Download to read offline
More Related Content
Similar to pengoperasian relayyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyy.pptx
pengoperasian relayyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyy.pptx
- 1.
- 2. SISTEM PENGAMAN TENAGA LISTRIK MATERI •Gangguan2 pada sistem tenaga listrik • Pengertian, Fungsi dan Persyaratan Rele Pengaman • Klasifikasi Rele Pengaman • Alat bantu rele pengaman • Pengaman Pada Sistem Tenaga Listrik • Penggunaan Rele Pengaman pada sistem tenaga Rele Arus Lebih/Over current relay ( 50,51,51G,51N,64 ) Rele arah/directional relay ( 67 ) Rele jarak/Distance relay ( 21 ) Rele Differensial/Differential relay ( 87 ) dsb • Setting dan koordinasinya dalam sistem tenaga listrik • Pengetanahan peralatan dan pengetahan sistem/netral • Hubungan sistem pengetanahan dengan sistem pengaman • Spesial problem
- 3. Daftar pustaka • M.Titarenko& I.Noskov “Protective Relaying in Electric Power System “ • Turan Gonen “Modern Power System Analysis” • Sunil S Rao “Swich gear and Protection “ • GEC Alsthom “Protective Relays Application Guide“ • R Wilheim and M Waters “Neutral Grounding in High Voltage Transmission “ • T.S.Hutauruk “Pengetahanan Netral Sistem Tenaga dan Pengetanahan Peralatan “ • Manual2 rele pengaman : - ABB - Siemens - MG - PLN - Fuji - Toshiba - AEG dll
- 4. GANGGUAN 2 PADA SISTEMTENAGA LISTRIK WAHYUDI Teknik Elektro ITS
- 5. Gangguan2 pada sistem tenagalistrik Sifat gangguan : - sementara/temporer - permanen Asal gangguan : - dari dalam - dari luar sistem
- 6. Gangguan arus lebih •Ganguan beban lebih I > I nom • Gangguan hubung singkat - satu phasa ketanah - phasa – phasa - dua phasa ketanah - tiga phasa/simetri
- 8. Rumus – rumusgangguan hubung singkat
- 9. Gangguan hubung singkat simetridan phasa-phasa - Gangguan hubung singkat tiga phasa I hs = If 3ph = Vf/Z1 ( pu ) If 3ph = MVAf /V3 KV ( KA ) MVA fault = MVAb/Z1(pu) - Gangguan hubung singkat phasa – phasa If 2ph = 0,866 If 3ph
- 10. Gangguan jatuh tegangan •Selisih tegangan pengiriman dengan tegangan penerimaan Tergantung parameter saluran : R , L , C dan G serta pada beban dan power faktor
- 11. Gangguan petir • Bungaapi listrik(electrical discharge) diudara, antara awan dengan awan atau awan dengan bumi / tanah - Merupakan gelombang berjalan - Tegangan lebih ( over voltage ) • Gelombang sambaran petir - Sambaran langsung mengenai ril dan atau peralatan GI, tidak mungkin ditahan oleh isolasi yang ada - Sambaran induksi, awan menginduksikan muatan listrik yang polaritasnya berlawanan dan menimbulkan muatan terikat pada peralatan serta terjadi pelepasan muatan dari awan, merupakan gelombang berjalan yang besarnya tergantung keadaan pelepasan antara 100 s/d 200 KV - Sambaran dekat, gelombang berjalan yang datang ke peralatan GI dari sambaran petir pada saluran transmissi
- 12. Gangguan Surja Hubung •Penutupan saluran tak serempak pada pemutus tiga phasa ( 2,76 pu ) • Penutupan kembali saluran dengan cepat( 2,5 sampai 4,25 pu) • Pelepasan beban akibat gangguan (1,1 sampai 1,2 pu) • Penutupan saluran yang semula tidak masuk sistem jadi masuk sistem (1,5 pu) • Switching transformator yaitu terpotongnya arus pembangkitan pada transformator ( 2,75 pu ) • Switching reaktor & kapasitor untuk pengaturan tegangan sistem ( 2,5 pu ) Jadi tegangan lebih akibat proses switching berkisar antara 1,1 pu sampai 4,25 pu
- 13. Pengertian dan Fungsi RelePengaman WAHYUDI Teknik Elektro ITS
- 14. Rele Pengaman SENSING ELEMENT COM PARISON ELEMENT CONTROL ELEMENT A B I TRIP/SIGNALSET RELE GANGGUAN RELE PEMUTUS Peralatan listrik yang dirancang untuk mulai pemisahan bagian sistem tenaga listrik atau untuk mengoperasikan signal bila terjadi gangguan BLOK DIAGRAM
- 15. Untuk menjamin keandalan,rele pengaman harus memenuhi persyaratan sbb : -Kecepatan Bereaksi Saat mulai ada gangguan sampai pelepasan pemutus (CB), dimana kadang-kadang diperlukan kelambatan waktu : top = tp + tcb top = waktu total tp = waktu bereaksi dari unit rele tcb = waktu pelepasan CB Kecepatan pemutus arus gangguan dapat mengurangi kerusakan serta menjaga stabilitas operasi mesin-mesin Syarat-syarat rele pengaman
- 16. -Kepekaan Operasi (sensitivity ) Kemampuan rele pengaman untuk memberikan respon bila merasakan gangguan. -Selektif ( selectivity ) Kemampuan rele pengaman untuk menentukan titik dimana gangguan muncul dan memutuskan rangkaian dengan membuka CB terdekat. Ks = Ihsmin/Ipp Ihs min = arus hubung singkat minimum Ipp = arus pick-up pada sisi primer trafo arus
- 17. -Keandalan ( reliability) Jumlah rele yang bekerja atau mengamankan terhadap jumlah gangguan yang terjadi. Keandalan rele yang baik adalah 90-99 % -Ekonomis Penggunaan rele selain memenuhi syarat diatas, juga harus disesuaikan dengan harga peralatan yang diamankan.
- 18. Didalam penerapan releperlu diperhatikan beberapa kondisi sistem tenaga listrik • Daya terbalik : arus dan tegangan gangguan berubah dengan berubahnya arah daya. • Sistem pentanahan netral : arus dan tegangan berubah dengan berubahnya sistem pentanahan. • Rangkaian ganda ( double circuit ) dan bercabang ditengah : pada saluran multi circuit sejajar perlu diperhatikan impedansi urutan nolnya karena pengaruh pentanahan rangkaian lain yang mempengaruhi perubahan arus urutan nol sehingga mempengaruhi kemampuan rele jarak disamping arus gangguan mengalir kedaerah luar perlindungan dan berpengaruh pada rele arah.
- 19. Pemilihan macam relepengaman yang dipergunakan • Tipe dan rating peralatan • Tingkat kepentingan peralatan • Lokasi atau letak peralatan dalam sistem tenaga • Kemungkinan terjadinya gangguan • Harga peralatan
- 20. Fungsi Rele Pengaman •Membunyikan alarm, menutup rangkaian trip dari pemutus rangkaian untuk membebaskan peralatan dari gangguan yang terjadi. • Membebaskan bagian yang bekerja tidak normal • Membebaskan dengan segera bagian yang terganggu • Melokalisir akibat dari gangguan • Memberikan petunjuk atas lokasi serta macam dari gangguan • Penghematan ± 0,5 – 2 %
- 21. FAKTOR – FAKTORYANG MEMPENGARUHI PERENCANAAN DAN KONSTRUKSI RELE -Karakteristik rele bekerja atas dasar tanggapan thdp jenis gangguan -Daerah Penyetelan variabel setting rele -Spesifikasi rele sesuai dengan negara pemakai -Ketahanan terhadap effek transient -Konstruksi rele harus kompak, sederhana dan mempermudah pemeliharaan -Pengawatan dan pengaturan terminal sehingga mudah testing dan pencarian gangguan -Modifikasi disesuaikan dengan kondisi
- 22.
- 23. Klasifikasi rele pengaman •Berdasarkan prinsip kerja –rele elekromagnetik –rele induksi –rele moving coil -rele elektronik –rele elektrodinamik –rele polarisasi –rele thermis –rele digital dll • Berdasarkan besaran yang diukur arus, tegangan, daya, impedansi, reaktansi, frekwensi, dsb dibedakan atas rele2 yang bekerja bila -diatas besaran yang
- 24. • Berdasarkan carapenyambungannya -rele seri -rele shunt -rele seri dan shunt • Berdasarkan cara kerja element kontrol –direct acting (langsung) –indirect acting (tidak langsung ) • Berdasarkan cara menghubungkan sensing element -rele primer –rele secondair, diperlukan CT dan atau PT • Berdasarkan tugasnya -rele utama, elemen utama dalam sistem pengamanan, berhubungan langsung dengan besaran yang diamankan –rele bantu,elemen pembantu yang bertugas memperbanyak kontak, menjalankan signal dan lainnya • Berdasarkan waktu bekerjanya rele –tanpa kelambatan waktu –dengan kelambatan waktu
- 29. Peralatan Bantu Rele Pengaman WAHYUDI TeknikElektro ITS
- 30. Peralatan Transformator Transformator adadua macam yaitu : • Transformator Tenaga • Transformator Peralatan – alat bantu pengukuran - alat bantu pengaman Transformator Peralatan ada dua macam yaitu • Transformator arus ( CT ) • Transformator tegangan ( PT )
- 31. Nameplate PeralatanTransformator • Angka transformasi •Rating dari arus – arusnya • Rating tegangan • Rating daya (VA) • Rating frekuensi secara umum peralatan transformator adalah per phasa
- 32. Klas peralatan Transformator: Transformator tegangan : 3P ; 6P (pengaman) 0,2 ; 0,5 ; 1 ; 3 (pengukuran) Transformator arus : 5P ; 10P (pengaman) 0,1 ; 0,2 ; 0,5 ; 1,5 ; 3 ; 5 (pengukuran) Transformator tegangan : 10 ; 15 ; 25 ; 30 ; 50 ; 75 ; 100 ; 150 ;200 ; 300 ; 400 ; 500 VA Transformator arus : 2,5 ; 5 ; 10 ; 15 ; 30 VA Diatas 30 VA untuk penggunan yang khusus Kapasitas peralatan transformator
- 33. Standart Primer/Sekunder • SekunderCT : 5 A atau 1 A • Primer CT : 10 ; 12,5 ; 15 ; 20 ; 25 ; 30 ; 40 ; 50 ; 60 ; 75 ; 100 ; 150 ; 200 ; 250 ; 300 ; 400 ; 500 ; 600 ; 800 ; 1000 ; 1200 ; 1500 ; 2000 ; 2500 ; 3000 ; 4000 ; 5000 A • Sekunder PT : 100 V; 110 V;100/V3 ; 110/V3 V • Primer PT : sesuai dengan tegangan sistem 3 100
- 34.
- 35.
- 36.
- 37. Pengaruh – pengaruhyang ada pada transformator arus - impedansi beban - frekuensi - sudut phasa sekunder Pengaruh – pengaruh yang ada pada transformator tegangan - perubahan tegangan - frekuensi - arus sekunder (VA) - power faktor sekunder
- 39. Circuit breaker (CB ) kontak-kontak otomatis yang dapat memutuskan rangkaian dalam keadaan normal maupun gangguan dan selalu dilengkapi rele pengaman MVA breaking = k MVA fault k = konstanta yang besarnya tergantung tegangan dan berapa cycle CB trip Macam – macam CB : -Air break CB - Minimum OCB - Air blast CB - Vacum CB - Oil CB - SF6 CB Disconnecting Switch ( DS ) peralatan yang berfungsi untuk memisahkan rangkaian dalam keadaan tidak ada beban DS dan CB saling interlock yang fungsinya untuk menjamin tidak ada kesalahan urutan operasi
- 40.
- 41. Daerah Pengaman pada SistemTenaga Listrik
- 42. Penempatan peralatan pengamanpada Stator, Rotor dan Prime Mover
- 46. Abnormal Condition ProtectionRemarks Incipient faults below oil level resulting in decomposition of oil, faults between phases and between phase and ground Buchholz relay sounds alarm (Gas actuated relay) Buchholz relay used for transformer of rating 500 KVA and above 1. Buchholz relay trips the circuit breaker Buchholz relay too slow and less sensitive Large internal faults phase to phase, phase to ground, below oil level 2. Merz Price percentage differential protection 3. High speed high set overcurrent relay Merz Price percentage differential protection used for transformers of and above 5 MVA 1. Merz Price percentage differential protection For transformer of and above 5 MVA Earth faults 2. Earth fault relay a. Instantaneous Restricted E.F. Relay b. Time lag E.F Relay 1. Graded time lag over current relay Protection of distribution transformer Through faults 2. H.V Fuses Small distribution transformer up to 500 KVA Overloads 1. Thermal overload relay 2. Temperature relays sound alarm Generally temperature indicators are provided on the transformers. Temp. increase is indicated on control board also. Fans started at certain temp. Table Power Transformer Protection
- 47. Abnormal Condition ProtectionRemarks 1. Horn gaps Not favoured for important transformer High Voltage Surges due lightning, switching 2. Lightning arresters In addition to L.A.s for incoming lines Only fuses for earth fault protections and phase fault protection. Overload protection generally not provided Small distribution transformer For more important transformers of about 500 KVA Over current relays Instantaneous earth fault relays Transformers in important locations ratings 500 KVA and above Restricted earth fault protection Over urrent protection Buchholz relay Lanjutan tabel power transformer protection
- 49. Protection of Generator Transformertogether Generator-transformer overall differential protection* Generator protection Generator differential protection* Stator earth fault protection* Negative phase sequence protection against- unbalanced loading*** Inter-turn fault protection Reverse power protection Field failure protection** Rotor earth fault protection Temperature sensors in slots*** Overcurrent relays in stator and rolar circuits Lightning arrester for generator overvolatage protection Protection of unit auxiliary transformer Differential protection* Restricted earth fault protection* Buchholz relay Overcurrent protection Winding and oil temperature sensors Protection of main transformer HV overcurrent protection* HV Restricted earth fault protection* Buchholz relay Winding and oil temperature sensors Lightning arresters on HV side Table Protection of Large Generator Transformer Unit
- 50. Protection of Generator Transformertogether Generator-transformer overall differential protection* Preventive measures sound alarm on control panel Continous monitoring of outlet temperature of gaseous or liquid coolants Flow monitors Low noiler pressure alarm/trip Lubrication oil failure Emergency trip Low vacuum * Trip generator c.b., close throttle valves, open field c.b.,open auxiliary c.b ** Close emergency throttle valves main c.b. opened only after operation of interlocking reverse power relay *** Trip main circuit breaker only Lanjutan tabel Generator-Transformer Protection
- 51. Abnormal condition Alternate forms ofprotections from which choice is made Remarks Overload - Overload release - Thermal overload relays - Inverse overcurrent relays - Miniature circuit breaker with built in trip - overload protection givem for almost all motors Phase fault and earth faults - HRC fuses - High set instantaneous overcurrent relays - Differential protection - Differential protection becomes economical for motors above about 1200 HP. Below this high set instantaneous protection is preferred Undervoltage - undervoltage release - undervoltage relays - undervoltage release incorporated every starter - undervoltage relays used in certain applications Unbalanced Voltage - Negative phase sequence relay - only in special applications Reverse phase sequence - Phase reversal relays - Generally at support point - Prevents reverse of running Protection Chart for Induction Motors
- 52. Abnormal condition Alternate forms ofprotections from which choice is made Remarks Single Phasing - Usual thermal overload relays - Special single phase preventer - Recently developed static single phasing devices becoming popular Stalling - thermal relays - Instantaneous O.C Relays Rotor Faults - Instantaneous overcurrent relays - only for motors Lanjutan Tabel Protection for Induction Motors