jenis gangguan
DESCRIPTION
ProteksiTRANSCRIPT
FAULT TYPES AND CALCULATION
OLEH :
SUNARTO, ST., M.Eng.
Penyebab gangguan
Penyebab gangguan tersebut tersebut dapat diakibatkan oleh gangguan sistem dan non sistem.
Gangguan Sistem
Gangguan sistem adalah gangguan yang terjadi di sistem tenaga listrik seperti pada generator, trafo, SUTT, SKTT dan lain sebagainya. Gangguan sistem dapat dikelompokkan sebagai gangguan permanen dan gangguan temporer. Gangguan temporer adalah gangguan yang hilang dengan sendirinya bila PMT terbuka, misalnya sambaran petir yang menyebabkan flash over pada isolator SUTT. Pada keadaan ini PMT dapat segera dimasukan kembali, secara manual atau otomatis dengan AutoRecloser.Gangguan permanen adalah gangguan yang tidak hilang dengan sendirinya, sedangkan untuk pemulihan diperlukan perbaikan, misalnya kawat SUTT putus.
Gangguan Non Sistem
PMT terbuka tidak selalu disebabkan oleh terjadinya gangguan pada sistem, dapat saja PMT terbuka oleh karena relai yang bekerja sendiri atau kabel kontrol yang terluka atau oleh sebab interferensi dan lain sebagainya. Gangguan seperti ini disebut gangguan bukan pada sistem, selanjutnya disebut gangguan non–sistem.
Jenis gangguan non-sistem antara lain :
• - kerusakan komponen relai ;• - kabel kontrol terhubung singkat ;• - interferensi / induksi pada kabel kontrol.
Asal gangguan
Gangguan dari dalam sistem : Gangguan tegangan lebih Gangguan jatuh tegangan Gangguan surja hubung, dll
Gangguan dari luar sistem Ganggaun surja petir Gangguan Hubung singkat, dll
GANGGUAN HUBUNG SINGKAT
Sebagian besar gangguan yang etrjadi pada sistem tenaga listrik
adalah gangguan hubung singkat. Gangguan hubung singkat ini terjadi
sebagai akibat dari tembusnya enis gangguan utama dalam saluran
distribusi tenaga listrik adalah gangguan hubung bahan isolasi,
kesalahan teknis, polusi debu, dan pengaruh alam di sekitar saluran
transmisi dan distribusi tenaga listrik, sehingga ada arus yang mengalir
dari fasa ke tanah atau antar fasa.
Bila ditinjau dari segi lamanya waktu gangguan, maka gangguan pada
saluran sistem tenaga listrik dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :• Gangguan sementara ( gangguan temporer ).• Gangguan permanen ( gangguan stationer ).
GANGGUAN HUBUNG SINGKAT
Untuk gangguan temporer ditandai dengan normalnya kerja dari PMT setelah dimasukkan kembali. Sedangkan gangguan permanen ditandai dengan jatuhnya PMT setelah dimasukkan kembali, dan biasanya dilakukan sampai tiga kali. Pada gangguan permanen, PMT bisa bekerja normal kembali setelah gangguan tersebut bisa diatasi. Sedangkan gangguan yang bersifat temporer, penyebab gangguan akan hilang dengan sendirinya setelah PMT jatuh.Gangguan yang bersifat permanen bisa disebabkan karena adanya kerusakan pada peralatan sistem tenaga listrik, sehingga gangguan ini baru bisa diatasi setelah kerusakan pada peralatan tersebut sudah diperbaiki.Gangguan temporer yang terjadi berulang-ulang dapat menyebabkan timbulnya kerusakan pada peralatan sistem tenaga listrik dan hal ini dapat pula menimbulkan gangguan yang bersifat permanen sebagai akibat adanya kerusakan peralatan tersebut.
GANGGUAN HUBUNG SINGKAT
Ditinjau dari macam gangguannya, maka gangguan hubung singkat dapat dibedakan menjadi : Gangguan hubung singkat tiga fasa (gangguan
simetris) Gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah. Gangguan hubung singkat dua fasa ke tanah. Gangguan hubung singkat antar fasa ( dua fasa ).
Dari empat jenis gangguan tersebut dapat dibedakan menjadi dua kelompok gangguan, yaitu : Gangguan hubung singkat simetris. Gangguan hubung singkat tidak simetris.
GANGGUAN HUBUNG SINGKAT
Yang termasuk dalam gangguan hubung singkat simetris adalah gangguan hubung singkat tiga fasa, sedangkan gangguan yang
lainnya termasuk gangguan hubung singkat tidak simetris.Gangguan hubung singkat akan mengakibatkan arus lebih pada fasa yang teganggu, dimana arus gangguan tersebut mempunyai harga yang jauh lebih besar dari rating arus maksimum yang diijinkan pada peralatan. Arus hubung singkat ini dapat mengakibatkan kerusakan pada peralatan sistem tenaga listrik jika pengaman tidak segera bekerja.Gangguan-gangguan yang lain jika terjadi berulang-ulang bisa mengakibatkan terjadinya kerusakan isolasi maupun peralatan pada sistem transmisi dan distribusi tenaga listrik dan hal ini akhirnya dapat mengakibatkan terjadinya hubung singkat.
Faktor-faktor yang dapat menyebabkan terjadinya gangguan pada sistem transmisi dan distribusi tenaga listrik antara lain : Surja Petir.
Mengingat saluran transmisi dan distribusi tersebar luas dan panjang membentang serta beroperasi pada kondisi tempat yang cuacanya berbeda-beda, maka kemungkinan terjadinya gangguan yang disebabkan oleh petir besar sekali, terutama pada musim hujan. Gangguan yang disebabkan oleh petir ini sangat berbahaya karena dapat merusak isolasi peralatan.
Surja Hubung.Ynag dimaksud dengan surja hubung adalah kenaikan tegangan pada saat dilangsungkan pemutusan arus oleh PMT. Kenaikan tegangan yang disebabkan oleh adanya gangguan surja hubung ini dapat merusak isolasi peralatan.
Polusi Debu.Debu-debu yang menempel pada isolator, bila udara lembab maka debu tersebut merupakan konduktor yang dapat menyebabkan terjadinya loncatan bunga api yang pada akhirnya dapat menyebabkan gangguan hubung singkat fasa ke tanah.
Adanya pohon-pohon yang tidak terawat.Pohon-pohon yang dekat dengan saluran transmisi dan distribusi bila tidak terawat dan rantingnya masuk ke daerah bebas saluran transmisi dan distribusi, hal ini dapat mengakibatkan terjadinya gangguan hubung singkat fasa ke tanah.
Isolator yang rusak.Isolator yang rusak karena sambaran petir atau karena usia yang sudah tua bisa menyebabkan terjadinya gangguan hubung singkat antar fasa atau gangguan hubung singkata dari fasa ke tanah.
Daun-daun/sampah yang menempel pada Isolator.Daun-daun/sampah yang terbang terbawa angin dan kemudian menempel pada isolator akan mengakibatkan jarak bebas berkurang sehingga dapat mengakibatkan terjadinya loncatan bunga api. Hal ini bisa mengakibatkan terjadinya gangguan hubung singkat antar fasa atau gangguan hubung singkat dari fasa ke tanah.
Perhitungan gangguan hubung singkat
A. GANGGUAN TIGA FASA (GANGGUAN SIMETRIS)
Ea
Z1 I1 Z0 I0 Z2 I2
Io = I2 = 0
0
0
1
1
111
1
1
111
1
2
2
2
1
2
2 I
aa
aa
I
I
I
aa
aa
I
I
I o
c
b
aIa = 0 + I1 + 0 = I1 puIb = 0 + a2 . I1 + 0 = 1 ＜ 240o . I1 pu Ic = 0 + a x I1 + 0 = 1 ＜ 120o . I1 pu
Tegangan Pada gangguan tiga fasa simetris :Vo = V1 = V2 = 0 pu
0
0
0
aa1
aa1
111
V
V
V
aa1
aa1
111
V
V
V
2
2
2
1
o
2
2
c
b
a
Va = Vb = Vc = 0 pu
B. GANGGUAN SATU FASA KE TANAH
E
Z0
Z1
Z2
Ea
I0
I1
I2
Ib = 0, Ic = 0, Va = 0
0
0
1
1
111
3
1
2
2
2
1
0 aI
aa
aa
I
I
I
I0 = I1 = I2 = Ia
1
1
1
2
1
0
2
1
0
00
00
00
0
0
I
I
I
Z
Z
Z
Ea
V
V
V
3
1
V0 + V1 + V2 = - Z0.I1 + Ea.I1 – Z2.I1
Va = V0 + V1 + V2 = 0
Maka :210
1 ZZZ
EaI
Jadi :210
210 ZZZ
EaIII
C. GANGGUAN DUA FASA KE TANAHI0
I1
I2
Z0
Z1
Z2
Ea
Vb = 0, Vc = 0, Ia = 0
0
0
1
1
111
3
1
2
2
2
1
0 Va
aa
aa
V
V
V
Maka :3210
VaVVV
02
021
1 .ZZZZ
Z
EaI
oZZ
ZI
Z
VoI
2
2.1
0
0
oZZ
ZI
Z
VI
2
0.12
2
2
2
121
21
111
I
IoI
aa
aa
cIbIaI
D. GANGGUAN ANTAR FASA
Z0
Z1
Z2
Ea
I0
I1
I2
Vb = Vc, Ia = 0, Ib = - IcV1 = V2
211 ZZ
EI a
I2 = - I1 dan I0 = 0
2
1
0
21
21
111
I
I
aa
aa
cIbIaI
SISTEM PER UNIT UNTUK RANGKAIAN SATU FASA
VAdasar = Vdasar x Idasar V
Idasar
dasardasar
VA
dasr
dasr
dasar
dasar
dasr
dasr
dasr
dasar
dasardasar MVA
KV
VA
V
VVAV
I
VZ22 )()(
Nilaidasar
actualNilaiitNilaiPerUn
22)( )()(:
dasr
dasaractual
dasar
dasar
actual
dasar
actualpu KV
MVAZ
MVA
KV
Z
z
ZZJadi
SISTEM PER UNIT UNTUK RANGKAIAN TIGA FASA
dasar
dasardasar
VVAI.3
dasr
dasar
dasar
dasardasar MVA
KV
IVZ
2)(
.3
Z
ZZdasar
actualpu )(
dasardasardasar IVVA ..3
Rumus2 Hubung Singkat
6)(
)(
)( 10...3 HSdasar
hspu
dasarHS IV
Z
MVAMVA6
)()(
10..3
dasar
HSHS
V
MVAI
)(
6
6
)()(
)(
10..3
310..3
.3.33
HS
dasardasar
dasar
HS
dasar
HS
dasar
hs
dasar
HS MVA
VX
V
V
MVAV
I
V
I
V
Z
)(
2
)(
62
)(
)(10.)(
HS
dasar
HS
dasarHS MVA
KVZ
MVAV
)()(2
)(
2
)()( )(
)(
HS
dasar
HS
dasar
dasr
dasar
HS
dasar
dasar
HSHSpu I
I
MVA
MVA
MVA
KV
MVA
KV
ZZZ
