41956817 Petersen Coil Dalam Sistem An

5/12/2018 41956817 Petersen Coil Dalam Sistem An - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/41956817-petersen-coil-dalam-sistem-an 1/17

PRINSIP DAN APLIKASI KUMPARAN PETERSEN PADA SISTEM

FRISAL ARGHA KUSUMAH halaman 1

KUMPARAN PETERSEN UNTUK MANAJEMEN GANGGUAN TANAH PADA

SISTEM

1.

Definisi dan Prinsip Kumparan Petersen (Petersen Coil)Kumparan petersen biasanya digunakan dalam sistem pentanahan 3 phasa untuk

membatasi arus busur selama terjadinya gangguan tanah. Kumparan ini pertama

dikembangkan oleh W.Petersen pada tahun 1916.

Ketika terjadi sebuah gangguan 1 phasa ke tanah padasistem 3 phasa yang tidak

ditanahkan, tegangan dari phasa yang terganggu berkurang sampai tegangan tanah (0

V). Gangguan ini menyebabkan 2 phasa sehat tegangannya meningkat menjadi ¥3

tegangan semula. Peningkatan tegangan ini menyebabkan suatu aliran arus Ic melalui

kapasitansi phasa ke tanah. Arus Ic yang meningkat 3 kali arus kapasitif normal danmengalir pada rangkaiannya. Ini menyebabkan pukulan pada lokasi gangguan yang

dikenal dengan busur tanah (arching ground ). Hal ini juga menyebabkan tegangan

berlebih pada sistem.

Gambar kumparan Petersen pada sistem

Sebuah kumparan Petersen terdiri dari reactor inti besi yang dihubungkan pada

titik hubungan bintang dari sistem 3 phasa. Pada saat terjadi gangguan, arus kapasitif

dinetralkan dengan arus yang melintas pada reactor sama besarnya tetapi dengan beda

phasa 180 derajat.IC=3I=3Vp/(1/C) =3VpC««««««««««««««««(1)





Gambar 1. Vektor arus gangguan tanah dan arus induktif

Ic adalah resultan arus yang mengalir dan besarnya 3 kali dari arus phasa ke tanah.

Arus yang dibutuhkan untuk memadamkan busur tanah yaitu arus yang mengalir pada

kumparan Petersen (IL). IL besarnya harus sama dengan Ic dengan arah vektor yang

berlawanan.IL =Vp/L««««««««««««««««««««««««..(3)

Vp/L=3VpC««««««««««««««««««««««.(4)

Dari persamaan (1) dan (2) dapat diperoleh,

L=1/ (32C)

Besarnya induktansi dari kumparan Petersen perlu dicocokkan dengan nilai kapasitansi

saluran yang bervariasi.

2. Sistem Yang Diketanahkan Dengan Kumparan Petersen

Kumparan petersen ditala terhadap kapasitansi ke tanah dari sistem, dimana arus

gangguan tanah di kompensasi oleh arus kumparan petersen yang bersifat induktif

sehingga arus gangguan menjadi kecil. Dengan demikian gangguandapat dengan segera

ditekan atau dipadamkan. Pemadaman sendiri dapat terjadi bila gangguan itu sementara,

dan dapat beroperasi terus tanpa adanya resiko kerusakan pada peralatan sistem.

Jadi dengan kumparan petersen sebenarnya sistem itu telah dilindungi terhadap

gangguan tanah, meskipun masih belum hilang karena arus gangguan telah menjadi

kecil. Tetapi walaupun demikian gangguan itu harus dilenyapkan dan diperbaiki dengan

peralatan proteksi yang dapat menunjukan lokasi dari titik gangguan tersebut. Bila

pengenal waktu dari kumparan petersen kontinu, gangguan tanah diperbolehkan

bertahan terus sampai waktu yang diijinkan untuk mengisolir bagian yang terganggu

sebelum gangguan itu berkembang menjadi gangguan dua fasa ke tanah pada lokasi

yang berlainan yang disebut cross country fault , seperti pada Gambar.2.





Gambar 2. Gangguan 2 fasa ke tanah yang disebut cross country fault pada sistem yang diketanahkan dengan kumparan petersen

Gangguan ini timbul disebabkan oleh kerusakan tembus (break down) pada

isolator (yang telah buruk keadaannya) karena adanya kenaikan tegangan dari fasa-fasa

yang tidak terganggu menjadi 3 kali tegangan fasa sebelum gangguan. Karena

kumparan petersen tidak dapat berfungsi terhadap gangguan dua fasa ke tanah, maka

diperlukan juga tindakan pencegahan ke arah itu dengan bantuan alat proteksi.

Gangguan yang menetap tidak boleh terlalu lama dibiarkan dari waktu yang

telah ditetapkan, dan titik gangguan harus segera dilokalisasi dan diperbaiki. Proteksi

untuk menunjukan adanya gangguan dan letidaknya gangguan tersebut memerlukan rele

khusus dan harus sensitif sekali karena arus gangguannya kecil. Komponen watt dari

arus residu bisa diharapkan untuk mendiskriminasikan gangguan dan menunjukan

lokasi atau letidak dari gangguan.

Kumparan petersen yang mempunyai pengenal waktu singkat harus

diperlengkapi dengan suatu peralatan untuk menghubung singkat kumparan petersen ke

tanah. Dengan pengaturan ini, bila gangguan itu lebih lama dari waktu yang telahditentukan, maka titik netral sistem dihubungkan ke tanah, baik secara langsung

maupun melalui tahanan yang paralel dengan kumparan petersen itu, agar gangguan

dapat dideteksi oleh rele yang akan memberikan instruksi padapemutus daya untuk

mentripnya seperti pada Gambar 3.





Gambar 3. Kumparan petersen dengan tahanan paralel PC = kumparan petersen R = tahanan paralel

3. Penunjuk Adanya Gangguan Tanah

Penunju adanya gangguan tanah dapat diketahui dengan bantuan penunjukan

terhadap tegangan ke tanah dari ketiga fasa sistem. Peralatan-peralatan yang

dipergunakan untuk menunjukan adanya gangguan tanah itu terdiri-dari :

1. Sebuah trafo tegangan netral dengan disertai suatu voltmeter penunjuk / perekam

dan kadang-kadang juga dengan suatu alat alarm. Belitan bantu dari kumparan

petersen dapat dipakai untuk membantu mengukur tegangan netral.

2. Sebuah trafo arus pada sisi yang diketanahkan dari kumparan petersen dengan

disertai suatu ammeter penunjuk/perekam.

3. Tiga buah trafo tegangan fasa tunggal yang dihubungkan antara fasa-fasa ke tanah,

atau sebuah three phase five limb transformer , yang memberi tenaga pada tiga buah

volt meter yang menunjukan tegangan fasa ke tanah, dan dari belitan open delta

dapat digunakan untuk mengoperasikan satu tanda alarm.Bila suatu gangguan menetap tidak bisa padam sendiri ada dua cara untuk

menghilangkan gangguan tersebut, yaitu :

1. Dengan memasang rele otomatis yang mengakibatkan terjadinya pembukaan pada

pemutusan daya yang terdekat dengan titik gangguan.



P

¡ ¢ S ¡ P DA ¢ AP £ ¡ KAS ¡ K ¤

¥ PA

A ¢ P ¦

§

¦

S ¦ ¢ PADA S ¡ S§

¦ ¥

FRI L R K h 5

2. Membi gangguan tersebut untuk beber apa wak tu, sementar a mencar i leti ak

gangguan k emudian mengisolir nya untuk di perbaik i.

4. Al b i

Suatu metode untuk member ikan pembukaan pada bagian yang ter ganggu

bilamana ter jadi gangguan tanah yang menetap pada sistem tr ansmisi adalah dengan

membuat suatu hu bung singkat pada kum par an petersen melalui suatu resistor yang

ber tahanan rendah. Apa bila setelah lewat wak tu yang telah ditetapkan gangguan itu

masih belum hilang, maka kum par an petersen itu dihu bung singkat, se per ti ditun jukan

pada Gambar 3. Sehingga dengan menghu bung singkat kum par an petersen di peroleh

ar us yang cukup besar untuk mengger akan rele.

5. Penunjuk Saluran Yang Terganggu dan Lokasi GangguanSuatu metode untuk menun jukan salur an mana yang ter ganggu bila sistem

mem punyai banyak salur an di per lihatkan oleh Gambar 4, dimana rele yang di pakai

adalah rele ti pe watt meter . Kum par an ar us dar i rele ini di ber i tenaga oleh ar us residu

tr af o ar us dar i k etiga fasa dan kum par an tegangan dar i belitan sekunder dar i kum par an

petersen. Jika rele ditem patkan pada gar du induk yang jauh dar i kum par an petersen,

kum par an tegangan di ber i daya dar i kum par an tegangan residu dar i suatu tr af o yang

dihu bung pada sistem.

Se per ti dik etahui pada jala- jala dar i suatu sistem yang ter isolir atau yang

memakai kum par an petersen, ar us gangguan kapasitif atau ar us gangguan residu

mengalir dar i titik gangguan k e jala- jala. Dengan demik ian gangguan itu dapat

dilokalisir secar a pasti dengan menentukan ar ah ar us gangguannya dengan rele ar ah

gangguan tanah. Untuk mak sud ini di pasang rele pada u jung-u jung dar i salur an-salur an

k e luar . Di dalam jala- jala berbentuk mesh rele gangguan tanah di pasang pada k edua

u jung salur an. Pada salur an yang ter ganggu k edua rele bek er ja, sedang pada salur an

yang tidak ter ganggu hanya sebuah rele bek er ja, yaitu rele dimana ar us meninggalkan

rele tersebut, se peti pada Gambar 5.a. Pada ca bang dar i salur an hanya pada titik

penyambungan yang bek er ja, se per ti pada Gambar 5. b.





Gambar 4. Metode untuk menunjukan saluran yang terganggu padasistem yang diketanahkan dengan kumparan petersen

Gambar 5.(a). Penunjukan gangguan tanah pada jala-jala berbentuk mesh

(b). Penunjukan gangguan tanah pada cabang.

Gambar 6. Hubungan dari rele gangguan tanah pada trafo arusdalam suatu rangkaian penjumlahan



P ¨ © S © P DA AP © KAS © K

PA ̈ A P

̈ S PADA S © S

FRI L R K h 7

R ele-rele itu di desain sebagai rele daya (ear t

l eakage rel ay). Kum par an

tegangan dar i rele dihu bungkan pada titik terbuka dar i kum par an yang ter hu bung delta

dar i suatu tr af o tegangan. Kum par an ar us di ber i tenaga oleh ar us residu atau ar us

gangguan tanah dengan bantuan tr af o ar us atau dar i suatu hu bungan pen jumlahan tiga

buah tr af o ar us dalam k onduk tor , se per ti pada Gambar 6. R ele gangguan tanah har us

diatur untuk k ondisi dar i sistem dan har us diatur dengan per tolongan per cobaan

gangguan tanah (ear t

f ault t est ).

6. Upaya Melokalisir Ti ik Gangguan Tanah

Ar us gangguan tanah bisa sangat k ecil diseba bkan pan jangnya salur an se per ti

pada jala- jala pedesaan (rural netw rk ) atau karena adanya im pedansi pengetanahan dan

karena k eadaan pengetanahan yang sangat jelek. Ar us gangguan mungk in bisa lebih

k ecil dar i pada penyetelan minimum yang umum digunakan pada rele gangguan tanahdar i jenis induk si.

Oleh karena itu guna mengetahui adanya gangguan di per lukan suatu bentuk

protek si yang lebih sensitif, yang dapat bek er ja pada ar us gangguan tanah, mesk i pun

hanya sebesar 5 ± 10 am pere.

Didalam sistem tr ansmisi yang menggunakan kum par an petersen, apa bila

kum par an ini ditala sem pur na, maka ar us gangguan ini hanya ter dir i dar i k om ponen

r ugi-r ugi dan beber apa harmonis tinggi. Harmonis-harmonis ini dapat dia baikan seba b

pengar uhnya pada rele gangguan tanah tidak begitu penting. Ar us gangguan tanah ini men jadi tidak berbahaya lagi, sehingga sistem dapat bero per asi ter us pada k eadaan

gangguan yang menetap. Tetapi k eadaan ini tidak boleh di biar kan ter lalu lama karena

dapat ber k embang men jadi gangguan dua fasa k e tanah.

R ele ar us bocor (ear t

l eakage rel ay) digunakan pada sistem r adial untuk

member ikan tanda bagi salur an yang ter ganggu atau untuk mele paskannya.

Penggunaan rele tanah ti pe watt-meter sudah cukup baik untuk protek si

gangguan tanah. R ele ini akan member ikan suatu penun jukan bagi salur an yang

ter ganggu. R ele tanah ti pe watt-meter ini diger akan oleh tegangan netr al k e tanah dan

ar us residu. Sensiti itasnya di pengar uhi oleh tahanan k e tanah pada titik gangguan.



P ! S P DA ! AP " KAS K #

$ PA A ! P %

&

% S % ! PADA S S&

% $

FRI L R K h 8

7. Pengaruh Tahanan Kontak Pada Titik Gangguan Bagi Operasi dari Rele

Arus Bocor

Telah dik etahui bahwa ar us gangguan tidak ber u bah banyak bila penalaan dar i

kum par an petersen tidak begitu te pat. Ar us bocor di pengar uhi oleh hambatan k onduk tor

yang ter k ena gangguan (r ) dan hambatan netr al k e tanah (R ). Har ga R biasanya lebih

besar di bandingkan dengan r . Oleh karena itu, per u bahan ar us I hanya k ecil, bila r

ber u bah-u bah (umumnya har ga r antar a 0 ± 1000 ohm).

Dengan demik ian rele bek er ja pada ar us yang tetap. r.I adalah tegangan k e tanah

dar i k onduk tor yang ter k ena gangguan, R.I adalah tegangan netr al k e tanah, maka

R.I +r.I = E ph. Pada Gambar 7, ter lihat vek tor SA terbagi oleh potensial tanah (titik G)

dalam perbandingan R : r = SG : AG. R adalah hambatan netr al k e tanah sedangkan r

adalah hambatan k onduk tor yang ter k ena gangguan.Karena r k ecil di bandingkan dengan R, maka dengan adanya kum par an petersen

dapat dinyatidakan sebagai pengur angan tegangan k e tanah dar i k onduk tor yang

teganggu. Pada sistem yang tidak dk etanahkan, ar us gangguan FG

I adalah :

2/1

22

2 1¹¹ º

¸©©ª

¨

!

C r

'

I ph

F (

[

(5.5)

Dan tegangan k e tanah adalah r I F ) . Disini r dia baikan seba b pengar uhnya k ecil.

Sebagai contoh bila ar us gangguan tanah dar i sistem tr ansmisi 25 KV adalah I F 0

= 20

amper , dimana E ph = 14,4 KV dan 7201

!C [

ohm, dan bila r = 720 ohm, tegangan k e

tanah dar i k onduk tor yang ter ganggu men jadi :

2,102

!! ph

1

G

E r I kV

Sekar ang bila sistem itu di ber i kum par an petersen yang ditala sem pur na, dimana

R = 7.200 ohm, maka I = 2 amper .

Tegangan k e tanah dar i k onduk tor yang ter ganggu men jadi hanya :

2878,17207200

110200

1

2!

v!

v!

v

r R

2

r R

r I

ph

F 3 V

Telah dikatakan diatas bahwa tegangan netr al k e tanah di pakai untuk polar isasi dar i rele

ar us bocor . Pada sistem yang dik etanahkan langsung nilainya sama dengan tegangan





fasa dan hampir sama besarnya dengan tegangan fasa untuk sistem dengan kumparan

petersen.

Misalnya dalam contoh tadi, tegangan netral ke tanah menjadi :

SG = SA ± AG = 14.400 -1.310 atau

SG = 13.090 Volt

Dimana vektor :

SA = tegangan fasa

AG = tegangan ke tanah dari konduktor yang terhubung ke tanah

Jadi pada umumnya diperoleh :

¹ º

¸©ª

¨}

v4

R

r E

r R

R E IR

ph ph1 (5.6)

Perbandingan r/ R biasanya kecil sekali. Ini berarti bahwa rele arus bocor pada sistemdengan kumparan petersen akan bekerja pada suatu tegangan yang agak konstan.

Gambar 7. Diagram lingkaran

Ligkaran M 1 : pergeseran titik netral bila kumparan petersen ada.

Ligkaran M 2 : pergeseran titik netral bila kumparan petersen lepas dan bilamanr

berubah-ubah.

Pada Gambar 7 lingkaran yang lebih kecil dengan pusat M 1 adalah diagramuntuk tegangan netral ke tanah dan tegangan fasa ke tanah bila kumparan petersen

digunakan, dimana penyetelan penalaannya diubah-ubah oleh L yang berubah-ubah,

sementara C , r dan R tetap.





Kedudukan penalaan sempurna terletak pada titik G, oleh karena itu AG : DG =

r : R. perpotongan dari dua lingkaran ini di titik P , memberikan tegangan bila kumparan

petersen dibuka. Lingkaran yang lebih besar dengan pusat M 2 adalah diagram untuk

tegangan-tegangan netral dan fasa ke tanah bila kumparan petersen tidak dipakai. Disini

r berubah dan R dan C konstan.

Lingkaran M 1 terbagi oleh S G dalam dua bagian, dimana semua titik sebelah

kanan S G adalah pada keadaan kompensasi kurang. Pada semua titik lingkaran sebelah

kiri dari S G adalah keadaan kompensasi lebih. Keadaan resonansi berada di titikG.

Titik P terletidak dibagian kanan dari lingkaran, karena kumparan petersen terbuka pada

titik ini.

8. Rele Arus Bocor dan Prinsip Kerjanya

Dalam jala-jala yang netralnya terisolir arus kapasitif pada waktu gangguantanah mempunyai harga yang besar, sedangkan pada sistem yang menggunakan

kumparan petersen arus itu kecil, dan hanya terdiri-dari komponen rugi-rugi bila di tala

sempurna.

Jadi untuk mendapatkan rele yang selektif rele tersebut harus bekerja

berdasarkan komponen rugi-rugi dari arus residu. Ini berarti rele tersebut harus bekerja

pada persamaan Ucos I E , dimana E adalah tegangan netral ke tanah dan Ucos I

adalah komponen rugi-rugi dari arus residu.

Gambar 8. Jala-jala radial dengan distribusi dari komponen rugi-rugi arus residu.Gangguan pada saluran 1.

Operasi dari rele arus bocor dalam sistem dengan kumparan petersen ditunjukan

pada Gambar 8. Jala-jala radial yang mempunyai 4 buah saluran. BB adalah rel dan PC

adalah kumparan petersen. Tahanan menggambarkan rugi-rugi sistem yang terbagi

secara merata sepanjang jala-jala. Bila gangguan tanah terjadi pada saluran 1, distribusi





dari arus rugi-rugi ditunjukan oleh tanda panah. Terlihat bahwa arahnya sama pada

semua saluran yang tidak terganggu, yaitu menjauhi rel dan berlawanan dengan arah

arus pada saluran 1 yang terkena gangguan itu. Dari keadaan ini rele dapat mendeteksi

saluran yang terganggu itu.

Begitu juga terhadap operasi rele pada jala-jala yang berbentuk mesh atau

interkoneksi, arus rugi-rugi mempunyai harga yang paling besar pada saluran yang

terganggu, dan sangat mudah untuk menentukan bagian yangterganggu, seperti pada

Gambar 9.

Gambar 9. Distribusi komponen rugi-rugi arus residu pada jala-jala

interkoneksi. Gangguan tanah pada saluran AB.

Misalkan bila gangguan terjadi pada saluran A B, distribusi dari arus rugi-rugi

ditunjukan oleh tanda panah, dan rele arus bocor akan bekerja pada kedua sisi ujung

dari saluran yang terganggu itu, sementara pada saluran-saluran lain rele yang bekerja

hanya pada 1 ujung saja, misalnya pada BC , hanya pada rele C yang bekerja, jadi dapat

menunjukan arah dimana gangguan itu telah terjadi.

Dengan demikian rele arus bocor dapat menunjukan dengan cepat dimana

gangguan tanah telah terjadi, sehingga saluran yang terkena gangguan dapat diisolir

guna perbaikan seperlunya. Dalam contoh diatas, hanya saluran A B

saja yangdiputuskan sehingga tidak mengganggu bagian yang lain dari sistem.

Sebetulnya kumparan arus dari rele arus bocor tidak perlu dilindungi terhadap

kerusakan oleh arus yang terlampau besar, sebab tidak ada arus lebih yang terjadi pada

sistem yang memakai kumparan petersen.



P 5 6 7 S 6 P DA 7 AP 8 6 KAS 6 K 9

@ PA 5 A 7 P A

B

A 5 S A 7 PADA S 6 SB

A @

FRI L R K h

Pada jala- jala yang disuplay oleh pusat pembangk it dengan kapasitas besar ,

di per lukan rele pengaman ber upa rele ar us lebih yang di pasang par alel dengan

kum par an dar i rele pengaman ber upa rele ar us lebih yang dpasang par alel dengan

kum par an dar i rele ar us bocor yang akan melindunginya ter hadap k er usakan oleh ar us

hu bung singkat yang besar dalam hal ter jadi gangguan dua fasa k e tanah.

Sebagaimana tersebut diatas rele ar us bocor itu adalah dar i ti pe watt-mater yang

disebut watt met r iC gr ound f ault rel ay yang bek er ja ber dasar kan tegangan netr al k e

tanah dan ar us residu. Kum par an ar usnya di buat lebih banyak lilitan dengan kawat yang

lebih halus agar lebih menambah sensitivitasnya.

9. Distribusi Komponen Watt Dari arus Gangguan Residu

Sebagaimana diatas, k om ponen ar us r ugi-r ugi dar i ar us residu bisa dihar apkan

untuk menun jukan lokasi dar i gangguan. Jadi per lu dik etahui distr i busi dar i k om ponenwatt ar us tersebut, agar dapat ditentukan k edudukan dar i rele-rele.

Pada Gambar 10 adalah salah satu contoh tentang gambar an dar i distr i busi

k om ponen reak tif dan k om ponen watt dar i ar us gangguan dalam suatu sistem yang

ditala sem pur na. Pada gambar 10.a mem per lihatkan distr i busi k om ponen reak tif.

Ter lihat bahwa ar us ur utan nol per fasa dengan ar us gangguan kapasitif sama dengan

25 A, diukur dalam 4 buah gar du hu bung yang ber u bah-u bah antar a 0,1/3 = 0,033 dan

7,6/3 = 2,53 A dan tidak ter gantung dar i lokasi ganguan.

Pada gambar 10. b adalah distr i busi dar i k om ponen r ugi-r ugi daya (diambil = 6%

dar i ar us gangguan kapasitif, termasuk 2% bagi r ugi-r ugi kum par an petersen).

Distr i busi dar i k om penen watt itu ditun jukan secar a unif orm oleh tanda anak panah

pada bagian tengah-tengah dar i masing-masing sek si.

Untuk suatu lokasi ter tentu dar i suatu gangguan, k om ponen watt dar i ar us ur utan

nol diukur pada gar du hu bung, ber u bah-u bah antar a 093,03

28,0! dan 243,0

3

73,0! A.

Ar us total yang k embali melalui gangguan = 1,5 A dengan tanda panah men jauhi titik

gangguan. Ter lihat bahwa pada sek si yang ter k ena gangguan, k edua u jung dar i sek si tersebut mem punyai tanda panah menu ju rel.

Bila rele ar ah digunakan diser tai dengan suatu tanda bender a ( bender a jatuh bila

ar us menu ju rel), maka bila alir an sesuai dengan yang telah ditentukan, indikasi rele

dapat ditandai dalam diagr am jala- jala se per ti dalam Gambar 10.c. Dengan mudah k ita





dapat mengatur sense of response dari rele itu, sedemikian rupa sehingga rele-rele

dengan respons positif (bendera jatuh) menunjuk kearah gangguan. Seksi yang berisi

gangguan tersebut akan dibedakan dengan bekerjanya rele pada kedua ujungnya.

Gambar 10. Contoh distribusi arus urutan nol dalam sistem yangdiketanahkan dengan kumparan petersen dan ditalasempurna.

a. Distribusi dari komponen reaktif b. Distribusi dari komponen wattc. Penunjukan dari rele gangguan tanah

10. Koordinasi Rele Gangguan Tanah Tipe Watt meter

Ada dua tipe utama dari rele watt-meter yang digunakan dalam sistem yang

diketanahkan dengan kumparan petersen, yang satu berdasarkan pada F erraris

induction disc dan yang lain berdasarkan prinsip dinamometer.

Pada Gambar 11 adalah salah satu contoh dalam menempatkan time grading dari

sistem Gambar 10. R ele yang pertama kali membuka adalah rele pada gardu E yang

disetel pada 4 detik. Setelah ring itu terbuka pada gardu E , distribusi dari komponenwatt menjadi seperti yang terlihat pada Gambar 11.b. Tiga detik kemudian saluran yang

terganggu itu akan diisolir oleh rele pada gardu B.

R ele pada gardu C yang disetel untuk 4 detik tidak akan bekerja karena

gangguan terjadi bukan pada seksinya sehingga arus gangguan yang diterimapada rele

C tidak cukup seperti yang dibutuhkan. Setelah pemutus daya pada gardu E terbuka,





barulah rele pada garduC akan bekerja dengan keterlambatan waktu yang dimilikinya

yaitu 4 detik kemudian atau menjadi 8 detik sejak dari mulaigangguan, seperti pada

Gambar 11.a. Tetapi sebelum rele pada gardu C bekerja, rele pada gardu B pada sisi

gangguan telah bekerja lebih dahulu yaitu 7 detik kemudian setelah gangguan.

Gambar 11. Contoh penentuan kedudukan darirele arus bocor untuk gambar 5.15.

a. R ing tertutup b. R ing terbuka oleh pemutus daya

11. Hal-Hal Yang Menye a kan Ketidak enaran Operasi Dari Rele Gangguan

Tanah

Ada beberapa keadaan dimana rele arah gangguan tanah mingkin bisa gagal

dalam operasinya, atau mungkin bisa memberikan penunjukan yangsalah walaupun

trafo arus atau trafo tegangan mempunyai kesalahan yang dapat diabaikan, seperti :

4. Panjang dari saluran yang dilindungi belum menjamin kebenaran operasi yang pasti.

Gambar 12 memperlihatkan suatu sistem yang terdiri-dari dua buah saluran dengan

panjang yang sangat berbeda. Kumparan petersen berada pada ujung yang jauh

berada dari saluran yang terpanjang. Apabila gangguan tanah yang terjadipada



P D E F S E P DA F AP G E KAS E K H

I PA D A F P P

Q

P D S P F PADA S E SQ

P I

FRI L R K h 5

salur an yang lebih pendek, kum par an petersen dianggap cukup menghasilkan k o pel

untuk o per asi rele. Tetapi bila gangguan itu ter jadi pada salur an yang lebih pan jang,

mungk in tidak ada penun juk pada k edua rele.

5. Jangan dianggap bahwa untuk segala k eadaan, rele-rele pada k edua u jung dar i

salur an yang ter ganggu menun jukan alir an daya dar i gangguan menu ju rel.

Gambar 13 mere presentasikan suatu hal dimana dalam salah satu dar i dua rele,

alir an dayanya terbalik. Dua salur an yang berbeda pan jangnya menghu bungkan dua

gar du A dan B pada sistem itu. Kum par an petersen ditem patkan pada A (distr i busi

k om ponen watt ditun jukan dalam gambar dan rele dar i salur an yang ter ganggu

dalam gar du B ditahan oleh ar us 2121 ii .

6. Bila k edua salur an dalam Gambar 13 sama pan jangnya yang membuat suatu

hu bungan r angkaian ganda antar a A dan B, masih ada se jumlah k e jadian yang sama

yang mungk in bisa menyeba bkan o per asi dar i beber apa rele terbalik. Misalnya bila

induk tansi dar i beber apa fasa tidak sama atau tidak seimbang oleh tr ans posisi yang

kur ang sem pur na, ar us total dar i beban yang simetr is yang ditr ansmisikan dar i A k e

B akan tidak terbagi sama antar a k edua r angkaian itu dan distr i busi ar us beban

antar a k edua salur an akan ber u bah dar i fasa k e fasa, k ecuali jika k onf igur asi jar ak

dar i k oduk tor fasa yang selar as adalah sama pada k edua r angkaian. Ak i batnya

adalah jumlah k etiga ar us beban yang sama dengan nol untuk selur uh tr ansmisi,

tidak sama dengan nol pada suatu tr ansmisi. K eadaan yang ek str im dar i

k etidak seimbangan dar i distr i busi aus beban ter jadi bilamana salah satu sek si dar i

jala- jala ter k ena gangguan tanah yang diseba bkan sebuah k onduk tor yang putus,

degan hanya satu u jung sa ja yang ter k ena tanah.

7. R ele ar ah gangguan tanah akan gagal member ikan penun jukan yang te pat dar i

letidak gangguan dalam k e jadian C r o ss C ount ryR

ault .





Gambar 12. Gangguan tanah dalam jala-jala yang mempunyaidua saluran yang berbeda panjang

Gambar 13. Suatu hal dimana rele arah gangguan tanah tidak benar responsnya.



P S T U S T P DA U AP V T KAS T K W

X PA S A U P Y

̀

Y S S Y U PADA S T S ̀

Y X

FRI L R K h 7

DAFTAR PUSTAK A

htt p://www.electrotechnik.net/2009/02/ petersen-coils-pr inci ple-and.html htt p://student.ee pis-its.edu/~ebes/modul_ 5.doc

41956817 Petersen Coil Dalam Sistem An

Documents

Transcript of 41956817 Petersen Coil Dalam Sistem An