BAB IV PERHITUNGAN DAN PETUNJUK UMUM UNTUK PEMILIHAN PENGENAL ARRESTER 4.1 Hasil penelitian 1. Waktu Percikan arester Gambar 4.1 Grafik waktu percik arrester berdasarkan penelitian 2. Simulasi diagram tangga untuk tegangan sebesar 2 x p.u (tegangan sistem) Berdasarkan table factor tegangan lebih sementara dalam koordinasi yaitu untuk tegangan surja hubung dapat berlangsung selama 10-4000 µ detik, sedangkan besarnya tegangan adalah 1.5-3.5 p. µ detik, sehingga simulasi diagram tangga untuk 2 x p.u adalah : a. b 250 256 350 256 350 350 250 350 0,1551 0.1551 ; a ; b 2 x250 256 350 2x350 256 350 0,8448 1.1551
Gambar 4.2 Simulasi diagram tangga perlindungan arrester terhadap transformator
4.2 Perhitungan menentukan jarak maksimum arrester dan peralatan 1. Waktu percik arrester Berdasar diagram waktu percik arrester di atas, maka pada saat tergangan 2 x p.u adalah saat t = 10.75 µdet, untuk 2.5 x p. µ pada saat t = 8.78 µdet, untuk 3 x p. u pada saat t = 8.75 µdet. 2. Perhitungan jarak maksimum antara arrester dengan peralatan yang dilindungi Dari hasil survey diketahui bahwa tegangan sistem peralatan adalah sebagai berikut, transformator 500 KV dengan TID 890 KV. Trafo ini dilindungi arrester dengan tegangan percik 560 KV, pada lecutan 10 KA, dengan jarak perlindungan terhadap peralatan adalah sejauh 38 meter, misalkan sebuah surja 1000 KV, merambat menuju peralatan yang dilindungi arrester dengan kecepatan 300 m/µdt, berapakah jarak maksimum antara arster dan peralatan, sehingga semua peralatan itu terlindungi dari bahaya surja? Diketahui : Ep = 890 KV Ea = 560 KV A = 1000 KV V = 300 m/µdt Ditanya : S (jarak maksimum antara arrester dengan peralatan)? Jawab : a.. Ep 890KV S Ea 2 49meter AS v 560KV 1000KV S 300 b. Jadi jarak menurut perhitungan antar arrester dengan peralatan adalah 49 meter. Pada hal dalam kenyataan di lapangan dipasang sejauh 38 meter, sehingga pemasangannya masih di bawah harga maksimum.
3. Analisis tegangan percik arrester t = 0 µdet ; e = 0 KV t = 2,5 µdet ; e = 155.2 KV t = 5,0 µdet ; e = 155.2 KV t = 7,5 µdet ; e = 155.2 + 155.2 + 131.11 = 441.51 KV t = 10,0 µdet ; e = 441.51 KV t = 12,5 µdet ; e = 441.51 + + 131.11 + 110.76 = 683.398 waktu percik arrester 131.11 650 441.51 1.1551 2 208.49 75.72 t t Jadit 2.75 so 8 2.75 t so sebesar t 10.75udetik 4. Naik tegangan pada transformator adalah sebagai berikut : t = 0 µdet ; e = 0 KV t = 2,5 µdet ; e = 0 KV t = 5,0 µdet ; e = 310.4 KV t = 7,5 µdet ; e = 310.4 KV t = 10,0 µdet ; e = 310.4 + 262.22 = 572.62 KV t = 12,5 µdet ; e = 572.62 KV t = 20,0 µdet ; e = 794.18 KV t = 22,5 µdet ; e = 794.18 + 187.14 = 981.32 KV t = 25,0 µdet ; e = 981.32 KV t = 27,5 µdet ; e = 981.32 + 158.08 = 1139.4 KV Jadi tegangan maksimum pada transformator adalah sebesar = 1139.4 KV sehingga reaktor masih aman, karena tegangan tersebut masih berada di bawah BIL transformator.
Gambar 4.3 Grafik tegangan pada transformator Jadi menurut percobaan simulasi di atas naik tegangan yang terjadi berdasarkan waktu berlangsungnya tegangan lebih dalam surja hubung yaitu antara 10 4000 µdet, dengan besarnya antara 1.5 3.5 p.u (tegangan sistim) adalah sebesar 1471 KV, ini masih berada dibawah BIL dari reactor, yaitu sebesar 1550 KV, sehingga arrester masih mampu melindungi reaktor tersebut.
4.3 Petunjuk umum pemilihan pengenal arrester 1. Tipe A Adalah sistem-sistem yang netralnya diketanahkan secara baik dan hasil bagi R 0 /X 1 dan X o /X 1 lebih kecil dibandingkan dengan tipe B. Tipe A ini umumnya adalah sistem distribusi yang diketanahkan titik netralnya. Disini, pengenal arrester pada umumnya dipilih sedikit lebih rendah dari tegangan jala-jala dari yang biasa direkomendasikan untuk sistem-sistem tegangan tinggi. 2. Tipe B Adalah sistem dengan X 0 /X 1 < dari 3 dan R 0 /X 1 dari 1 pada setiap titik dalam sistem itu. Jadi, tipe B ini adalah sistem dengan pengetanahan yang efektif. 3. Tipe C Adalah sistem yang netralnya diketanahkan tetapi tidak memenuhi persyaratan untuk tipe B. jadi ada kemungkinan X 0 /X 1 > 3 atau R 0 /X 1 > 1. Sistem yang diketanahkan dengan kumparan Petersen termasuk dalam tipe C ini
Tabel 4.1 Pengenal arrester dan tegangan sistem Pengenal tegangan Tegangan maksimum sistem fasa tiga dimana arrester digunakan arrester Sistem yang diketanahkan Sistem terisolir A B C Volt rms 175 130/260* 130/260* 175 260 220 650 650 650 650 1.000 1.000 1.000 1.000 3.000 4.500 3.750 3.000 6.000 9.000 7.500 6.000 9.000 12.800 11.250 9.000 12.000 15.000 15.000 12.000 15.000 18.000 18.000 15.000 Kv rms 20 25 20 25 30 25 30 37 30 37 46 37 40 50 40 50 60 50 60 73 60 73 Tidak ada 90 73 97 121 97 109 136 109 121 150 121 145 180 145 169 200 169 195 245 195 242 300 242 *satu fasa, tiga kawat
Pengenal tegangan arrester Kv (rms) Tabel 4.2 Karakteristik kerja arrester (semua harga-harga maksimum) gardu induk Tegangan percik Tegangan pelepasan untuk arus 10x20 µdet maksimum kv* distrib. 5.000 amp 10.000 amp 20.000 amp Katup Ekspulsi gardu distrib. gardu distrib. gardu distrib. 3 15 23 44 11 17 13 20 14 23 6 27 46 62 22 34 25 38 27 44 9 40 62 80 33 51 37 57 39 66 12 50 78 110 44 62 48 69 52 78 15 61 89 115 55 77 60 87 65 99 18 107 137 85 94.. 110 salura saluran salura salura 20 83 90 74 96 80 106 86 116 25 102 111 92 116 90 128 110 139 30 122 132 110 139 119 155 130 172 37 151 163 137 172 146 180 160 208 40 157 176 148 185 159 204 169 225 50 205 220 184 232 197 255 211 280 60 246 264 220 278 239 312 258 344 73 300 320 270 342 288 378 313 414 97 397 356 384 415 109 446 400 434 467 121 495 444 482 518 145 592 536 576 622 160 693 624 672 725 195 796 713 768 832 242 988 888 960 1.035 (*) pada gelombang uji standard AIEE;100 kvµdet/12 kv dari pengenal; percik 60 hertz, rms, tidak kurang dari 1,5 kali pengenal 1) hanya untuk jenis katup.