1212913 selvi agustina nurcahya.pdf

8/16/2019 1212913 SELVI AGUSTINA NURCAHYA.pdf

1/21

0

ANALISA KOORDINASI PROTEKSI RELAY ARUS LEBIH

PADA TRAFO 30 MVA DI GI.70 KV SIMAN KEDIRI

PROPOSAL SKRIPSI

Disusun Oleh :

SELVI AGUSTINA NURCAHYA

NIM. 12.12.913

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO S-1

KONSENTRASI TEKNIK ENERGI LISTRIK

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL

2016


2/21

1

ANALISA KOORDINASI PROTEKSI RELAY ARUS LEBIH PADA

TRAFO 30 MVA DI GARDU INDUK 70 KV SIMAN KEDIRI

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

System proteksi merupakan salah satu bagian paling penting dalam system

tenaga listrik secara keseluruhan.tanpa adanya pengaman,tenaga listrik yang

dihasilkan tidak dapat ditransmisikan dan didistribusikan kepada konsumen

dengan tingkat kualitas yang tinggi.Koordinasi system proteksi yang baik akan mengisolasi daerah

gangguan,untuk menjaga dan meningkatan performasi system proteksi perlu

dilakukan koordinasi directional overcurrent relay (DOCR) sebagai

perlindungan utama di jaringan distribusi.untuk analisi gangguan hubung

singkat menggunakan bantuan simulasi software ETAP PowerStation.

Algoritma Genetika merupakan metode adaptive yang bisa digunakan

untuk memecahkan suatu pencarian nilai dalam sebuah masalahoptimasi.Algoritma genetika yang dilandasi oleh sifat-sifat evolusi alam yang

menghasilkan sebuah teknik penyelesaian dan penentuan parameter.adalah

suatu metode perhitungan numerik yang digunakan untuk mengoptimalkan

suatu kinerja system yang baik

1.2 Perumusan Masalah

Sesuai latar belakang yang telah dijelaskan, permasalahan yang akan

dibahas dalam skripsi ini adalah sebagai berikut :

1.

Bagaimana cara keja koordinasi dari relay arus lebih (OCR) dengan relay

Metode genetika untuk memproteksi trafo yang ada di GI. Siman Kediri?

2. Bagaimana mensimulasikan koordinasi dari relay arus lebih (OCR)

sebagai proteksi pada trafo?


3/21

2

3. Bagaimana mengetahui di mana ada arus gangguan yang dapat

menyebabkan kedua relay tersebut memberikan perintah untuk trip?

Dari permasalahan diatas maka skripsi ini mengusung judul :

”ANALISA KOORDINASI PROTEKSI RELAY ARUS LEBIH PADA

TRAFO 30 MVA DI GARDU INDUK 70 KV SIMAN KEDIRI”

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai dalam penulisan skripsi ini adalah :

1. Menganalisa serta menerapkan cara kerja koordinasi relay arus lebih

(OCR) dengan relay diferensial untuk memproteksi trafo yang ada di GI.

Siman Kediri.

2.

Mensimulasikan koordinasi relay arus lebih (OCR) dengan relay

diferensial sebagai proteksi pada trafo.

3. Mengetahui keadaan sebelum dilakukan pemasangan koordinasi relay arus

lebih (OCR) dengan relay diferensial dan sesudah pemasangankoordinasi

relay arus lebih (OCR) dengan relay diferensial.

1.4 Batasan Masalah

Agar pembahasan tidak terjadi penyimpangan dari maksud dan tujuan

dalam penyusunan skripsi ini maka penulis memberi batasan sebagai berikut :

1. Analisa koordinasi relay arus lebih (OCR) menggunakan software ETAP

Power Station7.0.0.

2. Relay yang digunakan adalah relay arus lebih (OCR)

3. Zona proteksi hanya pada trafo yang ada di GI. Siman Kediri.

1.5 Metodelogi Penelitian

Untuk menyelesaikan skripsi ini diperlukan langkah - langkah sebagai

berikut:

1.

Studi literature

Mencari referensi – referensi yang berasal dari jurnal ilmiah, buku, user

manual peralatan dan dari narasumber yang di percaya terkait dengan

analisa yang akan dibahas.

2.

Pengambilan data


4/21

3

Sebelum melakukansimulasi, dilakukan pengambilan data pada

daerahyang mengalamipermasalahan, data tersebut meliputi :

Data kuantitatif, yaitu berupa data yang dapat dihitung seperti datakoordinasi relay proteksi (etap power station 7.0.0)

Data kuantitatif, yaitu data yang berbentuk diagram, dalam hal ini

berupa single line diagram tentang proteksi yang ada pada GI

Siman Kediri.

3.

Pengolahan data.

Padatahapinidilakukanpengolahandatayangtelahdiperoleh dari GI Siman

Kediri,untuk di simulasi pada software yang digunakan

4.

Simulasi

Koordinasi relay proteksi ini disimulasi dengan menggunakan ETAP

Power Station 7.0.0

5.

Analisis danPenarikan kesimpulan

Melakukananalisisdarihasilsimulasidanmenarikkesimpulansecara

keseluruhan dari apayang telah dianalisakan pada pensimulasian.

1.6 Sistematika Penulisan

Penyusunan skripsi ini dilakukan dengan menggunakan metode studi

literatur yang dilakukan dengan pengolahan data dan tahapan simulasi.

Sistematika penyusunanskripsiterbagidalam5babdengan pembahasan yang

bersifatindividusehinggadiharapkanuntukmudah dipahami. Sistematika

penulisan tersebut antaralain:

BABI :PENDAHULUAN

Dalam Bab ini berisikanLatarBelakang, Rumusan Masalah, Tujuan,

BatasanMasalah,MetodologiPenelitian,danSistematikaPenulisan

yangdigunakan dalam pembuatan skripsi ini.


5/21

4

BABII : LANDASANTEORI

PadaBabinidibahastentangteori – teoriyangmendukungdalam

simulasi dan analisaskripsi ini.

BABIII:SISTEM JARINGAN GI. SIMAN KEDIRI, JAWA TIMUR

Dalambabiniakandibahasmengenaiperencanaandanpembuatan

skripsiyang

meliputipengolahandatadanmensimulasikanpadasoftware ETAP

Power Station 7.0.0.

BABIV :SIMULASI DAN ANALISA

Dalambabinimerupakanbabyangmemaparkanhasilsimulasidan

menganalisahasilsimulasi.

BABV :KESIMPULANDAN SARAN

Dalambabiniberisikesimpulan – kesimpulanyangdiperolehdari

perencanaan dan pembuatanskripsi ini serta saran – saran guna

menyempurnakan dan mengembangkan sistem lebih lanjut.


6/21

5

II. KAJIAN PUSTAKA

2.1 Relay Proteksi

Sistem proteksi atau pengaman suatu tenaga listrik yang membentuk suatu

pola pengaman tidaklah hanya relay pengaman saja tetapi juga Current

Transformer [CT] dan Voltage Transformer [VT] yang merupakan perangkat

instrumen pada relay pengaman, sumber daya DC merupakan sumber untuk

mengoperasikan relay pengaman dan pemutus tenaga PMT yang akan

menerima perintah akhir dari relay pengaman. Sistem proteksi/pengaman

tenaga listrik adalah satu kesatuan antara CT, VT, Relay, sumber DC , dan

PMT. Adanya kesalahan dari salah satu komponen tersebut akan berakibat

sistem tersebut tidak jalan atau kegagalan sistem.

Relay proteksi dapat merasakan adanya gangguan pada peralatan yang

diamankan dengan mengukur atau membandingkan besaran-besaran yang

diterimanya, misalnya arus, tegangan, daya, sudut fasa, frekuensi, impedansi

dan sebagainya, dengan besaran yang telah ditentukan, kemudian mengambil

keputusan untuk seketika ataupun dengan perlambatan waktu membuka

pemutus tenaga.

Tugas relay proteksi juga berfungsi menunjukkan lokasi dan macam

gangguannya. Dengan data tersebut memudahkan analisa dari gangguannya.

Dalam beberapa hal relay hanya memberi tanda adanya gangguan atau

kerusakan, jika dipandang gangguan atau kerusakan tersebut tidak

membahayakan.

Dari uraian di atas maka relay proteksi pada sistem tenaga listrik berfungsi

untuk:

a) Merasakan, mengukur dan menentukan bagian sistem yang tergangguserta memisahkan secepatnya sehingga sistem lainnya yang tidak

terganggu dapat beroperasi secara normal.

b) Mengurangi kerusakan yang lebih parah dari peralatan yang terganggu.

c) Mengurangi pengaruh gangguan terhadap bagian sistem yang lain yang

tidak terganggu di dalam sistem tersebut serta mencegah meluasnya

gangguan.

d) Memperkecil bahaya bagi manusia.


7/21

6

Untuk mendapatkan daerah pengaman yang cukup baik, dalam sistem

tenaga listrik terbagi di dalam suatu daerah pengaman yang cukup dengan

pemutusan subsistem seminimum mungkin.

Untuk memenuhi fungsi di atas, relay proteksi harus memenuhi

persyaratan berikut :

1. Selektif

2. Reliable (Dapat Diandalkan)

3. Cepat

4. Sensitif

5. Ekonomis dan Sederhana.

2.1.1

Tipikal Relay Proteksi Dan System

Tipikal representasi logic dari relay diberikan dalam gambar 2-1.

Komponen-komponen system dapat berupa elektromagnetik, solit state

atau kombinasi keduanya. Fungsi logic yang digunakan sangat umum,

sehingga dalam setiap unit dapat berupa kombinasi keseluruhan atau

dalam banyak kasus tidak dibutukan keseluruhannya.

Gambar 2-1. Presentasi logic dari sebuah relay proteksi

Desain khusus dan fiture yang ada sangat variatif dan tergantung

kebutuhan, fabrikasi berbeda, dan prioda desain particular yang

berbeda. Awalnya semua relay proteksi memiliki tipe yang sama, yaitu

tipe elektromekanis yang sampe sekarang masih banyak digunakan,

namun tipe solod state juga semakin luas penggunaannya.

Meski kecemdrungan ini semakin meningkat, mungkin

membutuhkan waktu lama sebelum tipe elektromekanis betul-betul

ditinggalkan.Peralatan tipe solid memiliki keunggulan dalam akurasi

waktu, sensor frekuensi, dan untuk system butuh keputusan logic yang

lebih dari satu. Solodstate umumnya digunakan pada system tenaga


8/21

7

tegangan rendah dimana relay dan PMT keduanya merupakan satu

kesatuan.

gambar 2-2. Tipikal representatip relay proteksi yang digunakan

bagi proteksi system tenaga

Penggunaan relay elektromekanis dalam system ini dirasakan

kurang akurat, kadang kala tidak sensitive, dan sukar melakukan

pengujian. Saat ini relay tipe solidstate semakin banyak dipakai dalam

system tenaga listrik.

2.1.2 Klasifikasi Relay Proteksi

1. Berdasarkan besaran input

- Arus [I] : Relay arus lebih (OCR) dan relay arus kurang (UCR)

- Tagangan [V] : Relay tegangan lebih [OVR] dan relay tegangan

kurang [UVR]

- Frekuensi [f] :Relay frekuensi lebih [OFR] dan relay frekuensi

kurang [UFR]

- Daya [P,Q] : Relay daya Max / Min relay arah / Directional

Relay daya balik

2.

Berdasarkan karakteristik waktu kerja

- Seketika [ relay instan / moment / high speed ]

- Penundaan waktu [ time delay ]

Definite time relay

Inverse time relay

-

Kombinasi instan dengan tunda waktu


9/21

8

3. Berdasarkan jenis kontak

- Relay dengan kontak dalam keadaan normal terbuka [ normally

open contact ]

-

Relay dengan kontak dalam keadaan normal tertutup [ normally

close contact ]

4.

Berdasarkan fungsi

- Relay proteksi

- Relay monitor

- Relay programing : Recloseing relay synchron check relay

- Relay pengaturan [ regulating relay ]

-

Relay bantu sealing unit , closing relay, dan tripping relay

5. Berdasarkan prinsip kerja

- Tipe elektromekanis

a. Tarikan magnet : - tipe plunger

- tipehiged armateur

- tipe tuas seimbang

b. Induksi : - tipe shaded pole

- tipe KWH

- tipe mangkok [ Cup ]

- Tipe Thermis

- Tipe gas : relay buccholz

- Tipe tekanan : preasure relay

- Tipe static [ Elektronik ]

2.2 Transformator

Tranformator adalah alat yang digunakan untuk memindahkan energylistrik arus bolak-balik dari satu rangkaian ke rangkaian yang lain dengan

prinsip kopel magnetik. Tegangan yang dihasilkan dapat lebih besar atau

lebih kecil dengan frekuensi yang sama.Tranformator ada beberapa macam

yaitu tranformator distribusi dan tranformator arus.

2.2.1 Tranformator distribusi

Tranformator distribusi adalah untuk mengurangi tegangan utama

dari system distribusi listrik untuk tegangan pemanfaatan penggunaan


10/21

9

konsumen.Tranformator distribusi yang umum digunakan adalah

tranformator step-down 20kV/400V.tegangan fasa ke fasa system

jaringan tegangan rendah adalah 380 V. karena terjadi drop tegangan,

maka pada tegangan rendahnya dibuat diatas 380V agar tegangan di

ujung penerima tidak lebih kecil dari 380V. sebuah tranformator

distribusi perangkat statis yang dibangun dengan dua atau lebih gulungan

digunakan untuk mentranfer daya listrik arus bolak-balik oleh induksi

elektro magnetic dari satu sirkuit ke yang lain pada frekuensi yang sama

tetapi dengan nilai-nilai yang berbeda tegangan dan arusnya.

Tranformator distribusi yang terpasang pada tiang dapat di

kategorikan menjadi :

1. Confentional transformer

2. Completely self-protecting ( CSP ) transformer

3. Completely self-protecting for secondaru banking ( CSPB )

transformer

Confentional transformer tidak memiliki peralatan proteksi

terintegrasi terhadap petir, gangguan dan beban lebih sebagi bagian dari

trafo. Oleh karena itu dibutuhkan fuse cutout untuk menghubungkan

Confentional transformer dengan jaringan distribusi primer. Lightning

arrester juga perlu ditambahkan untuk trafo jenis ini.

Completely self-protecting ( CSP ) transformer memiliki

peralatan proteksi terintegrasi terhadap petir, beban lebih, dan hubung

singkat. Lightning arrester terpasang langsung pada tangki trafo sebagai

proteksi tehadap petir.Untuk proteksi terhadap beban lebih, digunakan

fuse yang dipasang didalam tengki. Fuse ini disebut weak link . Proteksitrafo terhadap gangguan internal menggunakan hubung proteksi internal

yang di pasang antara belitan primer dengan bushing primer.

Completely self-protecting for secondaru banking ( CSPB )

transformer mirip dengan CSP transformer , tetapi pada trafo jenis ini

terdapat sebuah circuit breaker pada sisi sekunder, circuit breaker ini

akan membuka sebelu, weak link melebur.


11/21

10

2.2.1.1 Kontruksi tranformator

Tranformator merupakan alat listrik statis yang digunakan

untuk memindahkan daya dari satu rangkaian ke rangkaian lain

dengan mengubah tegangan, tampa mengubah daya dan

frekuensi. Tranformator terdiri dari dua kumparan yang saling

berinduksi ( mutual inductance). Kumparan ini terdiri dari lilitan

konduktor berisolasi sehingga kedua kumparan tersebut terisolasi

secara elektrik antara yang satu dengan yang lain.

Gambar 2-3. Kontruksi dasar tranformator

Besar tegangan dan arus pada kumparan sekunder diatur

menggunakan perbandingan banyaknya lilitan antara kumparan primer dan kumparan sekunder berdasarkan rumus :

Dimana :

Np = Banyaknya lilitan kumparan sisi primer

Ns = Banyaknya lilitan kumparan sisi sekunder

Vp = Tegangan sisi primer (V)

Vs = Tegangan sisi sekunder (V)

Ip = Arus sisi primer (Amp)

Is = Arus sisi sekunder (Amp)

2.2.1.2 Prinsip kerja tranformator

Tranformator memiliki dua kumparan yaitu kumparan

primer dan kumparan sekunder, dan kedua kumparan ini bersifat

induktif. Apabila kumparan primer dihubungkan dengan sumber

tegangan bolak-balik maka fluks bolak-balik akan muncuk


12/21

11

didalam inti yang dilaminasi, karena kumparan tersebut

membentuk jaringan tertutup maka mengalir arus primer.

Akibatnya fluks di kumparan primer terjadi induksi ( self

induction ) dan terjadi pula induksi di kumparan sekunder karena

pengaruh induksi dari kumparan primer atau di sebut sebagai

induksi bersama ( mutual induction) yang menyebabkan

timbulnya fluks magnet di kumparan sekunder, maka mengalirlah

arus sekunder jika rangkaian sekunder dibebani, sehingga energy

listrik dapat di transfer keseluruhan.

e = (-) N

( volt )

dimana :

e = Gaya gerak listrik (Volt)

N = Banyak lilitan

= Perubahan fluks magnetic (weber/sec)

2.2.2 Tranformator Arus

Tranformator arus atau Current Tranformer (CT) adalah

transformator yang berfungsi untuk :

1. Memperkecil besaran arus listrik (Ampere ) pada system tenaga

listrik menjadi besaran arus untuk system pengukuran dan proteksi.

2. Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer, yaitu

memisahkan instalasi pengukuran dan proteksi dari tegangan tinggi.

3. Memungkinkan standarisasi rating arus untuk peralatan sisi sekunder.

Gambar 2-4. Tranformator Arus


13/21

12

Prinsip kerja Tranformator arus pada dasarnya sama dengan

tranformator daya. Jika pada kumparannya primer mengalir arus I1,

maka pada kumparan primer timbul gaya gerak magnet N1I1.

Gaya gerak magnet ini memproduksi fluks pada inti, kemudian

membangkitkan gaya gerak listrik (GGL) pada kumparan sekunder. Jika

kumparan sekunder tertutup, maka pada kumparan sekunder mengalir

arus I2, arus ini menimbulkan gaya gerak magnet N1I1 pada kumparan

sekunder. Bila trafo tidak mempunyai rugi-rugi (trafo ideal) berlaku

persamaan :

N1I1 = N2I2 Atau

Dimana :

N1 : jumlah belitan kumparan primer

N2 : jumlah belitan kumparan sekunder

I1 : arus kumparan primer

I2 : arus kumparan sekunder

2.3 Relay Arus Lebih (OCR)

Relay arus lebih adalah relay proteksi yang memberikan respon

dengan adanya arus tertentu dan vara kerjanya simple dan harganya lebih

murah. Proteksi arus lebih berbeda dengan proteksi beban lebih.Dimana

proteksi arus lebih adalah untuk mengamankan arus gangguan dan proteksi

beban lebih untuk pemakaian beban.

Rele arus lebih induksi piringan (disk ) memberikan waktu operasi

invers dengan suatu karakteristikwaktu minimum tertentu (definite minimum

time). Relay mempunyai dua elektromagnit, elektromagnit bagian atas

mempunyai dua lilitan yang terdiri dari prime dan sekunder yang di

hubungkan ke tranformator arus (CT) dari saluran untuk daerah pengamanan

dan membuka dengan waktu yang dapat ditentukan. Seperti gambar dibawah.


14/21

13

Gambar 2-5. Relay tipe induksi piringan (disk )

Tipe relay ini terdiri dari implementasinya terdiri dari tiga kutub

electromagnet. Tenaga untuk operasi relay adalah menggunakan lilitan pada

pusat kutub inti. Salah satu kutub bagian luar dilengkapi dengan lilitan

dengan suatu kelembatan dan kutub yang satu lagi tanpa lilitan.Arus (I) pada

lilitan utama menghasilkan flux (), yang dihasilkan melalui piringan sampe

ke penjaga (keeper ).ini mengarah ke L sebelah kiri dan R sebelah kanan,

maka = L + R . Dihubung singkatnya lilitan ketinggalan pada kaki kiri

menyebabkan L ketinggalan dari R dan . Dengan fundamental arus fick-

up dimasuki, maka torsi dari magnit yang cukup untuk menjadi sumber

pengendalian dan menyebabkan piringan mulai bergerak. Torsi ini

mengakibatkan interaksi antara piringan dengan arus yang dihasilkan dari

masing-masing kutub dan dua kutub flux yang lain.

Standart kurva karakteristik arus – waktu dari inverse time over

current relay diperlihatkan pada gambar dibawah (IEEE standart inverse-

time, vol.14 1996)

Gambar 2-6. Kurva dari karakteristik inverse time over current relay


15/21

14

Berhubung dengan persamaan pada tipe relay induksi piringan yang

berputar maju posisi penuh. Torsi operasi adalah sebanding untuk akar-akar

arus dan sama dengan penjumlahan dari moment inersia waktu piringan

dipercepat.

Maka untuk pengaturan tosi memberikan persamaan dibawah

K I .I 2 = m

+ K d

+

+ S

Dengan :

= putaran piringan

max = putaran piringan untuk kontak menutup

K I = hubungan arus dengan torsi konstan

m = momen inersia piringan

K d = factor tarikan magnit

S = torsi awal

F = torsi maximum

Momen inersia dari piringan kecil maka diabaikan dan sumber torsi

digambarkan konstan, sebab dari gradient kompensasi menambah torsi yang

menyebabkan memperlambat dari piringan, maka persamaan diatas dapat

disederhanakan

K I . I 2 - S = K d

Konstanta K I dapat dihilangkan dengan mengenal M yang mana ratio

dari arus masukan I untuk memulai menggerakkan piringan (arus pick up)

bila M = I/Ipu. Maka integral persamaan diatas

= ∫

( M2 – 1 )dt

Dengan T0 adalah waktu yang dibutuhkan untuk putaran piringan

untuk putaran penuh. Persamaan integral di atas sama-sama dibagi dengan

maka pesamaan dinamik

∫

( M2 – 1 )dt = ∫

dt = 1

t(I) adalah karakteristik arus waktu dan konstanta A = K d/ S . terakir

persamaan waktu adalah

t(I) =

=


16/21

15

Tersambungnya kontak-kontak tergantung pada nomor lilitan yang

digunakan dan dapat diatur dengan memberikan arus setting yang diinginkan.

Dengan terminalnya terdiri dari tujuh tap untuk batas dari 50% - 200% dalam

batas 25 %. Jika relay kembali merespon untuk gangguan maka tingkatan

disusun untuk memberikan batas 10% - 70%. Penyesuaian dari setting arus

adalah dengan memasukan satu pin antara sumber jepitan dibebani dari soket

jembatan (pada nilai batas). Ketika pin ditikar berarti menukan nilai setting

pada relay. Relay dengan otomatis untuk setting yang paling tinggi,

selanjutnya tranformator arus sekunder (CTs) tidak membuka rangkaian.

Lilitan kedua, merupakan kekuatan induksi dari sisi primer, dan dihubungkan

seri pada lilitan magnit.

Relay arus lebih tipe induksi memberikan waktu operasi inverse

dengan satu karakteristik waktu minimum tertentu (definite minimum time).

Relay mempunyai dua elektromagnet. Elektromagnet bagian atas mempunyai

dua lilitan yang terdiri primer dan sekunder yang dihubungkan ke

tranformator arus (CT) dari saluran untuk darah pengamanan dan membuka

dengan waktu yang ditentukan.Tersambungnya kontak-kontak tergantung

pada nomor lilitan yang digunakan dan dapat diatur dengan memberikan arus

setting yang diinginkan. Dengan terminalnya terdiri dari tujuh tap untuk batas

dari 50% - 200% dalam batas 255. Jika relay kembali merespon untuk

gangguan tanah maka tingkatan disusun untuk memberikan batas 10% - 70%.

Penyesuaian dari setting arus adalah dengan memasukkan suatu pin antara

sumber jepitan dibebani dari soket jembatan (pada nilai batas). Ketika pin

ditukar berarti menukar nilai setting pada relay. Relay otomatis dengan

setting paling tinggi. Selanjutnya tranformator arus sekunder (CTs) tidakmembuka rangkaian.Lilitan kedua, merupakan kekuatan induksi dari sisi

primer, dan dihubungkan seri dengan lilitan pada magnit.

Torsi pada relay arus lebih elektromekanik tipe induksi persamaannya

adalah :

T = k . I2rms – k 2

Dengan Irms = Arus rms yang lewat pada lilitan

K 2 = Torsi kerja dari sumber


17/21

16

Piringan alumunium akan mengerakkan kontak yang mana menutup kedua

ujung kontak (kontak menutup), ketika piringan mempunyai rotasi sudut,

dapat diatur 0o – 360o dan tergantung kepada settin relay.

2.4

Relay Differensial

Sebuah relay differensial didefinisikan sebagai relay yang bekerja

ketika perbedaan fasor dari dua atau lebih listrik melebihi jumlah yang

ditentukan. Hampir seluruh tipe relay, ketika dihubungkan dengan cara

tertentu dapat bekerja menjadi relay differensial. Relay differensial bekerja

dengan membandingkan nilai arus pada CT sisi kumparan primer dan CT sisi

kumparan sekunder. Apabila selisih antara kedua CT tersebut melebihi

nilaisetelan maka relay akan trip.

Kebanyakan relay differensial adalah tipe “differensial arus”. Tipe

relay differensial ini mungkin bekerja kurang akurat dengan gangguan (misal

eksternal) seperti CT yang sama tidak memiliki arus sekunder yang sama

terhadap kesalahan konstruksional atau di bawah kondisi gangguan dapat

menyebabkan terjadinya saturasi pada CT, adanya arus sekunder yang tidak

sama dan perbedaan arus sekunder dapat menyebabkan pendekatan nilai

pickup relay. Kekurangan ini ditanggulangi dalam relay differensial tipe

persentase (percentage differential relay). Gambar 2-7, menunjukkan

hubungan rangkaian sederhana untuk relay.

Arus differensial dalam operating coil Iop adalah IAe – IBe, sementara

arus dalam restraint coil R adalah (IAe+ IBe)/2, karena operating coil

dihubungkan ke restraint coil. Dengan kata lain jumlah lilitan pada restraint

coil adalah N, total ampere turn IRT adalah IAe N/2 + IBe N/2 atau sama dengan

jika (IAe+ IBe)/2 mengalir melalui seluruh kumparan.Karakteristik kerja relay tipe ini ditunjukkan pada Gambar 2-8,

kecuali pada arus rendah, rasio dari arus operasi differensial terhadap arus

restraint rata-rata adalah persentase yang sesuai.


18/21

17

Gambar 2-7 Rangkaian ekivalen relay differensial

Gambar 2-8 Karakteristik Kerja Relay Differensial


19/21

18

III. DESAIN FLOWCHART

START

PENGAMBILAN DATA

-single line diagram

- trafo

- generator

-beban

Inisialisasi populasi

PENGATURAN OCR

Apakah terjadi

kegagalan koordinasi

END

Tidak

Run short circuit

PERBAIKAN

YA

Gambar 3.1. Diagram alir Pemodelan Koordinasi Proteksi Relay arus

lebih


20/21

19

DAFTAR PUSTAKA

[1] Gajić,Z.2007.Design principles of high performance numericalbusbar

differential protection. Relay Protectionand Substation Automation ofModern

Power Systems(Cheboksary, September9-13, 2007).

[2] Blackburn,J.Lewis&Domin ,Thomas J.2007, Protective Relaying Principles

and Applications ThirdEdition.CRCPress.USA.

[3] PT. PLN (Persero) P3B Sumatera UPT Padang, “Relay dan Kontrol,” Padang.

[4] Ir. H. Hazairin Samaulah, M. Eng, Ph. D, “Dasar -Dasar Sistem Proteksi

Tenaga Listrik,” Palembang:UNSRI, 2000.

[5] Stevenson. Jr and William. D, “Analisis Sistem Tenaga Listrik Edisi

Keempat,” Jakarta:Erlangga, 2005.

[6] Juan M. Gers and Edward J. Holmes, “Protection of Electricity Distribution

Network 2nd Edition,” The Institution of Electrical Engineers, London, United

Kingdom, 2004.

[7] Francisco das Chagas, Fernandes Guerra and Wellington Santos Mota,

”Current Transformer Model,” IEEE Transaction Power Delivery, vol. 22, no.

1, January 2007.

[8] Soni Gupta and Bhatnagar, “A Course in Electrical Power,” Delhi: Dhan pat

Rai and Sons, 1977.

[9]Sandro G.A Perez, “Modeling Relays for Power System Protection Studies”,

Thesis:Department of Electrical Engineering, University of Saskatchewan,

canada. 2006.

[10] zknn, “Sistem Proteksi Tenaga Liatrik”, Universitas Sumatra Utara.[11] Hendra Marta Yudha, Ir,MSEE, “Rele Proteksi – Prinsip dan Aplikasi”,

Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Unsri.

[12] ZhihuanLi, Yinhong Li,XianzhongDuan, MultiobjectiveOptimal

ReactivePowerFlow UsingElitist Nondominated SortingGenetic

Algorithm:Comparison andImprovement, Journal of Electrical

Engineering&Technology Vol. 5, No. 1, pp. 70~78, 2010


21/21

20

1212913 selvi agustina nurcahya.pdf

Documents