RANCANG BANGUN MODUL PRAKTIKUM RELAY TEGANGAN LEBIH SISTEM 3 FASA MENGGUNAKAN RELAY TIPE BE4-27/59

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN MODUL PRAKTIKUM RELAY TEGANGAN LEBIH SISTEM 3 FASA MENGGUNAKAN RELAY TIPE BE4-27/59 DESIGN AND IMPLEMENTATION OVERVOLTAGE RELAY 3 PHASE SYSTEM USING RELAY TYPE BE4-27/59 PRACTICAL MODULE Proyek Akhir Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Diploma Tiga Program Studi Teknik Listrik Jurusan Teknik Elektro Oleh : AKBAR AGUNG AZHARI POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

2

3 DATA PRIBADI Personality Details Personal Data Nama : Akbar Agung Azhari Nama Pendek : Akbar Tempat Tanggal : Bandung, 09 Juli 1991 Lahir Alamat : Jl. Muhammadiyah No.48 Garut azharyakbar@gmail.com Jenis Kelamin : Laki-laki / O Status : Belum Menikah Kebangsaan : Indonesia Hobbi : Olahraga, Traveling, Membaca Education Politechnic of Bandung, Dilpoma III ( Majoring of Electrical Engineering ) SMAN 1 Tarogong Kidul Garut SMPN 1 Garut SDN Regol XIII Garut Final Project RANCANG BANGUN MODUL PRAKTIKUM RELAY TEGANGAN LEBIH SISTEM 3 FASA MENGGUNAKAN RELAY TIPE BE4-27/59 Advisor Dwi Asmono, Drs.,M.Pd. Dadang Hidayat, Ir.

4 KATA MUTIARA Bagaimanapun buruknya keadaan kita, selama masih memiliki percikan api berupa tekad maka tiada kata terlambat untuk memulai hidup baru dan menciptakan sukses yang baru. Andrie Wongso Melangkahlah layaknya seekor katak, walaupun lompatannya tidak jauh tetapi dia tidak pernah melangkah mundur. Akbar Azhari Jika Kamu ingin membuat dunia lebih baik lihatlah dirimu sendiri, dan lakukan perubahan. Michael Jackson Punya ilmu tapi tak punya harta ibarat punya kaki tak punya sandal, punya harta tapi tak punya ilmu ibarat punya sandal tak punya kaki. Abdurahman Al Mulqatili Bidiklah bulan, ketika bidikanmu meleset setidaknya hasil bidikanmu akan mengenai bintang. Besarkanlah impianmu sebesar-besarnya ketika impianmu tidak tercapai setidaknya kamu mendapatkan hasil yang mendekati impianmu. Anonim MAN JADDA WA JADDA, MAN SHABIRA ZHAFIRA, siapa yang bersungguhsungguh dia kan berhasil,,dan siapa yang bersabar dia kan beruntung.

5 ABSTRAK Kestabilan catu daya listrik dalam suatu sistem rangkaian listrik sangat diperlukan. Adanya gangguan dalam catu daya listrik dapat mempengaruhi bahkan merusak suatu sistem rangkaian listrik. Gangguan yang dapat terjadi antara lain adalah adanya over voltage atau tegangan lebih. Salah satu cara untuk mengatasi hal tersebut adalah dengan menggunakan alat pengaman yaitu relay tegangan lebih. Relay ini digunakan untuk mendeteksi adanya over voltage. Output dari relay dapat dihubungkan pada rangkaian pemutus untuk memutuskan aliran listrik jika terjadi gangguan. Maka dari itu penulis merancang suatu modul praktikum yang bertujuan untuk mendeteksi adanya over voltage pada tegangan 3 fasa 380V 50 Hz. Relay tegangan lebih bekerja berdasarkan kenaikan tegangan yang mencapai atau melebihi nilai settingnya. Untuk melihat relay bekerja dengan baik adalah dengan cara melakukan pengujian pada setiap nilai setting tegangannya apakah bekerja dengan baik atau tidak. Salah satu contoh data pengujian di setting tegangan 105%, dalam hal ini relay seharusnya bekerja saat tegangan naik atau mencapai lebih dari 5% dari tegangan nominal. Dari hasil pengujian yang dilakukan, relay bekerja dengan baik dengan memberikan sinyal kepada PMT untuk memutuskan jaringan pada saat tegangan naik mencapai 5% dari tegangan nominal dengan waktu pemutusan dari 3 hingga 2,57 detik. Begitupun di nilai setting yang lain, relay bekerja dengan baik sesuai dengan nilai setting tegangannya. Kata kunci : Ganguan tegangan lebih, relay tegangan lebih, setting tegangan

6 ABSTRACT The stability of the electrical power supply circuit in an electrical system is needed. An interruption in electrical power supply can affect even damage an electrical circuit system. One of Interference that may occur is the presence of over voltage. One way to overcome it is to use a safety device which is overvoltage relay. This relay is use to detect the presence of over voltage. The output of this relay can be connected to the circuit breaker to terminate power when disruption happen. Thus the authors designed a practical module which aims to detect the presence of over voltage to the voltage 3 phase 380V 50 Hz. Voltage relay works better based on the rising voltage over the set value. To see the relay works well is by doing test at each value of the voltage setting, is it work properly or not. One example of test data at 105% voltage setting, in this case the relay is supposed to work when the voltage rises or reach more than 5% from the nominal voltage. Based on the test, the relay works well by give signal to the PMT to disconnect the network when the voltage rises to 5% of nominal voltage with a time of disconnection time from 3 to 2.57 seconds. Likewise in the other setting, the relay works well in accordance with the voltage setting value. Keyword : overvoltage interference, overvoltage relay, voltage setting

7 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah membimbing dan menyertai penulis dengan rahmat-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul Rancang Bangun Modul Praktikum Relay Tegangan Lebih Sistem 3 Fasa Menggunakan Relay Tipe BE4-27/59. Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis banyak menghadapi rintangan dan halangan yang ada. Namun segala rintangan itu akhirnya dapat penulis lalui berkat adanya bantuan moril dan spiritual dari segenap pihak yang ada. Mereka telah meluangkan segenap waktu dan tenaga untuk membantu penulis sehingga laporan kerja praktek ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Oleh karena itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada segenap pihak yang telah membantu penulis, antara lain: 1. Orang Tua H.Ayi Selamat dan Hj.Mira Nurhayati dan Keluarga besar yang telah memberi dukungan doa dan materi kepada penulis hingga saat ini. 2. Bapak Hari Purnama, Ir., M.Eng. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bandung. 3. Bapak Sunarto, ST.,M.Eng. selaku Ketua Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Bandung. 4. Bapak Dwi Asmono, Drs.,M.Pd.selaku dosen pembimbing utama dari Politeknik Negeri Bandung yang telah memberikan pengarahan dan dorongan dalam penyusunan tugas akhir ini. 5. Bapak Dadang Hidayat,Ir. Selaku dosen pembimbing pendamping yang telah memberikan arahan kepada penulis. 6. Bapak Supriyanto, ST.,MT yang telah banyak membimbing saat pengujian alat tugas akhir beserta arahan-arahannya. 7. Seluruh staf pengajar Program Studi Teknik Listrik yang telah memberikan ilmu dan berbagi pengalaman yang sangat berharga. 8. Teman-teman tim lab distribusi yang telah banyak membantu, yang khususnya saudara Dodi Irwandi.

8 9. Teman-teman keluarga besar Pandawa Lima yang telah banyak memberikan dukungan moril dan non moril yang membantu dalam pembuatan tugas akhir ini. 10. Seluruh Keluarga Besar Himpunan Mahasiswa Listrik (HML) yang telah memberikan kepercayaan dan pengertian. 11. Dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu namun telah banyak membantu dalam pembuatan dan penyusunan tugas akhir sehingga tugas akhir ini dapat selesai. Maka dengan segala kerendahan hati penulis berlapang dada atas segala kritik, pendapat dan saran yang positif untuk dapat menyempurnakan laporan tugas akhir ini. Akhir kata penulis mohon maaf jika ada kekeliruan dan berharap laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat baik bagi penulis maupun semua pihak yang terkait. Bandung, Juli 2012 Penulis

9 DAFTAR ISI LEMBAR JUDUL...i LEMBAR PENGESAHAN...ii DATA PRIBADI...iii KATA MUTIARA...iv ABSTRAK...v ABSTRACT...vi KATA PENGANTAR...vii DAFTAR ISI...ix DAFTAR GAMBAR...xii DAFTAR TABEL...xiii DAFTAR LAMPIRAN...xiv BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah Tujuan Penulisan Rumusan Masalah Pembatasan Masalah Metode Penulisan Sistematika Penulisan...4 BAB II LANDASAN TEORI Sistem Proteksi Proteksi Sistem Tenaga Listrik Penyebab Terjadinya Kegagalan Proteksi Definisi Relay Proteksi Syarat-Syarat Relay Proteksi Proteksi Tegangan Lebih Komponen Proteksi Tegangan Lebih Pemutus Tenaga/Circuit Breaker...15

10 2.6.2 Trafo Tegangan (PT) Relay Tegangan Lebih (Over Voltage Relay) Fungsi Diagram Blok Relay Tegangan Lebih Karakteristik Waktu Kerja Aplikasi Relay Tegangan Lebih...24 BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI Definisi Perancangan Tujuan Perancangan Langkah Perancangan Pe rancangan Fungsional Perancangan Fisik/Konstruksi Pe rancangan Kerja Menentukan Spesifikasi Komponen Menentukan Urutan Kerja Deskripsi Modul Praktikum Pemilihan Komponen...30 BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA HASIL PENGUJIAN Pengujian Fungsi Relay Tegangan Lebih Tipe BE4-27/ Tujuan Sasaran Peralatan Yang Digunakan Gambar Rangkian Pengujian Langkah Percobaan Tabel Hasil Pengujian Analisa Pengujian...39

11 4.2 Pengujian Cara Kerja Relay Tegangan Lebih Tipe BE4-27/ Tujuan Sasaran Peralatan Yang Digunakan Gambar Rangkian Pengujian Langkah Percobaan Tabel Hasil Pengujian Analisa Pengujian Pengujian Karakteristik Relay Tegangan Lebih Tipe BE4-27/ Tujuan Sasaran Peralatan Yang Digunakan Gambar Rangkian Pengujian Langkah Percobaan Tabel Hasil Pengujian Kurva Karakteristik Relay Tegangan Lebih BE4-27/ Analisa Pengujian...49 BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran...51 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Rangkian Belitan Tambahan Trafo Tegangan Gambar 2.2 Diagram Satu Garis Prinsip Kerja Relay Tegangan Lebih Gambar 2.3 Rangkaian Pendeteksi Tegangan Lebih Gambar 2.4 Fungsi Diagram Blok Relay Tegangan Lebih Tipe BE1-27/ Gambar 2.5 Karakteristik Waktu Kerja Relay Tegangan Lebih Gambar 3.1 Perancangan Fungsional Relay Tegangan Lebih Tipe BE4-27/ Gambar 3.2 Perancangan Fisik/Konstruksi Fungsi Relay Tegangan Lebih Tipe BE4-27/ Gambar 3.3 Perancangan Fisik Karakteristik dan Kerja Relay Tegangan Lebih Tipe BE4-27/ Gambar 3.4 Urutan Kerja Perancangan Gambar 3.5 Power Supply 3 Fasa Gambar 3.6 Relay Proteksi Tegangan Lebih Tipe BE4-27/ Gambar 3.7 Simulator Circuit Breaker Gambar 3.8 Simulator Trafo Tegangan 3 Fasa Gambar 4.1 Perancangan Fisik/Konstruksi Pengujian Fungsi Relay Tegangan Lebih Tipe BE4-27/ Gambar 4.2 Perancangan Fisik/Konstruksi Pengujian Kerja Relay Tegangan Lebih Tipe BE4-27/59) Gambar 4.3 Perancangan Fisik/Konstruksi Pengujian Karakteristik Relay Tegangan Lebih Tipe BE4-27/ Gambar 4.4 Kurva Pengujian Untuk Karakteristik Pada V Set 100% Gambar 4.5 Kurva Pengujian Untuk Karakteristik Pada V Set 105% Gambar 4.6 Kurva Pengujian Untuk Karakteristik Pada V Set 110% Gambar 4.7 Kurva Pengujian Untuk Karakteristik Pada V Set 115%... 49

13 DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Pengujian Fungsi Relay Pada V Set 100% Tabel 4.2 Pengujian Fungsi Relay Pada V Set 105% Tabel 4.3 Pengujian Fungsi Relay Pada V Set 110% Tabel 4.4 Pengujian Fungsi Relay Pada V Set 115% Tabel 4.5 Pengujian Kerja Relay Pada V Set 100% Tabel 4.6 Pengujian Kerja Relay Pada V Set 105% Tabel 4.7 Pengujian Kerja Relay Pada V Set 110% Tabel 4.8 Pengujian Kerja Relay Pada V Set 115% Tabel 4.9 Pengujian Karakteristik Relay Pada V Set 100% Tabel 4.10 Pengujian Karakteristik Relay Pada V Set 105% Tabel 4.11 Pengujian Karakteristik Relay Pada V Set 110% Tabel 4.12 Pengujian Karakteristik Relay Pada V Set 115%... 47

14 DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN A Manual Book Relay Tipe BE1-27/59 LAMPIRAN B SPLN 1 : 1995 Mengenai Standar Tegangan LAMPIRAN C JOBSHEET MODUL PRAKTIKUM (1) LAMPIRAN D JOBSHEET MODUL PRAKTIKUM (2) LAMPIRAN E JOBSHEET MODUL PRAKTIKUM (3)