Makalah Seminar Kerja Praktek SISTEM PROTEKSI TRANSFORMATOR ELECTRIC ARC FURNACE (EAF) DAPUR 6 SSP I PT KRAKATAU STEEL (PERSERO) Tbk. Adhitya Sukma Wijaya, Ir. Yuningtyastuti, MT. Mahasiswa dan Dosen Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Soedharto, Tembalang, Semarang Email :
[email protected] Abstrak Baja memegang peranan penting sebagai material rekayasa dalam kemajuan peradaban manusia. Hampir di sekeliling kita banyak dijumpai peralatan engineering dengan baja sebagai material dasarnya. Kebutuhan akan baja di dunia saat ini sudah mengalami pertumbuhan yang sangat pesat. PT. Krakatau Steel merupakan perusahaan baja yang terintegrasi yang terbesar di Indonesia. PT. Krakatau Steel memiliki pabrik utama penghasil baja slab yaitu Slab Steel Plant 1 (SSP 1) dan Slab Steel Pant 2 (SSP 2). Proses produksi baja slab pada PT. Krakatau Steel membutuhkan daya listrik dalam jumlah yang besar. Untuk memenuhi keandalan ketersediaan dan penyaluran energi listrik untuk proses produksi baja, kebutuhan sistem proteksi yang memadai mutlak diperlukan. Fungsi peralatan sistem proteksi adalah untuk mengidentifikasi gangguan dan memisahkan bagian jaringan yang terganggu dari bagian lain yang masih dalam keadaan normal serta sekaligus mengamankan bagian ini dari kerusakan yang dapat menyebabkan kerugian yang lebih besar. Tranformator merupakan salah satu komponen penting dalam proses produksi baja di Electric Arc Furnace. Adanya gangguan pada transformator Electric Arc Furnace dapat menghentikan proses produksi dari baja slab . Perangkat yang digunakan sebagai sistem proteksi transformator Electric Arc Furnace (EAF) Dapur 6 SSP 1 PT. Krakatau Steel yaitu relai arus lebih (over current), relai buchholz, relai suhu, relai tekanan lebih dan RS 2001. Kata kunci : Sistem Proteksi, Transformator, Electric Arc Furnace,
I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang PT. Krakatau Steel merupakan perusahaan baja terbesar di Indonesia yang menghasilkan produknya secara terintegrasi. PT. Krakatau Steel memiliki pabrik utama penghasil baja slab yaitu Slab Steel Plant 1 (SSP 1) dan Slab Steel Pant 2 (SSP 2). SSP 1 menghasilkan produksi baja kasur (slab) sebesar 1.000.000 ton/tahun dan SSP 2 menghasilkan 800.000 ton/tahun. Dan dalam hal ini optimalisasi sumber daya yang ada sangat diperlukan. Untuk mendukung sistem produksi agar dapat berjalan dengan baik, dibutuhkan sistem penyaluran tenaga listrik yang handal. Keandalan dan keberlangsungan suatu sistem tenaga listrik sangat bergantung pada sistem proteksi yang digunakan. Fungsi peralatan sistem proteksi adalah untuk mengidentifikasi gangguan dan memisahkan bagian jaringan yang terganggu dari bagian lain yang masih dalam keadaan normal serta sekaligus mengamankan bagian ini dari kerusakan yang dapat menyebabkan kerugian yang lebih besar. Salah satu komponen penting dalam proses produksi baja slab adalah stasiun Electric
Arc Furnace (EAF). Komponen utama dalam proses produksi pada stasiun EAF adalah Transformator Daya. Transformator daya pada stasiun EAF berfungsi untuk menurunkan tegangan sumber sehingga diperoleh arus dengan nilai yang besar yang menyuplai kebutuhan daya elektroda peleburan. Adanya gangguan pada transformator Electric Arc Furnace akan menghentikan proses produksi dari baja slab . Oleh karena itu, diperlukan suatu sistem proteksi yang dapat melindungi transformator Electric Arc Furnace. 1.2 Tujuan Tujuan penulisan laporan kerja praktek ini adalah untuk mengetahui sistem proteksi pada transformator daya, khususnya di Stasiun EAF Dapur 6 Slab Steel Plant (SSP) 1 PT. Krakatau Steel (PERSERO) Tbk 1.3 Batasan Masalah Dalam Laporan Kerja Praktek ini, penulis membatasi masalah hanya pada cara kerja dari sistem proteksi transformator daya pada Stasiun EAF Dapur 6 Slab Steel Plant 1 PT. Krakatau Steel.
Makalah Kerja Praktek PT. Krakatau Steel (PERSERO) Tbk.
1
II. DASAR TEORI 2.1 Sistem Proteksi Tenaga Listrik Sistem proteksi tenaga listrik adalah sistem pengaman pada peralatan-peralatan yang terpasang pada sistem tenaga listrik, seperti generator, bus bar, transformator, saluran udara tegangan tinggi, saluran kabel bawah tanah, dan lain sebagainya terhadap kondisi abnormal operasi sistem tenaga listrik tersebut. Sistem proteksi yang baik dapat mencegah / mengurangi timbulnya gangguan. Contohnya, proteksi arus lebih pada trafo dapat mencegah terjadinya gangguan arus berlebih pada trafo yang menyebabkan kerusakan pada trafo. Jika bagian yang terganggu diisolasi secara cepat, maka kerusakan yang diakibatkannya dapat diminimalisir. Selain itu, bagian yang terganggu dapat diperbaiki secepat mungkin sehingga fungsi pelayanannya dapat dilanjutkan tanpa penundaan waktu yang lebih lama. 2.1.1 Syarat Sistem Proteksi Suatu proteksi sistem tenaga dipilih berdasarkan syarat – syarat berikut : a. Selektivitas (selectivity), hanya mendeteksi dan mengisolasi peralatan yang mengalami gangguan b. Keandalan (reliability), Sistem proteksi yang handal didasarkan pada 2 hal yaitu: - Terpercaya (dependability), tidak boleh gagal bekerja. - Aman (security), tidak boleh trip saat memang tidak terjadi gangguan c. Kecepatan (speed), beroperasi secepat mungkin untuk mengurangi dampak, waktu kegagalan produksi dan memastikan keamanan para pekerja. d. Kepekaan (sensitivity), mendeteksi gangguan sekecil apapun, baik arus atau ketidaknormalan sistem dan beroperasi sesuai setelannya.
berfungsi untuk mengubah sinyal dari alat pemantau dan memberikan perintah untuk membuka rangkaian saat terjadi gangguan c. Pengaman lebur (Fuse) Fuse dapat menghancurkan diri (putus/melebur) untuk mengamankan perlengkapan yang terlindungi d. Pemutus tenaga (PMT) Berfungsi untuk menyalurkan arus dalam jumlah yang besar ke dalam rangkaian dan memutus rangkaian ketika terdapat arus gangguan berdasarkan perintah dari relai e. Baterai DC Baterai DC memberikan catu daya kepada relai dan kontrol pemutus PMT.
2.2 Gangguan Pada Sistem Tenaga Listrik Gangguan dapat didefinisikan sebagai semua kejadian yang menyebabkan bekerjanya relai dan menyebabkan Pemutus Tenaga (PMT) bekerja (trip) diluar kehendak operator, sehingga menyebabkan terputusnya aliran daya ke beban. 2.2.1 Faktor – faktor Penyebab Gangguan Sistem Tenaga Listrik Ada beberapa faktor yang menyebabkan terjadinya gangguan yaitu : a. Faktor Manusia (Human Error) Disebabkan oleh kesalahan atau kelalaian manusia dalam memberikan perlakuan pada sistem. b. Faktor Internal Disebabkan oleh sistem atau alat itu sendiri. Misalnya : faktor penuaan, arus lebih, tegangan lebih, keausan dll yang merusak isolasi peralatan. c. Faktor Eksternal Penyebabnya berasal dari lingkungan di sekitar sistem. Misalnya : cuaca, gempa bumi, banjir, dan sambaran petir..
2.1.2 Komponen Dasar Sistem Proteksi Ada 5 komponen dasar dari sistem proteksi tenaga listrik yaitu : a. Trafo arus dan trafo tegangan berfungsi untuk memantau dan memberikan data yang akurat tentang kesehatan sistem b. Relai Makalah Kerja Praktek PT. Krakatau Steel (PERSERO) Tbk.
2
2.2.2 Jenis - Jenis Gangguan Sistem Tenaga Listrik Berdasarkan lama waktu terjadinya, jenis gangguan dapat dikelompokkan sebagai berikut : a. Gangguan Transient (temporer) Merupakan gangguan yang hilang dengan sendirinya bila PMT terbuka, misalnya sambaran petir yang menyebabkan flash over pada isolator SUTT. b. Gangguan Permanen Merupakan gangguan yang tidak hilang dengan sendirinya, sedangkan untuk pemulihan diperlukan perbaikan, misalnya kawat SUTT putus. Jika ditinjau dari penyebabnya, jenis gangguan dapat dikelompokkan sebagai berikut : a. Gangguan Beban Lebih Disebabkan oleh jumlah arus yang mengalir yang lebih besar dari arus nominal. Hal ini tidak segera merusak peralatan listrik akan tetapi mengurangi umur dari peralatan listrik. b. Gangguan Hubung Singkat Hubung singkat adalah terjadinya hubungan penghantar bertegangan atau penghantar tidak bertegangan secara langsung tanpa melalui media (resistor/beban) yang semestinya sehingga terjadi aliran arus yang tidak normal (sangat besar). Arus hubung singkat yang begitu besar sangat membahayakan peralatan, sehingga untuk mengamankan perlatan dari kerusakan akibat arus hubung singkat bagian yang terganggu perlu diputuskan dengan peralatan pemutus tenaga. c. Gangguan Tegangan Lebih. Berdasarkan penyebabnya, gangguan tegangan lebih dapat dikelompokkan menjadi 2 yaitu : - Tegangan lebih power frequency Contoh : pembangkit kehilangan beban, over speed pada generator, gangguan pada AVR dan tap changer. - Tegangan lebih Transient : Contoh : Surja petir atau surja hubung. d. Gangguan Hilangnya Pembangkit Penyebab hilangnya pembangkit antara lain : - Hilangnya pembangkit akibat adanya gangguan pada sisi pembangkit - Gangguan hubung singkat di jaringan menyebabkan terpisahnya sistem,
dimana unit pembangkit yang lepas lebih besar dari spinning reserve, maka frekuensi akan terus turun sehingga sistem bisa collapse. e. Gangguan Stabilitas Gangguan hubung singkat atau lepasnya pembangkit, dapat menimbulkan ayunan daya (power swing) atau menyebabkan unit-unit pembangkit lepas sinkron. Power swing dapat menyebabkan salah kerja relai. 2.3 Transformator Tenaga Transformator merupakan suatu alat listrik yang berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak-balik melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsipprinsip induksi-elektromagnet.
Gambar 1 Transformator
Ada beberapa jenis transformator tenaga yaitu : a. Transformator step-up b. Transformator step-down c. Autotransformator d. Autotransformator Variabel e. Transformator Isolasi f. Transformator Pulsa g. Transformator Tiga Fasa Suatu transformator tenaga terdiri dari beberapa bagian. Bagian-bagian transformator tenaga ditunjukkan oleh gambar 2. 2.4 Gangguan Pada Transformator Tenaga Gangguan pada transformator tenaga dikelompokkan menjadi 2 (dua) bagian, yaitu : a. Gangguan Internal Merupakan gangguan yang terjadi di dalam transformator tenaga itu sendiri. Gangguan internal dapat berupa: - Incipient Faults - Gangguan hubung singkat
Makalah Kerja Praktek PT. Krakatau Steel (PERSERO) Tbk.
3
(a)
Gambar 3. Human Machine Interface
(b) Gambar 2
Bagian – Bagian Transformator (a) Bagian luar Transformator (b) Bagian dalam Transformator
b. Gangguan eksternal Gangguan terjadi diluar transformator tenaga (pada sistem tenaga listrik) tetapi dapat menimbulkan gangguan pada transformator yang bersangkutan. Gangguan-gangguan yang dapat digolongkan dalam gangguan eksternal ini adalah sebagai berikut : - Gangguan hubung singkat di luar transformator - Beban lebih (Overload) - Gelombang Surja
III. SISTEM PROTEKSI TRAFO EAF DAPUR 6 SSP I 3.1 Sistem Proteksi Transformator Semua informasi dari perangkat proteksi dan monitoring transformator, tap-changer dan sistem pendinginan transformator ditampilkan pada Human Machine Interface (HMI) transformator di ruang kontrol EAF. Pada perangkat HMI transformator terdapat berbagai indikator – indikator dari perangkat proteksi dan monitoring transformator seperti ditunjukkan pada gambar 3.
3.2 Relai Arus Lebih (OCR) Relai arus lebih berfungsi untuk melindungi trafo dari gangguan arus lebih seperti gangguan hubung singkat. Relai arus lebih yang digunakan pada transformator EAF dapur 6 menggunakan SIPROTEC Compact 7SJ80 Multifunction Protection Relay buatan Siemens dengan nomor seri 7SJ8011-5EB201FA0. Perangkat ini memiliki berbagai fungsi proteksi. Namun, pada transformator EAF, hanya menggunakan fungsi proteksi terhadap gangguan over current (I>) dan short-circuit (I>>).
Gambar 4. Relai Arus Lebih Trafo EAF Dapur 6
Relai arus lebih transformator EAF dapur 6 menggunakan karakteristik definite time relay. Pada relai jenis ini, ada 2 kondisi yang harus terpenuhi agar relai bekerja (trip), yaitu nilai arus harus melebihi nilai Isetting dan gangguan harus terjadi selama minimal sama dengan tsetting. Pengaturan Isetting dan tsetting dari relai arus lebih transformator EAF ditunjukkan pada tabel 1.
Makalah Kerja Praktek PT. Krakatau Steel (PERSERO) Tbk.
4
Tabel 1 Pengaturan Relai Arus Lebih Transformator EAF
Jenis Gangguan Overcurrent (I>) Short-circuit (I>>)
Isetting 1800 A 3000 A
tsetting 2,5 detik 0 detik
3.3 Relai Buchholz Relai Buchholz berguna untuk memonitor kondisi transformator minyak. Gangguan di dalam transformator minyak, baik hubung singkat, percikan busur api, atau pemanasan setempat yang menguraikan minyak trafo atau isolasi menjadi gas akan diamankan dengan relai Buchholz.
Gambar 5. Relai Buchholz Trafo EAF Dapur 6
Relai Buchholz akan bekerja ketika : - terjadi akumulasi gas pada transformator akibat low-energy partial discharge, arus bocor, pemanasan lokal atau akibat kemasukan udara - terjadi kebocoran oli transformator sehingga cairan isolasi transformator berkurang / habis - timbulnya gas dalam jumlah yang besar akibat dekomposisi minyak secara cepat karena terjadinya high-energy arc discharge
Gambar 6. Kerja bucholz ketika terjadi : (a) Gas, (b) Leakage dan (c) Over flow
Transformator Electric Arc Furnace (EAF) Dapur 6 di SSP 1 PT Krakatau Steel menggunakan relai Buccholz merek Elektromotoren und Geratebau Barleben (EMB). Jenis yang digunakan adalah relai jenis
double-float. Pada tipe ini terdapat 2 buah pelampung berbentuk bola (top/atas dan bottom/bawah) yang terhubung dengan magnetic switch. Pada kondisi normal, relai buchholz akan terisi oleh cairan isolasi transformator (minyak transformator) sehingga pelampung akan mengambang dan berada pada posisi top-limit. Gangguan yang terjadi pada trafo dapat diketahui dengan menganalisa jenis gas yang terdapat pada relai. Pemeriksaan jenis gas dalam relai dilakukan dengan melakukan sampling gas dari relay buccholz. Alat yang digunakan untuk melakukan gas sampling pada tranfo EAF di PT. Krakatau Steel yaitu menggunakan gas testing device tipe ZG 3.1. Gas testing device ZG 3.1 terdiri dari 2 buah tabung silinder yang saling terhubung dimana pada masing-masing tabung diisi oleh cairan pengujian berupa 5 persen silver nitrate yang dilarutkan pada air terdestilasi sebanyak 100 cm3 (tabung 1) dan alkaline silver nitrate (tabung 2). Silver nitrate pada tabung 1 akan membentuk endapan putih yang akan berubah menjadi coklat ketika gas mengandung hasil dekomposisi dari minyak (berupa hidrokarbon). Sedangkan cairan pada tabung 2 akan menjadi keruh ketika gas mengandung hasil dekomposisi (CO) dari materi insulasi padat (kayu, kertas, dsb). 3.4 Relai Suhu Kenaikan temperatur minyak transformator akan diikuti dengan kenaikan jumlah molekul air yang larut ke minyak transformator sebelum akhirnya mengalami saturasi pada suhu ±60 oC. Kenaikan jumlah molekul air yang larut menyebabkan kekentalan minyak transformator menurun sehingga konduktifitas minyak transformator otomatis akan meningkat. Hal ini menyebabkan kekuatan isolasi minyak transformator menurun dan dapat menyebabkan kegagalan isolasi minyak transformator. Akibatnya potensi terjadinya partial discharge pada transformator akan meningkat. Terjadinya partial discharge ini akan memperpendek umur transformator. Oleh karena itu, pada transformator EAF terdapat proteksi suhu yang akan mematikan breaker apabila temperatur oli serta winding melebihi batas yang diijinkan.
Makalah Kerja Praktek PT. Krakatau Steel (PERSERO) Tbk.
5
Ada 2 macam relay suhu yang dipasang pada transformator EAF, yaitu menggunakan Resistance Thermometer XK2348-01 (Pt 100). Resistance Thermometer dilas pada cover tangki transformator dan digunakan untuk mengukur temperatur minyak transformator. Sedangkan relai suhu yang lain adalah menggunakan pointer thermometer jenis MT-ST160F (untuk temperatur minyak) dan jenis MT-ST160F2 (untuk temperatur winding) buatan Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh (MR). Pointer thermometer ini dilengkapi dengan microswitch sehingga selain berfungsi sebagai indikator suhu (aktual), alat ini juga difungsikan sebagai relai suhu. Temperatur yang ditunjukkan oleh pointer thermometer merupakan temperatur pada lokasi pemasangan sensor. Perbedaan dari relai suhu untuk minyak transformator dan kumparan transformator terletak pada jenis sensor panas yang digunakan. Pengukuran suhu minyak menggunakan sensor panas berupa pipa kapiler yang berisi minyak atau heat conducting paste (mercury/Hg) sedangkan sensor untuk kumparan menggunakan Current Transformer (CT) yang dihubungkan dengan heating resistor di dalam perangkat ZT-F2. Setting relai suhu untuk minyak dan kumparan trafo dibagi menjadi 2 tingkat. Pengaturan relai suhu pada trafo EAF ditunjukkan pada tabel 2 Tabel 2 Pengaturan Relai Suhu Transformator EAF
Jenis Oil Temp. Winding Temp
Tingkat 1 60 oC 60 oC
Keluaran
Alarm
Tingkat 2 65 oC 65 oC Alarm & Trip
3.5 Relai Tekanan Lebih
Relai tekanan lebih digunakan untuk melindungi transformator dan tap-changer dari gangguan tekanan berlebih di dalam transformator. Tekanan lebih terjadi karena adanya flash over atau hubung singkat yang timbul pada belitan transformator tenaga atau pada tap-changer yang terendam minyak. Gangguan ini menyebabkan terjadinya dekomposisi dan evaporasi minyak. Transformator EAF menggunakan Relai Tekanan Lebih jenis Valve atau Pressure Relief.
Ada 4 buah relai tekanan lebih yang digunakan untuk melindungi Transformator EAF. 1 buah relai dipasang pada main tank transformator sedangkan 3 buah relai yang lain dipasang pada diverter switch On-Load Tap Changer (OLTC) dari masing-masing fasa. Relai yang digunakan adalah Pressure Relief Valve buatan Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh (MR) Tipe MPreC.
Gambar 7. Relai Tekanan Lebih Trafo EAF Dapur 6
Housing Flange dari perangkat Pressure Relief dipasang pada tangki transformator atau pada on-load tap changer. Gasket dan Sealing Lip dipasang pada Housing Flange. Plat Valve kemudian ditekan pada gasket oleh susunan pegas. Pegas tersebut kemudian ditekan oleh counter-bearing dan dikunci oleh 6 buah sekrup. Ketika tekanan di bawah plat valve melebihi tripping pressure dari pegas, maka plat valve akan terbuka dan menyebabkan normalisasi tekanan yang meningkat secara tiba-tiba. Setiap kali valve mengalami trip, indicator pin akan tertekan keluar dari housing. Pin akan memberikan sinyal bahwa valve telah mengalami trip. 3.6 Transformator Oil Level Indicator Transformator oil level indicator digunakan untuk mengukur level minyak isolasi transformator pada tangki konservator. Tangki konservator terbagi menjadi 2 bagian dimana masing-masing bagian digunakan untuk tempat minyak isolasi transformator dan tap-changer. Transformator EAF menggunakan Transformator Oil Level Indicator dengan tipe MTO-STF 160 MIN-MIN buatan Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh (MR). Perangkat ini terdiri dari sensor element dan display element. Sensor element digunakan untuk membaca level minyak di dalam tangki konservator. Sensor ini terdiri dari pelampung dan float arm dan terletak di dalam tangki
Makalah Kerja Praktek PT. Krakatau Steel (PERSERO) Tbk.
6
konservator. Display element berfungsi untuk menunjukkan hasil pengukuran dari sensor. Display element dipasang di luar tangki konservator serta dilengkapi dengan 2 limit microswitch. Limit microswitch diindikasikan oleh garis yang terletak 5o sebelum tanda MAX dan MIN.
Gambar 8. Transformator Oil Level Indicator
Ketika pointer display melewati garis ini, microswitch akan bekerja. Microswitch memberikan sinyal alarm Trafo Oil Level Max ke HMI di ruang kontrol dapur 6 ketika pointer display melewati garis sebelum tanda MAX. Sedangkan ketika pointer melewati garis sebelum tanda MIN, microswitch akan memberikan sinyal trip ke CB serta memberikan alarm Trafo Oil Level Min. 3.7. Sistem Proteksi & Monitoring TapChanger Transformator 3.7.1 Relai RS – 2001 Relai RS 2001 merupakan relai yang digunakan untuk melindungi on-load tapchanger ketika terjadi malfungsi pada kompartemen diverter switch atau selector switch. Malfungsi ini dapat berupa tegangan lebih atau surja hubung (switching surge) yang terjadi ketika perpindahan switch diverter. RS 2001 akan trip ketika terjadi aliran minyak dari on-load tap-changer head ke tangki konservator yang nilainya melebihi batas ketentuan. Relai RS
Ada 3 buah relai RS 2001 yang digunakan pada Transformator EAF. Masingmasing relai digunakan untuk melindungi perangkat OLTC untuk setiap fasa. Relai yang digunakan adalah perangkat RS 2001 buatan Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh (MR). Elemen penggerak dari relai terdiri dari flap valve dengan magnet permanen. Magnet berfungsi untuk menggerakkan reed-switch dan memperbaiki posisi flap valve dari posisi OFF ke posisi IN SERVICE. Terdapat inspection window pada bagian depan housing untuk memeriksa posisi flap.Relai RS 2001 hanya beroperasi ketika minyak isolasi mengalir dari head OLTC ke tangki konservator. Aliran minyak akan menggerakkan flap valve ke posisi OFF. Akibatnya magnetic reed-switch akan bergerak dan CB transformator mengalami trip sehingga transformator kehilangan catu daya. 3.7.2 Tap-Changer Oil Level Indicator Tap-Changer Oil level indicator digunakan untuk mengukur level minyak isolasi tap-changer pada tangki konservator. Perangkat yang digunakan sebagai Tap-Changer Oil Level Indicator memiliki jenis yang sama dengan perangkat Transformator Oil Level Indicator. Transformator EAF menggunakan Tap-Changer Oil Level Indicator dengan tipe MTO-STF 160 MIN-MIN buatan Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh (MR). Ketika pointer display melewati garis ini, microswitch akan bekerja. Microswitch memberikan sinyal Tap Changer-Oil Level Max ketika pointer melewati garis sebelum tanda MAX. Sedangkan ketika pointer melewati garis sebelum tanda MIN, microswitch akan memberikan sinyal trip ke CB serta memberikan alarm Tap Changer-Oil Level Min.
2001 dipasang pada pipa minyak antara OLTC head dan tangki konservator transformator.
Gambar 10. Tap-Changer Oil Level Indicator Gambar 9. Relai RS 2001 pada Transformator EAF Dapur 6
Makalah Kerja Praktek PT. Krakatau Steel (PERSERO) Tbk.
7
3.8 Sistem Proteksi & Monitoring Sistem Pendingin Minyak Transformator 3.8.1 Oil Flow Switch Pump Oil flow switch pump detector digunakan untuk mendeteksi ada tidaknya aliran minyak isolasi trafo pada perangkat pendingin (heat exchanger) minyak isolasi. Pada transformator EAF digunakan Flow Detector Type ASWG dari GEA Renzmmann & Grunewald Gmbh sebagai perangkat detektor aliran minyak. Ada 3 buah pendingin minyak isolasi yang dipasang dimana pada masingmasing pendingin terdapat flow detector. Ketika tidak ada aliran minyak ke pendingin 1 akibat pompa pendingin minyak mati, maka switch pada flow detector pendingin 1 akan bekerja dan mengirim sinyal alarm peringatan Oil Flow Switch Pump 1 ke ruang kontrol dapur 6. Apabila terdapat 2 buah sinyal peringatan Oil Flow Switch Pump dari pendingin transformator, secara otomatis sistem akan memberikan perintah trip pada Circuit Breaker Transformator EAF.
perangkat ini akan mengirimkan sinyal trip ke CB.
Gambar 12 Liquid Flow Monitor
3.8.3 Water in Oil Cooler Leakage Perangkat leakage monitor berfungsi untuk mendeteksi terjadinya kebocoran pada double tube transformer oil water cooler dari transformator EAF. Perangkat yang digunakan menggunakan 3 buah Leakage Monitoring System Tipe L1 dari GEA Renzmmann & Grunewald Gmbh untuk masing-masing pendingin. Perangkat ini dilengkapi dengan float-controlled solenoid switch yang disusun pada collector vessel, dan melalui change-over switch akan mentransmisikan sinyal trip ketika terjadi kebocoran walau hanya dalam beberapa cm2. Sinyal trip ini akan membuka circuit breaker serta menyalakan alarm Water in Oil Cooler Leakage pada ruang kontrol dapur 6.
Gambar 11 Flow Detector ASWG
3.8.2 Water Flow Cooler Sensor Transformator EAF Dapur 6 menggunakan 3 buah Liquid Flow Monitor Tipe S2-FA dari Eletta Flow AB sebagai water flow cooler sensor. Perangkat ini digunakan untuk mengontrol dan mengukur aliran air pendingin menuju perangkat pendingin (heat exchanger) transformator. Liquid Flow Monitor memiliki 2 bagian utama yaitu Pipe Section dan Control Unit. Pipe Section merupakan bagian yang dihubungkan ke pipa air. Control Unit memiliki display untuk menunjukkan informasi aliran serta memiliki switch. Ketika ada salah satu dari tiga pompa pendingin mengalami gangguan sehingga tidak ada aliran air pendingin, maka perangkat ini akan mengirimkan sinyal alarm sedangkan jika ada 2 pompa yang mati maka
Gambar 13 Leakage Monitor untuk Transformer Oil Water Cooler
IV. PENUTUP 4.1 Kesimpulan 1. Perangkat – perangkat yang digunakan sebagai sistem proteksi trafo EAF Dapur 6 SSP 1 PT. Krakatau Steel yaitu : a. Relai arus lebih merupakan relai yang berfungsi untuk melindungi trafo dari gangguan hubung singkat b. Relai buchholz merupakan relai yang berguna untuk memonitor kondisi minyak isolasi transformator.
Makalah Kerja Praktek PT. Krakatau Steel (PERSERO) Tbk.
8
c. Relai suhu merupakan relai yang akan mematikan breaker transformator apabila temperatur oli serta winding transformator melebihi batas yang diijinkan. d. Relai tekanan lebih merupakan relai yang digunakan untuk melindungi transformator dan tap-changer dari gangguan tekanan berlebih di dalam transformator. e. Transformator oil level indicator berfungsi untuk mengukur level minyak isolasi transformator pada tangki konservator. 2. Perangkat yang digunakan untuk monitoring dan proteksi tap-changer dan sistem pendingin minyak transformator yaitu : a. Relai RS 2001 merupakan relai yang digunakan untuk melindungi on-load tap-changer ketika terjadi malfungsi pada kompartemen diverter switch atau selector switch. b. Tap-Changer Oil level indicator berfungsi untuk mengukur level minyak isolasi tap-changer pada tangki konservator. c. Oil flow switch pump detector digunakan untuk mendeteksi ada tidaknya aliran minyak isolasi trafo pada perangkat pendingin (heat exchanger) minyak isolasi. d. Watef Flow Cooler Sensor digunakan untuk mengontrol dan mengukur aliran air pendingin menuju perangkat pendingin (heat exchanger) transformator. e. Water in Oil Cooler Leakage berfungsi untuk mendeteksi terjadinya kebocoran pada double tube transformer oil water cooler dari transformator EAF.
DAFTAR PUSTAKA [1] IEEE Std C57.91-1995. IEEE Guide for Loading Mineral-Oil-Immersed Transformers. 1996. [2] Operating Instructions BA 2046. Dial Thermometer Temperature. Messko Reinhaussen. [3] Operating Instructions BA 2066. Pressure Relief Device MPreC. Messko Reinhaussen [4] Operating Instructions Transformer Protection Relay (Buchholz Principle). Elektromotoren und Geratebau Barleben GmbH. [5] Protective Relay RS 2001 Operating Instructions BA 59/07. Messko Reinhaussen. [6] Sarimun, Wahyudi. Proteksi Sistem Distribusi Tenaga Listrik. Penerbit Garamond. Depok. 2012. [7] Soekarto, J. Proteksi Sistem Distribusi Tegangan Menengah. LMK PT. PLN (Persero). Jakarta. [8] Soekarto, J. Relai Proteksi Periode 2. LMK PT. PLN (Persero), Jakarta. BIODATA
Adhitya Sukma Wijaya 21060110120063 Dilahirkan di Semarang pada tanggal 7 November 1990. Riwayat pendidikan: SD Negeri Purwoyoso 04 Semarang, SMP Negeri 1 Semarang, SMK Negeri 7 (STM Pembangunan) Semarang. Pada tahun 2010, penulis melanjutkan studi di Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Semarang, Konsentrasi Ketenagaan dan sampai saat ini masih menempuh pendidikan Strata-1 (S-1).
4.2 Saran Untuk menghindari masalah-masalah kerusakan sistem proteksi dan menjaga keandalan dari fungsi sistem proteksi maka seharusnya pemeliharaan dan pengujian secara berkala terhadap semua komponen dari sistem proteksi dilakukan secara lebih sering yaitu setiap 3 bulan sekali Makalah Kerja Praktek PT. Krakatau Steel (PERSERO) Tbk.
Mengetahui, Dosen Pembimbing
Ir. Yuningtyastuti, MT. NIP. 195209261983032001
9