dedy brian ericson_teknik elektro_21060112130081_kp pertamina ru-iv cilacap_utilities

7/17/2019 Dedy Brian Ericson_Teknik Elektro_21060112130081_KP Pertamina RU-IV Cilacap_Utilities

http://slidepdf.com/reader/full/dedy-brian-ericsonteknik-elektro21060112130081kp-pertamina-ru-iv-cilacaputilities 1/98

LAPORAN KERJA PRAKTEK

SISTEM KOORDINASI OVER CURRENT RELAY

PADA PENYULANG 05EE0101B DARI GENERATOR

051G102 SAMPAI MOTOR 054P105BM DI

PT. PERTAMINA RU -IV CILACAP

Disusun Oleh:

Dedy Brian Ericson NIM. 21060112130081



UNIVERSITAS DIPONEGORO PT. PERTAMINA RU-IV CILACAP

LEMBAR

PENGESAHAN




LEMBAR PENGESAHAN

LAPORAN KERJA PRAKTIK

PT. PERTAMINA (PERSERO) RU IV CILACAP

“SISTEM KOORDINASI OVER CURRENT RELAY PADA PENYULANG 05EE0101B

DARI GENERATOR 051G102 SAMPAI MOTOR 054P105BM DI PT. PERTAMINARU-IV CILACAP”

Disusun Oleh :

Dedy Brian Ericson NIM. 21060112130081

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

Telah diperiksa dan disetujui pada tanggal :

30 September 2015

Mengetahui,




KATA

PENGANTAR




KATA PENGANTAR

Segala puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala

hikmat, kesehatan, dan karunia yang diberikan-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan

laporan kerja praktek berjudul “Sistem Koordinasi Over Current Relay pada Penyulang

05EE0101B dari Generator 051G102 sampai Motor 054P105BM di PT. PERTAMINA

RU-IV Cilacap” .

Kerja praktek merupakan kegiatan yang harus dilaksanakan oleh mahasiswa selain

perkuliahan, praktikum, dan tugas akhir sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di jurusan

Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang. Hal ini dianggap penting

dalam rangka pengembangan pengetahuan mahasiswa, dan mempersiapkan mahasiswa

sebelum terjun ke dunia profesinya.

Pengalaman yang diperoleh penulis selama kerja praktik di PT. Pertamina (Persero)

Refinery Unit IV Cilacap. Semoga dapat memberikan wawasan tentang dunia kerja dan

aplikasi keilmuan yang sangat berguna di kemudian hari. Namun, segala pengalaman, ilmu dan

wawasan yang diperoleh tidak dapat dituliskan dalam laporan ini karena segala keterbatasannya

Selama pelaksanaan Praktek Kerja Lapangan dan penyelesaian laporan ini, tak lepas

dari hambatan. Namun, berkat motivasi, informasi, dan konsultasi dari berbagai pihak,

akhirnya semua dapat diatasi. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terimakasih

kepada :

1. Tuhan Yang Maha Esa atas segala limpahan kasih dan karunia- Nya.

2 Ibu Ayah dan Kaka atas doa dan dukungan baik moril maupun materil




6. Bapak Fredy Prijasetija, ST selaku section head Utilities II yang mengijinkan penulis

dalam melaksanakan kerja praktek di are 05.

7. Mas Muhamad Tofik Ariyadi selaku pembimbing utama kerja praktik yang telah

memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis selama melakukan kerja

praktek.

8. Mas Andikta Dwi Hirlanda, ST, MT yang telah memberikan ilmu dan bimbingan

selama melaksanakan kerja praktek.

9. Mas Wisnu Cahyanto dan Yosep Saepul Milah yang sudah memberikan bimbingan

dan pendampingan selama melakukan kerja praktek.

10. Mba Ami dan Mas Iwa selaku pihak HRD yang mengurus perihal kerja praktek.

11. Teman-teman kerja praktek satu perjuangan di utilities area 05 yang telah membantu

penulis selama melaksanakan kerja praktek Bayu Seno Adi N, Novan, dan Ovi EP.

Serta teman-teman kerja praktek Pertamina RU IV periode September-Oktober.

Semoga laporan ini dapat bermanfaat kepada pembaca. Penulis menyadari

sepenuhnya bahwa dalam penulisan laporan kerja praktek ini masih banyak kekurangan.

Untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari semua pihak agar

dapat lebih baik di masa yang akan datang.

Akhirnya penulis berharap semoga laporan kerja praktek ini dapat memberikan

manfaat bagi semua pihak.

Cilacap, 25 September 2015




DAFTAR ISI




DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL.................................................................................................................i

LEMBAR PENGESAHAN ..................................................................................................... ii

KATA PENGANTAR ............................................................................................................. iii

DAFTAR ISI ............................................................................................................................ v

BAB I ......................................................................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ................................................................................................................. 1

1.2 Alasan Pemilihan Lokasi Kerja Praktik ........................................................................... 2

1.3 Tujuan Kerja Praktik ........................................................................................................ 2

1.4 Batasan Masalah ............................................................................................................... 3

1.5 Metode Penyusunan Laporan ........................................................................................... 3

1.6 Sistematika Penulisan....................................................................................................... 3

1.7 Waktu dan Tempat Pelaksanaan KP ............................................................................... 4

BAB II ....................................................................................................................................... 1

2.1 Sejarah Singkat PT. PERTAMINA (Persero) RU IV Cilacap ......................................... 1

2.2 Pembangunan Kilang Minyak PT. PERTAMINA (PERSERO) RU IV ......................... 3

2.2.1 Kilang Minyak I ........................................................................................................ 3

2.2.2 Kilang Minyak II ....................................................................................................... 5

2.2.3 Kilang Paraxylene ..................................................................................................... 7

2.2.4 Proyek Debottlenecking Cilacap (DPC) .................................................................... 8

2.2.5 Modernisasi Instrumen Kilang dengan DCS ........................................................... 10

2.3 Produksi Kilang PT. PERTAMINA (PERSERO) RU IV Cilacap dan Kapasitasnya ...11




3.1 Sistem Proteksi Distribusi Tenaga Listrik ...................................................................... 26

3.1.1 Pengertian Sistem Proteksi ...................................................................................... 26

3.1.2 Tujuan Sistem Proteksi ............................................................................................ 26

3.1.3 Persyaratan Sistem Proteksi .................................................................................... 27

3.1.4 Komponen Sistem Proteksi ..................................................................................... 29

3.2 Relay Proteksi ................................................................................................................ 33

3.2.1 Perkembangan Relay Proteksi ................................................................................. 33

3.2.3 Informasi-informasi yang perlu diketahui pada relay proteksi : ............................. 35

3.2.4 OCR ( Over Current Relay / Relai Arus Lebih ) ..................................................... 36

3.2.5 Ground Fault Relay ................................................................................................. 39

3.2.6 Daftar Nomor Peralatan Relay ................................................................................ 41

3.3. Gangguan Hubung Singkat ........................................................................................... 42

3.3.1 Gangguan Hubung Singkat 3 fasa ........................................................................... 44

3.3.2 Gangguan Hubung Singkat 2 fasa ........................................................................... 45

3.3.3 Gangguan Hubung Singkat 1 Fasa ke tanah ............................................................ 45

3.3.4 Moment Over Current & Moment Ground Fault .................................................... 46

3.3.5 Jaringan Distribusi Primer ....................................................................................... 46

3.3.6 Jaringan Distribusi Sekunder ................................................................................... 47

3.3.7 Setting Rele Arus Lebih Instan ................................................................................ 48

3.3.8 Koordinasi Berdasarkan Arus dan Waktu ......................................................... 49

BAB IV .................................................................................................................................... 50

4.1 Sistem Kelistrikan PT. Pertamina RU-IV Cilacap ......................................................... 50

4.2 Koordinasi Rele Arus Lebih pada Penyulang 05EE0101B ............................................ 51

ilih di i l




LAMPIRAN............................................................................................................................71




BAB I




BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Di Indonesia terdapat banyak sumber energi yang dihasilkan oleh alam, salah satunya

adalah minyak bumi. Minyak bumi merupakan sumber daya alam yang penting karena dapat

digunakan sebagai bahan bakar dan pembangkit tenaga listrik. PT. PERTAMINA

(PERSERO) adalah perusahaan yang bertugas untuk mengelola minyak bumi di Indonesia,

baik dalam hal eksplorasi minyak mentah maupun pengolahan minyak dan gas. PT.

PERTAMINA (PERSERO) sebagai perusahaan minyak nasional yang berwenang untukmengelola semua bentuk kegiatan perminyakan Indonesia mempunyai tiga tugas utama,

yaitu:

1. Sebagai sumber devisa negara.

2.

Menyediakan lapangan kerja / kesempatan kerja

3.

Menyediakan dan menjamin pemenuhan BBMDalam mengemban tugas tersebut, PT. PERTAMINA (PERSERO) mengoperasikan

beberapa kilang minyak yang tersebar di dalam negeri, antara lain RU I Pangkalan Brandan,

RU II Dumai, RU III Plaju, RU IV Cilacap, RU V Balikpapan, RU VI Balongan, dan RU VII

Kasim.

Sasaran utama pengadaan dan penyaluran BBM dalam menunjang pembangunannasional adalah dengan tersedianya BBM dalam jumlah yang cukup dengan kualitas yang

memenuhi spesifikasi, suplai yang berkesinambungan, terjamin, dan ekonomis. Pemenuhan

kebutuhan BBM merupakan tugas yang berat karena peningkatan kapasitas pengolahan




serta sekaligus mengamankan bagian yang terganggu dari kerusakan yang dapat

menyebabkan kerugian yang lebih besar.

Seperti pabrik-pabrik pada umumnya, pabrik PT. PERTAMINA RU IV Cilacap

memerlukan keandalan sistem kelistrikan serta kontinuitas suplai daya listrik untuk

mendukung proses produksinya. Salah satu faktor yang mempengaruhi hal tersebut adalah

performa sistem proteksi dengan koordinasi rele-rele pengamannya. Untuk meningkatkan

performa sistem proteksi perlu dilakukan analisis terhadap koordinasi rele yang ada terutama

pada rele pengaman arus lebih. Analisis ini dapat dilakukan dengan menjabarkan koordinasi

rele proteksi. Dengan menganalisis hal ini, akan didapatkan setelan dan koordinasi yang baik

bagi sistem kelistrikan tersebut. Setelan dan koordinasi rele yang baik akan dapat mencegah

atau membatasi kerusakan jaringan beserta peralatannya ketika terjadi gangguan dan juga

mencegah putusnya suplai daya listrik pada daerah yang tidak ada gangguan.

1.2 Alasan Pemilihan Lokasi Kerja Praktik

Adapun pemilihan kerja praktik di PT. PERTAMINA (PERSERO) RU IV Cilacap

adalah karena beberapa faktor pendukung. Adapun alasannya adalah sebagai berikut: PT. PERTAMINA (PERSERO) RU IV Cilacap merupakan Refinery Unit terbesar baik

di Indonesia maupun di Asia Tenggara.

PT. PERTAMINA (PERSERO) RU IV Cilacap merupakan Refinery Unit yang memiliki

unit pembangkit sendiri yang mampu menunjang listrik di PT. PERTAMINA

(PERSERO) RU IV Cilacap.Oleh sebab itu dipilihlah lokasi PT. PERTAMINA (PERSERO) RU IV Cilacap

sebagai tempat melaksanakan kerja praktik.




1.4 Batasan Masalah

Dalam laporan kerja praktik ini, pembahasan mengenai koordinasi relay arus lebih

menggunakan aplikasi Etap 12.6.0 pada PT. PERTAMINA RU-IV Cilacap Penyulang

05EE0101B. Relay yang dibahas hanya mengenai relay arus lebih.

1.5 Metode Penyusunan Laporan

Dalam menyusun laporan Kerja Praktik ini digunakan metode-metode sebagai

berikut:

Metode wawancara, yaitu melakukan diskusi, wawancara dan tanya jawab dengan

pembimbing KP dan teknisi yang bekerja pada bagiannya masing-masing. Metode observasi, yaitu melihat langsung pada peralatan yang menjadi pembahasan pada

kerja praktik.

Metode studi pustaka, melengkapi data yang didapat melalui wawancara dan pengamatan

dengan cara membaca dari sumber literatur yang sesuai dengan bahasan.

1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika yang digunakan dalam penulisan laporan Kerja Praktik ini adalah sebagai

berikut :

BAB I : Berisi tentang pendahuluan yang terdiri dari latar belakang, tujuan kerja

praktik, manfaat kerja praktik, metode penyusunan laporan, sistematika

penulisan, waktu dan tempat pelaksanaan KP.

BAB II : Berisi tentang profil PT. PERTAMINA ( PERSERO ) RU IV Cilacap yang

mencakup sejarah PT. PERTAMINA ( PERSERO ) RU IV, data produksi




1.7 Waktu dan Tempat Pelaksanaan KP

Kerja Praktik dilaksanakan pada periode September - Oktober 2015. Bertempat di PT.

PERTAMINA (PERSERO) RU IV Cilacap bagian Utilities.




BAB II




BAB II

PT. PERTAMINA (PERSERO)

RU IV CILACAP

2.1 Sejarah Singkat PT. PERTAMINA (Persero) RU IV Cilacap

Indonesia memiliki sumber daya alam yang melimpah. Salah satu diantaranya adalah

minyak bumi, gas dan panas bumi. Minyak bumi merupakan salah satu sumber daya alam

yang dapat menghasilkan energi baik untuk bahan bakar maupun untuk pembangkit tenaga

listrik. Bagi Indonesia, minyak bumi merupakan sumber daya alam yang sangat vital dan

strategis, karena peranannya yang penting dan dominan dalam menunjang pembangunan di

tanah air. Hal ini disebabkan karena disamping untuk keperluan dalam negeri, juga

diperuntukkan menambah devisa melalui ekspor migas. Seiring dengan perkembangan

industri dan pembangunan di Indonesia maka kebutuhan energi akan terus bertambah dari

tahun ketahun.

Perkembangan penggunaan minyak bumi dewasa ini terus berkembang dan semakin

meningkat. Minyak bumi merupakan salah satu sumber energi utama yang masih digunakan,

terutama untuk pembangkit tenaga listrik serta sebagai bahan bakar berbagai jenis mesin.

Konsumsi minyak bumi ini terus meningkat terutama untuk keperluan dalam negeri sebagai

bahan bakar minyak (BBM) terutama untuk kebutuhan pulau Jawa yang merupakan daerah

konsumen di Indonesia.

Indonesia mempunyai cukup banyak sumber minyak bumi dan telah dikelola sejak

masa penjajahan Belanda hingga saat ini. Meskipun telah dimanfaatkan selama kurun waktu

hampir dua abad, ternyata masih banyak wilayah bagian Indonesia yang belum dieksplorasi.




operasionalnya dikembangkan berdasarkan Undang-Undang No. 19 Tahun 1960 Tentang

pendirian Perusahaan Negara, dan Undang-Undang No. 44 Tahun 1960 Tentang

Pertambangan Minyak dan Gas Bumi. Atas dasar Undang-Undang tersebut, maka pada

tanggal 1961 dibentuklah perusahaan negara sektor minyak dan gas bumi yaitu PN

PERTAMINA dan PN PERMINA. Kedua perusahaan tersebut bergerak dalam usaha

eksplorasi, eksploitasi pengolahan dan pemasaran / distribusi. Pada tahun 1968 kedua

perusahaan tersebut melakukan merger menjadi PN PERTAMINA yang pada tanggal 1

Januari 1972 berubah menjadi PT. PERTAMINA. Berdasarkan peraturan pemerintah No. 31

Tahun 2003 sebagai amanat dari pasal 60 UU No. 22 Tahun 2001 Tentang minyak dan gas

bumi serta akta pendirian PT. PERTAMINA (Persero) yang dilakukan oleh Menteri

Keuangan dilaksanakan pengalihan Badan Hukum serta pengalihan Direksi dan Komisaris.

Mulai tanggal 1 Oktober 2003 PERTAMINA berubah menjadi Persero.

Sejalan dengan pembangunan yang berkembang dengan pesat, maka kebutuhan

minyak bumi akan terus semakin bertambah. Untuk itu perlu dibangun Refinery Unit minyak

bumi guna memenuhi kebutuhan yang semakin meningkat tersebut. Dalam usaha tersebut

maka pada tahun 1974 dibangunlah kilang minyak yang dirancang untuk mengolah bahan

baku minyak mentah dari Timur Tengah, dengan maksud selain untuk mendapatkan produk

BBM, juga untuk mendapatkan bahan dasar minyak pelumas dan aspal.

Pembangunan kilang minyak di Cilacap merupakan pembangunan salah satu dari

Refinery Unit yang ada di Indonesia. PERTAMINA Refinery Unit IV Cilacap berada di

bawah tanggung Jawab Direktorat Pengolahan PERTAMINA. Refinery Unit IV Cilacap ini

merupakan Refinery Unit dengan kilang berkapasitas terbesar di Indonesia. Untuk lebih

jelasnya beberapa Lokasi Refinery Unit PERTAMINA di Indonesia dapat dilihat pada

Gambar 2 1




Refinery Unit minyak PERTAMINA dan kapasitasnya :

1. RU-I Pangkalan Berandan (sudah tidak beroperasi) 5,000 BPSD (0.5 %)

2. RU-II Dumai 170,000 BPSD (16.3 %)

3. RU-III Plaju 132,500 BPSD (12.7 %)

4. RU-IV Cilacap 348,000 BPSD (33.3 %)

5. RU-V Balikpapan 253,500 BPSD (24.3 %)

6. RU-VI Balongan 125,000 BPSD (12.0 %)

7. RU-VII Kasim 10,000 BPSD ( 1.0 %)

Total 1,044,000 BPSD (100.0 %)

Gambar 2.1 Lokasi Refinery Unit PERTAMINA diseluruh Indonesia

2.2 Pembangunan Kilang Minyak PT. PERTAMINA (PERSERO) RU IV

Pembangunan kilang minyak di Cilacap dilaksanakan dalam 4 tahap yaitu Kilang

Minyak I, Kilang Minyak II, dan Kilang Paraxylene serta proyek debottlenecking.




Kilang Minyak I ini dirancang dengan kapasitas pengolahan 100.000 barel/hari,

karena meningkatnya kebutuhan konsumen, pada tahun 1996 dilaksanakan peningkatan

kapasitas produksi melalui proyek debottlenecking, sehingga saat ini Kilang Minyak I

memiliki kapasitas menjadi 118.000 barel/hari. Kilang Minyak I dibangun untuk mengolah

Crude yang berasal dari Timur Tengah yaitu Arabian Light Crude (ALC). Selain

menghasilkan BBM, kilang ini juga merupakan satu-satunya kilang di Indonesia yang

menghasilkan produk tambahan berupa bahan baku minyak pelumas (lube base oil) dan

aspal. Sampai saat ini Kilang Minyak I ini tetap mengolah minyak mentah dari Timur Tengah

mengingat karakteristik minyak dari dalam negeri tidak cukup ekonomis untuk produk yang

dimaksud.

Kilang Minyak I PT. PERTAMINA (PERSERO) RU IV meliputi :

a. Fuel Oil Complex (FOC I), untuk memproduksi BBM.

b. Lube Oil Complex (LOC I), untuk memproduksi lube base oil dan aspal.

c. Utilities Complex I (UTL I), menyediakan semua kebutuhan utilities dari unit-unit proses

seperti steam, listrik, angin instrumen, air pendingin serta fuel system.

Pada FOC 1 dan LOC 1 tersebut menghasilkan produksi yang berbeda jumlahnya.

Kapasitas produksi yang dihasilkan Kilang Minyak I tersebut dapat dilihat pada Tabel

2.1.

Tabel 2.1. Kapasitas Terpasang Kilang I

Fuel Oil Complex I Lube Oil Complex I

U iKapasitas

U iKapasitas




Platformer 1 1.650 MEK Dewaxing Unit

1226 - 337

Propane

Manufacturing43,5

Kerosine Merox

Treater 1.940

Sour Water

Stripper753

Hg Remover 469

2.2.2 Kilang Minyak II

Pembangunan Kilang Minyak II dimulai tahun 1981 dan mulai beroperasi setelah

diresmikan pada 4 Agustus 1983 dan merupakan perluasan dari Kilang Minyak I. Perluasan

ini dilakukan mengingat peningkatan konsumsi BBM yang menjadi tidak seimbang lagi

dengan produksi yang ada. Sementara untuk memenuhi kebutuhan tersebut terpaksa minyak

mentah dalam negeri diolah di kilang luar negeri dan masuk ke Indonesia dalam jenis BBM

tertentu. Pola pengadaan demikian merupakan suatu pemborosan yang dapat mengganggu

kestabilan ekonomi nasional. Dengan alasan tersebut maka pemerintah memandang perlu

mengadakan perluasan kilang.

Mulai Tahun 1998/1999 Kilang Minyak II ini berkapasitas 230.000 barel / hari yang

semula hanya berkapasitas 200.000 barel/hari. Kilang ini pada awalnya dirancang untuk

mengolah minyak mentah dengan komposisi 80 % Arjuna Crude (Kadar Sulfur 0,1% berat)

dan 20 % Attaka Crude (Kadar sulfur 0,1% berat), tetapi pada perkembangan selanjutnya

kilang ini mengolah minyak mentah campuran (cocktail ) baik dari dalam maupun luar negeri




termasuk Kilang Paraxylene dan pembuatan sarana pengolahan pelumas baru (LOC III)

dimulai tahun 1996 dan selesai Mei 1999.

Dengan beroperasinya kilang minyak Cilacap maka dengan kapasitas kilang ini

diharapkan telah mencukupi kebutuhan BBM dalam negeri. Hal ini dikarenakan hampir 35 %

BBM dari seluruh BBM yang dibutuhkan untuk dalam negeri dipasok dari kilang Cilacap.

Disamping itu kilang Cilacap menjadi lebih penting lagi yaitu dengan dijadikannya

PERTAMINA Refinery Unit IV sebagai jantung distribusi BBM di pulau Jawa, sejalan

dengan program pipanisasi BBM ke kota-kota besar yang ada di pulau Jawa.

Berdasarkan pertimbangan adanya bahan baku naphta dan sarana pendukung seperti

Tangki, dermaga dan utilities maka pada tahun 1988 dibangunlah Kilang Paraxylene Cilacap

(KPC) guna memenuhi kebutuhan bahan baku Pusat Aromatik di Plaju, sekaligus sebagai

usaha meningkatkan nilai tambah produk kilang BBM.

Kilang Minyak II PT. PERTAMINA (PERSERO) RU IV meliputi :

1. Fuel Oil Complex II (FOC II), untuk memproduksi BBM dan LPG.

2. Lube Oil Complex II (LOC II), untuk memproduksi Lube Base dan aspal.

3.

Utilities Complex II (UTL II), untuk meyediakan semua kebutuhan utilities kebutuhan

proses.

4. Offsite Fasilities.

Pada FOC II dan LOC II dapat memproduksi produk tersebut dengan jumlah yang

berbeda. Kapasitas yang dihasilkan pada Kilang II tersebut dapat dilihat pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2. Kapasitas Terpasang Kilang II

Fuel Oil Complex II Lube Oil Complex II




II)

Naphta Hydro

Treating

(NHT II)

244

Furfural

Extraction Unit

II

226 – 337

AH Unibon 2.680

Platformer II 244

LPG Recovery 730

Naphta Merox

Treater 1.320

Sbreaker 8.387

2.2.3 Kilang Paraxylene

Mengingat tersedianya bahan baku Naphta produksi Kilang Minyak II dan

tersedianya sarana pendukung seperti dermaga, Tangki-Tangki, dan utilities, maka pada

tahun 1988 dibangun lagi Kilang Petrokimia Paraxylene dan sebagai kontraktor

pelaksananya adalah Japan Gasoline Coorporation (JGC). Kilang ini mulai beroperasi pada

20 Desember 1990 dengan mengolah naptha 590.000 ton/tahun menjadi produk utama

Paraxylene, benzene, dan produk lainnya.

Dengan telah beroperasinya Kilang Paraxylene tersebut, maka keberadaan PT.

PERTAMINA (PERSERO) RU IV semakin penting, karena disamping produk yang

dihasilkan oleh Kilang Minyak I dan II, juga merupakan penghasil produk petrokimia.

Produk Paraxylene sebagian untuk memenuhi kebutuhan ke pusat aromat di Plaju sebagai




Tabel 2.3 Kapasitas Terpasang Kilang Paraxylene

Unit Proses Kapasitas (ton/hari)

Naphta Hydrotreater 1.791

CCR Platformer 1.791

Sulfolane 1.100

Tatoray 1.730

Xylene Fractionator 4.985

Parex 4.440

Isomar 3.590

2.2.4 Proyek Debottlenecking Cilacap (DPC)

Sebagaimana diketahui bahwa kebutuhan BBM, minyak pelumas, dan aspal di dalam

negeri terus meningkat sejalan dengan pertumbuhan ekonomi dan lajunya pembangunan

nasional, maka upaya untuk mengembangkan kapasitas kilang salah satunya adalah dengan

direalisasikannya proyek debottlenecking kilang minyak Cilacap yang dibangun pada awal

tahun 1996 dan mulai beroperasi pada tahun 1998. Pada proyek ini terdapat beberapa jenis

pekerjaan yang dilakukan, jenis pekerjaan tersebut dapat dilihat pada Tabel 2.4.

Tujuan dari proyek ini adalah:

1. Meningkatkan kapasitas produksi Kilang I dan II dalam rangka memenuhi kebutuhan

BBM dalam negeri.

2.

Meningkatkan kapasitas produksi Lube Oil Plant dalam rangka memenuhi kebutuhan

Lube Base Oil dan aspal.

3.

Menghemat/menambah devisa negara.

Lingkup dalam proyek ini adalah meliputi:




Tabel 2. 4. Jenis Pekerjaan dalam Proyek Debottlenecking Cilacap

Lokasi Jenis Pekerjaan

FOC I a. CDU : Penambahan Crude Desalter dan modifikasi

/penambahan tray pada Crude Splitter , Product Side

Stripper, Naphta Stabilizer , dan Gasoline Splitter.

b. Modifikasi/penambahan peralatan pada Naphta

Hydrotreater Unit

c. Modifikasi peralatan pada Kerosine Merox Treating

d.

Modifikasi/penambahan peralatan pada SWS Unit

e. Modernisasi instrumen kilang

f.

Fasilitas lain : modifikasi/penambahan pumping dan

piping system, modifikasi/penambahan heat exchange

system.

FOC II a.

CDU : Penambahan Crude Desalter dan modifikasi

/penambahan tray pada Crude Splitter , Product Side

Stripper, Naphta Stabilizer , dan Gasoline Splitter.

b. Modifikasi/penambahan peralatan pada unit AH Unibon

c. Modifikasi/penambahan peralatan pada unit LPG

Recovery

d. Modifikasi/penambahan peralatan pada unit SWS

e.

Modernisasi instrumen kilang

f. Fasilitas lain : modifikasi/penambahan pumping dan

piping system, modifikasi/penambahan heat exchange

t




c. Modifikasi/penambahan peralatan pada FEU-II

d. Modifikasi/penambahan peralatan pada HOS-II

e.

Modernisasi intrumentasi kilang

f. Fasilitas lain : rekonfigurasi/penambahan heat exchange,

pumping , dan piping system.

LOC III a. Pembangunan PDU-III

b.

Pembangunan MDU-III

c. Pembangunan HTU/RDU

d.

Fasilitas lain : pembangunan new tankage, pumping , dan

piping system./

Utilities/Offsite a.

Pembangunan Power Generator 8 MW dan Distribution

System

b. Pembangunan Boiler 60 T/hr beserta BWF dan

Distribution system

c. Modifikasi/penambahan peralatan pada Flare System

d.

Pembangunan Intrument Air

e. Modifikasi/penambahan Cooling Water System

f. Modernisasi intrumentasi kilang

g. Modifikasi/penambahan kolam pengoalahan limbah

h. Pembuangan Tangki penimbun aspal dan Lube Oil

2.2.5 Modernisasi Instrumen Kilang dengan DCS

Kegiatan proyek ini dimulai tanggal 16 Desember 1995 dan selesai pada bulan Maret

1999. Proyek ini dilaksanakan oleh Fluor Daniel sebagai pelaksana EPC Contract , SIOP




PERTAMINA dan tidak memperbesar DSR (Debt Service Ratio). Dana proyek disediakan

melalui sindikasi 29 Bank yang dikoordinir oleh CITICORP.

2.3 Produksi Kilang PT. PERTAMINA (PERSERO) RU IV Cilacap dan Kapasitasnya

Dengan beroperasinya kilang minyak Cilacap dengan kapasitas kilang yang dimilikitiap - tiap kilang maka diharapkan telah mencukupi kebutuhan BBM dalam negeri. Hal ini

dikarenakan hampir 35% BBM dari seluruh BBM yang dibutuhkan untuk menjadi lebih

penting lagi yaitu dengan dijadikannya PT. PERTAMINA (PERSERO) RU IV sebagai

jantung distribusi BBM di Pulau Jawa sejalan dengan program pipanisasi BBM ke kota - kota

yang ada di pulau Jawa.

Perluasan kilang BBM dan Pelumas melalui Proyek Debottlenecking dilakukan mulai

tahun 1995. Start up pengoperasiannya diresmikan pada bulan Maret 1999.

Perluasan kilang BBM dan Pelumas melalui Proyek Debottlenecking ini bertujuan

untuk meningkatkan kapasitas Pengolahan FOC I dari 100.000 barel/hari menjadi 118.000

barel/hari. FOC II dari 20.000 barel/hari menjadi 230.000 barel/hari. Kapasitas LOC I dan

LOC II dari 225.000 ton/tahun menjadi 286.800 ton/tahun. Unit baru LOC III dapat

memproduksi 141.200 ton/tahun lube base untuk semua grade. Untuk lebih jelasnya

kapasitas di FOC I dapat dilihat pada Tabel 2.5, kapasitas FOC II pada Tabel 2.6, dan

kapasita pada LOC I/II/III dapat dilihat pada Tabel 2.7.

Total kapasitas kilang BBM naik dari 300.000 barel/hari menjadi 348.000 barel/hari,

produksi bahan baku minyak pelumas (lube base oil ) naik dari 255.000 ton/tahun menjadi

428.000 ton/tahun atau sebesar 69%, sedangkan produksi aspal naik dari 512.000 ton/tahun

menjadi 720.000 ton/tahun atau sebesar 40,63%.




Gambar 2.2 Diagram Alir Produksi PT Pertamina RU IV Cilacap

Tabel 2.5 Kapasitas di FOC I (dalam TPA)

Unit Hasil Produksi Sebelum Sesudah Kenaikan

CDU Fraksi Minyak 100.000 118.000 18.000

(18,00%)

Naptha

Hidrotretater

Naptha dan

Gasolene

20.000 25.600 5,600

(28,00%)

Kerosene

Merox

Avtur/Kerosene 15.708 17.300 1,592

(10,13%)

Tabel 2.6 Kapasitas di FOC II (dalam TPA)





Tabel 2.7 Kapasitas di LOC I/II/III (dalam TPA)


Lube Base Oil HVI

60/100/160S/650

255.000 428.000 173.000

(69,00%)

Aspal Aspal 512.000 720.000 208.000

(40,63%)

Bitumen Feed

Stock

BFS - 80.000 80.000

Proyek Debottlenecking Cilacap (DPC) untuk peningkatan kapasitas operasional

PERTAMINA Refinery Unit IV Cilacap telah berhasil dilaksanakan dengan modernisasi

instrumentasi kilang yang meliputi unit pada :

1.

FOC I

2. FOC II

3. Utilites I

4.

Utilities II

5. LOC I

6. LOC II

Modernisasi instrumentasi tersebut juga ditambah beroperasinya Utilities IIA yang

dihubungkan dengan Utilities I dan Utilities II serta beroperasinya LOC III maka secara

otomatis meningkatkan kapasitas operasional PERTAMINA Refinery Unit IV Cilacap.

Pendanaan Proyek Debottlenecking Cilacap (DPC) berasal dari pinjaman dari 29 Bank

dunia yang dikoordinir oleh CITICORP dengan penjamin US Exim Bank . Dana yang

di i j b US$ 633 j t d l ‘T B i S h ’ S d k i t




lingkungan dari pencemaranpun ditambah dengan modifikasi peralatan yang ada, serta

penambahan peralatan baru.

2.4 Lokasi Dan Tata Letak

2.4.1 Lokasi PabrikLokasi perusahaan adalah hal penting yang akan menentukan kelancaran perusahaan

dalam menjalankan operasinya. Demikian halnya dalam menentukan lokasi kilang. Hal - hal

yang menjadi pertimbangan meliputi biaya produksi, biaya operasi, dampak sosial, kebutuhan

bahan bakar minyak, sarana, studi lingkungan dan letak geografis.

PT. PERTAMINA (PERSERO) RU IV Cilacap terletak di Desa Lomanis, Kecamatan

Cilacap Tengah, Kabupaten Cilacap. Peta lokasi PT. PERTAMINA (PERSERO) tersebut

dapat dilihat pada Gambar 2.2. Dipilihnya Cilacap sebagai lokasi kilang minyak didasarkan

atas pertimbangan :

a. Studi kebutuhan BBM menunjukkan bahwa konsumsi terbesar adalah penduduk pulau

Jawa.

b.

Tersedianya sarana pelabuhan alami yang sangat ideal karena lautnya cukup dalam

dan tenang karena terlindung pulau Nusakambangan.

c. Terdapatnya jaringan pipa Maos - Yogyakarta dan Cilacap - Padalarang sehingga

penyaluran produksi bahan bakar minyak menjadi lebih mudah.

d. Daerah Cilacap dan sekitarnya telah direncanakan oleh pemerintah sebagai pusat

pengembangan produksi untuk wilayah Jawa bagian selatan.

Dari hasil pertimbangan tersebut, maka dengan adanya areal tanah yang tersedia dan

memenuhi persyaratan untuk pembangunan kilang minyak, maka Refinery Unit IV dibangun

di Cil d l t t l di k d l h 526 5 h




Gambar 2.3 Lokasi Pabrik PT. PERTAMINA (PERSERO) RU IV Cilacap

2.4.2 Tata Letak Kilang

Gambar 2.4 Tata Letak Unit Kilang PT. Pertamina RU IV CilacapTata letak kilang minyak Cilacap beserta sarana pendukung yang ada adalah sebagai

berikut :

1. Areal kilang minyak dan perluasan 227 +73 ha




Dalam kegiatan pengoperasiannya kilang minyak Cilacap terdiri dari unit-unit proses

dan sarana penunjang yang terbagi dalam beberapa area yaitu :

a). Area 10 ( Fuel Oil Complex I ), terdiri atas :

Unit 1100 : Crude Distilling Unit

Unit 1200 : Hydrotreating Unit

Unit 1300 : Hydrodesulfurizer Unit

Unit 1400 : Platforming Unit

Unit 1500 : Propane Manufacturing Unit

Unit 1600 : Merox Treating Unit

Unit 1700 : Sour Water Stripping Unit

Unit 1800 : Nitrogen Plant

Unit 1900 : Mercury Removal Unit

b). Area 01 ( Fuel Oil Complex II ), terdiri atas :

Unit 011 : Crude Distilling Unit

Unit 012 : Naphta Hydrotreating Unit

Unit 013 : Aromatic Hydrogenation Unibon Unit

Unit 014 : CCR and Platformer Unit

Unit 015 : LPG Recovery Unit

Unit 016 : Minalk Merox Treating Unit

Unit 017 : Sour Water Stripper Unit

Unit 018 : Thermal Distillate Hydrotreater Unit

Unit 019 : Visbreaker Thermal Cracking Unit




d). Area 02 ( Lube Oil Complex II ), terdiri atas :

Unit 021 : High Vacuum Unit

Unit 022 : Propane Deasphalting Unit

Unit 023 : Furfural Extraction Unit

Unit 024 : Methyl Ethyl Ketone Dewaxing Unit

Unit 025 : Hot Oil System

e). Area 30 (Area Tangki BBM), terdiri atas :

Unit 31 : Tangki-Tangki Gasoline dan Vessel penambahan TEL FOC I dan Platformer

Feed Tank

Unit 32 : Tangki-Tangki Kerosene dan AH Unibon Feed Tank

Unit 33 : Tangki-Tangki Automotive Diesel Unit

Unit 34 : Tangki-Tangki Industrial Fuel Oil

Unit 35 : Tangki-Tangki Komponen IFO dan HVU Feed

Unit 36 : Tangki Mogas, Heavy Naphta dan penambahan TEL FOCII

Unit 37 : Tangki-Tangki LSWR dan IFO

Unit 38 : Tangki-Tangki ALC sebagai Feed FOC I

f). Area 40 (Area Tangki Non BBM), terdiri atas :

Unit 41 : Tangki-Tangki Lube Oil

Unit 42 : Tangki-Tangki Bitumen

Unit 43 : Tangki-Tangki Long Residu

Unit 44 : Gasoline Station, Bengkel, Gudang, Pool alat berat

Unit 46 : Tangki Tangki Feed FOC II




Unit 53 : Cooling Water System

Unit 54 : Refinery Unit Air

Unit 55 : Fire Water System Unit

Unit 56 : Unit Sistem Udara Tekan

Unit 57 : Unit Sistem Pengadaan Bahan Bakar Gas dan Minyak

h). Area 05 (Utilities Complex II), terdiri atas :

Unit 051 : PemBankit Tenaga Listrik

Unit 052 : Steam Generator Unit


Unit 054 : Refinery Unit Air

Unit 055 : Unit Sistem Air Pemadam Kebakaran


Unit 057 : Unit Distribusi Bahan Bakar Cair dan Gas

i). Area 60 (Jaringan Oil Movement dan Pemipaan), terdiri atas :

Unit 61 : Jaringan pipa dari dan ke terminal minyak Area 70

Unit 62 : Cross Country Pipeline

Unit 63 : Stasiun Pompa Air Sungai

Unit 64 : Dermaga Pengapalan Bitumen dan Lube Oil

Unit 66 : Tangki-Tangki Balast dan Bunker

Unit 67 : Dermaga Pengapalan Bitumen dan Lube Oil

Unit 68 : Dermaga Pengapalan LPG




k). Area 80 (Kilang Paraxylene ), terdiri atas :

Unit 81 : Nitrogen Plant Unit

Unit 82 : Naphta Hydrotreater

Unit 84 : CCR Platformer Unit

Unit 85 : Sulfolane Unit

Unit 86 : Tatoray Unit

Unit 87 : Xylene Fractionation Unit

Unit 88 : Parex Unit

Unit 89 : Isomar Unit

l). Area 260 ( Lube Oil Complex III ), terdiri atas :

Unit 220 : Propane Deasphalting Unit

Unit 240 : Metyl Ethyl Ketone Dewaxing Unit

Unit 260 : Hidro Treating Unit

m). Area 500 (Utilities IIA), terdiri atas :

Unit 510 : Pembangkit Tenaga Listrik

Unit 520 : Steam Generator Unit



n). Area 90 ( LPG Recovery & Sulphur Recovery Unit ), terdiri atas:

Unit 91 : Gas Treating Unit

Unit 92 : LPG Recovery Unit




2.5 Visi , Misi dan Logo PT. PERTAMINA

Visi PERTAMINA :

“Menjadi perusahaan energi nasional kelas dunia“.

Misi PERTAMINA :

”Menjalankan usaha inti minyak, gas, serta energi baru dan terbarukan secara

terintegrasi, berdasarkan prinsip – prinsip komersial yang kuat”.

Logo dan Slogan PT. PERTAMINA (PERSERO)

Rencana perubahan logo sudah dipikirkan sejak 1967 saat setelah terjadinya krisis pada

PERTAMINA. Namun, program tersebut tidak dapat dilaksanakan karena terjadinya adanya

perubahan kebijakan (pergantian dewan direksi). Pertimbangan mendasar diperlukannya

pergantian logo ini adalah agar dapat menumbuhkan semangat baru bagi seluruh karyawan,

adanya perubahan corporate culture pada seluruh pekerja, menimbulkan image yang lebih

baik diantara global oil dan gas companies, serta mendorong daya saing perusahaan dalam

menghadapi perubahan – perubahan yang terjadi, antara lain :

1. Perubahan peran dan status huku perusahaan menjadi Perseroan

2.

Perubahan strategi perusahan dalam menghadapi persaingan pasca PSO serta semakin

banyak terbentuknya entitas bisnis baru.

PERTAMINA memiliki slogan yaitu SEMANGAT TERBARUKAN, Dalam MP No.

13/XLVII, edisi 28 Maret 2011 halaman 3, makna "Semangat Terbarukan" dipaparkan

dengan jelas. Kata "semangat" diambil karena sesungguhnya semua kegiatan diawali dengan

semangat dan ditentukan oleh semangat. Semangat adalah ibarat bahan bakar dan energy

kehidupan. Sementara kata "terbarukan" dipilih karena kita menginginkan semangat yang tak

pernah padam, selalu terbarukan dan juga sejalan dengan transformasi yang sedang berjalan.

Ide ‘terbarukan' sebenarnya sangat sederhana, seperti perumpamaan sebuah mata uang




Logo PT. PERTAMINA (PERSERO)

Elemen logo merupakan representasi huruf PERTAMINA yang membentuk anak panah

dengan arah ke kanan. Hal ini berarti PT. PERTAMINA (PERSERO) bergerak melesat maju

dan progresif. Secara keseluruhan, logo PERTAMINA menggunakan warna – warna yang

berani. Hal ini menunjukkan langkah besar kedepan yang diambil PERTAMINA dan aspirasi

perusahaan akan masa depan yang lebih positif dan dinamis. Warna – warna tersebut yaitu :

BIRU :Mencerminkan handal, dapat dipercaya, dan bertanggung jawab.

HIJAU :Mencerminkan sumber daya energi yang berwawasan lingkungan.

MERAH :Keuletan, ketegasan dan keberanian menghadapi berbagai macam

keadaan.

Nilai-Nilai PERTAMINA

Dalam mencapai visi dan misinya, PERTAMINA berkomitmen untuk menerapkan tata

nilai sebagai berikut

Clean (Bersih)

Dikelola secara professional, menghindari benturan kepentingan, tidak menoleransi suap,

menjunjung tinggi kepercayaan dan integritas. Berpedoman pada asas-asas tata kelola

korporasi yang baik.

Competitive (Kompetitif)

Mampu berkompetisi dalam skala regional maupun internasional, mendorong

pertumbuhan melalui investasi, membangun budaya sadar biaya dan menghargai kinerja.

Confident (Percaya Diri)

Berperan dalam pembangunan ekonomi nasional, menjadi pelopor dalam reformasi

BUMN, dan membangun kebanggaan bangsa.

Customer Focused (Fokus pada Pelanggan)




Ketua : Menteri Pertambangan dan Sumber Daya Mineral RI

Wakil Ketua : Menteri Keuangan RI

Anggota : Menteri Negara Riset dan Teknologi RI

Menteri Sekrtaris Negara RI

Sekretaris : Seorang Pejabat dari Departemen Pertambangan dan Sumber

Day aMineral RI

Dari segi organisasi, PERTAMINA dipimpin oleh seorang Direktur Utama yang membawahi

lima orang Direktur, yaitu :

1. Direktur Hulu

2.

Direktur Pengolahan

3.

Direktur Pemasaran dan Niaga

4. Direktur Keuangan

5.

Direktur Umum dan SDM

Selain kelima direktur tersebut, Direktur utama masih dibantu oleh dua pejabat lainnya yaitu :

- Kepala Satuan pengawas Intern

-

Sekretaris Perseroan

2.7 Sistem Organisasi dan Kepegawaian PERTAMINA RU IV

Direktur Pengolahan PERTAMINA membawahi seluruh Refinery Unit yang ada di

Indonesia. Untuk lebih jelasnya struktur organisasi PT.PERTAMINA tersebut dapat dilihat

pada Gambar2.4. Kegiatan utama operasi kilang di RU IV Cilacap adalah :

Kilang Minyak ( BBM dan Non BBM )

Kilang Petrokimia




-

Senior Manager Operation and Manufacturing

- OPI Coordinator

- Manager Human Resources Area

- IT RU IV Cilacap Area Manager

- Manager SPID

-

Manager Keuangan Region IV

- Director of PERTAMINA Hospital Cilacap

Senior Manager Operation and Manufacturing (Manajer Kilang) membawahi :

Manager Production I

Manager Production II

Manager Refinery Planning and Operation

Manager Maintanance Plann and Support

Manager Maintanance Execution




Sistem Kepegawaian

Dalam Kegiatan sehari-hari, PERTAMINA mempunyai pekerja-pekerja di

lingkungannya. Secara garis besar pekerja PERTAMINA dibagi menjadi :

Pegawai Pembina : golongan 2 ke atas

Pegawai Utama : golongan 5 - 3

Pegawai Madya : golongan 9 - 6

Pegawai Biasa : golongan 16 – 10




BAB III




BAB III

DASAR TEORI

3.1 Sistem Proteksi Distribusi Tenaga Listrik

3.1.1 Pengertian Sistem ProteksiSecara Umum Pengertian sistem proteksi ialah cara untuk mencegah atau membatasi

kerusakan peralatan terhadap gangguan dengan cara memisahkan bagian sistem yang

terganggu dari bagian lainnya sehingga kelangsungan penyaluran tenaga listrik dapat

dipertahankan.

Sistem proteksi kubukel tegangan menegah ialah pengaman yang terdapat pada sel-sel

tegangan menengah di Gardu Induk dan pemnagan yang terdapat pada jaringan

tegangan menengah. Kubikel tegangan menengah berfungsi untuk mendistribusikan

tenaga listrik tegangan menengah (20 kV), yang terdiri dari:

- Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM)

-

Saluran Kabel Tegangan Menengah (SKTM)

3.1.2 Tujuan Sistem Proteksi

Gangguan pada sistem distribusi tenaga listrik hamper seluruhnya merupakan

gangguan hubung singkat, yang akan menimbulkan arus yang cukup besar. Semakin

besar sistemnya semakin besar gangguannya. Arus besar bila tidak segera dihilangkan

akan merusak peralatan yang dilalui arus gangguan. Untuk melepas daerah yang

terganggu itu mak diperlukan suatu sistem proteksi, yang pada dasarnya adalah alat




-

Mengisolir bagian sistem yang terganggu

sekecil mungkin dan secepat mungkin.

- Mencegah meluasnya gangguan.

- Untuk dapat memberikan pelayanan listrik dengan keandalan yang tinggi kepada

konsumen. Serta memperkecil bahaya bagi manusia.

3.1.3 Persyaratan Sistem Proteksi

Untuk memenuhi fungsi utama system proteksi maka relay proteksi harus memenuhi

persyaratan sebagai berikut:

a) Kepekaan (sensitivity) : Pada prinsipnya relay harus cukup peka sehingga dapat

mendeteksi gangguan di daerah pengamanannya termasuk daerah pengamanan

cadangan jauhnya, meskipun dalam kondisi yang memberikan deviasi yang

minimum.

Untuk relay arus lebih hubung-singkat yang bertugas pula sebagai pengaman

cadangan jauh bagi seksi berikutnya, ralay itu harus dapat mendeteksi arus

gangguan hubung singkat dua fasa yang terjadi diujung akhir seksi berikutnyadalam kondisi pembangkitan minimum.

Sebagai pengamn gangguan tanah pada SUTM, relay yang kurang peka

menyebabkan banyak gangguan tanah, dalam bentuk sentuhan dengan pohon yang

tertiup angina yang tidak bisa terdeteksi. Akibatnya, busur apinya berlangsung lama

dan dapat menyambar ke fasa lain, maka relay hubung singkat akan bekerja.

Gangguan sedemikian bisa terjadi berulangkali ditempat yang sama dapat

mengakibatkan kawat cepat putus. Sebaliknya jika terlalu peka, relay akan selalu

i i k l l k il i ik d di b ik




dari perangkat proteksi lainnya (PMT dsb). Maka dari itu diperlukan pemeliharaan

dan pengujian secara periodik.

c) Selektifitas (selectivity) : relay pengaman harus dapat memisahkan bagian sistem

yang terganggu sekecil mungkin yaitu hanya seksi atau peralatan yang terganggu

saja yang termasuk dalam kawasan pengamanan utamanya, Pengamanan

sedemikian disebut pengamanan yang selektif. Jadi relay harus dapat membedakan

apakah:

- Gangguan terletak dikawasan pengamanan utamanya dimana ia harus bekerja

cepat.

-

Gangguan terletak di sekesi berikutnya dimana ia harus bekerja dengan waktu

tunda (sebgai pengaman cadangan) atau menahan diri untuk tidak trip.

- Gangguan diluar daerah pengamannya atau sama sekali tidak ada gangguan,

dimana relkay tidak harus bekerja sam sekali.

Untuk itu relay-relay yang didalam sistem terletak secara seri, dikoordinir

dengan mengatur peningkatan waktu (time grading) atau peningkatan setting arus

(current grading) atau gabungan dari keduanya sehingga relay dinuat dengan

bermacam macam jenis dankarakteristiknya. Dengan pemilihan jenis dan

karakteristik relay yang tepat, spesifikasi trafo arus yang benar, serta penentuan

setting relay yang terkoordinir dengan baik, selektifitas yang baik dapat diperoleh.

d) Kecepatan (speed) : untuk memperkecil kerugian atau kerusakan akibat gangguan

maka bagian yang terganggu harus dipisahkan secepat mungkin dari bagian sistem




-

Untuk menciptakan selektifitas yang baik, mungkin saja suatu pengaman

terpaksa diberi waktu tunda (td) namun waktu tunda tersebut harus sesingkat

mungkin dengan memperhitungkan resikonya.

3.1.4 Komponen Sistem Proteksi

Untuk mengamankan sistem tenaga listrik diperlukan sistem proteksi yang terdiri dari

seperangkat peralatan proteksi yang komponen komponen terpenting nya adalah :

a) Relay Proteksi

Atau singkatnya didefinisikan sebagai elemen perasa yang mendeteksi adanya

gangguan atau keadaan abnormal lainnya ( fault detection). Perlengkapan untuk

mendeteksi gangguan atau kondisi ketidaknormalan pada sistem tenaga listrik,

dalam rangka untuk membebaskan/ mengisolasi gangguan, menghilangkan kondisi

tidak normal, dan untuk menghasilkan sinyal atau indikasi.

Gambar 3 1 Relai Thytronic




PMT ialah sebuah alat penghubung mekanis yang dapat menghubung,

menghantar dan memutus arus pada keadaan sirkit normal dan juga menghubung

selama waktu tertentu menghantar arus serta memutus arus pada keadaan sirkit

abnormal tertentu, seperti misalnya hubung-singkat. PMT merupakan peralatan

untuk memutuskan rangkaian sistem tenaga dalam keadaan berbeban maupun

mengalami gangguan , karena arus yang di putus adalah arus gangguan maka PMT

harus mempunyai kemampuan memutus arus yang sangat besar, yaitu sampai

dengan 25 Kilo amper atau bahkan lebih, disamping itu PMT juga harus bekerja

dengan cepat (sekitar 20 – 60 mili detik).

Apabila terjadi gangguan yang mengakibatkan relai bekerja , maka relay

meneruskan ke triping Coil PMT , bekerjanya triping Coil menggerakan mekanik

PMT untuk membuka PMT.

Gambar 3.2 Pemutus Tenaga (PMT)

c) Trafo Arus (CT)

U k k d b di d i i i i k i i




relay atau alat ukur misalnya Amper meter atau kWh meter. Hal – hal yang perlu

diperhatikan dalam penggunaan Trafo arus (CT) :

- Rasio atau perbandingan antara arus primer dengan arus sekunder dinyatakan

misal 300/5 artinya apabila sisi primer mengalir 300 amper maka sisi sekunder

mengalir arus 5 amper.

- Kelas ketelitian adalah ukuran kesalahan , kelas ketelitian CT pengukuran

berbeda dengan kelas CT proteksi ditulis 5P20 artinya ketika CT dialiri arus

sebesar 20 kali nominal, kesalahan maksimum 5 %.

- Burden, menyatakan kemampuan CT pada beban nominal dalam Volt amper,

misal Burden 50 VA dengan arus 5 Amper maka tegangan Max 50 / 5 = 10 Volt ,

jadi peralatan CT yang terangkai dengan CT 10 / 5 atau 2 Ohm.

Gambar 3.3 Current Transformator

d) Trafo Tegangan (Potensial Transformer) PT

T f t t b f i t k b h b t i




relai atau alat ukur, dengan adanya trafo tegangan baik lebih atau kurang bisa di

deteksi.

e) Sumber DC (Battery)

Berupa baterai yang berfungsi untuk memberi Suplay ke pada relay dan

rangkaian control proteksi , baterai harus mempunyai tegangan yang cukup untuk

menghidupkan relai dan peralatan lainnya seperti tripping , closing Coil, relay Bantu

dan lain – lain.

Baterai juga harus mempunyai kapasitas Amper hour (Ah) yang cukup sehingga

bila tidak ada Suply dari rectifier baterai masih mampu bekerja beberapa saat.

f) Auxilliary Contact

Peralatan kontak Bantu relay untuk menjaga dari kerusakan kontak relay utama

akibat arus gangguan yang besar .

S AS O GO O A A C ACA




3.2 Relay Proteksi

3.2.1 Perkembangan Relay Proteksi

Pada perkembangannya relay terbagi menjadi 3 jenis :

a. Relay elektromekanik

Relay elektromekanik saat ini sudah jarang digunakan pada instalasi – instalasi gardu

induk maupun gardu distribusi karena faktor usia, teknologi yang sudah kuno dan

sudah tidak diproduksi lagi, contoh relay elektromekanik : Relay CDG, Relay BBC.

Gambar 3.5 Relay Elektromekanik

b. Relay elektrostatik

Relay elektrostatik komponen dan sistemnya sudah elektronik, hanya saja untuk

kemudahan analisis dan komunikasi relay ini tidak memiliki fasilitasnya, misalnya

untuk mengetahui arus gangguan kita tidak dapat mengetahuinya secara akurat .

Contoh relay elektrostatik : MCGG 52, MCGG 82, ITG 7196, dsb.

UNIVERSITAS DIPONEGORO PT PERTAMINA RU IV CILACAP




c. Relay digital atau relay IED ( Intelegent Electronic Device )

Untuk relay digital, sistem kerjanya sudah berdasarkan komponen komponen

yang terintegrasi (integrated circuit) dan memiliki fasilitas yang mutakhir. Pada relay

digital ini terdapat banyak fungsi fungsi proteksi sehingga lebih ekonomis, selain itu

relay digital ini dapat berkomuikasi dengan komputer maupun dengan relay digital

lainnya. Contoh relay digital : Vamp 40, MIF II, Sepam 1000, Siemens 7SR11,

Thytronic, MC 30 dsb.

Gambar 3.7 Relay Proteksi GE Multilin MIF II

3.2.2 Indikasi & Informasi Pada Relay Proteksi

Untuk menghindari kesalahan dalam menganalisa suatu gangguan yang terjadi maka

seorang operator harus mampu membaca dan menyampaikan indikasi dan informasi

yang terdapat pada relay proteksi apabila terjadi trip.

Indikasi-indikasi yang terdapat pada relay proteksi :

a) Over current (OC) I >

Bila terjadi gangguan 1 fasa pada penyulang atau kelebihan beban (overload) yang

UNIVERSITAS DIPONEGORO PT PERTAMINA RU IV CILACAP




c) Ground Fault (GF) Io >

Fungsi proteksi ground fault bekerja apabila terjadi gangguan 1 fasa ke tanah dan arus

gangguan melebihi setting pada relay proteksi, setting untuk ground fault pada

penyulang 20 kV berkisar antara 70 – 85 A

d) Moment Ground Fault (MGF) Io >>

Fungsi proteksi ini akan bekerja apabila terjadi gangguan 1 fasa ketanah yang letak

gangguan nya dekat dengan sumber tenaga dalam hal ini gardu induk. Setting untuk

MGF ini berkisar antara 600 – 800 A.

Gambar 3.8 Jenis-jenis gangguan arus hubung singkat

3.2.3 Informasi-informasi yang perlu diketahui pada relay proteksi :

Selain indikasi relay yang perlu diketahui seperti disebutkan diatas terdapat juga

informasi yang berhubungan dengan gangguan pada relay, terutama relay yang berbasis

IED atau SCADA antara lain :

a) Informasi arus gangguan yang terjadi berikut besaran, phasa , jam, tanggal , bulan

dan tahun

b) Informasi arus atau beban masing masing phasa pada saat relay beroperasi real time

c) Informasi kerusakan internal pada relay ( IRF) atau relay tidak dalam kondisi siap

UNIVERSITAS DIPONEGORO PT PERTAMINA RU-IV CILACAP




3.2.4 OCR ( Over Current Relay / Relai Arus Lebih )Relay arus lebih atau yang dikenal dengan OCR merupakan peralatan yang bekerja

apabila terjadi arus yang melebihi settingannya. Relai ini bekerja untuk melindungi

peralatan listrik lainnya apabila terjadi arus lebih akibat adanya penambahan beban atau

perkembangan beban atau adanya gangguan hubung singkat di Jaringan maupun

Instalasi listrik.

Gangguan hubung singkat terjadi antar fasa yaitu dua fasa maupun tiga fasa yang

mengalir melebihi nilai settingnya ( I set ). Prinsip Kerja Pada dasarnya relay arus lebih

adalah suatu alat yang mendeteksi besaran arus yang melalui suatu jaringan dengan

bantuan trafo arus. Selanjutnya OCR dapat menjatuhkan PMT di kedua sisi

transformator tenaga. OCR jenis definite time ataupun invers time dapat dipakai untuk

proteksi transformator terhadap arus lebih.

3.2.4.1 Jenis Relay Arus Lebih Berdasarkan Karakteristik Waktu

1. Relay Waktu Seketika (Instantaneous relay)

Relay yang bekerja seketika (tanpa waktu tunda) ketika arus yang mengalir

sangat melebihi nilai settingnya, relay akan bekerja dalam waktu beberapa mili

detik (10 – 20 ms). Dapat kita lihat pada gambar dibawah ini. Relay ini jarang

berdiri sendiri tetapi umumnya dikombinasikan dengan relay arus lebih dengan

karakteristik yang lain.


http://3.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SnEwJliRRvI/AAAAAAAAA_w/JdPdJisMdws/s1600-h/karakteristik+relay+waktu+seketika.png



UNIVERSITAS DIPONEGORO PT. PERTAMINA RU IV CILACAP

tertentu tidak tergantung besarnya arus yang mengerjakan relay, lihat gambar

dibawah ini.

Gambar 3.10 Karakteristik Relay Arus Lebih Waktu Tertentu (Definite Time

Relay)

3. Relay arus lebih invers

Relay ini akan bekerja dengan waktu tunda yang tergantung dari besarnya arus

secara terbalik (inverse time), makin besar arus makin kecil waktu tundanya.

Karakteristik ini bermacam-macam dan setiap pabrik dapat membuat karakteristik

yang berbeda-beda, karakteristik waktunya dibedakan dalam tiga kelompok :

a. Standar inverse

b. Very inverse

c. Extreemely inverse


http://4.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SnEwI2y5ayI/AAAAAAAAA_g/N5ml4hr35gQ/s1600-h/Karakteristik+relay+arus+lebih+waktu+terbalik.png

http://1.bp.blogspot.com/_jqFxKzwEbD8/SnEwJAZJxNI/AAAAAAAAA_o/ctnhLZPHjGA/s1600-h/karakteristik+relay+arus+lebih+waktu+tertentu.png



3. 2. 4. 2 Prinsip Kerja OCR

Prinsip kerja relay OCR adalah berdasarkan adanya arus lebih yang dirasakan relay,

baik karena gangguan hubung singkat atau overload untuk kemudian memberikan

perintah trip ke PMT sesuai dengan karakteristik waktunya.

Gambar 3.12 OCR memerintahkan trip PMT

Pada kondisi normal arus beban mengalir pada SUTM/SKTM dan oleh trafo arus besaran arus ini ditransformasikan ke besaran sekunder. Arus mengalir pada

kumparan relay tetapi karena arus ini masih lebih kecil dari pada suatu harga yang

ditetapkan(setting) maka relay tidak bekerja. Bila terjadi gangguan hubung singkat

arus beban akan meningkat dan menyebabkan arus sekunder naik. Apabila arus

sekunder melebihi suatu harga yang telah ditetapkan (diatas setting) maka relay akan

bekerja dan memberi perintah trip pada tripping coil untuk bekerja dan membuka

PMT, sehingga SUTM/SKTM yang terganggu dipisahkan dari jaringan.




Nilai tersebut adalah nilai primer. Untuk mendapatkan nilai setelan sekunder yang

dapat disetkan pada relay OCR, maka harus dihitung dengan menggunakan ratio trafo

arus (CT) yang terpasang pada sisi primer maupun sisi sekunder transformator tenaga.

I set (sekunder) =Iset (primer) x 1/(Ratio CT)

Hasil perhitungan arus gangguan hubung singkat, selanjutnya digunakan untuk

menentukan nilai TMS. Rumus untuk menentukan nilai setelan waktu bermacam-

macam sesuai dengan desain pabrik pembuatan relay. Berikut adalah standar inverse

standar IEC 60255

3.2.5 Ground Fault Relay

Relay hubung tanah yang lebih dikenal dengan GFR pada dasarnya mempunyai prinsip

kerja sama denganrelay arus lebih namun memiliki perbedaan dalam kegunaannya. Bila

relay OCR mendeteksi adanya hubungan singkat antar fasa maka GFR mendeteksi

adanya hubung singkat ke tanah.




3.2.5.1 Prinsip Kerja GFR

Pada kondisi normal beban seimbang Ir, Is, It sama besar, sehingga pada kawat netral

tidak timbul arus dan relay hubung tanah tidak dialiri arus. Bila terjadi

ketidakseimbangan arus atau terjadi gangguan hubung singkat ke tanah, maka akan

timbul arus urutan nol pada kawat netral sehingga relay hubung tanah akan bekerja.

3.2.5.2 Setting GFR

Penyetelan relay GFR pada sisi primer dan sisi sekunder transformator tenaga terlebih

dahulu harus dihitung arus nominal transformator tenaga. Arus setting untuk relay

GFR baik pada sisi primer maupun pada sisi sekunder transformator tenaga adalah:

I set (primer) = 0,2 x I nominal

Nilai tersebut adalah nilai primer. Untuk mendapatkan nilai setelan sekunder yang

dapat disetkan pada relay GFR, maka harus dihitung dengan menggunakan ratio trafo

arus (CT) yang terpasang pada sisi primer maupun sisi sekunder transformator tenaga.

I set (sekunder) =Iset (primer) x 1/(Ratio CT)

Hasil perhitungan arus gangguan hubung singkat, selanjutnya digunakan untuk

mnentukan nilai setelan waktu kerja relay (TMS). Sama halnya dengan relay OCR,

relay GFR menggunakan rumus penyetingan TMS yang sama dengan relay OCR.

Tetapi waktu kerja relay yang diinginkan berbeda. Relay GFR cenderung lebih

sensitive daripada relay OCR. Untuk menentukan nilai TMS yang akan disetkan pada

relay GFR sisi incoming 20 kV dan sisi 150 kV transformator tenaga diambil arus

hubung singkat 1 fasa ke tanah.




3.2.6 Daftar Nomor Peralatan Relay2 = Time delay starting or closing

3 = checking interlocking relay

4 = Master contactor

21 = Distance relay

25 = Synchronizing or synchronism check relay

27 = Undervoltage relay

30 = Annunciator relay

32 = Directional power relay

37 = Undercurrent or underpower relay

40 = Field failure relay

46 = Reserve phase or phase balance current relay

49 = Machine or transformer thermal relay

50 = Instataneous overcurrent or rate-of-rise relay

51 = Ac time overcurrent relay or overcurrent ground relay

52 = Ac circuit breaker

55 = Power factor relay




87 = Differential protective relay

3.3. Gangguan Hubung Singkat

Hubung singkat merupakan suatu hubungan abnormal pada impedansi yang relatif

rendah terjadi secara kebetulan atau disengaja antara dua titik yang mempunyai potensialyang berbeda. Istilah gangguan atau gangguan hubung singkat digunakan untuk

menjelaskan suatu hubungan singkat.

Pada dasarnya gangguan yang sering terjadi pada sistem distribusi saluran 20 kV dapat

digolongkan menjadi dua macam yaitu gangguan dari dalam sistem dan gangguan dari

luar sistem. Gangguan yang berasal dari luar sistem disebabkan oleh sentuhandaun/pohon pada penghantar, sambaran petir, manusia, binatang, cuaca dan lain-lain.

Sedangkan gangguan yang datang dari dalam sistem dapat berupa kegagalan dari fungsi

peralatan jaringan, kerusakan dari peralatan jaringan, kerusakan dari peralatan pemutus

beban dan kesalahan pada alat pendeteksi. Klasifikasi gangguan yang terjadi pada

jaringan distribusi adalah :a) Dari lamanya gangguan

- Gangguan yang bersifat temporer

Gangguan yang bersifat temporer ini apabila terjadi gangguan, maka gangguan

tersebut tidak akan lama dan dapat normal kembali. Gangguan ini dapat hilang dengan

sendirinya atau dengan memutus sesaat bagian yang terganggu dari sumber

tegangannya. Kemudian disusul dengan penutupankembali peralatan hubungnya.

Apabila ganggguan temporer sering terjadi dapat menimbulkan kerusakan pada

peralatan dan akhirnya menimbulkan gangguan yang bersifat permanen Salah satu




Gangguan permanen tidak akan dapat hilang sebelum penyebab gangguan

dihilangkan terlebih dahulu. Gangguan yang bersifat permanen dapat disebabkan oleh

kerusakan peralatan, sehinggga

gangguan ini baru hilang setelah kerusakan ini diperbaiki atau karena ada sesuatu yang

mengganggu secara permanen. Untuk membebaskannya diperlukan tindakan perbaikan

atau menyingkirkan penyebab gangguan tersebut. Terjadinya gangguan ditandai

dengan jatuhnya pemutus tenaga, untuk mengatasinya operator memasukkan tenaga

secara manual. Contoh gangguan ini yaitu adanya kawat yang putus, terjadinya

gangguan hubung singkat, dahan yang menimpa kawat phasa dari saluran udara,

adanya kawat yang putus, dan terjadinya

gangguan hubung singkat. b) Dari jenis gangguannya, gangguan hubung singkat yang mungkin terjadi di dalam

jaringan (sistem kelistrikan) ada 3, yaitu:

- Gangguan hubung singkat 3 fasa

- Gangguan hubung singkat 2 fasa, dan

- Gangguan hubung singkat 1 fasa ke tanah

Dari ketiga macam gangguan hubung singkat di atas, arus gangguannya dihitung

dengan menggunakan rumus umum (hukum ohm) yaitu :

I = V/Z

DimanaI = Arus yang mengalir pada hambatan Z.

V= Tegangan sumber ( Volt ).

Z= Impedansi jaringan nilai ekivalen dari seluruh impedansi di dalam jaringan dari




tegangan yang memasok arus ke titik gangguan, impedansi yang terbentuk dapat

ditunjukkan seperti berikut:

Z untuk gangguan 3 fasa Z = Z1

Z untuk gangguan 2 fasa Z = Z1+ Z2

Z untuk gangguan 1 fasa ke tanah Z = Z1+ Z2+ Z0

Dimana,

Z1 = Impedansi urutan positif 3 fasa

Z2 = Impedansi urutan negatif 2 fasa

Z0 = Impedansi urutan nol 1 fasa

3.3.1 Gangguan Hubung Singkat 3 fasa

Gambar 3.14 Gangguan Hubung Singkat 3 Fasa

Kemungkinan terjadinya gangguan 3 fasa adalah putusnya salah satu kawat fasa yang

letaknya paling atas pada transmisi atau distribusi, dengan konfigurasi kawat antar fasanya

disusun secara vertikal. Kemungkinan terjadinya memang sangat kecil, tetapi dalam

analisanya tetap harus diperhitungkan.

Kemungkinan lain adalah akibat pohon yang cukup tinggi dan berayun sewaktu angin

kencang, kemudian menyentuh ketiga kawat pada transmisi atau distribusi.

Gangguan hubung singkat 3 fasa dapat dihitung dengan menggunakan rumus hukum ohm

i




I 3 fasa =

3.3.2 Gangguan Hubung Singkat 2 fasa

Gambar 3.15 Gangguan Hubung Singkat 2 Fasa

Kemungkinan terjadinya gangguan 2 fasa disebabkan oleh putusnya kawat fasa

tengah pada transmisi atau distribusi. Kemungkinan lainnya adalah dari rusaknya isolator ditransmisi atau distribusi sekaligus 2 fasa. Gangguan seperti ini biasanya mengakibatkan 2

fasa ke tanah.

Gangguan hubung singkat 2 fasa dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

I= V/Z

Dimana:I = Arus gangguan hubung singkat 2 fasa

V = Tegangan fasa-fasa system 20 kV

Z = Impedansi urutan positif ( Z1 eq ) dan urutan negative (Z2 eq)

Sehingga arus gagguan hubung singkat 3 fasa dapat dihitung sebagai berikut : 13

I 2 fasa =

3.3.3 Gangguan Hubung Singkat 1 Fasa ke tanah




besar walaupun tahanan kaki tiangya cukup rendah namun bisa juga gangguan fasa ke tanah

ini terjadi sewaktu salah satu kawat fasa transmisi / distribusi tersentuh pohon yang cukup

tinggi dll

I= V/Z

Dimana:

I = Arus gangguan urutan nol

V = Tegangan fasa-netral system 20 kV= =

= V ph

Z = Impedansi urutan positif ( Z1 eq ) dan urutan negative (Z2 eq) dan urutan nol (Z0 eq)

I1 fasa ke tanah = 3 x I0

Sehingga arus gagguan hubung singkat 3 fasa dapat dihitung sebagai berikut : 13

I 1 fasa =3 x I0

3.3.4 Moment Over Current & Moment Ground Fault

Gangguan hubung singkat yang terjadi didekat sumber/GI nilainya sangat besar, bisa

membuat peralatan cepat derating atau bahkan terbakar. Oleh karena itu perlu Relay yang

bekerja sangat cepat untuk melokalisir gangguan, agar tidak membahayakan peralatan. Oleh

karena itu disetting Relay dengan waktu seketika trip yang dikenal dengan Moment Over

Current (MOC) untuk hubung singkat antar fasa & Ground Fault Over Current (MGF) untuk

gangguan fasa ke tanah.

Besar Arus hubung singkat yang besar bisa mencapai lebih dari 10 kali lipat arus

nominal. Oleh karena itu baik setting MOC maupun MGF paling tidak 10x dari setting OC

atau GF.




inspeksi. Tiap power plant mempunyai satu unit transfer bus, yang berfungsi sebagai

penghubung antar generator dan antar plant dengan melalui Tie Breaker dan Tie

Transformer . Circuit Breaker akan menutup (terhubung) bila dioperasikan close secara

manual, bila dioperasikan open akan terbuka secara manual dan secara automatic bila relay

pengaman bekerja mendeteksi adanya gangguan pada circuit atau intstalasi yang diproteksi.

Pada machine bus selain tersambung dengan generator dan transfer bus, tersambung

juga beberapa out going feeder (umpan) melalui circuit breaker (52-XX) yang menuju

substation yang berlokasi di unit/area pemakai. Masing-masing Substation mendapat umpan

dari machine bus yang berbeda, dengan maksud bila salah satu mengalami gangguan atau

dioffkan untuk tujuan tertentu substation tetap mendapat tenaga listrik dari sumber lainnya.

Sistem distribusi ini disebut dengan Secondary Selective Radial Double Feeder ,

dimana pada sistem 3, 45 KV di SS dilengkapi dengan Tie Breaker .

3.3.6 Jaringan Distribusi SekunderTegangan distribusi yang dipakai adalah 13.800 Volt, 3.450 Volt dan 400 Volt/220

Volt, untuk selanjutnya distribusi dengan tegangan 13.800 Volt disebut Distribusi Primary

dan untuk distribusi dengan tegangan 3.450 Volt kebawah disebut Distribusi Secondary.

Di Substation tenaga listrik dengan tegangan 13.800 Volt yang di dapat dari machine

bus di power plant diturunkan menjadi 3.450 Volt melalui 2 unit transformer . Denganmelalui circuit breaker 3.450 Volt tenaga listrik dari sekunder transformer dipakai sebagai

incoming Switch Gear , kemudian men supply daya ke Motor Control Centre (MCC) 3.450

V lt t k l i b b b t t b t 3 300 V lt t f 3 450




Pemakai/ beban dengan tegangan 380 Volt/220 Volt dilayani dari Switchgear dan

MCC 400 Volt yang mendapat supply dari transformer 3.450 V/400 V. Beban ini berupa

motor-motor 380 V, Heater , Rectifier / charger , Power Control / UPS, AC (mesin pendingin

ruangan), Lampu penerangan dan beberapa beban lainnya, dengan pengambilan secara

langsung ke Sw.Gear / MCC atau melalui Panel ( power panel/lighting panel ).

Berdasarkan sifat penting dan tidaknya suatu beban, terkait dengan operasi, jenis

beban yang ada dapat dikelompokkan sebagai berikut.

Beban Vital, dimana jika mengalami kegagalan sumber daya listrik dapat

menyebabkan terhentinya operasi Kilang, biasanya jenis beban ini mempunyai

duplikasi yang lengkap.

Beban Essensial, jika mengalami kegagalan sumber daya listrik atau mengalami

kerusakan maka kontinuitas operasi, kualitas dan kuantitas produksi menjadi

terganggu. Duplikasi jenis beban ini lengkap atau tidak tergantung dari pertimbangan

ekonominya.

Beban Non Essensial, merupakan beban-beban selain dua kelompok jenis beban tersebut

diatas.

3.3.7 Setting Rele Arus Lebih Instan

Rele arus lebih instan akan bekerja seketika jika ada arus lebih yang mengalir melebihi

batas yang diijinkan. Dalam menentukan setelan pickup instan ini digunakan Isc min yaitu

arus hubung singkat 2 fasa pada pembangkitan minimum. Sehingga setting ditetapkan:

Iset 0.8 I sc min




A

BIsc max B

Isc min A

Gambar 3.17 Rele arus lebih pengamanan trafo

Di mana Isc max bus B merupakan arus hubung singkat tiga phasa maksimum pada titik B,

sedangkan Isc min, A adalah arus hubung singkat minimum pada titik A.

3.3.8 Koordinasi Berdasarkan Arus dan Waktu

Antara rele pengaman utama dan rele pengaman backup tidak boleh bekerja secara

bersamaan. Untuk itu diperlukan adanya time delay antara rele utama dan rele backup. Time

delay ini sering dikenal sebagai setelan setting kelambatan waktu (Δt) atau grading time.

Perbedaan waktu kerja minimal antara rele utama dan rele backup adalah 0.2 – 0.35 detik.

Dengan spesifikasi sebagai berikut menurut standard IEEE 242 :

Waktu buka CB : 0.04 – 0.1s (2-5 cycle)

Overtravel dari rele : 0.1s

Faktor keamanan : 0.12-0.22s

Untuk rele berbasis microprosessor Overtravel time dari rele diabaikan. Sehingga total waktu

yang diperlukan adalah 0.2-0.4s.




BAB IV




BAB IV

EVALUASI KOORDINASI OVER CURRENT RELAY PADA PENYULANG

05EE0101B PERTAMINA RU IV CILACAP

4.1 Sistem Kelistrikan PT. Pertamina RU-IV CilacapPT. Pertamina Refinery Unit (Unit Pengolahan) IV Cilacap memiliki sistem

kelistrikan yang besar dan cukup kompleks. Untuk sistem kelistrikan eksisting (sebelum

adanya penambahan beban RFCC), Pertamina RU IV Cilacap memiliki 8 unit pembangkit

dengan kapasitas 20 MW untuk 4 unit dan kapasitas 8 MW untuk 4 unit lainnya. Total

substation di PT. Pertamina RU IV Cilacap berjumlah 32 substation. Dan dibagi menjadi 3

utility. Yaitu utility I, II, dan IIa. Sistem kelistrikan eksisting sesuai pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Diagram Satu Garis Interkoneksi Antar Pembangkit Pertamina RU-IV Cilacap




circuit minimum (2 fasa 3 cycle) dan maksimum (3 fasa 0,5 cycle) tiap bus. Nilai short circuititu yang nantinya akan menjadi landasan dalam koordinasi proteksi arus lebih.

4.2 Koordinasi Rele Arus Lebih pada Penyulang 05EE0101B

4.2.1Pemilihan Koordinasi Rele

Untuk melihat koordinasi rele pada sistem Pertamina RU-IV Cilacap, maka diambilsatu sampel. Pada pembahasan ini sampel yang diambil adalah koordinasi rele arus lebih

mulai dari generator 051G102 sampai beban motor 054P-105 BM. Berikut single line

diagram yang akan dibahas.




Dalam pembahasan, jalur koordinasi proteksi tersebut akan dibagi menjadi tiga bagian untukdianalisa koordinasi rele arus lebihnya.

Bagian 1 : Koordinasi proteksi motor 054P105BM sampai proteksi sisi primer trafo

05EE1212B

Bagian 2 : Koordinasi sisi primer trafo 05EE1212B sampai sisi primer trafo 05EE1111B

Bagian 3 : Koordinasi sisi primer trafo 05EE1111B sampai proteksi generator 051G102.

4.2.2 Data Short Circuit

Untuk mengetahui apakah arus setting dari setiap rele sudah benar atau tidak,maka diperlukan data arus short circuit dari setiap bus yang menjadi jalur koordinasi.

Tabel 4.1 Data Short Circuit Tiap Bus

No. Bus Arus SC Maksimum Arus SC Minimum

1. 05EE0101B 33,99 13,182. 05EE1127B 21,04 14,64

3. 05EE1203B 18,54 13,12

4.2.3 Analisis Koordinasi Rele Bagian 1

4.2.3.1 Data Komponen Proteksi

Pada Gambar dibawah ini adalah gambar komponen yang terdiri dari fuse, low

voltage circuit breaker dan high voltage circuit breaker. Pada LVCB tidak menggunakan




1. Data LVCB Motor 054P105BM (LVCB CB25)

Gambar 4.3 Proteksi LVCB Motor 054P105BM

Dari gambar diatas didapat settingan :

Trip Device Type : Solid State Trip

SST Manufacturer: ITE (BBC)

SST Model : SS-3

Sensor Id : 600Amps

Rating Plug :250 Amps

Long-Time Pick-Up : 0,9 (Intermediate)

Instantaneous Pick-Up : 8

2. Data LVCB Sekunder trafo 05EE1212B (B10-2-1)




Rating Plug :2000 Amps

Long-Time Pick-Up : 0,9 (Minimum)

Short Time Pick-Up : 2 (Maximum)

Ground Pick-Up : 300 Amps (Maximum)

3. Data Rele Proteksi Sisi Primer Trafo 05EE1212 B (HVCB B102)

Pada rele proteksi sisi primer terdapat rele digital, berikut settingannya (gambar di

lampirkan):

Manufacture : GE Multilin

Model : MIF II

Phase

Overcurrent

Curve Type : ANSI-Iverse

Pick-Up: 0,7

Time Dial :1

Instantaneous

Pick-Up: 3,5

Time Dial :0

Ground

Overcurrent

Curve Type : Definite Time

Pick-Up: 1

Time Dial :5

Instantaneous

Pick-Up: 1,5

Time Dial :0




Continous Amp : 250

Interrupting: 40

Test PF : 3,95

4.2.3.2 Koordinasi Rele Proteksi

Pada simulasi menggunakan ETAP 12.6.0, diberikan gangguan 2 fasa 30 cycle pada

motor 054P105BM. Didapatkan koordinasi rele arus lebih dengan urutan trip LVCB CB25,

LVCB B10-2-1, HVCB B102, dan Terakhir Fuse 22.

Gambar 4.5 Koordinasi Rele Bagian 1




adanya arus ganguan pada waktu 1021 ms yang kemudian mengaktifkan cicuit breaker B10-2untuk trip pada waktu 1121 ms. Setelah itu terakhir fuse22 trip ketika waktu 2823 ms.

4.2.3.3 Analisa Koordinasi Bagian 1

Berikut gambar diagram plot koordinasi keseluruhan bagian 1.

Gambar 4.7 Diagram Power Plot Koordinasi Bagian 1




2.

Kerja LVCB25 tidak mengganggu starting motor. Hal ini dapat dilihat pada power plot yaitu kurva karakteristik motor 054P105BM berada disebelah kiri kurva

LVCB CB25. LVCB25 ini berfungsi untuk melindungi motor dari arus lebih.

3. Pada LVCB CB25, diketahui bekerja ketika Ilowset 225 A. Berdasarkan standart

British BS 142 yang ada Iset seharusnya bekerja pada 1,05 IFL<Iset<1,3IFL.

Motor 054P105BM diketahui IFLnya 200,4 A. Jadi didapat setingan210,42<Iset<260,52. Jadi dapat disimpulkan settingan LVCB CB25 telah sesuai

dengan standart yang berlaku.

4. Pada LVCB CB 25A, diketahui Ihighset nya 2000 A. Pada CB25 diketahui 13,12

kA. Diketahui standart highset adalah <0,8xIsc standart British BS 142. Jadi nilai

maksimum Ihighset adalah 10,49 kA. Dapat disiumpulkan Iset untuk highsetnya

telah sesuai standar yang berlaku.

5.

Pada LVCB CB B10-2-1 diketahui Ihighsetnya 4000. Diketahui standart highset

adalah <0,8xIsc standart British BS 142. Jadi nilai maksimum Ihighset adalah

10,49 kA. Dapat disiumpulkan Iset untuk highsetnya telah sesuai standar yang

berlaku.

6. Untuk LVCB CB B10-2-1 Ilowsetnya 1800 A. Berdasarkan standart British BS

142 yang ada Iset seharusnya bekerja pada 1,05 IFL<Iset<1,3IFL. Jadi standartnya

1,05x1443<Ilowset<1,3x1443, yaitu 1515,15<Ilowset<1875,9. Jadi Ilowsetnya

telah memenuhi standart yang ada.

7. Dari gambar power plot didapat LVCB B10-2-1 disebelah kiri kurva damage trafo.

Sehingga breaker dapat berfungsi untuk melindungi trafo dari damage.

8. Pada relay8 diketahui Ilowset 210 A. Berdasarkan standart British BS 142 yang

ada Iset seharusnya bekerja pada 1 05 IFL<Iset<1 3IFL Iflnya 167 3 jadi




10.

Dari data diatas dapat dilihat bahwa B10-2-1, fuse22, dan Relay8 tidakmenghalangi arus inrush pada trafo 05EE1212B. Sehingga rele arus lebih dapat

bekerja dengan baik tanpa mengganggu inrush trafo.

11. Dari data diatas juga dapat dilihat bahwa CB25 dan B10-2-1 melindungi damage

curve pada trafo 05EE1212B. Sehingga trafo terlindungi, walaupun fuse tidak

bekerja melindungi damage curve trafo.



1. Proteksi Sisi Sekunder Trafo 05EE1111B (B10-0)

a. Rele IAC-77A

Gambar 4.8 Rele IAC-77A

Manufacturer : GE Multilin

Model : IAC-77A

Pick-Up :7

Time Dial 3




b.Rele IAC 53-A

Gambar 4.9 Rele IAC 53-A


Model : IAC-53A

Curve Type : Very Inverse

Pick-Up Range : 0,5-4 Sec -5A

Pick-Up : 2

Time Dial: 4,5

Tap CT : 200/5 (Ground)

2.Proteksi Sisi Primer Trafo 05EE1111B (52-B10)

a. Rele IAC 53-B




Overcurrent

Curve Type : Very Inverse

Pick-up Range : 1,4-12 Sec-5A

Pick-Up: 7

Time Dial : 4

Intantaneous

Pick-up Range : 20-80 Sec – 5A

Pick-Up: 69

b. Rele PJC

Gambar 4.11 Rele PJC

Manufactures : GE Multilin Model : PJC

Intantaneous

Pick-up Range : 0,5-2 Sec – 5A

Pick-Up: 0,5

Rating CT : 50/5 (Ground)






Gambar 4.13 Gambar Data Koordinasi Bagian 2

Dari gambar diatas didapatkan bahwa relay8 pertama kali mendeteksi gangguan.

Hanya saja yang terlebih dahulu trip adalah Fuse22 pada waktu 10.0 ms. Kemudian relay8

mengenergize breaker B10-2 untuk trip pada waktu 100 ms. Setelah itu relay 5 mendeteksiadanya gangguan pada saat 451 ms dan breaker B10-0 yang mendapatkan perintah dari relay

untuk trip pada saat 551ms. Setelah itu relay4 mendeteksi gangguan pada waktu 952 ms dan





Gambar 4.14 Kurva Power Plot Bagian 2

Dari gambar power plot diatas didapat bahwa gambar diatas hubungan antara proteksi :

1. Kerja inrush pada trafo 05EE1212B tidak terganggu oleh relay8, sehingga trafo dapat




Berarti jika IFL 1255 A didapat batas 1317,75<Ilowset<16315. Jadi dapat diketahuisetting Ilowsetnya terlalu tinggi. Hal ini mengakibatkan trafo 05EE1111B tidak

terlindungi over load sepenuhnya.

4. Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa relay5 melindungi damage curve trafo

05EE1111B tetapi tidak menghalangi arus inrush pada trafo. Hal ini sudah betul

karena telah melindungi trafo dan tidak menghalangi kerja trafo.

5. Pada relay4 didapat Ilowsetnya 840 A. IFL primer trafo diketahui 313,8A. Standart

British BS 142 yang ada Ilowset seharusnya bekerja pada 1,05 IFL<Iset<1,3IFL.

Berarti jika IFL 313,8 A didapat batas 329,49<Ilowset<407,94. Jadi dapat diketahui

setting Ilowsetnya terlalu tinggi. Hal ini mengakibatkan trafo 05EE1111B tidak

terlindungi over loadn trafo sepenuhnya.

6. Berdasarkan data ilowset relay4 dan relay5, berarti relay tidak melindungi trafo

05EE1111B secara sepenuhnya. Hal ini diapat dilihat melalui gambar berikut. Terlihat

garis hitam (trafo) tidak terlindungi sepenuhnya oleh relay5(biru) dan relay4(kuning).

Gambar 4.15 Kurva Ilowset Relay4 dan Relay5 terhadap Trafo 05EE1111B


8 Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa relay4 05EE1111B tidak menghalangi arus



8. Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa relay4 05EE1111B tidak menghalangi arus

inrush pada trafo 05EE1111B. relay4 juga melindung trafo 05EE1111B dari damage

curve, namun grafik perlindungannya tidak seutuhnya. Jadi trafo kurang terlindungi

oleh relay4, walaupun terdapat relay5 yang melindungi secara keseluruhan. Jadi dapat

disimpulkan relay4 sudah betul karena telah melindungi trafo (walaupun tidak

sepenuhnya) dan tidak menghalangi kerja trafo.

9. Dari power plot diatas juga didapat bahwa damage curve kabel terlindungi oleh semua

proteksi yang ada.



1. Proteksi Generator

Gambar 4.16 Proteksi Generator

Manufacturer : GE Multilin Pickup Range : 4-16 Sec – 5A


2. Proteksi Tie Trafo



2. Proteksi Tie Trafo

Gambar 4.17 Rele Proteksi Tie Trafo


Model : IBCV

Overcurrent

Curve Type : Inverse (51,52)

Pickup Range : 2-16 Sec – 5A

Pickup : 8

Time Dial : 2,5





Pada simulasi menggunakan ETAP 12.6.0, diberikan gangguan 2 fasa 30 cycle pada

bagian primer trafo 05EE1111B. Didapatkan koordinasi rele arus lebih dengan urutan trip

breaker 52-B10 dan 52-B1. Hal ini sesuai dengan koordinasi yang diharapkan.


Gambar 4.19 Gambar Data Koordinasi Bagian 3





Gambar 4.20 Kurva Power Plot Bagian 2

Dari gambar power plot diatas didapat bahwa gambar diatas hubungan antara

proteksi :

1.

Melalui power plot diatas dapat dilihat relay4 melindungi bus 05EE0101B,

generator 05G102, dan kabel 502-522-P. Hal ini telah sesuai dengan fungsinya.


4. Pada gambar terlihat thermal capability generator tidak terlindungi sepenuhnya



oleh relay1.

5.

Pada kurva power plot dapat dilihat bahwa kabel 502-522-P terlindungi oleh

relay4 dan relay1. Pemilihan proteksi telah tepat untuk melindungi kabel.




BAB V


BAB V

PENUTUP



PENUTUP

5.1 KESIMPULAN

Berdasarkan hasil yang didapatkan dari simulasi, dapat diambil beberapa kesimpulan

sebagai berikut:

1. Jika circuit breaker yang terletak paling dekat gangguan tidak bisa trip, maka

circuit breaker setelahnya seharusnya trip. Hal ini dapat tidak terjadi karena sistem

koordinasi rele pengaman tidak bekerja dengan baik dan setting rele yang salah.

2. Standart untuk Ilowset pada rele proteksi berdasarkan standart British BS 142

yaitu pada 1,05 IFL<Iset<1,3IFL.

3. Standart untuk Ihighset pada rele proteksi berdasarkan standart British BS 142

adalah <0,8xIsc.

4.

Standart untuk grading timer pada rele proteksi berdasarkan standard IEEE 242

adalah 0,2-0,4 detik.

5.

Setting rele harus memperhatikan koordinasi dengan rele didekatnya, arus full

load, damage curve, inrush dan arus short circuit minimum pada bus tersebut.]

6. Jika rele proteksi hanya melindungi komponen dari overload, maka diperlukan

fuse sebagai proteksi arus short circuit.

5.2 SARAN

1. Data rele pada PT. PERTAMINA RU-IV harus sering di upgre agar dapat




DAFTAR

PUSTAKA


DAFTAR PUSTAKA



1. D. Stevenson William. 1983. Analisa Sistem Tenaga Listrik. Bandung : PT. Gelora

Aksara Pramata

2.

Hamzah Berahim, 1991, Teknik Tenaga Listrik , Andi Offset : Yogyaklarta

3. MasonC Russel. The Art and Science of Protective Relaying : General Electric

4.

Bakshi, Uday A. 2009. Switchgear and Protection. Pune Technical Publications.

5.

Haryati, Lusi. 2003. “ Sistem Proteksi Pada Motor Induksi Tigas Fasa Tegangan

Tinggi 3,45 KV”. Laporan Kerja Praktek Program Studi S1 Universitas Diponegoro.

Semarang

6.

Susilatama, Oktarico. 2013. “Koordinasi Relay Pengaman dan Load Flow Analysis

Menggunakan Simulasi ETAP 7.0”. Laporan Kerja Praktek Program Studi S1

Universitas Diponegoro. Semarang

7.

Dwi Hirlanda, Andikta. 2013. “K oordinasi Proteksi pada Sistem Distribusi 33KV PT.

PERTAMINA RU IV Cilacap Akibat Penambahan Generator 3x15 MW”. Laporan

Tugas Akhir Program Studi S1 Institut Teknologi Sepuluh November.




LAMPIRAN



Download 17 Sep 2015 15:21 by Muhamad Tofik Ariyadi - 10.54.121.44(muhamad.ariyadi)Berlaku s/d 16 Dec 2015, setelah masa berlaku habis mohon dimusnahkan.

dedy brian ericson_teknik elektro_21060112130081_kp pertamina ru-iv cilacap_utilities

Documents