CONTOH SOAL UJIAN AKHIR SEMESTER

Mata kuliah : Sistem ProteksiProgram Studi : Teknik ListrikSifat ujian : Tutup bukuDosen penguji : Carlos R. Sitompul, S.T., M.T.

1. Suatu sistem pengamanan terdiri beberapa perangkat (CB/PMT, transformator ukur dan rele) yang saling berhubungan dan bekerjasama membentuk suatu sistem untuk melindungi peralatan pada jaringan sistem tenaga listrik. Jelaskan fungsi perangkat-perangkat tersebut !

2. Persyaratan rele pengamanan yang diterapkan pada sistem pengamanan berfungsi untuk memonitor besaran khusus dan besaran yang berhubungan berkenaan dengan naik atau turunnya sampai melewati nilai batas pengaturan. Sebutkan kelompok besaran-besaran tersebut !

3. Jelaskan prinsip rele diferensial dalam keadaan normal (tanpa gangguan) dan dalam keadaan operasi (saat gangguan F) dengan pemasangan dan arah arus seperti gambar di bawah !

3.

CB

CB

1I

1CT

2CT

'2I

''2I ''' 22 IIIR +=

Pro

tect

ed

tran

sfor

mer

Rele

F

1I

kV35

kV70

4. Tentukan penyetelan arus ( BI ) masing-masing rele arus lebih pada penyulang (feeder) transmisi (A), sisi sekunder trafo daya (B) dan sisi primer trafo daya (C) pada sistem tenaga listrik gambar di bawah, jika arus penyetelan yang tertera pada rele adalah

1,12,0 ××= BS II sedangkan factor keamanan 1,1 dan factor arus kembali 0,9.

C ABCB CTCB CT CT CTCB CB

35 kV

50 MVA

400/5500/5300/520 MVA

70 kV

2 dt3 dt5 dt

5. Dari diagram distribusi di bawah, jelaskan perintah pemutusan yang akan dilakukan oleh rele frekuensi (RF) jika pembangkit A mengalami pemadaman !

CB CT

CTCB

A

35 kV

400/5

300/5

12 MW (beban kritis )

CTCB

400/5

RF

RF

CTCB

400/5

8 MW (beban non kritis )

1,5 MW (beban non kritis )

1 MW (beban kritis )

B

17 MW

16 MW

Perintah pemutusan

Perintah pemutusan

6. Tentukan penyetelan arus ( BI ) masing-masing rele arus lebih pada penyulang (feeder) utama pembangkit (A), penyulang distribusi (B), sisi primer trafo daya (C), dan penyulang distribusi (D) pada sistem tenaga listrik gambar di bawah, jika arus penyetelan yang tertera pada rele adalah 1,12,0 ××= BS II sedangkan factor

keamanan 1,1 dan faktor arus kembali 0,9 !

C

B

CB CTCB CT CT

CT

CB

CB

A

35 kV

50 MVA

400/5

500/5300/5

5 MVA

70 kV

2 dt

2 dt

DCTCB

400/5

2 dt

3 dt

5 MVA

7. Rele tegangan turun (under voltage relays) merupakan peralatan pengamanan yang bekerja untuk mendeteksi adanya penurunan tegangan yang melampaui batas penyetelan. Untuk waktu yang relatif lama dengan penurunan tegangan dibawah 15% dari tegangan nominal beberapa peralatan yang beroperasi akan mengalami penurunan efisiensi. Jelaskan peralatan yang bekerja jika penurunan tegangan berkisar 5~10% dari tegangan nominal !

8. Suatu rele jarak digunakan untuk mendeteksi perubahan impedansi pada saluran transmisi dari GI Keramasan ke GH Prabumulih sepanjang 92 km seperti gambar di bawah. Saluran transmisi menggunakan penghantar dengan R=0,02 Ω/km dan X=0,36 Ω/km. Berapakah jarak titik gangguan jika hasil pengukuran tegangan gangguan dari PT dan arus gangguan dari CT menghasilkan impedansi sebesar 25 Ω !

GI Keramasan

PT

RDPerintah

pemutusan

CT

SCADA

PT

RD

CT

Perintah pemutusan

GH Prabumulih

Sinyal kirim

Sinyal terima

l = 92 kmF

9. Rele tegangan turun (UVR) digunakan untuk mendeteksi tegangan turun pada sistem tenaga listrik seperti gambar di bawah dengan tegangan nominal 35 kV. Hitunglah nilai tegangan penyetelan pada UVR jika sistem proteksi bekerja mengamankan sistem tenaga listrik dengan penurunan sampai 17% dari tegangan nominal !

CB

35 kV

UVR

Perintah pemutusan

+_

Excitation System

Voltagesensor

AVR

Generator

CB

PT35kV/110 V

10. Jelaskan apa yang dimaksud dengan :a. Operasi suatu releb. Pelepasan suatu relec. Rasio penyetelan ulangd. Pengoperasian (starting)e. Pemutusan (tripping)f. Waktu pengoperasian

11. Sebutkan dan gambarkan instalasi rele arah arus lebih (Directional Overcurrent Relays) dan rele arah daya (Directional Power Relays) pada sistem tenaga listrik !

12. Jelaskan prinsip rele diferensial dalam keadaan normal (tanpa gangguan) dan dalam keadaan operasi (gangguan terjadi pada titik k ke tanah) dengan pemasangan dan arah arus seperti gambar di bawah !

C B

C B

1I

1CT

2CT

'2I

''2I ''' 22 IIIR +=P

rote

cted li

ne

R e l e

k

F a u l t

SELAMAT BEKERJA-SEMOGA SUKSES