Makalah Seminar Kerja Praktek SCANNING SETTING RELE JARAK (DISTANCE RELAY) SALURAN UDARA TEGANGAN TINGGI (SUTT) 150 kV GARDU INDUK DRAJAT-GARUT-TASIKTASIK BARU Ari Catur Pamungkas1, Dr. Ir. Hermawan DEA . 2
Mahasiswa 1 dan Dosen Pembimbing Kerja Praktek2 Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik – Universitas Diponegoro Jl.Prof. Soedarto SH Tembalang, Semarang 50275 Email :
[email protected] ABSTRAK Saluran udara tegangan tinggi merupakan salah satu komponen dalam sistem tenaga listrik yang sering mengalami gangguan. Gangguan pada saluran udara dapat disebabkan hubung singkat, beban lebih, surja petir, topan, cuaca buruk dan lain-lain. Gangguan ini dapat menyebabkan terganggunya kelangsungan operasi dan kerusakan peralatan pada sistem tenaga listrik. Untuk itu diperlukan sistem proteksi yang handal yang dapat mengidentifikasi gangguan dengan cepat sekaligus mengamankan bagian sistem yang terganggu dari bagian lain yang masih dapat berjalan normal. Suatu sistem proteksi karena berbagai macam faktor dapat mengalami kegagalan operasi, oleh sebab itu selain proteksi utama diperlukan proteksi cadangan yang dapat bekerja ketika proteksi utama gagal bekerja. Rele jarak dapat digunakan sebagai proteksi utama sekaligus sebagai proteksi cadangan jauh pada saluran udara tegangan tinggi. Sedangkan rele arus lebih dan rele gangguan tanah digunakan sebagai proteksi cadangan lokal jika rele jarak gagal bekerja. Sebagai pengaman utama saluran udara tegangan tinggi keberadaan rele jarak menjadi sangat penting dan perlu dijaga kualitas kerja serta kondisi setelan relenya. Untuk itu perlu dilakukan pemeliharaan secara b erkala pada sistem proteksi saluran udara tegangan tinggi. Salah satu kegiatan pemeliharaan sistem proteksi SUTT adalah scanning setting rele jarak. Scanning setting rele jarak bertujuan untuk mengetahui kondisi setting rele proteksi existing apakah masih memenuhi fungsinya sebagai proteksi yang harus sensitif, selektif, handal, cepat, sesuai dengan peruntukannya apakah sebagai rele proteksi utama atau cadangan. Dalam makalah ini akan dijelaskan mengenai scanning setting rele jarak pada saluran udara tegangan tinggi 150 kV gardu induk Drajat-Ga rut-Tasik-Tasik Baru. Penulis menggunakan bantuan softwa re Ma thCad 14 dalam melakukan scanning setting rele jarak. Hasil scanning setting rele jarak adalah berupa grafik koordinasi impedansi-waktu setelan rele jarak pada masing-masing seksi zona proteksi. Kata Kunci : Saluran UdaraTeganganTinggi, Rele Jarak, Scanning Setting Rele Jarak, Mathcad 14 .
I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Saluran udara tegangan tinggi merupakan komponen sistem tenaga listrik yang berperan sangat penting dalam menjaga kualitas dan keandalan sistem tenaga listrik. Akan tetapi saluran udara merupakan salah satu komponen dalam sistem yang sering mengalami gangguan. Gangguan yang terjadi dapat berupa hubung singkat, beban lebih, surja petir, topan, cuaca buruk dan lain-lain. Gangguan tersebut dapat menyebabkan terganggunya kelangsungan operasi dan kerusakan peralatan pada sistem tenaga listrik. Untuk menghindari kerusakan dan kerugian yang lebih besar, maka diperlukan suatu sistem proteksi tenaga listrik yang dapat bekerja secara cepat mengisolasi gangguan. Sistem proteksi mempunyai fungsi untuk menjaga sistem
tenaga listrik tetap stabil, dengan cara mengidentifikasi gangguan dan memisahkan bagian sistem yang terganggu dari bagian lain yang masih dapat berjalan normal. Dengan perkembangan sistem tenaga listrik yang semakin besar dan kompleks dibutuhkan kinerja sistem proteksi yang handal, yang dapat menjamin bahwa setiap gangguan yang terjadi pada sistem dapat diamankan dengan cepat. Adanya keterlambatan atau kegagalan dalam memisahkan bagian yang terganggu dapat menimbulkan kerugian baik dari sisi konsumen maupun dari sisi penyedia tenaga listrik. Saluran udara tegangan tinggi menggunakan rele jarak sebagai proteksi utama dan dilengkapi proteksi cadangan lokal serta proteksi cadangan jauh. Sistem proteksi cadangan lokal menggunakan rele arus lebih
(OCR) dan rele gangguan ke tanah (GFR), sedangkan proteksi cadangan jauh menggunakan zona dua rele jarak dari gardu induk yang lain. Untuk menjamin kontinuitas penyaluran tenaga listrik dan menjamin keandalan maka perlu dilakukan pemeliharaan pada sistem proteksi SUTT secara berkala. Hal ini penting karena sistem proteksi adalah sistem yang vital dalam sebuah sistem penyaluran tenaga listrik. Salah satu bentuk pemeliharaan SUTT yang dilakukan adalah scanning setting rele jarak. 1.2. Tujuan Tujuan dari penulisan makalah ini adalah : 1. Mengetahui cara kerja dari relai jarak (Distance Relay) 2. Mengetahui pemilihan zona proteksi rele jarak (Distance Relay) 3. Mengetahui cara scanning setting rele jarak pada SUTT 150 KV Drajat-GarutTasik-Tasik Baru. 4. Menganalisa hasil scanning setting rele jarak pada SUTT 150 KV Drajat-GarutTasik-Tasik Baru. 1.3. Batasan Masalah Dalam penulisan makalah ini, penulis menjelaskan tentang proses scanning setting rele jarak pada SUTT 150 KV GI DrajatGarut-Tasik-Tasik Baru. Karakteristik rele jarak yang digunakan pada sistem SUTT yang ditinjau adalah quadrilateral dengan pola pengaman teleproteksi PUTT (Permissive Underreach Transfer Trip). Penulis akan meninjau setting jangkauan reaktansi (forward reach) dan tidak memperhitungkan jangkauan resistansi (resistive reach). Hasil scanning berupa grafik koordinasi impedansi-waktu rele jarak untuk tiap zona proteksi pada saluran yang diamankan. II. DASAR TEORI 2.1 Sistem Proteksi Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) Suatu sistem proteksi pada umumnya dibagi dalam dua kelompok, yaitu : 1. Pengaman Utama Merupakan sistem proteksi yang diharapkan segera bekerja jika terjadi kondisi abnormal atau gangguan pada daerah pengamanannya. Contoh : Rele Jarak pada proteksi SUTT.
2. Pengaman Cadangan Diperlukan apabila pengaman utama tidak dapat bekerja atau terjadi gangguan pada sistem pengaman utama itu sendiri. Dibagi menjadi : a) Sistem proteksi cadangan lokal (local back up protection system) Pengaman cadangan lokal adalah pengamanan yang dicadangkan bekerja bilamana pengaman utama yang sama gagal bekerja. Contohnya:penggunaan OCR atau GFR. b) Sistem proteksi cadangan jauh (remote back up protection system) Pengaman cadangan jarak jauh adalah pengamanan yang dicadangkan bekerja bilamana pengaman utama di tempat lain gagal bekerja. Contoh : zone-2 dan zone-3 rele jarak pada proteksi SUTT. 2.1.1 Sistem Proteksi SUTT 150 kV Pada sistem transmisi 150 kV penggunaan rele jarak sebagai pengaman utama yang dilengkapi teleproteksi menjadi suatu keharusan, khususnya bagi : a) Penghantar yang dioperasikan looping dengan sistem 150 kV lainnya b) Penghantar 150 kV yang radial double circuit Ada dua macam pola pengaman dengan pilot yang telah diterapkan pada SUTT 150 kV PLN P3B, yaitu : 1) Permissive Transfer Trip Scheme Permissive Underreach Transfer Trip (PUTT) Permissive Overreach Transfer Trip (POTT) 2) Blocking Scheme Pola pengamanan untuk Saluran Udara Tegangan Tinggi 150 kV adalah a) Pengaman Utama Gangguan fasa-fasa : Relai jarak yang dilengkapi dengan teleproteksi Gangguan fasa-netral : Relai jarak yang dilengkapi dengan teleproteksi b) Pengaman Cadangan Gangguan fasa-fasa : Relai arus lebih inverse time (non directional) Gangguan fasa-netral : Relai arus lebih inverse time (non directional)
2.2 Rele Jarak 2.2.1 Pengertian Relai jarak merupakan pengaman utama (main protection) pada SUTT / SUTET dan sebagai backup untuk seksi didepan. Hal ini didasarkan bahwa impedansi saluran transmisi berbanding lurus dengan jaraknya sehingga memungkinkan dilakukan pengukuran impedansi berdasarkan panjang salurannya 2.2.2 Prinsip Kerja Rele Jarak Relai jarak mengukur tegangan pada titik relai dan arus gangguan yang terlihat dari relai, dengan membagi besaran tegangan dan arus, maka impedansi sampai titik terjadinya gangguan dapat ditentukan. Perhitungan impedansi dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut : = Dengan :
Zf = Impedansi (Ohm) Vf = Tegangan (Volt) If = Arus gangguan (Ampere)
Rele jarak mendapatkan inputan dari trafo arus dan juga trafo tegangan yang berfungsi sumber masukan ke relai untuk membaca besaran arus dan tegangan yang ada di penghantar, besaran tegangan dan arus dikonversi di relai menjadi satuan impedansi, dan apabila terjadi gangguan maka pembacaan impedansi di relai akan berubah dan bila nilai impedansi berada dibawah nilai settingnya maka relai akan bekerja dan memberikan perintah trip ke PMT. 2.2.3 Karakteristik Kerja Quadrilateral Rele Jarak Karakteristik kerja quadrilateral dapat dibentuk dengan menentukan setelan forward reach dan resistive reach yang masing-masing dapat di setel independen. Gambar 2.3 menunjukan 4 setelan batasan atau jangkauan karakteristik kerja quadrilateral. Empat setelan batas rele yaitu batas paling atas menunjukan setelan jangkauan reaktansi, kemudian batas kiri dan kanan yaitu setelan jangkauan resistansi positif dan resistansi negatif serta batas bawah menunjukan elemen directional.
Relai jarak akan bekerja dengan cara membandingkan impedansi gangguan yang terukur dengan impedansi setting, dengan ketentuan : bila impedansi gangguan lebih kecil dari pada impedansi setting relai (Zf
ZR) maka relai tidak akan bekerja.
Gambar 2.3 Karakteristik Kerja Quadrilateral
Ciri-ciri karakteristik quadrilateral adalah sebagai berikut : Karateristik quadrilateral merupakan kombinasi dari 3 macam komponen yaitu : reactance, berarah dan resistif. Dengan setting jangkauan resistif cukup besar maka karakteristik relai quadrilateral dapat mengantisipasi gangguan tanah dengan tahanan tinggi. Umumnya kecepatan relai lebih lambat dari jenis mho.
Gambar 2.2 Blok Diagram Relai Jarak
2.2.4 Zona Proteksi Rele Jarak Relai jarak dibagi menjadi beberapa daerah cakupan yaitu Zone 1, Zone 2, Zone 3, serta dilengkapi juga dengan teleproteksi sebagai upaya agar proteksi bekerja selalu cepat dan selektif di dalam daerah pengamanannya.
Gambar 2.4 Setelan zona proteksi rele jarak
1) Setting Zone-1 Dengan mempertimbangkan adanya kesalahan-kesalahan dari data saluran, CT, PT, dan peralatan penunjang lain sebesar 10% - 20 % , zone-1 relai disetel 80 % dari panjang saluran yang diamankan. Zone-1 = 0,8 . Z L1 (Saluran) Waktu kerja relai seketika, (t1= 0) tidak dilakukan penyetelan waktu 2) Setting Zone-2 Prinsip peyetelan Zone-2 adalah berdasarkan pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut : Zone-2 min = 1,2 . ZL1 Zone-2 mak = 0,8 (Z L1 + 0,8. ZL2) Dengan : ZL1=Impedansi saluran yang diamankan. ZL2=Impedansi saluran berikutnya yang terpendek ( ) Waktu kerja relai t2= 0.4 s/d 0.8 dt. 3) Setting Zone-2 Prinsip penyetelan zone-3 adalah berdasarkan pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut : Zone-3min =1.2 ( ZL1 + 0,8.ZL2 ) Zone-3mak = 0,8 ( ZL1 + 1,2.ZL2 ) Dengan : ZL1 = Impedansi saluran yang diamankan
ZL2 = Impedansi saluran berikutnya yang terpanjang ( ) Waktu kerja relai t3= 1.2 s/d 1.6 dt. 2.3 Pola Teleproteksi PUTT (Permissive Underreach Transfer Trip) Dasar pemilihan pola pengaman dengan menggunakan teleproteksi adalah untuk meningkatkan keandalan sistem yaitu jika terjadi gangguan di luar zona satu rele tetapi masih berada pada saluran yang diamankan (ujung saluran transmisi), maka rele jarak yang telah dilengkapi teleproteksi akan bekerja lebih cepat dibandingkan rele jarak tanpa teleproteksi [3]. Prinsip kerja dari pola PUTT adalah apabila gangguan dirasakan pada zona satu rele jarak, maka rele akan mengirim sinyal trip ke CB dan pada saat yang bersamaan juga mengirim sinyal ke rele di ujung terminal yang lain. Rele yang menerima sinyal received hanya akan bekerja secara langsung apabila telah merasakan adanya gangguan pada zona dua relenya. Pola PUTT mempunyai kelebihan yaitu untuk gangguan di daerah ujung saluran transmisi yang diamankan (zona dua) maka rele di kedua ujung saluran yang diamankan akan trip seketika karena menerima sinyal trip dari rele di ujung yang lain.
III. SCANNING SETTING RELE JARAK SALURAN UDARA TEGANGAN TINGGI (SUTT) 150 KV GARDU INDUK DRAJAT-GARUT-TASIK-TASIK BARU Tujuan dilakukan scanning setting relay proteksi adalah untuk mengetahui kondisi setting rele proteksi existing apakah masih memenuhi fungsinya sebagai proteksi yang harus sensitif, selektif, handal, cepat, sesuai dengan peruntukannya apakah sebagai relay proteksi utama atau cadangan [2]. Untuk scanning pada rele jarak harus mendapatkan data yang valid sesuai yang diterapkan dilapangan seperti [2]: Data relai meliputi : merk relay, type relay, In Relay, setting relay yang diterapkan/ hasil download. Data CT/PT atau CVT meliputi : rasio CT dan rasio PT atau rasio CVT, dan Data konduktor meliputi : jenis/type konduktor, CCC (Current Carrying Capacity) konduktor, panjang konduktor,
konstanta impedansi per km panjang seperti : impedansi urutan positif, impedansi urutan negatif, impedansi urutan nol. 3.1 Data Sistem 3.1.1 Diagram Garis Tunggal SUTT 150 kV Drajat-Garut-Tasik-Tasik Baru
3.2 Perhitungan Reaktansi Saluran 3.2.1 Drajat Arah Garut Data Rele : MiCOM Alstom Type : P442 Panjang Hawk (L1a) : 17,86 km Panjang Dove (L1b) : 7,5 km Panjang Saluran (L1) : L1a +L1b=25,36 km Total impedansi saluran adalah sbb : 11 = [( 11 + 11 ). 1 ] + [( 11 + 11 ). 1 ] |
11 = 3,324 + 10,0861 11| = 10,619
Dengan komponen sudut, θ = arg ( 11) θ = 71,757 Sehingga reaktansi saluran, 11 = | 11|. sin( θ1) | 11| = 10,086
Gambar 3.1 Diagram garis tunggal SUTT 150 kV Drajat-Garut-Tasik-Tasik Baru
3.2.2 Garut Arah Tasik Data Rele : MiCOM Alstom Type : P442 Panjang Saluran (L2) : 40,25 km Total impedansi saluran adalah sbb : 21 = ( 21 + 21). 2 |
3.1.2 Data Impedansi Saluran Tabel 3.1 Data impedansi SUTT 150 kv
21 = 5,514 + 15,963 21| = 16,889
Dengan komponen sudut, θ2 = arg( 21) θ2 = 70,943 Sehingga reaktansi saluran, 21 = | 21 |. sin( θ2) |
21| = 15,963
3.2.2 Tasik Arah Tasik Baru Data Rele : Toshiba Type : GRZ Panjang Saluran (L3) : 6,7 km Total impedansi saluran adalah sbb : 31 = ( 31 + 31). 3 3.1.3 Data Setting Rele Jarak Existing Tabel 3.2 Data setting rele jarak
|
31 = 0,259 + 1,881 31| = 1,898
Dengan komponen sudut, θ3 = arg( 31) θ3 = 82,15 Sehingga reaktansi saluran, 31 = | 31|. sin( θ3) |
31| = 1,881
3.3 Perhitungan Reaktansi Rele Jarak 3.3.1 Drajat Arah Garut 150000/110 1= = = 8,522 800/5 Dari setting rele jarak seperti pada Tabel 3.2, terlebih dahulu diubah ke nilai primer dengan dikalikan n1. Zone-1 Z1a = 0,996 x n1 = 0,996 x 8,522 = 8,48 Zone-2 Z2a = 2,264 x n1 = 2,264 x 8,522 = 19,29 Zone-3 Z3a = 3,872 x n1 = 3,872 x 8,522 = 32,99 Dari perhitungan sebelumnya komponen sudut dari impedansi saluran SUTT Garut arah Tasik adalah θ1 = 71,757 . Sehingga nilai reaktansi rele jarak : Zone-1 1 = 1 . sin( θ1) = 8,48.sin(71,757 ) = 8,054 Zone-2 2 = 2 . sin( θ1) = 19,29. sin(71,757 ) = 18,33 Zone-3 3 = 3 . sin( θ1) = 32,99. sin(71,757 ) = 31,34 3.3.2 Garut Arah Tasik 150000/110 2= = = 8,522 800/5 Dari setting rele jarak seperti pada Tabel 3.2, terlebih dahulu diubah ke nilai primer dengan dikalikan n2 Zone-1 Z1b = 1,441 x n2 = 0,996 x 8,522 = 13,509 Zone-2 Z2b = 1,981 x n2 = 2,264 x 8,522 = 18,57 Zone-3 Z3b = 3,129 x n2 = 3,872 x 8,522 = 29,334 Dari perhitungan sebelumnya komponen sudut dari impedansi saluran SUTT Garut arah Tasik adalah θ2 = 70,943 . Sehingga nilai reaktansi rele jarak : Zone-1 1 = 1 . sin( θ2) = 13,509. sin( θ2) = 12,69 Zone-2 2 = 2 . sin( θ2) = 18,57. sin( θ2) = 17,55 Zone-3 3 = 3 . sin( θ2) = 29,334. sin( θ2) = 27,726
3.3.3 Tasik Arah Tasik Baru 150000/110 3= = = 0,938 1600/1 Dari setting rele jarak seperti pada Tabel 3.2, terlebih dahulu diubah ke nilai primer dengan dikalikan n3. Zone-1 Z1c = 1,6 x n3 = 1,6 x 0,938 = 1,501 Zone-2 Z2c = 2,89 x n3 = 2,89 x 0,938 = 2,711 Zone-3 Z3c = 6,03 x n3 = 6,03 x 0.938 = 5,656 Dari perhitungan sebelumnya komponen sudut dari impedansi saluran SUTT Garut arah Tasik adalah θ3 = 82,15 . Sehingga nilai reaktansi rele jarak : Zone-1 1 = 1 . sin( θ3) = 1,501.sin( 82,15 ) = 1,487 Zone-2 2 = 2 . sin( θ3) = 2,711.sin( 82,15 ) = 2,685 Zone-3 3 = 3 . sin( θ3) = 0,938.sin( 82,15 ) = 5,603 3.4 Peta Setelan Rele Jarak Untuk mengetahui koordinasi setting rele jarak masing-masing seksi, maka kita harus mengetahui peta setelan rele jarak. Hal ini sangat penting karena dengan mengetahui peta setelan rele jarak tersebut maka dapat mengetahui apakah setelan rele jarak yang terpasang mengalami overlapping antar seksi yang diamankan atau tidak. Dalam peta setelan rele jarak ini akan diketahui grafik koordinasi impedansi-waktu. Untuk memperoleh grafik impedansi-waktu setelan rele jarak pada seksi yang ditinjau, penulis menggunakan software MathCad 14. Data-data masukan yang diperlukan adalah data reaktansi saluran , data reaktansi rele (dalam nilai primer), dan data setelan waktu rele. 1) Input data reaktansi saluran Format penginputan data reaktansi saluran tersebut pada software MathCad menggunakan format matriks sebagai berikut : =( ) Sehingga dalam lembar kerja MathCad untuk data reaktansi saluran SUTT 150
kV Drajat-Garut-Tasik-Tasik Baru adalah tertulis sebagai berikut :
ZL ( 10.086 15.963 1.881) 2) Input Data Setelan Reaktansi Rele Format penginputan data setelan reaktansi rele tersebut pada software MathCad menggunakan format matriks sebagai berikut :
= Sehingga dalam lembar kerja MathCad untuk data setelan reaktansi rele SUTT 150 kV Drajat-Garut-Tasik-Tasik Baru adalah tertulis sebagai berikut :
8.054 18.33 31.34 ZZ 12.69 17.55 27.726 1.487 2.685 5.603
Gambar 3.2 Grafik koordinasi impedansi-waktu rele jarak
3.5 Analisa Hasil Scanning Setting Rele Jarak SUTT 150 kV Grajat-Garut-TasikTasik Baru 3.5.1 Pengaruh Adanya Trafo Tenaga Terhadap Setting Rele Jarak
3) Input Data Setelan Waktu Rele Format penginputan data setelan waktu rele jarak tersebut pada software MathCad menggunakan format matriks sebagai berikut :
= Sehingga dalam lembar kerja MathCad untuk data setelan waktu rele jarak SUTT 150 kV Drajat-Garut-Tasik-Tasik Baru adalah tertulis sebagai berikut :
0.1 0.4 1.2 T 0.1 0.4 1.6 0.1 0.4 1.6 Setelah itu maka didapatkan peta setelan rele jarak berupa grafik impedansi-waktu rele jarak pada GI Drajat-Garut-Tasik-Tasik Baru sebagai berikut :
Gambar 3.3 Diagram garis tunggal SUTT 150 kV Drajat-Garut-Tasik-Tasik Baru
Dalam perhitungan setelan zona-2 suatu rele jarak, apabila pada gardu induk di depannya terdapat trafo daya maka sebaiknya jangkauan zone-2 tidak melebihi impedansi trafo daya tersebut [9]. Karena pada gardu induk Garut terdapat trafo daya maka untuk setting zone-2 rele jarak Drajat arah Garut sebaiknya tidak melebihi impedansi trafo terkecil di GI Garut. Hal ini bertujuan agar jika terjadi gangguan pada sisi tegangan rendah trafo maka rele tidak bekerja sehingga rele jarak dapat bekerja secara selektif. Berikut ini adalah perhitungan impedansi trafo pada GI Garut :
Trafo 1 : 150/ 20 KV, 30 MVA, XT=8,6% × ( ) 1= ( ) 0,086 × (150 ) 1= = 64,50 30 Trafo 2 : 150/ 20 KV, 60 MVA, XT=13,25% × ( ) 2= ( ) 0,1325 × (150 ) 2= = 49,69 60
Karena setting zone-2 rele jarak pada GI yang ditinjau sebaiknya tidak melebihi impedansi trafo terkecil GI di depannya maka kita pilih reaktansi terkecil dari kedua trafo daya tersebut yaitu XTR2 untuk perhitungan zone trafo. Sehingga, = 0,8 × ( 1 + 0,5 × 2) ( = 0,8 × 10,086 + 0,5 × 49,69) = 27,945 Untuk setelan jangkauan zone-2 rele jarak yang terpasang adalah 18,33. Sehingga karena nilai setting jangkauan Zone-2 < nilai impedansi Trafo yaitu 18,33 < 27,945 maka setelan jangkauan zone-2 pada GI Drajat bay Garut sudah benar. 2 2
3.5.2 Analisa Pe ta Stelan Rele Jarak
dapat mengatasi gangguan secara cepat, andal,sensitif dan selektif. Dari hasil scanning setelan rele jarak juga dapat kita lihat bahwa terjadi overlap antara setelan rele jarak zone-2 GI Garut arah Tasik dengan zone-2 GI Tasik arah Tasik Baru. Dalam hal koordinasi setelan rele proteksi pada Saluran Udara Tegangan Tinggi, overlapping pada setting Zone-2 dengan Zone2 pada seksi berikutnya sangat tidak dapat ditolerir karena hal tersebut dapat membahayakan sistem. Dalam kasus ini jika terdapat gangguan pada zone-2 Tasik arah Tasik Baru maka rele yang bekerja adalah pada Zone-2 Garut arah Tasik sehingga rele proteksi tidak mampu menjalankan tugasnya sebagai sistem proteksi yang selektif, andal dan cepat. Untuk itu perlu dilakukan re-setting untuk jangkauan zone-2 pada GI Garut arah Tasik sebagai berikut : 2 2 2 2
= 17,55 = 1,2 ×
2 = 1,2 × 15,963 = 19,16
= 0,8 × ( 2 + 0,8 × 3 ) = 0,8 × (15,963 + 0,8 × 1,881) = 13,977
Ternyata nilai Zone-2 maks < Zone 2 min. Hal ini disebabkan karena saluran yang diamankan (ZL 2) jauh lebih panjang dari seksi berikutnya (ZL3). Pada keadaan demikian untuk mendapatkan selektifitas yang baik, maka Zone-2 diambil sama dengan Zone2 min dengan setting waktunya dinaikkan satu tingkat, yaitu menjadi 0,8 detik. Sehingga untuk data setelan reaktansi rele jarak kita setting sebagai berikut :
8.054 18.33 31.34 ZZ 12.69 19.16 27.726 1.487 2.685 5.603 Dan data setelan waktu relenya adalah menjadi sebagai berikut : Gambar 3.4 Grafik koordinasi impedansi-waktu rele jarak
Dari grafik koordinasi impedansi-waktu setelan rele jarak diatas dapat dilihat bahwa untuk setelan rele jarak GI Drajat arah Garut sudah baik karena tidak overlap dengan setelan rele jarak seksi di depannya.Sehingga untuk proteksi SUTT Drajat arah Garut diharapkan
0.1 0.4 1.2 T 0.1 0.8 1.6 0.1 0.4 1.6 Grafik koordinasi setelan impedansiwaktu rele jarak menjadi sebagai berikut :
Gambar 3.5 Grafik koordinasi impedansi-waktu rele jarak hasil resetting
Dari grafik koordinasi impedansi-waktu setelan rele jarak hasil resetting pada gambar 4.9 dapat dilihat bahwa zone 2 Garut bay Tasik dan zone 2 Tasik bay Tasik Baru sudah tidak mengalami overlap sehingga setelan rele jarak sudah dapat dikatakan benar karena sudah tidak ada setelan rele jarak (khususnya zone-2) yang mengalami overlap antar seksi pada daerah yang diamankan. Untuk zone-3, fungsi selektifitas sudah tidak lagi diperlukan karena zone-3 hanya berperan sebagai pengaman cadangan jauh pada far end bus untuk GI di dua seksi di depannya [2].
IV. PENUTUP 4.1 Kesimpulan 1) Relai jarak akan bekerja dengan cara membandingkan impedansi gangguan yang terukur dengan impedansi setting, dengan ketentuan: bila impedansi gangguan lebih kecil dari pada impedansi setting relai (Zf ZR) maka relai tidak akan bekerja. 2) Relai jarak dibagi menjadi beberapa daerah cakupan yaitu Zone 1, Zone 2, Zone 3, serta dilengkapi juga dengan teleproteksi sebagai upaya agar proteksi bekerja selalu cepat dan selektif di dalam daerah pengamanannya. 3) Dalam melakukan scanning setting rele jarak diperlukan data rele meliputi merk,
tipe, setting rele yang diterapkan; data rasio CT dan rasio PT; data konduktor yang meliputi tipe konduktor, CCC (Current Carrying Capacity), panjang konduktor, konstanta impedansi per km panjang. 4) Dari hasil scanning setting rele jarak SUTT 150 kV Drajat-Garut-Tasik-Tasik Baru, terjadi overlap antara setting zone-2 Garut arah Tasik dengan zone-2 Tasik arah Tasik Baru. Hal tersebut disebabkan karena saluran yang diamankan (ZL2) jauh lebih panjang dari seksi berikutnya (ZL3) sehingga terjadi kondisi dimana Zone-2 maks < Zone 2 min. 5) Pada keadaan dimana nilai Zone-2 maks < Zone 2 min (13,977< 19,16) maka untuk mendapatkan selektifitas yang baik, maka Zone-2 diambil sama dengan Zone2 min dengan setting waktunya dinaikkan satu tingkat , yaitu 0,8 detik. 4.2 Saran 1) Supaya hasil scanning menjadi lebih lengkap maka perlu untuk memperhitungkan jangkauan resistif. 2) Untuk memberikan kemudahan dalam melaksanakan scanning setting rele jarak maka perlu untuk diciptakan dan dikembangkan suatu software khusus untuk melakukan scanning.
DAFTAR PUSTAKA [1] Adrial Mardensyah, 2008, “Studi Perencanaan Koordinasi Rele Proteksi Pada Saluran Udara Tegangan Tinggi Gardu Induk Gambir Lama-Pulomas”, Tugas Akhir,Universitas Indonesia, Jakarta. [2] Pusat Pelatihan dan Pendidikan PT. PLN (Persero), Pemeliharan Sistem Proteksi Transmisi [3] Pusat Pelatihan dan Pendidikan PT. PLN (Persero), Konstruksi & Instalasi Sistem Proteksi [4] W.D. Stevenson Jr, 1984, ”Analisis Sistem Tenaga Listrik”, Edisi Ke Empat, Erlangga, Jakarta, [5] Juan M. Gers and Edward J. Holmes, 2004, “Protection of Electricity Distribution Networks”, 2nd Edition, The Institution of Electrical Engineers, London,United Kingdom
[6] Prof. Ir. Abdul Kadir, 1998, ”Transmisi Tenaga Listrik”, Universitas Indonesia, Jakarta, [7] Dr. A. Arismunandar, Dr. S. Kuwara, 1973, ”Buku Pegangan Teknik Tenaga Listrik”, Jilid II, PT Pradnya Paramita, Jakarta [8] L.G. Hewitson , Mark Brown and Ramesh Balakrishnan, 2004, “Practical Power Systems Protection”, ELSEVEIR, [9] PT PLN (Persero) P3B Jawa Bali, 2006, “Workshop Scanning dan Kordinasi Relai Proteksi” Jakarta,
BIODATA PENULIS Ari Catur Pamungkas lahir di Purworejo, 18 Mei 1993. Telah menempuh studi mulai dari Taman Kanak-kanak Nasional, Sekolah Dasar Nasional Kutoarjo, SMP Negeri 3 Purworejo, SMA Negeri 1 Purworejo dan sekarang sedang melanjutkan studi S-1 di Jurusan Teknik Elektro konsentrasi Tenaga Listrik Universitas Diponegoro, Semarang. Semarang, 25 November 2014 Penulis
Ari Catur Pamungkas NIM 21060111140132 Menyetujui, Dosen Pembimbing
Dr. Ir. Hermawan DEA NIP 196002231986021001
