Koordinasi Proteksi PMT Outgoing dan Rec

KOORDINASI SISTEM PROTEKSI PMT OUTGOING DAN RECLOSER KLS 01
PT.PLN (Persero) APD JATENG & DIY
Eri Triana (15/381602/SV/08671)
trianaeri87@gmail.com

Dhanis Woro Fittrin S.N.G, S.T., M.Eng
Jurusan Teknologi Listrik – Fakultas Sekolah Vokasi UGM, Yogyakarta
ABSTRAK
Kegiatan sehari-hari sangat membutuhkan energi listrik. Namun kenyataannya akibat
gangguan hubung singkat yang tidak dapat dihindari masih terdapat pemadaman. Oleh karena itu,
demi mewujudkan kualitas penyaluran tenaga listrik yang baik untuk pelanggan dibutuhkan sistem
proteksi. Sistem proteksi adalah suatu sistem pengaman terhadap peralatan listrik, lingkungan, dan
sistem yang diakibatkan adanya gangguan eksternal maupun internal.
Pada sistem distribusi terdapat peralatan proteksi untuk menjaga keandalan dari sistem
distribusi tersebut. Peralatan-peralatan proteksi membutuhkan adanya koordinasi agar dapat bekerja
dengan optimal. Salah satu koordinasi proteksi yang dirancang adalah koordinasi PMT outgoing
dengan recloser. Koordinasi bertujuan untuk mengamankan sistem distribusi dari gangguan.
Koordinasi proteksi terdapat zona proteksi yaitu daerah yang diamankan masing-masing
peralatan proteksi yang terpasang pada sistem distribusi. Namun, pada penyulang KLS-01 PMT
outgoing trip bersamaan dengan recloser, sehingga terdapat zona proteksi yang saling berhimpitan.
Zona berhimpitan ini menyebabkan adanya potensi PMT outgoing dan recloser trip bersamaan.

Untuk mengamankan sistem distribusi di jaringan KLS-01 maka diperlukan resetting pada peralatan
proteksi agar zona proteksi antar peralatan proteksi saling berkoordinasi dengan baik.
Kata kunci : koordinasi proteksi, PMT outgoing, recloser, gangguan
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada penyulang KLS 01 PMT outgoing
trip bersamaan dengan recloser KLS 01
B1-113 yang disebabakan oleh kesalahan
setting zona recloser. Oleh karena itu,
diperlukan adanya resetting pada peralatan
proteksi recloser agar potensi trip
bersamaan antara PMT dan recloser dapat
diminimalisir. Selain itu daerah padam juga
berkurang.
1.2 Tujuan
Maksud dan tujuan seminar Kerja Praktek
ini , yaitu :
1. Memperkenalkan zona kerja PMT
outgoing dan recloser.
2. Memperkenalkan sistem proteksi antara

PMT outgoing dan recloser.

1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam laporan, yaitu :
1. Pembahasan hanya pada recloser KLS
B1-113 pada penyulang KLS-01
2. Tidak membahas secara detail mengenai
trafo tenaga pada GI dan outgoing di
penyulang karena penulis hanya
mengambil
data-data
sesuai
kesepakatan.
3. Hanya membahas zona koordinasi
peralatan proteksi jaringan 20 kV, tidak
membahas teknis untuk melakukan uji
dan setting relai pada PMT outgoing
4. Hanya membahas arus hubung singkat
yang diperlukan untuk setting Recloser
5. Software Ms.Excell hanya untuk

simulasi koordinasi peralatan proteksi
antara relai PMT outgoing dengan relai
recloser.
Page 1 of 7

BAB II DASAR TEORI
2.1 Koordinasi PMT Outgoing dan Recloser
Koordinasi dalam hal ini merupakan
kordinasi antara relai yang ada pada PMT
outgoing dan Recloser.

Gambar 2.1 koordinasi antara PMT dan Recloser

coil relai untuk bekerja membuka peralatan
seperti recloser maupun PMT.
Arus yang bekerja pada relai terbagi
menjadi 2, yaitu :
a. Arus pick-up adalah nilai arus minimum
yang dapat menyebabkan relai bekerja dan
menutup kontaknya. Arus ini biasanya

dikatakan sebagai arus kerja relai.
b. Arus drop-off adalah nilai arus maximum
yang dapat menyebabkan relai berhenti
bekerja sehingga kontak membuka kembali.
Pada prinsipnya kerja Ground Fault Relai
(GFR) dan Over Current Relai (OCR) sama
namun karena besar arus gangguan tanah lebih
kecil dibandingkan besar arus gangguan phasa
maka digunakan Ground Fault Relai (GFR).
2.3 Zona Kerja PMT (Outgoing) dan
Recloser

Gambar 2.2 relai di PMT outgoing dan recloser

2.2 Relai OCR dan GFR
Relai arus lebih merupakan jenis relai
yang bekerja berdasarkan besar kenaikan
arus yang nilainya berada diatas batas
setting relai tersebut. Kenaikan arus dapat
disebabkan oleh gangguan-gangguan yang

terjadi. Relai arus lebih yang dipasang pada
recloser digunakan sebagai pengaman
utama untuk jaringan SUTM/SKTM 20kV
dan OCR pada PMT digunakan sebagai
pengaman cadangannya.
Prinsip kerja arus lebih mendeteksi
arus yang melalui SUTM/SKUTM
sebelum masuk ke relai arus tersebut
ditransformasikan terlebih dahulu oleh
trafo arus (CT). I keluaran ( I sekunder ¿
dari trafo arus (CT) kemudian masuk ke
relai, pada saat terjadi gangguan I primer
pada trafo arus (CT) besar. Begitupula
I sekunder
dengan
trafo juga besar,
sehingga menyebabkan arus melewati
batas setting relai arus lebih (OCR) yang
telah ditentukan. Dengan arus yang
melebihi setting maka relai akan

mengirimkan indikasi Trip pada triiping

Gambar 1.3 Zona kerja PMT Outgoing dan
Recloser

Hubungan kerja antara besar arus dan
waktu kerja relai adalah :
a. Instantaneous Relai
Pada PMT zona instan disebut HS 2 dan
pada recloser zona instan disebut HCL.
Pada zona ini tidak menggunakan waktu
tunda. Sehingga langsung trip 0 sekon.
b. Definite Relai
Pada PMT zona definite disebut dengan HS
1 dan pada recloser zona ini disebut HCT.
HS 1 sebenarnya bersifat instan namun
diberi waktu tunda 0,3 sekon sehingga
disebut definite. Sedangkan perbedaan
antara HS1 dan HCT, pada HCT recloser
dapat melakukan reclose sesuai dengan

setting.
c. Inverse
Pada zona PMT dan recloser disebut
sebagai zona Time Delay (TD) yaitu
bekerja sesuai dengn fungsi kurva. Jangka
waktu relai mulai pick up sampai selesai
kerja relai diperpanjang dengan waktu
Page 2 of 7

yang berbanding terbalik dengan besarnya
arus yang menggerakannya ( arus
gangguan ).
Relai arus lebih inverse terdapat beberapa
karakteristik, yaitu :
Gamba 4.1 Zona kerja lama Outgoing dan Recloser

Gambar 2.4 Grafik karakteristik relai arus lebih
inverse

Dapat dilihat pada gambar 4.1, untuk

pembagian zona kerja PMT Outgoing dan
Recloser tidak terdapat over zona protection.
Namun, masih dapat terjadi potensi kegagalan
koordinasi antara PMT outgoing dan recloser.
Zona HCT termasuk dalam zona HS1 dan TD
outgoing, zona HCL juga termasuk dalam
Zona HS1 outgoing. Untuk memperjelas dapat
dilihat dari kurva kooordinasi menggunakan
software Excell.

Gambar 2.5 kurva koordinasi

BAB III METODOLOGI PELAKSANAAN
Metodelogi dalam resetting recloser, yaitu :
Gambar 4.2 Koordinasi relai OCR PMT Outgoing
dan Recloser

Bentuk kurva TD (Time delay) antara
garis merah (Outgoing) dan kuning (Recloser)
saling berhimpitan. Hal ini sangat tidak

dianjurkan karena dapat berisiko pada kondisi
gangguan tertentu PMT outgoing trip
bersamaan dengan recloser yang disebabkan
Zona HCT recloser masih terdapat pada zona
kurva TD PMT outgoing, dimana kurva TD
berhimpitan dengan outgoing.
Oleh karena itu diperlukan adanya
t kerja outgoing
t kerjarecloser
perhitungan
dan
pada zona HCT menggunakan data settingan
lama
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Identifikasi Masalah

Tabel 4.1 Data setting lama outgoing dan recloser

Page 3 of 7


2

V 150kV
Zsc (150 kV )=
MVAsc150 kV
2
V
Zsc (20kV ) = 20kV 2 × Zsc (150 kV )
V 150 kV
Perhitungan t kerja outgoing dan t kerjarecloser
menggunakan rumus :
t kerja=

tms × 0,14
0,02
I sc gangguan
[{
} −1]
I set


2. Impedans Trafo
2

V 20 kV
Kapasitas Trafo(MVA)
X T 1=X T 1 × X T (100 )
X T 1=X T 2
X T (100 )=

X T 0=X T 1

3. Impedans Jaringan
Z 1 = Z 2 = impedansi kabel (AAAC
240 mm2 /150 mm2 ¿ × jarak
4. Impedans Ekuivalen Jaringan
Z 1 eq =¿
Z 2 eq = Z s( 20 kV )+ Z 1 T + Z1
Z 0 eq = [ (3 × Rn ) +
Z 0 T + Z 0 penyulang ]

Minimum waktu 150 ms maka dapat
dikatakan t kerja outgoing dan t kerjarecloser pada
titik HCT masih sesuai standart namun
memiliki selisih yang sangat dekat sehingga
berpotensi trip bersamaan. Untuk mengatasi
hal itu terjadi, PLN APD menstandartkan
minimal ∆ t=3 . Oleh karena itu, masih
dibutuhkan setting ulang recloser B1-113
KLS-01.
4.2 Setting Recloser
Pembahasan hanya menyeting nilai OCR
dan GFR pada Recloser karena nilai PMT
outgoing sudah sesuai dengan kesepakatan.
Untuk perhitungan OCR dan GFR Recloser
membutuhkan beberapa data dan langka kerja
yaitu :
a. Data Perhitungan
- Data arus hubung singkat 150 kV
- Data spesifikasi trafo
- Data jaringan
b. Perhitungan Arus Hubung Singkat
1. Impedans Sumber
MVAsc(150kV )= √ 3 ×V × I MVA

5. Arus Hubung Singkat
Berdasarkan data perhitungan diatas
maka akan didapatkan nilai arus hubung
singkat baik 3 fasa, 2 fasa maupun 1 fasa
menggunakan rumus
E fasa
I sc 3 ∅ =
Z 1 equivalen+ Zfault
√3
I sc 2 ∅=
× I ∅3 fasa
2
3 × E fasa
I sc 1 ∅=
2 Z 1 eq + Z 0 eq + Z fault
Tabel 4.2 Data arus hubung singkat jaringan
KLS-01

Page 4 of 7

∆t
TMS=

[(

Isc 1∅ denganRfault GFR =0
Iset primer

)

0,02

−1

]

0,14
I set primer =0,7 × Isc R 1 ∅(26 km)
∆ t=t k OG GFR (di titik ℜ)− yang diinginkan
4.4 Perbandingan Zona dan Kurva
Koordinasi Existing dan Usulan

Pada tabel diatas terlihat bahwa besarnya
arus hubung singkat dipengaruhi oleh jarak
titik gangguan. Jadi, semakin dekat dengan
sumber maka nilai arus hubung singkat
semakin besar. Begitupula ketika gangguan
yang terjadi jauh dari sumber maka arus
gangguannya kecil.

Gambar 4.1 Zona dan koordinasi recloser existing

4.3 Perhitungan Setting OCR dan GFR di
Recloser
Setelah mengetahui arus hubung singkat
3 fasa, 2 fasa dan 1 fasa. Selanjutnya
menghitung waktu kerja outgoing di titik
recloser lalu akan di hasilkan tms recloser.
TMS outgoing ×0,14
t kOG (di titik rec )=
Isc 3 ∅/1 ∅
0,02
−1
Iset Outgoing primer

(

)

a. Setting OCR di Recloser
∆t
TMS=

[(

Isc3 ∅
Iset primer

)

0,02

−1

]

0,14
I set primer =1,2 × I bebanmax
∆ t=t k OG (di titik rec )− yang diinginkan
b. Setting GFR di Recloser

Gambar 4.2 Zona dan koordinasi recloser usulan

Tidak adanya kurva yang berhimpit pada
koordinasi relai OCR di gambar 4.1 dan 4.2,
maka koordinasi OCR dapat dikatakan selektif
dan berkoordinasi dengan baik dalam

Page 5 of 7

mengamankan jaringan dari gangguan-gangung
hubung singkat.
Tabel 4.3 Data usulan setting baru dan lama recloser

4.5 Pemeriksaan Waktu Kerja
Tabel 4.4 Data perbandingan waktu kerja outgoing
dan recloser gangguan 3 fasa

BAB V KESIMPULAN
a. Kesimpulan
Berdasarkan tujuan dan pembahasan dalam
laporan kerja praktek ini dapat diambilkan
kesmpulan, yaitu :

1. Zona kerja PMT outgoing terdapat 3 zona
yaitu :
- HS2 (instant) = 0 sekon
- HS1 (definite) = 0,3 sekon
- TD (kurva)
2. Zona kerja Recloser
- HCL (instant) = 0 sekon
- HCT (instant) = 0 sekon
- TD (kurva)
3. Prinsip sistem koordinasi HCL tidak boleh
di dalam zona HS2
4. Dari kurva arus terhadap waktu semakin
besar arusnya maka semakin cepat waktu
kerjanya. Semakin jauh titik gangguannya
maka semakin lama waktu yang
dibutuhkan rele untuk bekerja. Hal ini
menunjukkan antara sisi outgoing dan
recloser berkoordinasi dengan baik
5. Analisa setting lama dapat berkoordinasi
namun
terdapat
potensi
kegagalan
koordinasi outgoing dan recloser pada
zona TD (PMT) dan HCT (recloser)

Berdasarkan tabel diatas terdapat arus
gangguan dan waktu kerja OCR antara PMT
outgoing KLS-01 dan recloser B1-113.
Dibandingkan antara waktu kerja Recloser dan
PMT outgoing, Recloser lebih cepat dari PMT
outgoing dengan ∆ t >0,3 . Hal ini sesuai
standart dan waktu kerja Recloser lebih cepat
sehingga dapat mengamankan PMT Outgoing
agar tidak trip.
sehingga diperlukan
kembali recloser.

adanya

settingan

b. Saran
Berdasarkan kesimpulan diatas terdapat
beberapa saran :
1. Dari data perhitungan yang dilakukan
dapat dijadikan usulan setting agar bisa
diinput kedalam resetting recloser
2. Perlu dilakukan pengecekan setting
recloser setiap semester agar koordinasi
outgoing dan recloser berjalan dengan baik
DAFTAR PUSTAKA
Isnain Nurqolis dan Husna Putra Wijaya. 2016.
Perencanaan Koordinasi Relai (OCR & GFR) dan
Recloser pada Sistem Proteksi Feeder Gardu Induk Bukit
Semarang Baru (BSB-03). Tugas Akhir. Tidak
Diterbitkan. Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada :
Yogyakarta.
Mu’tianita, Nurul. 2017. Koordinasi Proteksi pada
Penyulang MGN 03 20 kV GI Mranggen di PT. PLN
(Persero) APD JATENG dan DIY. Tugas Akhit. Tidak
diterbitkan. Fakultas Sekolah Vokasi Universitas Gadjah
Mada : Yogyakarta.
Nindiyobudoyo, Sarimun Wahyudi. 2012. Proteksi
Sistem Distribusi Tenaga Listrik. Depok : Garamod

Page 6 of 7

PT. PLN (Persero) Jasa Pendidikan dan Pelatihan.
2007.Pengenalan Proteksi Sistem Tenaga Listrik.
Semarang : Unit Diklat Semarang.
PT. PLN Persero Transmisi Jawa Bagian Tengah dan PT.
PLN (Persero) Distribusi Jawa Tengah & DIY. 2016.
Kesepakatan Bersama Pengelolaan Sistem Proteksi Trafo
Penyulang - 20 kV. Bandung : PT. PLN (Persero).

PT.PLN(Persero).
2010.
SPLN
No.
475.K/DIR/2010
Kriteria
Desain
Enjinering Konstruksi Jaringan Distribusi
Tenaga
Listrik.
Jakarta
Selatan
:
PT.PLN(Persero).

PT.PLN (Persero) Area Pengatur Distribusi Semarang.
2008. Resetting Relai APD & RJTD. Semarang : PT.PLN
(Persero)

Page 7 of 7