BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan di PT PLN Persero UDIKLAT TUNTUNGAN MEDAN.
3.2. Rancangan Penelitian
3.2.1. Umum Penelitian ini berupa penelitian terapan dan verifikatif untuk menguji
kebenaran bahwa harmonisa mempengaruhi ketelitian operasi rele proteksi arus lebih tipe rele statis. Penelitian ini dari sifatnya dapat pula digolongkan kedalam penelitian
expost facto, sebab hanya mengungkapkan gejala yang telah ada tanpa memberi perlakuan atau manipulasi terhadap data yang diteliti. Adapun yang akan diteliti
meliputi hubungan THDi terhadap I
t
, I
1
dan t
trip
rele arus lebih statis pada beban non linier Lampu Hemat Energi. Hal ini dibandingkan dengan jika rele menerima arus
dengan besar yang sama tapi harmonisa sekecil mungkin atau beban linier Lampu pijar dan Strika Listrik atau beban dengan Cos
ϕ = 1 alami. Setelah didapat data dan dibentuk kurvanya lalu dianalisis secara teori hubungan kinerja rele dengan
harmonisa. Hubungan antara THDi dengan arus ke kumparan trip rele dapat di analisis
dengan menggunakan Persamaan 6, 12 dan 13 serta hubungan antara arus ke
Universitas Sumatera Utara
kumparan trip rele dengan waktu trip rele di analisis menggunakan Persamaan 9, 10 dan 11 dan kurva arus-waktu Gambar 2.11 untuk waktu trip Definite dan waktu
trip Instantataneous. Rele disetel menurut kurva arus-waktu SI atau VI atau EI atau Definite atau
Inst. Lalu rele di beri arus beban linier dan arus beban non linier secara bergantian. Waktu trip rele mestinya sesuai Persamaan 9 untuk kurva arus-waktu SI dan
Persamaan 10 untuk kurva arus-waktu VI serta Persamaan 11 untuk kurva arus- waktu EI demikian juga untuk kurva arus-waktu Definite 2 detik atau 4 detik atau 8
detik serta untuk kurva arus-waktu Inst waktu trip rele 1 detik. Jika waktu trip rele tidak sesuai dengan tersebut diatas maka kinerja rele tidak
baik. Kinerja rele adalah waktu setel trip rele menurut arus setelan yang diterima rele. Selanjutnya untuk mencapai tujuan penelitian sesuai pada sub bab 1.4. dilakukan
hal berikut:
3.2.2. Analisis dampak harmonisa terhadap arus I
t
dan arus I
1
Untuk menganalisis dampak harmonisa terhadap arus efektif dan arus fundamental yang masuk kedalam kumparan trip rele dilakukan hal berikut ini:
a. Setelah data dikumpulkan sesuai sub bab 3.6 dan Tabel yang berisikan data
THDi dan data I
t
lalu dianalisis pengaruh harmonisa terhadap arus efektif yang masuk ke kumparan trip rele I
t
maka dibentuk kurva THDi vs I
t
. Berdasarkan kurva ini dapat dianalisis sesuai Persamaan 6 jika kandungan harmonisa
THDi semakin besar maka I
t
seharusnya juga berubah semakin besar.
Universitas Sumatera Utara
b. Setelah data dikumpulkan sesuai sub bab 3.6 dan Tabel yang berisikan data
THDi dan data I
1
lalu dianalisis pengaruh harmonisa terhadap arus fundamental yang masuk ke kumparan trip rele I
1
maka dibentuk kurva THDi vs I
1
. Berdasarkan kurva ini dapat dianalisis sesuai Persamaan 6 jika kandungan
harmonisa THDi semakin besar maka I
1
seharusnya berubah semakin kecil. c.
Dari kedua analisis diatas jelas bahwa jika THDi berubah maka I
t
dan I
1
berubah .Dengan demikian jika kandungan harmonisa bertambah maka I
t
juga bertambah tapi arus fundamental I
1
semakin kecil sekalipun tidak linier.
3.2.3. Analisis dampak harmonisa terhadap kinerja operasi rele dalam karakteristik arus-waktu Standard Inverse SI
Untuk menganalisis dampak harmonisa ini dilakukan hal berikut: Kinerja operasi rele sesuai penyetelan arus-waktu yang dilakukan pada rele. Penyetelan ini
disesuaikan dengan jenis karakteristik arus-waktu rele yaitu karakteristik arus-waktu Standar Inverse SI. Penyetelan rele ini berdasarkan arus fundamental I
1
. Untuk ini diperlukan data I
1
, I
t
, II= I
1
Is; Is = arus setting, THDi dan t
trip
. Data ini dapat dikumpulkan sesuai sub bab 3.6 dan Tabel yang berisikan data THDi,I
1
,I
t
, t
trip.
Berdasarkan data dan Tabel tersebut dibentuk kurva I
1
vs t
trip
dan I
t
vs t
trip
. Sesuai Persamaan 9, untuk karakteristik Standard Inverse SI bahwa t
trip
berbanding terbalik dengan I = I
1
Is; yang berarti jika THDi naik dan I
t
juga naik sedangkan I
1
turun maka hal ini tentu berdampak pada t
trip
yaitu waktu trip rele berbeda dari waktu trip rele sesuai setting SI.
Universitas Sumatera Utara
Kemudian bandingkan waktu trip rele ini ketika dibebani arus beban non linier dan arus beban linier. Jika berbeda maka dinyatakan bahwa harmonisa berdampak pada
kinerja operasi rele dalam karakteristik arus waktu Standard Inverse SI.
3.2.4. Analisis dampak harmonisa terhadap kinerja operasi rele dalam karakteristik arus-waktu Very Inverse VI
Untuk menganalisis dampak harmonisa ini dilakukan hal berikut: Kinerja operasi rele sesuai penyetelan arus-waktu yang dilakukan pada rele. Penyetelan ini
disesuaikan dengan jenis karakteristik arus-waktu rele yaitu karakteristik arus-waktu VI. Penyetelan rele ini berdasarkan arus fundamental I
1
. Untuk ini diperlukan data I
1
, I
t
, II= I
1
Is; Is = arus setting , THDi dan t
trip
. Data ini dapat dikumpulkan sesuai sub bab 3.6 dan Tabel yang berisikan data THDi, I
1
, I
t
, t
trip.
Berdasarkan data dan Tabel tersebut dibentuk kurva I
1
vs t
trip
dan I
t
vs t
trip
. Sesuai Persamaan 10 untuk karakteristik VI bahwa t
trip
berbanding terbalik denganI - 1; I= I
1
Is ; yang berarti jika THDi naik dan I
t
juga naik sedangkan I
1
turun maka hal ini tentu saja berdampak pada t
trip
yaitu waktu trip rele berbeda dari waktu trip rele sesuai setting VI. Kemudian bandingkan waktu trip rele ini ketika dibebani arus beban non
linier dan beban linier. Jika berbeda maka dinyatakan bahwa harmonisa berdampak pada kinerja operasi rele dalam karakteristik arus waktu Very Inverse VI. t
trip
pada VI t
trip
pada SI.
Universitas Sumatera Utara
3.2.5. Analisis dampak harmonisa terhadap kinerja operasi rele dalam karakteristik arus-waktu Extremely Inverse EI
Untuk menganalisis dampak harmonisa ini dilakukan hal berikut: Kinerja operasi rele sesuai penyetelan arus-waktu yang dilakukan pada rele. Penyetelan ini
disesuaikan dengan jenis karakteristik arus-waktu rele yaitu karakteristik arus-waktu EI. Penyetelan rele ini berdasarkan arus fundamental I
1
. Untuk ini diperlukan data I
1
, I
t
, I I= I
1
Is; Is = arus setting, THDi dan t
trip
. Data ini dikumpulkan sesuai sub bab 3.6 dan dimasukkan dalam Tabel. Berdasarkan data dan Tabel ini dibentuk kurva
I
1
vs t
trip
dan I
t
vs t
trip
. Sesuai Persamaan 11 untuk karakteristik EI bahwa t
trip
berbanding terbalik dengan I
2
-1; I= I
1
Is; yang berarti jika THDi naik dan I
t
juga naik sedangkan I
1
turun maka tentu saja hal ini berdampak pada t
trip
yaitu waktu trip rele berbeda dari waktu trip rele sesuai setting EI. Kemudian bandingkan waktu trip
rele ini ketika dibebani arus beban non linier dan arus beban linier. Jika berbeda maka dinyatakan bahwa harmonisa berdampak pada kinerja operasi rele dalam
karakteristik arus waktu Extremely Inverse. Sehingga jika dibandingkan ketiga karakteristik ini maka t
trip
pada EI t
trip
pada VI t
trip
pada SI.
3.2.6. Analisis dampak harmonisa terhadap kinerja rele dalam karakteristik arus- waktu definite
Untuk menganalisis dampak harmonisa ini dilakukan hal berikut: Kinerja operasi rele sesuai penyetelan arus-waktu yang dilakukan pada rele. Penyetelan ini
disesuaikan dengan jenis karakteristik arus-waktu rele yaitu karakteristik arus-waktu
Universitas Sumatera Utara
Definite D2; D4; D8. Penyetelan rele ini berdasarkan arus fundamental I
1
. Untuk ini diperlukan data I
1
, I
t
, II= I
1
Is; Is = arus setting, THDi dan t
trip
. Data ini dikumpulkan sesuai sub bab 3.6 dan dimasukkan ke dalam Tabel . Berdasarkan data
dan Tabel ini dibentuk kurva I
1
vs t
trip
dan I
t
vs t
trip.
Karakteristik arus waktu Definite ini sudah tetap yaitu t
trip
tetap waktunya berapapun besar arus gangguan yang lewat dalam kumparan trip rele. Waktu trip rele
yaitu 2 detik, 4 detik, atau 8 detik sesuai penyetelan yang dilakukan pada rele. Sebagai pembanding dapatkan data untuk kurva arus waktu Definite pada beban linier
Kemudian bandingkan waktu trip rele ini ketika dibebani arus beban non linier dan arus beban linier. Jika berbeda maka dinyatakan bahwa harmonisa berdampak pada
kinerja operasi rele.
3.2.7. Analisis dampak harmonisa terhadap kinerja operasi rele dalam karakteristik
arus-waktu Inst
Untuk menganalisis dampak harmonisa ini dilakukan hal berikut: Kinerja operasi rele sesuai penyetelan arus waktu yang dilakukan pada rele.
Penyetelan ini disesuaikan dengan jenis karakteristik arus waktu rele yaitu karakteristik arus waktu Inst. Penyetelan rele ini berdasarkan arus fundamental I
1
. Untuk ini diperlukan data I
1
, I
t
, I I= I
1
Is; Is = arus setting, THDi dan t
trip
. Data ini dapat dikumpulkan sesuai sub bab 3.6 dan dikumpulkan dalam Tabel. Berdasarkan
data dan Tabel ini dibentuk kurva I
1
vs t
trip
dan I
t
vs t
trip.
Universitas Sumatera Utara
Karakteristik arus waktu Inst ini sudah tertentu yaitu t
trip
tertentu waktunya berapapun besar arus gangguan yang lewat dalam kumparan trip rele. Waktu trip
rele yaitu lebih kecil dari 1 detik. Sebagai pembanding dapatkan data untuk kurva arus waktu beban linier. Kemudian bandingkan waktu trip rele ini ketika
dibebani arus beban non linier dan arus beban linier. Jika berbeda maka dinyatakan bahwa harmonisa berdampak pada kinerja operasi rele.
3.3. Variabel yang Diamati