KOORDINASI OCR DAN GFRPADA

JARINGAN DISTRIBUSI

KEANDALAN SISTEM TENAGA LISTRIKSebagai syarat utama didalam penyaluran Tenaga listrik mulai dari pusat listrik s/d beban (konsumen)Penyampaian tenaga listrik pada sistem Distribusi :1. Kawat udara2. Melalui kabel tanah.GANGGUAN-GANGGUAN YANG TERJADI DISEBABKAN3. Jika mempergunakan kabel tanah : beban lebih atau

terpacul.4. Jika mempergunakan kawat udara : Petir, Binatang dan

pohon.GANGGUAN INI BISA MENYEBABKAN5. Gangguan 3 phase6. Gangguan 2 phase7. Gangguan 1 phase – ketanah.

PENGAMAN JARINGAN PADA SISTEM DISTRIBUSIA. DI JARINGAN DISTRIBUSI PRIMERB. DI JARINGAN DISTRIBUSI SEKUNDER

SUPAYA GANGGUAN INI TIDAK MENYEBABKAN PEMADAMAN BESAR (BLACK OUT), PADA SISTEM TENAGA LISTRIK DIBUAT PENGAMANAN (PROTEKSI BERTINGKAT)1. Sistem Distribusi : a. Distribusi Sekunder

- MCB ( di rumah konsumen)- NH fuse di LV switch board-Pengaman Beban di Gardu Distribusi

b. Distribusi Primer OCR, GFR dan PMT di

Incoming dan outgoing

2. Gardu Induk : OCR, GFR, Differensial ReleyKarena adanya tingkatan pengamanan (proteksi) perlu penyetelan reley : waktu dan arus

KHUSUSNYA DI INCOMING DAN OUTGOING FEEDER 20 KvBanyak cara untuk menyetel reley :1. Dengan mempergunakan Calculator, program Q

basic, program visula Basic 6.0, program pascal, program Cobol dls.

2. Dengan mempergunakan program EXCEL.

GANGGUAN HUBUNG SINGKAT :-Berbahaya bagi : Peralatan-Mengganggu : Pelayanan- Perlu diketahui besarnya Arus sebelum kejadian sesungguhnyaDalam perencanaan Sistem Spesifikasi PMT & CT, Konduktor.Dari segi pengusahaan, Besar arus Gangguan hubung singkat terutama konstribusinya untuk koordinasi rele.Oleh sebab itu :

Dicarikan cara menghitung yang mudah, cepat sehingga bisa segera digunakan.Langsung dapat digunakan sebagai laporan.

Cara menghitung arus gangguan Hubung Singkat.Bisa dengan menggunakan program hubung singkat, masukan datanya, Run Programnya, Dapat Hasil.Cara ini mudah pelaksanaanya, tapi ada kerugiannya :Kita tidak tahu cara hitungnya.Agar cara hitung dapat kita kuasai, bisa dihitung dengan cara sederhana mudah menggunakan paket progran EXEL.Karena :

Paket program yang banyak dikenal STAP PLN bisa dipakai untuk menghitung Koordinasi, Bisa dilacak rumus yang digunakan.Belajar ulang setelar mempelajari,Untuk itu perlu bekal ilmu cara menghitung

Perhitungan Arus Hubung Singkat Untuk :•Gangguan Hubung Singkat 3 phase• Gangguna Hbung Singkat 2 phase• Gangguan Hubung Singkat 1 phase ke tanahRumus dasar yang digunakan adalah Hukum Ohm

I = Arus Gangguan Hubung SingkatV = Tegangan SumberZ = Impedansi dari sumber ke titik gangguan, Impedansi Ekivalen

Biasanya Nilai Impedansi Ekivalen ini yang membingungkan bagi pemula.

Dari ke tiga jenis gangguan, perbedaannya ada pada :

Untuk Gangguan 3 phase : Impedansi yang digunakan adalah impedansi urutan positif nilai ekivalen Z1, tegangannya adalah E Phase

Untuk Gangguan 2 phase : Impedansi yang digunakan adalah jumlah Impedansi urutan positif + urutan Negegatif.Nilai Ekivelen Z1 + Z2

Tegangannya adalah E phase – Phase.

Untuk Gangguan 1 Phasae ke Tanah :Impedansi yang digunakan adalah jumlah Impedansi urutan positif + urutan Negatif + urutan Nol.Nilai Ekivalen Z1 + Z2 + ZoTegangannya adalah E Phase

Bentuk Jaringan perlu diketahui untuk menghitung Arus Gangguan Hubung Singkat.Untuk Distribusi yang dipasok dari Gardu Induk / Kita :

Mewakili sekian banyak sumber pembangkit yang ada di dalam sistem 150 kV termasuk didalamnya-Impedansi sumber pembangkit- Impedansi Trafo Unit- Impedansi Transmisi

Seperti contoh berikut :

Bagaimana menghitung Impedansi Sumber ?

Short Ciecuit Level di Bus 150 kV (MVA) minta ke PLN P3B Untuk Apa ?Dengan rumus dapat dihitung Impedansi sumber

Misalkan Short Sircuit Level di Bus 150 kV GI A = 500 MVA

Maka, ingat nilai ini di sisi 150 kV

Karena akan menghitung I Gangguan sisi, maka Impedansi di sisi 150 kV, transfer ke sisi 20 kV Caranya

Dasar HitungannyaDaya di sisi 150 kV = Daya di sisi 20 kVMVA sisi 150 = MVA sisi 20 kV

Kalau dan maka :

Sehingga Gambarnya

Impedansi ini berlaku untuk urutan positif dan negatif

Menghitung Reaktansi Trafo Tenaga di GIContoh : Trafo Tenaga dengan data :

Daya = 10 MVA, Ratio tegangan 150/20 kVReaktansi = 10 %

Perhitungan :Impedansi dasar pada Trafo (100%) sisi 20 kV

Reaktansi Trafo = 10 %XT = 10 % x 40 Ω = 4 Ω

Reaktansi yang dihasilkan adalah

Reaktansi urutan Positif dan Negatif.

Reaktansi urutan Nol Trafo.Memperhatikan ada atau tidaknya belitan Delta• Kapasitas Delta sama dengan kapasitas Bintang Nilai XTO = XT1 Berlaku pada Trafo Unit Pada contoh XTO = 4 Ω• Trafo Tenaga di GI dengan hubungan YY

biasanya kapasitas Primer. (Sekunder)

Nilai XTO = 3 x XT1

Pada contoh XTO = 3 x 4 Ω = 12 Ω• Trafo Tenaga di GI dengan hubungan YY yang

tidak punya belitan Delta didalamnya.

Nilai XTO = berkisar antara 9 s/d 14 kali XT1

Pada contoh hitungan diambil nilai XTO = 10 x XT1

= 10 x 4 Ω

= 40 Ω

Impedansi Penyulang.Data Impedansi Penyulang didapat : * di hitung * dari Tabel * per KmImpedansi Penyulang : Panjang Penulang x Z per Km.Simulasikan Lokasi GangguanPer 25 %, 50 %, 75 %, 100 % x Panjang Penyulang atauPer 10 %, 20 %, 30 % .... 100 % x Panjang PenyulangContoh Perhitungan, MengambilImpedansi Urutan Positif = Impedansi urutan Negatif = (0,12 + j 0,23) Ω/Km

Impedansi Urutan Nol = (0,18 + j 0,53) Ω/Km

Panjang Penyulang dalam Contoh = 10 Km

Sehingga :

Impedansi Urutan Positif dan Urutan Negatif, Dihitung U/%

Panjang Impedansi Z1, Z2

25 % 0,25 x 10 Km x (0,12 + j 0,23) Ω/Km =

= (0,3 + j 0,575) Ω

50 % 0,50 x 10 Km x (0,12 + j 0,23) Ω/Km =

= (0,6 + j 1.150) Ω

75 % 0,75 x 10 Km x (0,12 + j 0,23) Ω/Km =

= (0,9 + j 1,725) Ω

100 % 1,00 x 10 Km x (0,12 + j 0,23) Ω/Km =

= (1,2 + j 2.3) Ω

Impedansi Urutan Nol, Di Hitung U/%

Panjang Impedansi Z0

25 % 0,25 x 10 Km x (0,18 + j 0,53) Ω/Km =

= (0,45 + j 1,325) Ω

50 % 0,50 x 10 Km x (0,18 + j 0,53) Ω/Km =

= (0,90 + j 2.560) Ω

75 % 0,75 x 10 Km x (0,18 + j 0,53) Ω/Km =

= (1,35 + j 3,975) Ω

100 % 1,00 x 10 Km x (0,18 + j 0,53) Ω/Km =

= (1,8 + j 5,300) Ω Menghitung Impedansi Ekivalen

Z1 eki dan Z2 eki dapat langsung dihitung sesuai lokasi Gangguan, dengan menjumlahkan Zs + ZT + % ZL

Hitungan Z1 eki dan Z2 eki

= J O,8 + j 0,4 + Z1 Penyulang

= j 4,8 + Z1 Penyulang

U/%Panjang Impedansi 25 % j o,48 + (0,3 + j 0,575)Ω = (0,3 + j 5,375) Ω

50 % j o,48 + (0,6 + j 1,150)Ω = (0,6 + j 5,590) Ω

75 % j o,48 + (0,9 + j 1,725)Ω = (0,9 + j 6,525) Ω

100 % j o,48 + (1,20 + j 2,30)Ω = (1,2 + j 7,100) Ω

Hitungan Z0

Hitunglah didasarka pada sistem Pentanahan NetralSistem pasokan dari GI Pentanahan Tahanan 40 ΩZ0 Dihitung * Mulai dari Trafo yang di tanahkan

* Tahanan Netral nilai 3 RN

* Impedansi Penyulang

Trafo di GI umumnya punya belitan Delta Kap. 1/3

X0 Trafo = 3 x X1 Trafo

= 3 x j 4,0 = j 12 Ω

3 RN = 3 x 40 = 120 Ω

Z0 Penyulang = % Panjang x Z0 total

Perhitungan Z0 ekivalen

= j 12 + 120 + Z0 PenyulangU/%Panjang Impedansi 25 % j 12 + 120 + (0,45 + j 1,325)Ω = (120,45 + j 13,325) Ω

50 % j 12 + 120 + (0,90 + j2,650)Ω = (120,90 + j 14,650) Ω

75 % j 12 + 120 + (1,35 + j 3,975)Ω = (121,35 + j 15,975) Ω

100 % j 12 + 120 (1,80 + j 5,300)Ω = (121,80 + j 17,300) Ω

Perhitungan Arus Gangguan :Gangguan 3 phase : Rumusnya :

V = Tegangan phase – netral Z = Impedansi Z1 ekivalen

Gangguan di 25 % panjang penyulang

Karena Arus diambil Magnitudenya

Secara lengkap di buat Tabel :U/ Gang di :% Panjang Arus Gangguan 3 Phase

Perhitungan Arus Gangguan :Gangguan 2 phase : Rumusnya :

V = Tegangan phase – netral Z = Impedansi (Z1 + Z2) ekivalenGangguan di 25 % panjang penyulang IKarena Z1 = Z2, Maka Z1 + Z2 = 2Z1

Arus yang akan manfaatkan = Magnitudenya

Secara lengkap di buat Tabel :U/ Gang di :% Panjang Arus Gangguan 2 Phase

Gangguan 1 Phase ke Tanah :Rumusnya : V = 3 x Tegangan Phase Z = Impedansi ( Z1+Z2+Z0) ekiGangguan di 25 % Panjang Penyulang

Secara lengkap Dibuat TabelU/ Gang. Di% Panjang Arus Gangguan 1 Phase ke Tanah

Perhitungan Koordinasi Arus LebihSetelan Reley : * Setelan Arus berdasarkan Arus Beban

Reley Definite : 1,2 x IbebanReley Inverse : 1.05 x Ibeban

* Setelan Waktu Reley Definite : Langsung pada Tap Reley Inverse : Dihitung berdasarkan Arus Gangguan.

Dalam Contoh HitunganPenyulang 20 kV Ratio CT 150/5 Reley : O.C Inverse Beban Penyulang : 100 AmpereBerapa Nilai Setelan Arus pada Reley Arus Lebihnya ?

Nilai Setelan Arus Reley Arus Lebih :I SET Primer = 1.05 x I BEBAN = 1.05 x 100 Ampere = 105 AmpereBerapa Nilai Setelan yang dilakukan pada Reley ?

I SET Sekunder = I SET Primer x

Bagaimana Setelan Waktunya ?

Nilai Setelan Waktu reley Arus LebihDihitung berdasarkan Arus Gangguan yang mengalirDibuat reley paling hilir bekerja dalam waktu 0,3 detik untuk gangguan yang terjadi di depannya.Dalam hal ini : reley di Penyulang 20 kV untuk Gangguan H.S di depan Penyulang tsb.Misalkan untuk Gangguan 3 phase terjadi di 25 % panjang Penyulang. Arus Gangguan = 2144,9 Ampere Primer Setting Reley = 105 Ampere Primer Waktu Kerja = 0,3 detik Rumus Setelan Waktu reley

= 0,133 > Tanpa satuan

Setelan reley Incomming 20 kVTrafo tenaga Kapasitas = 10 MVA Tegangan = 150/20 kV Impedansi = 10 % C.T Ratio = 400/5 (sisi 20 kV)I nominal TRAFO :

= 288,7 Ampere

Nilai Setelan Arus reley Arus Lebih sisi INCOMMING 20 kVI SET Primer = 1,05 x I Nominal = 1,05 x 288,7 Ampere = 303,1 AmpereBerapa Nilai Setelan yang di lakukan pada Reley ?

= 3,79 Ampere > Nilai ini yang diterapkan untuk Setelan di Reley Arus Lebih.Bagaimana Setelan Waktunya ? ?

Untuk Gangguan 3 Phase terjadi di 25 % Panjang Penyulang. Arus Gangguan = 2144,9 Ampere Primer Setting Reley = 303,1 Ampere Primer Waktu Kerja = (0,3 + 0,4) detikRumus Setelan Waktu relay Inverse

tms dapatdihitung

= 0,199 > Tanpa Satuan

= 0,2 Dibulatkan

Nilai-Nilai Setelan Masih Harus di Uji duluUntuk Masing-Masing Lokasi Gangguan,Misal pada Lokasi Gangguan 25 %, 50 %, 75 %, 100 %Panjang Saluran.

Caranya Bagaimana ??? Silahkan Mencoba