STUDI KOORDINASI RELE PENGAMAN PADA SISTEM KELISTRIKAN PT ENERGI MEGA PERSADA UNIT BISNIS EMP MALACCA STRAITS SA Riski Cahya Anugrerah Haebibi, Ontoseno Penangsang, Rony Seto Wibowo Jurusan Teknik Elektro FTI - ITS 3. Mendapatkan setting dan koordinasi yang tepat pada sistem kelistrikan EMP Malacca Straits S.A. Adapun untuk dapat mencapai tujuan seperti tersebut di atas, maka dalam pelaksanaan tugas akhir ini digunakan metodologi yang diberikan dalam diagram alir pada Gambar 1.
Abstrak— Sistem proteksi merupakan hal yang penting dalam sistem kelistrikan yang berfungsi untuk mengamankan peralatan akibat gangguan. Sistem proteksi yang baik akan mampu mendeteksi gangguan yang terjadi pada sistem kelistrikan.Dalam pendeteksian gangguan sistem proteksi harus bersifat selektif dalam mengamankan gangguan agar tidak menyebabkan pemadaman pada daerah lain. Tugas Akhir ini bertujuan untuk menyajikan analisis terhadap koordinasi rele pengaman pada PT.Energi Mega Persada unit bisnis EMP Malacca Straits SA . Untuk membantu proses studi koordinasi rele-rele pengaman ini digunakan software pendukung yaitu ETAP 7.0. Dari ketujuh tipikal koordinasi yang dianalisis dapat diketahui bahwa ada beberapa kesalahan koordinasi pada setelan (setting) pick-up, time dial dan time delay. Dari hasil analisis yaang dilakukan dalam tugas akhir ini direkomendasikan untuk melakukan resetting agar dapat meningkatkan kontinuitas dan keandalan sistem tenaga listrik.
Start
Pengumpulan Data Existing Lapangan
Analisa Load Flow pada ETAP 7.0
Analisa Short Circuit pada ETAP 7.0
Kata Kunci— Koordinasi, rele pengaman, gangguan Pengumpulan Data Short Circuit
I. PENDAHULUAN
E
MP Malacca Straits S.A adalah salah satu unit bisnis yang dimiliki oleh PT.Energi Mega Persada yang berlokasi di daerah Kabupaten Kepulauan Meranti dan Kabupaten Siak , Provinsi Riau. Unit bisnis ini memiliki onshore field yang berlokasi di Kurau , Lukit Melibur dan Kuat. Sedangkan untuk wilayah operasi offshore field terletak di Lalang. Dalam operasi keadaan normal EMP Malacca Straits disuplai dengan 6 Gas Turbin Generator yang berlokasi di Kurau dan Lalang. Kurau mengoperasikan pembangkit GTG 3 x 2.8 MW , GTG 1x 2.2 MW. Sedangkan Lalang mengoperasikan pembangkit GTG dengan kapasitas GTG 2 x 2.5 MW. Pembangkit pembangkit tersebut bekerja di level tegangan 13.8 kv dan 4.16 kv. Untuk meningkatkan perfoma sistem proteksi perlu dilakukan analisis terhadap setelan dan koordinasi rele yang ada terutama pada koordinasi rele pengaman arus lebih. Analisis ini dapat dilakukan dengan menggambarkan kurva karakteristik rele pengaman. Dengan menganalisis hal ini, akan didapatkan setelan dan koordinasi yang baik bagi system kelistrikan tersebut. Setelan dan koordinasi rele yang baik akan dapat mencegah atau membatasi kerusakan jaringan beserta peralatannya ketika terjadi gangguan dan juga mencegah putusnya suplai daya listrik pada daerah yang tidak ada gangguan. Dengan latar belakang tersebut, maka dilaksanakan tugas akhir ini dengan tujuan sebagai berikut : 1. Memodelkan , menyimulasikan, dan menganalisis sistem kelistrikan EMP Malacca Straits S.A. 2. Mengetahui koordinasi rele pengaman yang terpasang pada sistem kelistrikan EMP Malacca Straits S.A saat ini.
Simulasi pada ETAP STAR – Protective Device Coordination
Analisa Kondisi Current Pick Up dan GradingTime Rele Tidak
Apakah kondisi proteksi sudah aman ?
Ya Rekomendasi
Kesimpulan
End
Gambar 1. Metodologi Pelaksanaan Tugas Akhir
II. KOORDINASI PROTEKSI SISTEM TENAGA LISTRIK A. Rele Arus Lebih Rele arus lebih adalah rele yang bekerja atau mendeteksi adanya gangguan ketika arus yang mengalir melebihi batas yang diijinkan[2]. Rele ini merupakan rele yang paling sering digunakan di setiap zona proteksi sistem tenaga. Menurut waktu kerjanya rele arus lebih dibedakan menjadi beberapa jenis antara lain : definite current, definite time, inverse time,dan inverse time with instantaneous unit. 1
Penyetelan Rele Arus Lebih Rele arus lebih memiliki setelan pickup dan setelan time dial. Pickup didefinisikan sebagai nilai arus minimum yang menyebabkan rele bekerja (Iset). Pada rele arus lebih, besarnya arus pickup ini ditentukan dengan pemilihan tap. Adapun untuk menentukan besarnya tap yang digunakan dapat menggunakan persamaan berikut : Tap =
adalah dibawah 1000 volt. Berikut merupakan contoh dari kurva TCC low voltage circuit breaker[1] :
(1)
Setelan time dial menentukan waktu operasi rele. Untuk menentukan time dial dari masing-masing kurva karakteristik invers rele arus lebih dapat digunakan persamaan sebagai berikut [5]: td =
[(
(2)
) - ]
Gambar 4. Kurva Karakteristik Low Voltage Circuit Breaker
Long Time Pickup : Pickup arus untuk setting long time kerja LVCB digunakan untuk pengaman overload peralatan. Long Time Delay : Waktu delay untuk mengatur kerja long time pickup LVCB sesuai variasi waktu yang diperlukan. Short Time Pickup : Pickup arus untuk setting short time kerja LVCB pada umumnya digunakan untuk pengaman hubung singkat . Short Time Delay : Waktu delay untuk mengatur kerja short time pickup LVCB.. Dimana short time delay dapat disetetel (I2t IN) atau (I2t OUT). Instantaneous pickup : Pickup arus yang digunakan untuk setting kerja instant LVCB yang dimana waktu kerja pemutusannya dibawah 0,1 sekon.
Di mana : td = waktu operasi (detik) T = time dial I = nilai arus (Ampere) Iset = arus pickup (Ampere) k = koefisien invers (lihat Tabel I) = koefisien invers (lihat Tabel I) = koefisien invers (lihat Tabel I) TABEL I KOEFISIEN INVERS TIME DIAL Tipe Kurva Standard Inverse Very Inverse Long Time Inverse Extremly Inverse Ultra Inverse
k 0,14 13,50 120,00 80,00 315,2
0,02 1,00 1,00 2,00 2,5
2,970 1,500 13,330 0,808 1,000
D. Koordinasi Arus dan Waktu pada Rele Arus Lebih Rele pengaman utama dengan rele pengaman backup harus dikoordinasikan agar menghasilkan sistem proteksi yang sempurna. Koordinasi ini dilakukan pada setelan pickup dan time delay dari rele tersebut. Sebagai contoh koordinasi rele pengaman, dapat dilihat pada Gambar 4. Untuk memberikan koordinasi yang baik, setelan pickup rele-rele tersebut harus memenuhi syarat berikut [4]: Iset A > Iset B > Iset C > Iset D……….....…………(3) Sedangkan pada setelan waktu, dikenal adanya setting kelambatan waktu (Δ ) atau grading time. Perbedaan waktu kerja minimal antara rele utama dan rele backup adalah 0.2 – 0.35 detik [1].
B. Fuse Fuse adalah pengaman lebur yang bekerja ketika arus yang melewati kawat fuse melebihi dari kemampuan fuse tersebut. Pada umumnya fuse digunakan sebagai pengaman peralatan atau busbar dari arus hubung singkat yang dapat merusak peralatan.
Gambar 2. Proses Waktu Peleburan Fuse [1]
C.[3] Low voltage circuit breaker Low voltage circuit breakers adalah pemutus tenaga listrik yang pada umumnya tegangan kerja dari breaker tersebut
Gambar 4. Koordinasi Rele dengan Kelambatan Waktu [3]
2
III. SISTEM KELISTRIKAN EMP MALACCA STRAITS SA
Pemilihan setting tipikal : Tipikal 1 merupakan koordinasi pada Kurau Plant 2 yang dimulai dari Bus 218 (13,8kV) sampai ke ESP BK01(1,5 kV). Tipikal 2 merupakan koordinasi pada Kurau Plant 2 yang dimulai dari ke generator M-292E 2800 kW ( 13,8 kV) sampai ke Bus 223-1 (13,8kV). Tipikal 3 merupakan koordinasi yang mengubungkan antara kurau plant 1 dan kurau plant 2 yaitu SWGR 201 dan SWGR 201E. Tipikal 4 merupakan koordinasi pada Kurau Plant 1 yang dimulai dari Bus 281 (13,8kV) sampai ke ESP BV01(1,5 kV). Tipikal 5 merupakan koordinasi pada Kurau Plant 1 yang dimulai dari PS5-BG1 (13,8kV) sampai ke primary trafo PT-BV (13,8kV). Tipikal 6 merupakan koordinasi pada Kurau Plant 1 yang dimulai dari ke generator M-292B 2800 kW ( 13,8 kV) sampai ke Bus PS4-AC3(13,8kV). Tipikal 7 merupakan koordinasi pada yang mengubungkan generator lalang dan kurau plant 1 yaitu Generator G-831 2500 kW (4,16kV) sampai ke ke bus SWGR 201(13,8kV).
Sistem pembangkitan yang dimiliki EMP Malacca Straits SA pada saat operasi normal sebagai berikut : TABEL II DATA GENERATOR OPERASI NORMAL[12] Rating Daya
Rating Tegangan
PF
Kecepatan Sinkron (RPM)
13,8
0,85
1800
2800
13,8
0,85
1800
2800
13,8
0,85
1800
GTG
2200
4,16
0,85
1800
GTG
2500
4,16
0,85
1800
GTG
2500
4,16
0,85
1800
Nameplate
Tipe
(kW)
(kv)
M-292A
GTG
2800
M-292B
GTG
M-292E
GTG
M-833C G-831 G-832
Level tegangan yang digunakan untuk mendistribusikan daya listrik yaitu menggunakan 4 level tegangan yaitu : 1. Tegangan 13,8 kV 2. Tegangan 4,16 kV 3. Tegangan 1,5 kV 4. Tegangan 0,48 kV Beban tenaga listrik yang ada pada umunya yaitu Electrical Submersible Pump , camp dan lampu penerangan sekitar area operasi.
B. Analisa Hubung Singkat Besar arus hubung singkat yang diperoleh dari simulasi digunakan untuk menentukan setting rele arus lebih. Arus hubung singkat yang diperlukan adalah arus hubung singkat minimum 30 cycle (hubung singkat dua fasa) dan hubung singkat maksimum 4 cycle (hubung singkat tiga fasa). Simulasi hubung singkat ini dilakukan pada bus ketujuh tipikal koordinasi yang akan diperiksa koordinasi rele pengamannya. Untuk perhitungan analisa hubung singkat ini digunakan dua konfigurasi yang mewakili hubung singkat minimum dan maksimum yaitu:
IV. HASIL SIMULASI DAN ANALISIS KOORDINASI PROTEKSI PADA EMP MALACCA STRAITS SA A. Permodelan Sistem Kelistrikan EMP Malacca Straits SA M-292A
SWGR 201 13,8 kV
M-292B
2800 kW 13,8 kV 3~, 60 Hz
G
Relay 15-G
Relay 17-G
Relay 16
Relay 18
Tipikal 6
Relay 42
Relay 21 PT-210 2500-kVA 13,8/4,16kV
Tipikal 3 PM 4,16 kV
2800 kW 13,8 kV 3~, 60 Hz
G
Relay 19
Relay 40
Relay 12
PS3-AC2 13,8 kV
PS5-BG1 13,8 kV
Relay 25
Relay 46
Relay 48
Relay 47
Relay 49
Relay 52
Relay 53
Hubung singkat minimum : Hubung singkat minimum adalah hubung singkat yang terjadi ketika sistem pembangkitan Kurau Plant 1 , Kurau Plant 2 dan Lalang tidak saling terhubung dalam pengoperasiannya. Hubung singkat maksimum : Hubung singkat maksimum adalah hubung singkat yang terjadi ketika sistem pembangkitan Kurau Plant 1 , Kurau Plant 2 dan Lalang saling terhubung dalam pengoperasiannya. Kontribusi hubung singkat minimum : Arus kontribusi hubung singkat minimum bertujuan untuk mencari nilai arus kontribusi minimum pada saluran ketika ada bus yang mengalami gangguan hubung singkat. Kontribusi hubung singkat maksimum : Arus kontribusi hubung singkat maksimum bertujuan untuk mencari nilai arus kontribusi maksimum pada saluran ketika ada bus yang mengalami gangguan hubung singkat.
Relay 51 PS3-AC2 Relay 55
PS4-AC3 13,8 kV Relay 57 BG3/8
PM-201
PM-202
M-292E
Relay 24
LBS
Tipikal 4
G-833C 2800 kW 13,8 kV 3~, 60 Hz
G
Tipikal 5
BG/CL
LBS 401F
2200 kW 4,16 kV 3~, 60 Hz
G
LBS 601F
LBS-280-F LBS EA1-F
Relay 22 PT-281 5000-kVA 4,16/13,8kV
Tipikal 2
PM4-AC3
PM4-BVCL
DP-MSEA
Relay 35
Relay 36
SWGR 201-E 13,8 kV
Relay 34
PT-280 3250-kVA 13,8/4,16kV
Relay 37
Relay 20
Fuse DC-1
Fuse DC Area
Tipikal 7 Relay 32
Camp
DC Area
G
Tipikal 1
MSBK
G-831
G-832
2500 kW 4,16 kV 3~, 60 Hz
G
Relay 26
2500 kW 4,16 kV 3~, 60 Hz
Relay 29
Untuk menghitung arus hubung singkat digunakan software ETAP 7.0.0. Hubung singkat minimum dan Kontribusi hubung singkat minimum adalah hubung singkat 2 fasa pada 30 cycle. Sedangkan hubung singkat maksimum dan Kontribusi hubung singkat maksimum adalah hubung singkat 3 fasa pada 4 cycle.
SWGR 828 4,16 kV Relay 69
803-MWE
Relay 68
LWA
Relay 67
LWC
Relay 66
LWB
Relay 64
LP Utilities
Relay 65
MCC 827
Gambar 5. Tipikal Koordinasi Rele Pengaman EMP Malacca Straits SA[6]
3
TABEL III DATA HASIL SIMULASI HUBUNG SINGKAT Bus Isc max 4 Cycle Isc min 30 cycle ID kV kA kA 68 1,5 0,837 0,597 70 0,48 1,18 0,823 PM7-MSBK 0,48 10,44 6,81 LV-PTMSBK 0,48 10,44 6,81 HV-PTMSBK 13,8 0,642 0,427 223 13,8 0,642 0,427 223-1 13,8 0,844 0,51 218 13,8 0,844 0,51 256 13,8 4,6 0,861 SWGR 201E 13,8 4,61 0,862 132 1,5 1,1 0,79 133 1,5 0,83 0,605 PM4-BV CL 0,48 16,05 9,9 LV-PT BV 0,48 16,05 9,9 HV-PT BV 13,8 1,74 0,751 281 13,8 1,8 0,76 282 13,8 2,41 0,838 PS4-AC3 13,8 2,41 0,838 PS5-BG1 13,8 3,24 0,908 SWGR 201 13,8 4,61 0,993 HV-PT 280 13,8 3,34 LV-PT 280 4,16 9,78 SWGR 828 4,16 9,78 2,9
TABEL V DATA SETELAN EXISTING RELE PADA TIPIKAL 1 [7] ID Devices CT & Ratio/ Setting Model Sensor Curve Type Curve A Relay BK-01 Pickup Range × CT Sec. 0,1 - 5 0,3 Pickup (I>) Model : 200/5 0,8 Time Dial Schlumberger 4,2 Instantaneous Pickup (I>>) IFX4N 0,2 Delay PM7MSBK LT Pick up 0,89 52-1 LT Band 4 2 ST Pickup Model : 800 0,18 ST Band Westinghouse Ampetactor I5,3 Instantaneous Pickup A kV 24 Fuse BK 1 Size 100A Model : 100 Continous Amp ABB CEF 25 Breaking kV 24 Fuse BK 2 Size 100A Model : 100 Continous Amp ABB CEF 25 Breaking kV 24 Fuse DC Area Size 100A 100 Continous Amp Model : 25 Breaking Bussman 57 Interupting MV155F1DB 6,7 Test PF
TABEL IV DATA HASIL SIMULASI KONTRIBUSI HUBUNG SINGKAT Arus Kontribusi Arus Kontribusi Hubung Singkat Hubung Singkat Bus Maksimum Minimum 4 cycle 30 Cycle ID kV kA kA Generator M292-E 13,8 0,86 0,498 ke Bus SWGR 201E Generator M292-B 13,8 0,885 0,492 ke Bus SWGR 201 Generator G-831 ke 4,16 2,49 1,46 Bus SWGR 828 SWGR201E ke bus 13,8 1,45 0,864 SWGR 201 SWGR201 ke bus 13,8 3,16 1,45 SWGR 201E SWGR201 ke bus 4,16 3,93 2,77 SWGR 838 SWGR828 ke bus 13,8 0,878 0,557 SWGR 201
1 G a m b ar 4. 3
C. Analisis Tipikal Koordinasi 1 Data setelan existing dari rele-rele pengaman pada tipikal 1 diberikan pada Tabel V. Dari data tersebut kemudian dilakukan plotting pada gambar 6 yang harus diperbaiki. Setelah dilakukan plotting pada gambar 6 ternyata ada beberapa peralatan pengaman yang harus diganti yaitu : 1. Fuse BK 1 diganti dengan Rele 18. 2. Fuse BK 2 diganti dengan Rele 35. 3. Fuse DC Area diganti dengan Rele 37. 4. Low voltage circuit breaker PM7MSBK 52-1 ke sensor lebih tinggi dari 800 ke 1200. Alasan penggantian fuse ke rele karena apabila merubah ukuran fuse maka akan merubah bentuk box dan tempat rak dari fuse sehingga membutuhkan biaya yang cukup besar. Oleh karena itu disarankan untuk merubah Fuse DC Area , Fuse BK1 dan Fuse BK2 ke rele Merlin Gerin Sepam 1000 dengan ratio CT 100/5.
3
1 G
Pickup perlu diperbaiki
4
1 G
2 G a m b ar 4. 3
Miss Koordinasi
Gambar 6. Hasil Plot Setelan Existing Tipikal Koordinasi 1
4
Rele BK-01 Manufacturer Model Curve Type CT Ratio Isc min 30 cycle bus 68 Isc max 4 cycle bus 70
TABEL VI SETELAN RELE RESETTING PADA TIPIKAL 1 Relay ID CT & Ratio/ Setting Model Sensor Curve Type Relay BK-01 Pickup Range × CT Sec. Pickup (I>) Model : 200/5 Time Dial Schlumberger Instantaneous Pickup (I>>) IFX4N Delay PM7MSBK LT Pick up 52-1 LT Band 800 ST Pickup Model : ST Band ABB SACE Instantaneous Pickup PR112 Curve Type Rele 18 Pickup Range × CT Sec. Pickup (I>) Model : 100/5 Time Dial Merlin Gerin Instantaneous Pickup (I>>) Sepam 1000 Delay Curve Type Rele 35 Pickup Range × CT Sec. Pickup (I>) Model : 100/5 Time Dial Merlin Gerin Instantaneous Pickup (I>>) Sepam 1000 Delay Curve Type Rele 37 Pickup Range × CT Sec. Model : 100/5 Pickup (I>) Merlin Gerin Time Dial Sepam 1000 Instantaneous Pickup (I>>) Delay
: Schlumberger : IFX4N : Curve A : 200 / 5 : 0,597 kA : 1,2 kA
Time Overcurrent Pickup 1,2 × FLA Motor BK-01≤ ≤ 0,8 × Isc min bus 68 1,2 × 76,54 A ≤ ≤ 0,8 × 0,597 kA 91,85 A ≤ ≤ 477 A Dipilih Iset = 92 A
=
Tap =
= 0,46 In
Time Dial Dipilih waktu operasi (td) = t starting motor = 5 s td =
+ 0,02 [( ) [( )
- ] - ] - 0,02
T=
)
[(
- ] - 0,02
T= [(
)
- ] - 0,02
T= T=
≈
Instantaneous Pickup I>> < 0,8 × Isc Min bus 68 I>> < 0,8 x 0,597 k A I>> < 477,6 A Dipilih I>> = 476 A Tap =
=
= 2,38 In
Time Delay Dipilih time delay = 0.1s Low Voltage CB PM7MSBK_52-1 Manufacturer Model Sensor Isc min 30 cycle bus 68 Isc min 30 cycle bus PM7-MSBK
: ABB : E2B SACE PR112 : 1200 : 0,597 kA : 6,81 kA
Long Time Iset < 1,2 × FLA Secondary PT-MSBK (0,48kv) Iset < 1,2 × 902,1 A Iset < 1082,52 A Dipilih Iset = 1082 A Tap LT Pickup =
=
= 0,9 In
LT Band = 3 Short Time Iset < 1,25 x Isc min bus 68 (in LV 0,48 kv) Iset < 1,25 x 0,597 kA x (1,5 kv / 0,48 kv) Iset < 1,25 x 1865,62 A Iset < 2332 A Iset = 2000 A Tap ST Pickup =
=
= 1,67 In ≈
ST Band = 0,4 (Out) Instantaneous Iset < 0,8 x Isc min PM7-MSBK Iset < 0,8 x 6,81kA Iset < 5,448 kA Iset = 5440 A
Setelah melakukan perhitungan didapatkan hasil resetting yang ada dapat dilihat pada Tabel VI dan hasil perbaikan plotting pada tipikal 1 dapat dilihat pada gambar 7.
Gambar 7. Hasil Plot Setelan Resetting Tipikal Koordinasi 1
5
Curve A 0,1 - 5 0,46 1,05 2,38 0,1 0,9 3 1,7 0,4 (Out) 4,5 EI 0,3 - 2,4 0,4 0,2 3,8 0,1 EI 0,3 - 2,4 0,6 1 3,4 0,3 EI 0,3 - 2,4 0,7 0,9 4 0,5
D. Analisis Tipikal Koordinasi 2 Data setelan existing dari rele-rele pengaman pada tipikal 2 diberikan pada Tabel VII sebagai berikut.
24 100A 100 25 57 6,7
Rele 37 Model : Merlin Gerin Sepam 1000
Rele 34 Model : Merlin Gerin Sepam 1000
Rele 36 Model : Merlin Gerin Sepam 1000
201_52-3 i>
Relay ID & Model
SWGR 201 13,8 kV
Cable 201E_52-1
Relay 24
Relay 25
Isc kontribusi max : 3,16 kA Isc kontribusi min : 1,45 kA Gambar 8. Arus Kontribusi Saluran Saat Terjadi Gangguan
Data setelan existing dari rele-rele pengaman pada tipikal 3 diberikan pada Tabel IX sebagai berikut :
SI 0,3 - 2,4 1 0,26 12,6 0,3
TABEL IX DATA SETELAN EXISTING RELE PADA TIPIKAL 3 [7] Relay ID CT & Ratio/ Setting Model Sensor Curve Type Rele 24 Pickup Range × CT Sec. Pickup (I>) Model : 300/5 Time Dial Merlin Gerin Instantaneous Pickup (I>>) Sepam 1000 Delay Curve Type Rele 25 Pickup Range × CT Sec. Pickup (I>) Model : 200/5 Time Dial Merlin Gerin Instantaneous Pickup (I>>) Sepam 1000 Delay
SI 0,3 - 2,4 1,34 1 8,4 0,3
Dengan menggunakan langkah perhitungan yang sama seperti pada tipikal sebelumnya, maka didapatkan setelan rele untuk tipikal 2 sebagai berikut : TABEL VIII SETELAN RELE RESETTING PADA TIPIKAL 2 [7] CT Ratio/ Setting Sensor Curve Type Pickup Range × CT Sec. Pickup (I>) 100/5 Time Dial Instantaneous Pickup (I>>) Delay Curve Type Pickup Range × CT Sec. Pickup (I>) 100/5 Time Dial Instantaneous Pickup (I>>) Delay Curve Type Pickup Range × CT Sec. Pickup (I>) 150/5 Time Dial Instantaneous Pickup (I>>) Delay
Isc kontribusi max : 1,45 kA Isc kontribusi min : 0,864 kA
i>
TABEL VII DATA SETELAN EXISTING RELE PADA TIPIKAL 2 [7] Relay ID CT & Ratio/ Setting Model Sensor kV Fuse DC Area Size Continous Amp Model : Breaking Bussman Interupting MV155F1DB Test PF Curve Type Rele 34 Pickup Range × CT Sec. Pickup (I>) Model : 100/5 Time Dial Merlin Gerin Instantaneous Pickup (I>>) Sepam 1000 Delay Curve Type Rele 36 Pickup Range × CT Sec. Pickup (I>) Model : 150/5 Time Dial Merlin Gerin Instantaneous Pickup (I>>) Sepam 1000 Delay
SWGR 201E 13,8 kV
SI 0,3 - 2,4 0,45 1 1,5 0,375 SI 0,3 - 2,4 1,3 3 -
Dengan menggunakan langkah perhitungan yang sama seperti pada tipikal sebelumnya, maka didapatkan setelan rele untuk tipikal 3 sebagai berikut :
EI 0,3 - 2,4 0,7 0,9 4 0,5
Relay ID & Model
EI 0,3 - 2,4 0,9 0,7 4 0,7
Rele 24 Model : Merlin Gerin Sepam 1000
SI 0,3 - 2,4 1,1 0,7 2,7 1,1
Rele 25 Model : Merlin Gerin Sepam 1000
E. Analisis Tipikal Koordinasi 3 Pada tipikal koordinasi 3 berfungsi untuk melakukan analisa koordinasi proteksi ketika Kurau Plant 1 (SWGR 201) dihubungkan dengan Kurau Plant 2 ( SWGR201E). Pada tipikal koordinasi ini kita harus mempertimbangkan arus kontribusi minimum dan maksimum saat terjadi hubung singkat pada bus yang mengalami gangguan.
TABEL X SETELAN RELE RESETTING PADA TIPIKAL 3 [7] CT Ratio/ Setting Sensor Curve Type Pickup Range × CT Sec. Pickup (I>) 300/5 Time Dial Instantaneous Pickup (I>>) Delay Curve Type Pickup Range × CT Sec. Pickup (I>) 200/5 Time Dial Instantaneous Pickup (I>>) Delay
SI 0,3 - 2,4 0,6 1,3 2,3 0,9 SI 0,3 - 2,4 0,9 1,3 3,5 0,9
V. PENUTUP A. Kesimpulan Berdasarkan hasil studi dan analisis koordinasi rele pengaman pada PT.Energi Mega Persada unit bisnis EMP Malacca Straits SA yang telah dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut: 6
[4] Bl c bu J. L w D h J “Protective Relaying Principles and Application 3rd Edition” CRC Press, USA, Ch. 9, 2006. [5] ch El c c “Sepam Range Sepam 1000 Substation Busbar Transformer Motor”. [6] Overall Single Line Diagram EMP Malacca Straits S.A. [7] D l Ku u c “Load Flow dan Sho t C cu t J l s n ETAP 7.0”.
1. Terdapat beberapa setelan rele yang belum tepat dan koordinasi yang kurang baik, terutama pada setelan pickup rele pengaman. Pada beberapa rele, setelan pickup kurva inversnya masih menyentuh arus full load beban. Hal ini dapat menyebabkan rele tersebut trip meski tidak terjadi gangguan. 2. Terdapat grading time yang terlalu sempit antara peralatan pengaman satu dengan peralatan pengaman lainnya sehingga dapat menyebabkan adanya kemungkinan peralatan pengaman backup ikut trip karena diberikan waktu yang sempit pada peralatan pengaman utama untuk mengatasi gangguan yang terjadi pada bus yang terganggu. 3. Terdapat miss koordinasi antara pengaman satu dengan lainnya sehingga menyebabkan kesalahan trip ketika terjadi gangguan pada bus yang tidak terganggu. 4. Terdapat kesalahan dalam pemilihan rating fuse sehingga menyebabkan miss koordinasi antar fuse dan terlalu lama waktu kerja fuse sebagai backup ketika terjadi kegagalan peralatan pengaman pada sisi downstream. 5. Terdapat grading time yang kurang tepat pada koordinasi existing ground fault relay sehingga dapat menyebabkan miss koordinasi oleh karena itu perlu adanya perbaikan ulang terhadap grading time dari ground fault relay.
BIOGRAFI PENULIS Penulis memiliki nama lengkap Riski Cahya Anugrerah Haebibi. Lahir di Surabaya pada tanggal 4 Nopember 1991. Anak pertama dari pasangan Sutikno dan Fierlaily Sardova ini mengawali pendidikannya di SDN 009 Sangasanga pada tahun 1997-2003, kemudian melanjutkan ke SMP Negeri 1 Sangasanga hingga tahun 2006. Setelah lulus dari SMA Negeri 1 Samarinda pada tahun 2009, Penulis melanjutkan pendidikannya di Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, Jurusan Teknik Elektro, Bidang Studi Teknik Sistem Tenaga. Semasa kuliah penulis aktif mengikuti berbagai seminar dan pelatihan. Penulis yang merupakan salah satu asisten di Laboratorium Simulasi Sistem Tenaga (B.103) ini juga aktif mengikuti berbagai kegiatan kemahasiswaan, salah satunya menjadi Kepala Departemen Lingkar Kampus HIMATEKTRO periode 2011-2012. Penulis dapat dihubungi di alamat email
[email protected]
B. Saran Dengan mengacu pada hasil akhir yang telah dilakukan dalam tugas akhir ini, adapun saran yang dapat dipertimbangkan untuk menjadi masukan kedepannya adalah sebagai berikut: 1. Memperbaiki setting pickup rele pengaman dan grading time antar rele pengaman agar tidak terjadi trip bersamaan antar rele pengaman yang ada. 2. Menonaktifkan setting instantaneous pada rele manufacture basler electric karena rele tersebut tidak memiliki time delay yang dapat diatur sehingga dapat menyebabkan miss koordinasi dan grading time yang terlalu sempit jika dalam pengaktifan instantaneous tidak benar. 3. Memperbaiki setting instantaneous dari rele dan low voltage circuit breaker yang ada sehingga tidak terjadi miss koordinasi. 4. Mengganti peralatan fuse yang kurang tepat agar tidak terjadi miss koordinasi dan mencegah grading time terlalu lama ketika terjadi kegagalan di sisi downstream dengan cara mengganti fuse dengan rele tipe Merlin Gerin Sepam 1000. 5. Memperbaiki setting pickup dan grading time ground fault relay agar tidak terjadi miss koordinasi. REFERENSI [1] IEEE Std 242™ “IEEE Recommended Practice for Protection and Coordination of Industrial and Commercial Power Systems” The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., New York, 2001. [2] IEEE Std. 1159-1995, “IEEE recommended practice for monitoring electric power quality” The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc,New York 1995. [3] P évé h h “Protection of Electrical Networks” ISTE Ltd., London, Ch. 7, 9, 2006. 7
