Vol: 4, No., September 05 SSN: 30-949 KOORDNAS SSTEM PROTEKS ARUS LEBH PADA PENYULANG DSTRBUS 0 kv G PAUH LMO Erliwati, Syafii, dan Muhammad Nurdin 3 Program Magister Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Andalas Padang Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Andalas Padang, 3 Staf Pengajar Jurusan Teknik Elektro TB Bandung. e-mail :erli_poltekes@yahoo.com ABSTRAK Pada penyulang 0 kv biasanya pemadaman disebabkan oleh gangguan hubung singkat. Jika penyetelan over current relay (OCR) di sisi incoming atau di outgoing kurang baik, dapat menyebabkan pemadaman total (black out). Salah satu upaya yang dilakukan adalah dengan mengevaluasi setting relai proteksi pada penyulang distribusi 0 kv gardu induk Pauh Limo, sehingga saling terkoordinasi dengan baik dan diharapkan jika terjadi gangguan pada salah satu penyulang 0 kv maka tidak akan membawa black out pada penyulang yang lain. Berdasarkan analisa arus hubung singkat disetiap penyulang, dimana arus gangguan hubung singkat 3 fasa terbesar yaitu pada penyulang Koto Tingga, dengan lokasi gangguan %, yaitu sebesar 736,99 Ampere. Hal ini dikarenakan saluran Koto Tingga terpendek dibandingkan dengan penyulang lain, yaitu = 9 km dan arus beban = 30 Amper. Waktu kerja relai pada penyulang (detik) : Kuranji = 0,3, Koto Tingga = 0,98, Teluk Bayur- = 0,9, Teluk Bayur- = 3, BLK = 0,3, Kandis = 0,3 dan penyulang UNAND = 0,3. Pada sisi incoming waktu kerja relai adalah 0,7 detik. Setting relai ini dapat digunakan sebagai referensi dalam evaluasi dan setting ulang OCR. Kata Kunci : Gangguan hubung singkat, Relai arus lebih, setting relai. ABSTRACT The 0 kv feeder outages typically caused by short circuit fault. f the setting of over current relay (OCR) in the incoming or outgoing feeder unfavorable, can cause a total blackout. One of the efforts can be done is to evaluate the settings of 0 kv feeder protection relays in distribution substations Pauh Limo, to be well coordinated with each other and expected if an interruption in one of the 0 kv feeders it will not bring interrupt on the other feeders. Based on the short circuit current analysis on each feeder, where the largest short circuit fault current for three-phase fault at feeder Tingga Koto, the fault location %, which amounted to 736.99 Ampere. This is because the line to Koto Tingga shortest compared to other feeders, around 9 km and load current = 30 Ampere. The OCR working time at the feeders id: Kuranji = 0.3 s Koto Tingga = 0.98 s, Teluk Bayur- = 0.9 s, Teluk Bayur- = 0.3 s, BLK = 0.3 s, Kandis = 0.3 s and feeder UNAND = 0, 3 s. The relay working time for incoming side is 0.7 seconds. This relay setting can be used as a reference of evaluation and resetting of OCR. Keywords : Short circuit fault, Over current relay, Relay setting.. PENDAHULUAN Pemadaman akibat adanya gangguan eksternal pada sistem tak bisa dihindari, tetapi hal ini dapat ditekan seminimal mungkin dengan sistem proteksi yang handal. Sistem proteksi bertujuan untuk mendeteksi terjadinya suatu gangguan dan secepat mungkin mengisolir bagian sistem yang terganggu tersebut agar tidak mempengaruhi keseluruhan sistem. Salah satu pengaman di distribusi primer adalah penggunaan over current relay (OCR), relai proteksi ini sangat penting terutama untuk mengatasi terjadinya gangguan hubung singkat. Relai ini memerintahkan pemutus () untuk trip apabila terjadi gangguan hubung singkat. Permasalahan yang sering dijumpai pada sistem distribusi antara lain jika salah satu penyulang terkena gangguan, dapat mengakibatkan penyulang lain yang berada pada satu bus juga ikut trip, karena gangguan hubung singkat dapat mentripkan relai yang ada pada incoming penyulang. Selain itu juga dapat disebabkan oleh kurang terkoordinasinya penyetelan relai antara outgoing gardu hubung dengan penyulang ekspres feeder yang mensuplai gardu hubung tersebut, hal ini juga mengakibatkan seluruh 40 Jurnal Nasional Teknik Elektro
Vol: 4, No., September 05 SSN: 30-949 penyulang outgoing di gardu hubung akan padam (black out). Untuk mengetahui sistem proteksi sudah bekerja saling berkoordinasi antara sisi incoming dengan sisi penyulang (feeder) diperlukan analisa setting waktu kerja relai arus lebih pada penyulang distribusi 0 kv Gardu nduk Pauh Limo.. TNJAUAN PUSTAKA. Umum Penurunan tegangan dari jaringan transmisi pertama kali dilakukan pada gardu induk oleh transformator penurun tegangan (step down transformer). Tegangan yang dihasilkan ini dinamakan tegangan menengah atau tegangan distribusi primer. Tegangan distribusi primer PLN pada umumnya bernilai 0 kv. Jaringan antara pusat listrik/pembangkit dan gardu induk disebut dengan jaringan transmisi, sedangkan jaringan yang keluar dari gardu induk ke konsumen/pelanggan disebut dengan jaringan distribusi.. Sistem Distribusi Sistem sistem ini saling berkaitan dan membentuk suatu sistem tenaga listrik. Sistem distribusi adalah sistem yang berfungsi mendistribusikan tenaga listrik kepada pemanfaat. Sistem distribusi terbagi dua bagian : sistem distribusi tegangan menengah, sistem distribusi tegangan rendah []. Diagram garis tunggal sistem distribusi seperti pada gambar.. dikelompokan ke dalam beberapa bentuk sistem [], yaitu : sistem radial, sistem loop, sistem network (jaringan), sistem spindel..4 Gangguan Hubung Singkat Dalam suatu sistem distribusi, pencatuan daya melalui sistem jaringan transmisi yang berpola radial yaitu dengan generator pada pangkalnya. Besar impedansi urutan positif dan urutan negatif dapat dihitung dengan menjumlahkan seluruh impedansi urutan positif dan negatif komponen yang ada mulai dari generator sampai gardu induk. Sedangkan impedansi urutan nol ditentukan dengan cara lain..4. mpedansi Urutan Sumber Adapun cara lain bila diketahui daya hubung singkat pada system transmisi dalam MVA, yaitu besar daya gangguan hubung singkat tiga fasa dan daya gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah, pada sisi tegangan tinggi gardu induk. mpedansi urutan sumber dapat dihitung melalui persamaan : X s kv X s (.) MVA 3kV MVA hs-3 X X. X 0 s s s sc mpedansi sumber : Z s = Z s = X s (.3) Z 0s = X 0s (.) G T Transmisi Bus Bus Bus Transmisi T.4. mpedansi Urutan Transformator Perhitungan impedansi suatu transformator yang diambil adalah reaktansinya, sedangkan tahananya diabaikan karena harganya kecil. Besar impedansi ini dihitung melalui persamaan : Bus Feeder Trafo Distribusi Z T Vd ZT j z x (.4) S d Gambar. Diagram Garis Tunggal Sistem Distribusi [].3 Bentuk Jaringan Distribusi Jaringan distribusi yang dimaksud disini dan yang akan dibahas lebih lanjut adalah jaringan distribusi primer. Berdasarkan bentuk jaringannya, jaringan distribusi dapat dimana : z t = mpedansi bocor transformator yang tertulis pada papan nama (%) Z = mpedansi urutan positif transformator(ohm) Z = mpedansi urutan negative transformator (ohm) V d = Tegangan dasar (kv) Jurnal Nasional Teknik Elektro 4
Vol: 4, No., September 05 SSN: 30-949 S d = Daya dasar yang besarnya sama dengan rating transformator tersebut (MVA) mpedansi urutan nol transformator, berdasarkan Standart PLN : X 0T = X T X 0T = 3 x X T (.5) X 0T = 0 x X T Belitan Y Belitan Yyd Belitan YY.4.3 mpedansi Urutan Saluran Nilai impedansi saluran urutan positif dan negatifnya sama, yaitu X = X = X L, sedangkan nilai impedansi urutan nolnya berbeda. mpedansi urutan saluran dapat dihitung dengan persamaan : Z n saluran = Z n x l (.6).4.4 Gangguan Hubung Singkat.4.4. Hubung Singkat Tiga Fasa Besar arus gangguan hubung singkat tiga fasa sama dengan besar arus urutan positif [3] yaitu : f = a hs-3φ = a = V f (.7) Z.4.4. Hubung Singkat Dua Fasa Ke Tanah Pada gangguan ini besarnya arus gangguan ditentukan oleh impedansi urutan positif dan urutan negatif saja [3], sedangkan komponn urutan nol tidak ada. Sehingga : V (.8) f hs j 3 0, 866 x hs3 Z Z.4.4.3 Hubung Singkat Satu Fasa ke Tanah Persamaan arus gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah [3] dapat dinyatakan sebagai berikut : sedangkan af bf cf 0 Z 3Vf Z Z 0 30 3 3 0 (kondisiawal gangguan) 0 3V f 0 (.9) Z Z.5 Filosofi Relai Pengaman Salah satu peralatan yang mempunyai peranan untuk mengatasi gangguan pada sistem tenaga listrik adalah relai pengaman. Relai pengaman untuk sistem tenaga ini melindungi saluran/jaringan dan peralatan listrik terhadap kerusakan dengan cara menghilangkan (mengisolir) gangguan yang terjadi secara cepat dan tepat. Untuk mendapatkan hasil yang diharapkan pada sistem tenaga agar dapat diandalkan kemampuan dari relai pengaman maka harus memenuhi persyaratan [4] : peka (sensitive), keandalan (reliability), kecepatan (speed), selektif (selective), dan ekonomis..5. Penyetelan Waktu Kerja Relai Setelan waktu kerja relai arus labih standart inverse didapat dengan menggunakan rumus kurva waktu dan arus [5], [6]. Rumus ini bermacam-macam sesuai design pabrik pembuat relai. Setelan waktu kerja relai arus lebih dengan karakteristik inverse menurut Standart BS.4.996 dan Standart EC 55-4 didapat : hubungsin gkatdiujungsaluran set Time multiple setting (TMS) : TMSx t( s ) (.) atau : ( ) t s x TMS 0 (.0) Dimana : TMS = Faktor pengali waktu (0,05,0) t (s) = Waktu setting, dalam detik = Arus hubung singkat di ujung saluran (Amp,) > = Arus setting, dalam Ampere normal inverse = 0,0 normal inverse = 0,4 4 Jurnal Nasional Teknik Elektro
Vol: 4, No., September 05 SSN: 30-949 3. METODOLOG PENELTAN 3. Sumber G Pauh Limo dengan data sebagai berikut : Tegangan = 0 kv MVA SC 3ph = 546,6 MVA = 3,66 MVA MVA SC ph 3. Trafo Tenaga Merk = PAUWELS Kapasitas = 60 MVA Vektor group = YNyn0 Tegangan = 50 / 0 kv mpedansi trafo =,53 % Pentanahan (0 kv) = 40 Ω Ratio CT = 000/5 A 3.3 Konduktor Saluran P. P5 Kuranji P.P5 K.Tingga P.P5 T. Bayur- P. P5 T. Bayur- P. P5 BLK P. P5 Kandis P. P5 UNAND Tabel. Tiap Jenis Konduktor Panjang Saluran (km) Ratio CT beban ( A ) AL 3x40 mm 6 300/5A 30 AL 3x40 mm 9 600/5A 30 AL 3x40 mm 6,5 600/5A 300 AL 3x50 mm 6,5 300/5A 05 A3C 3x50 mm 33,964 300/5A 80 A3C 3x50 mm 3,3 400/5A 38 A3C 3x50 mm 3,3 400/5A 38 Tabel. Tahanan dan reaktansi penghantar AAAC tegangan 0 kv(spln 64 : Tahun 985) Luas Penampang (mm) mpedansi Urutan (+) dan (-) (Ohm/km) mpedansi Urutan Nol (Ohm/km) 50 0,6 + j 0,3305 0,363 + j,680 3.4 Diagram Garis Tunggal Diagram garis tunggal gardu induk Pauh Limo dapat dilihat pada gambar 3.. Bus 50 kv 4. HASL DAN PEMBAHASAN 4. mpedansi sumber urutan positif dan negatif kv X s = X s = 0 j MVA hs 0kV = 0 j 546,6 MVA = j 0,738 Ohm 3 4. mpedansi sumber urutan nol j xx s MVAhs X 0s = 3kV = 3 0kV j ( x j 0,738) 3,66 MVA = j 36,4054 Ohm 4.3 mpedansi trafo urutan positif dan negatif X T = X T = = jz x Vd Sd 0kV j0,53x 60MVA = j 0,8354 Ohm 4.4 mpedansi trafo urutan nol X 0T = 0 x X T = 0 x j 0,8354 = j 8,354 Ohm Dengan nilai tahanan pentanahan : 3xRn = 3 x 40 Ohm = 0 Ohm Trafo 60 MVA 50/0 kv X =,53 % CT Bus 0 kv CT CT CT CT CT CT CT CT CT P. Koto Tingga 6 Km P. Kuranji 9 Km P. T. Bayur- 6,5 Km P. T. Bayur- P. BLK 6,5 Km P. Kandis 33,964 Km P. UNAND 3,3 Km P. ndarung- 3,3 Km,54 Km P. ndarung-,54 Km Gambar. Diagram Garis Tunggal Sehingga : X 0T = 0 + j 8,354 Ohm 4.5 Perhitungan mpedansi Saluran Untuk penyulang BLK, penyulang Kandis, dan penyulang UNAND jenis penghantar AAAC dengan luas penampang 50 mm Z / km = 0,6 + j 0,3305 Z / km = 0,6 + j 0,3305 Z 0 / km = 0,363 + j,68 Jurnal Nasional Teknik Elektro 43
Vol: 4, No., September 05 SSN: 30-949 Untuk penyulang Kuranji, Koto Tingga dan Teluk Bayur- jenis penghantar AL dengan luas penampang 40 mm Z / km = 0,5 + j 0,097 Z / km = 0,5 + j 0,097 Z 0 / km = 0,75 + j 0,09 Untuk penyulang Teluk Bayur- jenis penghantar AL dengan luas penampang 50 mm Z / km = 0,06 + j 0,04 Z / km = 0,06 + j 0,04 Z 0 / km = 0,356 + j 0,3 Tabel 3. mpedansi Tiap P.5 - Kuranji (6 kms) mpedansi P.5 - K.Tingga (9 kms) Z 3,5 + j,5,5 + j 0,873 Z 3,5 + j,5,5 + j 0,873 Z0 7,5 + j 0,754,475 + j 0,6 mpedansi P.5 - T.Bayur- (6,5 kms) P.5 - T.Bayur- (6,5 kms) Z,063 + j,60 3,399 + j,76 Z,063 + j,60 3,399 + j,76 Z0 4,5375 + j 0,4785 5,874 + j 5,48 mpedansi P.5 - BLK (33,964 kms) P.5 - Kandis (3,3 kms) Z 7,743 + j,5,8387 + j 4,3395 Z 7,743 + j,5,8387 + j 4,3395 Z0,333+j54,9538 4,7675 + j,44 mpedansi P.5 - UNAND (3,3 kms) Z,8387 + j 4,3395 Z,8387 + j 4,3395 Z0 4,7675 + j,44 4.6 Perhitungan Arus Hubung Singkat Kuranji Untuk lokasi gangguan % : Z L (%) = (3,5+j,5) x % = 0,035+j 0,05 Z 0L( %) = (7,5+j 0,754) x % = 0,075+j0,00754 mpedansi urutan positif dan negatif : Z = Z = Z s + Z T + Z L (%) = j0,738 + j 0,8354 + 0,035 + j 0,05 =,5973 88,83 Ohm mpedansi urutan nol : Z 0 = Z 0s + Z 0T + Z 0L (%) = j36,4054+0+j 8,354+0,075+j0,00754 = 355,64876 70,685 Ohm hs3 Vf Z 0kV / 3 547,34,597 88,83,597388,83 = 750-88,83 A arus hubung singkat fasa lokasi gangguan % sebagai berikut : hs 0, 866 x hs3 = 0,866 x 750 hs 678, 5 A arus hubung singkat satu fasa ke tanah lokasi gangguan % sebagai berikut : hs- hs- Z 3Vf Z Z 0 3 x 547,34 0,035 + j,594 (0,075 + j334,7669) = 96,58 A Dengan menerapkan langkah langkah perhitungan arus hubung singkat seperti diatas, untuk lokasi gangguan yang berbeda, maka arus gangguan hubung singkat untuk setiap penyulang seperti tabel berikut : Tabel 4. Arus Hubung Singkat Kuranji Arus Hub. Singkat P. KURANJ Gangguan 3 Fasa Fasa Fasa % 749.79 678.3 96.58 5% 498.5 467.78 95.94 50% 3540.09 3065.7 95.7 75% 78.95 363.7 94.60 00% 0.63 94.40 93.94 44 Jurnal Nasional Teknik Elektro
Vol: 4, No., September 05 SSN: 30-949 Tabel 5. Arus Hubung Singkat P. Koto Tingga Arus Hub. Singkat Koto Tingga Gangguan 3 Fasa Fasa Fasa % 736.99 6345.8 96.60 5% 6388.56 553.49 96.38 50% 5548.40 4804.9 96.4 75% 4858.33 407.3 95.9 00% 497.3 37.47 95.68 Tabel 6. Arus Hubung Singkat P. Teluk Bayur- Arus Hub. Singkat T. Bayur- Gangguan 3 Fasa Fasa Fasa % 79.89 635.64 96.59 5% 5677.67 496.86 96.8 50% 447.6 387.4 95.75 75% 364.99 353.96 95.33 00% 3054.79 645.45 94.9 Tabel 7. Arus Hubung Singkat P. Teluk Bayur- Arus Hub. Singkat T. Bayur- Gangguan 3 Fasa Fasa Fasa % 786.5 630. 96.58 5% 53.37 4609.7 95.78 50% 3899.9 3376.70 94.97 75% 307.34 63.0 94.6 00% 443.43 6.0 93.37 Tabel 8. Arus Hubung Singkat BLK Arus Hub. Singkat BLK Gangguan 3 Fasa Fasa Fasa % 6868.97 5948.53 96.39 5% 434.48 08.6 9.39 50% 43.9 40.04 86.70 75% 0.54 876.86 8.47 00% 78.85 677.95 78.63 Tabel 9. Arus Hubung Singkat Kandis Arus Hub. Singkat KANDS Gangguan 3 Fasa Fasa Fasa % 768.36 607.80 96.5 5% 406.00 364.40 94.5 50% 888.64 50.56 9.5 75% 90.7 897.5 90.60 00% 76.99 55.89 88.76 Tabel 0. Arus Hubung Singkat UNAND Arus Hub. Singkat UNAND Gangguan 3 Fasa Fasa Fasa % 768.36 607.80 96.5 5% 406.00 364.40 94.5 50% 888.64 50.56 9.5 75% 90.7 897.5 90.60 00% 76.99 55.89 88.76 4.7 Setting Relai Tabel. Setting relai penyulang kondisi saat ini ncoming Kuranji Merk / Type Relai REY ROLLE/ 7SR06 ALSTHOM/ MCGG5 Koto Tingga ALSTHOM / MCGG5 Karakteristik nverse nverse nverse CT Ratio 000/5 300/5 600/5 > A 0 30 30 Tms 0,0 0,66 0,0 t> dtk 0,7 0, 0, T. Bayur- T. Bayur- BLK Merk / Type Relai ALSTHOM/ MCGG5 ALSTHOM/ MCGG5 ALSTHOM /MCGG5 Karakteristik nverse nverse nverse CT Ratio 600/5 300/5 300/5 > A 05 80 300 Tms 0,06 0,08 0,094 t> dtk 0, 0, 0, Jurnal Nasional Teknik Elektro 45
Vol: 4, No., September 05 SSN: 30-949 Kandis UNAND Merk / Type Relai ALSTHOM/ MCGG5 REY ROLLE / 7SR03 Karakteristik nverse nverse CT Ratio 400/5 400/5 > A 38 05 Tms 0,58 0,06 t> dtk 0, 0, 4.8 Setting Waktu Kerja Relai P. Kuranji Setting Arus : beban = 30 A hs 3 mak 749,79 A set Primer =,05 x beban set Primer ( >) =,05 x 30 A = 3,5 A Set Skunder Set Skunder Set Primer 3,5 x Waktu Kerja Relai : Dengan t setting = 0,3 detik, maka : 749,79 0,3 x 3,5 TMS 0,4 0,3 x 0,5 TMS 0,4 x Rasio CT 5 0,55 Ampere. 300 0,0 0,034 0,4 0,46 Waktu kerja relai bila terjadi gangguan hubung singkat 3 fasa dengan lokasi gangguan % dari panjang saluran : 0,4 x TMS t 0,0 F% set t 0,034 0,5 0,96 detik Dengan cara yang sama, waktu kerja relai pada setiap penyulang bila terjadi gangguan hubung singkat 3 fasa, fasa, dan fasa untuk lokasi gangguan % sampai 00 % dari panjang saluran seperti pada tabel berikut ini : Tabel. Hasil perhitungan waktu kerja relai / L. Gangguan P. Kuranji. Waktu Kerja Relai (dalam detik) 3 fasa fasa fasa % Pjg Saluran 0.30 0.3 0.30 5 % Pjg Saluran 0.3 0.33 0.30 50 % Pjg Saluran 0.35 0.36 0.30 75 % Pjg Saluran 0.37 0.38 0.30 00 % Pjg Saluran 0.39 0.40 0.30 P. Koto Tingga % Pjg Saluran 0.30 0.9 0.30 5 % Pjg Saluran 0.3 0.9 0.30 50 % Pjg Saluran 0.33 0.0 0.30 75 % Pjg Saluran 0.34 0. 0.30 00 % Pjg Saluran 0.36 0. 0.30 P. Teluk Bayur- % Pjg Saluran 0.30 0.3 0.60 5 % Pjg Saluran 0.33 0.34 0.60 50 % Pjg Saluran 0.36 0.37 0.60 75 % Pjg Saluran 0.39 0.40 0.60 00 % Pjg Saluran 0.4 0.44 0.6 P. Teluk Bayur- % Pjg Saluran 0.30 0.3 0.45 5 % Pjg Saluran 0.33 0.34 0.45 50 % Pjg Saluran 0.37 0.38 0.45 75 % Pjg Saluran 0.40 0.4 0.46 00 % Pjg Saluran 0.44 0.46 0.46 P. BLK % Pjg Saluran 0.30 0.3 0.8 5 % Pjg Saluran 0.43 0.45 0.8 50 % Pjg Saluran 0.54 0.58 0.9 75 % Pjg Saluran 0.65 0.7 0.9 00 % Pjg Saluran 0.78 0.86 0.30 P. Kandis % Pjg Saluran 0.30 0.3 0.9 5 % Pjg Saluran 0.34 0.35 0.9 50 % Pjg Saluran 0.37 0.38 0.9 75 % Pjg Saluran 0.39 0.4 0.30 00 % Pjg Saluran 0.4 0.43 0.30 P. UNAND % Pjg Saluran 0.30 0.3 0.9 5 % Pjg Saluran 0.34 0.35 0.9 50 % Pjg Saluran 0.37 0.38 0.9 75 % Pjg Saluran 0.39 0.4 0.30 00 % Pjg Saluran 0.4 0.43 0.30 46 Jurnal Nasional Teknik Elektro
Vol: 4, No., September 05 SSN: 30-949 4.9 Penyetelan waktu kerja relai disisi incoming Kapasitas trafo = 60 MVA Tegangan = 50/0 kv beban = 0 A mpedansi =,53 % Rasio CT = 000/5 A Setting Arus n (sisi 0kV) n (sisi 0kV) set Primer kva kv 3 60000 kva 73 Ampere 0 kv 3 =,05 x beban set Primer ( >) =,05 x 0 A = 07,05 A Set Skunder Set Skunder Set Primer x 07,05 x Waktu Kerja Relai : TMS 0,4 Rasio CT 5,6805Amp. 000 0,0 hs3maks ( s) x t Waktu kerja relai disisi incoming didapat dengan waktu kerja relai disisi hilir + 0,4 detik. t setting = 0,7 detik. hs 3 mak 736,99 A 0,7 x 0,039 TMS 0,4 0,073 0,95 0,4 Waktu kerja relai pada sisi incoming adalah : 0,4 x TMS t 0,0 F% set 0,073 t 0,039 0,7 detik Dengan cara yang sama, waktu kerja relai pada sisi incoming bila gangguan terjadi pada penyulang Koto Tingga lokasi gangguan % sampai 00 % dari panjang saluran seperti pada tabel 4.. Tabel 3. Hasil perhitungan waktu kerja relai sisi incoming gangguan terjadi pada penyulang Koto Tingga Gangguan Relai ncoming tms O.C = 0.5 > = 4.5 Waktu kerja relai bila terjadi gangguan ( dalam detik ) 3 fasa fasa fasa % Pjg Saluran 0.70 0.74 0.64 5 % Pjg Saluran 0.8 0.86 0.64 50 % Pjg Saluran 0.95.0 0.65 75 % Pjg Saluran..0 0.65 00 % Pjg Saluran.30.43 0.65 Berdasarkan tabel 4.0 dan 4. waktu kerja relai bila terjadi gangguan hubung singkat 3 fasa pada penyulang Koto Tingga, dimana relai OCR pada penyalang Koto Tingga akan bekerja saat waktu 0,3 detik. Apa bila relai OCR pada penyulang Koto Tingga gagal bekerja (tidak bekerja), maka relai OCR pada sisi incoming akan bekerja saat waktu mencapai 0,7 detik. 4.0 Uji Selektifitas Kerja Relai Tabel 4. Hasil perhitungan waktu kerja relai ncoming Kuranji Merk REY ROLLE ALSTHOM / Type Relai /7SR06 / MCGG5 Karakteristik nverse nverse CT Ratio 000/5 300/5 > A 07,05 3,5 Tms 0,95 0,46 t> dtk 0,7 0,3 Koto Tingga T. Bayur- ALSTHOM ALSTHOM Merk/Type Relai / MCGG5 /MCGG5 Karakteristik nverse nverse CT Ratio 600/5 600/5 > A 4,5 35 Tms 0,5 0,39 t> dtk 0,98 0,9 Jurnal Nasional Teknik Elektro 47
Vol: 4, No., September 05 SSN: 30-949 T. Bayur- BLK Merk/Type ALSTHOM Relai /MCGG5 ALSTHOM / MCGG5 Karakteristik nverse nverse CT Ratio 300/5 300/5 > A 5,5 89 Tms 0,57 0,6 t> dtk 0,3 0,3 Kandis UNAND Merk/Type Relai ALSTHOM / MCGG5 REY ROLLE /7SR03 Karakteristik nverse nverse CT Ratio 400/5 400/5 > A 39,9 39,9 Tms 0,336 0,336 t> dtk 0,3 0,3 4. Karakteristik perbandingan setting relai PERBANDNGAN SETTNG OCR PENYULANG KURANJ / > Gambar. Karakteristik perbandingan setting relai OCR penyulang Kuranji Berdasarkan gambar 4., perbedaan seting relai OCR penyulang Koto Tingga antara data dan hasil perhitungan relatif sama, tms berdasarkan data = 0,0 dan waktu kerja = 0, detik. Berdasarkan analisa tms = 0,5 dan waktu kerja = 0,98 detik. Semakin besar arus gangguan hubung singkat, semakin cepat waktu kerja relai arus lebih PERBANDNGAN SETTNG OCR PENYULANG TELUK BAYUR- / > Gambar 4. Karakteristik perbandingan setting relai OCR penyulang Teluk Bayur- Berdasarkan gambar 4.3, perbedaan seting relai OCR penyulang Teluk Bayur- antara data dan hasil perhitungan relatif sama, tms berdasarkan data = 0,094 dan waktu kerja = 0, detik. Berdasarkan analisa tms = 0,39 dan waktu kerja = 0,9 detik. Semakin besar arus gangguan hubung singkat, semakin cepat waktu kerja relai arus lebih Berdasarkan gambar 4., perbedaan seting relai OCR penyulang Kuranji antara data dan hasil perhitungan relatif sama, tms berdasarkan data = 0,66 dan waktu kerja = 0, detik. Berdasarkan analisa tms = 0,46 dan waktu kerja = 0,3 detik. Semakin besar arus gangguan hubung singkat, semakin cepat waktu kerja relai arus lebih PERBANDNGAN SETTNG OCR PENYULANG TELUK BAYUR- / > PERBANDNGAN SETTNG OCR PENYULANG KOTO TNGGA / > Gambar 3. Karakteristik perbandingan setting relai OCR penyulang Koto Tingga Gambar 5. Karakteristik perbandingan setting relai OCR penyulang Teluk Bayur- Berdasarkan gambar 4.4, perbedaan seting relai OCR penyulang Teluk Bayur- antara data dan hasil perhitungan relatif sama, tms berdasarkan data = 0,06 dan waktu kerja = 0, detik. Berdasarkan analisa tms = 0,57 dan waktu kerja = 0,3 detik. Semakin besar arus gangguan hubung singkat, semakin cepat waktu kerja relai arus lebih 48 Jurnal Nasional Teknik Elektro
Vol: 4, No., September 05 SSN: 30-949 PERBANDNGAN SETTNG OCR PENYULANG BLK PERBANDNGAN SETTNG OCR PENYULANG UNAND / > / > Gambar 6. Karakteristik perbandingan setting relai OCR penyulang BLK Berdasarkan gambar 4.5, perbedaan seting relai OCR penyulang BLK antara data dan hasil perhitungan relatif sama, tms berdasarkan data = 0,08 dan waktu kerja = 0, detik. Berdasarkan analisa tms = 0,6 dan waktu kerja = 0,3 detik. Semakin besar arus gangguan hubung singkat, semakin cepat waktu kerja relai arus lebih Gambar 8. Karakteristik perbandingan setting relai OCR penyulang UNAND Berdasarkan gambar 4.7, perbedaan seting relai OCR penyulang UNAND antara data dan hasil perhitungan relatif sama, tms berdasarkan data = 0,58 dan waktu kerja = 0, detik. Berdasarkan analisa tms = 0,336 dan waktu kerja = 0,3 detik. Semakin besar arus gangguan hubung singkat, semakin cepat waktu kerja relai arus lebih PERBANDNGAN SETTNG OCR PENYULANG KANDS PERBANDNGAN SETTNG OCR SS NCOMNG / > Gambar 7. Karakteristik perbandingan setting relai OCR penyulang Kandis Berdasarkan gambar 4.6, perbedaan seting relai OCR penyulang Kandis antara data dan hasil perhitungan relatif sama, tms berdasarkan data = 0,58 dan waktu kerja = 0, detik. Berdasarkan analisa tms = 0,336 dan waktu kerja = 0,3 detik. Semakin besar arus gangguan hubung singkat, semakin cepat waktu kerja relai arus lebih / > Gambar 9. Karakteristik perbandingan setting relai OCR sisi ncoming Berdasarkan gambar 4.8, perbedaan seting relai OCR sisi incoming antara data dan hasil perhitungan sama, tms berdasarkan data = 0,0 dan waktu kerja = 0,7 detik. Berdasarkan analisa tms = 0,95 dan waktu kerja = 0,7 detik. Semakin besar arus gangguan hubung singkat, semakin cepat waktu kerja relai arus lebih. 5. KESMPULAN DAN SARAN 5. KESMPULAN Dari hasil pembahasan dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut : Jurnal Nasional Teknik Elektro 49
Vol: 4, No., September 05 SSN: 30-949. Arus gangguan terbesar pada gangguan hubung singkat 3 fasa, semakin jauh jarak lokasi gangguan dari lokasi relai, semakin kecil arus gangguan yang dirasakan relai.. Arus gangguan hubung singkat terbesar pada penyulang Koto Tingga, untuk gangguan hubung singkat 3 fasa dengan lokasi gangguan %, yaitu sebesar 736,99 Ampere. Hal ini dikarenakan saluran Koto Tingga terpendek dibandingkan dengan penyulang lain, yaitu = 9 km dan arus beban = 30 Amper (terbesar ke dua). Nilai impedansi saluran dan panjang saluran akan mempengaruhi nilai arus hubung singkat. 3. Koordinasi relai OCR hasil perhitungan sudah benar dan koordinasi kerja relai sudah baik. Dari uji selektifitas diperoleh waktu kerja relai pada penyulang Kuranji = 0,3 detik, penyulang Koto Tingga = 0,98 detik, Teluk Bayur- = 0,9 detik, Teluk Bayur- = 3 detik, BLK = 0,3 detik, penyulang Kandis = 0,3 detik, dan penyulang UNAND = 0,3 detik. Pada sisi incoming waktu kerja relai adalah 0,7 detik. [] Gonen T, Electric Power Distribution System Engineering, Mc Graw Hill, nc, 986. [3] William D. Stevenson, Jr., Sistem Tenaga Listrik. edisi keempat, penerbit Erlangga Jakarta, 994. [4] PT. PLN (persero), Superpisi Relai Proteksi Transmisi Dan Gardu nduk, Jasa Pendidikan dan Pelatihan, 998. [5] J. Soekarto, relay arus lebih, perangkat keras dan perangkat lunak pada instalasi listrik, PP APE, Jakarta Timur, 009. [6] A.R. van C. Warrington, Protective Relays, Their Theory and Practice, vol., third edition, London, 994. Biodata Penulis Erliwati, lahir di Padang tanggal 4 April 964, mahasiswa pascasarjana jurusan Teknik Elektro Universitas Andalas Padang, staf pengajar tetapjurusan Teknik Elektromedik Politeknik Kesehatan Siteba Padang. Mempunyai (satu) orang anak laki-laki, suami ja Darmana. 5. SARAN Setelah melalui serangkaian penelitian baik di lapangan maupun secara perhitungan dapat dikemukakan beberapa saran sebagai berikut :. Agar kerja relai proteksi menjadi lebih optimal, dan keandalan sistem tetap terjaga maka perlu adanya koordinasi perhitungan nilai setting relai dengan LVCB di hilir (ujung penyulang).. Bila terjadi penambahan beban dan perluasan jaringan yang signifikan maka nilai setting relai agar disesuaikan dengan kondisi besar beban maksimum penyulang akibat penambahan beban dan perhitungan impedansi total jaringan akibat perluasan jaringan. DAFTAR PUSTAKA [] PT. PLN (persero), Kriteria Disain Enjinering Konstruksi Jaringan Distribusi Tenaga Listrik, buku, Lampiran Direksi PT. PLN (Persero),00. 50 Jurnal Nasional Teknik Elektro