GANGGUAN 2 PADA SISTEM TENAGA LISTRIK

PENS- ITS

Gangguan2 pada sistem tenaga listrik

Sifat gangguan :

- sementara/temporer

- permanen

Asal gangguan : - dari dalam

- dari luar sistem

Gangguan arus lebih

Ganguan beban lebih I > I nomGangguan hubung singkat

- satu phasa ketanah

- phasa phasa

- dua phasa ketanah

- tiga phasa/simetri

Rumus rumus gangguan hubung singkat

Gangguan hubung singkat simetri dan phasa-phasa

- Gangguan hubung singkat tiga phasa

I hs = If 3ph = Vf/Z1 ( pu )

If 3ph = MVAf /V3 KV ( KA )

MVA fault = MVAb/Z1(pu)

- Gangguan hubung singkat phasa phasa

If 2ph = 0,866 If 3ph

Gangguan jatuh tegangan

Selisih tegangan pengiriman dengan tegangan penerimaan

Tergantung parameter saluran :

R , L , C dan G serta pada beban dan power faktor

Gangguan petir

Bunga api listrik(electrical discharge) diudara, antara awan dengan awan atau awan dengan bumi / tanah

- Merupakan gelombang berjalan

- Tegangan lebih ( over voltage )

Gelombang sambaran petir

- Sambaran langsung mengenai ril dan atau peralatan GI, tidak mungkin ditahan oleh isolasi yang ada

- Sambaran induksi, awan menginduksikan muatan listrik yang polaritasnya berlawanan dan menimbulkan muatan terikat pada peralatan serta terjadi pelepasan muatan dari awan, merupakan gelombang berjalan yang besarnya tergantung keadaan pelepasan antara 100 s/d 200 KV

- Sambaran dekat, gelombang berjalan yang datang ke peralatan GI dari sambaran petir pada saluran transmissi

Gangguan Surja Hubung

Penutupan saluran tak serempak pada pemutus tiga phasa ( 2,76 pu )Penutupan kembali saluran dengan cepat( 2,5 sampai 4,25 pu)Pelepasan beban akibat gangguan (1,1 sampai 1,2 pu)Penutupan saluran yang semula tidak masuk sistem jadi masuk sistem (1,5 pu)Switching transformator yaitu terpotongnya arus pembangkitan pada transformator ( 2,75 pu )Switching reaktor & kapasitor untuk pengaturan tegangan sistem ( 2,5 pu )

Jadi tegangan lebih akibat proses switching berkisar antara 1,1 pu sampai 4,25 pu

Pengertian dan Fungsi Rele Pengaman

Rele Pengaman

Peralatan listrik yang dirancang untuk mulai pemisahan bagian sistem tenaga listrik atau untuk mengoperasikan signal bila terjadi gangguan

BLOK DIAGRAM

SENSINGELEMENT

COMPARISONELEMENT

CONTROLELEMENT

A

B

I

TRIP/SIGNAL SET

RELE

GANGGUAN

RELE

PEMUTUS

Untuk menjamin keandalan, rele pengaman harus memenuhi persyaratan sbb :

-Kecepatan Bereaksi

Saat mulai ada gangguan sampai pelepasan pemutus (CB), dimana kadang-kadang diperlukan kelambatan waktu :

top = tp + tcb

top= waktu total

tp= waktu bereaksi dari unit rele

tcb= waktu pelepasan CB

Kecepatan pemutus arus gangguan dapat mengurangi kerusakan serta menjaga stabilitas operasi mesin-mesin

Syarat-syarat rele pengaman

-Kepekaan Operasi ( sensitivity )

Kemampuan rele pengaman untuk memberikan respon bila merasakan gangguan.

-Selektif ( selectivity )

Kemampuan rele pengaman untuk menentukan titik dimana gangguan muncul dan memutuskan rangkaian dengan membuka CB terdekat.

Ks = Ihsmin/Ipp

Ihs min= arus hubung singkat minimum

Ipp= arus pick-up pada sisi primer trafo arus

-Keandalan ( reliability )

Jumlah rele yang bekerja atau mengamankan terhadap jumlah gangguan yang terjadi. Keandalan rele yang baik adalah 90-99 %

-Ekonomis

Penggunaan rele selain memenuhi syarat diatas, juga harus disesuaikan dengan harga peralatan yang diamankan.

Pemilihan macam rele pengaman yang dipergunakan

Tipe dan rating peralatan Tingkat kepentingan peralatan Lokasi atau letak peralatan dalam sistem tenagaKemungkinan terjadinya gangguan Harga peralatan

Didalam penerapan rele perlu diperhatikan beberapa kondisi sistem tenaga listrik

Daya terbalik : arus dan tegangan gangguan berubah dengan berubahnya arah daya.Sistem pentanahan netral : arus dan tegangan berubah dengan berubahnya sistem pentanahan.Rangkaian ganda ( double circuit ) dan bercabang ditengah : pada saluran multi circuit sejajar perlu diperhatikan impedansi urutan nolnya karena pengaruh pentanahan rangkaian lain yang mempengaruhi perubahan arus urutan nol sehingga mempengaruhi kemampuan rele jarak disamping arus gangguan mengalir kedaerah luar perlindungan dan berpengaruh pada rele arah.

Fungsi Rele Pengaman

Membunyikan alarm, menutup rangkaian trip dari pemutus rangkaian untuk membebaskan peralatan dari gangguan yang terjadi.Membebaskan bagian yang bekerja tidak normalMembebaskan dengan segera bagian yang tergangguMelokalisir akibat dari gangguanMemberikan petunjuk atas lokasi serta macam dari gangguanPenghematan 0,5 2 %

FAKTOR FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERENCANAAN DAN KONSTRUKSI RELE

-Karakteristik rele bekerja atas dasar tanggapan thdp jenis gangguan
-Daerah Penyetelan variabel setting rele
-Spesifikasi rele sesuai dengan negara pemakai
-Ketahanan terhadap effek transient
-Konstruksi rele harus kompak, sederhana dan mempermudah pemeliharaan
-Pengawatan dan pengaturan terminal sehingga mudah testing dan pencarian gangguan
-Modifikasi disesuaikan dengan kondisi

Klasifikasi Rele Pengaman

PENS- ITS

Klasifikasi rele pengaman

Berdasarkan prinsip kerja rele elekromagnetik rele induksi rele moving coil -rele elektronik rele elektrodinamik rele polarisasi rele thermis rele digital dllBerdasarkan besaran yang diukur arus, tegangan, daya, impedansi, reaktansi, frekwensi, dsb dibedakan atas rele2 yang bekerja bila -diatas besaran yang ditentukan( over ) -dibawah besaran yang ditentukan ( under ) -arah aliran daya ( directional )

Berdasarkan cara penyambungannya -rele seri -rele shunt -rele seri dan shunt Berdasarkan cara kerja element kontrol direct acting (langsung) indirect acting (tidak langsung )Berdasarkan cara menghubungkan sensing element -rele primer rele secondair, diperlukan CT dan atau PTBerdasarkan tugasnya -rele utama, elemen utama dalam sistem pengamanan, berhubungan langsung dengan besaran yang diamankan rele bantu,elemen pembantu yang bertugas memperbanyak kontak, menjalankan signal dan lainnya Berdasarkan waktu bekerjanya rele tanpa kelambatan waktu dengan kelambatan waktu

SENSING

ELEMENT

COMPARISON

ELEMENT

CONTROL

ELEMENT

A

B

I

TRIP/SIGNAL SET

RELE

GANGGUAN RELE PEMUTUS