BAB II

SISTEM PROTEKSI INTEGRASI PEMBANGKIT TERSEBAR

2.1 Sistem Proteksi Pada Jaringan Distribusi

Setiap feeder dilengkapi dengan Circuit Breaker (CB) yang dilengkapi

dengan rele arus lebih untuk gangguan hubung singkat antar fasa maupun

gangguan 1-fasa ke tanah dan rele Auto Recloser(AR), agar dalam hal gangguan

temporer saluran dapat kembali bertegangan secepat mungkin sehingga

pemadaman hanya berlangsung sangat singkat.

Pada untuk cabang saluran dilengkapi dengan saklar beban atau dapat juga

dilengkapi dengan saklar otomatis (SSO) atau hanya dilengkapi dengan fuse. Fuse

adalah pengaman saluran terhadap gangguan hubung singkat antar fasa dan fasa

ke tanah untuk peralatan pada sistem dengan pentanahan langsung. Penutup

Balik Otomatis (PBO), ini tidak lain adalah suatu CB yang didalamnya (built in)

dilengkapi dengan rele arus lebih baik sebagai pengaman gangguan hubung

singkat antar fasa maupun gangguan 1-fasa ke tanah dan rele penutup balik. PBO

ini dapat terpasang di pangkal saluran di Gardu Induk (GI) dan dapat juga

dipasang beberapa kilometer (kl 20 m) dari GI pada saluran utama atau saluran

cabang. Saklar Seksi Otomatis (SSO) pada hakekatnya adalah saklar beban yang

dapat membuka dan menutup atau membuka saja secara otomatis untuk

mempercepat pemulihan bagian saluran cabang bersama-sama dengan PBO pada

saluran utamanya.

2.2 Permasalahan Sistem Proteksi Integrasi Pembangkit Tersebar

Integrasi DG ke jaringan distribusi akan memberi kotribusi peningkatan

arus gangguan yang mengalir bukan dari sisi hulu jaringan saja tetapi dapat juga

terjadi dari sisi hilir atau di tengah jaringan. Terkait dengan permasalahan ini ada

beberapa pertimbangan sistem proteksi yang dipertimbangkan.

2.2.1 Kegagalan sistem koordinasi proteksi.

Analisis pada kajian bertujuan untuk meninjau jaminan selektifitas

diantara peralatan proteksi yang berada dalam satu julur. Pada jaringan distribusi

permasalahan terkait antara rele arus lebih disisi hulu dengan sisi hilir feeder, atau

antara rele arus lebih disisi feeder utama dengan fuse pada lateral feeder.

Skim proteksi tradisonal pada jaringan distribusi yang mayoritas adalah

radial menggunakan setting mengacu pada arus hubung singkat yang dihitung

dari total impedansi sampai titik gangguan. Pada metode ini arus hubung singkat

akan menurun semakin jauh dari sumber. Koordinasi proteksi hanya meninjau

peralatan proteksi ke arah hulu, dan mengabaikan pertimbangan peralatan proteksi

lainnya yang ada di hilir.

Pola koordinasi peralatan proteksi pada feeder radial dibentuk berdasarkan

penurunan arus gangguan terkait dengan lokasi gangguan. Zona proteksi untuk

setiap peralatan proteksi didefinisikan menggunakan arus hubung singkat yang

terdekat dengan bus yang ada di sisi hilir ( batas terendah dari area proteksi).

Setting pick up peralatan proteksi mengacu kepada arus hubung singkat

maksimum yang terjadi pada sisi terdekat dengan bus di sisi hilir. Hal ini untuk

menjamin bahwa peralatan proteksi yang ada disisi hilir tidak beroperasi oleh

gangguan yang terjadi di luar area proteksi feeder.

2.2.2 Perlindungan Recloser untuk penghematan operasi Fuse ( Fuse saving

strategy).

Recloser dipasang pada jaringan salah satunya adalah untuk penghematan

fuse ketika terjadi gangguan temporer. Strategi ini menggunakan recloser untuk

membuka rangkaian ketika terjadi gangguan temporer dan menghubungkan

kembali rangkaian secara sangat cepat dan melindungi fuse untuk tidak putus.

Integrasi Pembangkit Tersebar memungkinkan memberi

pengaruh terhadap skim operasi ini. Skim ini dapat terjadi pada

implementasi penutupan pada CB Recloser atau pada line recloser.

Recloser yang digunakan untuk perlindungan fuse biasanya berada

dihulu dari fuse akan melakukan trip gangguan temporer secara

cepat sebelum terjadi pemutusan pada fuse. Integrasi Pembangkit

tersebar akan berkontribusi terhadap arus gangguan yang

memungkinkan fuse akan beroperasi baik pada gangguan

permanan atau temporer.

2.2.3 Sensitifitas rele pada feeder utama.

Sensitifitas rele yang berada pada feeder utama harus terjamin dalam

mensensor gangguan yang terjadi sepanjang jalur feeder utama. Integrasi DG ke

jaringan distribusi memungkinkan untuk terjadinya penurunan arus gangguan

ditinjau dari GI. Pengaruhnya akan terjadi pada CB atau recloser dalam

mendeteksi gangguan.

Gambar 2.1. Pada kondisi DG belum integrasi pada

jaringan. Pada kondisi gangguan yang akan terjadi adalah, arus

gangguan akan dicatu hanya dari GI. Pada kasus ini rele pada

feder utama di setting untuk mampu merespon arus gangguan

yang terendah.

Gambar 2. 1 : Deteksi gangguan rele arus lebih sebelum integrasi Pembangkit Tersebar

Pada gambar 2.2, Deteksi gangguan rele arus lebih ketika

integrasi Pembangkit Tersebar dengan gangguan terjadi pada

jaringan dihilir DG. Catu pada saat gangguan akan berasal dari

dua sumber yaitu GI dan sumber DG. Tergantung pada

impedansi sumber ke gangguan, kontribusi arus gangguan setiap

sumber akan ditentukan.

Gambar 2. 2 : Deteksi gangguan rele arus lebih ketika integrasi Pembangkit Tersebar dan gangguan pada jaringan dihilir DG

Pada gambar 2.3 kontribusi gangguan sangat terkait dengan

ukuran DG. Dampak ekstrim dari DG adalah menurunkan batas

sensitifitas feeder utama, sehingga rele tidak mendeteksi adanya

gangguan.

Gambar 2. 3 : Deteksi gangguan rele arus lebih ketika integrasi Pembangkit Tersebar dan gangguan terjadi di hilir GI dan hulu DG

2.2.4 Perubahan arah gangguan (Bi-directionality)..

Permasalahan terkait dengan catu yang terdistribusi dari satu GI yang

terdapat lebih dari satu feeder. Peralatan proteksi yang ada pada sebuah feeder

merespon gangguan dari feeder lain karena back feed apabila DG diinstal pada

fasa yang sehat.

Gambar 2. 4 : Kontribusi arus gangguan dari feeder fasa tidak terganggu sebelum integrasi Pembangkit Tersebar

Gambar 2. 5 : Kontribusi arus gangguan dari feeder fasa tidak terganggu ketika integrasi Pembangkit Tersebar

Gambar 2. 6 : Kontribusi arus gangguan dari feeder fasa tidak terganggu ketika integrasi Pembangkit Tersebar dengan proteksi Recloser

Pada gambar 2.5, apabila karakteristik B2 lebih cepat dari

karakteristik rele B1 maka rele B2 merespon gangguan dari

feeder 1 dan mentrip beban pada feeder 2.

Permasalahan dua arah gangguan juga terkait dengan

recloser, sebagai penghemat fuse selama gangguan temporer.

Dua feeder pada gambar 2.6 masing- masing memiliki rele dan

recloser sebagai penghemat fuse terhadap gangguan temporer

yang terjadi disisi hilir. Ketika tidak diinstal DG pada feeder 2 rele

atau recloser secara normal merespon gangguan pada feeder 1,

ketika DG diinstal pada feeder 2 kontribusi arus gangguan akan

menaikan arus pada feeder 1 yang mengakibatkan terjadi

pemutusan fuse.

2.3 Model Jaringan Distribusi untuk Studi Integrasi Pembangkit

Tersebar

Dalam rangka penelusuran pengembangan model jaringan distribusi yang

dapat berlaku secara internasional. University of Vaasa dan VTT Technical

Research Pusat Finlandia mengembangkan model generik jaringan distribusi

untuk studi integrasi pembangkit tersebar. Fokus riset adalah struktur jaringan

distribusi tegangan menengah pada berbagai negara diseluruh dunia. 

(Henry LAGLAND, 2009).  

Parameter jaringan meliputi; tegangan, level MVA hs sisi primer trafo

tenaga, dan rasio R/X.  Sisi tegangan tinggi pada jaringan bervariasi antara 66 kV

dan 145 kV. Dipilih tegangan untuk network models adalah 66 kV, 110 kV, 132

kV dan 145 kV. Level gangguan jaringan bervariasi menurut negara, dan

kepadatan beban.  Level gangguan level MVA hs untuk jaringan pedesaan adalah

1000 MVA dan untuk jaringan perkotaan 5000 MVA. Untuk jaringan pedesaan

rasio R / X = 0,2 untuk untuk jaringan perkotaan dan rasio R / X = 0.1

Ukuran transformator utama bervariasi sesuai dengan negara, perusahaan

listrik, dan kepadatan beban. Pada jaringan perkotaan transformator utama

berkisar antara 10 MVA sampai 75 MVA dan pada wilayah pedesaan

berkisar antara 5 MVA sampai 40 MVA. Pada model transformator utama

antara 10 sampai 63 MVA menunjukan variasi impedansi hubung singkat

antara 10 % sampai 12 %. Pada wilayah pedesaan umumnya menggunakan satu

buah transformator utama, dan pada wilayah perkotaan dua transformator utama

atau lebih. Vektor grup transformator pada umumnya menggunakan ; wye/delta,

wye/wye and delta/wye.

Tegangan jaringan biasanya antara 6 kV dan 33kV. Di sebagian besar

negara beberapa tegangan menengah digunakan, walaupun ada beberapa negara

yang hanya menggunakan satu jenis tegangan menengah secara seragam.

Di daerah pedesaan lebih tinggi level tegangan digunakan daripada di perkotaan

daerah. Tegangan menengah yang dipilih untuk pemodelan adalah 11 kV,13,8 kV,

20 kV dan 33 kV.

Di sebagian besar negara paling sedikit menggunakan dua metode

pentanahan. Perubahan lingkungan, dan perkembangan teknologi sistem

pentanahan adalah tantangan terhadap pilihan metode sistem pentanahan.  Sistem

pentanahan yang digunakan pada model jaringan model dapat dipilih sebagai

berikut; isolasi dari bumi, tahanan pentanahan, pembumian langsung ke

tanah. Pada pembumian dengan kompensasi pada model jaringan tingkat

kompensasi dan nilai hambatan terhubung paralel dengan kumparan Petersen juga

dapat diatur sesuai nilai yang diinginkan. Karena di daerah pedesaan jaringan

biasanya menggunakan SUTM dan wilayah perkotaan menggunkan kabel tanah

maka kedua model dapat digunakan. Sistem empat kawat luas digunakan di

negara-negara seperti Afrika-Selatan, India, Kanada, Columbia, Pakistan, Tunisia

dan Amerika Serikat.  Kroasia adalah pengecualian dari negara-negara kecil

menggunakan empat sistem kawat.  Sistem tiga kawat digunakan di negara-negara

dengan wilayah kecil seperti; Belgia, Spanyol, Italia, Portugal, Perancis, Swedia,

Jerman, Finlandia dan Swiss. 

Menurut kuesioner untuk proteksi feeder tegangan menengah di semua

negara kecuali di Africa Selatan menggunakan rele arus lebih karakteristik waktu

tunda definite. Menurut survei karakteristik waktu tunda inverse

tidak begitu umum. Directional relay saat ini digunakan di Afrika Selatan, Swedia

dan India. 

Model jaringan pedesaan digambarkan sebagai berikut bersama-

sama dengan tes simulasi. Konfigurasi jaringan dalam hal ini adalah open ring

seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1 

Pada hubung singkat pada catu daya jaringan dalam model ini

adalah 1000 MVA dengan R / X rasio 0,2.  Hanya menggunakan satu trafo utama 

pada GI.  Transformator 10MVA(delta-Wye) karakteristik tipikal. Menggunakan

kompensator tingkat kompensasi 1.0 dan arus hubung tanah resistif di set sampai

5 A.  Feeder 1 dibebani 18 buah trafo distribusi sekunder dengan pembebanan

masing-masing sampai 75% dari rating daya. Zone perlindungan proteksi feeder

dibagi menjadi 3 zone perlindungan. Tegangan bus infeed dan jaringan TM

menggunakan IDMT inverse standard. Untuk perlindungan gangguan tanah

digunakan directional earth fault relay. Jumlah total fedeer per GI adalah lima

dan panjang jaringan overhead feeder adalah 20 km (konduktor Al 132 mm2).

Gambar 2.7 : Topologi Open Ring Jaringan TM

Dalam simulasi menggunakan pentanahan resistensi tinggi (500 ohm) gangguan

fase-ke-tanah dimulai pada ujung Feeder 1.  Setelah inisiasi gangguan oleh rele

gangguan tanah rele beroperasi 0,2 detik mentrip CB diatas nya oleh inisiasi rele

gangguan tanah.

2.4 Sistem Proteksi dan Gawai Proteksi

2.4.1. Rele arus lebih

Relai arus lebih adalah suatu relai yang bekerja berdasarkan adanya

kenaikan arus yang melebihi nilai arus dan waktu setingnya. Relai arus lebih ini

berfungsi sebagai proteksi terhadap gangguan hubung singkat, baik hubung

singkat antar fasa maupun fasa ke tanah. Berdasarkan karakteristik waktu kerjanya

relay arus lebih dapat dibagi menjadi :

1. Relai arus lebih seketika (instanstaneous over current relay), yaitu rele arus

lebih yang bekerja tanpa set penundaan waktu. Arus pick-up dicapai sangat

singkat (sekitar 20 sampai 100 ms).

2. Relai arus lebih dengan tunda waktu tertentu (definite time over current

relay). Waktu tunda dari mulai pick-up sampai waktu operasi dapat diset

dengan waktu operasi yang tetap. Waktu operasi tidak tergantung besar arus

gangguan.

3. Relai arus lebih dengan tunda waktu terbalik (inverse time over current

relay). Waktu tunda dari mulai pick-up sampai waktu operasi dapat diset

menggunakan skala pengali waktu atau TMS( Time Multiple Scale) Waktu

operasi berbanding terbalik dengan besarnya arus gangguan.

4. Karakteristik IDMT (Inverse or Definite Minimum Time), yaitu karakteristik

waktu tertentu (definite) dan karaktersitik waktu terbalik (inverse). Unit low-

set arus lebih dan unit low-set gangguan pentanahan dapat dilihat dari

karakteristik IDMT yang terdiri dari 5 jenis kurva, yaitu :

1. Karakteristik waktu definite

2. Karakteristik waktu normal inverse

3. Karakteristik waktu very inverse

4. Karakteristik extremly inverse

5. Karakteristik waktu long time inverse

Hubungan waktu dengan arus dari keempat karakteristik di atas berdasarkan pada

British Standard (BS 142.1966) dan International Electric Code (IEC 255-4),

yaitu :

keterangan : t(s) = Waktu operasi (detik)

K = Faktor karakteristik waktu

I = Arus gangguan (Ampere)

I> = Setelan arus pick-up (Ampere)

Nilai α dan β ditentukan oleh karakteristik

Tabel 2.1 Nilai Konstanta Karakteristik IDMT

Karakteristik α β

Normal Inverse 0,02 0,14

Very Inverse 1 13,5

Extremly Inverse 2 80

Long-time Inverse 1 120

2.4.2. Rele arus lebih dengan arah (directional over current relay )

Rele proteksi sensitif terhadap arah arus gangguan. Aksi dari unit proteksi akan

tergantung pada arah arus. Deteksi menggunakan pergeseran vektor arus fasa terhadap

vektor tegangan sebagai referensi, karena itu membutuhkan data arus dan tegngan yang

diberikan dalam bentuk vektor. Kondisi operasi zone tripping dan bukan zone tripping

diadaptasi sesuai sistem yang diproteksi.

Blok fungsional rele arus lebih dengan arah ditunjukan pada gambar 2.2.

Pada blok arus lebih adalah tempat untuk setting arus dan waktu threshold .

Ketika terdeteksi arus yang melampaui threshold rele akan memberikan sinyal

operasi ke blok AND. Blok directional akan aktif sesuai arah setting dari data CT

dan VT. Apabila setting dalam arah maju dan gangguan dalam arah maju, maka

blok directional mengurimkan sinyal trip ke blok AND. Ciruit breaker akan

menerima sinyal trip apabila sinyal dari blok arus lebih dan directional aktif.

t( s )=k x β¿¿ ¿¿

Gambar 2.8 Rele arus lebih arah

2.4.3. Rele arus lebih dengan arah (directional over current relay ) dan intertripping

Prinsip kerja rele lebih arah ini sesuai gambar 2.3. Input arus gangguan

diperoleh dari CT, dan arah arus gangguan dari CT dan PT. Rele arus lebih akan

mendeteksi gangguan apabila arus pada jaringan melampaui arus pick up, pada

blok arus lebih. Bloking input digunakan untuk bloking rele apabila posisi rele

berada disisi hulu dari sinyal yang diberikan oleh rele disisi hilir yang berada pada

zona proteksi. Apabila bloking input menerima sinyal gangguan, maka rele akan

dicegah beroperasi meskipun arus pick up terlampaui. Blok directional memiliki

kemampuan deteksi arah gangguan. Seting arah adalah maju (forward) atau

mundur (reverse).

Gambar 2.9 Rele arus lebih arah dengan intertripping bloking

Blok directional mendeteksi arah gangguan yaitu maju atau mundur. Jika pada

arah maju maka sinyal maju aktif dibangkitkan, apabila arahnya mundur sinyal

mundur aktif dibangkitkan. Sinyal mundur yang dibangkitkan digunakan untuk bloking

rele disisi hulu. Sinyal bloking aktif apabila blok directional mendeteksi gangguan dalam

arah maju.

Pada blok directional terdapat sinyal trip yang tergantung setting rele. Jika rele di

set dalam arah maju, maka sinyal trip akan aktif apabila gangguan dalam arah maju. Jika

arah gangguan mundur sinyal trip tidak akan dibangkitkan. Kedua sinyal trip blok

directional dan blok arus lebih dikombinasi pada lojik AND. Fungsi AND akan

membangkitkan sinyal trip untuk trips circuit breaker.

2.4.4. Rele arus lebih dengan auto recloser

Auto Reclosure adalah peralatan proteksi arus lebih yang secara otomatis

membuka dan menutup kembali dan membuka terus menerus (lock out) satelah

beberapa kali untuk menghilangkan gangguan sementara atau kegagalan isolasi

permanen. Proses menutup balik dan membuka secara otomatis dapat diatur

selang waktunya. Gangguan yang bersifat temporer tidak menyebabkan Auto

Reclosure sampai lock out. Apabila gangguan bersifat permanen, maka setelah

membuka dan menutup balik sebanyak setting yang telah ditentukan sebelumnya

akan lock out sehingga seksi yang dianggap masih ada gangguan akan terisolasi.

Arus dideteksi oleh suatu trafo pendeteksi dengan bushingnya yang berada

didalam reclosure. Disini arus sekundernya dipakai untuk kontrol dengan kabel-

kabel multi konduktor yang juga mengalirkan sinyal untuk trip serta sinyal untuk

menutup kembali ke Auto Reclosure. Ketika arus sekunder ini mengalir melalui

sirkit pendeteksi jika melewati batas minimal trip yang proporsional, level deteksi

sirkit dan sirkit waktu akan bekerja. Setelah berlalunya waktu tunda sebagaimana

yang telah diprogram, sirkit trip mengirim sinyal ke Auto Reclosure untuk

membuka. Secara berurutan kemudian relay akan beroperasi mengakibatkan

menutup kembali dan mereset sirkit pewaktu untuk siap kembali untuk melakukan

operasi berikutnya.

Gambar 2.10. Blok diagram kontrol Auto Reclosure

Berdasarkan gambar 2.4 pada saat normal, arus yang mengalir dari Auto

Reclosure kemudian ke arus deteksi, level deteksi, dan bila arus yang mengalir

masih dibawah setting dari Auto Reclosure, maka arus tersebut akan dialirkan ke

beban. Pada keadaan terjadi gangguan di sekitar beban, maka arus yang mengalir

di beban akan besar dan kemudian arus tersebut akan berbalik arah mengalir ke

Auto Reclosure.

Jika besarnya arus gangguan tersebut melebihi setting yang ditentukan di

level deteksi, maka level deteksi akan memberikan perintah ke sirkit trip untuk

membuka dan sirkit pewaktu akan mulai menghitung mundur waktu sesuai

setting. Apabila setting waktu telah habis, maka sirkit trip akan menutup. Jika

pada saat sirkit trip menutup masih ada gangguan, maka dalam beberapa saat

kemudian sirkit trip akan melakukan operasi yang sama sampai gangguan tersebut

hilang atau dihilangkan.

Jika setelah bukaan yang ke tiga masih saja ada gangguan, maka gangguan

temporer tersebut dikategorikan sebagai gangguan permanen. Sesuai dengan

jumlah setting operasi Auto Reclosure, setelah operasi bukaan sirkit trip yang ke

tiga kalinya, maka sirkit trip akan menutup kembali dan selang beberapa saat

apabila gangguan tersebut masih ada, sirkit trip akan mengalirkan arus gangguan

yang besar tadi ke urutan relay, dimana setelah itu urutan relay melakukan operasi

lock out. Setelah gangguan tersebut dihilangkan atau hilang, maka Auto Reclosure

dapat direset kembali agar jika terjadi gangguan, Auto Reclosure akan

mengerjakan fungsinya sebagai pengaman jaringan dengan prinsip kerja yang

telah dijelaskan diatas.

Waktu membuka dan menutup Auto Reclosure dapat diatur dengan kurva

karakteristiknya. Secara garis besar urutan kerja Auto Reclosure seperti pada

gambar 2.5 dan urutan kerjanya dapat diuraikan sebagai berikut :

1. Sebelum terjadi gangguan arus mengalir normal.

2. Pada saat terjadi gangguan, arus yang mengalir melalui Auto Reclosure sangat

besar dan menyebabkan kontak Auto Reclosure membuka dengan opersi

“Fast”.

3. Kontak Auto Reclosure akan menutup kembali setelah melewai waktu

beberapa detik sesuai dengan setting yang telah ditentukan. Tujuan

memberikan selang waktu beberapa detik ini adalah menghilangkan penyebab

gangguan dari sistem, terutama gangguan yang bersifat temporer.

4. Jika gangguan yang terjadi adalah permanen maka Auto Reclosure akan

membuka dan menutup kembali sesuai dengan setting yang telah ditentukan

dan kemudian akan lock out (terkunci).

5. Setelah gangguan permanen dibebaskan atau dihilangkan dari sistem.

Gambar 2.11 Urutan Kerja Auto Reclosure

Selang waktu penutupan balik beberapa pilihan waktu penutupan balik

Auto Reclosure dapat dibuat, hal ini sangat dipengaruhi oleh koordinasi dengan

peralatan pengaman yang lain.

1. Menutup balik seketika, setelah kontak Auto Reclosure membuka karena

adanya gangguan maka dengan waktu yang singkat kontak tersebut akan

menutup kembali.

2. Menutup balik setelah dua detik, artinya setelah kontak Auto Reclosure

membuka karena adanya gangguan, maka selang waktu dua detik kemudian

Auto Reclosure akan menutup balik. Bila digunakan diantara Fast trip

operation maka waktu dua detik ini sudah cukup untuk mendinginkan fuse di

sisi beban.

3. Menutup balik setelah lima detik, ini dimaksudkan agar dapat memberi

kesempatan bagi fuse untuk dingin kembali sehingga tidak sampai pada titik

leleh minimumnya.

4. Menutup balik setelah sepuluh detik, lima belas detik, dan seterusnya atau

dikenal juga “longger reclosing interval”, pada umumnya digunakan apabila

pengaman cadangannya adalah pemutus tenaga yang dikontrol dengan rele.

2.5 Pemodelan Setting dan Time Grading

2.5.1 Parameter Time grading rele elektromekanik

Pada rele elektromekanik untuk mencegah terjadinya hilang selektifitas

(loss of selectivity) digunakan time grading antara 0.3-0.5s (Gers,2004).

Komponen time grading terdiri dari komponen-komponen:

t grading=t tol+t delay+t drop+tCB (2 . 2)Keterangan :

t tol= waktu tolerasi rele

t delay= waktu pick up rele

t drop= waktu drop-off rele

tCB= waktu switching circuit breaker

Gambar 2.12 : Interval diskriminasi berbasis waktuKeterangan :

Tc B breaking time dari CB paling hilir, yang meliputi respon waktu

breaker dan arcing time (busur api)

dT time delay tolerances toleransi waktu tunda.

tr overshoot time proteksi diatasnya kearah hulu (upstream)

m. safety margin

ΔT dianggap baik apabila menunjukan : ΔT ≥ Tc + tr + 2dT + m.

Nilai ΔT adalah 0.3 detik.

Pada rele elektromekanik dengan vacum CB : Tc = 95 ms, dT = 25 ms,

tr = 55 ms; untuk 300 ms interval diskiminasi, safety margin adalah 100 ms.

Tabel 2.1 Data Rele elektromekanik dan Vacum CB

t tol (ms) t delay (ms)t drop (ms)

tCB (ms)tgrading

(ms)

m 2xdT tr Tc Δt

100 50 55 95 300

2.5.1 Parameter Time grading rele numerik

Pada grid TM termasuk RMU dengan CB vacuum and rele digital, time

grading dapat direduksi. Pada tabel 1.1 untuk CB(Circuit Breaker) modern

dengan rele numerik dengan memisahkan komponen ditunjukan pada

(SIEMENS, 2001).

Tabel 2.2 Data Rele dijital dan Vacum CB

t tol (ms) t delay (ms)t drop (ms)

tCB (ms)tgrading

(ms)

10 30 35 50 125

Untuk menjamin selektifitas menggunakan skim proteksi tradisional

dengan grading 0.3 detik. Nilai pick-up definite over-current relays disetting

berbasis 50% dari arus hubung singkat tiga fasa gangguan pada titik koneksi di

titik koneksi rele (Gers, 2004).

Skim proteksi arus lebih dievaluasi dengan bantuan test grid lengkap.

Gangguan diambil pada satu feeder, pada rele arus lebih konvensional dengan

time grading (300 ms), dan direduksi menggunakan rele numerik dengan 125 ms.

Untuk menjamin selektifitas menggunakan skim proteksi tradisional dengan

grading 0.3 detik. Nilai pick-up definite over-current relays disetting berbasis

50% dari arus hubung singkat tiga fasa gangguan pada titik koneksi di titik

koneksi rele (Gers, 2004).

Formulasi rata-rata waktu kliring (average clearing time). Menguji

pengaruh reduksi kliring time gangguan (fault clearing time) dan reduksi grading

koordinasi proteksi menggunakan parameter kestabilan transien pada jaringan

radial interkoneksi DG. untuk mengamati pengaruh reduksi waktu kliring

gangguan (fault clearing time) dan reduksi grading koordinasi proteksi terhadap

kestabila transient. Untuk membandingkan kinerja sistem proteksi dibuat

formulasi rata-rata waktu kliring (average clearing time). Parameter ini hanya

indikator bukan detil perhitungan yang mengacu pada literatur (Jäger, 2004).

Besar arus hubung singkat pada feeder adalah tergantung pada impedansi

feeder dan lokasi gangguan. Arus hubung singkat sebagai fungsi jarak:

I k} } \( l \) ~=~ { {U} over { sqrt {3 lline Z rSub { size 8{grid } } +z . l rline } } } ~~~~~~~~~``~~~~~~~~ \( 2 . 3 \) } { ¿¿¿

z adalah impedansi komplek per unit panjang, Zgrid adalah impedansi komplek

grid dan U adalah tegangan line.

Waktu kliring (clearing time) t clear sebagai fungsi arus hubung singkat.

Persamaan umum waktu kliring gangguan ( fault clearing time ) dari rele arus

lebih jenis inverse overcurrent relay (Gers,2004):

tclear ( I k} } \) ~=~ { {β . T rSub { size 8{p} } } over { left ( { {I rSub { size 8{k} } rSup { size 8{

I p

¿¿¿α−1¿¿ (2 . 4 )¿

Waktu kliring (clearing time) sebagai fungsi panjang feeder. Karakteristik

rele ditentukan dari parameter β dan α , untuk karakteristik normal inverse

β=0 , 14 dan α=0 , 02 (SIEMENS, 2001). Tp adalah parameter grading dan Ip

adalah arus pick-up. Waktu kliring gangguan ( fault clearing time ) sebagai

fungsi panjang feeder diperoleh dengan mengkombinasi (2.3) dan (2.4) dan

hasilnya pada (2.5).

t clear,m =β . T p

( U

√3|Zgrid+z .l|. I p)

α

−1

(2. 5)

Untuk feeder dengan n sektor, pada average clearing time sektor m:

t clear,m = 1lm+1−lm

∫m

m+1

t clear,m ( l )dl (2 . 6)

Persamaan (2.6) tidak dapat diselesaikan secara analitis untuk solusi dilakukan

dengan metode numerik integrasi. Average clearing time pada feeder dengan n

sektor diselesaikan dengan persamaan :

t av = 1n

∑m=1

n

t av,m (2 .7 )

Parameter TAP dan DIAL Setting inverse over-current relay.

Parameter TAP dan DIAL dapat ditentukan. Nilai TAP diperoleh dengan

mengaplikasikan persamaan (2.8) (Gers, 2004).

TAP =1,5 . I nom

CTR(2 .8 )

Pada persamaan (2.8) I nom adalah arus nominal dari proteksi feeder dan CTR

adalah rasion transformasi CT. Setting dial, Tp, ditentukan dengan:

T p ,n+1 = T p ,n+tgrading

β¿¿

T p , nadalah setting dial dari rele pada lokasi n dan T p , n+1 adalah setting dial dari

rele pada lokasi hulu (upstream). Setting dial terendah adalah untuk rele yang

berada pada sisi terjauh dari sumber. Setting dial untuk karakteristik normal

inverse β=0 , 14 dan α=0 , 02 dan tgrading =0.3 s.

2.6 Pemodelan Sistem Proteksi Topologi Ring

2.6.1. Proteksi jaringan directional over curent relay

Kinerja hubung singkat pada feeder ini adalah ekivalen dengan grid JTM

ring tertutup. Ketika terjadi gangguan kedua sumber memberi kontribusi terhadap

arus hubung singkat. Untuk memberikan jaminan terhadap feeder rele proteksi

dilengkapi dengan deteksi arah yang sensitif. Anak panah menunjukan arah

proteksi. Elemen arah dari rele hanya akan bereaksi sesuai kontribusi arus hubung

singkat dari sumber 1 atau sumber 2. Sehingga pertimbangan setting untuk pr1a,

pr2a dan pr3a hanya dari sumber 1 dan untuk pr1b, pr2b dan pr3b hanya dari

sumber 2. Selektifitas proteksi t1a > t2a > t3a dan t3b > t2b > t1b.

Gambar 2.13 Skim proteksi topologi ring dengan directional over curent relay

Gambar 2.14 Grading koordinasi proteksi directional over curent relay

2.6.2. Proteksi jaringan ring dengan directional over curent relay dengan

intertripping.

Skim proteksi lanjut menggunakan jaringan komunikasi antar rele.

Bloking rele proteksi yang terdapat di sisi hulu dapat dilakukan. Prinsip rele sama

dengan model klasik, tetapi dilengkapi fitur bloking rele sisi hulu. Gambar 2.9

menunjukan skim prinsip kerja rele.

Gambar 2.15 Skim rele proteksi topologi ring dengan inter tripping

Menggunakan jalur komunikasi rele arah yang ada di sisi hulu diblok oleh

rele arah disisi hilir berikutnya. Pada gambar 2.9 dijelaskan dengan garis putus.

Ketika terjadi gangguan 3 fasa pada feeder 2. Seluruh rele terkait akan mendeteksi

arus gangguan. Rele pr1a dan pr2a sama dengan rele pr2b, pr3b, pr4b dan pr5b

akan mendeteksi arus gangguan. Relay pr2a akan mengirimkan sinyal bloking ke

rele pr1a dan dengan sinyal bloking ini rele pr1a dicegah untuk melakukan

kliring gangguan. Rele pr2b juga mendeteksi arus gangguan dan juga mengirim

sinyal bloking untuk mencegah rele pr3b melakukan kliring gangguan. Dengan

prinsip yang sama akan terjadi bloking pada rele pr3b, pr4b and pr5b. Sehingga

dari seluruh rele yang ada hanya rel pr2a dan pr2b yang aktif untuk kliring

gangguan. Sebagai back-up proteksi ada dua rele arus lebih ditambahkan pada

gardu induk. Aplikasi skim proteksi ini pada JTM akan menghasilkan kliring

gangguan cepat dan menjaga unit DG beroperasi stabil.

Gambar 2.16 Rele arus lebih arah dengan intertripping bloking

Prinsip kerja rele lebih arah ini sesuai gambar 2.10. Input arus gangguan

diperoleh dari CT, dan arah arus gangguan dari CT dan PT. Rele arus lebih akan

mendeteksi gangguan apabila arus pada jaringan melampaui arus pick up, pada

blok arus lebih. Bloking input digunakan untuk blokint rele apabila posisi rele

berada disisi hulu dari sinyal yang diberikan oleh rele disisi hilir yang berada pada

zona proteksi. Apabila bloking input menerima sinyal gangguan, maka rele akan

dicegah beroperasi meskipun arus pick up terlampaui. Blok directional memiliki

kemampuan deteksi arah gangguan. Seting arah adalah maju (forward) atau

mundur (reverse).

Blok directional mendeteksi arah gangguan yaitu maju atau mundur. Jika

pada arah maju maka sinyal maju aktif dibangkitkan, apabila arahnya mundur

sinyal mundur aktif dibangkitkan. Sinyal mundur yang dibangkitkan digunakan

untuk bloking rele disisi hulu. Sinyal bloking aktif apabila blok directional

mendeteksi gangguan dalam arah maju.

Pada blok directional terdapat sinyal trip yang tergantung setting rele. Jika

rele di set dalam arah maju, maka sinyal trip akan aktif apabila gangguan dalam

arah maju. Jika arah gangguan mundur sinyal trip tidak akan dibangkitkan.

Kedua sinyal trip blok directional dan blok arus lebih dikombinasi pada lojik

AND. Fungsi AND akan membangkitkan sinyal trip untuk trips circuit breaker.

2.6.3 Proteksi jaringan ring dengan Autorecloser

Gambar 2.17 Skim rele proteksi topologi ring dengan autorecloser

2.7 Perkembangan Proteksi Pembangkit Tersebar

Konflik terjadi akibat interkoneksi pembangkit tersebar ke jaringan

distribusi. Pada sistem proteksi terjadi yaitu;

1. Kenaiakan arus hubung singkat,

2. Kekurang efektifan menutup balik setelah gangguan,

3. Mal koordinasi sistem proteksi.

Situasi kritis dapat terjadi, apabila unit pembangkit dan jaringan

memulau akibat pemisahan gangguan jeringan karena gangguan dalam

interkonekasi. Beberapa peneliti memberi istilah Loss Of Mains (LOM) atau

Loss Of Grid (LOG) (Geidl,2005). Ketika LOM terjadi, sumber pada

konsumen(pemakai) menjadi pengendali frekuensi dan tegangan.

Pada peristiwa pemulauan akibat terjadi gangguan pada jaringan, maka

akibat generador yang masih interkoneksi setelah jaringan ke utama dilepas.

Kliring gangguan memungkinkan untuk tidak terjadi. Generator akan melakukan

suplai ke titik busur api gangguan sehingga gangguan tidak segera menghilang

(kliring gangguan tidak terjadi).

Menggunakan skim teknologi sistem proteksi yang berkembang. Secara

umum skim proteksi dikembangkan dengan metode aktif dan metode pasif.

2.7.1 Permasalahan islanding

Situasi kritis dapat terjadi, apabila unit pembangkit dan jaringan

memulau akibat pemisahan gangguan jeringan karena gangguan dalam

interkonekasi. Beberapa peneliti memberi istilah untuk islanding ini dengan ;

Loss Of Mains (LOM) atau Loss Of Grid (LOG) (Geidl,2005). Ketika LOM

terjadi, sumber pada konsumen (pemakai) menjadi pengendali frekuensi dan

tegangan.

Pada peristiwa pemulauan akibat terjadi gangguan pada jaringan, maka

generator yang masih interkoneksi setelah jaringan ke utama dilepas. Kliring

gangguan memungkinkan untuk tidak terjadi. Generator akan melakukan suplai

ke titik busur api gangguan sehingga gangguan tidak segera menghilang (kliring

gangguan tidak terjadi).

Generator kecil sering tidak dilengkapi dengan kendali tegangan (voltage

control), karena itu magnitude tegangan tidak mampu dijaga untuk tetap berada

dalam batas limit yang diharapkan., dan magnitude tegangan tidak mampu

dibedakan selama operasi pemulauan.

Hilang kendali juga memperi dampak kepada ketidakstabilan frekuensi.

Secara praktek sistem tidak pernah mampu mencapai kondisi betul-betul

seimbang. Frekuensi akan berubah karena ketidakseimbangan daya aktif.

Frekuensi yang tidak terkendali akan menjadi permasalahan yang beresiko tinggi

terhadap mesin dan pengendali.

Busur api gangguan biasanya akan kliring setelah interupsi yang cepat dari

system tenaga dari automatic (instantaneous) reclosure sebagai fitur rele yang

umum. Operasi generator yang berlanjut pada jaringan, dapat menimbulkan dua

permasalahan yang akan meningkat ketika jaringan melakukan penutupan balik

pada kondisi generator interkoneksi setelah interupsi yang singkat;

1. Gangguan tidak dapat di kliring karena ada catu dari unit DG, karena itu

keberhasilan menutup balik tidak terjadi.

2. Pada bagian grid yang menjadi pulau, frekuensi menjadi tidak seimbang

karena ketidakseimbangan daya aktif.

Permasalahan dead time (t i pada gambar 2.1) menjadi mengacu kepada

pemisahan unit pembangkit dan rekoneksi pada jaringan sumber untuk

memungkinkan terjadi kliring gangguan. Setting off-time dari autoreclosure

adalah pada range 100 ms sampai 1000 ms. Akibat adanya DG di jaringan beban

maka setting off-time menjadi memanjang. Rekomendasi feeder dengan integrasi

DG adalah 1 detik atau lebih.

Pendekatan linear terhadap perubahan frekuensi selama operasi

pemulauan. Laju perubahan prekuensi ( Rate of Change of Frequency atau

ROCOF ) dirumuskan sebagai fungsi daya aktif pada daya aktif yang tidak

seimbang

ΔP = ∑ Pdg−∑ Pi (2.9)

Frekuensi sebelum LOM, f s ;

dfdt

=Δ Pf s

2 Sn H (2.10)

Penarikan secara garis lurus untuk perhitungan perubahan frekuensi

Δf =Δ Pf s

2Sn Ht1

(2.11)

Gambar 2.18 : Prosedur menutup balik otomatis

Keterangan :

t f : waktu gangguan

td : waktu pemisahan disconnecting

t r : waktu rekoneksi generator untuk sinkronisasi

t i : waktu interval menutup balik

S : kondisi pensakelaran

f s : frekuensi sinkron

f i : frekuensi islanding ( pemullauan)

Δf : frekuensi drop

Pada pendekatan ini hanya mempertimbangkan perubahan frekueansi karena

pemulauan, permasalahan gangguan tidak dipertimbangkan.

Gambar 2.18 menampilkan contoh prosedur menutup balik otomatis ketika

generator tidak dipisahkan meskipun terjadi pemulauan dengan grid lokal.

Diasumsikan terjadi kekurangan daya aktif setelah pemulauan, ∑ Pdg< ∑ Pl ,

karena itu frekuensi pulau menurun.

LOM dan Auto Reclosure adalah permasalahan proteksi DG yang paling

menantang, dan karenanya banyak riset dilakukan terkait pada area ini. Solusi

permasalahan ini adalah dengan memisahkan unit DG secepatnya segera setelah

terjadi LOM. Sehingga membutuhkan deteksi dini yang cepat dan andal. Banyak

teknologi deteksi ini yang telah dikembangkan.

2.7.2 Metode Pasif

Mempertimbangkan pencegahan dalam melindungi system terhadap

permasalahan pemulauan yang membutuhkan deteksi cepat dan andal.

Perkembangan teknologi membagi kajian terhadap proteksi pemulauan menjadi 2

model deteksi, yaitu deteksi pasif dan deteksi aktif. Metode pasif mendeteksi

LOM menggunakan pengukuran atau monitoring secara pasif kondisi system.

2.7.2.1 Tegangan lebih dan tegangan kurang

Indikasi yang paling jelas dan mudah diamati terjadinya LOM adalah

terjadinya tegangan yang sangat rendah. Jika generator tidak terkendali pada

jaringan, tegangan dapat juga menjadi naik (contoh karena resonansi) melampaui

daerah batas atas pengaturan.

Rele tegangan lebih dan tegangan kurang adalah metode yang digunakan

sebagai proteksi pemulauan. Permasalahannya pada pemulauan dengan tegangan

collapse yang besar akan membutuhkan waktu, karena itu jenis proteksi LOM ini

sering dianggap terlalu lambat.

2.7.2.2 Frekuensi lebih dan frekuensi kurang

Mempertimbangkan bahwa pada jaringan yang sebenarnya sistem tidak

pernah betul-betul seimbang. Setelah LOM terjadi frekuensi di daerah pulau

menjadi berubah sesuai persamaan 2.19. Frekuensi menjadi melampaui batas

dapat terjadi pada operasi pemulauan. Frekuensi tidak akan berubah secara

seketika tetapi kontinyu, sehingga rele frekuensi jua akan dianggap terlalu lambat.

Gambar 2.19 : Pergeseran Tegangan Vektor Setelah Pemulauan.

Rangkaian Ekivalen Tevenin Jaringan dengan Enw , Znw

Rangkaian Ekivalen Tevenin Generator dengan Edg , Zdg

Gambar 2.20: Perpanjangan setengah siklus karena pergeseran vector tegangan

(voltage vector shift) ϑ = 15 0 ; ϑ1 ( t ) adalah tegangan pada

terminal beban, ω adalah frekuensi angular nominal dari system.

2.7.2.3 Laju Perubahan Tegangan (Rate of Change of Voltage )

Pendeteksi LOM menggunakan Laju Perubahan Tegangan (Rate of

Change of Voltage ). Perubahan tegagan yang terjadi pada system interkoneksi

yang besar besar biasanya adalah lambat. Ketika jaringan distribusi dipisahkan,

secara signifikan dapat ditunjukan lebih tinggi dibandingkan pada operasi normal.

Karena itu laju perubahan tegangan (Rate of Change of Voltage ) dapat

digunakan untuk deteksi pemulauan. Permasalahan pada system deteksi proteksi

ini adalah sensitive terhadap gangguan dibandingkan dengan LOM.

2.7.2.4 Rate of Change of Frequency (ROCOF)

Frekuensi pada daerah pulau akan berubah dengan cepat karena ketidak

seimbangan daya aktif. Slope frekuensi dapat digunakan sebagai pendeteksi LOM.

Pada saat

dfdt melampaui batas tertentu, rele akan trip. Nilai pick up tipikal

berada pada range 0,1 sampai 1,0 Hz/detik, waktu operasi adalh pada kisaran 0,1

sampai 0,5 detik Permasalahan pada proteksi dengan ROCOF adalah terjadinya

tripping yang tidak dikehendaki akibat simpangan frekuensi karena pemutusan

sumber di jaringan utama, seperti terganggunya jaringan transmisi. Contoh

lainnya adalah malfungsi pada pergeseran fasa akibat gangguan pada jaringan

distribusi yang lain.

2.7.2.5 Rate of Change of Power and Power Factor

Digunakan sebagai pembatas fungsi-fungsi untuk mencegah mal-fungsi

dari system karena gangguan. Hasil studi menunjukan bahwa setidaknya

dibutuhkan paling tidak 6 siklus (120 mdetik) untuk mendeteksi LOM. Agak

lambat dibandingkan dengan metode deteksi LOM lainnya. (Salman,2001)

menunjukan variable-variabel yang sangat sensitive terhadap gangguan pada

system yang merupakan penurunan terhadap waktu dari tegangan, arus,

impedansi, dan perubahan factor daya, beberapa diantaranya adalah redundant.

Studi pada situasi tertentu dan menggunakan ljik yang tepat pada rele LOM

diturunkan menggunakan laju perubahan tegangan, dan perubahan factor daya.

2.7.3 Metode Aktif

Disamping metode monitoring dan pengukuran metode pasif juga

dikembangkan metode pengukuran aktif untuk mendeteksi LOM. Metode

merupakan interaksi secara aktif untuk mendapatkan indikasi terjadinya

pemulauan.

2.7.3.1 Reactive Error Export (Simpangan Pengiriman Reaktif)

Metode deteksi LOM dengan keandalan tinggi pada penggunaan metode

ini dapat dirujuk pada (O’Kane, 1997). Pada metode ini generator mengendalikan

daya out put reaktif tertentu. Pada saat islanding terjadi diasumsikan tidak

mungkin dilakukan pengiriman daya reaktif dalam jumlah tertentu ke grid local

karena sudah tidak terhubung dengan beban. Simpangan dalam pengiriman daya

reaktif ini digunakan sebagai indicator untuk LOM.

2.7.3.2 Monitoring Level Gangguan ( Fault Level Monitoring )

Level gangguan yang terjadi pada suatu titik di grid dapat diukur

menggunakan sebuah titik pada gelombang pensakelaran thyristor. Katup yang

ditriger mengakibatkan voltage zero crossing dan arus yang mengalir melalui

inductor shunt diukur. Impedansi system dan level gangguan dapat diukur dengan

cepat (setiap setengah siklus). Kelemahannya adalah perubahan yang sangat

perlahan dari bentuk tegangan akan mendekati zero crossover.

2.7.3.3 Monitoring Impedansi Sistem ( System Impedance Monitoring )

Metode ini dikenalkan sebagai pendeteksi LOM dengan cara monitoring

secara aktif impedansi pada system (O’Kane, 1997). Sebuah sumber frekuensi

tinggi ( beberapa volt tegangan pada frekuensi beberapa kHz ) dihubungkan

melalui kopling kapasitor pada titik interkoneksi. Seperti ditampilkan pada

gambar 2.6, kapasitor diseri dengan impedansi jaringan. Ketika system berada

dalam posisi sinkron impedansi Zdg||Znw adalah rendah, karena itu HF-ripple

pada titik kopling diabaikan. Setelah pemulauan impedansi secara dramatis akan

naik pada Zdg dan dibagi dengan HF-signal akan terdeteksi dengan sangat jelas.

Gambar 2.21 : Monitoring Impedansi sistem. Meter M akan mengukur kenaikan sinyal HF ketika jaringan dipisah.

2.7.3.4 Pergeseran Frekuensi ( Frequency Shift )

DG dengan inverter dapat diproteksi terhadap LOM menggunakan metode

pergeseran frekuensi. Arus out put dari converter terkendali pada frekuensi yang

kecil perbedaannya terhadap frekuensi nominal sistem. Bekerja berdasarkan

variasi factor kerja selama satu siklus dan sinkronisasi ulang pada awal siklus baru

Pada kondisi normal, frekuensi terminal akan dikendalikan secara penuh oleh

pembangkit utama. Juga suplai utama lepas frekuensi akan menyimpang sampai

level shut down terlampaui.

2.7.4 Perkembangan paket aplikasi rele proteksi pada Distributed

Generation

Kajian system proteksi terkait dengan dua permasalahan, yaitu proteksi

pada jaringan distribusi dan proteksi pada generator DG secara tersendiri. Karena

itu skim proteksi dapat ditinjau dari dua sudut pandang yang berada pada titik

PCC ( Point of Common Coupling ) . (Mozina, 2001) memisahkan sitem proteksi

ini menjadi dua bagian.:

1. Proteksi Interkoneksi : Perlindungan grid terhadap unit DG, Yaitu

mengembangkan system proteksi dari sisi grid untuk operasi parallel grid

dengan DG.

2. Proteksi Generator : Dipasang pada sisi generator pada PCC, melindungi

generator DG dari gangguan internal dan kondisi operasi yang tidak normal.

Konfigurasi typical rele multifungsi untuk interkoneksi dirujuk pada

(Mozina, 2001), skim untuk beberapa proteksi generator. Gambar 2.16

menunjukan konfigurasi tipikal rele generator yang integrasi dengan grid

tegangan menengah (Jenkins,2000). Melindungi generator dari gangguan internal

dan kondisi operasi tidak normal. Gambar 2.8 merupakan rangkaian fungsional

rele dalam ANSI Code Number untuk typical rele multifungsi untuk interkoneksi.

Gambar 2.22 : Skim Proteksi Generator Integrasi pada Grid Tegangan Menengah.

Gambar 2.23: Rele Multifungsi Tipikal untuk Interkoneksi (Mozina, 2001).

2.7.4.2 General Electric Universal Interconnection Device

General Electric mengembangkan universal interconnection device

untuk interkoneksi sumber DG. Komponen utama terdiri dari :

1. Intelligent Electronic Device (IED), berbasis pada teknologi rele yang

digunakan pada saat ini, yang meliputi proteksi, kendali dan fitur lainnya, juga

kendali jarak jauh.

2. Dua buah sakelar yang dapat mengoperasikan parallel DG dengan grid dan

beban local.

3. Dua circuit breaker untuk proteksi darurat ( emergency protection.)

4. Transformator pengukuran untuk metering dan monitoring.

5. Power supply untuk IED, kontak rele dan battery charger.

2.7 Hubungan Transformator pada Integrasi DG

Tidak ada sistem hubungan transformator terbaik yang dapat diterima

sebagai transformator untuk interface pada interkoneksi ke jaringan. Masing –

masing hubungan memiliki kelebihan dan kekurangan. Variasi konfigurasi sangat

tergantung sistem lokal yang berlaku dan persyaratan dari sistem pentanahan

(Mozina, 2006).

Ada lima hubungan transformator yang umum digunakan untuk

interkoneksi dengan DG (Mozina, 2006) dan (Key T.S., 2003) adalah;

Delta/Delta , Delta/Wye-Gnd , Wye-Ungnd/Delta, Wye-Gnd/Delta, dan

Wye-Gnd/Wye-Gnd.

Mozina Charles J. , “Update on the Current Status of DG Interconnection

Protection-What IEEE 1547 Doesn’t Tell You About DG

Interconnection Protection,” Beckwith Electric Co., Inc., Ninth Annual

Protection Seminar Sept. 24-28, 2006, Florida, USA.

Key T.S., Sitzlar H.E., Geist T.D., “Fast Response, Load-Matching Hybrid Fuel

Cell: Final Technical Progress Report”, A report submitted to National

Renewable Energy Laboratory, Colorado, USA.

www.nrel.gov/docs/fy03osti/32743.pdf

Henry LAGLAND, Kimmo KAUHANIEMI, DISTRIBUTION NETWORK

MODELS FOR STUDYING THE EFFECTS OF DISTRIBUTED

GENERATION, University of Vaasa – Finland ,

henry.lagland@uwasa.fi, kimmo.kauhaniemi@uwasa.fi

Pisano G. V. Allegranza R. Cicoria A. Iaria G. Celli, F. Pilo. Meshed vs. radial

mv distribution network in presence of large amount of dg. In Power

Systems Conference and Exposition, October 10-13, IEEE, 2004.

Coster E.J., Myrzik J.M.A., and Kling W.L., 2008 Transient Stability of

Distributed Generation in MV-Ring Networks , IEEE Authorized

licensed use limited to: Eindhoven University of Technology.

Downloaded on April 6, 2009 at 06:07 from IEEE Xplore.

Kode rele mengacu pada Ansi Device Numbers

Nomor Kode Nama Rele

2 Time-delay21 Distance25 Synchronism-check27 Undervoltage30 Annunciator32 Directional power37 Undercurrent or underpower38 Bearing40 Field46 Reverse-phase47 Phase-sequence voltage49 Thermal50 Instantaneous overcurrent51 AC time overcurrent59 Overvoltage60 Voltage balance63 Pressure64 Apparatus ground67 AC directional overcurrent68 Blocking69 Permissive74 Alarm76 DC overcurrent78 Out-of-step79 AC reclosing81 Frequency85 Carrier or pilot-wire86 Lock out87 Differential