FULL MAKALAH SITEM PENGAMAN TENAGA LISTR

MAKALAH SITEM PENGAMAN TENAGA LISTRIK
TENTANG
RELAY ARUS LEBIH DIREKSIONAL DAN APLIKASINYA

Disusun Oleh:
FITRAH HIDAYAT

14130060

KURNIA RIVALDO .T

14130059

OZI SAPUTRA

14130066

TRI YOGI PUTRA

14130075


PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI PADANG
2016

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, Karena rahmat-Nya penulis dapat
menyelesaikan dan dapat menyusun makalah tentang “Relay arus lebih direksional dan
aplikasinya”. Guna memenuhi tugas mata kuliah Sistem Pengaman Tenaga Listrik.
Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepad semua pihak yang
telah membantu dalam menyelesaikan penyusunan maklah ini.
Penulis menyadari bahwa makalah ini masih belum sempurna. Oleh karen itu, penulis
mengharapkan saran dan kritik membangun yangg dtunjukan demi kesempurnan makalah ini.
Semoga makalah ini bisa bermanfaat bagi semua pihak.

Padang,25September 2016

Kelompok 4


DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL.................................................................................................................i
KATA PENGANTAR..............................................................................................................ii
DAFTAR ISI...........................................................................................................................iii
BAB I

PENDAHULUAN.................................................................................................1

1. Latar Belakang..............................................................................................................1
2. Perumusan masalah......................................................................................................1
3. Tujuan...........................................................................................................................1
BAB II

DAFTAR ISI..........................................................................................................2

1. Pengertian arus relay lebih direksional.........................................................................2
2. Fungsi dan Aplikasi arus relay lebih direksional..........................................................3
3. Prinsip kerja dan Karakteristik arus relay lebih direksional.........................................4
BAB III


PENUTUP...........................................................................................................12

1. Simpulan.....................................................................................................................12
DAFTAR PUSTAKA.............................................................................................................13

BAB I
PENDAHULUAN

1.

LATAR BELAKANG
Relay arus lebih (Over Current Relay/OCR) adalah relay yang bekerja berdasarkan

kenaikan arus yang melewatinya dan juga dapat berdasarkan setting waktu yang ditentukan.
Pengukuran waktu berhubungan dengan masalah koordinasi pengaman. Relay jenis ini paling
sederhana, mudah dalam penyetelannya.
2.

PERUMUSAN MASALAH

1. Apa pengertian dari relay arus lebih direksional?
2. Bagaimana fungsi dan aplikasi arus relay lebih direksional?
3. Prinsip kerja dan karakteristik relay arus lebih?

3.

TUJUAN
1. Untuk mengetahui pengertian dan fungsi dari relay arus lebih .
2. Untuk mengetahui aplikasi dari relay arus lebih.
3. Untuk prinsip kerja relay arus lebih.

BAB II
DAFTAR ISI

1.

PENGERTIAN ARUS RELAY LEBIH DIREKSIONAL
Relay arus lebih (Over Current Relay/OCR) adalah relay yang bekerja berdasarkan

kenaikan arus yang melewatinya dan juga dapat berdasarkan setting waktu yang ditentukan.

Pengukuran waktu berhubungan dengan masalah koordinasi pengaman. Relay jenis ini paling
sederhana, mudah dalam penyetelannya.
Arus pick up dan arus drop off
Arus kerja atau arus pick up (Ip) adalah nilai arus dimana rele arus akan bekerja dan
menutup kontaknya sehingga rele waktu bekerja. Arus kembali atau arus drop off (Id)
adalah nilai arus dimana rele harus terhenti bekerja dan kontaknya membuka kembali,
sehingga rele waktu terhenti bekerja.
Perbandingan Ip dengan Id dinyatakan dengan faktor Kd.

I
K d = d ×100%
Ip
Untuk rele arus lebih waktu tertentu (definite time OCR) mempunyai nilai Kd 0,7 – 0,9.
Untuk rele inverse mempunyai Kd ≈ 1,0.

Relay Arus Lebih Berdasarkan Karakteristiknya :
1. Relay arus lebih seketika (instantaneous over current relay)
2. Relay arus lebih waktu tertentu (definite time over current relay)
3. Relay arus lebih waktu berbanding terbalik (inverse time over current relay)
a. Berbanding terbalik (inverse)

b. Sangat berbanding terbalik (very inverse)
c. Sangat berbanding terbalik sekali (extremely inverse)

2.

FUNGSI DAN APLIKASI ARUS RELAY LEBIH DIREKSIONAL
Fungsi dari Relay Arus Lebih adalah :
Pengaman hubung singkat dan pengaman beban lebih
Pengaman utama jaringan distribusi dan subtransmisi system radial
Pengaman cadangan generator, trafo daya, saluran transmisi.
Aplikasi nya:







3.


Pengaman utama
JTM ( DISTRIBUSI )
GENERATOR ( Kapasitas kecil )
TRAFO DAYA ( Kapasitas kecil )
MOTOR
Sebagai pengaman cadangan

PRINSIP KERJA DAN KARAKTERISTIK ARUS RELAY LEBIH

Prinsip Kerja dan Karakteristik
1.

Relay arus lebih seketika (instantaneous over current relay)
Relay arus lebih seketika adalah jenis relay arus lebih yang paling sederhana dimana

jangka waktu relay yaitu mulai saat relay mengalami pick-up sampai selesainya kerja relay
sangat singkat atau tanpa penundaan waktu. Relay arus ini digunakan untuk pengaman arus
hubung singkat yang besar (high set) sehingga tripping time pada arus gangguan yang besar
relay ini akan bekerja seketika.


Gambar 1. Relay arus lebih seketika

Gambar 2. Karakteristik Relay arus lebih seketika
Bila arus baban naik melebihi harga yang diijinkan, maka harga Ir juga akan naik. Bila
naiknya arus melebihi harga operasi dari relai (setting arus), maka relay akan bekerja yang
ditandai dengan alarm yang berbunyi dan TC melepas engkol sehingga PMT membuka.
Jangka waktu kerja relay sangat singkat yakni sekitar 20 ÷100 mili detik.

2

Rele Arus Lebih Tertentu (definite time)
Rele arus lebih tertentu adalah jenis rele arus lebih dimana jangka waktu rele mulai pick-

up sampai selesainya kerja rele dapat diperpanjang dengan nilai tertentu dan tidak tergantung
dari besarnya arus yang mengerjakannya (tergantung dari besarnya arus setting maka waktu
kerja rele ditentukan oleh waktu settingnya).

Pada umumnya range setting untuk rele Definite time adalah antara 0,9 – 1,8 I n
sedangkan untuk waktu operasinya dari 0,1 detik sampai 4 detik.
Setting tersebut sudah memenuhi pertimbangan berikut:



tidak mendeteksi keadaan overload



memberikan back-up protection bagi outgoing feeder.



drop off / pick up ratio dari rele

BB
TC

PMT

A
+


DC a

b

T

R
Ic
CT

-

Gambar 3. Rele Arus Lebih Waktu Tertentu

t

ts
I

C


Is

I

Gambar 4. Karakteristik Rele Arus Lebih Waktu Tertentu

3

Rele Arus Lebih Berbanding Terbalik (inverse)
Rele arus lebih dengan karakteristik waktu arus berbanding terbalik adalah jenis relai arus

lebih dimana jangka waktu rele mulai pick-up sampai dengan selesainya kerja rele tergantung
dari besarnya arus yang melewati kumparan relenya, maksudnya rele tersebut mempunyai
sifat terbalik untuk nilai arus dan waktu kerjanya.
Rele arus lebih berbanding terbalik dibedakan menjadi 4 yaitu standar inverse, very
inverse, extremely inverse dan long time inverse.

Hubungan antara Arus terhadap waktu ditunjukan oleh persamaan berikut :

t=

K ×[ TMS ]
α
( I / I S ) −1

Dimana
t

: waktu dalam detik

I

: Arus gangguan

Is : Arus seting
TMS

: time multiplier setting

K dan  untuk setiap karakteristik besarnya seperti pada tabel di bawah ini :
Karakteristik
Standard Inverse
Very Inverse
Extremely Inverse
Long Time Inverse

K
0.14
13.5
80.0
120.0


0.02
1.0
2.0
1.0

BB
TC
PMT
A
+

DC

a

R /T
Ic
CT

Gambar 5. Rele Arus Lebih Berbanding Terbalik

t

I
C

I

Gambar 6. Karakteristik Rele Arus Lebih Berbanding Terbalik

Karakteristik invers
Secara umum, relay arus lebih digunakan untuk melindungi saluran subtransmissi dan saluran
distribusi radial, karena kesalahan dalam saluran tersebut biasanya tidak mempengaruhi
stabilitas sistem dan, karenanya, jangan menggunakan berkecepatan tinggi. Kadang-kadang,
over current digunakan pada jaringan transmisi untuk perlindungan utama. Namun, dengan
meningkatnya permintaan untuk mempercepat penormalan kesalahan, perlindungan terhadap
jarak untuk kesalahan tanah utama dan cadangan perlindungan jalur transmisi perlahan-lahan
menggantikan menyampaikan arus lebih. Meskipun penerapan arus lebih menyampaikan
rangkaian radial relatif sederhana, aplikasi yang di loop dan / atau rangkaian yang saling
berhubungan menjadi paling sulit, membutuhkan penyesuaian karena perubahan sistem
konfigurasi. Selanjutnya, relay arus lebih tidak bisa membedakan arah arus gangguan, dan
karena itu, ketika digunakan untuk perlindungan gangguan , maka hanya berlaku ketika
kesalahan minimum.
Dalam metode tingkatan waktu , ini dicapai dengan bantuan relay yang memiliki karakteristik
waktu inverse-relay arus lebih. Dengan karakteristik ini, waktu operasi berbanding terbalik

dengan tingkat kesalahan arus dan karakteristik sebenarnya adalah fungsi dari waktu dan
pengaturan saat estafet.

Karakteristik invers

Gambar 5.5 menunjukkan beberapa ke khasan karakteristik relay inverse- Oleh karena itu,
ada pengaturan adjustable dasar tentang semua relay inverse-waktu: pengaturan (CTSS) dan
pengaturan waktu dial (TDSS). Oleh karena itu, sekarang ditentukan dengan menyesuaikan
CTSS. Perhatikan bahwa pickup arus kontak saat ini yang menyebabkan relay beroperasi dan
menutup. Untuk menentukan pengaturan CDS, arus maksimum kesalahan yang dapat
mengalir pada setiap lokasi relay pada sistem yang diberikan harus dihitung.
Sebuah kesalahan tiga-tahap di bawah generasi maksimum menyebabkan kesalahan
maksimum saat ini dan kesalahan fasa ke fasa, sedangkan di bawah generasi minimum
menyebabkan kesalahan minimum saat ini. Jadi, relay harus merespon arus kesalahan antara

kedua nilai ekstrem. Pada sistem radial, pengaturan CDS terendah harus di terjauh dan.
Pengaturan yang meningkat untuk relay berurutan menuju sumber. Seperti dikatakan
sebelumnya, posisi ulang kontak yang bergerak dari relay inverse-waktu adalah waktu dial.
Ini perubahan waktu operasi dari relay untuk pengaturan kerja diberikan dan besarnya saat
ini. Untuk memiliki koordinasi yang baik antara berbagai relay pada sebuah sistem radial,
relay terjauh dari sumber harus diatur untuk beroperasi dalam waktu minimum yang
mungkin. Pengaturan waktu yang meningkat untuk relay berurutan menuju sumber. Untuk
relay arus lebih waktu invers, maka pengaturan waktu ditentukan berdasarkan gangguan
maksimum saat ini, maka secara otomatis akan memiliki diskriminasi yang lebih besar atas
kesalahan minimum, fakta bahwa kurva karakteristik invers di daerah yang lebih rendah.
Selang waktu yang diperlukan antara dua relay berdekatan tersebut penundaan waktu
koordinasi (CDT). Ini adalah interval minimum yang didasarkan pada permintaan relay dan
pemutus sirkuitnya, adalah untuk menggunakan CDT dari 0.4s. itu tergantung pada
(1) Kesalahan waktu sekarang dari pemutus arus (ini adalah sekitar 0,1 s atau enam siklus
untuk CB melepas),
(2) overtravel dari relay (ketika relay ini di energizes, operasi dapat melanjutkan untuk sedikit
lebih lama sampai ada energi yang tersimpan telah hilang),
(3) kesalahan akibat relay dan toleransi CT (menyebabkan keberangkatan operasi relay aktual
dari karakteristik dipublikasikan) dan diperkenalkan oleh aproksimasi kesalahan perhitungan,
dan (4) beberapa penyisihan tambahan (keselamatan margin) yang diperlukan untuk
memastikan bahwa kesenjangan kontak tetap memuaskan. Jumlah faktor 2-4 disebut margin
error dan biasanya diberikan sebagai 0.3 s.

BAB III
PENUTUP

1.

KESIMPULAN
Relay arus lebih (Over Current Relay/OCR) adalah relay yang bekerja berdasarkan

kenaikan arus yang melewatinya dan juga dapat berdasarkan setting waktu yang ditentukan.
Pengukuran waktu berhubungan dengan masalah koordinasi pengaman. Relay jenis ini paling
sederhana, mudah dalam penyetelannya. Dan kita dapat mengetahui fungsi dari relay arus
lebih, prinsip kerja nya serta karakteristi dari relay arus lebih tersebut.

DAFTER PUSTAKA

https://budi54n.wordpress.com/2009/07/07/rele-arus-lebih-over-current-relay-ocr/
https://id.scribd.com/doc/79143521/Percobaan-Over-Current-Relay
http://sisfo.itp.ac.id/bahanajar/BahanAjar/Zulkarnaini/Proteksi%20Zulkarnaini/Bahan
%20Proteksi%20pdf/Bab%20V.pdf