Masing-masing elemenbagian mempunyai fungsi sebagai berikut : 1.
Elemen pengindra, elemen ini berfungsi untuk merasakan besaran- besaran listrik, seperti arus, tegangan, frekuensi, dan sebagainya
tergantung rele yang dipergunakan. Pada bagian ini besaran yang masuk akan dirasakan keadaannya, apakah keadaan yang diproteksi
itu mendapatkan gangguan atau dalam keadaan normal, untuk selanjutnya besaran tersebut dikirim ke elemen pembanding.
2. Elemen Pembanding, elemen ini berfungsi menerima besaran setelah
terlebih dahulu besaran itu diterima oleh elemen pengindera untuk membandingkan besaran listrik pada saat keadaan normal dengan
besaran arus kerja rele. 3.
Elemen pengukur, elemen ini berfungsi untuk mengadakan perubahan secara cepat pada besaran ukurnya dan akan segera
memberikan isyarat untuk membuka PMT atau kmemberikan sinyal.
Sistem pengaman pada sistem tenaga listrik umumnya dapat dibagi menjadi tiga subsistem, yaitu : Titarenko and Dukelsky,1977.
a. Rele
b. Transduser current transformer dan voltage transformer
c. Pemutus tenaga circuit breaker
Konfigurasi suatu sistem pengaman yang sederhana ditunjukkan oleh gambar 2.4.
Gambar 2.4 Sistem pengaman sederhana
Sumber :
Titarenko and Dukelsky,1977
2.6.2 Prinsip Kerja Rele Arus Lebih
Rele arus lebih bekerja dengan membaca input berupa besaran arus kemudian membandingankan dengan nilai setting, apabila nilai arus yang terbaca
oleh rele melebihi nilai setting, maka rele akan mengirim perintah trip lepas kepada Pemutus Tenaga PMT atau Circuit Breaker CB setelah waktu tunda
yang diterapkan pada setting. Rele arus lebih – OCR memproteksi instalasi listrik
terhadap gangguan antar fasa. Sedangkan untuk memproteki terhadap gangguan fasa tanah digunakan rele arus gangguan tanah atau ground fault relay GFR.
Prinsip kerja GFR sama dengan OCR, yang membedakan hanyalah pada fungsi dan elemen sensor arus. OCR biasanya memiliki 2 atau 3 sensor arus untuk 2
atau 3 fasa sedangkan GFR arahnya memiliki satu sensor arus satu fasa Rasidin,2005.
Bedasarkan waktu dan cara kerja, rele arus lebih dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu rele arus lebih waktu tertentu Definite Time Relay, rele arus lebih
waktu terbalik Inverse Time Relay, rele arus lebih waktu seketika Instantaneous Relay,
rele arus lebih seketika instanstaneous over current relay
a. Rele Arus Lebih Seketika Definite Time Relay
Pada saat rele beroprasi, Waktu kerja rele mulai pick up sampai selesai terjadi sangat singkat sekitar 20
–40ms tanpa adanya penundaan waktu. Rele ini akan memberikan perintah kepada pemutus beban PMT pada saat terjadi
gangguan bila besar arus gangguannya melampaui penyetelannya Im dan jangka waktu kerjanya singkat.
Gambar 2.5
Rangkaian sederhana rele arus lebih seketika dan karakteristiknya
Sumber :
Ramadon,2000
Dimana : CB
= Circuit Breaker Pemutus = PMT TC
= Tripping Coil kumparan pemutus R
= Rele arus lebih CT
= Current Transformator transformator arus I
= Arus beban Ir
= Arus yang mengalir pada kumparan sekunder transformator arus +
= Polaritas positif sumber DC -
= Polaritas negatif sumber DC T
= Besaran Waktu I op
= Operating current arus operasi rele mulai bekerja
b. Rele arus lebih dengan karakteristik waktu tertentu Definite time over
current relay Pada saat terjadi gangguan, arus yang mengalir pada sistem dan
melampaui pengaturan dari rele maka rele akan memberikan perintah kepada pemutus beban PMT untuk bekerja ke kondisi pick up kondisi rele terbuka.
Waktu kerja rele dapat diatur pada waktu tertentu untuk pengaturan yang sama dan lebih besar dari nilai pick up sehingga waktu operasinya dapat diatur sesuai
dengan kebutuhan koordinasi.
Gambar 2.6
Rangkaian sederhana rele arus lebih waktu tertentu dan karakteristiknya
Sumber :
Ramadon,dkk,2000
c. Rele arus lebih dengan karakteristik waktu terbalik Inverse time over current
relay Rele memberikan perintah kepada PMT saat terjadi gangguan. Jika arus
gangguan melebihi arus yang telah diatur maka rele akan berada pada posisi pick up
. Rele arus lebih waktu terbalik memiliki waktu operasi yang lebih singkat untuk arus gangguan yang semakin besar dan waktu operasi yang semakin lama
untuk arus gangguan yang semakin kecil.
Gambar 2.7 Rangkaian sederhana rele arus lebih waktu terbalik dan karakteristiknya
Sumber :
Ramadon,dkk,2000
2.6.3 Setting Rele Arus Lebih
Sebagai dasar dalam pengaturan arus pada rele arus lebih tersebut digunakan rumus P.S.M Plug Setting Multiplier, sebagai berikut:
ting CurrentSet
CTRasio nt
FaultCurre M
S P
. .
............................................... 2.22 Sedangkan untuk pengaturan Over Current Relay OCR dihitung di
incoming trafo, artinya:
Untuk Over Current Relay OCR yang terpasang di Penyulang dihitung berdasarkan arus beban maksimum yang mengalir di
Penyulang tersebut. Untuk Over Current Relay OCR yang terpasang di incoming trafo
dihitung berdasarkan arus nominal trafo tersebut. Faktor kemananan rele inverse biasanya diset sebesar 1,2 hingga 1,3 untuk
perhitungan setelan arus Iset. Persyaratan lain yang harus dipenuhi adalah
