TUGAS

MAKALAH PRESENTASI PEMUTUS BALIK OTOMATIS (PBO)

Ditulis untuk memenuhi salah satu tugas Mata Kuliah

Instalasi Tegangan Menengah.

Dosen Pengampu : DAENG SUPRIYADI P, DRS, S.T.

Disusun Oleh:

Alam Setiawan

(LT-3B/01)

Aldo Sosa P

(LT-3B/02)

M. Arsyad Arrizqi

(LT-3B/14)

Razan Muhammad H(LT-3B/16)

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI SEMARANG

2015

PENGAMAN RECLOSERPada saat terjadi gangguan ketidak normalan pada system tenaga listrik, misalnya adanya arus lebih, tegangan lebih, dan sebagainya, maka perlu diambil suatu tindakan untuk mengatasi kondisi gangguan tersebut. Jika dibiarkan, gangguan itu akan meluas keseluruh sistem sehingga bisa merusakkan semua peralatan system tenaga listrik yang ada. Untuk mengatasi hal tersebut, mutlak diperlukan suatu system pengaman yang andal. salah satu komponen yang penting untuk pengaman tenaga listrik adalah relai pengaman (protective relay). Relai pengaman adalah susunan piranti, baik elektronik maupun magnetic yang direncanakan untuk mendeteksi suatu kondisi ketidak normalan pada peralatan listrik yang bisa membahayakan atau tidak diinginkan. Jika bahaya itu muncul maka relai pengaman akan secara otomatis memberikan sinyal atau perintah untuk membuka pemutus tenaga (circuit breaker) agar bagian yang terganggu dapat dipisahkan dari sistem yang normal. Relai pengaman dapat mengetahui adanya gangguan pada peralatan yang perlu diamankan dengan mengukur atau membandingkan besaran besaran yang diterimanya, misalnya arus, tegangan, daya sudut fase, frekuensi, impedansi, dan sebagainya sesuai dengan besaran yang telah ditentukan. Alat tersebut kemudian akan mengambil keputusan seketika dengan perlambatan wakut membuka pemutus tenaga atau hanya memberikan tanda tanpa membuka pemutus tenaga. Pemutus tenaga dalam hal ini harus mempunyai kemampuan untuk memutus arus hubung singkat maksimum yang melewatinya dan harus mampu menutup rangkaian dalam keadaan hubung singkat yang kemudian membuka kembali. Di samping itu relai juga berfungsi untuk menunjukkan lokasi dan macam gangguannya. Berdasarkan data dari relai maka akan memudahkan kita dalam menganalisis gangguanya.1.1 Pengertian Recloser

Recloser adalah pemutus balik otomatis (Automatis Circuits Reclosers) secara fisik mempunyai kemampuan sebagai pemutus beban yang dapat bekerja secara otomatis untuk mengamankan sistem dari arus lebih yang diakibatkan adanya gangguan hubung singkat.

Penutup balik otomatis (PBO, automatic circuit recloser) digunakan sebagai pelengkap untuk pengaman terhadap gangguan temporer dan membatasi luas daerah yang padam akibat gangguan. PBO menurut media peredam busur apinya dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu:1. Media minyak

2. Vacum

3. SF6PBO menurut peralatan pengendalinya (control) dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu:

1. PBO Hidraulik (kontrol hidraulik)

2. PBO Terkontrol Elektrik1.2 Urutan operasi PBO1. Pada saat terjadi gangguan, arus yang mengalir melalui PBO sangat besar sehingga menyebabkan kontak PBO terbuka (trip) dalam operasi cepat (fast trip) Saklar dan Pengaman.2. Kontak PBO akan menutup kembali setelah melewati waktu reclose sesuai setting. Tujuan memberi selang waktu ini adalah untuk memberikan waktu pada penyebab gangguan agar hilang, terutama gangguan yang bersifat temporer.3. Jika gangguan bersifat permanen, PBO akan membuka dan menutup balik sesuai dengan settingnya dan akan lock-out (terkunci).4. Setelah gangguan dihilangkan oleh petugas, baru PBO dapat dimasukkan ke sistem.

1.3 Koordinasi PBO

1. Koordinasi antara OCR/GFR dengan PBO

Secara fisik PBO ini semacam PMB yang mempunyai kemampuan sebagai pemutus arus hubung singkat yang dilengkapi dengan alat pengindera arus gangguan dan peralatan pengatur kerja membuka dan menutup serta mengunci bila terjadi gangguan permanen. Untuk melakukan koordinasi antara OCR/GFR di gardu induk dengan PBO harus dibuat sedemikian rupa sehingga setiap terjadi gangguan setelah PBO, relai OCR/GFR tidak boleh trip sebelum PBO terkunci (lock out). Oleh karena itu, harus dihitung terlebih dahulu waktu reset dan putaran dari relai OCR/GFR, agar supaya PMT tidak trip. Sebelum PBO terkunci total putaran relai OCR/GFR diusahakan kurang dari 100% pada saat PBO terkunci.2. Koordinasi antara PBO dengan PBO

Koordinasi antara PBO dengan PBO dapat dicapai dengan :

a. Memilih nilai arus trip minimum yang berbeda antara kedua PBO (yang menggunakan kontrol elektronik)

b. Mengatur pemakaian urutan operasi yang terbalik dari masing-masingPBO dengan cara mempelajari dan memilih karakteristik kerja dari kurva arus waktu. Faktor yang penting dalam koordinasi antara kedua bentuk kurva arus waktu dari kedua PBO adalah perbedaan waktu antara kedua kurva untuk satu nilai arus tertentu (arus hubung singkat) Perbedaan waktu minimum antara kedua kurva adalah untuk mengamankan agar kedua PBO tidak beroperasi secarav bersamaan.

3. Koordinasi antara PBO dengan SSO

Bila terjadi gangguan di sisi hilir dari SSO maka PBO akan bekerja membuka tutup dengan cepat pertama sampai kedua untuk menghilangkan gangguan yang bersifat temporer. SSO mengindera arus gangguan dan menghitung banyaknya buka tutup dari PBO, bila gangguan bersifat permanen, maka sesuai dengan penyetelan hitungan (count to open) SSO. SSO membuka pada saat PBO membuka sebelum buka tutup terakhir dan mengunci dari PBO.4. Koordinasi antara PBO dengan PL

PBO harus dapat mendeteksi arus gangguan di daerah pengaman PL koordinasi maksimum antara PBO dan PL dapat dicapai dengan mengatur urutan kerja PBO dua, cepat atau lambat. Operasi cepat pertama dan kedua untuk menghilangkan gangguan temporer sebelum operasi ketiga, yaitu operasi lambat pertama yang memberikan kesempatan pada PL untuk melebur (putus) lebih dahulu sehingga gangguan dapat diisolasi.

1.4 Proses Kerja PBO Pada Jaringan Distribusi

Gambar 1.1. SUTM radial dengan tiga pemisah seksi Otomatis (PSO)Seksi Otomatis (PSO) dapat disetel Normally Open atau Normally closed. PSO bekerja membuka atau menutup berdasarkan tegangan yang diterimanya jadi penginderaannya (sensing) adalah atas dasar tegangan dan dapat disetel time delaynya. (waktu tundanya), Apabila di setel normally closed PSO akan menutup apabila menerima tegangan setelah melalui time delaynya. Sebaliknya apabila disetel normally open PSO akan menutup setelah tegangan hilang untuk waktu yang melampaui time delaynya. Gambar 1.1. menggambarkan SUTM dengan tiga PSO yang dapat menginderai tegangan saja dan mengalamai gangguan pada seksi III, maka urutan alat-alat yang bekerja adalah sebagai bcrikut:

a. PMT di GI jatuh (trip).

b. Sesudah selang waktu t yaitu time delay dari PSO maka PSO 1, PSO 2 dan PSO 3 membuka karena tidak ada tegangan.

c. Setelah dicapai waktu penutup balik (reclosing time) maka PMT di GI masuk kembali.

d. PSO I mendapat tegangan, setelah waktu t1 berlalu PSO 1 masuk secara otomatis.

e. PSO 2 mendapat teganggan, setelah waktu t1 berlalu PSO 2 masuk secara otomatis dan seksi III yang terganggu mendapat tegangan listrik.

f. Karena masih ada gangguan pada seksi III, maka PMT di GI jatuh lagi dan setelah waktu t1 PSO 1 dan PS 0 2 terbuka lagi karena tidak menerima tegangan. PSO 2 langsung terkunci karena dia merasakan bahwa tegangan yang dating terlalu cepat hilang kembali, lebih kecil daripada t2 yaitu waktu penyetelannya untuk tidak mengunci.

g. PMT di GI masuk kembali setelah dicapai waktu menutup balik (reclosing time)

h. PSO 1 mendapat tegangan dan setelah waktu tj, PSO 1 masuk secara otomatis. Seksi I dan seksi II mendapat tegangan kembali. 1.5 Klasifikasi Recloser Jumlah Fasanya1. Recloser satu fasa Recloser ini dipakai untuk pengaman saluran fasa, misalnya saluran cabang satu fasa dari saluran utama tiga fasa. Dapat juga di pakai saluran tiga fasa, dimana beban yang terbanyak adalah beban satu fasa, sehingga apabila terjadi ganguan menetap fasa tanah, maka hanya recloser pada fasa yang terganggu saja akan terus terbuka ( lock- out), sedang pada fasa yang sehat akan dapat menyalurkan saluran tenaga listrik. Recloser satu fasa berbentuk seperti pada gambar 1.2.

Gambar 1.2. Recloser Fasa Tunggal2. Recloser tiga fasaRecloser tiga fasa digunakan apabila pelepasan gangguan menetap. Keadaan untuk menghindari beban tiga fasa bekerja pada satu fasa. Dan umumnya recloser dengan tiga fasa digunakan pada gardu induk atau pada percabangan jaringan distribusi primer.

Recloser tiga fasa ini mempunyai dua cara kerja, yaitu:

a. Satu fasa membuka tiga fasa mengunci

Cara kerja seperti ini susunannya terdiri dari tiga unit recloser satu fasa yang ditempatkan dalam satu tangki, dan secara mekanis ketiganya di kopel untuk keadaan mengunci saja, sedangkan untuk membuka dan menutup kembali ketiga recloser itu bekerja pada fasanya masing-masing. Misalnya, jika salah satu fasa mengalami gangguan, maka recloser pada fasa itu saja bekerja sesuai dengan urutan kerjanya untuk melakukan operasi buka tutup. Sampai waktu kerjanya mengunci.

b. Tiga fasa membuka tiga fasa mengunci

Umumnya recloser dengan sistem kerja seperti ini digunakan pada jaringan distribusi tiga fasa. Untuk gangguan yang bersifat temporer maupun yang bersifat permanent akan menyebabkan kontak fasanya dapat membuka dan menutup kembali serta mengunci secara serentak. Dan biasanya recloser tiga fasa di lengkapi dengan peralatan pendeteksi gangguan fasa-fasa maupun gangguan fasa ke tanah. Berikut ini dapat dilihat gambar 1.6 merupakan recloser tiga fasa.

Gambar 1.3. Recloser Tiga Fasa1.6 Recloser Tipe VWVE (Vaccum Withstand Voltage Electronical) Merk CooperRecloser adalah sebuah alat proteksi atau pengaman pada jaringan tegangan menengah 20 kV. Cara kerja recloser mengamankan dan melindungi manusia atau komponen listrik yang vital yaitu dengan memutus aliran listrk pada daerah yang terjadi gangguan secara otomatis secepat mungkin sehingga tidak mengganggu sistem jaringan yang lain.

Gambar 1.4 di bawah ini adalah sebuah recloser tipe VWVE merek cooper, sedang pada gambar 1.5 , 1.6, dan 1.7 menunjukkan ukuran fisik dari recloser. Pada gambar 1.8 menunjukkan bagian - bagian recloser tipe VWVE merek cooper.

Gambar 1.4. Recloser Tipe VWVE Merek Cooper

Gambar 1.5. Tampak Atas

Gambar 1.6.Tampak Samping

Gambar 1.7. Tampak Depan

Gambar 1.8. Bagian-bagian Dari Recloser Tipe VWVE Merek Cooper.Keterangan gambar :

1. Closing tool untuk memasukkan tongkat yang digunakan untuk mereclose recloser secara manual.2. Closing selenoid contactor sebagai tenaga untuk mereclose recloser secara otomatis setelah mendapat sinyal dari kotak kontrol.

3. Fuse berfungsi untuk melindungi sistem ketika closing selenoid gagal bekerja.

4. Insulating support sebagai penopang vaccum interrupter yang terbuat dari fiberglass.

5. Sleet hold tempat operasi manual dan sebagi petunjuk indicator posisi.

6. Current exchange terbuat dari beryllium-cooper untuk hambatan yang rendah dan ketahanan yang tinggi.

7. Vaccum interrupter sebagai tenaga recloser untuk trip dan sebagai media peredam bunga api.1.7 Pemasangan Recloser Pada Jaringan

Gambar 1.9. Pemasangan Recloser Pada Tiang JaringanRecloser dipasang pada jarak 8 Km (PLN, Recloser 1999). Jarak tersebut dipasang antara PMT pada gardu induk dengan recloser yang pertama (terdekat). Sedangkan untuk memasang recloser yang kedua tetap sama dengan pemasangan recloser yang kesatu atau juga dengan mempertimbangkan kondisi yng dilewati jaringan.

Tujuan dari dipasang recloser tersebut adalah (PLN,Recloser 1999) :

1. Melindungi suatu peralatan listrik yang relative nilai harganya lebih mahal atau penting, agar tidak terjadi kerusakan yang total.

2. Sebagai pengaman terhadap keselamatan pekerja atau mesyarakat terhadap bahaya listrik.

Pemasangan recloser sebagai sistem proteksi pada jaringan distribusi tegangan menengah 20 KV sederhana, sepanjang jaringan tersebut beroperasi secara radial atau satu arah (gambar 13).

Gambar 1.13. Pemasangan Recloser Pada Jaringan Operasi Radial Geografis1.8 Prinsip Kerja Relay OCR dan GFR

Apabila relay proteksi merasakan arus gangguan maka dengaan segera kontak trip relay bekerja (yang tadinya NO menjadi NC) sehingga memberi suplay pada tripyng coil. Tripyng coil bekerja menggerakkan mekanik open PMT sehingga membuka kontak utama PMT. Proses ini berlangsung sangat cepat(bebepapa detik) tujuannya segera mengisolasi daerah yang terganggu, namun bila relay proteksi tidak bekerja maka gangguan akan meluas yang menyebabkan kerugian.

Gambar 1.14 Prinsip Kerja Relay OCR & GFR

1.9 Kesimpulan

1. Gangguan dari sistem tenaga listrik dapat diindikasikan, misalnya adanya arus lebih, tegangan lebih, dan sebagainya, maka perlu diambil suatu tindakan untuk mengatasi kondisi gangguan tersebut2. Salah satu komponen yang penting untuk pengaman tenaga listrik adalah relai pengaman (protective relay). Relai pengaman yang sering dijumpai di sistem tenaga listrik adalah OCR (Over Current Relay) dan GFR (Ground Fault Relay)3. Recloser adalah pemutus balik otomatis (Automatis Circuits Reclosers) secara fisik mempunyai kemampuan sebagai pemutus beban yang dapat bekerja secara otomatis untuk mengamankan sistem dari arus lebih yang diakibatkan adanya gangguan hubung singkat4. Recloser pada umumnya dilengkapi dengan piranti control (Control Device) serta terdiri dari dua peralatan relai proteksi yaitu OCR (Over Current Relay), GFR (Ground Fault Relay)5. Untuk menjaga nilai kontinuitas pendistribusian tenaga listrik biasanya PBO tidak dapat berdiri sendiri melainkan sering dihubungkan / dikoordianasikan dengan peralatan yang lain , misalnya PMT, PBO, SSO, PL

11