ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG.
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN PENYULANG CBU 20 kV
DI GARDU INDUK CIGERELENG SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi sebagian dari Syarat untuk memperoleh gelar sarjana teknik
Program Studi Teknik Elektro
Oleh:
SANDI NUGRAHA 0902216
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
(2)
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN PENYULANG CBU 20 kV
DI GARDU INDUK CIGERELENG
Oleh Sandi Nugraha
Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana pada Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan
© Sandi Nugraha 2014 Universitas Pendidikan Indonesia
Januari 2014
Hak Cipta dilindungi undang-undang.
Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhya atau sebagian, dengan dicetak ulang, difoto kopi, atau cara lainnya tanpa ijin dari penulis
(3)
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG SANDI NUGRAHA
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN PENYULANG CBU 20 kV
DI GARDU INDUK CIGERELENG DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH
PEMBIMBING: Pembimbing I
Ir. Dadang Lukman Hakim, MT. NIP. 19610604 198603 1 001
Pembimbing II
Maman Somantri, S.Pd, MT NIP. 197201 200112 1 001
Mengetahui
Ketua Jurusan Teknik Elektro
Prof. Dr. H. Bachtiar Hasan, MSIE NIP. 19551204 198103 1 002
(4)
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN PENYULANG CBU
20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
ABSTRAK
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN PENYULANG CBU 20 kV
DI GARDU INDUK CIGERELENG Oleh
Sandi Nugraha 0902216
Dalam setiap sistem tenaga listrik selalu mempunyai sistem proteksi atau pengaman untuk mengantisipasi apabila terjadi gangguan. Sistem proteksi dan pengaman ini diperlukan untuk memisahkan bagian yang mengalami gangguan dengan yang tidak mengalami gangguan sehingga sistem dapat menjalankan operasinya.
Perhitungan arus hubung singkat akan dilakukan dengan bantuan software ETAP Power Station 6.0 serta dengan perhitungan manual. Dengan adanya bantuan software ini, perhitungan Arus hubung singkat akan mempermudah dan mempercepat proses perhitungan
Tugas Akhir ini merupakan perhitungan dan analisis penyetelan koordinasi relay proteksi transformator distribusi 60 MVA di gardu induk 150 kV, Hasil Penelitian ini dapat meminimalkan trip yang terjadi pada penyulang yang disebabkan oleh Arus Hubung Singkat. Dari analisa diketahui koordinasi relay penyulang dengan sisi incoming dan sisi high voltage terkoordinasi dengan baik. Sehingga dari hasil perhitungan dan setting yang benar diharapkan apabila terjadi gangguan relay proteksi akan bekerja dengan baik sesuai dengan fungsi proteksi sebagai pengaman.
(5)
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN PENYULANG CBU
20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
ABSTRACT
The power system Electrical always has a protection or a safety system to anticipate when an interruption occurs. Protection system And safety required to separate parts that are not impaired by disruption so that the system can run its operations.
Calculation of short-circuit current will be carried out with the help of ETAP Power Station 6.0 software and manual calculations. With the help of this software, the short-circuit current calculation will simplify and speed up the calculation process.
This final project a calculation and adjustment of relay protection coordination analysis of distribution transformers 60 MVA at 150 kV substations, results of this study can minimize trip happens to feeders caused by short-circuit current. From the analysis of known relays coordination with the incoming feeders and high voltage side of the well coordinated. So from the calculation and the correct settings in the event of disruption expected protection relay will work fine in accordance with the protection function as a safety
(6)
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN ... i
HALAMAN PERNYATAAN ... ii
ABSTRAK ... iii
KATA PENGHANTAR ... iv
UCAPAN TERIMA KASIH... v
DAFTAR ISI ... vi
DAFTAR TABEL ... viii
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR LAMPIRAN ... x
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang Penelitian ... 1
B. Identifikasi Masalah... 3
C. Rumusan Masalah ... 3
D. Tujuan Penelitian ... 3
E. Manfaat / Signifikansi Penelitian ... 4
F. Sistemmatika Penulisan ... 4
BAB II KAJIAN PUSTAKA ... 6
A. Transformator ... 6
B. Gangguan pada Trafo dan Penyulang ... 7
1.Gangguan Internal ... 7
2.Gangguan Eksternal ... 7
3.Sebab Gangguan pada saluran listrik ... 9
C. Analisa Gangguan pada Sistem Distribusi ... 10
1. Gangguan Hubung Singkat ... 10
a. Gangguan Hubung Singkat Satu Fasa ke Tanah ... 12
b. Gangguan Hubung Singkat Fasa ke Fasa ... 13
c. Gangguan Hubung Singkat Tiga Fasa ... 14
2. Perhitungan Arus Hubung Singkat ... 15
a. Menghitung Impedansi ... 15
D. Sistem Proteksi Distribusi Tenaga Listrik ... 20
1. Pengertian Sistem Proteksi ... 20
2. Fungsi sistem Pengaman ... 21
3. Koordinasi Sistem Proteksi ... 21
4. Persyaratan Kerja Sistem Proteksi ... 21
E. Gardu Induk ... 23
1. Profil GI Cigereleng ... 23
2. Peraalatan pada Gardu Induk dan Penyulang ... 24
3. Gedung control ... 27
4. Relay Menurut Penggunaanya... 29
F. Relay Arus Lebih sebagai Pengaman Gangguan Antar Fasa dan Satu Fasa ke tanah ... 31
1. Karakteristik Arus Lebih ... 32
(7)
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
3. Setting Arus dan Waktu Kerja Relay Arus Lebih ... 36
4. Sambungan Relay Arus lebih ... 39
BAB III METODE PENELITIAN ... 42
A. Metode Penelitian ... 42
B. Penyulang CBU ... 42
C. Data Gardu Induk Cigereleng ... 44
D. Langkah - langkah Penelitian ... 48
1. Perhitungan Arus hubung singkat ... 50
2. Perhitungan setting Arus dan waktu Kerja Relay ... 54
3. Kurva karakteristik Relay ... 55
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 56
A. Hasil Perhitungan Gangguan Hubung Singkat ... 56
1. Perhitungan manual. ... 56
2. Menghitung dan Simulasi arus gangguan hubung singkat menggunakan ETAP 6.0 ... 62
3. Analisa Hubung Singkat ... 65
B. Penyetelan Relay Arus lebih dan Gangguan Tanah ... 66
C. Pemeriksaan waktu kerja relay .... ... 74
D. Pemeriksaan waktu kerja dilapangan ... 79
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 83
A. Kesimpulan ... 83
B. Saran ... 84
DAFTAR PUSTAKA ... 85
(8)
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Impedansi pada penyulang ... 43
Tabel 3.2 kapasitas trafo pada penyulang CBU ... 43
Tabel 3.3 Data Impedansi kabel Penyulang ... 46
Tabel 4.1 Impedansi Penyulang Urutan positif dan negatif ... 58
Tabel 4.2 Impedansi Penyulang Urutan Nol ... 58
Tabel 4.3 Impedansi Equivalen positif dan Negatif ... 59
Tabel 4.4 Impedansi Equivalen Nol ... ... 59
Tabel 4.5 Gangguan hubung singkat secara Manual ... 61
Tabel 4.6 Gangguan hubung singkat menggunakan ETAP ... 65
Tabel 4.7 Waktu kerja OCR ... 75
Tabel 4.8 Waktu kerja GFR ... 75
Tabel 4.9 TMS (Time Multiplier Setting) di lapangan ... 78
Tabel 4.10 Waktu kerja OCR di lapangan ... 79
(9)
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Gangguan Hubung Singkat Satu Fasa ke Tanah ... 12
Gambar 2.2 Gangguan Hubung Singkat Fasa ke Fasa ... 13
Gambar 2.3 Gangguan Hubung Singkat Tiga Fasa ... 14
Gambar 2.4 Sketsa Penyulang Tegangan menengah ... 16
Gambar 2.5 Xsdari 150 kV ke 20 kV ... 17
Gambar 2.6 switch yard GI Cigereleng ... 23
Gambar 2.7 Single Line Diagram GI Cigereleng ... 24
Gambar 2.8 Panel Kontrol ... 28
Gambar 2.9 Panel Proteksi ... 29
Gambar 2.10 Karakteristik Rele Arus Lebih Seketika ... 32
Gambar 2.11 Karakteristik Rele Arus Lebih Waktu tunda tertentu ... 32
Gambar 2.12 Karakteristik Rele Arus Lebih Invers ... 33
Gambar 2.13 Karakteristik Rele Arus Lebih waktu tertentu dikombinasi dengan moment ... 34
Gambar 2.14 Karakteristik Rele Arus Lebih Invers dikombinasi dengan moment ... 34
Gambar 2.15 Prinsip kerja Relay Arus Lebih ... 35
Gambar 2.16 Setting Arus ... 37
Gambar 2.17 Setting Waktu ... 38
Gambar 2.18 Sambungan 3 OCR 1GFR ... 40
Gambar 2.19 Sambungan 2 OCR 1GFR ... 41
Gambar 3.1 Single Line Diagram Penyulang CBU ... 43
Gambar 3.2 Single Line Diagram ... 47
Gambar 3.3 Flow chart Penelitian ... 49
Gambar 3.4 Alir Simulasi Menggunakan ETAP 6.0 ... 53
Gambar 4.1 Penyulang CBU ... 56
Gambar 4.2 Rangkaian pada gangguan hubung singkat tiga fasa ... 60
Gambar 4.3 Rangkaian pada gangguan hubung singkat fasa - fasa ... 60
Gambar 4.4 Rangkaian pada gangguan hubung singkat satu fasa ketanah ... 61
Gambar 4.5 Diagram satu garis penyulang CBU pada keadaan normal ... 63
Gambar 4.6 Diagram Satu Garis penyulang CBU setelah terjadi gangguan ... 64
Gambar 4.7 Kurva koordinasi Relay Arus Lebih ... 77
Gambar 4.8 Kurva koordinasi Relay Gangguan Tanah ... 77
Gambar 4.9 Kurva koordinasi Relay Arus Lebih di lapangan ... 81
(10)
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Lampiran 2 Lampiran 3 Lampiran 4 Lampiran 5 Lampiran 6
Listing Program Arus Hubung Singkat Dari Program ETAP 6.0
Arus Gangguan Hubung Singkat GI jawa Bali Impedansi Kabel Dipakai di Lapangan
Setting Penyulang pada Trafo IX
Setting Proteksi Trafo IX GI Cigereleng Hasil Pemeliharaan OCR Penyulang CBU
(11)
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Penelitian
Alat proteksi pada STL (Sistem Tenaga Listrik) merupakan bagian yang penting di bidang ketenagalistrikan seperti pada PT. PLN (Persero) Penyaluran dan Pusat Pengatur Beban Jawa Bali (P3JB) region Jawa Barat UPT Bandung Barat. GI Cigereleng yang berada di Jl.Mohamad Toha Km 04 komplek GI cigereleng Bandung. Gardu Induk cigereleng menggunakan 7 buah trafo yang memasok beberapa penyulang salah satunya penyulang CBU oleh karena itu diperlukan penyetelan relay yang baik agar relay dapat memproteksi peralatan-peralatan listrik yang lain dari arus gangguan hubung singkat dan beban lebih.
Permasalahan yang sering dijumpai pada sistem ditribusi tenaga listrik pada penyulang 20 kV adalah gangguan hubung singkat. Jika penyetelan over current
relay atau ground fault relay yang berada di out going feeder kurang baik, gangguan
hubung singkat dapat memutuskan relay yang berada di incoming feeder sehingga menyebabkan pemadaman seluruh penyulang. Jika pada salah satu feeder terjadi hubung singkat feeder yang lain ikut trip (simpatetik trip), Ini karena setting relay kurang baik. sehingga menyebabkan relay yang berada pada incoming feeder padam dan otomatis akan trerjadi pemadaman pada seluruh penyulang. Oleh karena itu keamanan yang handal pada suatu penyulang perlu untuk mendapatkan nilai setting yang tepat (sesnsitif dan selektif). Pada feeder sering terjadi kasus trip PMT padahal arus setting relay belum terlampaui. Ada beberapa kemungkinan penyebab hal ini terjadi diantaranya : perubahan kaearakteristik relay, perubahan impedansi saluran, perubahan karakteristik beban, atau kurang tepat analisa hubung singkat pada saat awal setting.
Apabila terjadi gangguan, sebagai contoh over load atau beban lebih, hubung singkat antara fasa dengan fasa, hubung singkat antara fasa dengan tanah maka sistem
(12)
2
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
proteksi akan bekerja sesuai fungsinya sebagai pengaman, sehingga stabilitas tenaga listrik akan berlangsung. Misalkan terjadi gangguan dipenyulang 20 KV yang mengakibatkan tripnya PMT (Pemutus Tenaga) incoming 20 KV atau pun sisi PMT 150 KV trafo sehingga mengakibatkan usia atau kinerja trafo menurun dan pemadaman yang luas. Untuk menghindari kejadian gangguan tersebut dan juga untuk mencegah kerusakan transformator maka perlu dilakukan koordinasi proteksi, baik sisi penyulang 20 KV, sisi incoming 20 KV dan sisi 150 KV trafo.
Sebelum sistem proteksi diimplementasikan, diperlukan perhitungan agar setting relay dimaksudkan untuk memberikan batas minimum dari besaran ukur relay agar bekerja.
Analisa setting koordinasi relay pada sistem tenaga listrik cukup rumit jika dikerjakan secara perhitungan manual, maka diperlukan alat bantu berupa software untuk mempermudah kita melakukan perhitungan koordinasi relay. Salah satunya
Electrical Transient Analizer Program (ETAP). Software ini salah satunya digunakan
untuk menyelesaikan perhitungan arus hubung singkat .
Koordinasi dari peralatan pengaman bertujuan untuk melokalisir gangguan dengan cepat. Peralatan tersebut harus dikoordinasi untuk memastikan bahwa peralatan yang berada dititik terdekat dengan gangguan harus dioprasikan terlebih dahulu (proteksi utama). Kegagalan pada proteksi utama harus di backup dengan proteksi cadangan. Proteksi cadangan ini memiliki perlambatan waktu (time delay). Hal ini memberikan kesempatan kepada proteksi utama bekerja terlebih dahulu, dan jika proteksi utama gagal baru proteksi cadangan yang beroprasi. Dengan demikian hanya bagian yang mengalami gangguan yang diisolir dari sisitem tersebut.
Agar masalah menjadi jelas dan tidak banyak menyimpang dari topik yang akan dibahas, maka dalam penulisan skripsi ini penulis menentukan, bahwa hal yang akan dibahas adalah hanya penyulang CBU di GI Cigereleng , berapa besar nilai setting relay arus lebih dan gangguan tanah, berapa waktu kerja relay terhadap gangguan
(13)
3
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
serata melihat koordinasi antar relay tersebut. Dalam skripsi ini penulis tidak menghitung beban pucak yang terjadi pada penyulang CBU.
B. Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, peneliti mengidentifikasi beberapa Permasalahan yang sering dijumpai pada sistem ditribusi tenaga listrik pada penyulang 20 kV adalah gangguan hubung singkat. Jika penyetelan over current
relay atau ground fault relay yang berada di penyulang kurang baik, gangguan
hubung singkat dapat meumutuskan relay yang berada di incomming feeder sehingga menyebabkan pemadaman seluruh penyulang. Peralatan harus dikoordinasi untuk memastikan bahwa peralatan yang berada dititik terdekat dengan gangguan harus dioprasikan terlebih dahulu (proteksi utama), Kegagalan pada proteksi utama harus di
backup dengan proteksi cadangan.
C. Rumusan Masalah
Merujuk pada Identifikasi masalah di atas maka dapat di identifikasi beberapa masalah yang berkaitan dengan Latar belakang diatas :
1. Bagaimana cara melakukan perhitungan Gangguan hubung singkat antar fasa dan fasa ke tanah pada penyulang 20 kV ?
2. Bagaimana menentukan nilai setting relay arus lebih dan Gangguan Tanah ? 3. Bagaimana cara menghitung dan menganalisis koordinasi dan setting relay
Arus Lebih dan Gangguan Tanah ?
D. Tujuan Penelitian
Tujuan umum penelitian ini adalah Koordinasi nilai setting relay relay arus lebih dan Gangguan Tanah pada GI Cigereleng . sedangkan Tujuan khusus penelitian ini bertujuan untuk :
(14)
4
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
1. Menganalisis Gangguan hubung singkat yang terjadi pada penyulang yang CBU.
2. Menentukan nilai setting relay arus lebih dan Gangguan tanah di GI Cigereleng.
3. Mengetahui waktu kerja relay terhadap titik gangguan serta melihat koordinasi antar relay tersebut dan membandingkan hasil perhitungan terhadap realisasi dilapangan.
E. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat penelitian dari penelitian ini adalah dapat berguna untuk :
1. Dapat mengetahui sekilas mengenai sistem proteksi serta peralatan yang digunakan untuk memproteksi peralatan-peralatan listrik dalam suatu sistem tenaga listrik.
2. bagi para pembaca dapat menambah pengetahuan di bidang kelistrikan dalam melakukan koordinasi setting relay sangat perlu memperhatikan sistem pengamanan yang digunakan.
3. Analisis tugas akhir ini dapat menjadi refferensi bagi yang akan mengambil analisa setting koordinasi relay pada trafo 150/20 kV .
F. Sistematika Penulisan
Untuk memudahkan pemahaman isi dari laporan tugas akhir ini, maka laporan ini dibagi dalam 5 (Lima) bab. Adapun kelima bab tersebut adalah :
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisikan tentang latar belakang, manfaat, tujuan penulisan, rumusan masalah, batasan masalah dan sistematika penulisan
BAB II STUDI PUSTAKA
Bab ini berisikan tentang teori koordinasi setting over current relay.
(15)
5
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
Bab ini berisi metodologi-metodologi penelitian atau langkah-langkah yang dilakukan untuk melakukan penelitian ini serta berisi data-data yang diperoleh dari observasi dan studi literatur yang akan digunakan dalam proses analisis yang akan dibahas dalam bab selanjutnya
BAB IV HASIL DAN ANALISIS
Bab ini berisikan tentang hasil pengamatan perhitungan arus hubung singkat pada relay arus lebih dan relay gangguan tanah dan menentukan setting relay arus lebih yang baik berdasarkan hasil perhitungandan membandingkan dengan realita di lapangan.
BAB V PENUTUP
(16)
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Metode Penelitian
Pada bab ini penulis membahas secara umum metode penelitian, yaitu penelitaian yang dilaksanakan melalui tahap-tahap yang bertujuan mencari dan membuat pemecahan masalah. Metodologi yang digunakan dalam penelitian Skripsi ini antara lain adalah :
1. Studi literatur.
Mengkaji teori yang diperlukan dari buku-buku acuan yang menunjang dan berhubungan dengan tema yang diambil, studi literatur pun dilakukan untuk mendapatkan data - data yang diinginkan.
2. Studi lapangan
Mengumpulkan data - data yang diperlukan secara langsung dari tempat objek penelitian tersebut dengan cara menanyakan langsung kepada pegawai yang berkopeten dibidangnya.
3. Diskusi
Melakukan konsultasi dan bimbingan dengan dosen, karyawan PT PLN (Persero) APP Bandung Barat. yang berkompeten dalam setting koordinasi relay.
B. Penyulang CBU (Cigereleng Braga Unggu)
Penyulang CBU (GI Cigereleng) memiliki 3 trafo distribusi yaitu PR (pungkur), KBR (kembar) dan GMDK (gedung merdeka), Dengan menggunakan jaringan saluran kabel (SKTM ).penyulang CBU memiliki total panjang penghantar sebesar 6,32 kM. Dalam pembahasan kasus ini akan dihitung arus hubung singkat yang terjadi pada penyulang CBU.
(17)
43
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
PR KBR GMDK
Bus 20 kV Bus 20 kV
Gambar.3.1. single line diagram penyulang CBU.
Data-data pada penyulang CBU adalah sebagai berikut : 1. Data penghantar
a. Jenis penghantar : PILC b. Ukuran penghantar : 240 mm2
Tabel 3.1 Impedansi pada penyulang
No Gardu Panjang
penghantar(m)
Impedansi positif (ohm)
Impedansi negatif (ohm)
1 GI- KBR 2846 0,356 + j0,276 0,782 + j0,083
2 KBR - PR 2389 0,298 + j232 0,657 + j0,69
3 PR - GMDK 1401 0,175 + j0,136 0,388 + j0,041
2. Kapasitas trafo
Tabel 3.2 kapasitas trafo pada penyulang CBU
No gardu Letak Kapsitas trafo
(MVA)
Merk trafo Beban puncak
(%)
Spesifikasi beban
1 KBR Jln Mohh toha (pasar Kembar)
630 Unindo 62 Rumah Tangga
2 PR Jln Pungkur 630 Paulwels 79,5 Rumah Tangga
(18)
44
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
C. Data Gardu Induk Cigereleng
Di Gardu Induk Cigereleng terdapat 4 buah Trafo tenaga dengan Tegangan kerja 150/20 kV. Beban Dimana masing-masing trafo berkapasitas 60 MVA. Karena pada trafo IX terdapat 14 penyulang, maka diperlukan penyetelan relay yang baik agar relay dapat memproteksi peralatan-peralatan listrik yang lain dari arus gangguan hubung singkat maupun beban lebih. Oleh karena itu dalam penulisan skripsi ini penulis akan membahas Analisa koordinasi over current relay pada penyulang CBU di Gardu Induk Cigereleng. Adapun data-data yang diperlukan untuk analisis ini sebagai berikut :
1. Data Trafo tenaga
Merk = Unindo
Type = TTH-VB 150/60000
Daya = 60 MVA
Tegangan = 150/20 KV
Imp (Z%) = 16,11
Teg Primer = 150 kV Teg Sekunder = 20 kV Arus nominal = 1732,1 Hub. Belitan Trafo = YNyn0
NGR = 12 Ohm
2. Data OCR pada Trafo 150/20 kV sisi High Voltage
Merk = GEC
Type = MCGG 52
No Serie = 200278 Y
Karakteristik = Standar Invers
In = 5 Amp
(19)
45
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
3. Data GFR pada Trafo 150/20 kV sisi High Voltage
Merk = GEC
Type = MCGG 52
No Serie = 200278 Y Karakteristik = Standar Invers
In = 5 Amp
Ratio CT = 300/5
4. Data OCR sisi incoming 20 kV
Merk = ISEG
Type = MRI3-15E5D
No Serie = 0248055-002 Karakteristik = Standar Invers
In = 5 Amp
Ratio CT = 2000/5
5. Data GFR sisi incoming 20 kV
Merk = ISEG
Type = MRI3-15E5D
No Serie = 80248055-002 Karakteristik = Standar Invers
In = 5 Amp
Ratio CT = 2000/5
6. Data OCR sisi Penyulang 20 kV
Merk = AREVA
(20)
46
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG No Serie = 3206655 Karakteristik = standar Invers
In = 5 Amp
Ratio CT = 800/5
7. Data GFR sisi Penyulang 20 kV
Merk = AREVA
Type = MICOM P122
No Serie = 3206655
Karakteristik = satandar Invers
In = 5 Amp
Ratio CT = 800/5
Tabel 3.3. Data impedansi kabel penyulang
Jenis kabel KHA Panjang kabel
Ukuran Impedansi urutan positif
(Z1)
Impedansi urutan nol (Z0)
(21)
47 S a n d i N u g ra h a , 2 0 1 4 A N A L IS IS K O O R D IN A S I S E T T IN G O V E R C U R R E N T R E L A Y P A D A T R A F O 6 0 M V A 1 5 0 /2 0 k V D A N P E N Y U L A N G C B U 2 0 k V D I G A R D U IN D U K C IG E R E L E N G U n iv e rs it a s P e n d id ik a n In d o n e si a | r e p o si to ry .u p i. e d u | p e rp u st a k a a n .u p i. e d u I II 2000 A 3150 A
125-250 /5-5 A
LA
TRF. IX UNINDO 60 MVA 150/20 KV
YNyN0
R 1000 A 12 Ohm
1000-2000 /5-5 A VT
800 /5 A
II I REL 20KV
REL 150KV
800 /5 A 800 /5 A 800 /5 A 800 /5 A 800 /5 A 800 /5 A
630 A
400 / 5 A 400 /5 A
RTO CBM CBU CBH CPB CDJ CDM CPK CDC PLI LDC 1 CKA CTG CCP VT
800 /5 A 800 /5 A
800 /5 A 400 /5 A
KOPEL 9-7
800 /5 A 800/5 A
2000 A
(22)
48
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
D. Langkah - Langkah Penelitian
Langkah - langkah yang sistematis dalam penelitian harus diperhatikan. Hal tersebut berguna untuk memberikan arahan yang untuk mempermudah pemahaman tujuan yang ingin dicapai dalam proses penelitian. Langkah -langkah penelitian tersebut diperlihatkan pada gambar bagan alir penelitian dibawah ini :
1. Perhitungan Arus hubung singkat yang masuk dari suatu bus penyulang (feeder bus) untuk mengetahui arus beban maksimum
2. Perhitungan setting arus dan waktu kerja relay dan juga penentuan jenis karakteristik relay yang digunakan.
3. Gambar kurva karakteristik relay arus lebih dan relay arus gangguan tanah untuk perancangan koordinasinya.
Algoritma yang mempersentasikan perhitungan seperti diatas dan diagram satu garis yang digunakan untuk simulasi dapat dilihat pada gambar 3.3
(23)
49
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG START
Pengumpulan Data dan Literatur
Perhitungan arus gangguan hubung singkat Data Teknis
*Data Sumber (Transformator Tenaga) *Data Saluran Distribius
*Data Impedansi Penyulang
*Data ratio CT di Outgoing dan Icoming
Pembuatan Laporan
Stop Ya Setting arus dan waktu Relay
Plot koordinasi kurva arus dan waktu relay
Sudah Memenuhi Tidak
Simulasi ETAP 6.0
(24)
50
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
1. Langkah-langkah perhitungan arus hubung singkat : a. Penentuan spesipikasi peralatan yang ada
b. Penentuan impedansi masing-masing peralatan dalam satuan per unit 1) Impedansi Sumber :
XS =
Dimana :
XS = Impedansi Sumber (ohm)
kV2 = Tegangan sisi Primer Trafo tenaga (kV) MVA = Data hubung singkat di bus 150 kV (MVA) 2) Impedansi Trafo :
XT (pada 100%)=
XT = Impedansi Trafo Tenaga (ohm)
kV2 = Tegangan sisi sekunder Trafo tenaga (kV) MVA = kafasitas daya trafo tenaga (MVA)
3) Impedansi Penyulang :
Impedansi urutan positif dan Negatif
Z1 = Z2 = %panjang x panjang penyulang (km) x Z1 / Z2 (ohm) Dimana :
Z1 = Impedansi urutan positif (ohm) Z2 = Impedansi urutan negatif (ohm)
Impedansi urutan nol
Z0 = % panjang x panjang penyulang (km) x Z0 (ohm) Z0 = Impedansi urutan nol (ohm)
c. Penentuan impedansi hubung singkat dari sumber-sumber yang menyebabkan arus hubung singkat
(25)
51
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG Isc =
Dimana :
Ia = Isc = arus gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah (A) Vf = tegangan fasa netral 20 kV =
√ (V)
Z1eq = Impedansi urutan positif (ohm) Z0eq = Impedansi urutan nol (ohm)
2) Gangguan Hubung Singkat Satu Fasa Fasa Ia = Isc =
Dimana :
I2fasa = arus gangguan hubung singkat 2 fasa (A) Vf-f = tegangan fasa-fasa 20 kV (V)
Z1 eq = Impedansi urutan positif (ohm) 3) Gangguan Hubung Singkat Tiga Fasa
Ia = Isc =
Dimana :
Ifasa = arus gangguan hubung singkat 3 fasa (A) Vf = tegangan fasa-fasa 20 kV =
√ (V)
Z1 eq = Impedansi urutan positif (ohm)
d. Penentuan titik gangguan hubung singkat dengan tempat yang spesifik terhadap kemungkinan terjadinya gangguan hubung singkat. e. Perhitungan Menggunakan ETAP 6.0
Perhitungan analisis gangguan hubung singkat dengan menggunakan ETAP 6.0 memiliki langkah-langkah pada gambar 3.4 dibawah ini. Data-data yang diperlukan seperti kVdasar, KVAdasar, Zdasar,
(26)
52
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
dan Idasar. Selain itu juga dibutuhkan data-data lainnya yang lebih spesifik dari peralatan-peralatan yang digunakan pada penyulang CBU seperti nilai r, x.dan y pada penghantar atau kabel yang digunakan, pengaturan pengaman yang digunakan seperti circuit
breaker, dan relay arus lebih juga trafo arus yang digunakan. Maka
bagan alir simulasi analisis gangguan hubung singkat pada penyulang CBU dengan menggunakan program ETAP 6.0 dapat dilihat pada gambar 3.4 dibawah ini.
(27)
53
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG Mulai
Masukan Data-data kVdasar,KVAdasar, Zdasar dan Idasar dari peralatan. Selain itu juga
dibutuhkan data nilai r, x dan y pada penghantar atau kabel yang digunakan,
pengaturan pengaman yang digunakan seperti circuit breaker, dan rele arus lebih
juga trafo arus
Selesai
Tampilkan Hasil Simulasi pada Report Manager, Analisis
Berhasil
Jalankan Simulasi Short Circuit Analysis
Tidak
Ya
Jalankan Program ETAP 6.0
Jalankan Simulasi Start-protective Device coordination
Gambar 3.4. Bagan Alir Simulasi Menggunakan ETAP 6.0
2. Perhitungan setting arus dan waktu kerja relay arus lebih dan relay gangguan tanah :
Dalam perhitungan setting Arus dan waktu kerja relay ini harus mendapatkan sistem koordinasi pengaman
(28)
54
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
a. Penentuan karakteristik relay dimulai dari bagian yang paling dekat dengan beban (bagian hilir). Relay yang terletak pada bagian ini harus mempunyai penyetelan waktu paling singkat
b. Pemilihan karakteristik relay berdasarkan letak relay tersebut, untuk relay yang berada paling hilir harus memiliki karakteristik paling cepat dalam merespon saat terjadi gangguan hubung singkat.
c. Pemilihan faktor pengali waktu pada kurva relay (time multiplier setting/TMS) dengan memilih TMS yang kecil untuk bagian paling hilir, sedangkan pada daerah selanjutnya tergantung dari perhitungan koordinasi relay.
d. Persamaan kurva karakteristik arus lebih untuk mendapatkan waktu keraja menurut standar IEC 60255-3 adalah :
t =
Untuk mentukan nilai Tms yang akan disetelkan pada Over
Current Relay (OCR) diambil pada angka arus gangguan (Ifault)
sebesar arus gangguan tiga fasa pada lokasi gangguan berapa persen dari panjang penyulang dan waktu kerja Over Current Relay (OCR) di penyulang itu (sesuai keterangan waktu tercepat di atas) misal diambil selama 0.3 detik, maka nilai Tms yang akan disetkan pada Over
Current Relay (OCR) adalah :
Tms
=
Dimana :
t = waktu kerja (s) Ifault = Arus gangguan (A) Iset = Arus setting (A) TMS = settingan waktu (s)
(29)
55
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
3. Gambar kurva karakteristik relay arus lebih dan relay gangguan tanah. Untuk mendapatkan kurva karakteristik relay arus lebih dan relay arus gangguan tanah dalam perancangan koordinasi relay arus lebih seperi diatas maka digunakan MC excel 2007.
Kurva karakteristik arus hubung singkat, tahanan gangguan dan lokasi gangguan (High Voltage, Incoming dan Penyulang) Koordinasi antara Relay Arus Lebih dan Relay Gangguan Tanah terlihat dari besarnya gangguan. semakin besar gangguan semakin cepat pula waktu yang diperlukan untuk mentripkan PMT. jenis gangguan hubung singkat yang terjadi. Pada gangguan hubung singkat tiga fasa dan hubung singkat fasa-fasa yang bekerja sebagai pengaman cadangan adalah relay Rlay Arus Lebih, sedangkan Relay Gangguan Tanah tidak bekerja karena pada gangguan tersebut pada kawat netral tidak dialiri arus gangguan. Sedangkan pada gangguan hubung singkat satu fasa ketanah dimana arus gangguan mengalir pada kawat fasa maupun kawat netral sehingga kedua relay (OCR dan GFR) bisa mendeteksi adanya gangguan namun yang bekerja lebih dahulu adalah Relay Gangguan Tanah karena mempunyai nilai arus setting yang lebih kecil daripada arus setting relay Arus Lebih.
(30)
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan
Dari hasil pembahasan Tugas Akhir yang berjudul Analiasis Koordinasi Setting Over Current Relay Pada Trafo 60 MVA 150/20 kV dan Penyulang CBU 20 kV di Gardu Induk Cigereleng dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Dari hasil perhitungan dapat dilihat bahwa besarnya arus hubung singkat yang terjadi pada penyulang CBU dipengaruhi oleh jarak titik gangguan. Arus gangguan hubung singkat tiga fasa pada titik terdekat sebesar 10,014 kA dan arus gangguan pada titik terjauh 5,976 kA, sedangkan arus hubung singkat satu fasa ketanah pada titik terdekat sebesar 0,854 kA dan titik terjauh 0,790 kA.
2. Setting relay arus lebih sisi penyulang sebesar 2,19 A dan waktu kerja relay sebesar 0,3 detik, Sedangkan untuk relay gangguan tanah sebesar 0,365 A dan waktu kerja sebesar 0,3 detik. Setting relay arus lebih sisi
incoming sebesar 5,196 A dan waktu kerja relay sebesar 0,7 detik,
Sedangkan untuk relay gangguan tanah sebesar 0,866 A dan waktu kerja realy sebesar 0,7 detik. Setting relay arus lebih sisi High voltage sebesar 4,624 A, dan waktu kerja relay sebesar 1,0 detik, Sedangkan untuk relay gangguan tanah sebesar 0,770 A dan waktu kerja sebesar 1,0 detik.
3. Hasil perhitungan dengan data yang ada dilapangan koordinasi relay masih dalam kondisi yang sesuai artinya kurva waktu kerja relay tidak tumpang tindih. Hanya saja waktu kerja relay pada penyulang yang terpasang di lapangan terlalu cepat sebesar 0,1 detik. Sehingga perlambatan waktu yang lebih lama sebesar 0,3 detik, agar waktu tunda relay pada penyulang dan relay disisi incoming tidak terlalu jauh maka pada setting waktu kerja relay pada sisi penyulang perlu ditambah.
(31)
84
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
B. Saran
Dari hasil pembahasan Tugas Akhir yang berjudul Analiasis Koordinasi Setting Over Current Relay Pada Trafo 60 MVA 150/20 kV dan Penyulang CBU 20 kV di Gardu Induk Cigereleng, maka saran yang dapat diberikan sebagai berikut :
1. Dari hasil perhitungan dan penyetelan koordinasi proteksi transformator distribusi digunakan sebagai panduan petugas untuk melakukan resetting ulang dan pemasangan relay baru maupun penggantian relay. Untuk menjamin keandalan sisitem penyaluran tenaga listrik, analisa koordinasi peralatan pengaman harus selalu dilakukan setiap ada perubahan konfigurasi pembebanan jaringan, baik perluasan jaringan, up rating trafo,jaringan atau akibat pelimpahan beban.
2. Pemasukan data-data yang tepat seperti panjang penyulang, beban pada penyulang, kapsitas trafo daya, ratio CT dan lain sebagainya, mempengaruhi penyetting relay sehingga menjadikan koordinasi relay menjadi lebih baik.
3. Penentuan waktu kerja relay pada penyulang perlu di perpanjang, agar koordinasi waktu tunda relay pada penyulang dengan relay sisi incominng tidak terlalu jauh.
(32)
85
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR PUSTAKA
Affandi, Irfan. (2009). Analisa Setting Relai Arus Lebih dan Relai Gangguan Tanah
pada Penyulang Sadewa di GI Cawang. Skripsi pada FT UI Depok: tidak
diterbitkan.
Tobing, Bonggas.L. (2012). Peralatan Tegangan Tinggi, Jakarta: Erlangga. Marasudi, Djiteng.(2006). Oprasi Sistem Tenaga Listik. Yogyakarta. Graha Ilmu. Febriadi, Nanda. (2008). Analisa Rele Arus Lebih dan Rele Gangguan Tanah
Sebagai Pengaman Motor Induksi, Kabel dan Trafo pada Plant XI di PT Indocement, Skripsi pada FT UI Depok: tidak diterbitkan.
Didik, susilo widianto. Power transformer design aspect. PT Unindo-Areva. Jakarta Etap Power station ( Manual Book ). (2006). CD copy.
Gonen, Turan. (1986). Electric Power Distribution System Engineering. Singapore: McGraw-HillBook Company Suswanto, Daman. (2009). Sistem Distribusi
Tenaga Listrik. Padang: Universitas Negeri Padang.
Hasan, Bachtiar. (2006). Sistem proteksi pembangkitan tenaga listrik, pustaka ramadhan. Bandung.
Hutahuruk, T.S. (1987). Pengetanahan Netral Sistem Tenaga & Pengetanahan
Peralatan. Jakarta: Erlangga.
Kadir, A.(2010). TRANSFORMATOR. Jakarta. Universitas Indonesia.
PT PLN (persero) P3B Jawa Bali. 2005c. Modul Pelatihan Relay OCR, Badan Penerbit PLN. Jakarta
PT PLN (persero) P3B Jawa Bali. (2008). Kaidah Koordinasi Sistem Proteksi Trafo
Dengan Penyulang 20 kV sistem Jawa Bali, Badan Penerbit PLN. Jakarta.
Rao, Sunil. (2008). Switchgear Protection and Power Systems : Khanna Publisher. Soemantri, Maman. (2011). Modul Dasar Proteksi Sistem Tenaga Listrik. Bandung :
(33)
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
Stevenson, William D. (1982). Power System Analysis,Mc Graw-Hill. International Edition.
Suswanto, Daman. (2009). Sistem Distribusi Tenaga Listrik. Padang: Universitas Negeri Padang.
Teteleta, K.W. (2011). RELE ARUS LEBIH / OVER CURRENT RELAY (OCR) [Online ].
Tersedia :
http://kitekwenky.blogspot.com/2011/10/rele-arus-lebih-over-current-relay-ocr.html [12 oktober 2011 ] .
Zulkarnaini dan Saputra, E.H. (2012). “Evaluasi koordinasi Relay Proteksi pada
(1)
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
a. Penentuan karakteristik relay dimulai dari bagian yang paling dekat dengan beban (bagian hilir). Relay yang terletak pada bagian ini harus mempunyai penyetelan waktu paling singkat
b. Pemilihan karakteristik relay berdasarkan letak relay tersebut, untuk relay yang berada paling hilir harus memiliki karakteristik paling cepat dalam merespon saat terjadi gangguan hubung singkat.
c. Pemilihan faktor pengali waktu pada kurva relay (time multiplier setting/TMS) dengan memilih TMS yang kecil untuk bagian paling hilir, sedangkan pada daerah selanjutnya tergantung dari perhitungan koordinasi relay.
d. Persamaan kurva karakteristik arus lebih untuk mendapatkan waktu keraja menurut standar IEC 60255-3 adalah :
t =
Untuk mentukan nilai Tms yang akan disetelkan pada Over Current Relay (OCR) diambil pada angka arus gangguan (Ifault)
sebesar arus gangguan tiga fasa pada lokasi gangguan berapa persen dari panjang penyulang dan waktu kerja Over Current Relay (OCR) di penyulang itu (sesuai keterangan waktu tercepat di atas) misal diambil selama 0.3 detik, maka nilai Tms yang akan disetkan pada Over Current Relay (OCR) adalah :
Tms
=
Dimana :
t = waktu kerja (s) Ifault = Arus gangguan (A)
Iset = Arus setting (A)
(2)
55
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3. Gambar kurva karakteristik relay arus lebih dan relay gangguan tanah. Untuk mendapatkan kurva karakteristik relay arus lebih dan relay arus gangguan tanah dalam perancangan koordinasi relay arus lebih seperi diatas maka digunakan MC excel 2007.
Kurva karakteristik arus hubung singkat, tahanan gangguan dan lokasi gangguan (High Voltage, Incoming dan Penyulang) Koordinasi antara Relay Arus Lebih dan Relay Gangguan Tanah terlihat dari besarnya gangguan. semakin besar gangguan semakin cepat pula waktu yang diperlukan untuk mentripkan PMT. jenis gangguan hubung singkat yang terjadi. Pada gangguan hubung singkat tiga fasa dan hubung singkat fasa-fasa yang bekerja sebagai pengaman cadangan adalah relay Rlay Arus Lebih, sedangkan Relay Gangguan Tanah tidak bekerja karena pada gangguan tersebut pada kawat netral tidak dialiri arus gangguan. Sedangkan pada gangguan hubung singkat satu fasa ketanah dimana arus gangguan mengalir pada kawat fasa maupun kawat netral sehingga kedua relay (OCR dan GFR) bisa mendeteksi adanya gangguan namun yang bekerja lebih dahulu adalah Relay Gangguan Tanah karena mempunyai nilai arus setting yang lebih kecil daripada arus setting relay Arus Lebih.
(3)
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Dari hasil pembahasan Tugas Akhir yang berjudul Analiasis Koordinasi Setting Over Current Relay Pada Trafo 60 MVA 150/20 kV dan Penyulang CBU 20 kV di Gardu Induk Cigereleng dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Dari hasil perhitungan dapat dilihat bahwa besarnya arus hubung singkat yang terjadi pada penyulang CBU dipengaruhi oleh jarak titik gangguan. Arus gangguan hubung singkat tiga fasa pada titik terdekat sebesar 10,014 kA dan arus gangguan pada titik terjauh 5,976 kA, sedangkan arus hubung singkat satu fasa ketanah pada titik terdekat sebesar 0,854 kA dan titik terjauh 0,790 kA.
2. Setting relay arus lebih sisi penyulang sebesar 2,19 A dan waktu kerja relay sebesar 0,3 detik, Sedangkan untuk relay gangguan tanah sebesar 0,365 A dan waktu kerja sebesar 0,3 detik. Setting relay arus lebih sisi incoming sebesar 5,196 A dan waktu kerja relay sebesar 0,7 detik, Sedangkan untuk relay gangguan tanah sebesar 0,866 A dan waktu kerja realy sebesar 0,7 detik. Setting relay arus lebih sisi High voltage sebesar 4,624 A, dan waktu kerja relay sebesar 1,0 detik, Sedangkan untuk relay gangguan tanah sebesar 0,770 A dan waktu kerja sebesar 1,0 detik.
3. Hasil perhitungan dengan data yang ada dilapangan koordinasi relay masih dalam kondisi yang sesuai artinya kurva waktu kerja relay tidak tumpang tindih. Hanya saja waktu kerja relay pada penyulang yang terpasang di lapangan terlalu cepat sebesar 0,1 detik. Sehingga perlambatan waktu yang lebih lama sebesar 0,3 detik, agar waktu tunda relay pada penyulang dan relay disisi incoming tidak terlalu jauh maka pada setting waktu kerja relay pada sisi penyulang perlu ditambah.
(4)
84
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
B. Saran
Dari hasil pembahasan Tugas Akhir yang berjudul Analiasis Koordinasi Setting Over Current Relay Pada Trafo 60 MVA 150/20 kV dan Penyulang CBU 20 kV di Gardu Induk Cigereleng, maka saran yang dapat diberikan sebagai berikut :
1. Dari hasil perhitungan dan penyetelan koordinasi proteksi transformator distribusi digunakan sebagai panduan petugas untuk melakukan resetting ulang dan pemasangan relay baru maupun penggantian relay. Untuk menjamin keandalan sisitem penyaluran tenaga listrik, analisa koordinasi peralatan pengaman harus selalu dilakukan setiap ada perubahan konfigurasi pembebanan jaringan, baik perluasan jaringan, up rating trafo,jaringan atau akibat pelimpahan beban.
2. Pemasukan data-data yang tepat seperti panjang penyulang, beban pada penyulang, kapsitas trafo daya, ratio CT dan lain sebagainya, mempengaruhi penyetting relay sehingga menjadikan koordinasi relay menjadi lebih baik.
3. Penentuan waktu kerja relay pada penyulang perlu di perpanjang, agar koordinasi waktu tunda relay pada penyulang dengan relay sisi incominng tidak terlalu jauh.
(5)
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR PUSTAKA
Affandi, Irfan. (2009). Analisa Setting Relai Arus Lebih dan Relai Gangguan Tanah pada Penyulang Sadewa di GI Cawang. Skripsi pada FT UI Depok: tidak diterbitkan.
Tobing, Bonggas.L. (2012). Peralatan Tegangan Tinggi, Jakarta: Erlangga. Marasudi, Djiteng.(2006). Oprasi Sistem Tenaga Listik. Yogyakarta. Graha Ilmu. Febriadi, Nanda. (2008). Analisa Rele Arus Lebih dan Rele Gangguan Tanah
Sebagai Pengaman Motor Induksi, Kabel dan Trafo pada Plant XI di PT Indocement, Skripsi pada FT UI Depok: tidak diterbitkan.
Didik, susilo widianto. Power transformer design aspect. PT Unindo-Areva. Jakarta Etap Power station ( Manual Book ). (2006). CD copy.
Gonen, Turan. (1986). Electric Power Distribution System Engineering. Singapore: McGraw-HillBook Company Suswanto, Daman. (2009). Sistem Distribusi Tenaga Listrik. Padang: Universitas Negeri Padang.
Hasan, Bachtiar. (2006). Sistem proteksi pembangkitan tenaga listrik, pustaka ramadhan. Bandung.
Hutahuruk, T.S. (1987). Pengetanahan Netral Sistem Tenaga & Pengetanahan Peralatan. Jakarta: Erlangga.
Kadir, A.(2010). TRANSFORMATOR. Jakarta. Universitas Indonesia.
PT PLN (persero) P3B Jawa Bali. 2005c. Modul Pelatihan Relay OCR, Badan Penerbit PLN. Jakarta
PT PLN (persero) P3B Jawa Bali. (2008). Kaidah Koordinasi Sistem Proteksi Trafo Dengan Penyulang 20 kV sistem Jawa Bali, Badan Penerbit PLN. Jakarta. Rao, Sunil. (2008). Switchgear Protection and Power Systems : Khanna Publisher. Soemantri, Maman. (2011). Modul Dasar Proteksi Sistem Tenaga Listrik. Bandung :
(6)
Sandi Nugraha, 2014
ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kV DAN
PENYULANG CBU 20 kV DI GARDU INDUK CIGERELENG
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Stevenson, William D. (1982). Power System Analysis,Mc Graw-Hill. International Edition.
Suswanto, Daman. (2009). Sistem Distribusi Tenaga Listrik. Padang: Universitas Negeri Padang.
Teteleta, K.W. (2011). RELE ARUS LEBIH / OVER CURRENT RELAY (OCR) [Online ].
Tersedia : http://kitekwenky.blogspot.com/2011/10/rele-arus-lebih-over-current-relay-ocr.html [12 oktober 2011 ] .
Zulkarnaini dan Saputra, E.H. (2012). “Evaluasi koordinasi Relay Proteksi pada Freeder distribusi Tenaga Listrik (GH Tanjung Ampalu Sijunjung). 1,1, 10-18