studi koordinasi proteksi pada sistem kelistrikan bandara...

6
1 JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-6 Abstrak Bandara Internasional Juanda Surabaya merupakan bandara terbesar dan tersibuk setelah Bandara Internasional Soekarno-Hatta. Bandara ini juga berfungsi sebagai basis penerbangan militer TNI- AL. Bandara Juanda diresmikan pada tahun 1964 sebagai pangkalan militer kemudian dialihkan sebagai bandara komersil pada tahun 1984 dan pada tahun 2000 dilaksanakan perbaikan fasilitas dan pengembangan bandara secara besar-besaran guna meningkatkan pelayanan publik. Untuk memberikan pelayanan yang handal maka dibutuhkan keandalan sistem kelistrikan yang tinggi untuk menyuplai tiap peralatan vital dan fasilitas penting diantaranya sistem telekomunikasi pada menara kendali, lampu runway,komputer-komputer pengolah data,sistem navigasi radar dan fasilitas publik. Hingga saat ini sistem proteksi listrik Bandara belum pernah distudi ulang apakah sudah mampu menjamin keandalan kelistrikan bandara. Sehingga diperlukan untuk melaksanakan “Studi Koordinasi Proteksi pada Sistem kelistrikan Bandara Juanda” untuk memperoleh rekomendasi setting rele khusunya rele arus dengan menggambarkan kurva karakteristik rele arus lebih (overcurrent relay). Sebelum melakukan setting arus beban penuh, arus hubung singkat, dan setting waktu dari rele arus lebih,maka perlu dilakukan perhitungan manual. Kemudian hasilnya akan ditampilkan dalam gambar grafis berbentuk kurva arus-waktu. Tugas akhir ini akan merekomendasikan pengaturan koordinasi rele arus lebih di Bandara Juanda sehingga akan mendapatkan koordinasi rele arus lebih yang handal. Kata Kunci : koordinasi proteksi, kurva arus-waktu, rele arus lebih. I. PENDAHULUAN andara Internasional Juanda Surabaya sebagai bandara tersibuk dituntut harus memiliki standar keselamatan penerbangan sesuai standar Internasional dimana sistem kelistrikan harus mensupply bandara selama 24 jam dalam melayani penerbangan sipil dan militer. Pihak PT.Angkasa Pura I selaku pengelola bandara Juanda terus berbenah dalam meningkatkan pelayanan baik dari segi fasilitas penerbangan maupun fasilitas untuk kenyamanan seluruh pengguna jasa dan karyawan di bandara Internasional Juanda Surabaya Hingga saat ini sistem kelistrikan bandara Juanda yang mengandalkan sumber dari PLN sebesar 20 kV belum pernah distudi ulang meskipun bandara sudah lama digunakan dan telah mengalami perubahan untuk perluasan fasilitas bandara, sehingga dipandang perlu adanya studi koordinasi proteksi. Dengan sistem koordinasi proteksi yang tepat dan handal maka saat sistem kelistrikan mengalami gangguan seperti hubung singkat, gangguan tersebut dapat segera diisolir dari sistem sehingga sistem tetap mampu beroperasi dengan baik tanpa menimbulkan resiko gangguan terhadap pelayanan penerbangan. II. TEORI PENUNJANG A. Gangguan Hubung Singkat Gangguan hubung singkat dapat digolongkan menjadi dua macam yaitu: gangguan hubung singkat simetri, dan tidak simetri (asimetri)[1]. Gangguan ini dapat menyebabkan mengalirnya arus lebih pada fasa yang terganggu. Selain itu, gangguan ini juga dapat menimbulkan kenaikan tegangan pada fasa yang tidak mengalami gangguan. Hampir semua gangguan yang terjadi pada sistem tenaga listrik merupakan gangguan tidak simetri (asimetri). Analisa hubung singkat yang dipakai di berbagai bidang seperti sistem utility, sistem kelistrikan industri, sistem kelistrikan auxillary pada pembangkit maupun pada sistem kelistrikan pada kapal. Analisa hubung singkat ini berfungsi untuk mengetahui dan menentukan nilai rating peralatan dan sebagai acuan terhadap koordinasi proteksi. Adapun cara untuk mengoreksi keamanan dari peralatan ini digunakan analisa dan perhitungan arus hubung singkat maksimum. Sedangkan, perhitungan arus hubung singkat minimum berfungsi untuk perhitungan guna mendapatkan nilai setting rele pengaman arus lebih. B. Rele Arus Lebih Rele arus lebih adalah rele yang beroperasi ketika arus yang mengalir melebihi batas yang diizinkan. Rele ini dipilih karena gangguan yang paling sering terjadi pada sistem diakibatkan oleh adanya hubung singkat dan beban lebih yang akan menghasilkan arus yang sangat besar[5]. Koordinasi waktu pada rele arus lebih yaitu proses penentuan setting untuk rele agar dapat bekerja saat sistem mengalami gangguan[3]. Rele ini sering di gunakan di setiap zona proteksi. Rele akan bekerja apabila memenuhi keadaan sebagai berikut[2]: If > Ip rele bekerja (trip) If < Ip tidak bekerja (block) Dimana I P merupakan arus kerja yang dinyatakan menurut gulungan sekunder dari transformator arus (CT). Dan I f merupakan arus gangguan yang juga dinyatakan terhadap gulungan sekunder CT. Rele arus lebih dapat Studi Koordinasi Proteksi Pada Sistem Kelistrikan Bandara Internasional Juanda Surabaya Rimawan Asri, Dr. Ir. Margo Pujiantara, MT. 1) , Dimas Fajar Uman Putra, MT 2) . Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Email: [email protected], [email protected] 1) , [email protected] 2) B

Upload: ngolien

Post on 06-Feb-2018

237 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Studi Koordinasi Proteksi Pada Sistem Kelistrikan Bandara ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-34543-2212105072-paper.pdf · 1 JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-6 Abstrak

1 JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-6

Abstrak – Bandara Internasional Juanda Surabaya merupakan bandara terbesar dan tersibuk setelah Bandara Internasional Soekarno-Hatta. Bandara ini juga berfungsi sebagai basis penerbangan militer TNI-AL. Bandara Juanda diresmikan pada tahun 1964 sebagai pangkalan militer kemudian dialihkan sebagai bandara komersil pada tahun 1984 dan pada tahun 2000 dilaksanakan perbaikan fasilitas dan pengembangan bandara secara besar-besaran guna meningkatkan pelayanan publik. Untuk memberikan pelayanan yang handal maka dibutuhkan keandalan sistem kelistrikan yang tinggi untuk menyuplai tiap peralatan vital dan fasilitas penting diantaranya sistem telekomunikasi pada menara kendali, lampu runway,komputer-komputer pengolah data,sistem navigasi radar dan fasilitas publik. Hingga saat ini sistem proteksi listrik Bandara belum pernah distudi ulang apakah sudah mampu menjamin keandalan kelistrikan bandara. Sehingga diperlukan untuk melaksanakan “Studi Koordinasi Proteksi pada Sistem kelistrikan Bandara Juanda” untuk memperoleh rekomendasi setting rele khusunya rele arus dengan menggambarkan kurva karakteristik rele arus lebih (overcurrent relay). Sebelum melakukan setting arus beban penuh, arus hubung singkat, dan setting waktu dari rele arus lebih,maka perlu dilakukan perhitungan manual. Kemudian hasilnya akan ditampilkan dalam gambar grafis berbentuk kurva arus-waktu. Tugas akhir ini akan merekomendasikan pengaturan koordinasi rele arus lebih di Bandara Juanda sehingga akan mendapatkan koordinasi rele arus lebih yang handal. Kata Kunci : koordinasi proteksi, kurva arus-waktu, rele arus lebih.

I. PENDAHULUAN andara Internasional Juanda Surabaya sebagai bandara tersibuk dituntut harus memiliki standar keselamatan

penerbangan sesuai standar Internasional dimana sistem kelistrikan harus mensupply bandara selama 24 jam dalam melayani penerbangan sipil dan militer. Pihak PT.Angkasa Pura I selaku pengelola bandara Juanda terus berbenah dalam meningkatkan pelayanan baik dari segi fasilitas penerbangan maupun fasilitas untuk kenyamanan seluruh pengguna jasa dan karyawan di bandara Internasional Juanda Surabaya

Hingga saat ini sistem kelistrikan bandara Juanda yang mengandalkan sumber dari PLN sebesar 20 kV belum pernah distudi ulang meskipun bandara sudah lama digunakan dan telah mengalami perubahan untuk perluasan fasilitas bandara, sehingga dipandang perlu adanya studi

koordinasi proteksi. Dengan sistem koordinasi proteksi yang tepat dan handal maka saat sistem kelistrikan mengalami gangguan seperti hubung singkat, gangguan tersebut dapat segera diisolir dari sistem sehingga sistem tetap mampu beroperasi dengan baik tanpa menimbulkan resiko gangguan terhadap pelayanan penerbangan.

II. TEORI PENUNJANG

A. Gangguan Hubung Singkat Gangguan hubung singkat dapat digolongkan menjadi dua macam yaitu: gangguan hubung singkat simetri, dan tidak simetri (asimetri)[1]. Gangguan ini dapat menyebabkan mengalirnya arus lebih pada fasa yang terganggu. Selain itu, gangguan ini juga dapat menimbulkan kenaikan tegangan pada fasa yang tidak mengalami gangguan. Hampir semua gangguan yang terjadi pada sistem tenaga listrik merupakan gangguan tidak simetri (asimetri). Analisa hubung singkat yang dipakai di berbagai bidang seperti sistem utility, sistem kelistrikan industri, sistem kelistrikan auxillary pada pembangkit maupun pada sistem kelistrikan pada kapal. Analisa hubung singkat ini berfungsi untuk mengetahui dan menentukan nilai rating peralatan dan sebagai acuan terhadap koordinasi proteksi. Adapun cara untuk mengoreksi keamanan dari peralatan ini digunakan analisa dan perhitungan arus hubung singkat maksimum. Sedangkan, perhitungan arus hubung singkat minimum berfungsi untuk perhitungan guna mendapatkan nilai setting rele pengaman arus lebih.

B. Rele Arus Lebih Rele arus lebih adalah rele yang beroperasi ketika arus yang mengalir melebihi batas yang diizinkan. Rele ini dipilih karena gangguan yang paling sering terjadi pada sistem diakibatkan oleh adanya hubung singkat dan beban lebih yang akan menghasilkan arus yang sangat besar[5]. Koordinasi waktu pada rele arus lebih yaitu proses penentuan setting untuk rele agar dapat bekerja saat sistem mengalami gangguan[3]. Rele ini sering di gunakan di setiap zona proteksi. Rele akan bekerja apabila memenuhi keadaan sebagai berikut[2]:

If > Ip rele bekerja (trip) If < Ip tidak bekerja (block)

Dimana IP merupakan arus kerja yang dinyatakan menurut gulungan sekunder dari transformator arus (CT). Dan If merupakan arus gangguan yang juga dinyatakan terhadap gulungan sekunder CT. Rele arus lebih dapat

Studi Koordinasi Proteksi Pada Sistem Kelistrikan Bandara Internasional Juanda

Surabaya Rimawan Asri, Dr. Ir. Margo Pujiantara, MT. 1), Dimas Fajar Uman Putra, MT2).

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111

Email: [email protected], [email protected]), [email protected])

B

Page 2: Studi Koordinasi Proteksi Pada Sistem Kelistrikan Bandara ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-34543-2212105072-paper.pdf · 1 JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-6 Abstrak

2 JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-6

berupa rele arus lebih waktu tertentu, rele arus lebih waktu invers, dan rele arus lebih waktu instan.

C. Setting Rele Arus Lebih Waktu Invers Batas penyetelan rele arus lebih adalah rele tidak bekerja

pada saat beban maksimum. Oleh karena itu, setting arusnya harus lebih besar dari arus beban maksimum. Rele arus lebih memiliki setelan pickup dan setelan time dial. Pada rele arus lebih, besarnya arus pickup ditentukan dengan pemilihan tap. Adapun untuk menentukan besarnya tap yang digunakan dapat menggunakan persamaan sebagai berikut : Tap = Iset

CT primary ………(1)

Iset adalah ar us pickup dalam Ampere. Menurut standart British BS 142 batas penyetelannya adalah 1.05-1.3 Iset. Setelan time dial menentukan waktu operasi rele. Untuk menentukan time dial dari masing-masing kurva karakteristik invers rele arus lebih dapat digunakan persamaan sebagai berikut [4]: td = k × T

β × �� IIset�

∝-1�

………..(2)

Di mana : td = waktu operasi (detik) T = time dial I = nilai arus (Ampere) Iset = arus pickup (Ampere) k = koefisien invers 1 (lihat tabel 1) α = koefisien invers 2 (lihat tabel 1) β = koefisien invers 3 (lihat tabel 1) Tabel 1. Koefisien invers time dial

Tipe Kurva Koefisien k α β

Standard Inverse 0,14 0,02 2,970 Very Inverse 13,5 1,00 1,500 Extremely Inverse 80,0 2,00 0,808

D. Koordinasi Berdasarkan Arus dan Waktu

Dalam suatu sistem kelistrikan terdapat susunan rele pengaman yang terdiri dari rele pengaman utama dan rele pengaman backup. Antara rele pengaman utama dengan rele pengaman backup ini harus dikoordinasikan agar menghasilkan sistem proteksi yang sempurna. Adapun koordinasi ini dilakukan pada setelan pickup dan time delay dari rele tersebut. Untuk memberikan koordinasi yang baik, setelan pickup rele-rele tersebut harus memenuhi syarat berikut [6]: Iset A > Iset B > Iset C > Iset D……….....…………(3)

Antara rele pengaman utama dan rele pengaman cadangan (backup) tidak boleh bekerja secara bersamaan. Untuk itu, diperlukan adanya time delay antara rele utama dan rele cadangan (backup). Time delay ini sering dikenal sebagai setelan setting kelambatan waktu (Δt) atau grading time. Perbedaan waktu kerja minimal antara rele utama dan rele backup adalah 0,2 – 0,35 detik[7]. Dengan spesifikasi sebagai berikut menurut standard IEEE 242 :

Waktu buka CB : 0,04 – 0,1s (2-5 cycle) Overtravel dari rele : 0,1s Faktor keamanan : 0,12-0,22s

III. SISTEM KELISTRIKAN BANDARA JUANDA

A. Sistem Kelistrikan Bandara Juanda Sistem kelistrikan Bandara Juanda merupakan sistem yang terdiri dari 2 sumber yaitu dari PLN sebesar 20 kV menggunakan 2 feeder utama sedati yang terhubung dengan Main Power House utama sebagai Sumber utama untuk menyuplai seluruh sistem kelistrikan Bandara dan menggunakan Generator sebanyak 4 buah dengan kapasitas masing-masing 1500 kVA sebagai sumber cadangan. Generator hanya digunakan apabila PLN mengalami gangguan dan hanya mensupplai sistem yang vital dalam jangka waktu tertentu. Sistem kelistrikan Juanda sampai saat ini masih mengandalkan supplai dari PLN 20 kV,karena sudah adanya kesepakatan kerja antara Pihak PT.Angkasa Pura I sebagai pengelola bandara Juanda Surabaya dengan Pihak PT.PLN (Persero) Distribusi Jawa Timur sebagai penangguang jawab Unit kerja distribusi PLN di Bandara Juanda yang merupakan konsumen prioritas utama dalam pemakaian listrik

Lump 1 Lump 1Lump 1 Lump 1 Lump 1 Lump 1 Lump 1 Lump 1Lump 1 Lump 1Lump 1 Lump 1Lump 1 Lump 1Lump 1 Lump 1Lump 1 Lump 1Lump 1 Lump 1Lump 1 Lump 1Lump 1 Lump 1Lump 1 Lump 1Lump 1 Lump 1 Lump 1Lump 1 Gambar 1. Single line diagram Bandara Juanda

Adapun untuk data beban di Bandara Juanda dapat dilihat pada tabel 2. Tabel 2 Data beban Bandara Juanda Essential dan General

ID SERVICE (kVA) KET. POL Pertamina 788 AVTUR CHL Cabin Chiller 1093 PUBLIK

PTB-1 Passenger Terminal Building 1287 PUBLIK

PTB-2 Passenger Terminal Building 1287 PUBLIK PTB-3 Passenger Terminal Building 1287 PUBLIK

AOB Operational Building 1 282 CREW CG Cargo 235 PUBLIK

MPH-TO Main Power Building 18,5 CREW

RA Parking Area 22,5 PUBLIK RB Building Area 22,8 PUBLIK

R28 Run Way 28 110,87 CREW TH10 Tower Area 50,91 CREW

OB Operational Building 2 282 CREW RC Service Car Area 91,6 PUBLIK

AP-1 Apron 83,37 CREW

AP-2 Apron 96,42 CREW SD-1 Hanggar-1 891 CREW

SD-2 Hanggar-2 241 CREW SD-3 Hanggar-3 353 CREW R10 Run Way 10 144,44 CREW

Page 3: Studi Koordinasi Proteksi Pada Sistem Kelistrikan Bandara ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-34543-2212105072-paper.pdf · 1 JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-6 Abstrak

3 JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-6

Lump 1

PLN 20 kV

CB1

BUS MPH M01 20 kV

BUS R10-28 20 kV

BUS1 MPH3 20kV

BUS THR 28 380 V

THR 28-1

CB 47

CB 61

CB 12

CB18

CB 16

T02-R28

IV. HASIL SIMULASI DAN ANALISA

A. Tipikal 1

Sistem pengaman pada tipikal 1 berlaku dari PLN ke bus R28 yang terdiri dari rele 16,rele 18,rele 12,rele 61,rele 47 dan rele 1 pa da tegangan 20 k V. Adapun gambar 2 merupakan single line diagram dari tipikal 1.

Gambar 2. Single line tipikal 1 Adapun kurva hasil plot rele existing tipikal 1 dapat dilihat pada gambar 3.

Gambar 3. Hasil plot setelan rele existing tipikal 1

Pada kondisi existing tipikal 1 masih ada beberapa

kekurangan antara lain:

• Kurva rele 18 adalah kurva yang berwarna hijau dimana pada kurva ini terdapat kesalahan..Untuk time delay tidak sesuai karena settingan time delay hanya selisih 0,1 dari rele 16.Sedangkan kurva Low set Current yang seharusnya sama dengan rele 12 berfungsi sebagai rele backup rele 16

• Kurva rele 12 ad alah kurva yang berwarna ungu dimana pada kurva ini terdapat kesalahan. Untuk time delay tidak sesuai karena settingan time delay hanya selisih 0,1 dari rele 16

• Kurva rele 47 dan rele 61 adalah kurva yang berwarna hijau dimana time delay yang disetting terdapat kesalahan, gradding time dengan rele 12 dan rele 18 hanya selisih 0,1.Dan untuk Pickup Instantinous diperbesar agar tidak terkena damage curve sehingga mampu melindungi trafo T02-R28

• Kurva rele 1 adalah kurva yang berwarna kuning dimana time delay yang disetting masih kurang sempurna karena selish antara rele yang dibawahnya belum sesuai dan settingan dari Low Set Current maupun Pickup Instantinous harus disetelan lebih baik karena sebagai backup terakhir

Adapun perhitungan setting rele 18 sebagai berikut: Manufaktur : Micom Areva Model : P121 Kurva : Standar Inverse Isc min bus R10-28 : 12,5 kA CT : 20/5 FLA : 11,548 A

Low Set Current Setting (I>)

1,05 x FLA ≤ Iset ≤ 1,3 x FLA 1,05 x 11,548 ≤ Iset ≤ 1,3 x 11,548 12,125 ≤ Iset ≤ 15,012 dipilih Iset = 13,4 A Tap = Iset

CT 𝑃𝑟𝑖𝑚𝑎𝑟y = 13,4

20 = 0,67 In

Time Dial Dipilih waktu operasi (td) = 0,125s

td = 0,14 × K

2,97 × �� IIEB�

0,02-1�

K = td × 2,97 × �� I

IEB�0,02

-1�

0,14

K = td × 2.97 × ��Isc Max bus R10-28

tap x CT primary �0,02

-1�

0,14

K = 0,125× 2.97 × �� 14840

0,67 x 20�0,02

-1�

0,14 = 0,4

High Set Current Setting (I>>)

Iset ≤ 0,8 x Isc min bus R10-28 Iset ≤ 0,8 x 12,5 kA Iset ≤ 10 kA dipilih Iset = 120 A Tap = Iset

CT 𝑃𝑟𝑖𝑚𝑎𝑟y =120

20 = 6 In

Time Delay

Dipilih time delay = 0.3s

Page 4: Studi Koordinasi Proteksi Pada Sistem Kelistrikan Bandara ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-34543-2212105072-paper.pdf · 1 JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-6 Abstrak

4 JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-6

Lump 1

PLN 20 kV

CB1

BUS MPH M01 20 kV

BUS PTB3 380 kV

BUSPANEL PTB 20kV

PTB 3

CB 59

CB 56

CB 53

T02-PTB

Adapun perhitungan setting rele 1 sebagai berikut: Low Set Current Setting (I>) 1,05 x FLA ≤ Iset ≤ 1,3 x FLA 1,05 x 381,05 ≤ Iset ≤ 1,3 x 381,054

400 ≤ Iset ≤ 495 dipilih Iset = 450 A

Tap = IsetCT 𝑃𝑟𝑖𝑚𝑎𝑟y

= 450500

= 0,9 In

High Set Current Setting (I>>) Iset ≤ 0,8 x Isc min bus MPH M01 Iset ≤ 0,8 x 12,5 kA Iset ≤ 10 kA dipilih Iset = 2860 A Tap = Iset

CT 𝑃𝑟𝑖𝑚𝑎𝑟y =2860

500 = 5,72 In

Time Dial Dipilih waktu operasi (td) = 0,325s td = 0,14 × K

2,97 × �� IIEB�

0,02-1�

K = td × 2.97 × ��Isc Max bus MPH M01

tap x CT primary �0,02

-1�

0,14

K = 0,325× 2.97 × �� 14840

0,9 x 500�0,02

-1�

0,14 = 0,5

Time Delay Dipilih time delay = 0.7s

Adapun kurva hasil plot rele resetting tipikal 1 dapat dilihat pada gambar 4.

Gambar 4. Hasil plot setelan rele resetting tipikal 1

B. Tipikal 2 Tipikal ini dimulai PLN sampai bus PTB. Adapun

gambar 5 merupakan single line diagram dari tipikal 2.

Gambar 5. Single line tipikal 2 Adapun kurva hasil plot rele existing tipikal 2 dapat dilihat pada gambar 6.

Gambar 6. Hasil plot setelan rele existing tipikal 2

Pada kondisi existing tipikal 2 masih ada beberapa kekurangan antara lain:

• Kurva rele 53 ad alah kurva yang berwarna hijau dimana pada kurva ini terdapat kesalahan. Terlihat bahwa rele ini terletak di sebelah kiri dari damage curve transformator T02 PTB serta titik inrush. Rele ini akan selalu bekerja saat transformator T02 PTB energizing. Padahal seharusnya rele pengaman transformator T02 PTB ini tidak boleh bekerja saat inrush muncul. Hal ini disebabkan inrush bukan merupakan gangguan dan hanya muncul saat

Page 5: Studi Koordinasi Proteksi Pada Sistem Kelistrikan Bandara ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-34543-2212105072-paper.pdf · 1 JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-6 Abstrak

5 JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-6

energizing sehingga disarankan kurva rele 53 berada di sebelah kanan titik inrush.

• Kurva rele 56 dan rele 59 adalah kurva yang berwarna biru dimana pada kurva ini terdapat kesalahan..Untuk time delay tidak sesuai karena settingan time delay hanya selisih 0,1 dari rele 53 .Dan untuk Pickup Instantinous diubah settingannya dengan diperbesar agar mapu membackup rele 53

• Kurva rele 1 adalah kurva yang berwarna kuning dimana time delay yang disetting masih kurang sempurna karena selisih antara rele yang dibawahnya belum sesuai dan settingan dari Low Set Current maupun Pickup Instantinous harus disetelan lebih baik karena sebagai backup terakhir

Adapun perhitungan setting rele 53 sebagai berikut:

Low Set Current Setting (I>) 1,05 x FLA ≤ Iset ≤ 1,3 x FLA

1,05 x 72,17 ≤ Iset ≤ 1,3 x 72,17 75,77 ≤ Iset ≤ 93,821 dipilih Iset = 90 A Tap = Iset

CT 𝑃𝑟𝑖𝑚𝑎𝑟y = 90

90 = In

Time Dial Dipilih waktu operasi (td) = 0,186s

td = 0,14 × K

2,97 × �� IIEB�

0,02-1�

K = td × 2,97 × �� I

IEB�0,02

-1�

0,14

K = 0,186 × 2.97 × ��Isc Max bus panel PTB

tap x CT primary �0,02

-1�

0,14

K = 0,186 × 2.97 × ��14840

1x 90�0,02

-1�

0,14 = 0,425

High Set Current Setting (I>>) Iset ≤ 0,8 x Isc min bus PTB3(in HV) Iset ≤ 0,8 x 50,63 kA x �0,38

20�

Iset ≤ 769,576 A dipilih Iset = 750 A

Tap = IsetCT 𝑃𝑟𝑖𝑚𝑎𝑟y

=75090

= 8,333 In Time Delay Dipilih time delay = 0.1s

Adapun perhitungan rele 56 sebagai berikut:

Low Set Current Setting (I>) 1,05 x FLA ≤ Iset ≤ 1,3 x FLA 1,05 x 187,65 ≤ Iset ≤ 1,3 x 187,65 197 ≤ Iset ≤ 244 dipilih Iset = 200 A Tap = Iset

CT 𝑃𝑟𝑖𝑚𝑎𝑟y = 200

200 = In

Time Dial Dipilih waktu operasi (td) = 0,15s

td = 0,14 × K

2,97 × �� IIEB�

0,02-1�

K = td × 2,97 × �� I

IEB�0,02

-1�

0,14

K = 0,15× 2.97 × ��Isc Max Bus 1MPH3

tap x CT primary �0,02

-1�

0,14

K = 0,15 × 2.97 × ��14840

1x 200�0,02

-1�

0,14 = 0,3

High Set Current Setting (I>>) Iset ≤ 0,8 x Isc min bus 1MPH3 Iset ≤ 0,8 x 12,5 kA

Iset ≤ 10 kA dipilih Iset = 1000 A Tap = Iset

CT 𝑃𝑟𝑖𝑚𝑎𝑟y =1000

200 = 5 In

Time Delay Dipilih time delay = 0.3s

Adapun kurva hasil plot rele resetting tipikal 1 dapat dilihat pada gambar 4.

Gambar 7. Hasil plot setelan rele resetting tipikal 2 Dari hasil resetting diatas maka koordinasi proteksi antar rele akan bekerja sesuai standar, dimana saat terjadi arus hubung singkat maka rele akan bekerja dengan grading time yang sesuai dan mampu mengisolir sistem yang trouble dengan cepat sehingga peralatan listrik tidak rusak.

Page 6: Studi Koordinasi Proteksi Pada Sistem Kelistrikan Bandara ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-34543-2212105072-paper.pdf · 1 JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-6 Abstrak

6 JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-6

V. KESIMPULAN Dari simulasi dan analisa koordinasi proteksi pada sistem kelistrikan Bandara Internasional Juanda Surabaya dapat kesimpulan sebagai berikut:

1. 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. 2. Terdapat setelan instan pada beberapa rele yang belum maksimal, karena belum mencakup seluruh level arus hubung singkat. Hal ini mengakibatkan rele tidak dapat bekerja secepat mungkin untuk mengamankan peralatan ketika terjadi gangguan hubung singkat minimum. 3. Grading time yang diberikan terlalu sempit, yakni 0,1 detik. Hal ini dapat menyebabkan koordinasi yang kurang baik sebab ada kemungkinan rele backup juga ikut trip karena tidak memberikan waktu yang cukup untuk rele pengaman utama selesai memutus ganguan terlebih dahulu. 4. Dari kesalahan eksisting rele arus lebih yang kurang terkoordinasi, maka diperlukan pengaturan ulang untuk mencapai koordinasi yang baik.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Lazar, Irwin, “Electrical System Analysis and D esign for Industrial Plant”, McGraw-Hill Inc., USA, Ch. 1, 1980

[2] Sutherland, Peter E., Protective Device Coordination in an Industrial Power System with Multiple Sources, New York : General Electric Co.

[3] Anderson, P.M, “Power System Protection”, John Wiley & Sons, Inc., Canada, Ch. 3, 1998

[4] Trip Curve, “IEC-SIT-SIT-A-10PU_1”, Schneider Electric, 2008

[5] Erik bramadin,” Studi Koordinasi Proteksi Pada Pabrik Alumina PT Antam (persero) TBK” tugas akhir, ITS, 2012

[6] Prévé, Christophe, “Protection of Electrical Networks”, ISTE Ltd., London, Ch. 7, 9, 2006

[7] Gurevich, Vladimir, “Electric Relays, Principle and Application”, CRC Press, USA, Ch. 10, 2006

BIODATA PENULIS

Penulis memiliki nama lengkap Rimawan Asri. Penulis dilahirkan di Sajoanging ,Kabupaten Wajo ,Propinsi Sulawesi Selatan pada tanggal 21-Oktober-1986. Penulis mengawali pendidikannya di SDN 211 Sajoanging kabupaten Wajo (lulus tahun 1998), SMP Negeri 1 Sajoanging (lulus tahun 2001), SMK Teknologi Penerbangan Hasanuddin Makassar (lulus tahun 2004).

Kemudian penulis melanjutkan pendidikan militer di Akademi Angkatan Udara, Yogyakarta, dan lulus pada tahun 2007 sebagai perwira TNI AU. Pada tahun 2008 berdinas di Lanud Sulaiman Bandung, kemudian melanjutkan ke Solo berdinas di Depohar 50 Sathar Radar Plessey Inggris. Tahun 2009-2012 menjabat sebagai Perwira

Kepala Seksi Komunikasi Perang Elektronika Dinas Operasi Satuan Radar 214 TNI AU di Pemalang-Tegal Jawa Tengah. Saat ini penulis berdinas di Lanud Juanda Surabaya dan melanjutkan studi sarjana melalui program Lintas Jalur di Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Jurusan Teknik Elektro (FTI-ITS) dan mengambil bidang studi Teknik Sistem Tenaga. Email penulis [email protected]