-
Pertemuan ke :3Lanjutan Bab.IIMengulas materi pada pertemuan
sebelumnya yaitu menayakan perbedaan jenis relay arus lebih
sekitika ( moment-instantaneous), relay arus lebih waktu tertentu (
definite time ) dan relay arus lebih berbanding terbalik (
invers).Menjelaskan tentang Prinsip dasar perhitungan penyetelan
arus pada relay arus lebih, yakni batas penyetelan minimum dan
batas penyetelan maksimum. Melanjutkan contoh cara penyetelan arus
pada pertemuan ke 3.
-
Contoh: cara penyetelan arus ( setting arus ) untuk relay arus
lebih.Suatu rangkaian Gardu Induk 20 MVA, 70/20 KV seperti pada
gambar dibawah :
Arus maksimum pada transformator daya sama dengan arus
nominalnya yaitu 300 A, maka penyetelan pada sisi primer dan
sekunder serta feeder distribusi sebagai berikut : Arus nominal
pada masing-masing Bus 70 kV dan 20 kV adalah :
-
Arus nominal pada masing-masing Bus 70 kV dan 20 kV adalah :
Maka untuk penyetelan arus
-
a. Untuk relay definite : Kd= 0,8 Kfk=1,1
Sehingga arus yang melewati kumparan relay pada sisi 70 kV :
-
Untuk sisi 20 kV
Sehingga arus yang melewati kumparan relay pada sisi 20 kV :
Pada Feeder :
Arus yang melewati kumparan relay :
-
Misalkan relay arus lebih dengan In=2,5 A atau 5 A, maka dari
hasil diatas semua ditulis :In= 5 A dan Is 1,0 2,0 InSehingga
penyetelan arus untuk :
a. Sisi 70 kV adalah :
b. Sisi 20 kV adalah :
b. Sisi Feeder 20 kV adalah :
-
b. Penyetelan arus untuk relay invers : Kd = 1,0 Kfk=
1,1Sehingga arus yang melewati kumparan relay pada sisi 70 kV :
Penyetelan arusnya : 5 A
Arus yang melewati kumparan relay pada sisi 20 kV :
-
Penyetelan arusnya : 5 A
Arus pada sisi Feeder 20 kV :
Penyetelan arusnya : 6 A
-
7. Prinsip dasar perhitungan penyetelan waktu Untuk mendapatkan
pengamanan yang selektif, maka penyetelan waktu dibuat
bertingkat.a. Relay arus lebih Definite time Misal suatu jaringan
sistem radial seperti pada gambar dibawah:
-
Jika terjadi gangguan di titik F, maka untuk mendapatkan
pengamanan yang selektif : tA > tB > tc. Karena pada reley
arus lebih definite time waktu kerja relay tidak dipengaruhi oleh
besarnya arus, maka untuk mendapatkan pengamanan yang baik perlu
menentukan beda waktu ( tingkatan waktu t ) antara dua tingkatan
pengaman.
-
Jadi untuk penyetelan waktu pada rangkaian tersebut diatas
adalah :tC= t1 tB = t2 = t1 + ttA= t3 = t1 + 2 tMisalkan suatu
jaringan listrik radial seperti pada gambar berikut ini, seting
waktu di bus D dipilih yang paling cepat, dengan waktu tD = 0,2
detik. Untuk menghindari agar relay tidak bekerja saat ada
pemasukan beban baru, maka beban waktu dipilih sebesar 0,5
detik.
-
Contoh gambar jaringan listrik sistem radial untuk penyetingan
waktu relay
Sehingga relay akan bekerja dengan beda waktu sebagai berikut :
tD = 0,2 detik tC = 0,2 detik + 0,5 detik = 0,7 detik tB = 0,2
detik + 2 x 0,5 detik = 1,2 detik tA = 0,2 detik + 3 x 0,5 detik =
1,7 detik
-
Karakteristik arus waktunya sebagai berikut :
-
b. Relay arus lebih Inverse
Syarat untuk setting wakktu ( TD / Time dial atau TMS/ Time
Multiple setting ) dari relay arus lebih jenis ini, harus diketahui
data-data sebagai berikut :- Besarnya arus hubung singkat pada
setiap bus - Penyetelan / setting arusnya (IS)- Kurve karakteristik
relay yang dipakaiKerja relay secara keseluruhan harus cepat
bereaksi dan selektif, sehingga waktu kerja relay untuk dua bus
yang berurutan pada lokasi gangguan yang sama harus mempunyai beda
waktu t minimum 0,4 s/d 0,5 detik.Adapun untuk tempat / lokasi
gangguan yang berlainan pada satu rangkaian ( satu pengamanan ),
maka relay akan bekerja sesuai dengan arus perkaliannya.
-
Seting relay arus lebih untuk satu lokasi gangguan. Sistem
Jaringan dan lokasi gangguan :
Kurve karakteristik relay :
-
8. Relay JarakImpedansi suatu saluran transmisi adalah sebanding
dengan panjangnya, untuk relay jarak jenis ini dapat mengukur
besarnya impedan saluran pada jarak tersebut serta berfungsi
sebagai pengaman jaringan.Prinsip dasar pengukuran adalah dengan
membandingkan arus gangguan yang dirasakan oleh relay terhadap
tegangan / lokasi dimana relay dipasang. Dengan membandingkan dua
besaran tersebut, impedans saluran transmisi dari lokasi relay
sampai titik / lokasi gangguan dapat diukur.
-
Prinsip kerja sistem pengaman dengan menggunakan relay
jarak.
-
Gangguan di Bus B (batas pengamanan)
Tegangan yang diukur di A adalah V, :dimana : If =arus gangguan
di titik BZL= impedans antara titik pengukuran (TC) dengan titik
gangguan(titik B) Perbandingan tegangan dan arus di A : yang
berarti relay dalam batas keseimbangan (pickup).
-
b. Jika Gangguan di F2 Tegangan yang diukur di A adalah V2 >
VB : Perbandingan tegangan dan arus di A :
Jika V2 > VB dan If2 = If ,maka Z2 > ZB, sehinggs relai
tidak bekerja.
-
c. Jika Gangguan di F1 (di dalam daerah pengamanan) Tegangan
yang diukur di A adalah V1 < VB,:
Perbandingan tegangan dan arus di A :
Jika V1 < VB dan If1 = If ,maka Z1 < ZB, berarti relai
akan bekerja
-
Karakteristik kerja Pengaman dengan relay jarak :
Ketelitian pengaman pada relay jarak dipengaruhi oleh :1.
Penyetelan ZL yang didasarkan pada impedansi saluran2. Pengukuran
dilakukan pada sisi sekunder dari ransformator arus (CT) dan
transformator tegangan (PT), sehingga ketelitian dipengaruhi oleh
CT dan PTnya.
-
Rangkuman Suatu relay harus memenuhi syarat antara lain : cepat
bereaksi, selektif, peka/ sensitif dan mempunyai keandalan/
reliability.Fungsi relay untuk menentukan dengan segera pemutusan /
penutupan pelayanan penyaluran setiap elemen sistem tenaga listrik
bila mendapatkan gangguan atau kondisi kerja yang abnormal,
disamping itu relay harus bisa mengetahui letak dan jenis gangguan,
sehingga dari pengaman ini dapat dipakai untuk pedoman perbaikan
peralatan yang rusak.Relay arus lebih adalah suatu relay yang
bekerjanya berdasarkan adanya kenaikan arus yang melewatinya.
-
Ada tiga jenis relay arus lebih yaitu : relay arus lebih
sekitika ( moment-instantaneous), relay arus lebih waktu tertentu (
definite time ) dan relay arus lebih berbanding terbalik (
invers).Prinsip dasar perhitungan penyetelan arus untuk penyetelan
minimum bahwa, relay arus lebih tidak boleh bekerja pada saat
terjadi beban maksimum, dan batas penyetelan maksimum relay harus
bekerja bila terjadi gangguan hubung singkat pada rel berikutnya.
Prinsip dasar perhitungan penyetelan waktu, Untuk mendapatkan
pengamanan yang selektif, maka penyetelan waktu dibuat
bertingkat
-
Relay jarak dapat mengukur besarnya impedan saluran pada jarak
tertentu serta berfungsi sebagai pengaman jaringan.
Prinsip dasar pengukuran adalah dengan membandingkan arus
gangguan yang dirasakan oleh relay terhadap tegangan / lokasi
dimana relay dipasang. Dengan membandingkan dua besaran tersebut,
impedans saluran transmisi dari lokasi relay sampai titik / lokasi
gangguan dapat diukur.
-
Soal-soal1. Sebutkan dan jelaskan syarat-syarat relay ?2.
Sebutkan klasifikasi relay berdasarkan besaran yang diukur ?3.
Jelaskan fungsi dari pada relay ?4. Apa yang anda ketahui tentang
relay arus lebih ?5. Sebutkan daerah-daerah dalam proteksi relay6.
Gambarkan dan terangkan prinsip kerja relay arus lebih seketika
(moment-instantaneous ) ?8. Jelaskan prinsip dasar perhitungan
untuk penyetelan arus pada relay arus lebih, dan tuliskan persamaan
yang digunakan ?
-
8. Berikan contoh prinsip dasar perhitungan penyetelan waktu
jenis relay arus lebih definite time ?9. Gambarkan sistem pengaman
jaringan radial yang menggunakan relay jarak, dan terangkan prinsip
pengamanannya ?