BAB II

LANDASAN TEORI

A. PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS (PLTG)

Pembangkit listrik tenaga gas (PLTG) merupakan sebuah pembangkit energi

listrik yang menggunakan peralatan/mesin turbin gas sebagai penggerak

generatornya. Turbin gas dirancang dan dibuat dengan prinsip kerja yang sederhana

dimana energi panas yang dihasilkan dari proses pembakaran bahan bakar diubah

menjadi energi mekanis dan selanjutnya diubah menjadi energi listrik atau energi

lainnya sesuai dengan kebutuhannya. PLTG memiliki kelebihan yaitu energi

mekanik yang dihasilkan dari mesin turbin gas lebih besar dibandingkan pembangkit

listrik lainnya. Selain itu PLTG juga sebagai alternatif dari pembangkit listrik tenaga

air disaat musim kemarau dimana pada musim kemarau debit air sangat rendah.

Adapun kekurangan dari turbin gas adalah sifat korosif pada material yang

digunakan untuk komponen-komponen turbinnya karena harus bekerja pada

temperatur tinggi dan adanya unsur kimia bahan bakar minyak yang korosif (sulfur,

vanadium dll), tetapi dalam perkembangannya pengetahuan material yang terus

berkembang hal tersebut mulai dapat dikurangi meskipun tidak dapat secara

keseluruhan dihilangkan. Dengan tingkat efisiensi yang rendah hal ini merupakan

salah satu dari kekurangan sebuah turbin gas juga dan pada perkembangannya untuk

menaikkan efisiensi dapat diatur/ diperbaiki temperatur kerja siklus dengan

menggunakan material turbin yang mampu bekerja pada temperature tinggi dan

dapat juga untuk menaikkan efisiensinya dengan menggabungkan antara pembangkit

turbin gas dengan pembangkit turbin uap dan hal ini biasa disebut dengan combined

cycle.

Pembangkit listrik Tenaga Gas terdiri atas beberapa bagian-bagian penting

yang harus ada. Adapun bagian-bagian dari Pembangkit Listrik Tenaga Gas adalah

sebagai berikut :

4

5

1. Natural Gas Line

Merupakan saluran masuknya udara alami dari luar yang membantu

proses pembakaran.

2. Oil Storage

Merupakan tangki yang digunakan untuk menampung bahan bakar.

3. Air Intake

Merupakan saluran masuknya udara dari atmosfer yang akan ditekan

kedalam ruang pembakaran menggunakan kompressor.

4. Compressor

Merupakan alat yang digunakan untuk menekan udara yang masuk dari

air intake menuju ke ruang pembakaran. Di dalam kompressor terjadi

proses kompresi, yaitu menaikkan temperatur dan tekanan dari udara agar

terjadi proses pembakaran yang sempurna.

5. Combustion Chambers

Merupakan tempat yang digunakan untuk proses pembakaran. Bahan

bakar dicampurkan dengan udara yang telah terkompresi dengan

temperatur dan tekanan yang sangat tinggi sehingga menghasilkan tenaga

mekanik untuk menggerakkan turbin.

6. Turbin

Berfungsi mengubah aliran air menjadi energi mekanik. Air yang jatuh

akan mendorong baling-baling sehingga menyebabkan turbin berputar.

Putaran turbin dipengaruhi oleh besarnya laju aliran air. Semakin besar

laju aliran maka putaran turbin semakin cepat dan bila laju aliran kecil

maka putaran turbin akan lambat. Perputaran turbin ini dihubungkan ke

generator. Turbin air kebanyakan bentuknya seperti kincir angin.

7. Generator

Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari

sumber energi mekanis. Generator terdiri dari dua bagian utama, yaitu

rotor dan stator. Rotor terdiri dari besi yang dililit oleh kawat dan

dipasang secara melingkar sehingga membentuk pasangan kutub utara

dan selatan. Jika kutub ini dialiri arus eksitasi dari Automatic Voltage

Regulator (AVR), maka akan timbul magnet. Rotor terletak satu poros

6

dengan turbin dan dihubungkan melalui gigi-gigi putar, sehingga jika

turbin berputar maka rotor juga ikut berputar. Generator selanjutnya

merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi listrik. Magnet yang

berputar memproduksi tegangan di kawat setiap kali sebuah kutub

melewati "coil" yang terletak di stator. Lalu tegangan inilah yang

kemudian menjadi listrik.

Agar generator bisa menghasilkan listrik, ada tiga hal yang harus

diperhatikan, yaitu:

a) Putaran.

Putaran dari generator dipengaruhi oleh putaran dari turbin.

b) Kumparan.

Banyak dan besarnya kumparan dari stator akan mempengaruhi

besarnya daya listrik yang dihasilkan.

c) Magnet.

Magnet dihasilkan dari putaran rotor.

8. Transformator

Berfungsi untuk mentransmisikan dan mengubah energi dari ukuran satu

ke ukuran yang lain. Transformator yang digunakan adalah transformator

step up. Karena digunakan untuk mengubah energi yang dihasilkan

generator menjadi energi yang lebih besar ukuranya.

9. Jalur Transmisi

Berfungsi untuk mengalirkan energi listrik dari PLTA menuju konsumen

listrik yaitu rumah-rumah dan pusat industri.

10. Exhaust

Merupakan saluran pembuangan udara-udara sisa yang tidak terpakai lagi

setelah digunakan untuk memutar turbin.

Prinsip kerja dari PLTG yaitu bahan bakar minyak yang akan digunakan

ditampung pada suatu kilang yang dinamakan oil storage. Dari oil storage bahan

bakar akan dialirkan menuju ke ruang pembakaan untuk proses pembakaran. Udara

dari atmosfer masuk ke dalam proses melalui air intake. Sebelum masuk ke ruang

pembakaran, udara dari atmosfer terlebih dahulu dilakukan proses kompresi oleh alat

7

yang dinamakan kompressor. Dengan adanya kompresi maka udara dari atmosfer

akan terjadi kenaikan temperatur dan tekanan agar proses pembakaran terjadi dengan

sempurna. Bahan bakar dan udara yang terkompresi bertemu di ruang pembakaran

dan terjadi proses pembakaran.

Setelah proses pembakaran maka akan dihasilkan energi meknik. Energi

mekanik inilah yang akan digunakan untuk memutar turbin. Putaran dari turbin

digunakan untuk menggerakkan generator. Generator yang berputar akan

menghasilkan medan magnet karena motor yang berputar bersinggungan dengan

kumparan yang ada di stator. Medan magnet ini akan menjadi energi listrik. Dari

generator energi listrik diteruskan ke transformator untuk penguatan energi. Dari

transformator listrik dialirkan ke seluruh konsumen listrik.

B. TRANSFORMATOR DAYA

Transformator Daya adalah suatu peralatan tenaga listrik yang berfungsi

untuk menyalurkan tenaga atau daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah

atau sebaliknya. Dalam operasi penyaluran tenaga listrik transformator dapat

dikatakan jantung dari transmisi dan distribusi. Dalam kondisi ini suatu transformator

diharapkan dapat beroperasi secara maksimal.

Mengingat kerja keras dari suatu transformator seperti itu, maka cara

pemeliharaan juga dituntut sebaik mungkin. Oleh karena itu tranformator harus

dipelihara dengan menggunakan sistem dan peralatan yang benar, baik, dan tepat.

Untuk itu regu pemeliharaan harus mengetahui bagian-bagian tranformator dan

bagian-bagian mana yang perlu diawasi melebihi bagian lainnya.

Berdasarkan tegangan operasinya dapat dibedakan menjadi tranformator

500/150 KV dan 150/70 KV biasa disebut Interbus Transformator (IBT).

Transformator 150/20 KV dan 70/20 KV disebut juga trafo distribusi.Titik netral

transformator ditanahkan sesuai dengan kebutuhan unutk sistem pengamanan/

proteksi, sebagai contoh transformator 150/70 KV ditanahkan secara langsung di sisi

8

netral 150 KV dan transformator 70/20 KV ditanahkan dengan thanan rendah atau

tahanan tinggi atau langsung disisi netral 20 KV-nya.

Transformator dapat dibagi menurut fungsi/pemakaian seperti :

1. Transformator Mesin (Pembangkit).

2. Transformator Gardu Induk.

3. Transformator Distribusi.

Transformator dapat juga dibagi menurut Kapasitas dan Tegangan seperti :

1. Transforamator besar.

2. Transforamator sedang.

3. Transforamator kecil.

C. SISTEM PROTEKSI TENAGA LISTRIK

Tujuan dari sistem tenaga listrik adalah untuk menghasilkan dan menyalurkan

energi listrik ke konsumen. Sistem tenaga listrik harus dirancang dan dikelola dengan

baik agar dapat memberikan energi listrik kepada konsumen dengan andal dan

ekeonomis. Gangguan pada sistem kelistrikan akan menganggu rutinas masyarakat

secara normal, dimana gangguan kelistrikan ini dapat berupa listrik sering padam

atau padam kepanjangan, sehingga sangat diperlukan peningkatan keandalan dan

keamanan pasokan listrik.

Keandalan dan kemampuan suatu sistem tenaga listrik dalam melayani

konsumen salah satunya tergantung pada sistem proteksi yang digunakan. Oleh sebab

itu dalam perancangan suatu sistem tenaga listrik, perlu dipertimbangkan kondisi-

kondisi gangguan yang mungkin terjadi pada sistem, melalui analisa gangguan. Dari

hasil analisa gangguan, dapat ditentukan sistem proteksi yang akan digunakan,

seperti spesifikasi switchgear, rating circuit breaker (CB) serta penetapan besaran-

besaran yang menentukan bekerjanya suatu relay (setting relay) untuk keperluan

proteksi.

9

Proteksi sistem tenaga listrik adalah sistem proteksi yang dipasang pada

peralatan-peralatan listrik suatu sistem tenaga listrik, misalnya generator,

transformator, motor listrik, jaringan dan lain-lain, terhadap kondisi abnormal

operasi sistem itu sendiri. Kondisi abnormal itu dapat berupa antara lain: hubung

singkat, tegangan lebih, beban lebih, frekuensi sistem rendah, asinkron dan lain-lain.

Sistem tenaga listrik memerlukan modal yang sangat besar dalam investasi.

Sehingga untuk memaksimal keuntungan atas pengeluaran investasi yang telah

dilakukan maka sistem tenaga tersebut harus dimanfaatkan semaksimal mungkin

dengan meningkatkan keandalan dan keamanan sistem tenaga. Dalam kondisi

apapun suatu sistem harus dapat beroperasi secara aman, akan tetapi pada kenyataan

dalam pengoperasian suatu sistem tenaga yang telah dirancang sangat baik maka

tetap terjadi gangguan pada sistem tenaga. Dimana gangguan tersebut merupakan

resiko dari suatu sistem yang beroperasi.

Kekuatan yang besifat merusak akibat adanya gangguan arc yang membawa

arus yang sangat besar yang dapat membakar konduktor tembaga atau mengelas

laminasi inti dalam transformator dalam waktu yang sangat singkat (beberapa puluh

atau ratus milidetik). Sehingga diperlukan proteksi yang memadai untuk mendeteksi

dan melepaskan peralatan dari sistem tenaga sehingga dapat melindungi peralatan

dari kerusakan.

1. Zona Proteksi

Filosofi dasar dari aplikasi proteksi adalah membagi sistem tenaga ke dalam

daerah-daerah (Zona Proteksi) operasi yang memberikan pengamanan yang memadai

dengan jumlah sistem yang diputus minimal. Untuk membatasi luasnya sistem tenaga

listrik yang terputus saat terjadi gangguan, maka sistem proteksi dibagi dalam zona-

zona proteksi. Pada zona perbatasan, zona proteksi harus tumpang tindih (overlap)

sehingga tidak ada bagian dari sistem yang tidak terproteksi. Setiap zona proteksi

dibatasi oleh PMT. Tipikal proteksi dan zona proteksinya ditunjukkan seperti gambar

berikut.

10

Gambar 2.1. Sistem tenaga dan daerah proteksinya.

2. Tujuan Sistem Proteksi

Tujuan dari sistem proteksi sebagai berikut :

a. Mencegah dan mengurangi kerusakan peralatan-peralatan akibat gangguan,

baik peralatan yang terganggu maupun peralatan yang dilewati arus

gangguan.

b. Mengisolasi area atau sistem yang terganggu secepat mungkin dan sekecil

mungkin. Semakin cepat reaksi perangkat proteksi yang digunakan maka

akan semakin sedikitlah pengaruh gangguan kepada kemungkinan

kerusakan alat.

c. Mencegah meluasnya gangguan.

d. Untuk mengamankan manusia terhadap bahaya yang ditimbulkan oleh

listrik.

3. Fungsi Sistem Proteksi

Adapun fungsi dari sistem proteksi sebagai berikut :

a. Mendeteksi adanya gangguan atau keadaan abnormal pada bagian sistem

yang diamankan.

b. Memerintahkan trip pada PMT dan memisahkan peralatan yang terganggu

dari sistem yang sehat, sehingga sistem dapat terus berfungsi

Dasar pemilihan proteksi sistem tenaga listrik dan sistem proteksi adalah

11

sebagai berikut :

a. Mengurangi kerusakan pada peralatan yang terganggu dan peralatan yang

berdekatan dengan titik gangguan.

b. Mengurangi gangguan meluas.

c. Meminimalisasi durasi gangguan.

d. Meminimalisasi bahaya pada manusia.

e. Memaksimalkan ketersediaan listrik untuk konsumen.

Persyaratan desain proteksi harus dipertimbangkan untuk memastikan sistem

tenaga listrik dilengkapi dengan sistem proteksi yang andal. Persyaratan desain ini

digunakan sebagai dasar yang harus dipenuhi pada aplikasi dan pemilihan sistem

proteksi dalam sistem tenaga listrik, khususnya pada instalasi baru. Desain juga harus

mempertimbangkan tipe peralatan atau komponen sistem tenaga listrik yang akan

diproteksi.

Terdapat beberapa persyaratan dalam suatu sistem proteksi, yaitu:

a. Selektivitas

Sistem proteksi harus mampu menentukan daerah kerjanya dan atau fasa

yang terganggu secara tepat. Peralatan dan sistem proteksi hanya

memisahkan bagian dari jaringan yang sedang terganggu. Zona proteksi harus

tepat dan memadai untuk memastikan bahwa hanya bagian yang terganggu

yang dipisahkan dari sistem pada saat terjadi gangguan atau kondisi

abnormal.

b. Kecepatan

Elemen sistem proteksi harus mampu memberikan respon sesuai dengan

kebutuhan peralatan yang dilindungi untuk meminimalisasi terjadinya

gangguan meluas, lama gangguan dan gangguan pada stabilitas sistem.

Desain sistem proteksi harus mempertimbangkan kecepatan pemutusan

gangguan untuk memisahkan sumber gangguan. Waktu pemutusan gangguan

harus memenuhi nilai yang disyaratkan, yang mempertimbangkan waktu

kerja relai dan sinyal pembawa (FO/ PLC), waktu kerja PMT dan faktor

keamanan. Semakin lama arus gangguan terus mengalir, semakin besar

kerusakan peralatan.

12

c. Sensitivitas (Kepekaan)

Sistem proteksi harus mampu mendeteksi sekecil apapun

ketidaknormalan sistem dan beroperasi dibawah nilai minimum gangguan.

Studi koordinasi sistem proteksi harus dilakukan untuk menentukan

sensitivitas seting dan memastikan relai bekerja dengan benar.

d. Reliabilitas (Keandalan)

Kemungkinan suatu sistem proteksi dapat bekerja benar sesuai fungsi

yang diinginkan dalam kondisi dan jangka waktu tertentu (IEV 448-12-05).

Proteksi diharapkan bekerja pada saat kondisi yang diharapkan terpenuhi dan

tidak boleh bekerja pada kondisi yang tidak diharapkan. (SPLN T5.002-1:

2010).

Keandalan sistem proteksi terbagi dua yaitu Keterpercayaan (Dependability)

dan Keterjaminan (Security). Pemilihan Keterpercayaan dan keterjaminan

harus diperhatikan dalam desai sistem proteksi.

1) Keterpercayaan (Dependability) : Derajat kepastian suatu sistem

proteksi tidak mengalami gagal kerja pada kondisi yang diperlukan

dalam jangka waktu tertentu. (SPLN T5 002-1 2010).

Pemilihan keterpercayaan mempertimbangkan level tegangan sistem

dan pentingnya peralatan yang diproteksi. Keterpercayaan dapat

diperoleh dan ditingkatkan dengan :

Duplikasi proteksi utama dan/atau proteksi cadangan untuk

mengantisipasi kegagalan proteksi utama.

Duplikasi proteksi utama dengan prinsip operasi yang sama

dengan skema proteksi yang berbeda. (Aturan Jaringan Sistem

Tenaga Listrik Jawa-Madura-Bali 2007).

Pemisahan relai proteksi utama dan proteksi cadangan secara

fisik.

Proteksi cadangan lokal.

Proteksi cadangan jauh.

Pemisahan rangkaian sekunder transformator arus dan

transformator tegangan untuk proteksi utama dan proteksi

cadangan.

13

Pemisahan sistem power supply DC untuk proteksi utama di

level tegangan 500kV.

Menjaga keandalan teleproteksi.

2) Keterjaminan (Security) : Derajat kepastian suatu sistem proteksi

tidak mengalami kesalahan kerja pada kondisi yang ditentukan dalam

jangka waktu tertentu (IEV 448-12-06) (SPLN T5.002-1: 2010).

Elemen sistem proteksi diharapkan tidak salah kerja/stabil pada

kondisi sistem yang disyaratkan (di luar zona proteksinya). Pemilihan

keterjaminan mempertimbangkan level tegangan sistem dan

pentingnya peralatan yang diproteksi. Umumnya diaplikasikan pada

proteksi busbar yang mensyaratkan keterjaminan tinggi untuk

mengurangi salah kerja.

e. Pertimbangan Ekonomis

Dalam sistem distribusi aspek ekonomis hampir mengatasi aspek teknis,

oleh karena jumlah feeder, trafo dan sebagainya yang begitu banyak, asal saja

pesyaratan keamanan yang pokok dipenuhi. Dalam sistem-sistem transmisi

justru aspek teknis yang penting. Proteksi relatif mahal, namun demikian pula

sistem atau peralatan yang dilindungi dan jaminan terhadap kelangsungan

peralatan sistem adalah vital. Biasanya digunakan dua sistem proteksi yang

terpisah, yaitu proteksi primer atau proteksi utama dan proteksi pendukung

(back up).

D. RELE PROTEKSI

Rele merupakan peralatan khusus yang digunakan untuk memonitor kondisi

rangkaian dan memberikan instruksi untuk memutus rangkaian saat terjadi kondisi

gangguan. Atau dengan kata lain, rele adalah sebuah alat yang bekerja secara

otomatis mengatur/ memasukkan suatu rangkaian listrik (rangkaian Trip atau Alarm)

akibat adanya perubahan rangkaian yang lain. Rele juga merupakan suatu peralatan

yang dirancang untuk menghasilkan perubahan pada rangkaian output apabila nilai

parameter input telah mencapai nilai yang ditetapkan sebelumnya (SPLN T5.002-1:

2010).

14

Sedangkan yang dimaksud dengan rele proteksi adalah suatu rele listrik yang

digunakan untuk mengamankan peralatan peralatan listrik terhadap kondisi

abnormal. Rele Proteksi juga merupakan perlengkapan untuk mendeteksi gangguan

atau kondisi ketidaknormalan pada sistem tenaga listrik, dalam rangka untuk

membebaskan/ mengisolasi gangguan, menghilangkan kondisi tidak normal, dan

untuk menghasilkan sinyal atau indikasi (SPLN T5.002-1: 2010). Rele proteksi

pembangkit merupakan suatu rele proteksi yang digunakan untuk mengamankan

peralatan peralatan listrik seperti generator, trafo utama, trafo bantu dan motor-motor

listrik pemakaian sendiri suatu pembangkit listrik.

Rele proteksi yang paling sering dijumpai pada pembangkit antara lain adalah

proteksi trafo, proteksi motor dan proteksi generator.

Gambar 2.2. Contoh relai proteksi

Waktu Kerja Rele (Relay Operating Time) adalah rentang waktu sejak

gangguan muncul sampai dengan saat kontak keluaran relai terhubung

(mengeluarkan perintah trip) (SPLN T5.002-1: 2010). Dimana waktu kerja rele

merupakan salah satu perhitungan dalam menentukan waktu pembebasan gangguan

(Fault Clearing Time) yang merupakan rentang waktu sejak gangguan muncul

sampai gangguan dibebaskan dari sistem (SPLN T5.002-1: 2010).

1. Tabel Kode Rele Dan Fungsi Rele

Nama Relay No Fungsi Relay

Kode

Timer Over Current Relay 51 Mendeteksi besarnya arus yang melebihi batas dalam waktu

15

yang ditentukan.

Instantaneous Over 50 Mendeteksi besarnya arusnya yang melebihi batas yang

Current relay ditentukan dalam waktu seketika

Directional Reverse 32 Mendeteksi daya balik, sehingga mencegah generator

Power Relay bekerja sebagai motor.

Over Voltage Relay 59 1. Bila terpasang di titik netral generator atau trafo tegangan

yang dihubungkan segitiga terbuka, untuk mendeteksi

gangguan stator hubung bumi.

2. Bila terpasang pada terminal generator, untuk mendeteksi

tegangan lebih

Loss of Excition Relay 40 Mendeteksi kehilangan medan penguat generator.

Negative Sequence 46 Mendeteksi arus urutan negatif yang tidak seimbang pada

Relay batas-batas yang tidak diizinkan.

Frequency Relay 81 Mendeteksi Frekuensi pada generator.

Over Exciting (volt/herzt) 59/81 Mendeteksi penguat lebih pada generator

Relay (24)

Differential Relay 87 Mendeteksi gangguan hubung singkat pada daerah yang

diamankan.

UnderVoltage relay 27 Mendetaksi tegangan kurang

16

Earth Fault Relay 64 Mendeteksi gangguan 1 fasa ke tanah

Relay Out of step (relay 78 Mendeteksi gangguan yang dapat menyebabkan generator

lepas sinkron) beroperasi Asinkron

Distance Relay 21 Mendeteksi gangguan hubung singkat pada jaringan transmisi

Breaker Failure Relay 50 BF Pengaman kegagalan buka CB.

Reclose Relay 79 Relay penutup balik

Directional Over current 67 Mendeteksi arus lebih dalam arah tertentu

Relay

Thermal Relay 49 Mendeteksi temperatur lebih

Gas Pressure Relay 63 Mendeteksi tekanan gas lebih

Bucholtz relay 96 Relay gas berlebih pada tangki transformator

Tabel 2.1. Nomor Kode Dan Fungsi Rele Yang Digunakan Oleh PLN

2. Simbol dan Nomor Kode Rele

17

Tabel 2.2. Simbol dan Nomor Kode Rele Yang Diguakan Oleh PLN

E. PROTEKSI PADA TRANSFORMATOR

Transformator adalah peralatan listrik yang berfungsi untuk menyalurkan

tenaga/daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya secara

induksi elektromagnet.

Peralatan proteksi trafo tenaga terdiri dari Relai Proteksi, Trafo Arus (CT),

Trafo Tegangan (PT/CVT), PMT, Catu daya AC/DC yang terintegrasi dalam suatu

rangkaian, sehingga satu sama lainnya saling keterkaitan. Fungsi peralatan proteksi

adalah untuk mengidentifikasi gangguan dan memisahkan bagian jaringan yang

terganggu dari bagian lain yang masih sehat serta sekaligus mengamankan bagian

yang masih sehat dari kerusakan atau kerugian yang lebih besar.

Fungsi proteksi trafo tenaga terhadap gangguan adalah untuk memperoleh

efektifitas dan efisien dalam menentukan sistem proteksi trafo tenaga, maka setiap

peralatan proteksi yang dipasang harus disesuaikan dengan kebutuhan dan prediksi

gangguan yang akan terjadi yang mengancam ketahanan trafo itu sendiri. Jenis relai

proteksi yang dibutuhkan seperti table 2.3.

18

Table 2.3. Kebutuhan fungsi relai proteksi terhadap berbagai gangguan

Pola proteksi Trafo Daya menurut SPLN 52-1 tahun 1983, seperti pada tabel

2.4. Proteksi transformator dikelompokan berdasarkan kapasitasnya terdiri dari 3

(tiga) kelompok yaitu :

a. Sampai dengan 10 MVA.

b. Antara 10 MVA & 30 MVA.

c. 30 MVA ke atas.

Tabel 2.4. Tabel Klasifikasi Proteksi Trafo Berdasarkan Kapasitas Trafo

No Jenis Proteksi Kapasitas (MVA)

< 10 Antara 10 s.d 30 > 30

1 Rele Suhu

2 Rele Bucholtz

3 Rele Jansen

4 Rele Tekanan Lebih

19

5 Rele Differential -

6 Rele Tangki Tanah - -

7 Rele Hubung Tanah - -

Terbatas (REF)

8 Rele Beban Lebih (OLR) -

9 Rele Arus Lebih (OCR)

10 Rele Hubung Tanah

(GFR)

11 Pelebur (Fuse) - -

F. RELE BUCHOLTZ

Rele Bucholtz seperti gambar 2.2 berfungsi untuk mengamankan trafo dari

gangguan internal trafo yang menimbulkan gas dimana gas tersebut timbul akibat

adanya :

1. Hubung singkat antar lilitan dalam fasa.

2. Hubung singkat antar fasa.

3. Hubung singkat antar fasa ke tanah.

4. Busur api antara laminasi.

5. Busur api listrik karena kontak yang kurang baik.

Gambar 2.2. Rele Bucholtz

20

Cara kerja rele bucholtz adalah gas yang timbul di dalam trafo akan mengalir

melalui pipa dan tekanan gas ini akan mengerjakan relay dalam 2 tahap, yaitu :

Gambar 2.3. Cara Kerja Relai Bucholtz

1. Mengerjakan alarm (bucholtz 1st) pada kontak bagian atas (1).

2. Mengerjakan perintah trip ke PMT pada kontak bagian bawah (2).

Analisa gas yang sering timbul pada rele bucholtz adalah sebagai berikut :

1. H2 dan C2H2 menunjukkan adanya busur api pada minyak antara bagian-

bagian konstruksi.

2. H2, C2H2 dan CH4 menunjukkan adanya busur api sehingga isolasi

phenol terurai, misalnya terjadi gangguan pada sadapan.

3. H2, C2H4 dan C2H2 menunjukkan adanya pemanasan pada sambungan

inti.

4. H2, C2H, CO2 dan C3H4 menunjukkan adanya pemanasan setempat pada

lilitan inti.

Tekanan minyak maupun gelembung gas ini akan dideteksi oleh rele bucholtz

sebagai indikasi telah terjadinya gangguan internal, berikut dijelaskan mengenai

Mekanisme Kerja Rele Bucholtz.

21

Rele bucholtz mengindikasikan Alarm saat gas

yang terbentuk terjebak di rongga rele bucholtz

dengan mengaktifkan satu pelampung.

Rele bucholtz mengindikasikan Trip saat gas

yang terbentuk terjebak di rongga relai bucholtz

dengan mengaktifkan kedua pelampung.

Rele bucholtz mengindikasikan Trip

saat muncul tekanan minyak yang

tinggi ke arah konservator.

Gambar 2.4. Mekanisme Kerja Rele Bucholtz