PengertianSistem ProteksiSistem proteksi adalah :suatu sistem pengaman terhadap peralatan listrik,yang diakibatkan adanya gangguan teknis, gangguan alam, kesalahan operasi dan penyebab yang lainnya.

Pembagian Zona-Zona ProteksiPembagian zona-zona pada Sistem Proteksi bertujuanagar seluruh komponen dapat diamankan dengan tetap menekankan selektivitas kerja peralatan/relai proteksi

Zona-Zona Sistem Proteksi

KEGUNAAN SISTEM PROTEKSI TENAGA LISTRIKMencegah dan mengurangi kerusakan peralatan-peralatan akibat terjadinya gangguan operasi sistem yang tidak normalMempersempit daerah yang terganggu sehingga tidak melebar pada sistem yang lebih luasMemberikan pelayanan tenaga listrik dengan keandalan dan mutu tinggi kepada konsumenMengamankan manusia dari bahaya yang ditimbulkan oleh tenaga listrik.

GANGGUAN PADA SISTEM TENAGA LISTRIK

faktor yang menyebabkan terjadinya gangguanpada sistem tenaga listrik, antara lain :Faktor Manusia Faktor InternalFaktor eksternal

Faktor Manusia Menyangkut kesalahan atau kelalaian dalam memberikan perlakuan pada sistem. Misalnya salah menyambung rangkaian, keliru dalam mengkalibrasi suatu piranti proteksi, dan sebagainya.

Faktor InternalMenyangkut gangguan-gangguan yang berasal dari sistem itu sendiri. Misalnya usia pakai (ketuaan), keausan, dan sebagainya. Hal ini bisa mengurangi sensitivitas relai proteksi, juga mengurangi daya isolasi peralatan listrik lainnya.

Faktor eksternalMeliputi gangguan-gangguan yang bersal dari lingkungan di sekitar sistem. Misalnya cuaca, gempa bumi, banjir, dan sambaran petir. Di samping itu ada kemungkinan gangguan dari binatang, misalnya gigitan tikus, burung, kelelawar, ular, dan sebagainya.

GANGGUAN PADA TRANSFORMATORGangguan luar / External fault

Gangguan luar dimaksud adalah gangguan yang diakibatkan oleh, atau terjadi di luar daerah pengamanan transformator yang dapat mengakibatkan kerusakan pada transformatorGangguan dalam / internal fault

Gangguan dalam yang dimaksud adalah gangguan yang bersumber dari dalam trafo itu sendiri.

Gangguan luar / External fault

Gangguan Luar / External Fault dapat diklasifikasikansebagai berikut :a.Beban lebih/over load.Pembebanan lebih yang melampaui kapasitasnya menyebabkan pemanasan yang berlebihan akibat kenaikan suhu. Suhu yang tinggi dapat mengakibatkan :-Memperpendek umur transformator/lifetime-Merusak isolasi dan material belitanb.Hubung singkat di sisi luar/external short circuitTerjadinya hubung singkat phasa ke phasa atau phasa ke tanah di luar daerah pengaman transformator itu sendiri dapat merusak bagian-bagian transformer

Gangguan Dalam/ Internal FaultGangguan dalam transformator dapat diklasifikasikan sebagaiberikut :a.Gangguan listrik / electrical faultGangguan ini tergolong gangguan berat yang menyebabkan kerusakan pada bagian-bagian transformator. Gangguan ini biasanya dapat terdeteksi langsung oleh relai-relai arus dan tegangan. b. Gangguan awalGangguan ini sering diistilahkan incipient fault yaitu gangguan yang tergolong ringan dan berawal dari gangguan kecil namun kemudian secara perlahan-lahan berkembang menjadi gangguan besar/berat dan mengakibatkan kerusakan, apabila tidak segera terdeteksi.Keadaan gangguan seperti ini tidak dapat terdeteksi oleh relai-relai arus dan tegangan.

Macam-macam Gangguan listrik / electrical faultGangguan hubung singkat phasa ke phasa atau phasa ke tanah pada terminal belitan tinggi atau rendah. Gangguan hubung singkat phasa ke phasa atau phasa ke tanah pada belitan tinggi atau rendah.Hubung singkat diantara gulungan belitan tegangan tinggi atau rendah (interturn fault) yang disebabkan karena kerusakan laminasi di dalam gulungan Hubung singkat pada belitan tertier

Macam-macam Gangguan AwalKendornya baut-baut / ring pada terminal konduktorGangguan pada inti besi akibat kerusakan laminasi isolasi yang menimbulkan percikan bunga api di bawah minyakGangguan di sistem pendingin, seperti kerusakan pada pompa sirkulasi minyak, kipas pendingin dan bagian-bagian dari sistem pendingin lainnya yang dapat menyebabkan kenaikan suhu operasi yang tinggi sementara transformator masih beroperasi di bawah beban penuhAdanya kemungkinan pengentalan minyak atau kebuntuan pada bagian-bagian tertentu, sehingga sirkulasi minyak menjadi terganggu yang dapat mengakibatkan pemanasan setempat atau lokal hot spot pada sebagian belitan.Gangguan atau tidak berfungsinya bagian-bagian mekanik dari tap perubahan pembebanan atau load tap changer akibat pemasangan yang kurang sempurna (loss contact, getaran, dsb)Kebocoran minyak dari bagian las-lasan, perapat packing, dsb.Gangguan pada terminal bushing akibat adanya kontaminasi, keretakan, penuaan, binatang, dsb.

Proteksi TranformatorProteksi pada transformator menggunakan relai-relai yang berfungsi sebegai pendeteksi kesalahan-kesalahan atau ketidaknormalan kerja transformator.

Relai suhuRelai ini adalah relai mekanis yang berfungsi mendeteksi suhu minyak dan kumparan secara langsung yang akan membunyikan alarm serta mengeluarkan/mentripkan PMT. Relai suhu ini dipasang pada semua transformator

Relai beban lebih Relai Beban Lebih berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap suhu yang berlebihan akibat beban lebih.

Relai BucholzPenggunaan relai deteksi gas (Bucholtz) pada Transformator terendam minyak yaitu untuk mengamankan transformator yang didasarkan pada gangguan Transformator seperti arcing, partial discharge dan over heating yang umumnya menghasilkan gas. Gas-gas tersebut dikumpulkan pada ruangan relai dan akan mengerjakan kontak-kontak alarm.Relai ini terdiri dari suatu peralatan yang tanggap terhadap ketidaknormalan aliran minyak yang tinggi yang timbul pada waktu transformator terjadi gangguan serius. Peralatan ini akan menggerakkan kontak trip yang pada umumnya terhubung dengan rangkaian trip Pemutus Arus dari instalasi transformator tersebut.

Relai Tekanan LebihRelai ini dipasang pada transformator tanpa konservator yang bekerja dengan pertolongan membran. Suatu hubung singkat yang timbul pada suatu transformator terendam minyak, umumnya akan berkaitan dengan suatu tekanan lebih didalam tangki, karena gas yang dibentuk oleh dekomposisi dan evaporasi minyak. Dengan melengkapi sebuah relai pelepasan tekanan lebih pada trafo, maka tekanan lebih yang membahayakan tangki trafo dapat dibatasi besarnya. Apabila tekanan lebih ini tidak dapat dieliminasi dalam waktu beberapa millidetik, maka terjadi panas lebih pada cairan tangki dan trafo akan meledak. Peralatan pengaman harus cepat bekerja mengevakuasi tekanan tersebut.

Relai arus lebih

Relai ini berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap gangguan hubung singkat antar phasa di dalam maupun di luar daerah pengamanan transformator. Relai ini berfungsi juga sebagai pengaman cadangan bagi bagian instalasi lainnya.Relai ini juga diharapkan mempunyai sifat komplementer dengan relai beban lebih.

Relai pengaman tangkiRelai ini bekerja sebagai pengaman jika terjadi arus mengalir pada tangki, akibat gangguan fasa ke tangki atau dari instalasi bantu seperti motor kipas, sirkulasi dan motor-motor bantu yang lain, pemanas dll. Arus ini sebagai pengganti relai diferensial sebab sistim relai pengaman tangki biasanya dipasang pada trafo yang tidak dilengkapi trafo arus disisi primer dan biasanya pada trafo dengan kapasitas kecil. Trafo dipasang diatas isolator sehingga tidak terhubung ke tanah kemudian dengan menggunakan kabel pentanahan yang dilewatkan melalui trafo arus dengan tingkat isolasi dan ratio yang kecil kemudian tersambung pada relai tangki tanah dengan ratio Trafo arus antara 300 s/d 500 dengan sisi sekunder hanya 1 Amp.

Relai gangguan tanah Relai ini berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap hubung tanah, di dalam dan di luar daerah pengamanan.

Relai differensial Relai ini berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap gangguan hubung singkat yang terjadi di dalam daerah pengamanan transformator

Relai gangguan tanah terbatas (Restricted earth fault relay)Relai ini berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap gangguan tanah dalam daerah pengamanan transformator khususnya untuk gangguan di dekat titik netral yang tidak dapat dirasakan oleh relai differensial

Relai fluks lebihRelai ini berfungsi untuk mengamankan transformator generator. Relai ini mendeteksi besaran fluksi /perbandingan tegangan dan frekuensi

KESIMPULANTerdapat banyak jenis gangguan yang ada pada transformator baik dari dalam maupun dari luar transformator yaitu adalah gangguan lebih, gangguan hubung singkat, gangguan listrik dan gangguan awal. Untuk mengatasi gangguan-gangguan yang ada pada transformator diperluakan proteksi transformator.Yang digunakan pada proteksi transformator yaitu adalah relai suhu, relai Bucholz, relai tekanan lebih (sudden pressure relay), relai arus lebih, relai pengaman tangki, relai gangguan tanah, relai differensial, relai gangguan tanah terbatas (restricted earth fault relay), dan relai fluks lebih.