RELAY ARUS LEBIH

Agung Hadi Utomo (5115127084)

Hendra Suherman (5115127099)

Muhamad Arifin (5115125354)

Nur Hapsari (5115127113)

Yehude M.T. (5115116381)

LATAR BELAKANG

SEJARAH SISTEM PROTEKSI

RELAY ARUS LEBIH

RELAY ARUS LEBIH PADA MOTOR GA-4101C-M.

Proteksi Sistem Tenaga

• Yang dimaksud dengan proteksi sistem tenaga listrik adalah sistem proteksi yang dilakukan kepada peralatan-peralatan listrik yang terpasang pada suatu sistem tenaga misalnya generator, motor, transformator jaringan dan lain-lain, terhadap kondisi abnormal operasi sistem itu sendiri.

• Yang dimaksud dengan kondisi abnormal tersebut antara lain dapat berupa:

• Hubung singkat

• Tegangan lebih/kurang

• Beban lebih

• Frekuensi sistem turun/naik

Relay Pengaman

• Rele merupakan bagian dari peralatan sistem tenaga listrik yang digunakan untuk memberikan sinyal kepada pemutus tenaga. Rele ini akanmemberikan sinyal kepada pemutus tenaga untuk memutuskan sistem tenaga listrik jika terjadi gangguan

Relay Arus Lebih

• Pada dasarnya rele arus lebih berfungsi sebagai pengaman gangguan hubung singkat, tetapi dalam beberapa hal dapat berfungsi sebagai pengaman beban lebih. Fungsi rele ini disamping sebagai pengaman utama untuk seksi yang diamankan juga berfungsi sebagai pengaman cadangan pada seksi berikutnya. Rele arus lebih merupakan suatu jenis rele yang bekerja berdasarkan besarnya arus masukan, dan apabila besarnya arus masukan melebihi suatu harga tertentu yang dapat diatur (Ip) maka rele arus lebih bekerja.

Fungsi dan Penggunaan Rele Arus Lebih

• Relai arus lebih tak berarah dan Relai Hubung Tanah Tak berarah atau cukup disebut relai arus lebih dan relai hubung tanah. Relai ini berfungsi sebagai pengaman terhadap gangguan arus hubung singkat fasa-fasa maupun fasa tanah dan dapat digunakan sebagai :

• Pengaman utama penyulang (jaringantegangan menengah)

• Pengaman cadangan pada trafo, generator dan transmisi.

• Pengaman utama untuk system tenaga listrik yang kecil dan radial

• Pengaman utamamotorlistrik yang kecil.

Karakteristik Relay Arus Lebih

• Rele waktu seketika (instantenous)

• Rele waktu tertentu (definite)

• Rele waktu terbalik (inverse)

terdiri dari beberapa karakteristik:

- Normal inverse - Very inverse

- Extremely inverse - Long inverse

• Rele waktu IDMT

Pengertian Motor

• Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dan lain-lain. Motor induksi merupakan motor listrik arus bolak balik (ac) yang paling luas digunakan dan salah satu jenis dari motor- motor listrik yang bekerja berdasarkan induksi elektromagnet.

Prinsip Kerja Motor Induksi

• Motor induksi bekerja berdasarkan induksi elektromagnetik dari kumparan stator kepada kumparan rotornya. Bila kumparan stator motor induksi 3 phasa dihubungkan dengan sumber tegangan 3 phasa, maka kumparan stator akan menghasilkan medan magnet yang berputar. Garis-garis gaya fluks yang diinduksikan dari kumparan stator akan memotong kumparan rotornya sehingga timbul emf (ggl) atau tegangan induksi. Karena penghantar (kumparan) rotor merupakan rangkaian yang tertutup, maka akan mengalir arus pada kumparan rotor. Penghantar (kumparan) rotor yang dialiri arus ini berada dalam garis gaya fluks yang berasal dari kumparan stator sehingga kumparan rotor akan mengalami gaya Lorentz yang menimbulkan torsi yang cenderung menggerakkan rotor sesuai dengan arah pergerakan medan induksi stator.

Prinsip Kerja Relay Arus Lebih

• Prinsip kerja over current relay (OCR) yang bekerjanya berdasarkan besaran arus lebih akibat adanya gangguan hubung singkat dan memberikan perintah trip ke PMT sesuai dengan karakteristik waktunya sehingga kerusakan alat akibat gangguan dapat dihindari.

Rele Arus Lebih Pada Motor GA-4101C-M

• Overcurrent reley yang digunakan pada motor GA-4101C-M jenis yang digunakan adalah rele arus lebih waktu terbalik (invers time relay) jenis Extremly Inverse. Rele ini bekerja pada saat terjadi gangguan bila besar arus gangguannya melampaui arus penyetelannya (Isetting) dan jangka waktu kerja rele dari ☜pick up waktunya ☝

berbanding terbalik dengan besar arusnya

Setting overcurrent relay pada Motor GA-4101C-M

Jenis Rele = Toshiba S2E20

• Karakteristik = Extremely Inverse

• Data Motor :

Daya motor = 1900kW

Tegangan input = 6 kV

Cos = 0,85

Arus start motor = 546 %

waktu start motor = 1,5 detik

Besar arus start motor (Ist):

• Ist = 5,46 x In

• = 5,46 x 222

• = 1212,12 A

Setting rele pengaman pada motor :

Arus nominal (In)= 222 A

• Nilai 222 A merupakan besar arus nominal pada motor atau pada sisi primer dari transformator arus (CT), untuk nilai arus pada sisi sekunder transformator arus adalah nilai arus pada sisi primer dibagi dengan nilai rasio CT. Dimana ketetapan rasio CT adalah 300:5. Jadi besar arus pada sisi sekunder adalah :

• Arus nominal (In) =

Setting Arus Nominal pada Relay S2E20

• Untuk setting arus nominal pada rele S2E20 adalah, In = 0.38 s/d 1.00 x 5A. Maka didapatkan besarnya arus setting pada rele S2E20 adalah 3,7 : 5 = 0,74 A. Setting arus gangguan (If) pada over current relay S2E20 adalah 11 x arus nominal (In) :

• If = 11 x In

• = 11 x 3,7

• = 40,7 A

• Pada sisi sekunder CT besar arus gangguan (If) adalah 40,7 A, maka besar arus gangguan (If) pada sisi primer CT adalah 40,7 x 60 = 2442 A. Jika arus yang melewati sisi primer CT mencapai 2442 A. Maka rele arus lebih akan bekerja menghubungkan rangkaian pemutus/trip pada sumber tenaganya. Sehingga rangkaian pemutus akan bekerja dan memerinitahkan pemutus tenaga (CB) untuk membuka. Maka suplai daya ke motor terputus dan motor aman dari kerusakan Berdasarkan kurva koordinasi rele proteksi arus lebih pada motor GA-4101C-M, setting waktu yang diberikan pada rele S2E20 sebesar 0.15 detik. Ini artinya jika terjadi gangguan arus lebih pada motor yang melampaui arus setting sebesar 2442 A dan dalam waktu lebih dari 0,15 detik maka rele akan mengirim sinyal pada CB untuk membuka.

Motor Protection Relay Toshiba S2E20

• Overcurrent relay type S2E20 merupakan jenis rele proteksi Static Time. Rele ini adalah sebuah rele arus lebih nondirectional ac untuk sistem proteksi tenaga. Gangguan tiga phasa dengan instantaneous element. Rele ini memiliki empat karakteristik dasar operasi waktu (basic operating time characteristic) standart inverse, very inverse, extremely-inverse, and long time inverse. Rele ini juga memproses tiga karakteristik waktu tertentu (definite- time characteristics).

Kesimpulan

• Berdasarkan hasil penulisan dapat disimpulkan bahwa tujuan sistem proteksi diharuskan untuk mengidentifikasi, memisahkan bagian instalasi yang terganggu dari bagian lain yang masih normal sekaligus mengamankan instalasi dari kerusakan atau kerugian yang lebih besar, seperti memberikan informasi / tanda bahwa telah terjadi gangguan, yang pada umumnya diikuti dengan membukanya PMT.

Kesimpulan

• Pengaman motor GA-4101C-M yang digunakan pada cooling water pulp menggunakan motor protection relay Thosiba S2E20. Proteksi yang digunakan adalah rele arus lebih karakteristik extremely inverse. Setting arus gangguan pada over current relay S2E20 adalah 11 x arus nominal In), dan setting waktunya sebesar 0,15 detik.