Percobaan Over Current Relay

download Percobaan Over Current Relay

of 16

Transcript of Percobaan Over Current Relay

PERCOBAAN OVER CURRENT RELAY A. Tujuan Percobaan 1. Dapat mengetahui harga pick up dan drop out relay 2. Dapat mengetahui karakteristik relay definite time, instantaneous dan inverse 3. Dapat mengetahui konsumsi daya dari relay saat bekerja (borden) 4. Dapat memahami cara setting relay arus lebih

B. Dasar Teori Relay arus lebih adalah relay yang bekerja berdasarkan kenaikan arus yang melewatinya dan juga dapat berdasarkan setting waktu yang ditentukan. Pengukuran waktu berhubungan dengan masalah koordinasi pengaman. Relay jenis ini paling sederhana, mudah dalam penyetelannya. Fungsi dari Relay Arus Lebih adalah : y Pengaman hubung singkat dan pengaman beban lebih y Pengaman utama jaringan distribusi dan subtransmisi system radial y Pengaman cadangan generator, trafo daya, saluran transmisi. Arus pick up dan arus drop off Arus kerja atau arus pick up (Ip) adalah nilai arus dimana rele arus akan bekerja dan menutup kontaknya sehingga rele waktu bekerja. Arus kembali atau arus drop off (Id) adalah nilai arus dimana rele harus terhenti bekerja dan kontaknya membuka kembali, sehingga rele waktu terhenti bekerja. Perbandingan Ip dengan Id dinyatakan dengan faktor Kd. Kd ! Id v 100% Ip

Untuk rele arus lebih waktu tertentu (definite time OCR) mempunyai nilai Kd 0,7 0,9. Untuk rele inverse mempunyai Kd 1,0.

Relay Arus Lebih Berdasarkan Karakteristiknya : 1. Relay arus lebih seketika (instantaneous over current relay) 2. Relay arus lebih waktu tertentu (definite time over current relay) 3. Relay arus lebih waktu berbanding terbalik (inverse time over current relay) a. Berbanding terbalik (inverse) b. Sangat berbanding terbalik (very inverse) c. Sangat berbanding terbalik sekali (extremely inverse)

Prinsip Kerja dan Karakteristik 1. Relay arus lebih seketika (instantaneous over current relay) Relay arus lebih seketika adalah jenis relay arus lebih yang paling sederhana dimana jangka waktu kerja relay yaitu mulai saat relay mengalami pick-up sampai selesainya kerja relay sangat singkat atau tanpa penundaan waktu. Relai arus ini digunakan untuk pengaman arus hubung singkat yang besar (high set) sehingga tripping time pada arus gangguan yang besar relai akan bekerja seketika.

Gambar 1. Relay arus lebih seketika

Gambar 2. Karakteristik Relay arus lebih seketika 2 Rele Arus Lebih Tertentu (definite time) Rele arus lebih tertentu adalah jenis rele arus lebih dimana jangka waktu rele mulai pick-up sampai selesainya kerja rele dapat diperpanjang dengan nilai tertentu dan tidak tergantung dari besarnya arus yang mengerjakannya (tergantung dari besarnya arus setting maka waktu kerja rele ditentukan oleh waktu settingnya). Pada umumnya range setting untuk rele Definite time adalah antara 0,9 1,8 In sedangkan untuk waktu operasinya dari 0,1 detik sampai 4 detik. Setting tersebut sudah memenuhi pertimbangan berikut: y tidak mendeteksi keadaan overload y memberikan back-up protection bagi outgoing feeder. y drop off / pick up ratio dari rele

Gambar 3. Rele Arus Lebih Waktu Tertentu

Gambar 4. Karakteristik Rele Arus Lebih Waktu Tertentu

3

Rele Arus Lebih Berbanding Terbalik (inverse) Rele arus lebih dengan karakteristik waktu arus berbanding terbalik adalah jenis relai arus lebih dimana jangka waktu rele mulai pick-up sampai dengan selesainya kerja rele tergantung dari besarnya arus yang melewati kumparan relenya, maksudnya rele tersebut mempunyai sifat terbalik untuk nilai arus dan waktu kerjanya. Rele arus lebih berbanding terbalik dibedakan menjadi 4 yaitu standar inverse, very inverse, extremely inverse dan long time inverse. Hubungan antara Arus terhadap waktu ditunjukan oleh persamaan berikut : t! Dimana t I : waktu dalam detik : Arus gangguan K v? TMS A

I / I S E 1

Is : Arus seting TMS : time multiplier setting

K dan E untuk setiap karakteristik besarnya seperti pada tabel di bawah ini : Karakteristik Standard Inverse Very Inverse K 0.14 13.5 E 0.02 1.0

Extremely Inverse Long Time Inverse

80.0 120.0

2.0 1.0

Gambar 5. Rele Arus Lebih Berbanding Terbalik

Gambar 6. Karakteristik Rele Arus Lebih Berbanding Terbalik

Deskripsi Alat PTE 100-C PTE 100-C Plus adalah alat test relay proteksi baik ellektromekanik maupun digital yang bersifat portabel. Alat ini memiliki fitur arus output AC hingga mampu mencapai 250 A, tegangan AC 250 V, tegangan DC 350 V, frekuensi 40 70 Hz dan penggeser fasa dari 0 359,9o. alat ini juga bisa digunakan untuk mengetes MCB dan untuk mengukur saturasi CT atau knee point CT.

Gambar 7. PTE-100-C Plus

Keterangan : 1. Variable Output Channel: 0-140 VAC, frekuensi 40-70 Hz

2. Selektor untuk Reference Sychronizing 3. Knob rotary untuk pengaturan tegangan, frekuensi, dan sudut phasa.

4. Condition Alarms 5. Tombol untuk mode coarse (kasar) atau fine (halus) 6. Selektor untuk pengaturan tegangan, frekuency dan sudut phasa 7. Signal Monitor, dapat menyensor kontak NO/NC dan tegangan 5-250 V input warna hitam-hijau untuk kontak monitoring (for dry/non energized) dan input warna hitammerah untuk sinyal tegangan maksimal sampai 300 VAC atau 400 VDC

8. Special Mode And dan Measurement Functions 9. RS-232 Com Port 10. PTE-Bus 11. Current Outputs, terdapat 4 tap arus: 100A/10V, 50A/20V, 25A/100V, 5A/200V yang dapat diubah menggunakan knob regulation variac

12. Timer (display 1)

13. Power Input dan saklar utama

14. Auxiliary DC Voltage (Out 3) 0-250 V pada 0,25 A

15. Output Protection 16. AC Voltage Output (Out 1), variabel tegangan 0-250 VAC dengan arus maksimal 4 A yang dapat diubah menggunakan knob regulation variac

17. DC Voltage Output (Out 2), variabel tegangan 0-350 VDC dengan arus maksimal 2,8A yang dapat diubah menggunakan knob regulation variac

C. Peralatan Yang Digunakan 1. Stopwatch 2. Kabel banana secukupnya 3. OCR set 4. Relay Testing Unit D. Rangkaian Percobaan 1. Percobaan Over Current Relay Menggunakan injection current

Gambar 8.Rangkaian UJI OCR SPAJ 140 C

2. Percobaan Over current relay menggunakan tipe SPAJ 140C secara manual dengan menggunakan beban resistor pada modul

Gambar 9. Rangkian Percobaan II E. Prosedure Percobaan 1. Percobaan Over Current mengunakan Injection Current a. Lakukan Setting Over Current Relay SPAJ 140 C seperti berikut Untuk dapat mengetahui bahwa relay proteksi ini bekerja maka diperlukan pengaturan arus dan waktu yang ditetapkan sebelum diberi simulasi arus gangguan. Langkah-langkah penyetingan Relay : y Relay di sambung ke supply tegangan 220 Vac ke terminal 61 dan terminal 60, sesaat kemudian lampu indikator Uaux menyala dan display menyala persegmennya.

y

Tekan tombol STEP berulang - ulang samai LED berhenti pada posisi I> dan nilai arus start terlihat pada display.

Gambar 10. Setting Posisi Io Masukkan menu ke dua (submenu) untuk mendapatkan nilai setting utama (main menu) dengan menekan tombol PROGRAM lebih dari 1 detik dan lepaskanlah. Angka pada display merah sekarang muncul menunjukkan angka 1 yang berkadap - kedip mengidentifikasi bahwa posisi submenu pertama dan angka hijau menunjukkan nilai setting.

Gambar 11. Setting Submenu

y

Masukkan setting mode dengan menekan tombol PROGRAM selama kurang lebih 5 detik sampai angka yang ada di display menyala berkedip - kedip.

y

Tekan tombol PROGRAM sekali lagi selama kurang lebih 1 detik untuk mensetting angka yang paling kanan. Sekarang angka yang berkedi - kedip paling kanan dapat di rubah - ubah angka yang diinginkan menggunakan STEP.

Gambar 12.Setting Step Angka y y Tekan tombol PROGRAM untuk merubah setting angka yang ada di tengah. Setting angka tengah tersebut yang di inginkan dengan menggunakan tombol STEP. y Tekan tombol PROGRAM untuk merubah setting angka yang ada di paling kiri, Setting angka yang paling kiri tersebut yang di inginkan dengan menggunakan tombol STEP. y Tekan tombol PROGRAM untuk membuat titik desimal menyala secara berkedap kedip, Jika dibutuhkan tanda decimal tersebut dapat berpindah pindah melalui tombol tekan STEP.

Gambar 13. Setting Step Titik Angka y Setelah itu tekan tombol PROGRAM untuk membuat semua display menyala berkedap - kedip. Pada posisi ini sesuai ada poin (c) di atas. Kita dapat melihat nilai settingan yang baru sebelum kita simpan di memori modul rele tersebut. y Ketika nilai baru tersebut sudah sesuai settingan kita maka kita simpan nilai baru tersebut dengan menekan tombol PROGRAM dan tombol RESET STEP secara bersamaan. Pada saat informasi di masukkan display akan berkedip sekali dengan kode (I----).

Reset

Gambar 14. Setting Save

Setelah semua sudah di setting item yang ada di dalam relay maka kita setting SGF ( Switch Group Function ). Untuk menyetting arus gangguan tanah ( Io> ) maka SGF yang berfungsi adalah sebagai berikut : SGF 1/6 : SGF 1/7 : SGF 1/8. Namun di settingnya SGF 1/6 : SGF 1/7 : SGF 1/8 ada nilai settingnya, seperti di bawah ini :

Tabel 3.11 Nilai Setting SGF untuk GFR SGF1/6 SGF1/7 SGF1/8 Mode Operasi 0 0 0 Definite Time Karekteristik 0,05..300s extreamely 1 0 1 0 1 1 0 0 0 IDMT Idem Idem inverse very inverse Normal Inverse

Cara settingannya SGF sama dengan pada settingannya Io> pada Ground Fault Rele (GFR), namun untuk penunjukkan nilai pada display SGF tersebut menggunakan nilai biner yang di jumlahkan di dalam Cheksum value. Pada percobaan ganggun fasa dan gangguan tanah diatas menguji relay dengan karakteristik waktu definit yang setting arus gangguannya 0.5A-1A dan setting

waktu yang bervariasi antara 1,5 detik dan 2 detik seperti yang tertera pada data percobaan. Untuk rangkaian simulasi percobaan Over Current Relay (OCR) dan Ground Fault Relay (GFR) dapat di lihat seperti gambar di bawah ini . Lakukan untuk Definit dan Invers

b. Meng-ON-kan saklar utama relay testing unit PTE-100-C plus c. Memastikan knob pada posisi minimal 0 d. Menmposisikan indikator (LED hijau) pada tap arus yang digunakan (5A/200V) dengan menekan tombol [Tap] e. Memberi arus pada rele dengan menekan tombol [ON] f. Menaikkan arus dengan memutar knob searah jarum jam sampai display 2 menunjukkan arus 0,4 A

g. Mematikan sumber arus dengan menekan tombol [OFF] dan mereset timer dengan menekan tombol [Reset] h. Mereset rele i. Menekan tombol [ON] kembali dan mencatat waktu trip yang terukur (display 1) pada table j. Mengulangi prosedur pengujian 6 - 10, dengan arus 0,6A; 0,8A; 1A; 1,2A; 1,4A; 1,6A; 1,8A; 2A k. Mematikan sumber arus dengan menekan tombol [OFF] l. Menentukan waktu melalui perhitungan utk invers Thitung ! k . 0,14 I IB 0 , 02

s

1

m. Mencatat hasil perhitungan waktu pada tabel, bandingkan dengan pengukuran n. Membuat grafik hubungan arus fungsi waktu. 2. Percobaan Over current relay menggunakan tipe SPAJ 140C secara manual dengan menggunakan beban resistor pada modul a. Melakukan pengujian OCR SPAJ 140 C fungsi Over Current ini menggunakan beban 1000 Ohm dan arus 3,2 Amper yang bisa diubah-ubah besaran nilainya yang berfungsi untuk menaikkan dan menurunkan arus untuk disensing oleh relay yang selanjutnya men-tripkan CB b. Melakukan pengujian karakteristik arus dan waktu c. Merangkai peralatan sesuai dengan gambar rangkaian d. Menentukan setting pada relay. Relay disetting untuk beberapa arus gangguan (0,5A1,75A), tiap-tiap arus bekerja (pick up) dengan mengurangi besarnya beban gangguan di menambah injeksikan besarnya arus sampai rele beban, kemudian bekerja (drop off).

sampai rele berhenti

Setelah data didapatkan, menghitung perbandingan antara arus pick up terhadap arus saat drop off (resetting ratio). e. Gangguan Fasa (I>) f. Variasi Arus gangguan dari 0.5 A 1.75 A, arus gangguan di injeksian arus sampai relay bekerja dengan menambah besarnya beban g. Matikan CB dan Reset Relay

h. Menghidupkan CB dan mencatat waktu kerja relay i. Mencatat hasil Uji Percobaan pada tabel yang telah disediakan

F. Data Hasil Percobaan Tabel Hasil Percobaan Pick UP Dan Drop Off SPAJ 140C Setting Arus (A) Arus Pick UP Arus Drop Off Resetting Ratio 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75

Tabel Data Hasil Percobaan fungsi Relay Definite Time untuk Over Current Arus Gangguan (A) Iset =0,5 t set = 1,5 s Waktu Ukur I set = 0,5 tset = 2 s 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75

Tabel Data Hasil Percobaan Inverse Relay Gangguan Over Current I set 0,5 A Arus Gangguan (A) Normal Inverse Waktu Very Ukur Inverse Extremely Inverse 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75