RANCANG BANGUN MODUL PRAKTIKUM PROTEKSI JARINGAN DISTRIBUSI TERHADAP GANGGUAN HUBUNG SINGKAT ANTAR FASA MENGGUNAKAN OCR TIPE SEPAM T20

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN MODUL PRAKTIKUM PROTEKSI JARINGAN DISTRIBUSI TERHADAP GANGGUAN HUBUNG SINGKAT ANTAR FASA MENGGUNAKAN OCR TIPE SEPAM T20 DESIGN PROTECTION PRACTICE MODULE OF ELECTRIC POWER DISTRIBUTION SYSTEM TO INTER PHASE SHORT CIRCUIT USING OCR SEPAM TYPE T20 PROYEK AKHIR Disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Diploma III Program Studi Teknik Listrik Jurusan Teknik Elektro Oleh : Dede Hidayat POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

2

3 ABSTRAK Sistem proteksi sangat dibutuhkan untuk meningkatkan TMP (Tingkat Mutu Pelayanan) sehingga dapat mencegah/membatasi kerusakan peralatan akibat gangguan, dan kelangsungan penyaluran tenaga listrik dapat dipertahankan. Gangguan yang sering terjadi pada sistem tenaga listrik adalah gangguan hubung singkat antar fasa. Pengaman yang digunakan untuk mengatasi gangguan hubung singkat adalah rele arus lebih. Oleh karena itu, diperlukan pengujian pada modul hubung singkat untuk mengetahui nilai arus hubung singkat yang tepat untuk mendapat gambaran mengenai situasi arus hubung singkat khususnya dalam kaitannya dengan setelan alat-alat pengaman seperti OCR. Pada Proyek Akhir ini akan dilakukan pengujian arus hubung singkat yang diperlukan untuk menentukan setelan OCR, sehingga bila terjadi gangguan hubung singkat antar fasa, peralatan pengaman akan bekerja mengamankan bagian sistem yang terganggu sesuai yang diharapkan. Kata kunci : Gangguan hubung singkat antar fasa, OCR, setelan

4 ABSTRACT Protection system is needed to improve the TMP (Service Quality Level) so as to prevent / limit damage to equipment due to interference, and continuity of electrical power supply can be maintained. Disorders that frequently occur in power systems are a Inter phase short circuit nuisance. Safety is used to overcome the interference of short circuit is overcurrent relay.. Therefore, the required testing on the module short circuit to determine the shortcircuit current value of the right to get an idea of the short circuit current situation particularly in relation to setting safety tools such as OCR. In this Final project will be a shortcircuit current testing is needed to determine the setting OCR, so that in case of inter phase short circuit interruption, safety equipment will work to secure the affected system as expected. Keywords : Inter phase short circuit interruption, OCR, setting.

5 DATA PRIBADI Nama : Dede Hidayat Tempat Tanggal : Indramayu, 5 Mei 1991 Lahir Alamat : Jl. Terusan Kr.Sinom-Gabus Wirakanan,Indramayu Jenis Kelamin Kebangsaan Hobbi : dedehidayat5591@yahoo.com : Laki-laki : Indonesia : Futsal Nomer HP : Twitter Facebook : OLong Revival PENDIDIKAN Politeknik Negeri Bandung, Dilpoma III (Jurusan Teknik Elektro ) SMA N 1 Cisarua Bandung Barat SMP N 1 Kandanghaur Indramayu SDN Wirakanan II Indramayu

6 Sukses bukanlah sebuah ketidaksengajaan tapi hasil dari kerja keras,ketekunan,belajar,pengorbanan dan diatas semua itu cintailah apa yang anda sedang lakukan atau belajar melakukan. - Pele - Bersikaplah besar seperti harapanmu nanti,maka masalahmu sekarangakan menjadi kecil. - Mario Teguh Terimalah semua sebagai takdir dan jangan pernah menyalahkan takdir Allah SWT, obatilah hatimu dengan sholat. - Dadang Hidayat,Ir Kemenangan adalah milik orang-orang yang berdoa dan berjuang. -Ahmad Dhani - Celupkan jarimu ke air laut, maka air yang menetes dari jarimu itulah arti dunia. - Bimbo - Proyek Akhir ini saya persembahkan untuk keluarga besar Karya Rasdin, Umi, Abah.

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 PROTEKSI JARINGAN DISTRIBUSI TERHADAP GANGGUAN HUBUNG SINGKAT ANTAR FASA MENGGUNAKAN OCR TIPE SEPAM T20. 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. Bimbingan dan arahan yang telah penulis dapatkan dari pembimbing serta dorongan dan bantuan dari semua pihak sangat berarti dalam penulisan proyek akhir ini. Untuk itu, dengan segala kerendahan hati dan permohonan maaf atas segala kekurangan yang ada dalam masa penulisan laporan ini, penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah berkenan membantu dalam penulisan laporan proyek akhir ini antara lain: 1. Bapak Hari Purnama, Ir., M.Eng. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro. 2. Bapak Sunarto, ST.,M.Eng. selaku Ketua Program Studi Teknik Listrik. 3. Panitia Proyek Akhir Program Studi Teknik Listrik Bapak Supriyanto,ST.,MT dan Bapak Sunarto, ST.,M.Eng. selaku Dosen Pembimbing yang telah memberikan pengarahan dan dorongan dalam penyusunan tugas akhir ini. 5. Bapak Budi Setiadi,ST.,MT selaku Wali Kelas 3A atas waktu, perhatian dan bimbingannya sehingga penulis bisa menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini. 6. Listrik 3A (Taplak Meja Bundar) atas kebersamaan dan motivasi selama penulis menyelesaikan tugas akhir ini.

8 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 HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN... ii DATA PRIBADI... iii KATA MUTIARA... iv ABSTRAK... v ABSTRACT... vi KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... ix DAFTAR GAMBAR... xiv DAFTAR TABEL... xvii DAFTAR LAMPIRAN... xviii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Penulisan Rumusan Masalah Pembatasan Masalah Metodologi Penulisan Sistematika Penulisan... 5 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Sistem Jaringan Distribusi Trafo Arus Konstruksi dan Prinsip Kerja Trafo Arus Jenis Gangguan pada Sistem Tenaga Listrik... 13

10 2.3.1 Gangguan Hubung Singkat 3 Fasa Gangguan Hubung Singkat 2 Fasa Peralatan Proteksi Rele Pengaman (Rele Arus Lebih) Pengertian ReleArus Lebih Fungsi rele arus Lebih Cara Kerja Rele Arus Lebih Jenis Rele Arus lebih Rele Arus lebih Waktu Sesaat (Instantaneous) Rele Arus lebih Waktu Tertentu (Definite Time) Rele Arus lebih Waktu Terbalik (Invers Time) Parameter pada Rele Arus Lebih Setelan Rele arus Lebih Setelan Arus untuk Waktu Tunda (I>) Setelan Arus untuk Instantaneous (I>>) Setelan TMS Rele OCR SEPAM T Layar Display Digital Lampu Indikator (LED) Output Rele SEPAM T Terminal-Terminal Rele SEPAM T Prosedur Penyetelan OCR SEPAM T BAB III PERANCANGAN ALAT 3.1 Definisi perancangan... 39

11 3.2 Tujuan Perancangan Langkah Perancangan Perancangan Fungsional Perancangan Fisik/Konstruksi Pengujian Karakteristik OCR Pengujian Proteksi Hubung Singkat Antar Fasa Perancangan Kinerja Penentuan spesifikasi Komponen Menentukan Urutan Kerja Deskripsi Cara Kerja Alat Alat/Peralatan yang Digunakan BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Pengujian Karakteristik OCR SEPAM T Tujuan Pengujian Karakteristik Peralatan yang Digunakan Gambar Rangkaian Pengujian karakteristik Langkah Percobaan Pengujian Karakteristik Tabel dan Kurva Hasil Perhitungan dan Pengujian Karakteristik Karakteristik Standard Invers Karakteristik Very Invers Karakteristik Extremely Invers Karakteristik Long Time Invers Analisa Hasil Pengujian Karakteristik... 55

12 4.7 Pengujian Proteksi Hubung Singkat pada Distribusi Tenaga Listrik Menggunakan OCR SEPAM T Tujuan Prosedur Penyetelan Pengujian Hubung Singkat Antar fasa Peralatan yang Digunakan Rangkaian Pengujian Hubung Singkat Antar Fasa Langkah Percobaan Pengujian Hubung singkat Antar Fasa Setelan Arus Setelan Arus untuk Jenis Time Delay Setelan Arus untuk Jenis Instantaneous Setelan TMS Analisa Hasil Pengujian Hubung Singkat BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

13 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Konfigurasi Jaringan Radial... 7 Gambar 2.2 Konfigurasi Jaringan Hantaran Penghubung... 8 Gambar 2.3 Konfigurasi Jaringan Loop... 9 Gambar 2.4 Konfigurasi Jaringan Spindel Gambar 2.5 Konfigurasi Sistem Kluster Gambar 2.6 Rangkaian Konstruksi Trafo Arus Gambar 2.7 Gangguan Hubung Singkat 3 Fasa (a), Rangkaian Ekivalen Gangguan Hubung Singkat 3 Fasa (b) Gambar 2.8 Gangguan Hubung Singkat 2 Fasa (a), Rangkaian Ekivalen Gangguan Hubung Singkat 2 Fasa (b) Gambar 2.9 Rangkaian Rele Arus Lebih Gambar 2.10 Karakteristik Rele Arus Lebih Waktu Seketika (Instantaneous). 25 Gambar 2.11 Karakteristik Rele Arus Lebih Waktu Tertentu (Definite Time).. 26 Gambar 2.12 Karakteristik Rele Arus Lebih Waktu Terbalik (Inverse Time) Gambar 2.13 KurvaKarakteristik Waktu Standard Inverse Gambar 2.14 Kurva Karakteristik Waktu Very Inverse Gambar 2.15 Kurva Karakteristik Waktu Extremely Inverse Gambar 2.16 Kurva Karakteristik Waktu Long Time Inverse Gambar 2.17 Tampilan Rele Sepam T Gambar 2.18 Indikator Lampu Rele SEPAM T Gambar 2.19 Output Rele Gambar 2.20 Terminal Rele Sepam T

14 Gambar 3.1 PerancanganFungsionalKarakteristik OCR SEPAM T Gambar 3.2 PerancanganpengujianKarakteristikRele ArusLebih Phasa-Phasa(OCR) tipe SEPAM T Gambar 3.3 Pengujian Proteksi Hubung Singkat Antar Fasa OCR SEPAM T Gambar 3.4 Urutan Kerja Perancangan Gambar 3.5 Modul praktikum proteksi arus lebih Fasa-Fasa SEPAM T Gambar 3.6 Simulator jaringan 3 fasa Gambar 3.7 Simulator beban Gambar 3.8 Simulator Trafo 3 Fasa Gambar 3.9 Amperemeter Gambar 3.10 Simulator Jaringan Distribusi Tenaga Listrik Gambar 3.11 Simulator CB-CT Gambar 3.12 Power suplai AC 220V Gambar 4.1 Rangkaian Pengujian Karakteristik OCR SEPAM T Gambar 4.2 Kurva Perhitungan dan Pengujian Karakteristik Standard Invers 50 Gambar 4.3 Kurva Perhitungan dan Pengujian Karakteristik Very Inverse Time Gambar 4.4 Kurva Perhitungan dan PengujianKarakteristik Extremelly Invers Gambar 4.5 Kurva Perhitungan dan Pengujian Karakteristik LTI Gambar 4.6 Kurva Perhitungan dan Pengujian Karakteristik Invers Time... 54

15 Gambar 4.7 Rangkaian Pengujian Hubung Singkat 2 fasa Gambar 4.8 Rangkaian Pengujian Hubung Singkat 3 Fasa... 58

16 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Prosedur Setelan Rele Tabel 4.2 Waktu perhitungan dan pengujian Karakteristik SI Tabel 4.3 Waktu perhitungan dan pengujian Karakteristik VI Tabel 4.4 Waktu perhitungan dan pengujian Karakteristik EI Tabel 4.4 Waktu perhitungan dan pengujian Karakteristik LTI Tabel 4.5 Perbandingan Waktu Tabel 4.6 Besar Arus Gangguan 3 Fasa Tabel 4.7 Besar Arus Gangguan 2 Fasa Tabel 4.8 Kinerja Setelan Rele... 62

17 DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN A LAMPIRAN B JOBSHEET PRAKTIKUM PROTEKSI JARINGAN DISTRIBUSI TERHADAP GANGGUAN HUBUNG SINGKAT ANTAR FASA MENGGUNAKAN OCR TIPE SEPAM T20 MANUAL BOOK OCR SEPAM T20

18 DAFTAR PUSTAKA [1] PCRED301005EN_t20 Electrical Network Protection Sepam series 20, [2] Sunarto, Proteksi Distribusi Tenaga Listrik, Diktat Kuliah, PoliteknikNegeri Bandung. [3] Tohir, Toto, Analisis Sistem Tenaga, Diktat Kuliah, Politeknik Negeri Bandung. [4] Utomo, Heri Budi, Proteksi Penyulang, Diktat Kuliah, Politeknik Negeri Bandung. [5] [6] [7] Jurusan Teknik Elektro, Pedoman Pelaksanaan Tugas/Proyek Akhir D4/D3, Politeknik Negeri Bandung.