rele koordinasi
TRANSCRIPT
RELE
Berasal dari teknik telegrafi, dimana sebuahcoil di-energize oleh arus lemah, Dan coil ini
menarik armature
untuk menutup kontak. Rele merupakan jantung dari proteksi sistem TL, dan telah berkembang
menjadi
peralatan yang rumit. Rele dibedakan dalam dua kelompok :
1. Komparator: Mendeteksi dan mengukur kondisi abnormal, dan membuka/menutup kontak
(trip).
2. Auxiliary relays: dirancang untuk dipakai di auxiliary circuit yang dikontrol oleh rele
komparator, dan
membuka/menutup kontak-kontak lain (yang umumnya berarus kuat).
Klasifikasi Rele
Klasifikasi Rele berdasarkan fungsinya yaitu:
1. Over current relay
Rele ini berfungsi mendeteksi kelebihan arus yang mengalir pada zona proteksinya.
2. Differential relay
Rele ini bekerja dengan membandingkan arus sekunder transformator arus (CT) yang terpasang
pada terminal-terminal peralatan listrik dan rele ini aktif jika terdapat perbedaan pada arus
sirkulasi.
3. Directional relay
Rele ini berfungsi mengidentifikasi perbedaan fasa antara arus yang satu dengan yang lain atau
perbedaan fasa antar tegangan. Rele ini dapat membedakan apakah gangguan yang terjadi berada
di belakang (reverse fault) atau di depan (forward fault).
4. Distance relay
Rele ini berfungsi membaca impedansi yang dilakukan dengan cara mengukur arus dan tegangan
pada suatu zona apakah sesuai atau tidak dengan batas setting-nya
5. Ground fault relay
Rele ini digunakan untuk mendeteksi gangguan ke tanah atau lebih tepatnya mengukur besarnya
arus residu yang mengalir ke tanah.
Keadaan Operasi Rele
Operate: Kondisi dimana relay tersebut memerintahkan peralatan proteksi untuk
bekerja
Pick-up: Kondisi saat relay mulai mendeteksi adanya kenaikan arus atau tegangan
pada sistem
Drop-out: Kondisi dimana relay tidak merasakan gangguan lagi. Pada kondisi ini,
relay membuka normally open contact
Reset : Kondisi dimana relay di-kembalikan ke keadaan semula (reset relay flag).
Pada kondisi ini Rele menutup kontak dari rele closed contact.
RELE JARAK
Rele jarak (distance relay) merupakan proteksi yang paling utama pada saluran transmisi. Rele
jarak
menggunakan pengukuran tegangan dan arus untuk mendapatkan impedansi saluran yang harus
diamankan. Jika impedansi yang terukur di dalam batassetting-nya, maka rele akan bekerja. Di
sebut rele jarak, karena impedansi pada saluran besarnya akan sebanding dengan panjang
saluran. Oleh karena itu, rele jarak tidak tergantung oleh besarnya arus gangguan yang terjadi,
tetapi tergantung pada jarak gangguan yang terjadi terhadap rele proteksi.
Impedansi yang diukur dapat berupa Z, R saja ataupun X saja, tergantung jenis rele yang dipakai.
Prinsip Kerja Rele Jarak
Rele jarak mengukur tegangan pada titik relai dan arus gangguan yang terlihat dari
rele, dengan membagi besaran tegangan dan arus, maka impedansi sampai titik
terjadinya gangguan dapat di tentukan. Perhitungan impedansi dapat dihitung
menggunakan rumus sebagai berikut :
Zf=Vf/If
««««««««««««««««««««««««««(II.9)
Dimana: Zf=Impedansi (ohm) Vf=Tegangan (Volt) If=Arus gangguan
Rele jarak didesain untuk bekerja jika impedansi yang dilihat oleh rele lebih kecil dari
impedansisetting-nya.
Untuk gangguan di B (daerah batas pengamanan) tegangan yang terukur oleh rele
adalah: Vf =If . Z1 . Sehingga
perbandingan antara tegangan dan arus gangguan di A adalah: (Vf / If) = (If . Z1) / If
= Z1.
Jenis dan Karakteristik Rele Jarak
Berdasarkan karakteristik kerjanya, rele jarak dapat dibagi menjadi:
1. Rele Jarak jenis impedansi
Rele jenis ini mempunyai lingkaran dengan titik pusatnya di tengah-tengah.
Kelemahan rele jenis ini
yaitu tidak berarah, karena kedua besaran yang dibandingkan yaitu arus dan tegangan
dibangkitkan
secara mekanis, masing- masing kopel yang dibangkitkan tidak tergantung fasanya.
Rele akan bekerja
untuk gangguan di depan dan di belakang rele. Oleh karena itu rele ini harus
dilengkapi dengan rele
arah untuk digunakan sebagai rele pengukur.
2. Rele Jarak Jenis Mho atau admitansi
Karakteristik rele jarak jenis ini dapat digambarkan dalam diagram R-X
merupakan suatu lingkaran yang melalui titik pusat seperti gambar berikut.
Dari diagram tersebut terlihat rele jenis ini sudah berarah, sehingga pada rele jenis
ini tidak perlu ditambahkan
elemen penyerarah karena rele hanya akan mengamankan gangguan didepannya. Rele
jarak jenis Mho ini dapat
digeser karakteristik kerjanya dengan memasukan faktor arus pada trafo arus
pembantu dan impedansi pada
kumparan tegangan sehingga karakteristiknya menjadi seperti yang ditunjukkan pada
gambar II.9 (b).
3. Rele Jarak Jenis Cross Polarized Mho
Penggunaan rele jarak jenis Mho kurang menguntungkan untuk saluran transmisi
yang mempunyai sudut yang
besar misalnya saluran transmisi dengan penghantar bundel (berkas) atau sistem yang
mempunyai perbandingan
impedansi sumber dan impedansi saluran yang besar. Hal ini karena kurang
mencakup adanya tahan busur pada
gangguan tanah. Oleh karena itu digunakan karakteristik rele jenis Cross Polerized
Mho. Karakteristik kerja rele
ini sangat tergantung pada perbandingan impedansi sumber (ZS) dan impedansi
saluran (ZL). Bila
perbandingannya mendekati no1 artinya impedansi sumber sangat kecil atau
sistemnya sangat besar, bentuk
karakteristiknya sama dengan Mho. Tetapi bla perbandingan tersebut makin besar
karakteristiknya berbentuk
Mho geser dan jika perbandingan tersebut menjadi mendekati tak hingga merupakan
Mho geser dengan jari-jari
tak hingga.
Karakteristik ini kurang cocok untuk sistem dengan pentanahan tahanan, karena pusat
lingkaran dari rele ini
berada diarah tahanan sehingga akan sedikit menampung tahanan busur. Kecuali
untuk saluran yang panjang
karakteristik ini dapat kurang dipengaruhi adanya tahanan busur.
4. Rele Jarak Jenis Reaktansi
Pada rele jarak jenis reaktansi impedansi yang dilihat rele tidak memperhatikan
adanya tahanan busur, karena
dianggap tahanan busur untuk berbagai gangguan hampir sama. Rele ini hanya untuk
mengukur komponen
reaktif dari impedansi jaringan. Berikut gambar dari rele jenis ini:
Rele akan bekerja jika reaktansi yang dilihat rele lebih kecil dari reaktansi yang diset.
Karakteristik rele ini kurang dipengaruhi adanya tahanan busur sewaktu terjadinya
gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah sehingga baik digunakan untuk
pengamanan gangguan tanah.
RELE ARUS LEBIH / OVER CURRENT RELAY (OCR)
Rele ini bekerja dengan membaca input berupa besaran arus kemudian
membandingankan
dengan nilai setting, apabila nilai arus yang terbaca oleh rele melebihi nilai setting,
maka rele
akan mengirim perintah trip (lepas) kepada Pemutus Tenaga (PMT) atau Circuit
Breaker
(CB) setelah tunda waktu yang diterapkan pada setting.
Rele arus lebih ± OCR memproteksi instalasi listrik terhadap gangguan antar fasa.
Sedangkan
untuk memproteki terhadap gangguan fasa tanah digunakan rele Rele Arus Gangguan
tanah
atau Ground Fault Relay (GFR). Prinsip kerja GFR sama dengan OCR, yang
membedakan
hanyalah pda fungsi dan elemen sensor arus. OCR biasanya memiliki 2 atau 3 sensor
arus
(untuk 2 atau 3 fasa) sedangkan GFR ahnya memiliki satu sensor arus (satu fasa ).
Waktu kerja rele OCr maupun GFR tergantung nilai setting dan karakteristik
waktunya.
Elemen tunda waktu pada rele ini pada 2, yaitu elemen low set dan elemen high set.
elemen
low set bekerja ketika terjadi gangguan dengan arus hubungsingkat yang relatif kecil,
sedangkan elemen high set bkerja ketika terjadi gangguan dengan arus hubung
singkat yang
cukup besar.
Gambar grafik karakteristik waktu tunda rele
OCR
pada gamabr diatas, elemen low set disetting dengan menggunakan karakteristik
inverse.
Sedangkan elemen high set menggunakan karateristik definite. Pembantukan kurva
waktu
tunda rele dimaksudkan agar ketika terjadi gangguan dengan arus hubung singkat
yang cukup
besar (dalam grafik di atas ketika terjadi gangguan dengan arus > 2400A) maka rele
akan
segera memerintahkan Pemutus tenaga (PMT) untuk trip.
Rele OCR dan GFR dipasang sebagai alat proteksi motor, trafo, penghantar transmisi,
dan
penyulang. Posting kali ini menulsi tentang OCRdan GFR sebagai proteksi trafo dan
penyulang. Sebagai alat proteksi maka penggunaa rele harus memenuhi persyaratan
proteksi
yaitu : cepat, selektif, serta handal. Rele harus disetting sedemikian rupa sehingga
dapat
bekerja secepat mungkin dan meminimalkan bagian dari sistem yang harus padam.
Hal ini
diterapkan dengan cara mengatur waktu kerja rele agar bekerja lambat ketika terjadi
arus
gangguan kecil, dan bekerja semakin cepat apabila arus gangguan semakin besar, hal
ini
disebut karakteristik inverse.
Gambar koordinasi waktu kerja rele
pada gamabr diatas, terlihat bahwa rele yang berada dipangkal berfungsi sebagai
pengaman
cadangan bagi rele yang berada didepannya. semakin jauh letak gangguan dari
pangkal, maka
arus gangguan akan semakin kecil, maka rele di pangkal akan bekerja lebih lama dari
pada
rele yang di depannya ketika terjadi gangguan yang berada di ujung. Oleh karena itu
disusun
aturan penyetaln rele OCR
kaidah setting ocr trafo dan penyulang
kaidah setting gfr trafo dan penyulang
Cara menghitung setting OCR GFR adalah sebagai berikut:
1. hitung arus hubung singkat satu fasa dan tiga fasa pada pangkal
segmen dan di ujung
segmen yang diproteksi
2. tentukan waktu kerja rele ketika terjadi gangguan di ujung
segmen
3. tentukan setelan arus rele berdasarkan tabel di atas
4. tentukan karakteristik waktu (SI-VI-EI-LTI)
5. hitung td berdasarkan rumus yang sesuai dengan karakteristiknya.
Contoh :
arus gangguan di pangkal : 5000A (gangguan 3 fasa)
arus gangguan di ujung : 2000A (gangguan 3 fasa)
CCC (kemampuan hantar konduktor) : 645A
Arus nominal CT (trafo arus) : 500/5A -> primer 500A, sekunder 5A
1. arus hubung singkat sudah tersedia
2. waktu kerja rele ketika terjadi gangguan di ujung kita tentukan 1
detik
3. setelan arus dipakai 1.1 x 500A = 550A (karena In CT < CCC)
4. karakteristik SI
5. menghitung td
td = [(Ihs di ujung/Iset rele)^0.02 - 1] / o.14
td = [(3000/550)^0.02 - 1]/0.04
td = 0.246
6. cek waktu kerja rele ketika terjadi gangguan di pangkal
T = 0.14 x td / [(Ihs di pangkal/Iset rele)^0.02 - 1]
T = 0.14 x 0.246 / [(5000/550)^0.02 -1]
T = 0.76 detik
terlihat bahwa waktu kerja rele ketika terjadi gangguan dipangkal lebih cepat
daripada ketika
terjadi gangguan diujung. Apapbila waktu yang kita peroleh pada langkah 6 dirasa
masih
terlalu lama, maka kita bisa mempercepat dengan cara mengaktifkan elemen high set.
Misalkan contoh diatas merupakan penyulang 20 kV dari trafo daya 30 MVA dengan
impedansi Z = 12.5%
1. hitung arus nominal trafo
Ihs maks = MVAtrafo / (Vp-p x 1.732)
Ihs maks = 30MVA / (20 kV x 1.732)
Ihs maks = 0.866 kA = 866 A
2. hitung settting elemen high set
Iset high = 0.5 x (Ihs maks/Z)
Iset high = 0.5 x (866/0.125)
Iset high = 3464 A
3. tentukan setting waktu high set
t high = 0 detik
Dengan diaktifkanya elemen high set maka rele akan bekerja isntan (0 detik) ketika
terjadi
gangguan di pangkal, karena arus hubung singkat gangguan dipangkal (5000A) lebih
besar
dari Iset high (3464A).
Relay Proteksi
Fungsi Relay
Untuk menentukan dengan segera pemutusan/penutupan pelayanan penyaluran setiap
elemen
sistem tenaga listrik bila mendapatkan gangguan atau kondisi kerja yang abnormal,
yang dapat
mengakibatkan kerusakan pada peralatan atau mempengaruhi sistem yang masih
beroperasi
normal.
Untuk mengetahui letak dan jenis gangguan, sehingga dari pengaman ini dapat
dipakai untuk
pedoman perbaikan peralatan yang rusak.
Klasifikasi relay :
a. Berdasarkan prinsip kerja :
- relay elektromagnetis
- relay termis
- relay elektronis
b. Berdasarkan konstruksi :
- tipe angker tarikan
- tipe batang seimbang
- tipe cakram induksi
- tipe kumparan bergerak
c. Berdasarkan besaran yang diukur :
- relay tegangan
- relay arus
- relay impedans
- relay frekuensi
d. Berdasarkan cara kerja kontrol elemen :
- direct acting, kontrol elemen bekerja langsung memutuskan aliran
- indirect acting, kontrol elemen hanya digunakan untuk menutup kontak suatu
peralatan lain
e. Berdasarkan karakteristik :
- instantaneous
- definite time delay, relay yang bekerja dengan kelambatan waktu
- inverse
DAS AR T E OR I
SIST EM PROT E KS I
DAS AR- DAS AR PE NGAMAN SIST EM T E NAG A LIST RI K
a.
Pengertian Pengaman
Sistem pengaman tenaga listrik merupakan sistem pengaman pada
peralatanperalatan yang terpasang pada sistem tenaga listrik, seperti
generator, busbar, transfor mator, saluran udara tegangan tinggi, saluran
kabel bawah tanah, dan lain sebagainya terhadap kondisi abnor mal
operasi sistem tenaga listrik tersebut.
Fungsi Pengaman
Kegunaan sistem pengaman tenaga listrik, antara lain untuk :
1) Mencegah kerusakan peralatan -peralatan pada sistem tenaga
listrik akibat terjadinya gangguan atau kondisi operasi sistem yang
tidak nor mal.
2) Mengurangi kerusakan peralatan -peralatan pada sistem tenaga
listrik akibat terjadinya gangguan atau kondisi operasi sistem yang
tidak nor mal.
3) Mempersempit daerah yang terganggu sehingga gangguan
tidak melebar pada sistem yang lebih luas.
4) Memberikan pelayanan tenaga listrik dengan keandalan dan
mutu tinggi kepada konsumen.
5) Mengamankan manusia dari bahaya yang ditimbulkan oleh
tenaga listrik.
Daerah Pengamanan
Di dalam pengaman sistem tenaga listrik, seluruh komponen
harus diamankan dengan tetap menekankan selektivitas kerja
peralatan/relay pengaman. Untuk mencapai hal ini, sistem tenaga listrik
dibagi menjadi daerah -daerah (zona) pengaman seperti terlihat pada
Gambar 2.6 berikut ini :
Gambar 1. Daerah Pengamanan Pada Sistem T enaga Listr
ik
Keterangan :
1 = Zone Generator
2 = Zone Transfor mator Step-Up
3 = Zone Busbar
4 = Zone Transmisi
5 = Zone Transfor mator Step-Down
6 = Zone Beban
Setiap daerah pengamanan pada umumnya terdiri atas satu atau
lebih elemen sistem tenaga listrik. Misalnya generator, busbar,
transfor mator, transmisi, dan lainlain. Agar seluruh sistem tenaga listrik
dapat diamankan, maka harus ada daerah yang tumpang -tindih
(overlap). Artinya ada elemen sistem yang diamankan oleh dua daerah
pengamanan. Setiap daerah pengaman dijaga oleh relay yang sesuai
dengan karakteristik peralatan yang diamankan. Pada umumnya yang
menjadi batas pengamanan antar daerah pengamanan ialah trafo arus
yang mencatu ke relay.
Persyaratan Relay Pengaman
Pada sistem tenaga listrik, relay memegang peran yang sangat
vital. Pengaman berkualitas yang baik memerlukan relay pengaman
yang baik juga. Untuk itu ada beberapa persyaratan yang harus dipenuhi
oleh relay pengaman, seperti tersebut berikut ini :
1. Keterandalan (Reliability)
Pada kondisi nor mal (tidak ada gangguan) relay tidak bekerja.
Jika terjadi gangguan maka relay tida k boleh gagal bekerja dalam
mengatasi gangguan. Kegagalan kerja relay dapat mengakibatkan alat
yang diamankan rusak berat atau gangguannya meluas sehingga daerah
yang mengalami pemadaman semakin luas. Relay tidak boleh salah
kerja, artinya relay yang s eharusnya tidak bekerja, tetapi bekerja. Hal ini
menimbulkan pemadaman yang tidak seharusnya dan menyulitkan
analisa gangguan yang terjadi. Keandalan relay pengaman ditentukan
dari rancangan, pengerjaan, beban yang digunakan, dan perawatannya.
2. Selektivitas (Selectivity)
Selektivitas berarti relay harus mempunyai daya beda
(discrimination), sehingga mampu dengan tepat memilih bagian yang
terkena gangguan. Kemudian relay bertugas mengamankan peralatan.
Relay mendeteksi adanya gangguan dan memb erikan perintah untuk
membuka pemutus tenaga dan memisahkan bagian yang ter ganggu.
Bagian yang tidak terganggu jangan sampai dilepas dan masih beroperasi secara
nor mal, sehingga tidak terjadi pemutusan pelayanan.
Jika terjadi pemutusan hanya terbatas pa da daerah yang terganggu.
3. Sensitivitas (Sensitivity)
Relay harus mempunyai kepekaan yang tinggi terhadap besaran
minimal (kritis) sebagaimana direncanakan. Relay harus dapat bekerja
pada awalnya terjadinya gangguan. Oleh karena itu, gangguan lebih
mudah diatasi pada awal kejadian. Hal ini memberi keuntungan dimana
kerusakan peralatan yang harus diamankan menjadi kecil. Namun
demikian, relay juga harus stabil.
4. Kecepatan Kerja
Relay pengaman harus dapat bekerja dengan cepat. Jika ada
gangguan, misalnya isolasi bocor akibat adanya gangguan tegangan
lebih terlalu lama sehingga peralatan listrik yang diamankan dapat
mengalami kerusakan. Namun demikian, relay tidak boleh bekerja
terlalu cepat (kurang dari 10 ms). Disamping itu, waktu kerja relay tidak
boleh melampaui waktu penyelesaian kritis ( critical clearing time). Pada
sistem yang besar atau luas, kecepatan kerja relay pengaman mutlak
diperlukan kar ena untuk menjaga kestabilan sistem agar tidak terganggu.
Hal ini untuk mencegah relay salah kerja karena transient akibat surja
petir.
5. Ekonomis
Satu hal yang harus diperhatikan sebagai persyaratan relay
pengaman adalah masalah harga atau biaya. Relay tidak akan
diaplikasikan dalam sistem tenaga listrik, jika harganya sangat mahal.
Persyaratan reliabilitas, sensitivitas, selektivitas dan kecepatan kerja
relay hendaknya tidak menyebabkan harga relay tersebut menjadi mahal.
2. Relay Arus Lebih (OCR)
Relay arus lebih adalah relay yang bekerja terhadap arus lebih, ia
akan bekerja bila arus yang mengalir melebihi nilai settingnya ( I set ).
Prinsip kerjanya adalah pada dasarnya relay arus lebih adalah suatu alat
yang mendeteksi besaran arus yang melal ui suatu jaringan dengan
bantuan trafo arus. Harga atau besaran yang boleh melewatinya disebut
dengan setting.
Macam-macam karakteristik relay arus lebih :
a. Relay waktu seketika (Instantaneous relay)
Relay yang bekerja seketika (tanpa waktu tunda) ketika arus
yang mengalir melebihi nilai settingnya, relay akan bekerja dalam waktu beberapa
mili detik (10 ± 20 ms). Dapat kita lihat pada gambar 2
dibawah ini.
Gambar 2 Karakter istik r elay waktu seketika
Relay ini jarang berdiri sendiri tetapi umumnya dikombinasikan dengan
relay arus lebih dengan karakteristik yang lain.
b. Relay arus lebih waktu tertentu (Definite time relay)
Relay ini akan memberikan perintah pada PMT pada saat
terjadi gang guan hubung singkat dan besarnya arus gangguan
melampaui settingnya (Is), dan jangka waktu kerja relay mulai pick up
sampai kerja relay diperpanjang dengan waktu tertentu tidak ter gantung
besarnya arus yang mengerjakan relay, lihat gambar 3. dibawah ini .
Gambar 3 Karakteristik relay waktu definite
c. Relay arus lebih waktu terbalik
Relay ini akan bekerja dengan waktu tunda yang tergantung
dari besarnya arus secara terbalik (inverse time), makin besar arus makin
kecil waktu tundanya. Karakteristik ini ber macam -macam. Setiap pabrik
dapat membuat karakteristik yang berbeda -beda, karakteristik waktunya dibedakan
dalam tiga kelompok : standar invers, very inverse,
extreemely inverse.
Gambar 4 Karakter istik r elay waktu Inverse
Pada relay arus lebih memiliki 2 jenis pengamanan yang berbeda antara
lain:
Pengamanan hubung singkat fasa
Relay mendeteksi arus fasa. Oleh karena itu, disebut pula ³Relay
fasa´. Karena pada relay tersebut dialiri oleh arus fasa, maka
settingnya (Is) harus lebih besar dari arus beban maksimum.
Ditetapkan Is = 1,2 x In (In = arus nominal peralatan terlemah).
Pengamanan hubung tanah
Arus gangguan satu fasa tanah ada kemungkinan lebih kecil dari
arus beban, ini disebabkan karena salah satu atau dari kedua hal
berikut:
Gangguan tanah ini melalui tahanan gangguan yang masih cukup
tinggi. Pentanahan netral sistemnya melalui impedansi/tahanan
yang tinggi, atau bahkan tidak ditanahkan Dalam hal dem ikian,
relay pegaman hubung singkat (relay fasa) tidak dapat mendeteksi
gangguan tanah tersebut. Supaya relay sensitive terhadap gangguan tersebut dan
tidak salah kerja oleh arus beban, maka relay dipasang
tidak pada kawat fasa melainkan kawat netral pa da sekunder trafo
arusnya. Dengan demikian relay ini dialiri oleh arus netralnya,
berdasarkan komponen simetrisnya arus netral adalah jumlah dari
arus ketiga fasanya. Arus urutan nol dirangkaian primernya baru
dapat mengalir jika terdapat jalan kembali melalui tanah (melalui
kawat netral)
Gambar 5 Sambungan r elay GFR dan 2 OCR
3. Relay Differensial
Relay differensial merupakan suatu relay yang prinsip kerjanya
berdasarkan kesimbangan ( balance), yang membandingkan arus -arus
sekunder transfor mator arus (CT) terpasang pada terminal -ter minal
peralatan atau instalasi listrik yang diamankan. Penggunaan relay
differensial sebagai relay pengaman, antara lain pada generator,
transfor mator daya, bus bar, dan saluran transmisi. Rela y differensial
digunakan sebagai pengaman utama ( main protection) pada
transfor mator daya yang berguna untuk mengamankan belitan
transfor mator bila terjadi suatu gangguan. Relay ini sangat selektif dan
sistem kerjanya sangat cepat.
Prinsip Kerja Dari Relay Differ ensial
Sebagaimana disebutkan diatas, Relay differ ensial adalah suatu
alat proteksi yang sangat cepat bekerjanya dan sangat selektif
berdasarkan keseimbangan ( balance) yaitu perbandingan arus yang
mengalir pada kedua sisi trafo daya melalu i suatu perantara yaitu trafo
arus (CT). Dalam kondisi nor mal, arus mengalir melalui peralatan listrik
yang diamankan (generator, transfor mator dan lain -lainnya). Arus-arus
sekunder transfor mator arus, yaitu I1 dan I2 bersikulasi melalui jalur IA.
Jika relay pengaman dipasang antara ter minal 1 dan 2, maka dalam
kondisi nor mal tidak akan ada arus yang mengalir melaluinya. Dapat
dilihat pada gambar 6 dibawah ini :
Gambar 6 Pengawatan dasar relay differ ensial
Jika terjadi gangguan diluar peralatan listrik peralatan listrik yang
diamankan ( external fault), maka arus yang mengalir akan bertambah
besar, akan tetapi sirkulasinya akan tetap sama dengan pada kondisi
nor mal, sehingga relay pengaman
tidak akan beke rja untuk gangguan luar tersebut. Jika gangguan terjadi
didalam ( internal fault ), maka arah sirkulasi arus disalah satu sisi akan
terbalik, menyebabkan
keseimbangan pada kondisi nor mal terganggu, akibatnya arus ID akan
mengalir melalui relay pengaman d ari ter minal 1 menuju ke ter minal 2.
Selama arus-arus sekunder transfor mator arus sama besar, maka tidak
akan ada arus yang mengalir melalui kumparan kerja ( operating coil)
relay pengaman, tetapi setiap gangguan (antar fasa atau ke tanah) yang
mengakibatkan sistem keseimbangan terganggu, akan
menyebabkan arus mengalir melalui Operating Coil relay pengaman,
maka relai pengaman akan bekerja dan memberikan perintah putus
(tripping) kepada circuit breaker (CB) sehingga peralatan atau instalasi
listrik yang terganggu dapat diisolir dari sistem tenaga listrik. Seperti
gambar 7 dibawah ini :
Gambar 7 Sistem Pengamanan Relay Differ ensial
Karakteristik operasi dari relay yang demikian diberikan pada gambar 8
dibawah ini :
Gambar 8 Karakter istik Operasi Dari Sebuah Relay Differ ensial
Didalam relay ini kumparan kerjanya dihubungkan dengan titik
tengah kumparan penahan (peredam), total jumlah impedansi belitan
didalam kumparan per edam sama dengan jumlah amper e belitan yang
ada pada kedua ½ bagian kumparan yaitu
, yang memberikan
rata-rata arus peredam sebesar
didalam belitan N.
Untuk gangguan luar I1 dan I2 semakin besar dan karenanya kopel
peredam bertambah besar yang bisa mencegah kesalahan operasi. Ratio
arus per endaman rata-rata dari arus operasi differ ensial persentasenya
bisa ditetapkan, maka relay tersebut dinamakan relay differensial dengan
persentase. Relay tersebut juga disebut relay differensial bias, sebab
relay ini dilengkapi dengan flux tambahan. Persen tase relay differensial
bias memiliki karakteristik pick-up yang semakin tinggi. Karena
besarnya arus yang lewat semakin bertambah,
http://www.mediafire.com/?3otdy5ber4mhg