proposal darma
-
Upload
riyant-vieri -
Category
Documents
-
view
246 -
download
0
Transcript of proposal darma
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 1/24
SISTEM PROTEKSI RELAI ARUS LEBIH SALURAN UDARA TEGANGAN
MENENGAH DENGAN VISUALISASI SCADA PADA GARDU INDUK
SIMPANG TIGA INDRALAYA
USULAN TUGAS AKHIR
Dibuat Untuk Memenuhi Syarat Mendapatkan Gelar Sarjana Teknik pada
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya
Oleh :
DARMA WIJAYA
03043140035
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
2008
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 2/24
SISTEM PROTEKSI RELAI ARUS LEBIH SALURAN UDARA TEGANGAN
MENENGAH DENGAN VISUALISASI SCADA PADA GARDU INDUK
SIMPANG TIGA INDRALAYA
USULAN TUGAS AKHIR
Dibuat Untuk Memnuhi Syarat Mendapatkan Gelar Sarjana Teknik pada
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya
Oleh :
DARMA WIJAYA
03043140035
Inderalaya, April 2008
Pembimbing Utama, Pembimbing Kedua,
Ir. Rudyanto Thayib, MSc
NIP. 131 479 002
Bhakti Yudho S., ST, MT
NIP. 132 303 460
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 3/24
I. JUDUL : SISTEM PROTEKSI RELAI ARUS LEBIH SALURAN
UDARA TEGANGAN MENENGAH DENGAN
VISUALISASI SCADA PADA GARDU INDUK
SIMPANG TIGA INDRALAYA
II. BIDANG : SISTEM TENAGA
III.PENDAHULUAN
III.1 Latar Belakang
PLN sebagai pemasok utama energi listrik Indonesia, pasti akan
menghadapi peningkatan tuntutan keandalan yang terus menerus, karena
diperlukannya peningkatan keandalan akan berarti penekanan kerugian-
kerugian yang tidak perlupun terjadi, yang berarti efisiensi penyaluran
energi listrik untuk industri maupun perusahaan jasa akan semakin
meningkat.
Kita ketahui semua bahwa dalam sistem tenaga listrik tidak mungkin
dapat menyediakan tenaga listrik yang secara mutlak tanpa gangguan.
Dengan demikian, perlu diusahakan suatu cara untuk meminimalisir
gangguan tersebut agar tidak berakibat terhadap konsumen ataupun bila
terjadi diusahakan sesedikit atau sesingkat mungkin. Untuk mengurangi
kemungkinan terjadinya kerusakan pada peralatan sistem tenaga listrik,
dapat diambil dua langkah alternatif. Pertama adalah dengan merancang
sistem tenaga sesempurna mungkin sehingga kemungkinan terjadinya
gangguan tidak ada, yaitu dengan memberikan faktor keamanan yang tinggi.
Kedua, dengan menerima kemungkinan terjadinya gangguan dan
mengambil langkah- langkah pencegahan dari akibat – akibat yang dapat
ditimbulkan.
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 4/24
Jika alternatif pertama digunakan, maka harus dilakukan desain
sistem, koordinasi isolasi, operasi serta pemeliharaan yang tepat. Hal ini
memerlukan biaya yang cukup besar, namun tidak menjamin keandalan
sistem. Karena itu alternatif kedua dapat digunakan dan langkah – langkah
pencegahan dilakukan dengan melengkapi sistem dengan alat proteksi.
Ada banyak faktor yang dapat mendorong atau mempercepat
terjadinya gangguan. Faktor – faktor tersebut harus diketahui sehingga dapat
dilakukan tindakan – tindakan pencegahan agar kerusakan peralatan sistem
tenaga dapat dihindarkan dan kontinuitas pelayanan daya ke konsumen tidak
terganggu.
III.2 Perumusan masalah
Jika terjadi gangguan pada sistem tenaga, maka bagian yang
mengalami gangguan pada sistem tersebut harus segera diisolir agar tidak
meluas ke bagian lain. Gangguan yang terjadi pada sistem dapat
menyebabkan arus yang besar dan memberikan panas yang berlebihan,
karena itu dibutuhkan peralatan yang dapat mendeteksi keadaan tidak
normal akibat gangguan tersebut. Oleh karena itu ada dua fungsi utama dari
proteksi sistem tenaga, yaitu:
1. Memisahkan bagian yang terganggu dengan bagian yang
‘sehat‘ sehingga bagian tersebut masih berfungsi.
2. Membatasi kerusakan yang ditimbulkan akibat gangguan
tersebut.
Over current relay (OCR) dan Ground fault relay(GFR) merupakan
proteksi yang paling penting pada distribusi primer 20 kV, sehingga perlu
dilakukan penyetelan secara teliti terhadap keduanya agar dapat beroperasi
dengan baik pada saat terjadinya gangguan, meminimalisasi lamanya
gangguan, mengurangi kerusakan dan masalah lain yang mungkin terjadi.
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 5/24
Dan dalam hal ini visualisasi SCADA digunakan sebagai media pendukung
pengoperasian sistem proteksi pada distribusi sistem tenaga.
III.3 Pembatasan Masalah
Ruang lingkup permasalahan yang akan dibahas pada tugas akhir
adalah:
1. Penyetelan Relai Arus Lebih (OCR).
2. Visualisasi SCADA diguunakan sebagai media pendukung
pengoperasian sistem proteksi pada distribusi sistem tenaga.
III.4 Tujuan dan Manfaat
Tujuan dan manfaat yang dapat diambil adalah
1. Mengetahui seberapa besar pengaruh arus gangguan pada
penyetelan OCR.
2. Mengetahui seberapa besar arus ganggguan yang dapat
terjadi pada saluran distribusi primer 20 kV dengan penghantar kawat
udara yang merupakan output dari gardu induk Simpang Tiga.
3. Mempermudah operator dalam pengawasan pengoperasian
dan pengambilan data arus gangguan dalam pendistribusian tenaga
pada jaringan tegangan menengah 20 kV pada gardu induk Simpang
Tiga.
IV. TINJAUAN PUSTAKA
IV.1. Gangguan pada Sistem Distribusi Primer 20 kV
Panjang saluran pada sistem distribusi primer baik melalui
hantaran udara (overhead cable) dan kabel bawah tanah (underground cable)
cukup panjang. Tegangan operasi penyaluran yang efektif yang pernah
diperoleh secara praktis adalah 1 kV/km, dimana tegangan jatuh di jaringan
masih di dalam toleransi untuk batasan beban tertentu. Dengan tegangan itu,
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 6/24
untuk sistem tegangan 20 kV, panjang saluran efektif adalah 20 km.
Jaringan distribusi 20 kV PLN umumnya radial dan terdapat banyak
cabangnya sesuai kebutuhan distribusi dan panjangnya ada yang melebihi
dari 20 km.
Dikarenakan panjang saluran pada sistem distribusi primer bisa
melebihi 20 km sehingga sangat memungkinkan terjadinya gangguan-
gangguan, ganggguan ini dapat terjadi pada kabel hantaran udara ataupun
kabel bawah tanah. Pada kabel udara biasanya gangguan dapat terjadi akibat
dari petir, binatang ataupun pohon yang tumbang sedangkan pada kabel
tanah gangguan tersebut dapat berasal dari penggalian di daerah tertentu
yang di dalamnya terdapat kabel bawah tanah ataupun akibat beban lebih.
Gangguan-gangguan yang terjadi pada jaringan distribusi primer
menimbulkan arus gangguan hubung singkat. Arus gangguan hubung
singkat ini dapat merusak baik di titik gangguan manapun pada peralatan
yang dilaluinya seperti transformator tenaga, kabel dan bahkan generator.
Kerusakan pada alat dapat disebabkan oleh besarnya arus yang mengalir dan
lamanya gangguan.
Gangguan-gangguan tersebut dapat mengakibatkan
1. gangguan hubung singkat satu phasa ke tanah dengan persentase
gangguan 70%
2. gangguan hubung singkat dua phasa dengan persentase 15%
3. gangguan hubung singkat dua phasa ke tanah dengan persentase
gangguan 10%
4. gangguan hubung singkat tiga phasa dengan persentase gangguan 5%
Perhitungan arus gangguan yang terjadi pada sistem distribusi
primer tidak dapat dipisahkan dari komponen-komponen simetrisnya.
Komponen simetris diperlukan untuk memahami dan menganalisa operasi
sitem tenaga listrik.
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 7/24
IV.1.1. Analisa Komponen Simetris dari Jaringan Tiga Fasa
Menurut teorema Fortescue, tiga fasor yang tak seimbang dari sistem tiga
fasa dapat diuraikan menjadi tiga fasa dapat diuraikan menjadi tiga sistem
fasor yang seimbang. Himpunan seimbang komponen itu adalah:
1. Komponen urutan positif
Terdiri dari tiga fasor yang sama besarnya, memiliki beda fasa sebesar
120o dan memiliki urutan fasa yang sama seperti fasor asalnya.
2. Komponen urutan negatif
Terdiri dari tiga fasor yang sama besarnya, memiliki beda fasa sebesar
120o dan memiliki urutan fasa yang berlawanan dengan fasor asalnya.
3. Komponen urutan nol
Terdiri dari tiga fasor yang sama besarnya dan dengan pergeseran fasa
nol antara fasor yang satu dengan yang lain.
Tiga himpunan fasor-fasor seimbang yang merupakan komponen simetris
dari tiga fasor tak seimbang ( a) komponen urutan positif, ( b ) komponen
urutan negatif, ( c ) komponen urutan nol
Pada umumnya ketiga fasa tegangan dan arus dalam komponen
simetris dinyatakan dengan huruf tambahan a, b, dan c. Untuk ketiga
himpunan komponen simetris dinyatakan dengan subskrip 1 untuk
Va1 Va2
Va0
Vb1
Vb2
Vc2 Vc0
Vb0
( a ) ( b ) ( c )
Vc1
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 8/24
komponen urutan positif, 2 untuk komponen urutan negatif, dan 0 untuk
komponen urutan nol. Apabila tegangan urutan positif akan ditulis Va1,
Vb1, Vc1, sedangkan untuk urutan negatif dan urutan nolnya masing-
masing Va2, Vb2, Vc2, dan Va0, Vb0, Vc0 demikian juga untuk arusnya.
Fasor tak seimbang merupakan jumlah dari komponen-komponen fasor asal
dapat dinyatakan sebagai berikut :
Va = Va1 + Va2 + Va0
Vb = Vb1 + Vb2 + Vb0
Vc = Vc1 + Vc2 + Vc0
Terjadinya pergeseran fasa pada komponen simetris tegangan dan
arus pada sistem tenaga membutuhkan suatu metoda penulisan cepat untuk
menunjukkan perputaan fasor dengan sudut sebesar 1200.
Dalam komponen-komponen simetris, digunakan huruf a untuk
menyatakan suatu operator yang menyebabkan perputaran 120o berlawanan
dengan arah jarum jam. Operator ini merupakan bilangan kompleks yang
dapat dinyatakan dengan :
oa 1201∠=
= -0,5 + j0,866Jika operator a pada fasor diputar dua kali berturut-turut, maka
fasor ini akan memiliki sudut 240o dan 360o sehingga masing-masing
operatornya menjadi :
13601
866,05,02401
3
2
=∠=
−−=∠=
o
o
a
ja
IV.1.2. Komponen Simetris dari Fasor-fasor Tak Simetris
Untuk menguraikan fasor-fasor tak simetris menjadi komponen
simetrisnya, masing-masing komponen Vb dan Vc dapat dinyatakan sebagai
hasil kali antara fungsi operator a dengan komponen Va menurut hubungan
persamaan berikut :
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 9/24
0000
2
2
222
111
2
1
VaVcVaVb
VaaVcaVaVb
aVaVcVaaVb
==
==
==
Dengan mensubstitusikan persamaan diperoleh :
Va = Va1 + Va2 + Va0
Vb = a2 Va1 + a Va2 + Va0
Vc = a Va1 + a2 Va2 + Va0
Atau dalam bentuk matrik
=
2
1
0
2
2
1
1
111
V
V
V
aa
aa
V
V
V
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 10/24
Misalkan A =
2
2
1
1
111
aa
aa maka A-1 =3
1
2
2
1
1
111
aa
aa
Dengan mengalikan persamaan dengan A-1 didapat :
2
1
0
V a
V a
V a
=3
1
2
2
1
1
111
aa
aa
V c
V b
V a
Dalam bentuk biasa diperoleh :
Va0 = 1/3 (Va + Vb + Vc)
Va1 = 1/3 (a2 Va + a Vb + a2 Vc)
Va2 = 1/3 (Va + a2 Vb + Vc)
Sedangkan untuk arusnya diperoleh :
Ia0 = 1/3 (Ia + Ib + Ic)
Ia1 = 1/3 (a2 Ia + a Ib + a2 Ic)
Ia2 = 1/3 (Ia + a2 Ib + Ic)
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 11/24
IV.1.3. Impedansi Urutan dan Rangkaian Urutan
Dalam metoda komponen simetris dikenal tiga macam impedansi
urutan yaitu :
a. Impedansi urutan positif, yaitu impedansi suatu rangkaian yang
hanya mengalir arus urutan positif.
b. Impedansi urutan negatif, yaitu impedansi suatu rangkaian yang
hanya mengalir arus urutan negatif.
c. Impedansi urutan nol, yaitu impedansi suatu rangkaian yang hanya
mengalir arus urutan nol.
Untuk menghitung besarnya gangguan hubung singkat dengan
metode komponen simetris, tahap pertama yang dilakukan adalah
menentukan impedansi-impedansi urutan masing-masing komponen sistem
dan menghubungkannya menjadi rangkaian urutan.
IV.1.3.1.Rangkaian Urutan Positif dan Negatif
Impedansi urutan positif dan negatif dari rangkaian yang
linier,simetris, dan statis adalah identik karena impedansi rangkaian
semacam itu tidak tergantung pada urutan fasanya asal tegangan yang
dikenakan seimbang.
Rangkaian urutan positif terdiri dari suatu ggl (emf) yang
terhubung seri dengan impedansi urutan positif, sedangkan rangkaian urutan
negatif tidak memiliki ggl tetapi memiliki impedansi urutan negatif saja.
Peralihan dari salah satu rangkaian urutan positif ke suatu
rangkaian negatif sangat sederhana, generator dan motor serempak tiga fasa
hanya mempunyai tegangan dalam urutan positif saja karena memang
mesin-mesin listrik itu dirancang untuk membangkitkan tegangan yang
seimbang.
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 12/24
Tegangan acuan untuk rangkaian urutan positif dan negatif adalah
netral generator dan untuk rangkaian urutan nol adalah tanah.
IV.1.3.2.Rangkaian Urutan Nol
Arus urutan nol suatu sistem tenaga tiga fasa bekerja seperti arus
pada fasa tunggal, karena arus urutan nol selalu sama dalam besar dan
fasanya di setiap titik pada semua fasa sistem tersebut[5]. Oleh karena itu
arus urutan nol hanya akan mengalir jika terdapat suatu jalur kembali yang
membentuk sebuah rangkaian lengkap.
Karena arus urutan nol mengalir dalam tanah, tanah tidak selalu
harus berpotensial sama pada semua titik dan rel pedoman pada rangkaian
urutan nol bukan merupakan suatu tanah dengan potensial yang seragam.
Rangkaian urutan nol tidak mengandung ggl, hanya memiliki impedansi
terhadap arus urutan nol.
Rangkaian ekivalen urutan nol untuk suatu transformator tiga fasa
memiliki berbagai kombinasi yang mungkin dari belitan primer dan
sekunder yang terhubung dalam Y ataupun ∆ yang mempengaruhi rangkaian
urutan nol, antara lain :
1. Hubungan Y ground – Y
2. Hubungan Y ground – Y ground
3. Hubungan Y ground - ∆
4. Hubungan Y - ∆
5. Hubungan ∆ - ∆
Rangkaian ekivalen urutan nol yang secara terpisah telah
ditentukan untuk berbagai bagian sistem, dengan mudah dapat dihubungkan
untuk membentuk jaringan urutan nol yang lengkap.
IV.1.4. Gangguan Hubung Singkat pada Jaringan Hantaran Udara (overhead
cable)
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 13/24
Pada saluran transmisi udara tenaga listrik, gangguan-gangguan
yang mungkin terjadi adalah gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah,
dua fasa, dua fasa ke tanah dan tiga fasa.
IV.1.4.1.Gangguan Hubung Singkat Satu Fasa ke Tanah
Gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah dapat disebabkan oleh
sambaran petir,pecah atau retaknya isolator, pohon yang tumbang, dan
dahan pohon yang mengenai kawat.
Kondisi awal gangguan ini adalah :
Ib = 0; Ic = 0; Va = 0
Dari persamaan
2
1
0
I a
I a
I a
=3
1
2
2
1
1
111
aa
aa
0
0
I a
diperoleh Ia0 = Ia1 = Ia2 = 1/3 Ia
021
1
Z Z Z
V Ia
f
++
=
Besarnya arus gangguan adalah :
Ia = Ia1 + Ia2 + Ia0
Ia = 3 Ia1 = 3Ia2 = 3Ia0
021
3
Z Z Z
V I
f
f ++
=
a
b
c
Ia
Ib
Ic
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 14/24
Diagram sambungan batang-batang hipotesis untuk gangguan satu fasa ke
tanah
IV.1.4.2.Gangguan Hubung Singkat Dua Fasa
Gangguan hubung singkat dua fasa dapat terjadi karena sambaran
petir dan kawat transmisi yang berayun dan bersentuhan satu sama lain.
Pada gangguan ini tidak terdapat komponen urutan nol, karena tidak ada
hubungan ke tanah, dengan demikian besar arus gangguan ditentukan oleh
impedansi urutan positif dan urutan negatif saja.
Diagram sambungan batang-batang hipotesis untuk gangguan dua fasa
Kondisi awal ganguan hubung singkat dua fasa adalah [5]:
Vb = Vc = 0 Ia = 0 dan Ib = -Ic
sedangkan Va1 = Va2, sehingga diperoleh
a
b
c
Ia
Ib
Ic
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 15/24
21
1
Z Z
V Ia
f
+
=
Besarnya arus gangguan :
13 IaI f =
IV.1.4.3.Gangguan Hubung Singkat Dua Fasa ke Tanah
Gangguan hubung singkat dua fasa ke tanah dapat disebabkan oleh
sambaran petir, terhubungnya dua fasa saluran transmisi daya dengan
ranting pohon atau dahan, tumbangnya pohon pada saluran transmisi dan
pecah atau retaknya isolator.
Kondisi awal saat gangguan ini adalah [5]:
Vb = Vc = 0 dan Ia = 0
Va1 = Va2 = Va0
Sehingga besar arus gangguan adalah :
If = ( a2 Ia1 + a Ia2 + Ia0 ) + ( a Ia1 + a2 Ia2 + Ia0 )
Diagram sambungan batang-batang hipotesis untuk gangguan dua
fasa ke tanah
IV.1.4.4.Gangguan Hubung Singkat Tiga Fasa
a
b
c
Ia
Ib
Ic
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 16/24
Gangguan hubung singkat tiga fasa dapat disebabkan
olehsambaran petir dan pohon tumbang yang mengenai ketiga fasa kawat
transmisi sekaligus.
Besarnya arus gangguan tiga fasa adalah
1Z
V I
f
f =
Diagram sambungan batang-batang hipotesis untuk gangguan tiga fasa
IV.2. Konsep Dasar Sistem Proteksi
Peranan proteksi di dalam sistem tenaga listrik adalah untuk
mengamankan peralatan sistem, sehingga kerugian akibat gangguan dapat
dihindari atau dikurangi menjadi sekecil mungkin dengan cara :
Mendeteksi adanya gangguan atau keadaan abnormal lainnya
yang dapat membahayakan peralatan atau sistem.
Melepaskan (memisahkan) bagian sistem yang terganggu atau
yang mengalami keadaan abnormal lainnya secepat mungkin, sehingga
kerusakan instalasi yang terganggu atau yang dilalui arus gangguan
a
b
c
Ia
Ib
Ic
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 17/24
dapat dihindari atau dibatasi seminimum mungkin dan bagian sistem
lainnya tetap dapat beroperasi.
Agar mempunyai sifat-sifat tersebut, maka proteksi sebagai bagian
dari sistem tenaga listrik perlu memenuhi syarat sebagai berikut :
1. Keandalan (Reliability)
Ini bearti adanya jaminan bahwa sistem proteksi akan bekerja
bila diperlukan (dipendable) dan tidak akan bekerja bila tidak
diperlukan (scure).
2. Kemampuan Memilih (Selektivitas)
Sebelum sistem proteksi memberikan komando yang akan
diberikan betul-betul tidak akan menyebabkan pemutusan / atau
pemadaman yang lebih luas. Jadi, selektif disini berarti adanya
jaminan bahwa dalam memisahkan bagian yang terganggu, tidak
menyebabkan peutusan / pemadaman yang lebih luas.
3. Kecepatan Kerja
Dengan memperhatikan pengertian andal dan selektif, disini
dapat berarti sistem proteksi dapat memberikan respon yang
diinginkan oleh sistem tenaga listrik.
4. Sensitivitas (Sensitivity)
Ini berarti bahwa sistem proteksi dapat merasakan adanya
ketidaknormalan / gangguan pada jaringan tenaga listrik betapapun
kecilnya gangguan tersebut.
IV.2.1. Daerah-Daerah Proteksi
Sistem tenaga listrik terbagi atas daerah-daerah proteksi yang
ditentukan oleh peralatan dan PMT yang ada. Gambar dibawah ini bisa
menjelaskan tentang konsep daerah proteksi.
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 18/24
AC
Daerah 1
Daerah 2
Daerah 3
Daerah 4
Daerah 5
Gambar Daerah Perlindungan Komponen Daya
Dari Gambar diatas, garis putus-putus dan tertutup menunjukkan
pembagian sistem daya kedalam lima daerah proteksi. Masing-masing
daerah mengandung satu atau beberapa komponen sistem daya disamping
dua buah pemutus rangkaian. Setiap pemutus dimasukkan kedalam dua
daerah proteksi yang berdekatan. Batas setiap daerah menunjukkan sistem
yang bertanggujawab untuk memisahkan gangguan yang terjadi didaerah
tersebut untuk sistem lain.
Aspek penting lain yang harus diperhatikan dalam konsep daerah
proteksi ini adalah bahwa daerah yang saling berdekatan selalu tumpang
tindih. Hal ini memang diperlukan karena jika tidak demikian, maka bagian
sistem yang berada didaerah yang berdekatan betapapun kecilnya akan
dibiarkan tanpa perlindungan. Dengan adanya tumpang tindih ini maka tidak
ada sistem yang dibiarkan tanpa perlindungan.
IV.2.2. Relai Proteksi
Relai merupakan suatu peralatan listrik yang didisain untuk
menginterpretasikan kondisi masukan dalam suatu kondisi tertentu dan
memberikan respon dalam mengoperasikan kontak-kontak bila masukanyang diterima telah memenuhi kondisi tertentu.
Pada dasarnya relai proteksi digunakan dengan tujuan untuk
menerima sensor dan mendeteksi gangguan serta mengatasi gangguan
tersebut setepat dan secepat mungkin. Karena tujuan utama dari sistem
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 19/24
tenaga listrik adalah memberikan tingkat kontinuitas pelayanan yang tinggi
dan apabila terjadi gangguan yang tidak dapat ditolerir, sistem harus
mampu meminimalisasi waktu gangguan seperti hubung singkat, kehilangan
daya, dip tegangan, dan tegangan lebih yang disebabkan berbagai macam
hal misalnya, kegagalan peralatan, gangguan alam, kesalahan operasi dan
sebagainya.
IV.2.3. Tujuan Dasar Relai Proteksi
Fungsi utama dari relai adalah mendeteksi keadaan yang tidak
normal pada jaringan dan mengisolir daerah yang tidak normal tersebut
dengan cara :
1. Memberikan tanda bahaya atau membuka CB sehingga
dapat memisahkan sebagian sistem tersebut selama terjadi kondisi
tidak normal.
2. Memutuskan daerah yang kondisinya tidak normal
sehingga mencegah kesalahan berikutnya atau gangguan didaerah lain.
3. Melepaskan pemutus (PMT) apabila gangguan dianggap
berbahaya bagi peralatan-peralatan lainnya.
4. Memutuskan / memisahkan daerah yang terganggu dengan
daerah yang tidak mengalami gangguan secepat mungkin sehingga
sistem lain dapat beroperasi dengan normal.
IV.3. Jenis Relai Proteksi Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM)
Relai yang terdapat pada proteksi Saluran Udara Tegangan
Menengah (SUTM) biasanya adalah Over Current Relay (OCR) dan Ground
Fault Relay (GFR).
Adapun syarat penting untuk suatu pengaman adalah:
1. Keandalan (reability) yang menjamin bahwa proteksi akan
bekerja secara benar.
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 20/24
2. Selektif (selectivity) yaitu maksimm daerah yang akan
dilayani, minimum daerah yang terisolir.
3. Kecepatan operasi (speed of operation), minmumlama ganguan
dan kerusakan peralatan.
4. Kesederhanaan (simplicity), peralatan dan sirkit yang
dibutuhkan dalam sistem proteksi minimum tanpa mengurangi tujuan
dasar proteksi.
5. Ekonomis (economic), proteksi maksimum dengan biaya
minimum.
IV.3.1. Relai Arus Lebih (OCR)
Relai arus lebih adalah suatu relai yang kerjanya didasarkan adanya
kenaikan arus yang melebihi suatu nilai pengaman tertentu dan dalam
jangka waktu tertentu, sehingga relai ini dapat dipakai sebagai pola
pengamanan arus lebih. Penyebab arus lebih adalah terjadinya beban lebih
ataupun terjadinya arus hubung singkat.
Adapun keuntungan dan fungsi dari relai arus lebih adalah:
1. Sederhana dan murah
2. Mudah penyetelannya
3. Merupakan relai pengaman utama dan cadangan
4. Mengamankan gangguan hubung singkat antar phasa maupun
hubung singkat satu phasa ke tanah dan dalam beberapa hal dapat
diguakan sebagai pengaman beban lebih
5. Pengaman utama pada jaringan distribusi dan subtransmisi
6. Pengaman cadangan untuk generator, trafo tenaga dan saluran
transmisi.
IV.3.2. Relai Gangguan Tanah (GFR)
Relai gangguan tanah adalah suatu peralatan proteksi dari efek
ganggauan tanah. Relai gangguan tanah ini berfungsi apabila terjadi
gangguan satu phasa ke tanah. Ketika arus gangguan tanah dan saat
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 21/24
menunjukkan gangguan maka relai akan bekerja, sehingga akan
menyebaban sirkuit yang terputus membuka.
IV.4. System Control and Data Aquisition
1. Software dari System Control and Data Aquisition
Komputer yang digunakan untuk operasi sistem tenaga listrik dan
ditempatkan di Pusat Pengatur Beban, mempunyai tugas utama
menyelenggarakan supervisi dan pengendalian atas operasi sistem
tenaga listrik. Untuk menyelenggarakan tugas supervisi dan pengendalian
operasi ini, komputer mengumpulkan data dan informasi dari sistem yang
kemudian diolah menurut prosedur dan protokol tertentu. Prosedur ini diatur
oleh software komputer. Fungi komputer semacam ini dalam bahasa Inggris
disebut Supervisory Control And Data Aquisition (SCADA).
Prioritas yang paling tinggi dalam System Control and Data
Aquisition (SCADA) diberikan kepada sinyal telecontrol yaitu untuk
membuka dan menutup PMT.
IV.4.2. Penyajian Data Operasi
Data dan informasi berasal dari relai-relai proteksi dalam sistem
dikumpulkan di Komputer yang ada di Pusat Pengatur Beban kemudian
disajikan dalam berbagai bentuk melalui peripheral komputer.
Penyajian ini perlu disesuaikan dengan keperluan operasi sebagai yang
lazimnya diperlukan oleh operator sistem (dispatcher). Data yang telah
dikumpulkan dengan mengikuti prosedur yang diatur oleh software
komputer kemudian perlu disajikan melalui berbagai peripheral komputer
antara lain, melalui Videol Display Unit (VDU) yang dalam bahasa
Indonesia disebut Layar Monitor. Penyajian data ini juga diatur oleh
software komputer. Untuk keperluan pengoperasian sistem, software
komputer umumnya mampu menyajikan data ini dengan cara-cara sebagai
berikut.
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 22/24
IV.4.2.1Data Real Time
Semua data yang mutakhir harus dapat disajikan melalui Layar
Monitor. Apabila dikehendaki dapat dicetak oleh Printer. Disamping itu
data tertentu disusun melalui program komputer dapat disajikan secara
kontinyu melalui Plotter adalah data yang memerlukan perhitungan,
misalnya jumlab MW yang dibangkitkan dalam sistem. Sedangkan data
yang disajikan melalui Recorder adalah data yang tidak melalui proses
perhitungan, misalnya tegangan dari salah satu rel dalam sistem.
IV.4.2.2Data Periodik
Data tertentu dalam sistem misalnya arus dan Transformator
dapat diperoleh komputer agar disajikan secara periodik oleh Printer,
misalnya satu jam sekali. Biasanya ada Printer khusus untuk keperluan ini
dan dalam bahasa Inggris disebut Cyclic Logger. Data yang akan diamati
secara periodik bisa dipilih melalui program komputer.
IV.4.2.3Data Pelampauan Batas
Apabila ada batas yang dilampaui, misalnya batas arus sebuah
penghantar tidak dilampaui, maka peristiwa membunyikan alarm dalam
ruang operasi dan langsung mencetak data mengenai pelampauan batas
melalui Printer. Biasanya ada Printer khusus untuk keperluan ini yang dalam
bahasa Inggris disebut Event Logger. Nilai mencapai batas suatu besaran
yang diawasi, dalam bahasa Inggris disebut Threshold Value, dapat
diprogram melalui komputer. Data mengenai kejadian pelampauan batas ini
juga bisa dilihat melalui Layar Monitor (VDU).
IV.4.2.4Data Perubahan Status
Perubahan status PMT dari status masuk menjadi status keluar atau
sebaliknya, baik hal ini terjadi karena relay maupun atas tindakan
operator harus selalu membunyikan alarm diruang operator dan dicetak
datanya oleh Event Logger seperti halnya kejadian Pelampauan Batas. Juga
data mengenai hal ini harus dapat dilihat melalui Layar Monitor (VDU).
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 23/24
IV.4.2.5Data Masa Lalu
Data masa lalu perlu disimpan dalam memori komputer dan kalau
perlu bisa dilihat kembali melalui Layar Monitcr (VDU) atau dicetak
melalui Printer. Untuk menghemat memori komputer perlu ada pembatasan
mengenai data masa lalu yang akan disimpan dalam memori Komputer
misalnya sampai dengan data 24 jam yang lalu.
V. METODE PENULISAN
a. Metode studi literature
Pada studi ini, penulis mencari dan mempelajari berbagai teori yang
mendukung bidang ilmu yang berkaitan dengan tugas akhir ini dari
literature-literatur yang ada dan diharapkan dapat menambah
kemampuan serta ilmu yang dimiliki oleh penulis dalam mengolah
tugas akhir.
b. Metode deskriptif
Adalah studi yang dilakukan dengan cara mengumpulkan data-data
yang diperlukan dalam melakukan analisa dalam pembutan tugas akhir
ini. Data-data tersebut berupa data jaringan yang berupa panjang
saluran, impedansi saluran, rasio CT, rasio VT dan setting waktu rele
serta penggunaan sistem SCADA (Supervisory Controll and Data
Aqusition) sebagai media pendukung sistem proteksi.
c. Metode konsultasi
Konsultasi dilakukan dengan dosen pembimbing ataupun dengan
pembimbing dari instansi yang bersangkutan serta dengan pihak –
pihak yang berkenaan dengan tugas akhir ini.
VI. DAFTAR PUSTAKA
8/7/2019 proposal darma
http://slidepdf.com/reader/full/proposal-darma 24/24
Hamdadi, Antonius. 1995. ”Analisa Sistem Tenaga”. Jurusan Teknik Elektro
Universitas Sriwijaya: Palembang.
Yudha, Hendra Marta. 2000. ”Rele Proteksi Prinsip dan Aplikasi”. Jurusan Teknik
Elektro Universitas Sriwijaya: Inderalaya.