OPERASI PEMELIHARAAN SISTEM PROTEKSI

Document Sample
OPERASI PEMELIHARAAN SISTEM PROTEKSI Powered By Docstoc
					                         PENDAHULUAN

Sistem proteksi pada instalasi penyaluran, dengan ruang lingkup sistem
proteksi pada Gardu Induk ( GI ) / Gardu Induk Tegangan Extra Tinggi
(GITET ) dan Saluran Udara Tegangan Tinggi ( SUTT ) / Saluran Kabel
Tegangan Tinggi ( SKTT ) / Saluran Tegangan Extra Tinggi ( SUTET ), harus
mampu bekerja sesuai dengan tujuan dan persyaratan serta fungsinya yang
ditentukan terhadap jenis gangguan yang terjadi. Karena apabila tidak
        k        kib tk kerugian yang b
mampu, akan mengakibatkan k  i               dilihat dari   i kerusakan
                                      besar, dilih t d i segi k     k
yang lebih luas terhadap peralatan instalasi itu sendiri maupun tidak lancarnya
                  listrik.
penyaluran tenaga listrik




                                                                                  1
                                                  Lanjutan Pendahuluan

Oleh karena itu, beroperasinya berbagai jenis rele proteksi untuk mendeteksi
berbagai jenis gangguan yang kemungkinan akan terjadi. Pemasangan rele
proteksi tidak dapat berdiri sendiri tanpa adanya bantuan peralatan lain,
meliputi pengawatan / wiring, rele bantu, indikator, announciator, panel, suplay
       l                   dan lain sebagainya.
DC, suplay AC, PT, CT, PMT d l        b


     p g         p           p y      j        p y                 , j g
Disamping sistem proteksi mempunyai tujuan dan persyaratan tertentu, juga
banyak fungsi yang harus diemban sesuai fungsi masing – masing rele
preteksi, diantaranya : sistem proteksi Transformator Tenaga, Saluran Udara
Tegangan Tinggi ( SUTT ), Saluran Kabel Tegangan Tinggi ( SKTT ), Saluran
Udara Tegangan Extra Tinggi ( SUTET ), Bus Bar, Kopel, Reaktor, Kapasitor dan
lain – lain.


                                                                               2
                                                 Lanjutan Pendahuluan

                          panel,
Rele proteksi pada sebuah panel tergantung pada jumlah rele proteksi yang
dipasang, demikian pula jumlah panel rele proteksi juga tergantung kepada
jumlah bay / jalur yang diproteksi, sehingga banyak sekali panel – panel rele
proteksi di GI / GITET, termasuk panel kontrol yang juga bagian dari sistem
proteksi. Dengan berbagai peralatan, termasuk rele proteksi, lalu diintegrasikan
dengan pengawatan yang sedemikian rupa, sehingga merupakan suatu
kesatuan yang disebut sistem proteksi.

            j g                         j   , p y
Untuk menjaga dalam memenuhi tujuan, persyaratan dan fungsi     g      sistem
proteksi, perlu secara periodik ( harian, mingguan, bulanan maupun tahunan ),
harus secara konsisten dilaksanakan pemeliharaan sesuai jenis - jenis
p              y g              p    ,y
pemeliharaan yang telah ditetapkan, yaitu berdasarkan Surat Edaran Direksi PT
PLN ( Persero ) No. 032/PST/1984 Tanggal : 23 Mei 1984, tentang Himpunan
Buku Petunjuk Operasi dan Pemeliharaan Peralatan Penyaluran Tenaga Listrik.




                                                                               3
 2.1. JENIS GANGGUAN SISTEM PENYALURAN


GANGGUAN SISTEM
 Gangguan sistem adalah gangguan yang terjadi di sistem tenaga listrik

 seperti pada transformator, reaktor, kapasitor, busbar, SUTT, SKTT, SUTET

 dan lain sebagainya. Gangguan sistem dapat dikelompokkan sebagai

 gangguan permanen dan gangguan temporer.


GANGGUAN NON SISTEM
 Gangguan non sistem adalah gangguan bukan pada sistem, jenis nya antara

 l i k      k   komponen relai, k b l k t l t h b
 lain kerusakan k                                       i k t dan
                           l i kabel kontrol terhubung singkat d

 interferensi / induksi pada kabel kontrol.




                                                                             4
             2.2. TUJUAN SISTEM PROTEKSI


Adalah untuk mengidentifikasi gangguan, memisahkan bagian instalasi yang
terganggu dari bagian lain yang masih normal dan sekaligus mengamankan
instalasi dari kerusakan atau kerugian yang lebih besar, serta memberikan
informasi / tanda bahwa telah terjadi gangguan, yang pada umumnya diikuti
                  PMT.
dengan membukanya PMT


Pemutus Tenaga ( PMT ) untuk memisahkan / menghubungkan satu bagian
instalasi dengan bagian instalasi lain, baik instalasi dalam keadaan normal
maupun dalam keadaan terganggu. Batas dari bagian-bagian instalasi tersebut
                                 lebih.
dapat terdiri dari satu PMT atau lebih




                                                                              5
    2.3. PERSYARATAN SISTEM PROTEKSI


Sensitif : yaitu mampu merasakan gangguan sekecil apapun


Andal    : yaitu akan bekerja bila diperlukan (dependability) dan tidak
           akan bekerja bila tidak diperlukan (security).

Selektif : yaitu mampu memisahkan jaringan yang terganggu saja.


Cepat    : yaitu mampu bekerja secepat-cepatnya




                                                                          6
            2.4. PEMBAGIAN DAERAH PROTEKSI

        PEMBANGKIT          TRANSMISI        GARDU       DISTRIBUSI
                                             INDUK




PM         G




     Batas-batas instalasi tenaga listrik yang terdiri dari banyak peralatan
     yang berbeda jenis dan karakteristiknya, secara fisik ditandai dengan
     y g          j                       y ,                          g
     pemutus tenaga (PMT). Instalasi tersebut menunjukkan rangkaian
     pembangkit sampai dengan distribusi, sedangkan transmisi dan gardu
     induk disebut     l
     i d k di b t penyaluran.


                                                                               7
          2.5. PERALATAN SISTEM PROTEKSI
                     C
                    AC              GEN-SET Untuk Supply
                                    GEN-SET,
                  SUPPLY            Essensial Load ?



                    DC              1. Charger ?
                  SUPPLY            2.
                                    2 Battery ?



           PERALATAN PROTEKSI
                                                            Indikasi relai

                                                            Data Scada
PMT                                         PMT


                                                           Disturbance Recorder
   AIR                                  SF 6
  BLAST

            Operating Mechanism ?
            1.   Hydraulic
            2.   Pneumatic                                 Evaluasi Gangguan
            3.   Spring




                                                                                  8
                   2.6. SINGLE LINE DIAGRAM GARDU INDUK


                        ANGKE                                                                                                                             MAMPANG DUA                                                  CSW
             I                             II                                                                                                             I         II                                       II                             I


                       150 kV/ 3                                                                KOPEL                                                                 150 kV/ 3                id                      150 kV/ 3                        id
     2000A             100V    3      id             id                                                                                               2000A           100V    3   id                 2000A             100V    3       id
                                                                                                1250A
                  800-1600/5-5A                 id                                                                                                               800-1600/5-5A            id                      800-1600/5-5A                  id
                                                                                                        800 - 1600/5-5A
     3150A                         3150A                                                                                                              3150A                            3150A         1250A                                      1250A
                                                                                                2500A
                                                                            150 kV/ 3
                                      2500A                                 100V    3                        id                                                                   2500A                  2500A                         2500A
        2500A                                                                                                                                            2500A
 I
                          150 kV
II
                 ALMALEC 2 x 1140 mm2 4000 A                             2500A                                                     2500A


                                                                            1250A                                                      1250A

                                                                                 300-600/5-5A                                          300-600/5-5A



                                                                                    TRAFO I                                                TRAFO II
                                                                                    60 MVA                                                 60 MVA
                                                                                    150 / 20 kV                                            150 / 20 kV
                                                                                    YNyn0                                                  YNyn0
                                                                12 Ohm




                                                                                                                          12 Ohm
                                                                                      20kV/ 3                                                20kV/ 3
                                                                                      100V/ 3                                                100V/ 3
                                                               2000/5A                                                                 2000/5A

                                                                            2000A                                                     2000A



                                                          I
                                                                                                  20 kV
                                                          II
                   KETERANGAN

                       = PMT SF6

                       = PMT VACUM
                                                                                                                                                                                                                           PT PLN (PERSERO) UBS - P3B
                                                                                                                                                                                                                          REGION JAKARTA DAN BANTEN
                                                                                                                                                                                                                                   UPT - KARET
                                                                                                                                                                                                                       SINGLE LINE DIAGRAM
                                                                                                                                                                                                                            GI. KARET
                                                                                                                                                                                                    DIGAMBAR TANGGAL              DIPERIKSA DISETUJUI DIKETAHUI
                                                                                                                                                                                                    UPT KARET 06-03-2002
                                                                                                                                                                                                                                   AM Kinerja\Single Line Diagram\Karet 1




                                                                                                                                                                                                                                                                            9
2.7. SINGLE LINE DIAGRAM SISTEM PROTEKSI 500 KV




                                              10
    2.8. PERALATAN UTAMA TERPASANG

Pemutus tenaga
Pemisah
Trafo pengukuran
Busbar
Lightning Arrester
Trafo tenaga
Kapasitor
Reaktor
Panel kontrol
Panel proteksi
Sumber AC dan DC
Sarana komunikasi



                                     11
       2.9. JENIS – JENIS RELAY PROTEKSI

Arus lebih ( OCR/GFR )
Diferensial
Gangguan       te batas
Gangg an tanah terbatas ( REF )
Sirkuit arus ( CCP )
Beban lebih
Distansi
Suhu
Bucholz
Tekanan lebih / Tekanan mendadak
Jansen
Penutup balik / Auto reclose
Synchro chek
Arus lebih berarah

                                           12
  2.10. PERUNTUKAN SISTEM PROTEKSI

Transformator

Reaktor

Kapasitor

Busbar

Kopel

Diameter

SUTT

SUTET




                                     13
     3.1. SINGLE LINE DIAGRAM SISTEM PROTEKSI
                   TRANSFORMATOR

BUS 150 KV
                                    YNyn0(d), 60 MVA
                     In sisi 150 kV                  In sisi 20 kV
                     Trf : 231 A                     Trf : 1732 A               BUS 20 KV
               300/1 A                                               2000/1 A




                 51/51N                                         51/51N
                                                    2000/1 A
                                                               51N
                               300/1 A
                          64                                   64


                                                    12 Ω


                                           87
                                         In : 1 A




                                                                                            14
3.2. DAERAH KERJA SISTEM PROTEKSI TANSFORMATOR


                        REL 150 atau 70 kV


           OCR/GFR
          50/51P/51GP   87NP


                                      87T
   SBEF
   51NS
                        87NS
                                                   d       c
           OCR/GFR
          50/51S/51G               REL 20 kV
               S
                                                       b
           OCR/GFR
           50/51/51G                           a


                                                               15
3.3. SINGLE LINE DIAGRAM SISTEM PROTEKSI
                KAPASITOR

                                                            MCB
             M
       TCS                    TCS


                     52             Control Panel
       TC1                    TC1
                                                A      V
                 P2
                                          ASS               VSS
                 1
                 2

                 P1
                                    Protection Panel

                          M
                                          50N, 50,     27    59
                                          51N 51


                                           46          86




                  P1
                 1
                  P2


                 CAPASITOR BANK
                    25 MVAR




                                                                  16
3.4. SINGLE LINE DIAGRAM SISTEM PROTEKSI BUSBAR




               1   2        3   4   5   6       7   8




                   1    2       3   4   5   6       7   8   Posisi DS

      1

      2

          R1       R2




                                                                        17
3.5. SINGLE LINE DIAGRAM SISTEM PROTEKSI BUSBAR

               Sektor 1                            Sektor 2
                              d         c




      R1   a              b                         e         f   R2


           g              h        R3               j         k

                                  Check zone

                                               +




                                                                       18
3.6. SINGLE LINE DIAGRAM SISTEM PROTEKSI 500 KV




                                              19
   3.7. SINGLE LINE DIAGRAM SISTEM PROTEKSI
                  CCP/SZP/CBF

                                    LPa
                                      LPb
                      CCPb


               CCPa
                                   /
                                CBF/SZP




Ke BUS A

                 CBF/SZP                    BUS B


                         BUSPRO A                   CCPa
                                        CCPb

                             BUSPRO B

                                                           20
3.8. DIAGRAM LOGIC SISTEM PROTEKSI CBF/SZP


                        kontak trip
                        relai proteksi
                        utama

               OCR
                                             200 mS

                                         &   t
          +
                                                      trip



                           15 mS
                                         &
                            t
        kontak status
        PMT terbuka




                                                             21
             4.1. TRANSFORMATOR ARUS

Transformator A
T    f    t Arus j
                 juga bi
                      biasa di b t C      t Transformer ( CT )
                            disebut Current T    f


Fungsi transformator arus adalah :
     Menyesuaikan besaran arus pada sistem tenaga listrik menjadi
     besaran arus untuk sistem pengukuran atau proteksi.
     Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer.
     Memungkinkan standar arus pengenal pada sisi sekunder




                                                                    22
                                                      Lanjutan 4.1

     Rangkaian Pengganti




                           Ip/N        Is

 P1      P2                       Ie
                              Ze            Es   Zs
S1        S2                                                   Zb




                                                                23
                                                     Lanjutan 4.1

             ind ksi        sek nde
    Tegangan induksi disisi sekunder
    Ek = 4.44 B A f N volt
    Tegangan jepit disisi rangkaian sekunder
    Es = Is ( Zb + Zct + Zl ) volt

    Harus dipenuhi      Ek > Es


Kurva Magnetisasi dan beban
                             Es
              E
                                           Ek




                                                If

                                                               24
                                                      Lanjutan 4.1

Pemakaian CT adalah untuk sistem pengukuran dan sistem proteksi




                                     t ki
                                  proteksi
   B




                     pengukuran


                                                 H

                                                                  25
                                          Lanjutan 4.1

 Konstruksi CT




Bar primary




  Wound primary   Conventional Dead   Inverted CT
                  Tank CT


                                                    26
                                                            Lanjutan 4.1

  Trafo arus dengan 2 arus pengenal primer



     P1               P2             P1                P2




       S1           S2                  S1           S2




Rangkaian paralel 1000 / 5 A dan rangkaian seri 500 / 5 A
Atau :            1000 / 1 A                   500 / 1 A




                                                                      27
                                                             Lanjutan 4.1
     P1         P2

                           Sekunder CT di tap dengan rasio
                           500 -1000 / 5 A

S1        S2     S3

P1                    P2        P1               P2




     S1    S2        S3           S1    S2     S3

     Primer dan Sekunder CT di tap dengan Rasio 500 - 1000 - 2000 / 5 A



                                                                          28
                                             Lanjutan 4.1

Multi Rasio


                   P1         P2




  S1          S2    S3   S4   S5   S6   S7



  100 - 200 - 300 - 400 - 500 - 1000 / 5 A




                                                       29
                                                          Lanjutan 4.1

Trafo Arus Dengan R i lebih dari 1 (Satu).
T f A      D      Rasio l bih d i (S t )


 Contoh :
 Rasio
 R i 1000/ 1 - 1 - 1 - 1 A
 primer P1 - P2
                                                  p g        ( g     )
 sekunder ke 1 1S1 - 1S2 untuk relai arus lebih & pengukuran (dgn ACT)
 sekunder ke 2 2S1 - 2S2 untuk relai differensial & REF
 sekunder ke 3 3S1 - 3S2 untuk check zone buspro
 sekunder ke 4 4S1 - 4S2 untuk zone protection buspro


Masing-masing rasio mempunyai klas, kapasitas sama atau berbeda sesuai
kebutuhan




                                                                         30
                                                       Lanjutan 4.1

Contoh :
Rasio 800/ 1 - 1 - 1 – 1-1 A
   i
 primer P1 - P2
 sekunder ke 1     1S1 - 1S2 untuk pengukuran
 sekunder ke 2     2S1 - 2S2 untuk relai arus lebih
 sekunder ke 3     3S1 - 3S2 untuk relai jarak
 sekunder ke 4     4S1 - 4S2 untuk check zone buspro
 sekunder ke 5     5S1 - 5S2 untuk zone protection buspro


     g      g          p y            p
Masing-masing rasio mempunyai klas, kapasitas sama atau berbeda sesuai
kebutuhan




                                                                     31
                                                             Lanjutan 4.1

   i   C
Rating CT

    Rating Beban
         R ti d i b b di            k     i     ih bisa dicapai.
         Rating dari beban dimana akurasi masih bi di         i
         Dinyatakan dalam VA
         Umumnya bernilai 2.5 , 5 , 7.5 , 10 , 15 , 30 VA

    Rating Arus Kontinu
        Nilai arus yang diijinkan mengalir secara kontinu di sisi primer
        dengan sekunder dibebani nominal tanpa menimbulkan kenaikan
                                               dispesifikasi.
        temperatur yang melampaui batas yang dispesifikasi
        Standar arus lebih kontinyu di dalam IEC 185-1987 adalah 120%,
        150%, 200 %.

    Rating Arus Sesaat.
        Nilai rms arus primer yang dapat ditahan oleh trafo arus selama 1
        detik pada kondisi sekunder dihubung singkat, tanpa menimbulkan
        kerusakan (I thermal)


                                                                        32
                                                    Lanjutan 4.1

Rating Arus Sekunder
    Umumnya bernilai 1 , 2 atau 5 Amp


Rating Arus Dinamik(Idyn)
    Nilai maksimum arus primer yang dapat ditahan oleh trafo arus
    tanpa menimbulkan kerusakan listrik atau mekanik pada kondisi
    sekunder dihubung singkat.
    Nilai Idyn pada IEC 185-1987 umumnya 2.5 kali I thermal




                                                                    33
                                                             Lanjutan 4.1
Kesalahan CT

    Kesalahan rasio CT
        Kesalahan besaran arus karena perbedaan rasio name plate dengan
        rasio sebenarnya dinyatakan dalam % = 100 ( Kn Is - Ip ) / Ip

    Kesalahan fasa
        Akibat pergeseran fasa antara arus sisi primer dengan arus sisi
        sekunder

    Komposit Error
     εc = 100/ Ip √ 100/T ∫ (K n is – ip)2 dt
     is dan ip merupakan nilai arus sesaat sisi sekunder dan sisi primer.




                                                                            34
                                                         Lanjutan 4.1

Klas CT

    Menyatakan prosentase kesalahan pengukuran transformator arus pada
      ti         t     d    ti    k    i li it
    rating arus atau pada rating akurasi limit

    Klas CT Alat Ukur


     Klas ± %kesalahan rasio pd %   pergeseran fasa dlm menit
          beban                     pada %beban
          20 <%In< 100 100 <%In<120 20<%In<100 100<%In<120
      0.1      0.2            0.1        8               5
      0.2     0.35            0.2        15             10
      0.5
      05      0.75
              0 75            05
                              0.5        45             30
       1       1.5             1         90             60




                                                                         35
                                                          Lanjutan 4.1

Accuracy Limit Factor (ALF)


                                    inti.Perbandingan
     Disebut juga faktor kejenuhan inti Perbandingan dari I alir primer : I
     rated Nilai dimana akurasi CT masih bisa dicapai.


     C    h
     Contoh :
     Transformator arus 200/1 A dengan ALF 5, maka I alir primer batas
     akurasi < 5 x 200 A = 1000 A




                                                                          36
                                                                Lanjutan 4.1

Klas CT Proteksi
     Klas P
     Dinyatakan dalam bentuk seperti contoh berikut :
     15VA 10 P 20

     dimana :
     15 VA = rated beban CT sebesar 15 VA
     10 P    = klas proteksi , kesalahan 10 % pada rated batas akurasi.
      20               y             ,                     p      g
              = accuracy limit faktor, batas akurasi CT sampai dengan 20
                   kali arus rated

    Klas    %kesalahan rasio         pergeseran fasa     komposit
               100%In
            pd 100%                      % (menit)
                                     pada%In (      i)   error
      5P          ±1                       ± 60               5
     10P          ±3                                         10



                                                                           37
          4.2. TRANSFORMATOR TEGANGAN

Transformator Tegangan biasa disebut Potential Transformer ( PT )

Fungsi Transformator Tegangan.

     Memperkecil besaran tegangan pada sistem tenaga listrik menjadi
     besaran tegangan untuk sistem pengukuran.

     Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer.


     Memungkinkan standar arus pengenal pada sisi sekunder




                                                                    38
                                                              Lanjutan 4.2

Rangkaian ekivalen PT


        Rp      Xp          np : ns
                             p        Xs        Rs
A                                                         a

           Ip                              Is
Vp                                                   Vs
                     Ie   Im


N                                                         n


 Im = arus eksitasi/magnetisasi
 Ie = arus karena rugi besi




                                                                        39
                                                          Lanjutan 4.2
   Prinsip Kerja PT




              E1            E2


                N1          N2

E1 = N1 = a
E2   N2

a = Perbandingan transformasi
N1 > N2
N1 = Jumlah belitan primer       E1 = Tegangan Primer
N2 = Jumlah belitan sekunder     E2 = Tegangan sekunder




                                                                    40
                                                  Lanjutan 4.2

               Uk
  Klas PT Alat Ukur

Klas        Kesalahan rasio   Kesalahan fasa
akurasi        tegangan          (menit)
                 (%)
   0.1           ± 0.1                ±5
   0.2           ± 0.2               ± 10
   05
   0.5             05
                 ± 0.5               ± 20
   1.0           ± 1.0               ± 40
   3.0           ± 3.0         tidak ditentukan

 Klas PT Proteksi

Klas        Kesalahan rasio   Kesalahan fasa
 k    i
akurasi        tegangan          (menit)
                                 (    i )
                 (%)
   3P             ± 3             ± 120
   6P             ±6              ± 240



                                                            41
                                                                 Lanjutan 4.2
Klasifikasi PT

     PT dibedakan menurut kontruksinya yaitu jenis belitan dan jenis kapasitor.

            PT Induktif yang terdiri dari belitan Primer dan belitan sekunder, dan
            belitan primer akan menginduksikannya ke belitan sekunder melalui
            core

            PT Capasitif (Capasitor Voltage transformer / CVT ), terdiri dari
                k i        it
            rangkaian capasitor seri d
                                   i dengan b lit
                                            belitan primer. C
                                                      i     Capasitor b f   i
                                                                 it berfungsi
            mengurangi    tegangan    tinggi   ke   tegangan   menengah      yang
            dipergunakan untuk menginduksikan tegangan dari belitan primer ke
            belitan sekunder.




                                                                                     42
                                                               Lanjutan 4.2

        j i        it
     PT jenis capasitor (CVT)

           pembagi tegangan berupa capasitor.
           tegangan out put dipengaruhi oleh pembebanan pada tap
           sekunder. Dapat dikompensasi oleh reaktor L yang dihubung seri
           dengan tapping output.
           Untuk adjusment rasio maka dipakai transformator.
           Untuk tuning dapat dilakukan pengaturan nilai L


C1                      C1                   C1
                                   L                     L     T

C2                 Zb   C2              Zb    C2                     Zb



     (a)                     (b)                   (c)


                                                                            43
         5.1. RELE ARUS LEBIH (OCR & GFR)


Rele arus lebih merupakan rele Pengaman yang bekerja karena adanya
besaran arus dan terpasang pada Jaringan Tegangan tinggi, Tegangan
                                          tenaga.
menengah juga pada pengaman Transformator tenaga

Rele ini berfungsi untuk mengamankan peralatan listrik akibat adanya
         phasa-phasa.
gangguan phasa phasa

Rele hubung tanah merupakan rele Pengaman yang bekerja karena
adanya    besaran   arus   dan   terpasang   pada   jaringan   Tegangan
tinggi,Tegangan menengah juga pada pengaman Transformator tenaga.




                                                                          44
                                                           Lanjutan 5.1

Fungsi dan P
F    id    Penggunaan
    Relai arus lebih tak berarah dan Relai Hubung Tanah Tak berarah atau

                                                    tanah.
    cukup disebut relai arus lebih dan relai hubung tanah Relai ini

    berfungsi sebagai pengaman terhadap gangguan arus hubung singkat

    fasa-fasa maupun fasa tanah dan dapat digunakan sebagai :
    fasa fasa

    Pengaman utama penyulang (jaringan tegangan menengah)

                           trafo,              transmisi.
    Pengaman cadangan pada trafo generator dan transmisi

    Pengaman utama untuk sistem tenaga listrik yang kecil dan radial.

                         listrik yang k l
    Pengaman utama motor l     k      kecil.




                                                                        45
                                                                                        Lanjutan 5.1

 SINGLE LINE DIAGRAM OCR & GFR

              Pengaman arus lebih dengan                    Pengaman arus lebih dengan
              3 OCR                                         3 OCR + GFR
     R        S         T
                                                            R        S        T



                                     OCR
CT                                                                                OCR
                                                       CT
                                     OCR
         CT                                                                       OCR      GFR
                                                                CT
                                     OCR
                   CT                                                             OCR
                                                                         CT




              Pengaman arus lebih dengan 2
              OCR + GFR
         R              S        T



CT                                         OCR


                                                 GFR
              CT

                                           OCR
                            CT




                                                                                                  46
                           Lanjutan 5.1

Karakteristik Relay

      Instantaneous time

        fi i    i
      Definite time

      Long Time Inverse

      Standard Inverse

      Very Inverse

      Extremely Inverse




                                     47
                                                             Lanjutan 5.1

Karakteristik Waktu Kerja OCR/GFR

       Relai Arus Lebih Seketika (instantenous)

            Bekerja tanpa waktu tunda
            Setelan arus sangat besar
            Terdapat disisi primer atau sekunder trafo


   T




                                                         I




                                 I




                                                                       48
                                                              Lanjutan 5.1


    Relai Arus Lebih Waktu Tertentu (definite)

         Bekerja dengan waktu tunda
              j     g
         Waktu kerja relai tidak dipengaruhi besar arus gangguan
         Terdapat disisi primer atau sekunder trafo


T




                                                      I   T




                                  I




                                                                        49
                                                             Lanjutan 5.1

Relai Arus Lebih Waktu Terbalik (Inverse)

       Bekerja dengan waktu tunda
       Waktu kerja relai sangat bergantung dengan besar arus gangguan
       yang melalui relai
       Terdapat disisi primer atau sekunder trafo.



  T




                                                     I

                                                         T




                                I




                                                                        50
                                                                      Lanjutan 5.1

 Kurva Karakteristik OCR/GFR

   IEC Standard                           Keterangan :
 t= C      * tms
                (I            n   – 1)            t     = waktu kerja relai (s)
                                  C    = konstanta
                                  tms = time dial setting
                                  I    = operating current (arus gangguan/
                                         arus pick up- If/Is)
                                  n    = eksponensial


No.             Kurva                      C         n

1.    Standart Inverse - SI               0.14      0.02

2.    Very Inverse - VI                   13.5       1

3.    Long Time Inverse - LTI             120        1

4.    Extremely Inverse - EI              80         2




                                                                                  51
                                                                    Lanjutan 5.1
                 /    (IEC Standart)
Karakteristik OCR/GFR (            )
  Waktu (s)
      1 .10
          3




         100




              10
                                                       Long Time Inverse


                                                                    Standart Inverse
              1



                                                                    Very Inverse


          0.1
                   10             100                       1 .10
                                                                3
                                                                     Ekstremely Inverse
                                        Arus hubung singkat (A)
                                                                                       52
                                                 Lanjutan 5.1

Pemasangan OCR 3phasa              Pemasangan OCR 2phasa + GFR




                                         Trip     O/        O/
                  O/    O/    O/                            C
       Trip                                       C
                  C     C     C

                                                       E/
                                                       F
Pemasangan OCR 3phasa + GFR




                 O/    O/    O/
       Trip
                 C     C     C


                       E/
                       F


                                                                 53
                                 Lanjutan 5.1
Diagram Pemasangan 2 OCR & GFR




                                           54
                                 Lanjutan 5.1

Diagram Pemasangan 3 OCR & GFR




                                           55
                                                    Lanjutan 5.1

 CT



                          OCR
      PMT                               INDIKATOR
                                t>

        CC




Contoh fisik dan skema ( ac dan dc sirkuit )
                         lebih
               rele arus lebih.


                                                              56
                5.2. RELE DIFERENSIAL

Diagram dan Fisik Rele Diferensial




                                        57
                                                                                       Lanjutan 5.2
                           g            g                          g
RELE DEFERENSIAL ini berfungsi untuk mengamankan transformator tenaga
terhadap gangguan hubung singkat yang terjadi didalam daerah pengaman
transformator, yang disambung ke instalasi trafo arus ( CT ) dikedua sisi.
       I1                               I2           I1                           I2
   1                                         2   1                                      2


                  B         B                              B         B
                        R IR=I1-I2= 0
                             I I                                 R IR=I1+ I2≠ 0
                                                                      I


               Eksternal Fault                            Internal Fault


            Arus kerja =
            [(smallest current in operating coil to cause operation)/(rated current
            of the operating coil)x 100 %]
            Slope =
               p
            [(current in operating coil to cause operation)/(current in restraining)
            x 100 %]
            % slope ={(I1-I2)/[(I1+I2)/2]x100 %}
            % i pick up = 10 s.d 30 % x I CT
            %min i k               d         In


                                                                                                 58
                                                          Lanjutan 5.2
Vektor group trafo tenaga menentukan pergeseran sudut arus primer
terhadap arus sekunder. Vektor group ditentukan berdasarkan bilangan jam
dengan searah putaran jarum jam, contoh:
    Jam 1 menyatakan pergeseran sudut 30 derajat
Jam 5 menyatakan pergeseran sudut 150 derajat


   Gambar dibawah menunjukkan beberapa contoh vektor group:




                                                                           59
Lanjutan 5.2




          60
Lanjutan 5.2




          61
     5.3. RELE GANGGUAN TANAH TERBATAS

Single diagram Rele Gangguan Tanah Terbatas




                                x




               87N                        87N




                                                62
                                                                Lanjutan 5.3

Rele    Gangguan   Tanah   Terbatas   ini   berfungsi   untuk   mengamankan

transformator terhadap tanah didalam daerah pengaman transformator

khususnya untuk gangguan didekat titik netral yang tidak dapat dirasakan

oleh RELE differential, yang disambung ke instalasi trafo arus ( CT ) dikedua

sisi.




                                                                                63
             5.4. RELE ARUS LEBIH BERARAH

Definisi :

       Directional over current rele atau yang lebih dikenal dengan rele arus
       lebih yang mempunyai arah tertentu merupakan rele Pengaman yang
       bekerja karena adanya besaran arus dan tegangan yang dapat
       membedakan arah arus gangguan.


       Rele ini terpasang pada Jaringan Tegangan tinggi, Tegangan
              h juga pada pengaman T
       menengah j      d           Transformator t
                                        f             dan b f
                                             t tenaga d           i
                                                          berfungsi
       untuk mengamankan peralatan listrik akibat adanya gangguan phasa-
       p        p
       phasa maupun Phasa ketanah.




                                                                            64
                                                          Lanjutan 5.4

Teori d
T   i dasar

      Rele Ini Mempunyai 2 buah parameter ukur yaitu Tegangan dan Arus
      yang masuk ke dalam rele untuk membedakan arah arus ke depan
      atau arah arus kebelakang. Pada pentanahan titik netral trafo dengan
      menggunakan tahanan, relai ini dipasang pada penyulang 20 KV.
       e e ja ya e a       be dasa a ada ya su be a us da         C ( eo
      Bekerjanya relai ini berdasarkan adanya sumber arus dari ZCT (Zero
      Current Transformer) dan sumber tegangan dari PT (Potential
      Transformers).

      Sumber tegangan PT umumnya menggunakan rangkaian Open-Delta,
      tetapi tidak menutup kemungkinan ada yang menggunakan koneksi
      langsung 3 Phasa.

      Untuk membedakan arah tersebut maka salah satu phasa dari arus
      harus dibandingkan dengan Tegangan pada phasa yang lain.



                                                                         65
                                             Lanjutan 5.4

GAMBAR RANGKAIAN OPEN DELTA TRAFO TEGANGAN

      VRES = VAG + VBG + VCG = 3Vo


                                     A

                                     B

                                     C




                VRES




                                                       66
                                                           Lanjutan 5.4

                                               Bus 20 KV




                        Tripping                     PT
                        Coil


                   -
    ZCT            +

                         67 G




Gambar diatas menunjukkan rele gangguan tanah berarah ( 67 G ) terdiri dari
2 buah parameter ukur yaitu Tegangan dan Arus yang masuk ke dalam Relai
untuk membedakan arah arus ke depan atau arah arus ke belakang.




                                                                         67
                                                        Lanjutan 5.4

Relay connection :
     Adalah sudut perbedaan antara arus dengan tegangan masukan relai
     pada power faktor satu


Relay maximum torque angle :
            p                              g     g g p             y g
     Adalah perbedaan sudut antara arus dengan tegangan pada relai yang
     menghasilkan torsi maksimum.
     Secara umum torsi yang dihasilkan besaran tegangan dan arus dapat
                         8.2.2
     dilihat pada gambar 8 2 2
     Tegangan masukan pada relai menimbulkan arus IV yang tertinggal
     terhadap tegangan sebesar α akan menghasilkan fluksi (φv).
     sedangkan arus masukan pada relai akan menghasilkan fl i φi yang
       d     k             k     d     l i k      h ilk    flusi
     tertinggal dari tegangan sebesar sudut φ. Kedua fluksi diatas akan
     menghasilkan torsi , dan agar torsi maksimum maka φi dan φv harus
           b    k d 90°
     membentuk sudut 90 .


                                                                          68
                                                                   Lanjutan 5.4

Relay maximum torque angle :


      Max.
      Max
                 Reference
   torque line
                     V

                                          φi

                  θ          φ
                                      I
                                                        Zero
                                                     torque line
                                 α
  OPERATE                                  φv
                                     Iv


                                          RESTRAIN




                                                                             69
                                                           Lanjutan 5.4

Penentuan arah berdasarkan suatu besaran referensi (besaran polarising).
Besaran referensi yang umum diterapkan adalah besaran tegangan.
                                 operate signal
Misal untuk arus fasa R sebagai “operate signal” maka    sebagai polarising
signal bisa VA, VB , Vc , VA-B , VB-C atau VC-A .
Jika digunakan tegangan VA sebagai polarising signal seperti pada Gambar
8.2.3. maka torsi maksimum diperoleh saat arus dan tegangan fasa A sefasa.

                                MTA

                           φA
                                VA

                           IA
            OPERATE


                                      IvA   φvA


                                        RESTRAIN




                                                                             70
                                                                                   Lanjutan 5.4

               Connections,
     90° Relay Connections 45° MTA
                                                     Relai                  Arus     Tegangan

          IA
                                                          A                  IA        VBC
          VA
                                                          B                  IB        VCA

                      VBC                                 C                  IC        VAB


                VB
VC                                             Max
                                            torque line

                     OPERATE
                               VA          φIA

                         45°
                                     45°           VBC
          RESTRAIN
                                    135°



                                                   φBC

                                                                 Zero
                                                              torque line


                                                                                                71
                                                                       Lanjutan 5.4

          Connections,
90° Relay Connections 30° MTA

                                                        Relai   Arus     Tegangan
      IA
      VA                                                 A       IA        VBC

                                                         B       IB        VCA
                     VBC

                                                         C       IC        VAB
                VB
VC


                     OPERAT
                       E
                         VA                 Max
      RESTRAI
                     30°
                                           torque
         N                        φIA       line

                                  30°
                                                  VBC
                           150°




                                   φBC

                                          Zero
                                         torque
                                          line

                                                                                    72
                                                                             Lanjutan 5.4
     90        Connections, 0°
     90° Relay Connections 0 MTA
                                                              Relai   Arus     Tegangan
                     VAC
          IA
                                                               A       IA        VAC
          VA
                                                               B       IB        VAB
          30°
                                                               C       IC        VCB
                                                 Max
                                              torque line
                VB
VC
                                             VAC
          OPERATE
                           VA          φIA
                     30°

     RESTRAI
        N
                                120°

                                             φAC
                                                   Zero
                                                torque line




                                                                                          73
                         5.5. RELE SUHU




Keterangan :
1. Trafo arus
2. Sensor suhu
3. Heater
4. Thermometer Winding
5. Thermometer oil



                                          74
5.6. RELE BUCHOLZ




                    75
                                                            Lanjutan 5.6


RELE BUCHOLTZ ini berfungsi untuk mendeteksi adanya gas yang ditimbulkan
oleh loncatan ( bunga ) api dan pemanasan setempat dalam minyak
transformator.

Penggunaan       rele deteksi gas (Bucholtz) pada Transformator terendam
 i   k   it    t k         k
minyak yaitu untuk mengamankan t
                               transformator yang
                                    f    t                  didasarkan pada
                                                            did    k     d
gangguan   Transformator    seperti : arcing, partial discharge, over heating
ya g u u ya e g as a gas
yang umumnya menghasilkan gas.




                                                                            76
5.7. RELE JANSEN




                   77
                                                         Lanjutan 5.7

RELE JANSEN ini berfungsi untuk mengamankan pengubah tap (tap
changer) dari transformator.
Tap changer adalah alat yang terpasang pada trafo,berfungsi untuk
mengatur tegangan k l          (sekunder) kib beban maupun variasi
                      keluaran ( k d ) akibat b b             i i
tegangan pada sistem masukannya (input).
Tap changer umumnya dipasang pada ruang terpisah dengan ruang untuk
tempat k
t                di k dk          i   k tap changer tid k b
     t kumparan,dimaksudkan agar minyak t    h      tidak bercampur
dengan minyak tangki utama.
Untuk mengamankan ruang diverter switch apabila terjadi gangguan pada
                    digunakan
sistem tap changer ,digunakan pengaman yang biasa disebut :RELE JANSEN
(bucholznya Tap changer).
Jenis dan tipe rele jansen bermacam-macam bergantung pada merk Trafo:
             1000,LF 15,LF 30.
misalnya RS 1000 LF 15 LF 30
Rele jansen dipasang antara tangki tap changer dengan konservator minyak
tap changer.



                                                                           78
5.8. RELE TEKANAN LEBIH




                          79
                                                          Lanjutan 5.8

RELE TEKANAN LEBIH ini berfungsi mengamankan tekanan lebih pada

transformator, dipasang pada transformator tenaga      dan bekerja dengan

menggunakan    membrane.Tekanan lebih terjadi karena adanya flash over

atau hubung singkat yang timbul pada belitan transformator tenaga yang

terendam minyak, lalu berakibat decomposisi dan evaporasi minyak, sehingga

menimbulkan tekanan lebih pada tangki transformator.




                                                                         80
                    6.1. PRINSIP KERJA

             Perintah buka PMT
                                      Transmisi



                     Relai Proteksi    Sinyal kirim    Relai Proteksi
Masukan besaran                        Sinyal terima
arus dan tegangan

                      Catu Daya
                       (battere)


Indikasi relai
  Data Scada                                   Evaluasi Gangguan
    Disturbance Recorder




                                                                        81
                                                                                           Lanjutan 6.1

Impedansi penghantar berbanding lurus dengan jarak penghantar.

Dasar pengukuran impedansi ialah mengukur besarnya arus dan tegangan
                          terpasang.
gangguan pada lokasi rele terpasang



               A                                                   B
                                          f1                                          f2


                   Rele A        Zf1                                            Zf2
          ZS                                                  Z1



                                                                          Vf2
                                Vf1              Vf

                            Gangguan di dalam daerah pengamanan
                                                                       Gangguan di luar daerah pengamanan




                                                                                                            82
                                                            Lanjutan 6.1




              Zs              ZL

                         Ir
  Vs                Vr                         Zbeban   ZR = VR / IR
                                                           = ZL + Z beban

               Zs             ZL

                         Ir
   Vs               Vr                        Zbeban    ZR = VR / IR
                                                            = ZF



Jika setting rele sama dengan ZSet maka rele akan bekerja jika ZF < ZSet



                                                                            83
            6.2. GANGGUAN FASA - FASA

Besaran input yang menjadi masukan rele jarak adalah besaran tegangan
dan arus tiga fasa.

      g gg                   p g         y g                g g
Pada gangguan fasa ke fasa pengukuran yang diambil adalah tegangan fasa
ke fasa dan arus pada fasa fasa yang terganggu.

Dengan inputan besaran ini maka impedansi yang diukur adalah impedansi
   t      iti
urutan positip.
                             IR1               F1

                       ZS1               ZL1
                                                    I1
                                   VR1
                                                    I2
                                               N1

                             IR2               F2
                     ZS2                 ZL2
                                   VR2
                                               N2


                                                                      84
                                                                             Lanjutan 6.2
                                  IR1               F1

                           ZS1                ZL1
                                                         I1
                                       VR1
                                                         I2
                                                    N1

                                 IR2                F2
                          ZS2                 ZL2
                                       VR2
                                                    N2


VB - VC = ( a2 - a ) ( 2 I1 Z          L1   + I1 ZS1 ) + ( a - a2 ) I1 ZS1
 IB - IC = 2 ( a2 - a ) I1
ZRB = ( VB - VC ) / ( IB - IC )
      =Z   L1   + (ZS1)/2 - (ZS1)/2
      = ZL1



                                                                                       85
              6.3. GANGGUAN FASA TANAH

Pada gangguan fasa ke tanah harus dimasukan faktor kompensasi urutan
nol.
KN = ( ZLo - ZL1 ) / 3 ZL1


Dengan menambahkan faktor ini pada pengukuran arus, maka impedansi
yang diukur adalah impedansi urutan positip penghantar
( ZL1 ).


Impedansi yang di k rele t
I   d   i      diukur l tanpa f kt k
                              faktor kompensasi urutan nol
                                              i    t     l
ZRA = VRA / IRA
    = ZL1 { 1 + IRN / IRA ( ZL0 - ZL1 ) / 3 ZL1 }


IRN adalah arus residual dari ketiga fasa




                                                                   86
                                                Lanjutan 6.3

                Lokasi Relai

                       0

                       0

                       1




IRA = 1
IRN = 1
maka ZR = ZL1 { 1 + ( 3 ZL0 - ZL1 ) / 3 ZL1 }




                                                          87
                          Lanjutan 6.3

           Lokasi Relai




IRA = 2
IRN = 0
ZR = ZR1




                                    88
                                                        Lanjutan 6.3

Untuk mendapatkan hasil pengukuran ZL1 untuk semua kondisi

VRA / IR = ZL1


ZL1 ( IRA + IRN ( ZL0 - ZL1 ) / 3 ZL1 )   = ZL1
            IR
maka IR harus sama dengan

   IRA + IRN ( ZL0 - ZL1 ) / 3 ZL1


Jadi pada masukan rele harus ditambahkan

   IRN ( ZL0 - ZL1 ) / 3 ZL1




                                                                  89
                               Lanjutan 6.3

                Lokasi Relai




IRA = 1
IRN = 3
maka ZR = ZL0




                                         90
                                6.4. INFEED

Yang      dimaksud     dengan   infeed   adalah   pengaruh   penambahan   atau
pengurangan arus yang melalui titik gangguan terhadap arus yang melalui
relai yang ditinjau.

Secara umum infeed ini disebabkan karena adanya pembangkit antara relai
dengan titik gangguan. Infeed dapat juga disebabkan karena adanya
perubahan konfigurasi saluran dari ganda ke tunggal atau sebaliknya.

Adanya pengaruh infeed ini akan membuat impedansi yang dilihat relai
seolah-olah               besar       gangguan seolah-olah
seolah olah menjadi lebih besa (letak gangg an seolah olah menjadi lebih
jauh) atau menjadi lebih kecil (letak gangguan seolah-olah menjadi lebih
dekat).

Dengan demikian jangkauan kurang atau jangkauan lebih. Pengaruh infeed
ini harus dipertimbangkan khususnya untuk penyetelan zone-3.




                                                                             91
                                                          Lanjutan 6.4
Pengaruh pembangkit pada rel ujung saluran yang diamankan


                         A              B
                               I1           I1 + I2
        ∼                      Z1           ZBf       f


                                               I2


                                         ∼
Relai A mengamankan saluran AB, misalnya terjadi gangguan di titik f diluar
daerah pengaman relai. Pada kondisi normal (tidak ada pembangkitan B),
tegangan yang terukur oleh relai pada saat terjadi gangguan di f adalah :
  g g y g                        p            j    g gg

    VAf = VAB + VBf
    VAf = I 1. Z1 + I 1. ZBf
      f                    f


                                                                          92
                                                             Lanjutan 6.4
     gg    p       y g                      ,
Sehingga impedansi yang terukur oleh relai A, adalah sbb :
        VAf   I 1. Z1 + I 1. ZBf
ZAf =       =
         I1           I1
 ZAf = Z1 + ZBf
Pada saat terdapatnya pembangkit B, akan terjadi penambahan arus pada
titik gangguan sehingga tegangan yang terukur oleh relai, adalah :

 VAf = I1.ZAB + ( I1 + I 2).ZBf
Dan impedansi yang terukur oleh relai adalah :

      VAf    I 1. ZAB + ( I 1 + I 2). ZBf
VAf =     =
       I1                  I1
            ( I 1 + I 2). ZBf
VAf = ZAB +                    = ZAB + K. ZBf
                     I1
Dari persamaan tersebut dapat dilihat pengukuran impedansi gangguan
 pada titi “f” dipengaruhi faktor infeed “K”.

 Jadi faktor infeed :
                           (I1 + I 2)
                        K=
                               I1
                                                                        93
                                                                Lanjutan 6.4

Saluran t
S l           i i    d ke tunggal
        transmisi ganda k t     l

                                A                 B
                                          I
                                                      2I

                  ∼                       I                 f




Jika terjadi gangguan di f maka impedansi yang terlihat oleh relai A adalah :

             ( I . ZAB + 2 IZBf )
     ZRA =                        = ZAB + 2 ZBf
                       I


Faktor infeed K = 2




                                                                                94
                                                                       Lanjutan 6.4

Saluran t
S l           i i    d ke    d
        transmisi ganda k ganda


                      A                 B                          C
                                I                    I1

        ∼                                       xx        f
                                                           f
                                                               l
                                I                    I




Jika terjadi gangguan di f maka impedansi yang terlihat oleh relai A adalah :

              IZAB + I 1ZBf              I1
       ZRA =                      = ZAB + ZBf
                       I                 I
            (2l − x )
       I1 =           2I
               2l
                        (2l − x )
       ZRA = ZAB +                ZBf
                            l


                                                                                 95
                                                                        Lanjutan 6.4
                                (2l − x)
                           K=
                                    l
Untuk gangguan f dekat rel B (x ≈ 0) faktor infeed K = 2
Untuk gangguan f dekat rel C (x ≈ 1) faktor infeed K = 1 dan
Untuk gangguan diantar rel B dan rel C nilai infeed berfariasi antara 1 dan 2.
Saluran transmisi dari tunggal ke ganda
                       A                   B                        C
                                                      I1
                                I
        ∼                                      xx          f
                                                            f
                                                                l
                                                      I



Impedansi saluran yang terlihat oleh relai A jika terjadi gangguan di f adalah :
                       IZAB + I1ZBf            I1
               ZRA =                    = ZAB + ZBf
                               I               I
                    (2l − x)
               I1 =          I
                       2l
                               (2l − x)
               ZRA = ZAB +              ZBf
                                  2l
                                                                                  96
                                                            Lanjutan 6.4

Faktor infeed


                   ( 2l − x )
                K=
                       2l

Unt k gangg an f dekat rel B ( ≈ 0) fakto infeed K = 1
Untuk gangguan          el (x       faktor

Untuk gangguan f dekat rel C (x ≈ 1) faktor infeed K = 0.5 dan

Untuk        diantar rel B d rel C nilai i f d b f i i antara 0 5 d 1
U k gangguan di        l dan l      il i infeed berfariasi    0.5 dan 1.




                                                                       97
          6.5. SETTING DISTANCE RELAY

Dapat menentukan arah letak gangguan

     Gangguan didepan relai harus bekerja

     Gangguan dibelakang relai tidak boleh bekerja

Dapat menentukan letak gangguan

     Gangguan di dalam daerahnya relai harus bekerja

     Gangguan diluar daerahnya relai tidak boleh bekerja

Beban maksimum tidak boleh masuk jangkauan relai

         b d k            d          d
Dapat membedakan gangguan dan ayunan daya




                                                           98
                                                                Lanjutan 6.5

           A                    B         ZBD         D         E
                 ZAB                                      ZDE
     ∼                              ZBC         ZCD                 ∼
                                     C
                          XtB
                                                XtC


Zone-1

Karena adanya kesalahan pengukuran jarak akibat kesalahan CT,           PT dan
  l i       di i    k              t lebih kecil dari impedansi penghantar,
relainya sendiri, maka zone 1 di set l bih k il d i i     d   i     h t
misal 80 % impedansi penghantar

Zone-1
Z    1        0.8
            = 0 8 x ZAB




                                                                             99
                                                                  Lanjutan 6.5

             A                    B         ZBD         D         E
                     ZAB                                    ZDE
      ∼                               ZBC         ZCD                 ∼
                                       C
                            XtB
                                                  XtC



Zone-2
Zone 2 mengamankan sisa penghantar yang tidak diamankan zone 1dan juga
                                     depan.
sebagai pengaman cadangan jauh GI di depan
Zone 2 di set dengan delay waktu

Zone-2min
Zone 2min    =   1.2
                 1 2 x ZAB
Zone-2mak    =   0.8 x (ZAB + 0.8 x ZBC)
Zone-trafo   =   0.8 x (ZAB + 0.5 x XtB)
Zone batas
Zone-batas   =         (0.8
                 ZAB + (0 8 x ZBC)


                                                                           100
                                                                    Lanjutan 6.5

Zone-2min = 1.2 x ZAB
Zone-2mak = 0.8 x (ZAB + 0.8 x ZBC)

Z2max diambil untuk pht terpendek



                                      Z2min Z2max
  A
                0.4 - 0.5 det                       1.2 - 1.5 det



                                B                         C



                                                                    D




                                                                             101
                                            Lanjutan 6.5

Zone-2min = 1.2 x ZAB
Zone-2mak = 0.8 x (ZAB + 0.8 x ZBC)
Zone 2mak   Zone 2min           Zone-2mak
Zone-2mak > Zone-2min maka Z2 = Zone 2mak



                  0.4
                  0 4 det     Z2min Z2max
 A                             B




                                                     102
                                                 Lanjutan 6.5

Zone-2min = 1 2 x ZAB
Z    2 i    1.2
one-2mak = 0.8 x (ZAB + 0.8 x ZBC)
Zone-2mak < Zone-2min maka Z2 = Zone-2min


                             Z2min       Z2mak
                0.8
                0 8 det

   A
                                     B




                                                          103
                                                          Lanjutan 6.5

Zone-3
Zone-3min    = 1.2 x (ZAB + k x ZBD), k = infeed factor
Zone-3mak    = 0.8 x (ZAB + 0.8 x k x (ZBC + 0.8 x ZCD)
Zone-trafo   = 0.8 x (ZAB + 0.8 x XtB)
Zone-batas   = ZAB + (0.8 x k x (ZBC + 0.8 x ZCD)

     Dipilih nilai terbesar antara Z3min dengan Z3mak.
     Jika pada gardu       induk di depannya terdapat trafo daya, maka
     jangkauan zone-3 sebaiknya tidak melebihi impedansi trafo ZTR = 0.8
     (ZL1 + k.ZTR), dimana k = bagian trafo yang diproteksi, nilai k
     direkomendasikan = 0.8
     Jika overlap dengan zone-3 seksi berikutnya, maka waktu zone-3 dapat
     dikoordinasikan dengan waktu zone-3 seksi berikutnya.



                                                                       104
                                                            Lanjutan 6.5

Zone 3 Reverse
Jika Zone 3 reverse memberikan sinyal trip
Zr = (1.5 Z2') - ZL1
      (      )

Jika Zone 3 reverse tidak memberikan sinyal trip
Zr = (2 Z2') - ZL1


                  Local bus             Near end bus        Far end bus
        Z3R (A)               Z3 (A)


                               ZL


                       A                     B         Z2
                               Z2 (B)




                                                                          105
                                                             Lanjutan 6.5

Starting d
S               l i      lebih
     i dengan relai arus l bih
Arus starting di set lebih besar dari beban maksimum dan lebih kecil dari arus
gangguan minimum

Starting dengan relai impedansi
Zsmak         0.4
            = 0 4 x [V/(I x√ 3)]
Zsmin       = 1.25 x Z3
           (j                )
Zs = Zsmak (jika Z3mak < Zmin)
Zs = Zmin + [(Zmak - Zmin)/2], (jika Z3mak > Zmin)




                                                                            106
                                                             Lanjutan 6.5

Resistive Reach

      Prinsip jangkauan dari resistive reach (Rb) tidak melebihi dari setengah
      beban (1/2    ),
      b b ( / ZBEBAN)

      Untuk penghantar yang radial atau dalam sistem 70 kV dihitung
      dengan :

                     Rb = 15 x (Z1 x Ko x 2)

      Dan untuk sistem 150 kV atau 500 kV dihitung dengan :


                              (           )
                     Rb = 8 x (Z1 x Ko x 2)




                                                                            107
                                                             Lanjutan 6.5

Mutual Coupling
M t lC     li
     Terjadi pada sirkit paralel terutama untuk mutual zero sekuens.
     Dapat menyebabkan over reach dan under reach kerja distance

Mutual Coupling pada Z1
     Pengukuran Z1 gangguan 1 fasa ke tanah pada sirkit paralel akan
     berbeda pada saat beroperasi 2 sirkit dan saat 1 sirkit ditanahkan.


                  Normal        Z1 setting
                  ditanahkan      Z1 sebenarnya

                  Relai                       Zl1,Zl2,Zl0
                                                     x Zl1
                  Ig1,Ig2,Igo   Zom

                          Iho




                                                                           108
                                                              Lanjutan 6.5

Mutual Coupling pada Z2
Pengukuran Z2 gangguan 1 fasa ke tanah pada sirkit paralel akan berbeda
pada saat beroperasi 2 sirkit dan saat 1 sirkit ditanahkan.

                  mutual             Z2

                  Satu sirkit keluar Z2

                    Relai                  Zl1,Zl2,Zl0
                                                  x Zl1
                    Ig1,Ig2,Igo   Zom


                    Relai                  Zl1,Zl2,Zl0
                                                  x Zl1
                    Ig1,Ig2,Igo    Zom




                                                                       109
               6.6. FAULT CLEARING TIME

Kecepatan pemutusan gangguan (fault clearing time) terdiri dari
      Kecepatan kerja (operating time) rele,
      Kecepatan buka pemutus tenaga (circuit breaker)
      Waktu kirim sinyal teleproteksi

                                             52 1
Fault clearing time pengaman utama pada SPLN 52-1 1984
      Sistem 150 kV ≤ 120 ms
      Sistem 70 kV ≤ 150 ms

Fault clearing time pengaman cadangan 500 ms.




                                                                  110
6.7. OPERATING TIME




                      111
                                                          Lanjutan 6.7

Dengan mempertimbangkan waktu kerja pmt dan waktu yang diperlukan
teleproteksi maka operating time relai proteksi utama .

       Di sistem 150 kV
        • Tipikal ≤ 30 ms
                                                          ms,
        • Pada SIR 10 dan reach setting 80 % sebesar ≤ 40 ms

       Di sistem 70 k
        • Tipikal ≤ 35 ms
        • Pada SIR 10 dan reach setting 80 % sebesar ≤ 50 ms.




                                                                   112
6.8. SOURCE to LINE IMPEDANCE RATIO (SIR).

SIR adalah perbandingan impedansi sumber terhadap impedansi penghantar,
sehingga panjang penghantar menjadi salah satu faktor terhadap besaran SIR.


SIR menunjukan kekuatan sistem yang akan diproteksi, makin kecil SIR makin
            y g
kuat sumber yang memasok SUTT tersebut.


Dari uraian di atas terlihat bahwa SIR menjadi pertimbangan dalam
     t k     l     t k i      khususnya yang ki j
menentukan pola proteksi SUTT kh                        dipengaruhi oleh
                                             kinerjanya di       hi l h
besaran SIR.




                                                                         113
                                                          Lanjutan 6.8

IEEE Std C17.113-1999 tentang Guide for Protective Relay Applications to
Transmission Lines, panjang penghantar dikelompokan menjadi :

     Penghantar Pendek dengan SIR > 4

     Penghantar Sedang dengan 0.5 < SIR < 4

     Penghantar Panjang dengan SIR < 0.5




                                                                      114
                                                   Lanjutan 6.8

Pengelompokan panjang penghantar berdasarkan SIR

      Sistem 70 kV
          Penghantar pendek p < 3 km
          Penghantar sedang 3 km < p < 20 km
          Penghantar panjang p > 20 k
          P   h t       j           km

      Sistem 150 kV
          Penghantar pendek p < 6 km
          Penghantar sedang 6 km < p < 50 km
          Penghantar panjang p > 50 km




                                                            115
 6.9. PROTEKSI UTAMA DAN CADANGAN

Proteksi Utama                     Proteksi Cadangan

    Distance relay                                   g
                                       Proteksi cadangan lokal
           putt                             OCR & GFR
           pott                        Proteksi cadangan jauh
           blocking                           o e G e ote
                                            Zone 2 GI remote
    Differential relay
           pilot
           current
           phase
    Directional comparison relay
              p
           impedance
           current
           superimposed




                                                                 116
                                                              Lanjutan 6.9


Distance Relay

                  y     p    p     p y       j              p g
     Distance relay ini pada prinsipnya bekerja berdasarkan pengukuran
     impedansi penghantar.

     Rele ini mempunyai ketergantungan terhadap besarnya SIR dan
     keterbatasan sensitivitas untuk gangguan satu fasa ke tanah.

     Rele ini mempunyai beberapa karaktristik seperti mho, quadralateral,
     reaktans, dll.

     Sebagai unit proteksi relai ini dilengkapi dengan pola teleproteksi
     seperti putt, pott dan blocking.

     Jika tidak terdapat teleproteksi maka rele ini berupa step distance saja.



                                                                                 117
                                                              Lanjutan 6.9
Karacteristic Distance Relay
        X                           X

                      z3    PSB               z3   PSB
                    z2                      z2
               z1                         z1
                                                    R
                                R

                                                          z3
                           z4
                         z3                              z2
                        z2          PSB                  z1
                      z1
                z reverse                          z4



                                                                       118
                                                                              Lanjutan 6.9
                       Relay.
Directional Comparison Relay
     Relai penghantar yang prinsip kerjanya membandingkan arah gangguan,
     jika kedua relai pada penghantar merasakan gangguan di depannya
         k   l   k bekerja.
     maka relai akan b k

     Cara kerjanya ada yang menggunakan directional impedans, directional
                   p    p
     current dan superimposed

            A                                                                 B




             ≥1       DIR                                      DIR       ≥1



                              T                            T



                  &           R                            R         &
                                         Signalling
                                         channel
                            Directional comparison relay



                                                                                       119
                                                                                      Lanjutan 6.9

Phase Comparison Relay

     Prinsip kerja membandingkan sudut fasa antara arus yang masuk
     dengan arus yang keluar daerah pengaman.



                                 A                    B    A                      B
      a. Fasa arus di A
                                                                              ∼

      b. Logic fasa arus di A


         Fasa arus di B
      c. F

      d. Logic fasa arus di B

      Output comparator di A :
      e=b+d

      Output discriminator
                                                           Stability
                                                           setting
                                     Gangguan eksternal   Gangguan internal




                                                                                               120
                                                           Lanjutan 6.9

Superimposed Directional Relay

     Elemen directional menggunakan sinyal superimposed
             Superimposed = faulted – unfaulted

     Selama gangguan, tegangan dan arus berubah sebesar ∆Vr dan ∆ir,
     perubahan ini dikenal sebagai besaran superimposed.

      Forward Fault
                                        ∆ ir

            t=0                                ∆ Vr
                                                      Zs




                                                                    121
                                                               Lanjutan 6.9

 Reverse Fault
                  ∆ ir       ZL
                  ∆ Vr
       t=0
                                                          Zs


                   + ∆ Vr                   + ∆ Vr   ∠ -ø LS
         ∆ ir =                   ∆ ir =
                  Zs + ZL                  |Zs + ZL|
    Prinsip pengukuran superimposed tegangan dan arus


Untuk gangguan di depan : ∆ Vr ∠ -ø rep dan ∆ ir mempunyai
polaritas yang berlawanan sedangkan untuk gangguan di belakang : ∆
p         y g                  g            g gg             g
Vr ∠ -ø rep dan ∆ ir mempunyai polaritas yang sama.

Arah ditentukan dari persamaan :
      Dop = | ∆ Vr ∠ -ø rep - ∆ ir | - | ∆ Vr ∠ -ø rep + ∆ ir |

Dop positip untuk gangguan arah depan dan Dop negatip untuk
gangguan arah belakang


                                                                        122
                           Lanjutan 6.9

Pilot Differensial Relay




                                    123
                                                          Lanjutan 6.9

Line Current Differential Relay
     End A                              End B




                       IF
                  IA        IB

        Relay A                    Relay B

      Prinsip kerja pengaman differensial arus saluran transmisi
                                                arus,
      mengadaptasi prinsip kerja diferensial arus yang membedakannya
      adalah daerah yang diamankan cukup panjang sehingga diperlukan :
             Sarana komunikasi antara ujung-ujung saluran.
                     j     p         p j g
             Relai sejenis pada setiap ujung saluran.
      Karena ujung-ujung saluran transmisi dipisahkan oleh jarak yang jauh
      maka masing-masing sisi dihubungkan dengan :
            kabel pilot
            saluran telekomunikasi : microwave, fiber optic.

                                                                        124
     6.10. PEMILIHAN POLA PROTEKSI SUTT

Penghantar Pendek :

     Untuk penghantar pendek pola proteksi SUTT yang direkomendasikan
     adalah Current Differential, Phase Comparison, Directional comparison.
     Pola ini tidak menyediakan proteksi cadangan jauh untuk GI di
     depannya sehingga perlu ditambahkan proteksi cadangan jauh berupa
     step distance.

     Jika satu dan lain hal tidak dapat dihindarkan pemakaian distance relay
     untuk SUTT pendek maka distance relay tersebut dipilih pola POTT atau
     Blocking.




                                                                          125
                                                        Lanjutan 6.10

Penghantar Sedang :

     Untuk penghantar sedang pola proteksi SUTT yang direkomendasikan
     adalah Current Differential, Phase Comparison, Directional comparison,
     Distance Relay dengan pola PUTT atau POTT.

Penghantar Panjang :

     Untuk penghantar panjang pola proteksi SUTT yang direkomendasikan
     adalah Phase Comparison, Directional comparison, Distance Relay
     dengan pola PUTT atau POTT .




                                                                         126
                                                             Lanjutan 6.10

Teleproteksi

                                          PABX

                                                 TP (DTT + PUTT)
                    LMU        PLC




                       METERING GI

                       CLOSE
                       OPEN

                       TS
                                                 PROTEKSI


               TS

               CLOSE                 INTERFACE    SCADA
               OPEN

               METERING GI




                                                                       127
                                                             Lanjutan 6.10

Media Telekomunikasi :

      Media PLC dapat digunakan untuk distance relay, relai directional
      comparison, dan relai phase comparison.

      Media Fibre Optic dapat digunakan untuk distance relay, relai
      di ti     l       i
      directional comparison, relai phase comparison, d
                                l i h           i           l i       t
                                                      dan relai current
      differential.

                                                      relay,
      Media Micro Wave dapat digunakan untuk distance relay relai
      directional comparison, relai phase comparison, dan relai current
      differential.

      Kabel Pilot dapat digunakan untuk relai pilot differential.




                                                                       128
                                Lanjutan 6.10

Tele proteksi PUTT

            Dist
            Zone 1
                     TRANSMIT


                     RECIEVE
TP
Operate


Dist
Zone 2




                                          129
                                                Lanjutan 6.10

Tele proteksi Direct Transfer Trip


          CCP, CBF, Low
          CCP CBF L
          Presure SF 6

                                     TRANSMIT


                                     RECIEVE
TP
Operate




                                                          130
                                           Lanjutan 6.10

Pola Pengaman Pilot (Teleproteksi)

                            p
     Permissive Transfer Trip

         Underreach Transfer Trip (PUTT)

         Overreach Transfer Trip (POTT)

     Blocking




                                                     131
                        Lanjutan 6.10

Basic Scheme


               Z 1 instantaneous
               Z2, 3, 4 time delay
               Switch on to fault




                                     132
                                                                                    Lanjutan 6.10

Step Distance Relay
         2.5




          2



  TA x
         1.5

  TB x

  TC x    1




         0.5




          0
                                                        1 .10       1.2 .10       1.4 .10
                                                                4             4             4
               0     2000   4000   6000      8000
                                              x
                   PPARE
                   PWALI
                   BKARU


                                      skala = 1 : 100


                                                                                                133
Lanjutan 6.10




          134
                                                                           Lanjutan 6.10

Underreach Transfer Trip Scheme
U d      hT     f Ti S h
     Prinsip Kerja :
             y      p(        )
          Sinyal trip (carrier) dikirim oleh Z1
          Trip Instantenous jika :
          Z1 deteksi atau Z2 deteksi dengan terima carrier

                                      CS A
                            A                              B



                                        CS B


                       CS                                      CS



    Z1                                                                      Z1
                                     TRIP      TRIP
              t2                OR                    OR              t2
    Z2                                                                      Z2
               AND                                                  AND


    CR                                                                      CR



                                                                                     135
                                                             Lanjutan 6.10

Kelebihan :
      Unit protection
            y g      p   g         p               p
      Relai yang berpasangan tidak perlu dari satu pabrik.


Kekurangan :
      Sinyal palsu menyebabkan Z2 trip seketika
      Pada saluran pendek jangkauan resistif terbatas.
      Transmisi signal PLC melalui saluran yang terganggu.
      Pengaruh infeed yang kecil dapat menyebakan relai tidak trip seketika.




                                                                          136
                          Lanjutan 6.10




          Pada     t terjadi
          P d saat t j di gangguan rele l

∼
    I≈0   A akan mengirimkan sinyal trip
          ke-B, tetapi B tidak melihatnya
                g                    y g
          sebagai zone-2 karena arus yang
          mengalir melalui rele B sangat
          kecil



          Ketika CB A sudah terbuka, arus

∼   I     mengalir melalui B (sehingga B
                  zone-2)
          melihat zone 2) tetapi rele tidak
          akan trip seketika karena rele A
          sudah berhenti mengirim sinyal




                                              137
                                                                         Lanjutan 6.10

Overreach Transfer Trip Scheme
O       hT     f Ti S h

 Prinsip Kerja :
     Sinyal trip (carrier) dikirim oleh Z2
     Trip Instantenous jika : Z1 deteksi atau Z2 deteksi dengan terima carrier


                                      CS A
                          A                              B



                                          CS B


                     CS                                      CS



    Z1                                                                    Z1
                                   TRIP      TRIP
              t2              OR                    OR              t2
    Z2                                                                    Z2
               AND                                                AND


    CR                                                                   CR



                                                                                   138
                                                            Lanjutan 6.10

Kelebihan :

     Unit protection
     Relai yang berpasangan tidak perlu dari satu pabrik.

Kekurangan :

     Sinyal palsu menyebabkan Z2 trip instantenous
     Transmisi signal PLC melalui saluran yang terganggu.
     Pengaruh infeed yang kecil dapat menyebakan rele tidak trip seketika.




                                                                             139
                Lanjutan 6.10



Send : Z2
Trip : Z2 + CRx
Open Echo : CB open + CRx
          CRx
WI echo : CR
WI trip : UV + CRx




                            140
                                                                Lanjutan 6.10

Blocking Scheme

 Prinsip Kerja :
       Sinyal block (carrier) dikirim oleh imp. arah belakang
       S    l bl k (        ) dk       l h         hb l k
       Trip Instantenous jika : Z1 deteksi atau Z2 deteksi dengan
       tidak terima carrier


   CR                                                                CR


                      • AND        TRIP   TRIP        AND
                                                            •
  Z2                                                                 Z2


             t2                                                 t2


  ZR                          CS                 CS                  ZR




                                                                          141
                                                           Lanjutan 6.10

Kelebihan :

      Jangkauan resistif lebih panjang (dari pola PUTT)
      Transmisi signal PLC melalui saluran yang sehat
      T     i i i    l       l l i l              h t

Kekurangan :

      Waktu kerja rele lebih lambat (dari PUTT)
      Kegagalan penerimaan sinyal PLC/FO dapat menyebabkan rele bekerja
      tidak selektif.
      Relai yang berpasangan sebaiknya dari satu pabrik.




                                                                     142
                         Lanjutan 6.10

DEF Overreach

                Send : DEF-F
                Trip : DEF-F + CRx
                Open Echo : CB open + CRx
                                   CRx
                WI echo : No DEF + CR




                                         143
                   Lanjutan 6.10

DEF Blocking


               Send : DEF-R + not DEF-F
               Trip : DEF-F + not CRx




                                        144
                                   Lanjutan 6.10
Current Reversal

                   Terjadi pada sirkit paralel dengan
                   salah satu sumber weak infeed
                   Gangguan dekat B,
                   D menerima sinyal tetapi tidak Z2
                                        trip.
                   B trip & A terlambat trip
                   D merasakan Z2
                   Hal di atas dapat menyebabkan
                   sirkit 2 ikut terlepas




                                                        145
                  6.11. AUTO RECLOSE

Persamaan transfer daya antara 2 sistem pembangkit




  ˜
  E1
                              X
                                                     ˜
                                                     E2

                     E1 . E2 . sin
                P=
                     δ XT

Dimana :
 • E1 dan E2 tegangan masing-masing pembangkit.
 • δ = perbedaan sudut fasa antara E1 dengan E2
 • XT = reaktansi transfer antara E1 dengan E2


                                                          146
                                                       Lanjutan 6.11

Impedansi gangguan shunts adalah :

     Kombinasi dari rangkaian impedansi urutan negative dan atau
     rangkaian impedansi urutan nol yang tersambung ke rangkaian
     impedansi urutan positip

     Impedansi gangguan shunts untuk beberapa kondisi adalah :
          Tanpa gangguan        : Zf = ~
          Gangguan fasa-tanah    : Zf = Z2 + Z0
          Gangguan 2 fasa       : Zf = Z2
          Gangguan 2 fasa-tanah : Zf = (Z2 . Z0) / (Z2 + Z0)
          Gangguan 3 fasa       : Zf = 0




                                                                   147
                                                         Lanjutan 6.11
Kurva sudut daya untuk berbagai jenis gangguan


 Power                            Tanpa gangguan


                                         2 fasa sehat & 1 fasa trip
                                            1 fasa ke tanah

                                            fasa-fasa-tanah

                                                          δ
    Tanpa gangguan        : Zf = ~
    Gangguan fasa-tanah    : Zf = Z2 + Z0
    Gangguan 2 fasa        : Zf = Z2
    Gangg an 2 fasa-tanah : Zf = (Z2 . Z0) / (Z2 + Z0)
    Gangguan fasa tanah
    Gangguan 3 fasa        : Zf = 0
                                                                      148
                                                 Lanjutan 6.11

Batas Stabilitas tanpa Auto Reclose

 Power
                                 1
                 F       3

   Po A E
         D           G
                             2

         B C

        δ0 δ1    δ2                              δ
       Kondisi stabilitas sistem masih dicapai



                                                           149
                                           Lanjutan 6.11

Batas Kondisi stabilitas sistem



    Power
                                       1
                            F
        Po    A E                     G
                D
                                       3
                                  2
             B     C

                                               δ
               δ0 δ1                  δ2



                                                     150
                                                        Lanjutan 6.11

Batas Kondisi stabilitas sistem bertambah dengan pengoperasian Auto Reclose.


               G
 Po’           F              H
       A           E               1
 Po           D
                               3
                        2
           B C


           δ0 δ1 δ2          δ3
                                                         δ




                                                                         151
                                                       Lanjutan 6.11

Manfaat Auto Reclose

      Mempertahankan kesinambungan pelayanan energi listrik

      Stabilitas sistem terpelihara

      Mengurangi dampak gangguan yang bersifat temporer

      Meningkatkan kinerja sistem penyaluran




                                                                 152
                                         Lanjutan 6.11

Faktor - faktor pola Auto Reclose

       Batas stabilitas sistem

      Karakteristik/ kemampuan pmt

      Karakteristik peralatan proteksi

      Konfigurasi jaringan

      Persyaratan kedua ujung saluran




                                                   153
                                                Lanjutan 6.11

Waktu de-ionisasi udara


             Tegangan          W a k tu D e -
                  S is t e m      io n is i
                (kV )            ( d e t ik )
                  66                0 .1
                 110               0 .1 5
                 132               0 .1 7
                 220               0 .2 8
                 275                0 .3
                 400                0 .5




                                                          154
                                                         Lanjutan 6.11

Pertimbangan konfigurasi jaringan dalam pemilihan pola Auto Reclose.

      Jaringan radial sirkit tunggal.

      Jaringan radial sirkit ganda.

      Jaringan looping sirkit tunggal.
           g      p g            gg

      Jaringan looping sirkit ganda




                                                                       155
                                                       Lanjutan 6.11


Persyaratan pada kedua ujung saluran

                                        permanen
      kemungkinan reclose pada gangguan permanen.

      kemungkinan gagal sinkron pada saat reclose.

      salah satu sisi tersambung ke unit pembangkit.

      penutupan dua pmt yang tidak serentak




                                                                 156
                                             Lanjutan 6.11

Pola Auto Reclose yang dapat dipilih :

      Single shot

      Auto Reclose cepat untuk :

            Satu fasa

            Tiga fasa

            Satu atau tiga fasa

      Auto Reclose lambat untuk tiga fasa.




                                                       157
                                                       Lanjutan 6.11

Kondisi Auto Reclose tidak boleh bekerja apabila :


      PMT dibuka secara manual atau beberapa saat setelah ditutup secara
      manual
      PMT trip oleh CBF atau DTT
          trip l h            d
      PMT t i oleh pengaman cadangan
      PMT trip oleh SOTF
             p                pp
      PMT trip oleh out of step protection.




                                                                       158
                                                                                                                                                          Lanjutan 6.11
                  INSTANT
                  OF FAULT
                                    Operates                               Resets



            PROTECTION
                          OPERATING
                            TIME

                                    Trip coil Contact      Arc     Contacts           Closing circuit    Contacts        Contacts
                                   energized s         extinguish Fully open            energized         make         Fully
                                              separate     ed                                                          clossed
TRANSIENT
FAULT
            CIRCUIT
            BREAKER

                                        OPENIN ARCING                                             CLOSSING
                                           G      TIME                                              TIME
                                         TIME
                                          OPERATING                                   DEAD TIME
                                             TIME
                                                         SYSTEM DISTURBANCE TIME
                                   Operates                                Resets                         Reclose              Operates                                 Resets
                                                                                                         on to fault

            PROTECTION

                          OPERATING
                            TIME Trip coil Contact     Arc     Contacts                Closing circuit    Contact        Contacts          Contacts       Arc      Contacts Fully open
PERMANEN                         energized s       extinguish Fully open                 energized          s          Fully clossed       Separate   Extinguish   Circuit breaker locks
T                                          separat     ed                                                  make                                       ed           out
FAULT                                      e
            CIRCUIT
            BREAKER

                                           OPENIN ARCING                                          CLOSSING
                                               G      TIME                                          TIME
                                                                                                                               Trip coil
                                             TIME
                                               OPERATE                              DEAD TIME                                 energized
                                                 TIME                                                                                                                        Relay ready to respond
                                     Reclose                                                                                                                                 to further fault incidents
                                     initiated                                                                                                                               (after successful
                                   by protection                                                                                                                             reclosure)
           AUTO-RECLOSE
           RELAY



                                                               DEAD TIME                                  CLOSING
                                                                                                         PULSE TIME

                                                                                                                                           RECLAIM TIME


                                                                                                                                                                         TIME
                                                                                                                                                                                                          159
                                                               Lanjutan 6.11

Setting A t R l
S tti   Auto Reclose

       Dead time SPAR

          Lebih kecil dari seting discrepancy dan seting GFR

          Lebih besar dari operating time pmt, waktu reset mekanik pmt,
          dan waktu pemadaman busur api + waktu deionisasi udara.

          Tipikal set 0.5 s/d 1.0 detik.

       Reclaim time SPAR:

          Memberi       kesempatan    pmt   untuk   kesiapan    siklus   O-C-O
          berikutnya.

          Tipikal 40 detik.




                                                                                 160
                                                     Lanjutan 6.11

Koordinasi S i
K   di                D          dan OCR
         i Seting A/R Dengan OLS d

                                          Pada saat gangguan OCR
                                                     j          p
                                          harus bekerja lebih cepat
         t
                                          dari OLS


                                          OLS diseting maksimum 1
                                          detik lebih cepat dari seting
    t 2In-OCR                             OCR pada 2 In.


         t ols
                                    OLS   Dead time TPAR diseting
                                    OCR
                                          lebih cepat dari OLS (tols)


                 1.1 In 2 In   In




                                                                          161
                                                       Lanjutan 6.11

Dead time untuk TPAR :

            g         p            (    )
     Diseting lebih cepat dari OLS (tols)
     Lebih besar dari operating time pmt, waktu reset mekanik pmt, dan
     waktu pemadaman busur api + waktu deionisasi udara.
     Tipikal set 5 s/d 60 detik.
      Seting berbeda di kedua sisi.

Reclaim time TPAR :
     Memberi kesempatan Pmt untuk kesiapan siklus O-C-O berikutnya.
     Tipikal 40 detik




                                                                      162
                                                          Lanjutan 6.11

Seting Dead time TPAR berbeda untuk kedua sisi :

     Untuk sumber di kedua sisi maka sisi dengan fault level rendah reclose
     terlebih dahulu baru kemudian sisi lawannya.

     Untuk sumber di satu sisi (radial double sirkit) bila tidak terdapat S/C
     untuk operasi manual yang terpisah dari S/C untuk A/R maka untuk
     keperluan manuver operasi, reclose pertama dapat dilakukan dari sisi
     sumber.




                                                                           163
                                                        Lanjutan 6.11

SUTT Yang Tersambung ke Pembangkit

      A/R untuk SUTT yang kedua sisi tersambung ke Pembangkit maka
      pola yang dipilih TPAR (inisiate gangguan satu fasa) dengan seting
      dead time lebih lama.

      SUTT yang hanya satu sisi tersambung ke pembangkit maka pola
      yang dipilih TPAR dengan pola S/C di sisi pembangkit diseting DL/DB
      out.
      out




                                                                        164
                                                       Lanjutan 6.11

Gardu Induk dengan 1,5 (satu setengah) PMT

      Penutupan dua PMT yang tidak serentak.

      Disarankan pertama reclose untuk pmt line yang terhubung langsung
      ke busbar baru kemudian PMT tengah dimasukan secara manual atau
      reclose dengan delay.




                                                                          165
                                                    Lanjutan 6.11

Pengoperasian High Speed A/R (A/R cepat)

     A/R cepat untuk 1 fasa, 3 fasa atau 1+3 fasa
     Pengoperasian high speed A/R 3 (tiga) fasa :
     a. Pertimbangan stabilitas
     b. Pertimbangan tegangan lebih transien.
     c. Tidak membahayakan turbin/generator
     Siklus kerja (duty l ) dari  harus sesuai untuk operasi d
     Sikl k j (d t cycle) d i PMT h          i   t k       i dengan
     A/R cepat.
     Sistem proteksi di kedua ujung saluran bekerja pada   basic time/
     instantenous.




                                                                    166
                                                     Lanjutan 6.11

Pengoperasian A/R lambat 3 fasa

     Hanya untuk tiga fasa

     Pengoperasian A/R cepat tiga fasa menghadapi kendala seperti yang
     diuraikan sebelumnya

     Harus
     H        dil   k i
              dilengkapi  dengan
                          d          relai
                                       l i      h
                                            synchro   h k
                                                     check         t
                                                                  atau
     relai  lain    (rele  daya)    yang    dapat   berfungsi    untuk
     memastikan bahwa kondisi sinkron pada PMT yang akan reclose masih
     dipenuhi
     di    hi




                                                                    167
                                                           Lanjutan 6.11

Penerapan A/R cepat 1 fasa.

 Dapat diterapkan pada konfigurasi atau sistem berikut :

     SUTET jaringan radial sirkit tunggal atau ganda.

           j    g                    gg        g
     SUTET jaringan radial sirkit tunggal atau ganda.

     SUTT jaringan radial sirkit tunggal atau ganda.

                                               ganda
     SUTT jaringan looping sirkit tunggal atau ganda.




                                                                     168
                                                            Lanjutan 6.11

Penerapan A/R cepat 3 fasa

  Dapat diterapkan pada konfigurasi atau sistem berikut :
       SUTT jaringan radial sirkit tunggal atau ganda.
       SUTT jaringan looping sirkit tunggal atau ganda.

Catatan :
Harus dilengkapi dengan relai synchro check atau relai lain (rele daya)
yang dapat berfungsi untuk memastikan bahwa kondisi sinkron pada PMT
yang akan reclose masih dipenuhi




                                                                      169
                                                          Lanjutan 6.11

Penerapan A/R lambat 3 (tiga) fasa

  Dapat diterapkan pada konfigurasi atau sistem berikut :
       SUTT jaringan radial sirkit tunggal atau ganda.
       SUTT jaringan looping sirkit tunggal atau ganda.

Prioritas Pengoperasian A/R

       SUTT yang tidak memenuhi kriteria keandalan N-1, SUTT yang
              k kawasan i d t i yang memerlukan k
       memasok k         industri                     d l tinggi d
                                           l k keandalan ti    i dan
       SUTT dengan frekuensi gangguan temporer yang tinggi

                      gg                  p g
       SUTT sirkit tunggal radial atau looping

       SUTT sirkit ganda radial atau looping.




                                                                    170
                     6.12 SYNCHROCHEK

Sumber di kedua sisi :

      Di sisi dengan fault level rendah S / C diset dengan DL / LB IN dan
      LL/DB ININ.
      Di sisi dengan fault level tinggi S/C diset dengan DL/LB OUT dan LL/DB
      IN.

Sistem radial double sirkit

Bila tidak terdapat S/C untuk operasi manual yang terpisah dari S/C untuk
A/R maka untuk keperluan manuver operasi, seting S/C dapat dilakukan sbb :

      Di sisi sumber S/C diset dengan DL/LB IN dan LL/DB IN
          i i lainnya S/C di t d
      Di sisi l i                               dan
                          diset dengan DL/LB IN d LL/DB IN




                                                                          171
6.13. POLA SISTEM PROTEKSI SUTET




                                   172
                                                              Lanjutan 6.13

         Pola                  LPa                      LPb
                        Main         Backup     Main          Backup

 ola
P standar                  F+
                      Z+ DE TP         Z           F+
                                              Z+ DE TP          Z
Contoh :
    pir  ua
Ham disem SUTET

 ola
P non standar I          DC            Z           F+
                                              Z+ DE TP          Z
Contoh :
Saguling-Cirata 1

 ola
P non standar II         PC            Z       Z + TP           Z
Contoh :
  g g
Saguling-Cirata 2


Z  : Distance Relay ; DEF : Directional Earth fault ; TP : Teleproteksi
     (PLC & FO)
DC : Directional Comparison ; PC : Phase Comparison

                                                                          173
                                                       Lanjutan 6.13

Tiga macam pola sistem proteksi yang dikembangkan

          Pola I : teleproteksi dengan rele jarak, terdiri dari :
                              l      k
          Main Protection : Teleproteksi Z + DEF
          Media Komunikasi         : PLC/Fibre Optic
          Back Up Protection       :Z

          Pola II : teleproteksi dengan rele current differential,
          terdiri dari :
          Main Protection : Teleproteksi Current Differential
          Media Komunikasi
          M di K        ik i         Fibre Optic/Microwave
                                   : Fib O ti /Mi
          Back Up Protection       : Z + DEF

                         p            g                        p  ,
          Pola III teleproteksi dengan rele directional comparison,
          terdiri dari :
          Main Protection :Teleproteksi Directional Comparison
          Media Komunikasi         : PLC/Fibre Optic
          Back Up Protection       : Z + DEF


                                                                      174
                                                   Lanjutan 6.13
Aspek aspek
Aspek-aspek yang dipertimbangkan :
     Karakteristik Relai
     a. SIR (System Impedance rasio)
     b. Kecepatan pemutusan Gangguan
     c. Keberhasilan SPAR
     Keandalan
     a. Hardware dan software individu
     b. Keandalan media telekomunikasi
     Maintainability
     Gardu induk sisipan dimasa yang akan datang
     Telekomunikasi
     Feature minimum
     a. Block for relay failure
     b. Fail save
     c. Self monitoring
     d Power swing block
     d.
     e. Switch on to fault
     f. VT MCB fail
                                                             175
                                                               Lanjutan 6.13

     LP (b)
                                                 LP (b)

         DEF(B)                         DEF(B)



          Z(B)                              Z(B)
                       PLC/FO/µW



         DC(                            DC(M
         M)                             )
                  PT               PT
CB                      SUTET                             CB


     C                                            C
     T                                            T

         CD(                            CD(M
          M)                                 )

                       FO/µW
         Z(B)                               Z(B)




         DEF(                           DEF(
          B)                                B)

                                           ( )
                                        LP (a)
         LP (a)



                                                                         176
                                                       Lanjutan 6.13

     LP (b)                           LP (b)

      DEF(B                            DEF(B
      )                                )




           Z(B)                            Z(B)
                       FO/µW


         CD(M                          CD(M)
           )

CB                PT             PT               CB
                       SUTET

     C                                        C
     T                                        T

          Z(M)                         Z(M)



          DEF                          DEF


                        PLC/FO
          Z(B)                             Z(B)

         LP (a)                        LP (a)



                                                                 177
                                                        Lanjutan 6.13

         LP (b)                           LP (b)
     DEF(                             DEF(
     B)
                                      B)




          Z(B)                            Z(B)
                       PLC/FO


     DC(M)                            DC(M
                                      )

CB                PT             PT                CB
                       SUTET

     C                                       C
     T                                       T

         Z(M)                             Z(M)



         DEF                          DEF


                        PLC/FO
         Z(B)                             Z(B)

         LP (a)                       LP (a)




                                                                  178
                                                          Lanjutan 6.13
          LP (b)                        LP (b)

           Z(B                            Z(B
            )                               )




          DEF(M)
                        PLC / FO        DEF(M)




          Z(M)                           Z(M)

                   PT              PT
CB                      SUTET                        CB


                                                CT
     CT


           Z(M)                           Z(M)



          DEF(M)                         DEF(M)
                        PLC / FO



          Z(B)                           Z(B)

     LP (a)                              LP (a)


                                                                    179
                                                                   Lanjutan 6.13
      TELEPROTEKSI PLC + FO
           DTT (b) sirkit 1   LFTP CPL   Link 715 CPL               PLC
           CCP, CBF, SZP      194-202    194-201


           DTT (a) sirkit 1
                                         Link 717 HFTP
           CCP, CBF, SZP
                                         TA-304


           LP +DEF (b)
           sirkit 1
                                         NOKIA
           LP +DEF (a)
                    ( )                  TPS 64
           sirkit 1



                                                   NOKIA   NOKIA    OPGW
                                                   DIU     2 Mbs
                                                   G703    MUX



           LP +DEF (a)
           sirkit 2                      NOKIA
BBP                                      TPS 64

           LP +DEF (b)
           sirkit 2


           DTT (a) sirkit 2              Link 717 HFTP
           CCP, CBF, SZP                 TA-304


           DTT (b) sirkit 2   LFTP CPL   Link 715 CPL
           CCP, CBF, SZP      194-202    194-201

                                                                             180
                                                          Lanjutan 6.13
      TELEPROTEKSI PLC + PLC
           DTT (b) sirkit 1    LFTP CPL   Link 715 CPL     PLC
           CCP, CBF, SZP       194-202    194-201


           DTT (a) sirkit 1
                                          Link 717 HFTP
           CCP, CBF, SZP
              ,      ,
                                          TA-304
                                          TA 304


           LP +DEF (b)         LFTP CPL
           sirkit 1                       Link 715 CPL
                               194-202
                                          194-201
           LP +DEF (a)                    Link
                                          Li k 717 HFTP
           sirkit 1                       TA-304




            LP +DEF (a)                   Link 717 HFTP
BBP                                       TA-304
            sirkit 2
                                                           PLC
                               LFTP CPL   Link 715 CPL
           LP +DEF (b)
                               194-202    194-201
           sirkit 2

                                          Link 717 HFTP
                                                           sirkit 2
           DTT (a) sirkit 2
           CCP, CBF, SZP                  TA-304


           DTT (b) sirkit 2    LFTP CPL   Link 715 CPL
           CCP, CBF, SZP       194-202    194-201

                                                                      181
                                                          Lanjutan 6.13

                  DIAGRAM TELEPROTEKSI SISTEM 500kV
                       CIBINONG ARAH SAGULING
       Lp 1(a)      1
PUTT
       DEF 1(a)           TP                       FO
                    2
                        NSD 70D          FOX-U
        Lp 1(b)
PUTT
       DEF 1(b)
                                                         SAGULING LINE 1
DTT    CCP 1(a)
                    1                    PLC 506
       CBF 1(a)            TP      AFT             PLC
DTT
       SZP 1(a)         LFTP 202   204
                                          CPL
                    2                      205
DTT    CCP 1(b)




       Lp 2(a)
       L 2( )
PUTT                1                    PLC 665
       DEF 2(a)            TP                      PLC
                         NSD 50
                                           ETL
                    2
       Lp 2(b)                              41
PUTT
       DEF 2(b)
                                                         SAGULING LINE 2
       CCP 2(a)
DTT    CBZ 2(a)
       SZP 2(a)     1
                          TP                       FO
                    2
                        NSD 70D          FOX-U
       CCP 2(b)
DTT    CBZ 2(b)
       SZP 2(b)




                                                                           182
                                                                              Lanjutan 6.13

                OPERASIONAL TELEPROTEKSI LINK PLC 506
                      CIBINONG ARAH SAGULING
DISTANT RELAY
    GITET
PUTT                1                                        PLC 506
                            TP         TX        AFT   LE
                         LFTP 202                204          CPL             TO SAGULING 1
DTT                2
                                                               205

                          000 COUNTER SEND PUTT

                          000 COUNTER SEND DTT              GITET CIBINONG




                             TP
       PUTT               LFTP 202
                    1                                        PLC 506
                                       RX        AFT   LR
                        COMMAND
                         RECEIVE                 204          CPL            FROM CIIBINONG 1
                   2
                                                               205
       DTT
                          000 COUNTER RECEIVE PUTT


                          000 COUNTER RECEIVE DTT           GITET SAGULING




                                                                                                183
                                                                                                                 Lanjutan 6.13

                                                    KONFIGURASI EXISTING
     PEDAN                                                                                                               PAITON
              R                                              LINE 2                                                 R

                        WT                                                                                 WT
              S                                                                                                      S

              T                                                                                                      T

                          CVT                                                                     CVT

                          LMU                             MEDIA PLC                               LMU



                                    PLC SAINCO                                 PLC SAINCO


          TO                        TP SAINCO                                   TP SAINCO                 TO
          DIST. RELAY                                                                                     DIST. RELAY
          LINE 2                                                                                          LINE 2



                  PEDAN                  UNGARAN                  KRIAN                        GRATI            PAITON

              NOKIA      FOX-U         FOX-U                           NOKIA           NOKIA      NOKIA          NOKIA
                                                                                                                 NOKIA


                                                SIEMENS      SIEMENS

                                                                                                   TP DIP 5000
                      TP DIP 5000
TO                                                                                                                        TO
DIST. RELAY                                                                                                               DIST. RELAY
LINE 2                                                    MEDIA FO                                                        LINE 2




                                                                                                                                        184
                                                                                                                                   Lanjutan 6.13

                                              PERUBAHAN KONFIGURASI JARINGAN KOMUNIKASI
                                                    DENGAN MASUKNYA KEDIRI 500KV


PEDAN 500KV                                                    KEDIRI 500KV                                                               PAITON 500KV
          WT                                                  WT                   NEW                                                   NEW
                                     LINE 1                                                                LINE 1
   S                                                                    S                                                                         S
                        CC                       CC                                            NEW                          NEW


                        LMU                      LMU                                           NEW                          NEW



                  PLC    PLC SAINCO      PLC SAINCO     PLC                                       NEW                  NEW
                   2      (ex Pedan)      (ex Paiton)    2                                     PLC ALSPA            PLC ALSPA

                         TP SAINCO       TP SAINCO                                              NEW TP                                   NEW TP
   TO                                                         TO
   DIST. RELAY                                                DIST. RELAY
   LINE 1                                                     LINE 1                       TO                                       TO
                                                                                   DIST. RELAY LINE 1                       DIST. RELAY LINE 1




                 PEDAN 500 kV                                               BANARAN 150kV                           KEDIRI 500kV



                                                                                          UX




                                                                                                                       UX
                                                                                         MU




                                                                                                                      MU
                  ECI                                                        ECI                                                   ECI




                        TP DIGITAL                                                                             TP DIGITAL
TO                         2MB                                                                                    2MB                     TO
DIST. RELAY                                                                                                                               DIST. RELAY
LINE 1                                                                 MEDIA FO                                                           LINE 1




                                                                                                                                                         185
 6.14. DISTURBANCE FAULT RECORDER (DFR)


Peran Disturbance Fault Recorder

     Peranan DFR dalam mengevaluasi gangguan

     File rekaman gangguan yang berupa COMTRADE (Common Format for
     Data Exchange).

     Play back rekaman gangguan dari alat uji ke relay

     Umumnya memiliki kemampuan merekam gangguan dan file rekaman
     d l   file
     dalam f l COMTRADE.

     File gangguan tersebut dapat diambil secara remote dari tempat lain
                                                                lain.
     sehingga memudahkan dalam menganalisa gangguan dari tempat lain




                                                                        186
                                                        Lanjutan 6.14

Fungsi Disturbance Fault Recorder

      Suatu alat yang dapat mengukur dan merekam besaran listrik seperti
      arus ( I ), tegangan (V) dan frekuensi (F) pada saat sebelum, selama
      dan setelah gangguan.


      Disturbance Recorder yang saat ini sudah merupakan suatu kebutuhan,
      dapat membantu perekaman data dari Sistem Tenaga Listrik termasuk
      Sistem Proteksi serta peralatan terkait lainnya yang pada akhirnya
      membantu dalam analisa dan memastikan bahwa sistem telah bekerja
      dengan baik.




                                                                        187
                                                         Lanjutan 6.14

Prinsip Kerja DFR :

      DFR akan bekerja secara real time untuk memonitor kondisi listrik dan
      peralatan terkait lainnya, karena menggunakan sistem digital maka
      semua data dikonversikan ke bentuk digital dan disimpan di memori.
      Pada        j di           hasil   i         b    k       i
      P d saat terjadi gangguan, h il monitor tersebut akan tersimpan
      secara permanen dalam bentuk hasil cetakan di kertas dan data
      memori.




                                                                         188
                                                         Lanjutan 6.14

Manfaat DFR :

     Mendeteksi penyebab gangguan

     Mengetahui lamanya gangguan (fault clearing time)

     Mengetahui besaran listrik seperti Arus (I), Tegangan (V) dan
     Frekuensi (F)

     Mengetahui unjuk kerja sistem proteksi terpasang

     Melihat harmonik dari sistem tenaga Listrik

     Melihat apakah CT normal / tidak ( jenuh)

     Memastikan bahwa PMT bekerja dengan baik

     Dokumentasi



                                                                   189
                                                 Lanjutan 6.14

Pengembangan DFR :
      Time Synchronizing (GPS)
      Master St ti
      M t Station
      Monitoring Frekuensi
                  g
      DC Monitoring


Bagian dari DFR (Disturbance Fault Recorder) :
      DAU (Data Acquisition Unit)
      AC/DC Power Supply
      Communication Channel
      Sistem Alarm




                                                           190
                                     Lanjutan 6.14

  INPUT                    OUTPUT




ANALOG
16 Channel
                           PRINTER

                DAU
 EVENT
32 Channel                 COMM
                           CO            KE
                Data                  MASTER DFR
             Acquisition
                Unit       ALARM
SYNCHR                     RELAY

DC POWER

AC POWER
                             KEY
EXTERNAL                   BOARD
                              &
                           SCREEN




                                                   191
              Lanjutan 6.14
Rekaman DFR




                        192
                                                         Lanjutan 6.14
Menganalisa rekaman DFR :
     Pada kondisi normal, arus dan tegangan akan menggambarkan
     sinusoidal (50HZ) yang sempurna.

     Besaran arus dan tegangan tersebut dapat             diukur   dengan
     memperhatikan skala rekaman, serta ratio CT & PT.

     Setiap t i
     S ti   trigger k
                    karena b
                           besaran analog yang dil
                                      l        diluar normal, DFR akan
                                                            l         k
     menggambarkan pada bagian sensor digital, serta bentuk sinusoidal
     arus/tegangan akan berubah menjadi lebih besar atau Lebih kecil.

     Apabila perubahan besaran analog ini diikuti dengan bekerjanya
     proteksi maka diikuti dengan perubahan status input digital.

                    bekerja,
     Bila PMT juga bekerja maka dapat dilihat status PMT sebagai input
     digital yang berubah.

     Setiap trigger karena perubahan status input digital, DFR akan
     menggambarkannya pada bagian digital, dimana garisnya akan
     berubah menjadi terputus
                                                                   193
    6.15. TRAVELLING WAVE SYSTEM (TWS)

Prinsip Kerja TWS

      Untuk mengukur jarak SUTT saat ini dapat menggunakan methode
                                           fault recorder atau numerical
      impedansi dengan bantuan disturbance f
      relay.

      Methode h il     k      j di k       k t      bil t d     t
      M th d hasilnya akan menjadi kurang akurat apabila terdapat
      kondisi-kondisi sebagai berikut :
                es sta s gangguan dan a to     eed
               Resistansi ga ggua da faktor infeed
               Arcing fault yang membentuk gelombang non-sinusoidal
               Source impedance ratio (SIR) yang tinggi
               Line constanta jaringan berbeda-beda
               Capasitansi jaringan (jaringan > 100 km)
               Error CT dan CVT


                                                                           194
                                                         Lanjutan 6.15

Agar akurasi pengukuran jarak SUTT lebih akurat digunakan methode

traveling waves (TWS). Selain untuk mengukur jarak SUTT, TWS dapat pula

digunakan sebagai fault locator, dengan akurasi hingga 100-200 m.

Prinsip kerja dari TWS adalah gelombang berjalan        terbentuk apabila

terdapat switcing di SUTT yang disebabkan oleh buka / tutup PMT atau

arcing saat gangguan. Pulsa ini berjalan sepanjang seksi SUTT yang

mempunyai impedansi karakteristik yang sama, sampai ke titik bus akan

menemui impedansi karakteristik yang berbeda dan menyebabkan pulsa

mengalami pemantulan.




                                                                        195
                                                       Lanjutan 6.15

               t1                 t2              t3




          L




      Proses gelombang berjalan pada penghantar




Waktu tempuh gelombang ini terekam oleh TWS adalah t2-t1, maka jarak
yang diukur adalah :

L = (t2-t1) . V/2

dimana V adalah kecepatan gelombang berjalan dalam hal ini sama
dengan kecepatan cahaya atau gelombang elektromagnetik (300.000
km/dt).



                                                                       196
                                                                   Lanjutan 6.15

Ada beberapa cara untuk mengukur jarak SUTT atau menentukan lokasi
gangguan dengan menggunakan methode gelombang berjalan ini.

Pada saat terjadi gangguan penghantar, maka pada titik gangguan akan
dibangkitkan gelombang berjalan menuju ke dua ujung penghantar.



                 t1a               t2a




            La




            Lb



                       Proses gelombang berjalan pada penghantar



                                                                             197
                                                      Lanjutan 6.15

Pada kondisi ini maka jarak ke titik gangguan :


     (         )    /
La = (t1a – t2a) x V/2


Jika waktu gangguan singkat sekali atau resistansi gangguan tinggi, maka
  k        l     l b
waktu pantulan gelombang yang k d
                              kedua b k
                                    bukan d
                                          dipantulkan oleh titik
                                                 lk    l h     k
gangguan, sehingga waktu yang tercatat bukan waktu tempuh dua kali jarak
gangguan.
gangguan




                                                                      198
                                                  Lanjutan 6.15




     t1a            t a
                    t2a




La




Lb


     t1b




      Proses gelombang berjalan pada penghantar




                                                            199
                                                      Lanjutan 6.15

Hal      b diatas d
H l tersebut di   dapat di
                        diatasi d
                              i dengan menggunakan d
                                               k       buah
                                                   dua b h TWS
masing-masing pada kedua ujung penghantar. Pada kondisi ini maka jarak
ke titik gangguan :
      La = L/2 + (t1a - t1b) x V/2
                 (         )
      Lb = L/2 + (t1b - t1a) x V/2

Ada beberapa cara untuk memanfaatkan TWS untuk mengukur jarak
penghantar atau jarak ke lokasi gangguan dengan menggunakan gelombang
berjalan yaitu :




                                                                         200
                                                       Lanjutan 6.15

Cara mengukur jarak SUTT (type E single ended mode).
C         k j k          (t       i l     d d   d )

       1 buah TWS dipasang membelakangi sumber ( penghantar
              ).
       radial )

       Posisi kedua PMT dalam keadaan terbuka.

           dilokasi    dimasukkan (
       PMT dil k i TWS di                i )
                             kk (re-energize).

       Pulsa dibentuk dari PMT masuk, dan terekam (t1a) oleh TWS
       melalui CT, dan berjalan sepanjang seksi penghantar sampai
       diujung depan PMT yang masih posisi terbuka (impedansi
       tinggi), maka pulsa yang dipantulkan dalam posisi terbalik
                        (t2a).
       terekam oleh TWS (t2a)

       Jarak seksi penghantar adalah :

       La = (t2a - t1a) x V/2


                                                                    201
                                                  Lanjutan 6.15
                                 sumber.
1 buah TWS dipasang membelakangi sumber

Posisi kedua PMT dalam keadaan masuk (operasi normal).

Pada saat terjadi gangguan pulsa dibentuk dari switcing dari dititik
gangguan bergerak menuju TWS terekam (t1a) dan dipantulkan
berjalan k titik gangguan sampai dititik gangguan di
b j l    ke                    i                       t lk
                                                  dipantulkan
kembali menuju TWS dan terekam lagi (t2a).

Jarak seksi saluran adalah :

La = (t2a - t1a) x V/2




                                                                  202
                                                      Lanjutan 6.15

Cara mengukur jarak SUTT(type D double ended).

                   p    g      g        p
      2 buah TWS dipasang saling berhadapan

      Posisi kedua PMT dalam keadaan masuk (operasi normal).

      Pada saat terjadi gangguan pulsa dibentuk dari switcing dititik
      gangguan bergerak menuju TWS A terekam (t1a).

      Pada saat itu pula pulsa dibentuk dari switcing dititik gangguan
                                    (t1b).
      bergerak menuju TWS B terekam (t1b)

      Jarak seksi saluran adalah :

      La = (L/2) + (t1a - t1b) x V/2

      Lb = (L/2) + (t1b - t1a) x V/2




                                                                    203
                       7.1. PERENCANAAN


Perencanaan memerlukan koordinasi antara kebutuhan akan pemeliharaan
dan kondisi sistem.

Hasil dari perencanaan ini adalah jadwal dan jenis pekerjaan yang akan
dilaksanakan untuk setiap peralatan.

Pedoman dasar untuk melakukan pemeliharaan peralatan instalasi listrik
adalah SE Direksi No.032/PST/1984 tanggal 23 Mei 1984 tentang Himpunan
Buku Petunjuk Operasi dan Pemeliharaan Peralatan Penyaluran Tenaga
Listrik dimana yang menjadi dasar utama untuk melakukan pemeliharaan
                                                        masing-masing
adalah rekomendasi pabrik serta instruction manual dari masing masing
peralatan instalasi listrik.




                                                                     204
                   7.2. PELAKSANAAN

Pelaksanaan pemeliharaan sebagai hasil perencanaan di atas merupakan
dasar dalam pengaturan SDM, alat, tugas, tanggung-jawab dan wewenang
                   p    j    p
untuk melaksanakan pekerjaan pemeliharaan.

Dalam mengalokasikan sumber daya atas pekerjaan-pekerjaan yang
dibebankankan, agar dapat dimanfaatkan seefisien dan seefektif mungkin.

Sumber daya manusia merupakan salah satu penentu bagi keberhasilan
pencapaian sasaran sehingga diperlukan suatu sifat kepemimpinan, motivasi
                    baik.
dan komunikasi yang baik

Dalam rangka pelaksanaan pemeliharaan mulai dari persiapan sampai akhir
pekerjaan, diperlukan proses mempengaruhi dan mengarahkan orang
menuju ke pencapaian tujuan yaitu terlaksananya pekerjaan pemeliharaan
dengan baik.




                                                                       205
                    7.3. PENGENDALIAN


Dalam mencapai tujuan sesuai dengan yang direncanakan, diperlukan
pengendalian, sehingga penyimpangan yang terjadi dapat dideteksi sedini
mungkin dan dapat dilakukan tindakan koreksi.


Untuk dapat melaksanakan pengendalian di l k
U t k d   t   l k    k         d li                            d li
                                      diperlukan sasaran pengendalian,
indikator - indikator dan standar yang jelas.




                                                                      206
           7.4. PENGERTIAN DAN TUJUAN

Pemeliharaan peralatan listrik tegangan tinggi adalah serangkaian tindakan

atau proses kegiatan untuk mempertahankan kondisi dan meyakinkan

bahwa peralatan d
b h       l t       t berfungsi sebagaimana mestinya sehingga d
                dapat b f     i   b   i        ti      hi         t
                                                              dapat

dicegah terjadinya gangguan yang menyebabkan kerusakan.


Tujuan pemeliharaan sistem proteksi penyaluran adalah         untuk menjamin
kontinuitas penyaluran tenaga listrik dan menjamin keandalan, antara lain :

      Untuk meningkatkan reliability, availability dan effiency.

      Untuk memperpanjang umur peralatan.

      Mengurangi resiko terjadinya kegagalan atau kerusakan peralatan.

      Meningkatkan Safety peralatan.

      Mengurangi lama waktu padam akibat sering gangguan

                                                                              207
            7.5. FAKTOR YANG DOMINAN

Faktor yang paling dominan dalam pemeliharaan peralatan proteksi adalah

memperoleh keyakinan bahwa peralatan proteksi tersebut dapat bekerja

       fungsinya.
sesuai fungsinya


Dalam   pemeliharaan   peralatan   proteksi,   kita   membedakan    antara

pemeriksaan / monitoring (melihat, mencatat, meraba serta mendengar)

dalam keadaan operasi dan memelihara (kalibrasi / pengujian, koreksi /

resetting serta memperbaiki / membersihkan ) dalam keadaan padam.


Pemeriksaan atau monitoring dapat dilaksanakan oleh operator atau petugas

patroli setiap hari dengan sistem check list atau catatan saja. Sedangkan

pemeliharaan harus dilaksanakan oleh regu pemeliharaan.


                                                                         208
7.6. JENIS – JENIS PEMELIHARAAN SISTEM PROTEKSI
   PREVENTIVE MAINTENANCE

       Adalah kegiatan pemeliharaan yang dilaksanakan untuk mencegah
       terjadinya   kerusakan   peralatan    secara   tiba tiba
                                                      tiba-tiba   dan   untuk
       mempertahankan unjuk kerja peralatan yang optimum sesuai umur
       teknisnya.

       Kegiatan ini dilaksanakan secara berkala dengan berpedoman kepada
       : Instruction Manual dari pabrik, standar-standar yang ada ( IEC, dll )
       dan pengalaman operasi di lapangan.

       Pemeliharaan ini disebut juga dengan pemeliharaan berdasarkan
       waktu ( Time Base Maintenance / TBM ).




                                                                             209
                                                             Lanjutan 7.6
PREDICTIVE MAINTENANCE

    Adalah pemeliharaan yang dilakukan dengan cara memprediksi
    kondisi suatu peralatan listrik, apakah dan kapan kemungkinannya
    peralatan listrik tersebut menuju kegagalan.

    Dengan    memprediksi    kondisi    tersebut   dapat   diketahui   gejala
    kerusakan secara dini.
    ke sakan seca a dini

    Cara yang biasa dipakai adalah memonitor kondisi secara terus
               g   p               ,      p         p
    menerus dengan periode tertentu, baik pada saat peralatan
    beroperasi atau tidak beroperasi.

    Untuk ini diperlukan peralatan dan personil khusus untuk analisa,
    apakah hasil monitoring terdapat kecenderungan semakin memburuk
    kondisinya. Pemeliharaan ini disebut juga pemeliharaan berdasarkan
                                g
    kondisi dari hasil monitoring

    (Condition Base Maintenance / CBM )
                                                                                210
                                                        Lanjutan 7.6

CORECTIVE MAINTENANCE

    adalah pemeliharaan yang dilakukan secara terencana ketika peralatan

    listrik mengalami kelainan atau unjuk kerja rendah pada saat

    menjalankan fungsinya dengan tujuan untuk mengembalikan pada

    kondisi semula disertai perbaikan dan penyempurnaan instalasi

    Pemeliharaan ini disebut juga Curative Maintenance, yang bisa berupa
                             j g                      ,y g            p

    Trouble Shooting atau penggantian part/bagian yang rusak atau

    kurang berfungsi dengan baik, yang dilaksanakan dengan terencana.




                                                                        211
                                                        Lanjutan 7.6

BREAKDOWN MAINTENANCE

    Adalah pemeliharaan yang dilakukan setelah terjadi kerusakan
    mendadak yang waktunya tidak tertentu dan sifatnya darurat.

    Pemeliharaan ini juga bisa berupa Trouble Shooting atau penggantian
    part/bagian/peralatan yang rusak atau kurang berfungsi dengan baik,
    yang dilaksanakan dengan tidak terencana dan secepat cepatnya.




                                                                      212
Lanjutan 7.6




         213
    7.7. TROUBLE SHOOTING BAY TRAFO 150 / 20 KV

NO        ALARM           PENYEBAB             LOKASI         TINDAKAN
1    150 KV CB TRIP    RANGKAIAN TRIP.1   PANEL RELE,     INVESTIGASI DAN
     CIRCUIT FAULTY    TERPUTUS, ATAU :   KONTROL, KBL    MEMPERBAIKI/MENYA
                       RANGKAIAN TRIP.2   ONTROL, MK &    MBUNG KEMBALI
                                                          RANGKAIAN YANG
                       TERPUTUS           CB              PUTUS

2    MAIN PROTECTION   DIFFERENTIAL       PANEL RELE,     INVESTIGASI DAN
     OPERATED          RELE / SUHU /      KONTROL KBL
                                          KONTROL,        MEMPERBAIKI
                       BUCHOLZ /          KONTROL ,       KEMBALI RANGKAIAN
                             JANSEN       TRANSFORMAT     / KOMPONEN /
                                          OR, MK & CT     PERALATAN YANG
                        / TEKANAN LEBIH                   RUSAK
                       / REF 150 KV

                       / REF20KV
3    BACK UP                              PANEL RELE,     INVESTIGASI DAN
     PROTECTION        OCR / GFR / SBEF   KONTROL,
                                          KONTROL KBL     MEMPERBAIKI
                                          KONTROL ,MK &   KEMBALI RANGKAIAN
     OPERATED                             CT              / KOMPONEN /
                                                          PERALATAN YANG
                                                          RUSAK




                                                                              214
                                                                 Lanjutan 7.7

NO         ALARM              PENYEBAB           LOKASI            TINDAKAN

4    TEKANAN LEBIH /      TERJADI PERCIKAN   TRANSFORMATOR   INVESTIGASI DAN
     SUDDEN PREASSURE     BUNGA API DI DLM                   MEMPERBAIKI /
     TRIP                 TRANSFORMATOR                      MENGGANTI WINDING /
                                                             MINYAK


5    WINDING TEMPERATUR   TEMPERATUR         TRANSFORMATOR   INVESTIGASI DAN
     ALARM                WINDING TINGGI                     MENURUNKAN BEBAN /
                          1’ST STAGE                         MEMPERBAIKI SISTEM
                                                             PENDINGIN &
                          AKIBAT BEBAN                       MENGOPERASIKAN
                          LEBIH/PENDINGIN                    KEMBALI SISTEM
                          TIDAK BEROPERASI                   PENDINGIN

6    WINDING TEMPERATUR   TEMPERATUR         TRANSFORMATOR   INVESTIGASI DAN
     TRIP                 WINDING TINGGI                     MENURUNKAN BEBAN /
                          2’ND STAGE                         MEMPERBAIKI SISTEM
                                                             PENDINGIN &
                          AKIBAT BEBAN                       MENGOPERASIKAN
                          LEBIH/PENDINGIN                    KEMBALI SISTEM
                          TIDAK BEROPERASI                   PENDINGIN




                                                                                   215
                                                                   Lanjutan 7.7

NO          ALARM               PENYEBAB           LOKASI            TINDAKAN

7    OIL TEMPERATUR        TEMPERATUR          TRANSFORMATOR   INVESTIGASI DAN
     ALARM                 OIL TINGGI 1’ST                     MEMPERBAIKI /
                           STAGE AKIBAT                        MENGGANTI WINDING /
                                                               MINYAK
                           BEBAN LEBIH
                           / PENDINGIN
                           TIDAK BEROPERASI


8    OIL TEMPERATUR TRIP   TEMPERATUR          TRANSFORMATOR   INVESTIGASI DAN
                           OIL TINGGI 2’ND                     MENURUNKAN BEBAN /
                            STAGE AKIBAT                       MEMPERBAIKI SISTEM
                                                               PENDINGIN &
                            BEBAN LEBIH                        MENGOPERASIKAN
                           / PENDINGIN                         KEMBALI SISTEM
                           TIDAK BEROPERASI                    PENDINGIN
9    OLTC BUCHOLZ /        Terdapat gas pada   OLTC            INVESTIGASI DAN
     JANSEN TRIP           OLTC AKIBAT         TRANSFORMATOR   PEMERIKSAAN /
                            KONTAK – KONTAK                    PENGUKURAN KONTAK –
                                                               KONTAK OLTC
                            OLTC TIDAK
                           SEMPURNA




                                                                                     216
                                                                   Lanjutan 7.7

NO         ALARM            PENYEBAB             LOKASI              TINDAKAN

10   BUCHOLZ ALARM      TERDAPAT GAS        TRANSFORMATOR      INVESTIGASI DAN
                        PADA 1’ST STAGE                        MEMPERBAIKI /
                        AKIBAT PERCIKAN                        MENGGANTI WINDING /
                                                               MINYAK
                        BUNGA API DALAM
                        TANGKI UTAMA
                        TRANSFORMATOR


11   BUCHOLZ TRIP       TERDAPAT GAS        TRANSFORMATOR      INVESTIGASI DAN
                        PADA 2’ND STAGE                        MEMPERBAIKI /
                        AKIBAT PERCIKAN                        MENGGANTI WINDING /
                                                               MINYAK
                        BUNGA API DALAM
                        TANGKI UTAMA
                        TRANSFORMATOR


12   DC POWER FAILURE   MCB DC POWER TRIP   PANEL DC / PANEL   MEMASUKKAN KEMBALI
                                            KONTROL            MCB / INVESTIGASI
                                                               RANGKAIAN SISTEM DC
                                                               TERKAIT




                                                                                     217
      7.8. TROUBLE SHOOTING BAY SUTT 150 KV

NO          ALARM                  PENYEBAB             LOKASI            TINDAKAN
1    150 KV CB TRIP CIRCUIT   RANGKAIAN TRIP.1   PANEL RELE,        INVESTIGASI DAN
     FAULTY                   TERPUTUS, ATAU :   KONTROL, KBL       MEMPERBAIKI/MENYAMB
                                        TRIP 2
                              RANGKAIAN TRIP.2   ONTROL MK & CB
                                                 ONTROL,            UNG KEMBALI
                                                                    RANGKAIAN YANG PUTUS
                              TERPUTUS


2    MAIN PROTECTION          DISTANCE RELE      PANEL RELE,        INVESTIGASI DAN
     OPERATED                 BEKERJA KARENA     KONTROL,
                                                 KONTROL KBL        MEMPERBAIKI KEMBALI
                              GANGGUAN SUTT /    KONTROL , PT, MK   RANGKAIAN / KOMPONEN
                                                 & CT / SUTT        / PERALATAN YANG
                              RANGKAIAN                             RUSAK TERMASUK DI
                              SISTEM PROTEKSI                       SUTT


3    BACK UP PROTECTION       OCR/GFR BEKERJA    SUTT               INVESTIGASI
     OPERATED                 KARENA                                PEMBEBANAN / DI SUTT,
                              GANGGUAN/BEBAN                        LALU PENGATURAN
                                                                    BEBAN / MEMPERBAIKI
                              LEBIH SUTT                            PERALATAN YANG RUSAK
                                                                    DI SUTT




                                                                                            218