26

BAB III

PENGENALAN RECLOSER

3.1. Gambaran Umum.

Recloser adalah rangkaian listrik yang terdiri pemutus tenaga yang dilengkapi

kotak kontrol elektonik (Electronic Control Box) recloser, yaitu suatu peralatan

elektronik sebagai kelengkapan recloser dimana peralatan ini tidak berhubungan

dengan tegangan menengah dan pada peralatan ini recloser dapat dikendalikan

cara pelepasannya. Dari dalam kotak kontrol inilah pengaturan (setting) recloser

dapat ditentukan.

Alat pengaman ini bekerja secara otomatis guna mengamankan suatu sistem

dari arus lebih yang diakibatkan adanya gangguan hubung singkat. Cara

bekerjanya adalah untuk menutup balik dan membuka secara otomatis yang dapat

diatur selang waktunya, dimana pada sebuah gangguan temporer, recloser tidak

membuka tetap (lock out), kemudian recloser akan menutup kembali setelah

gangguan itu hilang. Apabila gangguan bersifat permanen, maka setelah membuka

atau menutup balik sebanyak setting yang telah ditentukan kemudian recloser

akan membuka tetap (lock out).

3.1.1. Jenis-jenis Reclosing relay.

Berdasarkan tipe perintahnya, reclosing relay dibedakan dalam dua jenis, yaitu :

1. Single-shot Reclosing Relay

Relai hanya dapat memberikan perintah reclosing ke PMT satu kali dan baru

dapat melakukan reclosing setelah blocking time terakhir. Bila terjadi gangguan

pada periode blocking time, PMT trip dan tidak bisa reclose lagi (lock –

out ).CloseTripDead TimeBloking TimeWaktu Relai Lock Out

Recloser Sebagai Pengaman Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 KVBadarudin (21060110060050)

27

Gambar 3.1 Single-shot Reclosing Relay

2. Multi Shot Reclosing Relay.

Relai ini dapat memberikan perintah reclosing ke PMT lebih dari satu kali. Dead

time antar reclosing dapat diatur sama atau berbeda.. Bila terjadi gangguan , relai

OCR/GFR memberikan perintah trip ke PMT. Pada saat yang sama juga

mengerjakan (mengenergizing) Reclosing relay. Setelah dead time t 1 yang sangat

pendek ( kurang dari 0,6 detik), relai memberi perintah reclose ke PMT.

Jika gangguan masih ada , PMT akan trip kembali dan reclosing relai akan

melakukan reclose yang kedua setelah dead time t 2 yang cukup lama (antara 15-

60 detik). Jika gangguan masih ada, maka PMT akan trip kembali dan reclosing

relai akan melakukan reclose yang ke tiga setelah dead time t 3 .

Recloser Sebagai Pengaman Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 KVBadarudin (21060110060050)

Clo se

Trip

Dea d T

ime B

lo king Ti m

e

Wa ktu R

e laiLoo

k Out

28

Bila gangguannya juga masih ada dalam periode blocking tR, maka PMT akan

trip dan lock out. Penggunaan multi shot reclosing harus disesuaikan dengan

siklus kerja (duty cycle) dari PMT.

Gambar 3.2 Multi Shot Reclosing Relay

Keterangan gambar :

t1 = dead time dari reclosing pertama

t2 = dead time dari reclosing kedua

t3 = dead time dari reclosing ketiga

tR 1 = blocking time dari reclosing pertama

tR 2 = blocking time dari reclosing kedua

tR 3 = blocking time dari reclosing ketiga

3.1.2. Sifat-sifat PBO

PBO mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :

1. Operasi cepat (fast tripping): untuk antisipasi gangguan temporer.

2. Operasi lambat (delayed tripping) : untuk koordinasi dengan pengaman di

hilir.

3. Bila gangguan telah hilang pada operasi cepat maka PBO akan reset kembali

ke status awal. Bila muncul gangguan setelah waktu reset, PBO mulai

menghitung dari awal

4. Repetitive : reset otomatis setelah recloser success

5. Non repetitive : memerlukan reset manual (bila terjadi gangguan permanen

dan bila gangguan sudah dibebaskan).

Recloser Sebagai Pengaman Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 KVBadarudin (21060110060050)

29

Recloser Sebagai Pengaman Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 KVBadarudin (21060110060050)

30

3.1.3. Fungsi Recloser

Pada suatu gangguan permanen, recloser berfungsi memisahkan daerah atau

jaringan yang terganggu sistemnya secara cepat sehingga dapat memperkecil

daerah yang terganggu pada gangguan sesaat, recloser akan memisahkan daerah

gangguan secara sesaat sampai gangguan tersebut akan dianggap hilang, dengan

demikian recloser akan masuk kembali sesuai settingannya sehingga jaringan

akan aktif kembali secara otomatis. Untuk lebih lengkapnya dibawah ini adalah

beberapa setting waktu pada gangguan yang terjadi (PT.PLN (Persero) Cabang

Surakarta : Recloser) :

1) Setting recloser terhadap gangguan prmanen

Interval

1 st :5 detik

2 nd :10 detik

Lock out :3X trip (reclose 2X)

Reset delay :90 detik

2) Setting recloser terhadp gangguan sesaat sama dengan gangguan permanen

yang membedakan adalah tidak ada trip ke 3.

Recloser Sebagai Pengaman Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 KVBadarudin (21060110060050)

31

3.1.4. Selang Waktu Penutup Balik Reclose

Ada bermacam-macam selang penutup kembali atau recloser interval dari

recloser adalah sebagai berikut terjadi (PT.PLN (Persero) Cabang Surakarta :

Recloser) :

1. Menutup balik seketika atau instantaneous reclosing

Membuaka kontak paling singkat, agar tidak mengganggu daerah-daerah beban

yang terdiri dari motor industri,irigasi,dan daerah yang tidak boleh padam terlalu

lama. Ini sering dikerjakan untuk reclosering pertama dari urutan reclosering.

Kerugian dari penutup pertama adalah cukup waktu untuk menghilangkan

gangguan transient, seperti gangguan akibat cabang pohon yang mengenai

penghantar, benang layang-layang, ionisasi gas dari bunga api yang timbul waktu

gangguan dan belum hilang dalam waktu-waktu yang relatif singkat.

2. Waktu tunda (time delay)

a. Menutup kembali 2 detik

Diharapkan dalam selang waktu ini telah cukup waktu untuk menghilangkan

gangguan, transient dan menghilangkan ionisasi gas. Bila digunakan diantara

fuse trip operational, maka waktu 2 detik ini cukup untuk mendinginkan di

fuse beban.

b. Menutup kembali 5 detik.

Selang waktu ini sering digunakan diantara operasi penjatuh tunda dari

recloser substantion untuk memberikan kesempatan guna pendingin fuse disisi

sumber, maka waktu 5 detik ini cukup untuk mendinginkan fuse disisi beban.

c. Waktu reclosing yang lebih lama (longer reclosing interval)

Yaitu selang 10 detik, 15 detik dan seterusnya, biasanya digunakan bila

pengaman cadangan terdiri dari breaker yang terkontrol rele. Ini

memungkinkan timing disc pada rele lebih mempunyai cukup waktu untuk

reset.

Recloser Sebagai Pengaman Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 KVBadarudin (21060110060050)

32

3.1.5. Prinsip Kerja Recloser

Recloser hampir sama dengan circuit bracker, hanya recloser dapat diseting untuk

bekerja membuka dan menutup kembali beberapa kali secara otomatis. Apabila

feeder mendapat gangguan sementara, bila circuit bracker yang digunakan untuk

feeder yang mendapat gangguan sementara, akanmenyebabkan hubungan feeder

terputus. Tetapi jika recloser yang digunakan diharapkan gangguan sementara

tersebut membuat feeder terputus, maka recloser bekerja beberapa kali sampai

akhirnya recloser membuka.

3.1.6. Cara Kerja Recloser

Waktu membuka dan menutup pada recloser dapat diatur pada kurva

karakteristiknya. Secara garis besarnya adalah sebagai berikut (PLN (Persero)

1997 : PBO) :

1. Arus yang mengalir normal bila tidak terjadi gangguan.

2. Ketika terjadi sebuah gangguan, arus yang mengalir melalui recloser

membuka dengan operasi “fast”.

3. Kontak recloser akan menutup kembali setelah beberapa detik, sesuai setting

yang ditentukan. Tujuan memberikan selang waktu adalah memberi

kesempatan agar gangguan tersebut hilang dari sistem, terutama gangguan

yang bersifat temporer.

4. Apabila yang terjadi adalah gangguan permanen, maka recloser akan

membuka dan menutup balik sesuai setting yang ditentukan dan kemudian

lock out.

5. Setelah gangguan permanen dibebaskan oleh petugas, baru dapat

dikembalikan pada keadaan normal.m

pon

Recloser Sebagai Pengaman Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 KVBadarudin (21060110060050)

33

3.1.7. Klasifikasi Recloser

Recloser dapat diklasifikasiakan sebagai berikut :

a) Menurut jumlah fasanya recloser dapat dibagi menjadi 2 yaitu :

1. Fasa tunggal

Recloser ini dipergunakan sebagai pengaman saluran fasa tunggal, misalnya

saluran cabang fasa tunggal dari saluran utama fasa tiga.

2. Fasa tiga

Fasa tiga umumnya untuk mengamankan saluran tiga fasa terutama pada

saluran utama. Biasanya digunakan pada gardu induk atau percabangan

jaringan distribusi primer. Recloser tiga fasa mempunyai 2 cara kerja, yaitu :

a. satu fasa membuka tiga fasa mengunci

Jika salah satu fasa mengalami gangguan, maka recloser pada fasa itu saja

yang bekerja sesuai dengan urutan kerjanya untuk melakukan operasi buka

tutup. Sampai waktu kerjanya berhenti.

b. tiga fasa membuka tiga fasa mengunci

Umumnya digunakan pada jaringan distribusi tiga fasa. Untuk gangguan yang

bersifat temporer maupun yang bersifat permanen akan menyebabkan kontak

fasanya dapat membuka dan menutup kembali serta mengunci secara

serentak. Dilengkapi dengan peralatan pendeteksi gangguan fasa-fasa maupun

gangguan fasa ke tanah.

Recloser Sebagai Pengaman Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 KVBadarudin (21060110060050)

34

b) Menurut media redam busbar apinya adalah :

1. Media minyak (Bulb Oil)

Dalam hal ini minyak dipergunakan untuk melindungi isolasi dari tegangan

impuls frekuensi rendah.

2. Media hampa udara (Vaccum)

Pada recloser jenis ini udara digunakan sebagai media redam terhadap busbar

api. Di sini masalah pemaliharaan dapat dikurangi.

3. Media gas (SF 6)

Gas juga dimanfaatkan sebagai media redam busbar api.

c) Menurut peralatan pengendalinya adalah :

1. Recloser terkendali hidraulik

Recloser ini mengguanakan kumparan penjatuh yang dipasang seri terhadap

beban (seri trip coil). Bila arus yang mengalir pada recloser 200% dari arus

setting-nya, maka kumparan penjatuh akan menarik tuas yang secara mekanik

membuka kontak utama recloser.

2. Recloser terkontrol elektronis

Cara kontrol elektronis lebih fleksibel, lebih mudah diatur dan diuji secara

lebih teliti dibanding recloser terkontrol hidrolis. Perlengkapan elektrolis

diletakkan dalam kotak yang terpisah. Pengubah karakteristik, tingkat arus

penjatuh, urutan operasi dari recloser terkontrol elektronis dapat dilakukan

dengan mudah tanpa mematikan dan mengeluarkan dari tangki recloser.

Recloser Sebagai Pengaman Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 KVBadarudin (21060110060050)

35

3.1.8. Cara Pengoperasian Recloser

Dalam pendeteksian gangguan recloser tipe VWVE menggunakan kotak kontrol

elektronik sebagai pengaturannya maka dari itu kita perlu mengetahui tentang

kotak kontrol elektroniknya.

Di bawah ini adalah gambar rangkaian kotak kontrol elektronis pada

recloser.Cubiclharerl

indungan terhadap iklim tropis.

Gambar 3.3. Rangkaian Kotak Kontrol Elektronik

Recloser Sebagai Pengaman Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 KVBadarudin (21060110060050)

36

Gambar 3.4. Diagram Satu Garis Current Transformer Pada Recloser

Mengingat

Pada gambar 3.3 diatas arus jaringan yang dirasakan oleh ke3 buah bushing pada

bagian recloser circuit yang telah diturunkan oleh current transformer terlebih

dahulu dengan perbandingan 1000/1A (gambar 4.2.) akan dikirim ke kotak

kontrol pada bagian sensing circuit (melalui control cable) yang secara terus

menerus memonitor kondisi arus. Bila arus yang mengalir melewati harga dari

minimum trip resistor maka level detection and timming circuit akan bekerja

dengan mengirim sinyal ke trip circuit sesuai dengan kurva arus waktu yang

ditentukan dalam time current plug dan trip circuit ini akan mengirim perintah ke

recloser trip coil untuk bekerja. Setelah recloser trip coil bekerja maka sequence

relay mulai bekerja sesuai dengan urutan waktu yang telah ditentukan dari waktu

kerja (trip) pertama, setelah waktu yang ditentukan selesai maka sequence relay

akan mengirim sinyal ke reclosing circuit yang selanjutnya mengirim perintah ke

reloser close initiating solenoid untuk bekerja. Jika gangguan tersebut adalah

gangguan permanen maka kotak kontrol elektronik tersebut akan bekerja

sebanyak tiga kali dan pada trip yang ke tiga sequence relay pada trip circuit akan

membuka sehingga recloser akan lock out. Jika gangguan yang terjadi bersifat

sesaat maka setelah reloser close initiating solenoid bekerja kembali dan sensing

Recloser Sebagai Pengaman Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 KVBadarudin (21060110060050)

37

circuit tidak merasakan adanya arus yang melewati dari harga minimum trp

resistor waktu yang telah ditentukan dalam reset delay plug maka reset akan

bekerja dan seluruh rangkaian akan kembali seperti semula (sebelum terjadi

gangguan).bahwa bicle ini dalam wadah yang tertutup,erlu

Gambar 3.5. Elektronic Control Box

Keterangan gambar :

1. Phase trip sequence selector

Untuk memilih jumlah trip cepat pada gangguan fasa yang kurva arus

waktunya diprogram seperti pada pase trip timming socket 1.

2. lock out selector

Untuk memilih jumlah total operasi sampai lock out (mengunci).

3. Ground trip sequence selector

Recloser Sebagai Pengaman Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 KVBadarudin (21060110060050)

38

Untuk memilih jumlah operasi trip cepat pada gangguan tanah yang kurva

arusnya diprogram seperti pada ground trip timming socket 1.

4. Minimum Trip Resistor

Untuk menyetel level arus trip minimum untuk ground dan masing-masing

fasa. Tahanan catrige ini ditandai dengan arus primer.

5. Operation counter

Menunjukkan jumlah total trip.

6. Sequence Relay.

langkah-langkah kontrol melalui uirutan operasinya

7. Ground Trip Blok/Normal Operation Switch

Memblok semua trip gangguan tanah dalam posisi keatas menengah operasi

tanpa sengaja.

8. Manual Control Switch Ada 2 Posisi

Posisi trip :

Penutup balik mengunci, memberikan urutan rele sampai urutan mengunci dan

memutus baterai.

Posisi close :

Penutup balik menutup mengembalikan rele urutan (sequence relay) keposisi

start dan menghubungkan kembali batterai. Dipertahankan dalam posisi close

menolak cold load inrush dengan memblok operasi trip cepat. Tetapi akan

mengunci dalam posisi close, untuk gangguan permanen.

9. Control fuse

Recloser Sebagai Pengaman Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 KVBadarudin (21060110060050)

39

Memproteksi terhadap aliran battere jika sumber rangkaian tegangan demikian

rendah untuk menutup balik (recloser)

10. Non reclosing / normal closing switch

Menyetel kotrol untuk sekali buka tutup dan lock out (mengunci) dalam posisi

non reclosing tanpa mengganggu penyetelan operasi to lock out selector.

11. Lamp test / lock out indicating switch.

Menguji kondisi lampu signal dan mengecek untuk lock out (mengunci).

12. Lock out indikator signal lamp

Memberi indikasi secara visual untuk kontrol lock out bila lock out test switch

dioperasikan.

13. Batery test terminals

Memberikan jalan untuk test tegangan battery dan laju pengisian..

14. Reset Delay Plug

Menentukan interval tunda waktu sebelum kontol reset setelah penutupan

berhasil selama urutan operasi. Nilai penundaan ditentukan oleh posisi dari

plug dalam socket.

15. Pase Trip Timming Plugs

Memberikan suatu variasi kurva arus yang diintegrasikan pada individu plug,

untuk mengkoordinasi operasi trip fasa terhadap pengaman cadangan dan

pengaman disisi hilir.

16. Ground Trip Timming Plug

Recloser Sebagai Pengaman Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 KVBadarudin (21060110060050)

40

Memberikan suatu variasi kurva arus waktu yang diintegrasikan pada individu

plug untuk mengkoordinasi operasi trip ground terhadap pengaman cadangan

dan pengaman disisi hilir.

17. Reclosing Interval Plug

Menentukan interval tunda untuk masing - masing operasi penutup balik.

Harga tunda waktu ini ditentukan oleh posisi dari plug soket. Instant plug

hanya untuk interval reclose (penutup balik) pertama.

Pada recloser tipe VWVE merek cooper, busur api yang ditimbilkan pada saat

pelepasan maupun pemasukannya di padamkan dengan menggunakan media

minyak. Sarana pemasukannya digerakkan oleh selenoid closing oil yang

mendapat sumber tegangan 20kV pada sisi sumber, sedang pengendaliannya

menggunakan remot melalui elektronik control box dengan tegangan 24 volt yang

diperoleh dari batere yang diisi terus menerus.

Syarat pemasuakan recloser tipe VWVE merek cooper :

1. Recloser tipe VWVE merek cooper pemasukannya sepenuhnya dilakukan oleh

selenoid closing oil, di mana alat ini terpasang didalam recloser dan

tersambung dengan tegangan 20 kV maka syarat umumnya adalah harus ada

tegangan 20 kV.

2. Sumber tegangan DC 24 volt dari battery cadmium.

3. DC fuse 0,38 A, dalam keadaan baik.

4. Reset trip manual stik, yang ada diujung samping atas recloser harus

selalu pada posisi reset.

Recloser Sebagai Pengaman Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 KVBadarudin (21060110060050)

41

3.2. Recloser Tipe VWVE (Vaccum Withstand Voltage Electronical) Merk

Cooper

Recloser adalah sebuah alat proteksi atau pengaman pada jaringan tegangan

menengah 20 kV. Cara kerja recloser mengamankan dan melindungi manusia atau

komponen listrik yang vital yaitu dengan memutus aliran listrk pada daerah yang

terjadi gangguan secara otomatis secepat mungkin sehingga tidak mengganggu

sistem jaringan yang lain.

Gambar 3.6 di bawah ini adalah sebuah recloser tipeVWVE merek cooper, sedang

pada gambar 3.5 ,8, dan 9 menunjukkan ukuran fisik dari recloser. Pada gambar

3.10 menunjukkan bagian - bagian recloser tipe VWVE merek cooper.

Gambar 3.6. Recloser Tipe VWVE Merek Cooper

Recloser Sebagai Pengaman Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 KVBadarudin (21060110060050)

42

Gambar 3.7. Tampak Atas

Gambar 3.8.Tampak Samping

Recloser Sebagai Pengaman Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 KVBadarudin (21060110060050)

43

Gambar 3.9. Tampak Depan

Gambar 3.10. Bagian-bagian Dari Recloser Tipe VWVE Merek Cooper.

Keterangan gambar :

1. Closing tool untuk memasukkan tongkat yang digunakan untuk mereclose

recloser secara manual.

2. Closing selenoid contactor sebagai tenaga untuk mereclose recloser secara

otomatis setelah mendapat sinyal dari kotak kontrol.

Recloser Sebagai Pengaman Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 KVBadarudin (21060110060050)

44

3. Fuse berfungsi untuk melindungi sistem ketika closing selenoid gagal

bekerja.

4. Insulating support sebagai penopang vaccum interrupter yang terbuat dari

fiberglass.

5. Sleet hold tempat operasi manual dan sebagi petunjuk indicator posisi.

6. Current exchange terbuat dari beryllium-cooper untuk hambatan yang rendah

dan ketahanan yang tinggi.

7. Vaccum interrupter sebagai tenaga recloser untuk trip dan sebagai media

peredam bunga api.

3.3. Pemasangan Recloser Pada Jaringan

Gambar 3.11. Pemasangan Recloser Pada Tiang Jaringan

Recloser dipasang pada jarak 8 Km (PLN, Recloser 1999). Jarak tersebut

dipasang antara PMT pada gardu induk dengan recloser yang pertama (terdekat).

Recloser Sebagai Pengaman Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 KVBadarudin (21060110060050)

45

Sedangkan untuk memasang recloser yang kedua tetap sama dengan pemasangan

recloser yang kesatu atau juga dengan mempertimbangkan kondisi yng dilewati

jaringan.

Tujuan dari dipasang recloser tersebut adalah (PLN,Recloser 1999) :

1. Melindungi suatu peralatan listrik yang relative nilai harganya lebih mahal

atau penting, agar tidak terjadi kerusakan yang total.

2. Sebagai pengaman terhadap keselamatan pekerja atau mesyarakat terhadap

bahaya listrik.

Pemasangan recloser sebagai sistem proteksi pada jaringan distribusi tegangan

menengah 20 KV sederhana, sepanjang jaringan tersebut beroperasi secara radial

atau satu arah (gambar 13).

Gambar 3.12. Pemasangan Recloser Pada Jaringan Operasi RadialGeografis

: Daerah Ekuator

a) Ketinggian tempat: tidak melebihi 1000 m diatas permukaan laut

Recloser Sebagai Pengaman Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 KVBadarudin (21060110060050)