STUDI KOORDINASI PROTEKSI PADA SISTEM KELISTRIKAN PT...

Nadir Muhammad

NRP 2210 100 062

Dosen Pembimbing

Dr. Ir. Margo Pujiantara, MT.

Dr. Eng. I Made Yulistya Negara, ST., M.Sc.

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

Fakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya 2014

STUDI KOORDINASI PROTEKSI PADA SISTEM

KELISTRIKAN PT. SEMEN TONASA

LATAR BELAKANG

Jurusan Teknik Elektro - Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Penambahan Pembangkit baru 2 X 35 MW dan Plant Pabrik Tonasa V. Untuk

menunjang proses produksi.

Kontinuitas aliran daya pada suatu sistem tenaga listrik sangat diperlukan agar

suplai daya ke beban tidak terganggu, pada saat kondisi normal maupun saat terjadi

gangguan.

Diperlukan peralatan pengaman sistem tenaga listrik untuk menjaga kontinuitas

dan kestablian suatu sistem tenaga listrik .

Rele pengaman dengan kemampuan selektif yang baik dibutuhkan untuk mencapai

keandalan sistem yang tinggi karena tindakan pengaman yang tepat akan dapat

mengisolir gangguan seminimal mungkin.

1

BATASAN MASALAH


Analisis aliran daya pada sistem kelistrikan PT. Semen

Tonasa.

Analisis hubung singkat gangguan fasa dan hubung singkat

gangguan tanah.

Koordinasi rele arus lebih gangguan fasa dan koordinasi rele

arus lebih gangguan tanah

2

Metodologi

Pengerjaan Tugas

Akhir


START

Pengumpulan data dan studi literatur

Pemodelan sistem dan simulasi menggunakan software simulasi ETAP 7.5

Analisis load flow dan hubung singkat

Simulasi setting rele dan koordinasi sistem proteksi.Menunjukan perhitungan high set dan low set, sehingga didapatkan nilai time dial, time delay, settingg time over current pick-up, instantaneous

pick-up, dan plot time current curve (TCC).

Koordinasi Aman ?

Resetting Rele

Kesimpulan dan Pembuatan Laporan

STOP

3

Teori Penunjang


Standart British BS

142-1983 batas

penyetelan antara

nominal 1.05 – 1.3 Iset

Iset ≥ 1,05 x Inominal

4

Setting Rele Pengaman

Setting Low Set (Over current) Setting High Set (Instantaneous)

#Pengaman Feeder

Isc max bus B ≤ Iset 0.8 Isc min bus, A


Isc.max B

Isc.min A

Bus A (HV)

Bus B (LV)

5


Siemen 7SJ62, Alstom GEC-MCGG, Merlin Gerin

SEPAM 1000, Merlin Gerin SEPAM 2000

Time Dial Setting

td = 𝐾 𝑥 𝑡

IIset

∝−1


Tipe KurvaKoefisien

k

Standard /

normal Inverse0,14 0,02

Very Inverse 13,50 1,00

Extremely

Inverse80,00 2,00

6

Koordinasi Rele Arus & Waktu


Waktu kerja minimal antara rele utama dan rele backup adalah 0.2

– 0.35 detik.

Waktu buka CB : 0.04 – 0.1s (2-5 cycle)

Overtravel dari rele: 0.1s

Faktor keamanan : 0.12-0.22s

Untuk rele berbasis microprosessor Overtravel time dari rele

diabaikan. Sehingga total waktu yang diperlukan adalah 0.2-0.4s

IEEE std 242 - 2001

7

Rele Gangguan Tanah (Ground Fault Relay)


Setting Rele Gangguan Tanah

(5-15 %) Ingr < I≫< 50 % Ingr

Tap = Iset

CT primary

8

Simetri

Ir = Ia+Ib+Ic = 0

Asimetri

Ir = Ia+Ib+Ic = 3Iao

SISTEM KELISTRIKAN PT SEMEN TONASA


45 MVA11/70

kV

45 MVA11/70

kV

GEN BARUGEN LAMA

TONASA 2 & 3

TONASA 4

25 MV6.3 kV

25 MV6.3 kV

40 MVA6.3/

70 kV

40 MVA6.3/

70 kV

TRANSMISI LINE 1

TRANSMISI LINE 2

580-CT-01

581-SS-51 581-SS-52 581-SS-53

580 TR 01

30 MVA70/6.3 kV

580 TR 02

30 MVA70/6.3 kV

TXHV-50330 MVA

70/6.3 kV

TRAFO 01

31.5 MVA70/6.3 kV

TRAFO 02

31.5 MVA70/6.3 kV

TRAFO 0331.5 MVA70/6.3 kV

TRAFO LAMA

18 MVA70/6.3 kV

TRAFO BARU

18 MVA70/6.3 kV

SG1 SG4 SG5

PLN

FEEDER PLN

Busbar Ton 3

G G35 MV

11 kV

35 MV11 kV

Bus 487

580.TB.02

G G

TONASA 5

9

Tipikal Koordinasi Setting Rele Pengaman Sistem

Kelistrikan PT.Semen Tonasa.


45 MVA11/70

kV

45 MVA11/70

kV

GEN BARUGEN LAMA

TONASA 2 & 3

TONASA 4

25 MV6.3 kV

25 MV6.3 kV

40 MVA6.3/

70 kV

40 MVA6.3/

70 kV

TRANSMISI LINE 1

TRANSMISI LINE 2

580-CT-01

581-SS-51 581-SS-52 581-SS-53

580 TR 01

30 MVA70/6.3 kV

580 TR 02

30 MVA70/6.3 kV

TXHV-50330 MVA

70/6.3 kV

TRAFO 01

31.5 MVA70/6.3 kV

TRAFO 02

31.5 MVA70/6.3 kV

TRAFO 0331.5 MVA70/6.3 kV

TRAFO LAMA

18 MVA70/6.3 kV

TRAFO BARU

18 MVA70/6.3 kV

SG1 SG4 SG5

PLN

FEEDER PLN

Busbar Ton 3

G G35 MV

11 kV

35 MV11 kV

Bus 487

580.TB.02

G G

TONASA 5

Tipikal 1

Tipikal 4 Tipikal 2

Tipikal 3

Tipikal 5

10

Data short Circuit


no BusTegangan

(kV)

Isc.max 4cylce

(kA)

Isc.min 30 cylce

(kA)

1 582ER53 6.3 20.84 12.07

2 582E552 6.3 22.13 12,77

3 SB.SS51.1 6.3 28.30 15.28

4 581SS51 6.3 28.30 15.28

5 580TB01 70 7.83 3.32

6 Dist.NBB.70kV.03 70 7.98 3.43

7 BTGN.G01.11kV.02 11 28.64 16.72

8 Bus 311 70 7.83 3.32

9 Bus SG5 6.3 26.05 13.53

10 Bus SG7 6.3 26.05 13.53

11 Bus 259 70 12.14 10.42

12 Bus 487 6.3 18.45 14.96

13 Busbar 1 6.3 18.45 14.96

14 Busbar 2 6.3 17.87 14.46

11

Koordinasi Rele Arus Lebih Fasa Tipikal 1

Koordinasi rele arus lebih fasa tipikal 1

akan dibagi menjadi 4 bagian, yaitu tipikal

1a, tipikal 1b, tipikal 1c dan tipikal 1d.

Pembagian ini dilakukan untuk

mempermudah analisis.

koordinasi rele arus lebih gangguan fasa

tipikal 1a yang terdiri dari 4 rele, yaitu

rele 582ER53MV03, rele 582ER53MV01,

rele 582ER53MV02 dan Rele

582ER52MV01.


R. 582ER53MV03

TS.ER53.TR.012500 kVA

R. 582ER53MV01

R. 582ER52MV02

582ER53

582ER52

6.3 kV

6.3 kV

581SS516.3 kV

TS.ER53.CB6KV03

TS.ER53.CB6KV01

TS.ER52.CB6KV02

TS.ER52.CB6KV01

R.582ER52MV01

582ER53LV01

0.4 kV

12

Koordinasi Existing Rele Arus

Lebih Fasa Tipikal 1.a


Apabila terjadi hubung singkat maksimum 3 fasa pada sekunder trafo T5.ER53.TR.01 (2500kVA) maka rele R.582ER53MV03 akan bekerja terlebih dahulu pada 0.1s. Hal tersebut dikarenakan saat hubung singkat maksimum 3 fasa menyentuh kurva 50 (instantaneous) rele R.582ER53MV03.

Apabila terjadi gangguan hubung singkat pada bus 582R53 maka rele R.582ER53MV03, rele R.582ER53MV01, dan rele R.582ER52MV02 dapat bekerja secara bersamaan. Hal tersebut dikarenakan nilai arus setting pada high set rele yang berdekatan.

2

1

R. 582ER53MV03


R. 582ER53MV01

R. 582ER52MV02

582ER53

582ER52

6.3 kV

6.3 kV

581SS516.3 kV

TS.ER53.CB6KV03

TS.ER53.CB6KV01

TS.ER52.CB6KV02

TS.ER52.CB6KV01

R.582ER52MV01

582ER53LV01

0.4 kV

0.1 s

0.3 s

0.3 s0.5 s

13

resetting Rele Pengaman Arus Lebih Rele 582ER53MV03

Manufacturer : SIEMENS

Model : 7SJ62

Curve Type : Very Inverse Time

CT Ratio : 630 / 1

Isc min bus 582ER53 : 12.07 kA

Isc max bus 582ER53 : 20.84 kA

Isc.max sekunder TS.ER53.TR.01 : 47.68 kA

Time Overcurrent Pickup

1.05 × FLA Primer T5.ER53.TR.01 ≤ Iset ≤ 0.8 x Isc.min bus 582ER53

1.05 × 229.1 ≤ Iset ≤ 0.8 x 12070

240.5 ≤ Iset ≤ 9656

Dipilih Iset = 252 A

Tap = Iset

CT primary=

252630

= 0.4 In

Instantaneous Pickup

Isc Max Sekunder T5.ER53.TR.01 (6.3kV) ≤ 𝐼≫ ≤ 0.8 × Isc Min bus

582ER53

47680 0.46.3

≤ 𝐼≫≤ 0.8 × 12070

3027 ≤ 𝐼≫≤ 9656

Dipilih𝐼≫ = 3500 A

Tap = Iset

CT primary=

3500630

= 5.6 In

Time Dial

Dipilih waktu operasi = 0.1 s

t = K x Td

IIEB

α−1

Td = t × Isc Max 582ER53

tap x CT primary

1−1

13.5

Td = 0.1 × 20840

5.6 x 630

1−1

13.5Td = 0.03

Td ≥ 0.03, dipilih Td = 0.42 (RangeTd 0.05-3.2, dengan step 0.01)

Time Delay

Time delay dipilih 0.1 s


14

Resetting Rele Pengaman Arus Lebih Rele 582ER53MV01 dan Rele 582ER53MV02


Model : 7SJ62


CT Ratio : 1250 / 1

Isc.min bus 582ER53 : 12.07 kA

Isc.max bus 582ER53 : 20.84 kA


1.05 × FLA bus 582ER53 ≤ Iset ≤ 0.8 x Isc.min 582ER53

1.05 × 261.18 ≤ Iset ≤ 0.8 x 12070

274.2 ≤ Iset ≤ 9656

Dipilih Iset = 287.5 A

Tap = Iset

CT primary=

287.51250

= 0.23 In


𝐼≫≤ 0.8 × Isc Min bus 582ER53

𝐼≫≤ 0.8 × 12070

𝐼≫≤ 9656


Tap = Iset

CT primary=

90001250

= 7.2 In

Time Dial Dipilih waktu operasi (t) = 0.3 s

t = K x Td

IIEB

α−1


tap x CT primary

1−1

13.5

Td = 0.3 × 20840

7.2 x 1250

1−1

13.5Td = 0.03Td ≥ 0.03, dipilih Td = 0.76 (RangeTd 0.05-3.2, dengan step 0.01)

Time DelayTime delay = 0.3 s


15

Resetting Rele Pengaman Arus Lebih Rele 582ER52MV01


Model : 7SJ62


CT Ratio : 1600/ 1

Isc.max bus 582ER52 : 22.13 kA

Isc.min bus 582ER52 : 12.77 kA


1.05 × FLA bus 582ER52 ≤ Iset ≤ 0.8 x Isc.min 582ER52

1.05 × 1012.6 ≤ Iset ≤ 0.8 x 12770

1063.23 ≤ Iset ≤ 10216


Tap = Iset

CT primary=

12001600

= 0.75 In


𝐼≫≤ 0.8 × Isc Min bus 582ER52

𝐼≫≤ 0.8 × 12770

𝐼≫≤ 10216

Dipilih𝐼≫ = 9000A

Tap = Iset

CT primary=

90001600

= 5.625 In

Time Dial

Dipilih waktu operasi (t) = 0.5 s

t = K x Td

IIEB

α−1


tap x CT primary

1−1

13.5

Td = 0.5 × 22130

5.625 x 1600

1−1

13.5

Td = 0.05

Td ≥ 0.05, dipilih Td = 0.57 (RangeTd 0.05-3.2, dengan step

0.01)

Time Delay

Time delay = 0.5 s

16

R. 582ER53MV03


R. 582ER53MV01

R. 582ER52MV02

582ER53

582ER52

6.3 kV

6.3 kV

581SS516.3 kV

TS.ER53.CB6KV03

TS.ER53.CB6KV01

TS.ER52.CB6KV02

TS.ER52.CB6KV01

R.582ER52MV01

582ER53LV01

0.4 kV

Resetting Rele

Pengaman Arus Lebih

Hasil resetting tipikal

Koordinasi 1.a

0.1 s

0.3 s

0.3 s

0.5 s


17

Koordinasi Rele Pengaman

Gangguan Tanah

Koordinasi rele arus lebih

gangguan tanah tipikal 4 dibagi

menjadi dua bagian yaitu, tipikal

4a dan. tipikal 4.b.

Rele-rele yang akan

dikoordinasikan pada tipikal 4.a

adalah rele 582ER53MV03, rele

582ER53MV01, rele

582ER53MV02 dan rele

582ER52MV01.


R. 582ER53MV03


R. 582ER53MV01

R. 582ER52MV02

582ER53

582ER52

6.3 kV

6.3 kV

581SS516.3 kV

TS.ER53.CB6KV03

TS.ER53.CB6KV01

TS.ER52.CB6KV02

TS.ER52.CB6KV01

R.582ER52MV01

582ER53LV01

0.4 kV

18


Gangguan Tanah

Dalam setting rele ground

fault, rele 50G tidak perlu di

diaktifkan. Karena besar

gangguan sudah pasti (sesuai

dengan NGR)

Untuk setting rele 51G cukup

menggunakan kurva definite

saja.


R. 582ER53MV03


R. 582ER53MV01

R. 582ER52MV02

582ER53

582ER52

6.3 kV

6.3 kV

581SS516.3 kV

TS.ER53.CB6KV03

TS.ER53.CB6KV01

TS.ER52.CB6KV02

TS.ER52.CB6KV01

R.582ER52MV01

582ER53LV01

0.4 kV

1

2

0.1 s

0.3 s

0.3 s

0.5 s

19

Resetting Rele Pengaman Gangguan tanah Rele 582ER53MV03 Rele 582ER53MV01 dan Rele

582ER52MV02Manufacturer : SIEMENS

Model : 7SJ63

Curve Type : Definite Time

CT Ratio : 630 / 1


(5-15 %) Ingr < I≫< 50 % Ingr

(5-15%) 400 A < 𝐼≫< 50% 400 A

(20-60) < 𝐼≫<200

Dipilih𝐼≫ = 31.5 A

Tap = Iset

CT primary=

31.5630

= 0.0

Time Dial

Time dial = 0.1


Setting Instantaneous : Disable


Model : 7SJ63


CT Ratio : 1250 / 1


(5-15 %) Ingr < I≫< 50 % Ingr

(5-15%) 400 A < 𝐼≫< 50% 400 A

(20-60) < 𝐼≫<200

Dipilih𝐼≫ = 62.5 A

Tap = Iset

CT primary=

62.51250

= 0.05

Time Dial

Time dial = 0.3




20

Resetting Rele Pengaman Gangguan tanah Rele 582ER52MV01


Model : 7SJ63


CT Ratio : 1600 / 1


(5-15 %) Ingr < I≫< 50 % Ingr

(5-15%) 400 A < 𝐼≫< 50% 400 A

(20-60) < 𝐼≫<200


Tap = Iset

CT primary=

801600

= 0.05

Time Dial

Time dial = 0.5




21


Gangguan Tanah

Hasil koordinasi rele


R. 582ER53MV03


R. 582ER53MV01

R. 582ER52MV02

582ER53

582ER52

6.3 kV

6.3 kV

581SS516.3 kV

TS.ER53.CB6KV03

TS.ER53.CB6KV01

TS.ER52.CB6KV02

TS.ER52.CB6KV01

R.582ER52MV01

582ER53LV01

0.4 kV

0.1 s

0.3 s

0.3 s0.5 s

22

Koordinasi Rele Pengaman Gangguan Tanah

Rele-rele yang akan

dikoordinasikan pada tipikal

4.b adalah Rele

582ER52MV01, rele

581SS51MV05 dan rele

581SS51MV01.

582ER53

582ER52

6.3 kV

6.3 kV

581SS51

6.3 kV

TS.ER52.CB6KV01

TS.SS51.CB6KV.05

TS.SS51.CB6KV.01

R.582ER52MV01

R.581SS51MV05

R.581SS51MV01

TS.MAINTR.01

580 TR01

30MVA


23

Koordinasi Rele Arus Lebih

Gangguan Tanah Tipikal 4.b


1. Dalam setting rele ground fault, rele

50G tidak perlu di diaktifkan. Karena

besar gangguan sudah pasti (sesuai

dengan NGR)

2. Untuk setting rele 51G cukup

menggunakan kurva definite saja

3. Apabila terjadi gangguan satu ke

tanah pada bus 582ER52, maka rele

582ER52MV01 dengan

581SS51MV05 dan 581SS51MV01

rele tersebut akan bekerja secara

bersamaan pada 0.5s. Seharusnya

ketiga rele tersebut diberi gradding

time 0.2s

1

2

3582ER53

582ER52

6.3 kV

6.3 kV

581SS51

6.3 kV

TS.ER52.CB6KV01

TS.SS51.CB6KV.05

TS.SS51.CB6KV.01

R.582ER52MV01

R.581SS51MV05

R.581SS51MV01

TS.MAINTR.01

580 TR01

30MVA

0.5 s

0.5 s

0.5 s

24

Resetting Rele Pengaman Gangguan tanah Rele 581SS51MV05 Rele 581SS51MV01

Manufacturer : SIEMENSModel : 7SJ63Curve Type : Definite TimeCT Ratio : 1600 / 1

Time Overcurrent Pickup (5-15 %) Ingr < I≫< 50 % Ingr(5-15%) 400 A < 𝐼≫< 50% 400 A(20-60) < 𝐼≫<200Dipilih𝐼≫ = 80 A

Tap = Iset

CT primary=

801600

= 0.05

Time Dial Time dial = 0.5

Instantaneous PickupSetting Instantaneous : Disable

Manufacturer : SIEMENSModel : 7SJ63Curve Type : Definite TimeCT Ratio : 3600 / 1

Time Overcurrent Pickup (5-15 %) Ingr < I≫< 50 % Ingr(5-15%) 400 A < 𝐼≫< 50% 400 A(20-60) < 𝐼≫<200Dipilih𝐼≫ =180 A

Tap = Iset

CT primary=

1803600

= 0.05

Time Dial Time dial = 0.7

Instantaneous PickupSetting Instantaneous : Disable


25

Resetting Rele Pengaman

Gangguan tanah


Hasil resetting Tipikal

Koordinasi 4.b

582ER53

582ER52

6.3 kV

6.3 kV

581SS51

6.3 kV

TS.ER52.CB6KV01

TS.SS51.CB6KV.05

TS.SS51.CB6KV.01

R.582ER52MV01

R.581SS51MV05

R.581SS51MV01

TS.MAINTR.01

580 TR01

30MVA

0.5 s

0.5 s

0.7 s

26

Kesimpulan


Hasil plot koordinasi kurva arus waktu existing PT. Semen Tonasa memperlihatkan

bahwa banyak rele yang terjadi miss-coordination dan overlaping antara rele utama dan

rele backup

Hasil plot koordinasi kurva arus waktu existing untuk rele arus lebih gangguan tanah

menggunakan setting 50G dan 51G.

Hasil plot koordinasi kurva arus waktu existing untuk rele arus lebih gangguan tanah

memperlihatkan bahwa untuk setting rele 51G menggunakan kurva inverse.

Pemilihan Grading time sebesar 0.2 dan 0.3 detik dianggap sesuai dengan rele yang

digunakan yaitu rele digital. Pemilihan Grading time sebesar 0.2 detik sesuai dengan

standar IEEE 242.

27

Saran


Karena adanya penyetelan rele yang kurang tepat, maka digunakan pergantian nilai setting rele pengaman dengan perhitungan manual yang disesuaikan manual rele sesuai dengan manufakturnya dan plot koordinasi kurva arus waktu. Hasil dari plot dapat memperlihatkan bahwa tidak ada rele yang terjadi miss-coordination dan overlaping antara rele utama dengan rele backup. Dapat dikatakan bahwa koordinasi kerja antar rele dapat berjalan dengan baik dan selektif.

Dari setting rele pengaman yang didapat dan hasil dari plot kurva arus waktu resetting dapat dijadikan pertimbangan dan referensi dalam melakukan setting rele pengaman pada PT.Semen Tonasa.

Untuk studi selanjutnya dapat dilakukan pengembangan dengan pertimbangan arc flash pada koordinasi proteksi PT.Semen Tonasa

28

TERIMAKASIH


TIPIKAL 1.B

Pada tipikal 1.b terdiri dari 4 high voltage circuit breaker. Rele yang akan dikoordinasikan adalah rele 582ER52MV01, rele 581SS51MV05, rele 581SS51MV01, rele inc. Trafo1 30MVA


582ER53

582ER52

6.3 kV

6.3 kV

581SS51

6.3 kV

TS.ER52.CB6KV01

TS.SS51.CB6KV.05

TS.SS51.CB6KV.01

580TB01

70 kV

R.582ER52MV01

R.581SS51MV05

R.581SS51MV01

R.INC trafo 30MVA

TS.CB70KV.04

TS.MAINTR.01

580 TR01

30MVA

Existing tipikal 1.B

Apabila terjadi short circuit minimum pada primer trafo T5.MAINTR.01 (sisi 70kV) maka kerja rele INC trafo1 30MVA terlalu lama yaitu 0.9s. Hal tersebut dikarenakan rele INC trafo1 30MVA memiliki time delay 0.9s.

Apabila terjadi short circuit pada primer trafo T5.MAINTR.01 maka nilai arus short circuit dapat mengenai damage curve trafo.


2

1

582ER53

582ER52

6.3 kV

6.3 kV

581SS51

6.3 kV

TS.ER52.CB6KV01

TS.SS51.CB6KV.05

TS.SS51.CB6KV.01

580TB01

70 kV

R.582ER52MV01

R.581SS51MV05

R.581SS51MV01

R.INC trafo 30MVA

TS.CB70KV.04

TS.MAINTR.01

580 TR01

30MVA

0.5 s

0.5 s

0.7 s

0.9 s

resetting Tipikal 1.b

Time Dial


t = K x Td

IIEB

α−1

Td = t × I

IEB

α−1

K

Td = t × Isc Max SB.SS51.1

tap x CT primary

1−1

13.5

Td = 0.5 × 28300

5.625 x 1600

1−1

13.5Td = 0.08


Time Delay


Rele 581SS51MV05


Model : 7SJ62


CT Ratio : 1600/ 1

Isc.max bus SB.SS51.1 : 28.30 kA

Isc.min bus SB.SS51.1 : 15.28 kA


1.05 × FLA bus SB.SS51.1 ≤ Iset ≤ 0.8 x Isc.min SB.SS51.1

1.05 × 1012.6 ≤ Iset ≤0.8 x 15280

1063.23 ≤ Iset ≤ 12224


Tap = Iset

CT primary=

12001600

= 0.75 In


𝐼≫≤ 0.8 × Isc Min bus SB.SS51.1

𝐼≫≤ 0.8 × 15289

𝐼≫≤ 12224

Dipilih𝐼≫ = 9000A

Tap = Iset

CT primary=

90001600

= 5.625 In



Time Dial


t = K x Td

IIEB

α−1

Td = t × I

IEB

α−1

K

Td = t × Isc Max 581SS51

tap x CT primary

1−1

13.5

Td = 0.7 × 28300

2.78 x 3600

1−1

13.5Td = 0.09


0.01)

Time Delay


Rele 581SS51MV01


Model : 7SJ62


CT Ratio : 1600/ 1

Isc.min bus 581SS51 : 15.28 kA

Isc.max bus 581SS51 : 28.30 kA

FLA sekunder trafo 580TR01 : 2.749 kA


1.05 × FLA sekunder trafo 580 TR01 ≤ Iset ≤ 0.8 x Isc.min 581SS51

1.05 × 2749 ≤ Iset ≤ 0.8 x 15280

1063.23 ≤ Iset ≤ 12224


Tap = Iset

CT primary=

29003600

= 0.8 In


𝐼≫≤ 0.8 × Isc Min bus 581SS51

𝐼≫≤ 0.8 × 15280

𝐼≫≤ 12224


Tap = Iset

CT primary=

100003600

= 2.78 In



Time Dial

Dipilih waktu operasi = 0.4

t = K x Td

IIEB

α−1

Td = t × I

IEB

α−1

K

Td = t × Isc Max 580TB01

tap x CT primary

0.02−1

0,14

Td = 0.4 × 7830

6.625 x 400

0.02−1

0.14Td = 0.06


0.01)

Time Delay


Rele inc trafo 30MVA


Model : 7SJ62


CT Ratio : 400 / 1

Isc min bus 580TB01 : 3.32 kA

Isc max bus 580TB01 : 7.83 kA

Isc max sekunder trafo 580TR01 : 28.30 kA


1.05 × FLA primer trafo 580TR01 ≤ Iset ≤ 0.8 x Isc.min bus

580TB01

1.05 × 247.4 ≤ Iset ≤ 0.8 x 3320

259.77 ≤ Iset ≤ 2656


Tap = Iset

CT primary=

272400

= 0.68 In


Isc Max Sekunder Trafo 580TR01 (70 kV) ≤ 𝐼≫ ≤ 0.8 × Isc Min bus

580TB01

28300 6,370

≤ 𝐼≫ ≤ 0.8 × 3320

2547 ≤ 𝐼≫ ≤ 2656

Dipilih 𝐼≫ = 2650 A

Tap = Iset

CT primary=

2650400

= 6.625 In



Hasil resetting tipikal 1.b


582ER53

582ER52

6.3 kV

6.3 kV

581SS51

6.3 kV

TS.ER52.CB6KV01

TS.SS51.CB6KV.05

TS.SS51.CB6KV.01

580TB01

70 kV

R.582ER52MV01

R.581SS51MV05

R.581SS51MV01

R.INC trafo 30MVA

TS.CB70KV.04

TS.MAINTR.01

580 TR01

30MVA

0.5 s

0.5 s

0.7 s

0.4 s

resetting Tipikal 1.c


Apabila terjadi short circuit pada primer trafo T5.MAINTR.01 maka nilai arus short circuit-nya dapat mengenai damage curve trafo. Hal tersebut sangat tidak diperkenankan.

Apabila terjadi short circuit pada primer trafo T5.MAINTR.01 dan rele inc trafo1 30MVA gagal bekerja, maka rele inc transmisi bay1 akan bekerja pada 10s. Hal tersebut tidak diperkenankan karena memiliki nilai gradding time melebihi 0.2-0.4s

Pada saat terjadi short circuit minimum pada bus Dist NBB70kV03 maka rele 133 tidak akan bekerja. Hal tersebut dikarenakan nilai arus kontribusi minimum yang melewati rele kurang dari nilai pickup overcurrent.

Pada saat terjadi short circuit minimum pada bus Dist. NBB70kV03 maka rele 131 akan bekerja sangat lama pada 250s. Hal tersebut sangat tidak diperkenankan.

581SS51

DIST.CB70KVN.01

580.DS.01

TS.CB70KV.04

580TB01

70 kV

R.131

R.133

R.INC trafo 30MVA

DIST.DS70KVN.03.02

TS.MAINTR.01

580TR01

30MVA

70 kV

DIST.CB70KVN.03

DIST.DS70KVN.03.01

DIST.DS70KVN.01.02

DIST.NBB70KV.0370 kV

TS.CB70KV.01R.INC.Transmisi

bay1

580.DS.04

0.9 s

10 s

250 s

1

2

3

4


Time Dial


t = K x Td

IIEB

α−1

Td = t × I

IEB

α−1

K

Td = t × Isc Max 580TB01

tap x CT primary

1−1

13.5

Td = 0.6 × 7830

0.96 x 1250

1−1

13.5Td = 0.24


Time Delay


Rele incoming Transmisi bay1


Model : 7SJ62


CT Ratio : 1250 / 1

Isc min bus 580TB01 : 3.32 kA

Isc max bus 580TB01 : 7.83 kA


1.05 × FLA bus 580TB01 ≤ Iset ≤ 0.8 x Isc.min bus 580TB01

1.05 × 742.2 ≤ Iset ≤ 0.8 x 3320

779.31 ≤ Iset ≤ 964.86


Tap = Iset

CT primary=

8001250

= 0.64 In


𝐼≫≤ 0.8 × Isc Min bus 580TB01

𝐼≫≤ 0.8 × 3320

𝐼≫≤ 2656


Tap = Iset

CT primary=

12001250

= 0.96 In


resetting Tipikal 1.c Time Dial


t = K x Td

IIEB

α−1

Td = t × I

IEB

α−1

K

Td = t × Isc Max DIST.NBB70KV.03

tap x CT primary

1−1

13.5

Td = 0.8 × 7980

1.36 x 1250

1−1

13.5Td = 0.24

Td ≥ 0.24, dipilih Td = 1 (RangeTd 0.05-3.2, dengan step 0.01)

Time Delay


Rele 133


Model : 7SJ62


CT Ratio : 1250 / 1

Isc min bus DIST.NBB70KV.03 : 3.43 kA

Isc max bus DIST.NBB70KV.03 : 7.98 kA


1.05 × FLA bus 580TB01 ≤ Iset ≤ 0.8 x Isc.min bus 580TB01

1.05 × 742.2 ≤ Iset ≤ 0.8 x 3430

779.52 ≤ Iset ≤ 2744


Tap = Iset

CT primary=

12501250

= In


𝐼≫≤ 0.8 × Isc Min bus 580TB01

𝐼≫≤ 0.8 × 3430

𝐼≫≤ 2744 A


Tap = Iset

CT primary=

17001250

= 1.36 In



Time Dial

Dipilih waktu operasi = 1 s

t = K x Td

IIEB

α−1

Td = t × I

IEB

α−1

K

Td = t × Isc Max DIST.NBB70KV.03

tap x CT primary

1−1

13.5

Td = 1 × 7980

2 x 400

1−1

13.5Td = 0.66


Time Delay

Time delay dipilih 1 s

Rele 131

Manufacturer :SIEMENS

Model : 7SJ62


CT Ratio : 400 / 1

Isc min bus DIST.NBB70KV.03 : 3.43 kA

Isc max bus DIST.NBB70KV.03 : 7.98 kA

FLA sekunder trafo BTGN.MAIN.TRG01 : 371.2 A


1.05 × FLA sekunder trafo BTGN.MAIN.TRG01 ≤ Iset ≤ 0.8 x

Isc.min bus 580TB01

1.05 × 371.2 ≤ Iset ≤ 0.8 x 3430

389.76 ≤ Iset ≤ 2744


Tap = Iset

CT primary=

400400

= In


𝐼≫≤ 0.8 × Isc Min bus DIST.NBB70KV.03

𝐼≫≤ 0.8 × 3430

𝐼≫≤ 2744


Tap = Iset

CT primary=

800400

= 2 In


resetting tipikal 1.c


581SS51

DIST.CB70KVN.01

580.DS.01

TS.CB70KV.04

580TB01

70 kV

R.131

R.133

R.INC trafo 30MVA

DIST.DS70KVN.03.02

TS.MAINTR.01

580TR01

30MVA

70 kV

DIST.CB70KVN.03

DIST.DS70KVN.03.01

DIST.DS70KVN.01.02

DIST.NBB70KV.0370 kV

TS.CB70KV.01R.INC.Transmisi

bay1

580.DS.04

0.4 s

0.6 s

0.8 s

1 s

resetting Tipikal 1.d


Apabila terjadi short circuit pada bus BTGN.G01.BB11kV.02 maka rele Gen baru 1 bekerja pada 35s.

Apabila terjadi short circuit pada bus DIST.NBB70kV.02 maka R.131 akan bekerja. Apabila R.131 gagal bekerja maka rele Inc trafo 1 (45MVA) akan bekerja, tetapi R.Gen baru 1 tidak bekerja dikarenakan nilai arus kontribusi R.Gen baru 1 kurang dari nilai pickup overcurrent relenya.

Settingan pickup overcurrent rele 131 jauh melebihi dari FLA BTGN.MAINTRG01 pada sisi 70kV.

Settingan pickup overcurrent rele Inc trafo 1 (45MVA) kurang dari FLA BTGN.MAINTRG01 pada sisi 11kV.

BTGN.G01.BB11KV.02

11kV

DIST70KVN01.01

BTGNCB11KVG01.01

CB33

DIST.NBB70KV.02

70 kV

BTGN.Gen01

35MW

Rele Gen baru 1

R.inc trafo 1(45MVA)

R.131

DIST.CB70KVN.01

TS.MAINTR.01

30MVA

Y

1

2

34

35 s

0.3 s

resetting Tipikal 1.d Instantaneous Pickup

𝐼≫≤ 0.8 × Isc.kontribusi min rele

𝐼≫≤ 0.8 × 8500

𝐼≫≤ 6800


Tap = Iset

CT primary=

65002500

= 2.6 In

Time Dial


t = K x Td

IIEB

α−1

Td = t × Isc Max BTGN.G01.BB11kV.02

tap x CT primary

0.02−1

0.14

Td = 0.3× 28640

2.6 x 2500

0.02−1

0.14Td = 0.06


Time Delay


Rele Inc trafo 1(45MVA)

Manufacturer :SIEMENS

Model : 7SJ62

Curve Type : Normal inverse

CT Ratio : 2500 / 1

Isc min bus BTGN.G01.BB11kV.02 : 16.72 kA

Isc max bus BTGN.G01.BB11kV.02 : 28.64 kA

Isc.kontribusi min rele inc.trafo : 8.5 kA

FLA primer trafo BTGN.MAIN.TRG01 : 2.362 kA


1.05 × FLA primer trafo BTGN.MAIN.TRG01 ≤ Iset ≤ 0.8 x

Isc.kontribusi min rele

1.05 × 2362 ≤ Iset ≤ 0.8 x 8500

2480 ≤ Iset ≤ 6800


Tap = Iset

CT primary=

25002500

= In


resetting Tipikal 1.d Time Dial


t = K x Td

IIEB

α−1

Td = t × I

IEB

α−1

K

Td = t × Isc Max BTGN.G01.BB11kV.02

tap x CT primary

0.02−1

0.14

Td = 0.3× 28640

2.6 x 2500

0.02−1

0.14

Td = 0.06


0.01)

Time Delay


Rele Gen.baru.01


Model : 7SJ62

Curve Type : Normal inverse

CT Ratio : 2500 / 1

Isc min bus BTGN.G01.BB11kV.02 : 16.72 kA

Isc max bus BTGN.G01.BB11kV.02 : 28.64 kA

Isc.kontribusi min rele gen baru 01 : 8.5 kA

FLA Generator BTGN.GEN01 : 2.296 kA


1.05 × FLA Generator BTGN.GEN01 ≤ Iset ≤ 0.8 x Isc.kontribusi

min rele gen.baru01

1.05 × 2296 ≤ Iset ≤ 0.8 x 8500

2480 ≤ Iset ≤ 6800


Tap = Iset

CT primary=

25002500

= In


𝐼≫≤ 0.8 × Isc.kontribusi min rele gen baru 01

𝐼≫≤ 0.8 × 8500

𝐼≫≤ 6800


Tap = Iset

CT primary=

65002500

= 2.6 In


resetting Tipikal 1.d


Hasil resetting tipikal 1.d

BTGN.G01.BB11KV.02

11kV

DIST70KVN01.01

BTGNCB11KVG01.01

CB33

DIST.NBB70KV.02

70 kV

BTGN.Gen01

35MW

Rele Gen baru 1

R.inc trafo 1(45MVA)

R.131

DIST.CB70KVN.01

TS.MAINTR.01

30MVA

Y

0.5 s

0.3 s

1 s

resetting Tipikal 2


Setting kurva rele F3 (MD 01 MI) menyentuh kurva starting motor MD CEMENT MILL 2A. jika motor tersebut start maka kemungkinan rele F3 (MD 01 MI) akan bekerja sehingga mengakibatkan motor MD CEMENT MILL 2A gagal starting.

Terjadi kesalahan koordinasi rele F3 (MD 01 MI) dengan rele INC Trafo 3 Ton 4. Jika terjadi short circuit di bus SG 7 maka rele INC Trafo 3 Ton 4 akan bekerja terlebih dahulu, sehingga akan terjadi pemadaman total (black out) pabrik tonasa 4.

Kurva rele inc.trafo 3 Ton4 yang merupakan pengaman sisi primer trafo 03 mengenai inrush dari trafo 03. Sehingga rele inc.trafo 3 Ton4 akan bekerja saat trafo 03 energized.

2

3

1

SG7

6.3 kV

SG5

6.3 kV

F3'’’’’’

F4'’’’

F1'’’’

Bus 311

70 kV

R.F3 (MD.01.mill)

R.F4 (F.CM2)

R.F1(inc. PLN)

R.inc trafo3 TON4

HVSG5

TRAFO 03

31.5 MVA

2SW48

M

MD CEMMENT MILL 2A

3250 kW

0.1 s

0.4 s0.7 s

resetting Tipikal 2

Time Dial


t = K x Td

IIEB

α−1

Td = t × I

IEB

α−1

K

Td = t × Isc Max SG7

tap x CT primary

1−1

13.5

Td = 0.1 × 26050

6.8 x 600

1−1

13.5Td = 0.04


Time Delay


Rele F3 (inc.MD.01.mill)

Manufacturer : Merlin Gerin

Model : Sepam 1000


CT Ratio : 600 / 5

Isc min bus SG 7 : 13.53 kA

Isc max bus SG 7 : 26.05 kA

FLA motorMD cemment mill2A : 371.4 A


1.05 × FLA motor MD cemment mill2A ≤ Iset ≤ 0.8 x Isc.min bus 580TB01

1.05 × 371.4 ≤ Iset ≤ 0.8 x 13530

389.97 ≤ Iset ≤ 10824


Tap = Iset

CT primary=

450600

= 0.75 In


7 x In ≤ 𝐼≫≤ 0.8 × Isc Min bus SG7

7 x 371.4 ≤ 𝐼≫≤ 0.8 × 13530

2599.8 ≤ 𝐼≫≤ 10824


Tap = Iset

CT primary=

4080600

= 6.8 In


resetting Tipikal 2

Time Dial


t = K x Td

IIEB

α−1

Td = t × I

IEB

α−1

K

Td = t × Isc Max bus SG7

tap x CT primary

0.02−1

0.14

Td = 0.3 × 26050

1.6 x 2500

0.02−1

0.14

Td = 2.2


Time Delay


Rele F4 (F.CM2)


Model : Sepam 1000

Curve Type : standart inverse

CT Ratio : 2500 / 5

Isc min bus SG7 : 13.53 kA

Isc max bus SG7 : 26.05 kA


1.05 × FLA bus SG7 ≤ Iset ≤ 0.8 x Isc.min bus SG7

1.05 × 1161.53 ≤ Iset ≤ 0.8 x 13530

1219.61 ≤ Iset ≤ 10824


Tap = Iset

CT primary=

13752500

= 0.58 In


𝐼≫≤ 0.8 × Isc Min bus SG7

𝐼≫≤ 0.8 × 13530

𝐼≫≤ 10824


Tap = Iset

CT primary=

35002500

= 1.6 In


resetting Tipikal 2

Time Dial


t = K x Td

IIEB

α−1

Td = t × I

IEB

α−1

K

Td = t × Isc Max bus SG5

tap x CT primary

0.02−1

0.14

Td = 0.5 × 26050

2.2 x 3000

0.02−1

0.14Td = 0.1


Time Delay


Rele F1(inc.PLN)


Model : Sepam 1000


CT Ratio : 3000 / 5



FLA Sekunder trafo 03 : 2887 A


1.05 × FLA sekunder trafo 03 ≤ Iset ≤ 0.8 x Isc.min bus SG5

1.05 × 2887 ≤ Iset ≤ 0.8 x 13530

3031.35 ≤ Iset ≤ 10824


Tap = Iset

CT primary=

31503000

= 1.05 In



𝐼≫≤ 0.8 × 13530

𝐼≫≤ 10824


Tap = Iset

CT primary=

66003000

= 2.2 In


resetting Tipikal 2

Time Dial


t = K x Td

IIEB

α−1

Td = t × I

IEB

α−1

K

Td = t × Isc Max bus 311

tap x CT primary

1−1

13.5

Td = 0.1 × 7830

1x 300

1−1

13.5Td = 0.02


Time Delay

Time delay = fixed

Rele inc trafo3 Ton4

Manufacturer : ALSTOM

Model : GEC - MCGG

Curve Type : Very inverse

CT Ratio : 300/ 5

Isc min bus 311 : 3.32 kA

Isc max bus 311 : 7.83 kA

Isc.max sekunder trafo 03 : 26.05 kA

FLA Primer trafo 03 : 259.8 A


1.05 × FLA primer trafo 03 ≤ Iset ≤ 0.8 x Isc.min bus 311

1.05 × 259.8 ≤ Iset ≤ 0.8 x 3320

272.79 ≤ Iset ≤ 2656


Tap = Iset

CT primary=

300300

= 1 In


Isc.max sekunder trafo03 (70kV)< 𝐼≫≤ 0.8 × Isc Min bus 311

260506,3

70≤ 𝐼≫≤ 0.8 × 3320

2344.5 ≤ 𝐼≫≤ 2656


Tap = Iset

CT primary=

2400300

= 8 In


resetting Tipikal 2


Hasil resetting tipikal 2

SG7

6.3 kV

SG5

6.3 kV

F3'’’’’’

F4'’’’

F1'’’’

Bus 311

70 kV

R.F3 (MD.01.mill)

R.F4 (F.CM2)

R.F1(inc. PLN)

R.inc trafo3 TON4

HVSG5

TRAFO 03

31.5 MVA

2SW48

M

MD CEMMENT MILL 2A

3250 kW

0.1 s

0.3 s

0.5 s

quickly

resetting Tipikal 3


Pada saat terjadi Short circuit minumum pada busbar 2, rele 21, rele 24, rele 21. Rele 20, rele Q-12 dan rele Q-11 bekerja secara bersamaan, sehingga dapat menyebabkan terjadi pemadaman total (black out) pada pabrik tonasa II .

Setting kurva rele 24 menyentuh kurva starting motor MD coal mill 2000kW, sehingga mengakibatkan motor MD coal mill 2000kW gagal starting.

Trafo baru 18 MVA, tidak bisa mencapai arus beban penuh, karena rele Q11 dan rele Q12 akan bekerja.

Busbar1

6.3 kV

Bus 487

6.3 kVQ12

Q11

Bus 360

70 kV

R.20

R.Q12

R.Q11

R.Q0 (inc.trafo

baru)

Q0

TRAFO BARU

18 MVA

2SW55

M MD COAL MILL

2000 kW

CB 24

R.24

R.21

CB 21

CB 20

Busbar2

6.3 kV

3

2 1

0.3 s0.3 s

0.3 s

0.3 s0.3 s

0.01 s

resetting Tipikal 3

Time Dial


t = K x Td

IIEB

α−1

Td = t × I

IEB

α−1

K

Td = t × Isc Max Busbar 2

tap x CT primary

1−1

13.5

Td = 0.1× 17870

59.8 x 200

1−1

13.5Td = 0.04


Time Delay


Rele R.24


Model : 7SJ62


CT Ratio : 200 / 5

Isc min busbar2 : 14.46 kA

Isc max busbar2 : 17.87 kA

FLA Motor MD coal mill : 229.2 A


1.05 × FLA motor MD coal mii< Iset < 0.8 x Isc.min busbar 2

1.05 × 229.2 < Iset < 0.8 x 14460

240.66 < Iset < 11568


Tap = Iset

CT ratio=

247.5200/5

= 6.187 In


7xIn < 𝐼≫< 0.8 × Isc.min busbar2

7 x 229.2 < 𝐼≫< 0.8 × 14460

1604.4< 𝐼≫ < 11568


Tap = Iset

CT ratio=

2392200/5

= 59.8 In


resetting Tipikal 3

Time Dial


t = K x Td

IIEB

α−1

Td = t × I

IEB

α−1

K


tap x CT primary

0.02−1

0.14

Td = 0.3× 17870

18.57 x 2000

0.02−1

0.14Td = 0.03


Time Delay


Rele R.21 dan Rele R20


Model : 7SJ62

Curve Type : normal inverse

CT Ratio : 2000 / 5




1.05 × busbar 2 < Iset < 0.8 x Isc.min busbar 2

1.05 × 1369.71 < Iset < 0.8 x 14460

1438.19 < Iset < 11568


Tap = Iset

CT ratio=

1732200/5

= 4.33 In


𝐼≫< 0.8 × Isc.min busbar2

𝐼≫< 0.8 × 14460

𝐼≫ < 11568


Tap = Iset

CT ratio=

74282000/5

= 18.57 In


resetting Tipikal 3

Time Dial


t = K x Td

IIEB

α−1

Td = t × I

IEB

α−1

K

Td = t × Isc Max busbar 1

tap x CT primary

0.02−1

0.14

Td = 0.5 × 18450

4.6 x 2000

0.02−1

0.14Td = 0.5


Time Delay


Rele R.Q11 dan Rele R.Q12


Model : Sepam 2000

Curve Type : starndart inverse

CT Ratio : 2000 / 5



FLA sekunder trafo baru : 1650 A


1.05 × FLA sekunder trafo baru < Iset < 0.8 x Isc.min busbar 1

1.05 × 1650 < Iset < 0.8 x 14960

1732.5 < Iset < 11968


Tap = Iset

CT primary=

18002000

= 0.9 In



𝐼≫< 0.8 × 14960

𝐼≫ < 11968


Tap = Iset

CT primary=

92002000

= 4.6 In


resetting Tipikal 3

Time Dial


t = K x Td

IIEB

α−1

Td = t × I

IEB

α−1

K

Td = t × Isc Max bus359

tap x CT primary

0,02−1

0,14

Td = 0.1 × 12140

12 x 200

0,02−1

0,14Td = 0.02


Time Delay


Rele inc trafo 99


Model : 7SJ62

Curve Type : Normal Inverse

CT Ratio : 200 / 1



Isc max sekunder trafo baru : 18.55 kA

FLA primer trafo baru : 148.5 A


1.05 × FLA primer trafo baru < Iset < 0.8 x Isc.min bus 359

1.05 × 148.5 < Iset < 0.8 x 10420

155.9 < Iset < 8336


Tap = Iset

CT primary=

180200

= 0.9 In


Isc Max Sekunder Trafo baru (70 kV)< 𝐼≫< 0.8 × Isc Min bus 359

18550 6,370

< 𝐼≫< 0.8 × 10420

1669.5 < 𝐼≫< 8336


Tap = Iset

CT primary=

2400200

= 12 In


resetting Tipikal 3



Busbar1

6.3 kV

Bus 487

6.3 kVQ12

Q11

Bus 360

70 kV

R.20

R.Q12

R.Q11

R.Q0 (inc.trafo

baru)

Q0

TRAFO BARU

18 MVA

2SW55

M MD COAL MILL

2000 kW

CB 24

R.24

R.21

CB 21

CB 20

Busbar2

6.3 kV

0.5 s

0.3 s

0.3 s

0.1 s

0.5 s

0.1 s

resetting Tipikal 5


1. Dalam setting rele ground

fault, rele 50G tidak perlu di

diaktifkan dan penggunaan

kurva inverse untuk rele 51G

kurang tepat karena besar

gangguan sudah pasti (sesuai

dengan NGR).

Busbar1

6.3 kV

Bus 487

6.3 kVQ12

Q11

R.20

R.Q12

R.Q11

TRAFO BARU

18 MVA

M MD COAL MILL

2000 kW

CB 24

R.24

R.21

CB 21

CB 20

Busbar2

6.3 kV

1

resetting tipikal 5 Rele R-24 (MD COAL MILL)


Model : 7SJ62


CT Ratio : 200 / 5


(5-15 %) Ingr < I≫< 50 % Ingr

(5-15%) 400 A < 𝐼≫< 50% 400 A

(20-60) < 𝐼≫< 200


Tap = Iset

CT ratio=

100200/5

= 2.5 In

Time dial = 0.1 s


Setting Instantaneus : Disable

Rele R-21 dan Rele R-20


Model : 7SJ62


CT Ratio : 2000 / 5


(5-15 %) Ingr < I≫< 50 % Ingr

(5-15%) 400 A < 𝐼≫< 50% 400 A

(20-60) < 𝐼≫< 200


Tap = Iset

CT ratio=

1002000/5

= 0.25 In

Time dial = 0.3 s




resetting tipikal 5 Rele R- Q11 dan Rele R-Q12

Manufacturer : Merlin Gerlin

Model : Sepam 2000


CT Ratio : 2000 / 1


(5-15 %) Ingr < I≫< 50 % Ingr

(5-15%) 400 A < 𝐼≫< 50% 400 A

(20-60) < 𝐼≫< 200


Tap = Iset

CT primary=

1002000

= 0.05 In

Time dial = 0.5 s




resetting Tipikal 5



Busbar1

6.3 kV

Bus 487

6.3 kVQ12

Q11

R.20

R.Q12

R.Q11

TRAFO BARU

18 MVA

M MD COAL MILL

2000 kW

CB 24

R.24

R.21

CB 21

CB 20

Busbar2

6.3 kV0.1 s

0.5 s

0.3 s

0.3 s

0.5 s

REVISI


Siemen 7SJ62, Alstom GEC-MCGG,

Time Dial Setting

td = 𝐾 𝑥 𝑡

IIset

∝−1

Time Dial Setting

t = K x Td

IIEB

α−1

x 1

𝛽


Tipe KurvaKoefisien

k

Standard /


Very Inverse 13,50 1,00

Extremely

Inverse80,00 2,00

Merlin Gerin SEPAM 1000, Merlin

Gerin SEPAM 2000

6

Tipe KurvaKoefisien

k 𝛽

Standard /


2.97

Very Inverse 13,50 1,00 1.5

Extremely

Inverse80,00 2,00

13.3

resetting Tipikal 2


Setting kurva rele F3 (MD 01 MI) menyentuh kurva starting motor MD CEMENT MILL 2A. jika motor tersebut start maka kemungkinan rele F3 (MD 01 MI) akan bekerja sehingga mengakibatkan motor MD CEMENT MILL 2A gagal starting.

Terjadi kesalahan koordinasi rele F3 (MD 01 MI) dengan rele INC Trafo 3 Ton 4. Jika terjadi short circuit di bus SG 7 maka rele INC Trafo 3 Ton 4 akan bekerja terlebih dahulu, sehingga akan terjadi pemadaman total (black out) pabrik tonasa 4.

Kurva rele inc.trafo 3 Ton4 yang merupakan pengaman sisi primer trafo 03 mengenai inrush dari trafo 03. Sehingga rele inc.trafo 3 Ton4 akan bekerja saat trafo 03 energized.

2

3

1

SG7

6.3 kV

SG5

6.3 kV

F3'’’’’’

F4'’’’

F1'’’’

Bus 311

70 kV

R.F3 (MD.01.mill)

R.F4 (F.CM2)

R.F1(inc. PLN)

R.inc trafo3 TON4

HVSG5

TRAFO 03

31.5 MVA

2SW48

M

MD CEMMENT MILL 2A

3250 kW

0.1 s

0.4 s0.7 s

resetting Tipikal 2

Time Dial


t = K x Td

IIEB

α−1

x 1

𝛽

Td = t × 1.5 I

IEBα

−1

K

Td = t × 1.5 Isc Max SG7

tap x CT primary1

−1

13.5

Td = 0.1 × 1.5 26050

6.8 x 600

1−1

13.5Td = 0.05


Time Delay


Rele F3 (inc.MD.01.mill)


Model : Sepam 1000


CT Ratio : 600 / 5

Isc min bus SG 7 : 13.53 kA

Isc max bus SG 7 : 26.05 kA

FLA motorMD cemment mill2A : 371.4 A


1.05 × FLA motor MD cemment mill2A ≤ Iset ≤ 0.8 x Isc.min bus 580TB01

1.05 × 371.4 ≤ Iset ≤ 0.8 x 13530

389.97 ≤ Iset ≤ 10824


Tap = Iset

CT primary=

450600

= 0.75 In


7 x In ≤ 𝐼≫≤ 0.8 × Isc Min bus SG7

7 x 371.4 ≤ 𝐼≫≤ 0.8 × 13530

2599.8 ≤ 𝐼≫≤ 10824


Tap = Iset

CT primary=

4080600

= 6.8 In


resetting Tipikal 2

Time Dial


t = K x Td

IIEB

α−1

x 1

𝛽

Td = t × 2.97 I

IEB

α−1

K

Td = t × 2.97 Isc Max bus SG7

tap x CT primary

0.02−1

0.14

Td = 0.3 × 2.97 26050

1.6 x 2500

0.02−1

0.14

Td = 0.24


Time Delay


Rele F4 (F.CM2)


Model : Sepam 1000


CT Ratio : 2500 / 5




1.05 × FLA bus SG7 ≤ Iset ≤ 0.8 x Isc.min bus SG7

1.05 × 1161.53 ≤ Iset ≤ 0.8 x 13530

1219.61 ≤ Iset ≤ 10824


Tap = Iset

CT primary=

13752500

= 0.58 In



𝐼≫≤ 0.8 × 13530

𝐼≫≤ 10824


Tap = Iset

CT primary=

35002500

= 1.6 In


resetting Tipikal 2

Time Dial


t = K x Td

IIEB

α−1

x1

𝛽

Td = t × 2.97 I

IEB

α−1

K

Td = t × 2.97 Isc Max bus SG5

tap x CT primary

0.02−1

0.14

Td = 0.5 × 2.97 26050

2.2 x 3000

0.02−1

0.14Td = 0.3


Time Delay


Rele F1(inc.PLN)


Model : Sepam 1000


CT Ratio : 3000 / 5



FLA Sekunder trafo 03 : 2887 A


1.05 × FLA sekunder trafo 03 ≤ Iset ≤ 0.8 x Isc.min bus SG5

1.05 × 2887 ≤ Iset ≤ 0.8 x 13530

3031.35 ≤ Iset ≤ 10824


Tap = Iset

CT primary=

31503000

= 1.05 In



𝐼≫≤ 0.8 × 13530

𝐼≫≤ 10824


Tap = Iset

CT primary=

66003000

= 2.2 In


resetting Tipikal 2

Time Dial


t = K x Td

IIEB

α−1

Td = t × I

IEB

α−1

K

Td = t × Isc Max bus 311

tap x CT primary

1−1

13.5

Td = 0.1 × 7830

1x 300

1−1

13.5Td = 0.02


Time Delay

Time delay = fixed

Rele inc trafo3 Ton4

Manufacturer : ALSTOM

Model : GEC - MCGG


CT Ratio : 300/ 5



Isc.max sekunder trafo 03 : 26.05 kA

FLA Primer trafo 03 : 259.8 A


1.05 × FLA primer trafo 03 ≤ Iset ≤ 0.8 x Isc.min bus 311

1.05 × 259.8 ≤ Iset ≤ 0.8 x 3320

272.79 ≤ Iset ≤ 2656


Tap = Iset

CT primary=

300300

= 1 In


Isc.max sekunder trafo03 (70kV)< 𝐼≫≤ 0.8 × Isc Min bus 311

260506,3

70≤ 𝐼≫≤ 0.8 × 3320

2344.5 ≤ 𝐼≫≤ 2656


Tap = Iset

CT primary=

2400300

= 8 In


resetting Tipikal 2



SG7

6.3 kV

SG5

6.3 kV

F3'’’’’’

F4'’’’

F1'’’’

Bus 311

70 kV

R.F3 (MD.01.mill)

R.F4 (F.CM2)

R.F1(inc. PLN)

R.inc trafo3 TON4

HVSG5

TRAFO 03

31.5 MVA

2SW48

M

MD CEMMENT MILL 2A

3250 kW

0.1 s

0.3 s

0.5 s

quickly

resetting Tipikal 3


Pada saat terjadi Short circuit minumum pada busbar 2, rele 21, rele 24, rele 21. Rele 20, rele Q-12 dan rele Q-11 bekerja secara bersamaan, sehingga dapat menyebabkan terjadi pemadaman total (black out) pada pabrik tonasa II .

Setting kurva rele 24 menyentuh kurva starting motor MD coal mill 2000kW, sehingga mengakibatkan motor MD coal mill 2000kW gagal starting.

Trafo baru 18 MVA, tidak bisa mencapai arus beban penuh, karena rele Q11 dan rele Q12 akan bekerja.

Busbar1

6.3 kV

Bus 487

6.3 kVQ12

Q11

Bus 360

70 kV

R.20

R.Q12

R.Q11

R.Q0 (inc.trafo

baru)

Q0

TRAFO BARU

18 MVA

2SW55

M MD COAL MILL

2000 kW

CB 24

R.24

R.21

CB 21

CB 20

Busbar2

6.3 kV

3

2 1

0.3 s0.3 s

0.3 s

0.3 s0.3 s

0.01 s

resetting Tipikal 3

Time Dial


t = K x Td

IIEB

α−1

Td = t × I

IEB

α−1

K


tap x CT primary

1−1

13.5

Td = 0.1× 17870

59.8 x 200

1−1

13.5Td = 0.04


Time Delay


Rele R.24


Model : 7SJ62


CT Ratio : 200 / 5



FLA Motor MD coal mill : 229.2 A


1.05 × FLA motor MD coal mii< Iset < 0.8 x Isc.min busbar 2

1.05 × 229.2 < Iset < 0.8 x 14460

240.66 < Iset < 11568


Tap = Iset

CT ratio=

247.5200/5

= 6.187 In


7xIn < 𝐼≫< 0.8 × Isc.min busbar2

7 x 229.2 < 𝐼≫< 0.8 × 14460

1604.4< 𝐼≫ < 11568


Tap = Iset

CT ratio=

2392200/5

= 59.8 In


resetting Tipikal 3

Time Dial


t = K x Td

IIEB

α−1

Td = t × I

IEB

α−1

K


tap x CT primary

0.02−1

0.14

Td = 0.3× 17870

18.57 x 2000

0.02−1

0.14Td = 0.03


Time Delay


Rele R.21 dan Rele R20


Model : 7SJ62

Curve Type : normal inverse

CT Ratio : 2000 / 5




1.05 × busbar 2 < Iset < 0.8 x Isc.min busbar 2

1.05 × 1369.71 < Iset < 0.8 x 14460

1438.19 < Iset < 11568


Tap = Iset

CT ratio=

1732200/5

= 4.33 In



𝐼≫< 0.8 × 14460

𝐼≫ < 11568


Tap = Iset

CT ratio=

74282000/5

= 18.57 In


resetting Tipikal 3

Time Dial


t = K x Td

IIEB

α−1

x1

𝛽

Td = t × 2.97 I

IEB

α−1

K

Td = t × 2.97 Isc Max busbar 1

tap x CT primary

0.02−1

0.14

Td = 0.5 × 2.97 18450

4.6 x 2000

0.02−1

0.14Td = 0.14


Time Delay


Rele R.Q11 dan Rele R.Q12


Model : Sepam 2000

Curve Type : starndart inverse

CT Ratio : 2000 / 5



FLA sekunder trafo baru : 1650 A


1.05 × FLA sekunder trafo baru < Iset < 0.8 x Isc.min busbar 1

1.05 × 1650 < Iset < 0.8 x 14960

1732.5 < Iset < 11968


Tap = Iset

CT primary=

18002000

= 0.9 In



𝐼≫< 0.8 × 14960

𝐼≫ < 11968


Tap = Iset

CT primary=

92002000

= 4.6 In


resetting Tipikal 3

Time Dial


t = K x Td

IIEB

α−1

Td = t × I

IEB

α−1

K

Td = t × Isc Max bus359

tap x CT primary

0,02−1

0,14

Td = 0.1 × 12140

12 x 200

0,02−1

0,14Td = 0.02


Time Delay


Rele inc trafo 99


Model : 7SJ62

Curve Type : Normal Inverse

CT Ratio : 200 / 1



Isc max sekunder trafo baru : 18.55 kA

FLA primer trafo baru : 148.5 A


1.05 × FLA primer trafo baru < Iset < 0.8 x Isc.min bus 359

1.05 × 148.5 < Iset < 0.8 x 10420

155.9 < Iset < 8336


Tap = Iset

CT primary=

180200

= 0.9 In


Isc Max Sekunder Trafo baru (70 kV)< 𝐼≫< 0.8 × Isc Min bus 359

18550 6,370

< 𝐼≫< 0.8 × 10420

1669.5 < 𝐼≫< 8336


Tap = Iset

CT primary=

2400200

= 12 In


resetting Tipikal 3



Busbar1

6.3 kV

Bus 487

6.3 kVQ12

Q11

Bus 360

70 kV

R.20

R.Q12

R.Q11

R.Q0 (inc.trafo

baru)

Q0

TRAFO BARU

18 MVA

2SW55

M MD COAL MILL

2000 kW

CB 24

R.24

R.21

CB 21

CB 20

Busbar2

6.3 kV

0.5 s

0.3 s

0.3 s

0.1 s

0.5 s

0.1 s

STUDI KOORDINASI PROTEKSI PADA SISTEM KELISTRIKAN PT...

Documents

Transcript of STUDI KOORDINASI PROTEKSI PADA SISTEM KELISTRIKAN PT...