RANCANG BANGUN MODUL PRAKTIKUM PROTEKSI GANGGUAN ANTAR FASA PADA SISTEM DISTRIBUSI MENGGUNAKAN RELAI SIEMENS 7SJ600

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN MODUL PRAKTIKUM PROTEKSI GANGGUAN ANTAR FASA PADA SISTEM DISTRIBUSI MENGGUNAKAN RELAI SIEMENS 7SJ600 DESIGN AND BUILD PROTECTION EXPERIMENT MODULE OF INTERPHASE FAULT ON DISTRIBUTION SYSTEM USING RELAY SIEMENS 7SJ600 PROYEK AKHIR Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III di Program Studi Teknik Listrik Jurusan Teknik Elektro Oleh : BRAMANTIKA AJI PRIAMBODO NIM POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

2

3 DATA PRIBADI Nama : Bramantika Aji Priambodo NIM : Alamat : Kopo Permai II A1 No 12 RT 01 RW 04 Kabupaten Bandung Nomor HP : Nomor Tlp. : (022) bram.bap@gmail.com Tempat/Tanggal Lahir : Kudus, 28 Mei 1992 SD Lulus Tahun SLTP Lulus Tahun SLTA Lulus Tahun : 2003 di SD Negeri Bojongloa Kidul 4 Bandung : 2006 di SMP Negeri 10 Bandung : 2009 di SMA Negeri 18 Bandung Pengalaman Berorganisasi : 1. Anggota Himpunan Mahasiswa Listrik (HML) Politeknik Negeri Bandung (2009) 2. Anggota Divisi Kesekretariatan Himpunan Mahasiswa Listrik (HML) Politeknik Negeri Bandung. (2009) 3. Anggota Forum Komunikasi Himpunan Mahasiswa Elektro Bandung (FKHMEB) (2009) iii

4 KATA MUTIARA Tuhan memberikan kebijaksanaan kepada orang yang dikehendaki-nya, Barangsiapa yang diberi-nya kebijaksanaan itu, berarti ia telah mendapat banyak kebaikan. Hanya orang orang yang mau berpikir saja yang dapat mengambil pelajaran ini. (QS.2 Al-Baqarah : 269) Apa yang aku dapat ini bukan merupakan hasil keberuntungan semata. Ini semua merupakan pemberian dari Tuhan, Ia dengarkan doa ku, doa Ibu Bapak ku, serta doa dari orang orang yang aku cinta. Tuhan juga menghadiahkan karya ini berkat jerih payah usaha ku dengan bantuan tak terhingga pamanku, sahabatku, pembimbingku dan lagi Ibu Bapak ku.. Dan kami telah mengamanatkan kepada manusia supaya berbuat baik kepada orang tuanya, Ibunya telah mengandungnya dalam keadaan letih dan semakin sulit sampai masa asuh bayinya berumur 2 tahun. Karena itu bersyukurlah kepada-ku (Allah SWT) dan kepada orang tuamu. Karena kepada-ku-lah tempat kembalimu. (QS.31 Luqman : 14) Karya ini kupersembahkan untuk mu Bapak Ibu sebagai salah satu hadiah dari satu-per-takterhingga kasih sayang kalian. Adik adiku serta keluarga besar yang selalu mendukung dan mendoakanku. Karya ini merupakan hasil amal serta bakti ku sebagai seorang pelajar sesuai yang diajarkan oleh Nabi Muhammad SAW dan ini juga semata mata sebagai salah satu jalan ibadahku yang masih jauh dari sempurna kepada-mu Tuhan ku Allah SWT iv

5 DAFTAR ISI LEMBAR JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii DATA PRIBADI... iii KATA MUTIARA... iv ABSTRAK.... v ABSTRACT... vi KATA PENGANTAR... vii LEMBAR PERSEMBAHAN... ix DAFTAR ISI... x DAFTAR GAMBAR... xiv DAFTAR TABEL... xvi DAFTAR LAMPIRAN... xvii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah Tujuan Perumusan Masalah Pembatasan Masalah Metodologi Pengerjaan Proyek Akhir Identifikasi Masalah Studi Literatur Pembuatan Alat Analisa dan Evaluasi Penyusunan Laporan Proyek Akhir Perbaikan dan Penyempurnaan Sistematika Penulisan... 3 BAB II LANDASAN TEORI Sistem Distribusi Tenaga Listrik Gangguan pada Sistem Distribusi Tenaga Listrik... 8 x

6 Jenis Gangguan Faktor Faktor Penyebab Gangguan Gangguan Hubung singkat 3 Fasa Gangguan Hubung Singkat 2 Fasa Gangguan Hubung singkat 1 Fasa ke Tanah Sistem Proteksi Pengertian Sistem Proteksi Tenaga Listrik Pengertian Relai Proteksi Fungsi Relai Proteksi Syarat-syarat Relai Proteksi Relai Arus Lebih / Over Current Relay (OCR) Definisi Relai Arus Lebih Fungsi Relai Arus Lebih Jenis Relai Arus Lebih Relai Arus Lebih Waktu Seketika (Moment-Instantaneous) Relai Arus Lebih Waktu Tertentu (Definite Time) Relai Arus Lebih Waktu Berbanding Terbalik ( Inverse ) Beberapa Parameter pada Relai Arus Lebih Setting Relai Arus Lebih Setting Arus Untuk Waktu Tunda I> (Ip) Setting TMS (Tp) Setting Arus Untuk Instantaneous ( I>>) Relai Siemens 7SJ Spesifikasi Relai Arus Lebih Siemens 7SJ Setting Karakteristik Gangguan Fasa pada OCR Siemens 7SJ Current Transformer (CT) Fungsi CT xi

7 Prinsip Kerja CT Dua Kelompok Dasar CT Akurasi CT Kelas CT BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI Definisi Perancangan Tujuan Perancangan Langkah Perancangan Perancangan Fungsional Perancangan Fisik/Konstruksi Relai Gangguan antar Fasa Menentukan Spesifikasi Alat Flowchart Deskripsi Cara Kerja Alat Pemilihan Komponen BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA Pengujian Karakteristik Relai Siemens 7SJ Tujuan Peralatan yang digunakan Gambar Rangkaian Pengujian Langkah Pengujian Data dan Hasil Pengujian Karakteristik Analisa Pengujian Pengujian Proteksi Hubung Singkat Antar Fasa Pada Jaringan Distribusi Menggunakan Relai Siemens 7SJ Tujuan Peralatan yang digunakan Gambar Rangkaian Pengujian Langkah Pengujian Prosedur Penyetingan Relai Siemens 7SJ Data Pengujian Hubung Singkat xii

8 4.2.7 Setting Relai Arus Lebih Hasil Pengujian Analisa Pengujian BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA... xviii xiii

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Konfigurasi Sistem Tenaga Listrik... 6 Gambar 2.2 Sistem Jaringan Distribusi... 7 Gambar 2.3 Gangguan Hubung Singkat 3 Fasa Gambar 2.4 Gangguan Hubung Singkat 2 Fasa Gambar 2.5 Gangguan Hubung Singkat 1 Fasa ke Tanah Gambar 2.6 Rangkaian Pengawatan Relai Arus Lebih Gambar 2.7 Relai Arus Lebih dengan Karakteristik Waktu Kerja Seketika Gambar 2.8 Relai Arus Lebih dengan Karakteristik Waktu Kerja Tertentu Gambar 2.9 Relai Arus Lebih dengan Karakteristik Waktu Berbanding Terbalik Gambar 2.10 Kurva karakteristik Standard Inverse Gambar 2.11 Kurva karakteristik Very Inverse Gambar 2.12 Kurva karakteristik Extremely Inverse Gambar 2.13 Kurva karakteristik Long Time Inverse Gambar 2.14 Relai Arus Lebih Siemens Siprotec 7SJ Gambar 2.15 Modul Relai Arus Lebih Siemens Siprotec 7SJ Gambar 2.16 Konstruksi Relai Siemens Siprotec 7SJ Gambar 2.17 Current Transformer (CT) Gambar 2.18 Kurva kejenuhan untuk pengukuran dan proteksi pada CT Gambar 2.19 Prinsip Kerja CT Gambar 3.1 Perancangan Fungsional Karakteristik OCR Siemens 7SJ Gambar 3.2 Perancangan Fungsional Proteksi Hubung Singkat pada Simulator jaringan Distribusi Menggunakan OCR Siemens 7SJ Gambar 3.3 Perancangan Fisik/Konstruksi Karakteristik Siemens 7SJ Gambar 3.4 Perancangan Fisik/Konstruksi Proteksi Hubung Singkat 2 Fasa RelaiSiemens 7SJ Gambar 3.5 Perancangan Fisik/Konstruksi Proteksi Hubung Singkat 3 Fasa RelaiSiemens 7SJ xiv

10 Gambar 3.6 Flowchart Perancangan Gambar 3.7 OCR Siemens Siprotec 7SJ Gambar 3.8 Power Supply DC Gambar 3.9 Simulator CB CT dan Kontak Bantu Gambar 3.10 Simulator Jaringan Distribusi Tenaga Listrik Gambar 3.11 Amperemeter Gambar 3.12 Current Injector Gambar 4.1 Rangkaian Pengujian Karakteristik OCR Gambar 4.2 Karakteristik Standard Inverse Gambar 4.3 Karakteristik Short Inverse Gambar 4.4 Karakteristik Extremelly Inverse Gambar 4.5 Karakteristik Long Time Inverse Gambar 4.6 Karakteristik IEC Siemens 7SJ600 TMS 0, Gambar 4.7 Karakteristik Definite Time Gambar 4.8 Rangkaian Pengujian Proteksi Hubung Singkat 2 fasa Gambar 4.9 Rangkaian Pengujian Proteksi Hubung Singkat 3 Fasa xv

11 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Keterangan Panel Operasi Relai Siemens 7SJ Tabel 2.2 Setting karakteristik Definite Time untuk Gangguan Antar Fasa Tabel 2.3 Setting karakteristik Inverse Time untuk Gangguan Antar Fasa Tabel 2.4 Operasi Input Setting Karakteristik Gangguan Fasa pada Siemens 7SJ Tabel 2.5 Kesalahan Rasio Dan Pergeseran Fasa CT Pengukuran Tabel 2.6 Kesalahan Rasio Dan Pergeseran Fasa CT Proteksi Tabel 4.1 Kurva Karakteristik Standard Inverse Tabel 4.2 Kurva Karakteristik Very Inverse Tabel 4.3 Kurva Karakteristik Extremely Inverse Tabel 4.4 Kurva Karakteristik Long Time Inverse Tabel 4.5 Kurva Karakteristik IEC Siemens 7SJ600 TMS 0, Tabel 4.6 Kurva Karakteristik Definite Time Tabel 4.7 Tabel Perbandingan Waktu Tabel 4.8 Tabel Pengujian Arus Hubung Singkat 2 Fasa Tabel 4.9 Tabel Pengujian Arus Hubung Singkat 3 Fasa Tabel 4.10 Tabel Hasil Pengujian kerja OCR xvi

12 DAFTAR PUSTAKA Pelatihan O&M Relai Proteksi Gardu Induk. Jakarta : PT. PLN (Persero) P3B Buku panduan Proyek Akhir Program Studi Teknik Listrik Jurusan Teknik Elektro. Bandung : Politeknik Negeri Bandung Arismunandar Artono, Kuwuhara Susumu Teknik Tenaga Listrik. Jakarta : Pradyna Paramita Aslimeri, dkk, Teknik Transmisi Tenaga Listrik. Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan. Suhadi Teknik Distribusi Tenaga Listrik. Jakarta : Departemen Pendidikan Nasional Sunarto, ST., M.Eng., Proteksi Sistem Tenaga. Bandung. Diktat Kuliah, Politeknik Negeri Bandung. Tohir, Toto, ST,. MT, Analisa Sistem Tenaga. Bandung. Diktat Kuliah, Politeknik Negeri Yuliyawati, Sri Nur dan Hazma Kiat Penulisan laporan Ilmiah Untuk program Diploma. Bandung : UPT penerbit Polban Siemens Siprotec 7SJ600,Catalogue, Jerman Siemens Siprotec 7SJ600 Manual, Jerman Siemens SIP : 2008, Overcurrent Relay. Jerman. xviii