PT. PLN (PERSERO) CABANG TANJUNGPINANGRelay diferensial (df/dt)

Permasalahan• BO Sering Terjadi Karena mesin sewa menggunakan UVR

(Under Voltage Release)• BO sering terjadi karena saat terjadi gangguan mesin sewa

selalu lepas sistem (mesin sewa beroperasi pada mode base load)

• Sering terjadi gangguan karena kondisi alam (angin ribut, hujan & petir)

• Citra Perusahaan memburuk akibat seringnya terjadi pemadaman listrik

• Pemulihan gangguan lebih lama jika terjadi BOLangkah langkah yang sudah diambil • Memasang UPS (Uninterupted Power Supply) pada panel

generator mesin sewa untuk mengatasi masalah UVR• Resetting Relay semua penyulang• Mengundang tenaga ahli untuk menganalisis kondisi sistem• Memasang relay df/dt untuk mengatasi mesin sewa dengan

operasi base load

PERMASALAHAN

Penyebab Black Out • Gangguan Jaringan• Alam exp : petir• Gangguan pembangkit

JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL AGS SEP OKT NOV DES

BO 4 2 6 2 4 4 1 4 2 1 2 4

ALAM 0 0 3 1 4 1 0 1 0 0 0 0

DIST 4 2 3 1 0 3 1 3 2 1 2 3

KIT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

0.5

1.5

2.5

3.5

4.5

5.5

6.5

Gangguan Sistem TPI Tahun 2011

Kali

FEEDER 1

Gov “Load Control” GEN 1 TRAFO UNIT

MODE GOVERNOR MESIN DALAM OPERASI SISTEM

FEEDER 2

pada Mode Governor “ Load Control “

2400 kW

TRAFO UNITGEN 2

MESIN SEWA

MESIN PLN

Gov “Load Sharing”Speed droop

5000 kW

1700 kW 4300 kW

Mesin dikontrol untuk menjaga agar menarik beban yang selalu tetap setiap saat

pada Mode Governor “ Load Sharing “ dengan speed droop

Mesin dikontrol menjaga frekwensi dengan koreksi beban sesuai droop

MODE GOVERNOR MESIN DALAM OPERASI SISTEM

FEEDER 1

Gov “Load Control” GEN 1 TRAFO UNIT

FEEDER 2

2400 kW

TRAFO UNITGEN 2

MESIN SEWA

MESIN PLN

Gov “Load Sharing”Speed droop

5000 kW

1700 kW 4300 kW

Contoh kejadian operasi :

Misalkan beban di Feeder 1 turun dari 2400 kW menjadi 2200 kW

– Frekwensi naik ke suatu nilai tertentu

– misalkan terbagi rata, Mesin Sewa menjadi 4900 kW dan Mesin 2 menjadi 1600 kW

4900 kW

1600 kW

2200 kW

# Karena governor Mesin Sewa pada mode “Load Control” (Base Load), maka

Mesin Sewa segera mengembalikan beban dasarnya ke 5000 kW dan frekwensimakin naik lagi.

# Karena governor Mesin PLN pada mode “Load Sharing”, maka

Mesin PLN segera menurunkan frekwensi yang naik ke nilai nominal dan menghasilkan beban yang ditariknya turun lagi menjadi 1500 kW

5000 kW

1500 kW

KARENA PERUBAHAN BEBAN KECIL SAJA SISTEM AMAN

MODE GOVERNOR MESIN DALAM OPERASI SISTEM

FEEDER 1

Gov “Load Control” GEN 1 TRAFO UNIT

FEEDER 2

2400 kW

TRAFO UNITGEN 2

MESIN SEWA

MESIN PLN

Gov “Load Sharing”Speed droop

5000 kW

1700 kW 4300 kW

4300 kW

0 kW

0 kW5000 kW

-700 kW

KARENA PERUBAHAN BEBAN BESAR SEKALI SISTEM BLACKOUT

Contoh kejadian gangguan feeder :

Misalkan Feeder 1 gangguan sehingga trip

– Frekwensi naik ke suatu nilai tertentu dengan cepat dan . . .

– beban 2400 kW lepas dari sistem menjadi 0 kW

# Karena governor Mesin Sewa pada mode “Load Control” (Base Load), maka

Mesin Sewa mengembalikan beban dasarnya ke 5000 kW dan frekwensimakin naik lagi sampai mesin Sewa trip oleh over speed atau over voltage.

# Karena governor Mesin PLN pada mode “Load Sharing”, maka

Mesin PLN berusaha menurunkan frekwensi yang dinaikkan oleh mesin Sewa ke nilai nominal sampai menyerap daya yang didorong oleh Mesin Sewa dan menjadi trip oleh Reverse Power

0 kW

atau ...

MODE GOVERNOR MESIN DALAM OPERASI SISTEM

FEEDER 1

Gov “Load Control” GEN 1 TRAFO UNIT

FEEDER 2

2400 kW

TRAFO UNITGEN 2

MESIN SEWA

MESIN PLN

Gov “Load Sharing”Speed droop

5000 kW

1700 kW 4300 kW

4300 kW

0 kW

0 kW0 kW

4300 kW

KARENA MESIN PLN DIREM MENDADAK OLEH BEBAN BESAR MESIN PLN TRIP UFR SISTEM BLACKOUT

0 kW

Contoh kejadian gangguan feeder :

Misalkan Feeder 1 gangguan sehingga trip

– beban 2400 kW lepas dari sistem menjadi 0 kW

– Frekwensi naik ke suatu nilai tertentu dengan cepat, tetapi . . .

# Karena governor Mesin Sewa pada mode “Load Control” (Base Load), maka

Mesin Sewa mengembalikan beban dasarnya ke 5000 kW dan frekwensimakin naik lagi sampai mesin Sewa trip oleh over speed atau over voltage.

# Karena governor Mesin PLN pada mode “Load Sharing”, maka

Mesin PLN berusaha menaikkan frekwensi yang turun cepat akibat mesin Sewa trip, tetapi gagal karena frekwensi sudah menyentuh setting UFR mesin PLN

RELAY DF/DT……

berfungsi untuk menanggulangi perubahan frekuensi sistem (secara cepat) yang apabila tidak dilakukan penormalan akan mengakibatkan kerusakan pada pembangkit atau peralatan listrik lainnya.

PRINSIP KERJA RELAY DF/DT

mendeteksi kecepatan perubahan frekwensi (naik atau turun parameter) yang sangat berguna untuk mendeteksi kejadian lepasnya satu atau banyak pembangkit dalam system

Bekerja dalam orde micro detik Memiliki beberapa step pengaturan

CARA KERJA

Terjadi gangguan feeder beban besar lepas..Frekuensi naik akibat lepasnya feeder

Mesin sewa akan berusaha mengembalikan beban dasar sesuai nilai setting → frekuensi sistem semakin naik

Mesin sewa Trip denganOver speed atau over VoltageMesin PLN akan berusaha mengembalikan frekuensi kenilai nominal

Mesin PLN Trip dengan Reverse Power

SISTEM BLACK OUT

SETELAH DI PASANG RELAY DF/DT….

Terjadi gangguan feeder beban besar lepas..Frekuensi naik akibat lepasnya feeder

Mesin sewa akan berusaha mengembalikan beban dasar sesuai nilai setting → Dilepas oleh Relay df/dt

Frekuensi turun akibat lepasnya Mesin sewa

Mesin PLN akan berusaha menaikan frekuensi akibat lepasnyaMesin sewa

Frekuensi sudah menyentuh nilai UFR

SISTEM BLACK OUT

SETELAH DI PASANG RELAY DF/DT + LOAD SHEDDING

Terjadi gangguan feeder beban besar lepas..Frekuensi naik akibat lepasnya feeder

Mesin sewa akan berusaha mengembalikan beban dasar sesuai nilai setting → Dilepas oleh Relay df/dt

Frekuensi turun akibat lepasnya Mesin sewa , dilakukan load sheddingSesuai dengan beban pembangkit yanglepas

Frekuensi kembali normal

SISTEM AMAN

TIM PROTEKSI CABANG TANJUNGPINANG

Ketua : Said Amiruddin Anggota : Ruslan Eldi

Andi Wulan Annas Yasin Ilmianto Chrisman Ariando S Gusnin Silvia Iriani

TERIMA KASIH