Paper Proteksi Kalselteng

PT PLN (Persero)WILAYAH KALSEL DAN KALTENG

“ PERBAIKAN PROTEKSI PENYULANG SL.2GI SELAT - KALSELTENG ”

Oleh :1. Ir. SUHARTO, MT. 2. NAYUSRIZAL, ST.

ABSTRAK

Sistem Proteksi merupakan suatu kesatuan peralatan yang terdiri dari CT/PT, Relai, PMT, Catu daya, Pengawatan, serta komponen pendukung lainnya. Kegagalan kerja salah satu komponen dapat menyebabkan terjadinya malfungsi proteksi yang berakibat rusaknya peralatan atau meluasnya gangguan. Seperti kasus yang terjadi pada proteksi penyulang SL.2 GI Selat, dimana PMT tidak membuka meskipun relai sudah memerintahkan trip. Akibatnya, gangguan menjadi meluas karena tripnya PMT incoming 20 kV trafo tenaga. Untuk itu, yang terpenting adalah melaksanakan pemeliharaan / investigasi menyeluruh semua komponen sistem proteksi.

I. PENDAHULUAN

Gangguan dapat terjadi sewaktu-waktu pada sistem ketenagalistrikan, baik pada pembangkit, gardu, jaringan transmisi maupun distribusi. Gangguan dapat bersumber dari internal peralatan tenaga listrik itu sendiri seperti tembus isolasi, kerusakan mekanis dan fungsi komponen, ataupun dari faktor eksternal seperti sambaran petir, sentuhan pohon dan binatang, serta kesalahan manusia (human error). Gangguan dapat berupa hubung singkat (fasa-fasa / fasa-tanah), arus beban lebih, tegangan lebih (surja petir / surja hubung), gangguan stabilitas dan lain-lain.

Ada dua cara yang dapat dilakukan untuk mengatasi gangguan, yaitu :1. Mengurangi penyebab gangguan

a. Menggunakan peralatan yang dapat diandalkan.

b. Spesifikasi yang tepat dan desain yang baik.

c. Pemasangan yang benar.d. Pengoperasian peralatan dengan

benar sesuai SOP.e. Pemeliharaan yang baik dan

konsisten (Time-based / Condition-based).

f. Pembersihan gardu dan jaringan.

2. Mengurangi akibat gangguana. Mengurangi besar arus gangguan.

b. Melepas bagian yang terganggu secepatnya dengan menggunakan PMT dan relai pengaman (sistem proteksi).

c. Penerapan pola load shedding atau system splitting.

Namun dalam makalah ini hanya dibahas mengenai sistem proteksi, mulai dari teori proteksi dan aplikasinya, sampai dengan contoh kasus yang pernah terjadi di Sistem Kalselteng serta upaya perbaikannya.

II. FILOSOFI SISTEM PROTEKSIProteksi merupakan bagian yang

sangat vital bagi sistem ketenagalistrikan. Unjuk kerja peralatan proteksi akan sangat mempengaruhi life-time peralatan tenaga listrik yang dilindunginya, keandalan sistem ketenagalistrikan, serta kontinuitas pasokan energi listrik ke konsumen. Oleh karena itu, operasi dan pemeliharaan peralatan proteksi perlu mendapat perhatian yang serius untuk mencegah terjadinya malfungsi atau kegagalan kerja sistem proteksi.

Sistem proteksi berfungsi untuk mendeteksi kondisi abnormal (gangguan) serta melepas bagian yang terganggu tersebut secepatnya sehingga bagian yang tidak terganggu dapat tetap beroperasi. Secara lebih rinci, tujuan dari sistem proteksi adalah :

Workshop Proteksi & Power Quality 2008 1


1. Mencegah kerusakan peralatan yang terganggu, ataupun peralatan yang dilewati arus gangguan, (melindungi peralatan).

2. Mengisolir bagian sistem yang terganggu sekecil mungkin dan secepat mungkin, sehingga gangguan tidak meluas ke bagian lainnya apalagi menyebabkan keruntuhan sistem, (melindungi sistem).

3. Menghindari timbulnya korban pada lingkungan sekitar, seperti manusia, binatang, dan lainnya (mengamankan lingkungan).

Suatu sistem proteksi harus meme-nuhi beberapa persyaratan berikut :1. Sensitifitas

yaitu, proteksi harus mampu bekerja untuk gangguan sekecil apapun.

2. Selektifitasyaitu, proteksi hanya bekerja cepat bila gangguan terjadi pada peralatan yang dilindunginya atau zona proteksinya.

3. Kecepatanyaitu, proteksi harus mampu bekerja secepatnya untuk melepas bagian yang terganggu.

4. Keandalanyaitu, memiliki tingkat kepastian bekerja atau tidak boleh gagal kerja (dependability), serta tingkat keterper-cayaan atau tidak boleh salah kerja (security).

5. Ekonomisyaitu, harga peralatan proteksi relatif lebih murah bila dibandingkan dengan harga peralatan tenaga listrik yang dilindunginya.

III. KOMPONEN SISTEM PROTEKSISistem proteksi merupakan satu

kesatuan fungsi peralatan yang meliputi :1. Trafo Arus (CT) / Trafo Tegangan (PT)

berfungsi sebagai sensor yang mentransformasi besaran arus/ tegangan dari nilai primer menjadi nilai sekunder sesuai rating nominalnya. Beberapa hal yang harus diperhatikan yaitu : -) total beban pada rangkaian

sekunder trafo tidak boleh melebihi burden trafo,

-) inti trafo yang digunakan untuk rangkaian proteksi harus benar

core proteksi, tidak boleh tertukar dengan core pengukuran,

-) untuk menjaga akurasi, rasio trafo yang digunakan sebaiknya propor-sional dengan besaran arus / tegangan yang akan diukurnya.

2. Relaiberfungsi mengolah data analog yang diterimanya (nilai input arus/tegangan) sesuai nilai settingnya untuk kemudian mengeluarkan perintah trip ke PMT.

3. Pemutus Tenaga atau PMT (CB)berfungsi memutus rangkaian tenaga listrik berdasarkan perintah yang diterimanya.

4. Catu dayamerupakan pensuplai daya listrik untuk operasi peralatan-peralatan proteksi, biasanya menggunakan sistem DC.

5. Pengawatanberfungsi menghubungkan semua peralatan proteksi untuk menyalurkan daya / data / sinyal.

IV. STUDI KASUS MALFUNGSI PROTEKSI PENYULANG SL.2

Gardu Induk Selat berada di daerah Kuala Kapuas Kalimantan Tengah dan melayani konsumen Cabang Kuala Kapuas. GI ini memiliki satu buah trafo tenaga 150/20kV 20MVA yang disuplai dari sistem transmisi 150kV dan di-backup oleh PLTD 2x3 MW, serta memiliki lima penyulang outgoing (SL.1 ~ SL.5). Untuk kubikel 20kV incoming dan outgoing, menggunakan PMT merek Modalek dan Non-directional Over Current Relay MCGG 52 produksi GEC Alsthom, namun umur keduanya sudah tua (lebih dari 15 tahun).

Pada minggu-1 bulan Mei 2007 terjadi malfungsi proteksi penyulang SL.2 sebanyak dua kali, dimana gangguan penyulang tidak dapat diputus oleh proteksi penyulang sehingga berakibat tripnya incoming 20kV trafo tenaga.


SL.1 SL.2 SL.3

150kV

20kV

Coupling

SL.4 SL.5 PLTD Kapuas


Sebenarnya relai di penyulang SL.2 sudah memerintahkan trip dengan indikasi ground fault, tetapi PMT-nya tidak membuka. Akibatnya PMT incoming trip dengan indikasi ground fault.

Selanjutnya dilakukan pengecekan / investigasi dan perbaikan sistem proteksi dengan langkah-langkah sebagai berikut :1. Pengecekan catu daya

Dilakukan pengecekan / pengukuran suplai tegangan di terminal relay panel kubikel SL.2, hasilnya membuktikan catu daya normal.

2. Pengecekan setting relai dan wiringPengecekan ulang nilai setting untuk memastikan kesesuaian tap setting dengan hasil perhitungan setting. Kemudian juga diperiksa semua pengawatan relai, auxiliary, dll di relay panel.

OCR/GFR merk MCGG 52

3. Pengecekan arus masukan dari CT di terminal relai.

4. Melakukan uji fungsi untuk memas-tikan kerja peralatan. Terbukti bahwa relai bekerja tetapi PMT tidak membuka.

5. Selanjutnya PMT dibuka secara manual melalui tombol langsung di body PMT dan kemudian dikeluarkan dari kubikel (rack-out). Dari penge-cekan mekanik PMT diketahui bahwa penyebab tidak bekerjanya PMT karena tuas interlock-nya bengkok sehingga tidak masuk dengan sempurna. Akibatnya auxiliary contact yang mengerjakan coil trip tidak berfungsi dengan baik sehingga sinyal trip tidak bisa diterima coil secara sempurna. Akhirnya, tuas yang akan mengerjakan pegas pendorong kontak PMT tidak bekerja sehingga PMT tidak bisa memutus rangkaian.

Kemudian dilakukan perbaikan dan pembersihan mekanik PMT sehingga dapat berfungsi normal.

6. Melakukan uji individu relai OCR/GFR MCGG 52 sesuai setting. Hasil uji menunjukkan bahwa relai masih berfungsi tetapi unjuk kerjanya sedikit menurun, terbukti dengan waktu trip instantnya mulai kurang stabil, berkisar 60 ~ 130 ms (seharusnya ≤ 90 ms). Hal ini terjadi akibat kontak trip relai sudah melemah karena faktor usia (aging). Untuk ke depan akan dilakukan peremajaan / penggantian relai secara bertahap sesuai ketersediaan anggaran.

7. Setelah semua peralatan dipastikan baik secara individual, kemudian PMT dimasukkan kembali ke kubikel (rack-in), semua pengawatan relai dll disem-purnakan kembali. Hal yang penting diperhatikan yaitu pastikan interlock PMT berada pada posisinya dengan sempurna. Selanjutnya dilakukan uji fungsi sistem proteksi, dan hasilnya membuktikan bahwa proteksi sudah berfungsi dengan baik, sehingga penyulang bisa kembali dinormalkan.

Jadi, pemeliharaan dan pengecekan proteksi agar dilakukan menyeluruh untuk semua peralatan, tidak hanya terpaku pada relai dan settingnya. Selain itu, pengoperasian peralatan harus dilakukan dengan baik sesuai SOP karena kesalahan akan bisa berakibat fatal bagi sistem ketenagalistrikan.


Komponen mekanis untuk interlock PMT (posisi tuas pada bagian dalam)


V. KESIMPULANDari uraian di atas dapat disimpulkan :

1. Sistem proteksi merupakan satu kesatuan peralatan yang perlu dipelihara secara menyeluruh.

2. Malfungsi proteksi penyulang SL.2 GI Selat disebabkan oleh kegagalan kerja PMT dalam memutus arus gangguan meskipun relai sudah memerintahkan trip. Kegagalan terjadi akibat keru-sakan mekanik PMT, kemudian dilaku-kan perbaikan dan hasil pengujian menunjukkan sistem proteksi sudah berfungsi dengan baik.

3. Perlunya melaksanakan pemeliharaan/ investigasi menyeluruh semua kompo-nen sistem proteksi.

BIOGRAFI PENULIS

*) Ir. SUHARTO, MT. (NIP : 6187001-A)Lahir di Langkat pada tanggal 3 Juli 1961, menyelesaikan pendidikan S-1 pada tahun 1986 di Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara dan meraih gelar Magister Teknik dari Institut Teknologi Sepuluh Nopember pada tahun 2002. Saat ini menjabat sebagai Manajer Bidang Transmisi dan Distribusi di PT PLN (Persero) Wilayah Kalimantan Selatan dan Kalimantan Tengah.

*) NAYUSRIZAL, ST. (NIP : 8005001-D)Lahir di Dumai pada tanggal 9 Juni 1980, menyelesaikan pendidikan S-1 pada tahun 2003 di Fakultas Teknik Universitas Andalas Padang. Saat ini menjabat sebagai Terampil Utama Sistem Proteksi Penyaluran pada Bidang Transmisi dan Distribusi PT PLN (Persero) Wilayah Kalimantan Selatan dan Kalimantan Tengah.


Paper Proteksi Kalselteng

Documents

Transcript of Paper Proteksi Kalselteng