KOORDINASI RELAI ARUS LEBIH & GROUND

Transkripsi

1 GANGGUAN HUBUNG SINGKAT, BERBAHAYA BAGI : PERALATAN MENGGANGGU : PELAYANAN PERLU DIKETAHUI BESARNYA ARUS SEBELUM KEJADIAN SESUNGGUHNYA. DALAM PERENCANAAN SISTEM DARI SEGI PENGUSAHAAN, SPESIFIKASI PMT,KONDUKTOR BESAR ARUS GANGGUAN HUBUNG TERUTAMA KONTRIBUSINYA : UNTUK KOORDINASI RELAI OLEH SEBAB ITU : DICARIKAN CARA MENGHITUNG YANG MUDAH, CEPAT SEHINGGA BISA SEGERA DIGUNAKAN LANGSUNG DAPAT DIPERGUNAKAN SEBAGAI LAPORAN

2 CARA MENGHITUNG ARUS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT BISA DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM HUBUNG SINGKAT MASUKKAN DATANYA, RUN PROGRAMNYA DAPAT HASIL CARA INI MUDAH PELAKSANAANNYA, TAPI ADA KERUGIANNYA : KITA TIDAK TAHU CARA HITUNGNYA AGAR CARA HITUNG DAPAT KITA KUASAI BISA DIHITUNG DENGAN CARA SEDERHANA MUDAH MENGGUNAKAN PAKET PROGRAM LOTUS 123 RELEASE... KARENA PAKET PROGRAM YANG BANYAK DIKENAL STAF PLN BISA DIPAKAI UNTUK MENGHITUNG KOORDINASI BISA DILACAK RUMUS YANG DIGUNAKAN BELAJAR ULANG SETELAH TRAINING UNTUK ITU PERLU BEKAL ILMU CARA MENGHITUNG

3 PERHITUNGAN ARUS HUBUNG SINGKAT UNTUK : GANGGUAN HUBUNG SINGKAT 3 FASA GANGGUAN HUBUNG SINGKAT 2 FASA GANGGUAN HUBUNG SINGKAT SATU FASA KETANAH RUMUS DASAR YANG DIGUNAKAN ADALAH HUKUM OHM I = V Z I = ARUS GANGGUAN H.S V = TEGANGAN SUMBER Z = IMPEDANSI DARI SUMBER KETITIK GANGGUAN, IMPEDANSI EKIVALENT BIASANYA NILAI IMPEDANSI EKIVALENT INI YANG MEMBINGUNGKAN PARA PEMULA.

4 DARI KETIGA JENIS GANGGUAN, PERBEDAANNYA ADA PADA UNTUK GANGGUAN 3 FASA : IMPEDANSI YANG DIGUNAKAN ADALAH IMPEDANSI URUTAN POSITIF NILAI EKIVALEN Z 1 TEGANGANNYA ADALAH E FASA UNTUK GANGGUAN 2 FASA : IMPEDANSI YANG DIGUNAKAN ADALAH JUMLAH IMPEDANSI URUTAN POS. + URUTAN NEG. NILAI EKIVALEN Z 1 + Z 2 TEGANGANNYA ADALAH E FASA-FASA UNTUK GANGGUAN 1 FASA KETANAH IMPEDANSI YANG DIGUNAKAN ADALAH JUMLAH IMPEDANSI URUTAN POS. + URUTAN NEG. + URUTAN NOL NILAI EKIVALEN Z 1 + Z 2 + Z 0 TEGANGANNYA ADALAH E FASA

5 BENTUK JARINGAN PERLU DIKETAHUI UNTUK MENGHITUNG ARUS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT UNTUK DISTRIBUSI YANG DIPASOK DARI GARDU INDUK : PENYULANG 20 KV SUMBER KIT DARI SISTEM 150 KV, P3B AMBIL DATA SCC LEVEL HITUNG Z SUMBER BUS 150 KV TRAFO DAYA DI GARDU INDUK AMBIL DATA IMPEDANSI MVA, KV dll BUS 20 KV HITUNG 25% Z UNTUK SIMULASI LOKASI GANG. HITUNG 50 % Z HITUNG 75 % Z AMBIL DATA Z 100 % Z POS. Z NOL

6 MEWAKILI SEKIAN BANYAK SUMBER PEMBANGKIT YANG ADA DIDALAM SISTEM 150 KV TERMASUK DIDALAMNYA : SUMBER KIT IMPEDANSI SUMBER PEMBANGKIT. IMPEDANSI TRAFO UNIT IMPEDANSI TRANSMISI SEPERTI CONTOH BERIKUT : Trafo unit transmisi KIT 1 Trafo unit Trafo unit transmisi transmisi G.I A KIT 2 KIT 3 transmisi

7 BAGAIMANA MENGHITUNG IMPEDANSI SUMBER? SHORT CIRCUIT LEVEL DI BUS 150 KV (MVA) MINTA KE PLN P3B UNTUK APA? DENGAN RUMUS KV 2 MVA DAPAT DIHITUNG IMPEDANSI SUMBER MISALKAN SHORT CIRCUIT LEVEL DIBUS 150 KV G.I A =500 MVA MAKA, X S = = 45 OHM INGAT NILAI INI DISISI 150 KV KARENA AKAN MENGHITUNG I GANGG. SISI 20 KV,MAKA IMPEDANSI DISISI 150 KV, TRANSFER KE SISI 20 KV CARANYA 150 KV 20 KV 45 OHM 20 KV?

8 DASAR HITUNGANNYA DAYA DISISI 150 KV = DAYA DISISI 20 KV MVA SISI 150 = MVA SISI 20 KV KV 1 2 KV = 2 Z 1 Z 2 2 KALAU KV 1 = 150 KV DAN Z 1 = 45 OHM, DAN KV 2 = 20 KV MAKA Z 2 = 20 2 x 45 OHM = 0.8 OHM, SEHINGGA GAMBARNYA 20 KV 0.8 OHM IMPEDANSI INI BERKALU UNTUK URUTAN POSITIF DAN NEGATIF

9 MENGHITUNG REAKTANSI TRAFO TENAGA DI G.I CONTOH TRAFO TENAGA DENGAN DATA : DAYA = 10 MVA RATIO TEGANGAN 150/20 KV REAKTANSI = 10 % PERHITUNGAN : IMPEDANSI DASAR PADA TRAFO (100 % ) SISI 20 KV Z B = 20 KV 2 10 MVA = 40 OHM REAKTANSI TRAFO = 10 % X T = 10 % x 40 OHM = 4 OHM REAKTANSI YANG DIHASILKAN ADALAH REAKTANSI URUTAN POSITIF DAN NEGATIF.

10 REAKTANSI URUTAN NOL TRAFO MEMPERHATIKAN ADA ATAU TIDAKNYA BELITAN DELTA KAPASITAS DELTA SAMA DENGAN KAPASITAS BINTANG NILAI X T 0 = X T 1 BERLAKU PADA TRAFO UNIT PADA CONTOH X T 0 = 4 OHM TRAFO TENAGA DI G.I DENGAN HUBUNGAN Yy BIASANYA PUNYA BELITAN DELTA DENGAN KAPASITAS SEPERTIGA x KAPASITAS PRIM. (SEKUNDER) NILAI X T 0 = 3 x X T 1 PADA CONTOH X T 0 = 3 x 4 OHM = 12 OHM TRAFO TENAGA DI G.I DENGAN HUBUNGAN Yy YANG TIDAK PUNYA BELITAN DELTA DIDALAMNYA NILAI X T 0 = BERKISAR ANTARA 9 S/D 14 KALI X T 1 PADA CONTOH HITUNGAN DIAMBIL NILAI X T 0 = 10 x X T 1 = 10 x 4 OHM = 40 OHM

11 IMPEDANSI PENYULANG DATA IMPEDANSI PENYULANG DIDAPAT DIHITUNG DARI TABEL PER KM IMPEDANSI PENYULANG PANJANG PENYULANG x Z PER KM SIMULASIKAN LOKASI GANGGUAN PER 25 % 50 % 75 % 100 % x PANJANG PENYULANG ATAU PER 10 % 20 % 30 % % x PANJANG PENYULANG CONTOH PERHITUNGAN, MENGAMBIL IMPEDANSI PENYULANG IMPEDANSI URUTAN POSITIF = IMPEDANSI URUTAN NEGATIF = ( j 0.23 ) OHM/ KM

12 IMPEDANSI PENYULANG URUTAN NOL = ( j 0.53 ) OHM/ KM PANJANG PENYULANG DALAM CONTOH = 10 KM SEHINGGA : IMPEDANSI URUTAN POSITIF DAN URUTAN NEGATIF UNTUK PENYULANG, DIHITUNG U/ % IMPEDANSI Z PANJANG 1, Z 2 25 % 0.25 x10 KM x ( j 0.23) OHM/KM =(0.3 + j 0.575) OHM 50 % 0.50 x10 KM x ( j 0.23) OHM/KM = (0.6 + j 1.150) OHM 75 % 0.75 x10 KM x ( j 0.23) OHM/KM = (0.9 + j 1.725) OHM 100 % 1.00 x10 KM x ( j 0.23) OHM/KM = (1.2 + j 2.3) OHM

13 IMPEDANSI URUTAN NOLPENYULANG, DIHITUNG U/ % PANJANG 25 % IMPEDANSI Z x10 KM x( j 0.53) OHM/KM = ( j 1.325) OHM 50 % 0.50 x10 KM x( j 0.53) OHM/KM = ( j 2.650) OHM 75 % 0.75 x10 KM x( j 0.53) OHM/KM = ( j 3.975) OHM 100 % 1.00 x10 KM x( j 0.53) OHM/KM = (1.8 + j 5.300) OHM MENGHITUNG IMPEDANSI EKIVALEN Z 1 eki DAN Z 2 eki DAPAT LANGSUNG DIHITUNG SESUAI LOKASI GANGGUAN, DENGAN MENJUMLAHKAN Z S + Z T + % Z L

14 HITUNGAN Z 1 eki DAN Z 2 eki Z 1 eki = Z 2 eki = Z 1S + Z 1T t + Z 1 penyulang INGAT HITUNGAN IMPEDANSI SUMBER INGAT HITUNGAN IMPEDANSI TRAFO TERGANTUNG LOKASI GANG. = j j Z 1 penyulang U/ % PANJANG = j Z 1 penyulang IMPEDANSI Z 1, Z 2 eki 25 % j (0.3 + j 0.575) OHM = (0.3 + j 5.375) OHM 50 % j (0.6 + j 1.150) OHM = (0.6 + j 5.950) OHM 75 % j (0.9 + j 1.725) OHM = (0.9 + j 6.525) OHM 100 % j ( j 2.30) OHM = (1.2 + j 7.100) OHM

15 HITUNGAN Z 0 HITUNGAN DIDASARKAN PADA SISTEM PENTANAHAN NETRAL SISTEM PASOKAN DARI G.I PENTANAHAN TAHANAN 40 OHM Z 0 DIHITUNG MULAI DARI TRAFO YANG DITANAHKAN TAHANAN NETRAL NILAI 3 R N IMPEDANSI PENYULANG TRAFO DI G.I UMUMNYA PUNYA BELITAN DELTA KAP. 1/3 X 0 TRAFO = 3 x X 1 TRAFO = 3 x j 4.0 = j 12 OHM 3 R N = 3 x 40 = 120 OHM Z 0 penyulang = % panjang x Z 0 total

16 PERHITUNGAN Z 0 EKIVALEN Z 0 eki = Z 0 T + 3 R N + Z 0 penyulang INGAT HITUNGAN Z 0 TRAFO INGAT TAHANAN PENTANAHAN TERGANTUNG LOKASI GANG. U/ % PANJANG = j Z 0 penyulang IMPEDANSI Z 0 eki 25 % j ( j 1.325) OHM= ( j ) OHM 50 % j ( j 2.650) OHM= ( j ) OHM 75 % j ( j 3.975) OHM= ( j ) OHM 100 % j ( j 5.300) OHM= ( j ) OHM

17 PERHITUNGAN ARUS GANGGUAN : GANGGUAN TIGA FASA : RUMUSNYA : I = V Z V = TEGANGAN FASA - NETRAL Z = IMPEDANSI Z 1 ekivalen GANGGUAN DI 25 % PANJANG PENYULANG I = / 3 (0.3 + j 5.375) KARENA DIAMBIL MAGNITUTE IMPEDANSI MASIH DALAM KOMPLEKS I = / 3 ( ) = AMPER

18 SECARA LENGKAP DIBUAT HITUNGAN ARUS H.S 3 FASA: U/ GANGG. DI % PANJANG ARUS GANGGUAN 3 FASA 25 % 50 % 75 % 100 % I = / 3 ( ) I = / 3 ( ) I = / 3 ( ) I = / 3 ( ) = AMPER = AMPER = AMPER = AMPER

19 PERHITUNGAN ARUS GANGGUAN : GANGGUAN DUA FASA : RUMUSNYA : I = V Z V = TEGANGAN FASA - FASA Z = IMPEDANSI ( Z 1 + Z 2 )ekivalen GANGGUAN DI 25 % PANJANG PENYULANG I = 2 x (0.3 + j 5.375) KARENA DIAMBIL MAGNITUTE IMPEDANSI MASIH DALAM KOMPLEKS I = (2x0.3) 2 + (2x5.375) 2 = AMPER

20 SECARA LENGKAP DIBUAT HITUNGAN ARUS H.S 2 FASA: U/ GANGG. DI % PANJANG ARUS GANGGUAN 2 FASA 25 % I = (2x0.3) 2 + (2x5.375) 2 = AMPER 50 % I = (2x0.6) 2 + (2x5.950) 2 = AMPER 75 % 100 % I = I = = (2x0.9) 2 + (2x6.525) AMPER = AMPER (2x1.2) 2 + (2x7.10) 2

21 PERHITUNGAN ARUS GANGGUAN : GANGGUAN SATU FASA KETANAH: RUMUSNYA : I = V Z V = Z = 3 x TEGANGAN FASA - NETRAL IMPEDANSI ( Z 1 + Z 2 + Z 0 )ekivalen GANGGUAN DI 25 % PANJANG PENYULANG 3 x / 3 I = 2 x (0.3 + j 5.375) j KARENA DIAMBIL MAGNITUTE I = 3 x / 3 IMPEDANSI MASIH DALAM KOMPLEKS (2x ) 2 + (2x ) 2 = AMPER

22 SECARA LENGKAP DIBUAT HITUNGAN ARUS H.S 1 FASA KETANAH: U/ GANGG. DI % PANJANG ARUS GANGGUAN 1 FASA KETANAH 25 % I = 3 x / 3 (2x ) 2 + (2x ) 2 = A 50 % I = 3 x / 3 (2x ) 2 + (2x ) 2 = A 75 % I = 3 x / 3 = A (2x ) 2 + (2x ) % I = 3 x / 3 (2x ) 2 + (2x ) 2 = A

23 INGAT BENTUK JARINGAN YANG DIHITUNG ARUS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT NYA? JARINGAN DISTRIBUSI YANG DIPASOK DARI GARDU INDUK : SETELAN RELAI YANG DITINJAU LIHAT Ibeban PENYULANG 20 KV SUMBER KIT DARI SISTEM 150 KV, P3B BUS 150 KV TRAFO DAYA BUS 20 KV 25% Z 50% Z 75% Z 100% Z SIMULASI LOKASI GANG.

24 BAGAIMANA MENGHITUNG SETELAN RELAI? RELAI JENIS APA YANG DIGUNAKAN? DEFINITE TIME? MUDAH!! TAPI KOMULASI WAKTU BESAR INVERSE TIME? SULIT!! TAPI BISA TEKAN KOMULASI WAKTU CARA HITUNG DENGAN INVERSE TIME AGAR DIKUASAI, DASAR HITUNG : Ibeban UNTUK HITUNG SETELAN ARUS Igangguan UNTUK HITUNG SETELAN WAKTU, SETELAN ARUS : 1,05 x Ibeban SETELAN WAKTU : BERDASARKAN RUMUS INVERSE.t = 0.14 x tms Ifault Iset NORMAL INVERSE.t = WAKTU KERJA (DET).tms = TIME MULTIPLE SETTING

25 PERHITUNGAN SETTING RELAI ARUS LEBIH SETTING RELAI ARUS LEBIH MULAI DARI RELAI PALING HILIR PENYULANG 20 KV : MISAL ARUS BEBAN PENYULANG = 100 AMPER RATIO C.T = 150 : 5 AMPER SETELAN ARUS PENYULANG 20 KV SETELAN ARUS (PRIMER) = 1,05 x 100 AMPER = 105 AMPER 1 SETELAN ARUS (SEKUNDER) = 105 x RATIO C.T = 105 x = 3.5 AMPER

26 SETELAN WAKTU RELAI PENYULANG 20 KV RELAI INVERSE WAKTU KERJA TERGANTUNG DARI ARUS (Ifault) WAKTU KERJA : PALING HILIR DITETAPKAN = 0.3 DETIK DENGAN RUMUS INVERSE.t = 0.3 = 0.14 x tms Ifault Iset.tms = x tms Ifault DIAMBIL UNTUK GANGGUAN 3 FASA DI 25% Pj PENYULANG DARI ANGKA YANG DIMASUKKAN KEDALAM RUMUS,NILAI tms DA- PAT DIHITUNG.

27 INCOMING 20 KV : ARUS BEBAN TRAFO DIHITUNG DARI KAPASITAS TRAFO KAPASITAS TRAFO = 10 MVA,In SISI 20 KV = A RATIO C.T YANG DIGUNAKAN = 400 : 5 AMPER SETELAN ARUS RELAI INCOMING 20 KV SETELAN ARUS (PRIMER) = 1,05 x AMPER = AMPER 1 SETELAN ARUS (SEKUNDER) = x RATIO C.T = x = AMPER

28 SETELAN WAKTU RELAI INCOMING 20 KV RELAI INVERSE WAKTU KERJA TERGANTUNG DARI ARUS (Ifault) WAKTU KERJA INCOMING :SELEKTIFITAS DIDAPAT DENGAN : WAKTU KERJA RELAI DISISI HILIR DETIK :.t INCOMING = ( ) DETIK : UNTUK GANG. DI 25% DENGAN RUMUS INVERSE.t = 0.7 =.tms = x tms Ifault Iset x tms Ifault DIAMBIL UNTUK GANGGUAN 3 FASA DI 25% Pj PENYULANG DARI ANGKA YANG DIMASUKKAN KEDALAM RUMUS,NILAI tms DA- PAT DIHITUNG.

29 PERHITUNGAN SETTING RELAI GANGGUAN TANAH SETTING RELAI GANGGUAN TANAH MULAI DARI RELAI PALING HILIR PENYULANG 20 KV : RATIO C.T = 150 : 5 AMPER SETTING ARUS RELAI GANG. TANAH PENYULANG 20 KV BERDASARKAN ARUS GANGGUAN TANAH TERKECIL (270.4 A) YAITU SEBESAR 10% x ARUS GANGGUAN TANAH TERKECIL UNTUK MENAMPUNG TAHANAN BUSUR DARI HASIL HITUNGAN TERDAHULU SETELAN ARUS (PRIMER) = 10% x AMPER = AMPER 1 SETELAN ARUS (SEKUNDER) = x RATIO C.T = x = 0.9 AMPER

30 SETELAN WAKTU RELAI GANGGUAN TANAH PENYULANG 20 KV RELAI INVERSE WAKTU KERJA TERGANTUNG DARI ARUS (Ifault) WAKTU KERJA : PALING HILIR DITETAPKAN = 0.3 DETIK DENGAN RUMUS INVERSE.t = 0.3 =.tms = x tms Ifault Iset x tms Ifault DIAMBIL UNTUK GANGGUAN 1 FASA-TANAH DI 25% Pj PENYULANG DARI ANGKA YANG DIMASUKKAN KEDALAM RUMUS,NILAI tms DA- PAT DIHITUNG.

31 INCOMING 20 KV : CATATAN : SETELAN ARUS RELAI GANGGUAN TANAH DI INCOMING 20 KV HARUS LEBIH SENSITIVE FUNGSINYA : CADANGAN BAGI RELAI DI PENYULANG 20 KV DIBUAT 8% x ARUS GANGGUAN TANAH TERKECIL RATIO C.T YANG DIGUNAKAN = 400 : 5 AMPER SETELAN ARUS RELAI GANG. TANAH INCOMING 20 KV SETELAN ARUS (PRIMER) = 8% x AMPER = AMPER 1 SETELAN ARUS (SEKUNDER) = x RATIO C.T = x = 0.27 AMPER

32 SETELAN WAKTU RELAI GANGGUAN TANAH INCOMING 20 KV RELAI INVERSE WAKTU KERJA TERGANTUNG DARI ARUS (Ifault) WAKTU KERJA INCOMING :SELEKTIFITAS DIDAPAT DENGAN : WAKTU KERJA RELAI DISISI HILIR DETIK :.t INCOMING = ( ) DETIK : UNTUK GANG. DI 25% DENGAN RUMUS INVERSE.t = 0.7 = 0.14 x tms Ifault Iset.tms = x tms Ifault DIAMBIL UNTUK GANG. 1 FA- SA-TANAH DI 25% Pj PENYULANG DARI ANGKA YANG DIMASUKKAN KEDALAM RUMUS,NILAI tms DA- PAT DIHITUNG.

33 NILAI SETELAN INI HARUS DIUJI SELEKTIFITASNYA PADA NILAI ARUS GANGGUAN LAIN, YAITU : PADA 25%, 50%, 75% DAN 100% PANJANG PENYULANG : CARANYA?.t = GUNAKAN RUMUS INVERSE 0.14 x tms MASUKKAN NILAI tms RELAI 0.02 PENYULANG ATAU INCOMING - 1 Ifault Iset MASUKKAN NILAI Iset RELAI PENYULANG ATAU INCOMING MASUKKAN NILAI Ifault SESUAI LOKASI GANGG. YANG DITINJAU MAKA WAKTU KERJA RELAI t DAPAT DIHITUNG PERIKSA SELISIH WAKTU KERJA RELAI PENYULANG DAN WAKTU KERJA INCOMING > 0.4 DETIK, KERJA RELAI SELEKTIF

34 CONTOH :.t = GUNAKAN RUMUS INVERSE UNTUK RELAI PENYULANG 0.14 x tms MASUKKAN NILAI tms 0.02 RELAI PENYULANG - 1 Ifault Iset MASUKKAN NILAI Iset RELAI PENYULANG MASUKKAN NILAI Ifault UNTUK GANGG. PADA 25% PJ PENYULANG MAKA WAKTU KERJA RELAI PENYULANG t DAPAT DIHITUNG.t =.t = x HITUNG PULA WAKTU KERJA RELAI UNTUK ARUS GANGGUAN DI LOKASI 50%, 75% DAN 100% PJ PENYULANG

35 SELANJUTNYA : GUNAKAN RUMUS INVERSE UNTUK RELAI INCOMING.t = 0.14 x tms MASUKKAN NILAI tms 0.02 RELAI INCOMING - 1 Ifault Iset MASUKKAN NILAI Iset RELAI INCOMING MASUKKAN NILAI Ifault UNTUK GANGG. PADA 25% PJ PENYULANG MAKA WAKTU KERJA RELAI PENYULANG t DAPAT DIHITUNG 0.14 x 0.2.t = t = 0.7 HITUNG PULA WAKTU KERJA RELAI UNTUK ARUS GANGGUAN DI LOKASI 50%, 75% DAN 100% PJ PENYULANG

36 SECARA LENGKAP HASIL HITUNGAN WAKTU KERJA DIBUAT TABEL GANGG. DI % PANJANG WAKTU KERJA RELAI ( DETIK ) 3 FASA 2 FASA 1 FASA 3 FASA 2 FASA 1 FASA 25 % % % %