2 1
2 1
N N
V V =
… 3-34
V
1
=
2 2
1
.V N
N … 3-35
Pengentanahan rangkaian sekunder diperlukan untuk mencegah adanya beda
potensial yang besar antara kumparan primer dan sekunder antara titik a dan b pada saat isolasi kumparan primer rusak.
3.7.2. Trafo Arus Bantu Auxilary Current Transformer, ACT
Fungsi penggunaan Transformator arus bantu pada rele differensial adalah :
1. Untuk mengoreksi serta menyamakan adanya perbedaan arus di sisi
sekunder CT yang terletak pada sisi tegangan tinggi dan tegangan rendah Transformator Tenaga.
2. Untuk mengoreksi adanya pergeseran Vektor sisi tegangan tinggi dan
tegangan rendah Transformator tegangan. Jenis-jenis transformator arus pembantu ada dua macam yaitu :
a. Auto trafo
Secara fisik auto trafo hanya mempunyai satu kumparan yang berfungsi ganda sebagai kumparan primer dan sekunder. Prinsip kerja auto trafo pada dasarnya
sama dengan trafo dengan dua kumparan.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.12. Hubungan belitan Auto trafo
b. Trafo arus yang terpisah sisi primer dan sisi sekunder
Gambar 3.12. Hubungan belitan Trafo Arus yang terpisah sisi primer dan sekunder
Dalam pemasangan Trafo arus bantu supaya sesuai dengan fungsinya maka penyambungan terhadap hubungan belitan trafo tenaga, trafo arus dan trafo
bantu ACT harus diperhatikan. Seperti pada tabel 3.3 di bawah ini :
Tabel 3.3 Hubungan Belitan Trafo Tenaga, Trafo Arus dan Trafo Arus Bantu
Sisi Trafo Tenaga
CT ACT
Primer Sekunder
Y Y
D Y
D Y
Y Y
Y D
Y Y
Universitas Sumatera Utara
Contoh Pengawatan Rele Differensial Dengan Trafo Arus Bantu
Gambar 3.13 Pengawatan relai differensial dengan ACT
3.7.3. Pemutus Tenaga PMT
Untuk mempermudah dalam membuka dan menutup suatu rangkaian dalam suatu tenaga listrik baik dalam keadaan normal maupun dalam keadaan
gangguan, maka antar kedua rangkaian yang berdekatan dipasang peralatan yang disebut pemutus beban atau pemutus daya PMT atau disebut juga Circuit
Breaker CB. Pemutus tenaga juga diperlengkapi peralatan tambahan yang mampu mendeteksi keadaan rangkaian, apabila terjadi gangguan maka peralatan
Universitas Sumatera Utara
tambahan tersebut agar memberikan isyarat kepada pemutus tenagapemutus beban supaya bekerja.
Akibat hubungan langsung dari pemutus tenaga adalah timbulnya busur api diantara kontak-kontaknya, hal ini tidak diinginkan karena dapat
membahayakan instalasi. Sesuai dengan medium yang digunakan untuk memadamkan busur api, pemutus tenaga dapat dibedakan atas :
1. Circuit Breaker dengan media pemadam minyak Oil Circuit Breaker
2. Circuit Breaker dengan media pemadam hembus udara bertekanan CB
Type Air-Blast 3.
Circuit Breaker dengan media pemadam hampa udara Vakum Circuit Breaker
4. Circuit Breaker dengan media pemadam gas SF6
Saat ini pemutus tenaga tipe media pemadam gas SF6 banyak digunakan disebabkan sifat dari gas SF6 yang menguntungkan yaitu tidak berwarna, tidak
berbau, tidak beracun dan tidak mudah terbakar.
Penggunaan Rele Differensial 3.8.1. Prinsip Kerja Dari Rele Differensial
Rele Differensial adalah suatu alat proteksi yang sangat cepat bekerjanya dan sangat efektif, sehingga proteksi ini digolongkan sebagai proteksi utama. Rele
differensial ini digunakan sebagai rele proteksi utama pada transformator daya, yang berguna untuk mengamankan belitan transformator bila terjadi suatu
gangguan.
Universitas Sumatera Utara
Prinsip kerja dasar rele differensial didasarkan pada perbedaan antara arus yang mengalir pada kedua sisi transformator melalui suatu perantara yaitu
transformator arus CT. Proteksi differensial digunakan untuk mengamankan transformator daya dan generator terhadap gangguan hubung singkat antara
kumparan yang satu dengan kumparan yang lainnya. Untuk keperluan pengamanan pada sistem digunakan dua buah transformator arus
yang identik yaitu CT
1
dan CT
2
, dimana batas pengamanannya dari rele differensial terletak diantara CT
1
dan CT
2
. Dalam keadaan normal besarnya arus yang mengalir yaitu sebesar I
1
= I
2
sehingga arus yang mengalir pada sisi primer CT
1
I
1
adalah sama dan sephasa tetapi berlawanan arah dengan arus yang mengalir pada sisi sekunder CT
2
I
2
. Bila dianggap CT
1
dan CT
2
adalah trafo arus ideal yang benar-benar identik memiliki rasio dan penyambungan polaritas yang benar sehingga dapat ditulis
I
1
= I
2
, dimana I
r
= 0 I
1
= CT
1
dan I
2
= CT
2
. Dalam keadaan seperti ini maka pada sistem tidak ada arus yang mengalir pada
kumparan differensial sehingga rele tidak akan bekerja. Tetapi bila terjadi gangguan pada daerah yang diamankan maka rele akan bekerja untuk
mengamankan daerah yang terganggu.
Pada keadaan normal, I
1
= I
2
dimana I
r
= 0 rele tidak bekerja
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.14 Diagram rele differensial
Hal-hal yang menyebabkan rele bekerja pada gangguan yang terjadi di luar daerah proteksi adalah :
• Pemasangan polaritas CT yang salah • Penggunaan karakteristik kejenuhan magnetik CT yang tidak sama.
Hal ini dapat terjadi pada saat switching. • Impedansi kabel yang digunakan cukup berbeda burden
• Pengaruh harmonisa. Untuk menghindari keadaan ini, rele differensial dilengkapi dengan
kumparan kerja dan restraining coil kumparan penahan atau yang dikenal dengan rele differensial persentase rele differensial bias.
Prinsip kerja rele differensial persentase adalah rele tidak bekerja bila kopel kerja lebih kecil dari kopel penahan ditambah gaya pegas. Rele akan bekerja bila kopel
kerja lebih besar dari kopel penahan dan gaya pegas. Seperti terlihat pada Gambar 3.15 di bawah ini.
Gambar 3.15 a Prinsip kerja rele persentase differensial dan b karakteristiknya
Universitas Sumatera Utara
Keterangan Gambar a : W
r
= Kumparan restrain W
o
= W
r
W
o
= Kumparan kerja T
r
= k
2
, W
o 2
. i
o 2
T
r
= Kopel restrain T
o
= k
1
. W
o 2
. i
o 2
T
o
= Kopel kerja T
m
= k
1
. W
o 2
. i
o min 2
T
m
= Kopel dari pegas k
1
= Belitan W
r
k
2
= Belitan W
o
I
o min
= Arus kerja minimum pada saat arus restrain i
r
sama dengan nol Keterangan Gambar b :
• Kecuraman dari karakteristik arus kerja dapat diatur dengan mengatur kumparan rele.
• Dengan naiknya arus pada kumparan restraining maka arus kerja rele juga akan naik
• Karakteristik kerja rele akan memotong sumbu I
o
pada titik I
omin
yang menyatakan arus kerja jika arus pada kumparan restrainingnya adalah
sama dengan nol.
3.8.2. Kerja relai differensial dengan berbagai kondisi
