BAB IIISISTEM PROTEKSI

3.1.Sistem ProteksiJaringan distribusi berfungsi untuk menyalurkan tenaga listrik ke pihak pelanggan. Karena fungsinya tersebut maka keandalan menjadi sangat penting dan untuk itu jaringan distribusi perlu dilengkapi dengan alat pengaman. Sistem proteksi adalah suatu sistem pengamanan terhadap peralatan listrik, yang diakibatkan adanya gangguan teknis, gangguan alam, kesalahan operasi, dan penyebab yang lainnya. Ada tiga fungsi sistem pengaman dalam jaringan distribusi:1. Mencegah atau membatasi kerusakan pada jaringan beserta peralatannya dari akibat adanya gangguan listrik.2. Menjaga keselamatan umum dari akibat gangguan listrik.3. Meningkatkan kelangsungan pelayanan tenaga listrik kepada konsumen. Sistem pengaman yang baik harus mampu :1) Melakukan koordinasi dengan sistim pengaman yang lain GI .2) Mengamankan peralatan dari kerusakan yang lebih luas akibat gangguan.3) Membatasi kemungkinan terjadinya kecelakaan .4) Secepatnya membebaskan pemadaman karena gangguan .5) Membatasi daerah pemadaman akibat gangguan.6) Mengurangi frekuensi pemutusan permanen karena gangguan Persyaratan yang harus dimiliki oleh alat pengaman atau sistem pengaman:A. Sensitifitas (kepekaan) .Suatu pengaman bertugas mengamankan suatu alat atau bagian tertentu dari sistem tenaga listrik termasuk dalam jangkauan pengamanannnya merupakan daerah pengaman, tugas suatu pengaman mendeteksi adanya gangguan yang terjadi didaerah pengamanannya harus cukup sensitif untuk mendeteksi dengan nilai minimum dan bila perlu mentripkan PMT atau Pelebur untuk memisahkan bagian yang terganggu dengan bagian yang sehat.B. Selektifitas (ketelitian).Selektifitas dari pengaman adalah kwalitas kecermatan dalam mengadakan pengamanan bagian yang terbuka dari suatu sistem oleh karena terjadinya gangguan diusahakan seminimal mungkin jika dapat tercapai maka pengamanan demikian disebut pengamanan selektif.

C. Keandalan ( Realibilitas).Dalam keadaan normal pengaman tidak boleh bekerja, tetapi harus pasti dapat bekerja bila diperlukan. Pengaman tidak boleh salah bekerja, jadi susunan alat-alat pengaman harus dapat diandalkan. Keandalan keamanan tergantung kepada desain, pengerjaan dan perawatannya.D. Kecepatan. (Speed).Makin cepat pengaman bekerja tidak hanya dapat memperkecil kerusakan tetapi juga dapat memperkecil kemungkinan meluasnya akibat-akibat yang ditimbulkan oleh gangguan.Gangguan yang paling banyak dan membahayakan pada sistem tenaga listrik adalah gangguan hubung-pendek. Akibat adanya hubung-pendek ialah terjadinya arus lebih yang pada umumnya jauh lebih besar dari arus pengenal peralatan dan terjadi penurunan tegangan yang dratis pada sistem tenaga listrik, sehingga bila gangguan tersebut tidak dihilangkan dapat merusak peralatan tersebut. Besar arus lebih akibat gangguan dipengaruhi oleh besarnya pembangkit dan letak gangguan serta jenis gangguannya. Dengan demikian mulai dari sistem tenaga listrik yang terkecilpun memerlukan proteksi hubung-pendek. Proteksi untuk gangguan hubung hendek ini adalah proteksi arus lebih. Ada dua pengaman utama proteksi terhadap arus lebih yaitu pengaman lebur dan relay arus lebih.

3.1.1.Macam-macam Peralatan Proteksi JTM1. Pemutus Tenaga (PMT)PMT berada di Gardu Induk (GI) dan terpasang di tiap feeder, PMT berfungsi untuk memutuskan tenaga secara keseluruhan pada tiap feedernya. PMT akan trip otomatis jika mendeteksi adanya arus gangguan yang melebihi setting relaynya. PMT juga bisa berfungsi sebagai switch ketika ada pemeliharaan jaringan. Relay yang digunakan pada PMT antara lain Over Current Relay (OCR) dan Ground Fault Relay (GFR) dan Under Frequency Relay (UFR).

Gambar 3.1 Diagram Satu Garis Pemutus Tenaga (PMT)

2. Penutup Balik Otomatis/Automatic-RecloserBerfungsi untuk mendeteksi arus gangguan dan akan menutup kembali pada selang waktu tertentu, apabila recloser masih merasakan gangguan maka recloser akan trip kembali. Biasanya recloser disetting untuk auto reclose sebanyak tiga kali, apabila sebanyak tiga kali recloser masih merasakan gangguan maka reloser akan trip yang menandakan terjadi gangguan permanen. Relay yang digunakan pada recloser adalah Over Current Relay (OCR) dan Ground Fault Relay (GFR).

Gambar 3.2 PMT pada Recloser

3. Fuse Cut Out (FCO)Fuse Cut Out / Pengaman Lebur adalah peralatan switch yang digunakan sebagai proteksi jaring 1 fasa dari gangguan arus hubung pendek 1 fasa. FCO juga bisa dilepas secara manual seperti ABSW ketika hendak melakukan pemeliharaan, hanya saja harus dilepas dalam keadaan tidak berbeban atau hanya berbeban sedikit. Pengoperasiannya dilaksanakan secara manual menggunakan telescopic stick.

Gambar 3.3 Fuse Cut Out4.Relai Arus LebihRelai arus lebih yang berfungsi merasakan adanya arus lebih dan kemudian memberi perintah kepada pemutus beban untuk membuka. Relai arus lebih ini umumnya digunakan pada sistem tegangan menengah sampai tinggi. Pengamanan dengan menggunakan relai arus lebih mempunyai beberapa keuntungan yaitu :1. Pengamanannya sederhana.2. Dapat mengamankan arus lebih, yang terjadi karena hubung pendek atau beban lebih3. Dapat sebagai pengaman utama dan berfungsi juga sebagai pengaman cadangan.4. Harganya relatif murah.Relai arus lebih pada umumnya digunakan sebagai pengaman :1. Jaringan sub-transmisi radial.2. Pengamanan motor-motor tegangan menengah yang kecil.3. Pengamanan cadangan untuk generator, motor yang besar, transformator daya , jaringan transmisi tegangan tinggi.4. Pengaman gangguan tanah untuk sistem saluran udara ataupun sistem distribusi.5. Untuk sistem tenaga listrik yang kecil dan radial.6. Untuk sistem tenaga listrik yang besar pengamanan arus lebih hanya digunakan sebagai pengaman cadangan, karena untuk mengkoordinasi sulit untuk mendapatkan selektifitas yang baik.7. Penyetelannya mudah untuk jaringan radial.

Gambar 3.4 Dasar kerja Relai Arus LebihDasar cara kerja relai arus lebih :a. CT mentransfer besaran primer ke besaran sekunder b. Rele detektor hanya bekerja dengan arus kecil akurat c. Perlu sumber Volt DC untuk tripping PMT d. Karakteristik bisa dipilih Definite, Inverse, Very-Inverse atau Extreemely Inverse.

3.2.Single line dan Wiring Diagram Over Current Relay dan Ground Fault Relay

Gambar 3.5. single line over current relay dan ground fault relay

Gambar 3.6. Wiring Diagram Over Current Relay dan Ground Fault Relay

3.3Wiring Diagram Pada Saat Hubung Singkat 3 Fasa

Gambar 3.7 Wiring Diagram Pada Saat Hubung Singkat 3 Fasa

3.4Wiring Diagram Pada Saat Hubung Singkat 1 Fasa Ke Tanah

Gambar 3.7. Wiring Diagram Pada Saat Hubung Singkat 1 fasa ke tanah

3.5Koordinasi PMT di Gardu Induk dengan PBO di Tiang

Gambar 3.8 single diagram koordinasi PMT dengan PBO

Gambar 3.9. Kurva karakteristik koordinasi koordinasi PMT dengan PBO29

PB1

11

12

Push Button

T1

1L

1N

CT Coil

K1

GFR

TRAFO 150/20 KV

PB1

11

12

Push Button

T1

1L

1N

CT Coil

K1

Hubung Singkat 3 Fasa

T

PB1

11

12

Push Button

T1

1L

1N

CT Coil

K1

Hubung Singkat 1 Fasa Ke Tanah

T

PMT

T (detik)

I (ampere)

PBO