studi koordinasi proteksi di pt. citic seram energy limited … · pada oseil 2 dilakukan...

Jurusan Teknik Elektro-ITS

Nama : Adityo Firmansyah NRP : 2210 106 072

Studi Koordinasi Proteksi di PT. Citic Seram Energy Limited Pulau Seram –Maluku Tengah

Pembimbing : 1. Dr. Ir. Margo Pujiantara, MT. 2. Heri Suryoatmojo, ST., MT., Ph.D

Sidang Tugas Akhir (Genap 2012-2013) Teknik Sistem Tenaga Jurusan Teknik Elektro ITS


Latar Belakang

• PT. Citic Seram Energy Ltd. merupakan perusahaan minyak dan gas bumi yang terletak di Pulau Seram – Maluku Tengah

• Dalam Sistem Kelistrikan Industri dibutuhkan sistem

pengaman untuk mengamankan sistem dari gangguan • Koordinasi sistem pengaman yang baik dapat meningkatkan

keandalan sistem


Tujuan • Memodelkan,Menyimulasikan dan Menganalisa

sistem kelistrikan pada PT. Citic Seram Energy Ltd. • Mengetahui Koordinasi rele pengaman yang

terpasang pada sistem kelistrikan di PT. Citic Seram Energy Ltd.

• Mendapatkan setting koordinasi rele pengaman yang tepat utuk sistem kelistrikan di PT. Citic Seram Energy Ltd.


Rele Arus Lebih

Merupakan jenis rele yang bekerja berdasarkan besar arus masukan, dan apabila besarnya arus masukan melebihi dari setting (Ip) maka rele arus lebih bekerja. Berdasarkan karakteristik waktuya rele arus lebih dibedakan atas 3 jenis yaitu:

Instantaneous Rele Definite Rele Inverse Rele


Syarat-syarat rele pengaman

• Kecepatan Bereaksi Saat rele mulai merasakan adanya gangguan sampai dengan pelaksanaan

pembukaan pemutus tenaga. • Kepekaan Operasi ( sensitivity ) Kemampuan untuk memberikan respon bila merasakan gangguan. • Selektif ( selectivity ) Kemampuan untuk menentukan titik dimana gangguan muncul dan

memutuskan rangkaian dengan membuka pemutus tenaga terdekat. • Keandalan ( reliability ) Kemampuan unutk dapat bekerja dengan baik dalam mengatasi gangguan

dan menghindari operasi yang tidak diperlukan. - Dependable : harus trip ketika dibutuhkan. - Secure : tidak boleh trip saat tidak dibutuhkan. • Ekonomis harus disesuaikan dengan harga peralatan yang diamankan.


yang perlu diperhatikan pada pengaturan rele yaitu: Setting Arus Pada dasarnya batas penyetelan rele arus lebih adalah rele tidak boleh bekerja pada saat

beban maksimum. Arus settingnya harus lebih besar dari arus beban maksimumnya. Arus penyetelan pun harus memperhatikan kesalahan pick up sesuai dengan British Standard Pick Up = 1.05 s/d 1.3 Iset

Dalam setting juga harus memperhatikan batasan maksimum, untuk alasan keamanan dan back Up hingga sisi downstream ditetapkan :

Ipp ≤ 0.8 Isc minimum Dengan pedoman diatas seting arus yang digunakan pada study adalah: 1,05 IFLA ≤ Iset ≤ 0,8 Isc minimum

Setting Rele Pengaman


Setting Kelambatan Waktu (1)

• Penyetelan rele arus lebih dapat dilakukan berdasarkan setelan waktu, setelan arus maupun kombinasi keduanya [8]

Berdasar IEEE 242 : Waktu terbuka Circuit beaker : 0,08 det Overtravel dari rele : 0,1 det Faktor Keamanan : 0,22 det Untuk rele static dan rele digital berbasis microprosesor

overtravel time dari rele dapat diabaikan.

Sehingga total waktu =0,2 - 0,4 det


Setting Kelambatan Waktu (2)

• Pada setelan waktu dikenal adanya setting kelambatan waktu (Δt). Perbedaan waktu kerja minimal antara rele utama dan rele cadangan adalah 0.2 – 0.4 sec

tset = Δt + t dimana : Δt adalah perbedaan waktu kerja 0.2 – 0.4 sec, dan t

adalah setting waktu rele utama pada feeder, dan tset adalah setting waktu rele cadangan pada feeder. BUS C

0.1 detik

BUS B 0.4 detik

BUS A 0.7 detik

Penyulang 1 detik


Sistem Kelistrikan PT. Citic • Sistem Pembangkitan Sumber dari pembangkit listrik tenaga diesel mandiri dengan 1 pembangkit utama dan 2 pembangkit emergency/standby dengan kapasitas masing-masing pembangkit 1.4 MW. • Sistem Distribusi Jaringan distribusi sistem tenaga listrik yang digunakan adalah sistem radial. Tegangan yang digunakan adalah tegangan menengah 3.3 KV/11 KV dan tegangan rendah 0.4 KV Beban a) Total Motor load = 1125 MW, 0.491 Mvar, % pf =91.63 lagging b) Total Static Load = 0.071 MW, 0.004 Mvar, % pf =99.88

lagging


Pengambilan Tipikal Koordinasi Pengaman

02-T

R-2

002

500

kVA

02-T

R-2

001

750

kVA

VSD

VSD

VSD

VSD VS

D

Tipikal 1 Tipikal 2 Tipikal 3


• Hubung singkat minimum 30 cycle

DATA HASIL SIMULASI HUBUNG SINGKAT MINIMUM

Bus Tegangan Arus Hubung Singkat Minimum

FF MAIN 3.3 kV 1.13 kA

Bus 87(oseil2) 11 KV 0.226 KA

01B-MV-3001 11 KV 0.215 KA

Bus 129(oseil 6) 2.23KV 0.486 KA

02-LV-3001 0.38 KV 6.91 KA

Bus 16 3.3 kV 1.13 kA

01-MV-3001B 3.3 kV 1.07 kA

Bus 40 1.9 kV 0.707 kA


• Hubung singkat maksimum ½ cycle

Data Hasil Simulasi Hubung Singkat Maksimum

Bus Tegangan Arus Hubung Singkat Maksimum

FF MAIN 3.3 kV 2.48 kA

Bus 87(oseil2) 11 KV 0.352 KA

01B-MV-3001 11 KV 0.323 KA

Bus 129(oseil 6) 2.23KV 0.573 KA

02-LV-3001 0.38 KV 12.26KA

Bus 16 3.3 kV 2.48 kA

01-MV-3001B 3.3 kV 2.09 kA

Bus 40 1.9 kV 0.86 kA


Tipikal 1

Single line diagram koordinasi typical 1

Keterangan:

Rele utama trip

Back-Up Rele utama

Pengaman CT Rasio Setting/Rating

Fuse 33 (ABB)

16A

R-02-TR-2002(ALSTOM P127)

150/5 Extreme inverse

I>:0,53 t>:1.5

I>> : - t>> : -

R-GEN 80-G-001C 500/5 Extreme inverse

I>:0,5 t>:-

I>> : 0.675 t>> : 2.5

Tabel Eksisting


Contoh Perhitungan(1)

nCT

Ipp


Contoh Perhitungan (2)

97.21

02.00.14

IsetIscmax

tX

97.2102.00.14 t

8

X

IsetKV 11 konversi 129 bus cycle 1/2max Isc


Setting Rele Typical 1

1

2

Eksisting

Setting arus beban penuh rele R-02-TR-2002 dan R-GEN80-G-001C serta UT-10 tidak sesuai Standard BS 142-1983 dengan batas penyetelan antara 1,05 – 1,3 Iset

Setting rele R-GEN80-G-001C dan GI-06 adalah back up dari rele R-02-TR-200. Pada kondisi eksisting, koordinasi waktu antara kedua rele tersebut tidak terkoordinasi dengan baik.



1

3

4

Resetting

Setting arus beban penuh rele telah sesuai Standard BS 142-1983 dengan batas penyetelan antara 1,05 – 1,3 Iset

Setting rele Gen 80 –G-001C yang sudah tidak overlap

Setting time delay untuk rele Gen 80 –G-001C difinite rele Sudah lebih baik.

Setting time delay untuk rele difinite rele yaitu sebesar 0.2 s. Hal ini sudah memenuhi standard IEEE 242 yaitu antara 0.2 -04 s.

2


TIPIKAL 2

Single line diagram koordinasi typical 2

Keterangan:

Rele back up

Pengaman utama

Pengaman CT Rasio Setting/Rating

Fuse 24 (Gould Shawmut A03301



R-GEN 80-G-001C

500/5

2R

3R

4R

Extreme inverse

I>:0,5 t>:-

I>> : 0.675 t>> : 2.5

Tabel Eksisting



Eksisting

1

2

I set < FLA

Setting rele GEN 80-G-001C dan Fuse yangoverlap.


SETTING RELE DARI TYPICAL 2

Resetting

1

2

3

4

Setting arus beban penuh rele telah sesuai Standard BS 142-1983 dengan batas penyetelan antara 1,05 – 1,3 Ise

Setting rele Gen 80 –G-001C yang sudah tidak overlap

Setting time delay untuk rele difinite rele yaitu sebesar 0.2s. Hal ini sudah memenuhi standard IEEE 242 yaitu antara 0.2 -04s.

Rele sudah terkoordinasi dengan baik


Tipikal 3

• Tabel eksisting tipikal 3


Setting Rele Tipikal 3

Resetting


Kesimpulan • Terdapat beberapa setelan rele yang belum tepat dan koordinasi yang kurang baik,

terutama pada setelan pickup dan grading time antar rele pengaman. Pada beberapa rele, setelan pickup kurva inversnya masih menyentuh arus full load beban. Hal ini dapat menyebabkan rele tersebut trip meski tidak terjadi gangguan.

• Hasil plot tipikal 1 menunjukkan perbaikan kurva rele generator dan rele transformator 02-TR-2002 yang sudah memenuhi standar. Jika terjadi gangguan maksimum 3 phasa pada sisi 11 kV, rele transformator 02-TR-2002 akan bertindak terlebih dahulu, sementara rele generator berfungsi sebagai cadangan. Selain itu pada oseil 2 dilakukan pergantian fuse dengan rele dan CB guna memperbaiki keandalan pengaman dimana fuse kurang bisa melokalisir gangguan yang terjadi.

• Hasil plot tipikal 2 menunjukkan pergantian fuse dengan menggunakan rele dan circuit breaker. Grading time antara rele dibuat sama yaitu 0.2 detik.

• Hasil plot tipikal 3 menunjukan bahwa pengaturan arus pickup untuk rele overload generator, dan rele motor. Ketika motor start, kurva dari rele generator tidak memeotong kurva dari start motor. Jika terjadi short circuit pada motor 355 KW, fuse yang menjadi pengaman utama akan melebur. Jika dalam kasus ini fuse sering gagagl dalam melokalisasi gangguan maka rele generator yang akan bertindak sebagai cadangan.


Saran

Karena adanya setelan yang kurang tepat serta koordinasi yang kurang baik pada beberapa pengaman tersebut, maka

direkomendasikan untuk melakukan penggantian pada beberapa fuse serta setelan beberapa rele sesuai dengan setelan yang

diperoleh dari hasil analisis yang telah dilakukan dalam tugas akhir ini.


SEKIAN dan

TERIMA KASIH

studi koordinasi proteksi di pt. citic seram energy limited … · pada oseil 2 dilakukan...

Documents