Kordinasi Proteksi Pada Sistem ... - Rele Diferensial Bus 00-SG-01 00 - SG - 01 33 kV 00 - SG -05 33

download Kordinasi Proteksi Pada Sistem ... - Rele Diferensial Bus 00-SG-01 00 - SG - 01 33 kV 00 - SG -05 33

of 32

  • date post

    17-Aug-2019
  • Category

    Documents

  • view

    215
  • download

    1

Embed Size (px)

Transcript of Kordinasi Proteksi Pada Sistem ... - Rele Diferensial Bus 00-SG-01 00 - SG - 01 33 kV 00 - SG -05 33

  • Kordinasi Proteksi Pada Sistem Distribusi Ring PT Pupuk Kalimantan Timur Akibat Penambahan Pabrik 5(PKT-5) O L E H :

    R I Z K Y A D A M A B D U L L A H - 2 2 0 9 1 0 0 0 9 4

    D O S E N P E M B I M B I N G :

    D R . I R . M A R G O P UJ I A N TA R A , M T.

    I R . A R I F M U S T H O FA , M T

    Sidang Tugas Akhir 24 Juni 2014

    1

  • Tujuan Mendapatkan Setting dan koordinasi rele diferensial bus, rele arus lebih gangguan fasa, dan rele gangguan ke tanah yang tepat pada sistem distribusi ring 33kV di PT Pupuk Kalimantan Timur

    2

  • Batasan Masalah  Rele yang digunakan adalah rele diferensial bus (87B), rele arus lebih gangguan fasa (50/51), dan rele arus lebih gangguan ke tanah(50G)

     Sistem jaringan distribusi yang digunakan adalah sistem jaringan ring.

    3

  • Sistem Kelistrikan No

    Plant ID MW MVA kV PF

    1 Kaltim 1

    G 1511 16 20 6.6 80%

    2 Kaltim 2

    GTG K2 36.4 45.5 11 80%

    3 Kaltim 3

    16-Z-001 30 37.5 11 80%

    4 Kaltim 4

    GenP 21.6 27 11 80%

    5 KDM

    GTG KDM 34 42.5 11 80%

    6 Kanibungan

    STG K-5 30 37.5 11 80%

    7 Tanjung Harapan

    PKT STG-2 30 37.5 11 80%

    GTG KDM-2

    34 MW

    00-SG-01

    33 kV

    00-SG-05

    33 kV

    00-BD-02

    33 kV

    00-SG-04

    33 kV

    00-SG-03

    33 kV

    00-BD-01

    33 kV

    00-SG-02

    33 kV

    KANIBUNGAN

    TANJUNG

    HARAPAN

    KALTIM-2 KALTIM-1

    KALTIM-3

    Substation#4

    KDM

    KALTIM-4

    TURSINA

    LOAD

    00-TR-02

    40 MVA

    4

  • Pemilihan tipikal GTG KDM-2

    34 MW

    00-SG-01

    33 kV

    00-SG-05

    33 kV

    00-BD-02

    33 kV

    00-SG-04

    33 kV 00-SG-03

    33 kV

    00-BD-01

    33 kV

    00-SG-02

    33 kV

    KANIBUNGAN

    TANJUNG

    HARAPAN

    KALTIM-2

    KALTIM-3

    Substation#4

    KDM

    KALTIM-4

    TURSINA LOAD

    00-TR-02

    40 MVA

    Tipikal 1

    Tipikal 2

    Tipikal 3

    5

  • Setting Diferensial Impedansi Tinggi

    6

  • Setting Rele Diferensial Bus 00-SG-01

    00-SG-

    01

    33 kV

    00-SG-05

    33 kV

    Bus 40

    33 kV

    00-SG-02

    33 kV

    CT 71

    CT 73

    CT 72

    59RS 86

    MOV

    50

    Junction

    Box

    High impedance bus differential

    Rele 59: Elemen tegangan lebih yang memberikan sinyal trip apabila terjadi gangguan internal

    Rele 86: Memberikan sinyal trip pada breaker (CB)

    Metal Oxide Varistor: Menahan tegangan pada level safety maksimum.

    Rele 50: Memberi sinyal selama arus diferensial mengalir.

    Stabilizing Resistor: Resistansi tinggi antara 1000 – 2000 ohm.

    7

  • Data Elemen yang Digunakan Pada Skema Diferensial Impedansi Tinggi

    Adfasf

    RL 0.363 ohm

    RCT 0.02 ohm

    RS 2000 ohm

    nCT 1200/5

    Kurva Eksitasi untuk Transformator Arus Multi-ratio Kelas C

    8

  • Setting Diferensial Impedansi Tinggi 1. Level Arus Hubung Singkat

    Gangguan Internal

    9

    00-SG-

    01

    33 kV

    00-SG-05

    33 kV

    Bus 40

    33 kV

    00-SG-02

    33 kV

    CT 71

    CT 73

    CT 72

    5 9

    R S

    8 6

    MO V

    5

    0

    Junction

    Box

    3 fasa 1 fasa ke

    tanah

    Arus gangguan

    maksimum

    22.120 A 9A

    Arus gangguan

    minimum

    10.710 A 9 A

  • Setting Diferensial Impedansi Tinggi 1. Level Arus Hubung Singkat

    Gangguan eksternal

    10

    00-SG-01

    33 kV

    00-SG-05

    33 kV

    Bus 40

    33 kV

    00-SG-02

    33 kV

    CT 71

    CT 73

    CT 72

    5 9

    R S

    8 6

    MO V

    5

    0

    Junction

    Box

    3 fasa 1 fasa ke tanah

    Arus gangguan maksimum

    7.860 A 5 A

  • Setting Diferensial Impedansi Tinggi 1. Level Arus Hubung Singkat

    Gangguan eksternal

    11

    3 fasa 1 fasa ke tanah

    Arus gangguan maksimum

    8.150 A 4 A 00-SG-01

    33 kV

    00-SG-05

    33 kV

    Bus 40

    33 kV

    00-SG-02

    33 kV

    CT 71

    CT 73

    CT 72

    5 9

    R S

    8 6

    MO V

    5

    0

    Junction

    Box

  • Setting Diferensial Impedansi Tinggi 1. Level Arus Hubung Singkat

    Gangguan eksternal

    12

    3 fasa 1 fasa ke tanah

    Arus gangguan maksimum

    19.190 A 5 A

    00-SG-01

    33 kV

    00-SG-05

    33 kV

    Bus 40

    33 kV

    00-SG-02

    33 kV

    CT 71

    CT 73

    CT 72

    5 9

    R S

    8 6

    MO V

    5

    0

    Junction

    Box

  • 2. Stabilitas Gangguan Eksternal

    𝑉𝑅 = 𝐼𝑓

    𝑁 (𝑅𝐢𝑇 + 𝑅𝐿 . π‘˜)

    Dimana K = 1 untuk gangguan 3 fasa, dan K = 2 untuk gangguan satu fasa ke tanah.

    𝑉𝑃𝐾𝑃 = 1.6 Γ— 98.85 = 158.16 𝑉

    πΌπ‘π‘˜π‘ = 0.5 9

    240 = 0.019 𝐴

    13

    Gangguan VR 3 fasa VR 1 fasa ke tanah

    00-SG-05 40.48 V 0.046 𝑉

    00-SG-02 38.15 V 0.037 𝑉

    40 98.85 𝑉 0.046 𝑉

  • Setting Diferensial Impedansi Tinggi 3. Sensitivitas Gangguan Internal

    ◦𝐼𝑂𝑃 = 𝐼𝐸𝑋 + 𝐼𝑀𝑂𝑉 + 𝑉𝑆

    𝑅𝑆 Γ— 𝑁

    oArus eksitasi (𝐼𝐸𝑋) pada kurva eksitasi CT dengan tegangan 158.16 Volt adalah 0.02 A, karena ada 3 CT maka 𝐼𝐸𝑋 = 3 Γ— 0.02 𝐴 = 0.06

    14

  • Setting Diferensial Impedansi Tinggi 3. Sensitivitas Gangguan Internal

    oArus MOV pada pengaturan tegangan diperoleh dari karakteristik MOV.

    158.16𝑋 2 = 223.67 V

    Di dapat 𝐼𝑀𝑂𝑉 = 0.01

    15

  • Setting Diferensial Impedansi Tinggi 3. Sensitivitas Gangguan Internal

    Karena arus gangguan minimum bernilai kecil maka direcomendasikan mengguanakan zCT 50/5,maka:

    𝐼𝑂𝑃 = 𝐼𝐸𝑋 + 𝐼𝑀𝑂𝑉 + 𝑉𝑆

    𝑅𝑆 Γ— 𝑁

    = 0.06 + 0.01 + 158.16

    2000 Γ—

    50

    5 = 1.5 A

    16

  • Setting Diferensial Impedansi Tinggi 4. setting Waktu

    Untuk setting waktu berdasarkan rekomendasi IEEE, rele diferensial beroperasi dari 1-3 Cycle. Pada setting waktu diferensial ini dipilih pada saat 2 cycle atau 0.04s. Sehingga apabila terjadi gangguan internal, maka rele diferensial ini bekerja pada 0.04s.

    17

  • Setting Rele Arus Lebih Antar Fasa

    18

  • Rele INC11 Manufacturer : Merlin gerin

    Model : Sepam 1000

    Curve Type : Standard Inverse

    FLA primer Trafo : 437.4 A

    CT Ratio : 600 / 5

    Isc kontribusi min : 2.75 kA (33 kV)

    Isc kontribusi max : 2.88 kA (33 kV)

    19

    Time Overcurrent Pickup

    1.05Γ— FLA primer trafo T8 < Iset < 1.4x FLA

    1.05 Γ— 437.4 < Iset < 1.4 x 437.4

    459.27 < Iset < 612.4

    Dipilih Iset = 320 A

    Tap = Iset

    CT primary =

    540 600

    = 0.9

  • Rele INC11 Time Dial

    Dipilih waktu operasi (td) = 0.5 s

    td = 0,14 Γ— K

    2.97 Γ— IIEB

    0,02 βˆ’1

    K = td Γ— 2.97 Γ—

    I IEB

    0,02 βˆ’1

    0,14

    K = td Γ— 2.97 Γ—

    Isc kontribusi Max tap x CT primary

    0,02 βˆ’1

    0,14

    K = 0.9Γ— 2.97 Γ— 2888

    0.9 x 600

    0,02 βˆ’1

    0,14

    K= 0.4

    20

    Instantaneous Pickup

    Iset < 0,8 Γ— Isc kontrbusi Min

    Iset < 0,8 Γ— 2750

    Iset < 2200

    Dipilih Iset = 2200A

    Tap = Iset

    CT primary =

    2200 600

    = 3.6

    Time Delay

    Dipilih time delay = 0.25s

  • Rele CP52

    Manufacturer : Merlin gerin

    Model : Sepam 2000

    Curve Type : Standard Inverse

    FLA Kabel : 450A

    CT Ratio : 1200 / 5

    Isc kontribusi min : 8.5 kA (33 kV)

    Isc kontribusi max : 11.06 kA (33 kV)

    21

    Time Overcurrent Pickup

    1.05Γ— FLA kabel < Iset < 1.4 x FLA

    1.05Γ— 450 < Iset < 1.4x 450

    472.5 < Iset < 630

    Dipilih Iset = 600 A

    Tap = Iset

    CT primary =

    600 1200

    = 0.5

  • Rele CP52 Time Dial

    Dipilih waktu operasi (td) = 0.9 s

    Time Dial

    Dipilih waktu operasi (td) = 0.9 s

    td = 0,14 Γ— K

    2.97 Γ— IIEB

    0,02 βˆ’1

    K = td Γ— 2.97 Γ—

    I IEB

    0,02 βˆ’1

    0,14

    K = td Γ— 2.97 Γ—

    Isc kontribusi Max tap x CT primary

    0,02 βˆ’1

    0,14

    K = 0.5Γ— 2.97 Γ— 11060

    0.5 x 1200

    0,02 βˆ’1

    0,14

    K= 0.5

    22

    Instantaneous Pickup

    Iset < 0,8 Γ— Isc kontrbusi Min

    Iset < 0,8 Γ— 8500

    Iset < 2200

    Dipilih Iset = 6800 A

    Tap= Iset

    CT primary =

    6800 1200

    = 5.6

    Time Delay

    Dipilih time delay = 0.4s

  • Rele Arus Lebih Gan