RANCANG BANGUN SIMULASI PROTEKSI GANGGUAN FASA PADA SISTEM DISTRIBUSI MENGGUNAKAN RELAY SEPAM 1000

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN SIMULASI PROTEKSI GANGGUAN FASA PADA SISTEM DISTRIBUSI MENGGUNAKAN RELAY SEPAM 1000 DESIGN PROTECTION SIMULATOR PHASE FAULT OF DISTRIBUTION SYSTEM USING RELAY SEPAM 1000 Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Listrik Di Jurusan Teknik Elektro Oleh: RIDWAN SATYPA POLBAN POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

2

3 ABSTRAK Sistem tenaga listrik terdiri dari pembangkit, sistem transmisi, dan distribusi. Dalam pengoperasiannya sistem tenaga listrik tidak lepas dari gangguan. Gangguan yang sering terjadi pada saluran udara ialah gangguan hubung singkat. Gangguan hubung singkat mengakibatkan terjadinya arus yang besarnya berlipat ganda dibandingkan arus nominal peralatan yang mengalami gangguan. Oleh karena itu, diperlukan pengujian pada simulasi hubung singkat untuk mengetahui nilai arus hubung singkat yang tepat untuk mendapat gambaran mengenai situasi arus hubung singkat khususnya dalam kaitannya dengan penyetelan alat-alat pengaman seperti OCR. Pada Proyek Akhir ini akan dilakukan pengujian arus hubung singkat yang diperlukan untuk menentukan setting OCR, sehingga bila terjadi gangguan hubung singkat, peralatan pengaman akan bekerja mengamankan bagian sistem yang terganggu sesuai yang diharapkan. Kata kunci : Gangguan hubung singkat Antar Fasa, Over current Relay(OCR), SEPAM 1000

4 ABSTRACT Power system consisting of plant, transmission system, and distribution. In the operation of power systems are not free from interference. Disorder that often occurs in the airways are short circuit interruption. Short circuit current causing double the amount compared to the nominal current of the faulty equipment. Therefore, the short circuit tests are required in simulations to determine the value of short circuit current of the right to get an idea of a short circuit current situation, especially in relation to the adjustment of safety devices such as OCR. In this final will be a short circuit testing is needed to determine the settings for OCR, so if there is a short circuit, protective device will work to secure the affected system as expected. Keywords : Inter-phase short circuit interruption, Over current relay (OCR), SEPAM 1000

5 KATA PENGANTAR Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah memberi rahmat serta hidayah sehingga penulis dapat menyelesaikan Proyek akhir di Politeknik Negeri Bandung dengan judul RANCANG BANGUN SIMULASI PROTEKSI GANGGUAN FASA PADA SISTEM DISTRIBUSI MENGGUNAKAN RELAY SEPAM Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurah kepada Nabi Muhammad SAW, keluarganya, para sahabatnya, dan kepada para pengikutnya sampai akhir zaman. Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada berbagai pihak yang telah banyak membantu dalam pembuatan proyek akhir ini, baik secara langsung ataupun tidak langsung dalam hal moril maupun materil, pada kesempatan kali ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 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. Bapak Sunarto, ST., M.Eng. selaku dosen pembimbing I, yang tiada hentihentinya selalu sabar membimbing dan memberikan masukan kepada penulis. 4. Bapak Hari Purnama Ir.,M.Eng. selaku dosen pembimbing II, yang selalu memberikan ide dan masukan kepada penulis. 5. Dosen-dosen Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Bandung. 6. Seluruh panitia Proyek Akhir Program Studi Teknik Listrik Seluruh Teknisi di Laboratium Sistem Distribusi Tenaga Listrik Pa Tatang, Pa Tete, Pa Dadi,Pa Pane, Pa Djaja yang telah banyak membantu. Dan kepada pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu, terima kasih atas bantuan dan dukungannya kepada penulis, sehingga penulis bisa menyelesaikan Proyek Akhir ini. Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih dan semoga Proyek Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Bandung, Juli 2012 Penulis

6 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... ii DATA PRIBADI... iii LEMBAR PERSEMBAHAN... iv ABSTRAK... v ABSTRACT... vi KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... ix DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR TABEL... xvi DAFTAR LAMPIRAN... xvii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Perumusan Masalah Pembatasan Masalah Metode Penulisan Sistematika Penulisan... 4 BAB II LANDASAN TEORI Pengantar Klasifikasi Saluran Distribusi Tenaga Listrik Gangguan pada Sistem Tenaga Listrik Faktor Penyebab Gangguan Sistem Proteksi Pengertian Sistem Proteksi... 14

7 2.4.2 Tujuan Sistem Proteksi Tingkat Mutu Pelayanan Relay Proteksi Pengertian Relay Proteksi Syarat syarat Relay Proteksi Relay Arus Lebih (OCR) Pengertian Relay Arus Lebih Fungsi Relay Arus Lebih Cara Kerja Relay Arus Lebih Jenis Relay Arus Lebih Relay Arus Lebih Karakteristik Waktu Sesaat/Moment (Instantaneous) Relay Arus Lebih Karakteristik Waktu Tertentu (Definite Time) Relay Arus Lebih Karakteristik Waktu Terbalik (Invers Time) Parameter Pada Relay Arus Lebih Setting dan Koordinasi Relay Arus Lebih Pertimbangan Umum Parameter Setting Arus Lebih Setting Arus Untuk Waktu Tunda ( I>) Setting Arus Untuk Instantaneous ( I>>) Setting TMS RelayTipe SEPAM Metode Setting Relay Tipe SEPAM Setting Arus Waktu Tunda Setting Arus Instantaneous Setting TMS BAB IIIPERANCANGAN DAN REALISASI Definisi Perancangan... 33

8 3.2 Tujuan Perancangan Langkah Perancangan Perancangan Fungsional Perancangan Konstruksi/Konstruksi Perancangan Kinerja Menentukan Spesifikasi Alat Flowchart Deskripsi Cara KerjaAlat Alat/ Praktikum yang di Gunakan BAB IV SETTING DAN PENGUJIAN Karakteristik OCR tipe SEPAM Tujuan Peralatan Yang Digunakan Gambar Rangkaian Pengujian Langkah Percobaan Tabel dan Kurva Pengujian Karakteristik Analisa Pengujian Prosedur Setting Arus Prosedur Setting Waktu Hasil Pengujian Proteksi Hubung Singkat pada Tenaga Listrik Menggunakan Relay Arus Hubung Singkat Antar Fasa (OCR)tipe SEPAM Tujuan Prosedur Setting Peralatan Yang Digunakan Gambar Rangkaian Pengujian Langkah Percobaan Setting Arus OCR Setting TMS... 57

9 4.2.8 Setting Instantanaous Analisa Pengujian BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Penyaluran Tenaga Listrik... 6 Gambar 2.2 Pembagian Tegangan Sistem Tenaga listrik...8 Gambar 2.3 Karakteristik Relay Arus Lebih Waktu Seketika Gambar 2.4 Karakteristik Relay Arus Lebih Waktu Tertentu Gambar 2.5 Karakteristik Relay Arus Lebih Waktu Terbalik 22 Gambar 2.6 Kurva Karakteristik Standard Invers Time (SIT) 23 Gambar 2.7 Kurva Karakteristik Very Invers Time (VIT) 24 Gambar 2.8 KurvaKarakteristik Extremely Inverse Time (EIT) 25 Gambar 2.9 Kurva Karakteristik Ultra Inverse Time (UIT) Gambar 2.10 Gambar Fungsi dan Skema Koneksi Relay SEPAM Gambar 2.11.(a) Display Relay SEPAM Gambar 2.11.(b) Tampak Depan Relay SEPAM Gambar 2.11.(c) Tampak Belakang dan Koneksi Relay SEPAM Gambar 3.1 Perancangan Fungsional Karakteristik OCR & GFR SEPAM Gambar 3.2 Perancangan Konstruksi pengujian Karakteristik relay Arus Lebih Gangguan Fasa (OCR) SEPAM Gambar 3.3 Urutan Kerja Perancangan 36 Gambar 3.4 Modul Praktikum Proteksi arus lebih Gangguan Fasa (OCR) 37 Gambar 3.5 Amperemeter Gambar 3.6 Simulator jaringan Distribusi Tenaga Listrik 38

11 Gambar 3.7 Simulator CB-CT 39 Gambar 3.8 Sumber Variabel 39 Gambar 3.9 Simulator Jaringan 3 Fasa 40 Gambar 3.10 Simulator Beban 3 Fasa 40 Gambar 4.1 Rangkaian Pengujian Karakteristik OCR tipe SEPAM Gambar 4.2 Kurva Perhitungan dan Pengujian Karakteristik Standar Standard Invers Time (SIT) 45 Gambar 4.3 KurvaPerhitungandan Pengujian Karakteristik Very Invers Time (VIT) 46 Gambar 4.4 Kurva Perhitungan dan Pengujian Karakteristik Extremely Inverse Time(EIT) 47 Gambar 4.5 Kurva Perhitungan dan Pengujian Karakteristik Ultra Invers Time(UIT) 48 Gambar 4.6 Rangkaian Pengujian Hubung Singkat 2 Fasa 53 Gambar 4.8 Rangkaian Pengujian Hubung Singkat 3 Fasa 54

12 DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Perhitungan dan Pengujian Kurva Karakteristik Standard Invers Time (SIT)...45 Tabel 4.2 Perhitungan dan Pengujian Kurva Karakteristik Very Invers Time (VIT) 46 Tabel 4.3 Perhitungan dan Pengujian Kurva Karakteristik Extremely Invers Time (EIT) 47 Tabel 4.3 Perhitungan dan Pengujian Kurva Karakteristik Ultra Invers Time (UIT) 48 Tabel 4.5 Perbandingan Waktu Pemutusan Pada Karakteristik Standard Invers Time (SIT) 49 Tabel 4.6 Besar Arus Gangguan 56 Tabel 4.7 Besar Arus Gangguan Setelah Dilakukan Penyetelan 57

13 DAFTAR PUSTAKA 1) BidangAkademik, PedomanPelaksanaanTugasAkhir/ProyekAkhir Bandung : PoliteknikNegeri Bandung 2) Yuliyawati, Sri Nur dan Hazma Kiat Penulisan Laporan Ilmiah Untuk Program Diploma. Bandung : Politeknik Negeri Bandung.. 3) SEPAM 1000 Overcurrent and Earthfault Relay Germany. 4) Sunarto Modul Bahan Ajar Sistem Proteksi Tenaga Listrik. Bandung. 5) Supriyanto Relai Arus Lebih Overcurrent Relay. Bandung.. 6) Utomo, Heri Budi Modul Bahan Ajar Distribusi Tenaga Listrik. Bandung.

14 DAFTAR RIWAYAT HIDUP Nama : Ridwan Satypa NIM : Tempat, tanggal lahir : Garut, 21 November 1989 Alamat : Kp.Babakanhuni RT/RW 01/01 Ds.Mekarsari Kec.Karangpawitan Kab.Garut Agama : Islam No. Telepon / HP : sativa_ridwan@yahoo.com SD lulus tahun : 2002 di SD Negeri Jatisari II, Garut SMP lulus tahun : 2005 di SMP Negeri 6 Garut SMA lulus tahun : 2008 di SMA Negeri 18 Garut Pengalaman Organisasi : 1.Anggota HML Anggota Divisi Danus HML Anggota Forum Komunikasi Himpunan Mahasiswa Elektro Bandung (FKHMEB)