PROTEKSI TENAGA LISTRIK
Download as PPTX, PDF•1 like•6,008 views
Dokumen ini membahas sistem proteksi pada generator dan transformator dalam sistem tenaga listrik, termasuk berbagai kondisi abnormal dan gangguan yang mungkin terjadi. Penjelasan mengenai berbagai jenis relay yang digunakan untuk melindungi peralatan dari kerusakan akibat gangguan, serta detail fungsi dan karakteristik masing-masing relay. Selain itu, terdapat informasi tentang penggunaan relay digital yang memiliki keunggulan dalam keandalan dan pengaturannya.
PROTEKSI TENAGA LISTRIK
- 1. SISTEMPROTEKSI Antonius BaanLS Pembimbing : Ir. Makmur Saini, MT
- 2. Kondisi abnormal yang mungkin timbul pada sistem : •Terbebani lebih (overload) •Beroperasi pada tempratur > t normal (overheated) •Beropersi pada frekuensi > frekuensi normal (over frequency) •Beropersi pada frekuensi < frekuensi normal (under frequency) •Beropersi pada tegangan > tegangan normal (over voltage) •Beropersi pada tegangan < tegangan normal (under voltage)
- 3. Dari kondisi abnormal diatas, hubung singkat menimbulkan efek yang paling parah. hal ini disebabkan karena IHS sangat besar yang akan menimbulkan stress dan panas yang berlebihan pada bagian dari sistem yang dialiri IHS tersebut, akibatnya bisa terjadi: –Konduktor meleleh/putus –Isolator retak/pecah –Kebakaran Cara penanggulangannya dengan memperpendek tHS berada pada sistem dengan: –Pengaman lebur (fuse) –Relay proteksi
- 4. Gambar 1 Blok Diagram Sistem Proteksi SENSOR / PERASA RELAY PEMUTUS BEBAN PERLATAN BANTU Informasi Informasi Sistem Sistem
- 6. Fungsi Proteksi Untuk melindungi peralatan terhadap gangguan yang terjadi dalam system diperlukan alat-alat pengaman,alat-alat pengaman yang kebanyakan berupa relay mempunyai 2 fungsi yaitu : – Melindungi peralatan terhadap gangguan yang terjadi dalam system, jangan samapai mengalami kerusakan. – Melokalisir gangguan jangan samapai meluas dalam system.
- 7. Konstruksi Relay Elektro Mekanik Relay elektro mekanik terdiri dari rangkaian listrik yang menggerakkan suatu mekanisme yang pada akhirnya harus men-trip PMT dengan jalan menutup kontak pemberi arus trip coil (kumparan trip) dari PMT.
- 8. Gambar 2 Konstruksi Relay Elektro Meknik PMT ATA C TC IT TA E Keping imbas Manual Trip
- 9. Konstruksi Relay Solid State (Static Relay) Relay solid state mempunyai konstruksi lebih ringkas (more compact) dan juga praktis tidak banyak memerlukan banyak pemeliharaan jika dibandingkan dengan relay elektro mekanis. Penggunaan mikroprosesor sebagai inti relay solid state yang canggih, misalnya penggunaan impedansi dapat menghasilkan unjuk kerja (peromance)yang lebih baik dibandingkan unjuk kerja relay rela impedansielektro mekanis.
- 10. Gamabar 3 (a) Blok Diagram dari Relay Arus lebih solid state AC/DC Voltage Converter Level Detector 1 Time Delay Level Detector 2 Output Switch + - Gambar 3 (b) Rangkaian dari Level Detector TR1 R3 R1 R2 TR2 R4 R4 C1 D3 D2 D1
- 11. Pengaman Generator Bagian hulu dari system tenaga listrik adalah generator yang terdapat di pusat listrik dan digerakkan oleh mesin penggerak mula (prime mover). Mesin penggerak dalam Pusat Listrik berkaitan erat dengan instalasi mekanis dan instalasi listrik dari pusat listrik. Generator sebagai sumber energi listrik dalam system perlu diamankan jangan samapai mengalami kerusakan. Karena kerusakan generator akan sangat mengganggu jalanya opeasi system tenaga listrik.
- 12. Gambar 4 Bagan Generator dengan Mesin Penggerak dan Medan Penguat 3 ~ Generator Ke Sistem PMT Medan Penguat Mesin Penggerak Sistem Penguatan
- 13. Pengaman Terhadap Generator Gangguan Luar Penyebab utama gangguan dalam sebuah system adalah petir dan yang sering disamabr petir adalah saluran transmisi, sehingga saluran uadara tranmisi merpakan salah satu sumber gangguan yang utama karena selain disambar petir sering terganggu oleh tanaman. PMT dari saluran-saluran yang menuju keluar pusat listrik dilengkapi dengan relay-relay untuk menghadapi gangguan-gangguan yang terjadi di luar pusat listrik, maka sesungguhnya pengaman generator terhadap gangguan diluar pusat listrik bersifat back up.
- 14. Gambar 5. Hubungan Generator dalam Sebuah Pusat Listrik Trafo pemakaian sendiri Generator Ke jaringan distribusi Saluran transmisi Rel
- 15. Pengaman Transformator Karena transformator di gardu induk pada umumnya berhubungan dengan rel dan rel langsung berhubungan dengan saluran transmisi sedangkan saluran transmisi kebanyakan adalah saluran udara yang jumlah gangguannya tinggi maka kemungkinan bahwa transformator mendapat gangguan karena gangguan di saluran transmisi adalah lebih besar dari pada generator
- 16. Pengaman Transformator Untuk pengamanan transformator terhadap gangguan didalam transformator seperti halnya pada generator dipakai relay deffrensial. Sedangkan untuk gangguan hubung tanah dipakai restricted eart ground fault seperti yang tunjukkkan pada Gambar 2.10
- 17. Gambar 6 Rangkaian dari restricted eart ground fault Relay. Dalam keadaan normal IA + IB = 0 sehingga relay tidak bekerja. T.A = Transformator Arus R = Relay T.A T.A T.A IB IA R
- 18. Rele Tipe Induksi Dengan Dua Besaran Penggerak Rele tipe induksi dengan dua besaran penggerak atau tipe rile induksi terarah = Directional induction type Relay.Rele tipe ini dikenal ada tiga macam : –Rele arus –arus (current-current relay) –Rele tegangan-tegangan (voltage-voltage relay) –Rele tegangan-arus (voltage-current relay) yang paling umum digunakan adalah rele tegangan – arus (voltage-current relay) dengan karakteristik pada Gambar 7:
- 19. Gambar 7 Karakteristik relay tegangan-arus Daerah non operasi Daerah operasi V I
- 20. Rele arus lebih ( Overcurrent Relay ) Rele arus atau overcurent relay adalah rele yang akan bekerja bila arus yang mengalir dalam kumparan operasinya sudah melibihi nilai yang telah ditentukan (setting). Berdasarkan karakteristik waktu kerja, rele arus lebih dibedakan atas : •Instantaneous Time Overcurrent Relay •Definite Time Overcurrent Relay •Inverse Time Overcurrent Relay •Inverse Dedinite Minimum Time Lag Relay (IDMTL Relay)
- 21. Gambar 8. Karakteristik Rele Arus Lebih Inverse Very Inverse Extremely Inverse Defenite Time Instantanous Time Arus/MPS Waktu
- 22. Rele Arus Kurang (Undercurrent Relay) Rele arus kurang akan bekerja bila arus turun dibawah nilai yang telah ditentukan. Rele ini khususnya digunakan dalm proteksi generator terhadap kehilangan eksitasi (loss of exitation).
- 23. Rele Differensial (Differential Relay) Rele differensial adalah rele yang akan bekerja apabila selisih dua besaran listrik yang sejenis sudah melebihi nilai yang telah ditentukan. Karena besaran yang digunakan pada umumnya adalah arus, maka rele bisa juga disebut “ Current Differential Relay “ dan umumnya disebut singkat “ Differential Relay ” Rele differensial dibedakan atas: • Rele differensial longitudinal ( Longitudinal Differential Relay ) • Rele differensial persentase ( Percentage Differential Relay )
- 24. CT1 CT2i1 Ir=i1-i2 i2 I1 I2 G Gambar 9. Rangkaian Rele Difrensial Longitudinal Rele Differensial Longitudinal
- 26. Rele Differensial Persentase Gambar 10. Rangkaian Rele Difrensial Persentase CT1 CT2 i1I1 G Ir = i1 - i2 i2 i2 N/2 N/2 N
- 27. Rele Jarak (Distance Relay) • Dalam rele jarak, ada keseimbangan antara arus dan tegangan, yang hubungannya dinyatakan sebagai impedansi. • Impedansi merupakan ukuran listrik dari jarak sepanjang saluran transmisi, yang mengarah pada nama yang biberikan pada kelompok rele jarak.
- 28. Rele Jarak (Distance Relay) • Rele jenis ini mempunyai kesanggupan untuk mengukur impedansi saluran sampai jarak tertentu. • Dasar pengukurannya mencakup: – Arus hubung singkat yang “dirasakan” oleh rele – Besar tegangan pada titik dimana rele ditempatkan atau disambung.
- 29. Gambar 11. Rangkaian Rele Jarak G CB If Zf CT Vf ZLine If Vf Restraining coil Operating coil Trip Alarm
- 30. Rele Differensial Persentase Tipe – tipe rele jarak • Rele impedansi (impedansi Relay) • Rele Reaktansi (Reactance Relay) • Rele Admitansi (Admittance Relay) • Rele Ohm (Ohm Relay) • Rele Offset Mho (Offset Mho Relay)
- 31. Rele Impedansi –Dalam relay impedancy, momen yang ditimbulkan oleh elemen arus dimbangi oleh momen yang ditimbulkan oleh elemen tegangan –Elemen arus menimbulkan momen positip (pick up) sedangakan elemen tegangan menimbulkan momen negative (reset) –Dengan kata lain,. relay impedansi adalah relay arus lebih dengan penahanan tegangan (voltage restrained overcurrent relay).
- 32. Gambar 12. Elemen Start dari relay impedancy T.T PMT SUTT T.A K.AK.T Rel T.T = Trafo tegangan T.A = Trafo arus K.T = Kumparan tegangan K.A = Kumparan arus Pegas tarik Ke elemen pengatur waktu
- 33. Rele Digital (Relay Numerik) Dari uraian diatas tampak beberapa kelebihan relay digital dibandingkan relai elektromekanik, yaitu: •Keandalan dan waktu kerjanya (time respon-nya) lebih baik karena tidak ada bagian-bagianyang bergerak (moving parts). •Karakteristiknya bisa diatur melalui program microprocessor •Bisa dikomunikasikan dengan SCADA yang ada dipusat pengatur beban. •Dimensinya lebih kecil.
- 34. Gambar 13. Blok Digram dari Relay Digital S/H S/H S/H S/H S/H S/H MULTI PLEXER ADC Micro Processor Timer ROM RAM E2 PROM Digital I/O Keyboard & Display Serial Comms Opto Isiolator Read Relay CB Open CB Trip Galvanic Isolation Transformer Anti - Alias Filter Va Vb Vc Ia Ib Ic To modem
- 35. SWITCHGEAR
- 36. RELAY
- 37. CB DAN CT GI TET 500 kV
- 38. CB GI TET 500 kV
- 39. LIGTHING ARRESTER 150 Kv
- 40. BARRU PPARE SUPPA MKALE PLOPO SDRAP SPENG SKANG BONE BKMBA JNPTO TLASA PNKEPTELLOTLAMA BNTLA S.BSOWA 2x45 MVA S.TNASA 3x31,5 MVA SGMSA TBNGA 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 1 2 Mitsubishi SWD GE PLTU = 25,0 MW PLTD = 65,0 MW PLTG = 122,8 MW Westcan PLTU, Alst#1 Alsth#2 1 3 5 DAYA MNDAI MAROS 21 213 BKARU MJENEPLMAS PKANG PLTA Bilibili 20 MW PLTA Bakaru 2x 63 MW PLTD Suppa 6x10 MW PLTD Makale 4,8 MW PLTD Palopo 15,4 MW PLTD Masamba 3,2 MW PLTD Mamuju 3,5 MW PLTM Sawitto 1,6 MW PLTGU Sengkang 135 MW 1 2 A B A B A B A B A B A B BRLOE 16 MVA 2x5 MVA 4 2x30 MVA 2x20 MVA 1x30 MVA A B 11 12 18 30 MVA 2x20 MVA 2x20 MVA 20 MVA SNJAI 20 MVA20 MVA 20 MVA 20 MVA 2 x30 MVA 4x10 MVAR SINGLE LINE DIAGRAM SISTEM SULSEL SAMPAI TAHUN 2007 Diketahui: Diperiksa: MANAJER PT. PLN (PERSERO) WILAYAH SULSEL, SULTRA, SULBAR AP2B SISTEM SULSEL ASMAN OPERASI Revisi : Mar’2007 Dibuat : Bag. Operasi 16 MVA 5 MVA 20 MVA 20 MVA 20 MVA 20 MVA 16 MVA D 1 2 1 2 D D D 12 2x20 MVA 1 2 12 20 MVA 20 MVA 10 MVA 20 MVA D D D DD D DDD 30 MVA 20 MVA 30 MVA 5x10 MVAR 10 MVAR 2x10 MVAR 20 MVA 10 MVA BWAJA PLTD Stama 15,0 MW D A A 12 12 12 21 KETERANGAN: A B
- 41. THE END