Download - relay jarak PLN

61

PT. PLN (Persero) P3B Pelatihan O&M Relai Proteksi Jaringan : NO.P3B/OMPROT/01/TDSR

: Mei 2006 No. Dokumen Berlaku Efektif

Halaman : Pemeliharaan & Pengujian Relai Jarak - Edisi 04

BAB 2 PEMELIHARAAN DAN PENGUJIAN RELAI JARAK

Relai jarak digunakan sebagai pengaman utama (main protection) pada

SUTT/SUTET dan sebagai backup untuk seksi didepan. Relai jarak bekerja

dengan mengukur besaran impedansi (Z) transmisi dibagi menjadi beberapa

daerah cakupan yaitu Zone-1, Zone-2, Zone-3, serta dilengkapi juga dengan

teleproteksi (TP) sebagai upaya agar proteksi bekerja selalu cepat dan

selektif di dalam daerah pengamanannya.

Gambar 2. Daerah Pengamanan Relai Jarak

2.1. Prinsip Kerja Relai Jarak

Relai jarak mengukur tegangan pada titik relai dan arus gangguan yang

terlihat dari relai, dengan membagi besaran tegangan dan arus, maka

impedansi sampai titik terjadinya gangguan dapat di tentukan. Perhitungan

impedansi dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut :

Zf=Vf/If

Dimana : Zf=Impedansi (ohm)

Vf=Tegangan (Volt)

If=Arus gangguan

Relai jarak akan bekerja dengan cara membandingkan impedansi gangguan

yang terukur dengan impedansi seting, dengan ketentuan :

§ Bila harga impedansi ganguan lebih kecil dari pada impedansi seting relai

maka relai akan trip.

Zone-1

Zone-2

Zone-3

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

http://www.pdffactory.com

62




§ Bila harga impedansi ganguan lebih besar dari pada impedansi seting

relai maka relai akan tidak trip.

Gambar 2.1. Blok Diagram Relai Jarak

Distance Z <

HV Apparatus Panel Relai MK

PMS REL

PMT

CT

PMS Line

PMS Tanah

PT

LA

Input Tegangan

Input Arus

Trip



63




2.2. Pengukuran Impedansi Gangguan Oleh Relai Jarak

Menurut jenis gangguan pada sistem tenaga listrik, terdiri dari gangguan

hubung singkat tiga fasa, dua fasa, dua fasa ke tanah dan satu fasa ke tanah.

Relai jarak sebagai pengaman utama harus dapat mendeteksi semua jenis

gangguan dan kemudian memisahkan sistem yang terganggu dengan sistem

yang tidak terganggu.

2.2.1. Gangguan Hubung Singkat Tiga Fasa

Pada saat terjadi gangguan tiga fasa yang simetris maka amplitudo tegangan

fasa VR,VS,VT turun dan beda fasa tetap 120 derajat. Impedansi yang diukur

relai jarak pada saat terjadi gangguan hubung singkat tiga fasa adalah

sebagai berikut :

Vrelai = VR

Irelai=IR

ZR= VR /IR

Dimana, ZR= impedansi terbaca oleh relai

VR = Tegangan fasa ke netral

IR = Arus fasa

2.2.2. Gangguan Hubung Singkat Dua Fasa

Untuk mengukur impedansi pada saat terjadi gangguan hubung singkat dua

fasa, tegangan yang masuk ke komparator relai adalah tegangan fasa yang

terganggu, sedangkan arusnya adalah selisih (secara vektoris) arus-arus

yang terganggu. Maka pengukuran impedansi untuk hubung singkat antara

fasa S dan T adalah sebagai berikut :

V relai = VS – VT

I relai = IS - IT

Sehingga,

ZR = = ( VS – VT ) / ( IS – IT )



64




Tabel. 2.2.2. Tegangan dan arus masukan relai

untuk gangguan hubung singkat dua fasa

Fasa yang

terganggu

Tegangan Arus

R-S VR-VS IR-IS

S-T VS-VT IS-IT

T-R VT-VR IR-IT

2.2.3. Gangguan Hubung Singkat Satu Fasa Ke Tanah

Untuk mengukur impedansi pada saat hubung singkat satu fasa ke tanah,

tegangan yang dimasukkan ke relai adalah tegangan yang terganggu,

sedangkan arus fasa terganggu di tambah arus sisa dikali factor kompensasi.

Misalnya terjadi gangguan hubung singkat satu fasa R ke tanah, maka

pengukuran impedansi dilakukan dengan cara sebagai berikut :

Tegangan pada relai : Vrelai = VR

Arus pada relai : Irelai = IR+K0.In

Arus netral : In=IR+IS+IT

Kompensasi urutan nol : K0=1/3(Z0-Z1/Z1)

Z1=VR/(IR+K0.In)



65




Tabel 2.2.3. Tegangan dan arus masukan relai

untuk gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah

Fasa yang

terganggu

Tegangan Arus

R-N VR IR+K0.In

S-N VS IS+K0.In

T-N VT IS+K0.In

Impedansi urutan nol akan timbul pada gangguan tanah. Adanya K0 adalah

untuk mengkompensasi adanya impedansi urutan nol tersebut. Sehingga

impedansi yang terukur menjadi benar.

2.3. Karakteristik Relai Jarak

Karakteristik relai jarak merupakan penerapan langsung dari prinsip dasar

relai jarak, karakteristik ini biasa digambarkan didalam diagram R-X.

2.3.1. Karakteristik impedansi

Ciri-ciri nya :

§ Merupakan lingkaran dengan titik pusatnya ditengah-tengah, sehingga

mempunyai sifat non directional. Untuk diaplikasikan sebagai pengaman

SUTT perlu ditambahkan relai directional.

§ Mempunyai keterbatasan mengantisipasi gangguan tanah high

resistance.

§ Karakteristik impedan sensitive oleh perubahan beban, terutama untuk

SUTT yang panjang sehingga jangkauan lingkaran impedansi dekat

dengan daerah beban.



66




Gambar 2.3.1. Karakteristik Impedansi

2.3.2. Karakteristik Mho

Ciri-ciri :

§ Titik pusatnya bergeser sehingga mempunyai sifat directional.

§ Mempunyai keterbatasan untuk mengantisipasi gangguan tanah high

resistance.

§ Untuk SUTT yang panjang dipilih Zone-3 dengan karakteristik Mho lensa

geser.

R

X ZL

Z1 Z2 Z3

Directional



67




Gambar 2.3.2.a. Karakteristik Mho

Z1,Z2 partial Cross-polarise Mho, Z3 Lensa geser

Gambar 2.3.2.b. Karakteristik Mho

Z1,Z2 parsial Cross-polarise Mho, Z3 Lensa geser

R

X ZL

Z1 Z2 Z3

R

X ZL

Z1 Z2 Z3



68




2.3.3. Karakteristik Reaktance

Ciri-ciri :

§ Karateristik reaktance mempunyai sifat non directional. Untuk aplikasi di

SUTT perlu ditambah relai directional.

§ Dengan seting jangkauan resistif cukup besar maka relai reactance dapat

mengantisipasi gangguan tanah dengan tahanan tinggi.

Gambar 2.3.3. Karakteristik Reaktance

Dengan Starting Mho

R

ZL X

Z3 Z2 Z1



69




2.3.4. Karakteristik Quadrilateral

Ciri-ciri :

§ Karateristik quadrilateral merupakan kombinasi dari 3 macam komponen

yaitu : reactance, berarah dan resistif.

§ Dengan seting jangkauan resistif cukup besar maka karakteristik relai

quadrilateral dapat mengantisipasi gangguan tanah dengan tahanan

tinggi.

§ Umumnya kecepatan relai lebih lambat dari jenis mho.

Gambar 2.3.4. Karakteristik Quadrilateral

2.4. Faktor Yang Mempengaruhi Relai Jarak 2.4.1. Pengaruh Infeed

Yang dimaksud infeed yaitu adanya pengaruh penambahan atau

pengurangan arus yang melalui titik terhadap arus yang ditinjau. Adanya

pengaruh infeed ini akan membuat impedansi yang dilihat relai seolah-olah

menjadi lebih besar atau menjadi lebih kecil.

Z3 Z2 Z1

X

R

ZL



70




2.4.1.1. Adanya pembangkit pada ujung saluran yang diamankan

Gambar 2.4.1.1. Pengaruh infeed pembangkit pada ujung saluran

Misalnya terjadi gangguan di titik F maka impedansi yang dilihat relai adalah :

ZRA= VRA / IRA=( I1.ZAB + (I1+I2).ZBF ) / I1

ZRA= ZAB + (I1+I2)/I1.ZBF

ZRA= ZAB + k.ZBF

Jadi faktor infeed, k = (I1+I2) / I1

2.4.1.2. Saluran transmisi ganda ke tunggal

Jika terjadi gangguan pada titik F impedansi yang terlihat oleh relai A adalah :

Gambar 2.4.1.2. Pengaruh infeed saluran ganda ke ganda

ZRA= VRA / IRA=( I.ZAB + 2I.ZBF ) / I

ZRA= ZAB + 2.ZBF

Jadi faktor infeed, k = 2

F21

S

AB

I2

S

C

rele A

I1

FI1 + I2

F21

S A B C

relai A

I

I

2I F



71




2.4.1.3. Saluran Transmisi Ganda ke Ganda.


Gambar 2.4.1.3. Pengaruh infeed saluran ganda ke ganda

ZRA= VRA / IRA=( I.ZAB + I1.ZBF ) / I

ZRA= ZAB + I1/I.ZBF

I1=2I.(2L-X)./2L

ZRA = ZAB + (2.L-X)/L. ZBF

Jadi faktor infeed k = (2.L-X)/L (3.32)

§ Untuk gangguan F dekat rel B ( X = 0 ) faktor infeed k = 2

§ Untuk gangguan F dekat rel C ( X= 1 ) faktor infeed k = 1

§ Untuk gangguan F diantara rel B dan rel C , infeed antara 1≤k≤2

F21

S A B C

relai A

I

I

I1 F

x I (1-x) X L



72




2.4.1.4. Saluran transmisi tunggal ke ganda


Gambar 2.4.1.4. Pengaruh infeed saluran tunggal ke ganda

ZRA = (I.ZAB+I1.ZBF)/I

ZRA= ZAB + I1/I.ZBF

I1 = I.(2L-X)./2L

ZRA = ZAB + (2.L-X)/2L. ZBF

Jadi faktor infeed K = (2L-X)/2L

- Untuk gangguan F dekat rel B ( X = 0 ) faktor infeed k = 1

- Untuk gangguan F dekat rel C ( X= 1 ) faktor infeed k = 0.5

- Untuk gangguan F diantara rel B dan rel C , infeed antara 0.5≤k≤1

2.4.2. Pengaruh Tahanan Gangguan

Tahanan gangguan merupakan tahanan murni, bila tambah secara vektoris

dengan impedansi saluran maka akan menggeser lokus impedan menjadi

lebih besar sehingga relai menjadi lebih lambat (Z2,Z3) atau tidak trip sama

sekali (diluar jangkauan seting).

Penyebab dari tahanan gangguan pada SUTT/SUTET adalah : terjadi

hubung singkat yang menimbulkan busur api akibat terkena pohon, layangan,

binatang, manusia dan sambaran petir.

F21

S A B C

relai A

I

I1 F

x I (1-x)



73




2.4.2.1. Tahanan Gangguan Satu sumber

Gambar 2.4.2.1. Pengaruh tahanan gangguan dengan 1 sumber

Impedansi yang terukur oleh relai :

Zrelai =Vrelai/Irelai

= VR/(IR+K0.IN)

=ZL1+RF/(1+K0)

Dimana : ZL1= impedansi urutan positif

RF= tahanan gangguan

K0= kompensasi urutan nol (0-1)

Jadi tahanan gangguan pada system satu sumber merupakan tahanan murni

(Rf) yang ditambahkan ke impedansi saluran (ZL) .

R

E ZS

F

If

RF

ZLA

R

X ZL

RF/(1+K0)



74




2.4.2.2. Tahanan Busur Dua Sumber

Gambar 2.4.2.2. Pengaruh tahanan gangguan dengan dua sumber

Rf sisi A = IfA+IfB . Ra = Ra + IfB . Ra

IfA IfA

Rf sisi B = IfA+IfB . Ra = Ra + IfA . Ra

IfB IfB

Dimana :

If= besar arus gangguan

IfA= kontribusi arus gangguan dari sisi A

IfB= kontribusi arus gangguan dari B

R

EA EB ZSA ZSB

F

IfA IfB

RF

ZLA ZLB

R

X ZL

RF



75




Bila IA dan IB tidak sefasa maka dengan penjumlahan vektoris Ra akan

mempunyai sudut tidak nol. Bila dari A tahanan busur mengarah keatas, dari

B mengarah ke bawah.

Pengukuran Impedansi :

Zrelai = Vrelai/Irelai

= VR/(IR+K0.IN)

=ZL1+(I0/IR0A).RF/(1+K0)

Dimana : I0=IR0A+IR0B

ZL1= impedansi urutan positif

RF= tahanan gangguan

K0= kompensasi urutan nol (0-1)

IR0A=kontribusi arus urutan nol dari sumber A

IR0B=kontribusi arus urutan nol dari sumber B

I0=total arus urutan nol yang mengalir di RF

2.4.3. Mutual Impedansi

Bila SUTT/SUTET menggunakan satu tower digunakan untuk sirkit-1 dan

sirkit-2 maka akan timbul mutual inductive kopling diantara dua sirkit tersebut.

Untuk pengukuran impedansi urutan positif dan negative pengaruh mutual

kopling sangat kecil sehingga dapat diabaikan.

Namun untuk pengukuran impedansi urutan nol maka pengaruh mutual

kopling tidak bisa diabaikan.

Proteksi penghantar yang hanya menggunakan pengukuran arus, seperti

pembanding phase atau pilot wire tidak dipengaruhi oleh mutual kopling.



76




2.4.3.1. Satu sumber dua sirkit



=VR/(IR+K0.IN)

= n.ZL1 (1+(IH0/IG0).(Z0M/ (2ZL1+ZL0))

= n.ZL1 (1+FM)

Jadi Relai undereach dengan faktor : (IH0/IGO).(Z0M/(2ZL1+ZL0))

Dimana : ZL1= impedansi saluran

ZL0=impedansi urutan nol

ZOM= impedansi mutual urutan nol

IH0= arus mutual urutan nol

IG0= arus urutan nol

FM= factor mutual

F

ZS E R

ZL

ZL



77




2.4.3.2. Dua sumber dua sirkit

ZGR = n.ZL1 (1+(IH0/IG0).KM/(2.IG1/IG0+K0))

ZGR = n.ZL1 (1+faktor)

dimana,

KM=ZM0/ZL1

K0=(ZL0-ZL1)/3.ZL1

Jadi Relai undereach dengan faktor = KM.(IH0/IG0)/(2.IG1/IG0+K0)

Dimana :

ZL1= impedansi saluran





KM= kompensasi mutual urutan nol

K0=kompansasi urutan nol

Faktor= factor mutual

F ZS E R

ZL

ZL

E ZS

ZL



78




2.4.3.3. Satu sumber dua sirkit yang diground dua sisi



=VR/(IR+K0.IN)

= ZL1 (1– ZM0.ZM0/(ZL0.(2ZL1+ZL0))

= ZL1 (1– faktor)

Jadi Relai overreach dengan faktor : ZM0.ZM0/(ZL0.(2ZL1+ZL0))

Dimana :

ZL1= impedansi saluran urutan positif





Faktor= factor mutual

Dengan kompensasi mutual :


Zrelai = Vrelai/Irelai

=VR/(IR+K0.IN+KM.IH0)

= ZL1

dimana, KM=ZM0/ZL1

F

ZS E R

ZL

ZL



79




K0=(ZL0-ZL1)/3.ZL1

IM0=Arus mutual urutan nol

2.4.4. Power Swing

Power swing adalah variasi aliran daya dimana relai jarak mendeteksi ada

lokus impedan yang bergerak dari daerah beban memasuki daerah kerja relai

jarak.

Gambar 2.4.4. Pengaruh power swing

R

EA EB ZSA ZL ZSA

R

X

ZL

EB

EA

Zrelai

Zrelai+ZSA

Zrelai-ZSB-ZL

ZS

ZS

Lokus

Lokus

Lokus

Π



80




Keterangan :

EA= Tegangan di pembangkit A (Volt)

EB= Tegangan di pembangkit B (Volt)

ZSA= Impedansi sumber A (Ohm)

ZSB= Impedansi sumber B (Ohm)

ZL= Impedansi saluran (Ohm)

Tegangan sumber :

EA=EA (Cos θ + j.Sin θ)= EA

EB=EB (Cos Π - j.Sin Π)= EB.Cos Π - j.EB.Sin Π

Rangkaian Tegangan : Vrelai =VA

VA =EA-I.ZSA

Rangkian Arus :

Irelai =IA

IA =(EA-EB)/(ZSA+ZL+ZSB)

Impedansi yang terukur oleh relai :

Zrelai=Vrelai/Irelai

=VA/IA

=(EA.ZT)/EA-EB) - ZSA

dimana:

ZT=ZSA+ZL+ZSB

n=EA/EB

Untuk n=1 lokus power swing merupakan garis lurus

n>1 lokus power swing melengkung ke atas

n<1 lokus power swing melengkung ke bawah



81




2.4.5. Pengaruh Impedansi Sumber

Pada dasarnya impedansi sumber akan mempengaruhi besar arus dan

tegangan yang terbaca oleh relai jarak.

Gambar 2.4.5 Pengaruh impedansi sumber

Persamaan ini berlaku untuk semua gangguan yang ditentukan antara lain,

sebagai berikut :

2.4.5.1. Gangguan fasa-fasa

Pada gangguan fasa-fasa, tegangan V yang terukur merupakan tegangan

fasa-fasa dan perbandingan ZS / ZL masing-masing adalah impedansi sumber

urutan positif dan impedansi saluran urutan positif.

VS=ZL1/(ZS+ZL1).VR

VR>VRelai

Zs/ZL1 < Vs/VRelai –1

Dimana : ZL1= impedansi saluran urutan positif

Zs=impedansi sumber urutan nol

Vs= tegangan sumber fasa-fasa

VRelai= tegangan relai fasa-fasa

R

E ZS

F

If

ZL



82




2.4.5.2. Gangguan fasa-tanah

Pada gangguan satu fasa ke tanah, tegangan V terukur merupakan tegangan

fasa-netral dan perbandingan ZS / ZL masing-masing adalah penjumlahan

impedansi sumber urutan positif, urutan negatif dan urutan nol.

VR=V1+V2+V0

VR=ZL1.(2+q)/(ZL1.(2+q)+ZS.(2+p).VS

VR>VRelai

ZS1/ZL1 < Vs/VRelai –1.(2+q)/(2+p)

Bila : p=1, q=1

Zs1/Zn1 < Vs/VRPA -1

Dimana :

p=ZS0/ZS1

q=ZL0/ZL1

2.5. Pola Proteksi

Agar gangguan sepanjang SUTT dapat ditripkan dengan seketika pada

kedua sisi ujung saluran, maka relai jarak perlu dilengkapi fasilitas

teleproteksi.

2.5.1. Pola Dasar (Basic Scheme)

Ciri-ciri Pola dasar :

§ Tidak ada fasilitas sinyal PLC

§ Untuk lokasi gangguan antara 80 – 100 % relai akan bekerja zone-2 yang

waktunya lebih lambat (tertunda).

Z1

Z3

OR

TRIP

Z2 TZ2

Z1

Z3

OR

TRIP

TZ2 Z2

TZ3 TZ3



83




TZ2 = Timer zone 2

TZ3 = Timer zone 3

Gambar 4.6.1.

Pola Proteksi pindah jangkauan tak sampai diperkenankan (PUTT)

2.5.2. Pola PUTT (Permissive Underreach Transfer Trip)

Prinsip Kerja dari pola PUTT :

§ Pengiriman sinyal trip (carrier send) oleh relai jarak zone-1.

§ Trip seketika oleh teleproteksi akan terjadi bila relai jarak zone-2 bekerja

disertai dengan menerima sinyal. (carrier receipt).

§ Bila terjadi kegagalan sinyal PLC maka relai jarak kembali ke pola dasar.

§ Dapat menggunakan berbeda type dan relai jarak.

CS = sinyal kirim Z2 = trip zone 2

CR = sinyal terima TZ2 = waktu trip zone 2

Gambar 2.5.2

Pola Proteksi pindah jangkauan tak sampai diperkenankan (PUTT)

CS

Z1

CR

OR

TRIP

Z2 TZ2

AND

CS

Z1

CR

OR

TRIP

TZ2 Z2

AND



84




2.5.3. Pola POTT (Permissive Overreach transfer Trip)

Prinsip Kerja dari pola POTT :

§ Pengiriman sinyal trip (carrier send) oleh relai jarak zone-2.


disertai dengan menerima sinyal (carrier receipt).

§ Bila terjadi kegagalan sinyal PLC maka relai jarak kembali ke pola dasar.

§ Dapat menggunakan berbeda type dan relai jarak.

CR = sinyal terima tZ2 = waktu trip zone 2

Gambar 2.5.3

Pola Proteksi pindah jangkauan lebih diperkenankan (POTT)

2.5.4. Pola Blocking (Blocking Scheme)

Prinsip Kerja dari pola PUTT :

§ Pengiriman sinyal block (carrier send) oleh relai jarak zone-3 reverse.


disertai dengan tidak ada penerimaan sinyal block. (carrier receipt). § Bila terjadi kegagalan sinyal PLC maka relai jarak akan mengalami mala

kerja.

§ Membutuhkan sinyal PLC cukup half duplex.

§ Relai jarak yang dibutuhkan merk dan typenya sejenis.

CS

Z1

CR

TRIP

Z2 TZ2

AND

CS

Z1

CR

TRIP

TZ2 Z2

AND

OR OR



85




Gambar 2.5.4. Ranglaian Logic

2.6. Penyetelan Daerah Jangkauan pada Relai Jarak

Gambar 2.6.

Daerah penyetelan relai jarak tiga tingkat

Relai jarak pada dasarnya bekerja mengukur impadansi saluran, apabila

impedansi yang terukur / dirasakan relai lebih kecil impedansi tertentu akibat

gangguan ( Zset < ZF ) maka relai akan bekerja.

Prinsip ini dapat memberikan selektivitas pengamanan, yaitu dengan

mengatur hubungan antara jarak dan waktu kerja relai. Penyetelan relai jarak

Local bus Near and bus far and bus

A B C

Zone-1(A) Zone-2(A)

Zone-3(A)

Zone-1(B) Zone-2(B)

Zone-3(B)

Z1

OR

TRIP

TZ2

AND

CS

Z1

CR

OR

TRIP

Z2 TZ2

AND

TZ3 Z3 Rev

AND

TZ2

CS

Z3Rev

AND

Z2

CR



86




terdiri dari tiga daerah pengamanan, Penyetelan zone-1 dengan waktu kerja

relai t1, zone-2 dengan waktu kerja relai t2 , dan zone-3 waktu kerja relai t3 .

2.6.1. Penyetelan Zone-1

Dengan mempertimbangkan adanya kesalahan-kesalahan dari data saluran,

CT, PT, dan peralatan penunjang lain sebesar 10% - 20 % , zone-1 relai

disetel 80 % dari panjang saluran yang diamankan.

Zone-1 = 0,8 . Z L1 (Saluran) (3.33)

Waktu kerja relai seketika, (t1= 0) tidak dilakukan penyetelan waktu .

2.6.2. Penyetelan Zone-2

Prinsip peyetelan Zone-2 adalah berdasarkan pertimbangan-pertimbangan

sebagai berikut :

Zone-2 min = 1,2 . ZL1 (3.34)

Zone-2 mak = 0,8 (Z L1 + 0,8. ZL2) (3.35)

Dengan : ZL1 = Impedansi saluran yang diamankan.

ZL1 = Impedansi saluran berikutnya yang terpendek (Ω )

Waktu kerja relai t2= 0.4 s/d 0.8 dt.

2.6.3. Penyetelan zone-3

Prinsip penyetelan zone-3 adalah berdasarkan pertimbangan-pertimbangan

sebagai berikut :

Zone-3min = 1.2 ( ZL1 + 0,8.ZL2 ) (3.36)

Zone-3mak1 = 0,8 ( ZL1 + 1,2.ZL2 ) (3.37)

Zone-3mak2 = 0,8 ( ZL1 + k.ZTR ) (3.38)

Dengan : ZL1 = Impedansi saluran yang diamankan

ZL2 = Impedansi saluran berikutnya yang terpanjang

Waktu kerja relai t3= 1.2 s/d 1.6 dt.



87




2.6.4. Peyetelan zone-3 reverse

Fungsi penyetelan zone-3 reverse adalah digunakan pada saat pemilihan

teleproteksi pola blocking.

Dasar peyetelan zone-3 reverse ada dua jenis :

• Bila Z3 rev memberi sinyal trip.

Zone-3 rev = 1.5 Z2-ZL1

• Bila Z3 rev tidak memberi sinyal trip.

Zone-3 rev = 2 Z2-ZL1.

2.6.5. Penyetelan Starting

Fungsi starting relai jarak adalah :

1. Mendeteksi adanya gangguan.

2. Menentukan jenis gangguan dan memilih fasa yang terganggu. Prinsip penyetelan starting di bagi 2, yaitu :

1. Starting arus lebih :

I fasa-fasa = 1.2 CCC atau ct

I fasa-netral = 0.1. CCC atau ct

2. Starting impedansi

Zsmin = 1.25 x Zone-3

Zs max= 0.5 x kV/(CCC atau Ct x√3)

2.6.6. Penyetelan Resistif reach

Fungsi penyetelan resistif reach adalah mengamankan gangguan yang

bersifat high resistance.

Prinsip penyetelan resistif reach (Rb) tidak melebihi dari kreteria setengah

beban (1/2 Z beban ).

• Untuk system 70 kV :

Rb = 15 x Zone-1 x k0 x 2.

• Untuk system 150 dan 500 kV :

Rb = 8 x Zone-1 x k0 x 2



88




2.7. Skematik Diagram Relai Jarak

2.7.1. Block Diagram Relai Jarak

Pada Gambar 4.7.1. merupakan block diagram relai jarak yang terpasang di

instalasi yang terdiri dari :

1. Peralatan tegangan tinggi (HV apparatus)

§ PMT

§ PMS

§ CT

§ PT Line dan Bus

2. Marshalling Kios

§ MCB PT

§ MCB sumber AC/DC

§ Terminal rangkaian arus (CT) dan tegangan (PT).

§ Terminal limit switch PMT dan PMS

§ Terminal rangkaian trip dan reclose

3. Panel Relai

§ MCB AC dan DC

§ Relai Jarak

§ Relai Lock Out § Aux. relai

4. Panel PLC

§ Sinyal Kirim (carrier send)

§ Sinyal terima (carrer reciept)

§ Sinyal CIS



89




Gambar 2.7.1. Block Diagram Relai Jarak

MCB VT Bus Close Trip Rang. Arus Posisi PMT Mekanik PMT MCB VT Line

HV APPARATUS MK PANEL RELAI

Syncro Chek 25 Auto Recloser 79 Distance 21

M

M

CR CS

PANEL PLC

PMS REL

PMT

CT

PMS LINE

PMS TANAH



90




2.7.2. Wiring Diagram Relai Jarak

Wiring diagram relai jarak dapat dikelompokkan menjadi 3 bagian yaitu :

1. Analog input :

- Rangkaian arus CT di line.

- Rangaian tegangan PT di line.

- Rangkaian PT di Bus

2. Bineri input :

- MCB PT

- Carrier Reciept PLC

- Carrier in service (CIS)

- Limit switch posisi PMT

- Limit switch motor PMT.

- Manual close

3. Bineri Output :

- Trip RST (3 phasa)

- Trip R.

- Trip S

- Trip T

- Carier Send.

- Kontak-kontak ke anunciator (Zone-1, Zone-2, Zone-3, Start R, Start S,

Start T, Start N, Trip Teleproteksi, A/R sukses, Final Trip).



91




Gambar 2.7.2. Diagram Relai Jarak

IR IS

Trip PMT IT Close PMT IN VT Fail VR VS VT VN C Rec C Send CIS Posisi PMT Posisi Motor PMT VT Bus

+



92




2.8. Pengujian Individu

2.8.1. Pengujian Sensitivitas Arus dan Tegangan

Pengujian sensitifitas arus

1. Rangkai alat uji seperti gambar

2. Pilih mode man Z

3. Pilih Menu healty Voltage konstan =2 V

4. Pilih Menu Faulty = HFH

5. Pilih Jenis Gangguan 3P,2P,1P

6. Pilih Pengujian zone-1 dengan T injeksi = 100 ms

7. Pilih delta Z = + 0.01 Ohm

8. Catat arus pada saat relai trip (Z1,Z2,Z3)

Pengujian sensitivitas tegangan


2. Pilih mode man Z

3. Pilih Menu healty Current konstan = seperti pengujian diatas



6. Pilih Pengujian zone-1 dengan T injeksi = 100 ms

7. Pilih delta Z = + 0.01 Ohm

8. Catat Tegangan pada saat relai trip (Z1,Z2,Z3)

2.8.2. Prosedur Pengujian Individu

1. Siapkan blanko uji


3. Pilih mode man Z

4. Pilih Menu healty Current konstan sesuai dengan In relai



7. Pilih Pengujian zone-1 dengan T injeksi = 100 ms, T Zone-2=500 ms, T

Zone-3 = 1500 ms



93




8. Pilih Z fault isi 1.5 Z seting dengan delta Z = - 0.01 Ohm

9. Catat impedansi kerja dan waktu saat relai trip

2.8.3. Pengujian SOTF

1. Rangkai alat uji seperti prosedur pengujian individu.

2. Injeksi arus dengan tegangan dibuka

3. Catat indikasi relai dan anunciator

4. SOTF aktif sesaat setelah PMT masuk atau tegangan masuk.

2.8.4. Pengujian VT Fail


2. Jatuhkan MCB VT

3. Injeksi arus tegangan dibuka

4. Catat indikasi relai dan anunciator

2.8.5. Pengujian Fungsi Trip


2. Yakinkan sirkit trip sudah terpasang dengan terlebih dengan menjamper

kontak trip relai secara manual hasilnya pmt harus trip.

3. Lakukan melalui alat uji Zone-1 catat impedansi kerja waktu saat relai

trip, indikasi relai, annunciator, posisi PMT (pengujian dengan PMT

disarankan cukup sekali selebihnya tidak dengan PMT).

2.8.6. Pengujian Fungsi Teleproteksi


2. Lakukan pengujian sinyal kirim dengan menjamper kontak CS dengan

positif dan mengukur dengan Volt meter di bineri input CR.

3. Di GI lawan di injeksi zone-1 dengan waktu 100 ms dan posisi kontak trip

ke alat uji dilepas atau jamper bineri input CR dengan positif.

4. Pilih injeksi zone 2 dengan waktu t2 100 ms.



94




5. Lakukan melalui alat uji catat impedansi kerja waktu saat relai trip,

indikasi relai, annunciator.

2.8.7. Pengujian Fungsi Autorecloser


2. Yakinkan kontak relai sincro menutup dan interlock PMS sudah di by pass

3. Jamper rangkaian kontak close dari A/R sudah dapat memasukkan PMT.

4. Pilih injeksi zone 1 dengan waktu t1 100 ms satu shoot.

5. Lakukan melalui alat uji catat impedansi kerja waktu saat relai trip,

indikasi relai, annunciator, catat posisi PMT.

2.8.8. Pengujian Arah Berbeban (on load test)

1. Catat MW MVAR.

2. Buat diagram daya .

3. Perpotongan MW, MVAR merupakan posisi dari IR.

4. Dari titik IR dibuat sudut seting relai merupakan posisi RCA

5. Tarik garis tegak lurus terhadap RCA merupakan batas daerah kerja dan

block relai.

6. Posisi tegangan VA dan RA harus dalam daerah kerja relai.

7. Bila posisi tegangan VA ada di daerah block relai tukar posisi VA dengan

VB atau VC sehingga masuk ke daerah kerja relai, melalui wiring input

tegangan

8. Block semua rangkaian trip dari relai jarak

9. Maksimumkan seting zone-1,2,3.



Download - relay jarak PLN

Top Related