Makalah Seminar Kerja Praktek
PEMELIHARAAN, PENGOPERASIAN DAN
PENGKOORDINASIAN RECLOSER
Yoga Dwi Oktaviyanto1, Mochammad Facta, ST,MT,PhD
2
1Mahasiswa dan
2Dosen Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro
Jalan Prof. H. Soedarto, S.H., Tembalang, Semarang Kode Pos 50275 Telp. (024) 7460053, 7460055 Fax. (024) 746055
Abstract Listrik adalah sebuah sumber energi yang harus
terpenuhi dengan baik seiring berkembangnya teknologi. Pada
sistem tenaga listrik, energi ini dihasilkan oleh sebuah generator
yang digerakkan oleh penggerak mula sehingga bisa menghasilkan
energi listrik. Pasokan listrik yang baik dan handal bisa dilihat dari
efektivitas dari sistem jaringan listrik. Dalam sistem jaringan listrik
terdiri dari pembangkitan, jaringan transmisi dan jaringan
distribusi.
Jaringan distribusi listrik merupakan jaringan listrik yang
terhubung langsung dengan pelanggan PLN Dalam PT PLN
(Persero Area Magelang Rayon Tegalrejo) mempunyai jumlah
pelanggan 66.000 pelanggan dengan suplai dari dua feeder dari
Gardu Induk Sanggrahan.
Untuk memenuhi keandalan ketersediaan dan penyaluran
energi listrik, kebutuhan sistem proteksi yang memadai sangat
mutlak diperlukan. Fungsi peralatan sistem proteksi adalah untuk
mengidentifikasi gangguan dan memisahkan bagian jaringan yang
terganggu dari bagian lain yang masih dalam keadaan normal
serta sekaligus mengamankan bagian ini dari kerusakan yang
dapat menyebabkan kerugian yang lebih besar.
Recloser atau PBO ( penutup balik otomatis) pada dasarnya
adalah pemutus tenaga yang dilengkapi dengan peralatan kontrol.
Peralatan ini dapat merasakan arus gangguan dan memerintahkan
operasi buka tutup kepada pemutus tenaga. Untuk jaringan yang
panjang (>20 km) perlu dipasang 2 atau lebih pada jarak tertentu
dengan koordinasi yang baik, agar gangguan yang terjadi dapat
segera dibebaskan. Penutup balik otomatis digunakan sebagai
pelengkap untuk pengaman terhadap gangguan temporer dan
membatasi luas daerah yang padam akibat gangguan.
Recloser yang digunakan pada PLN disini menggunakan jenis
dari recloser dari merek schenider dan merek cooper. Dalam kerja
praktek disini saya mendapat materi tentang pemeliharaan
recloser, pengoperasian dan koordinasi dengan menggunakan
software dari PLN Area Magelang.
Kata kunci: Sistem Proteksi, Recloser, Koordinasi Recloser
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Jaringan distribusi listrik merupakan jaringan yang
memegang peranan penting dalam pendistribusian listrik
karena langsung terhubung ke pelanggan. Dalam PT. PLN
(Persero) Area Magelang Rayon Tegalrejo merupakan salah
satu dari distributor energi listrik. PLN ini mempunyai jumlah
pelanggan 66.000 pelanggan. Dalam distribusi listrik pada
PLN disini, Tegangan listrik disuplai dari dua Gardu Induk,
dan terdiri dari dua jalur penyuplaian listirk. Dalam jalur
sistem distribusi ini terdapat sebuah alat yang dinamakan
recloser.
Recloser atau Penutup Balik Otomatis (PBO) pada
dasarnya adalah pemutus tenaga yang dilengkapi dengan
peralatan kontrol. Peralatan ini dapat merasakan arus
gangguan dan memerintahkan operasi buka tutup kepada
pemutus tenaga. Untuk jaringan yang panjang (>20 km) perlu
dipasang 2 atau lebih PBO pada jarak tertentu dengan
koordinasi yang baik, agar gangguan yang terjadi dapat segera
dibebaskan. Penutup balik otomatis digunakan sebagai
pelengkap untuk pengaman terhadap gangguan temporer dan
membatasi luas daerah yang padam akibat gangguan. Recloser
yang digunakan pada PLN disini menggunakan jenis dari
recloser dari merek Schenider dan merek Cooper
1.2 Maksud dan Tujuan Kerja Praktek
Adapun maksud dan tujuan dari pelaksanaan kerja
praktek di PT PLN(Persero) Area Magelang Rayon
Tegalrejo :
1. Mengetahui sistem proteksi Recloser pada PT. PLN (Persero) Area Magelang Rayon Tegalrejo.
2. Memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana di Universitas Diponegoro.
3. Sebagai perbandingan antara ilmu yang didapatkan di bangku perkuliahan dengan ilmu yang didapat pada
industri selama masa Kerja Praktek (KP).
4. Meningkatkan pengetahuan dan wawasan dibidang teknologi khususnya mengenai pendistribusian dan
sistem proteksi tenaga listrik.
5. Mengetahui struktur organisasi perusahaan tempat Kerja Praktek (KP).
6. Mempelajari sistem kelistrikan pada PT. PLN (Persero) Area Magelang Rayon Tegalrejo
1.3 Batasan Masalah
Untuk menghindari meluasnya permasalahan dalam
penyusunan dan penulisan laporan Kerja Praktek (KP) ini,
maka penulis hanya dapat membahas masalah mengenai
Perawatan, Pemeliharaan, dan Pengoperasian Recloser di PT.
PLN (Persero) Magelang Rayon Tegalrejo karena terlalu
luasnya topik bahasan tentang recloser dan juga dalam
pelaksanaan kerja praktek di PLN ini saya hanya mendapat
pengetahuan tentang Perawatan, Pemeliharaan dan
Pengoperasian Recloser.
II. DASAR TEORI
2.1 Sistem Proteksi
Fungsi peralatan proteksi adalah untuk
mengidentifikasi gangguan dan memisahkan bagian jaringan
yang terganggu dari bagian lain yang masih sehat serta
sekaligus mengamankan bagian yang masih sehat dari
kerusakan atau kerugian yang lebih besar. Sistem Proteksi
harus memenuhi syarat sebagai berikut :
Sensitif Yaitu mampu merasakan gangguan sekecil apapun.
Suatu Relai proteksi bertugas mengamankan suatu
alat atau suatu bagian tertentu dari suatu sistem
tenaga listrik, alat, atau bagian sistem yang termasuk
dalam jangkauan pengamanannya. Relai proteksi
mendeteksi adanya gangguan yang terjadi di daerah
pengamanannya dan harus cukup sensitif untuk
mendeteksi gangguan tersebut dengan rangsangan
minimum dan bila perlu hanya mentripkan pemutus
tenaga (PMT) untuk memisahkan bagian sistem yang
terganggu, sedangkan bagian sistem yang sehat
dalam hal ini tidak boleh terbuka.
Andal Yaitu akan bekerja bila diperlukan (dependability)
dan tidak akan bekerja bila tidak diperlukan
(security). Dalam keadaan normal atau sistem yang
tidak pernah terganggu Relai proteksi tidak bekerja
selama berbulan-bulan mungkin bertahun-tahun,
tetapi Relai proteksi bila diperlukan harus dan pasti
dapat bekerja, sebab apabila Relai gagal bekerja
dapat mengakibatkan kerusakan yang lebih parah
pada peralatan yang diamankan atau mengakibatkan
bekerjanya Relai lain sehingga daerah itu mengalami
pemadaman yang lebih luas. Untuk tetap menjaga
keandalannya, maka Relai proteksi harus dilakukan
pengujian secara periodik.
Selektif Yaitu mampu memisahkan jaringan yang terganggu
saja. Selektivitas dari Relai proteksi adalah suatu
kualitas kecermatan pemilihan dalam mengadakan
pengamanan. Bagian yang terbuka dari suatu sistem
oleh karena terjadinya gangguan harus sekecil
mungkin, sehingga daerah yang terputus menjadi
lebih kecil. Relai proteksi hanya akan bekerja selama
kondisi tidak normal atau gangguan yang terjadi di
daerah pengamanannya dan tidak akan bekerja pada
kondisi normal atau pada keadaan gangguan yang
terjadi di luar daerah pengamanannya.
Cepat Yaitu mampu bekerja secepat-cepatnya. Makin cepat
Relai proteksi bekerja, tidak hanya dapat
memperkecil kemungkinan akibat gangguan, tetapi
dapat memperkecil kemungkinan meluasnya akibat
yang ditimbulkan oleh gangguan. Jaringan tenaga
listrik yang terganggu harus dapat segera diketahui
dan dipisahkan dari bagian jaringan lainnya secepat
mungkin dengan maksud agar kerugian yang lebih
besar dapat dihindarkan. Gangguan pada sistem
tenaga listrik dapat terjadi di sisi pembangkit,
jaringan dan distribusi.
Peka Yaitu mampu bekerja dengan peka dalam mengikuti
kondisi yang ada. Semakin peka terhadap gangguan
maka proteksi akan semakin baik
Ekonomis Sistem proteksi memiliki nilai ekonomis yang tinggi
dari segi ketahanan proteksi agar bisa dipakai dalam
waktu yang lama dan mudah dalam perawatan.
2.2 Gangguan Pada Sistem Jaringan Distribusi
2.2.1 Gangguan Sistem
Gangguan sistem adalah gangguan yang terjadi di
sistem tenaga listrik (sisi primer) seperti pada generator,
transformator, SUTT, SKTT dan lain sebagainya. Gangguan
sistem dapat dikelompokkan sebagai gangguan permanen dan
gangguan temporer[2]
. Gangguan temporer adalah gangguan
yang hilang dengan sendirinya bila PMT terbuka, misalnya
sambaran petir yang menyebabkan flash over pada isolator
SUTT. Pada keadaan ini PMT dapat segera dimasukan
kembali, secara manual atau otomatis dengan Auto Recloser.
Gangguan permanen adalah gangguan yang tidak hilang
dengan sendirinya, sedangkan untuk pemulihan diperlukan
perbaikan, misalnya kawat SUTT putus.
2.2.2 Gangguan Non Sistem
PMT terbuka tidak selalu disebabkan oleh terjadinya
gangguan pada sistem, dapat saja PMT terbuka oleh karena
Rele yang bekerja sendiri atau kabel kontrol yang terluka atau
oleh sebab interferensi dan lain sebagainya. Gangguan seperti
ini disebut gangguan bukan pada sistem, selanjutnya disebut
gangguan nonsistem (sisi sekunder). Jenis gangguan non-sistem antara lain
[2] :
Kerusakan komponen Rele.
Kabel kontrol terhubung singkat.
Interferensi / induksi pada kabel kontrol.
Gangguan merupakan keadaan dimana terjadinya
kegagalan sistem dalam sebuah jaringan distribusi. Dimana
hal ini bisa terjadi dikarenakan adanya berbagai faktor, baik
itu faktor internal maupun faktor eksternal. Gangguan tersebut
akan mengakibatkan hilangnya kenormalan penyaluran tenaga
listrik dari pembangkit ke konsumen baik secara temporer
maupun bersifat permanen.
Berbagai macam jenis gangguan dapat terjadi pada sebuah
sistem tenaga listrik, terutama pada bagian distribusi. Macam
macam gangguan tersebut antara lain :
a. Gangguan Beban Lebih
Gangguan Beban Lebih merupakan gangguan yang
terjadi karena peningkatan beban secara berlebih pada
generator, trafo tenaga atau penghantar energi listrik. Pada
gangguan beban lebih, arus yang mengalir melebihi
Kemampuan Hantar Arus (KHA) dari peralatan dan
pengamansistem tenaga listrik listrik. Gangguan ini
sebenarnya bukan gangguan murni, tetapi bila dibiarkan terus
menerus berlangsung, akan dapat merusak peralatan sistem
tenaga listrik yang dialiri oleh arus tersebut.
b. Gangguan Tegangan Lebih
Gangguan Tegangan Lebih merupakan gangguan
yang diakibatkan naiknya nilai tegangan sistem tenaga listrik
yang diakibatkan adanya kelainan pada sistem. Gangguan ini
disebabkan oleh bermacam-macam hal. Seperti ketika
pembangkit kehilangan beban akibat adanya gangguan di sisi
jaringan, sehingga terjadi overspeed pada generator. Selain
itu juga akibat dari adanya gangguan pada pengatur tegangan
secara otomatis (Automatic Voltage Regulator). Penyebab lain
eksternal adalah karena adanya surja pada sistem jaringan
tenaga listrik. Baik itu surja petir maupun surja hubung yang
akan menimbulkan kenaikan tegangan pada sistem.
c. Gangguan Ketidakstabilan
Gangguan ketidakstabilan sistem disebabkan karena
adanya gangguan hubung singkat di sistem tenaga listrik atau
lepasnya pembangkit yang dapat menimbulkan ayunan daya
(power swing), atau menyebabkan unit-unit pembangkit lepas
dari sinkronisasi. Dan ayunan daya tersebut dapat
menyebabkan salah kerja relay.Lepasnya sebuah pembangkit
dari sinkronisasi akan menyebabkan berkurangnya jumlah
pembangkit dari sistem interkoneksi, dan bisa menyebabkan
frekuensi turun drastis akibat terlalu besarnya beban jaringan
yang harus ditanggung sistem interkoneksi.
d. Gangguan Hubung Singkat
Gangguan hubung singkat adalah salah satu jenis
gangguan yang sering terjadi pada sistem tenaga listrik.
Gangguan hubung singkat dapat bersifat temporer dan
permanen. Dan gangguan yang terbilang sangat
mengganggu jaringan distribusi adalah gangguan hubung
singkat.
2.3 Pendistribusian Listik Di PLN Rayon Tegalrejo Area Magelang
Dalam upaya pendistribusian energi listrik di daerah
Tegalrejo Kabupaten Magelang, PLN Rayon Tegalrejo
mempunyai mandat untuk mengurus dan mengatur segala
sesuatu yang berhubungan dengan distribusi listrik itu dalam
seluruh area Tegalrejo. Dalam PLN Rayon Tegalrejo ini
mempunyai peralatan-peralatan proteksi seperti CT, PT, PMT,
Catu daya DC/AC, rele proteksi, ABSW dan recloser. PLN
Rayon Tegalrejo mempunyai beban pelanggan berjumlah
66.000 pelanggan listrik, dimana pelanggan itu terdiri dari
bermacam-macam klasifikasi sesuai dengan besarnya daya
yang terpasang didalam istalasi listriknya. Suplai distribusi
listrik di PLN ini, disuplai dari Gardu Induk Sanggrahan. Tipe
penyaluran distribusinya dibagi menjadi dua penyulang,
dimana suplainya adalah berasal dari Gardu Induk Sanggrahan
feeder 5, dan Gardu Induk Sanggrahan feeder 6. Didalam PLN
Tegalrejo ini terdapat dua buah merek recloser yang masing-
masing terpasang pada setiap feeder yang berasal dari gardu
induk sanggrahan. Recloser yang pertama adalah Recloser
Merek COOPER (M5-100) dan Recloser Merek SCHNEIDER
(M6-97) kedua recloser ini terpasang di sistem jaringan
distribusi pada penyulang gardu hubung feeder 5 dan 6. Selain
peralatan seperti recloser ada juga peralatan pendukung
seperti Disconnecting Switch (DS) bypass yang berfungsi
sebagai saklar yang digunakan untuk menutup arus ketika ada
perawatan, selain recloser terdapat pula LBS (Load break
switch) dan ABSW ( Air Break Switch), Trafo CT dan PT,
Areseter. Berikut ini penjelasan singkat tentang peralatan-
peralatan pada PLN Rayon Tegalrejo :
Disconnecting Switch (DS) Disconnecting Switch (DS) adalah sebuah alat
pemutus yang digunakan untuk menutup dan membuka pada
komponen utama pengaman/recloser, DS tidak dapat
dioperasikan secara langsung, karena alat ini mempunyai
desain yang dirancang khusus dan mempunyai kelas atau
spesifikasi tertentu, jika dipaksakan untuk pengoperasian
langsung, maka akan menimbulkan busur api yang dapat
berakibat fatal. Yang dimaksud dengan pengoperasian
langsung adalah penghubungan atau pemutusan tenaga listrik
dengan menggunakan DS pada saat DS tersebut masih dialiri
tegangan listrik.
Pengoperasian DS tidak dapat secara bersamaan
melainkan dioperasikan satu per satu karena antara satu DS
dengan DS yang lain tidak berhubungan, biasanya
menggunakan stick (tongkat khusus) yang dapat dipanjangkan
atau dipendekkan sesuai dengan jarak dimana DS itu berada,
DS sendiri terdiri dari bahan keramik sebagai penopang dan
sebuah pisau yang berbahan besi logam sebagai switchnya.
Air Break Switch (ABSW) Air Break Switch (ABSW) adalah peralatan hubung
yang berfungsi sebagai pemisah dan biasa dipasang pada
jaringan luar. Biasanya medium kontaknya adalah udara yang
dilengkapi dengan peredam busur api / interrupter berupa
hembusan udara. ABSW juga dilengkapi dengan peredam
busur api yang berfungsi untuk meredam busur api yang
ditimbulkan pada saat membuka / melepas pisau ABSW yang
dalam kondisi bertegangan .
Kemudian ABSW juga dilengkapi dengan isolator
tumpu sebagai penopang pisau ABSW , pisau kontak sebagai
kontak gerak yang berfungsi membuka / memutus dan
menghubung / memasukan ABSW , serta stang ABSW yang
berfungsi sebagai tangkai penggerak pisau ABSW.
Perawatan rutin yang dilakukan untuk ABSW karena
sering dioperasikan, mengakibatkan pisau-pisaunya menjadi
aus dan terdapat celah ketika dimasukkan ke peredamnya /
kontaknya. Celah ini yang mengakibatkan terjadi lonjakan
bunga api yang dapat membuat ABSW terbakar.
Load Break Switch (LBS) Load Break Switch (LBS) atau saklar pemutus beban
adalah peralatan hubung yang digunakan sebagai pemisah
ataupun pemutus tenaga dengan beban nominal. Proses
pemutusan atau pelepasan jaringan dapat dilihat dengan mata
telanjang. Saklar pemutus beban ini tidak dapat bekerja secara
otomatis pada waktu terjadi gangguan, dibuka atau ditutup
hanya untuk memanipulasi beban.
Trafo Arus (Current Transformer) Untuk pemasangan alat-alat ukur dan alat -alat
proteksi / pengaman pada instalasi tegangan tinggi,
menengah dan rendah diperlukan trafo pengukuran.
Fungsi CT:
1. Memperkecil besaran arus pada sistem tenaga listrik menjadi besaran arus untuk sistem pengukuran.
2. Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer
3. Standarisasi rating arus untuk peralatan sisi sekunder
Trafo Tegangan (Potensial Transformer) Fungsi PT:
1. Memperkecil besaran tegangan pada sistem tenaga listrik menjadi besaran tegangan untuk
sistempengukuran.
2. Mengisolasi rangkaian sekunderterhadap primer 3. Standarisasi rating arus untuk peralatan sisi sekunder
Arrester Arrester adalah alat untuk melindungi isolasi atau
peralatan listrik terhadap tegangan lebih, yang diakibatkan
karena sambaran petir atau tegangan lebih, yang diakibatkan
karena sambaran petir atau tegangan transient yang dari
penyambungan atau pemutus rangkaian listrik dengan
mengalirkan arus ketanah serta membatasi berlangsungnya
arus lebih dan mengembalikan jaringan pada kondisi semula
tanpa menggangu sistem tenaga.
III. PEMBAHASAN ISI
3.1 Penjelasan Singkat Recloser
Recloser adalah pemutus balik otomatis (Automatis
Circuits Reclosers) secara fisik mempunyai kemampuan
sebagai pemutus beban yang dapat bekerja secara otomatis
untuk mengamankan sistem dari arus lebih yang diakibatkan
adanya gangguan hubung singkat, PBO juga berfungsi
memutus arus dan menutup lagi secara otomatis dengan selang
waktu yang dapat diatur. PMT adalah bagian dari PBO yang
berhubungan langsung dengan Tegangan Menengah 20 kV
yang mana PMT tersebut mengadakan interuptor pada saat
pemasukan dan pelepasan beban.
Penutup balik otomatis (PBO, automatic circuit recloser)
digunakan sebagai pelengkap untuk pengaman terhadap
gangguan temporer dan membatasi luas daerah yang padam
akibat gangguan. PBO menurut media peredam busur apinya
dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu:
a) Media minyak Pemutus tenaga (circuit breaker) jenis minyak adalah suatu
pemutus tenaga atau pemutus arus menggunakan minyak
sebagai pemadam busur api listrik yang timbul pada waktu
memutus arus listrik. Jenis pemutus minyak dapat dibedakan
menurut banyak dan sedikit minyak yang digunakan pada
ruang pemutusan yaitu : pemutus menggunakan banyak
minyak (bulk oil) dan menggunakan sedikit minyak (small
oil). Pada PMT ini minyak berfungsi sebagai perendam
loncatan bunga api listrik selama pemutusan kontak-kontak
dan bahan isolasi antara bagian-bagian yang bertegangan
dengan badan.
b) Vacum Kontak-kontak pemutus dari PMT ini terdiri dari kontak
tetap dan kontak bergerak yang ditempatkan dalam ruang
hampa udara. Ruang hampa udara ini mempunyai kekuatan
dielektrik ( dielektrikstrength ) yang tinggi dan sebagai media
pemadam busur api yang baik. PMT jenis vacuum kebanyakan
digunakan untuk tegangan menengah dan hingga saat ini
masih dalam pengembangan sampai tegangan 36 kV.
c) SF6 Media gas yang digunakan pada tipe PMT ini adalah Gas
SF6 (Sulfur Hexafluoride). Sifat-sifat gas SF6 murni ialah
tidak berwarna, tidak berbau, tidak beracun dan tidak mudah
terbakar. Pada temperatur diatas 150o C gas SF6 mempunyai
sifat tidak merusak metal, plastik dan bermacam-macam
bahan yang umumnya digunakan dalam pemutus tenaga
tegangan tinggi. Sebagai isolasi listrik, gas SF6 mempunyai
kekuatan dielektrik yang tinggi ( 2,35 kali udara ) dan
kekuatan dielektrik ini bertambah dengan pertambahan
tekanan Recloser atau PBO juga dikatakan sebagai perangkat
yang berarti membuka kembali, dipergunakan untuk
mengamankan peralatan listrik bila terjadi gangguan hubung
singkat temporer atau sementara dan permanen. Gangguan
temporer adalah gangguan yang waktunya singkat beberapa
detik, antara lain:
Karena tiupan angin, terhubungnya konduktor satu dengan konduktor lain
Karena petir
Cabang-cabang pepohonan menyentuh konduktor
Binatang binatang kecil menyentuh permukaan konduktor
Karena setelan waktu relai (over current atau ground fault) di
sumber minimum waktu tripnya 0,3 detik, bila terjadi arus
gangguan dibawah setelan waktu singkat (< 0,3 detik)
kemungkinan besar tidak akan trip, tetapi kalau gangguan ini
tidak diamankan akan sangat berbahaya, untuk itu dibutuhkan
pengaman yang mempunyai karakteristik:
Bila terjadi gangguan dengan waktu cepat relai trip
Begitu gangguan hilang, relai masuk kembali Karakterisitik itu dinamakan reclose, pengaman jenis ini dapat
disetel cepat untuk gangguan yang temporer dan lambat untuk
gangguan yang permanen. Setelan lambat perlu
dikoordinasikan dengan pengaman lain seperti OCR, GFR dan
Fuse. Dikoordinasikan ini dimaksudkan agar peralatan-
peralatan proteksi bisa bekerja secara handal dan efektif serta
tidak terjadi trip secara bersamaan.
3.1.2 Urutan operasi PBO[2],[5]
:
a) Pada saat terjadi gangguan, arus yang mengalir melalui PBO sangat besar sehingga menyebabkan kontak PBO
terbuka (trip) dalam operasi cepat (fast trip) Saklar dan
Pengaman.
b) Kontak PBO akan menutup kembali setelah melewati waktu reclose sesuai setting. Tujuan memberi selang
waktu ini adalah untuk memberikan waktu pada
penyebab gangguan agar hilang, terutama gangguan
yang bersifat temporer.
c) Jika gangguan bersifat permanen, PBO akan membuka dan menutup balik sesuai dengan settingnya dan akan
lock-out (terkunci).
Setelah gangguan dihilangkan oleh petugas, baru PBO
dapat dimasukkan ke sistem.
3.1.2 Merek Recloser yang dipakai di PLN Rayon Tegalrejo
Dalam pendistribusian listrik di PLN Rayon Tegalrejo
arus dan tegangannya disuplai dari Gardu Induk Sanggrahan.
Setelah arus tersuplai dari GI maka akan diteruskan di Gardu
Hubung (GH) yang terletak didalam area PLN ini. Didalam
gardu hubung itu terdapat 2 buah recloser :
1. Recloser Merek Schneider
Gambar 3.1 PMT pada Recloser
Gambar 3.1 adalah gambar dari sebuah PMT yang
terletak diatas sebuah control box dan gabungan dari keduanya
biasanya kita sebut dengan recloser. Recloser diatas
merupakan recloser buatan dari dari pabrikan Nulec Industries
atau sekarang disebut Schneider Electric Company. Tipe dari
recloser ini yaitu jenis N-Series untuk 3 phasa.
Gambar 3.2 PMT Recloser Merek Schneider
Gambar 3.2 diatas merupakan gambar PMT merek
Schneider. PMT di recloser ini menggunakan mekanisme
pemutus busur api menggunakan gas yaitu gas sulphur
hexafluoride (SF6). Recloser ini digunakan pada jaringan
distribusi 20 kV pada PLN Area Magelang Rayon Tegalrejo.
PMT ini mempunyai bushing isolasi seperti yang ditunjukan
pada gambar 4.2 yang terletak di titik ke 5. Isolator ini
digunakan sebagai isolasi bushing. PMT ini juga dilengkapi
dengan penangkal petir yang berguna untuk mengalirkan petir
ke ground pada jaringan distribusi.
Gambar 3.3 Control Box pada Recloser Schneider
Gambar 3.3 diatas adalah merupakan Control box
dari recloser. Dalam alat ini juga dilengkapi dengan battery
yang bisa tahan dalam jangka 5 tahun, sehingga perlu
diadakan maintenance atau pemeliharaan pada baterai selang
waktu 5 tahun.
Selain PMT seperti gambar 4.1 terdapat juga control
box yang terlihat pada Gambar 4.3 berfungsi untuk menyeting
sistem proteksi recloser itu sendiri. Diperlukan pula potensial
trafo untuk mensuplai recloser ini untuk dapat beroperasi.
Pada perangkat control box seperti pada gambar dibawah ini,
terdapat perangkat seperti kabel power dari baterai, saklar,
tempat untuk dudukan modem, panel kontrol yang berisi
tombol-tombol untuk mengoperasikan PMT. Dalam
pengoperasian recloser ini bekerja sama dengan sebuah DS
(disconnecting switch ) yang terpasang diatas PMT.
Recloser jenis ini dipasang pada gardu induk
sanggrahan 6 yang terletak di Tegalrejo (M6-97). Dalam
pengoperasianya recloser jenis ini bisa dioperasikan secara
local maupun dengan remote modem Pengoperasian secara
local maksudnya adalah pengoperasian secara manual jadi jika
terjadi gangguan sehingga menyebabkan recloser itu trip
maka harus di perbaiki / di setting secara manual di tempat
recloser itu dipasang.
Dalam kenyataan dilapangan recloser jenis belum
bisa digunakan dengan cara di remote jarak jauh dengan
modem dikarenakan belum terpasangnya modem pada control
box. Sebenarnya terdapat slot untuk memasang modem pada
recloser jenis ini dan sebenarnya sudah bisa dioperasikan
secara remote ( mengendalikan ) dari jarak jauh tanpa harus ke
lapangan jika sudah dipasang modem.
Berdasarkan keterangan dari bagian teknik pada PLN
Rayon Tegalrejo beliau mengatakan bahwa akan dipasang
modem pada semua recloser yang ada di area Tegalrejo dalam
jangka dua tahun mendatang setelah ada persetujuan dari PLN
Area.
2. Recloser Merek Cooper Merupakan recloser buatan dari perusahaan Cooper.
Tipe dari recloser ini yaitu jenis U-Series untuk 3 phasa.
Pemutus busur api berupa vaccum gas ( ruang hampa).
Recloser ini digunakan pada jaringan distribusi 20kV dan
perlu potensial trafo untuk mensuplai recloser ini dalam
beroperasi. Recloser ini dioperasikan oleh magnetic acuator
untuk operasi open/close nya.
Gambar 3.4 PMT pada Recloser Cooper
Gambar 3.3 diatas merupakan gambar dari PMT pada
recloser cooper jika dilihat secara fisik bentuknya lebih kecil
dari jenis PMT pada recloser Schneider, namun yang
membedakan antara keduanya adalah dimana cara
pengoperasiannya, dimana jika pada recloser merek schneder
di rayon Tegalrejo hanya baru bisa dioperasikan secara local,
tetapi untuk recloser jenis cooper sudah bisa dioperasikan
secara local maupun remote dengan modem.
Gambar 3.5 PMT Recloser Merek Cooper
Gambar 3.5 diatas merupakan gambar PMT recloser
merek Cooper, dari gambar diatas terlihat bagian-bagian
recloser Cooper, bagian utama dari recloser itu adalah :
1. Upper Terminal (Terminal Atas) Upper Terminal merupakan terminal yang terhubung dengan
tegangan sisi primer artinya tegangan ini masuk ke recloser.
2. Lower Terminal (Terminal Bawah) Lower Terminal merupakan terminal yang terhubung pada sisi
beban atau tegangan sisi sekunder recloser.
3. Name Plate (Plat Nama) Name Plate memuat data-data spesifikasi mekanis dan elektris
dari recloser. Data-data tersebut seperti gambar 3.8 dibawah
ini.
Gambar 3.6 Control Box pada Recloser Cooper
Gambar 3.6 daitas adalah control box dari Recloser
jenis Cooper. Alat ini dipasang pada gardu induk Sanggrahan
5 yang terletak di Kecamatan Tegalrejo (M5-100). Dalam
pengoperasianya recloser jenis ini bisa dioperasikan secara
local, maupun bisa digunakan dengan cara remote dengan
modem. Pengoperasian secara local maksudnya adalah
pengoperasian secara manual jadi jika terjadi gangguan
sehingga menyebabkan recloser itu trip maka harus di
perbaiki / di setting secara manual di tempat recloser itu
dipasang. Namun kelebihan dari recloser jenis ini adalah
remote modem yang sudah terinstal pada recloser jenis ini
yang memungkinkan pengontrolan jarak jauh dalam
pengoperasiannya. Jadi jika terjadi suatu gangguan dan
menyebabkan recloser ini trip, maka untuk menyambungkan
recloser ini bisa dilakukan secara online dengan menggunakan
program komputer yang terpasang di PLN Area Magelang.
IV. PEMELIHARAAN, PENGOPERASIAN DAN PENGKOORDINASIAN RECLOSER
4.1. Perawatan dan Pemeliharaan Recloser
Dalam pengoperasian recloser sehari-hari ada
saatnya harus ada massa perawatan agar kondisi recloser
tetap optimal dalam pemakaiannya.Sesuai dengan Surat
Edaran Direksi PT. PLN (Persero), maksud diadakannya
pelaksanaan kegiatan pemeliharan jaringan distribusi
antara lain adalah [6]
:
1. Menjaga agar peralatan / komponen dapat dioperasikan secara optimal berdasarkan
spesifikasinya sehingga sesuai dengan umur
ekonomisnya.
2. Menjamin bahwa jaringan tetap berfungsi dengan baik untuk menyalurkan energi listrik dari pusat
listrik sampai ke sisi pelanggan.
3. Menjamin bahwa energi listrik yang diterima pelanggan selalu berada pada tingkat keandalan dan
mutu yang baik.
Perawatan dan pemeliharaan recloser ini dijadwalkan
secara rutin setiap 6 bulan sekali. Sebelum melakukan
perawatan recloser harus dalam keadaan mati sehingga aliran
listrik yang melawati recloser harus di by-pass dengan DS
(Disconnecting Switch). By-pass ini dimaksudkan agar suplai
listrik pada jaringan setelah recloser tetap bisa teraliri dan
tidak padam walaupun recloser tidak dalam keadaan close,
jadi dengan kata lain aliran suplai listrik tetap mengalir
melalui DS yang dihubungkan dalam kondisi close (tertutup).
Intinya adalah ketika recloser dalam keadaan close maka DS
akan open, dan sebaliknya jika recloser sedang dalam
pemeliharaan maka DS ini yang akan bekerja.DS yang
digunakan adalah DS dengan merek Twink.
1. Pengukuran tahanan kontak
Pengukuran ini dilakukan pada saat recloser dalam
keadaan close atau masuk. Pengukuran ini dengan
menggunakan penguji rely yang disambungkan antara
bushing. Penguji rely adalah alat yang digunakan untuk
menyeting kerja recloser dan mengetes apakah recloser itu
masih layak digunakan atau tidak. Dalam kerja praktek disini
tidak begitu banyak informasi tentang alat ini karena alat ini
ada di PLN Area Magelang, dimana bukan hak dan wewenang
dari PLN Rayon untuk mengoperasikan alat ini.
2. Pengukuran tahanan isolasi
Pengukuran ini dilakukan dengan menggunakan megger yang
disambungkan antar bushing dan antar body recloser. Megger
yang digunakan disini adalah megger yang mempunyai
spesifikasi gigaohm. Karena pengukuaran ini dilakukan dalam
keadaan open maka pengukuran ini harus memiliki nilai.
Pengukuran yang diukur adalah antar bushing (input output
recloser), dan bushing dengan body. Pada pengukuran ini
hasil pengukuran harus memiliki nilai pengukuran bernilai
besar yaitu diatas 20 M atau tak terhingga karena pada jaringan dengan tegangan 20 kV jika pada saat pengukuran
memiliki nilai pengukuran dibawah 20 M maka kondisi isolasi dari recloser ini tidak baik atau kritis.
3. Pengecekan Gas SF6 (Peredam Busu
Pengecekan gas SF6 yang merupakan peredam busur
api ini dilakukan hanya untuk mengecek apakah tekanan gas
ini bocor atau tidak. Gas yang dipakai dalam recloser ini yaitu
gas SF6 . Tekanan yang diperbolehkan sesuai standar yaitu
35kPa disuhu 200C.
4. Pembersihan di sekitar recloser. Pembersihan ini meliputi pembersihan rumput-rumput liar
atau tanaman yang mengganggu box panel. Pembersihan
kertas kertas iklan yang menempel pada box control recloser.
4.2 Pengoperasian Recloser Berikut merupakan prosedur pengopersian recloser di
PLN Rayon Tegalrejo meliputi[7]
:
1. Melaporkan kepada piket Rayon bahwa petugas sudah siap di recloser dengan peralatan dan APD (Alat
Pelindung Diri) lengkap.
2. Cek kondisi visual recloser dan perlengkapannya. 3. Membuka pintu panel kontrol recloser .
4. Mengecek kondisi panel recloser (Power Supply control baik apa tidak).
5. Mengecek indicator recloser dan setting sesuai dengan operasi local control.
6. Mengoperasikan recloser a) Pelepasan : Pastikan recloser sudah lepas dan tidak
berbeban (diikuti pelepasan DS input atau DS output
jika untuk pemeliharaan)
b) Pemasukan : i. Pastikan kondisi jaringan dan personil AMAN. ii. Posisikan recloser dalam kondisi OFF reclose. iii. Pastikan recloser sudah masuk dan bertegangan
serta berbeban.
iv. Posisikan kembali recloser dalam kondisi ON reclose.
7. Menutup kembali pintu panel control. 8. Meninggalkan lokasi.
4.2.1 Pengoperasian recloser melalui control box adalah
sebagai berikut:
Gambar 4.1 Tombol Local Control.
Keterangan Gambar 4.1:
1. Gambar tombol local control 2. Gambar tombol kunci gembok
Dari Gambar 4.1 diatas setelah tombol kunci gembok
ditekan, maka akan muncul indikator warna hijau diatas
tombol dan menandakan bahwa tombol pada panel bisa
ditekan, kemudian untuk merubah setingan pada recloser
maka tekan tombol local control dan recloser siap untuk
diseting lebih lanjut.
Gambar 4.2 Panel Kontrol Recloser
Keterangan Gambar 4.2:
1. Gambar tombol Panel ON 2. Gambar tombol kunci gembok 3. Gambar status sampu berisi Arus fasa, Status
sistem, baterai, alarm, fasa line.
4. Gambar status lampu berisi Ground Fault
Gambar 4. 2 merupakan gambar dari control box
recloser Schneider. Terdapat empat bagian dari gambar 4. 1
yaitu pada gambar yang ditunjukan oleh angka 1 adalah
gambar panel ON dimana jika lampu panel on menyala maka indikator akan bisa terlihat, pada gambar angka 2
merupakan ground fault yang berfungsi untuk mengaktifkan ground fault. Selanjutnya pada no 3 dan 4 adalah berisi status
lampu pada recloser, jika lampu menyala maka recloser itu
sudah sesuai setingan.
Pada saat recloser bekerja lampu indikator panel
akan menyala terutama lampu indikator System OK yang ditunjukan anak panah angka 3 akan menyala untuk
menandakan bahwa sistem dalam keadaan baik dan
tombol/lampu Ground Fault harus menyala yang menandakan bahwa recloser tersebut bekerja mendeteksi
gangguan tanah (Ground Fault). Selain itu tombol kunci gembok juga berwarna merah, hal ini berarti tombol pada panel recloser itu tidak akan memperngaruhi setingan pada
recloser jika ditekan tombolnya.
Keterangan lampu indikator :
System OK : Kerja sistem data antara panel dengan
recloser dalam kondisi baik.
Load current : Terdapat arus yang mengalir di recloser
A, B, C live : Phasa A B C bertegangan.
Jika kondisi diatas sudah terpenuhi maka recloser bekerja
dengan baik.
4.2.2 Mengetahui Arus Gangguan dan phasa terganggu
Untuk mengetahui arus gangguan dan phasa yang
terganggu atau kejadian lain yang terjadi dalam kurun waktu
tertentu dalam recloser ini dapat menyimpan data kejadian
tersebut dan untuk melihat kejadian apa saja yang terjadi dapat
menekan tombol Event Log, lalu dengan menggunakan kursor anak panah naik, kita dapat memilih tanggal dan jam
kejadian yang diinginkan.
Gambar 4.3 Tombol Event Log pada Panel Kontrol Recloser
Keterangan Gambar 4. 3:
1. Gambar tombol Anak Panah 2. Gambar tombol Even log
Dari Gambar 4.3, setelah tombol event log ditekan maka
kita bisa memilih waktu kejadian yang akan dilihat dengan
menggunakan tombol anak panah di kanan atas.
4.3 Koordinasi Recloser/PBO Dengan Recloser/PBO Lainnya
Gambar grafik koordinasi antar dua recloser dapat
dilihat pada gambar dibawah Recloser kedua pada sisi hilir
dipasang, bila recloser pertama tidak lagi dapat menjangkau
ujung terhilir jaringan dan untuk membatasi bagian yang
padam bila ada gangguan. Koordinasi proteksi antara
recloser dilakukan berdasarkan garis kurva setting waktu
tunda (delay), tidak berdasarkan garis kurva setting waktu
cepat (fast). Koordinasi yang dimaksudkan adalah supaya
tidak terjadi trip secara bersamaan pada recloser.
Gambar 4.4 Seting Koordinasi Recloser dan Recloser
Gambar 4.4 diatas terlihat bahwa koordinasi pada kurva
PBO A dan C adalah sama sebar 2000 A, maka jika ada arus
lebih besar dari 2000 A maka kedua PBO itu akan trip, maka
koordinasi yang benar seharusnya seperti kurva PBO dan
Kurva PMB minyak dimana terdapat perbedaan arus
maksimalnya.
Dalam koordinasi proteksi yang sudah distandarkan
masih berupa koordinasi proteksi pada jaringan
konvensional. Sedangkan untuk pengaruh Pembangkit
Terdistribusi pada koordinasi proteksi jaringan memang belum
dibahas secara mendalam dan mendetail.
4.4 Setting Koordinasi Recloser pada Recloser di Area
Magelang
Dalam sistem jaringan 20KV koordinasi setting relay
pada recloser sangat diperlukan untuk mengurangi atau
membebaskan daerah yang tidak terganggu sehingga dapat
mengurangi daerah padam. Koordinasi relay pada recloser ini
ditujukan untuk menjaga relai agar tetap bekerja sesuai dengan
setting dan fungsinya masingmasing. Koordinasi ini sangat penting agar menghasilkan pengaturan relai proteksi recloser
yang tepat agar saat terjadi gangguan tidak merusakan
peralatan JTM yang terpasang dan membebaskan daerah yang
tidak terganggu sehingga mengurangi daerah padam.
Pada penyulang dipasang dua recloser pada zone yang
berbeda yaitu recloser M2-716 dan M2-656-14 hal ini guna
untuk mengurangi daerah padam akibat gangguan di ujung
jaringan. Untuk itu maka koordinasi setting relay antara
recloser ini harus sesuai agar kinerja recloser dapat optimal.
Gambar 4.5 Single Line Penyulang PWO 02
Gambar 4.5 diatas adalah single line diagram penyulang
PWO 2 per-zonanya. Dari Gambar 4.21 juga terlihat juga
bahwa ada dua recloser yaitu recloser M2-716 dan recloser
M2-656-14. Kita akan melihat bagaimana koordinasi antar
recloser ini terjadi.
SEBELUM RECLOSER DI SETTING
Dari data pengecekan di lapangan, maka diperoleh data-data
setting recloser M2-716 dan M2-656-14 sebagai berikut:
Setting recloser M2-716 OCR=300 A SI Tms=0,16 s I>>=1500 A
Tms=0,02 s
GFR=150 A SI Tms=0,18 s I>>=1300 A
Tms=0,02 s
Setting recloser M2-656-14 OCR=200 A SI Tms=0,07 s I>>=1500 A
Tms=0,02 s
GFR=100 A SI Tms=0,07 s I>>=1200 A
Tms=0,02 s
Grafik sebelum setting
Gambar 4.6 Grafik Awal
Melihat grafik pada Gambar 4.6 diatas terjadi
perpotongan antara recloser M2-716 dan M2-656-14 pada saat
merasakan arus gangguan sebesar lebih dari 1500 A dan akan
trip secara bersamaan secara Instant. Dengan melihat kurva
diatas maka hasil analisa dari kejadian itu adalah recloser akan
trip secara bersamaan dikarenakan setting koordinasi relay
instant yang tidak sesuai. Grafik ini diperoleh dari data-data
setting awal kedua recloser tersebut yang ada pada Software
Microsoft Exel dari APD. Dari grafik diatas juga terlihat
perpotangan antara dua recloser menyebabkan kedua recloser
trip bersamaan ketika terjadi arus gangguan 1500 A.
SETELAH DI SETTING AKHIR
Setelah mengetahui penyebab kurang handalnya sistem
adalah belum tersetingnya dan belum adanya koordinasi antara
kedua recloser. Sehingga dengan melihat arus gangguan yang
terekam pada history recloser M2-716 yang sebesar 1701 A
merupakan yang paling tinggi maka setting recloser ini
dinaikan lebih besar dari arus gangguan yang terjadi di arah
M2-656-14.
Dari data setting awal diatas kami dapat menarik kesimpulan
bahwa ada setting yang sama. Maka kami mengganti setting
yang sama tersebut dengan melihat koordinasi kedua recloser
tersebut. Setting akhir ini dapat dilihat menggunakan software
Microsoft exel dari APD sebagai pada gambar 4.7:
Gambar 4.7 Data Base Setting Recloser untuk Melihat Kurva.
Berikut adalah perhitungan yang didapat dari software pada
gambar diatas . Maka setting recloser yang baru agar dapat
berkoordinasi adalah sebagai berikut:
Setting recloser M2-716 OCR=300 A SI Tms=0,16 s I>>=1850 A
Tms=0,02 s
GFR=150 A SI Tms=0,18 s I>>=1300 A
Tms=0,02 s
Setting recloser M2-656-14 OCR=200 A SI Tms=0,07 s I>>=1020 A
Tms=0,02 s
GFR=100 A SI Tms=0,07 s I>>=800 A
Tms=0,02 s
Grafik setelah di setting
Gambar 4.8 Grafik Akhir
Pada Gambar 4.8 diatas dapat dilihat bahwa setelah kedua
recloser diresetting tidak terjadi perpotongan antara kedua
recloser tersebut maka berdasarkan dapat dikatakan bahwa
setting dari kedua recloser tersebut sudah sesuai dan sudah
dapat berkoordinasi dengan baik. Oleh karena itu kinerja
recloser setelah diresetting sudah optimal.
Jika terjadi gangguan yang sama, besar arus gangguannya
1701 A M2-656-14 maka recloser ini akan trip terlebih dahulu
sebelum recloser M2-716 trip.
V. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
1. Recloser atau Penutup Balik Otomatis (PBO) adalah peralatan yang terpasang pada sistem distribusi dan
proteksi pada PT. PLN (Persero) Magelang Rayon
Tegalrejo.
2. Recloser merek schneider dan cooper adalah jenis recloser yang dipakai pada PLN (Persero) Magelang
Rayon Tegalrejo.
3. Dalam pemasangannya, sebuah recloser dipasang bersama dengan Disconnecting Switch (DS) yang
dipasang secara bypass, Arrester, dan peralatan-
peralatan lainnya.
4. Perawatan (maintenance) yang dilakukan setidak 6 bulan sekali guna menjaga kehandalan alat agar tetap
awet.
5. Terdapat poin penting untuk diperhatikan dalam proses perawatan seperti : pengukuran tahanan kontak,
pengukuran tahanan isolasi, pengukuran tahanan
redaman isolasi dan penebangan pohon (rabas) yang
mengganggu sistem distribusi.
6. Dalam suatu sistem proteksi perlu adanya koordinasi antara PBO dengan PBO, hal ini dikarenakan apabila
tidak ada suatu koordinasi maka akan menyebabkan
terjadinya kegagalan kerja pada PBO itu karena kedua
recloser itu akan trip secara bersamaan
7. Pengkoordinasian antar PBO atau recloser adalah suatu cara untuk mengurangi gangguan, karena dengan
adanya koordinasi antar recloser dapat menjadikan
kerja dari recloser menjadi efisien.
5.2 Saran
1. Perlu adanya pelatihan tentang peralatan proteksi dan maintenance agar mahasiswa dapat karakteristik
peralatan.
2. Tindakan maintenace dan preventive harus lebih gencar dilakukan dan juga lebih teliti dalam menghadapi
peralatan-peralatan kontrol dan driver agar tidak
mengganggu performa Recloser secara keseluruhan.
3. Perlu adanya pengecekan recloser secara rutin agar telihat apakah recloser itu sudah terkoordinasi dengan
baik atau belum.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Sukarto , J. Diktat Kuliah Sistem Proteksi Teknik Elektro UI
[2] Sarimun, Wahyudi. Proteksi Sistem Distribusi Tenaga Listrik, Garamod. 2012.
[3] Setiawati, Rahmahani. Evaluasi Setting Koordinasi Over Current Relay (OCR) dan Ground Fault Relay (GFR) pada Recloser dengan Relay Outgoing Pandean Lamper 5 Menggunakan Simulasi software Electric Transient Analysis Program (ETAP) 7.5. Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik,
[4] Roni. SLD SGN 5 dan SGN 6, PT PLN (Persero) Area Magelang Rayon Tegalrejo
[5] Alfi, SISTEM PROTEKSI JARINGAN DISTRIBUSI, Teknik Elektro UGM
[6] Surat Edaran Direksi PT. PLN
[7] Ary Priyatna, SOP Pemasanang Recloser PT PLN (Persero) Area Magelang Rayon Tegalrejo
BIOGRAFI PENULIS
Yoga Dwi Oktaviyanto
lahir di Ambarawa, pada tanggal 5
Oktobor 1992. Penulis telah
menempuh studi mulai dari Tk
Kartika Siwi, SD N Kranggan 01,
SMP N 1 Ambarawa, SMA N 1
Salatiga. Saat ini penulis sedang
melanjutkan studi di Jurusan Teknik
Elektro konsentrasi Teknik Tenaga
Listrik (Power), Fakultas Teknik,
Universitas Diponegoro.
Semarang, April 2014
Mengetahui,
Dosen Pembimbing
Mochammad Facta, ST,MT,PhD
NIP: 19710616 199903 1003