KAPASITAS PEMUTUS DAYA ( CIRCUIT BREAKER ) Electric Power Systems L4 - Olof Samuelsson

KAPASITAS PEMUTUS DAYA ( CIRCUIT BREAKER )

Electric Power Systems L4 - Olof Samuelsson

1

Untuk memutus arus hubung singkat dan mengisolir gangguan sehingga arus h.s. tersebut tidak merusak peralatan sistem tenaga listrik, digunakan alat pemutus daya, seperti Circuit Breaker (CB).


2

c b If a 0

Time

DALAM PERHITUNGAN ARUS HUBUNG SINGKAT, YANG DIHITUNG ADALAH HARGA EFEKTIF ARUS HUBUNG SINGKAT AWAL SIMETRIS ( INITIAL SYMMETRICAL RMS CURRENT ) DENGAN MENGABAIKAN KOMPONEN DC.


3

1000 Amp

bus infinite

5 Amp A 100 V 100 A ZT=0.1 ohm

F harus mampu memutus arus 1000 Amp.

Beban motor 5 Amp

Arus hubung singkat

E 100   1000Amp. Z 0.1 T Electric Power Systems L4 - Olof Samuelsson

4

terjadinya hubung singkat energisasi sirkuit trip

sirkuit resistor lengkap mnutup kembali

arcing pada kontak primer kontak sekunder membuka

kontak primer membuka

waktu interupting

primary arcing contacts make extinction of arc shunting resistor current

waktu

waktung arcing resistor penahan aruis hubung singkat reclosing time

delay

waktu buka

waktu arcing

waktu kontak membuka


5

Terdapat selang waktu (time delay) antara waktu kontak membuka dengan terjadinya hubung singkat. Waktu ini dapat terjadi dalam beberapa siklus gelombang (3 siklus, 5 siklus, atau 8 siklus) terjadinya hubung singkat kontak primer membuka Arus asimetris Arus simetris

waktu

waktu kontak membuka


6

Pemutus daya tersebut mempunyai tiga macam rating arus:  Rated continuous current (arus rating keadaan steady-state)  Rated interrupting current (arus rating pemutusan)  Rated momentary current (arus rating sesaat setelah hubung singkat terjadi)


7

Rated continuous current  Arus beban terbesar yang dapat mengalir melalui CB secara kontinu dengan kenaikan temperatur 30° C.  Arus ini perlu dipertimbangkan supaya alat pemutus bisa membedakan apakah arus yang melaluinya adalah arus akibat hubung singkat atau arus beban maximum.


8

Rated interrupting current Arus ini didefinisikan oleh Standar ANSI C37.4-1953 sebagai arus terbesar yang dapat diputuskan pada tegangan kerja tertentu, dan “......harga rms (efektif) termasuk komponen DC pada saat kontak membuka yang ditentukan dari puncak envelope gelombang arus”.

Arus rating pemutusan adalah arus total terbesar (AC dan DC) yang dapat diputuskan dengan aman. Besar arus ini tergantung pada saat/waktu terbukanya kontak alat pemutus daya. Electric Power Systems L4 - Olof Samuelsson

9

Karena komponen DC sulit dihitung maka untuk mengikutsertakan komponen DC ini, arus simetris (AC) dikalikan dengan suatu faktor pengali. Faktor tersebut tergantung pada saat/waktu terbukanya kontak alat pemutus daya. Arus hubung singkat yang berdasar pada asumsi ini kemudian dikenal sebagai Total current rating of basis. Sedangkan menurut standar ANSI C37.010.1979 interrupting rating didefinisikan sebagai “ nilai komponen simetris terbesar dihitung mulai saat kontak terbuka pada alat pemutus” serta dikenal sebagai symmetrical current rating of basis. Electric Power Systems L4 - Olof Samuelsson

10

Rated momentary current Momentary current adalah arus total terbesar (AC dan DC) yang dapat mengalir melalui CB dengan aman selama 1/2 siklus pertama atau kurang. Besar arus total maksimum yang umumnya asimetris dihitung dari hasil arus AC simetris dikalikan suatu faktor pengali.


11

Standar ANSI C37.5-1953 Untuk momentary rating standar ini menggunakan rangkaian pengganti yang berasal dari reaktansi sub-transien (X”) untuk semua sumber arus. Hasil perhitungan diatas dikalikan faktor pengali untuk menentukan arus total asimetris Sedangkan untuk interrupting/ contact parting time, ditentukan menggunakan sirkuit ekivalen yang mempunyai:  Reaktansi sub-transien (X”) untuk generator sinkron  Reaktansi transien (X’) untuk motor sinkron  Motor asinkron diabaikan Hasil perhitungan dikalikan faktor pengali yang tergantung pada rating interrupting time alat pemutus. Electric Power Systems L4 - Olof Samuelsson

12

Faktor pengali (standar ANSI/IEEE C37.5-1953) Reaktansi yg digunakan Peralatan

Type arus hubung singkat

Generator sinkron

Motor sinkron

Faktor pengali

Motor induksi Tidak ada

Molded Case CB

CB diatas 600 volt 8 cycles

Fuse diatas 1500 volt

Ampere simetris

Subtransien Subtransien Subtransien (X”) (X”) (X”) Kasus umum

Kasus khusus

1.0

1.1*)

Subtransien Subtransien Subtransien (X”) (X”) (X”)

1.6

1.5**)

Subtransien Subtransien Subtransien (X”) (X”) (X”)

1.6

1.2***)

Ampere interrupting simetris

Subtransien (X”)

Ampere Momentary asimetris

Ampere interrupting asimetris

transien (X’)


Diabaikan

13

Keterangan: Nilai simetris yang dikalikan **)Kasus khusus hanya digunakan dengan faktor pengali jika tegangan adalah 5000 atau besarannya adalah ampere rms, kurang dan sirkuit secara prinsip kV,atau MVA tidak disuplai langsung dari generator. *) Kasus khusus hanya digunakan ***)Kasus khusus digunakan jika jika nilai simetris melampaui tegangan operating adalah 1500 500 MVA dan sirkuit secara atau kurang, dan fuse bukan fuse prinsip disuplai dari hanya pembatas arus, dan sirkuit generator saja supply mempunyai X/R kurang dari 4.


14

Faktor Pengali impedansi mesin listrik Tipe mesin listrik

First-cycle Interupting

Semua generator turbin, semua hydrogenator dengan belitan jangkar, semua kondenser

1.0 Xd’’

1.0 Xd’’

Hydrogenerator tanpa belitan jangkar

0.75 Xd’’

0.75 Xd’’

Motor sinkron

1.0 Xd’’

1.5 Xd’’

Diatas 1000 hp pada 1800 rpm atau kurang

1.0 Xd’’

1.5 Xd’’

Diatas 250 hp pada 3600 rpm

1.0 Xd’’

1.5 Xd’’

Lainnya, 50 hp keatas

1.2 Xd’’

3.0 Xd’’

Lainnya, 50 hp kebawah

1.67 Xd’’

diabaikan

Motor induksi


15

KAPASITAS PEMUTUS DAYA (CB)

I˝. ξ .10-3 kA √3 Vpf . I˝ . ξ . 10-6 MVA DIMANA Vpf

I˝ ξ

: TEGANGAN (L-L) SEBELUM GANGGUAN PADA TITIK GANGGUAN (VOLT) : HARGA EFEKTIF ARUS HUBUNG SINGKAT AWAL SIMETRIS (AMPER) (melalui CB) : FAKTOR PENGALI Electric Power Systems L4 - Olof Samuelsson

16

KAPASITAS PEMUTUS DAYA ( CIRCUIT BREAKER ) Electric Power Systems L4 - Olof Samuelsson

Recommend Documents