kk015-memasang peralatan kontrol unit generator pembangkit

Memahami pemasangan peralatan kontrol unit
generator pembangkit berbasis relay
Memahami pemasangan peralatan kontrol unit generator pembangkit berbasis relay
Teknik Pembangkit Listrik
1st Class
Semester 2
Sistem pengaman pada mesin generator
Keandalan suatu generator tidak saja tergantung
pada konstruksi dan pembebanan yang tidak
melebihi batas maksimumnya, tetapi juga pada
sistem pengamannya yang dapat bekerja cepat dan
tepat dalam mengisolir gangguan agar tidak terjadi
kerusakan fatal.
Teknologi dan Rekayasa
Sistem pengaman pada mesin generator
Proteksi pada mesin generator ada dua macam, yaitu
1.
Pengaman Alarm
Pengaman alarm bertujuan memberitahukan kepada operator bahwa ada
sesuatu yang tidak normal dalam operasi mesin generator dan agar
operator segera bertindak
2. Pengaman Trip.
Pengaman trip berfungsi untuk menghindarkan mesin generator dari
kemungkinan kerusakan, maka mesin akan stop secara otomatis.
Teknologi dan Rekayasa
Resiko kegagalan sistem proteksi
Resiko kegagalan sistem proteksi Bila suatu pengaman
pada mesin generator tidak dapat berfungsi terhadap
gangguan sistem dapat mengakibatkan :
1. Over speed
Putaran generator naik melebihi putaran normal.
2. Temperatur air pendingin tinggi
Dapat menyebabkan mesin overheating
3. Tekanan minyak pelumas rendah
Menyebabkan gesekan antar bantalan menjadi besar
Teknologi dan Rekayasa
Sistem pengaman listrik generator
Relay pengaman
o
o
Memberi sinyal alarm atau melepas pemutusan tenaga (circuit
breaker)
Melepas atau mentrip peralatan yang berfungsi tidak normal
untuk mencegah timbulnya kerusakan
o
Melepas atau mentrip peralatan yang terganggu secara cepat
dengan tujuan mengurangi kerusakan yang lebih berat.
o
Melokalisir kemungkinan dampak akibat gangguan dengan
memisahkan peralatan yang terganggu dari sistem.
o
Melepas peraltan atau bahagian yang terganggu secara cepat
dengan maksud menjaga stabilitas sistem.
Teknologi dan Rekayasa
Prinsip kerja relay pengaman pada generator
Relay arus lebih
Berfungsi melindungi
singkat
kerusakan
akibat
hubung
Relay tegangan lebih
 Berfungsi untuk memproteksi tegangan yang
dihasilkan generator melebihi batas nominalnya
Misalnya disebabkan ketidakberesan penguat magnit atau
pengaturan penguat magnit terlalu besar sehingga
mengakibatkan tegangan yang dihasilkan generator
melebihi batas nominalnya.
Teknologi dan Rekayasa
Prinsip kerja relay pengaman pada generator
Relay diferensial
Relay differensial bekerja atas dasar perbandingan
tegangan atau perbandingan arus, yaitu besarnya arus
sebelum lilitan stator dengan arus yang mengalir pada
hantaran yang menuju jaring-jaring.
Relay daya balik
Relai daya balik berfungsi untuk mendeteksi aliran daya
aktif yang masuk ke arah generator.
Perubahan ini disebabkan oleh pengaruh rendahnya input
dari penggerak mula generator.
Teknologi dan Rekayasa
Macam – macam relay proteksi
BERDASARKAN BESARAN INPUT
1. Arus [ I ]
: Relai Arus lebih [ OCR ]
Relai Arus kurang [UCR]
2. Tegangan [U] : Relai tegangan lebih [OVR]
Relai tegangan kurang [UVR]
3. Frekuensi [f]
: Relai frekuensi lebih {OFR]
Relai frekuensi kurang [UFR]
4. Daya [P ; Q ]
: Relai daya Max / Min
Relai arah / Directional
Relai Daya balik
5. Impedansi [Z] : Relai jarak [Distance]
6. Beda arus
: Relai diferensial
Teknologi dan Rekayasa
Macam – macam relay proteksi
BERDASARKAN KARAKTERISTIK WAKTU KERJA
1. Seketika [Relai instsnt / Moment /high speed ]
2. Penundaan waktu [ time delay ]
Definite time relay
Inverse time relay
3.Kombinai instant dengan tunda waktu
Teknologi dan Rekayasa
Macam – macam relay proteksi
BERDASARKAN JENIS KONTAK
1 Relai dengan kontak dalam keadaan normal
terbuka [ normally open contact]
2. Relai dengan kontak dalam keadaan normal
tertutup [ normally close contact]
Teknologi dan Rekayasa
Macam – macam relay proteksi
BERDASARKAN FUNGSI
1. Relai Proteksi
2. Relai Monitor
3. Relai programming ; Reclosing relay
synchro check relay
4. Relai pengaturan [regulating relay]
5. Relai bantu
sealing unit
lock out relay
closing relay dan
tripping relay
Teknologi dan Rekayasa
Macam – macam relay proteksi
BERDASARKAN PRINSIP KERJA
1. Tipe Elektromekanis
a. Tarikan magnit ; - tipe Plunger
- tipe hinged armature
- tipe tuas seimbang
b. Indiksi
: - tipe shaded pole
- tipe KWH
- tipe mangkok { Cup ]
2. Tipe Thermis
3. Tipe gas ; relai buccholz
4. Tipe Tekanan ; pressure relay
5. Tipe Statik [ Elektronik]
Teknologi dan Rekayasa
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
Rele Arus Lebih Sekunder
• Elektromekanis
Definite, (instant)
Karakteristik Inverse
Teknologi dan Rekayasa
Kelompok Relai pengaman Generator
12
1. Relai Stator hubung tanah
2. Relai Arus urutan negatip.
3. Relai Differensial.
4. Relai Hilang medan.
5. Relai Tegangan lebih.
5. Relai Daya balik.
6. Relai Arus lebih.
7. Relai Putaran lebih.
8. Relai Out of Step.
Teknologi dan Rekayasa
15
Penggunaan Relai Pengaman
Relai Pengaman
Sebagai Pengaman Utama
Sebagai Pengaman Cadangan
Lokal atau Cadangan jauh
Teknologi dan Rekayasa
RELAI TEGANGAN
1. RELAI TEGANGAN LEBIH [ OVERVOLTAGE RELAY ].
Bekerja berdasarkan kenaikan tegangan
mencapai / melebihi nilai settingnya .
2. RELAI TEGNGAN KURANG [ UNDER VOLTAGE RELAY ]
Bekerja berdasarkan turunnya tegangan
mencapai / dibawah nilai settingnya .
Teknologi dan Rekayasa
APLIKASI RELAI TEGANGAN LEBIH
1. SEBAGAI PENGAMAN GANGGUAN FASA KE TANAH [ PERGESERAN
TITIK NETRAL ] PADA JARINGAN YANG DISUPLI DARI TRAFO TENAGA
DIMANA TITIK NETRALNYA DITANAHKAN MELALUI TAHANAN
TINGGI / MENGAMBANG.
2. SEBAGAI
PENGAMAN
GANGGUAN
FASA
KE TANAH STATOR
GENERATOR DIMANA TITIK NETRAL GENERATOR DI TNAHKAN LEWAT
TRAFO DISTRIBUSI .
3. SEBAGAI PENGAMAN OVERSPEED PADA GENERATOR .
Teknologi dan Rekayasa
APLIKASI RELAI TEGANGAN KURANG
1. Berfungsi mencegah srating motor bila suplai Tegangan turun
2. Dalam pengamanan sistem dapat dikombinasikan Dengan relai
frekuensi kurang .
Teknologi dan Rekayasa
PRINSIP KERJA RELAI TEGANGAN LEBIH
1. ASAS ELEKTROMEKANIK
[ INDUKSI PIRINGAN ]
KUMPARAN
UTAMA
SETTING
TRANSFORMATOR
KUMPARAN
LAGGING
BILA TEGANGAN DIPASANG
MAKA AKAN TIMBUL ARUS
PADA KUMPARAN UTAMA
DAN BILA MANA ARUS INI
MELAMPAUI HARGA TERTENTU
AKAN MENGHASILAKAN TORSI
PADA PIRINGAN AKAN BERPUTAR
SERTA MENUTUP KONTAKNYA .
PIRNGAN
Teknologi dan Rekayasa
PRINSIP KERJA RELAI TEGANGAN LEBIH
2. STATIK / ELEKTRONIK
V ref
RL
V
PT bantu
Bila Vin lebih besar
Dari Vref maka akan
Muncul Vout , Vout
Akan mengerjakan relai RL ,
Dan menutup kontaknya .
Vin
R setting
Vout
Level
detector
Untuk relai tegangan dengan penundaan waktu
Maka pada rangkain diatas dapat ditambahkan
Rangkaian timer .
Teknologi dan Rekayasa
RELAI ARUS LEBIH
PENGERTIAN
RELAI ARUS LEBIH
Suatu relai yang bekerjanya berdasarkan adanya kenaikan
arus yang melampaui nilai Settingnya .
1.
2.
3.
4.
Non directional
Directional
Kontrol tegangan
Penahan tegangan
Teknologi dan Rekayasa
RELAI DIFERENSIAL BIAS
KONSEP DASAR RELAI DIFERENSIAL
@ RELAI DIFERENSIAL MEMBANDINGKAN
KAWASAN
PENGAMANAN
CT1
CT2
I2
I1
ARUS DALAM BELITAN TRAFO ( I1 & I2 )
@ CT1 & CT2 RASIO NYA SEDEMIKIAN
SEHINGGA ARUS SEKUNDERNYA SAMA
i1
R
i2
@ TERJADI ARUS SIRKULASI SELAMA
KONDISI NORMAL ATAU GANGGUAN
DI LUAR SEHINGGA TIDAK ADA ARUS
YANG MENGALIR PADA RELAI R
DIFERENSIAL SEDERHANA
( UNBIAS )
@
GANGGUAN INTERNAL MENYEBABKAN
ARUS MENGALIR PADA RELAI R
Teknologi dan Rekayasa
RELAI DAYA BALIK (REVERSE POWER RELAY )
FUNGSI :
UNTUK MENDETEKSI ALIRAN DAYA AKTIP YANG MASUK KE
GENERATOR BERUBAHNYA ALIRAN DAYA AKTIP KE ARAH
GENERATOR MAKA GENERATOR BEKERJA SEBAGAI MOTOR ,
KARENA PENGARUH DARI RENDAHNYA INPUT PENGGERAK
MULA ( PRIME MOVER ) .
UNTUK MENGATASI RUGI RUGI YANG
MENYERAP DAYA AKTIP DARI SISTEM .
ADA , MAKA
AKAN
Teknologi dan Rekayasa
RELAI DAYA BALIK (REVERSE POWER RELAY )
APLIKASI
DIPASANG PADA GENERATOR SEBAGAI PENGAMAN UTAMA .
BEKERJA : MELEPAS PMT , PMB EKSITASI DAN PRIME MOVER .
DAYA BALIK YANG DIBUTUHKAN UNTUK MENJADI
MOTOR DARI SUATU GENERATOR :
!.
2.
3.
4.
STEAM TURBINE
: 3%
DIESEL ENGINE
: 25%
GAS TURBINE
: 50%
HYDRAULIC TURBINE : 0,2 S/D 2%
DARI RATING KW .
Teknologi dan Rekayasa
RELAI DAYA BALIK (REVERSE POWER RELAY )
PRINSIP KERJA
BERDASARKAN ASAS WATTMWETER
( Asas induksi ) : Tipe Piringan ( Disk )
Tipe Mangkok ( Cup )
ARUS SEBAGAI OPERATING
Tegangan Sebagai Referensi ( Patokan )
MENDETEKSI : Arah Dan Besarnya Daya
ARAH DAYA TERGANTUNG DARI BESARNYA
Sudut Antara Arus Dan Tegangan .
Teknologi dan Rekayasa
RELAI DAYA BALIK (REVERSE POWER RELAY )
RELAI ARAH DENGAN MENGGUNAKAN
ASAS INDUCTION CUP
Iv
I
V
Teknologi dan Rekayasa
Electrical Power Plan