Proteksi Sistem Daya (Power System Protection) Nanang Rohadi Politeknik Negeri Jakarta (PNJ) nnng [email protected] August 24, 2018 Nanang Rohadi (PNJ) Industrial Power Protection August 24, 2018 1 / 15 Sistem Proteksi Pendahuluan: Apa yang disebut dengan proteksi sistem tenaga ? Adalah seni dan ilmu pengetahuan untuk mendeteksi gangguan pada komponen sistem tenaga dan mengisolasi komponen tersebut Gangguan pada sistem tenaga ? Hubung singkat, kondisi abnormal, kegagalan peralatan Komponen peralatan listrik yang harus dilindungi? Generator, transformator, capacitor, bus, saluran, beban: motor, dll Nanang Rohadi (PNJ) Industrial Power Protection August 24, 2018 2 / 15 Sistem Proteksi Pendahuluan: Nanang Rohadi (PNJ) Industrial Power Protection August 24, 2018 3 / 15 Sistem Proteksi Pendahuluan: Perancangan sistem proteksi adalah salah satu hal yang sangat penting dalam perencanaan dan pengoperasian sistem daya listrik. Sistem proteksi dirancanang untuk melakukan tugas sbb: Untuk mendeteksi dan mengisolasi gangguan; Keamanan terhadap makhluk hidup (manusia) dan properti disekitar sistem daya listrik; Mengamankan peralatan listrik, saluran, dll dalam sistem daya; Memisahkan bagian yang terganggu dari sistem daya yang normal untuk menjaga sistem daya tetap stabil; Nanang Rohadi (PNJ) Industrial Power Protection August 24, 2018 4 / 15 Sistem Proteksi Pendahuluan: Nanang Rohadi (PNJ) Industrial Power Protection August 24, 2018 5 / 15 Sistem Proteksi Pendahuluan: Nanang Rohadi (PNJ) Industrial Power Protection August 24, 2018 6 / 15 Sistem Proteksi Pendahuluan: Mengapa arus hubung singkat perlu dihitung Untuk mendapatkan keandalan, kordinasi operasi dan menjamin peralatan sistem tenaga dapat dijaga dari kerusakan. Untuk menghitung arus hubung singkat pada titik-titik kritis Setelah arus hubung singkat dihitung, maka enjiner proteksi dapat menentukan peralatan proteksi yang digunakan, menyangkut: interrupting rating, dan dapat menentukan kordinasi kerja dari peralatan proteksi. Nanang Rohadi (PNJ) Industrial Power Protection August 24, 2018 7 / 15 Sistem Proteksi Pendahuluan: Pertimbangan dalam menghitung arus hubung singkat Interrupting Rating: Arus hubung singkat maksimum dimana perlatan proteksi dapat melepas arus secara aman, (berdasarkan hasil pengujian yang telah ditentuk); Interrupting Capacity: Arus hubung singkat sesungguhnya (actual), dimana peralatan proteksi telah diuji untuk bekerja (interrupt) Prosedur and metoda yang digunakan untuk menghitung arus hubung singkat. Nanang Rohadi (PNJ) Industrial Power Protection August 24, 2018 8 / 15 Sistem Proteksi Pendahuluan: Hal-hal yang harus diperhatikan menyangkut arus hubung singkat Faktor utama : Overcurrent magnitude Duration E↵ect : Forces (short circuit) Thermal (short circuit, overload) Failure : Short circuit (sering terjadi) Over voltage Over load Under voltage dll Nanang Rohadi (PNJ) Industrial Power Protection August 24, 2018 9 / 15 Sistem Proteksi Pendahuluan: Kegagalan (electrical faults) dalam sistem tenaga : Kegagalan saluran (phase fault) : phase-ground fault, phase-phase fault, phase-phase-ground fault three phaser fault Open Circuit : A pole of the circuit breaker is not fully closing Mengakibatkan ketidak seimbangan (imbalance) pada: beban, generator atau motor; Kegagalan pada lilitan (interturn fault : Terjadi pada peralatan listrik: trafo, motor, generator Karena ada kegagalan isolasi antara lilitan phase Penyebabnya: overvoltage atau kerusakan mekanik pada isolasi Akibatnya peralatan tidak bekerja secara seimbang/halus (smoothly) Overload : Terjadi karena arus beban melebihi batas yang diijinkan yang melewati: kumparan, penghantar(cable, transmission line) Arus overload harus dihindari karena akan mengakibatkan panas. Nanang Rohadi (PNJ) Industrial Power Protection August 24, 2018 10 / 15 Sistem Proteksi Pendahuluan: Contoh kegagalan pada sistem daya: Nanang Rohadi (PNJ) Industrial Power Protection August 24, 2018 11 / 15 Sistem Proteksi Pendahuluan: Hal-hal yang harus diperhatikan menyangkut peraltan proteksi Keandalan (Reliability) Kecepatan (Speed) Selektifitas (Selectivity) Kepekaan (Sensitivity) Akurasi (Accuracy) Nanang Rohadi (PNJ) Industrial Power Protection August 24, 2018 12 / 15 Sistem Proteksi Pendahuluan: Reliability Kemampuan untuk mengenali gangguan dan memberi perintah keluar melalui circuit breaker Harus dapat bekerja untuk semua kondisi gangguan Tidak boleh gagal beroperasi, karena gangguan seperti: dust, shocks, corrosive environment, dll Tidak boleh beroperasi saat tidak terjadi gangguan Nanang Rohadi (PNJ) Industrial Power Protection August 24, 2018 13 / 15 Sistem Proteksi Pendahuluan: Speed Sangat penting terutama pada saat kondisi gangguan hubung singkat (untuk mengurangi efek panas), Sejumlah peralatan proteksi dapat bekerja bahkan pada amplitudo arus pertama Tidak boleh gagal beroperasi, karena gangguan seperti: dust, shocks, corrosive environment, dll tprotection + tswitcho↵ = 10 ... 20 ms Current breaking capacity (minimum, 10xIn ) Nanang Rohadi (PNJ) Industrial Power Protection August 24, 2018 14 / 15 Sistem Proteksi Pendahuluan: Selectivity Kemampuan untuk melokalisasi dan memutuskan bagian kecil dari saluran yang terganggu; Solusinya, adalah: Time stepping: mendelay waktu lebih lama, untuk peralatan proteksi yang lebih dekat dengan sumber listrik; Current stepping: proteksi dengan batas arus lebih rendah harus bekerja lebih cepat. Nanang Rohadi (PNJ) Industrial Power Protection August 24, 2018 15 / 15
