c. Timers yang memberikan perintah waktu tunda apakah konstan atau
proporsional dengan kuantitas input analog. Tiap sirkit ini membentuk suatu bagian dari waktu tunda rele arus lebih
seperti diperlihatkan dalam blok diagram Gambar 2.9.
Gambar 2.9 Blog diagram rele arus lebih dengan waktu tunda [12]
Universitas Sumatera Utara
Arus ac di konversikan ke tegangan dc dengan suatu transformator arus yang sesuai rasionya, jembatan penyearah bridge rectifier dan beban shunt resistif.
Tegangan ini dibandingkan dengan suatu set level oleh detektor level 1 yang memberikan perintah start kepada timer ketika level di lampaui. Timer ini dilengkapi
waktutetap fixed time untuk rele karakteristik arus-waktu definite atau waktu inverse terbalik proporsional terhadap besar arus input untuk rele dengan
karakteristik arus-waktu inverse terbalik. Timer memuati kapasitor sedemikian rupa sehingga ketika muatan mencapai
level set pada detektor level 2 kemudian memberikan sinyal kepada sirkit switching output untuk selanjutnya trip. Untuk karateristik arus waktu Inst tidak melalui proses
Timer. Jadi pada rele statis untuk mentripkan kontak rele tidak memerlukan Torsi tapi proses kerja secara elektronik saja [12].
2.8.2.2.Rele statis yang diteliti Ada pun spesifikasi teknis rele proteksi arus lebih statis yang digunakan
dalam penelitian ini adalah: Pengenal: 1 A atau 5 A; 50 Hz; Kelas 10P
Sumber tegangan: 220 volt satu fasa50Hz Kurva operasi lihat Gambar kurva berikut:
Inverse time: Standard Inverse SI; Very Inverse VI dan Extremely Inverse EI.
Definite Time 2 detik D2; 4 detik D4 dan 8 detik D8
Universitas Sumatera Utara
Inst : 1 detik tanpa time delay Julat setting : 0,05 x I
n
sd 2,4 x I
n
dalam step 0,05 x I
n
Rangkaian internal dari rele arus lebih statis ini diperlihatkan pada Gambar 2.10
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.10 Rangkaian internal rele arus lebih statis [17]
2.8.2.3 Prinsip kerja
Universitas Sumatera Utara
Perhatikan rangkaian internal arus lebih statis pada Gambar 2.10 : Jika terjadi gangguan misalnya gangguan hubung singkat di depan titik P1 maka tentu arus dari
P2 ke P1 menjadi besar lebih besar dari arus nominalnya. Akibatnya arus di sekunder CT transformator arus atau dari titik S1 ke titik S2 menjadi lebih besar dari arus
nominalnya dimana arus ini melebihi Arus setting Is rele. Arus ini masuk ke transformator IA lalu diproses di input circuit Ph. Karena melebihi Is lalu diproses di
µC PhA I Is disesuaikan dengan setting arus-waktu dan kurva yang dipilih apakah SI, VI atau EI atau DT atau Inst sehingga mengoperasikan output circuit Ph sirkit
keluaran Ph dan mengenerjais kumparan trip rele RL12 dan kumparan trip rele RL22; dengan demikian saklar RL1-1 dan RL1-2 menjadi “ON “ demikian juga
saklar RL2-1 dan RL2-2. Saklar RL1-1 dan RL1-2 adalah saklar untuk gangguan fasa dengan waktu tunda yaitu untuk kurva SI, VI dan EI serta DT sedangkan saklar
RL2-1 dan RL2-2 untuk kurva gangguan fasa Inst. Demikian juga untuk IC dan EF. Pada Rele ini dapat disetel atau di setting arus, waktu trip, kurva SI, VI dan EI
dan kurva DT serta kurva Inst. Didalam proses kerja rele ini tidak ada bagian yang bergerak secara mekanis [17].
2.8.2.4.Kurva arus-waktu Kurva arus-waktu merupakan kurva tempat kedudukan waktu trip rele sesuai
besar arus yang masuk ke kumparan trip rele .
Kurva arus-waktu ini terdiri dari :
Universitas Sumatera Utara
a. Kurva arus-waktu inverse, kurva arus-waktu Definite dan kurva arus-waktu Inst b. Kurva arus-waktu Inverse:
Kurva ini menyatakan bahwa semakin besar arus gangguan arus ke kumparan trip rele = I maka semakin cepat rele trip t
trip
dan sebaliknya atau jika I naik maka t
trip
turun dan jika I turun maka t
trip
naik . c.
Kurva ini terdiri dari 3 jenis yaitu Kurva arus-waktu Standard Inverse SI: kurva ini paling landai dibandingkan
dengan kurva lainnya dimana untuk arus ke kumparan trip ≥ 30xI
s
I
s
= arus setting waktu trip rele sudah tetap yaitu 2 detik.
d. Kurva arus-waktu Very Inverse V I: kurva ini lebih landai dari pada kurva EI
dimana untuk arus ke kumparan trip rele 30 I
s
, waktu tripnya sudak tetap yaitu 0,46 detik.
e. Kurva arus-waktu Extremely Inverse EI: kurva ini paling curam dibandingkan
kurva lainnya dimana untuk arus ke kumparan trip rele ≥ 20I
s
, waktu tripnya sudah tetap yaitu 0,2 detik .
Rumus menghitung waktu trip t
trip
, detik [17]: SI :
t
trip
= detik ………………..…………………… 2. 9
VI :
t
trip
=
detik………………..…………………… 2.10
EI :
t
trip
=
detik……………..……………………… 2.11
Universitas Sumatera Utara
dimana : t
trip
= waktu operasi rele atau waktu yang dibutuhkan rele mulai dari arus gangguan masuk sampai dengan rele trip dalam satuan detik.
I = ……………………………..…………… 2.12
I
s
= arus setting = arus dimana rele harus trip dalam waktu trip yang ditentukan dalam perkalian arus nominal rele sehingga dapat dituliskan :
I
s
= x I
n
……………………………………………….…………...… 2.13 dimana :
x
= konstanta pengali yaitu 0,05 sd 2,4 dalam step 0,05 . Kurva arus-waktu dari rele ini diperlihatkan pada Gambar 2.11. berikut ini:
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.11 Kurva arus–waktu rele arus lebih statis [17] Kurva Definite: berapa pun arus gangguan, waktu trip rele tetap sesuai setting apakah
2 detik; 4 detik atau 8 detik. Untuk kurva Inst waktu trip 1 detik tanpa waktu tunda.
2.8.2.5.Penyetelan rele Penyetelan setting ditentukan oleh posisi saklar mini pada bagian depan rele.
Ada dua grup saklar pada tiap-tiap kutub rele; grup atas untuk penyetelan elemen waktu tunda dan grup bawah untuk penyetelan elemen Inst.
Saklar grup atas dibagi dalam 3 sub grup untuk penyetelan elemen waktu tunda, yaitu:
a. Saklar penyetelan arus waktu tunda, I=
ΣxI
n
; Σ = jumlah scalar
Universitas Sumatera Utara
Ketujuh saklar biru atas digunakan untuk menyetel sensitivitas arus yang diperlukan. Tiap saklar dapat digeser ke kiri atau ke kanan, level penyetelan
ditunjukkan oleh angka di sebelah kiri atau kanan saklar. Total penyetelan diperoleh dengan menjumlahkan nilai angka yang ditunjukkan tiap-tiap saklar
penyetelan dan mampu disetel pada langkah 5 dari 0,05 sd 2,4 x In. b.
Saklar Pilih Kurva Ketiga saklar hitam grup atas digunakan untuk memilih kurva waktu yang
dibutuhkan dari 3 pilihan kurva waktu inverse dan 3 kurva waktu definit dan 1 kurva waktu Inst.
c. Saklar Penyetelan Pengganda Waktu Setting Time Multiplier = x t
trip
= Σ Enam
saklar biru yang berada dibagian bawah dari grup saklar atas digunakan untuk menyetel pengganda waktu yang dibutuhkan. Waktu yang disediakan tiap
karakteristik operasi waktu tunda harus dikalikan dengan pengganda waktu agar diperoleh waktu operasi aktual dari kutub rele. Penyetelan diperoleh dengan
penjumlahan angka yang ditunjukkan tiap saklar setel yaitu x t
trip
= Σ.
Walaupun memungkinkan menyetel saklar untuk mendapatkan TMS Time Multiplier Setting 0,025 x t
trip
, penyetelan ini tidak dapat jadi jaminan akan ketelitiannya, karena hanya setelan dalam julat 0,05 sd 1,0 x t
yang harus digunakan.
Universitas Sumatera Utara
d. Penyetelan Elemen Inst I
inst
= Σ x I
s
Grup terpisah sebelah bawah dari 6 saklar luncur biru digunakan untuk memilih setelan arus Inst yang dibutuhkan antara 1 x I
s
dan 31 x I
s
. Penyetelan terpilih = jumlah angka yang ditunjukkan tiap saklar setelan.
Arus operasi dari elemen Inst = Setelan terpilih x Arus setelan waktu tunda. Jika elemen Inst pada kutub rele tidak dibutuhkan, maka semua saklar harus digeser
ke kiri menunjuk angka nol, atau saklar terbawah digeser ke kanan menunjuk angka tak terhingga;
∞ [12,16,17] Adapun petunjuk penyetelan rele ini adalah seperti berikut ini:
Jenis Karakteristik Posisi Saklar
0 1
SI Standard Inverse
1 VI Very Inverse
EI Extremely Inverse 1
D2 Definite Time 2 s 0 1
D4 Definite Time 4 s 1
Universitas Sumatera Utara
1 D8 Definite Time 8 s
1 1
arus ke kumparan trip
dimana: t
trip
= waktu operasi rele detik = s ; I = arus setting
e. Contoh Penyetelan Rele
Saklar 0.1
0,05 I
s
= 0,1 + 0,1 + 0,2 + 0,8 x I
n
= Setelan
0.1 0 = 1,2 I
n
Arus 0.2
0.4 0 I
s
= Σ x I
n
0.4 0.4
0.8 Saklar
1 Kurva
Standard Inverse
Pilih 1
Kurva 1
Saklar TMS 0.025 0,05
TMS = 0,05 + 0,05 + 0,4 x 0,05
= 0,5 x 0 0,1
0 0,2 x t
trip
= Σ
0 0,2 0 0,4
Saklar 1
I
inst
= 8 + 2 x I
s
= 10 x 1,2 x I
n
Setelan 2
Arus 4
= 12 x I
n
Instantaneous 8
16 ∞
Universitas Sumatera Utara
Jika pada setelan diatas, digunakan pada rele 1A, maka : Arus setelan = I
s
= 1,2 x 1 = 1,2 A Kurva
= Inverse Standard ; TMS = 0,5 x Arus Setelan Inst = 12 x I
n
= 12 x 1 = 12 A arus dalam nilai skunder
2.9. Alat Ukur Harmonisa Power Quality Analyzer = PQA
Kategori