STUDI PENGATURAN RELAY ARUS LEBIH DAN RELAY HUBUNG TANAH PENYULANG TIMOR 4 PADA GARDU INDUK STUDI KASUS : GARDU INDUK DAWUAN

  

STUDI PENGATURAN RELAY ARUS LEBIH DAN RELAY HUBUNG

TANAH PENYULANG TIMOR 4 PADA GARDU INDUK

STUDI KASUS : GARDU INDUK DAWUAN

_{1) 2)}

  

Ali Akmal , Ketut Abimanyu

_1),2)

  Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik _1),2) Universitas Sangga Buana YPKP _{1) 2)} de.akmal_skdsf@yahoo.co.id , ketut.abimanyu@gmail.com

  

ABSTRAK

Seiring dengan semakin meningkatnya konsumen energi listrik di Indonesia, penyaluran

energi listrik kepada konsumen diharapkan dapat berjalan secara optimal. Sistem distribusi

merupakan bagian dari penyaluran energi listrik, namun permasalahan yang sering dijumpai pada

sistem distribusi yaitu gangguan arus hubung singkat.

  Tujuan dari studi ini untuk mengetahui besarnya gangguan arus hubung singkat, baik pada 3

fasa, 2 fasa, maupun 1 fasa ke tanah. Perhitungan tersebut digunakan untuk menentukan pengaturan

relay arus lebih dan relay hubung tanah. Kegiatan ini dilakukan pada penyulang timor 4 gardu induk

Dawuan, Karawang.

  Hasil Perhitungan didapatkan bahwa besarnya arus gangguan pada jarak 0% dari penyulang

untuk 3 fasa sebesar 11593,379 A, untuk 2 fasa 10040,160 A, dan dan untuk 1 fasa ke tanah sebesar

288,456 A. Perhitungan untuk pengaturan relay proteksi hampir sesuai dengan data di lapangan, hal

tersebut menunjukkan bahwa relay proteksi pada penyulang Timor 4 di gardu induk Dawuan masih

baik dan belum perlu diatur ulang.

  Kata kunci : Relay Arus Lebih, Relay Hubung Tanah, Pengaturan Relay.

I. PENDAHULUAN

  II. LANDASAN TEORI

  Sistem distribusi merupakan bagian

  2.1 Pengertian Proteksi

  dari sistem tenaga listrik (subsistem) yang Proteksi terhadap tenaga listrik adalah berguna untuk menyalurkan tenaga listrik dari sistem pengamanan yang dilakukan terhadap sumber daya listrik sampai ke konsumen, peralatan-peralatan listrik yang terpasang pada sistem distribusi dapat mengalami berbagai sistem tenaga listrik tersebut. macam permasalahan sehingga mengakibatkan Proteksi pada sistem tenaga listrik terputusnya penyaluran energi listrik kepada pada dasarnya terdiri atas pemutus tenaga konsumen. Permasalahan yang sering dijumpai (PMT) atau circuit breaker (CB) yang bekerja pada sistem distribusi yaitu gangguan arus memutus rangkaian jika terjadi gangguan. hubung singkat. Peralatan utama yang dipergunakan untuk

  Gangguan arus hubung singkat yang mendeteksi dan memerintahkan peralatan terjadi pada sistem distribusi tenaga listrik, proteksi bekerja adalah relay pengaman. yaitu gangguan hubung singkat tiga fasa, gangguan hubung singkat dua fasa, dan

  2.2 Pengertian Relay Pengaman

  gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah. Relay pengaman merupakan suatu alat Gangguan tersebut dapat bersifat temporer baik elektronik maupun magnetik yang maupun permanen. dirancang untuk merasakan dan mendeteksi

  Besarnya arus gangguan hubung suatu kondisi ketidaknormalan pada sistem singkat yang mungkin terjadi dalam suatu tenaga listrik. Jika terjadi gangguan maka relay sistem distribusi tenaga listrik perlu diketahui secara otomatis akan memberikan sinyal sebagai dasar pengaturan relay proteksi yang perintah untuk membuka pemutus tenaga digunakan untuk melindungi sistem distribusi. (PMT) agar bagian yang terganggu dapat dipisahkan dari sistem.

2.3 Relay Arus Lebih

  2.3.1 Pengertian Relay Arus Lebih

  1 Ratio CT . … … . . … … … . … (5) Pengaturan arus pada relay arus hubung tanah digunakan untuk menentukan nilai setelan waktu atau time multiplier setting (TMS). Tipe relay hubung tanah yang digunakan biasanya sama dengan tipe relay arus hubung singkat sehingga perhitungan pengaturan waktu menggunakan rumus yang sama dengan relay arus lebih.

  = 0,1 x I

  f 100% panjang penyulang

  … … … … . . … (4)

  I

  set (sekunder)

  = I

  set (primer)

  x

  Gambar 1. Rangkaian Pengawatan OCR dan

  I

  GFR

  2.5 Gangguan Hubung Singkat

  Gangguan hubung singkat dapat didefinisikan sebagai gangguan yang terjadi akibat adanya penurunan kekuatan dasar isolasi (basic insulation strength) antara kawat fasa dengan kawat fasa atau antara kawat fasa dengan tanah yang menyebabkan kenaikan arus secara berlebihan atau biasa juga disebut gangguan arus lebih.

  Rumus dasar yang digunakan untuk menghitung besarnya arus gangguan hubung singkat, yaitu:

  I =

  V Z … … … . . … … … … … … … … … … … … … (6)

  2.5.1 Perhitungan Arus Hubung Singkat

  2.5.1.1 Arus Gangguan Hubung Singkat Tiga Fasa

  set (primer)

  Pengaturan arus untuk relay hubung tanah pada sisi primer maupun pada sisi sekunder arus gangguan terkecil, yaitu:

  Relay arus lebih dikenal dengan OCR (Over Current Relay) merupakan peralatan yang mensinyalir atau merasakan adanya gangguan arus lebih, baik yang disebabkan oleh adanya gangguan hubung singkat maupun beban lebih yang berada dalam wilayah proteksinya.

  set (sekunder)

  2.3.2 Pengaturan Relay Arus Lebih

  Pengaturan arus pada relay arus lebih dilakukan berdasarkan arus nominal transformator tenaga dan arus beban yang mengalir di penyulang pada sisi primer maupun sisi sekunder. Pengaturan arus pada relay arus lebih menggunakan rumus sebagai berikut:

  I

  set (primer)

  = 1,05 x I

  beban

  … … … … … … … … . … . … (1)

  I

1 Rasio CT … … … … … … . . . . (2)

  = I

  Pengaturan arus pada relay hubung tanah dipilih sekitar 10% dari nilai arus gangguan tanah terkecil (arus gangguan pada 100% panjang penyulang). Hal tersebut dilakukan untuk mengantisipasi penghantar fasa bersentuhan dengan benda lain yang menimbulkan tahanan tinggi sehingga menyebabkan arus gangguan hubung singkat menjadi kecil.

  set (primer)

  x

  Pengaturan arus pada relay arus lebih digunakan untuk menentukan nilai setelan waktu atau time multiplier setting (TMS). Rumus untuk menentukan nilai setelan waktu sebagai berikut: t = TMS x

  0,14 (

  I I )

  0,02

  − 1 … … … … … … . (3)

2.4 Relay Hubung Tanah

  2.4.1 Pengertian Relay Hubung Tanah

  Relay hubung tanah dikenal dengan GFR (Ground Fault Relay) pada dasarnya mempunyai prinsip kerja sama seperti relay arus lebih namun memiliki perbedaan dalam pengaplikasiannya. Bila relay arus lebih mendeteksi adanya hubungan singkat antar fasa, maka relay hubung tanah mendeteksi adanya hubung singkat ke tanah. Di bawah ini merupakan gambar rangkaian pengawatan relay hubung tanah.

  2.4.2 Pengaturan Relay Hubung Tanah

  I hs

  Rangkain gangguan hubung singkat _{V ph} tiga fasa dapat disederhanakan seperti gambar berikut. _{Z Z 3 1 Z 2} Gambar 4. Hubungan Jala-Jala Urutan Untuk

  Gangguan Hubung Singkat Satu Fasa Ke Tanah

  Gambar 2. Hubungan Jala-Jala Urutan Untuk

  Berdasarkan persamaan (6) maka Gangguan Hubung Singkat Tiga Fasa besarnya arus gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah, yaitu:

  Berdasarkan persamaan (6) maka besarnya arus gangguan hubung singkat tiga

  I

  1fasa

  fasa, yaitu:

  3V

  f−n

  = … … . … … … … . (10)

  I Z + Z + Z

  3fasa 0eq 1eq 2eq

  V

  f−n

  = … … … … … . … … … … … … … … . . (7)

  2.5.2 Perhitungan Impedansi

  Z

  1eq

  2.5.2.1 Impedansi Sumber

  Untuk dapat mengetahui besarnya

2.5.1.2 Arus Gangguan Hubung Singkat

  gangguan hubung singkat di titik tertentu pada

  Dua Fasa

  penyulang, maka diperlukan besarnya Rangkain gangguan hubung singkat impedansi pada penyulang. Besarnya tiga fasa dapat disederhanakan seperti gambar impedansi penyulang tergantung pada berikut.

  I _hs

  impedansi transformator dan besarnya

  V _ph

  impedansi transformator tergantung pada impedansi sumber.

  Z ₁ X s(sisi 150 kV)

  Z ₂

  2

  kV

  (sisi primer)

  [Ω] … … … . … . … . (11) =

  MVA

  (bus sisi primer) Gambar 3. Hubungan Jala-Jala Urutan Untuk

  X Gangguan Hubung Singkat Dua Fasa

  s(sisi 20 kV)

  2

  kV (sekunder) = x X [Ω] … … . … . . (12)

  Berdasarkan persamaan (6) maka

  s(primer)

  kV 2(primer) besarnya arus gangguan hubung singkat dua fasa, yaitu:

  2.5.2.2 Impedansi Transformator

  I

  2fasa

  V

  f−f

  dengan menggunakan persentase, hal tersebut = … … … . … … … … … . … … . . (8)

  Z + Z

  1eq 2eq menyatakan penurunan tegangan sebuah

  Karena Z ^{1 = Z 2 , maka} transformator ketika beban penuh akibat tahanan belitan transformator.

  I

  2fasa

  V Besar nilai ohm pada sisi sekunder

  f−f

  = … … … . … … … … … … … … … . … … (9) transformator menggunakan rumus:

  2Z

  1eq

  X

  t(pada 100%)

  2

2.5.1.3 Arus Gangguan Hubung Singkat

  kV

  (sisi sekunder ) Satu Fasa

  = [Ω] … … … … . … . . … . (13) MVA

  Rangkain gangguan hubung singkat Setelah mendapatkan impedansi tiga fasa dapat disederhanakan seperti gambar transformator maka kita bisa mendapatkan berikut. reaktansi urutan positif, reaktansi urutan negatif, reaktansi urutan nol. Untuk reaktansi urutan positif dan reaktansi urutan negatif didapatkan melalui persamaan:

  X

  t1

  = % Reaktansi x X [Ω] … … … … … . (14)

  t(100%) Pada transformator dengan hubungan

  III. DATA TEKNIS

  belitan Yyd atau terdapat belitan delta di dalamnya, kapasitas belitan delta biasanya

  3.1 Data Transformator

  sepertiga dari kapasitas belitan bintang (belitan Transformator pada gardu induk yang dipakai untuk menyalurkan daya). Maka Dawuan terdapat tiga buah, karena penyulang besarnya reaktansi urutan nol menggunakan Timor 4 disuplai dari transformator 1 maka rumus: data yang diambil hanya transformator 1. Berikut merupakan data lengkap transformator.

  X

  t0

  = 3 x X [Ω]. … … … … … … … … . … … . … . (15)

  t1 Tabel 1. DataTransformator

  3.5.2.3 Impedansi Penyulang

  No. Nama Data Isi Data Untuk perhitungan impedansi

  1. Merk ABB penyulang, perhitungannya tergantung dari besarnya impedansi per km dari penyulang

  2. Daya

  60 MVA yang akan dihitung, dimana besar nilainya

  3. Impedansi (Z%) 13,39 % tergantung pada jenis penghantar, besar

  4. Tegangan 150/20 KV kecilnya penampang, dan panjang penghantarnya.

  5. Rasio CT 2000/5 Impedansi penyulang untuk urutan

  Transformator positif dan negatif pada titik lokasi tertentu

  6. Hubungan Belitan YNyn0 (d) menggunakan rumus:

  7. Tahanan Pentanahan 40 ohm Z

  1

  = Z x panjang penyulang titik tertentu [Ω]

  1

  3.2 Data Penyulang

  … … . . . (16) Penyulang Timor 4 menggunakan

  Sedangkan impedansi penyulang untuk kabel AL240 dan A3C150 seperti terlihat pada urutan nol pada titik lokasi tertentu tabel berikut. menggunakan rumus:

  Z

  Tabel 2. Data Kabel Penyulang Timor 4

  = Z x panjang penyulang titik tertentu [Ω] Impedansi

  N … … . . . (17)

  Jenis Panja Impedansi Urutan o

  Pengha ng Urutan Positif

  3.5.2.4 Impedansi Ekivalen Jaringan .

  ntar (km) Nol (Ω)

  (Ω) Perhitungan impedansi ekivalen jaringan menggunakan impedansi positif,

  1 0,275 + j 0,125 + j AL240 2,4 negatif, dan nol. Impedansi tersebut

  . 0,029 0,097 tersambung seri sehingga perhitungan A3C15 0,216 + j 2 0,363 + j

  8,35 merupakan penjumlahan dari impedansi- ,331

  . 1,618 impedansi tersebut. Impedansi ekivalen jaringan untuk

  3.2.1 Data OCR dan GFR Sisi Incoming

  urutan positif dan negatif dapat dihitung Berikut merupakan data relay arus dengan menggunakan rumus berikut. lebih dan relay hubung tanah sisi incoming. Z = Z

  1eq 2eq

  = Z + Z

  s1 t1

• Z … . … … … … … … … … . . (18)

  1 Tabel 3. Data OCR dan GFR Sisi Incoming

  Sedangkan impedansi ekivalen No. Nama Data Isi Data jaringan untuk urutan nol dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

  1. Merk SEL Z

  0eq

  2. Tipe 551 C = Z + Z

  t0

  3. No. Seri 2007092327

• 3RN … … … … … … . … … … … . . … … (19)

  4. Karakteristik Normal Inverse

  5. Rasio CT 2000/5 A

  6. TMS OCR 0,25 detik

3.2.2 Data OCR dan GFR Sisi Penyulang

  (%) Jara k

  6. TMS OCR 0,2 detik

  Berdasarkan tabel 2 serta rumus 16 dan 17, maka didapat impedansi penyulang sebagai berikut.

  Tabel 5. Impedansi Penyulang

  No .

  Panjang Penyulan g

  (Km )

  Impedan si Urutan Positif

  (Ω) Impeda nsi

  Urutan Nol (Ω)

  7. TMS GFR 0,1 detik

  4. Karakteristik Normal Inverse

  5. Rasio CT 2000/5 A

  4.3 Perhitungan Impedansi Penyulang

  3. No. Seri 31506640

  2. Tipe P123

  1. Merk MICOM

  No. Nama Data Isi Data

  Tabel 4. Data OCR dan GFR Sisi Penyulang

  Berikut merupakan data relay arus lebih dan relay hubung tanah sisi penyulang.

  7. TMS GFR 0,28 detik

  1 2 24,63 2,65 0,354 + j 0,316

  0,751

  Impedansi penyulang diasumsikan terjadi pada lokasi gangguan dengan jarak 0 km, 2,65 km, 5,39 km, 8,09 km, dan 10,75 km atau pada titik 0%, 24,63%, 50,15%, 75,32%, dan 100% dari panjang penyulang.

• j 0,475 3 50,15 5,39

IV. PEMBAHASAN

• j 4,908 4 75,32 8,09

4.1 Perhitungan Impedansi Sumber

• j 9,276 5 100

• j

2 MVA =

  2

  Z

  Perhitungan Z eq (urutan nol) berdasarkan rumus 19, yaitu: Z

  penyulang

  = j 0,996 + Z

  1eq

  1eq

  penyulang

  = j 0,103 + j 0,893 + Z

  = Z

  Z

  penyulang

  t1

  s(sisi 20kV)

  0eq

  0 (penyulang)

  (to)

  = 120 + j 2,679 + Z

  1 j 0,996

  Impedansi Urutan Positif dan Negatif (Ω)

  Jarak (Km)

  Penyulang (%)

  Positif Dan Negatif No. Panjang

  0 (penyulang) Tabel 6. Impedansi Ekivalen Jaringan Urutan

  0eq

  N

  Z

  0 (penyulang)

  = j 2,679 + (3 x 40) + Z

  0eq

  Z

  1eq

  = Z

  4.4 Perhitungan Impedansi Ekivalen Jaringan

  Perhitungan Z ¹ eq (urutan positf) dan Z ^{2 eq (urutan negatif) berdasarkan rumus 18,} Z

  s(sisi 150 kV)

  = (20)

  s(sisi 20 kV)

  X

  3.881,006 = 5,797 Ω

  2

  150

  = kV

  X

  x 5,797 = 0,103 Ω

  Data arus hubung singkat maksimum untuk tiga fasa pada bus sisi primer (150 kV) di gardu induk Dawuan sebesar 14,938 kA, sehingga Level hubung pendeknya sebesar 3.881,006 MVA. Besarnya nilai impedansi sumber berdasarkan rumus 11 dan 12, yaitu:

  2

  0,946 + j 1,223 1,745

  1,529 + j 2,116 2,725

  10,7

  5 2,104 + j 2,997

  3,691

  13,580

  (150)

4.2 Perhitungan Reaktansi Transformator

• Z
• Z
• 3R
• Z

  X

  2 (sisi 20 kV )

  t0

  Persen impedansi transformator 1 di gardu induk Dawuan sebesar 13,39%. Besarnya nilai reaktansi urutan positif, negatif, dan reaktansi urutan nol dalam ohm dapat diketahui setelah terlebih dahulu melakukan perhitungan berdasarkan rumus 13, yaitu:

  X

  t(pada 100%)

  = kV

  MVA =

  = 13,39 % x 6,667 = 0,893 Ω

  (20)

  2

  60 = 6,667 Ω Sehingga besarnya nilai reaktansi urutan positif dan negatif berdasarkan rumus

  14 dan 15, yaitu:

  X

  t1

  = 3 x 0,893 = 2,679 Ω

  2 24,63 2,65 0,354 + j 1,312

  1 10040,16 3 50,15 5,39 0,946 + j 2,219

  2 24,63 2,65 7358,352 4 75,32 8,09 1,529 + j 3,112

  3 50,15 5,39 4145,937 5 100 10,75 2,104 + j 3,993

  4 75,32 8,09 2883,922

  Tabel 7. Impedansi Ekivalen Jaringan Urutan

  5 100 10,75 2215,575

  Nol Perhitungan arus gangguan hubung

  Panjang Jarak Impedansi Nol singkat satu fasa ke tanah dihitung berdasarkan

  No. Penyulang (Km)

  (Ω) rumus 10, yaitu: (%)

  f

  1 120 + j 2,679 3 x V √3

  120,751 + j I =

  1fasa

  2 24,63 2,65 Z + Z + Z

  0eq 1eq 2eq

  3,154 34641,015

  121,745 + j 3 50,15 5,39 =

  7,587 Z + 2(Z )

  0eq 1eq

  122,725 + j 4 75,32 8,09 11,955 Tabel 10. Hasil Perhitungan Arus Hubung

  Singkat Satu Fasa 123,691 + j 5 100 10,75

  Panjang Arus 16,259

  Jarak No. Penyulang Hubung

  (Km) (%) Singkat (A)

4.5 Perhitungan Arus Gangguan Hubung Singkat

  1 288,456

  Perhitungan arus gangguan hubung 2 24,63 2,65 284,886 singkat tiga fasa dihitung berdasarkan rumus 8,

  3 50,15 5,39 278,868 yaitu:

  V 20000

  f

  4 75,32 8,09 272,571

  11547,005 √3 √3 5 100 10,75

  266,107 I = = =

  3fasa

  Z Z Z

  1eq 1eq 1eq

  4.6 Pengaturan Arus Pada Relay Arus Lebih Tabel 8. Hasil Perhitungan Arus Hubung

  4.6.1 Pengaturan Arus Pada Relay Arus

  Singkat Tiga Fasa

  Lebih Sisi Penyulang

  Panjang Arus Arus beban pada penyulang timor 4

  Jarak No. Penyulang Hubung sebesar 390 A, maka pengaturan arus

  (Km) (%) Singkat (A) berdasarkan rumus 1, yaitu:

  1 11593,379

  I = 1,05 x I

  (primer) (beban)

  8496,692 I = 1,05 x 390 = 409,5 A

  (primer)

  3 50,15 5,39 4787,316

  Besarnya arus pada sisi sekundernya 4 75,32 8,09 3330,547 berdasarkan rumus 2, yaitu:

  5 100 10,75 2558,610

  1 I = I x

  (sekunder) (primer)

  Perhitungan arus gangguan hubung Rasio CT

  5 singkat dua fasa dihitung berdasarkan rumus 9, I = 409,5 x

  (sekunder)

  yaitu: 600 = 3,413 A

  V 20000

  f

  I = =

  2fasa

  4.6.2 Pengaturan TMS Relay Arus Lebih

  Z + Z 2(Z )

  1eq 2eq 1eq Sisi Penyulang

  Arus gangguan yang dipilih untuk

  Tabel 9. Hasil Perhitungan Arus Hubung

  mengetahui besarnya nilai TMS relay arus Singkat Dua Fasa lebih pada sisi penyulang yaitu arus gangguan

  Arus Panjang hubung singkat tiga fasa di 0% panjang

  Jarak Hubung No. Penyulang penyulang.

  (Km) Singkat (%)

  Waktu kerja paling hilir yang (A) ditetapkan tidak kurang dari 0,3 detik. Namun relay arus lebih sisi penyulang ini, waktu operasi yang diinginkan sebesar 0,4 detik.

  Pengaturan TMS berdasarkan rumus 3, yaitu: t =

  I I )

  Pengaturan arus relay hubung tanah menggunakan pedoman bahwa pengaturan arus gangguan tanah sisi penyulang ditetapkan 10% dari arus gangguan tanah terkecil pada penyulang tersebut. Maka pengaturan arus berdasarkan rumus 3, yaitu:

  4.7.1 Pengaturan Arus Relay Hubung Tanah Sisi Penyulang

  4.7 Pengaturan Relay Hubung Tanah

  TMS = 0,243 detik

  − 1) 0,14

  0,02

  0,9 x ((11593,379 1818,654 )

  − 1 TMS =

  0,02

  0,14 TMS (

  set (primer)

  − 1 0,9 =

  0,02

  I I )

  0,14 TMS (

  Pengaturan TMS berdasarkan rumus 3, yaitu: t =

  Jika waktu kerja relay sisi incoming didapat dengan cara waktu kerja relay di sisi hilir ditambah 0,4 detik, maka t incoming menjadi 0,7 detik (0,3 detik + 0,4 detik). Namun relay arus lebih sisi incoming ini, waktu operasi yang diinginkan sebesar 0,9 detik (0,4 detik + 0,5 detik).

4.6.3 Pengaturan Arus Pada Relay Arus Lebih Pada Sisi Incoming

  Arus gangguan yang dipilih untuk mengetahui besarnya nilai TMS relay arus lebih sisi incoming yaitu arus gangguan hubung singkat tiga fasa di 0% panjang penyulang.

  = 4,547 A

  I

  = 10% x I

1 Rasio CT

  I

  x

  Arus gangguan yang dipilih untuk menentukan besarnya nilai TMS yaitu arus gangguan hubung singkat satu fasa di 0% panjang penyulang.

  4.7.2 Pengaturan TMS Relay Hubung Tanah Sisi Penyulang

  5 600 = 0,222 A

  = 26,611 x

  (sekunder)

  I

  1 Rasio CT

  (primer)

  f 100% pada panjang penyulang

  = I

  (sekunder)

  I

  = 26,611 A Besarnya arus pada sisi sekundernya, yaitu:

  (primer)

  I

  = 0,1 x 266,107

  (primer)

  I

  (sekunder)

  5 2000

  0,14 TMS (I

  0,4 x ((11593,379 409,5 )

  = kVA kV√3

  n (sisi 20kV)

  I

  Berdasarkan data yang diperoleh pada tabel 1, maka arus nominal transformer pada sisi 20 kV yaitu:

  Penentuan setelan relay arus lebih pada sisi incoming sama halnya dengan di penyulang, yaitu harus diketahui terlebih dahulu nilai arus nominal transformator tenaga tersebut.

  TMS = 0,198 detik

  − 1) 0,14

  0,02

  − 1 TMS =

  n (sisi 20kV)

  0,02

  I I )

  0,14 TMS (

  − 1 0,4 =

  0,02

  )

  set

  I

  fault

  I

  = 60000

  = 1818,654 x

  I

  (sekunder)

  I

  x

  (primer)

  = I

  (sekunder)

  I

  = 1818,654 A Besarnya arus pada sisi sekundernya, yaitu:

  (primer)

  = 1732,051 x 1,05

  20√3 = 1732,051 A

  (primer)

  I

  x 1,05

  beban

  = I

  (primer)

  I

  A, maka pengaturan arus berdasarkan rumus 1, yaitu:

  Arus beban sisi incoming sebesar 1732,051

4.6.4 Pengaturan TMS Relay Arus Lebih Sisi Incoming

  Sama seperti relay arus lebih, waktu 0,14 TMS

  0,7 =

  0,02

  kerja paling hilir yang ditetapkan tidak kurang

  I dari 0,3 detik. Sehingga didapat: ( ) − 1

  I

  0,02

  0,14 TMS 0,7 x ((288,456 − 1)

  21,289 ) t =

  0,02

  TMS =

  I 0,14

  ( ) − 1

  I TMS = 0,268 detik 0,14 TMS

  0,3 =

  0,02

  I

  4.8 Pemeriksaan Waktu Kerja Relay

  ( ) − 1 Pemeriksaan waktu kerja relay

  I

  0,02

  dimaksudkan untuk mengetahui waktu kerja 0,3 x ((288,456 − 1) relay terhadap besarnya arus gangguan di tiap

  26,611 ) TMS = titik gangguan yang diasumsikan terjadi pada

  0,14 0%, 24,63%, 50,15%, 75,32%, 100% dari

  TMS = 0,105 detik panjang penyulang.

  Untuk memudahkan dalam melihat

4.7.3 Pengaturan Arus Relay Hubung

  secara keseluruhan waktu kerja relay arus lebih

  Tanah Sisi Incoming

  dan relay gangguan tanah pada sisi penyulang Pengaturan arus relay hubung tanah maupun sisi incoming di berbagai lokasi sisi incoming harus lebih sensitif, hal ini gangguan baik pada gangguan tiga fasa, dua berfungsi sebagai cadangan bagi relay di sisi fasa, maupun satu fasa ke tanah, maka hasil penyulang. Sehingga pengaturan arus pemeriksaan waktu kerja relay dibuat tabel ditetapkan sebesar 8% dari arus gangguan seperti berikut. tanah terkecil.

  Tabel 11. Pemeriksaan Waktu Kerja Relay

  I

  (primer)

  Gangguan Tiga Fasa = 8% x I

  f 100% pada panjang penyulang

  Waktu Panjang

  I = 0,08 x 266,107

  (primer)

  Waktu Selisih Kerja

  Penyula Kerja Relay Waktu

  I = 21,289 A

  (primer)

  Relay ng

  Incoming (Detik

  Penyulang Besarnya arus pada sisi sekundernya (Detik) )

  (%) (Detik) adalah:

  0,901 0,401 0,500

1 I = I x

  (sekunder) (primer)

  24,63 1,086 0,443 0,643 Rasio CT

  5 50,15 1,741 0,550 1,191

  I = 21,289 x

  (sekunder)

  600 = 0,177 A 75,32 2,794 0,648 2,147

4.7.4 Pengaturan TMS Relay Hubung

  100 4,966 0,743 4,223

  Tanah Sisi Incoming

  Arus gangguan yang dipilih untuk

  Tabel 12. Pemeriksaan Waktu kerja Relay

  menentukan besarnya nilai TMS yaitu arus Gangguan Dua Fasa gangguan hubung singkat satu fasa di 0%

  Waktu Waktu panjang penyulang. Panjang

  Kerja Kerja Selisih Waktu kerja incoming ditambah 0,4

  Penyula Relay Relay Waktu detik, sehingga t incoming menjadi 0,7 detik ng

  Incoming Penyulang (Detik)

  (0,3 detik + 0,4 detik). Maka besarnya nilai (%)

  (Detik) (Detik) TMS sebagai berikut.

  0,979 0,419 0,560 0,14 TMS

  24,63 1,200 0,466 0,734 t =

  0,02

  I 50,15 2,047 0,585 1,462

  ( ) − 1

  I 75,32 3,672 0,696 2,976 100 8,599 0,807 7,792

  2884,51 A 2883,922 A 0,02 75,32

  Tabel 13. Pemeriksaan Waktu Kerja Relay

  Gangguan Satu Fasa 2218,19 A 2215,575 A 0,11

  100 Waktu

  8 Panjang Waktu Kerja Selisih

  Penyulan Kerja Relay Relay Waktu

  Tabel 16. Perbandingan Arus Gangguan Satu

  g Penyula (Detik

  Incoming

  Fasa (Detik) ng )

  (%) Panjan Data Data Galat

  (Detik) g di Perhitunga (%)

  0,701 0,301 0,400 Penyul Lapangan n (A)

  24,63 0,705 0, 303 0,402 ang (A) 50,15 0,711 0, 306 0,405 (%) 75,32 0,717 0, 309 0,409 288,46 A 288,456 A 0,001 100 0,724 0, 312 0,412 24,63 284,89 A 284,886 A 0,001

  50,15 278,87 A 278,868 A 0,001

4.9 Perbandingan Hasil Perhitungan

  75,32 272,56 A 272,571 A 0,004

  Dengan Data di Lapangan

  Untuk memudahkan dalam melihat 100 266,11 A 266,107 A 0,001 perbandingan perhitungan arus gangguan Untuk memudahkan dalam melihat dengan data di lapangan maka perbandingan perbandingan perhitungan TMS relay arus arus gangguan dibuat tabel seperti berikut. lebih dan relay hubung tanah maka

  Tabel 14. Perbandingan Arus Gangguan Tiga perbandingan TMS dibuat tabel seperti berikut.

  Fasa

  Tabel 17. Perbandingan Relay Arus Lebih

  Panjang Data Data Galat Data

  Penyulang di Perhitunga (%) Data di

  No. Kriteria (%) Lapangan n

  Perhitunga Lapangan n

  11596,51 A 11593,379 0,02 A

  7 TMS

  1. OCR sisi 0,2 detik 0,198 detik 8509,27 A 8496,692 A 0,14

  24,63 penyulang

  8 Rasio 4791,67 A 4787,316 A 0,09

  50,15

  2. OCR sisi 600/5 A 600/5 A

  1 penyulang 75,32

  TMS

  6

  3. OCR sisi 0,25 detik 0,243 detik 2561,34 A 2558,610 A 0,10

  incoming

  100

  7 Rasio

  4. OCR sisi 2000/5 A 2000/5 A

  Tabel 15. Perbandingan Arus Gangguan Dua incoming

  Fasa Panjang Data Data Galat

  Tabel 18. Perbandingan Relay Hubung Tanah

  Penyulan di Perhitunga (%) Data

  Data di g (%) Lapangan n No

  Kriteria Perhitung .

  Lapangan 10042,87 A 10040,160 0,02 an

  A

  7 TMS GFR 0,105

  7369,25 A 7358,352 A 0,14 1. sisi 0,1 detik

  24,63 detik

  8 penyulang 4149,70 A 4145,937 A 0,09

  Rasio GFR 50,15

  2. 600/5 A 600/5 A

  1 sisi

  2. Penelitian selanjutnya dapat penyulang dilakukan dengan membuat simulasi

  TMS GFR 0,268 terlebih dahulu menggunakan

  3. sisi 0,28 detik detik software komputer untuk memastikan

  incoming

  tingkat keakuratan nilai TMS dan Rasio GFR waktu pengoperasian relay.

  4. sisi 2000/5 A 2000/5 A

  3. Penelitian ini dapat pula dijadikan

  incoming

  referensi untuk dikembangkan menjadi analisis pada gardu induk Berdasarkan seluruh tabel yang ada di seluruh Indonesia. perbandingan dapat terlihat bahwa hasil perhitungan dengan data yang ada di lapangan

DAFTAR PUSTAKA

  masih dalam kondisi yang sesuai (perbedaannya tidak terlalu jauh), sehingga

  [1] Affandi, Irfan. (2009). Analisa Setting dapat disimpulkan bahwa secara keseluruhan

  Relai Arus Lebih Dan Relai Gangguan

  pengaturan relay arus lebih dan relay gangguan

  Tanah Pada Penyulang Sadewa Di Gi

  tanah yang terpasang di lapangan masih Cawang . Jakarta: Universitas Indonesia. beroperasi secara normal dan belum memerlukan pengaturan ulang.

  [2] Marta Yudha, Hendra. (2008). Proteksi . 28 Oktober

  Rele: Prinsip dan Aplikasi

V. PENUTUP

  2016 16:00. Palembang: Universitas Sriwijaya.

  eprints.unsri.ac.id/317/1/desaian-buku- Kesimpulan yang dapat dikemukakan, proteksi_2008i.pdf yaitu:

  5. 1 Kesimpulan

  1. Besarnya arus gangguan hubung [3] Pranayuda, Fajar, Achmad Solichan, dan singkat di pengaruhi oleh jarak lokasi

  M. Toni Prasetyo. (2012). Analisis gangguan, semakin jauh jarak lokasi

  Penyetelan Proteksi Arus Lebih Penyulang

  gangguan maka semakin kecil arus

  Cimalaka Di Gardu Induk 70 KV gangguan hubung singkatnya. Sumedang . Semarang: Jurnal Media

  2. Hasil perhitungan untuk pengaturan Elektrika. Vol. 5, No. 2:11-26.

  OCR dan GFR hampir sesuai dengan data di lapangan. Hal tersebut [4] Saputera, Eko. (2011). Analisis menunjukkan bahwa relay yang

  Sympathetic Trip Pada Trafo 1 Hyundai

  terpasang pada penyulang Timor 4 di

  60 Mva 150/20 Kv, Di Gardu Induk Kiara

  gardu induk Dawuan masih beroperasi

  Condong PLN APD Bandung . Tugas

  secara normal dan belum memerlukan Akhir. Universitas Pendidikan Indonesia. pengaturan ulang.

  3. Selisih waktu kerja relay [5] Stevenson, William D. Jr. (1993). Analisis meperlihatkan bahwa semakin jauh

  . Jakarta: Erlangga

  Sistem Tenaga Listrik

  jarak terjadinya gangguan maka waktu kerja relay semakin besar. Hal itu [6] Suswanto, Daman. (2010). Analisis membuktikan bahwa jarak

  Gangguan Pada Jaringan Distribusi . 29 mempengaruhi waktu kerja relay.

  Oktober 2016 09:00.

  https://daman48.files.wordpress.com/2010/ Saran yang dapat diberikan, yaitu:

  5. 2 Saran

  11/materi-13-analisis-gangguan-pada-

  1. Kebutuhan listrik yang meningkat jaringan-distribusi1.pdf setiap tahun memungkinkan terjadinya penambahan beban

  [7] Wahyu Hidayat, Ade. (2013). Analisa maupun penambahan panjang

  Setting Rele Arus Lebih Dan Rele

  penyulang, diharapkan segera

  Gangguan Tanah Pada Penyulang Topan

  melakukan penyesuaian terhadap Gardu Induk Teluk Betung . Skripsi. relay arus lebih dan relay hubung Universitas Lampung. tanah berdasarkan beban maksimum dan impedansi jaringan.