its-paper gfr, ocr, diff

Nama : Luqman Erwansyah

NRP : 2210 105 027

Pembimbing :

1. Dr. Ir. Margo Pujiantara, MT.

2. Dr. Eng. Rony Seto Wibowo, ST. MT.

Sidang Tugas Akhir (Genap 2011-2012)

Teknik Sistem Tenaga Jurusan Teknik Elektro ITS

Pembahasan didalam tugas akhir ini adalah bagaimana

koordinasi rele ground fault yang tepat pada sistem

kelistrikan di PT. BOC Gasses Indonesia yang sekarang

berubah nama menjadi PT. Linde Indonesia Gresik.

Penambahan rele diferensial untuk mendeteksi arus

gangguan ketanah pada internal generator. Penambahan

rele diferensial ini sangat diperlukan karena selama ini

sisi internal generator-generator pada sistem kelistrikan

di PT.Linde Indonesia Gresik hanya menggunakan rele

diferensial untuk mendeteksi gangguan tiga fasa,

apabila ada gangguan satu fasa ketanah selama ini

sistem kelistrikan akan black out.

Memodelkan, mensimulasikan, dan menganalisis

sistem kelistrikan PT. Linde Indonesia Gresik.

Mengetahui koordinasi Sistem proteksi ground fault

untuk bus generator yang saling berhubungan

dengan sistem 11 kV pada sistem Kelistrikan PT.

Linde Indonesia Gresik.

Bagaimana setting dan koordinasi proteksi yang tepat

pada rele-rele pengaman ground fault pada

pembangkit, dan PLN.

Rele pengaman pada generator selama ini hanya

menggunakan rele diferensial untuk gangguan 3

fasa, apabila ada gangguan ketanah pada generator

maka generator akan black out.

Proteksi ground fault hanya untuk level tegangan

11 kV.

Piranti yang diproteksi hanya pada sisi pembangkit

yaitu generator.

Pada Tugas Akhir ini penulis mengacu pada

standard IEEE C.37 101-2006.

Rele diferensial adalah salah satu rele pengaman

utama system tenaga listrik yang bekerja seketika

tanpa koordinasi relai disekitarnya sehingga waktu

kerja dapat dibuat secepat mungkin. Daerah

pengamanannya dibatasi oleh pasangan trafo arus

dimana relai diferensial dipasang sehingga rele

diferensial tidak dapat dijadikan sebagai

pengaman cadangan untuk daerah berikutnya.

Proteksi relai diferensial bekerja dengan prinsip

keseimbangan arus (current balance).

Prinsip ini berdasarkan hukum kirchhoff yaitu

membandingkan jumlah arus masuk ke primer (Ip) sama

dengan jumlah arus yang keluar dari sekunder (Is). [ 6 ]

Gambar 2.5. Single Line Diagram Rangkaian Rele Diferensial

Untuk Gangguan Ketanah Pada Generator [6]

Rele ini berfungsi mengidentifikasi perbedaan fasaantar arus yang satu dengan yang lain atauperbedaan fasa antar tegangan. Rele ini dapatmembedakan gangguan yang terjadi beradadibelakang ( reverse fault ) atau didepan ( forward fault ).

Rele arus lebih adalah rele yang beroperasi atau mendeteksiadanya gangguan ketika arus yang mengalir melebihi batasyang diijinkan [1 ]. Karena disini adalah arus lebih gangguanketanah, yang akan bekerja apabila terdapat arus hubungsingkat urutan nol. Karena arus hubung singkat urutan nol inihanya ada jika terjadi gangguan hubung singkat ke tanah, maka jika terjadi hubung singkat tiga fasa, maupun antarfasa, rele ini tetap tidak akan bekerja.

• Berdasarkan karakteristik kurvanya, rele arus lebih dapatdigolongkan menjadi

rele arus lebih waktu terbalik

(inverse time overcurrent relay),

rele arus lebih waktu tertentu

(definite overcurrent relay),

rele arus lebih waktu seketika

(instantaneous overcurrent relay).

Single Line Diagram Sistem Kelistrikan PT. Linde Indonesia Gresik

Single Line Diagram Tipikal Setting Rele Diferensial danKoordinasi Rele Ground Directional Overcurrent Relay

No Peralatan Rating Tegangan Hubungan Belitan Pentanahan

1

Generator

1TGK-CTG-111 kV Bintang

NGR 100 A

(63.5085 Ω)

2

Generator


NGR 100 A

(63.5085 Ω)

3

Generator


NGR 100 A

(63.5085 Ω)

4

Generator

1TGA-STG-111 kV Bintang

NGR 100 A

(63.5085 Ω)

5

Generator

1TGA-STG-211 kV Bintang

NGR 100 A

(63.5085 Ω)

6

Generator

1TGG-GEG-111 kV Bintang

NGR 100 A

(63.5085 Ω)

7

Generator

1TGG-GEG-211 kV Bintang

NGR 100 A

(63.5085 Ω)

8

Transformator

1APC-XF-211 kV Delta - Bintang

NGR 77 A

(2.99922 Ω)

9

Transformator

1APD-XF-111 kV Delta –Bintang

NGR 77 A

(24.7436 Ω)

10

Transformator

1APF-XF-111 kV Bintang –Delta

NGR 12.7 A

(500 Ω)

11

Transformator

TR-PLN150 kV Delta –Bintang

NGR 100 A

(115.47 Ω)

Single Line Diagram Rangkaian Rele Diferensial Untuk GangguanKetanah Pada Generator

Langkah-langkah dalam mengerjakan setting rele diferensialsesuai dengan standard IEEE IEEE Standard C37.101-2006, “Guide

For Generator Protection”

Penghantar yang menghubungkan CT ke relediferensial menggunakan standart Sil.0210-78/SPLN.VDE 0271.Diameter : 4 mm²Resistansi : 4.56 Ω/kmPanjang kabel dari rele ke CT = 5 mMaka :Resistansi per meter Ω/mSehingga : RL = 5 x 0.00456 = 0.0228 Ω

Kurva Karakteristik Eksitasi CT [6]

1. Generator 1TGK-CTG-1 ( Xd” = 0.12, 11 kV, 11338 KVA)

No Generator Kabel Penghantar Iset(A)

Tap Arus(A)

t(s)

PerlindunganBelitan Stator

(%)Diameter

(mm²)R

(Ω/Km)

Panjang

(m)

RL(Ω)

1 1TGK-CTG-1

4 4.56 5 0.0228 7 10 0.05

90

2 1TGA-STG-1

4 4.56 5 0.0228 7 10 0.05

90

3 1TGA-STG-2

4 4.56 5 0.0228 7 10 0.05

90

4 1TGK-CTG-2

4 4.56 5 0.0228 7 10 0.05

90

5 1TGK-CTG-3

4 4.56 5 0.0228 7 10 0.05

90

6 1TGG-GEG-1

4 4.56 5 0.0228 7 10 0.05

90

Kurva kerja Rele Diferensial

Perhitungan Rele Arus Lebih Gangguan Ke Tanah

Perhitungan Rele Arus Lebih Gangguan Ke Tanah (2)

Nama

Rele

CTSetting Arus

Menuju Trafo

Setting Arus

Meninggalkan Trafo

Isett Td

(50N)

T

(67N)Isett Td (50N)

Rele 19 50/5 0.06 0.7s 0.1s 0.06 0.7s

Kesimpulan Berdasarkan hasil studidan analisis koordinasi rele pengaman pada PT. Linde Indonesia Gresik yang

telah dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagaiberikut:

Pengaman pada generator dalam kondisi existing hanya menggunakan rele pengaman diferensial untukgangguan fasa, apabila ada gangguan ke tanah direkomendasikan dengan penambahan rele diferensialuntuk gangguan ketanah (87 GN).

Setting waktu rele diferensial harus lebih cepat dari setting waktu rele-rele yang lain, ha linidikarenakan fungsi dari rele diferensial tersebut hanya bekerja ketika ada gangguan internal satu fasaketanah pada generator. Setting waktu yang digunakan sebesar 0.05 sekon.

Generator 1TGG-GEG-4 tidak mempunyai sistem grounding, sehingga generator tersebut tidakmemerlukan pengaman diferensial gangguaan ketanah, dan cukup diberi rele ground overcurrentdengan time delay 0.1 s, sehingga rele tersebut disetting lebih cepat daripada rele ground overcurrentyang dipasang di generator yang lainnya.

Secara keseluruhan dapat disimpulkan bahwa rele arah diperlukan pada sistem kelistrikan PT. LindeIndonesia Gresik. Hal ini disebabkan dengan adanya dua supplai arus kontribusi yang berlawanan jikaterjadi arus hubung singkat yaitu dari trafo 1APF-XF-1 dengan belitan Y - Δ, dan Generator. Makadiperlukan koordinasi rele arah jika terdapat dua kondisi arah arus yang berlawanan.

Dengan penambahan rele arah pada sisi perimer trafo maka dapat menentukan arah arus gangguanhubung singkat, baik dari sisi generator atau trafo 1APF-XF-1.

its-paper gfr, ocr, diff

Documents