Prinsip Operasi,Maintenance dan Troubleshooting MV/LV Switchgear

Switchgear merupakan perangkat listrik yang fungsinya untuk men switch ON atau OFFAtau switchgear merupakan power distribution yang komponen utamanya terdiri dari :

Definisi

1. Kompartemen bus bar (bus bar compartment) 2. Kompartemen penghubung dan pemutus

(switchgear compartment)3. Kompartemen kabel/ kabel control (cable

compartment)4. Kompartmen lain pendukung operasional (PT, CT,

relay proteksi).

• Fungsi Switching (melalui Circuit Breaker atau Load Break Switch atau Disconnecting Switch, dll)

• Fungsi Proteksi (switchgear dilengkapi dengan fuse atau relay untuk proteksi beban seperti overcurrent, overload, reverse power, under/over voltage, dll)

• Fungsi pengukuran (switchgear dilengkapi dengan meter untuk pengukuran besaran listrik seperti arus, tegangan, kwh, frekwensi, Power Factor, dll)

• Fungsi Monitoring (switchgear dilengkapi dengan pilot indicator/fasilitas monitoring untuk memonitor status seperti status on/off maupun abnormal/trip), bisa untuk remote monitoring melalui PLC/DCS/SCADA.

Fungsi detail Switchgear

KonstruksiBox panel   - Bahan   - Dimensi   - Standar keamanan

Bus bar  - Bahan   - Dimensi  - Jarak pemasangan

Peralatan hubung (Switchgear) :  - Circuit breaker (MCB, MCCB, ACB, OCB, VCB)  - Switch pemutus beban (LBS)  - Switch / disconnecting switch (S/DS)  - Pemutus lebur (Fuse) Trafo lebur (instrument transformer)  - Trafo tegangan (PT)  - Trfo arus (CT)

Relai proteksi  - OCR  - UV / OV relay  - Dsb.

Peralatan pengukuran daya  - KW / KWH meter  - Ampere meter  - Volt meter  - Frekwensi meter  - Dsb

Kabel-kabel control dan pengukuran

Urutan Operasi

Operasi “ ON“ (CLOSING) __Dari Posisi terbuka/posisi pemeliharaan ES Posisi menutup (Closed)

ES di buka (operasi off)DS di tutup (operasi on)CB di tutup (operasi on)

Operasi “ OFF “ (OPENING)__Dari posisi pelayanan , CB Posisi On (Closed)

CB di buka (operasi off)DS di buka (operasi off)DS di tutup (operasi on)

Dalam hal ini berlaku / mutlak bahwa :1. DS hanya dapat / boleh beroperasi on dan off apabila CB dalam

posisi terbuka (CB off).2. ES hanya dapat/boleh beroperasi on dan off apabila DS dalam posisi

terbuka (DS off).

Untuk menghindari kesalahan operator, kondisi operasi Switchgear ini hanya dapat dijamin dengan cara :1. Interloching secara mekanikal (dengan kunci interlocking).2. Kontrol elektrik, terutama pada Switchgear yang tidak

memungkinkan mekanikal interlock.

Kapasitas pemutusan dan penyambungan pada Switchgear

Kapasitas pemutusan pada peralatan hubung/Switchgear (CB, LBS, Switch, fuse, ES) adalah kemampuan terhadap arus hubung singkat yang melewati dan memutuskannya ( terutama CB, fuse) tanpa mengalami kerusakan fisik dan siap dioperasikan kembali dalam keadaan normal.

Penyambungan

Terminal hubung pada Switchgear baik yang terpasang pada gardu pasangan luar dan yang terpasang di dalam lemari hubung (cubicle) disambungkan keluar pada kedua belah sisi (incoming dan outgoing) dengan menggunakan :

- Plat tembaga (bus bar)

- Kabel berisolasi - Hantaran pilin bulat, terutama pada gardu pasangan luar.

Kemampuan arus (baik arus nominal maupun arus hubung singkat) dan kemampuan tegangan/terutama kabel tidak boleh kurang dari rating arus dan tegangan yang dimiliki oleh Switchgear bersangkutan.

Pengerasan/penguatan sepatu kabel, klem penjepit, mur-baut harus memenuhi standar, dilakukan dengan alat yang memiliki pengukur kekencangan baut.Pemasangan kabel schoon/sepatu kabel ukuran lebih besar dari 16 mm2 harus menggunakan press hydrolik.

      

Pengujian fungsi

Suatu Switchgear yang telah selesai dipasang (pasangan baru) atau selesai diperbaiki/dipelihara sebelum tersambung untuk melayani beban/jaringan harus melalui uji atau test.Test/uji ini dimaksudkan agar setelah tersambung dan dioperasikan tidak mengalami kegagalan/gangguan meliputi:- Uji tegangan kerja.- Uji tegangan frekwensi dan tegangan sesaat (impuls, BIL).- Uji interlocking peralatan hubung.- Uji operasi CB (on-off).- Uji prinsip operasi yang akan dilayani sesuai dengan gambar kontrol dan logic diagram system proteksi.Dalam pemasangan peralatan baru uji fungsi dilakukan oleh tem komisioning.Apabila dalam uji fungsi hasilnya masih belum memuaskan, maka akan dilakukan perbaikan-perbaikan sesuai gambar kerja/gambar diagram kontrol oleh kontraktor. Pada prinsipnya uji fungsi ini adalah operasi “ ON “ dan “ OFF “ circuit beraker sesuai diskripsi kerja yang diterjemahkan dalam diagram kontrol dan diagram logic.Under Voltage Coil dan Shunt Trip Coil.

Under Voltage Coil adalah asesoris peralatan yang dipasangkan pada MCB/MCCB.

Fungsi Under Voltage Coil pada MCCB adalah :

1. Pada saat coil diberikan suatu tegangan sesuai dengan ratingnya, maka hubungan mekanikal di dalam MCCB akan menahan kontak switch dalam posisi “ on “.

2. Pada saat coil diputuskan tegangannya, maka hubungan mekanikal di dalam MCCB akan melepaskan kontak switch dalam posisi “ off  “.

3. Modul Under Voltage Coil ini dilengkapi dengan 2 jenis kontak bantu (NO&NC) yang dapat difungsikan sebagai rangkaian control, sebagai pengatur relai bantu di dalam rangkaian control.

4. MCCB yang dilengkapi “Under Voltage Coil “ dalam pemasangan di dalam switchboard dapat bekeja secara serempak atau saling bergantian (interlocking) dengan MCCB/CB lainnya. Misal untuk mengoperasikan pompa listrik secara bergantian.

Under Voltage Coil

Kekurangan yang ada pada MCCB yang dilengkapi dengan Under Voltage Coil adalah :

1. Apabila tiba-tiba sumber/tegangan jaringan hilang, maka MCCB akan trip dan apabila tegangan telah kembali (coil menjadi bertegangan lagi) harus ada operator yang mengoperasikan/menghidupkan MCCB dari jarak dekat / langsung pada alat.

2. Berbeda dengan apabila MCCB tidak dilengkapi Under Voltage Coil, hanya akan trip apabila ada arus lebih dan hilangnya tegangan tanpa diikuti kelebihan arus maka tidak akan terjadi trip pada kotak MCCB.

Kelebihan MCCB yang dilengkapi undervoltage coil dengan MCCB yang dilengkapi adalah :

1. Pada MCCB yang dilengkapi ini system kerja bergantian (interlocking) sesama MCCB dapat dilakukan secara mekanikal dan secara control elektrik, sedangkan pada MCCB yang tidak dilengkapi hanya bisa saling interlocking secara manual saja (saling berdekatan)

2. Dapat membentuk rangkaian control melalui kontak-kontak bantunya yang terhubung dengan relai-relai bantu.

Shunt Trip Coil  

Seperti halnya Under Voltage Coil, shunt trip coil memperoleh sumber tegangan luar (TR, AC atau DC) sehingga mengerjakan atau mengoperasikan kontak “off“ pada rangkaian pemutus beban (CB, LBS). Jadi fungsi shun trip coil dibandingkan dengan Under Voltage Coil adalah:

1. Shunt trip coil sesuai dengan namanya adalah coil (kumparan) yang terpasang secara shunt (parallel) terhadap kontak pemutus beban (LBS).

2. Shunt trip coil dalam keadaan normal tidak bertegangan apabila ada hubungan dari sumber luar atau apabila memperoleh sumber tegangan luar, maka akan segera mengoperasikan “ off “pada pemutus beban.

3. Hubungan dengan sumber tegangan luar tadi dikerjakan oleh relai arus lebih

Gangguan-gangguan

Gangguan-gangguan yang biasa / umum terjadi pada switchgear adalah :    a.  Panas     b. Sering trip tanpa sebab yang diketahui dengan pasti.    c. Tidak dapat dioperasikan Pelacakan penyebab gangguan :a. Panas :- Periksa arus beban.- Periksa sambungan-sambungan.- Periksa kotoran yang menempel / debu.- Periksa system pendingin dan suhu ruangan.    b. Sering trip tanpa sebab pasti :o Periksa atau acak kabel-kabel pada rangkaian pengontrol sesuai

gambar diagram rangkaian  control.o Periksa penyetelan/setting dari relay proteksi.o Periksa tegangan catu daya rangkaian control.o Periksa kondisi/spesifikasi peralatan proteksi dan pemutus

(switchgear).o Periksa hubungan ke beban.

c. Gagal di operasikan (on / off)     - Periksa kondisi fisik switchgear     - Periksa atau melacak kabel-kabel control      - Periksa komponen rangkaian kontol dan karakteristik atau spesifikasi     - Periksa hubungnnya ke bebanPemeliharaan

a. Pemeliharaan rutin Cek pengotoran / debu Cek kabel-kabel Mengencangkan pengikat / mur – baut Periksa spare part pendukung

b. Pemeliharaan atau over houlCek komponen secara menyeluru dan mengetes ulang : Kontak kontak Relay proteksi Trafo tegangan atau trafo arus Bongkar / pasang Cek fungsi sesuai diagram control logik

tROUBLESHOOTING

Gangguan Charge

Electrical

Mechanical

Racking Mechanism

No Voltage

Low Voltage

Charging Motor

Blown FuseLoose ConKabel Putus

Quality PowerKabel PutusKoneksi AusGangguan Motor

Loose Con

Cek Rotation Shaft Gearbox

Breaker tidak pada posisi yang beanr

Sliding rail tidak bisa diset

Gangguan Close/Trip

Electrical

Mechanical

No Voltage

Low Voltage

Auxiliary Switch

52Y Anti Pumping Relay

Blown FuseLoose ConKabel Putus

Quality PowerKabel PutusKoneksi Aus

Gangguan Switch

N/O Contact Jelek

Check /Inspek system Charge

Battery System

Cek Interlocking System Proteksi