PerencanaanKoordinasiRelePengamanPada SistemKelistrikanDi … · 2012-10-19 · Dasar Teori. Sistem Kelistrikan Di PT. Wilmar Nabati. Analisis Hubung Singkat Dan Koordinasi Rele Pengaman

Perencanaan Koordinasi Rele Pengaman PadaSistem Kelistrikan Di PT. Wilmar Gresik Akibat

Penambahan Daya

Oleh :Duta Satria Yusmiharga

2208 100 162

Dosen Pembimbing :1. Prof.Ir. Ontoseno Penangsang, M.Sc.,Ph.D2. Ir. R. Wahyudi

Seminar Tugas Akhir – 24 Januari 2012

Pendahuluan

Dasar Teori

Sistem Kelistrikan Di PT. Wilmar Nabati

Analisis Hubung Singkat Dan Koordinasi Rele Pengaman

Penutup


Pendahuluan

Latar Belakang

1. PT. Wilmar berencana menambah pembangkit baru dengan kapasitas 6,4MW dalam waktu dekat ini.

2. Selain menambah pembangkit baru PT. Wilmar juga menambah beban-beban baru seperti beban motor compressor sebesar 1600 KW, beban lumpseperti Future Soya Bean sebesar 3MVA, Future Flour Mill 1 sebesar3MVA, Future Flour Mill 2 sebesar 3MVA, Future Flour Mill 3 sebesar3MVA, Future PK Crush sebesar 3MVA, Fal_01_Palnt sebesar 2MVA,Fal_02_Palnt sebesar 2MVA, dan Ref&Fract_3000T sebesar 3 MVA yangterdapat pada beban fase 2.

3. Diperlukan suatu perencanaan dan rekomendasi koordinasi rele pengamanpada beban fase 2 tersebut.


Permasalahan

Hal yang menjadi permasalahan dalam penelitian ini adalah:1. Bagaimana rekomendasi koordinasi rele pengaman yang baik khususnya

rele yang terdapat pada beban fase 2.2. Bagaimana melakukan setting rele pengaman yang benar.3. Analisis kurva koordinasi rele pengaman.


Batasan Masalah

1. Rele pengaman yang disetting dan dikoordinasikan adalah rele arus lebih(overcurrent relay).

2. Tempat pengambilan data di PT. Wilmar Nabati. Software yang digunakanuntuk simulasi adalah menggunakan ETAP 7.0.0 dan untukmenggambarkan kurva karakteristik rele pengaman arus lebih digunakansalah satu mode yang terdapat pada software ETAP 7.0, yaitu Star-Protective Device Coordination.


Tujuan

1. Melakukan koordinasi rele pengaman dan mendapatkan koordinasi relepengaman yang terbaik pada sistem kelistrikan di industri tersebutkhususnya pada beban fase 2.

2. Menambah wawasan dan pengetahuan tentang proteksi pada sistemkelistrikan industri.


Metodologi


Pendahuluan

Dasar Teori



Penutup


Dasar Teori

Rele Pengaman

Berfungsi untuk memberikan sinyal kepada CB untuk trip (memutuskan) pelayanan penyaluran tenaga listrik untuk melindungi peralatan.

Syarat Rele Pengaman :1. Kecepatan Bereaksi2. Kepekaan Operasi ( Sensitivity )3. Selektif ( Selectivity )4. Keandalan ( Reliability )5. Ekonomis

Rele Arus Lebih (Over Current Relay)

Rele arus lebih merupakan suatu jenis rele yang bekerja berdasarkanbesarnya arus masukan, dan apabila besarnya arus masukan melebihi suatuharga tertentu yang dapat diatur (Ip) maka rele arus lebih bekerja. DimanaIp merupakan arus kerja yang dinyatakan menurut gulungan sekunder daritrafo arus (CT). Bila suatu gangguan terjadi didalam daerah perlindunganrele, besarnya arus gangguan If yang juga dinyatakan terhadap gulungansekunder CT juga. Rele akan bekerja apabila memenuhi keadaan sebagaiberikut :

If > Ip rele bekerja If < Ip tidak bekerja


Rele Arus Lebih (Over Current Relay)

Rele arus lebih ini bisa berupa :1. Rele arus lebih waktu invers (inverse time overcurrent relay)2. Rele arus lebih waktu tertentu (definite overcurrent relay)3. Rele arus lebih waktu instan (instantaneous overcurrent relay)

Setting Rele Arus Lebih

1. Seting ArusUntuk penentuan seting low set digunakan standar British Standard 142-1983 , yakni dengan batas penyetelan antara (1,05 – 1,3) Imaks ≤ Iset ≤0.8 x Isc Minimum.

2. Setting WaktuPada setelan waktu dikenal setting kelambatan waktu (Δt). Perbedaanwaktu kerja minimal antara rele utama dan cadangan adalah 0.3 – 0.4detik. Untuk rele statik dan digital berbasis mikroprosesor waktu yangdiperlukan adalah 0,2 - 0,4 detik (IEEE Standart 242- 1986).


Setting Rele Arus Lebih

Rele arus lebih memiliki setelan pickup dan setelan time dial. Pickupdidefinisikan sebagai nilai arus minimum yang menyebabkan rele bekerja (Iset).Pada rele arus lebih, besarnya arus pickup ini ditentukan dengan pemilihan tap.Adapun untuk menentukan besarnya tap yang digunakan dapat menggunakanpersamaan berikut :

Tap = Iset/ CT PrimaryUntuk menentukan Time Dial digunakan rumus sebagai berikut :

Di mana :td = waktu operasi (detik)T = time dialI = nilai arus (Ampere)Iset = arus pickup (Ampere)k = koefisien invers 1 (lihat Tabel ) = koefisien invers 2 (lihat Tabel )β = koefisien invers 3 (lihat Tabel ) Seminar Tugas Akhir – 24 Januari 2012

Koordinasi Rele Pengaman

Pengertian koordinasi pengaman yaitu terdapat dua jenis atau lebihperalatan proteksi diantara titik kesalahan/ gangguan. Peralatan ini harusdikoordinasikan untuk memastikan bahwa peralatan yang berada di titikterdekat dengan gangguan harus dioperasikan terlebih dahulu. Kegagalanpada proteksi utama harus dapat diatasi, yaitu dengan proteksi cadangan(back up protection). Proteksi cadangan ini umumnya mempunyaiperlambatan waktu (time delay), hal ini untuk memberikan kesempatankepada poteksi utama beroperasi terlebih dahulu, dan jika proteksi utamagagal baru proteksi cadangan yang akan beroperasi.


Pendahuluan

Dasar Teori



Penutup



Sistem Kelistrikan PT. Wilmar

A. Suplai Daya :1. PLN2. Dua unit STG dengan kapasitas masing-masing 15 MW3. Dua unit DG dengan kapasitas masing-masing 2 MW4. Pembangkit Baru dengan kapasitas 6.4 MW

B. Sistem distribusi RadialC. Tegangan menengah yang digunakan :

10.5 kV

3.3 kV

0.4 kV


Single Line Diagram (Sheet 2)











Tipikal 1

Tipikal 2

Tipikal 4

Tipikal 3

Daftar Isi

Pendahuluan

Dasar Teori



Penutup



Hubung Singkat MinimumHubung singkat minimum adalah hubung singkat dua fasa yang

terjadi ketika sistem beroperasi pada kondisi suplai beban minimum. Dimana pada kondisi ini sistem disuplai oleh sumber PLN, STG 2 dan NGT.


Hubung singkat maksimum

Hubung singkat maksimumadalah hubung singkat tiga fasayang terjadi ketika sistem beroperasipada kondisi suplai bebanmaksimum. Di mana pada saatkondisi ini sistem disuplai olehPLN, STG 1, STG 2, DG 1, DG 2dan NGT.


Seting Rele Untuk Tipikal 1

R-SWG-57005

Manufacturer = Merlin GerinModel = Sepam 20Type = Sepam T-20Kurva = Standard Inverse TimeRasio CT = 200/5Isc Min 30 Cycle SP-BUS-57001b = 1626Isc Max 4 Cycle Compressor Bus = 5222

convert to 10.5 kV = x 5222 = 1641.2

Isc Max 30 Cycle Compressor Bus = 5096convert to 10.5 kV = x 5096 = 1601.6

FLA = = 110 A

Current Setting IDMT ( I> )

0.5775 In ≤ Ip ≤ 6.504 InDipilih Tap = 0.6 InNilai aktual Iset = 0.6 x 200 = 120 A

Time Setting IDMT (Time Dial)

Waktu operasi = td = 0.3T = Time Dial

Current setting High Set ( I>> )

Berdasarkan seting low set (I>) yaitu :0.5775 In ≤ Ip ≤ 6.504 InMaka untuk seting high set (I>>) adalah sebagai berikut :Ip ≤ 6.504 InDipilih Tap = 5 InNilai aktual Iset = 5 x 200 = 1000 A

Time Delay

Seting waktu (t>>) = 0.1 s

R-SWG-57001

Manufacturer = Merlin GerinModel = SepamType = Sepam T-20Kurva = Standard Inverse TimeRasio CT = 600/5 Isc Min 30 Cycle SP-BUS-57001b = 1626Isc Max 4 Cycle Compressor Bus = 5222

convert to 10.5 kV = x 5222 = 1641.2

Isc Max 30 Cycle Compressor Bus = 5096convert to 10.5 kV = x 5096 = 1601.6

FLA = 110 + 110 + 110 = 330

Current Setting IDMT (I>)

0.5775 In ≤ Ip ≤ 2.168 InDipilih Tap = 0.583 InNilai aktual Iset = 0.583 x 600 = 350 A

Time Setting IDMT ( Time Dial )

Waktu operasi td = 0.3 + 0.2 = 0.5Seminar Tugas Akhir – 24 Januari 2012

T = Time Dial

Current Setting High Set (I>>)

Berdasarkan seting low set (I>) yaitu :0.5775 In ≤ Ip ≤ 2.168 InMaka untuk seting high set (I>>) adalah sebagai berikut :Ip ≤ 2.168 InDipilih Tap = 1.9 InNilai aktual Iset = 1.9 x 600 = 1140 A

Time Delay

Seting waktu (t>>) = 0.3 s

R-SWG-43008

Manufacturer = Merlin GerlinModel = Sepam 20Type = Sepam T-20Kurva = Standard Inverse TimeRasio CT = 600/5

Pengaturan rele R-SWG 43008 disamakan denganpengaturan rele R-SWG-57001 karena menggunakanjenis rele dan ratio CT yang sama serta tidak adapercabangan dalam jalur koordinasinya.



1

2

3

0.1 s

0.3 s

0.3 s



1

2

3

0.1 s

0.7 s

0.5 s

0.3 s



1

2

3

0.1 s

0.3 s



1

2

3

0.1 s

0.3 s

Pendahuluan

Dasar Teori



Penutup


Penutup

Kesimpulan• Seting pickup hasil perhitungan untuk rele yang melindungi trafo pada kurva karakteristik

sudah terletak di sebelah kanan dari arus full load trafo. Begitu pula dengan rele yangmelindungi bus, setelan pickup berdasarkan perhitungan pada kurva juga sudah beradadisebelah kanan FLA nya.

• Hasil plot kurva memperlihatkan bahwa tidak terjadi miss-coordination dan overlapingantara rele utama dengan rele backup. Hal ini berarti koordinasi kerja antar rele dapatberjalan dengan baik dan sesuai urutannya.

• Grading time yang digunakan untuk koordinasi kerja dari rele pengaman adalah sebesar0.2 detik. Pemilihan grading time sebesar 0.2 detik dianggap paling sesuai mengingat releyang digunakan adalah rele digital dan CB yang digunakan adalah CB SF6. Pemilihangrading time sebesar 0.2 detik sesuai dengan standar IEEE 242.


Saran

• Hasil dari perhitungan dan koordinasi rele pengaman dari laporan tugasakhir ini dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan untuk seting relepada sistem kelistrikan industri yang terkait dan juga dapat dijadikan bahanreferensi dalam melakukan seting dan koordinasi pada sistem kelistrikan.


SekianDan

Terima Kasih


PerencanaanKoordinasiRelePengamanPada SistemKelistrikanDi … · 2012-10-19 · Dasar Teori. Sistem Kelistrikan Di PT. Wilmar Nabati. Analisis Hubung Singkat Dan Koordinasi Rele Pengaman

Documents