Makalah Seminar Kerja Praktek
PENGUJIAN RELE PROTEKSI DIFERENSIAL OVERALL PROTECTION TIPE ASEA RADSB PADA GENERATOR DAN TRANSFORMATOR UNIT 1 Oleh: Betta Yudhi Setyawan (L2F005523) Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro ABSTRAK - Dalam sistem tenaga listrik,sistem proteksi merupakan komponen penting untuk menjaga kelangsungan dankeandalan penyaluran energi listrik. Sistem proteksi berfungsi untuk melindungi peralatan dari kerusakan pada saat terjadinya gangguan serta melokalisir gangguan agar tidak meluas. Dengan sistem proteksi yang baik, maka kerugian yang tidak diinginkan bisa dihindarkan, terutama pada peralatan vital seperti padagemnerator dan transformator. Salah satu peralatan yang berperan dalam sistem proteksi adalah rele proteksi diferensial yang digunakan untuk melindungi generator dan transformator. Rele ini melindungi generator dan transformator dari gangguan-gangguan internal seperti hubung singkat antar fasa, hubung singkat dari fasa ke tanah, maupun hubung singkat antar belitan. Rele ini bekerja berdasarkan setting arus dan waktu operasi yang sudah ditentukan sehingga bisa bekerja dengan cepat dan tepat sasaran. Selain itu, rele ini dilengkapi dengan penahan gangguan eksternal dan harmonisa agar tehindar dari salah kerja. Rele yang telah bekerja dalam jangka waktu yang lama dan terus menerus, semakin lama akan mengalami keausan dan pergeseran setting. Oleh karena itu, perlu dilakukan pengujian ulang dalam rangka pemeliharaan rutin, meliputi di antaranya pengujian setting arus,waktu operasi,resistant characteristic maupun second harmonic resistant. Hal ini untuk memastikan kelayakan kerja rele sekaligus memperpanjang umur kerja rele.
I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kebutuhan konsumen akan energi listrik dari hari ke hari semakin bertambah karena kemajuan teknologi dan ilmu pengetahuan menghasilkan produk-produk teknologi yang membutuhkan suplai energi berkualitas untuk memaksimalkan kinerjanya. Salah satu komponen utama yang menjadi penghasil sumber energi adalah sistem pembangkit tenaga listrik. Termasuk didalamnya adalah Pembangkit Listrik tenaga Air (PLTA). Untuk memberikan keandalan dan kualitas yang baik dalam pendistribusian tenaga listrik, suatu sistem tenaga listrik yang baik harus mempunyai sistem pengamanan yang memadai untuk melindungi dari gangguan-gangguan internal dan eksternal. Terutama untuk peralatan vital seperti generator dan transformator, agar tidak sampai menyebabkan kerusakan dan kerugian. Contoh pengamanan yang dilakukan adalah dengan menggunakan rele proteksi. Semakin lama waktu pemakaian dari sebuah rele dapat mempengaruhi kepekaan, keandalan, selektifitas dan kecepatan kerja rele. Oleh karena itu perlu
dilakukan pengujian dan pemeliharaan pada rele. Diantaranya dengan melakukan pengujian dan pengaturan ulang pada rele tersebut. 1.2 Tujuan Adapun tujuan dari penyusunan laporan adalah agar mengenal cara pengujian rele proteksi khususnya pada rele proteksi diferensial overall protection merk ASEA tipe RADSB yang digunakan untuk proteksi keseluruhan pada Generator dan Transformator unit 1 PLTA PB Soedirman. 1.3 Pembatasan Masalah Ruang lingkup pembahasaan dalam laporan kerja praktek di PT. Indonesia Power UBP Mrica Sub Unit PLTA Panglima Besar Soedirman, Banjarnegara, Jawa Tengah adalah mengenai pengujian rele proteksi diferensial overall protection merk ASEA RADSB yang digunakan untuk proteksi keseluruhan pada Generator dan Transformator unit 1.
II. PT. Indonesia Power UBP Mrica 2.1 Gambaran Umum PLTA PB Soedirman PT. Indonesia Power UBP Mrica Sungai Serayu merupakan salah satu sungai yang cukup besar di daerah Jawa Tengah. Sungai yang bermuara di laut selatan ini dikenal sebagai sungai yang tidak pernah kering sepanjang tahun. Kondisi geografis yang berupa pegunungan dan lembah, semakin mendukung daerah tersebut untuk dijadikan proyek pemanfaatan tenaga air. Setelah melalui proses yang cukup panjang, akhirnya pada 1982 PLTA Panglima Besar Soedirman di daerah Mrica, Banjarnegara, Jawa Tengah mulai dibangun. Sejak 1992, seluruh PLTA di wilayah Daerah Tingkat I Jawa Tengah berada dibawah PT. Indonesia Power UBP Mrica yang sampai saat ini berjumlah 16 Sub Unit PLTA dengan total produksi energi rata-rata 1100 Gwh/tahun dengan daya terpasang 349,81 MVA atau 310 MW. Table 2.1 Daya terpasang di Unit Bisnis pembangkitan Mrica Pembangkit Daya Terpasang PB Soedirman 3 x 60 MW Wonogiri 2 x 6,20 MW Sempor 1 x 1,00 MW Wadaslintang 2 x 9,00 MW Kedungombo 1 x 22,50 MW Jelok 4 x 5,12 MW Timo 3 x 4,00 MW Garung 2 x 13,2 MW Ketenger 2 x 3,52 MW Ketenger 1 x 1,05 MW Klambu 1 x 1,17 MW Pejengkolan 1 x 1,40 MW Sidorejo 1 x 1,40 MW Tapen 1 x 0,75 MW Siteki 1 x 1,20 MW Plumbungan 1 x 1,60 MW
III. Sistem Proteksi 3.1 Pengertian Sistem Proteksi Sistem proteksi merupakan sistem pengaman pada peralatan-peralatan yang terpasang pada sistem tenaga listrik. terhadap gangguan atau kondisi abnormal yang terjadi dalam sistem tenaga listrik.
Kondisi abnormal tersebut dapat berupa antar lain: 1. Hubung singkat 2. Beban lebih 3. Tegangan lebih 4. Frekuensi sistem lebih 5. Lepas sinkron 3.2 Rele Proteksi Rele proteksi adalah peralatan yang dapat merasakan atau mengukur adanya gangguan pada sistem, dan segera membuka pemutus tenaga untuk memisahkan peralatan dari sistem yang terganggu.
3.3 Fungsi Rele Proteksi Rele proteksi berfungsi untuk : a. Merasakan, mengukur dan menentukan bagian sistem yang terganggu serta memisahkan secepatnya. b. Mengurangi kerusakan yang lebih parah akibat gangguan dari peralatan yang terganggu. c. Mengurangi pengaruh akibat gangguan terhadap bagian sistem yang lain yang tidak terganggu di dalam sistem tersebut serta dapat beroperasi normal, juga mencegah meluasnya gangguan.
d. Memperkecil bahaya bagi manusia akibat gangguan listrik. 3.4 Persyaratan rele proteksi Untuk dapat melaksanakan fungsi tersebut diatas, maka secara umum rele tersebut harus memenuhi persyaratan sebagai berikut: 1. Dapat diandalkan ( reliable) Rele proteksi tidak boleh gagal bekerja dalam mengatasi gangguan. 2. Selektivitas Rele proteksi mampu mendeteksi adanya gangguan yang terjadi pada daerah pengamanannya dan melokalisir gangguan. 3. Waktu kerja rele cepat Makin cepat relai bekerja, maka tidak hanya dapat memperkecil kerusakan akibat gangguan tetapi juga
dapat memperkecil kemungkinan meluasnya gangguan. 4. Sensitif (peka) Rele dikatakan peka apabila dapat bekerja dengan masukan dari besaran yang dideteksi kecil. 3.5 Rele Diferensial Rele diferensial merupakan suatu rele yang prinsip kerjanya berdasarkan keseimbangan (balance), yang membandingkan arus-arus sekunder transformator arus (CT) terpasang pada terminal-terminal peralatan atau instalasi listrik yang diamankan. 3.5.1 Prinsip Kerja Dari Rele Diferensial Dalam kondisi normal, arus mengalir melalui peralatan listrik yang diamankan (generator, transformator dan lain-lainnya). Arus-arus sekunder transformator arus, yaitu I1 dan I2 bersirkulasi melalui jalur IA. Jika rele pengaman dipasang antara terminal 1 dan 2, maka dalam kondisi normal tidak akan ada arus yang mengalir melaluinya. Dapat dilihat pada gambar 3.1. dibawah ini :
besar, maka tidak akan ada arus yang mengalir melalui kumparan kerja (operating coil) rele pengaman, tetapi setiap gangguan (antar fasa atau ke tanah) yang mengakibatkan sistem keseimbangan terganggu, akan menyebabkan arus mengalir melalui Operating Coil rele pengaman, maka relai pengaman akan bekerja dan memberikan perintah putus (tripping) kepada circuit breaker (CB). Seperti gambar 3.2 dibawah ini :
Gambar 3.2. Sistem Pengaman Rele Diferensial
3.6 Pemeliharaan Sistem Proteksi Rele proteksi yang telah digunakan dalam waktu lama dan sering digunakan, juga bisa mengalami gangguan, sehingga mengalami kegagalan atau keterlambatan kerja. Kegagalan atau keterlambatan kerja proteksi dapat disebabkan oleh antara lain: 1. Relenya telah rusak atau tidak konsisten bekerjanya 2. Setting relenya sudah tidak benar 3. Baterainya sudah lemah sehingga tidak mampu mentrip-kan pemutusnya. 4. Kegagalan kerusakan komunikasi tele proteksi dan lain-lain.
Gambar 3.1 Pengawatan Dasar Rele Diferensial
Jika terjadi gangguan di luar peralatan listrik peralatan listrik yang diamankan (external fault), maka arus yang mengalir akan bertambah besar, akan tetapi sirkulasinya akan tetap sama dengan pada kondisi normal, sehingga rele pengaman tidak akan bekerja untuk gangguan luar tersebut. Jika gangguan terjadi didalam (internal fault), maka arah sirkulasi arus disalah satu sisi akan terbalik, menyebabkan keseimbangan pada kondisi normal terganggu, akibatnya arus ID akan mengalir melalui rele pengaman dari terminal 1 menuju ke terminal 2. Selama arus-arus sekunder transformator arus sama
Untuk menghindari hal-hal diatas maka dilakukan pemeliharaan. Dengan pemeliharaan yang baik diharapkan: 1. Kondisi peralatan proteksi terjaga baik sehingga tetap berfungsi sebagaimana mestinya. 2. Dapat mendeteksi adanya penyimpangan, kelemahan atau ketidaklengkapan sistem proteksi yang merupakan petunjuk kegagalan proteksi sebelum kegagalan yang sebenarnya.
IV. Pengujian Rele Proteksi Diferensial Overall Protection Merk ASEA Tipe RADSB Pada Generator dan Transformator Unit 1 4.1 Rele yang Diuji Rele ele yang akan di uji adalah Rele differensial merk ASEA tipe RADSB. RADSB Pada rele diferensial ASEA tipe RADSB ini, dilakukan beberapa pengujian, yaitu pengujian arus setting operasi, waktu setting operasi, karakteristik restraint, dan pengujian second harmonic restraint. restraint
4.2. Proses Pengujian Rele Diferensial Tipe ASEA RADSB 4.2.1. Peralatan Pengujian Rele Diferensial ASEA RADSB Untuk dilakukan pengujian perlukan peralatan sebagai berikut:
di
1. Secondary current injection test system merk SMC tipe PTE-50 50-CET.
Gambar 4.5.. Penampang PTE PTE-50-CET Gambar 4.1. Rele ele differensial merk ASEA tipe RADSB
2. Secondary voltage injection test system merk SMC tipe PTE PTE-300-V
4.1.2 Instalasi Rele Berikut ini adalah spesifikasi yang digunakan pada instalasi rele diferensial overall protection RADSB yang di gunakan pada unit 1 di PLTA PBS Mrica:
Sirkit 1 : Trafo T1 pada sisi 150 KV Rasio CT utama : 300/1 A hubung Y Rasio ACT : 1,5/ 1 A hubung : Yd Sirkit 2 : Netral Generator Rasio CT utama : 300/5 A hubung Y Rasio ACT : 4,88/ 1 A hubung : Y Sirkit 3 : sisi primer Trafo bantu T11 Rasio CT utama : 100/5 A hubung Y Rasio ACT : 14,6/ 0,1 A hubung Y
Gambar 4.6.. Penampang PTE-300-V
3. Kabel konektor RS-232 232 4. Test-plug plug handle tipe RTXF 18 5. Rele Differensial Overall Protection tipe ASEA RADSB 6. Regulator dan Dioda 7. Obeng khusus (special special tool tool)
Gambar 4.7.. Obeng khusus (special tool)
8. Buzzer 9. Sumber tegangan AC 1 fasa 220 V 10.Test lead cable 11.Multimeter digital Gambar 4.4 Single line diagram proteksi PLTA PBS pada unit 1
4.2.2 Persiapan Pengujian Rele Sebelum dilakukan pengujian pada rele, ada beberapa hal yang harus dilakukan, diantaranya adalah: 1. Mempersiapkan formulir laporan pemeliharaan dan pengujian TransTrans formator Differential Relay tipe RADSB. 2. Mempersiapkan gambar PCD (Plant Circuit Diagram) dan data pada pad buku ASEA Relay Buyers Guide. 3. Mempersiapkan peralatan uji injeksi arus, dioda dan kabel test, buzzer. 4. Blocking Rele proteksi masih terhubung dengan sistem,, sehingga sebelum melakukan pengujian, rele perlu dipisahkan. Untuk memisahkannya dilakukan dengan dua cara yaitu: a. Blok sambungan Dengan cara melepas sambungan kontak dari rele. Dengan cara menggunakan obeng khusus untuk mengendurkan sekrup sambungan.
b. Blok test switch Bloking dilakukan dengan memasukan test-plug plug handle tip tipe RTXF 18 kedalam test switch tipe RTXP 18.
Gambar 4.9. Test-plug plug handle RTXF 18 yang sudah dimasukkan ke dalam test switch tipe RTXP 18
4.2.3. Rangkaian Pengujian Rele Sebelum membuat rangkaian pengujian, perlu diketahui diagram rangkaian rele diferensial tipe ASEA RADSB, agar tidak terjadi kesalahan dalam pembuatan perangkaian. Berikut ini adalah gambar diagram sirkit dari rele RADSB:
Gambar 4.8. Sambungan ngan kontak dibelakang rele
Dengan melihat gambar PCD maka sambungan ambungan yang dilepas adalah sebagai berikut: Pada lemari KAB 6, kelompok B50 X4 Nomor 1 – 2 yang terhubung ke sistem proteksi generator Pada lemari KAB 6, kelompok B50 X4 Nomor 9 – 10 yang terhubung ke sistem proteksi trafo. Pada lemari KAB 5, kelompok B50 X4 Nomor 1 – 2, 5 – 6, 3 -4, 7 – 8 yang terhubung ke Trip A.
Gambar 4.10.. Plant circuit diagram untuk overall diff. protection
4.2.3.1. Rangkaian operasi rele
pengujian
arus
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui arus operasi (setting) pada saat terjadi trip.
Gambar 4.11.. Diagram blok pengujian arus operasi rele
berikut ini adalah gambar contoh pemasangannya:
Gambar 4.12.. Contoh pemasangan rangkaian pengujian arus operasi rele
4.2.3.2. Rangkaian pengujian waktu operasi rele Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui waktu operasi (setting) pada saat terjadi trip.
berikut ini adalah gambar contoh pemasangannya:
Gambar 4.16.. Contoh pemasangan rangkaian pengujian resistant characteristic
4.2.3.4. Rangkaian pengujian second harmonics resistant Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui resistansi rele terhadap harmonisa kedua.
Gambar 4.13.. Diagram blok pengujian waktu operasi rele
Gambar 4.17. diagram blok pengujian second harmonics resistant resistant.
berikut ini adalah gambar contoh pemasangannya:
berikut ini adalah gambar contoh pemasangannya:
Gambar 4.18.. Contoh pemasangan rangkaian pengujian second harmonics resistant Gambar 4.14.. Contoh pemasangan rangkaian pengujian waktu operasi rele
4.2.3.3. Rangkaian pengujian resistant characteristic Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui karakteristik resistan rele. Pengujian dilakukan antar sirkit pada masing-masing fasa.
Gambar 4.15.. Diagram blok pengujian resistant characteristic
4.2.4. Prosedur Pengujian Rele 4.2.4.1. Pengujian arus operasi rele Sesuai dengan pe petunjuk instruksi kerja dan PCD,, selanjutnya dilakukan langkah kerja sebagai berikut: 1. Hubungkan alat injeksi dengan AC source 220 V, hidupkan alat . 2. Hubungkan buzzer dengan terminal test plug nomor 1A-17A. 17A. seperti dapat dilihat pada gambar 4.19. 19. 3. Injeksikan arus circuit 1 phase L1 ( R ) pada terminal test plug nomor 3A 3A- 12A hingga rele kerja (buzzer bunyi), harga arus dapat dilihat pada display arus atau pada amperemeter terpasang, kemudian
mencatat harga arus (operating operating value) value pada formulir, matikan alat injeksi. 4. Untuk fasa R circuit 2 dan 3, 3 maka ulangi langkah diatas untuk ; - Circuit 2 phasee L2 ( S ), pada terminal nomor 6A-12A. A. - Circuit 3 phase L2 ( S ), pada terminal nomor 9A-12A. A.
Gambar 4.19 Rangkaian kabel pada test switch untuk pengujian arus operasi pada fasa R circuit 1
5. Untuk fasa S, maka ulangi langkah diatas untuk ; - Circuit 1 phase L2 ( S ), pada terminal nomor 4A-13A. 13A. - Circuit 2 phase L2 ( S ), pada terminal nomor 7A-13A. 13A. - Circuit 3 phase L2 ( S ), pada terminal nomor 10A-13A. 13A. 6. Untuk fasa S, maka ulangi langkah diatas untuk ; - Circuit 1 phase L3 ( T ), pada terminal nomor 5A-14A. 14A. - Circuit 2 phase L3 ( T ), pada terminal nomor 8A-14A. 14A. - Circuit 3 phase L3 ( T ), pada terminal nomor 11A-14A. 14A. 7. Bandingkan hasil uji dengan commisioning test dan data ASEA Relay pada blanko uji sebagai syarat keberterimaannya, bila tidak sesuai lakukan adjustment. 4.2.4.2. Pengujian waktu operasi rele Sesuai dengan petunjuk instruksi kerja dan Plant Circuit Diagram, selanjutnya dilakukan langkah kerja sebagai berikut: 1. Hubungkan alat injeksi dengan AC source 220 V, hidupkan alat . 2. Hubungkan terminal timer dengan terminal test plug nomor 1A-17A. 1A seperti dapat dilihat pada gambar 4.
Kabel dari plug nomor 1 dan 17 masuk ke terminal timer. 3. Injeksikan arus circuit 1 phase L1 ( R ) pada terminal test plug nomor 3A 3A- 12A kemudian injeksikan arus serentak berturut-turut turut sebesar 1,5 x I sett; 2 x I sett ; 2,5 x I sett, catat hasilnya pada pada formulir, cocokkan dengan hasil uji yang lalu, matikan alat injeksi. 4. Bandingkan andingkan hasil pengujian dengan hasil commisioning test atau data book sebagai syarat keberterimaan, jika sesuai rele dianggap baik , tetapi jika tidak lakukan adjustment. 4.2.4.3. Pengujian Resistant Characteristic Sesuai dengan petunjuk instruksi kerja dan PCD, langkah kerja kerjanya sebagai berikut: 1. Pindahkan timer ke fungsi buzzer pada terminal yang sama. 2. Injeksikan dua buah arus dengan sudut yang sama pada circuit 11-2 phase R , Arus I pada terminal: 3A 3A-6A dan arus II terminal: 12A-6A, A, naikkan arus I hingga 1,5 A, kemudian naikkan arus II hingga rele pick-up, up, buzzer bunyi dan catat harga arus tersebut pada formulir yang tersedia, matikan alat injeksi arus. 3. Masih pada rangkaian diatas, naikkan arus I hingga 3,0 A, kemudian naikkan arus II hingga rele pick pick-up, buzzer bunyi dan catat harga arus tersebut pada formulir, matikan injeksi. 4. Lakukan seperti langkah diatas untuk ; - Circuit 1-3 phase R R, Arus I terminal : 3A-9A, Arus II terminal : 112A-9A. 5. Lakukan seperti langkah diatas untuk ; - Circuit 1-22 phase S, Arus I terminal : 4A-7A, Arus II terminal : 13A 13A-7A. - Circuit 1-33 phase S, Arus I terminal : 4A-10A, Arus II terminal :13A :13A-10A. 6. Lakukan seperti langkah diatas untuk ; - Circuit 1-22 phase T, Arus I terminal :54A-8A, Arus II terminal : 14A 14A-8A. - Circuit 1-33 phase T, Arus I terminal : 5A-11A, Arus II terminal : 14A 14A11A. 7. Bandingkan hasil pengujian dengan hasil commisioning test atau data book sebagai syarat keberterimaan keberterimaan.
Sesuai dengan petunjuk instruksi kerja dan PCD, selanjutnya dilakukan langkah kerja sebagai berikut: 1. Injeksikan dua buah arus dengan sudut yang sama untuk arus I (satu) diseri dengan A meter AC, untuk arus II (dua) diseri dengan Dioda dan A meter DC, baik arus I maupun arus II pada circuit I phase L1 dipasang pada terminal nomor 3A-12A (paralel). 2. Naikkan arus II hingga Amper meter DC menunjuk 0,8 A, kemudian naikkan arus I hingga rele pick-up, buzzer bunyi dan catat pada formulir harga arus I, lalu matikan injeksi arus. 3. Lakukan langkah diatas untuk ; - Circuit I phase L2 terminal nomor : 4A-13A. - Circuit I phase L3 terminal nomor : 5A-14A. - Circuit II phase L1 terminal nomor : 6A-12A. - Circuit II phase L2 terminal nomor : 7A-13A. - Circuit II phase L3 terminal nomor : 8A-14A. - Circuit III phase L1 terminal nomor : 9A-12A - Circuit III phase L2 terminal nomor : 10A-13A - Circuit III phase L3 terminal nomor : 11A-14A 4. Bandingkan hasilnya dengan commisioning test/data book dengan syarat keberterimaannya . 4.3 Hasil Pengujian Dan Analisa Pada saat pengujian ditetapkan setting arus ditetapkan sebesar 350 mA, maka berdasarkan standar pengujian yang diberikan oleh produsen pabrik ASEA, hasil yang diperoleh harus berada antara 315 mA sampai 385 mA untuk setiap pengujian. Standar ini dapat dilihat pada buku petunjuk di bagian ASEA Relays SMA 2 RK 625-101E. Selain itu juga disediakan data hasil commissioning test yang telah dilakukan sebelumnya. Kedua data inilah yang digunakan sebagai acuan hasil pengujian.
Adapun hasil uji yang diperoleh pada pengujian arus operasi adalah sebagai berikut: Tabel 4.1 Hasil pengujian arus operasi rele OPERATION VALUE (mA)
CIRCUIT
4.2.4.4. Pengujian second harmonic resistant rele
I set (mA)
Phase L1
Phase L2
Phase L3
LEGEND
ASEA Relays SMA 2 RK 625-101E.
315 - 385 1
350
332
344
339
2
350
332
343
338
3
350
332
343
338
1
350
325
338
332
2
350
325
338
331
3
350
326
339
330
Commissioning Test
Test Result
4.3.2 Pengujian waktu operasi rele Sedangkan hasil uji yang diperoleh pada pengujian waktu operasi rele ASEA RADSB overall protection dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut: Tabel 4.2.hasil pengujian waktu operasi rele Injected Current (A)
Operation Time ( mS )
Legend
27 - 33
ASEA Relays SMA 2;Page 30;RADSB, UG 03 - 5012E.
1.5 x Is
0.53
30.0
2
x Is
1.05
30.0
2.5 x Is 1.5 x Is
1.75 0.525
30.0 32.0
2
x Is
0.750
31.0
2.5 x Is
0.875
30.0
Commisioning Test
Test Result
Pada standar acuan pabrik ditentukan lamanya waktu operasi antara 27 – 33 ms untuk pengujian dengan 1,5 x Is ; 2 x Is ; 2,5 x Is (Manual book ASEA Relays SMA 2;Page 30;RADSB, UG 03 5012E.), dengan Is adalah besarnya setting arus. Selain itu juga disediakan data hasil commissioning test yang telah dilakukan sebelumnya.
0.525 0.750 0.875 arus (A)
Gambar 4.20 Grafik hubungan arus dan waktu operasi rele
Dan berikut ini adalah kurva karakteristik arus terhadap waktu operasi pada rele RADSB:
Tabel 4.3.hasil pengujian resistant characteristic
Phase
34 32 30 28
Pada saat terjadi gangguan eksternal, Ix dan Iy meningkat demikian pula torsi penahan meningkat sehingga mencegah salah operasi. Perbandingan dari arus operasi diferensial terhadap arus penahan rata-rata ata adalah persentase tetap. Sehingga rele seperti ini disebut rele diferensial persentase (percentage differential relay). Adapun hasil uji yang diperoleh pada pengujian karakteristik resistan rele ASEA RADSB overall protection dapat dianalisa dalam tabel sebagai berikut:
Current Injected between circuit
waktu operasi (ms)
Dari hasil pengujian didapatkan grafik sebagi berikut:
1 - 2
R
1 - 3
Gambar 4.21 kurva karakteristik arus terhadap waktu operasi pada rele RADSB
1 - 2
Bila dibandingkan keduanya sangat bersesuaian.
1 - 3
1 - 2
Ketika etika terjadi gangguan internal, maka dengan cepat rele diferensial akan mentripkan CB. Namun RADSB memiliki rangkaian penahan (restrains circuitry) untuk arus diferensial yang disebabkan oleh gangguan eksternal, arus inrush atau tegangan lebih untuk mencegah beroperasinya rele.
Gambar 4.22 Skema prinsip kerja rele diferensial RADSB
Current in Diff. Circuit
Injected (A)
for Operation (A)
1.5
0.84
0.65 - 0.95
3.0
2.17
1.6 - 2.2
1.5
0.84
0.65 - 0.95
3.0
2.18
1.6 - 2.2
1.5
0.819
0.65 - 0.95
3.0
2.12
1.6 - 2.2
1.5
0.815
0.65 - 0.95
3.0
2.01
1.6 - 2.2
1.5
0.82
0.65 - 0.95
3.0
2.10
1.6 - 2.2
1.5
0.821
0.65 - 0.95
3.0
2.03
1.6 - 2.2
Result Range
R
S
S
T
4.3.3 Pengujian resistant characteristic 1 - 3
Through current
T
Dalam standar acuan pabrik yang terdapat pada buku petunjuk ASEA Relays SMA 2;RADSB, RK 625 - 101E.page : 5, telah ditentukan bahwa untuk trough current sebesar 1,5 A maka rele harus trip oleh arus differensial sebesar antara 0,65 A - 0,95 A. Sedangkan untuk trough current 3 A antara 1,6 A - 2,2 A. Dari data hasil pengujian dapat kita lihat bahwa hasilnya masih sesuai dengan standar. selanjutnya bila kit kita bandingkan dengan kurva karakteristik batasan penahan (restrains) terhadap gangguan eksternal sebagai berikut:
Tabel 4.4.hasil pengujian second harmonic resistant
Cicuit
1
Gambar 4.23 karakteristik batasan penahan (restrains) terhadap gangguan eksternal (2). 2
Misalkan kita ambil contoh dari pengujian dari sirkit 1-22 pada fasa R. Untuk trough current 1,5 A arus diferensialnya adalah 0.84 A, maka persentase perbandingannya adalah:
Dan untuk trough current 3 A dengan arus diferensialnya 2,17 A adalah
Dari hasil perhitungan sederhana di atas dapat di ketahui bahwa keduanya berada diatas as batas persentase kerja rele. 4.3.4 Pengujian second harmonic resistant rele Pengujian ini dilakukan dengan memasukan arus DC setengah gelombang 0,8 volt ke dalam rele dengan cara diparalel dengan arus injeksi rele. Kemudian arus injeksi AC di naikkan naikka dari nol sampai terjadi trip. Sesuai dengan standar acuan pada buku manual ASEA Relays SMA.2 Appendix B.RK 625-101E 101E hal.5 tabel 2, 2 maka rele akan trip pada saat diinjeksikan diinjeksik arus AC sebesar 1,2 – 1,8 A, sesuai dengan batasan persentase harmonisa kedua sebesar 14 - 18%. Adapun hasil uji yang diperoleh pada pengujian second harmonic resistant rele ASEA RADSB overall protection dapat dianalisa dalam tabel sebagai berikut:
3
Phase
Injected halfwave current DC comp. I2 (A)
Injected AC Current I1(A) 1.2 - 1.8
L1
0.80
1.362
L2
0.80
1.406
L3
0.80
1.411
L1
0.80
1.406
L2
0.80
1.400
L3
0.80
1.404
L1
0.80
1.410
L2
0.80
1.411
L3
0.80
1.413
LEGEND ASEA Relays SMA.2 Appendix B.RK 625101E hal.5 tabel 2
Hubungan antara persentase terhadap harmonisa kedua, komponen DC I2 dan Arus AC injeksi I1 adalah sebagai berikut:
Jika kita masukan hasil pengujian pada persamaan tersebut, maka hasilnya dapat kita lihat pada tabel berikut : Tabel. 4.5.. Hasil perhitungan persamaan persentase harmonisa kedua I2 (A) 0,800
I1 (A) 1,362
Persentase ersentase harmonisa kedua (%) 16,78
0,800
1,406
16,46
0,800
1,411
16,42
0,800
1,406
16,46
0,800
1,400
16,50
0,800
1,404
16,47
0,800
1,410
16,43
0,800
1,411
16,42
0,800
1,413
16,41
Dari hasil perhitungan dapat diketahui bahwa rele diferensial baru bekerja pada saat harmonisa kedua besarnya telah kurang dari 17%.
V. PENUTUP 5.1 Kesimpulan 1. Rele diferensial tipe ASEA RADSB adalah salah satu jenis peralatan proteksi yang dapat digunakan untuk melindungi Generator sekaligus Transformator dari gangguan-gangguan yang bersifat internal. 2. Pemeliharaan peralatan proteksi merupakan tindakan untuk mempertahankan kondisi dan meyakinkan bahwa peralatan proteksi tetap dapat berfungsi sebagaimana mestinya. 3. Pengujian yang dilakukan pada rele diferensial tipe ASEA RADSB meliputi: pengujian arus setting, pengujian waktu operasi, pengujian restrains characteristic, pengujian second harmonics restraint. 4. Sebelum dilakukan pengujian, rele yang diuji harus dipisahkan dari sistem supaya tidak mengganggu jalannya sistem lainnya. 5. Pengujian arus setting bertujuan untuk mengetahui besar arus pick up rele. Nilai pick-up adalah nilai arus operasi minimum pada suatu rele untuk beroperasi. 6. Pengujian waktu operasi bertujuan untuk mengetahui lamanya waktu operasi rele. 7. Pengujian restrains characteristic bertujuan untuk menguji kemampuan rele untuk menahan gangguan eksternal yang datangnya dari luar zona proteksi. Apabila hal ini terjadi rele tidak boleh beroperasi, namun jika mendeteksi adanya gangguan internal, rele harus dapat beroperasi dengan normal. 8. Pengujian second harmonics restraint bertujuan untuk menguji kemampuan rele untuk dapat menahan harmonisa kedua. 5.2 Saran 1. Dalam pengujian yang menggunakan buzzer sebagai indikator trip, sebaiknya ditambahkan indikator berupa lampu. untuk mempermudah indikasi secara visual. 2. Suatu hasil pengujian hendaknya memiliki data yang akurat, hal ini dapat diperoleh dengan cara memperbanyak pengambilan data.
3. Dengan penambahan personil tenaga kerja ataupun operator penguji dapat ditambah agar peningkatan kerja lebih efektif dan efisien, yang tentunya diiringi dengan penampahan peralatan pengujian yang sesuai.
[1]
[2]
[3]
[4] [5] [6] [7]
DAFTAR PUSTAKA Facta, M., Diktat Kuliah: Sistem proteksi dan rele, Universitas Diponegoro , Semarang. Rao, Sunil S., Switchgear and Protection, Khanna Publishers, New Delhi. Supriyadi, A. Agus, instruksi kerja pengujian rele proteksi PLTA PB Soedirman, PT Indonesia Power UBP Mrica, Banjarnegara, 2006. ---, ASEA Relay Buyer Guide, ASEA, swedia, 1985 .---, Plant Circuit Diagram PLTA Mrica, ASEA, Swedia, 1985 ---, PTE-50-CET instructions manual, EUROSMC , 1998. ---, PTE-300-V instruction manual, EUROSMC, 1998 BIOGRAFI Betta Yudhi Setyawan (L2F005523)
Lahir di Banjarnegara, 25 November 1987 Menempuh pendidikan di TK dan SD Tawangsari Wonosobo, SDK Debora Banjarnegara, SMPN 1 Banjarnegara, SMAN 1 Banjarnegara dan sekarang masih menempuh pendidikan di Universitas Diponegoro Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro Konsentrasi Teknik Energi Listrik angkatan tahun 2005. Menyetujui Dosen Pembimbing
Ir.Agung Nugroho NIP. 19590105 198703 1 002
