pabrik untuk SGR 2 129
Contoh perhitungan checksum Contoh di bawah menggambarkan bagaimana checksum dari switchgroup SGF dapat dihitung secara manual:
0
58
Ketika checksum dihitung menurut contoh sama dengan checksum yang tertera di layar dari modul relay, switch ditetapkan dengan benar. Data Pengukuran
Nilai-nilai diukur ditampilkan oleh tiga digit paling kanan layar. Data saat ini diukur
ditunjukkan dengan indikator LED menyala pada panel depan.
Indikator
Data Pengukuran
IL1
Arus pada fasa L1 sebagai kelipatan dari nilai Arus nominal
IL2
Arus pada fasa L2 sebagai kelipatan dari nilai Arus Nominal
IL3
Arus pada fasa L3 sebagai kelipatan dari nilai Arus Nominal
I0
Arus di netral dinyatakan dalam persen dari nilai Arus Nominal.
Pencatatan informasi Setiap saat relay start atau melakukan sebuah, trip nilai arus pada saat tripping, durasi awal bagi unit yang berbeda dan parameter lainnya disimpan dalam tumpukan memori dua tempat. Sebuah operasi baru bergerak nilai-nilai lama ke tempat kedua dan menambahkan nilai baru ke tempat pertama dari tumpukan yang terdiri dari register 1 ... 7. Dua pasang nilai yang hafal jika start ketiga terjadi, set lama nilai-nilai akan hilang. Sebuah master reset dari relai menghapus semua isi dari kedua blok register Angka merah paling kiri menampilkan alamat register dan tiga lainnya digit informasi yang dicatat. Sebuah simbol "/ /" dalam teks menunjukkan bahwa item berikut ini terletak di submenu. Register /
Pencatatan informasi
Step 1
Fasa IL1 saat ini diukur sebagai kelipatan dari arus pengenal unit arus lebih. / / Durasi start dari unit I > dalam persen dari waktu beroperasi.
59
2
Fasa IL2 saat ini diukur sebagai kelipatan dari arus pengenal unit
arus lebih. / / Durasi start dari unit I >> persen dari waktu
3
beroperasi. Fasa IL3 saat ini diukur sebagai kelipatan dari arus pengenal unit arus lebih. / / Durasi start dari unit I < persen dari waktu beroperasi.
Netral Io diukur sebagai persen dari arus pengenal unit earthfault. / 4
/ Durasi start dari unit I0 dalam persen dari waktu beroperasi.
Fasa tidak seimbang ∆I dalam persen dari arus fasa tertinggi. // durasi starting dari unit ∆I dalam persen waktu trip
5
Start up thermal Is2 x ts. // Motor start-up menghitung. Dibersihkan hanya oleh interupsi power supply Tingkat termal Iɵ di akhir
6
proses, diberikan dalam persen dari tingkat trip. / / Tingkat termal Iɵ di awal proses, yang diberikan dalam persen dari tingkat trip.
7
Nilai aktual dari kapasitas termal yang digunakan. / / Nilai aktual dari fasa ketidakseimbangan.
8
Register / Step 0
Pencatatan informasi Tampilan bloking signal dan sinyal kontrol eksternal.
Digit paling kanan menunjukkan status dari input kontrol eksternal unit. Status berikut mungkin ditunjukkan: 0 = tidak ada kontrol / memblokir sinyal 1 = kontrol atau memblokir sinyal BS energize
Efek dari sinyal pada unit ditentukan oleh pengaturan switchgroup SGB Dari Register "0" dimungkinkan untuk beralih ke mode TEST, di mana
60
alarm dan tripping sinyal dari modul diaktifkan satu per satu dalam
urutan sebagai berikut dan ditunjukkan oleh indikasi pengaturan flashing LED:
Tripping disebabkan oleh thermal unit
Unit alarm Thermal sebelum dilakukan
Trip dari start-up unit pengawasan dan mulai sinyal kondisi Trip dari unit arus lebih
Trip dari unit earthfault Trip dari unit ketidakseimbangan
Trip dari unit arus bawah Restart menghambat dari start-up time counter Posisi LED berdekatan dengan SGF, SGB dan SGR tidak terikat dengan fungsi tes. Untuk keterangan lebih lanjut, lihat keterangan "Karakteristik umum Dtipe relay modul SPC".
A
Kode alamat dari modul relai proteksi, yang dibutuhkan oleh sistem komunikasi serial. / / Data transfer rate dari komunikasi serial. / / jalur bus monitor yang menunjukkan keadaan operasi sistem komunikasi serial. Jika modul terhubung ke sistem termasuk data kontrol komunikator jenis SACO 148D4 dan jika sistem komunikasi beroperasi, pembacaan counter monitor lalu lintas bus akan menjadi nol. Jika angka 0 ... 255 terus bergulir di counter / / Password diperlukan untuk remote control pengaturan. Password yang diberikan dalam modus pengaturan dari langkah submenu berikutnya harus selalu dimasukkan melalui komunikasi serial sebelum pengaturan jarak jauh dapat diubah. / / Checksum dari switchgroup SG4 Tampilan gelap. Dengan menekan LANGKAH push-tombol awal urutan tampilan kembali masuk.
61
Nilai memori di register 1 ... 7 akan terhapus dengan menekan tombol-tombol RESET dan PROGRAM bersamaan. Register juga terhapus jika pasokan daya
tambahan dari modul terganggu. Kode alamat dari modul relay, transfer data rate dari
komunikasi serial dan password tidak terhapus oleh kegagalan tegangan. Petunjuk untuk menetapkan alamat dan kecepatan transfer data yang dijelaskan di bagian "Karakteristik umum dari D modul tipe relai SPC.”
