relai incoming akibat keterlambatan sistem proteksi pada penyulang
Post on 29-Nov-2015
70 Views
Preview:
TRANSCRIPT
PT. PLN (PERSERO)
DISTRIBUSI JAWA TIMUR
AREA PENGATUR DISTRIBUSI SURABAYA
Trip Relai Incoming Akibat Keterlambatan Sistem
Proteksi pada Penyulang
Pendahuluan
Seiring dengan meningkatnya tuntutan keandalan sistem tenaga listrik serta
kualitas pelayanan pelanggan. PLN senantiasa berupaya menekan angka gangguan/
pemadaman. Untuk itu kandalan dan sistem proteksi jaringan yang dapat bekerja dengan
baik menjadi kunci utama dalam melokalisasi dan mengurangi gangguan serta
menceggah kerusakan peralatan akibat gangguan. Dengan demikan diharapkan angka
gangguan dapat ditekan sehingga PLN tenang, pelangganpun senang.
Latar Belakang
Dalam beberapa bulan terakhir terjadi gangguan pada penyulang (Jaringan
Distribusi) yang berdampak pada tripnya relai incoming akibat kegagalan atau
keterlambatan sistem proteksi pada penyulang.
Hal ini sangat riskan terjadi, karena tripnya relai incoming mengakibatkan tripnya
penyulang-penyulang lain yang mendapat sulpai tegangan dari incoming tersebut yang
tidak mengalami gangguan. Sehingga sistem proteksi pada pada jaringan distribusi
kurang handal.
Berikut Data Gangguan Incoming Trafo:
BULANJUMLAH
GANGGUAN
JANUARI 15
PEBRUARI 11
MARET 15
APRIL 11
TOTAL 52
PT. PLN (PERSERO)
DISTRIBUSI JAWA TIMUR
AREA PENGATUR DISTRIBUSI SURABAYA
Jumlah Gangguan Trafo APD Jawa Timur januari-April 2010
UPDBulan
GangguanTrafo
OperasiPersentase
Januari Pebruari Maret April
Tengah 8 6 9 7 30 87 34,48
Timur 6 3 3 1 13 53 24,53
Barat 1 2 3 3 9 55 16,36
Jumlah 15 11 15 11 52 195 26,67
Dari data tersebut di atas dapat kita ketahui bahwa angka gangguan incoming trafo masih
terbilang cukup tinggi. Oleh sebab itu pihak APD (Distribusi) bekerja sama dengan pihak
UPT perlu mencari solusi dalam menekan angka gangguan incoming.
PT. PLN (PERSERO)
DISTRIBUSI JAWA TIMUR
AREA PENGATUR DISTRIBUSI SURABAYA
Tujuan
Menghindari tripnaya relai iancoming akibat kegagalan sistem proteksi (Relai)
penyulang
Mengetahui sistem koordinasi setingan relai incoming dan relai penyulang
Menganalisis dan mengetahui penyebab trip incoming
Menciptakan sistem proteksi jaringan distribusi yang sensitif, selektif dan handal.
Landasan Teori
Pengertian Dasar Proteksi
1. Fungsi Proteksi
Fungsi proteksi adalah memisahkan bagian sistem yang terganggu sehingga bagian
sistem lain dapat terus beroperasi dengan cara sebagai berikut:
a. Mendeteksi adanya gangguan atau kondisi abnormal lainnya pada bagian
sistem yang diamankannya (fault detection)
b. Melepaskan bagian sistem yang terganggu (fault clearing)
c. Menberikan indikasi adanya gangguan.
Komponen-komponen penting dalam sistem proteksi:
Relai Proteksi : sebagai elemen perasa yang mendeteksi adanya gangguan dan
keadaan abnormal lainnya (fault detection)
Pemutus Tenaga (PMT) : Memutuskan arus gangguan dalam sirkit tenaga untuk
melepaskan sistem yang terganggu (fault clearing)
Trafo Arus (CT), Trafo Tegangan (PT) dan Trafo Arus Toroida (zero sequence
current transformer) : Sebagai alat pengubah/ pembanding besaran primer
menjadi sekender.
Battery (Aki) : sebagai sumber tegangan untuk tripping PMT serta catu daya
untuk relai dan relai bantu (auxiliary relay).
Syarat dan Karakteristik Relai
• Kepekaan ( sensitivity ) : harus peka terhadap gangguan dalam rangsangan
minimum.
• Keandalan ( reliability ) :
PT. PLN (PERSERO)
DISTRIBUSI JAWA TIMUR
AREA PENGATUR DISTRIBUSI SURABAYA
• dependability (Tingkat Kepastian Kerja): tidak boleh gagal
• Security : Kepastian untuk tidak salah kerja
• Selektifitas ( selectivity ) : security : Pengaman harus dapat memisahkan
bagian sistem yang terganggu sekecilnya yaitu hanya seksi atau peralatan
yang terganggu saja yang termasuk kedalam kawasan pengaman
utamanya.
• Kecepatan ( speed ) : memisahkan daerah terganggu secepat mungkin
sehingga kerugian/ kerusakan akibat gangguan dapat diminimalisasi.
A. OCR ( Over Current Relay / Relai Arus Lebih )
OCR bekerja apabila terjadi arus yang melebihi settingannya. Relai ini bekerja
untuk melindungi peralatan listrik lainnya apabila terjadi arus lebih akibat :
1. Adanya penambahan beban atau perkembangan beban
2. Adanya gangguan hubung singkat di Jaringan maupun Instalasi listrik
Gangguan hubung singkat terjadi antar fasa yaitu dua fasa maupun tiga fasa
Karakteristik Relay Arus Lebih
1. Relai arus lebih seketika ( moment, instant )
2. Relai arus lebih waktu tertentu ( definit time )
3. Relai arus lebih waktu terbalik ( inverse time )
4. Kombinasi waktu seketika dengan waktu tertentu
5. Kombinasi waktu seketika dengan waktu terbalik
Gambaran Karakteristik Relai Arus Lebih
A. Relai Arus Lebih Seketika ( moment, instant )
PT. PLN (PERSERO)
DISTRIBUSI JAWA TIMUR
AREA PENGATUR DISTRIBUSI SURABAYA
Karakteristik relai ini bekerja tanpa adanya penundaan waktu. Jangka waktu
mulai relai pick up sampai kerja relai sangat singkat ( 20 ms – 50 ms ).
B. Relai Arus Lebih Waktu tertentu ( definit time )
Karakteristik relai ini bekerja dengan settingan waktu. Jangka waktu mulai relai
pick up sampai kerja relai diperpanjang dengan harga tertentu tidak tergantung
besarnya arus
C. Relai Arus Lebih Waktu Terbalik ( inverse time )
Karakteristik relai ini bekerja berkebalikan dengan waktu. Jangka waktu mulai
relai pick up sampai kerja relai berbanding terbalik dengan besarnya arus yang
mengerjakannya .
PT. PLN (PERSERO)
DISTRIBUSI JAWA TIMUR
AREA PENGATUR DISTRIBUSI SURABAYA
D. Kombinasi Relai Arus Lebih Seketika dengan Waktu Tertentu
Relai ini bekerja dengan perpaduan 2 karakteristik. Apabila arus yang melewati
melebihi Isetting relai instant dan definit, maka kedua karakteristik tersebut sama –
sama bekerja tetapi relai instant lebih cepat bekerja maka indikasi relai menunjukkan
instant sedangkan apabila arus yang melewati melebihi Isetting relai definit tetapi
dibawah Isetting instant maka yang merasakan dan bekerja adalah karakteristik relai
definit sedangkan karakteristik relai instant tidak bekerja.
E. Kombinasi Relai Arus Lebih Seketika dengan Waktu Terbalik
Relai ini bekerja dengan perpaduan 2 karakteristik. Apabila arus yang melewati
melebihi Isetting relai instant dan inverse, maka kedua karakteristik tersebut sama –
PT. PLN (PERSERO)
DISTRIBUSI JAWA TIMUR
AREA PENGATUR DISTRIBUSI SURABAYA
sama bekerja tetapi relai instant lebih cepat bekerja maka indikasi relai menunjukkan
instant sedangkan apabila arus yang melewati melebihi Isetting relai inverse tetapi
dibawah Isetting instant maka yang merasakan dan bekerja adalah karakteristik relai
inverse sedangkan karakteristik relai instant tidak bekerja.
B. DGFR ( Directional Ground Fault Relay / Relai Arus Gangguan Tanah )
DGFR adalah perpaduan 2 karakteristik relai yaitu :
1. DGR ( Directional Ground Relay )
Rele ganguan tanah berarah dipasang pada penyulang 20 kV sebagai
pengaman utama untuk mengamankan gangguan 1 phasa ke tanah. Rele ini
bekerja berdasarkan dua besaran. Yaitu arus Io ( dari ZCT yang baru memang
baru muncul kalau ada gangguan tanah ) dan Vo ( dari PT ) Open Delta yang
menghasilkan suatu sudut dan arah tertentu. Bila salah satu komponen tidak
terpenuhi maka rele tidak akan bekerja.
2. GFR ( Ground Fault Relay/ Earth Faulth )
Rele arus lebih tanpa arah atau GFR adalah rele yang bekerja apabila
dilalui arus yang melebihi settinganya ( dari ZCT ). Arus lebih yang dideteksi
rele ini berasal dari ganguan phasa – tanah.
PT. PLN (PERSERO)
DISTRIBUSI JAWA TIMUR
AREA PENGATUR DISTRIBUSI SURABAYA
STANDART WAKTU KERJA RELAI
KARAKTERISTIK WAKTU BERDASARKAN BS 142 / IEC 255-3 / IEEE - ANSI
Standart Inverse Very Inverse
Extremlly Inverse
Long Time Inverse Short Time Inverse
𝑡 = 0.14 𝑥 𝑡𝑑ቈ൬
𝐼𝑓𝐼𝑠𝑒𝑡൰0.02 − 1
KETERANGAN
t = waktu kerjatd = time dial ( merupakan setting )IF = Arus Hub. SingkatIS = Arus Setting
PT. PLN (PERSERO)
DISTRIBUSI JAWA TIMUR
AREA PENGATUR DISTRIBUSI SURABAYA
DATA PENGUJIAN RELAI
PT. PLN (PERSERO)
DISTRIBUSI JAWA TIMUR
AREA PENGATUR DISTRIBUSI SURABAYA
PT. PLN (PERSERO)
DISTRIBUSI JAWA TIMUR
AREA PENGATUR DISTRIBUSI SURABAYA
Klasifikasi Penyebab Trip pada Incoming
1. Proteksi penyulang 20 kV mecet, terlambat, atau tidak bekerja
2. Proteksi trafo tidak stabil
3. Kesalahan koordinasi proteksi
4. CT jenuh
5. Salah wiring atau triping command
6. DC Fault
7. Gangguan di bus 20 kV
8. Gangguan penyulang dalam converage setting moment incoming ( 4x In Trafo)
9. Over load.
Dampak dari Trip Incoming
Apabila beban total penyulang saat incoming trip besar dapat berakibat pada
kerusakan trafo
Penyulang yang tidak mengalami gangguan ikut padam (gangguan meluas)
Daya yang terjual ke konsumen berkurang akibat gangguan
Pendapatan perusahaan otomatis berkurang
Kualitas pelayanan konsumen menurun
Nilai SAIDI dan SAIFI meningkat
Kualitas kinerja menurun
Dalam hal ini yang akan jadi fokus utama pembahasan adalah pada kegagalan
proteksi pada penyulang.
Indikasi Kegagalan pada Sistem Penyulang:
1. Ralai tidak bekerja (relai mengalami kerusakan)
PT. PLN (PERSERO)
DISTRIBUSI JAWA TIMUR
AREA PENGATUR DISTRIBUSI SURABAYA
o DC Fault
o Wiring
o Rusak
o Salah setting
2. Relai bekerja tetapi mengalami keterlambatan
* Keterlambatan pada relai bantu
o Type Hight Speed
o Type Low Speed
* Keterlambatan pada mekanis PMT penyulang
* Perintah trip dari relai ke koil (contactor) mengalami hambatan
3. Untuk penyualng yang amsih mengguankan relai jenis manual seperti MCGG
perlu mendapat perhatian lebih karena jelai jenis ini tidak dapat dilihat event
dari hasil download relainya langsung. Di samping itu biasanya relai jenis ini
sering mengalami keterlambatan atau beru bekerja setelah arus nominal
melebihi settingan.
Tinjauan dan Penanganan Awal
Tinjauan awal setting relai incoming da relai penyulang:
Perkiraan lokasi/bagian yang terjadi gangguan
o Jaringan sebelum relai penyulang
o Rel/Busbar setelah relai penyualang menuju relai incoming
Jenis gangguan serta beban pada saat terjadi gangguan
Investigasi dan Tinjauan Langsung ke Lapangan
Melihat event (jurnal gangguan) bisa langsung didownload dari relainya seperti
pada relai jenis digital seperti (Vamp, Micom, dan SEL) atau meminta keterangan
dari piket dispatcher/ operator GI
Melakukan pemeriksaan kondisi fisik relai
PT. PLN (PERSERO)
DISTRIBUSI JAWA TIMUR
AREA PENGATUR DISTRIBUSI SURABAYA
Memastikan wiring contact trip sudah terpasang dengan benar
Pengujian relai :
o OCR
o DGR
o Earth Fault
o Recloser
Uji Time CB
Pengubahan settingan bila perlu
Koordinasi dengan pihak UPT selaku pihak yang bertangguang jawab terhadap
relai incoming.
Solusi dan Tindakan Lanjut
1. Pemantauan indikasi gangguan relai serta kondisinya melalui daftar gangguan
penyulang atau laporan dari operator GI
2. Investigasi Relai yang terindikasi mengalami gangguan atau masalah
3. Pemeliharaan serta pengujai relai secar berkala disertakan pada saat pemeliharaan
kubikel tahunan.
4. Memastikan settiangan relai dengan melakukkan pengujian terlebih dahulu
5. Mengkoordinasikan settingan relai penylang kepada pihak UPT sebagai dasar
penentuan settingan relai incoming
6. Mengetahui karakteristik setiap jenis (Merk) relai
7. Memberikan laporan kepada pihak yang terkait jika terjadi perubahan pada
settingan relai
Kendala
1. Penggunaan relai yang masih analog sehingga, jika terjadi gangguan tidak dapat
terdeteksi event gangguan tersebut.
2. Sistem proteksi masih menggunakan relay bantu type low speed
3. Tidak adanya relay earth faulth sebagai back up relay DGR apabila tidak bekerja.
PT. PLN (PERSERO)
DISTRIBUSI JAWA TIMUR
AREA PENGATUR DISTRIBUSI SURABAYA
Saran
Koordinasi dan kerja sama yang baik antara pihak UPT dan Distribusi sehingga
dapat menciptakan sistem proteksi yang handal
Penggantian relai yang masih analog dengan relai digital serta relay bantu jenis
kontaktor biasa dengan jinis hight speed
Memasang relay Earth Faulth sebagai back up relay DGR
top related