studi koordinasi proteksi di pt. citic seram energy limited … · pada oseil 2 dilakukan...
Post on 05-May-2019
224 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Jurusan Teknik Elektro-ITS Page 1
Nama : Adityo Firmansyah NRP : 2210 106 072
Studi Koordinasi Proteksi di PT. Citic Seram Energy Limited Pulau Seram –Maluku Tengah
Pembimbing : 1. Dr. Ir. Margo Pujiantara, MT. 2. Heri Suryoatmojo, ST., MT., Ph.D
Sidang Tugas Akhir (Genap 2012-2013) Teknik Sistem Tenaga Jurusan Teknik Elektro ITS
Jurusan Teknik Elektro-ITS
Latar Belakang
• PT. Citic Seram Energy Ltd. merupakan perusahaan minyak dan gas bumi yang terletak di Pulau Seram – Maluku Tengah
• Dalam Sistem Kelistrikan Industri dibutuhkan sistem
pengaman untuk mengamankan sistem dari gangguan • Koordinasi sistem pengaman yang baik dapat meningkatkan
keandalan sistem
Page 2
Jurusan Teknik Elektro-ITS
Tujuan • Memodelkan,Menyimulasikan dan Menganalisa
sistem kelistrikan pada PT. Citic Seram Energy Ltd. • Mengetahui Koordinasi rele pengaman yang
terpasang pada sistem kelistrikan di PT. Citic Seram Energy Ltd.
• Mendapatkan setting koordinasi rele pengaman yang tepat utuk sistem kelistrikan di PT. Citic Seram Energy Ltd.
Page 3
Jurusan Teknik Elektro-ITS Page 4
Rele Arus Lebih
Merupakan jenis rele yang bekerja berdasarkan besar arus masukan, dan apabila besarnya arus masukan melebihi dari setting (Ip) maka rele arus lebih bekerja. Berdasarkan karakteristik waktuya rele arus lebih dibedakan atas 3 jenis yaitu:
Instantaneous Rele Definite Rele Inverse Rele
Jurusan Teknik Elektro-ITS
Syarat-syarat rele pengaman
Page 5
• Kecepatan Bereaksi Saat rele mulai merasakan adanya gangguan sampai dengan pelaksanaan
pembukaan pemutus tenaga. • Kepekaan Operasi ( sensitivity ) Kemampuan untuk memberikan respon bila merasakan gangguan. • Selektif ( selectivity ) Kemampuan untuk menentukan titik dimana gangguan muncul dan
memutuskan rangkaian dengan membuka pemutus tenaga terdekat. • Keandalan ( reliability ) Kemampuan unutk dapat bekerja dengan baik dalam mengatasi gangguan
dan menghindari operasi yang tidak diperlukan. - Dependable : harus trip ketika dibutuhkan. - Secure : tidak boleh trip saat tidak dibutuhkan. • Ekonomis harus disesuaikan dengan harga peralatan yang diamankan.
Jurusan Teknik Elektro-ITS Page 6
yang perlu diperhatikan pada pengaturan rele yaitu: Setting Arus Pada dasarnya batas penyetelan rele arus lebih adalah rele tidak boleh bekerja pada saat
beban maksimum. Arus settingnya harus lebih besar dari arus beban maksimumnya. Arus penyetelan pun harus memperhatikan kesalahan pick up sesuai dengan British Standard Pick Up = 1.05 s/d 1.3 Iset
Dalam setting juga harus memperhatikan batasan maksimum, untuk alasan keamanan dan back Up hingga sisi downstream ditetapkan :
Ipp ≤ 0.8 Isc minimum Dengan pedoman diatas seting arus yang digunakan pada study adalah: 1,05 IFLA ≤ Iset ≤ 0,8 Isc minimum
Setting Rele Pengaman
Jurusan Teknik Elektro-ITS Page 7
Setting Kelambatan Waktu (1)
• Penyetelan rele arus lebih dapat dilakukan berdasarkan setelan waktu, setelan arus maupun kombinasi keduanya [8]
Berdasar IEEE 242 : Waktu terbuka Circuit beaker : 0,08 det Overtravel dari rele : 0,1 det Faktor Keamanan : 0,22 det Untuk rele static dan rele digital berbasis microprosesor
overtravel time dari rele dapat diabaikan.
Sehingga total waktu =0,2 - 0,4 det
Jurusan Teknik Elektro-ITS Page 8
Setting Kelambatan Waktu (2)
• Pada setelan waktu dikenal adanya setting kelambatan waktu (Δt). Perbedaan waktu kerja minimal antara rele utama dan rele cadangan adalah 0.2 – 0.4 sec
tset = Δt + t dimana : Δt adalah perbedaan waktu kerja 0.2 – 0.4 sec, dan t
adalah setting waktu rele utama pada feeder, dan tset adalah setting waktu rele cadangan pada feeder. BUS C
0.1 detik
BUS B 0.4 detik
BUS A 0.7 detik
Penyulang 1 detik
Jurusan Teknik Elektro-ITS
Sistem Kelistrikan PT. Citic • Sistem Pembangkitan Sumber dari pembangkit listrik tenaga diesel mandiri dengan 1 pembangkit utama dan 2 pembangkit emergency/standby dengan kapasitas masing-masing pembangkit 1.4 MW. • Sistem Distribusi Jaringan distribusi sistem tenaga listrik yang digunakan adalah sistem radial. Tegangan yang digunakan adalah tegangan menengah 3.3 KV/11 KV dan tegangan rendah 0.4 KV Beban a) Total Motor load = 1125 MW, 0.491 Mvar, % pf =91.63 lagging b) Total Static Load = 0.071 MW, 0.004 Mvar, % pf =99.88
lagging Page 9
Jurusan Teknik Elektro-ITS
Pengambilan Tipikal Koordinasi Pengaman
Page 10
02-T
R-2
002
500
kVA
02-T
R-2
001
750
kVA
VSD
VSD
VSD
VSD VS
D
Tipikal 1 Tipikal 2 Tipikal 3
Jurusan Teknik Elektro-ITS
• Hubung singkat minimum 30 cycle
DATA HASIL SIMULASI HUBUNG SINGKAT MINIMUM
Page 11
Bus Tegangan Arus Hubung Singkat Minimum
FF MAIN 3.3 kV 1.13 kA
Bus 87(oseil2) 11 KV 0.226 KA
01B-MV-3001 11 KV 0.215 KA
Bus 129(oseil 6) 2.23KV 0.486 KA
02-LV-3001 0.38 KV 6.91 KA
Bus 16 3.3 kV 1.13 kA
01-MV-3001B 3.3 kV 1.07 kA
Bus 40 1.9 kV 0.707 kA
Jurusan Teknik Elektro-ITS
• Hubung singkat maksimum ½ cycle
Data Hasil Simulasi Hubung Singkat Maksimum
Page 12
Bus Tegangan Arus Hubung Singkat Maksimum
FF MAIN 3.3 kV 2.48 kA
Bus 87(oseil2) 11 KV 0.352 KA
01B-MV-3001 11 KV 0.323 KA
Bus 129(oseil 6) 2.23KV 0.573 KA
02-LV-3001 0.38 KV 12.26KA
Bus 16 3.3 kV 2.48 kA
01-MV-3001B 3.3 kV 2.09 kA
Bus 40 1.9 kV 0.86 kA
Jurusan Teknik Elektro-ITS
Tipikal 1
Page 13
Single line diagram koordinasi typical 1
Keterangan:
Rele utama trip
Back-Up Rele utama
Pengaman CT Rasio Setting/Rating
Fuse 33 (ABB)
16A
R-02-TR-2002(ALSTOM P127)
150/5 Extreme inverse
I>:0,53 t>:1.5
I>> : - t>> : -
R-GEN 80-G-001C 500/5 Extreme inverse
I>:0,5 t>:-
I>> : 0.675 t>> : 2.5
Tabel Eksisting
Jurusan Teknik Elektro-ITS
Contoh Perhitungan(1)
Page 14
nCT
Ipp
Jurusan Teknik Elektro-ITS
Contoh Perhitungan (2)
Page 15
97.21
02.00.14
IsetIscmax
tX
97.2102.00.14 t
8
X
IsetKV 11 konversi 129 bus cycle 1/2max Isc
Jurusan Teknik Elektro-ITS Page 16
Setting Rele Typical 1
1
2
Eksisting
Setting arus beban penuh rele R-02-TR-2002 dan R-GEN80-G-001C serta UT-10 tidak sesuai Standard BS 142-1983 dengan batas penyetelan antara 1,05 – 1,3 Iset
Setting rele R-GEN80-G-001C dan GI-06 adalah back up dari rele R-02-TR-200. Pada kondisi eksisting, koordinasi waktu antara kedua rele tersebut tidak terkoordinasi dengan baik.
Jurusan Teknik Elektro-ITS Page 17
Setting Rele Typical 1
1
3
4
Resetting
Setting arus beban penuh rele telah sesuai Standard BS 142-1983 dengan batas penyetelan antara 1,05 – 1,3 Iset
Setting rele Gen 80 –G-001C yang sudah tidak overlap
Setting time delay untuk rele Gen 80 –G-001C difinite rele Sudah lebih baik.
Setting time delay untuk rele difinite rele yaitu sebesar 0.2 s. Hal ini sudah memenuhi standard IEEE 242 yaitu antara 0.2 -04 s.
2
Jurusan Teknik Elektro-ITS
TIPIKAL 2
Page 18
Single line diagram koordinasi typical 2
Keterangan:
Rele back up
Pengaman utama
Pengaman CT Rasio Setting/Rating
Fuse 24 (Gould Shawmut A03301
Fuse 2 (Gould Shawmut A03301
Fuse 28 (Gould Shawmut A03301
R-GEN 80-G-001C
500/5
2R
3R
4R
Extreme inverse
I>:0,5 t>:-
I>> : 0.675 t>> : 2.5
Tabel Eksisting
Jurusan Teknik Elektro-ITS Page 19
Setting Rele Typical 2
Eksisting
1
2
I set < FLA
Setting rele GEN 80-G-001C dan Fuse yangoverlap.
Jurusan Teknik Elektro-ITS Page 20
SETTING RELE DARI TYPICAL 2
Resetting
1
2
3
4
Setting arus beban penuh rele telah sesuai Standard BS 142-1983 dengan batas penyetelan antara 1,05 – 1,3 Ise
Setting rele Gen 80 –G-001C yang sudah tidak overlap
Setting time delay untuk rele difinite rele yaitu sebesar 0.2s. Hal ini sudah memenuhi standard IEEE 242 yaitu antara 0.2 -04s.
Rele sudah terkoordinasi dengan baik
Jurusan Teknik Elektro-ITS
Tipikal 3
• Tabel eksisting tipikal 3
Page 21
Jurusan Teknik Elektro-ITS
Setting Rele Tipikal 3
Page 22 Resetting
Jurusan Teknik Elektro-ITS
Kesimpulan • Terdapat beberapa setelan rele yang belum tepat dan koordinasi yang kurang baik,
terutama pada setelan pickup dan grading time antar rele pengaman. Pada beberapa rele, setelan pickup kurva inversnya masih menyentuh arus full load beban. Hal ini dapat menyebabkan rele tersebut trip meski tidak terjadi gangguan.
• Hasil plot tipikal 1 menunjukkan perbaikan kurva rele generator dan rele transformator 02-TR-2002 yang sudah memenuhi standar. Jika terjadi gangguan maksimum 3 phasa pada sisi 11 kV, rele transformator 02-TR-2002 akan bertindak terlebih dahulu, sementara rele generator berfungsi sebagai cadangan. Selain itu pada oseil 2 dilakukan pergantian fuse dengan rele dan CB guna memperbaiki keandalan pengaman dimana fuse kurang bisa melokalisir gangguan yang terjadi.
• Hasil plot tipikal 2 menunjukkan pergantian fuse dengan menggunakan rele dan circuit breaker. Grading time antara rele dibuat sama yaitu 0.2 detik.
• Hasil plot tipikal 3 menunjukan bahwa pengaturan arus pickup untuk rele overload generator, dan rele motor. Ketika motor start, kurva dari rele generator tidak memeotong kurva dari start motor. Jika terjadi short circuit pada motor 355 KW, fuse yang menjadi pengaman utama akan melebur. Jika dalam kasus ini fuse sering gagagl dalam melokalisasi gangguan maka rele generator yang akan bertindak sebagai cadangan. Page 23
Jurusan Teknik Elektro-ITS
Saran
Karena adanya setelan yang kurang tepat serta koordinasi yang kurang baik pada beberapa pengaman tersebut, maka
direkomendasikan untuk melakukan penggantian pada beberapa fuse serta setelan beberapa rele sesuai dengan setelan yang
diperoleh dari hasil analisis yang telah dilakukan dalam tugas akhir ini.
Page 24
Jurusan Teknik Elektro-ITS Page 25
SEKIAN dan
TERIMA KASIH
top related