2/2/2011
Studi Koordinasi Pengaman Rele Arus Lebih Akibat Adanya Proses Integrasi Sistem Kelistrikan Joint Operating Body Pertamina-Petrochina East Java (JOB P-PEJ) desa Mudi-Tuban
N A MA = A B D O E L R O S Y I D N R P = 2 2 0 6 1 0 0 0 11 D O S E N PE M B I M B I N G : 1 . I R . R . WA H Y U D I 2 . VI TA LY S T I A N I N G R U M , S . T, M . S C
TUESDAY, JANUARY TUESDAY, 20 2011 SEMINAR TUGAS AKHIR
DAFTAR ISI….
PENDAHULUAN TEORI PENUNJANG ANALISA DAN PERHITUNGAN PENUTUP
SEMINAR TUGAS AKHIR
ABDOEL ROSYID – 22 06 100 011
1
2/2/2011
SEMINAR TUGAS AKHIR
PENDAHULUAN TEORI PENUNJANG
1.Latar Belakang ANALISA DAN PERHITUNGAN 2.Batasan Masalah PENUTUP 3.Tujuan& Manfaat 4.Alur Studi SEMINAR TUGAS AKHIR
ABDOEL ROSYID – 22 06 100 011
1.Latar Belakang Masalah Proses integrasi system akan mengakibatkan sistem
mengalami perubahan dalam level short circuit, sehingga akan mengakibatkan perubahan setting pengaman pada sistem semula.
SEMINAR TUGAS AKHIR
ABDOEL ROSYID – 22 06 100 011
2
2/2/2011
2.Batasan Masalah Analisis sistem tenaga yang dilakukan meliputi :
1.Analisis hubung singkat 2.Koordinasi rele pengaman Rele pengaman yang digunakan adalah rele arus lebih phasa. Simulasi menggunakan software ETAP 4.0 dan POWER PLOT 2.5. Studi kasus dilaksanakan di Joint Operating Body Pertamina-Petrochina East Java (JOB P-PEJ) Mudi Field – Tuban SEMINAR TUGAS AKHIR
ABDOEL ROSYID – 22 06 100 011
3.Tujuan& Manfaat Mendapatkan rekomendasi analisis hubung singkat
dan koordinasi sistem pengaman yang diperlukan sehingga dicapai keandalan serta stabilitas yang layak ketika sistem terintegrasi.
SEMINAR TUGAS AKHIR
ABDOEL ROSYID – 22 06 100 011
3
2/2/2011
4.Alur Studi Studi literatur Pengumpulan data-data yang diperlukan. Pemodelan dan Simulasi 1. Pemodelan sistem kelistrikan JOB P-PEJ
2. Meng-entry data
3. menganalisa besarnya arus hubung singkat peralatan
Analisis dan perhitungan Penulisan Buku Tugas Akhir SEMINAR TUGAS AKHIR
ABDOEL ROSYID – 22 06 100 011
SEMINAR TUGAS AKHIR
PENDAHULUAN TEORI TEORIPENUNJANG PENUNJANG ANALISA DAN PERHITUNGAN 1.HUBUNG SINGKAT PENUTUP
2.RELE ARUS LEBIH PHASA
3.KOORDINASIPENGAMAN
SEMINAR TUGAS AKHIR
ABDOEL ROSYID – 22 06 100 011
4
2/2/2011
1.HUBUNG SINGKAT Gangguan yang terjadi dalam sistem tenaga listrik dibedakan menjadi dua, yaitu[1]: 1.Dilihat dari lamanya gangguan : Gangguan temporer. Gangguan permanen.
o o
2.Dilihat dari macamnya gangguan Gangguan hubung singkat tiga fasa. Gangguan hubung singkat dua fasa (antar fasa). Gangguan hubung singkat dua fasa ke tanah. Gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah.
[1] Titarenko, M. dan I Noskov-Dukelsky, ”Protecive
Relaying in Electrical PowerSystem”, Moscow : Peace Publisher
1.HUBUNG SINGKAT Reaktor 1.Reaktor paralel (Reaktor Shunt) [2]. Fungsi = untuk mengompensasi beban kapasitif pada jaringan sehingga difungsikan sebagai pengompensasi tegangan lebih 2.Reaktor seri [3]. Fungsi = untuk mereduksi besarnya arus hubung singkat yang tidak mampu ditahan oleh sistem proteksi peralatan [2] Hutahuruk Prof, " Transmisi Daya Listrik ", Jakarta : Erlangga. 1995. [3] Irwin Lazar," Electrical Systems Analysis and Design for Industrial Plants ",McGraw-Hill Book Company.
5
2/2/2011
1.HUBUNG SINGKAT 2.Reaktor seri[3] penempatan reaktor seri yang paling umum pada
desain sistem kelistrikan industri,diantaranya
[3] Irwin Lazar," Electrical Systems Analysis and Design for Industrial Plants ",McGraw-Hill Book Company.
2.RELE ARUS LEBIH PHASA Rele akan bekerja apabila memenuhi keadaan sebagai berikut [4]: If > Ip rele bekerja (trip) If < Ip tidak bekerja (Blok) If = Arus gangguan(I fault) Ip = Arus Kerja rele(Iset)
[4] .Turan Gonen, ” Modern Power System Analysis “ , USA, 1988.
6
2/2/2011
2.RELE ARUS LEBIH PHASA PRINSIP SETTING RELE ARUS LEBIH* # Ilowset ( I > /Io>) Is = k . In = k . nCT . Tap nCT = Arus Nominal CT k = Faktor pabrik ( 1 s/d 1.2 ) # Ihighset ( I>> / Io>> ) Is = k . In = k . nCT . Tap nCT = Arus Nominal CT Is = Arus setting tunda waktu k = Faktor pabrik
* Modul 1 Diklat PLN
2.RELE ARUS LEBIH PHASA Syarat Rele adalah sebagai berikut [1]: Kecepatan bereaksi (speed of responsive) Kepekaan operasi (sensitivity) Selektif (selectivity) Keandalan(reliability) Ekonomis (economy)
[1] Titarenko, M. dan I Noskov-Dukelsky, ”Protective Relaying in Electrical Power System”, Moscow : Peace Publisher
7
2/2/2011
2.RELE ARUS LEBIH PHASA Plot daerah pengaman rele Daerah pengaman transformer
Daerah pengaman bus
Daerah pengaman generator
Daerah pengaman transmisi
Daerah pengaman motor
Karakteristik rele motor PAD C Merlin Gerin STR 23 SE Compact series NS 630 * Kurva motor
Overload protection
Short circuit Protection
Instaneous “on”
* User manuale STR 23 SE
8
2/2/2011
Karakteristik rele Incoming MCC Merlin Gerin STR 68 U Compact series NW16H ; IEC 60947-2 * FLA trafo
Setting rele STR 68 U (Ir) : FLA Out TR-MD-C1 = Ifla = 1.25MVA /(√3x0.48kV) = 1503A Ilowset > 1.25x Ifla > 1.25x 1503 > 1878.5A Dipilih Ilowset = 1880 A tap = Iset/(In x k) k = Idrop out/I pick up MG rele = 1.17 tap = 1880/(4000x1.17) = 0.4017 Ir = 1880
Overload Overload protection protection (Ir)
Short circuit Short Protection circuit ST Protection pu (Im) ST td (tm)
Setting rele STR 68 U (Im) : Ilowset < 0.8 x Isc min < 0.8 x 15114 < 12091A Dipilih Ilowset = 12000 A tap = Iset/(Ir x k) k = Idrop out/I pick up MG rele = 1.17 tap = 12000/(1880x1.17) = 5.4 t delay setting = 0.4 s
Instaneous “on” “off”
* User manuale STR 68 U
Karakteristik rele Tranformator MG Sepam 1000+ T20 dan S20
Rele curve *1
IDMT *2
Lowset IDMT(time dial)
Highset Definite Instantenous
*1 User manuale Merlin Gerin T20 dan S20 *2 Standart IEC 2510-1989
9
2/2/2011
3.KOORDINASIPENGAMAN
Penyetelan rele arus lebih dapat dilakukan
berdasarkan setelan waktu, setelan arus maupun kombinasi keduanya [2] Pada setelan waktu dikenal adanya setting kelambatan waktu (Δt). Perbedaan waktu kerja minimal antara rele utama dan rele cadangan adalah 0.2 – 0.4 sec [5]. tset = Δt + t , dengan Δt adalah perbedaan waktu kerja 0,2 – 0,4 sec dan t adalah setting time delay rele arus lebih pada feeder. [1] Titarenko, M. dan I Noskov-Dukelsky, ”Protecive Relaying in Electrical PowerSystem”, Moscow : Peace Publisher [5] IEEE Recommended Practice for Protection and Coordination of Industrial and Commercial Power System, IEEE Standart 242- 1986
3.KOORDINASIPENGAMAN
¤ Batas setting arus bawah atau Ilowset (I>) menggunakan B.S British standart
142- 1983 ,dengan nilai pick Up rele (1,05 -1,3) Iset [6]. Ilowset ≥ 1.25 IFLA …………..............................(1) [7] ¤ Dalam setting juga harus memperhatikan batasan maksimum, untuk alasan keamanan dan back Up hingga sisi downstream ditetapkan Ihighset ≤ 0.8 Iscminimum………………………(2) ¤ Dengan pedoman diatas seting arus yang digunakan pada study adalah: 1,25 IFLA ≤ Iset ≤ 0,8 Iscminimum………….....(3) ¤ Setting arus actual Iset = tap x CT x k k = konstanta Ipick-up/Idrop-off pabrikan Merlin Gerin = 1.17
[6] A.R. van C Warrington, Protective Relays volume 1, Chapman & Hall LTD, 1962 [7] NEC (7) 450 chapter 3
10
