RELAI ARUS LEBIH TAK BERARAH Ihs1
F2
F1
OCR
Ihs2
RELAI ARUS LEBIH BERARAH Ihs1 CT
F2 OCR
F1
PT
Ihs2
ELEMEN ARAH
TRIP PMT D
ELEMEN OCR
I
+
APLIKASI
SALURAN GANDA
SISTEM RING
INTERKONEKSI
PRINSIP KERJA RELAI ARAH RELAI ARAH BEKERJA BERDASARKAN PADA HUBUNGAN SUDUT FASA ANTARA DUA BESARAN INPUT DARI RELAI 1. BESARAN REFERENSI [ PATOKAN ] UMUMNYA ADALAH TEGANGAN SISTEM 2. BESARAN KERJA [ OPERATING ] ADALAH ARUS .
ASAS KERJA ELEKTROMEKANIK YANG BANYAK DIGUNAKAN : 1. INDUKSI PIRINGAN [ DISK INDUCTION ] 2. INDUKSI MANGKOK [ CUP INDUCTION ] .
RELAI ARAH DENGAN MENGGUNAKAN ASAS DISK INDUCTION
V
I
INTERAKSI ANTARA KEDUA FLUK YAITU FLUK ARUS DAN FLUK TEGANGAN AKAN MENGHASILKAN TORSI YANG CONDONG MEMUTAR PIRINGAN ATAU MANGKOK
RELAI ARAH DENGAN MENGGUNAKAN ASAS INDUCTION CUP
Iv
I
V
PERSAMAAN KOPEL
T K . I . V .Sin Dimana : T
Karena I sebanding dengan I , dan V Sebanding dengan V , maka :
Iv
K
T K .V . I . Sin
torsi mak positip
I
= Torsi = Fluk kerja yang ditimbulkan oleh I = Fluk referensi yang ditimbulkan oleh Iv = sudut antara V dan I = konstante
I V
I
V
V
Vektor diagram
Torsi nol
= Sudut relai = Sudut antara V dan I untuk mendapatkan kopel maksimum . Bila negatip
Jadi :
,
T K .V . I . Sin [ ]
90 0 T K .V . I . Sin [ ( 90 0 )] T K .V . I . Sin [( ) 90 0 ] T K .V . I .Cos ( ) TIPE RELAI ARAH :
0 0 90 0 0 0 s / d 90 0
SINUS
KOMBINASI
90 0 0 0
COSINUS
TIPE KOMBINASI
I
torsi mak positip
I
Positip V
torsi mak negatip
Q+
P-
P+ V
Negatip
Iv Torsi nol V
Q-
TIPE SINUS torsi mak Positip
Q+
I
I
900
Positip
Torsi nol
V Iv
P-
P+
V
V NEGATIP
torsi mak negatip
00 Q-
TIPE COSINUS
Torsi nol Q+
00 torsi mak negatip
torsi mak positip
I
I
V
Positip
P-
P+ Negatip
90
V
0
Iv QV
s2
a
s1
RELAI ARAH STATIK / ELEKTRONIK TIPE METI 11 GEC
A B C
b c Power Supply circuit
27 Iop 28 22 Vop 21
Phase shift
& &
0 Phase shift
squarer
- 14
integrator
1
squarer
+ 13
RL1-1
Output circuit 1 Level detector
2
JENIS SAMBUNGAN RELAI ARAH I.
SAMBUNGAN
900
2
SAMBUNGAN
300
SAMBUNGAN
RELAI / FASA
900 ARUS
TEGANGAN
A
IA
VBC
B
IB
VCA
C
IC
VAB
A VA
Torsi maks
IA
450
VBC Torsi negatip
450
BC Vektor diagram untuk sambungan 90 dengan MTA 45
SAMBUNGAN 30 Relai / fasa
A B C
Torsi nol
IA
Arus
Tegangan
IA
VAC
IB
VBA
IC
VCB
A
Torsi maks
VAC
SAMBUNGAN
VA 30 0
MTA
120 0
AC
00
30
0
WIRING RELAI DOCR / DGFR BUSBAR PMT PT
CT
* DOCR A *
* DOCR B *
* DOCR C *
* DGFR *
RELAI TEGANGAN
1. RELAI TEGANGAN LEBIH [ OVERVOLTAGE RELAY ] BEKERJA BERDASARKAN KENAIKAN TEGANGAN MENCAPAI / MELEBIHI NILAI SETTINGNYA . 2. RELAI TEGNGAN KURANG [ UNDER VOLTAGE RELAY ] BEKERJA BERDASARKAN TURUNNYA TEGANGAN MENCAPAI / DIBAWAH NILAI SETTINGNYA .
APLIKASI RELAI TEGANGAN LEBIH 1. SEBAGAI PENGAMAN GANGGUAN FASA KE TANAH [ PERGESERAN TITIK NETRAL ] PADA JARINGAN YANG DISUPLI DARI TRAFO TENAGA DIMANA TITIK NETRALNYA DITANAHKAN MELALUI TAHANAN TINGGI / MENGAMBANG . 2. SEBAGAI PENGAMAN GANGGUAN FASA KE TANAH STATOR GENERATOR DIMANA TITIK NETRAL GENERATOR DI TNAHKAN LEWAT TRAFO DISTRIBUSI . 3. SEBAGAI PENGAMAN OVERSPEED PADA GENERATOR .
APLIKASI RELAI TEGANGAN KURANG 1. BERFUNGSI MENCEGAH SRATING MOTOR BILA SUPLAI TEGANGAN TURUN . 2. DALAM PENGAMANAN SISTEM DAPAT DIKOMBINASIKAN DENGAN RELAI FREKUENSI KURANG .
PRINSIP KERJA RELAI TEGANGAN LEBIH
1. ASAS ELEKTROMEKANIK [ INDUKSI PIRINGAN ]
KUMPARAN UTAMA
SETTING TRANSFORMATOR
KUMPARAN LAGGING BILA TEGANGAN DIPASANG MAKA AKAN TIMBUL ARUS PADA KUMPARAN UTAMA DAN BILA MANA ARUS INI MELAMPAUI HARGA TERTENTU AKAN MENGHASILAKAN TORSI PADA PIRINGAN AKAN BERPUTAR SERTA MENUTUP KONTAKNYA .
PIRNGAN
2. STATIK / ELEKTRONIK V ref RL V PT bantu
BILA Vin LEBIH BESAR DARI Vref MAKA AKAN MUNCUL Vout , Vout AKAN MENGERJAKAN RELAI RL , DAN MENUTUP KONTAKNYA .
Vin R setting
Vout
Level detector
UNTUK RELAI TEGANGAN DENGAN PENUNDAAN WAKTU MAKA PADA RANGKAIN DIATAS DAPAT DITAMBAHKAN RANGKAIAN TIMER .
RELAI TEGANGAN LEBIH TIPE MVTD 12 GEC
13 POER SUPPLY CIRCUIT
14
27 Vs
Xt
Output circuit
RL1
28 RL1-1 Op
RL2 Reset
.
RL1-2
5 1 3 6 2 4
Oprating time [ second ]
1000
KARAKTERISTIK WAKTU KEJA
100
Tms
10
1
1
2 1,5 Multiple of setting voltage [ X Vs ]
V Vs
Trip Reset
2,5 5 10 20 40
RENTANG SETTING TEGANGAN 105 S / D 187,5 VOLT
0 0 0
VS 105
0 0
STEP = 2,5 VOLT TMS ; ,125 S/D 1,0 STEP ; 0,125
0,125
0
0,25 0,5
0 0
t
TMS 0 ,125
K V V S
1
RELAI TEGANGAN KURANG TIPE MVTD 11 GEC
13 POER SUPPLY CIRCUIT
14
27
Vs
Xt
Output circuit
RL1
28 RL1-1 Op
RL2 Reset
.
RL1-2
5 1 3 6 2 4
Oprating time [ second ]
1000
RUMUS
KARAKTERISTIK WAKTU KEJA
100
Tms 10
K t Tms V 1 VS
1
0
1 0,5 Multiple of setting voltage [ X Vs ]
KARAKTERISTIK OVER LOAD RELAY DAN BEBAN BUSUR LISTRIK
PT. PLN (Persero) Kantor Pusat
1
KARAKTERISTIK OLR PEMBATAS DAYA DENGAN RELE BEBAN LEBIH 3 FASA MEMPUNYAI KARAKTERISTIK WAKTU YANG MENGACU PADA RUMUS COLD START DARI KARAKTERISTIK THERMIS RELE BEBAN LEBIH .t =
x ln
[ I ]
2
[ I ]2 - [ k x Is]2
Dimana : .t = Waktu dalam menit = konstanta thermis ln = logaritma bilangan natural PT. PLN (Persero) Kantor Pusat
I = Arus beban .k = Konstanta 1,05 Is = Setelan arus rele 2
NILAI
DAN Is DIPILIH SEHINGGA MENDAPATKAN
KARAKTERISTIK TRIPPING SEBAGAI BERIKUT : PADA ARUS
WAKTU JATUH
1,05 x In
TIDAK TRIP SEBELUM 60 MENIT
1,20 x In
TRIP SEBELUM 20 MENIT TRIP SEBELUM 10 MENIT DIKOORDINASIKAN DENGAN PENGAMAN HUBUNG SINGKAT (OCR)
1,50 x In 4,00 x In
In = DAYA KONTRAK KHUSUS PELANGGAN TANUR LISTRIK In = 115% x DAYA KONTRAK PT. PLN (Persero) Kantor Pusat
3
Rele buatan GEC Measurement type MCHNO2 Parameter setelan Rele: 1. Setelan Arus beban penuh = Is 2. Setelan kurva pemanasan dan pendinginan = 3. Setelan Arus terkecil dimana Rele bisa trip = I1 = 1,05xIn 4. Setelan time constant = 5. Arus yang masuk ke Rele = I
.t =
x ln
[ I ] [ I ]2
2
[ k x Is]2
Diperoleh : Pembatas TDL: 2001 menit 1,05xIn = 1,06xIs 1,05 62,82 1,20xIn = 1,21xIs 1,20 19,16 1,50xIn = 1,51xIs 1,50 8,96 menit 4,00xIn = 4,02xIs 4,00Kantor Pusat 0,95 PT. PLN (Persero)
Ibeban = 1 Amp Is = 0,99524 Amp = 13,49 menit k = 1,05
Pembatas TDL 2000 1,05xIn > 60 menit 1,20xIn < 20 menit 1,50xIn < 5 4,00xIn
5 detik
4
PENGUKURAN kVArh PENGUKURAN KWh DAN KVARh DENGAN METER TARIF TUNGGAL METER ELEKTROMEKANIS BERTAHAP DIGANTI ELEKTRONIK PENGUKURAN BEBAN TERTINGGI (PELANGGAN I-3 TANUR) KARENA PEMBATAS DAYANYA DI SET 115% x DAYA KONTRAK BEBAN TERTINGGI DIUKUR DENGAN :• KVA MAX • KW MAX BILA MENGGUNAKAN KW MAX
INTERVAL 15 MENIT
KVA MAX = KW BACA / COS
COS = FAKTOR DAYA DIBULAN PEMAKAIAN BEA BEBAN BERDASARKAN KVA TERTINGGI YANG TERCATAT DI KVA MAKS KVA TERTINGGI KVA KONTRAK BEA BEBAN BERDASARKAN KVA KONTRAK KVA TERTINGGI 110% KVA KONTRAK BUAT ADDENDUM KONTRAK PT. PLN (Persero) Kantor Pusat
5
BATAS KEDIP TEGANGAN BATASAN KEDIP TEGANGAN AKIBAT GANGGUAN HUBUNG SINGKAT : TEGANGAN TURUN SESAAT (KEDIP). TIDAK BISA DITETAPKAN TURUNNYA TEGANGAN : KARENA TERGANTUNG LOKASI GANGGUAN LAMANYA KEDIP : TERGANTUNG WAKTU KERJA RELE PROTEKSI BATASAN ‘ KEDIP TEGANGAN ’ DI SISTEM PLN OLEH RELE UTAMA TEGANGAN SISTEM JARINGAN TEGANGAN EHV 500 kV JARINGAN TEGANGAN TINGGI 150 kV JARINGAN TEGANGAN TINGGI 70 kV JARINGAN TEGANGAN TENGAH 20 kV PT. PLN (Persero) Kantor Pusat
LAMA KEDIP (mDet.) 110 140 170 1000 (1 det) 6
BATAS KEDIP TEGANGAN BATASAN ‘ KEDIP TEGANGAN ’ DI SISTEM PLN OLEH RELE CADANGAN TEGANGAN SISTEM JARINGAN TEGANGAN EHV 500 kV JARINGAN TEGANGAN TINGGI 150 kV JARINGAN TEGANGAN TINGGI 70 kV
PT. PLN (Persero) Kantor Pusat
LAMA KEDIP (mDet.) 500 (0,5 det) 500 (0,5 det) 500 (0,5 det)
7
BATAS KELIP TEGANGAN PELANGGAN TANUR BUSUR LISTRIK BEBAN TANUR BUSUR LISTRIK PENYEBAB : • KELIP TEGANGAN (VOLTAGE FLICKER) • FAKTOR KETIDAK SEIMBANGAN TEGANGAN/ARUS • HARMONISA TEGANGAN • GONCANGAN FREKWENSI KELIP TEGANGAN = KEDIP TEGANGAN YANG BERULANG-ULANG PERSYARATAN KELIP TEGANGAN ATAU DEPRESI TEGANGAN HUBUNG SINGKAT (DTHS) DIBATASI SBB: TEGANGAN SISTEM
DTHS
JARINGAN TEGANGAN TINGGI 150 kV
2,5 %
JARINGAN TEGANGAN TINGGI 70 kV
2,75 %
PT. PLN (Persero) Kantor Pusat
8
PERSYARATAN DTHS
PELANGGAN YANG TIDAK MEMENUHI SYARAT DTHS DIATAS HARUS PASANG KOMPENSATOR FAKTOR KETIDAK SEIMBANGAN TEGANGAN: •RASIO KOMPONEN NEGATIF TERHADAP KOMPONEN POSITIF DITITIK SAMBUNG BERSAMA TIDAK LEBIH DARI 2 % •TEGANGAN HARMONIS DI JARINGAN 20 kV KEATAS LEBIH KECIL 3 % •GONCANGAN FREKWENSI MENYESUAIKAN KETETAPAN PLN SETEMPAT (KAPASITAS TANUR TERBATAS) MENURUT KAPASITAS PEMBANGKITAN, BILA DI LANGGAR PLN BERHAK MELAKUKAN PEMUTUSAN
PT. PLN (Persero) Kantor Pusat
9
KARAKTERISTIK OVER CURRENT RELAY PENGETAHUAN TENTANG PEMBATAS TIDAK MENGGUNAKAN RELE OVER CURRENT KARENA : DAPAT DIMANIPULASI KONSUMEN PENARIKAN DAYA DAYA YANG DI KONTRAK PEMAKAIAN DIATAS 110% DAYA KONTRAK Amper Iset
RELE RESET RELE PICKUP 0
RELE PICKUP
RELE RESET
15 PT. PLN (Persero) Kantor Pusat
30
menit 10
OVER LOAD RELAY PENGETAHUAN TENTANG PEMBATAS MENGGUNAKAN RELE OVER LOAD PEMAKAIAN DIATAS 110% DAYA KONTRAK
Temp Ttrip
PEMBATAS TRIP BEBAN NORMAL 0
15
PT. PLN (Persero) Kantor Pusat
30
menit
11
TERIMA KASIH
PT. PLN (Persero) Kantor Pusat
12
RELAI FREKUENSI BESARAN INPUT DARI RELAI FREKUENSI ADALAH TEGANGAN YANG DIAMBIL DARI TRAFO TEGANGAN [ PT ] RELAI INI MEMONITOR BESARNYA FREKUENSI SISTEM . 1. RELAI FREKUEN SI KURANG [ UFR ] MEMBANDINGKAN FREKUENSI SISTEM DENGAN FREKUENSI SETTINGNYA . BILA FREKUENSI SISTEM LEBIH KECIL ATAU SAMA DENGAN FREKUENSI SETTING MAKA RELAI AKAN KERJA 2. RELAI FREKUENSI LEBIH BILA FREKUENSI SISTEM LEBIH BEAR ATAU SAMA DENGAN FREKUENSI SETTING MAKA RELAI AKAN KERJA .
FUNGSI / APLIKASI UFR 1. DIPASANG PADA PENYULANG TM , UNTUK LOAD SHEDDING SECARA OTOMATIS BILA TERJADI PENURUNAN FREKUENSI SIATEM , AKIBAT KEHILANGAN DAYA PEMBANGKIT . ADA 6 TAHAP PENYETELAN RELAI UFR DI PENYULANG 20 KV PLN YAITU 48,8 – 48,2 Hz 2. DIPASANG DI PEMBANGKIT ,UNTUK MEMISAHKAN PEMBANGKIT DARI SISTEM INTERKONEKSI, BILA TERJADI GANGGUAN PADA SISTEM [ ISLANDING SYSTEM ] DILENGKAPI DENGAN UVR .
FUNGSI / APLIKASI OFR DIPASANG DI PEMBANGKIT SEBAGAI PENGAMAN KECPATAN LEBIH [ OVER SPEED ]
Prinsip kerja R1
f C R2 f
Relai frekuensi dengan asas induksi
V
T1
T T1
V
T1
1
T1
T2
T T2
T2 2
T2
MFVU
T1 0.0.0.0.0.0. sec
f1
1 Hz T1
T2 0.0.0.0.0.0. sec
f2
1 Hz T2
f1 f2 f1 ON ON Pu:do 1:1
f1 f2 OFF OFF f2:f1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0.05 0,1 0,2 0,2 0,5 1 t1 2 (0,1 ) 2 5 sec 10 f1
f2
Reset
MFVU210CA00045
Vx=110V=
0,05 0.1 0,2 0,2 0,5 1 2 2 5 10 Test
0 0 0 0 0 0 0 t2 0 (0,1 ) 0 0 sec
PENGAWATAN BUS 20 KV
+
PT
110V
27 28
1 MFVU
9
13 + 14
V=
3
11
52TC PT
f1
t1
52a
TRIP PMT 1
f2
t2
TRIP PMT 2
52TC 52a
