memasang proteksi pembangkit

MEMASANG PROTEKSI PEMBANGKIT
Memahami Pemeliharaan Proteksi
Teknik Pembangkit Listrik
1st Class
Semester 2
Proteksi sistem tenaga listrik adalah
Teknologi dan Rekayasa
1. Arus
2. Tegangan
3. Sudut fasa antara keduanya
Teknologi dan Rekayasa
KOMPONEN SISTEM PROTEKSI
Secara umum, komponen - komponen sistem proteksi.
1. Circuit Breaker (CB) dan Fuse (Sekering)
2. Relay
3. Trafo arus / Current Transformer (CT)
4. Trafo tegangan / Potential Transformer (PT)
5. Kabel kontrol / wairing
Teknologi dan Rekayasa
KOMPONEN SISTEM PROTEKSI
1. Circuit Breaker (CB) dan Fuse (Sekering)
Merupakan alat yang berhubungan langsung dengan DS
(Disconect Switch) adalah alat pelindung pencegah terjadinya
kelebihan arus, yang dapat berupa sekring atau CB.
Teknologi dan Rekayasa
KOMPONEN SISTEM PROTEKSI
Gambar Circuit Breaker (CB)
Teknologi dan Rekayasa
KOMPONEN SISTEM PROTEKSI
DS (Disconect Switch)
Teknologi dan Rekayasa
KOMPONEN SISTEM PROTEKSI
2. Relay
Relay adalah peralatan listrik yang berfungsi untuk
melindungi, memutuskan atau menghubungkan suatu
rangkaian listrik yang satu ke rangkaian listrik yang lainnya,
yang bekerja secara otomatis dan dapat dipakai sebagai alat
kontrol jarak jauh.
Teknologi dan Rekayasa
KOMPONEN SISTEM PROTEKSI
Gambar Relay
Teknologi dan Rekayasa
KOMPONEN SISTEM PROTEKSI
3. Trafo arus / Current Transformer (CT)
Current Transformer atau yang biasa disebut Trafo arus
adalah tipe instrument trafo yang didesain untuk mendukung arus yang
mengalir pada kumparan sekunder sebanding dengan arus bolak-balik
yang mengalir pada sisi primer.
Teknologi dan Rekayasa
KOMPONEN SISTEM PROTEKSI
Current Transformer (CT)
Teknologi dan Rekayasa
KOMPONEN SISTEM PROTEKSI
4. Trafo tegangan / Potential Transformer (PT)
Potensial
transformator
adalah
trafo
satu
fase
berfungsi untuk menurunkan
tegangan (Step down), yang
didesain untuk instrument
pengukuran / proteksi.
Teknologi dan Rekayasa
KOMPONEN SISTEM PROTEKSI
Potential Transformer (PT)
Teknologi dan Rekayasa
KOMPONEN SISTEM PROTEKSI
5. Kabel Kontrol / wairing
Kabel sebagai penghantar aliran listrik, bahan yang paling sering
digunakan adalah tembaga (Cu) karena mempunyal sifat konduktivitas
listrik yang tinggi.
Kabel NYAF
Kabel NYFGbY
Kabel Twisted
Teknologi dan Rekayasa
BAGAIMANA PEMELIHARAAN PROTEKSI
1. Menganalisa data pemeliharaan sistem
proteksi dengan kriteria-kriteria antara lain:
a. Data hasil pemeriksaan dan pengujian sistem proteksi
diidentifikasi untuk menentukan kelayakan operasinya
sesuai standar.
b. Penyebab kerusakan atau kelainan peralatan
diidentifikasi sesuai standar.
Teknologi dan Rekayasa
BAGAIMANA PEMELIHARAAN PROTEKSI
2. Merencanakan dan mempersiapkan
pelaksanaan pengujian sistem proteksi :
a. Sumber daya yang diperlukan untuk pengujian
diidentifikasi sesuai spesifikasi pekerjaan.
b. Perlengkapan kerja (gambar, intruksi kerja, dll)
diinterpretasikan sesuai dengan rencana kerja
c. Lokasi kerja disiapkan sesuai dengan keperluan
pekerjaan dan prosedur yang ada.
Teknologi dan Rekayasa
BAGAIMANA PEMELIHARAAN PROTEKSI
3. Membuat laporan pemeliharaan dengan
kriteria-kriteria antara lain:
a. Laporan dibuat sesuai dengan format dan
prosedur/ intruksi kerja yang telah ditetapkan.
b. Standar pemeliharaan instalasi listrik meliputi
program pemeriksaan, perawatan, perbaikan dan
pengujian ulang berdasarkan petunjuk
pemeliharaan yang telah ditentukan (PUIL 2000SNI04-0225-2000)
Teknologi dan Rekayasa
KEGAGALAN PROTEKSI
Kegagalan terhadap proteksi
pada unit pembangkit dapat
berdampak terhadap kerusakan
unit
pembangkit
secara
keseluruhannya. Oleh sebab itu
perlu dilaksanakan program
pemeliharaan sistem proteksi
pembangkit dengan cermat
sesuai ketentuan perusahaan
serta petunjuk pabrik.
Teknologi dan Rekayasa
MEMASANG PROTEKSI PEMBANGKIT
Memahami Standar Pemutusan Proteksi
PERSYARATAN SISTEM PROTEKSI
Untuk mendapatkan sistem proteksi yang baik
diperlukan beberapa syarat, antara lain:
1. Sensitif :
Kemampuan dalam mendeteksi gangguan dengan
rangsangan minimum dan hanya memutuskan
bagian sistem yang terganggu saja.
2. Selektif :
Suatu kualitas kecermatan pemilihan dalam
mengadakan pengamanan.
Teknologi dan Rekayasa
PERSYARATAN SISTEM PROTEKSI
Untuk mendapatkan sistem proteksi yang baik
diperlukan beberapa syarat, antara lain:
3. Cepat :
Reaksi dari sistem proteksi bila terjadi gangguan
harus cepat tujuannya untuk memperkecil
kemungkinan meluasnya akibat yang ditimbulkan
gangguan.
4. Andal :
Kemampuan sistem proteksi dalam keadaan
normal maupun dalam keadaan gangguan harus
dan pasti bekerja. Agar kehandalan peralatan
sistem proteksi terga, maka diperlukan pengujian
secara periodik.
Teknologi dan Rekayasa
PERSYARATAN SISTEM PROTEKSI
Untuk mendapatkan sistem proteksi yang baik
diperlukan beberapa syarat, antara lain:
5. Ekonimis :
Dengan biaya yang sekecil-kecilnya diharapkan
sistem proteksi mampu bekerja dengan baik
6. Sederhana:
Perangkat sistem proteksi disyaratkan mempunyai
bentuk yang sederhana dan fleksibel.
Teknologi dan Rekayasa
STANDAR PERSYARATAN SISTEM PROTEKSI
Standar persyaratan sistem proteksi:
1. Sistem proteksi harus sanggup dilalui arus nominal secara
terus menerus tanpa pemanasan yang berlebihan
(overheating).
2. Overload yang kecil pada selang waktu yang pendek
seharusnya tidak menyebabkan peralatan bekerja.
3. Proteksi harus bekerja, walaupun terjadi overload yang kecil
tetapi cukup lama, sehingga dapat menyebabkan overheating
pada rangkaian penghantar.
Teknologi dan Rekayasa
STANDAR PERSYARATAN SISTEM PROTEKSI
Standar persyaratan sistem proteksi:
4. Proteksi harus membuka rangkaian sebelum kerusakan
yang disebabkan oleh arus gangguan yang dapat terjadi;
5. Proteksi harus dapat melakukan “pemisahan”
(discriminative) hanya pada rangkaian yang terganggu saja
dan rangkaian yang lain harus tetap beroperasi.
Teknologi dan Rekayasa
PERTIMBANGAN MEMILIH SISTEM PROTEKSI
Dalam memilih sistem proteksi ada hal-hal yang
harus dipertimbangkan, antara lain :
Teknologi dan Rekayasa
MANFAAT DARI SISTEM PROTEKSI
1.
Menghindari ataupun untuk mengurangi kerusakan
peralatan-peralatan akibat gangguan (kondisi abnormal
operasi sistem). Semakin cepat reaksi perangkat proteksi
yang digunakan maka akan semakin sedikit pengaruh
gangguan kepada kemungkinan kerusakan alat.
2. Cepat melokalisir luas daerah yang mengalami gangguan,
menjadi sekecil mungkin;
Teknologi dan Rekayasa
MANFAAT DARI SISTEM PROTEKSI
3. Dapat memberikan pelayanan listrik dengan keandalan yang
tinggi kepada konsumen dan juga mutu listrik yang baik;
4. Mengamankan manusia terhadap bahaya yang ditimbulkan
oleh listrik.
Teknologi dan Rekayasa
STANDAR PEMUTUSAN PROTEKSI
Standar pemutusan proteksi harus sesuai
dengan aturan-aturan instalasi listrik yang
berlaku seperti PUIL harus diperhatikan
dan dituruti.
Standar-standar yang diacu baik standar
lokal maupun standar internasional harus
diperhatikan seperti SPLN, IEC 60947-2.
Teknologi dan Rekayasa
MEMASANG PROTEKSI PEMBANGKIT
Menguji Proteksi Pembangkit
• Sistem proteksi gagal bekerja sama sekali untuk daerah kerjanya
• Gagal secara selektip sehingga pemadaman menjadi luas
• Gagal bekerja secara cepat mengakibatkan kerusakan
• Kegagalan yang menyebabkan salah kerja
Teknologi dan Rekayasa
1. Relai tidak bekerja
2. Baterai aki tegangannya lemah
3. Pengawatan sekunder sirkuit proteksi mengalami hubung singkat
4. Ada kerusakan pada kontak-kontak PMT
5. Mekanisme penggerak PMT macet
6. Setelan (seting) relenya tidak benar(kurang sensitif atau kurang cepat)
7. Kegagalan PMT dalam memutuskan arus gangguan yang bisa
disebabkan oleh arus gangguanya terlalu besar melampaui
kemampuan pemutusan (interupting capability), atau kemampuan
pemutusannya telah menurun, atau karena ada kerusakan;
8. Kegagalan saluran komunikasi tele proteksi.
Teknologi dan Rekayasa
Teknologi dan Rekayasa
1. Hasil pengujian sistem proteksi dicatat dan sesuai standar uji pusat
pembangkit listrik;
2. Hasil pengujian dibandingkan dengan standar uji pusat pembangkit
listrik;
3. Hasil uji diluar standar akan dilakukan pengujian ulang untuk diyakini
sudah sesuai dengan standar uji pusat pembangkit listrik.
Teknologi dan Rekayasa
Bagaimanakah cara pelaksanaan pengujian
sistem proteksi secara menyeluruh?
Teknologi dan Rekayasa
MEMASANG PROTEKSI PEMBANGKIT
Mengatur Setting Proteksi Pembangkit
PENYETELAN ARUS LEBIH
Penyetelan arus dari relai arus lebih dihitung
berdasarkan
arus
beban
yang
mengalir
dipenyulang atau incoming trafo, artinya :
1. Untuk relai arus lebih yang terpasang di penyulang dihitung
berdasarkan arus beban maksimum yang mengalir di penyulang
2. Untuk relai arus lebih yang terpasang di incoming trafo di hitung
berdasarkan arus nominal trafo tersebut.
•
•
Relai Invers biasa diset sebesar 1,05 s.d. 1,1 x Beban,
Relai Definit diset sebesar 1,2 s.d. 1,3 x I Beban.
Teknologi dan Rekayasa
PENYETELAN ARUS LEBIH
KARAKTERISTIK RELAY:
KARAKTERISTIK TUNDA WAKTU
TERTENTU ( DEFINITE TIME )
t SET
I SET
I (ampere)
Karakteristik definite time: bisa di setting arus besar setting waktu kecil
Teknologi dan Rekayasa
KARAKTERISTIK KOMBINASI
t (detik)
KARAKTERISTIK KOMBINASI INSTANT
DENGAN TUNDA WAKTU INVERSE
I (ampere)
Digunakan untuk setting inverse dan moment
Teknologi dan Rekayasa
SISTEM PENGAMAN PADA TENAGA LISTRIK
A
2
1
1
B
C
2
3
4
5
D
6
7
1. Differential Relay Pengaman Utama Gen dll
2. Distance Relay Pengaman Utama transmisi dll
3. Differential Relay Pengaman Utama Trafo dll
4. Over Current Relay Trafo sisi 150 kV
Cadangan Jauh Bus B
Pengaman Cadangan Lokal Trafo Pengaman
5. OCR dan GFR Trafo sisi 20 kV Pengaman Utama Bus B1
saluran BC
Pengaman Cadangan Jauh
6. OCR dan GFR di B2 Pengaman Utama saluran BC Pengaman Cadangan Jauh saluran CD
7.
OCR dan GFR di C Pengaman Utama saluran CD Pengaman Cadangan Jauh seksi berikut
Teknologi dan Rekayasa
KOORDINASI RELAI
KOORDINASI RELAI
DEFINITE
A
t
in
Sub 1
= t+ta
Sub2
B
Sub3
t
ta = t+tb
C
t
tb = t+t
51
51G
tc
51
51
51
51G
51G
51G
KOORDINASI RELAI INVERSE
51
51
51
51
51G
51G
51G
51G
51N
Teknologi dan Rekayasa
KOORDINASI RELAI
1. GENERATOR KECIL (sistem isolated)
Daya: 500 s/d 1000 kVA tegangan 600 volt
(maksimum)
1- 51V, backup overcurrent relay, pengendalian
tegangan atau kontrol tegangan
1-51G, backup ground time overcurrent relay
Teknologi dan Rekayasa
KOORDINASI RELAI
2. GENERATOR SEDANG (sistem isolated/ paralel)
Daya: 500 s/d 12 500 kVA
tegangan 600 volt (maksimum)
3 - 51V, backup overcurrent relay,
pengendalian tegangan atau kontrol
tegangan
1 -51G, backup ground time overcurrent
relay
1 - 87, differential relay
1 - 32, reserve power relay untuk
pengendalian protection
1 – 40, impedance relay, untuk pengaman
kehilangan medan
Teknologi dan Rekayasa
KAWASAN PENGAMANAN
KAWASAN PENGAMANAN
1. Sistem tenaga listrik terbagi dalam beberapa seksi – seksi . yang satu dengan
yang lainnya dapat dihubungkan Atau diputus oleh pmt .
2. Setiap seksi diamankan oleh relai, dan setiap relai mempunyai kawasan
pengamanan
Teknologi dan Rekayasa
KAWASAN PENGAMANAN
DAERAH PENGAMANAN
GENERATOR
KAWASAN PENGAMANAN
DARI PENGAMAN ISTEM
TENAGA LISTRIK
DAERAH PENGAMANAN
GENERATOR -TRAFO
DAERAH PENGAMANAN
BUSBAR
DAERAH PENGAMANAN
TRANSMISI
DAERAH PENGAMANAN
TRAFO TENAGA
DAERAH PENGAMANAN
BUSBAR
DAERAH PENGAMANAN
BUSBAR TM
DAERAH PENGAMANAN
JARINGAN TM
Teknologi dan Rekayasa
KAWASAN PENGAMANAN
Rele Arus Lebih Sekunder
CT
Penyulang
Gangguan
• CT mentransfer besaran primer
ke besaran sekunder
+
-
• Rele detektor hanya bekerja
dengan arus kecil  akurat
• Perlu sumber Volt DC untuk
tripping PMT
• Karakteristik bisa dipilih  Definite, Inverse,
Very-Inverse atau Extreemely Inverse.
Teknologi dan Rekayasa
KAWASAN PENGAMANAN
CT
OCR
+
DC SUPPLY
TR
AUX R
AUX R
- DC SUPPLY
Teknologi dan Rekayasa
DIAGRAM TUNGGAL PLTU
46
32
40
37
21 GB
87G
PT
60
DIAGRAM
TUNGGAL
PLTU
CT
G
SWITCHGEAR
59/81
AVR
64F
59
87
AT
51
51N
51 51N

GT 96
87GT
96
RT
51N


87
51N
51N
86G
86GB
A
A1
AB1
B1
B
Teknologi dan Rekayasa
DIAGRAM TUNGGAL PLTU
46
32
60
PT
37
40
21
87G
DIAGRAM
TUNGGAL
PROTEKSI PLTU
CT
G
59/81
AVR
64F
59
87
96
AT
51/51N
51/51N
87GT
96
51N
GT
86GB
A
A1
51N
96
51N
86G
RT
87
AB1
B1
B
86RT
IBAA DOC
Teknologi dan Rekayasa
Teknologi dan Rekayasa