Ini Dya Pppp

5/16/2018 Ini Dya Pppp - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/ini-dya-pppp 1/55

Abraham Silaban : Studi Tentang Penggunaan Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010.

TUGAS AKHIR

STUDI TENTANG PENGGUNAAN RECLOSER

PADA SISTIM JARINGAN DISTRIBUSI 20 KV

OLEH :

NAMA : Abraham Silaban

NIM : 050422013

Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk Memperoleh gelar sarjana Teknik Elektro

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2009




ABSTRAK

Jaringan distribusi adalah sarana untuk mengalirkan energi listrik dari

pembangkit kekonsumen. Jaringan distribusi yang digunakan untuk

menditribusikan aliran energi listrik tidak luput dari berbagai gangguan yang

mungkin terjadi yang dapat mengganggu supplai aliran tenaga listrik ke konsumen

yang mengakibatkan pemadaman aliran listrik dan juga keruasakan pada peralatan

yang dipakai.

Dalam hal ini jaringan distribusi harus menggunakan suatu peralatan

proteksi recloser yang dapat mengamankan kelancaran supplai aliran listrik

kekonsumen dari berbagai gangguan terjadi pada aliran listrik.

Gangguan yang terjadi sering bersifat sementara, ini penggunaan circuit

breaker dirasa kurang efesien, dengan itu digunakan peralatan pengaman recloser

yang dapat membuka (open) secara automatis bila ada gangguan, jika kondisi

sudah normal akan menutup (close) kembali. Operasi membuka dan menutup

kembali dari recloser dapat terjadi beberapa kali sesuai dengan setting yang

ditentukan operator.




KATA PENGANTAR

Dengan kerendahan hati penulis mengucapkan puji syukur kehadirat

Tuhan Yang Maha Kuasa, karena berkat rahmat dan karunia – NYA penulis dapat

menyelesaikan, Tugas Akhir ini

Tugas yang berjudul “STUDI TENTANG PENGGUNAAN

RECLOSER PADA SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI 20 KV” ini di

maksud untuk memenuhi kurikulum pada jurusan Teknik Elektro Universitas

Sumatera Utara.

Sesuai dengan judulnya, tugas akhir ini akan dibahas mengenai tentang

penggunaan recloser pada sistem jaringan distribusi 20 KV demi keamanan

material jaringan distribusi dan juga konsumen yang mengguanakan jaringan

listrik.

Dalam proses pembuatan tugas kecil ini, penulis telah mendapat

bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa material, spiritual,

informasi, maupun segi administrasi. Oleh karena itu sudah selayaknya penulis

mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Ir. Eddy Warman, selaku dosen pembimbing

2. Bapak Prof.Dr.Ir. Usman Baafai, selaku ketua Departemen Teknik Elektro

Universitas Sumatera Utara.

3. Seluruh staf pengajar/ Dosen dan petugas biro Jurusan Teknik Elektro

Universitas Sumatera Utara.

4. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah banyak

membantu.




Dan teristimewa untuk kedua orang tua ku, serta kakak dan adik – adikku

yang tidak henti – hentinya memberi bimbingan, motivasi, dan bantuan material

maupun spiritual, hingga penulisan tugas akhir ini dapat di selesaikan.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan,

untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran membangun demi perbaikan isi

untuk masa yang akan datang.

Akhirnya penulis berharap agar tugas akhir ini bermamfaat bagi kita smua,

dan semoga Tuhan Yang Maha Kuasa selalu memberi berkat- NYA bagi kita

semua, Amin.

Medan, 26 November 2009

Hormat Saya,

Penulis,

Abraham Silaban




DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

LEMBARAN PENGESAHAAN

ABSTRAK

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBAR

BAB I. PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang Masalah..……………………………… 1I.2. Permasalahan................................................................... 2

I.3. Batasan Masalah.............................................................. 2

I.4. Metodologi………......…………………….…………… 2

I.5. Tujuan Penulis…………………...…………………….. 3

I.6. Sistimatika Tugas Akhir……………………………… 3

BAB II. LANDASAN TEORI

II.1. Sistem Jaringan Distribusi……………………………. 4

II.2. Bentuk Jaringan……….………………………………. 5

II.2.1. Jaringan Radial…………….………………….. 6

II.2.2. Jaringan Ring ……………………………….… 8

II.2.3. Sistem Spindel…………………………............. 9

II.3. Penutup Balik Otomatis ( Auto Circuit Recloser ) ……. 11

a. Recloser...................................................................... 11

b. Kegunaan Recloser. 11

c. Prinsip Kerja Recloser. 12

d. Cara Kerja Recloser. 12




BAB III. PENGAMAN PADA SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI

III.1. Umum………………………………………………… 13

III.2. Pengertian Pengaman………………………………… 14

III.3. Fungsi Proteksi……………………………………….. 14

III.4. Persyaratan Kualitas Sistim Proteksi………………… 15

a. Selektivitas dan Deskriminasi…………………….. 15

b. Stabilitas…………………………………………... 16

c. Kecepatan Operasi…………………………………. 16

d. Sensitivitas (kepekaan)……………………………. 16

e. Pertimbangan Ekonomis………………………….. 18

f. Reabilitasi…………………………………………. 17

g. Proteksi Pendukung……………………………….. 17

III.5. Perlengkapan Pengaman Pada Jaringan Distribusi…….. 17

III.6. Gangguan…………………………………………...….. 19

III.7. Usaha – Usaha Mengurangi Jumlah Gangguan……...… 20

III.8. Akibat – Akibat Gangguan…………………………..… 21

BAB IV. RECLOSER PADA SISTEM DISTRIBUSI

IV.1 Umum…….…………………………………………… 23

IV.2. Klasifikasi Recloser…………………………………… 30

IV.3. Menurut Jumlah Fasanya……………………….….….. 30

IV.3.1. Recloser satu fasa……………………………. 30

IV.3.2. Recloser tiga fasa……………………………. 32

IV.4. Menurut Peralatan Pengaturannya………………..…… 33




IV.4.1. Recloser pengaturan Hidrolik……………...… 33

a. Sistem pengendalian hidrolik tunggal........... 35

b. Sistem pengendalian hidrolik ganda............. 35

IV.5. Cara Kerja Recloser Pengaturan Elektronik.................... 36

IV.6. Recloser Menurut Media Pemutusnya............................. 37

a. Media Pemutusan Minyak............................................ 37

b. Media Pemutusan Hampa Udara................................. 37

IV.7. Prinsip Penyetingan......................................................... 37

a. Recloser Disetting 4 Kali Operasi………………...…. 38

b. Recloser Disetting 3 Kali Operasi…………………. 40

c. Recloser Disetting 2 kali operasi……...…………….. 41

d. Recloser Disetting 1 Kali Operasi……...……………. 42

IV.8. Kerakteristik Arus – Waktu………………...………….. 43

IV.9. Operasi Kontrol………………………………………… 44

BAB V. KESIMPULAN

DAFTAR PUSTAKA.




DAFTAR GAMBAR

Gambar II.2.1. Bentuk Jaringan Tipe Radial............................................................. 7

Gambar II.2.2. Bentuk Jaringan Tipe Ring................................................................ 9

Gambar II.2.3. Bentuk Jaringan Tipe Spindel............................................................ 11

Gambar IV.1. SUTM radial dengan tiga pemisah seksi Otomatis (PSO).................. 24

Gambar IV.2. STUM dalam ring dengan lima pemisah Seksi Otomatis (PSO)........ 25

Gambar IV.3. Proses Kerja Dari Recloser................................................................. 28

Gambar IV.4. Bentuk Buka Tutup Hingga Mengunci Dari Recloser........................ 29

Gambar IV.5. Recloser Fasa Tunggal…………………………………....………... 31

Gambar IV.6. Recloser Tiga Fasa.............................................................................. 33

Gambar IV.7. Rangkaian Reclosing Relay................................................................ 34

Gambar IV.8. Blok diagram Dari Recloser Pengaturan Elektronik.......................... 36

Gambar IV.9. Recloser Disetting 4 Kali Operasi Mendapat GangguanPermanen.... 39

Gambar IV.10. Recloser diseting 4 kali Operasi Mendapat Gangguan Sementara... 39

Gambar IV.11. Recloser Disetting 3 Kali Operasi Mendapat Gangguan Permanen. 40

Gambar IV.12. Recloser disetting 3 Kali Operasi Mendapat Gangguan Sementara. 40

Gambar IV.13. Recloser Disetting 2 Kali Operasi Mendapat Gangguan Permanen. 41

Gambar IV.14. Recloser Disetting 2 Kali Operasi Mendapat Gangguan Sementara 41

Gambar IV.15. Recloser Disetting 1 Kali Operasi Mendapat Gangguan................. 42

Gambar IV.16. Karakteristik Arus – waktu.............................................................. 43




BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang Masalah.(2)

Kegiatan operasi Jaringan Distribusi untuk suatu Kawasan tertentu

dikoordinir oleh Pusat Pengatur Distribusi. Pusat Pengatur Distribusi terutama

mengkoordinir operasi Jaringan Tegangan Menengah.

Sedangkan untuk Jaringan Tegangan Rendah termasuk sambungan rumah

dan instalasi pelanggan, operasinya sebagian besar meliputi pekerjaan mengatasi

gangguan, pelaksanaannya dilakukan oleh Dinas Gangguan yang tempatnya

tersebar diberbagai tempat. Karena jaringan distribusi jangkauannya luas serta

melibatkan lebih banyak peralatan jika dibandingkan jaringan transmisi,

sedangkan persoalan operasionil terutama adalah mengatasi gangguan.

Jaringan distribusi primer (tegangan menengah) dan juga jaringan

distribusi sekunder (tegangan rendah) pada umumnya beroperasi secara radial.

Pengoperasian Jaringan dengan sistem ring (loop) sesungguhnya bisa mengurangi

rugi - rugi dalam jaringan, tetapi memerlukan alat - alat pengaman (protection)

yang lebih canggih dan juga relatif mahal untuk jaringan distribusi.

Peralatan pengaman misalnya circuit breaker, umumnya bekerja

memisahkan daerah yang mengalami gangguan dari sumber dan untuk menutup

kembali di perlukan seorang opereator. Dilain pihak gangguan yang terjadi tidak

selamanya bersifat permanent, ada juga gangguan yang bersifat sementra

penggunaan circuit breaker kurang efesien. Untuk lebih efesien digunakan yang

dapat menutup kembali automatis atau recloser bila gangguan yang menyebabkan

terbuka bersifat sementara.




I.2. Permasalahan.

Dikarenakan cakupan materi yang mengenai recloser dan mengingat

waktu yang tersedia cukup singkat dan disebabkan keterbatasan kemampuan yang

di miliki oleh penulis hanya membahas mengenai penggunaan recloser pada

jaringan distribusi tegangan menenah.

Adapun penulis ini dilakukan hanya berdasarkan study literatur

kepustakaan. Jadi hanya dibahas penggunaan recloser pada jaringan distribusi.

I.3. Batasan Masalah.

Permasalahan yang terdapat pada sistem tenaga listrik adalah bermacam –

macam jenisnya, maka mengingat judul dari pembahasan tugas ini perlu adanya

pembatasan permasalahan sebagai berikut.

- Pembahasan mengenai sistim cara kerja dari recloser pada jaringan

distribusi 20 KV.

I.4. Metodologi.

Dalam pengumpulan bahan pembahasan yang menunjang pembuatan tugas

akhir ini, penulis mengguanakan metode :

Study kepustakaan : Pembahasan berdasarkan pada sumber kepustakaan,

seperti pada buku referensi, buku manual, diktat dll,

yang menyangkut dengan masalah yang akan dibahas.

Konsultasi : Tanya jawab dengan pembimbing Tugas Akhir ini, baik

dengan dosen yang bekenaan dengan Tugas Akhir ini.




I.5. Tujuan Penulis.

Tujuan penulis Tugas Akhir ini adalah untuk mengetahui sistem pengaman

pada sistem jaringan distribusi 20 KV, aliran tenaga listirk yang sewaktu – waktu

dapat terjadi gangguan pada jaringan distribusi dan penyebab gangguan. Dan lebih

akan memahami prinsip kerja peralatan pengaman recloser pada jaringan

distribusi. Dan untuk memenuhi persyaratan kelulusan sarjana di Departemen

Teknik Elektro Universitas Sumatra Utara.

I.6. Sistematika Tugas Akhir.

Tugas akhir ini disusun dengan sistematika penulisan sebagai berikut :

1. Bagian pendahuluan tugas akhir yang berisikan halaman judul, halaman

pengesahan, pernyataan, intisari, abstrak, dan persembahan, kata

pengantar, dafatar isi, dan daftar gambar.

2. Bagian isi sikripsi yang terdiri atas lima bab, yaitu :

BAB I . PENDAHULUAN

Dalam bab ini berisikan : Pendahuluan

BAB II. LANDASAN TEORI

Dalam bab ini berisikan : Landasan teori

BAB III. PENGAMAN PADA SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI

Dalam bab ini berisikan : Sistem pengamanan pada jaringan distribusi.

BAB IV. RECLOSER PADA SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI

Dalam bab ini berisikan : Fungsi dan kegunaan recloser pada jaringan

distribusi.

BAB V. KESIMPULAN

Dalam bab ini berisikan : Kesimpulan




BAB II

LANDASAN TEORI

II.1. Sistem Jaringan Distribusi.(2)

Bagian dari sistem tenaga listrik yang paling dekat dengan pelanggan

adalah sistem distribusi. Sistem distribusi adalah bagian sistem tenaga listrik yang

paling banyak mengalami gangguan, sehingga masalah utama dalam Operasi

Sistem Distribusi adalah mengatasi gangguan.

Tenaga listrik dibangkitkan dalam Pusat – pusat Listrik seperti PLTA,

PLTU, PLTG, PLTP dan PLTD kemudian disalurkan melalui saluran transmisi

setelah terlebih dahulu dinaikkan tegangannya oleh transformator penaik tegangan

(step up transformator) yang ada pada pusat listrik. Setelah tenaga listrik

disalurkan melalui saluran transmisi (GI) maka sampailah tenaga listrik ke Gardu

Induk untuk diturunkan tegangannya melalui transformator penurun tegangan

(step down transformator) menjadi tegangan menengah atau juga yang disebut

sebagai tegangan distribusi primer. Tegangan distribusi primer yang dipakai PLN

adalah 20 KV, 12 KV dan 6 KV. Kecenderungan saat ini menunjukkan bahwa

tegangan distribusi primer PLN yang berkembang adalah 20 KV.

Jaringan setelah keluar dari GI bisa disebut jaringan distribusi, sedangkan

jaringan antara Pusat Listrik dengan GI bisa disebut jaringan transmisi. Setelah

tenaga listrik disalurkan memlalui jaringan distribusi primer maka kemudian

tenaga listrik diturunkan tegangannya dalam gardu – gardu distribusi menjadi

tegangan rendah dengan tegangan 380/220 Volt 220/110 Volt, kemudian

disalurkan melalui Jaringan Tegangan Rendah (JTR) untuk selanjutnya disalurkan

ke rumah – rumah pelanggan (konsumen) PLN.




Pelanggan – pelanggan yang mempunyai daya tersambung besar tidak

dapat disambung melalui jaringan tegangan rendah melainkan disambung

langsung pada jaringan tegangan menengah bahkan ada pula yang disambung

pada jaringan tegangan tinggi, tergantung besarnya daya tersambung.

II.2. Bentuk Jaringan.(2)

Masalah utama dalam operasi sistem Distribusi adalah bagaimana

mengatasi gangguan dengan cepat karena gangguan yang terbanyak dalam sistem

tenaga listrik terdapat dalam sistem distribusi Jaringan Distribusi tegangan

menengah atau juga disebut Jaringan Distribusi Primer. Gangguan pada SUTM

jumlahnya lebih banyak dan kebanyakan bersifat temporer sedangkan pada Kabel

tanah jumlah ganguannya lebih sedikit tetapi kebanyakan bersifat sementara. Oleh

karenanya banyak dipakai penutup balik (recloser) untuk SUTM.

Ada beberapa bentuk sistm distribusi yang umum dipergunakan untuk

dipergunakan untuk menyalurkan dan mendistribusikan tenaga listrik yaitu :

sistem radial, sistem Ring dan sistem Spindel.

Pemilihan dari masing – masing jaringan distribusi tersebut tergantung

pada keperluan dan keandalan system yang di inginkan, seperti kontiniutas

penyalur / pelayanan tenaga listrik, perkembangan beban dan factor ekonomis

yang di inginkan.

Khusus dalam pembahasan disini, uraian mengenai bentuk jaringan

distribusi akan dibatasi, akan di bahas antara lain :

1. Jaringan Radial

2. Jaringan Ring

3. Jaringan Spindel




II.2.1. Jaringan Radial

Sistem radial merupakan bentuk sistem jaringan distribusi yang paling

sederhana dan yang paling umum dipakai untuk menyalurkan dan

mendistribusikan tenaga listrik. Sistem ini dikatakan karena dari kenyataan bahwa

jaringan ini ditarik secara radial dari gardu ke pusat-pusat beban / konsumen yang

dilayaninya. Sistem ini terdiri dari saluran utama dan saluran cabang.

Pelayanan tenaga listrik untuk suatu daerah beban tertentu dilaksanakan

dengan memasang trasformator pada sembarang titik pada jaringan yang sedekat

mungkin dengan daerah beban yang dilayaninya. Transformator ini berguna untuk

menurunkan tenaga sistem agar dapat dikonsumsikan pada beban konsumen.

Untuk daerah beban yang menyimpang jauh dari saluran utama atu saluran

cabang maka akan ditarik lagi saluran tambahan yang dicabangkan pada saluran

tersebut.

Ditinjau dari besarnya penampang saluran ,maka penampang yang terdekat

dengan sumber daya akan memiliki penampang terbesar,kemudian akan

berangsur-angsur mengecil kearah ujung saluran. Hal ini disebabkan karena

semakin dekat dengan sumberdaya distribusi kerapatan arusnya akan semakin

besar.




BULK POWER SOURCE

SUB TRANSMISION

DISTRIBUTION

SUB STATION

FRIMARI FEEDER

DISTRIBUTION

TRANSFORMER

SECONDARIES

CONSUMERS SERVICE

Gambar II.2.1. Bentuk Jaringan Tipe Radial

Kelemahan yang dimiliki oleh sistem radial ini adalah voltage dropnya

cukup besar dan bila terjadi ganguan pada sistem akan dapat mengakibatkan

jatuhnya sebagian atau keseluruhan bagian sistem.

Sistem radial ini kurang cocok dipergunakan untuk mensupplay beban

seperti rumah sakit, instalasi militer atau beban lainnya yang memerlukan tingkat

keandalan yang cukup tinggi.




II.2.2. Jaringan Ring.

Sistem ini disebut rangkaian tertutup, karena saluran primer yang

menyalurkan daya sepanjang daerah beban yang dilayaninya membentuk suatu

rangkaian tutup gambar II.2. menujukkan bentuk umum dari sistem rangkaian

tertutup.

Pada gambar tampak bahwa pada bagian – bagian tertentu dari sistem

rangkaian tertutup dipasang peralatan pemisah / penghubung untuk memerlukan

saluran bagian (seksi-seksi), guna melokalisir gangguan yang mungkin terjadi

pada sistem. Antara saluran primer yang satu dengan saluran primer lainnya juga

dipasang peralatan pemutus seksi otomatis yang berfungsi sebagai Loop switch.

Untuk memisahkan saluran secara otomatis bila saat salah satu salurannya

mengalami gangguan. Pengoperasian dari peralatan pemutus ini juga akan

menentukan pengoperasian normally open (NO) maka sistem akan bekerja

sebagai Loop terbuka, sedangkan untuk pengoperasian normali closed ( NC )

maka sistem akan bekerja sebagai loop tertutup.

Sistem rangkai tertutup banyak digunakan untuk mensupplay daerah beban

dengan kerapatan beban yang cukup tinggi, seperti beban – beban industri, beban

komersial, rumah sakit dan sebagainya. Sifat – sifat lain yang memiliki olek

sistem rangkaian tertutup adalah drop tegangannya cukup rendah. Tingkat

keandalan cukup tinggi dan cukup baik perluasan jaringan.




DISTRIBUTION SUB STATIONLOW VOLTAGE BUS

LOOP PRIMARY FEEDER

DISTRIBUTIONTRANFORMER

( a ) ( b )

Gambar II.2.2. Bentuk Jaringan Tipe Ring

II.2.3. Sistem Spindel

Sistem spindel ini sebetulnya merupakan perkembangan dari sistem

jaringan Loop – Radial. Beberapa feeder utama keluar dari sebuah gardu induk

dan kemudian bertemu ujung – ujungnya pada sebuah gardu hubung ( bus –

refleksi ).

Jaringan spindel ini normalnya adalah radial, rel daya pada gardu induk

mensupplai daya kemasing – masing kabel kerja ( feeder utama). Jika terjadi

gangguan di suatu seksi, pemutus daya akan feeder yang bersangkutan akan

terbuka. Setelah gangguan diisolir, sementara disconnect – switch yang normaly –

open pada bus refleksi dimasukkan, sehingga daya akan mengalir dari gardu induk




melalui kabel cadangan ( exprees - feeder ), masuk ke bus refleksi, kemudian

mensuppli kabel sisanya.

Sebuah pola spindel terdiri dari beberapa kabel kerja dan sebuah kabel

cadangan ( express-feeder). Gardu – gardu trafo distribusi disambungkan hanya

kabel – kabel kerja. Jadi kabel cadangan hanya berfungsi untuk menyaluran daya

listrik kesepanjang kabel kerja yang masih sehat, setelah daerah gangguan

dipisahkan dari jaringan yang dipisahkan dari jaringan yang beroperasi. Untuk

dipergunakan setiap saat, disini perlunya kabel cadangan selalu bertegangan agar

kerusakan yang mungkin terjadi pada kabel ini dengan segera dapat diketahui.

Sistem spindel sangat baik digunakan untuk memenuhi kebutuhan :

- peningkatan keandalan / kontiniutas pelayanan sistem

- Penurunan / penekanan rugi – rugi akibat gangguan pada sistem.

- Sangat baik dipergunakan untuk mensupplai daerah beban yang

memiliki kerapatan yang cukup tinggi.

- Perluasan jaringan dapat dilakukan dengan mudah / baik.

Tingkat keandalan dari sistem spindel adalah yang paling baik diantara

sistem jaringan distribusi lainnya, namun kerugian adalah biaya investasi awalnya

cukup tinggi dibandingkan dengan sistem jaringan sebelumnya.




Gambar II.2.3. Bentuk Jaringan Tipe Spindel.

II.3. Penutup Balik Otomatis ( Auto Circuit Recloser ).(2,,3,5)

a. Recloser.

Recloser merupakan suatu peralatan pengaman yang dapat

mendeteksi arus lebih, karena hubung singkat antara fasa dengan

fasa atau fasa dengan tanah, dimana rekloser ini memutus arus dan

menutup kembali secara otomatis dengan selang waktu yang dapat

diatur sesuai dengan setting interval recloser.

b. Kegunaan 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 sesaat sampai

gangguan tersebut akan dianggap hilang, dengan demikian recloser

akan masuk kembali sesuai settingannya sehingga jaringan akan

aktif kembali secara otomatis.




c. Prinsip Kerja Recloser.

Recloser hampir sama dengan circuit breaker,hanya recloser dapat diseting

untuk bekerja membuka dan menutup beberapa kali secara otomatis. Apabila

feeder mendapat gangguan sementara, bila circuit breaker yang di gunakan untuk

feeder yang mendapat gangguan sementaraa, akan menyebabkan hubungan feeder

terputus. Tetapi jika recloser yang di gunakan diharapkan gangguan sementara

tersebut tidak membuat feeder terputus, maka recloser akan bekerja beberapa kali

sampai akhirnya recloser membuka.

d. Cara Kerja Recloser.

Waktu Membuka dan menutup pada recloser.

1. Arus yang mengalir normal bila tidak terjadi gangguan

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

membuka kontak pada recloser.

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

yang ditentukan. Tujuan memberikan selang waktu adalah memberi

kesempatan agar ganguan tersebut hilang dari system, terutama gangguan

yang bersifat temporer.

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

membuka dan balik sesuai setting yang ditentukan dan kemudian lock out.

5. Setelah gangguan permanen dibebaskan oleh petugas, baru dapat

dikembalikan pada keadaan normal.




BAB III

PENGAMAN PADA SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI

III.1. Umum.(2)

Pada saat terjadi gangguan ketidak normalan pada system tenaga listrik,

misalnya adanya arus lebih, tegangan lebih, dan sebagainya, maka perlu diambil

suatu tindakan untuk mengatasi kondisi gangguan tersebut. Jika dibiarkan,

gangguan itu akan meluas keseluruh sistem sehingga bisa merusakkan semua

peralatan system tenaga listrik yang ada. Untuk mengatasi hal tersebut, mutlak

diperlukan suatu system pengaman yang andal. salah satu komponen yang penting

untuk pengaman tenaga listrik adalah relai pengaman ( protective relay).

Relai pengaman adalah susunan piranti, baik elektronik maupun magnetic

yang direncanakan untuk mendeteksi suatu kondisi ketidak normalan pada

peralatan listrik yang bisa membahayakan atau tidak diinginkan. Jika bahaya itu

muncul maka relai pengaman akan secara otomatis memberikan sinyal atau

perintah untuk membuka pemutus tenaga (circuit breaker) agar bagian yang

terganggu dapat dipisahkan dari sistem yang normal. Relai pengaman dapat

mengetahui adanya gangguan pada peralatan yang perlu diamankan dengan

mengukur atau membandingkan besaran – besaran yang diterimanya, misalnya

arus, tegangan, daya sudut fase, frekuensi, impedansi, dan sebagainya sesuai

dengan besaran yang telah ditentukan.

Alat tersebut kemudian akan mengambil keputusan seketika dengan

perlambatan wakut membuka pemutus tenaga atau hanya memberikan tanda tanpa

membuka pemutus tenaga. Pemutus tenaga dalam hal ini harus mempunyai

kemampuan untuk memutus arus hubung singkat maksimum yang melewatinya




dan harus mampu menutup rangkaian dalam keadaan hubung singkat yang

kemudian membuka kembali. Di samping itu relai juga berfungsi untuk

menunjukkan lokasi dan macam gangguannya. Berdasarkan data dari relai maka

akan memudahkan kita dalam menganalisis gangguanya.

III.2. Pengertian Pengaman.(1)

Sistem pengaman tenaga listrik merupakan sistem pengaman pada

peralatan - peralatan yang terpasang pada sistem tenaga listrik, seperti generator,

bus bar, transformator, saluran udara tegangan tinggi, saluran kabel bawah tanah,

dan lain sebagainya terhadap kondisi ab-normal operasi sistem tenaga listrik

tersebut.

III.3. Fungsi Pengaman.(1,2)

Sistem proteksi tenaga listrik adalah sistem proteksi yang dipasang pada

peralatan peralatan listrik suatu sistem tenaga listrik, misalnya generator,

transformator, jaringan dan lain-lain, terhadap kondisi abnormal operasi sistem itu

sendiri. Kondisi abnormal itu dapat berupa antara lain: hubung singkat, tegangan

lebih, beban lebih, frekuensi sistem rendah, asinkron dan lain-lain.

Dengan kata lain sistem proteksi itu bermanfaat untuk:

1. Menghindari ataupun untuk mengurangi kerusakan peralatan-peralatan akibat

gangguan (kondisi abnormal operasi sistem). Semakin cepat reaksi perangkat

proteksi yang digunakan maka akan semakin sedikit pengaruh gangguan

kepada kemungkinan kerusakan alat.

2. Cepat melokalisir luas daerah yang mengalami gangguan, menjadi sekecil

mungkin.




3. Dapat memberikan pelayanan listrik dengan keandalan yang tinggi kepada

konsumen dan juga mutu listrik yang baik.

4. Mengamankan manusia terhadap bahaya yang ditimbulkan oleh listrik.

Pengetahuan mengenai arus-arus yang timbul dari berbagai tipe gangguan

pada suatu lokasi merupakan hal yang sangat esensial bagi pengoperasian sistem

proteksi secara efektif. Jika terjadi gangguan pada sistem, para operator yang

merasakan adanya gangguan tersebut diharapkan segera dapat mengoperasikan

circuit-circuit breaker (CB) yang tepat untuk mengeluarkan sistem yang terganggu

atau memisahkan pembangkit dari jaringan yang terganggu. Sangat sulit bagi

seorang operator untuk mengawasi gangguan gangguan yang mungkin terjadi dan

menentukan CB mana yang dioperasikan untuk mengisolir gangguan tersebut

secara manual.

Mengingat arus gangguan yang cukup besar, maka perlu secepat mungkin

dilakukan proteksi. Hal ini perlu suatu peralatan yang digunakan untuk

mendeteksi keadaan keadaan yang tidak normal tersebut dan selanjutnya

menginstruksikan circuit breaker yang tepat untuk bekerja memutuskan rangkaian

atau sistem yang terganggu. Dan peralatan tersebut kita kenal dengan relai.

III.4. Persyaratan Kualitas Sistem Proteksi.(1,2)

Ada beberapa persyaratan yang sangat perlu diperhatikan dalam suatu

perencanaan sistem proteksi yang efektif, yaitu:

a). Selektivitas dan Diskriminasi

Efektivitas suatu sistem proteksi dapat dilihat dari kesanggupan sistem dalam

mengisolir bagian yang mengalami gangguan saja.




b). Stabilitas

Sifat yang tetap inoperatif apabila gangguan-gangguan terjadi diluar zona

yang melindungi (gangguan luar).

c). Kecepatan Operasi

Sifat ini lebih jelas, semakin lama arus gangguan terus mengalir, semakin

besar kemungkinan kerusakan pada peralatan. Hal yang paling penting adalah

perlunya membuka bagian-bagian yang terganggu sebelum generator-

generator yang dihubungkan sinkron kehilangan sinkronisasi dengan sistem.

Waktu pembebasan gangguan yang tipikal dalam sistem-sistem tegangan

tinggi adalah 140 ms. Dimana dimasa mendatang waktu ini hendak

dipersingkat menjadi 80 ms sehingga memerlukan relai dengan kecepatan

yang sangat tinggi (very high speed relaying).

d). Sensitivitas (kepekaan)

Yaitu besarnya arus gangguan agar alat bekerja. Harga ini dapat dinyatakan

dengan besarnya arus dalam jaringan aktual (arus primer) atau sebagai

prosentase dari arus sekunder (trafo arus).

e). Pertimbangan ekonomis

Dalam sistem distribusi aspek ekonomis hampir mengatasi aspek teknis, oleh

karena jumlah feeder, trafo dan sebagainya yang begitu banyak, asal saja

persyaratan keamanan yang pokok dipenuhi. Dalam suatu sistem transmisi

justru aspek teknis yang penting. Proteksi relatif mahal, namun demikian pula

sistem atau peralatan yang dilindungi dan jaminan terhadap kelangsungan

peralatan sistem adalah vital.




f). Realiabilitas (keandalan)

Sifat ini jelas, penyebab utama dari “outage” rangkaian adalah tidak

bekerjanya proteksi sebagaimana mestinya (mal operation).

g) Proteksi Pendukung

Proteksi pendukung (back up) merupakan susunan yang sepenuhnya terpisah

dan yang bekerja untuk mengeluarkan bagian yang terganggu apabila proteksi

utama tidak bekerja (fail). Sistem pendukung ini sedapat mungkin

indenpenden seperti halnya proteksi utama, memiliki trafo-trafo dan rele-rele

tersendiri. Seringkali hanya triping CB dan trafo -trafo tegangan yang dimiliki

bersama oleh keduanya. Tiap-tiap sistem proteksi utama melindungi suatu

area atau zona sistem daya tertentu. Ada kemungkinan suatu daerah kecil

diantara zona -zona yang berdekatan misalnya antara trafo-trafo arus dan

circuit breaker-circuit breaker tidak dilindungi.

III.5. Perlengkapan Pengaman Pada Jaringan Distribusi.(1,2,6,7)

Jaringan distribusi yang baik adalah jaringan yang memiliki perlengkapan

dan peralatan yang cukup lengkap, baik itu peralatan guna kontruksi maupun

peralatan proteksi. Untuk jaringan distribusi sistem saluran udara, peratan-

peralatan proteksi dipasangkan diatas tiang-tiang listrik berdekatan dekat letak

pemasangan trafo, perlengkapan utama pada sistem distribusi tersebut antara lain:

1. Penghantar : Berfungsi sebagai penyalur arus listrik dari trafo daya pada

gardu induk ke konsumen. Kebanyakan penghantar yang

digunakan pada sistem distribusi . Begitu juga dengan

beberapa kawat jaringan bawah tanah.




2. Recloser : Berfungsi untuk memutuskan saluran secara otomatis

ketika terjadi gangguan dan akan segera menutup kembali

beberapa waktu kemudian sesuai dengan setting waktunya.

Biasanya alat ini disetting untuk dua kali bekerja, yaitu dua

kali pemutusan dan dua kali penyambungan . Apabila

hingga kerja recloser yang kedua keadaan masih membuka

dan menutup, berarti telah terjadi gangguan permanen.

3. Fuse : Berfungsi untuk memutuskan saluran apabila terjadi

gangguan beban lebih maupun adanya gangguan hubung

singkat.

4. PMT : Berfungsi untuk memutuskan saluran secara keseluruhan

pada tiap out put. Pemutusan dapat terjadi karena adanya

gangguan sehingga secara otomatis PMT akan membuka

ataupun secara manual diputuskan karena adanya

pemeliharaan jaringan.

5. Tansformator : Berfungsi untuk menurunkan level tegangan sehingga

sesuai dengan tegangan kerja yang diinginkan

6. Isolator : Berfungsi untuk melindungi kebocoran arus dari

penghantar, menahan tegangan langsung.

7. Relai Arus Lebih : Berfungsi berdasarkan adanya kenaikan arus yang melebihi

suatu nilai pengaman tertentu dan jangka waktu tertentu.




III.6. Gangguan.(1,2,)

Yang dimaksud dengan gangguan dalam operasi sistem tenaga listrik

adalah kejadian yang menyebabkan bekerjanya relai dan menjatuhkan Pemutus

Tenaga yang melalui (PMT) diluar kehendak operator, sehingga menyebabkan

putusnya aliran daya yang melalui PMT tersebut. Untuk bagian sistem yang tidak

dilengkapi PMT misalnya yang diamankan dengan sekering, maka gangguan

adalah kejadian yang menyebabkan putusnya hubungan (bekerjanya) sekering.

Ditinjau dari sifatnya, ada gangguan yang bersifat temporer dan ada yang

bersifat permanent. Yang bersifat Temporer ditandai dengan normalnya kerja

PMT setelah dimasukkan kembali. Yang bersifat permanent ditandai dengan

kerjanya kembali PMT untuk memutus daya listrik (dalam praktek dikatakan

PMT trip kembali). Gangguan permanen baru dapat diatasi setelah sebab

Gangguanya dihilangkan sedangkan pada Gangguan temporer sebab Gangguan

hilang dengan sendirinya setelah PMT trip.

Gangguan permanent bisa disebabkan karena ada kerusakan peralatan

sehingga gangguan ini baru hilang setelah kerusakan ini diperbaiki atau karena

ada sesuatu yang mengganggu secara permanen misalnya dahan yang menimpa

kawat fasa dari saluran udara dan dahan ini perlu diambil terlebih dahulu untuk

dapat memasukkan kembali PMT secara normal dalam arti bahwa PMT tidak

akan trip kembali. Gangguan temporer yang terjadi berkali – kali dapat

menyebabkan timbulnya kerusakan peralatan dan akhirnya menimbulkan

gangguan yang permanent sebagai akibat timbulnya kerusakan pada peralatan

tersebut.




III.7. Usaha – Usaha Mengurangi Jumlah Gangguan.(2)

Karena gangguan dalam sistem tenaga listrik adalah hal yang tidak

diinginkan tetapi tidak dapat dihindarkan, maka perlu dilakukan usaha – usaha

untuk mengurangi jumlah gangguan dengan memperhatikan hasil analisa

gangguan seperti telah diuraikan dalam pasal – pasal terdahulu.

Usaha – Usaha untuk mengurangi jumlah gangguan dapat dilakukan dengan :

a. Merencanakan dan melaksanakan pemeliharaan peralatan sesuai dengan

buku Instruksi pemeliharaan, sehingga terjadinya Forced Outage dapat

sebanyak mungkin dicegah.

b. Membuat rencan operasi yang mencakup butir a serta juga memperhatikan

agar tidak akan ada bagian – bagian instalasi yang mengalami beban lebih.

c. Memeriksa alat – alat pengaman (Relay – relay) secara periodic dan juga

segera setelah ada laporan yang menyatakan keraguan atas kerjanya suatu

relai.

Kerjanya relay yang baik diperlukan untuk mencegah kerusakan peralatan

maupun untuk mencegah luasnya gangguan.

d. Dalam Operasi Real Time mengikuti perkembangan cuaca khususnya

yang menyangkut petir karena menyebab gangguan terbesar adalah petir.

Jika diketahui bahwa daerah suatu SUTT sedang banyak petir, diusahakan

mengurangi bebannya selama ini mungkin dilakukan dengan mengatur

alokasi pembangkitan dalam sistem sehingga apabila SUTT tersebut

mengalami gangguan diharapkan tidak menimbulkan Gangguan Kaskade.




e. Menandakan analisis gerakan untuk menemukan sebab gangguan dengan

tujuan sedapat mungkin mencegah atau mengurangi kemungkinan

terulangnya gangguan yang serupa.

f. Mengembangkan sistem seirama dengan pertumbuhan beban sehingga

dapat dicegah terjadinya beban lebih dalam sistem. Untuk ini diperlukan

analisa dan evaluasi secara terus menerus mengenai perkembangan sistem.

g. Karena salah satu sumber gangguan yang utama adalah kesalahan montage

(pemasangan) peralatan maka perlu ada pendidikan dan latihan secara

terus menerus dengan tujuan agar kesalahan montage peralatan maka perlu

ada pendidikan dan latihan secara terus menerus dengan tujuan agar

kesalahan montage peralatan dapat dihindarkan.

h. Pada SUTM dan SUTR, tanaman juga merupakan sumber gangguan yang

utama karena SUTM dan SUTR tidak mempunyai jalur khusus yang

bebas tanaman seperti halnya pada SUTT 150 KV,70 KV dan 30 KV

sehingga untuk SUTM dan SUTR perlu ada pemeliharaan yang intensif

agar pada jalurnya tidak terdapat tanaman yang menyentuh penghantar.

III.8. Akibat-Akibat Gangguan.(2)

Gangguan bisa disebabkan adanya peralatan yang rusak yang merupakan

akibat gangguan. Gangguan sesungguhnya merupakan peristiwa hubung singkat

baik antar fasa maupun antara fasa denga tanah. Apabila peristiwa hubung singkat

ini tidak segera dihilangkan maka hal ini bisa merusak peralatan seperti kawat

penghantar putus, isolator pecah, transformator arus terbakar bahkan mungkin

juga, transformator tenaga atau generator dapat terbakar. Yang bertugas

menghentikan peristiwa hubung singkat ini adalah Relay dan PMT. PMT adalah




alat yang bertugas langsung memutus arus hubung singkat maka PMT

memerlukan pemeriksaan dan pemeliharaan rutin khususnya apabila sudah sering

memutus arus hubung singkat yang besar agar PMT tidak mengalami kerusakan -

kerusakan sebagai akibat gangguan.




BAB IV

RECLOSER PADA SISTEM DISTRIBUSI

IV.1. Umum.(2,5)

Sehubungan dengan pentanahan Jaringan Distribusi, maka umumnya

feeder distribusi yang keluar dari GI dilengkapi dengan:

a. Relai Arus Lebih.

b. Relai Arus Hubung Tanah

Apabila diujung feeder distribusi yang keluar dari GI ada sumber daya

(Pusat Listrk) maka relai arus lebih dan relai arus hubung tanah tersebut diatas

arus bersifat power directional.

Apabila feeder distribusi adalah SUTM dan bersifat radial, tidak ada

sumber daya diujungnya, maka dipasang pula relai untuk Auto Reclosing

(Penutup Balik).

Karena jumlah gangguan per km per tahun pada SUTM adalah tinggi

maka untuk dapat melokalisir gangguan secepat mungkin sering kali SUTM

dibagi atas beberapa seksi yang mempunyai pengaman sendiri dengan harapan

apabila ada gangguan pada salah satu seksi, ganggguan tidak akan merembet

kepada seksi yang ada didepannya. Selektifitas antar seksi dapat dilakukan dengan

menggunakan relai arus lebih untuk setiap seksi serta menggunakan time grading.

Kesulitan menggunakan relai arus lebih dengan time grading adalah

timbulnya akumulasi waktu. Akumulasi waktu ini dapat dikurangi apabila dipakai

relai arus lebih dengan karakteristik invers, namun kesulitan ini tidak teratasi

apabila besarnya arus gangguan pada setiap seksi tidak cukup berbeda untuk

menyelenggarakan time grading. Untuk menginstalasi persoalan ini dipakai




Pemisah Seksi Otomatis dan juga.sekering sekering (Pelebur-pelebur) pada seksi-

seksi SUTM seperti ditunjukkan pada gambar IV.1 dan gambar

IV.2.

GI

Rel

PMTI

PSO I

II

PSO 2

III

PSO 3

IV

Gambar IV.1. SUTM radial dengan tiga pemisah seksi Otomatis (PSO).

Pemisah Seksi Otomatis (PSO) dapat disetel Normally Open atau

Normally closed. PSO bekerja membuka atau menutup berdasarkan tegangan

yang diterimanya jadi penginderaannya (sensing) adalah atas dasar tegangan dan

dapat disetel time delaynya. (waktu tundanya), Apabila di setel normally closed

PSO akan menutup apabila menerima tegangan setelah melalui time delaynya.

Sebaliknya apabila disetel normally open PSO akan menutup setelah tegangan

hilang untuk waktu yang melampaui time delaynya.

Gambar IV.1. menggambarkan SUTM dengan tiga PSO yang dapat menginderai

tegangan saja dan mengalamai gangguan pada seksi III, maka urutan alat-alat

yang bekerja adalah sebagai bcrikut:

a. PMT di GI jatuh (trip).

b. Sesudah selang waktu t yaitu time delay dari PSO maka PSO 1, PSO 2 dan

PSO 3 membuka karena tidak ada tegangan.




c. Setelah dicapai waktu penutup balik (reclosing time) maka PMT di GI masuk

kembali.

d. PSO I mendapat tegangan, setelah waktu t1 berlalu PSO 1 masuk secara

otomatis.

e. PSO 2 mendapat teganggan, setelah waktu t1 berlalu PSO 2 masuk secara

otomatis dan seksi III yang terganggu mendapat tegangan listrik.

f. Karena masih ada gangguan pada seksi III, maka PMT di GI jatuh lagi dan

setelah waktu t1 PSO 1 dan PS 0 2 terbuka lagi karena tidak menerima

tegangan. PSO 2 langsung terkunci karena dia merasakan bahwa tegangan

yang dating terlalu cepat hilang kembali, lebih kecil daripada t2 yaitu waktu

penyetelannya untuk tidak mengunci.

g. PMT di GI masuk kembali setelah dicapai waktu menutup balik (reclosing

time)

h. PSO 1 mendapat tegangan dan setelah waktu tj, PSO 1 masuk secara otomatis.

Seksi I dan seksi II mendapat tegangan kembali.

Gambar IV.2. menggambarkan SUTM dalam konfigurasi ring dan

mengalami gangguan pada seksi II PSO 3 adalah Normally Open sehingga dalam

keadaan normal ring terbuka pada PSO 3.

GI

Rel

PMT AI

PSO I

II

PSO 2

PSO I’

II’

PSO 2'

I’ III’

PMT B

PSO

Gambar IV.2. STUM dalam ring dengan lima pemisah Seksi Otomatis (PSO)




Pada konfigurasi ring diperlukan PSO yang dapat bekerja karena

mengindera tegangan dari 2 arah yaitu PSO 3, PSO 2 dan PSO.

Dengan adanya gangguan pada seksi II maka urutan alat - alat yang

bekerja adalah sebagai berikut:

a. PMT A di GI jatuh (trip).

b. Sesudah selang waktu t1 PSO 1 dan PSO 2 membuka secara otomatis karena

tidak ada tegangan.

c. Setelah waktu menutup balik tercapai maka PMT A di GI masuk kembali.

d. Setelah selang waktu t, berlalu PSO 1 masuk kembali dan seksi II yang

terganggu mendapat tegangan.

e. PMT A di GI jatuh lagi karena masih ada gangguan, setelah selang waktu t

berlalu, PSO 1 terbuka lagi dan langsung terkunci karena merasa tegangan

yang datang kembali terlalu cepat hilang, lebih kecil daripada waktu yang

disetel yaitu t2

f. Setelah selang waktu t3 PSO 3 yang Normally Open dan merasa lama tidak

mendapat tegangan dari arah PSO 2, akan masuk secara otomatis dengan

menggunakan tegangan dari arah PSO 2, sehingga seksi III mendapat

tegangan kembali.

g. PSO 2 mendapat tegangan dari arah PSO 3 dan PSO 2 bisa mengindera

tegangan dari dua arah dia akan bekerja dan masuk secara otomatis.

Selanjutnya tegangan masuk ke seksi II yang masih terganggu.

h. PMT B jatuh karena ganguan di seksi II.




i. PSO 1, PSO 2’ dan PSO 2 terbuka setelah selama waktu t tidak ada tegangan.

PSO 3 tetap menutup karena dia melihat kearah PS 0 2 maupun PSO 2’ tidak

ada tegangan.

j. Setelah PMT B menutup balik tegangan tiba di PSO 1 setelah waktu t 1 berlalu

PSO T masuk kembali, kemudian tegangan sampai pada PSO 2’ yang telah

melalui waktu tt PSO 2' akan masuk dan tegangan melalu PSO 3 (yang masih

menutup karena tidak, menerima tegangan dan bersifat Normally open)

sampai pada PSO 2, yang selanjutnya masuk ke seksi II yang masih

terganggu.

k. PMT B jatuh lagi karena gangguan di seksi II.

l. Peristiwa seperti butir 1 terulang tetapi diikuti dengan terkuncinya PSO 2.

m. PMT B menutup balik dan urutan kejadian butir i terulang kembali tetapi

tegangan berhenti di PSO 2,tidak memasuki seksi II karena PSO 2 sudah

terkunci, sehingga seksi III mendapat tegangan kembali dan hanya seksi II

yang terganggu tidak mendapat tegangan.

Setelah seksi II diperbaiki maka konfigurasi jaringan dapat dikembalikan

seperti sebelum terjadi gangguan dengan jalan membuka PSO 3 secara manual

dan di non aktifkan dulu kemudian memasukkan PSO 1 dan PSO 2. Setelah PSO

1 dan PSO 2 masuk kembali serta seksi II sudah normal maka PSO 3 diaktifkan

kembali PSO 3 tidak akan menutup setelah diaktifkan karena mengindera adanya

dua tegangan bersamaan dari arah PSO 2 dan PS 2’ dank arena sifatnya yang

Normally Open. PSO 3 akan bekerja yaitu aka menutup apabila dia mengindera

bahwa tegangan dari arah PSO 2 dan PSO 2’ tidak ada secara bersamaan dalam

arti salah satu hilang, dia akan menutup kearah PSO yang bertegangan.




Recloser adalah suatu peralatan proteksi arus hubung singkat atau arus

lebih, yang mana recloser ini digunakan pada sistem distribusi yang dapat

membuka dan menutup kembali kontak memutus dayanya secara otomatis untuk

beberapa kali sesuai dengan waktu serta urutan kerja yang telah ditentukan, yaitu

untuk menghadapi gangguan hubung singkat bersifat temporer, dan jika gangguan

itu bersifat permanent maka recloser akan mengkunci ( lock – out ).

Tanda

membuka

Waktu

Membuka

Waktu

Busur Api

Interval Menutup Balik

Waktu Interupsi

Waktu Pemutusan

Waktu Hubung

Singkat Perintah

Membuka Kontak

TerbukaBusur ApiPadam

KontakMenutup

Gambar IV.3. Proses Kerja Dari Recloser

Proses operasi kerja recloser dari saat mulai terjadinya arus hubung

singkat sampai terjadi pembukaan kontak pemutus dayanya hingga menutup

kembali kontak pemutus daya tersebut, dapat di lihat seperti gambar IV.3.

sementara bentuk arutan kerja recloser dari saat mulai terjadi arus gangguan,

sampai terjadi proses buka tutup untuk beberapa kali dan akhirnya melakukan

penguncian dapat dilihat seperti gambar IV.4. berikut ini :




KERJA CEPAT

(KONTAK TERTUTUP)

KERJA LAMBAT

(KONTAK TERTUTUP)

BEBAN

(KONTAK

TUTUP)

GANGGUANWAKTU

INTERVAL RECLOSER

(KONTAK TERBUKA)

RECLOSER

MENGUNCI

(KONTAK

TERBUKA)

Arus

Gangguan

Gambar IV.4. Bentuk Buka Tutup Hingga Mengunci Dari Recloser.

Pemakai recloser pada sistim distribusi tergantung pada peralatan-

peralatan listrik dari sistem distribusi, dan koordinasinya dengan peralatan

proteksi arus hubung singkat atau arus lebih yang lainnya.

Recloser juga merupakan perlengkapan proteksi untuk meningkatkan

keandalan saluran udara, baik pada saluran udara tegangan tinggi ( SUTT )

maupun pada saluran udara tegangan menengah ( SUTM ). Dalam penulisan ini

hanya pada STUM yang dibicarakan. Telah diketahui bahwa jenis gangguan (

STUM ) terdiri gangguan sementara dan gangguan menetap.

Gangguan sementara antara lain disebabkan oleh terjadinya arus susulan

pada isolator akibat petir, pengotoran ( kontaminasi ) dari isolator, binatang yang

melintas saluran, dahan / ranting yang menyentuh saluran yang lainnya.

Gangguan menetap antara lain disebabkan karna putusnya hantaran,

pecahnya isolator dan lain sebagainya.

Pada gangguan sementara, sesaat sesudah rele pemutus membuka dan

gangguan telah hilang, maka alat pemutus dapat masuk kembali, sedangkan pada

gangguan menetap sesudah alat pemutus merasakan gangguan dan membuka,

maka alat pemutus tidak dapat masuk kembali sebelum gangguan diatasi. Melihat




hal tersebut di atas maka di perlukan perlatan yang dapat membedakan gangguan

sementara dan menetap sehingga dapat memberikan perintah kepada alat pemutus

untuk menutup kembali bila terjadi gangguan sementara serta mengunci ( lock-out

) bila terjadi gangguan menetap.

IV.2. Klasifikasi Recloser.(4)

Recloser yang dipakai sebagai proteksi arus hubung singkat atau arus lebih

pada jaringan distribusi dapat diklasifikasikan berdasarkan :

- Menurut jumlah fasanya.

-Recloser satu fasa.

- Recloser tiga fasa.

- Menurut peralatan pengaturannya.

- pengaturan hydrolik.

- pengaturan elektronis.

- Menurut media pemutusannya.

- Media minyak.

- Media hampa udara ( vacuum ).

IV.3. Menurut Jumlah Fasanya.(2,5)

IV.3.1. Recloser satu fasa

Recloser ini dipakai untuk pengaman saluran fasa, misalnya saluran

cabang satu fasa dari saluran utama tiga fasa. Dapat juga di pakai saluran tiga

fasa, dimana beban yang terbanyak adalah beban satu fasa, sehingga apabila

terjadi ganguan menetap fasa tanah, maka hanya recloser pada fasa yang

terganggu saja akan terus terbuka ( lock- out), sedang pada fasa yang sehat akan




dapat menyalurkan saluran tenaga listrik. Recloser satu fasa berbentuk seperti

pada gambar IV.5.

Gambar IV.5. Recloser Fasa Tunggal




IV.3.2. Recloser tiga fasa.

Recloser tiga fasa digunakan apabila pelepasan gangguan menetap.

Keadaan untuk menghindari beban tiga fasa bekerja pada satu fasa. Dan umumnya

recloser dengan tiga fasa digunakan pada gardu induk atau pada percabangan

jaringan distribusi primer.

Recloser tiga fasa ini mempunyai dua cara kerja, yaitu:

a. Satu fasa membuka tiga fasa mengunci

Cara kerja seperti ini susunannya terdiri dari tiga unit recloser satu fasa

yang ditempatkan dalam satu tangki, dan secara mekanis ketiganya di

kopel untuk keadaan mengunci saja, sedangkan untuk membuka dan

menutup kembali ketiga recloser itu bekerja pada fasanya masing-

masing. Misalnya, jika salah satu fasa mengalami gangguan, maka

recloser pada fasa itu saja bekerja sesuai dengan urutan kerjanya untuk

melakukan operasi buka tutup. Sampai waktu kerjanya mengunci.

b. Tiga fasa membuka tiga fasa mengunci.

Umumnya recloser dengan sistem kerja seperti ini digunakan pada

jaringan distribusi tiga fasa. Untuk gangguan yang bersifat temporer

maupun yang bersifat permanent akan menyebabkan kontak fasanya

dapat membuka dan menutup kembali serta mengunci secara serentak.

Dan biasanya recloser tiga fasa di lengkapi dengan peralatan

pendeteksi gangguan fasa-fasa maupun gangguan fasa ke tanah.




Berikut ini dapat dilihat gambar recloser tiga fasa.

Gambar IV.6. Recloser Tiga Fasa

IV.4. Menurut Peralatan Pengaturannya.(3,5)

IV.4.1. Recloser Pengaturan Hidrolik

Sistem pengendalian hidrolik ini adalah sistem yang memanfaatkan

minyak isolasi bersama dengan sistem mekanis hidrolik di dalam peralatan

pemutus tenaga recloser yang terdiri dari bermacam-macam pompa, dan katup

pengatur karakteristik kerja arus waktu, perhitungan serta interval waktu buka

tutup hingga mengunci, arus gangguan yang dirasakan oleh kumparan sclonoid

yang dihubungkan seri.

Recloser ini menggunakan kumparan penjatuh yang dipasang seri terhadap

beban (Seri Trip Coil). Bila arus yang mengalir melalui recloser mencapai 200%

dari rating arus kontinu, kumparan akan menarik plunyer secara mekanik dapat




membuka kontak utama recloser. Pengaturan kerja dan waktu dilakukan dengan

pemompaan minyak secara terpisah, yang besar kecilnya aliran diatur dengan

menyetel lubang minyak. umumnya recloser satu fasa dipakai pengaturan hidrolik.

Penutupan kontak recloser terkendali hidrolik dilakukan oleh pegas yang dibebani

gerakan plunyer kumparan penjatuh minimum seewaktu operasi pembukaan.

disamping itu ada juga penutupan kontaknya diperoleh dari kumparan terpisah,

yang diberi aliran listrik dari sisi sumber. Selanjutnya sistem pengendalian

hidrolik ini terdiri dari dua jenis :

Menurut peralatan pengendalinya adalah :

1. Recloser terkendali hidraulik

GFR

CT

DT BT

C

+

S

TC CC

PMT

Recloser Relay

Gambar IV.7. Rangkaian Reclosing Relay




S = Saklar switch on – off

DT = Dead time Delay Element

BT = Blocking Time Delay Element

C = Counter / Perhitungan kerja relai

Recloser ini mengguanakan kumparan penjatuh yang dipasang seri

terhadap beban (seri trip coil). Bila arus yang mengalir pada recloser melebihi

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

mekanik membuka kontak utama recloser .

a. Sistem pengendalian hidrolik tunggal

Sistem ini digunakan pada recloser satu phasa dan recloser tiga phasa yang

mempunyai rating arus kontinu yang rendah. Dari setiap phasanya arus masuk

menuju ke kumparan selenoid pembuka, kemudian menuju ke kontak diam dan

akhirnya bergerak keluar melalui satu bushing yang lain. Jika arus gangguan yang

dirasakan oleh recloser besarnya melebihi dari 200% rating arus kontinue

kumparan selenoidnya, maka hal ini mengakibatkan gaya maknetis yang akan

menggerakkan selenoid flunger ini mengakibatkan peralatan mekanis bekerja

untuk membuka kontak recloser.

b. Sistem pengendalian hidrolik ganda

Sistem pengendalian hidrolik ganda ini digunakan pada recloser tiga

phasa, dimana prinsipnya sama dengan recloser pengendalian hidrolik tunggal,

yaitu sama-sama memiliki kumparan selenoid yang terhubung secara seri untuk

merasakan adanya arus gangguan. Tetapi pada hidrolik ganda ini arus masuk dari

tiap phasa ketiga bushing, dan keluar melalui tiga bushing lainnya. Recloser




hidrolik ganda ini dapat digunakan pada rating arus kontinu yang lebih dari rating

arus kontinue hidrolik tunggal.

IV.5. Cara Kerja Recloser Pengaturan Elektronik.(5)

Recloser yang banyak digunakan adalah recloser elektronik, dan blok

diagram dari recloser elektronik ini dapat dilihat seperti gambar berikut :

Ground trip network

Gambar IV.8. Blok diagram Dari Recloser Pengaturan Elektronik

Arus pada saluran deteksi oleh trafo arus yang dipasang pada bushing

recloser, kemudian arus sekundernya dialirkan ke elektronik kontrol box. Apabila

arus yang mengalir itu melebihi batas nilai terendah dari arus penjatuh minimum

(sama atau lebih besar dari resistor trip minimum), maka level detector dan timing

ciscuit akan bekerja. Setelah mencapai waktu tunda yang ditentukan oleh program

karakteristik arus waktu, maka rangkaian trip (penjatuh) mengirimkan sinyal

untuk menjatuhkan (melepaskan) kontak utama recloser. Sementara itu rele urutan

akan bekerja mengatur waktu penutup kembali sesuai dengan urutan yang

diinginkan. Relei urutan kerja akan diriset pada posisi semula untuk mengatur

penutupan kembali yang berikutnya. Apabila gangguan yang terjadi belum

hilang,maka pada pembukaan yang terakhir sesuai urutan recloser akan berada

pada posisi lock-out (terkunci).




IV.6. Recloser Menurut Media Pemutusnya.(3)

a. Media Pemutusan Minyak.

Dalam hal ini minyak dipergunakan untuk melindungi isolasi dari

tegangan impuls frekwensi rendah.

b. Media Pemutusan Hampa Udara.

Penggunaan hampa udara juga untuk melindungi isolasi dari tegangan

impuls frekwensi rendah. Disini masalah pemeliharaan dapat dikurangi.

IV.7. Prinsip Penyetingan.(2,5,)

Recloser dapat diseting untuk beberapa kali operasi. Peneyetingan untuk

jumlah operasi dilakukan dengan memutar seting lock out yang terdapat pada

panel control elektronik. Recloser dapat di seting satu, dua atau tiga interfal

penutupan kembali dan masing – masing interval memilki waktu yang berbeda.

Hal ini dapat dicapai dengan menempatkan plug pada soket RECLOSER

INTERVAL DELAY yang di inginkan.

Untuk recloser pengaturan hidrolik tiga fasa yang selang waktu penutupan

standart 2 detik. Pada recloser pengaturan elektronik selang waktu penutupan

lebih besar dapat diprogram dalam rangkaian pengaturannya.

Beberapa pilihan waktu penutupan baik recloser dapat dibuat, hal ini

sangat dipengaruhi oleh koordinasinya pada peralatan pengamannya yang lain :

1. Penutup balik seketika, artinya setelah kontak recloser membuka karena

gangguan maka dengan waktu yang singkat kontak tersebut akan menutup

kembali.

2. Menutup balik setelah dua detik artinya setelah kontak recloser membuka

karena gangguan, maka selang dua detik kemudian kontak recloser akan




menutup balik. Selang dua detik ini diharapkan sudahkan cukup untuk

menghilangkan adanya gangguan transien dan menghilangkan adanya ionisasi

gas. Bila digunakan diantara fast trip operation, maka dua detik ini sudah

cukup untuk mendinginkan sekring disisi beban.

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

kesempatan sekring untuk dingin kembali sehingga tidak sampai titik leleh

minimumnya. Dan dipakai juga untuk selang waktu penutupan operasi

diperlambat pada recloser digardu induk untuk mendinginkan sekring disisi

tegangan tinggi.

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

dikenal juga sebagia longer Recloser interval, pada umumnya digunakan

apabila pengaman cadangannya adalah pemutus tenaga yang dikontrol dengan

relei.

Penyetelan yang dilakukan terhadap recloser adalah berdasarkan salah

satu urutan penutup dibawah ini :

1. Satu kali penutupan cepat, tiga kali penutupan diperlambat

2. Dua kali penutupan cepat, dua diperlambat

3. Empat kali penutupan diperlambat

Berikut ini penampilan recloser untuk beberapa kali penyetingan dalam

mengatasi kesalahan yang terjadi :

a. Recloser Disetting 4 Kali Operasi

- Mendapat gangguan permanent

Pada gambar IV.9. recloser diseting 4 kali operasi dan pada feeder yang

diamankan mendapat gangguan permanent, setelah a detik gangguan terjadi




recloser membuka, t1 detik kemudian recloser menutup tetapi b detik kemudian

recloser membuka kembali proses ini berlangsung terus sampai d detik kemudian

recloser membuka terus.

tutup

buka

a b c dt1 t2 t3

Reset time

Gambar IV.9. Recloser Disetting 4 Kali Operasi Mendapat Gangguan

Permanen.

Mendapat gangguan sementara

tutup

buka

a bt1 t2

Reset time

Gambar IV.10. Recloser diseting 4 kali Operasi Mendapat Gangguan

Sementara.

Pada gambar IV.10. Reclosing disting 4 kali operasi pada feeder yang

diamankan mendapat gangguan sementaraa. Setelah a detik gangguan terjadi

recloser membuka, t1 detik kemudian recloser menutup, b detik kemudian recloser

membuka kembali, t2 detik kemudian recloser menutup dan ternyata gangguan




yang terjadi telah hilang maka recloser akan menutupsampai terjadi gangguan

berikutnya.

b. Recloser Diseting 3 Kali Operasi

Mendapat gangguan permanent

t2

Reset time

b ct1

tutup

bukaa

Gambar IV.11. Recloser Diseting 3 Kali Operasi Mendapat Gangguan

Permanen

Gambar IV.11. memperlihatkan penampilan recloser untuk tiga kali operasi,

dimana feeder yang diamankan mendapat gangguan permanent. Setelah a detik

gangguan terjadi recloser membuka t1 detik, kemudian menutup selama b detik,

membuka kembali selama t2 detik, kemudian menutup kembali selama c detik dan

akhirnya membuka terus.

- mendapat gangguan sementara

bukat1

tutup

a

Reset Time

Gambar 4.12. Recloser diseting 3 Kali Operasi Mendapat Gangguan

Sementara




Pada gamabar IV.11. setelah a detik gangguan terjadi recloser membuka,

setelah membuka selama t1 detik, recloser menutup kembali dan ternyata

gangguan yang terjadi telah hilang.

c. Recloser Diseting 2 kali operasi

- Mendapat gangguan permanent

bukat1

tutup

a

Reset Time

b


Permanen

Setelah a detik gangguan terjadi recloser membukasetelah t1 detik kemudian

recloser menutup dan akhirnya setelah b detik recloser membuka terus.

- mendapat gangguan sementara

bukat1

tutup

aReset Time


Sementara




Pada gambar IV.13 terlihat bahwa setelah a detik gangguan terjadi recloser

membuka selama t1 detik, kemudian menutup dan ternyata gangguan yang terjadi

telah hilang.

d. Recloser Diseting 1 Kali Operasi

untuk recloser yang diseting satu kaali operasi penampilannya akan sama untuk

gangguan permanen maupun gangguan sementara,

buka

tutup

a

Reset Time


setelah a detik gangguan terjadi recloser membuka dan tidak akan menutup

kembaali secara automatis.

IV.8. Kerakteristik Arus – Waktu.(2,5)

Hubungan antara besar arus kesalahan dengan waktu tripping

diperlihatkan pada gambar 4.15 dibawah ini. Semakin besar arus kesalahan yang

mengalir akan menyebabkan waktu pemutusan semakin cepat, dan semakin kecil

arus kesalahan yang terjadi akan semakin lambat waktu trip dari recloser.

Pemutusan untuk arus kesalahan yang besar sangat cepat karena pada arus

kesalahan yang besar pemanasan yang timbul akibat arus kesalahan yang mengalir

sangat besar.




Gambar IV.16 Karakteristik Arus – waktu.




IV.9. Operasi Kontrol.(3)

Pengindraan trafo arus berpungsi untuk melengkapi level informasi arus

AC dasar dari masing – masing phasa yang sinyalnya disampaikan ke rangkaian

kontrol. Sinyal – sinyal itu masing – masing sesuai dengan suatu perbandingan

tertentu terhadap arus line pada masing – masing phasa.

Level rangkaian mendeteksi dan pewaktu berhubungan dengan kesalahaan

phasa maksimum ataau kesalaahan phasa terbesar. Bila level arus yang di deteksi

melebihi nilai triping minimum rangkaian triping akaan bekerja.

Waktu dan arus yang di hasilkaan kemudian mulai di satukan dalam

bagiaan timing sesuai dengan karaakteristik arus/waktu yang di tentukan. Setelah

pewaktu, sinyal akan dikuatkan dan akan mengaktifkan SCR yang di hubungkan

ke battere control sebesar 24 volt. SCR ini kemudian akan mengenergi selenoida

triping recloser. Gerakkan selenoida trip yang melepaskan pegas trip akaan

membukaa kontak recloser. SCR juga mengenergi riley sequence dan operasi

counter. Triping untuk kesalahan tanah dilakukan dengan cara yang sama.

Setelah trip rangkaaiaan timing dan rangkaian reset timing akan tersupplay

energi. Bila waktu membuka telaah dilewati, selenoida putar akan terenergi

menutup recloser kembali. Waktu reset mulai beroperasi pada trip yang pertamaa

kali.

Jika tidak arus kesalahaan yang mengalir setelah operasi menutup kembali

rangkaian timing reset mengembalikan rele sequence keposisi asalnya.

Jika arus kesalahaan masih ada penambaahan timing, triping dan fungsi

mentup kembali akaan belaku, sesuai dengan karaakteristik yang di tentukan.




Penentuan awal trip untuk mengunci, tercapai sebelum rangkaian reset

berakhir, relei sequence berhenti pada posisi mengunci dengan recloser terbuka.

Switch control manual kemudian harus di operasikan untuk menutup, mereset rele

sequence keposisi awal dan menutup recloser.




BAB V

KESIMPULAN

Dari hasil peninjauan yang telah dilakukan terhadap recloser sebagai alat

pengaman saluran udara tegangan menengah dari gangguan arus, maka dapatlah

disimpulkan :

1. Selain berfungsi sebagai alat pengaman terhadap gangguan terhadap arus,

maka kombinasi dan gabungan dari pemakaian Recloser akan dapat

meningkatkan keandalan pelayanan tenaga listrik kepemakai, karena

masing – masing alat pengaman ini mempunyai kemampuan dan

kerakteristik kerja sendiri – sendiri yang bila mana dipergunakan dengan

tepat akan saling menunjang satu sama lain.

2. Kemampuan alat – alat pengaman dengan pengaturan Elektronik lebih

luas, sehingga patut dijadikan pertimbangan untuk dipilih.

3. Untuk satu periode tertentu, perludilakuakn penilaian kembali kepemakai

alat – alat pengaman ini untuk mengetahui apakah formasinya masih

sesuai dengan ketentuan yang di inginkan atau perlu di ingatkan sesuai

dengan perkembangan beban dan jaringan yang terjadi.

4. Pemakaian Recloser lebih banyak digunakan pada saluran udara yang

menggunakan jaringan radial.

5. Petugas pelayanan operasional yang terampil dan berpengetahuan luas

sreta penuh tanggung jawab tetap diperlukan dan tidak boleh lengah untuk

memulihkan seksi yang terpaksa padam kerena recloser sudah beroperasi

sampai posisi terbuka terus.




DAFTAR PUSTAKA

1. Drs. Ady Supriadi, SISTEM PENGAMAN TENAGA LISTRIK.

2. Djiteng Marsuli, Operasi SISTEM TENAGA LISTRIK, edisi II. Graha

Ilmu 2006.

3. Recloser. COOPER Power System.

4. DISTRIBUSI DAM UTILISASI TENAGA LISTRIK, ABDUL Kadir.

5. Electrical Diatribution System Protektion. COOPER POWER

SYSTEMS.

6. DR. A. Arismunandar, Teknik Tegangan Listrik Jilid II.1975.

7. Ir. Abdul Hadi. AS Pabla. SISTEM DISTRIBUSI DAYA ISTRIK.

Ini Dya Pppp

Documents

Transcript of Ini Dya Pppp