relay jarak PLN

PT. PLN (Persero) P3B Pelatihan O&M Relai Proteksi Jaringan

No. Dokumen : NO.P3B/OMPROT/01/TDSR Berlaku Efektif : Mei 2006

BAB 2 PEMELIHARAAN DAN PENGUJIAN RELAI JARAK Relai jarak digunakan sebagai pengaman utama (main protection) pada SUTT/SUTET dan sebagai backup untuk seksi didepan. Relai jarak bekerja dengan mengukur besaran impedansi (Z) transmisi dibagi menjadi beberapa daerah cakupan yaitu Zone-1, Zone-2, Zone-3, serta dilengkapi juga dengan teleproteksi (TP) sebagai upaya agar proteksi bekerja selalu cepat dan selektif di dalam daerah pengamanannya. Zone-3 Zone-2 Zone-1

Gambar 2. Daerah Pengamanan Relai Jarak

2.1. Prinsip Kerja Relai Jarak Relai jarak mengukur tegangan pada titik relai dan arus gangguan yang terlihat dari relai, dengan membagi besaran tegangan dan arus, maka impedansi sampai titik terjadinya gangguan dapat di tentukan. Perhitungan impedansi dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut : Zf=Vf/If Dimana :

Zf=Impedansi (ohm) Vf=Tegangan (Volt) If=Arus gangguan

Relai jarak akan bekerja dengan cara membandingkan impedansi gangguan yang terukur dengan impedansi seting, dengan ketentuan : §

Bila harga impedansi ganguan lebih kecil dari pada impedansi seting relai maka relai akan trip.

Pemeliharaan & Pengujian Relai Jarak - Edisi 04

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Halaman : 61


§


Bila harga impedansi ganguan lebih besar dari pada impedansi seting relai maka relai akan tidak trip.

HV Apparatus

MK

Panel Relai

PMS REL

Trip

PMT

Input Arus

CT PMS Line

Distance Z< PMS Tanah

PT Input Tegangan LA

Gambar 2.1. Blok Diagram Relai Jarak



Halaman : 62



2.2. Pengukuran Impedansi Gangguan Oleh Relai Jarak Menurut jenis gangguan pada sistem tenaga listrik, terdiri dari gangguan hubung singkat tiga fasa, dua fasa, dua fasa ke tanah dan satu fasa ke tanah. Relai jarak sebagai pengaman utama harus dapat mendeteksi semua jenis gangguan dan kemudian memisahkan sistem yang terganggu dengan sistem yang tidak terganggu. 2.2.1. Gangguan Hubung Singkat Tiga Fasa Pada saat terjadi gangguan tiga fasa yang simetris maka amplitudo tegangan fasa VR,VS,VT turun dan beda fasa tetap 120 derajat. Impedansi yang diukur relai jarak pada saat terjadi gangguan hubung singkat tiga fasa adalah sebagai berikut : Vrelai = VR Irelai=IR ZR= VR /IR Dimana,

ZR= impedansi terbaca oleh relai VR = Tegangan fasa ke netral IR = Arus fasa

2.2.2. Gangguan Hubung Singkat Dua Fasa Untuk mengukur impedansi pada saat terjadi gangguan hubung singkat dua fasa, tegangan yang masuk ke komparator relai adalah tegangan fasa yang terganggu, sedangkan arusnya adalah selisih (secara vektoris) arus-arus yang terganggu. Maka pengukuran impedansi untuk hubung singkat antara fasa S dan T adalah sebagai berikut : V relai

=

VS – VT

I relai

=

IS - IT

=

( VS – VT ) / ( IS – IT )

Sehingga, ZR =



Halaman : 63



Tabel. 2.2.2. Tegangan dan arus masukan relai untuk gangguan hubung singkat dua fasa Fasa

yang Tegangan

Arus

terganggu R-S

VR-VS

IR-IS

S-T

VS-VT

IS-IT

T-R

VT-VR

IR-IT

2.2.3. Gangguan Hubung Singkat Satu Fasa Ke Tanah Untuk mengukur impedansi pada saat hubung singkat satu fasa ke tanah, tegangan yang dimasukkan ke relai adalah tegangan yang terganggu, sedangkan arus fasa terganggu di tambah arus sisa dikali factor kompensasi. Misalnya terjadi gangguan hubung singkat satu fasa R ke tanah, maka pengukuran impedansi dilakukan dengan cara sebagai berikut :

Tegangan pada relai

:

Vrelai = VR

Arus pada relai

:

Irelai = IR+K0.In

Arus netral

:

In=IR+IS+IT

Kompensasi urutan nol

:

K0=1/3(Z0-Z1/Z1)

Z1=VR/(IR+K0.In)



Halaman : 64



Tabel 2.2.3. Tegangan dan arus masukan relai untuk gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah Fasa yang

Tegangan

Arus

terganggu R-N

VR

IR+K0.In

S-N

VS

IS+K0.In

T-N

VT

IS+K0.In

Impedansi urutan nol akan timbul pada gangguan tanah. Adanya K0 adalah untuk mengkompensasi adanya impedansi urutan nol tersebut. Sehingga impedansi yang terukur menjadi benar.

2.3. Karakteristik Relai Jarak Karakteristik relai jarak merupakan penerapan langsung dari prinsip dasar relai jarak, karakteristik ini biasa digambarkan didalam diagram R-X.

2.3.1. Karakteristik impedansi Ciri-ciri nya : §

Merupakan lingkaran dengan titik pusatnya ditengah-tengah, sehingga mempunyai sifat non directional. Untuk diaplikasikan sebagai pengaman SUTT perlu ditambahkan relai directional.

§

Mempunyai

keterbatasan

mengantisipasi

gangguan

tanah

high

resistance. §

Karakteristik impedan sensitive oleh perubahan beban, terutama untuk SUTT yang panjang sehingga jangkauan lingkaran impedansi dekat dengan daerah beban.



Halaman : 65

PT. PLN (Persero) P3B No. Dokumen : NO.P3B/OMPROT/01/TDSR Berlaku Efektif : Mei 2006

Pelatihan O&M Relai Proteksi Jaringan

X ZL

Z1 Z2 Z3

R

Directional

Gambar 2.3.1. Karakteristik Impedansi 2.3.2. Karakteristik Mho Ciri-ciri : §

Titik pusatnya bergeser sehingga mempunyai sifat directional.

§

Mempunyai keterbatasan untuk mengantisipasi gangguan tanah high resistance.

§

Untuk SUTT yang panjang dipilih Zone-3 dengan karakteristik Mho lensa geser.



Halaman : 66



X

ZL

Z1 Z2 Z3 R

Gambar 2.3.2.a. Karakteristik Mho Z1,Z2 partial Cross-polarise Mho, Z3 Lensa geser

X ZL

Z1

Z2 Z3 R

Gambar 2.3.2.b. Karakteristik Mho Z1,Z2 parsial Cross-polarise Mho, Z3 Lensa geser



Halaman : 67



2.3.3. Karakteristik Reaktance Ciri-ciri : §

Karateristik reaktance mempunyai sifat non directional. Untuk aplikasi di SUTT perlu ditambah relai directional.

§

Dengan seting jangkauan resistif cukup besar maka relai reactance dapat mengantisipasi gangguan tanah dengan tahanan tinggi.

X

ZL

Z3

Z2 Z1 R

Gambar 2.3.3. Karakteristik Reaktance Dengan Starting Mho



Halaman : 68



2.3.4. Karakteristik Quadrilateral Ciri-ciri : §

Karateristik quadrilateral merupakan kombinasi dari 3 macam komponen yaitu : reactance, berarah dan resistif.

§

Dengan seting jangkauan resistif cukup besar

maka karakteristik relai

quadrilateral dapat mengantisipasi gangguan tanah dengan tahanan tinggi. §

Umumnya kecepatan relai lebih lambat dari jenis mho.

X

ZL

Z3

Z2

Z1 R

Gambar 2.3.4. Karakteristik Quadrilateral

2.4. Faktor Yang Mempengaruhi Relai Jarak 2.4.1. Pengaruh Infeed Yang

dimaksud

infeed

yaitu

adanya

pengaruh

penambahan

atau

pengurangan arus yang melalui titik terhadap arus yang ditinjau. Adanya pengaruh infeed ini akan membuat impedansi yang dilihat relai seolah-olah menjadi lebih besar atau menjadi lebih kecil.



Halaman : 69



2.4.1.1. Adanya pembangkit pada ujung saluran yang diamankan I1 + I2 F C

S

S

I2

A B

I1

F21

rele A

Gambar 2.4.1.1. Pengaruh infeed pembangkit pada ujung saluran

Misalnya terjadi gangguan di titik F maka impedansi yang dilihat relai adalah :

ZRA= VRA / IRA=( I1.ZAB + (I1+I2).ZBF ) / I1 ZRA= ZAB + (I1+I2)/I1.ZBF ZRA= ZAB + k.ZBF Jadi faktor infeed, k = (I1+I2) / I1 2.4.1.2. Saluran transmisi ganda ke tunggal Jika terjadi gangguan pada titik F impedansi yang terlihat oleh relai A adalah :

I

2I F

S

I

A

B

C

F21 relai A

Gambar 2.4.1.2. Pengaruh infeed saluran ganda ke ganda ZRA= VRA / IRA=( I.ZAB + 2I.ZBF ) / I ZRA= ZAB + 2.ZBF Jadi faktor infeed, k = 2



Halaman : 70



2.4.1.3. Saluran Transmisi Ganda ke Ganda. Jika terjadi gangguan pada titik F impedansi yang terlihat oleh relai A adalah :

I

I1 F

X

S x

I

A

B

I

L

(1-x)

C

F21 relai A

Gambar 2.4.1.3. Pengaruh infeed saluran ganda ke ganda

ZRA= VRA / IRA=( I.ZAB + I1.ZBF ) / I ZRA= ZAB + I1/I.ZBF I1=2I.(2L-X)./2L ZRA = ZAB + (2.L-X)/L. ZBF Jadi faktor infeed k =

(2.L-X)/L

(3.32)

§

Untuk gangguan F dekat rel B ( X = 0 ) faktor infeed k = 2

§

Untuk gangguan F dekat rel C ( X= 1 ) faktor infeed k = 1

§

Untuk gangguan F diantara rel B dan rel C , infeed antara 1 ≤k≤2



Halaman : 71



2.4.1.4. Saluran transmisi tunggal ke ganda

Jika terjadi gangguan pada titik F impedansi yang terlihat oleh relai A adalah :

I1 F

S x

I

A

B

I

(1-x)

C

F21 relai A

Gambar 2.4.1.4. Pengaruh infeed saluran tunggal ke ganda

ZRA = (I.ZAB+I1.ZBF)/I ZRA= ZAB + I1/I.ZBF I1 = I.(2L-X)./2L ZRA = ZAB + (2.L-X)/2L. ZBF Jadi faktor infeed K =

(2L-X)/2L

-

Untuk gangguan F dekat rel B ( X = 0 ) faktor infeed k = 1

-

Untuk gangguan F dekat rel C ( X= 1 ) faktor infeed k = 0.5

-

Untuk gangguan F diantara rel B dan rel C , infeed antara 0.5 ≤k≤1

2.4.2. Pengaruh Tahanan Gangguan Tahanan gangguan merupakan tahanan murni, bila tambah secara vektoris dengan impedansi saluran maka akan menggeser lokus impedan menjadi lebih besar sehingga relai menjadi lebih lambat (Z2,Z3) atau tidak trip sama sekali (diluar jangkauan seting). Penyebab dari tahanan gangguan pada

SUTT/SUTET adalah : terjadi

hubung singkat yang menimbulkan busur api akibat terkena pohon, layangan, binatang, manusia dan sambaran petir.



Halaman : 72



2.4.2.1. Tahanan Gangguan Satu sumber

If E

ZLA

ZS

RF R F

X ZL

RF/(1+K0)

R

Gambar 2.4.2.1. Pengaruh tahanan gangguan dengan 1 sumber

Impedansi yang terukur oleh relai : Zrelai =Vrelai/Irelai = VR/(IR+K0.IN) =ZL1+RF/(1+K0) Dimana :

ZL1= impedansi urutan positif RF= tahanan gangguan K0= kompensasi urutan nol (0-1)

Jadi tahanan gangguan pada system satu sumber merupakan tahanan murni (Rf) yang ditambahkan ke impedansi saluran (ZL).



Halaman : 73



2.4.2.2. Tahanan Busur Dua Sumber

IfA EA

IfB ZLA

ZSA

ZLB

ZSB

EB

RF R F

X

ZL

RF

R

Gambar 2.4.2.2. Pengaruh tahanan gangguan dengan dua sumber

Rf sisi A

=

IfA+IfB

. Ra =

Ra +

IfA

Rf sisi B

=

IfA+IfB

IfB

. Ra

IfA

. Ra =

Ra +

IfB

IfA

. Ra

IfB

Dimana : If= besar arus gangguan IfA= kontribusi arus gangguan dari sisi A IfB= kontribusi arus gangguan dari B



Halaman : 74



Bila IA dan IB tidak sefasa maka dengan penjumlahan vektoris Ra akan mempunyai sudut tidak nol. Bila dari A tahanan busur mengarah keatas, dari B mengarah ke bawah. Pengukuran Impedansi : Zrelai = Vrelai/Irelai = VR/(IR+K0.IN) =ZL1+(I0/IR0A).RF/(1+K0) Dimana :

I0=IR0A+IR0B ZL1= impedansi urutan positif RF= tahanan gangguan K0= kompensasi urutan nol (0-1) IR0A=kontribusi arus urutan nol dari sumber A IR0B=kontribusi arus urutan nol dari sumber B I0=total arus urutan nol yang mengalir di RF

2.4.3. Mutual Impedansi Bila SUTT/SUTET menggunakan satu tower digunakan untuk sirkit-1 dan sirkit-2 maka akan timbul mutual inductive kopling diantara dua sirkit tersebut. Untuk pengukuran impedansi urutan positif dan negative pengaruh mutual kopling sangat kecil sehingga dapat diabaikan. Namun untuk pengukuran impedansi urutan nol maka pengaruh mutual kopling tidak bisa diabaikan. Proteksi penghantar yang hanya menggunakan pengukuran arus, seperti pembanding phase atau pilot wire tidak dipengaruhi oleh mutual kopling.



Halaman : 75



2.4.3.1. Satu sumber dua sirkit

ZL E

ZS

R

ZL

F

Pengukuran Impedansi : Zrelai =Vrelai/Irelai =VR/(IR+K0.IN) = n.ZL1 (1+(IH0/IG0).(Z0M/ (2ZL1+ZL0)) = n.ZL1 (1+FM)

Jadi Relai undereach dengan faktor : (IH0/IGO).(Z0M/(2ZL1+ZL0)) Dimana :

ZL1= impedansi saluran ZL0=impedansi urutan nol ZOM= impedansi mutual urutan nol IH0= arus mutual urutan nol IG0= arus urutan nol FM= factor mutual



Halaman : 76



2.4.3.2. Dua sumber dua sirkit

ZL

ZL

E

R

ZS

F

ZS

E

ZL

ZGR = n.ZL1 (1+(IH0/IG0).KM/(2.IG1/IG0+K0)) ZGR = n.ZL1 (1+faktor) dimana, KM=ZM0/ZL1 K0=(ZL0-ZL1)/3.ZL1 Jadi Relai undereach dengan faktor = KM.(IH0/IG0)/(2.IG1/IG0+K0) Dimana : ZL1= impedansi saluran ZL0=impedansi urutan nol ZOM= impedansi mutual urutan nol IH0= arus mutual urutan nol IG0= arus urutan nol KM= kompensasi mutual urutan nol K0=kompansasi urutan nol Faktor= factor mutual



Halaman : 77



2.4.3.3. Satu sumber dua sirkit yang diground dua sisi

ZL

E

R

ZS

ZL

F

Pengukuran Impedansi : Zrelai =Vrelai/Irelai =VR/(IR+K0.IN) = ZL1 (1– ZM0.ZM0/(ZL0.(2ZL1+ZL0)) = ZL1 (1– faktor) Jadi Relai overreach dengan faktor : ZM0.ZM0/(ZL0.(2ZL1+ZL0)) Dimana : ZL1= impedansi saluran urutan positif ZL0=impedansi urutan nol ZOM= impedansi mutual urutan nol IH0= arus mutual urutan nol IG0= arus urutan nol Faktor= factor mutual

Dengan kompensasi mutual : Pengukuran Impedansi : Zrelai = Vrelai/Irelai =VR/(IR+K0.IN+KM.IH0) = ZL1 dimana,

KM=ZM0/ZL1



Halaman : 78



K0=(ZL0-ZL1)/3.ZL1 IM0=Arus mutual urutan nol 2.4.4. Power Swing Power swing adalah variasi aliran daya dimana relai jarak mendeteksi ada lokus impedan yang bergerak dari daerah beban memasuki daerah kerja relai jarak.

EA

ZSA

ZL

EB

ZSA

R

EB

Lokus X

ZS

Lokus Zrelai-ZSB-ZL ZL

Lokus Zrela i

Π R

ZS

Zrelai+ZSA

EA

Gambar 2.4.4. Pengaruh power swing



Halaman : 79



Keterangan : EA= Tegangan di pembangkit A (Volt) EB= Tegangan di pembangkit B (Volt) ZSA= Impedansi sumber A (Ohm) ZSB= Impedansi sumber B (Ohm) ZL= Impedansi saluran (Ohm) Tegangan sumber : EA=EA (Cos θ + j.Sin θ)= EA EB=EB (Cos Π - j.Sin Π)= EB.Cos Π - j.EB.Sin Π Rangkaian Tegangan : Vrelai =VA VA

=EA-I.ZSA

Rangkian Arus : Irelai =IA IA

=(EA-EB)/(ZSA+ZL+ZSB)

Impedansi yang terukur oleh relai : Zrelai=Vrelai/Irelai =VA/IA =(EA.ZT)/EA-EB) - ZSA dimana: ZT=ZSA+ZL+ZSB n=EA/EB

Untuk n=1 lokus power swing merupakan garis lurus n>1 lokus power swing melengkung ke atas n<1 lokus power swing melengkung ke bawah



Halaman : 80



2.4.5. Pengaruh Impedansi Sumber Pada dasarnya impedansi sumber akan mempengaruhi besar arus dan tegangan yang terbaca oleh relai jarak.

If E

ZL

ZS

R

F

Gambar 2.4.5 Pengaruh impedansi sumber

Persamaan ini berlaku untuk semua gangguan yang ditentukan antara lain, sebagai berikut : 2.4.5.1. Gangguan fasa-fasa Pada gangguan fasa-fasa, tegangan V yang terukur merupakan tegangan fasa-fasa dan perbandingan Z S / ZL masing-masing adalah impedansi sumber urutan positif dan impedansi saluran urutan positif. VS=ZL1/(ZS+ZL1).VR VR>VRelai Zs/ZL1 < Vs/VRelai –1 Dimana :

ZL1= impedansi saluran urutan positif Zs=impedansi sumber urutan nol Vs= tegangan sumber fasa-fasa VRelai= tegangan relai fasa-fasa



Halaman : 81



2.4.5.2. Gangguan fasa-tanah Pada gangguan satu fasa ke tanah, tegangan V terukur merupakan tegangan fasa-netral dan perbandingan Z S / ZL masing-masing adalah penjumlahan impedansi sumber urutan positif, urutan negatif dan urutan nol. VR=V1+V2+V0 VR=ZL1.(2+q)/(ZL1.(2+q)+ZS.(2+p).VS VR>VRelai ZS1/ZL1 < Vs/VRelai –1.(2+q)/(2+p) Bila : p=1, q=1 Zs1/Zn1 < Vs/VRPA -1 Dimana : p=ZS0/ZS1 q=ZL0/ZL1

2.5. Pola Proteksi Agar gangguan sepanjang SUTT dapat ditripkan dengan seketika pada kedua sisi ujung saluran, maka relai jarak perlu dilengkapi fasilitas teleproteksi. 2.5.1. Pola Dasar (Basic Scheme) Ciri-ciri Pola dasar : §

Tidak ada fasilitas sinyal PLC

§

Untuk lokasi gangguan antara 80 – 100 % relai akan bekerja zone-2 yang waktunya lebih lambat (tertunda). Z1

Z1 TRIP

Z2

TZ2

Z3

TZ3

TRIP

OR

OR



TZ2

TZ3

Z2

Z3

Halaman : 82



TZ2 = Timer zone 2 TZ3 = Timer zone 3

Gambar 4.6.1. Pola Proteksi pindah jangkauan tak sampai diperkenankan (PUTT)

2.5.2. Pola PUTT (Permissive Underreach Transfer Trip) Prinsip Kerja dari pola PUTT : §

Pengiriman sinyal trip (carrier send) oleh relai jarak zone-1.

§

Trip seketika oleh teleproteksi akan terjadi bila relai jarak zone-2 bekerja disertai dengan menerima sinyal. (carrier receipt).

§

Bila terjadi kegagalan sinyal PLC maka relai jarak kembali ke pola dasar.

§

Dapat menggunakan berbeda type dan relai jarak. CS

CS

Z1

Z2

CR

TRIP TZ2

Z1

TRIP

OR

OR

AND

TZ2

AND

CS = sinyal kirim

Z2

CR

Z2 = trip zone 2

CR = sinyal terima

TZ2 = waktu trip zone 2

Gambar 2.5.2 Pola Proteksi pindah jangkauan tak sampai diperkenankan (PUTT)



Halaman : 83



2.5.3. Pola POTT (Permissive Overreach transfer Trip) Prinsip Kerja dari pola POTT : §

Pengiriman sinyal trip (carrier send) oleh relai jarak zone-2.

§

Trip seketika oleh teleproteksi akan terjadi bila relai jarak zone-2 bekerja disertai dengan menerima sinyal (carrier receipt).

§

Bila terjadi kegagalan sinyal PLC maka relai jarak kembali ke pola dasar.

§

Dapat menggunakan berbeda type dan relai jarak.

CS

CS

Z1

Z1 TRIP

Z2

TZ2

CR

AND

TRIP

OR

OR

TZ2

AND

CR = sinyal terima

Z2

CR

tZ2 = waktu trip zone 2

Gambar 2.5.3 Pola Proteksi pindah jangkauan lebih diperkenankan (POTT) 2.5.4. Pola Blocking (Blocking Scheme) Prinsip Kerja dari pola PUTT : §

Pengiriman sinyal block (carrier send) oleh relai jarak zone-3 reverse.

§ Trip seketika oleh teleproteksi akan terjadi bila relai jarak zone-2 bekerja disertai dengan tidak ada penerimaan sinyal block. (carrier receipt). §

Bila terjadi kegagalan sinyal PLC maka relai jarak akan mengalami mala kerja.

§

Membutuhkan sinyal PLC cukup half duplex.

§

Relai jarak yang dibutuhkan merk dan typenya sejenis.



Halaman : 84



Z1

Z1 TRIP

TRIP OR

OR

Z2

TZ2

CR

AND

Z3

TZ3

TZ2

AND

TZ2

Z2

CR

Z3 Rev

Rev

AND

CS

CS

AND

Gambar 2.5.4. Ranglaian Logic 2.6. Penyetelan Daerah Jangkauan pada Relai Jarak

Local bus

Near and bus

far and bus Zone-3(A)

Zone-2(A) Zone-1(A)

A

Zone-3(B) Zone-2(B)

Zone-1(B)

B

C

Gambar 2.6. Daerah penyetelan relai jarak tiga tingkat

Relai jarak pada dasarnya bekerja mengukur impadansi saluran, apabila impedansi yang terukur / dirasakan relai lebih kecil impedansi tertentu akibat gangguan ( Z set < ZF ) maka relai akan bekerja. Prinsip ini dapat memberikan selektivitas pengamanan, yaitu dengan mengatur hubungan antara jarak dan waktu kerja relai. Penyetelan relai jarak



Halaman : 85



terdiri dari tiga daerah pengamanan, Penyetelan zone-1 dengan waktu kerja relai t1, zone-2 dengan waktu kerja relai t 2 , dan zone-3 waktu kerja relai t 3 . 2.6.1. Penyetelan Zone-1 Dengan mempertimbangkan adanya kesalahan-kesalahan dari data saluran, CT, PT, dan peralatan penunjang lain sebesar 10% - 20 % , zone-1 relai disetel 80 % dari panjang saluran yang diamankan. Zone-1 = 0,8 . Z

(3.33)

L1 (Saluran)

Waktu kerja relai seketika, (t 1= 0) tidak dilakukan penyetelan waktu . 2.6.2. Penyetelan Zone-2 Prinsip peyetelan Zone-2 adalah berdasarkan pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut : Zone-2

min

= 1,2 . ZL1

Zone-2 mak = 0,8 (Z

(3.34) L1 +

0,8. ZL2)

(3.35)

Dengan : Z L1 = Impedansi saluran yang diamankan. Z L1 = Impedansi saluran berikutnya yang terpendek (Ω ) Waktu kerja relai t2= 0.4 s/d 0.8 dt. 2.6.3. Penyetelan zone-3 Prinsip penyetelan zone-3 adalah berdasarkan pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut : Zone-3min = 1.2 ( ZL1 + 0,8.ZL2 )

(3.36)

Zone-3mak1 = 0,8 ( ZL1 + 1,2.ZL2 )

(3.37)

Zone-3mak2 = 0,8 ( ZL1 + k.ZTR )

(3.38)

Dengan :

ZL1 = Impedansi saluran yang diamankan ZL2 = Impedansi saluran berikutnya yang terpanjang Waktu kerja relai t3= 1.2 s/d 1.6 dt.



Halaman : 86



2.6.4. Peyetelan zone-3 reverse Fungsi penyetelan zone-3 reverse adalah digunakan pada saat pemilihan teleproteksi pola blocking. Dasar peyetelan zone-3 reverse ada dua jenis : •

Bila Z3 rev memberi sinyal trip. Zone-3 rev = 1.5 Z2-ZL1

•

Bila Z3 rev tidak memberi sinyal trip. Zone-3 rev = 2 Z2-ZL1.

2.6.5. Penyetelan Starting Fungsi starting relai jarak adalah : 1. Mendeteksi adanya gangguan.

2. Menentukan jenis gangguan dan memilih fasa yang terganggu. Prinsip penyetelan starting di bagi 2, yaitu : 1. Starting arus lebih : I fasa-fasa = 1.2 CCC atau ct I fasa-netral = 0.1. CCC atau ct 2. Starting impedansi Zsmin = 1.25 x Zone-3 Zs max= 0.5 x kV/(CCC atau Ct x√3) 2.6.6. Penyetelan Resistif reach Fungsi penyetelan resistif reach adalah mengamankan gangguan yang bersifat high resistance. Prinsip penyetelan resistif reach (Rb) tidak melebihi dari kreteria setengah beban (1/2 Z beban ). •

Untuk system 70 kV : Rb = 15 x Zone-1 x k0 x 2.

•

Untuk system 150 dan 500 kV : Rb = 8 x Zone-1 x k0 x 2



Halaman : 87



2.7. Skematik Diagram Relai Jarak 2.7.1. Block Diagram Relai Jarak Pada Gambar 4.7.1. merupakan block diagram relai jarak yang terpasang di instalasi yang terdiri dari : 1. Peralatan tegangan tinggi (HV apparatus) §

PMT

§

PMS

§

CT

§

PT Line dan Bus

2. Marshalling Kios §

MCB PT

§

MCB sumber AC/DC

§

Terminal rangkaian arus (CT) dan tegangan (PT).

§

Terminal limit switch PMT dan PMS

§

Terminal rangkaian trip dan reclose

3. Panel Relai §

MCB AC dan DC

§

Relai Jarak

§ Relai Lock Out §

Aux. relai

4. Panel PLC §

Sinyal Kirim (carrier send)

§

Sinyal terima (carrer reciept)

§

Sinyal CIS



Halaman : 88


HV APPARATUS


MK

PANEL RELAI

MCB VT Bus

M PMS REL

Close

PMT Trip Syncro Chek 25

Rang. Arus CT Posisi PMT

M PMS LINE

Auto Recloser 79

Mekanik PMT PMS TANAH

Distance 21 MCB VT Line

PANEL PLC CR CS

Gambar 2.7.1. Block Diagram Relai Jarak



Halaman : 89



2.7.2. Wiring Diagram Relai Jarak Wiring diagram relai jarak dapat dikelompokkan menjadi 3 bagian yaitu : 1. Analog input : -

Rangkaian arus CT di line.

-

Rangaian tegangan PT di line.

-

Rangkaian PT di Bus

2. Bineri input : -

MCB PT

-

Carrier Reciept PLC

-

Carrier in service (CIS)

-

Limit switch posisi PMT

-

Limit switch motor PMT.

-

Manual close

3. Bineri Output : -

Trip RST (3 phasa)

-

Trip R.

-

Trip S

-

Trip T

-

Carier Send.

-

Kontak-kontak ke anunciator (Zone-1, Zone-2, Zone-3, Start R, Start S, Start T, Start N, Trip Teleproteksi, A/R sukses, Final Trip).



Halaman : 90



IR IS Trip PMT IT

Close PMT IN

+ VT Fail VR

VS

VT

VN C Rec CIS

C Send

Posisi PMT Posisi Motor PMT VT Bus

Gambar 2.7.2. Diagram Relai Jarak



Halaman : 91



2.8. Pengujian Individu 2.8.1. Pengujian Sensitivitas Arus dan Tegangan Pengujian sensitifitas arus 1. Rangkai alat uji seperti gambar 2. Pilih mode man Z 3. Pilih Menu healty Voltage konstan =2 V 4. Pilih Menu Faulty = HFH 5. Pilih Jenis Gangguan 3P,2P,1P 6. Pilih Pengujian zone-1 dengan T injeksi = 100 ms 7. Pilih delta Z = + 0.01 Ohm 8. Catat arus pada saat relai trip (Z1,Z2,Z3) Pengujian sensitivitas tegangan 1. Rangkai alat uji seperti gambar 2. Pilih mode man Z 3. Pilih Menu healty Current konstan = seperti pengujian diatas 4. Pilih Menu Faulty = HFH 5. Pilih Jenis Gangguan 3P,2P,1P 6. Pilih Pengujian zone-1 dengan T injeksi = 100 ms 7. Pilih delta Z = + 0.01 Ohm 8. Catat Tegangan pada saat relai trip (Z1,Z2,Z3) 2.8.2. Prosedur Pengujian Individu 1. Siapkan blanko uji 2. Rangkai alat uji seperti gambar 3. Pilih mode man Z 4. Pilih Menu healty Current konstan sesuai dengan In relai 5. Pilih Menu Faulty = HFH 6. Pilih Jenis Gangguan 3P,2P,1P 7. Pilih Pengujian zone-1 dengan T injeksi = 100 ms, T Zone-2=500 ms, T Zone-3 = 1500 ms



Halaman : 92



8. Pilih Z fault isi 1.5 Z seting dengan delta Z = - 0.01 Ohm 9. Catat impedansi kerja dan waktu saat relai trip 2.8.3. Pengujian SOTF 1. Rangkai alat uji seperti prosedur pengujian individu. 2. Injeksi arus dengan tegangan dibuka 3. Catat indikasi relai dan anunciator 4. SOTF aktif sesaat setelah PMT masuk atau tegangan masuk. 2.8.4. Pengujian VT Fail 1. Rangkai alat uji seperti prosedur pengujian individu. 2. Jatuhkan MCB VT 3. Injeksi arus tegangan dibuka 4. Catat indikasi relai dan anunciator 2.8.5. Pengujian Fungsi Trip 1. Rangkai alat uji seperti prosedur pengujian individu. 2. Yakinkan sirkit trip sudah terpasang dengan terlebih dengan menjamper kontak trip relai secara manual hasilnya pmt harus trip. 3. Lakukan melalui alat uji Zone-1 catat impedansi kerja waktu saat relai trip, indikasi relai, annunciator, posisi PMT (pengujian dengan PMT disarankan cukup sekali selebihnya tidak dengan PMT). 2.8.6. Pengujian Fungsi Teleproteksi 1. Rangkai alat uji seperti prosedur pengujian individu. 2. Lakukan pengujian sinyal kirim dengan menjamper kontak CS dengan positif dan mengukur dengan Volt meter di bineri input CR. 3. Di GI lawan di injeksi zone-1 dengan waktu 100 ms dan posisi kontak trip ke alat uji dilepas atau jamper bineri input CR dengan positif. 4. Pilih injeksi zone 2 dengan waktu t2 100 ms.



Halaman : 93



5. Lakukan melalui alat uji catat impedansi kerja

waktu saat relai trip,

indikasi relai, annunciator. 2.8.7. Pengujian Fungsi Autorecloser 1. Rangkai alat uji seperti prosedur pengujian individu. 2. Yakinkan kontak relai sincro menutup dan interlock PMS sudah di by pass 3. Jamper rangkaian kontak close dari A/R sudah dapat memasukkan PMT. 4. Pilih injeksi zone 1 dengan waktu t1 100 ms satu shoot. 5. Lakukan melalui alat uji catat impedansi kerja

waktu saat relai trip,

indikasi relai, annunciator, catat posisi PMT. 2.8.8. Pengujian Arah Berbeban (on load test) 1. Catat MW MVAR. 2. Buat diagram daya . 3. Perpotongan MW, MVAR merupakan posisi dari IR. 4. Dari titik IR dibuat sudut seting relai merupakan posisi RCA 5. Tarik garis tegak lurus terhadap RCA merupakan batas daerah kerja dan block relai. 6. Posisi tegangan VA dan RA harus dalam daerah kerja relai. 7. Bila posisi tegangan VA ada di daerah block relai tukar posisi VA dengan VB atau VC sehingga masuk ke daerah kerja relai, melalui wiring input tegangan 8. Block semua rangkaian trip dari relai jarak 9. Maksimumkan seting zone-1,2,3.



Halaman : 94

relay jarak PLN

Recommend Documents