BAB 3 Pemeliharaan Peralatan Disturbance Fault Recorder ( DFR ) Suatu alat yang dapat mengukur dan merekam besaran listrik seperti arus ( I ), tegangan (V)dan frekuensi (F) pada saat sebelum, selama dan setelah gangguan. Disturbance Recorder yang saat ini sudah merupakan suatu kebutuhan, dapat membantu perekaman data dari Sistem Tenaga Listrik termasuk Sistem Proteksi serta peralatan terkait lainnya yang pada akhirnya membantu dalam analisa dan memastikan bahwa sistem telah bekerja dengan baik. 3.1 Prinsip Kerja DFR akan bekerja secara real time untuk memonitor kondisi listrik dan peralatan terkait lainnya, Karena menggunakan sistem digital maka semua data dikonversikan ke bentuk digital dan disimpan di memori. Pada saat terjadi gangguan, hasil monitor tersebut akan tersimpan secara permanen dalam bentuk hasil cetakan di kertas dan data memori. Manfaat Disturbance Fault Recorder (DFR) : Mendeteksi penyebab gangguan Mengetahui lamanya gangguan (fault clearing time) Mengetahui besaran listrik seperti Arus (I), Tegangan (V) dan Frekuensi (F) Mengetahui unjuk kerja sistem proteksi terpasang Melihat harmonik dari sistem tenaga Listrik Melihat apakah CT normal / tidak ( jenuh) Memastikan bahwa PMT bekerja dengan baik Dokumentasi 95
Pengembangan DFR : Time Synchronizing (GPS) Master Station Monitoring Frekuensi DC Monitoring Bagian dari DFR (Disturbance Fault Recorder) : DAU (Data Acquisition Unit), AC/DC Power Supply Communication Channel, Sistem Alarm INPUT OUTPUT ANALOG 16 Channel PRINTER EVENT 32 Channel SYNCHR DAU Data Acquisition Unit COMM ALARM RELAY KE MASTER DC POWER AC POWER EXTERNAL KEY BOARD & SCREEN 96
3.2. Routine Test : Mencetak / print out ulang Record gangguan yang pernah direkam : DFR II harus dalam kondisi Manual Mode Tekan tombol Record Select display akan tampil Record Select Tekan kunci panah kebawah, display tampil : Rec No. Setelah ini tekan / masukkan nomor yang diinginkan kemudian tekan tombol Enter. Printer akan bekerja, dan layar akan terbaca Printing. Tunggu sampai selesai mencetak, atau Cancel untuk membatalkan. Jangan lupa kembali ke Auto setelah selesai, dengan tombol Auto Kita dapat juga memilih nomor record dengan menggunakan tombol Panah Keatas / Kebawah. Apabila nomor record yang akan dicetak sudahdiperagakan, maka kita cukup menekan tombol Enter. Mencetak Setup Parameter DFR II harus dalam kondisi Manual Mode Tekan tombol Print Setup Tekan tombol Panah Kebawah kemudian printer akan bekerja Tekan sampai selesai mencetak, atau Cancel untuk membatalkan Jangan lupa kembali ke Auto setelah selesai, dengam tombol Auto. 3.3. Basic Operation 1. Switch on : Menyalakan DFR Pertama kali dinyalakan DFR II akan memeriksa keadaan didalam rangkaian elektroniknya dan menghitung Memorinya sampai 4096 KB. Setelah semuanya dalam kondisi baik, maka secara otomatis display/peragaan di DFR II akan menampilkan Jam dan Nomor Record yang ada didalam DFR. 97
Apabila kita ingin mempercepat pemeriksaan dan test memory, tekan tombol Panah Kebawah dan display akan menampilkan Jam dan Rec No. Misalnya : JJ : MM : SS REC. 15 : 06:32 REC 041 Setelah itu tekan tombol Reset Alarm Indicator, maka seluruh lampu Alarm Indicator harus padam/tidak menyal. Apabila ada Alarm Indicator yang menyala, maka lihat petunjuk bagian Trouble Shooting. 2. Automatic Mode : Posisi DFR siap/otomatis Pada kondisi Jam dan Nomor Record tampil dilayar, dan Status Indicator Led Auto menyala, kondisi ini disebut Automatic Mode. Dalam kondisi ini semua key kecuali Manual Mode dan Reset Alarm dan Sensor Target tidak dapat difungsikan. Pada posisi ini DFR dalam keadaan siap akan merekam data gangguan/fault secara otomatis. Catatan : Dalam kondisi ini Lampu Status Indicator yang menyala adalah: Auto dan Data Memory (kalau ada data ). Apabila Lampu Status Indicator lain ada yang menyala, berarti ada gangguan didalam DFR, contoh lampu Off Line, artinya DFR dalam keadaan tidak siap merkam. Lihat bagian Trouble Shooting. 3. Manual Mode : Posisi manual operation : Merubah ke kondisi manual untuk dirubah / dioperasikan oleh operator / manusia Pada posisi ini kita dapat : Merubah Parameter dari DFR Melakukan pengetesan / pemeriksaan komponen elektronis Meminta rekaman data, ataupun memanipulasikan data rekaman 98
Dari kondisi Automatic kita dapat merubah ke kondisi manual dengan cara : Tekan tombol Manual, pada display akan tampil Manual Mode. Berarti kita sudah ada pada posisi Manual dan Lampu Status Manual akan menyala. 4. Kembali ke posisi / kondisi Automatic mode Untuk kembali ke posisi Automatic mode, setelah kita selesai dengan posisi Manual mode, kita harus kembali ke tampilan layar Manual Mode, yaitu dengan menekan tombol Cancel beberapa kali(tergantung diposisi mana kita sedang berada). Lalu tekan tombol Auto, maka pada layar akan tampil JAM dan Record No untuk mempercepat peragaan, tekan tombol Panah Kebawah atau Cancel. 5. Tombol-tombol yang sering digunakan ENTER Untuk menerima pilihan dilayar SELECT Untuk memilih / merubah pilihan dilayar Untuk pindah posisi : kekanan/kekiri cursor atau keatas/kebawah untuk menu TAB Alphanumeric (A-Z, 0 9), Untuk pindah posisi kekanan/kekiri untuk display yang memiliki beberapa kolom / bagian Untuk memasukkan karakter,atau juga digunakan untuk memilih menu. Pada perincian dari Menu, tombol ini dapat digunakan untuk memasukkan karakter. 99
CANCEL Untuk membatalkan pilihan dan kembali ke bagian sebelumnya AUTO RESET MANUAL Untuk pindah ke posisi Automatic Untuk me RESET ALARM INDICATOR Untuk pindah dari posisi Automatic ke Manual Bagaimana Analisanya : 1. Pada kondisi normal, arus dan tegangan akan menggambarkan sinusoidal (50HZ) yang sempurna. 2. Besaran arus dan tegangan tersebut dapat diukur dengan memperhatikan skala rekaman, serta ratio CT & PT. 3. Setiap trigger karena besaran analog yang diluar normal, DFR akan menggambarkan pada bagian sensor digital, serta bentuk sinusoidal arus/tegangan akan berubah menjadi lebih besar atau Lebih kecil. 4. Apabila perubahan besaran analog ini diikuti dengan bekerjanya proteksi maka diikuti dengan perubahan status input digital. 5. Bila PMT juga bekerja, maka dapat dilihat status PMT sebagai input digital yang berubah. 6. Setiap trigger karena perubahan status input digital, DFR akan menggambarkannya pada bagian digital, dimana garisnya akan berubah menjadi terputus 100
3.4. Pemeliharaan Disturbance Fault Recorder 3.4.1. Pemeriksaan Fisik Indikator Indikator Kondisi Penyebab Penanggulangan Hasil a. Fail Menyala DFR dalam kondisi manual Printer terganggu DFR mendeteksi gangguan internal, biasanya diikuti lampu Offline menyala Pindahkan keposisi auto dan tekan tombol reset Periksa printer dan kertas dan sambungannya b. Fault Menyala Ada gangguan pd DFR seperti pada saat pertama dinyalakan, saat berkomunikasi dgn komputer, dll c. Service Menyala DFR membutuhkan pelayanan misalnya memory mendekati penuh, sinkron waktu (clock) hilang d.operatio n Menyala e. Auto Menyala DFR pernah merekam gangguan DFR kondisi automatic siap merekam data Tekan tombol reset Periksa GPS clock, kabel coaxial, atau konektornya Selalu periksa data yg tersimpan dimemory down load atau cetak data yang diperlukan lalu hapus data yg ada di memory Tekan tombol reset - 101
Indikator Kondisi Penyebab Penanggulangan Hasil f. Manual Menyala DFR dalam kondisi dapat dirubah oleh user/manusia Catatan : DFR harus selalu dikembalikan kepada posisi auto g. Offline Menyala DFR tdk siap menerima data gangguan akibat : h. CPU Fail i. Data in Memory Menyala Menyala Memory sudah terisi penuh DFR terganggu misalnya kerusakan CPU DFR mengalami gangguan pd internal Ada data yg sudah direkm dimemory yg siap dicetak ke printer atau dikirim ke master station Setelah selesai merubah setting (bila diperlukan) maka pindahkan selalu keposisi auto Lakukan point c Lakukan point h langkah langkah Buka pintu DFR bagian depan Matikan DFR denga n switch Supply DC ke posisi Off Lepas card CPU, Fault board, Network controller, dan patch board satu persatu, lalu masukkan dengan benar lalu coba dinyalakan. Lakukan point c langkah 102
Pemeriksaan Fungsi No Pemeriksaan Fungsi Hasil 2.1 Periksa Battery backup RAM apakah masih baik, tempatnya pada card sebelah paling kanan dekat engsel pintu. Kesiapan Battery backup RAM +/- 6.5 Vdc 2.2 Pada saat maintenance atau terjadi gangguan eksternal DFR merekam data, sehingga data-data tersebut menumpuk dan menyebabkan memory full pada hal data tersebut ada yg tidak dibutuhkan, untuk itu lakukan langkah c diatas. 2.3 Periksa tanggal, Jam (bagi yg tdk terhubung dengan GPS) apabila tidak sesuai maka cocokkan dengan kondisi real time. Cetakan rekaman yang aneh dan DFR tidak dapat diset Bila terjadi keluaran yang aneh seperti jam salah/rusak, hasil cetakan tidak benar dan tombol DFR tidak dapat ditekan maka coba lakukan hal-hal sebagai berikut : Buka pintu DFR bagian depan Tekan tombol CPU reset terdapat di CPU card (card paling kanan) Lalu nyalakan DFR dan akan memulai menghitung memory. Coba normalkan dan Snap shot untuk melihat cetakan keluarannya apakah sudah benar. Cek dan sesuaikan dengan urutan Parameter Cek dan sesuaikan DAU ID DFR 103
No Pemeriksaan Fungsi Hasil 2.4 Apabila muncul CPU fail dan setelah melakukan langkahlangkah diatas tetap tidak bisa bekerja normal,sebaliknya segera dikonsultasikan ke pihak pabrikan. 3.4.2. Pengujian Fungsi DFR / merubah setting (bila diperlukan) 1. I/O Test Printer test Printer status 2. Dari Panel Test Lakukan Snapshot 3. Pemeriksaan Kapasitas Memory 4. Lakukan Down load/cetak data yang diperlukan dilanjutkan penghapusan data 5. Menekan Tombol Reset (indikasi ini muncul bila DFR pernah merekam gangguan, saat pertama DFR dinyalakan dan saat berkomunikasi dengan komputer/cpu. 6. Pemeriksaan posisi selektor switch operasi (selalu dikembangkan ke posisi Auto) 3.5 Travelling Wave System (TWS) 3.5.1. Prinsip Kerja TWS Untuk mengukuran jarak SUTT saat ini dapat menggunakan methode impedansi dengan bantuan disturbance fault recorder atau numerical relay. Methode hasilnya akan menjadi kurang akurat apabila terdapat kondisikondisi sebagai berikut : Resistansi gangguan dan faktor infeed Arcing fault yang membentuk gelombang non-sinusoidal Source impedance ratio (SIR) yang tinggi Line constanta jaringan berbeda-beda Capasitansi jaringan (jaringan > 100 km) 104
Error CT dan CVT Agar akurasi pengukuran jarak SUTT lebih akurat digunakan methode traveling waves (TWS). Selain untuk mengukur jarak SUTT, TWS dapat pula digunakan sebagai fault locator, dengan akurasi hingga 100-200 m. Prinsip kerja dari TWS adalah gelombang berjalan terbentuk apabila terdapat switcing di SUTT yang disebabkan oleh buka / tutup PMT atau arcing saat gangguan. Pulsa ini berjalan sepanjang seksi SUTT yang mempunyai impedansi karakteristik yang sama, sampai ke titik bus akan menemui impedansi karakteristik yang berbeda dan menyebabkan pulsa mengalami pemantulan. t1 t2 t3 L Gambar 3.5.1.a. Proses gelombang berjalan pada penghantar Waktu tempuh gelombang ini terekam oleh TWS adalah t2-t1, maka jarak yang diukur adalah : L = (t2-t1). V/2 dimana V adalah kecepatan gelombang berjalan dalam hal ini sama dengan kecepatan cahaya atau gelombang elektromagnetik (300.000 km/dt). 105
Ada beberapa cara untuk mengukur jarak SUTT atau menentukan lokasi gangguan dengan menggunakan methode gelombang berjalan ini. Pada saat terjadi gangguan penghantar maka pada titik gangguan akan dibangkitkan gelombang berjalan ke dua ujung penghantar seperti pada Gambar 3.5.1.b. t1a t2a La Lb Gambar 3.5.1.b. Proses gelombang berjalan pada penghantar Pada kondisi ini maka jarak ke titik gangguan : La = (t1a - t1a) x V/2 Jika waktu gangguan singkat sekali atau resistansi gangguan tinggi maka waktu pantulan gelombang yang kedua bukan dipantulkan oleh titik gangguan sehingga waktu yang tercatat bukan waktu tempuh dua kali jarak gangguan. 106
t1a t2a La Lb t1b Gambar 3.5.1.c. Proses gelombang berjalan pada penghantar Hal tersebut diatas dapat diatasi dengan menggunakan dua buah TWS masing-masing pada kedua ujung penghantar. Pada kondisi ini maka jarak ke titik gangguan : La = L/2 + (t1a - t1b) x V/2 Lb = L/2 + (t1b - t1a) x V/2 Ada beberapa cara untuk memanfaatkan TWS untuk mengukur jarak penghantar atau jarak ke lokasi gangguan dengan menggunakan gelombang berjalan yaitu : 107
3.5.2. Cara mengukur jarak SUTT (type E single ended mode). 1. 1 buah TWS dipasang membelakangi sumber. 2. Posisi kedua PMT dalam keadaan terbuka. 3. PMT dilokasi TWS dimasukkan (re-energize). 4. Pulsa dibentuk dari PMT masuk terekam (t1a) melalui CT oleh TWS dan berjalan sepanjang seksi penghantar sampai diujung depan PMT masih kondisi terbuka (impedansi tinggi) maka pulsa yang dipantulkan dalam posis terbalik terekam oleh TWS (t2a). 5. Jarak seksi saluran adalah : La = (t2a - t1a) x V/2 3.5.3. Cara mengukur jarak gangguan SUTT (type A single ended mode). 1. 1 buah TWS dipasang membelakangi sumber. 2. Posisi kedua PMT dalam keadaan masuk (operasi normal). 3. Pada saat terjadi gangguan pulsa dibentuk dari switcing dari dititik gangguan bergerak menuju TWS terekam (t1a) dan dipantulkan berjalan ke titik gangguan sampai dititik gangguan dipantulkan kembali menuju TWS dan terekam lagi (t2a). 4. Jarak seksi saluran adalah : La = (t2a - t1a) x V/2 3.5.4. Cara mengukur jarak gangguan SUTT (type D double ended). 1. 2 buah TWS dipasang saling berhadapan 2. Posisi kedua PMT dalam keadaan masuk (operasi normal). 3. Pada saat terjadi gangguan pulsa dibentuk dari switcing dititik gangguan bergerak menuju TWS A terekam (t1a). 4. Pada saat itu pula pulsa dibentuk dari switcing dititik gangguan bergerak menuju TWS B terekam (t1b). 5. Jarak seksi saluran adalah : La = (L/2) + (t1a - t1b) x V/2 Lb = (L/2) + (t1b - t1a) x V/2 108