studi koordinasi proteksi pada pabrik pt.chandra asri ... · studi koordinasi proteksi pada pabrik...

STUDI KOORDINASI PROTEKSI PADA PABRIK PT.CHANDRA ASRI PETROCHEMICAL PLANT BUTADIENE

ARNOLDUS GERRY SIALLAGANNRP 2209 100 044

DOSEN PEMBIMBING DR. IR. MARGO PUJIANTARA, MTIR. R. WAHYUDI


PENDAHULUAN

DASAR KOORDINASI PROTEKSI PADA SISTEM KELISTRIKAN

STUDI KASUS SISTEM KELISTRIKAN PT.CHANDRA ASRI

PETROCHEMICAL PLAN BUTADIENE

HASIL SIMULASI DAN ANALISIS

KESIMPULAN

Latar Belakang Masalah

PT Chandra Asri Petrochemical perusahaan yangbergerak dalam bidang produksi petrokimia yang terletakdi cilegon.

PT Chandra Asri Petrochemical merencanakanpembangunan sebuah Plant baru yang bernama PlantButadiene yang akan memproduksi Butadiene.

Perencanaan pembangunan Plant Butadienememerlukan perencanaan peralatan dan sistemkelistrikan yang baik. Sehingga perlu diadakan studikoordinasi proteksi pada perencanaan sistem kelistrikanPT Chandra Asri Petrochemical Plant Butadiene.

Tugas akhir ini memiliki tujuan sebagai berikut :

1. Memodelkan, menyimulasikan, dan menganalisissistem kelistrikan PT.Chandra Asri Petrochemicalplant Butadiene

2. Mendapatkan setelan dan koordinasi pengamanarus lebih yang tepat pada perencanaan sistemkelistrikan PT.Chandra Asri Petrochemical plantButadiene.

Tujuan

Batasan Masalah

• Studi dilakukan pada PT. Chandra Asri PetrochemicalPlant Butadiene

• Analisis sistem tenaga yang dilakukan meliputi :- Analisa hubung singkat- Koordinasi rele pengaman

• Rele pengaman yang digunakan pada studi adalah relearus lebih fasa .

Metodologi

MENDAPATKAN DATA TENTANG SYSTEM KELISTRIKAN DAN MACAM-MACAM RELAY

MEMBUAT SINGLE LINE DIAGRAM PADA ETAP 7

MEMASUKKAN DATA-DATA GRID, TRAFO, MOTOR DAN KABEL

ANALISIS SHORT CIRCUIT UNTUK MENENTUKAN BESARNYA ARUS SHORT CIRCUIT MAXIMUM DAN MINIMUM

START

ANALISIS KOORDINASI PROTEKSI DENGAN MENGGUNAKAN STAR SYSTEM-ETAP

END

Metodologi Penelitian Tugas Akhir


PENDAHULUAN



PETROCHEMICA PLAN BUTADIENE


KESIMPULAN

Rele Arus Lebih

Rele arus lebih merupakan suatu jenis rele yang bekerja berdasarkanbesarnya arus masukan dan apabila besarnya arus masukan melebihisuatu harga tertentu yang dapat diatur (Iset) maka rele arus lebihbekerja.

Bila suatu gangguan terjadi didalam daerah perlindungan rele, denganbesarnya arus gangguan If, Maka :

If > Iset rele mengirim sinyal trip pada CB (trip)If < Iset tidak bekerja (blok)

Setting Rele Arus Lebih

Setting Arus

Memperhatikan kesalahan Pick-up :Setting Low set :1.05 – 1.3 Ifl (British Standard Pickup,BS142)

Setting High set : Iset < 0.8 Isc min(Dengan Isc min adalah arus hubung singkat 2 phasa yangterjadi diujung saluran seksi berikutnya)

Maka setting Arus sebagai berikut(1,05-1.3) Ifl < Iset < 0,8 Isc min

Setting Rele Arus Lebih (2)

Setting WaktuPenyetelan waktu kerja rele dilakukan supaya rele tidak salah operasiyang menyebabkan tujuan pengaman tidak berarti.

Perlu diketahui pula waktu operasi dari rangkaian pengaman, yaituwaktu yang diperlukan untuk rele mulai pick-up sampai kontak CBterbuka.

Berdasar standard IEEE 242, yaitu sebagai berikut: waktu terbuka circuit beaker : 0,04 – 0,1 det (2-5 Cycle) overtravel dari rele : 0,1 det faktor Keamanan : 0,12 – 0,22 det

Untuk rele statik dan rele digital berbasis microprosesor overtravel timedari rele dapat diabaikan. Sehingga total waktu yang diperlukanadalah 0,2 sampai 0,4 detik.


PENDAHULUAN





KESIMPULAN

Sistem Kelistrikan PT.CAP Plant Butadiene

Kapasitas GridSumber energi listrik yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan dayapada PT.Chandra Asri Petrochemical plant Butadiene berasal darilangganan dengan PLN. Dengan kapasitas 10 MVA, tegangan 20 Kv,3phasa, 50Hz.

Sistem DistribusiSistem Distribusi plant butadiene merupakan sistem kelistrikan radialyang menggunakan tiga level tegangan yaitu 20Kv, 6Kv, dan 0,38 Kv

BebanBeban-beban listrik pada sistem kelistrikan PT.Chandra AsriPetrochemical plant Butadiene dimodelkan dengan beberapa bebanlump dan beban motor yang merupakan motor induksi. Beban motorterbagi atas dua level tegangan, yakni level tegangan menengah padategangan 6.0 kV dan tegangan rendah pada tegangan 0.38 kV.

Pemilihan Tipikal Koordinasi

OCR

OCR

OCR OCR OCR OCR OCR OCR OCR OCR OCR OCR OCR OCR OCR OCR OCR OCR

OCR

Grid PLN

Bus1 – 20kV

Cable1

Cable2

Cable3

CB2

CB3

Bus2 – 20kV

Bus Hv-T1 – 20kV

Bus Lv-T1 – 6kV

Bus 3 – 6kV

GAM-82311000 kW

CB-9

Cable 4

CB-8CB-7CB-6CB-5

GAM-8123A310 kW

GAM-8123s310 kW

GAM-8233A560 kW

GAM-8233s560 kW

GAM-8122A230 kW

GAM-8130s210 kW

GAM-8122s230 kW

GAM-8801A400 kW

GAM-8801B400 kW

GAM-8801s400 kW

GAM-8501AX220 kW

GAM-8501BX220 kW

GAM-8701A165 kW

GAM-8701s165 kW

Cable 11Cable 10Cable 9 Cable 16Cable 15Cable 14Cable 13Cable 12 Cable 17 Cable 18 Cable 19 Cable 20 Cable 21 Cable 22

CB-14CB-13CB-12CB-11CB-10 CB-16CB-15 CB-18CB-17 CB-20CB-19

CB-23

Cable 5

HV-T2

HV-T2

T2

T1

CB-65

Tipikal 2Tipikal 1

Tipikal Koordinasi 1 Tipikal Koordinasi 2


PENDAHULUAN





KESIMPULAN

Nilai Arus Hubung Singkat Minimum dan Maksimum

No BUS ID Tegangan (kV) Isc Min (kA)

1 Bus 2 20 28,912 HV-T1 20 27,993 LV-T1 6 8,174 Bus 3 6 8,155 Bus 19 6 7,28

6 HV-T2 6 7,827 LV-T2 0,38 32,468 BUS 5 0,38 32,46

Arus Hubung Singkat Minimum

Nilai arus hubung singkat munimum adalah nilai arus hubung singkatdua fasa, pada 30 cycle yang diperoleh dari simulasi hubung singkatpada software ETAP

Nilai Arus Hubung Singkat Minimum dan Maksimum

No BUS ID Tegangan (kV) Isc Max (kA)

1 Bus 2 20 33,462 HV-T1 20 32,4

3 LV-T1 6 11,03

4 Bus 3 6 11,02

5 Bus 19 6 9,716 HV-T2 6 10,53

7 LV-T2 0,38 42,47

8 BUS 5 0,38 42,47

Arus Hubung Singkat Maksimum :

Nilai arus hubung singkat maksimum adalah nilai arus hubung singkattiga fasa ke tanah, pada 4 cycle yang diperoleh dari simulasi hubungsingkat pada software ETAP

Analisis Koordinasi Proteksi Tipikal 1

Bus5

Bus5

Rele–CB65

Time Overcurrent Pickup 1,15 × FLA secondary T2< Iset < 0,8 × Isc Min. Bus 5Dipilih Iset : 0,9 InNilai Aktual : Tap x CT.Prim.

0,9 x 5000 = 4500A

Time Dial Dipilih waktu operasi (td): 0,5std =

T = 0,48 ≈ 0,5

Instantaneous PickupIset ≤ 0,8 x Isc Min. Bus5Dipilih Iset : 5 InNilai Aktual : Tap x CT.Prim.

5 x 5000 = 25000A

Time DelayDipilih time delay = 0,5 s

ID Rele&

Model

CTRatio Setting

Rele CB65Sepam 1000 5000/5 Curve Type Standard Inverse

Time

Pickup Range × CT Sec. 0,3-2,4

Pickup 0,9Time Dial 0,5Instantaneous Pickup 2Delay (s) 0,5


Time




Time




Time


Pickup 1Time Dial 1,5Instantaneous Pickup 24Delay (s) 0,1

Tabulasi Rele tipikal koordinasi 1

Isc Hv-T2

`

Analisis Koordinasi Proteksi Tipikal 2

Rele-CB9Time Overcurrent Pickup1,15 × FLA GAM-8231 < Iset < 0,8 × Isc Min. Bus19 Dipilih Iset : 0,9 InNilai Aktual : Tap x CT.Prim.

0,9 x 150 = 135ATime Dial Dipilih waktu operasi (td) = t starting motor = 5 std =

T = 4,01≈ 4,1

Instantaneous PickupIset > 1,3 × Istarting Motor GAM-8231Dipilih Iset : 6,5 In Nilai Aktual : Tap x CT.Prim.

6 x 150 = 900A

Time DelayDipilih time delay = 0,1 s

Tabulasi Rele tipikal koordinasi 2

ID Rele&

Model

CTRatio Setting

Rele CB9Sepam 1000 150/5 Curve Type Standard Inverse Time

Pickup Range × CT Sec.0,3-2,4

Pickup 0,9Time Dial 4,1Instantaneous Pickup 6,5Delay (s) 0,1






Pickup 1Time Dial 1,5Instantaneous Pickup 24Delay (s) 0,1

Rele Motor tegangan Menengah

Setting rele arus lebih tengangan menengah perlu diperhatikan.Selain sebagai bagian dari perencanaan, juga sebagaipembanding bahwa kurva beban motor tegangan menengah danrele pengaman yang mengamankan motor semua dapatterwakilkan oleh tipikal 2.

OCR

OCR

OCR OCR OCR OCR OCR OCR OCR OCR OCR OCR OCR OCR OCR OCR OCR OCR

Grid PLN

Bus1 – 20kV

Cable1

Cable2

Cable3

CB2

CB3

Bus2 – 20kV

Bus Hv-T1 – 20kV

Bus Lv-T1 – 6kV

Bus 3 – 6kV

GAM-82311000 kW

CB-9

Cable 4

CB-8CB-7CB-6CB-5

GAM-8123A310 kW

GAM-8123s310 kW

GAM-8233A560 kW

GAM-8233s560 kW

GAM-8122A230 kW

GAM-8130s210 kW

GAM-8122s230 kW

GAM-8801A400 kW

GAM-8801B400 kW

GAM-8801s400 kW

GAM-8501AX220 kW

GAM-8501BX220 kW

GAM-8701A165 kW

GAM-8701s165 kW

Cable 11Cable 10Cable 9 Cable 16Cable 15Cable 14Cable 13Cable 12 Cable 17 Cable 18 Cable 19 Cable 20 Cable 21 Cable 22

CB-14CB-13CB-12CB-11CB-10 CB-16CB-15 CB-18CB-17 CB-20CB-19

HV-T2

HV-T2

T2

T1

CB-65

ID Rele&Model

CTRatio Setting

Rele CB5Sepam 1000 50/5

Curve Type Standard Inverse Time

Pickup Range × CT Sec. 0,3-2,4 Pickup 0,3Time Dial 3,9Instantaneous Pickup 1,8Delay (s) 0,1













Tabulasi Rele Motor Tegangan Menengah

ID Rele&Model

CTRatio Setting

















ID Rele&Model

CTRatio

Setting


Curve Type Standard Inverse TimePickup Range × CT Sec. 0,3-2,4 Pickup 0,3Time Dial 4,2Instantaneous Pickup 2,1Delay (s) 0,1






Curve Type Standard Inverse TimePickup Range × CT Sec. 0,3-2,4 Pickup 0,5Time Dial 4Instantaneous Pickup 3,2Delay (s) 0,1


Curve Type Standard Inverse TimePickup Range × CT Sec. 0,3-2,4 Pickup 0,5Time Dial 4Instantaneous Pickup 3,2Delay (s) 0,1



PENDAHULUAN





KESIMPULAN

Kesimpulan

• Pada tipikal 1 sudah memenuhi kriteria koordinasi. Tidak ada kurva releyang saling berpotongan, menunjukan tidak ada rele yang mengalamitrip secara bersamaan. Dan dapat melindungi peralatan yang terdapatdalam sistem kelistrikan ketika terjadi gangguan, baik gangguan bebanlebih maupun arus hubung singkat.

• Pada tipikal 2, hasil plot dari koordinasinya dapat dilihat bahwakoordinasi yang dilakukan telah memenuhi kriteria koordinasi baiksecara setting arus maupun setting waktunya. Terlihat bahwa tidak adakurva rele pengaman yang saling berpotongan dengan artian bahwatidak ada CB yang trip bersamaan ketika terjadi gangguan.

• Dengan membandingkan setting pada rele pengaman bagi motor-motortegangan menengah selain motor tengangan menengah yang dijadikantipikal2, dapat disimpulkan bahwa tipikal 2 sudah dapat mewakilikoordinasi proteksi bagi beban tegangan menengah terutama bebanmotornya.

TERIMAKASIH

studi koordinasi proteksi pada pabrik pt.chandra asri ... · studi koordinasi proteksi pada pabrik...

Documents