8/16/2019 1212913 SELVI AGUSTINA NURCAHYA.pdf
1/21
0
ANALISA KOORDINASI PROTEKSI RELAY ARUS LEBIH
PADA TRAFO 30 MVA DI GI.70 KV SIMAN KEDIRI
PROPOSAL SKRIPSI
Disusun Oleh :
SELVI AGUSTINA NURCAHYA
NIM. 12.12.913
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO S-1
KONSENTRASI TEKNIK ENERGI LISTRIK
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL
2016
8/16/2019 1212913 SELVI AGUSTINA NURCAHYA.pdf
2/21
1
ANALISA KOORDINASI PROTEKSI RELAY ARUS LEBIH PADA
TRAFO 30 MVA DI GARDU INDUK 70 KV SIMAN KEDIRI
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
System proteksi merupakan salah satu bagian paling penting dalam system
tenaga listrik secara keseluruhan.tanpa adanya pengaman,tenaga listrik yang
dihasilkan tidak dapat ditransmisikan dan didistribusikan kepada konsumen
dengan tingkat kualitas yang tinggi.Koordinasi system proteksi yang baik akan mengisolasi daerah
gangguan,untuk menjaga dan meningkatan performasi system proteksi perlu
dilakukan koordinasi directional overcurrent relay (DOCR) sebagai
perlindungan utama di jaringan distribusi.untuk analisi gangguan hubung
singkat menggunakan bantuan simulasi software ETAP PowerStation.
Algoritma Genetika merupakan metode adaptive yang bisa digunakan
untuk memecahkan suatu pencarian nilai dalam sebuah masalahoptimasi.Algoritma genetika yang dilandasi oleh sifat-sifat evolusi alam yang
menghasilkan sebuah teknik penyelesaian dan penentuan parameter.adalah
suatu metode perhitungan numerik yang digunakan untuk mengoptimalkan
suatu kinerja system yang baik
1.2 Perumusan Masalah
Sesuai latar belakang yang telah dijelaskan, permasalahan yang akan
dibahas dalam skripsi ini adalah sebagai berikut :
1.
Bagaimana cara keja koordinasi dari relay arus lebih (OCR) dengan relay
Metode genetika untuk memproteksi trafo yang ada di GI. Siman Kediri?
2. Bagaimana mensimulasikan koordinasi dari relay arus lebih (OCR)
sebagai proteksi pada trafo?
8/16/2019 1212913 SELVI AGUSTINA NURCAHYA.pdf
3/21
2
3. Bagaimana mengetahui di mana ada arus gangguan yang dapat
menyebabkan kedua relay tersebut memberikan perintah untuk trip?
Dari permasalahan diatas maka skripsi ini mengusung judul :
”ANALISA KOORDINASI PROTEKSI RELAY ARUS LEBIH PADA
TRAFO 30 MVA DI GARDU INDUK 70 KV SIMAN KEDIRI”
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai dalam penulisan skripsi ini adalah :
1. Menganalisa serta menerapkan cara kerja koordinasi relay arus lebih
(OCR) dengan relay diferensial untuk memproteksi trafo yang ada di GI.
Siman Kediri.
2.
Mensimulasikan koordinasi relay arus lebih (OCR) dengan relay
diferensial sebagai proteksi pada trafo.
3. Mengetahui keadaan sebelum dilakukan pemasangan koordinasi relay arus
lebih (OCR) dengan relay diferensial dan sesudah pemasangankoordinasi
relay arus lebih (OCR) dengan relay diferensial.
1.4 Batasan Masalah
Agar pembahasan tidak terjadi penyimpangan dari maksud dan tujuan
dalam penyusunan skripsi ini maka penulis memberi batasan sebagai berikut :
1. Analisa koordinasi relay arus lebih (OCR) menggunakan software ETAP
Power Station7.0.0.
2. Relay yang digunakan adalah relay arus lebih (OCR)
3. Zona proteksi hanya pada trafo yang ada di GI. Siman Kediri.
1.5 Metodelogi Penelitian
Untuk menyelesaikan skripsi ini diperlukan langkah - langkah sebagai
berikut:
1.
Studi literature
Mencari referensi – referensi yang berasal dari jurnal ilmiah, buku, user
manual peralatan dan dari narasumber yang di percaya terkait dengan
analisa yang akan dibahas.
2.
Pengambilan data
8/16/2019 1212913 SELVI AGUSTINA NURCAHYA.pdf
4/21
3
Sebelum melakukansimulasi, dilakukan pengambilan data pada
daerahyang mengalamipermasalahan, data tersebut meliputi :
Data kuantitatif, yaitu berupa data yang dapat dihitung seperti datakoordinasi relay proteksi (etap power station 7.0.0)
Data kuantitatif, yaitu data yang berbentuk diagram, dalam hal ini
berupa single line diagram tentang proteksi yang ada pada GI
Siman Kediri.
3.
Pengolahan data.
Padatahapinidilakukanpengolahandatayangtelahdiperoleh dari GI Siman
Kediri,untuk di simulasi pada software yang digunakan
4.
Simulasi
Koordinasi relay proteksi ini disimulasi dengan menggunakan ETAP
Power Station 7.0.0
5.
Analisis danPenarikan kesimpulan
Melakukananalisisdarihasilsimulasidanmenarikkesimpulansecara
keseluruhan dari apayang telah dianalisakan pada pensimulasian.
1.6 Sistematika Penulisan
Penyusunan skripsi ini dilakukan dengan menggunakan metode studi
literatur yang dilakukan dengan pengolahan data dan tahapan simulasi.
Sistematika penyusunanskripsiterbagidalam5babdengan pembahasan yang
bersifatindividusehinggadiharapkanuntukmudah dipahami. Sistematika
penulisan tersebut antaralain:
BABI :PENDAHULUAN
Dalam Bab ini berisikanLatarBelakang, Rumusan Masalah, Tujuan,
BatasanMasalah,MetodologiPenelitian,danSistematikaPenulisan
yangdigunakan dalam pembuatan skripsi ini.
8/16/2019 1212913 SELVI AGUSTINA NURCAHYA.pdf
5/21
4
BABII : LANDASANTEORI
PadaBabinidibahastentangteori – teoriyangmendukungdalam
simulasi dan analisaskripsi ini.
BABIII:SISTEM JARINGAN GI. SIMAN KEDIRI, JAWA TIMUR
Dalambabiniakandibahasmengenaiperencanaandanpembuatan
skripsiyang
meliputipengolahandatadanmensimulasikanpadasoftware ETAP
Power Station 7.0.0.
BABIV :SIMULASI DAN ANALISA
Dalambabinimerupakanbabyangmemaparkanhasilsimulasidan
menganalisahasilsimulasi.
BABV :KESIMPULANDAN SARAN
Dalambabiniberisikesimpulan – kesimpulanyangdiperolehdari
perencanaan dan pembuatanskripsi ini serta saran – saran guna
menyempurnakan dan mengembangkan sistem lebih lanjut.
8/16/2019 1212913 SELVI AGUSTINA NURCAHYA.pdf
6/21
5
II. KAJIAN PUSTAKA
2.1 Relay Proteksi
Sistem proteksi atau pengaman suatu tenaga listrik yang membentuk suatu
pola pengaman tidaklah hanya relay pengaman saja tetapi juga Current
Transformer [CT] dan Voltage Transformer [VT] yang merupakan perangkat
instrumen pada relay pengaman, sumber daya DC merupakan sumber untuk
mengoperasikan relay pengaman dan pemutus tenaga PMT yang akan
menerima perintah akhir dari relay pengaman. Sistem proteksi/pengaman
tenaga listrik adalah satu kesatuan antara CT, VT, Relay, sumber DC , dan
PMT. Adanya kesalahan dari salah satu komponen tersebut akan berakibat
sistem tersebut tidak jalan atau kegagalan sistem.
Relay proteksi dapat merasakan adanya gangguan pada peralatan yang
diamankan dengan mengukur atau membandingkan besaran-besaran yang
diterimanya, misalnya arus, tegangan, daya, sudut fasa, frekuensi, impedansi
dan sebagainya, dengan besaran yang telah ditentukan, kemudian mengambil
keputusan untuk seketika ataupun dengan perlambatan waktu membuka
pemutus tenaga.
Tugas relay proteksi juga berfungsi menunjukkan lokasi dan macam
gangguannya. Dengan data tersebut memudahkan analisa dari gangguannya.
Dalam beberapa hal relay hanya memberi tanda adanya gangguan atau
kerusakan, jika dipandang gangguan atau kerusakan tersebut tidak
membahayakan.
Dari uraian di atas maka relay proteksi pada sistem tenaga listrik berfungsi
untuk:
a) Merasakan, mengukur dan menentukan bagian sistem yang tergangguserta memisahkan secepatnya sehingga sistem lainnya yang tidak
terganggu dapat beroperasi secara normal.
b) Mengurangi kerusakan yang lebih parah dari peralatan yang terganggu.
c) Mengurangi pengaruh gangguan terhadap bagian sistem yang lain yang
tidak terganggu di dalam sistem tersebut serta mencegah meluasnya
gangguan.
d) Memperkecil bahaya bagi manusia.
8/16/2019 1212913 SELVI AGUSTINA NURCAHYA.pdf
7/21
6
Untuk mendapatkan daerah pengaman yang cukup baik, dalam sistem
tenaga listrik terbagi di dalam suatu daerah pengaman yang cukup dengan
pemutusan subsistem seminimum mungkin.
Untuk memenuhi fungsi di atas, relay proteksi harus memenuhi
persyaratan berikut :
1. Selektif
2. Reliable (Dapat Diandalkan)
3. Cepat
4. Sensitif
5. Ekonomis dan Sederhana.
2.1.1
Tipikal Relay Proteksi Dan System
Tipikal representasi logic dari relay diberikan dalam gambar 2-1.
Komponen-komponen system dapat berupa elektromagnetik, solit state
atau kombinasi keduanya. Fungsi logic yang digunakan sangat umum,
sehingga dalam setiap unit dapat berupa kombinasi keseluruhan atau
dalam banyak kasus tidak dibutukan keseluruhannya.
Gambar 2-1. Presentasi logic dari sebuah relay proteksi
Desain khusus dan fiture yang ada sangat variatif dan tergantung
kebutuhan, fabrikasi berbeda, dan prioda desain particular yang
berbeda. Awalnya semua relay proteksi memiliki tipe yang sama, yaitu
tipe elektromekanis yang sampe sekarang masih banyak digunakan,
namun tipe solod state juga semakin luas penggunaannya.
Meski kecemdrungan ini semakin meningkat, mungkin
membutuhkan waktu lama sebelum tipe elektromekanis betul-betul
ditinggalkan.Peralatan tipe solid memiliki keunggulan dalam akurasi
waktu, sensor frekuensi, dan untuk system butuh keputusan logic yang
lebih dari satu. Solodstate umumnya digunakan pada system tenaga
8/16/2019 1212913 SELVI AGUSTINA NURCAHYA.pdf
8/21
7
tegangan rendah dimana relay dan PMT keduanya merupakan satu
kesatuan.
gambar 2-2. Tipikal representatip relay proteksi yang digunakan
bagi proteksi system tenaga
Penggunaan relay elektromekanis dalam system ini dirasakan
kurang akurat, kadang kala tidak sensitive, dan sukar melakukan
pengujian. Saat ini relay tipe solidstate semakin banyak dipakai dalam
system tenaga listrik.
2.1.2 Klasifikasi Relay Proteksi
1. Berdasarkan besaran input
- Arus [I] : Relay arus lebih (OCR) dan relay arus kurang (UCR)
- Tagangan [V] : Relay tegangan lebih [OVR] dan relay tegangan
kurang [UVR]
- Frekuensi [f] :Relay frekuensi lebih [OFR] dan relay frekuensi
kurang [UFR]
- Daya [P,Q] : Relay daya Max / Min relay arah / Directional
Relay daya balik
2.
Berdasarkan karakteristik waktu kerja
- Seketika [ relay instan / moment / high speed ]
- Penundaan waktu [ time delay ]
Definite time relay
Inverse time relay
-
Kombinasi instan dengan tunda waktu
8/16/2019 1212913 SELVI AGUSTINA NURCAHYA.pdf
9/21
8
3. Berdasarkan jenis kontak
- Relay dengan kontak dalam keadaan normal terbuka [ normally
open contact ]
-
Relay dengan kontak dalam keadaan normal tertutup [ normally
close contact ]
4.
Berdasarkan fungsi
- Relay proteksi
- Relay monitor
- Relay programing : Recloseing relay synchron check relay
- Relay pengaturan [ regulating relay ]
-
Relay bantu sealing unit , closing relay, dan tripping relay
5. Berdasarkan prinsip kerja
- Tipe elektromekanis
a. Tarikan magnet : - tipe plunger
- tipehiged armateur
- tipe tuas seimbang
b. Induksi : - tipe shaded pole
- tipe KWH
- tipe mangkok [ Cup ]
- Tipe Thermis
- Tipe gas : relay buccholz
- Tipe tekanan : preasure relay
- Tipe static [ Elektronik ]
2.2 Transformator
Tranformator adalah alat yang digunakan untuk memindahkan energylistrik arus bolak-balik dari satu rangkaian ke rangkaian yang lain dengan
prinsip kopel magnetik. Tegangan yang dihasilkan dapat lebih besar atau
lebih kecil dengan frekuensi yang sama.Tranformator ada beberapa macam
yaitu tranformator distribusi dan tranformator arus.
2.2.1 Tranformator distribusi
Tranformator distribusi adalah untuk mengurangi tegangan utama
dari system distribusi listrik untuk tegangan pemanfaatan penggunaan
8/16/2019 1212913 SELVI AGUSTINA NURCAHYA.pdf
10/21
9
konsumen.Tranformator distribusi yang umum digunakan adalah
tranformator step-down 20kV/400V.tegangan fasa ke fasa system
jaringan tegangan rendah adalah 380 V. karena terjadi drop tegangan,
maka pada tegangan rendahnya dibuat diatas 380V agar tegangan di
ujung penerima tidak lebih kecil dari 380V. sebuah tranformator
distribusi perangkat statis yang dibangun dengan dua atau lebih gulungan
digunakan untuk mentranfer daya listrik arus bolak-balik oleh induksi
elektro magnetic dari satu sirkuit ke yang lain pada frekuensi yang sama
tetapi dengan nilai-nilai yang berbeda tegangan dan arusnya.
Tranformator distribusi yang terpasang pada tiang dapat di
kategorikan menjadi :
1. Confentional transformer
2. Completely self-protecting ( CSP ) transformer
3. Completely self-protecting for secondaru banking ( CSPB )
transformer
Confentional transformer tidak memiliki peralatan proteksi
terintegrasi terhadap petir, gangguan dan beban lebih sebagi bagian dari
trafo. Oleh karena itu dibutuhkan fuse cutout untuk menghubungkan
Confentional transformer dengan jaringan distribusi primer. Lightning
arrester juga perlu ditambahkan untuk trafo jenis ini.
Completely self-protecting ( CSP ) transformer memiliki
peralatan proteksi terintegrasi terhadap petir, beban lebih, dan hubung
singkat. Lightning arrester terpasang langsung pada tangki trafo sebagai
proteksi tehadap petir.Untuk proteksi terhadap beban lebih, digunakan
fuse yang dipasang didalam tengki. Fuse ini disebut weak link . Proteksitrafo terhadap gangguan internal menggunakan hubung proteksi internal
yang di pasang antara belitan primer dengan bushing primer.
Completely self-protecting for secondaru banking ( CSPB )
transformer mirip dengan CSP transformer , tetapi pada trafo jenis ini
terdapat sebuah circuit breaker pada sisi sekunder, circuit breaker ini
akan membuka sebelu, weak link melebur.
8/16/2019 1212913 SELVI AGUSTINA NURCAHYA.pdf
11/21
10
2.2.1.1 Kontruksi tranformator
Tranformator merupakan alat listrik statis yang digunakan
untuk memindahkan daya dari satu rangkaian ke rangkaian lain
dengan mengubah tegangan, tampa mengubah daya dan
frekuensi. Tranformator terdiri dari dua kumparan yang saling
berinduksi ( mutual inductance). Kumparan ini terdiri dari lilitan
konduktor berisolasi sehingga kedua kumparan tersebut terisolasi
secara elektrik antara yang satu dengan yang lain.
Gambar 2-3. Kontruksi dasar tranformator
Besar tegangan dan arus pada kumparan sekunder diatur
menggunakan perbandingan banyaknya lilitan antara kumparan primer dan kumparan sekunder berdasarkan rumus :
Dimana :
Np = Banyaknya lilitan kumparan sisi primer
Ns = Banyaknya lilitan kumparan sisi sekunder
Vp = Tegangan sisi primer (V)
Vs = Tegangan sisi sekunder (V)
Ip = Arus sisi primer (Amp)
Is = Arus sisi sekunder (Amp)
2.2.1.2 Prinsip kerja tranformator
Tranformator memiliki dua kumparan yaitu kumparan
primer dan kumparan sekunder, dan kedua kumparan ini bersifat
induktif. Apabila kumparan primer dihubungkan dengan sumber
tegangan bolak-balik maka fluks bolak-balik akan muncuk
8/16/2019 1212913 SELVI AGUSTINA NURCAHYA.pdf
12/21
11
didalam inti yang dilaminasi, karena kumparan tersebut
membentuk jaringan tertutup maka mengalir arus primer.
Akibatnya fluks di kumparan primer terjadi induksi ( self
induction ) dan terjadi pula induksi di kumparan sekunder karena
pengaruh induksi dari kumparan primer atau di sebut sebagai
induksi bersama ( mutual induction) yang menyebabkan
timbulnya fluks magnet di kumparan sekunder, maka mengalirlah
arus sekunder jika rangkaian sekunder dibebani, sehingga energy
listrik dapat di transfer keseluruhan.
e = (-) N
( volt )
dimana :
e = Gaya gerak listrik (Volt)
N = Banyak lilitan
= Perubahan fluks magnetic (weber/sec)
2.2.2 Tranformator Arus
Tranformator arus atau Current Tranformer (CT) adalah
transformator yang berfungsi untuk :
1. Memperkecil besaran arus listrik (Ampere ) pada system tenaga
listrik menjadi besaran arus untuk system pengukuran dan proteksi.
2. Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer, yaitu
memisahkan instalasi pengukuran dan proteksi dari tegangan tinggi.
3. Memungkinkan standarisasi rating arus untuk peralatan sisi sekunder.
Gambar 2-4. Tranformator Arus
8/16/2019 1212913 SELVI AGUSTINA NURCAHYA.pdf
13/21
12
Prinsip kerja Tranformator arus pada dasarnya sama dengan
tranformator daya. Jika pada kumparannya primer mengalir arus I1,
maka pada kumparan primer timbul gaya gerak magnet N1I1.
Gaya gerak magnet ini memproduksi fluks pada inti, kemudian
membangkitkan gaya gerak listrik (GGL) pada kumparan sekunder. Jika
kumparan sekunder tertutup, maka pada kumparan sekunder mengalir
arus I2, arus ini menimbulkan gaya gerak magnet N1I1 pada kumparan
sekunder. Bila trafo tidak mempunyai rugi-rugi (trafo ideal) berlaku
persamaan :
N1I1 = N2I2 Atau
Dimana :
N1 : jumlah belitan kumparan primer
N2 : jumlah belitan kumparan sekunder
I1 : arus kumparan primer
I2 : arus kumparan sekunder
2.3 Relay Arus Lebih (OCR)
Relay arus lebih adalah relay proteksi yang memberikan respon
dengan adanya arus tertentu dan vara kerjanya simple dan harganya lebih
murah. Proteksi arus lebih berbeda dengan proteksi beban lebih.Dimana
proteksi arus lebih adalah untuk mengamankan arus gangguan dan proteksi
beban lebih untuk pemakaian beban.
Rele arus lebih induksi piringan (disk ) memberikan waktu operasi
invers dengan suatu karakteristikwaktu minimum tertentu (definite minimum
time). Relay mempunyai dua elektromagnit, elektromagnit bagian atas
mempunyai dua lilitan yang terdiri dari prime dan sekunder yang di
hubungkan ke tranformator arus (CT) dari saluran untuk daerah pengamanan
dan membuka dengan waktu yang dapat ditentukan. Seperti gambar dibawah.
8/16/2019 1212913 SELVI AGUSTINA NURCAHYA.pdf
14/21
13
Gambar 2-5. Relay tipe induksi piringan (disk )
Tipe relay ini terdiri dari implementasinya terdiri dari tiga kutub
electromagnet. Tenaga untuk operasi relay adalah menggunakan lilitan pada
pusat kutub inti. Salah satu kutub bagian luar dilengkapi dengan lilitan
dengan suatu kelembatan dan kutub yang satu lagi tanpa lilitan.Arus (I) pada
lilitan utama menghasilkan flux (), yang dihasilkan melalui piringan sampe
ke penjaga (keeper ).ini mengarah ke L sebelah kiri dan R sebelah kanan,
maka = L + R . Dihubung singkatnya lilitan ketinggalan pada kaki kiri
menyebabkan L ketinggalan dari R dan . Dengan fundamental arus fick-
up dimasuki, maka torsi dari magnit yang cukup untuk menjadi sumber
pengendalian dan menyebabkan piringan mulai bergerak. Torsi ini
mengakibatkan interaksi antara piringan dengan arus yang dihasilkan dari
masing-masing kutub dan dua kutub flux yang lain.
Standart kurva karakteristik arus – waktu dari inverse time over
current relay diperlihatkan pada gambar dibawah (IEEE standart inverse-
time, vol.14 1996)
Gambar 2-6. Kurva dari karakteristik inverse time over current relay
8/16/2019 1212913 SELVI AGUSTINA NURCAHYA.pdf
15/21
14
Berhubung dengan persamaan pada tipe relay induksi piringan yang
berputar maju posisi penuh. Torsi operasi adalah sebanding untuk akar-akar
arus dan sama dengan penjumlahan dari moment inersia waktu piringan
dipercepat.
Maka untuk pengaturan tosi memberikan persamaan dibawah
K I .I 2 = m
+ K d
+
+ S
Dengan :
= putaran piringan
max = putaran piringan untuk kontak menutup
K I = hubungan arus dengan torsi konstan
m = momen inersia piringan
K d = factor tarikan magnit
S = torsi awal
F = torsi maximum
Momen inersia dari piringan kecil maka diabaikan dan sumber torsi
digambarkan konstan, sebab dari gradient kompensasi menambah torsi yang
menyebabkan memperlambat dari piringan, maka persamaan diatas dapat
disederhanakan
K I . I 2 - S = K d
Konstanta K I dapat dihilangkan dengan mengenal M yang mana ratio
dari arus masukan I untuk memulai menggerakkan piringan (arus pick up)
bila M = I/Ipu. Maka integral persamaan diatas
= ∫
( M2 – 1 )dt
Dengan T0 adalah waktu yang dibutuhkan untuk putaran piringan
untuk putaran penuh. Persamaan integral di atas sama-sama dibagi dengan
maka pesamaan dinamik
∫
( M2 – 1 )dt = ∫
dt = 1
t(I) adalah karakteristik arus waktu dan konstanta A = K d/ S . terakir
persamaan waktu adalah
t(I) =
=
8/16/2019 1212913 SELVI AGUSTINA NURCAHYA.pdf
16/21
15
Tersambungnya kontak-kontak tergantung pada nomor lilitan yang
digunakan dan dapat diatur dengan memberikan arus setting yang diinginkan.
Dengan terminalnya terdiri dari tujuh tap untuk batas dari 50% - 200% dalam
batas 25 %. Jika relay kembali merespon untuk gangguan maka tingkatan
disusun untuk memberikan batas 10% - 70%. Penyesuaian dari setting arus
adalah dengan memasukan satu pin antara sumber jepitan dibebani dari soket
jembatan (pada nilai batas). Ketika pin ditikar berarti menukan nilai setting
pada relay. Relay dengan otomatis untuk setting yang paling tinggi,
selanjutnya tranformator arus sekunder (CTs) tidak membuka rangkaian.
Lilitan kedua, merupakan kekuatan induksi dari sisi primer, dan dihubungkan
seri pada lilitan magnit.
Relay arus lebih tipe induksi memberikan waktu operasi inverse
dengan satu karakteristik waktu minimum tertentu (definite minimum time).
Relay mempunyai dua elektromagnet. Elektromagnet bagian atas mempunyai
dua lilitan yang terdiri primer dan sekunder yang dihubungkan ke
tranformator arus (CT) dari saluran untuk darah pengamanan dan membuka
dengan waktu yang ditentukan.Tersambungnya kontak-kontak tergantung
pada nomor lilitan yang digunakan dan dapat diatur dengan memberikan arus
setting yang diinginkan. Dengan terminalnya terdiri dari tujuh tap untuk batas
dari 50% - 200% dalam batas 255. Jika relay kembali merespon untuk
gangguan tanah maka tingkatan disusun untuk memberikan batas 10% - 70%.
Penyesuaian dari setting arus adalah dengan memasukkan suatu pin antara
sumber jepitan dibebani dari soket jembatan (pada nilai batas). Ketika pin
ditukar berarti menukar nilai setting pada relay. Relay otomatis dengan
setting paling tinggi. Selanjutnya tranformator arus sekunder (CTs) tidakmembuka rangkaian.Lilitan kedua, merupakan kekuatan induksi dari sisi
primer, dan dihubungkan seri dengan lilitan pada magnit.
Torsi pada relay arus lebih elektromekanik tipe induksi persamaannya
adalah :
T = k . I2rms – k 2
Dengan Irms = Arus rms yang lewat pada lilitan
K 2 = Torsi kerja dari sumber
8/16/2019 1212913 SELVI AGUSTINA NURCAHYA.pdf
17/21
16
Piringan alumunium akan mengerakkan kontak yang mana menutup kedua
ujung kontak (kontak menutup), ketika piringan mempunyai rotasi sudut,
dapat diatur 0o – 360o dan tergantung kepada settin relay.
2.4
Relay Differensial
Sebuah relay differensial didefinisikan sebagai relay yang bekerja
ketika perbedaan fasor dari dua atau lebih listrik melebihi jumlah yang
ditentukan. Hampir seluruh tipe relay, ketika dihubungkan dengan cara
tertentu dapat bekerja menjadi relay differensial. Relay differensial bekerja
dengan membandingkan nilai arus pada CT sisi kumparan primer dan CT sisi
kumparan sekunder. Apabila selisih antara kedua CT tersebut melebihi
nilaisetelan maka relay akan trip.
Kebanyakan relay differensial adalah tipe “differensial arus”. Tipe
relay differensial ini mungkin bekerja kurang akurat dengan gangguan (misal
eksternal) seperti CT yang sama tidak memiliki arus sekunder yang sama
terhadap kesalahan konstruksional atau di bawah kondisi gangguan dapat
menyebabkan terjadinya saturasi pada CT, adanya arus sekunder yang tidak
sama dan perbedaan arus sekunder dapat menyebabkan pendekatan nilai
pickup relay. Kekurangan ini ditanggulangi dalam relay differensial tipe
persentase (percentage differential relay). Gambar 2-7, menunjukkan
hubungan rangkaian sederhana untuk relay.
Arus differensial dalam operating coil Iop adalah IAe – IBe, sementara
arus dalam restraint coil R adalah (IAe+ IBe)/2, karena operating coil
dihubungkan ke restraint coil. Dengan kata lain jumlah lilitan pada restraint
coil adalah N, total ampere turn IRT adalah IAe N/2 + IBe N/2 atau sama dengan
jika (IAe+ IBe)/2 mengalir melalui seluruh kumparan.Karakteristik kerja relay tipe ini ditunjukkan pada Gambar 2-8,
kecuali pada arus rendah, rasio dari arus operasi differensial terhadap arus
restraint rata-rata adalah persentase yang sesuai.
8/16/2019 1212913 SELVI AGUSTINA NURCAHYA.pdf
18/21
17
Gambar 2-7 Rangkaian ekivalen relay differensial
Gambar 2-8 Karakteristik Kerja Relay Differensial
8/16/2019 1212913 SELVI AGUSTINA NURCAHYA.pdf
19/21
18
III. DESAIN FLOWCHART
START
PENGAMBILAN DATA
-single line diagram
- trafo
- generator
-beban
Inisialisasi populasi
PENGATURAN OCR
Apakah terjadi
kegagalan koordinasi
END
Tidak
Run short circuit
PERBAIKAN
YA
Gambar 3.1. Diagram alir Pemodelan Koordinasi Proteksi Relay arus
lebih
8/16/2019 1212913 SELVI AGUSTINA NURCAHYA.pdf
20/21
19
DAFTAR PUSTAKA
[1] Gajić,Z.2007.Design principles of high performance numericalbusbar
differential protection. Relay Protectionand Substation Automation ofModern
Power Systems(Cheboksary, September9-13, 2007).
[2] Blackburn,J.Lewis&Domin ,Thomas J.2007, Protective Relaying Principles
and Applications ThirdEdition.CRCPress.USA.
[3] PT. PLN (Persero) P3B Sumatera UPT Padang, “Relay dan Kontrol,” Padang.
[4] Ir. H. Hazairin Samaulah, M. Eng, Ph. D, “Dasar -Dasar Sistem Proteksi
Tenaga Listrik,” Palembang:UNSRI, 2000.
[5] Stevenson. Jr and William. D, “Analisis Sistem Tenaga Listrik Edisi
Keempat,” Jakarta:Erlangga, 2005.
[6] Juan M. Gers and Edward J. Holmes, “Protection of Electricity Distribution
Network 2nd Edition,” The Institution of Electrical Engineers, London, United
Kingdom, 2004.
[7] Francisco das Chagas, Fernandes Guerra and Wellington Santos Mota,
”Current Transformer Model,” IEEE Transaction Power Delivery, vol. 22, no.
1, January 2007.
[8] Soni Gupta and Bhatnagar, “A Course in Electrical Power,” Delhi: Dhan pat
Rai and Sons, 1977.
[9]Sandro G.A Perez, “Modeling Relays for Power System Protection Studies”,
Thesis:Department of Electrical Engineering, University of Saskatchewan,
canada. 2006.
[10] zknn, “Sistem Proteksi Tenaga Liatrik”, Universitas Sumatra Utara.[11] Hendra Marta Yudha, Ir,MSEE, “Rele Proteksi – Prinsip dan Aplikasi”,
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Unsri.
[12] ZhihuanLi, Yinhong Li,XianzhongDuan, MultiobjectiveOptimal
ReactivePowerFlow UsingElitist Nondominated SortingGenetic
Algorithm:Comparison andImprovement, Journal of Electrical
Engineering&Technology Vol. 5, No. 1, pp. 70~78, 2010
8/16/2019 1212913 SELVI AGUSTINA NURCAHYA.pdf
21/21
20