Evaluasi Koordinasi Proteksi pada Pabrik III PT. Petrokimia Gresik Akibat Penambahan Current Limiter

Transkripsi

1 Evaluasi Koordinasi Proteksi pada Pabrik III PT. Petrokimia Gresik Akibat Penambahan Current Limiter Risman Adinata Jacob Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Margo Pujiantara, MT. Ir. Sjamsjul Anam, MT.

2 Latar Belakang 1. PT. Petrokimia Gresik menghasilkan pupuk kurang lebih ton/tahun, dimana ton/tahun dihasilkan dari Pabrik III. 2. Tiga pabrik saling terintegrasi dengan kapasitas total daya pembangkit 138.5MW + 500MVAsc grid PLN 150 kv. 3. Pabrik III memiliki besar arus hubung singkat yang besar.

3 Batasan Masalah Analisa arus gangguan hubung singkat pada sistem kelistrikan Pabrik III PT.Petrokimia Gresik. Pemasangan pembatas arus fuse (current limiter). Evaluasi koordinasi proteksi Pabrik III setelah pemasangan current limiter.

4 Tujuan Mengevaluasi kerja dari peralatan peralatan listrik yang ada pada Pabrik III sebelum dan sesudah pemasangan current limiter. Mengetahui letak dan kapasitas current limiter yang akan digunakan pada Pabrik III. Mengetahui cara mengatur koordinasi proteksi yang tepat setelah current limiter ditambahkan.

5 Current Limiter Arus hubung singkat dapat bertambah besar jika dilakukan penambahan sumber arus. Arus hubung singkat dapat dibatasi dengan menggunakan pembatas arus-fuse (current limiter).

6 Rangkaian Kontrol Current Limiter Operasi kerja current limiter dapat diatur sedemikian rupa dengan menggunakan rangkain kontrol. Isc1 Isc2 2 1 FCL Is Isc2 Isc1 Isc1 Isc2

7 Koordinasi Rele Arus Lebih Pengaturan arus beban penuh 1.1 FLA Ipp 0.8 Isc min Pickup, arus minimum rele. pickup Ipp nctprimer Time delay kurva arus lebih inverse time T td 10 FLA 1 nct 1. 1 pickup 5

8 Evaluasi Koordinasi Proteksi pada Pabrik III PT. Petrokimia Gresik Akibat Penambahan Current Limiter Sistem Kelistrikan Pabrik III

9 Sistem Kelistrikan PT. Petrokimia Gresik

10 Arus Hubung Singkat 3 Fasa Arus Hubung Singkat 3Ø Switchgear ID kv Case1 (ka) Case2 (ka) Ipeak (ka) Isc asym Isc peak Isc asym Isc peak HVS * * * * SS#1-SA * * * * B-PASS * * * * SS#4.1 CR * * * * SS#5.1 ZA * * * * SS#6.1 CT * * * * SS#1 STG * * * * Arus Hubung Singkat Switchgear ID kv Case3 (ka) Case4 (ka) Ip (ka) Isc asym Isc peak Isc asym Isc peak HVS * * * * SS#1-SA * * * B-PASS * * * * SS#4.1 CR * * * * SS#5.1 ZA * * * * SS#6.1 CT * * * * SS#1 STG * * * *

11 Pemasangan Current Limiter 15,198 ka sym. 12,101 ka sym. 8,944 ka sym. Dari ke- kv Switchgear Ip (ka) Arus Hubung Singkat (ka) Isc peak kontribusi Isc peak IBT01 HVS * TG TG Keterangan CL = Current Limiter Keterangan : * Arus puncak melebihi kemampuan busbar HVS65

12 Cara Kerja Current Limiter

13 Cara Kerja Current Limiter

14 Rangkaian Logika Current Limiter CL IBT01 selalu bekerja ketika ada IBT01 ON dan terdapat arus gangguan yang melebihi arus yang diijinkan. CL TG66 nonaktif ketika kombinasi jaringan hanya dari IBT01 dan TG65.

15 Koordinasi Rele Tipikal 1 N kv Gangguan di HVS 65 diamankan oleh RIN TG1 CL IBT01 dan CL TG66 TG9 RTG9 IBT MVA IN TG1 TG MW IN TG2 IN TG2 CL IBT 01 RIN TG1 CL TG66 RTG3 HVS 65 6 kv TG3 Gangguan di SS#5.1 ZA2 diamankan oleh RSS#5.1 CL IBT01 dan TG66 dibackup RTG3 RINTG1 SS#5.1 ZA2 6 kv N kv CB SS#5.1 RSS#5.1 CBTR5101 RTR5101 TR MVA Gangguan di N312 diamankan oleh RTR5101, di-backup RSS#5.1 RTG3 RINTG1/INTG2/TG9

16 Kurva TCC Tipikal 1 Existing 2 Koordinasi waktu antara rele primer dan rele backup 0.4 s 1 3

17 Evaluasi Tipikal 1 Rele ID CT Setting RTR5101 Hitachi IO-CI-B1 RSS#5.1 Hitachi IO-C-B1 RTG3 Hitachi IO-C-B1 RINTG1 Hitachi IO-C-B1 RINTG1 Hitachi IO-C-B1 300/5 600/5 600/5 2500/5 1500/5 Curve type Time Lag Unit curve 2-6 sec-5a Pickup 4 Time Dial sec-5a Pickup 67 Curve type Time Lag Unit curve 2-6 sec-5a Pickup 5 Time dial 0.19 Curve type Time Lag Unit curve 2-6 sec-5a Pickup 5 Time dial 0.19 Curve type Time Lag Unit curve 2-6 sec-5a Pickup 4 Time dial 0.34 Curve type Time Lag Unit curve 2-6 sec-5a Pickup 4 Time dial 0.33 Merlin Gerin Sepam /5 Curve type RI xCT Sec Pickup 1 Time dial xCT Sec Pickup 4.8 Delay range Delay (sec) 0.425

18 Evaluasi Tipikal 1

19 Koordinasi Rele Tipikal 2 N kv TG9 IBT MVA TG MW TG MW IN TG2 Gangguan di HVS 65 diamankan oleh RIN TG1 CL IBT01 dan CL TG66 RTG9 CL IBT 01 IN TG1 RIN TG1 RTG2 IN TG2 HVS 65 6 kv CL TG66 TG2 Gangguan di B-PA SS-2 diamankan oleh R-01PA, CLIBT01, CLTG66 dan dibackup RTG2 RINTG1 B-PA SS-2 6 kv CB-01PA R-01PA R-MM2302A F-MM2302A Gangguan di MM2302A diamankan oleh F- MM302A,CLIBT01, CLTG66 dan di-backup R-01PA RTG2 RINTG1 M MM2302A 400 kw

20 Kurva TCC Tipikal 2 Existing Koordinasi waktu antara rele primer dan rele backup 0.4 s 1

21 Evaluasi Tipikal 2 Rele ID CT Setting Curve type RMM2302A Pickup sama dengan Hitachi 100/5 Time Dial pengaturan rele existing SE-A1 HO Pickup FMM2302A Tipe HRC-CLF GEC Alsthom - Size 80 A K81sVX Tegangan 6 RBA-PA SS2 Hitachi IO-C-B1 RTG2 Hitachi IO-C-B1 RINTG1 Hitachi IO-C-B1 RINTG1 Hitachi IO-C-B1 800/5 800/5 2500/ / 5 Curve type Time Lag Unit curve 2-6 sec-5a Pickup 4 Time dial 0.11 Curve type Time Lag Unit curve 2-6 sec-5a Pickup 4 Time dial 0.11 Curve type Sama dengan setting Pickup tipikal 1 Time dial Curve type Pickup Time dial Sama dengan setting tipikal 1 Merlin Gerin Sepam / 5 Curve type RI xCT Sec Pickup 1 Time dial xCT Sec Pickup 4.8 Delay range

22 Evaluasi Tipikal 2

23 Kesimpulan Arus hubung singkat dapat dibatasi dengan menggunakan pembatas arus fuse (current limiter). Arus hubung singkat pabrik III dibatasi dengan memasang current limiter pada feeder transformator IBT01 dan feeder pembangkit TG66 menuju switchgear HVS 65. Pemasangan current limiter harus memperhitungkan arus hubung singkat dari kontribusi jaringan yang berbeda terhadap kekuatan peralatan dalam menahan arus hubung singkat. Arus hubung singkat puncak kontribusi transformator IBT01 dan beban yang terpasang lebih besar dari kekuatan switchgear HVS65 menahan arus gangguan puncak, maka current limiter haruslah dipasang untuk membatasi arus gangguan yang melalui switchgear HVS65. Switchgear HVS65 dapat diamankan dari arus gangguan hubung singkat dengan memotong arus gangguan sesaat (Isc t ) kurang dari 20kA untuk current limiter pada transformator IBT01 (CL IBT01) dan 13 ka pada current limiter yang terpasang pada pembangkit TG66 (CL TG66).

24 Kesimpulan Operasi kerja current limiter dapat diatur sedemikian rupa dengan menggunakan rangkain kontrol yang terdapat pada current limiter. Perubahan arus gangguan hubung singkat dapat menyebabkan terjadinya perubahan koordinasi rele yang sudah terpasang pada sistem. Perubahan arus gangguan hubung singkat menyebabkan perbedaan waktu kerja antara rele backup dan rele primer lebih besar dari 0.4 detik. Rele RTG9 pada feeder transformator IBT01 dan rele RIN TG2 pada feeder akan berfungsi sebagai rele backup jika terdapat arus gangguan hubung singkat yang kurang dari pengaturan pembatas arus-fuse (current limiter).