BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI

2.1.

Gangguan-Gangguan Pada Sistem Tenaga Listrik Gangguan yang terjadi pada sistem tenaga listrik sangat beragam besaran

dan jenisnya. Gangguan dalam sistem tenaga listrik adalah keadaan tidak normal dimana keadaan ini dapat mengakibatkan terganggunya kontinuitas pelayanan tenaga listrik. Secara umum klasifikasi gangguan pada sistem tenaga listrik disebabkan oleh 2 faktor, yaitu: 1. Gangguan Sistem 2. Gangguan Non Sistem

2.1.1.

Gangguan Sistem

Gangguan sistem adalah gangguan yang terjadi di sistem tenaga listrik seperti pada generator,

trafo,

SUTT,

sistem dapat

dikelompokkan

SKTT

dan lain

sebagainya.

sebagai gangguan

Gangguan

permanen

dan

gangguan temporer. Gangguan temporer adalah gangguan yang hilang dengan sendirinya bila PMT terbuka, misalnya sambaran petir yang menyebabkan flash over pada isolator SUTT. Pada keadaan ini PMT dapat segera dimasukan kembali,

secara

Recloser. Gangguan

permanen

manual

atau otomatis

adalah gangguan

yang

dengan

Auto

tidak

hilang

dengan sendirinya, sedangkan untuk pemulihan diperlukan perbaikan atau pergantian perangkat, misalnya kawat SUTT putus.

7 http://digilib.mercubuana.ac.id/

8

Penyebab gangguan yang berasal dari dalam sistem antara lain : 1. Tegangan dan arus abnormal 2. Pemasangan yang kurang baik 3. Kesalahan mekanis karena proses penuaan 4. Beban lebih 5. Kerusakan material seperti isolator pecah, kawat putus, atau kabel cacat isolasinya.

2.1.1.1.

Gangguan Beban Lebih (Overload)

Gangguan ini sebenarnya bukan gangguan murni, tetapi bila dibiarkan terus menerus berlangsung dapat merusak peralatan listrik yang dialiri arus tersebut. Pada saat gangguan ini terjadi arus yang mengalir melebihi dari kapasitas peralatan listrik dan pengaman yang terpasang.

2.1.1.2.

Gangguan Hubung Singkat

Gangguan hubung singkat dapat terjadi dua fasa, tiga fasa, satu fasa ke tanah, dua fasa ke tanah, atau 3 fasa ke tanah. Gangguan hubung singkat ini sendiri dapat digolongkan menjadi dua kelompok yaitu gangguan hubung singkat simetri dan gangguan hubung singkat tak simetri (asimetri). Gangguan yang termasuk dalam hubung singkat simetri yaitu gangguan hubung singkat tiga fasa, sedangkan gangguan yang lainnya merupakan gangguan hubung singkat tak simetri (asimetri). Gangguan ini akan mengakibatkan arus lebih pada fasa yang terganggu dan juga akan dapat mengakibatkan kenaikan tegangan pada fasa yang tidak terganggu.

http://digilib.mercubuana.ac.id/

9

2.1.2.

Gangguan Non Sistem

Gangguan non sistem adalah gangguan yang menyebabkan PMT terbuka yang dikarenakan rele yang bekerja sendiri atau kabel kontrol yang terkelupas atau oleh sebab interferensi, dan lain sebagainya. Jenis gangguan non-sistem antara lain : 1. Kerusakan komponen rele 2. Kabel kontrol terhubung singkat 3. Interferensi / induksi pada kabel kontrol

2.2.

Definisi Sistem Proteksi Sistem proteksi terdiri dari peralatan CT, PT, PMT, Catu Daya DC/AC,

rele proteksi, tele proteksi yang diintegerasikan dalam suatu rangkaian wiring. Secara sederhana salah satu contoh sistem proteksi untuk saluran transmisi seperti ditunjukkan pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1. Sistem Proteksi untuk Saluran Transmisi Secara umum pengertian sistem proteksi ialah cara untuk mencegah atau membatasi kerusakan peralatan terhadap gangguan, sehingga kelangsungan


10

penyaluran tenaga listrik dapat dipertahankan. Gangguan tersebut dapat disebabkan oleh gangguan alam, teknis, kesalahan operasi, dan penyebab lainnya. Gangguan pada sistem tenaga listrik hampir seluruhnya merupakan gangguan hubung singkat, yang akan menimbulkan arus yang cukup besar. Semakin besar sistemnya semakin besar gangguannya. Arus yang besar bila tidak segera dihilangkan akan

merusak peralatan yang dilalui arus gangguan. Untuk

melepaskan daerah yang terganggu itu maka diperlukan suatu sistem proteksi, yang pada dasarnya adalah alat pengaman yang bertujuan untuk melepaskan atau membuka sistem yang terganggu, sehingga arus gangguan ini akan padam. Adapun tujuan dari sistem proteksi antara lain : •

Untuk menghindari atau mengurangi kerusakan akibat gangguan pada peralatan yang terganggu atau peralatan yang dilalui oleh arus gangguan.

•

Untuk melokalisir (mengisolir) daerah gangguan menjadi sekecil mungkin.

•

Untuk dapat memberikan pelayanan listrik dengan keandalan yang tinggi kepada konsumen serta memperkecil bahaya pada manusia.

2.3.

Persyaratan Sistem Proteksi Adapun persyaratan terpenting dari sistem proteksi yaitu : •

Kepekaan (Sensitivity)

Pada prinsipnya rele harus cukup peka sehingga dapat mendeteksi gangguan di kawasan pengamannya. Sebagai pengaman peralatan seperti motor, generator atau trafo, rele yang peka dapat mendeteksi gangguan pada tingkatan yang masih dini sehingga membatasi kerusakan. Bagi peralatan seperti tersebut diatas hal ini sangat penting karena jika


11

gangguan itu sampai merusak bagian penting pada peralatan maka perbaikannya akan sangat mahal. Namun jika terlalu peka, rele akan terlalu sering trip untuk gangguan yang sangat kecil yang mungkin bisa hilang sendiri atau resikonya dapat diabaikan atau dapat diterima.

•

Keandalan (Reliability)

Memenuhi 3 aspek : o Kepercayaan (Dependability) Yaitu

tingkat

kepastian

bekerjanya

(keandalan

kemapuan

bekerjanya). Pada prinsipnya pengaman harus dapat diandalkan bekerjanya (dapat mendeteksi dan melepaskan bagian yang terganggu), tidak

boleh

gagal bekerja. Dengan

kata

lain

dependability-nya harus tinggi.

o Keterjaminan (Security) Yaitu tingkat kepastian untuk tidak salah kerja. Salah kerja adalah bekerja yang semestinya tidak harus kerja, misalnya karena lokasi gangguan di luar kawasan pengamanannya atau sama sekali tidak ada gangguan atau kerja yang terlalu cepat atau terlalu lambat. Salah kerja mengakibatkan pemadaman yang sebenarnya tidak perlu terjadi. Jadi pada prinsipnya pengaman tidak boleh salah kerja. Dengan kata lain security-nya harus tinggi.


12

o Ketersediaan (Availability) Yaitu perbandingan antara waktu dimana pengaman dalam keadaan berfungsi atau siap kerja dan waktu total dalam operasinya. Sistem proteksi yang baik dilengkapi dengan kemampuan mendeteksi terputusnya sirkit trip, sirkit sekunder arus, dan sirkit sekunder tegangan serta hilangnya tegangan searah (DC voltage), dan memberikan alarm sehingga bisa diperbaiki, sebelum kegagalan proteksi dalam gangguan yang sesungguhnya benar-benar terjadi.

•

Selektifitas

Pengaman harus dapat memisahkan bagian sistem yang terganggu sekecil mungkin yaitu hanya seksi atau peralatan yang terganggu saja yang termasuk dalam kawasan pengaman utamanya. Pengamanan yang sedemikian disebut pengaman yang selektif. Jadi rele harus dapat membedakan apakah : o Gangguan terletak di kawasan pengaman utamanya dimana ia harus bekerja cepat. o Gangguan terletak di seksi berikutnya dimana ia harus bekerja dengan waktu tunda (sebagai pengaman cadangan) atau menahan diri untuk tidak trip. o Gangguannya diluar daerah pengamanannya atau sama sekali tidak ada gangguan, dimana ia tidak harus bekerja sama sekali. Untuk itu rele-rele diatur dengan mengatur peningkatan waktu (time grading) atau peningkatan setting arus (current grading) atau gabungan dari keduanya.


13

Untuk itulah rele dibuat dengan bermacam-macam jenis dan karakteristiknya. Dengan pemilihan jenis dan karakteristik rele yang tepat, spesifikasi trafo arus yang besar, serta penentuan setting rele yang terkoordinir dengan baik, selektifitas yang baik dapat diperoleh. Pengaman utama yang memerlukan kepekaan dan kecepatan yang tinggi, seperti pengaman transformator tenaga, generator, dan busbar pada sistem tegangan ekstra tinggi dibuat berdasarkan prinsip kerja yang mempunyai kawasan pengaman yang batasnya sangat jelas dan pasti dan tidak sensitive terhadap gangguan diluar kawasannya, sehingga sangat selektif, tapi tidak bisa memberikan pengamanan cadangan bagi seksi berikutnya. Contohnya pengaman diferensial.

•

Kecepatan (Speed)

Untuk memperkecil kerugian atau kerusakan akibat gangguan, maka bagian yang terganggi harus dipisahkan secepat mungkin dari bagian sistem lainnya. Waktu total pelepasan sistem dari gangguan adalah waktu sejak munculnya gangguan, sampai bagian yang terganggu benar-benar terpisah dari bagian sistem lainnya. Kecepatan itu penting untuk : •

Menghindari kerusakan secara thermis pada peralatan yang dilalui arus gangguan serta membatasi kerusakan pada alat yang terganggu.

•

2.4.

Mempertahankan kestabilan sistem

Elemen Penting Sistem Proteksi Beberapa elemen penting dalam sistem proteksi transmisi :


14

2.4.1.

Pemutus tenaga (PMT)

Pemutus

tenaga

(PMT)

adalah

suatu

alat

otomatis

yang

mampu

memutus/menutup rangkaian pada semua kondisi yaitu kondisi gangguan maupun kondisi normal, atau dapat juga sebagai alat yang dibutuhkan untuk mengontrol jaringan tenaga listrik dengan membuka circuit dengan menutup circuit (sebagai sakelar) dengan membawa beban secara pengawasan manual atau otomatis, sedangkan jika dalam keadaan gangguan atau keadaan tidak normal PMT dapat membuka dengan bantuan rele yang mendeteksi, sehingga gangguan dapat dipisahkan. Selama beroperasi pada keadaan normal PMT dapat dibuka dan ditutup tanpa menimbulkan akibat yang merugikan. Dalam keadaan gangguan atau keadaan yang tidak normal rele akan mendeteksi dan menutup rangkaian tripping dari PMT maka akan menggerakkan mekanisme penggerak untuk membuka kontak-kontak PMT. Jaringan sistem tenaga listrik terdiri dari banyak peralatan yang berbeda jenis dan karakteristik dan secara fisik dipisahkan oleh pemutus tenaga (PMT). PMT berfungsi untuk memisahkan atau menghubungkan satu bagian jaringan dengan bagian lain, baik jaringan dalam keadaan normal maupun dalam keadaan terganggu. Bagian-bagian jaringan tersebut dapat terdiri dari satu PMT atau lebih.

2.4.2.

Rele Proteksi

Rele proteksi adalah susunan piranti, baik elektronik maupun magnetik yang direncanakan untuk mendeteksi suatu kondisi ketidaknormalan pada peralatan


15

listrik yang dapat membahayakan atau tidak diinginkan. Jika gangguan terjadi maka rele proteksi akan secara otomatis akanmemberikan sinyal atau perintah untuk membuka PMT agar bagian yang terganggu dapat dipisahkan dari sistem yang normal. Pada prinsipnya rele proteksi yang dipasang pada sistem tenaga listrik mempunyai 3 macam fungsi (J. Soekarto, 1985), yaitu : 1. Merasakan, mengukur dan menentukan bagian sistem yang terganggu serta memisahkan secepatnya; 2. Mengurangi kerusakan yang lebih parah dari peralatan yang terganggu; 3. Mengurangi pengaruh gangguan terhadap bagian sistem lain yang tidak terganggu di dalam sistem tersebut serta dapat beroperasi normal, juga untuk mencegah meluasnya gangguan. Berdasarkan fungsi kerjanya rele diklasifikasikan menjadi beberapa jenis diantaranya yaitu : •

Overcurrent Relay

Rele ini berfungsi mendeteksi kelebihan arus yang mengalir pada zona proteksinya, pada umumnya rele ini menjadi pengaman cadangan dari suatu sistem kelistrikan tegangan tinggi. •

Differential Relay

Rele ini bekerja dengan membandingkan arus sekunder dari trafo arus (CT) yang terpasang pada terminal peralatan listrik dan rele ini akan bekerja jika terdapat perbedaan arus antara sisi pengirim dan sisi penerima •

Distance Relay

Rele ini berfungsi membaca impedansi yang dilakukan dengan cara mengukur


16

arus dan tegangan pada suatu zona apakah sesuai atau tidak dengan batas settingnya.

2.4.3.

Trafo Arus (Current Transformator)

Fungsi trafo arus dalam sistem proteksi saluran transmisi adalah : 1. Mengkonversi besaran arus pada sistem tenaga listrik dari besaran primer menjadi besaran sekunder untuk keperluan pengukuran dan proteksi 2. Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer, sebagai pengamanan terhadap manusia atau operator yang melakukan pengukuran. 3. Standarisasi besaran sekunder, untuk arus nominal 1 Amp dan 5 Amp

2.4.4.

Trafo Tegangan (Voltage Transformator)

Fungsi trafo tegangan dalam sistem proteksi saluran transmisi adalah : 1. Mentransformasikan besaran tegangan sistem dari yang tinggi ke besaran tegangan listrik yang lebih rendah sehingga dapat digunakan untuk peralatan proteksi dan pengukuran yang lebih aman, akurat dan teliti. 2. Mengisolasi bagian primer yang tegangannya sangat tinggi dengan bagian sekunder yang tegangannya rendah untuk digunakan sebagai sistem proteksi dan pengukuran peralatan dibagian primer. Sebagai standarisasi besaran tegangan sekunder (100, 100/√3, 110/√3 dan 110 volt) untuk keperluan peralatan sisi sekunder. 3. Memiliki 2 kelas, yaitu kelas proteksi (3P, 6P) dan kelas pengukuran (0,1; 0,2; 0,5;1,3).


17

Secara umum bagian sistem proteksi saluran transmisi juga dapat dilihat pada Gambar 2.2.

CT

PT

SALURAN TRANSMISI Sinyal Kirim

RELAI PROTEKSI

PT

CT

Sinyal Terima

TP

RELAI PROTEKSI

TP

Rangkaian Kontrol Buka/Tutup PMT

Rangkaian Kontrol Buka/Tutup PMT CATU DAYA

CATU DAYA

Gambar 2.2. Komponen Sistem Proteksi Saluran Transmisi

2.5.

Pola Proteksi Saluran Transmisi Pada saluran transmisi tenaga listrik pola proteksi yang digunakan

tergantung terhadap panjang saluran transmisi yang akan di proteksi. Berdasarkan SPLN T5.002-1 tahun 2010 tentang “Pola Proteksi Saluran Transmisi, Bagian 1: Tegangan Tinggi 66 kV dan 150 kV” panjang saluran transmisi dapat dikelompokkan berdasarkan perbandingan impedansi sumber terhadap impedansi saluran yang diproteksi (Source to Impedance Ratio = SIR). Panjang saluran transmisi dapat dikelompokan menjadi : •

Saluran pendek dengan SIR ≥ 4

•

Saluran sedang dengan SIR 0,5 < SIR < 4

•

Saluran panjang dengan SIR ≤ 0,5


18

2.5.1.

Pola Proteksi Penghantar 150 kV dan 70 kV

Proteksi saluran transmisi 150 kV dan 70 kV yang umum digunakan adalah dengan menggunakan rele distance atau rele differential. Pola proteksi untuk transmisi tersebut dapat dilihat pada Tabel 2.1

Tabel 2.1. Pola Proteksi Penghantar 150 kV dan 70 kV (Tegangan Tinggi) Proteksi Utama SUTT 150 KV

SKTT 150 KV

Distance Relay + Teleproteksi (TP) Line Current Differential Relay Line Current Differential Relay Pilot Wire Differential Relay Distance Relay + Teleproteksi (TP)

SUTT 70 KV

Proteksi Cadangan

Directional Selective Relay

Over Current Relay (OCR) + Ground Fault Relay (GFR) sebagai cadangan lokal Zona 2 dan zona 3 Distance Relay sebagai cadangan jauh.

Selective Ground Relay Sumber: SPLN T5.002-1 tahun 2010 tentang “Pola Proteksi Saluran Transmisi, Bagian 1: Tegangan Tinggi 66 kV dan 150 kV”

2.5.2.

Pola Proteksi Penghantar 500 kV dan 275 kV

Untuk saluran transmisi 500 kV dan 275 kV selain diklasifikasikan berdasarkan panjang saluran transmisi yang akan diproteksi, sistem ketenagalistrikan tersebut juga biasanya memliki lebih dari satu pengaman utama. Pola proteksi untuk transmisi tersebut dapat dilihat pada Tabel 2.2.


19

Tabel 2.2. Pola Proteksi Penghantar 500 kV dan 275 kV (Tegangan Ekstra Tinggi) Proteksi Utama (a)

SUTET

Proteksi Utama (b)

Proteksi Cadangan

Line Current

Line Current

Distance Relay & Directional

Differential Relay

Differential Relay

Earth Fault (DEF)

Distance Relay &

Distance Relay &

Remote Back up

Directional Earth

Directional Earth

Fault (DEF) + TP

Fault (DEF) + TP

Sumber: SPLN T5.002-2 tahun 2010 tentang “Pola Proteksi Saluran Transmisi, Bagian 2: Tegangan Ekstra Tinggi 275 kV dan 500 kV”

2.6.

Rele Line Current Differential Rele line current differential merupakan suatu rele proteksi yang prinsip

kerjanya berdasarkan keseimbangan, yaitu dengan mengukur perbedaan arus yang mengalir pada kedua ujung saluran yang akan di proteksi. Suatu rele differensial dapat melakukan tugas proteksi secara sempurna seperti untuk memproteksi trafo, generator dan kabel bawah tanah. Pada dasarnya yang dibutuhkan untuk membangun sistem proteksi differensial yang dapat digunakan untuk memproteksi saluran transmisi adalah dengan tersedianya kanal telekomunikasi yang dapat digunakan untuk mengirim maupun menerima besaran listrik dari suatu ujung ke ujung yang lain sehingga besaran-besaran tersebut dapat saling diperbandingkan satu sama lain. Prinsip kerja rele differensial dapat dilihat pada Gambar 2.3.


20

SALURAN TRANSMISI

CT

Saluran Komunikasi

RELAI PROTEKSI

RELAI PROTEKSI

Gambar 2.3. Prinsip kerja rele differensial

Pada kondisi normal (tidak terjadi gangguan maka) persamaan dari system tersebut akan menjadi : I1 = I2

(2.1)

ID = I1 - I2 ≈ 0

(2.2)

Dikarenakan tidak adanya perbedaan arus yang diukur oleh CT1 dan CT2 maka arus yang yang melewati rele hampir mendekati 0 sehingga rele tidak bekerja. Akan tetapi bila terjadi gangguan internal pada jaringan yang diproteksi maka persamaan tersebut akan menjadi : Apabila hanya terdapat satu sumber : I 1 >> I 2 ID ≈ I1 Apabila hanya terdapat dua sumber : ID = I1+ I2

(2.3)

Dimana : I 1 : Arus yang dirasakan oleh CT 1 I 2 : Arus yang dirasakan oleh CT 2 I D : Arus yang mengalir pada rele differensial / selisih antara I 1 dan I 2


CT

21

2.6.1.

Sistem Arus Sirkulasi

Proteksi rele differensial dengan menggunakan prinsip arus sirkulasi adalah dengan menggunakan kabel pilot yang menghubungkan trafo-trafo arus yang terpasang pada kedua ujung saluran seperti yang terlihat pada Gambar 2.4. dalam keadaan normal arus sekunder kedua trafo arus akan mengalir mengelilingi rangkaian sepanjang kawat kabel pilot tanpa ada arus yang mengalir melalui rele. Akan tetapi apabila terjadi gangguan di antara kedua trafo arus maka kedua arus sekunder akan menjadi tidak simetris sehingga terdapat beda kedua arus yang akan mengalir melalui rele yang selanjutnya bisa digunakan untuk melaksanakan perintah trip pada kedua PMT untuk mengamankan bagian yang terganggu.

Gambar 2.4. Sistem Arus Sirkulasi

Pada sistem arus sirkulasi yang telah dijelaskan di atas, secara teoritis perbandingan arus primer dengan arus sekunder trafo arus adalah sama dengan perbandingan jumlah kumparan primer dengan kumparan sekunder, namun dalam praktiknya trafo-trafo arus tidak terlepas dari kesalahan, baik karena


22

rugi-rugi tembaga maupun rugi-rugi bocor magnetis sehingga perbandingan di atas tidak selalu sama. Meskipun dalam keadaan normal ketidaksempurnaan trafo-trafo arus ini akan tetap menyebabkan adanya arus yang mengalir melalui rele. Namun arus yang melalui rele tersebut dapat dikomparasi menggunakan

kumparan

restraining

yang

dapat

digunakan

untuk

mengkompensasi arus tersebut sehingga rele tidak akan bekerja akibat arus yang disebabkan oleh ketidak sempurnaan pengukuran dari trafo arus tersebut.

2.6.2.

Sistem Tegangan Seimbang

Proteksi rele differensial dengan menggunakan prinsip sistem tegangan seimbang adalah dengan dengan menghubungkan kumparan sekunder kedua trafo arus saling berlawanan seperti yang terlihat pada Gambar 2.5. dimana kedua arus saling menghilangkan sehingga dalam keadaan normal tidak ada perbedaan arus yang mengalir pada kedua rele.

Gambar 2.5. Sistem Tegangan Seimbang

Sistem tegangan seimbang yang telah dijelaskan di atas menggunakan prinsip dua tegangan yang saling berlawanan sehingga tidak ada arus yang mengalir pada kabel pilot. Secara teoritis arus yang mengalir melalui pilot kabel hanya


23

terjadi pada waktu ada gangguan internal. Apabila terjadi gangguan diatara kedua trafo arus maka kedua tegangan akan menjadi tidak seimbang sehingga akan ada arus sirkulasi yang mengalir sepanjang kabel pilot yang dapat menyebabkan rele untuk bekerja.

2.6.3.

Karakteristik Rele Differensial

Rele differensial menghitung perbedaan antara arus yang masuk dan keluar zona proteksinya. Rele akan bekerja ketika terdapat perbedaan arus yang melebihi nilai settingannya. Perbedaan arus juga dapat disebabkan oleh adanya gangguan eksternal yang menyebabkan CT mengalami saturasi. Untuk menjaga kestabilan rele saat terjadi kondisi seperti ini rele differensial dilengkapi dengan metode bias. Metode ini efektif untuk mengatur settingan rele secara proporsional dengan kondisi sistem sehingga dapat menghindari terjadinya maloperation. Nilai bias ini dihitung dari nilai rata-rata arus yang masuk dan keluar dari zona proteksi, sehingga karakteristik rele differensial dapat terlihat seperti pada Gambar 2.6.

Karakteristik bias atau persentase ini ditentukan oleh empat parameter setting, yaitu : I s1 : Penyetelan arus yang menentukan tingkat pick up minimum rele K 1 : Persentase bias yang lebih rendah digunakan saat arus bias lebih kecil dari I s2 . Ini memberikan stabilitas apabila terjadi gangguan pada sisi internal dan memastikan sensitivitas yang baik untuk resistif dalam kondisi beban tinggi.


24

I s2 : Ambang bias arus dengan persentase bias K 2 yang lebih tinggi K 2 : Persentase bias yang lebih tinggi yang digunakan untuk meningkatkan stabilitas apabila terjadi gangguan pada sisi eksternal

Gambar 2.6. Karakteristik Rele Differensial

Dari empat parameter setting diatas, tiga diantaranya sudah ditentukan besarnya, yaitu : I s2 = 2 x (Arus Charging + Arus Beban Maksimum)/RCT K 1 = 30% untuk terminal yang memiliki dua sisi 20% untuk terminal yang memiliki tiga sisi 10% untuk terminal yang memiliki lebih dari tiga sisi K 2 = 100% untuk terminal yang memiliki lebih dari tiga sisi 150% untuk terminal yang memiliki dua sisi


(2.4)

25

Sedangkan besarnya nilai I s1 ditentukan oleh besarnya nilai arus charging, dimana besarnya nilai I s1 harus lebih besar dari arus charging. Hal ini dikarenakan ketika penghantar diberikan tegangan operasi maka akan timbul arus charging yang disebabkan oleh sifat kapasitif disepanjang penghantar, arus charging ini akan memberikan perbedaan nilai arus pada kedua sisi penghantar, oleh karena itu agar rele differensial tidak bekerja maka penyetelan harus lebih besar dari arus charging tersebut. Besarnya I s1 bisa dicari dengan persamaan di bawah ini : I s1 > (2,5 x Ich)/RCT

(2.5)

Besarnya arus charging dapat dicari dengan persamaan berikut ini :

Ich =

Vline

Xc √3

.L

(2.6)

Dimana : Ich

: Arus charging (Ampere)

Vline

: Tegangan phasa – phasa (Volt)

Xc

: Reaktansi kapasitif penghantar (ohm/km)

L

: Panjang penghantar (km)

RCT

: Rasio CT

Kondisi operasi rele diklasifikasikan sebagai berikut : •

Operate

: Kondisi dimana rele tersebut memerintahkan peralatan

proteksi untuk bekerja •

Pick-up

: Kondisi saat rele mulai mendeteksi adanya kenaikan arus

atau tegangan pada sistem


26

•

Drop-out

: Kondisi dimana rele tidak merasakan gangguan lagi. Pada

kondisi ini, rele membuka normally open contact •

Reset

: Kondisi dimana rele di-kembalikan ke keadaan semula

(reset rele flag). Pada kondisi ini Rele menutup kontak dari rele closed contact.

2.7.

Pengenalan Rele GE UR L90 Rele GE UR L90 seperti yang terlihat pada Gambar 2.7. merupakan rele

proteksi yang di dalamnya terdapat proteksi line current differential dan juga features proteksi lain seperti yang dapat dilihat pada Lampiran 1 Masing-masing fungsi proteksi ini dapat dipilih untuk bekerja secara bersamaan ataupun terpisah.

Gambar 2.7. Rele GE UR L90

2.8.

Pengenalan Software Mathcad 14 Mathcad adalah suatu program aplikasi matematika berbasis Windows

yang mempunyai unjuk kerja tinggi dalam menangani berbagai macam persamaan, angka, teks, maupun grafik.


27

Menyelesaikan problem-problem matematika dengan menggunakan Mathcad adalah pekerjaan yang menyenangkan, karena dengan Mathcad kita akan mendapati

media

dan

proses

penyelesaian

masalah

sebagaimana

kita

menyelesaikannya dengan cara manual, yaitu menggunakan secarik kertas dan sebuah pena. Layar interface dari Mathcad merupakan worksheet (lembar kerja) kosong, yang mana pada worksheet tersebut kita bisa mengetikkan persamaan, data grafik, fungsi, teks, dan sebagainya dengan cara yang mudah.

Gambar 2.8. Layar interface dari Mathcad


BAB II LANDASAN TEORI

Recommend Documents