TUGAS AKHIR OLEH : NOVA MARIA MAGDALENA SIAGIAN

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR ANALISIS KETIDAK SEIMBANGAN BEBAN TERHADAP KERJA RELE GANGGUAN TANAH DI GARDU INDUK Apliksi pd PT. PLN (PERSERO GARDU IDUK TITI KUNING OLEH : NOA MARIA MAGDALENA SIAGIAN Tugs Ahir ini dijukn untuk melengkpi slh stu syrt untuk Memperoleh gelr srjn Teknik Elektro DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK UNIERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 009 Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

2 LEMBAR PENGESAHAAN ANALISIS KETIDAK SEIMBANGAN BEBAN TERHADAP KERJA RELE GANGGUAN TANAH DI GARDU INDUK Apliksi pd PT. PLN (PERSERO GARDU IDUK TITI KUNING Dijukn Untuk Memenuhi Slh Stu Persyrtn Dlm Memperoleh Gelr Srjn Teknik Elektro Oleh: Nov Mri Mgdlen Sigin Disetujui Oleh: Dosen Pembimbing Ir. Syrifuddin Siregr Nip : Dikethui oleh, Ketu Deprtemen Teknik Elektro FT USU Prof. DR. Ir. Usmn Bfi NIP: 0 65 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSION FAKULTAS TEKNIK UNIERSITAS SUMATERA UTARA 009 Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

3 KATA PENGANTAR Puji dn syukur kepd Allh Bp di surg, ts segl rhmt dn kruni-ny penulis dpt menyelesikn Tugs Akhir ini, yng merupkn slh stu syrt untuk menyelesikn studi di Deprtemen Teknik Elektro Ekstensi Fkults Teknik Universits Sumter Utr. Dlm penulisn Tugs Akhir ini, penulis mengmbil judul Anlisis Ketidk seimbngn Bebn Terhdp Kerj Rele Gnggun Tnh di Grdu Induk, Apliksi pd PT. PLN (Persero Grdu Induk Titi Kuning Selm menjlni ms perkulihn smpi dengn selesiny penulisn Tugs Akhir ini, penulis bnyk memperoleh bntun, bimbingn dn nseht sert motivsi yng begitu besr dri berbgi pihk. Untuk itu dengn segl kerendhn hti, penulis menghturkn bnyk terim ksih kepd :. Bpk Alm Ir. Nsrul, MT, selku Pennggung jwb dlm penyelesin penulisn Tugs Akhir ini yng sellu memberikn bimbingn, rhn sert motivsi sehingg Tugs Akhir ini dpt diselesikn dengn bik.. Bpk Ir. Syrifuddin Siregr, selku Dosen Pembimbing ts segl bimbingn, rhn dn segl kebikn yng sellu Beliu berikn sert motivsi kepd penulis sehinggtugs Akhir ini dpt diselesikn dengn bik.. Bpk Prof. DR. Ir. Usmn Bfi dn Rhmd Fuzi, ST, MT, selku Ketu dn Sekretris Deprtemen Teknik Elektro Fkults Teknik Universits Sumter Utr. 4. Bpk Ir. M. ulfin, MT, selku Dosen Wli penulis, yng senntis memberikn bimbingnny selm perkulihn. 5. Bpk Ir. Msykur Sj, Bpk Ir. Rchmn Hsibun, Bpk Prof. DR. Ir. Usmn Bfi, selku dosen penguji Penulis ts segl srn dn kritik yng diberikn. Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

4 6. Segenp Stf Pengjr dn krywn di Deprtemen Teknik Elektro Fkults Teknik Universits Sumter Utr. Semog semu ilmu yng telh dengn ikls diberikn kepd Penulis dpt bermnft bgi Penulis kelk. 7. Bpk Suhermn di Grdu Induk Titi Kuning yng sudh membimbing dn memberikn bnyk ilmu selm Penulis melkukn studi riset di Grdu Induk Titi Kuning. 8. Kedu orngtu, yng dengn cint dn ksih syngny, kesbrn dn ketbhn dlm mengsuh, mendidik dn memberikn nseht kepd penulis sejk kecil, terutm dlm menyelesikn perkulihn sert sellu tk hentiny mendokn penulis. 9. Kkkku dn bng iprku yng sellu mengingtkn dn memberi semngt dn do, dikku Fernndo Sigin yng jug sellu memberi penulis support yng jug sedng menyelesikn kulih gr tetp semngt, sert dikku pling kecil Don, terimksih but semuny. 0. Rekn se-ngktn stmbuk 005 ekstensi yng selm ini telh menjdi temn diskusi, beljr, dn bekerjsm dlm kegitn kmpus terutm but Jimmy Roy Sihn, yng sudh sngt menyedikn wktu dn teng dlm perjungn menyelesikn kulih.. Temnku Abrhm Silbn seperjungn yng sudh sngt bnyk membntu, shbtku Imeld Sillhi yng sellu perhtin dn memberikn dukungn dn do, Cik, Debor, terimksih but dony, temn temn sekerj di Prmit Lbortorium Klinik, sert semu temn-temn Nposo HKBP Kosern. Penulis menydri msih bnyk kekurngn di dlm penulisn Tugs Akhir ini, oleh kren itu Penulis sngt menghrpkn kritik dn srn yng membngun dri pembc untuk kemjun yng lebih bik nntiny. Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

5 Akhir kt, Penulis berhrp semog penulisn Tugs Akhir ini dpt bergun dn memberikn mnft bgi kit semu. Medn, 4 Agustus 009 Penulis Nov Mri Mgdlen Sigin Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

6 ABSTRAK Rele gnggun tnh merupkn proteksi gnggun tnh yng rus urutn nol merupkn sumber penggerkny. Arus urutn nol muncul bukn sj st terjdiny sutu gnggun, nmun terjdi jug pd fktor seperti bebn yng tidk seimbng. Arus tegngn urutn nol yng terjdi pd sistem dy listrik merupkn indiktor untuk mendeteksi sutu gnggun tnh. Seperti ketidk seimbngn bebn pd sistem dy listrik belum tentu kn menghsilkn rus urutn nol pd rele gnggun tnh, tetpi hl ini perlu diperhtikn kondisi sistem dn bebn mupun metode deteksi rus urutn nol untuk gnggun tnh. Kren ketidk seimbngn bebn ditndi dengn tidk seimbngny lirn rus pd msing-msing fs dlm sistem tig fs, mk tmpk bhw ketidk seimbngn bebn dpt menyebbkn terjdiny lirn rus residu pd rele gnggun tnh. Sehingg pd pengruh ketidk seimbngn bebn terhdp kerj rele gnggun tnh ini dikethui bhw rus urutn nol terjdi pd kedn bebn tidk seimbng dengn kondisi sistem dn bebn ditnhkn, sert metode rus urutn nol pd rele gnggun tnh kn mempengruhi kerj rele gnggun tnh. Pd Tugs Akhir ini kn dijelskn tentng bgimn mengnlis ketidk seimbngn bebn terhdp kerj rele gnggun tnh di grdu induk distribusi, dimn pliksiny dpt diliht pd PT. PLN Grdu Induk Titi Kuning. Kt Kunci : Ketidk seimbngn bebn, rele gnggun tnh dn grdu induk. Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

7 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ABSTRAK DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR BAB I PENDAHULUAN.. I.. Ltr Belkng... I. Tujun Penulisn I. Btsn Mslh. I.4 Sistemtik Mslh... BAB II TEORI DASAR 4 II.. Pengertin Sistem Yng Tk Seimbng.. 4 II. Sistem Komponen Simetris. 4 II.. Opertor. 6 II.. Hubungn ntr opertor dengn komponen simetris. 7 II.. Impednsi Urutn. 9 II. Anlis Sistem Tk Seimbng Dengn Metode Komponen Simetris.. 0 II.4 Penentun Impednsi Urutn Sendiri.. 4 II.5 Pengertin Bebn Tk Seimbng. 6 II.6 Anlis Bebn Tidk Seimbng Pd Sistem Yng Ditnhkn. II.6. Kondisi bebn ditnhkn II.6. Kondisi bebn yng tidk ditnhkn 5 II.7 Anlis Bebn Tidk Seimbng pd Sistem tidk Ditnhkn.. 6 II.7. Kondisi bebn yng ditnhkn... 6 II.7. Kondisi bebn yng tidk ditnhkn.. 6 II.8 Pemutus Teng (PMT... 7 Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

8 BAB III RELE GANGGUAN TANAH 0 III. Rele Gnggun Tnh 0 III.. Prinsip kerj rele gnggun tnh. III. Rele Gnggun Tnh Terrh (Directionl Erth Fult Rele. 4 III. Rele Gnggun Tnh Pd Sistem Dy Listrik.. 5 III.. Rele gnggun tnh pd sistem yng netrlny ditnhkn 5 III.. Rele gnggun tnh pd sistem yng diketnhkn dengn kumprn Petersen.. 6 BAB I ANALISA DAN PEMBAHASAN 8 I. Pengruh Ketidk seimbngn bebn terhdp kerj rele gnggun tnh.. 8 I. Kondisi Sistem dn Bebn diketnhkn 8 I. Hubungn Arus Residu dengn Rele Gnggun Tnh. 9 I.4 Btsn Ketidk seimbngn Bebn Yng Dpt Mempengruhi Kerj Rele Gnggun Tnh. 40 I.5 Ground Fult Rely pd GI Titi Kuning 4 I.5. Rngkin Rely pd GI Titi Kuning 4 I.5. Dt Bebn Pd Setip Fs.. 4 BAB KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpuln 45. Srn. 45 DAFTAR LAMPIRAN Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

9 DAFTAR GAMBAR Gmbr. Tig himpunn fsor seimbng yng merupkn komponen simetris dri fsor tidk seimbng 5 Gmbr. Penjumlhn secr grfis komponen komponen pd gmbr. Untuk mendptkn tig fsor tk seimbng.. 5 Gmbr. Digrm fsor berbgi perngkt dri opertor 6 Gmbr.4 Digrm stu gris sistem yng tidk simetris.. Gmbr.5 Gmbr jl-jl tidk seimbng dengn kwt netrl sebgi jlur Kembli 4 Gmbr.6 Hubungn Bintng dn Hubungn Delt.. 8 Gmbr.7 Digrm sistem bebn tidk seimbng Gmbr.8 Digrm sistem bebn tidk ditnhkn... 5 Gmbr. Rele Gnggun Tnh (OCR/GFR. Gmbr.. Rele hubung tnh pd pentnhn netrl.. Gmbr..b.Rele hubung tnh pd outgoing trnformtor... Gmbr. Trnformtor Arus Hubungn Residu. Gmbr.4 Trnsformtor Arus Netrl pd sistem yng ditnhkn. Gmbr.5 Beberp metode untuk memperoleh tegngn residu tu tegngn netrl ke tnh 4 Gmbr.6 Sistem yng tidk ditnhkn terhdp gnggun tnh 6 Gmbr.7 Sistem yng ditnhkn dengn kumprn Petersen.. 7 Gmbr 4. Rngkin rele. 4 Gmbr 4. GFR pd fs GI Titi Kuning. 4 Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

10 BAB I PENDAHULUAN I.. LATAR BELAKANG Penggunn teng listrik st ini semkin mju, tidk hny penerngn dn keperlun industri, tetpi sudh smpi untuk kebutuhn rumh tngg yng sekecil kecilny. Dengn demikin sutu sistem teng listrik sngt dihrpkn dpt menylurkn dy secr terus menerus kepd konsumen dn fktor yng hrus diperhtikn dlh sistem distribusi, tegngn dn frekuensi yng konstn mupun keseimbngn sistem. Sistem distribusi tig fs sngt mempengruhi keseimbngn sistem, pbil terjdi ketidk seimbngn bebn tupun sistem mk kn berdmpk negtif, bik bebn mupun lingkungn disekitr sistem. Ketidk seimbngn sistem dpt disebbkn oleh impednsi fs yng tidk seimbng. Hntrn udr formsi dri ketig hntrn pd tig fs kn mempengruhi impednsi msing msing fsny. Kondisi fs yng tidk seimbng umumny terjdi pd jringn pedesn, yng cenderung dihubungkn dengn trnsformtor dn jringn distribusi stu fs dn bebn rumh tngg stu fs. Dlm mengnlis ketidk seimbngn sistem, kedn sistem dn bebn diperlukn. Anlis sistem tidk seimbng dilkukn dengn menggunkn metode komponen simetris, dri komponen simetris ini terdpt tegngn, rus dn impednsi. Dri komponen tersebut diurikn menjdi urutn positif, negtif, dn nol. Arus tegngn urutn nol yng terjdi pd sistem dy listrik merupkn indiktor untuk mendeteksi sutu gnggun tnh. Deteksi ini dpt dilkukn dengn menggunkn rele yitu rele gnggun tnh. Rele gnggun tnh kn bekerj bil terjdi lirn rus urutn nol (residu pd rele gnggun tnh. Untuk mendptkn rus yng meresidu ini d beberp metode yng hrus dipergunkn dn slh stu d yng ketidk seimbngn rus fs yng terjdi kibt gnggun fs ke tnh. Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

11 Ketidk seimbngn bebn ditndi dengn tidk seimbngny lirn rus pd msing msing fs dlm sistem tig fs. Dri keterkitn ini tmpk bhw ketidk seimbngn bebn dpt menyebbkn terjdiny lirn rus residu pd rele gnggun tnh. I.. TUJUAN PENULISAN Studi ini bertujun yitu :. Untuk mengethui fktor fktor yng menyebbkn terjdiny ketidk seimbngn bebn dn pengruhny terhdp rele gnggun tnh pd grdu induk distribusi.. Untuk mencri dn memperoleh besr ketidk seimbngn bebn yng diizinkn pd sistem yng dipsng rele gnggun tnh pd grdu induk distribusi.. Pengruh rus residu ketik bekerjny rele gnggun tnh pd grdu induk distribusi. I.. BATASAN MASALAH Untuk lebih terrhny pembhsn dlm penulisn ini mk dinggp perlu membut btsn mslh. Mk penulis membtsi penulisn pd hl hl sebgi berikut :. Perhitungn untuk mencri rus residu hny disinggung pd penggunn komponen simetris dn opertor sert menggunkn impednsi urutn sendiri.. Perhitungn besr fktor ketidk seimbngn bebn pd sistem yng dipsng rele gnggun tnh.. Perhitungn besr setting rus pd rele gnggun tnh. I.4. SISTEMATIKA PENULISAN Untuk memberikn gmbrn mengeni tulisn ini, secr singkt dpt diurikn sebgi berikut : Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

12 BAB I : PENDAHULUAN Pd bb ini dijelskn tentng ltr belkng mslh, tujun penulisn, btsn mslh, dn sistemtik penulisn. BAB II : TEORI DASAR Pd bb ini dijelskn mengeni teori dsr yng berhubungn dengn penulisn seperti sistem komponen simetris, pengertin bebn tk seimbng dn pemutus teng (PMT. BAB III : RELE GANGGUAN TANAH Pd bb ini lebih difokuskn dlm membhs teori tentng rele gngggun tnh dn prinsip kerjny. BAB I : ANALISA DAN PEMBAHASAN Pd bb ini kn dinlis dn dibhs dt dt tupun perhitungn yng berhubungn dengn penulisn ini. BAB : PENUTUP Pd bb ini dijelskn tentng kesimpuln dn srn dri hsil penulisn. Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

13 BAB II TEORI DASAR IL PENGERTIAN SISTEM YANG TAK SEIMBANG Sistem dy listrik menylurkn dy dri genertor tig fs ke bebn tig fs yng umumny seimbng dengn impednsi sm pd setip fsny. Akn tetpi sistem kn berubh tk seimbng pbil tegngn, rus dn impednsi setip fsny tk sm (tk seimbng. Penyebb tk seimbngny tegngn, rus dn impednsi ini dpt seimbng oleh dny bebn yng tk seimbng penyebb bebn singkt dn penymbungn - penymbungn yng tk mert pd bebn disetip fsny. Jdi sutu sistem diktkn tidk seimbng pbil tegngn, rus dn impednsi tidk seimbng pd kondisi kerj norml. II. SISTEM KOMPONEN SIMETRIS Menurut Fortescue sutu sistem tk seimbng yng terdiri dri n fs dpt diurikn menjdi fsor-fsor seimbng yng disebut komponen simetris. Sistem tig fs yng tidk seimbng dpt diurikn menjdi tig komponen simetris yitu:. Komponen - komponen urutn positif terdiri dri fsor-fsor yng sm besrny, terpish stu dengn yng linny dlm fs sebesr 0 dn mempunyi urutn fs yng sm dengn fsor-fsor sliny.. Komponen - komponen urutn negtif terdiri dri fsor-fsor yng sm besrny, terpish ntr stu dengn yng linny dlm fs sebesr 0 dn mempunyi fs yng berlwnn dengn fsor-fsor sliny.. Komponen - komponen urutn nol terdiri dri fsor-fsor yng sm besr dn pergesern fs stu dengn yng linny nol. Telh menjdi kebisn umum, ketik memechkn permslhn dengn menggunkn komponen simetris bhw ketig fs dri sistem dinytkn sebgi, b, dn c dengn cr demikin sehingg urutn fs tegngn dn rus dlm sistem dlh bc. Jdi, urutn fs komponen urutn positif dri fsor tk seimbng itu dlh bc, sedngkn urutn fs dri komponen urutn-negtif dlh cb. Jik fsor sliny dlh tegngn, mk tegngn tersebut dpt dinytkn dengn, b dn c. Ketig himpunn komponen simetris dinytkn dengn subskrip tmbhn untuk komponen urutn-positif, untuk komponen urutn-negtif, dn 0 Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

14 untuk komponen urutn nol. Komponen urutn-positif dri, b dn c dlh, b, dn c. demikin pul, komponen urutn-negtif dlh, b dn C, sedngkn komponen urutn nol dlh o, bo dn C0. = + + o.. (- = b b + b + bo.. (- = c c + c + co.. (- c b o bo b c co Komponen Urutn Komponen Urutn Komponen Urutn Positif Negtif Nol Gmbr -. :Tig himpunn fsor seimbng yng merupkn komponen simetris dri fsor tk seimbng o c co c c b b bo b Sintesis himpunn tig fsor tk seimbng dri ketig himpunn simetris Gmbr -. : Penjumlhn secr grfis komponen-komponen pd gmbr - untuk mendptkn tig fsor tk seimbng.. Opertor Opertor bisny digunkn untuk menunjukkn opertor yng menyebbkn perputrn sebesr 0 dlm rh yng berlwnn dengn rh jrum jm. Opertor Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

15 semcm ini dlh bilngn kompleks yng besrny stu dn sudutny 0 dn didefenisikn sebgi jrum jm. = /0 o = ε jπ/ = -0,5 + jo,866 Jik opertor dikenkn pd fsor du kli berturut-turut, mk fsor itu kn diputr dengn sudut sebesr 40 o. Untuk pengenn tig kli berturut-turut fsor kn diputr dengn 60 o. Jdi, = /40 o = -0,5 j 0,866 dn = /60 o = /0 o = α -α -,-α,α α -α Gmbr.. Memperlihtkn fsor yng melukiskn berbgi pngkt dri. II.. Hubungn ntr opertor dengn komponen simetris Telh kit liht pd Gmbr. sintesis tig fsor tk simetris dri tig himpunn fsor simetris. Sintesis itu telh dilkukn sesui dengn Persmn (. smpi dengn (.. sekrng mrilh kit periks persmn tersebut untuk menentukm bgimn mengurikn ketig fsor tk simetris itu menjdi komponen simetrisny. Mul-mul, kit perhtikn bhw bnykny kuntits yng dikethui dpt dikurngi dengn menytkn msing-msing komponen b dn c sebgi hsil kli fungsi opertor dn komponen. Dengn berpedomn pd Gmbr.. diperoleh hubungn berikut: b = c = b = c = (.4 b0 = 0 c0 = 0 Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

16 Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00. Dengn mengulngi Persmn (. dn memsukkn Persmn (.4 ke dlm Persmn (. dn (. dihsilkn = (.5 b = (.6 c = (.7 Atu dlm bentuk mtriks = 0 c b (.8 Untuk memudhkn kit mislkn = A (.9 Mk, seperti dpt dibuktikn dengn mudh = - A (.0 Dn dengn menglikn kedu sisi Persmn (.8 dengn A - diperoleh = 0 (. Yng menunjukkn pd kit komponen-komponen simetris dinytkn terhdp fsor sliny. Hubungn ini demikin pentingny sehingg kit dpt menulis msing-msing persmn itu dlm bentuk yng bis. Dri Persmn (., kit peroleh : ( c b = (. ( c b + + = (.

17 = ( + b c (.4 + Jik diperlukn, komponen bo, b, c0, c dn c dpt diperoleh dri Persmn (.4. Persmn (. menunjukkn bhw tidk kn d komponen urutn nol jik jumlh fsor tk seimbng itu sm dengn nol. Kren jumlh fsor tegngn ntr slurn pd system tig fs sellu nol, mk komponen urutn nol tidk pernh terdpt dlm tegngn slurn itu, tnp memndng besrny ketidkseimbngnny. Jumlh ketig fsor tegngn slurn ke netrl tidk sellu hrus sm dengn nol, dn tegngn ke netrl dpt mengndung komponen urutn nol. Persmn yng terdhulu sebenrny dpt pul ditulis untuk setip himpunn fsor yng berhubungn, dn kit dpt pul menulisknny untuk rus sebgi gnti tegngn. Persmn tersebut dpt diselesikn bik secr nlitis mupun secr grfis. Kren beberp persmn yng terdhulu sngt mendsr. Mrilh kit tuliskn ringksnny untuk rus-rus : I = I (.5 0 I = I (.6 b I + I + I + 0 I = I (.7 c 0 I 0 = (I b c (.8 I = (I b Ic (.9 + I = (I + I b c (.0 Dlm sistem tig fs, jumlh rus slurn sm dengn rus I dlm jlur kembli lewt netrl. Jdi, I = I (. b c n Dengn membndingkn Persmn (.8 dn (. kit peroleh : I n = 0 (. II.. Impednsi urutn Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

18 Dlm setip bgin rngkin, jtuh tegngn yng disebbkn oleh rus dengn urutn tertentu tergntung pd impedensi bgin rngkin itu terhdp rus dengn urutn tersebut. Impednsi setip bgin sutu jringn yng seimbng terhdp rus slh stu urutn dpt berbed dengn impednsi terhdp rus dri urutn yng lin. Impednsi sutu rngkin yng hny menglir rus urutn-positif disebut impednsi terhdp rus urutn-positif. Demikin pul, bil hny d rus urutn negtif, impednsiny dinmkn impednsi terhdp rus urutn-negtif. Jik hny d rus urutn nol, impednsiny dinmkn impednsi terhdp rus urutn-nol. Dlm sistem tig fs msing-msing fs ditndi dengn -, -4, dn -5 impednsi urutn dpt didefenisikn sebgi berikut:. Impednsi urutn positif : dlh impednsi yng ditemui oleh rus urutn positif Bil : I = I 0 = 0 ; I 0 Mk : = b c = ; b = ; c (- I I b Ic. Impednsi urutn negtip : dlh impednsi yng ditemui oleh rus urutn negtip Bil : I = I 0 = 0 ; I 0 Mk: = b c = ; b = ; c (-4 I I b Ic. Impedn urutn nol : dlh impednsi yng ditemui oleh rus urutn nol Bil : I = I = 0 ; I = 0 Mk : = b c 0 = ; b0 = ; c0 (-5 I0 I b0 Ic0 Anlisis gnggun tk simetris pd sistem yng simetris terdiri dri penentun komponen simetris dri rus tk seimbng yng menglir. Rngkin ekivlen fs-tunggl yng Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

19 hny terdiri dri impednsi terhdp rus slh stu urutn sj dinmkn jringn urutn. Jringn urutn ini meliputi setip emf yng dibngkitkn pd urutn yng sm. Jringn urutn yng menglirkn rus I, I, dn I 0 dintr hubungkn untuk melukiskn berbgi kedn gnggun tk seimbng. Oleh kren itu, untuk menghitung pengruh gnggun dengn metode komponen simetris. II. ANALISA SISTEM TAK SEIMBANG DENGAN METODE KOMPONEN SIMETRIS Pd sistem yng simetris, bil d gnggun komponen-komponen simetris rus yng menglir kn menimbulkn tegngn jtuh dlm urutn yng sm I kn menimbulkn I sj I kn menimbulkn I sj I o kn menimbulkn I 0 o sj Pd sistem-sistem yng tidk simetris, sutu komponen rus urutn kn menimbulkn tegngn jtuh untuk semu urutn bersm-sm I kn menimbulkn I ; I ; I 0 ; I kn menimbulkn I ; I ; I 0 ; I 0 kn menimbulkn I 0 ; I 0 0 ; I 0 0 ; Perhtikn pd system dibwh ini : Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

20 P Q simetris Sistem tidk simetris simetris simetris P Tidk simetris Q simetris I b I b b c I c c I n = T c c Gmbr.4. Digrm stu gris system yng tidk simetris Tegngn jtuh P-Q msing-msing fsny dlh b dn c dimn : = p - q b = bp - bq = - (-6 Pd umumny : c cp cq = I (-7 o b I b + b + 0 = I (-8 o b0 Jdi = I (-9 c c + I c + 0 = ( o c0 + b c b c I I 0 + b + c = b0 + c0 0 (-0 Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

21 = ( + b c b c I I + b + c = b0 + c0 0 (- = ( + b c b c I I + b + c = b0 + c0 0 (- Bil hny d I jdi I = I 0 = 0 mk persmn (-0, (- dn (- kn menjdi sebgi berikut : I b + = c (- 0 + b + c = I (-4 + b + c = I (-5 Jdi terliht bhw hny dengn rus I kn menimbulkn jtuh tgngn 0, dn bersm-sm tetpi bil system itu simetris. = b = c = I b.c = 0 = 0 + Persmn (-8, (-9 dn (-0 dpt secr umum ditulis sebgi berikut : = I 00 = I I = (-6 dimn : = ( + b + c = Impednsi sendiri terhdp rus urutn positif = ( + b + c = Impednsi sendiri terhdp rus urutn negtif Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

22 = (0 + b 0 + c0 = Impednsi sendiri terhdp rus urutn nol = ( + b + c = Hsil bgi tegngn jtuh urutn positif yng dihsilkn I dengn I 0 = (0 + b0 + c0 = Hsil bgi tegngn jtuh urutn positif yng dihsilkn I 0 dengn I 0. = ( + b + c = Hsil bgi tegngn jtuh urutn negtive yng dihsilkn I dengn I. 0 = (0 + b 0 + c0 = Hsil bgi tegngn jtuh urutn negtive yng dihsilkn I 0 dengn I 0. 0 = ( + b + c = Hsil bgi tegngn jtuh urutn nol yng dihsilkn I dengn I. 0 = ( + b + c = Hsil bgi tegngn jtuh urutn nol yng dihsilkn I dengn I dengn I. Perlu dikethui bhwsny : ; 0 0; 0 0 II.4. PENENTUAN IMPEDANSI URUTAN SENDIRI Sutu jl-jl fs yng tidk seimbng dpt diliht pd Gmbr -5 dengn kembli mellui kwt netrl Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

23 b b bc bb n c c cn cc bn d Gmbr -5 Jl-jl tidk seimbng dengn kwt netrl sebgi jlur kembli Impednsi sendiri msing-msing fsny, bb, dn cc impednsi netrl nn. Mutul impednsi ntr fs dn netrl ilh b, bc, c, n, bn, dn on. Pd rngkin sttis dinggp Reciprocl. Jdi b = b tu c = c dn bc = cb = m Jtuh tegngn seri = (I 0 b b c c I n n + (I n n I bn I c bn I c cn b = (I b0 b bb c bc I n bn + (I n nn I n I c bn I c cn c = (I z0 b cb c cc I n cn + (I n nn I n I c bn I c cn (-7 Menurut Impednsi urutn pd persmn (-0, (-, (- yitu : = I b = ; b = ; c It I c nn Mk impednsi urutn positif msing-msing fs dlh : ( 0 + b + c ( n + bn cn ( b + bb + bb ( n + bn cn ( + + ( + = + = + b = + (-8 c cn cb c Dengn jln yng sm dpt ditentukn urutn negtive dn nol, mk : ( + b + c ( n + bn cn ( bb + bc + b ( n + bn cn ( + + ( + = + b = + c = cc c bc n bn + n Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00. bn cn cn

24 0 ( ( + = + c b c n ( ( + c cb cc n nm 0 = + (-8b nm n n bn bn cn cn Mk persmn (-8 dlm persmn (-5 didptkn persmn : = = ( b + b + cc - ( b + c + 4 bc = ( + bb + cc + ( b + c + bc ( n + bn + 00 cn = ( ( + bb + cc + b + c + bc = 0 = ( + bb + cc ( b + c + bc ( n + bn + 0 cn 0 0 = ( + bb + cc ( b + c + bc ( n + bn + cn = (-9 Untuk perltn sttis tig fs simetris = = ; = = = ; = = bb cc b b c bc n bn cn Persmn (-9 menjdi : = = ( b = = 00 = + b + nm 6 n = ( = = = = 0 ( = 0 Dri persmn (-40 dpt diliht bhw coupling ntr jl - jl urutn dri rngkin sttis yng simetris tidk d, mk rus dri sutu urutn hny menimbulkn jtuh tegngn pd urutn yng sm. II.5. PENGERTIAN BEBAN TAK SEIMBANG Sutu bebn tig fs seimbng pbil rus yng dihsilkn seimbng, bilmn bebn tersebut dihubungkn dengn tegngn sistem yng seimbng, bebn yng tk seimbng dpt ditndi dengn tidk seimbngny rus yng menglir pd sistem, kondisi ini dipengruhi oleh tegngn yng dibngkitkn sistem tidk seimbng, impednsi fsny tidk sm dn impednsi bebn tidk sm. Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

25 Dlm perencnn dy listrik, sistem direncnkn seimbng. Keseimbngn dimksud disini dlh tegngn yng dibngkitkn seimbng dn impednsi perfsny sm (impednsi penylur. Munculny ketidkseimbngn rus umumny disebbkn oleh impednsi bebn yng tidk sm perfsny. Dlm pemsngn bebn, bebn yng dihubungkn ke sistem dipsng seimbng. Beberp perltn menyebbkn gelombng rus dlm bebn menjdi tidk seimbng. Sebgi contoh dierh perumhn tip-tip rumh bisny dipsng dengn stu fs dri sistem tig fs yng mengkibtkn bebn tidk seimbng. Seperti dikethui dirumh-rumh bermcmmcm lt rumh tngg yng dihidup mtikn secr tidk tertur oleh konsumen. Kemudin diderh industri bnyk perltn yng bersift tidk seimbng, mislny pemnsn dengn termostt, mesin bubut, tungku listrik, motor-motor pemutr dn sebginy. Penyebb lin dengn pemsngn trnsformtor distributor stu fs sert pemsngn bebn yng tidk terkontrol, seperti pencurin energi listrik. Sutu bebn hubungn tegngn urutn dengn ptokn rus tegngn dn impednsi pd fs dpt dibgi dlm du hubungn sebgi berikut :. Hubungn Bintng dengn jlur kembli penghntr netrl tu rumh. Hubungn Delt Adpun hubungn bintng dn hubungn delt dpt kit liht pd Gmbr -6 n n n b c c h b c c c b b c b Gmbr -6 Hubungn bintng dn hubungn delt Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

26 . Hubungn Bintng jlur kembli memki kwt netrl b. Hubungn Bintng jlur kembli mellui tnh c. Hubungn Delt Pd sistem tig fs yng msing-msing fsny ditndi dengn fs,b dn c seperti pd gmbr -8 sutu bebn diktkn tidk seimbng bil mn : b c tu b c bc Dlm mengnlis pd tulisn ini, bebn dinggp sutu bebn sttis dengn tidk mempunyi impednsi bersm. Tegngn urutn fs terhdp netrl terminl bebn didptkn dengn persmn : = cl =, = dlh tegngn urutn positif fs-fs pd Delt. bcl bcl bl = bcl bc = co = bc, b bc dlh tegngn urutn negtive fs-fs pd Delt. Tegngn urutn nol fs-fs pd terminl bebn Delt ( dlh nol, rus urutn nol yng berputr pd Delt ditndi dengn I bc0. Tegngn fs-fs pd terminl bebn Delt yng disebbkn oleh rus urutn yng menglir dlh : = I bc bc bc bc bc0 bc0 = I c b c c c c c0 c0 = I + I (-4 b b b b b0 b0 Untuk tegngn urutn fs-fs persmn dpt dituliskn Dimn : bc = ( bc + c + b = I bc bc bc0 0 bc = ( bc + c + b = I bcl bc Δ bc0 0 bc 0 = ( bc + c + b = I bcl 0 bc Δ0 bc0 00 (-44 = ( bc + c + b = ( bc + c + b Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

27 = ( bc0 + c b0 = ( bc + c + b = ( bc0 + c0 + 0 b0 = ( bc + c + b = ( bc0 + c0 + 0 b0 = ( bc + c + 0 b 0 = ( bc + c + b (-45 Persmn (-45 merupkn persmn dengn memki impednsi bersm. Untuk impednsi hubungn Delt ttp impednsi bersm mk : = = = bc bc bc0; c = c = c0; b = b b0 Mk persmn (-44 kn menjdi sebgi berikut : = = 00 = ( bc + c + b b = 0 = 0 = ( bc + c + = = 00 = ( bc + c + b (-46 Perhtikn persmn (-4 I bc 0 bc 0 = 0 Diubh menjdi : ( (I I I (-47 bc0 = - 00 bc 0 + bc 0 Msukn persmn (-46 kepersmn (-4 mk didptkn sebgi berikut : [ / ] I [ ( / ] bc = I bc Δ ( Δ0 Δ0 Δ00 bc Δ Δ0 Δ0 Δ00 [ / ] I [ ( / ] = I (-48 bc bc Δ ( Δ0 Δ0 Δ00 bc Δ Δ0 Δ0 Δ00 Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

28 Jik bc = j = bc = j Dn I = ji / ; I = ji / bc bc Mk persmn (-45 dn (-46 kn menjdi sebgi berikut : I [ / ( / ] I [( / ( / ] = I ( Δ Δ0 Δ0 Δ00 Δ Δ0 Δ0 Δ00 [ / ( / ] I [ / ( / ] I ( Δ Δ0 Δ0 Δ00 Δ Δ0 Δ0 Δ00 = (-48 [ / I ( / ] = ( j / I Δ0 00 Δ0 00 (-49 bc0 Δ II.6. ANALISA BEBAN TAK SEIMBANG PADA SISTEM YANG MEMUAT BAGIAN YANG TAK SEIMBANG II.6.. Kondisi bebn ditnhkn I E ng E c o E b b c c Simetris Tidk Simetris Gmbr -7 Digrm sistem bebn tidk seimbng Keterngn gmbr : E,, 0 = Tegngn yng dibngkitkn = Impednsi urutn genertor, b, c = Impednsi bebn perfs NI NG = Impednsi pertnhn bebn = Impednsi pertnhn genertor Tegngn urutn fs pd titip P untuk. Bgin Simetris = E I ; =-I ; 0 =-I 0 ( 0 + ng (-50 b. Bgin tidk simetris Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

29 = I 00 = I I = (-5 Msukkn persmn (-50 kepersmn (-5 mk didptkn E = I + + ( I ( = I I ng 0 0 = I ( + + (-5 Dlm bentuk mtrik sebgi berikut ng I I I 0 E = 0 0 Dengn metode mtrik mk didptkn sebgi berikut : I = ( / E0 + ( / 0 + ( / 0 = (( / E I E = ( / 0 + ( / E + ( / 0 = (( / I = (-5 0 ( / 0 + ( / 0 + ( / E Dimn : = ( + ( ng (0 + 0 = ( + ( ng (0 + 0 = ( + (0 0 = ( ng ( ( ( ( ( + + ( ng 0 0 Jik bebn merupkn bebn sttis dn tnp bersm dimn : = / ( + b + c + 00 = nl Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

30 = = = / ( b c Mk : = = = / ( b c = ( + ( + nl ng (0 = ( + ( + nl ng (0 = ( + ( + (0 = ( + ( + ( + nl ng + ( + + ( ( nl 0 ng = + [( + ( + + ] + ( nl ng 0 [( ( + ] + [( ( + + ] 0 0 nl 0 + ng (-55 Persmn (-5 ini merupkn msukn dri persmn (-4 ke (-5 rus urutn nol dlh : I [( + ( + nl ng ( 0 ] E = / 0 0 I [( + ( + nl ng ( 0 ] E = / I [( + ( + ( 0 ] E 0 = / (-56 II.6.. Kondisi bebn yng tidk ditnhkn I E ng E c o E b b c Simetris Tidk Simetris Gmbr -8. Digrm sistem bebn tidk ditnhkn Perhtikn gmbr (-8 sutu bebn yng tidk ditnhkn mk nili nl = mk didptkn nili dlh : = ( + + [( + ( ng 0 ] 0 [ 0 ( + ] + [( ( ] = ng Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

31 Mk didptkn nili I 0 dlh : I [ + ( + ( / ] E 0 0 = ( 0 = Bilmn I 0 = 0 mk didptkn persmn E = I + ( I 0 = I ( + = 0 0 n 0 I + (-57 I = ]} (-58 { + /[( + ( + E I = ]} (-59 I {( /[( + /( + ( E = I 0 I 0 = ( + ( + ( ]} (-60 {( II.8 PEMUTUS TENAGA (PMT Pemutus teng (PMT tu Circuit Breker merupkn sutu pirnti sklr meknik yng secr otomtis kn membuk tu memutuskn rngkin listrik pbil terjdi ketidknormln pd sutu sistem tnp d keruskn. Pemutus teng merupkn slh stu pirnti pengmn yng terpenting. Kren hmpir semu sinyl kelurn dri rele-rele pengmn ditujukn pd pemutus teng. Pemutus teng terdiri ts kontk-kontk yng diliri rus listrik tu lebih dikenl dengn elektrod. Pd kondisi bnorml mk elektrod -elektrod kn terpish dn memutuskn hubungn Isitrik dri stu sisi ke sisi linny. Pd st pemutusn, pd pemutusn teng kn terjdi busur pi yng mengkibtkn keruskn, bik pd pemutus teng sendiri mupun pd sistem secr keseluruhn. Mslh terpenting dlm pemutus teng dlh bgimn menghilngkn busur pi dengn seger sebelum busur pi mencpi sutu hrg yng membhykn A. Syrt - syrt pemutus teng Ad beberp syrt yng hrus dipenuhi oleh pemutus teng gr bis bekerj dengn bik, ntr lin sebgi berikut:. Kemmpun Menutup dn Diliri Mmpu menutup dn mmpu diliri rus bebn penuh dlm wktu lm b. Bekerj Secr Otomtis Membuk secr otomtis untuk memutuskn bebn tu bebn lebih c. Bekerj Cept Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00. E

32 Hrus dpt memutuskn rngkin dengn cept, jik terjdi hubung singkt d. Thn pd Tegngn Rngkin Celh yng d hrus thn terhdp tegngn rngkin, bil kontk membuk e. Dpt diliri Arus Hubung Singkt Mmpu diliri rus hubung singkt smpi gnggun hilng f. Mmpu Memutus Arus Mgnetissi Trnsformtor Mmpu memutuskn rus mgnetissi trnsformtor tu jringn dn rus pemutn g. Thn terhdp Situsi dn Kondisi Mmpu menhn efek busur kontk, gy elektromgnet, tu kondisi pns yng tinggi kibt hubung singkt. B. Jenis - jenis Pemutus Teng Diliht dri medi pemdmnny, pemutus teng dpt digolongkn menjdi tig yitu pemutus teng dengn medi pemdmn minyk (oil CB, dengn medi pemdmn udr (ir CB, dengn medi pemdmn gs (SF6CB.. PMT dengn Medi Minyk (oil circuit breker Ad du jenis PMT dengn Minyk, yitu :. PMT dengn minyk bnyk menggunkn minyk (Bulk Oil Circuit Breker PMT dengn bnyk menggunkn minyk secr umum digunkn pd sistem tegngn smpi dengn 45 K. Minyk berfungsi sebgi peredm lonctn bung pi listrik selm pemutusn kontk -kontk dn sebgi bhn isolsi ntr bgin - bgin yng bertegngn dengn bdn. b. PMT dengn Medi udr (Air Circuit Breker. PMT udr hembus (Air Blst Circuit Breker Pd PMT udr hembus (compressed ir circuit breker. Udr berteknn tinggi dihembuskn ke busur pi mellui nozzle pd kontk pemish ionissi medi di ntr kontk dipdmkn oleh hembusn udr. Setelh pemdm busur pi dengn udr tinggi, udr ini jug berfungsi mencegh restriking voltge (tegngn pukul Kontk PMT ditemptkn didlm isoltor dn jug ktup hembusn udr. Pd PMT kpsits Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

33 kecil isoltor ini merupkn stu kestun dengn PMT-ny, tetpi untuk kpsits besr tidk demikin hlny.. PMT dengn hmp udr (cuum Circuit Breker Kontk - kontk pemutus dri PMT ini terdiri ts kontk tetp dn kontk bergerk yng ditemptkn dlm rung hmp udr. Rung hmp udr ini mempunyi kekutn dielektrik yng tinggi sehingg merupkn medi pemdm busur pi yng bik. c. PMT dengn Medi Gs Medi gs yng digunkn pd tipe PMT ini dlh gs SF6 (sulfur heksfluorid. Sift - sift gs SF$ murni ilh tidk berwrn, tidk berbu, tidk bercun, dn tidk mudh terbkr. Pd tempertur di ts 50 gs SFe mempunyi sift tidk merusk metl, plstik dn bermcm mcm bhn yng umumny digunkn dlm pemutus teng tegngn tinggi. Sebgi isolsi listrik, gs SFe mempunyi kekutn dielektrik yng tinggi (,5 kli udr dn kekutn dielektrik ini bertmbh dengn pertmbhn teknn. Sift linny ilh mmpu mengemblikn kekutn dielektrik dengn cept, setelh rus bung Isitrik mellui titik nol. Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

34 BAB III RELE GANGGUAN TANAH III.l Rele Gnggun Tnh Sutu gnggun yng terjdi pd sistem dy listrik dpt mengkibtkn efek keruskn pd perltn, sistem dn keselmtn umum di derh penylurn dy, oleh kren itu gnggun perlu dimnkn secept mungkin. Koordinsi kerj sistem pengmn (proteksi tidk kn leps dri ketig effek yng dits. Pemutusn rus hny terjdi pd derh gnggun sj, kren itu kerj sistem pengmn hrus mmpu untuk merskn gnggun yng sensitif, keteptn kerj hrus tept dn dpt dipercy kendlnny. Gnggun tnh dlh terhubungny konduktor fs dengn bebn tu tempt yng terhubung dengn tnh sehingg bebn tu tempt tersebut bertegngn dn menglirkn rus ketnh. Gnggun ini merupkn gnggun terbesr dri semu jenis gnggun sistem dy listrik. Kren itu pengmn terhdp gnggun tnh ini merupkn sutu hl yng terpenting. Rele gnggun tnh (Ground Fult Rely dlh pengmn terhdp gnggun tnh. Rele ini berfungsi untuk memproteksi SUTM terhdp gnggun ntr fs tu fs dn hny bekerj pd stu rh sj. Kren rele ini dpt membedkn rh rus gnggun.arus tu tegngn urutn nol (residu merupkn penggerk rele ini. Sistem dy listrik pd umumny titk netrlny ditnhkn, bik pentnhn lngsung (Solid Grounded mupun mellui impednsi, kren itu rus residu merupkn penggerk utm rele gnggun tnh. Tegngn residu dipergunkn bisny pd sistem yng tidk ditnhkn. Rele gnggun tnh terrh (Directionl Ground Fult Rele mempergunkn rus dn tegngn residu. Rele rus lebih untuk gnggun fs ke tnh dpt digmbrkn seperti gmbr. dn disebut Ground Fult Reli (GFR. Rele rus lebih hny efektif dipki untuk pentnhn netrl lngsung (solid tu dengn thnn rendh. Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

35 R S T Ib PMT Trip Coil Ir Is It In Kontk Bntu 0 CR+GFR BATTERE 80 dc Gmbr.. Rele Gnggun Tnh (OCR/GFR III.. Prinsip Kerj Rele Gnggun Tnh Rele hubung tnh pd trnsformtor pd dsrny menggunkn rele rus lebih seperti yng digunkn pd gnggun hubung singkt ntr fs, tetpi berbed rngkinny seperti gmbr.. GFR OCR Gmbr.. Rele hubung tnh pd pentnhn netrl Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

36 GFR Gmbr..b Rele hubung tnh pd outgoing trnsformtor Bil terjdi ketidk seimbngn rus tu terjdi gnggun hubung singkt ke tnh, mk kn timbul rus urutn nol pd titik pentnhn trnsformtor, sehingg rele di netrl trnsformtor kn bekerj. Hl ini yng sm jug dirskn oleh rele hubung tnh pd outgoing trnsformtor. Rngkin pd gmbr.. mempunyi keuntungn terhdp gmbr..b kren dpt meliht gnggun F pd outgoing trnsformtor, sedngkn gmbr..b tidk dpt. Untuk trnsformtor dengn sistem pentnhn dengn thnn tinggi, dilengkpi dengn rele gnggun tnh dengn rele tegngn lebih dengn penundn wktu. Sutu sistem teng listrik tig fs menglmi gnggun tnh. Gnggun tnh ini kn mengkibtkn terjdiny lirn rus ke tnh. Besrny rus gnggun tnh ini bervrisi, muli dri kecil smpi besr. Arus urutn nol (residu yng merupkn sumber penggerk rele gnggun tnh, d beberp metode untuk mendptknny yitu:. Hubungn Residu (Residul Connection Metode hubungn residu seperti pd gmbr - dibwh ini. Tig trnsformtor rus yng identik krkteristikny, polrits yng sm dihubungkn dn hubungn polrits ini dihubungkn dengn rele gnggun tnh. Arus yng diterim oleh rele (rus residu merupkn jumlh vektor dri rus pd sekunder trnsformtor rus pd msing-msing fs Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

37 I A I B I C I r I I b I c Rele A B C Gmbr - Trnsformtor rus hubungn residu Selm kondisi opersi norml rele tidk bekerj, begitu jug gnggun tig fs dn gnggun tig fs ketnh tnp tnh, sejuh pengturn setting rele tnh msih dits rus residu yng terjdi pd ketidkseimbngn mksimum. Hny pd gnggun stu fs tu du fs ke tnh rele kn bekerj. Trnsformtor rus dipsng pd netrl sistem yng diketnhkn Arus gnggun tnh yng kembli netrl ditrnsformsikn mellui trnsformtor rus. Besrny rus gnggun tnh tergntung dri tipe pentnhn dn loksi dimn terjdiny gnggun. CB A CT Rele CB B CB C Gmbr - Trnsformtor Arus netrl pd sistem yng diketnhkn Untuk dpt bekerjny rele gnggun tnh membutuhkn rus residu yng cukup besr. Kerj rele bisny dihubungkn dengn keterlmbtn wktu. III. RELE GANGGUAN TANAH TERARAH (DIREKTIONAL EARTH FAULT RELE Rele gnggun tnh terrh berfungsi untuk memproteksi SUTT terhdp gnggun tnh. Rele rh (Direction Rele digunkn pbil rus gnggun menglir dri bnyk jurusn ke titik gnggun mellui loksi dri rele. Rele yng digunkn untuk rele rh gnggun tnh Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

38 mempunyi jenis yng sm seperti yng digunkn untuk rele proteksi rus lebih. Kumprn rusny dlh dri elemen rh dihubungkn gun mendeteksi pd rus residu dri trnsformtor rus, dn kumprn tegngn dihubungkn pd tegngn yng sesui gun memberikn kopel yng sesui pul Arus residu untuk proteksi slurn didpt dri penjumlhn rus-rus fs yng menggunkn trnsformtor rus tig fs tu sebuh trnsformtor rus jenis "Keseimbngn inti". A B C A B C ke rele tnh ke rele tnh ke rele rus lebih ke rele rus kelur Kke rele rus lebih ke rele tnh Gmbr -4. Beberp metode untuk memperoleh tegngn residu tu tegngn netrl ketnh Dengn tig buh trnsformtor tunggl, belitn tersier dihubung Delt terbuk. b Dengn trnsformtor fs tunggl dihubungkn pd netrl trnsformtor dy. c Dengn tig buh trnsformtor tunggl terhubung Bintng, dn trnsformtor bntu terhubung Delt terbuk. Bil rus-rus dri fsny dinytkn dengn IA, IB, Ic jumlh vektorny dlh: A + B + c = 0; dlm kedn norml A + B + c = r ; dlm kedn gnggun stu fs ketnh Besr r pd st gnggun terjdi tergntung dri metode pentnhn netrl dri sistem dn thnn gnggun. Pd sistem yng norml tegngn ketig fs ketnh sm besr dn berbed 0. Tetpi bil mn terjdi gnggun tnh, tegngn ke tnh pd fs yng tergnggu kn berkurng tergntung pd metode pentnhn netrl sistem, tegngn ke tnh pd fs yng seht mungkin bertmbh besr. Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

39 Pd sistem yng terisolir tu yng ditnhkn mellui kumprn peterson, tegngn residu r nik kli tegngn fs ke netrl dri kedn norml. Sedngkn pd sistem ng ditnhkn lngsung r mempunyi hrg mksimum yng sm besr dengn tegngn fs netrl. Bil netrl diketnhkn dengn sutu thnn tegngn residu besrny berd dintr kedu hrg dits. III. RELE GANGGUAN TANAH PADA SISTEM DAYA LISTRIK III.. Rele gnggun tnh pd sistem yng netrlny tidk diketnhkn Dlm hl ini gnggun stu fs ke tnh pd srstem delt yng msih kecil tidk membhykn, dn bisny gnggun itu bis hilng sendiri (self clering, jdi sebenrny tk memerlukn pengmnn terhdp gnggun tnh. Atu bis jug pd sistem interkoneksi yng diketnhkn, kren sesutu hl sebgin dri sistem itu terleps (sengj tu tk sengj, dn mungkin bgin yng terleps itu menjdi sistem dengn netrl terpung. Proteksi dlm hl ini diperlukn untuk gnggun tnh yng menetp, yng mn dpt membhykn terhdp fs - fs seltt dengn nikny tegngn dri fs-fs itu menjdi tegngn fs-fs, dn jug untuk menghindrkn terjdiny busur tnh. Gnggun tnh dpt dideteksi dn dibuk dengn bekerjny pemutus dy dengn menggunkn rele pergesern titik netrl yng didisin untuk menngkp tegngn residu ke tnh pd trfo dengn menggunkn trfo tegngn tu kpsitor penggndeng (coupling cpcitor. Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

40 Kpsitor penggndeng ( Tegngn rsidu Dengn kpsitor penggndeng Rele NPD Rele L Trfo tegngn Trfo tegngn H Rele NPD (b Tegngn residu dengn trfo tegngn netrl (ctegngn residu Dengn trfo tegngn N.P.D, = Neutrl Point Displcement tu Pergesern Titik Netrl Gmbr.5. Sistem yng tidk diketenhkn terhdp gnggun tnh III.. Rele gnggun tnh pd sistem yng diketnhkn dengn kumprn peterson Dengn kumprn Petersen sebenrny sistem itu telh dilindungi terhdp gnggun tnh, wlupun gnggun tnh msih belum hilng kren rus gnggun telh menjdi kecil. Tetpi wlupun demikin gnggun itu hrus dilenypkn dn diperbiki dengn perltn proteksi yng dpt menunjukkn loksi dri titik gnggun tersebut. Bil pengenl wktu dri kumprn Petersen kontinu, gnggun tnh diperbolehkn berthn terus smpi diperoleh wktu yng bik untuk mengisolir bgin yng tergnggu sebelum gnggun itu berkembng menjdi gnggun du fs ke tnh pd loksi yng berlinn. Gnggun ini timbul disebbkn terjdiny keruskn tembus (brek down pd isoltor (yng telh buruk kednny kren dny kenikn tegngn dri fs-fs yng tk tergnggu menjdi kli tegngn fs sebelum gnggun. Kren kumprn Petersen tk dpt berfungsi terhdp gnggun du fs ke tnh, mk diperlukn jug tindkn penceghn ke rh itu dengn bntun lt proteksi. Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

41 Gnggun yng menetp tidk boleh terllu lm dibirkn dri wktu yng telh ditetpkn, dn titik gnggun hrus seger diloklissi dn diperbiki. Proteksi untuk menunjukkn dny gnggun dn letkny gnggun tersebut memerlukn rele khusus dn hrus sensitif sekli kren rus gnggunny kecil. Kumprn Petersen yng mempunyi pengenl wktu singkt hrus diperlengkpi dengn sutu perltn untuk menghubung-singkt kumprn Petersen ke tnh. Dengn pengturn ini, bil gnggun itu lebih lm dri wktu yng telh ditentukn, mk titik netrl sistem dihubungkn ke tnh, bik secr lngsung mupun mellui thnn yng prlel dengn kumprn Petersen itu, gr gnggun dpt dideteksi oleh rele yng kn memberi instruksi pd pemutus dy untuk mentripny Sekunder Trfo Dy A B C Slurn Cross Country Fult Ip A B C Slurn Gmbr -6. Sistem yng diketnhkn dengn kumprn Petersen BAB I ANALISA DAN PEMBAHASAN I. PENGARUH KETIDAKSEIMBANGAN BEBAN TERHADAP KERJA RELE GANGGUAN TANAH Rele gnggun tnh merupkn perltn proteksi gnggun tnh yng rus urutn nol (residu merupkn sumber penggerkny. Arus urutn nol muncul bukn sj st terjdiny sutu gnggun, nmun terjdi jug pd fktor seperti bebn yng tidk seimbng. Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

42 Seperti ketidkseimbngn bebn pd sistem dy listrik, belum tentu kn menghsilkn rus urutn nol pd rele gnggun tnh. Tetpi hl ini perlu diperhtikn kondisi sistem dn bebn mupun metode deteksi rus urutn nol untuk rele gnggun tnh. Arus urutn nol dengn trnsformtor hubungn residu. Terjdiny rus urutn nol pd rele gnggun tnh kn mempengruhi kerj rele gnggun tnh. Pd urin berikut kn diterngkn bgimn pengruh terjdi dn sebrp juh ketidkseimbngn bebn dpt mempengruhi kerj rele gnggun tnh. I. KONDISI SISTEM DAN BEBAN DIKETANAHKAN Kedn ini dpt diliht pd Gmbr -7 pd bb II Kren dny bebn yng tidk seimbng kn terjdi sirkulsi rus ketnh sistem ntr sumber dn bebn yng ditnhkn dn diteruskn oleh rele gnggun tnh kenetrl sumber. Alirn rus ketnh ini kn dirskn oleh rele gnggun tnh seolh-olh dny gnggun tnh. Ketidkseimbngn yngn cukup besr membut rus urutn nol yng cukup besr sehingg mmpu untuk menggerkkn rele gnggun tnh, Besr rus urutn nol (residu yng terjdi tergntung dri impednsi urutn sistem, impednsi pentnhn, tnhn tnh dn tegngn sistem, ini dpt diliht pd Persmn 4- dibwh ini. ( + ( + 0 Io = E (4- Persmn 4- didpt dri persmn -6 pd bb II urin lebih jels dpt diliht pd bb II. Rumusn 4 - dits dengn mengbikn unsur-unsur induktnsi bersm dn kpsitnsi slurn. Di PLN (Perushn Listrik Milik Negr sistem seperti ini diterpkn pd sistem distribusi fs kwt tegngn 0 K, pentnhn trnsformtor dengn penthnn lngsung. Setting rele gnggun tnh terkecil hrus dits ketidkseimbngn bebn mksimum. Sistem seperti ini sulit untuk membut sensitifits yng tinggi, kren sulit untuk membedkn rus residu yng dikibtkn oleh gnggun tnh tu bebn yng tidk seimbng. I. HUBUNGAN ARUS RESIDU DENGAN RELE GANGGUAN TANAH Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

43 Pd wktu tidk d gnggun tnh, penjumlhn vector dri ketig rus slurn nol (secr teoritis I +I b c = 0... (4- Sehingg vector dri ketig rus sekunder CT jug sm dengn nol. I s bs cs = 0... (4- Penjumlhn vektor dri (I s bs cs disebut dengn rus residu (IR Apbil tidk terjdi gnggun tnh mk: I R = I s bs cs = 0... (4-4 Kren rele rus gnggun tnh tidk bekerj, tetpi pbil terjdi gnggun tnh sistem menjdi tergnggu dn (I s bs cs memiliki nili tertentu, oleh kren itu rus residu menglir mellui rele rus gnggun tnh. Rele gnggun tnh bekerj kibt dny gnggun tnh. Tetpi pbil terjdi gnggun cr kerj rele gnggun tnh sebgi berikut: Pd kondisi sistem seimbng jumlh rus fs dlh nol sehingg tidk d rus yng menglir pd rele ( I s bs cs = 0. Alirn rus terjdi kibt tidk seimbngny lirn rus pd fs-fs sistem ( I s bs cs Ketidkseimbngn fs-fs sistem dikibtkn oleh gnggun stu fs tu du fs ketnh mupun bebn yng tidk seimbng. Bil terjdi gnggun bebn yng tidk seimbng mk (I s bs cs kn memiliki nili tertentu sehingg d rus yng menglir mellui rele. Apbil rus yng menglir mellui rele lebih besr dri rus setting rele, mk rele kn bekerj. Ketidkseimbngn bebn yng sudh melewti bts norml ini kn dikibtkn dny flukstusi bebn. I.4 BATASAN KETIDAKSEIMBANGAN BEBAN YANG DAPAT MEMPENGARUHI KERJA RELE GANGGUAN TANAH Arus residu yng menglir pd rele gnggun tnh kibt bebn yng tidk seimbng dlm sistem dy listrik tig fs, bergntung dri besr dn kecilny bebn yng terjdi dn fktor ketidk seimbngn bebn. Bebn yng berbed dengn fktor ketidk seimbngn bebn yng sm tidk kn memberikn rus residu yng sm. Bebn yng besr kn memberikn rus residu yng kecil pul. Alirn residu pd rele gnggun tnh lebih dri setting rele gnggun tnh itu sendiri kn membut rele gnggun tnh bekerj. Alirn rus residu pd rele gnggun tnh kibt Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

44 bebn yng tidk seimbng kn dipengruhi oleh kenikn bebn dn fktor ketidk seimbngn bebn. Bts ketidk seimbngn bebn yng dpt mempengruhi kerj rele gnggun tnh, bil mn rus residu yng terjdi kibt bebn tidk seimbng melewti setting rele gnggun tnh. Untuk memperbesr btsn ketidk seimbngn ini dlh dengn memperbesr setting rele gnggun tnh. Ketidk seimbngn bebn dpt mempengruhi kerj rele gnggun tnh fktor terutm pd bebn yng cukup besr. Dlm penentun setting rele gr.ggun tnh fktor ketidk seimbngn bebn perlu mendptkn perhtin. Supy rele gnggun tnh tidk berpengruh terhdp bebn yng tidk seimbng, setting rele gnggun tnh hrus lebih besr dri rus residu yng terjdi kibt bebn yng tidk seimbng pd bebn mksimum dn fktor ketidkseimbngn. Pengturn Arus Bebn Arus bebn ditur dengn nggpn fktor dy untuk ketig fs dlh sm, jdi rus fsny mempunyi selisih sudut stu dengn yng linny 0. Ketidk seimbngn rus ditur sehingg didptkn rus residu sm dengn setting primer rus rele gnggun tnh. Ketidk seimbngn rus ini dpt menentukn besr komponen rus simetrisny, fktor ketidkseimbngn bebn dn dy yng dihsilkn. Dimn : Arus Residu : : I n = I o = I +I b c Arus urutn positif : I = / (I + b + I c Fktor ketidk seimbngn bebn : (I /I x 00% Dy yng dihsilkn : S T = n I + b I b + cn I c I.5 Grond Fult Rely Pd GI Titi Kuning I.5. Rngkin Rely Pd GI Titi Kuning Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

45 GPR + + PT Alrm Coil trip PMT Gmbr 4.. Rngkin Rely R S T OCR OCR OCR CT GFR Gmbr 4.. GFR Pd Fs GI Titi Kuning GFR (Ground Fult Rely Berfungsi sebgi pengmn fs dn hubung tnh pd system yng ditnhkn I.5. Setting Wktu dn Arus Rele Gnggun Tnh Dlm menghitung setting rus rele gnggun tnh, krkteristik yng digunkn pd jringn listrik dlh jenis normlly invers, mk untuk perhitungnny digunkn rumus: Dimn: t Tms I fult I set 0,4 x Tms t = 4-5 0,0 I fult I set = Wktu opersi rele (detik = Time multiple setting = Arus gnggun hubung singkt stu fs ketnh (Amp = Arus yng disetting pd rele (Amp Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

46 I.5.. Setting Arus Dn Wktu Rele Gnggun Tnh Di Feeder 0 k - Setting rus rele gnggun tnh Untuk menentukn I set Rele Gnggun Tnh bisny dipilih 0 % - 0 % dri I set OCR ny dimn untuk setting rus OCR dihitung berdsrkn rus bebn menglir dipenyulng tu di incoming trnsformtor.. Untuk rele rus lebih yng terpsng dipenyulng dihitung berdsrkn rus bebn mksimum yng menglir di penyulng tersebut.. Untuk rele rus lebih yng terpsng di incoming trfo di hitung berdsrkn rus nominl trfo tersebut. Rele invers bisny disetting sebesr (,05 s/d, x I bebn, sedngkn Reley Defeniti disetting sebesr (, s/d, x I bebn. - Setting rus OCR I set (Primer =,05 x 90 Amp = 997, Amp I set (Sekunder = - Setting rus GFR I set (Sekunder = I set (Pr imer 997, Amp = = 4,987 Amp Rtio CT 000 / 5 I set (Pr imer 997, Amp = = 4,987 Amp Rtio CT 000 / 5 I set (Primer = 0% x 997, Amp = 99,7 Amp Setting Arus dn Wktu GFR di incoming Trfo Kpsits Trfo Tegngn : 60 MA : 50 / 0 K Impednsi :,65% Rsio CT : 50/5 - Setting Arus OCR In = KA Trfo 60,0 = = 7,0 Amp K Trfo.0 set (Primer =,05 x 7,0 Amp = 88,70 Amp I set (Sekunder = set (Pr imer 88,70 Amp = = 6,7 Amp Rsio CT 50 / 5 Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

47 Untuk setting rus GFR bisny dipilih 0% s/d 0% dri I set OCR, mk : - Setting Arus GFR set (Primer = 0% x 88,70 Amp = 545,6 Amp I set (Sekunder = set (Pr imer 545,6 Amp = = 0,9Amp Rsio CT 50 / 5 I.5.. Dt Bebn Pd Setip Fs Contoh perhitungn dn dt yng di dptkn dlh sebgi berikut : cosµ = 0,86 = 0,68 º cosµb = 0,8 = 5,9 º cosµc = 0,84 =,85 º I = 40 < - 0,68 º = 4,4 j 0,4 Amp I b = 0 < 66,58 º =.9 + j 7,5 Amp I c = 50 < - 60,57 o = - 8, + j 49, Amp Arus Residu I n = I o = I b c = ( 40 < - 0, < 66,58 o + 50 < - 60,57 o Amp = ( 4,4 j 0,4 Amp +,9 + j 7,5 Amp 8, + j 49, Amp = ( 8, + j 56,4 Amp = 68 < 56 0 Amp Arus Urutn Positif I = / ( I b + I c = / ( 40 < - 0,68 o + < 0 o x 0 < 66,58 o + < - 0 o x 50 < - 60,57 o Amp = / ( 4,4 j 0.4 9,8 j,4 + 46,8 j 7,5 Amp = / ( 5,4 j 4, Amp = / ( 65,95 < - 8,8 º =,98 < - 8,8 o Amp Arus Urutn Negtif Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

48 I = / ( I + I b c = / (40 < - 0,68 o + < - 0 o x 0 < 66,58 o + < 0 o x 50 < - 60,57 o Amp = / (40 < -0,68 o + 0 < - 5,4 o + 50 < - 40,570 o Amp = / ( 4,4 j 0,4 + 7,8 + j 4 8,6 - j,8 Amp = / (,6 + j 8, = / (,0 < - 64, o Amp = 0,4 < -64, o Amp Fktor Ketidkseimbngn Bebn S T I = I x 00% 0,4 < - 64, =,98 < - 8,8 = 47,4 % 0 0 x 00% Besr dy yng dihsilkn bebn, dlm perhitungn ini dinggp tegngn sumber sm, mk yng dihsilkn dlh : S A = n.i ; S B = bo I b ; S c = cn I c S T = S A + S B + S C = n ( I + b + I c 0 S r = KB ( I + I b + I c 0 = K ( =,56 K x 0 A = 87, KA BAB Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

49 KESIMPULAN DAN SARAN.. KESIMPULAN. Dri hsil perhitungn yng dilkukn diperoleh fctor ketidk seimbngn bebnny (ST = 47,4 %. Nili ini membut rele gnggun tnh kn trip sest, tpi tidk mengkibtkn smpi terjdiny pemdmn listrik di konsumen, hny dpt menyebbkn berkurngny supply dy listrik pd fs-fs tertentu.. Jik terjdi gnggun pd feeder feeder dri grdu induk kibt gnggun lm tupun dri perltn itu sendiri, mk rele kn mendeteksi, sehingg kn terjdi pemutusn terhdp bebn.. SARAN Untuk mencegh gr terjdiny ketidk seimbngn sistem mupun pd msingmsing fs tetp didkn pengecekn pd Ground Fult Rely (GFR sebgi perltn proteksi. Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.

50 DAFTAR PUSTAKA. Kursus Opersi dn Pemelihrn Grdu Induk, Rele dn Meter, PT. PLN (Persero Unit Pendidikn dn Peltihn Tuntungn.. Pbl, A.S, Sistem Distribusi Dy Listrik, Puy Stte Electric Bord Chndigrh.. T.S. Huturuk, Trnsmisi Dy Listrik, Erlngg : Bndung, T.S. Huturuk, Pengetnhn Netrl Sistem dn Teng Pengetnhn Perltn, Erlngg : Jkrt, Turen Gonen, Electricl Power Distribution Sistem Engineering, University of Missori t Colombi, me Grw Hill Book Compny. 6. Willim D. Stevenson Jr, Anlisis Sistem Teng Listrik, Edisi Keempt, Erlngg : Bndung. Apliksi pd PT. PLN (PERSERO Grdu Iduk Titi Kuning, 00.