ANALISA PERHITUNGAN SETTING RELAI ARUS LEBIH PADA PENYULANG BEO DI GARDU INDUK SEDUDUK PUTIH

OLEH :

SANDRA TRI SEPTARINI6 ELCANALISA PERHITUNGAN SETTING RELAI ARUS LEBIH PADA PENYULANG BEO DI GARDU INDUK SEDUDUK PUTIHPerumusan MasalahMenganalisa setting relai arus lebih pada penyulang Beo di Gardu Induk Seduduk Putih dengan memasukkan data-data peralatan pengaman pada penyulang tersebut ke rumus perhitungan yang ada, guna mendapatkan nilai setelan relai arus lebih yang sesuai.

TujuanUntuk mengetahui besaran nilai arus gangguan hubung singkat pada distribusi 20 kVUntuk mengetahui nilai setting relai arus lebih yang tepat untuk dipasang pada penyulang Beo di Gardu Induk Seduduk PutihUntuk mengetahui waktu kerja relai terhadap titik gangguan tertentu pada penyulang Beo di Gardu Induk Seduduk PutihUntuk mengetahui perbandingan nilai perhitungan setting relai arus lebih dengan nilai setting yang ada di lapangan.

ManfaatDapat mengetahui besaran arus hubung singkat pada penyulang Beo di beberapa titik tertentu, sehingga potensi bahaya akibat gangguan hubung singkat dapat dihindari.Dapat mengetahui nilai setting yang tepat untuk dipasang pada relai, sehingga relai arus lebih dapat bekerja cepat apabila terdapat gangguan hubung singkat. Dapat menjelaskan waktu kerja relai terhadap titik gangguan tertentu pada penyulang Beo di Gardu Induk Seduduk PutihDapat menjelaskan perbandingan perhitungan nilai setting dengan nilai setting yang ada di lapangan

Pembatasan MasalahDifokuskan pada nilai setelan yang tepat untuk diterapkan pada relai arus lebih yang terdapat di penyulang Beo, Gardu Induk Seduduk Putih.

Metode PenulisanMetode LiteratureMetode PengamatanMetode InterviewProsedur PerhitunganTahap 1 : Memasukkan data MVA trafo dan tegangan sisi sekunder, menghitung nilai reaktansi trafo. Apabila nilai reaktansi dihasilkan, dilanjutkan ke tahap kedua.

Tahap 2: Memasukkan data Z, dan panjang penyulang. Menghitung nilai impedansi. Apabila nilai impedansi dihasilkan, lanjut ke tahap ketiga.

Tahap 3: Memasukkan data I,V, dan Z. Menghitung nilai arus hubung singkat. Apabila tidak terjadi error, maka dilanjutkan ke tahap berikutnya.Prosedur PerhitunganTahap 4: Memasukkan nilai arus hubung singkat yang didapatkan, dan menghitung nilai setting arus dan TMS relai arus lebih. Apabila nilai didapatkan maka dilanjutkan ke tahap lima.

Tahap 5: Memasukkan nilai setting berdasarkan perhitungan dan membandingkan dengan nilai setting yang diterapkan di lapangan.

Tahap 6: Menganalisa perbandingan antara kedua nilai tersebut.

Prosedur PerhitunganFlowchart PerhitunganPerhitungan Arus Gangguan Hubung SingkatPerhitungan Impedansi SumberPerhitungan Reaktansi TransformatorPerhitungan Impedansi PenyulangPerhitungan Impedansi Ekivalen JaringanPerhitungan Impedansi SumberData hubung singkat pada Gardu Induk Seduduk Putih sebesar 645,1 MVA

Sisi 70 kV

Perhitungan Impedansi SumberSisi 20 kV

Perhitungan Reaktansi TransformatorImpedansi transformator tenaga I 20 MVA sebesar 9,8%

Perhitungan Reaktansi TransformatorReaktansi Urutan Positif, Negatif

Reaktansi Urutan Nol

Perhitungan Impedansi PenyulangPenyulang Beo dengan total panjang penyulang 11,876 km. Dengan klasifikasi :Kabel SKTM 240 = 0,035 kmKabel AAAC 150 = 5,832 kmKabel AAAC 70 = 6,009 km

Perhitungan Impedansi PenyulangNilai impedansi urutan positif, negatif, dan nol menurut SPLN-64 Tahun 1985

SKTM 240 :

AAAC 150 :

Perhitungan Impedansi PenyulangAAAC 70 :

Sehingga didapatkan impedansi total :

Perhitungan Impedansi PenyulangImpedansi urutan positif, negatif :

Perhitungan Impedansi PenyulangImpedansi urutan nol :

Perhitungan Impedansi Ekivalen JaringanImpedansi ekivalen jaringan urutan positif dan negatif :

Perhitungan Impedansi Ekivalen JaringanImpedansi ekivalen jaringan urutan positif dan negatif berdasarkan panjang penyulang :

Perhitungan Impedansi Ekivalen JaringanImpedansi ekivalen jaringan urutan nol :

Perhitungan Impedansi Ekivalen JaringanImpedansi ekivalen jaringan urutan nol berdasarkan panjang penyulang :

Perhitungan Arus Gangguan Hubung SingkatGangguan Hubung Singkat 3 Fasa

Perhitungan Arus Gangguan Hubung SingkatGangguan Hubung Singkat 2 Fasa

Perhitungan Arus Gangguan Hubung SingkatGangguan Hubung Singkat 1 Fasa ke Tanah

Perhitungan Arus Gangguan Hubung SingkatKurva Perbandingan besaran nilai arus gangguan hubung singkat 3 fasa, 2 fasa, dan 1 fasa ke tanah :

Penyetelan Relai Arus LebihDiketahui pada penyulang Beo transformator arus yang terpasang mempunyai rasio 150/5 ampere, dan relai arus lebih yang terpasang mempunyai karakteristik Standard Inverse (Normal Inverse).

Penyetelan Relai Arus LebihSisi Penyulang 20 kVSetting Arus

I beban = I maksimum transformator = 267 A

Iset (primer)= 1,05 x I beban= 1,05 x 267 A = 280,35 A

Iset (sekunder)= Iset (primer) x = 280,35A x = 4,6

Penyetelan Relai Arus LebihSetting TMS (Time Multiplier Setting)

t =

TMS =

TMS =

TMS = 0,122 SI

Penyetelan Relai Arus LebihSisi Incoming 20 kV

Data yang diperoleh :Kapasitas= 20 MVATegangan= 70/20 kVImpedansi= 9,8%CT rasio= 600/5 Ampere Penyetelan Relai Arus LebihSetting Arus

Iset(primer) = 1,05 x I beban= 1,05 x 577,3= 606,24

Iset (sekunder) = Iset (primer) x = 606,24 x = 5,052

5

Penyetelan Relai Arus LebihSetting TMS (Time Multiplier Setting)

TMS =

TMS = 0,204 SI

Pemeriksaan Waktu Kerja RelaiWaktu Kerja Relai Pada Gangguan 3 Fasa

Pemeriksaan Waktu Kerja RelaiWaktu Kerja Relai Pada Gangguan 2 Fasa

Pemeriksaan Waktu Kerja RelaiPenyetelan Relai Gangguan TanahSisi Penyulang 20 kVSetting Arus Iset (primer)= 10% x (gangguan di 100% panjang penyulang) = 10% x 186,17 = 18,617 AIset (sekunder)= Iset (primer) x = 18,617 A x = 0,31 A

Pemeriksaan Waktu Kerja RelaiSetting TMS (Time Multiplier Setting)

TMS =

TMS = 0,112 SI

Pemeriksaan Waktu Kerja RelaiSisi Incoming 20 kVSetting Arus Iset (primer)= 8% x (gangguan di 100% panjang penyulang = 8% x 186,17 A = 14,89 AIset (sekunder) = Iset (primer) x

= 14,89 x = 0,124

Pemeriksaan Waktu Kerja RelaiSetting TMS (Time Multiplier Setting)t =

TMS =

TMS =

TMS = 0,285 SI

Pemeriksaan Waktu Kerja RelaiWaktu Kerja Relai Pada Gangguan 1 Fasa ke Tanah

Perbandingan Hasil Perhitungan Dengan Data di LapanganTabel nilai setting berdasarkan hasil perhitungan dengan nilai setting yang terpasang di lapangan :