1.1k likes | 1.62k Views
DASAR SISTEM PROTEKSI. IBAA. 01. FILOSOFI SISTEM PROTEKSI. IBAA. GANGGUAN SISTEM DAPAT DISEBABKAN OLEH ;. KARENA KESALAHAN MANUSIA DARI DALAM / SISTEM ATAU DARI ALAT ITU SENDIRI DARI LUAR ALAM BINATANG. IBAA. JENIS GANGGUAN. BEBAN LEBIH
E N D
GANGGUAN SISTEM DAPAT DISEBABKAN OLEH ; • KARENA KESALAHAN MANUSIA • DARI DALAM / SISTEM ATAU DARI ALAT ITU SENDIRI • DARI LUAR ALAM BINATANG IBAA
JENIS GANGGUAN • BEBAN LEBIH • HUBUNG SINGKAT • TEGANGAN LEBIH • # Tegangan lebih power frequency • # Tegangan lebih Transient • Surja Petir [lightning surge ] • Surja hubung [ switching surge ] • 4. GANGGUAN STABILITAS IBAA
CARA MENGATASI GANGGUAN USAHA USAHA UNTUK MENGATASI GANGGUAN • MENGURANGI TERJADINYA GANGGUAN • a. Menggunakan peralatan yang dapat diandalkan • b. Spesifikasi yang tepat dan desain yang baik • c. Pemasangan yang benar • d. Penebangan / pemangkasan pohon • e. Operasi dan pemeliharaan yang baik • MENGURANGI AKIBATNYA • a. Mengurangi besarnya arus gangguan • b. Melepas bagian sistem yang terganggu dengan • menggunakan Pmt dan relai pengaman • c. Penggunaan pola load shedding dan system • splitting / islanding • d. Penggunaan relai , PMT yang cepat untuk • menghinari gangguan instability IBAA
TUJUAN PROTEKSI • MENCEGAH KERUSAKAN PERALATAN YANG • TERGANGGU ,MAUPUN PERALATAN YANG • DILEWATI OLEH ARUS GANGGUAN . • MENGISOLIR BAGIAN SISTEM YANG TERGANGGU • SEKECIL MUNGKIN DAN SECEPAT MUNGKIN . • 3. MENCEGAH MELUASNYA GANGGUAN . IBAA
FUNGSI PROTEKSI • MENDETEKSI ADANYA GANGGUAN ATAU KEADAN ABNORMAL PADA BAGIAN SISTEM YANG DIAMANKAN • MELEPAS BAGIAN SISTEM YANG TERGANGGU , SEHINGGA BAGIAN SISTEM YANG LAINNYA MASIH DAPAT TERUS BEROPERASI . IBAA
PERANGKAT PROTEKSI PMT CT PT TIPPING COIL -- RELAI PROTEKSI BATERE + IBAA
PERANGKAT PROTEKSI • RELAI PENGAMAN • SEBAGAI ELEMEN PERASA / PENGUKUR UNTUK MENDETEKSI GANGGUAN . • PEMUTUS TENAGA [ PMT ] • SEBAGAI PEMUTUS ARUS DALAM SIRKUIT TENAGA UNTUK MELEPAS BAGIAN SISTEM YANG TERGANGGU . • TRAFO ARUS DAN ATAU TRAFO TEGANGAN • MENGUBAH BESARNYA ARUS DAN ATAU TEGANGAN DARI SIRKUIT PRIMER KE SIRKUIT SEKUNDER [ RELAI ] • BATERE / AKI • SEBAGAI SUMBER TENAGA UNTUK MENTRIPKAN PMT DAN CATU DAYA UNTUK RELAI STATIK DAN RELAI BANTU . • WIRING • UNTUK MENGHUBUNGKAN KOMPONEN KOMPONEN PROTEKSI SEHINGGA MENJADI SATU SISTEM . IBAA
PERSYARATANPROTEKSI • SELEKTIVITAS • KEANDALAN [ RELIABLE ] • KECPATAN • SENSITIVITAS • EKONOMIS IBAA
SELEKTIVITAS PENGAMAN HARUS DAPAT MEMISAHKAN BAGIAN SISTEM YANG TERGANGGU SEKECIL MUNGKIN , YAITU SEKSI YANG TERGANGGU SAJA YANG MENJADI KAWASAN PENGAMANANNYA . PENGAMAN YANG DEMIKIAN DISEBUT PENGAMAN YANG “ SELEKTIF “ . JADI RELAI HARUS DAPAT MEMBEDAKAN APAKAH GANGGUAN TERLETAK DI DAERAH PENGAMANANNYA [ DIMANA RELAI HARUS BEKERJA DENGAN CEPAT ]. ATAU DI SEKSI BERIKUTNYA [ DIMANA RELAI KERJA DNGAN TUNDA WAKTU ATAU TIDAK KERJA SAMA SEKALI ] . IBAA
KEANDALAN [ RELIABILITY ] • DEPENDABILITY • YAITU TINGKAT KEPASTIAN BEKERJA • JADI TIDAK BOLEH GAGAL KERJA . • SECURITY • YAITU TINGKAT KEPASTIAN UNTUK TIDAK SALAH KERJA . • SALAH KERJA MENGAKIBATKAN PEMADAMAN • YANG SEHARUSNYA TIDAK PERLU TERJADI . IBAA
KECEPATAN • UNTUK MEMPERKECIL KERUGIAN / KERUSAKAN • AKIBAT GANGGUAN MAKA RELAI HARUS BEKERJA • SECEPAT MUNGKIN UNTUK MEMISAHKAN BAGIAN • SISTEM YANG LAIN . • UNTUK MENDAPATKAN SELEKTIVITAS MUNGKIN • SAJA SUATU PENGAMAN DIBERI TUNDA WAKTU • [ TIME DELAY], NAMUN WAKTU TUNDA HARUS • SECEPAT MUNGKIN . IBAA
KEPEKAAN [SENSITIVITY ] PADA PRINSIPNYA RELAI HARUS PEKA , SEHINGGA DAPAT MENDETEKSI GANGGUAN WALAUPUN DALAM KONDISI YANG MEMBERIKAN RANGSANGAN YANG MINIMUM IBAA
KAWASAN PENGAMANAN • SISTEM TENAGA LISTRIK TERBAGI DALAM • BEBERAPA SEKSI – SEKSI . YANG SATU • DENGAN YANG LAINNYA DAPAT DIHUBUNGKAN • ATAU DIPUTUS OLEH PMT . • SETIAP SEKSI DIAMANKAN OLEH RELAI , • DAN SETIAP RELAI MEMPUNYAI KAWASAN • PENGAMANAN IBAA
DAERAH PENGAMANAN GENERATOR KAWASAN PENGAMANAN DARI PENGAMAN ISTEM TENAGA LISTRIK DAERAH PENGAMANAN GENERATOR -TRAFO DAERAH PENGAMANAN BUSBAR DAERAH PENGAMANAN TRANSMISI DAERAH PENGAMANAN TRAFO TENAGA DAERAH PENGAMANAN BUSBAR DAERAH PENGAMANAN BUSBAR TM DAERAH PENGAMANAN JARINGAN TM IBAA
SELEKTIVITAS DAPAT DIPEROLEH DENGAN ; • PEMBAGIAN ATAS DAERAH – DAERAH PENGAMANAN [ ZONA PENGAMANAN ]. • KOORDINASI DENGAN PERTINGKATAN WAKTU • [ TIME GRADING ] . IBAA
PENGAMAN UTAMA DAN CADANGAN [ MAIN AND BACK UP PROTECTION] • ADA KEMUNGKINAN SUATU RELAI GAGAL BEKERJA , OLEH KARENA ITU DILENGKAPI DENGAN PENGAMAN CADANGAN DISAMPING PENGAMAN UTAMA . • PENGAMAN CADANGAN BARU DIHARAPKAN BEKERJA BILA PENGAMAN UTAMA GAGAL , SEHINGGA PENGAMAN CADANGAN SELALU DIBERI TUNDA WAKTU . IBAA
PENGAMAN CADANGAN : a. PENGAMAN CADANGAN LOKAL [ LOCAL BACK UP ] b. PENGAMAN CADANGAN JAUH [ REMOTE BACK UP ] PENGAMAN CADANGAN LOKAL TERLETAK DITEMPAT YANG SAMA DENGAN PENGAMAN UTAMANYA . PENGAMAN CADANGAN JAUH TERLETAK DI SEKSI HULUNYA . IBAA
TERCIPTANYA PENGAMAN SISTEM YANG DAPAT MEMPERKECIL KERUGIAN ATAU KERUSAKAN AKIBAT GANGGUAN DAN MEMAKSIMUMKAN KEANDALAN SUPLAI TENAGA LISTRIK KEPADA KONSUMEN . PROTEKSI ADALAH ASURANSI DARI SISTEM TENAGA LISTRIK IBAA
02. DASAR- DASAR RELAI PROTEKSI IBAA
KLASIFIKASI RELAI PROTEKSI • Berdasarkan Besaran Input • Berdasarkan Karakteristik • Waktu kerja • Berdasarkan Jenis kontak • Berdasarkan Prinsip Kerja • Berdasarkan Fungsi IBAA
BERDASARKANBESARAN INPUT • Arus [ I ] : Relai Arus lebih [ OCR ] Relai Arus kurang [UCR] • Tegangan [U] : Relai tegangan lebih [OVR] • Relai tegangan kurang [UVR] • Frekuensi [f] : Relai frekuensi lebih {OFR] • Relai frekuensi kurang [UFR] • 4. Daya [P ; Q ] : Relai daya Max / Min • Relai arah / Directional • Relai Daya balik • Impedansi [Z] : Relai jarak [Distance] • Beda arus : Relai diferensial IBAA
BERDASARKAN KARAKTERISTIK • WAKTU KERJA • Seketika [Relai instsnt / Moment /high speed ] • Penundaan waktu [ time delay ] • Definite time relay • Inverse time relay • 3. Kombinai instant dengan tunda waktu IBAA
BERDASARKAN JENIS KONTAK • Relai dengan kontak dalam keadaan • normal terbuka [ normally open contact] • Relai dengan kontak dalam keadaan • normal tertutup [ normally close contact] IBAA
BERDASARKAN FUNGSI • Relai Proteksi • Relai Monitor • Relai programming ; • - Reclosing relay • - synchro check relay • 4. Relai pengaturan [ regulating relay ] • Relai bantu • - sealing unit • - lock out relay • - closing relay dan • - tripping relay IBAA
BERDASARKAN PRINSIP KERJA • Tipe Elektromekanis • a. Tarikan magnit : - tipe Plunger • - tipe hinged armature • - tipe tuas seimbang • b. Induksi : - tipe shaded pole • - tipe KWH • - tipe mangkok { Cup ] • Tipe Thermis : - bimetal • - termometer • 3. Tipe gas : - relai buccholz / Jansen • 4. Tipe Tekanan [ pressure relay ] • 5. Tipe Statik [ Elektronik] IBAA
1. TIPE PLUNGER BILA KUMPARAN DIBERI ARUS MELEBIHI NILAI PICK UPNYA, MAKA PLUNGER AKAN BERGERAK KEATAS DAN TERJADI PENUTUPAN KONTAK. GAYA YANG YANG DITIMBULAKN SEBANDING DENGAN KWADRAT ARUS PADA KUMPARAN . RELAI INI MEMPUNYAI WAKTU KERJA YANG CEPAT , SEHINGGA BANYAK DIGUNAKAN SEBAGAI RELAI INSTANTANEOUS . KUMPARAN KONTAK DIAM PLUNGER KONTAK GERAK IBAA
KONTAK DIAM KONTAK GERAK LENGAN ARMATURE KUMPARAN 2. TIPE HINGED ARMATURE BILA KUMPARAN DIBERI ARUS, MAKA LENGAN AKAN TERTARIK SEHINGGA UJUNG LENGAN YANG LAIN AKAN MENGGERAKAN KONTAK . GAYA ELEKTROMAGNITIK JUGA SEBANDING DENGAN KWADRAT ARUS KUMPARAN . TIPE INI BANYAK DIGUNAKAN SEBAGAI RELAI BANTU, KARENA DAPAT MEMPUNYAI KONTAK YANG BANYAK DAN KONTAKNYA MEMPUNYAI KAPASITAS PEMUTUSAN ARUS YANG LEBIH BESAR . IBAA
3, TIPE TUAS SEIMBANG [ BALANCE BEAM ] KONTAK TIPE INI TERDIRI DARI DUA KUMPARAN YAITU KUMPARAN KERJA DAN PENAHAN. DALAM KEADAAN SEIMBANG DIMANA GAYA PEGAS DIABAIKAN MAKA I1 / I2 = K [ KONSTANTE ] BILA I1 / I2 LEBIH BESAR DARI K MAKA RELAI AKAN MENUTUP KONTAK BILA I1 / I2 LEBIH KECIL DARI K MAKA RELAI AKAN BUKA KONTAK TIPE INI BANYAK DIGUNAKAN SEBAGAI RELAI DIFERENSIAL DAN RELAI JARAK . I2 I1 PEGAS I1 TORSI POSITIP TORSI NEGATIP I2 IBAA
SHADED POLE • INDUCTION DISK TIPE INI TERDIRI DARI DUA KUMPARAN YAITU KUMPARAN KERJA DAN PENAHAN. DALAM KEADAAN SEIMBANG DIMANA GAYA PEGAS DIABAIKAN MAKA I1 / I2 = K [ KONSTANTE ] BILA I1 / I2 LEBIH BESAR DARI K MAKA RELAI AKAN MENUTUP KONTAK BILA I1 / I2 LEBIH KECIL DARI K MAKA RELAI AKAN BUKA KONTAK TIPE INI BANYAK DIGUNAKAN SEBAGAI RELAI DIFERENSIAL DAN RELAI JARAK . SHADING RING MAGNIT TETAP KONTAK 1 2 PIRINGAN KUMPARAN IBAA
TIPE WATTMETRIK • [ KWH ] KUMPARAN LAGGING INTERAKSI ANTARA FLUK U DAN TERHADAP FLUK YANG DIPEROLEH DARI ARUS PUSAR YANG DIINDUKSIKAN PADA PIRINGAN AKAN MENGERAKAN PIRINGAN UNTUK BERPUTAR PUTARAN INI AKAN MENUTUP KONTAK UMUMNYA KARAKTERISTI K TUNDA WAKTUNYA ADALAH INVERSE PIRINGAN KUMPARAN UTAMA IBAA
6. INDUCTION CUP PRINSIPNYA SAMA SEPERTI MOTOR INDUKSI. TERDAPAT ROTOR ALUMINIUM BERBENTUK SILIDER YANG DI TENGAHNYA INTI MAGNITIK SEHINGGA SILIDER TERSEBUT DAPAT BERPUTAR PADA SILINDER DIPASANG KONTAK GERAK DAN DAPAT MENUTUP KONTAK KE KIRI ATAU KE KANAN . IBAA
RELAI STATIK / ELEKTRONIK • UNIT – UNIT DASAR DARI RELAI STATIK : • SIRKUIT INPUT [ BIASANYA INTERMEDIATE CT ] • RECTIFIER / PENYEARAH • LEVEL DETECTOR • TIMER / INTEGRATOR • POLARITY DETECTOR • COMPARATOR IBAA
SIRKUIT INPUT • [ INTERMEDIATE CT DAN RECTIFIER ] + + Ia Ia Ib Vout Vout Ib Ic Ic - - OUTPUT TERGANTUNG DARI TEGANGAN INSTANT YANG TERTINGGI UOTPUT TERGANTUNG DARI ARUS INSTATANEOUS YANG TERTINGGI IBAA
2. LEVEL DETECTOR Vs V in + LEVEL DETECTOR DC DIGUNAKAN UNTUK MENDETEKSI BILA LEVEL TEGANGAN DC PADA INPUT MELEBIHI SET LEVELNYA . BILA LEVEL INI DILAMPAUI MAKA OUTPUT DARI LEVEL DETECTOR BERUBAH DARI KONDISI MATI ,ENJADI HIDUP DAN OUTPUT AKAN MENGERAKAN RELAI OUTPUT . V out V ref V Vs V out V in t IBAA
3. INTEGRATOR / TIMING CIRCUIT C SIRKUIT INTEGRATOR BANYAK DIGUNAKAN DALAM RELAI STATIK INPUT ARUS E1/R1 DALAM FEED BACK LOOP KAPASITIF LEWAT C INVERTING TERMINAL INPUT ADALAH PADA COMMON EARTH POTENSIAL ,JADI TEGANGAN PADA C MENJADI SAMA DAN BERLAWANAN DENGAN Eo Eo SEBANDING DENGAN INTEGRAL DARI E1 SIRKUIT INI DAPAT DIGUNAKAN SEBAGAI RELAI WAKTU DIMANA KECEPATAN PERUBAHAN DARI OUTPUT SEBANDING DENGAN BESARNYA SIGNAL INPUT . R1 - I1 + E1 Eo IBAA
+Vs + 0 -Vs Vout Vin 4. POLARITY DETECTOR INPUT SIGNAL ADALAH GELOMBANG SINUS YANG MANA DIUBAH KE BENTUK GELOMBANG KOTAK OLEH GAIN AMPLIFIER OUTPUT SIGNAL PADA DASARNYA ADALAH DIGITAL YANG HANYA MEMPUNYAI DUA KEADAAN [ HIGH DAN LOW ] . IBAA
5. KOMPARATOR UNTUK RELAI YANG MEMPUNYAI INPUT LEBIH DARI SATU MAKA DIGUNAKAN KOMPARATOR MISAL RELAI DAYA / DIRECTIONAL ; RELAI JARAK TIPE KOMPARATOR : 1. KOMPARATOR AMPLITUDO 2. KOMPARATOR FASA IBAA
KOMPARATOR FASA A MENGUKUR BEDA FASAANTARA DUA INPUTGELOMBANG SINUS A DAN B KEDUA GELOMBANG INI DIUBAH KE BENTUK KOTAK KEDUA GELOMBANG KOTAK MEMPUNYAI SISI-SISI SESUAI DENGAN GELOMBANG SINUSNYA DAN DIBANDINGKAN DENGAN GERBANG EXCLUSIVE OR . GERBANG LOGIK INI MEMPUNYAI SIFAT HANYA AKAN MEMBERI OUTPUT BILA SALAH SATU ADA SIGNAL TETAPI TIDAK KEDUA –DUANYA DAN BEKERJA SEBAGAI POLARITY COINCIDENCE DETECTOR . OUTPUT X =1 Y B COINCIDENCE DETECTOR POLARITY DETECTOR EXCLUSIVE OR 1 X 0 1 Y 0 OUTPUT IBAA
POLARITY DETECTOR COINCIDENCE DETECTOR LEVEL DETECTOR INPUT TRIP INTEGRATOR IBAA
OUTPUT COINCIDENE DETECTOR OPERATE RESET OUTPUT INTEGRATOR KONDISI KERJA KONDISI RESTRAINT IBAA
03. TEORI KOMPONEN SIMETRI & ANALISA HUBUNG SINGKAT IBAA
GANGGUAN HUBUNG SINGKAT - Gangguan simetris ( gangguan 3 fasa ) - Gangguan tak simetris fasa – fasa fasa – fasa ke tanah fasa ke tanah Bila terjadi gangguan tak simetris akan menimbulkan Ketidak seimbangan arus maupun tegangan. Untuk memecahkan masalah diatas maka digunakan “ TEORI KOMPONEN SIMETRIS “ IBAA
SISTEM 3 FASA SEIMBANG @ ARUS MASING MASING FASA DAN @ TEGANGAN FASA ( LINE ) SAMA A B C IBAA
TEORI KOMPONEN SIMETRIS • TEORI INI DIKEMUKAKAN OLEH C L PORTESQUE ( 1918 ) • CARANYA ADALAH DENGAN MENGURAIKAN VEKTOR • FASA YANG TAK SEIMBANG MENJADI 3 PASANG • VEKTOR YANG SEIMBANG : • # KOMPONEN URUTAN POSITIP • # KOMPONEN URUTAN NEGATIP • # KOMPONEN URUTAN NOL IBAA
Va1 KOMPONEN URUTAN POSITIP ( INDEK 1 ) TERDIRI DARI 3 PASOR YANG SAMA BESAR NYA , DAN ALING BERBEDA FASA SEBESAR 120 SATU SAMA LAINNYA ( URUTAN SAMA DENGAN PASOR ASLINYA ) KOMPONEN URUTAN NEGATIP ( INDEK 2 ) TERDIRI DARI 3 PASOR YANG SAMA DAN BERBEDA FASA 120 ( URUTANNYA BERLAWANAN DENGAN VEKTOR ASLINYA ) KOMPONEN URUTAN NOL ( INDEK 0 ) TERDIRI DARI 3 PASOR YANG SAMA DAN SEFASA . Vb1 Vc1 Va2 Vc2 Vb2 Va0 Vb0 Vc0 IBAA
OPERATOR “ a “ Suatu operator yang berfungsi untuk memutar vektor dengan Sudut 120 dan berlawanan arah dengan arah jarum jam , IBAA
HUBUNGAN KOMPONEN SIMETRIS DENGAN BESARAN FASA IBAA
SYNTHESIS TEGANGAN ARUS IBAA