Dasar Proteksi

kendys manurung pln-dist jtm

PHILOSOPI INHOUSE TRAINING Berdasarkan hasil monitor Gangguan yang terjadi pada Sistem 20 KV Jaringan tegangan menengah terhitung Januari s/d April 2003 Meningkat / naik . ( sesuai lampiran ):

,Gangguan yang Dominan terbanyak Adalah : •Sebab pohon dan dahan •Sebab hujan dan petir •Sebab lain •Sebab tidak diketemukan.


Dengan banyak nya kali gangguan yang terjadi Mengakibatkan penjualan KWH menurun dan Menpengaruhi pendapatan PLN ,meningkatnya Gangguan berdampak ke looses. Untuk antisipasi telah diadakan investigasi ke Site dan hasil nya : •Banyak nya arrester yang tidak di fungsikan. •Pemasangan pembumian tidak sesuai kriteria. •Tahanan pembumian masih ditas 100 ohm •Banyak arrester yang bocor. •Pengunaan pengaman tidak sesuai kriteria. •Panel LV Panel banyak yang karatan


Yang lebih menyedihkan lagi masih ada petugas yang belum mampu menggunakan peralatan ukurnya Sendiri seperti alat ukur Earth tester.


POSISI PENEMPATAN ARRESTER TM Trafo 3 phase

Ujung Jaringan

Terminal kabel tanah

LA Trafo LA

LA

LA

LA

VS

LA Normal Open N/O

VS

LA


LA Normal Close N/C

Pembumian Tiang JTM

BOO M

Dua phase flashover voltage

pembuangan arus ke bumi Keuntungannya : • mengurangi flash over voltage pada arrester.

Pembumian sempurna FLAS OVER VOLTAGE kendys manurung pln-dist jtm

Tanpa Pembumian Tiang JTM

BOO M

Dua phase flashover voltage Tidak terjadi pembuangan arus ke bumi Akibat nya : •Ketahanan Isolasi isolator menurun. •Tahanan busur terjadi dan menimbulkan arus hubung singkat antar phase. Flash Over Voltage


JTM 20 KV

One line diagaram GTT

CO Fuse Link

Arrester

Cara Pemasangan Pembumian Arrester

MCCB

NH Fuse

Kabel Flexible

NH Fuse

Line 1

Line 2

Pembumian Titik Netral sekunder Trafo Peralatan

Pembumian Arrester & badan Peralatan


Contoh Perhitungan Arus Nominal Trafo: Trafo 3 Phase dengan Kapasitas 200 KVA , tegangan 20 KV / 400 Volt Dan tegangan Hubung singkat 6 % . Berapa arus Nominal Primer/ sekunder dan Arus hubung singkat bila terjadi Hubug singkat di LV panel . Penyelesaian : P= 200 KVA = 200.000 VA , V1 = 20 KV = 20.000 Volt , V2 = 400 Volt dan Z = 6 % 200.000 I1 = = 5, 77 Amp ( Arus Nominal Primer ) 20.000 x V3 200.000

I2 =

400x V3 2 KV

Z sek =

I” =

= 288, 7 Amp ( Arus Nominal Sekunder )

MVA

x Z

400/ V3

I” = I2 X

0,048 100

Z

=

=

0,4

2

0. 2

x 6%

= 0,048 ohm

4.811 Amp ( Arus hubung 3 Phase pada LV Panal ) atau : 100

= 288.7 X = 4.811 Amp 6 kendys manurung pln-dist jtm

Tabel – 2 Pengaman ( Fuse ) dan Penampang Kabel ( Sisi Sekundair )

N o .

Daya (kVA)

Arus (A)

Fuse Link H (A)

Dari CO – Trafo TC Cu / mm

SUTM- CO TC AI / mm

1 2 3 4 5 6 7 8 9

3 x 25 3 x 50 3 x 64 50 100 160 200 250 315

2,17 4,33 5,54 1,44 2,89 4,65 5,77 7,22 9,09

3 5 5 2 3 5 6 10 10

25 25 25 25 25 25 25 25 25

35 35 35 35 35 35 35 35 35

N o .

Daya (kVA)

Arus (A)

Fuse (A)

NYA (Cu) mm (xlpe) in Pipe

NYY (Cu) mm In Air

1 2 3 4 5 6 7

3 x 25 3 x 50 50 100 160 200 250

113.6 227.5 75.8 151.5 242.4 303 370.8

3 x80 3 x 160 3 x 63 3 x 125 3 x 200 3 x 250 3 x 300

50 120 70 95 150 150 150


Perhitungan Arus Arrester: I= ( Es- Va) / Z Dimana : •I : arus arrester •Es: Teg surya ( switching) •Va: Tegangan arrester •Z : Surge Impedance •Rating Arrester min : 1.25 x MCOV •MCOV : 0.8 x Arrester rating •MCOV : Max contineous operating Voltage


One Line Diagram System proteksi Trafo GI & Penyulang

PMS

PMS

OC Primer Trafo ( P 51 )

PMT LA

Diffrensial Relay ( 87 ) TRAFO 70-150/20 KV

Panel Proteksi & Kontrol

CT NGR 500 Ohm

OC netral sekunder Trafo ( NS- 51 )

CT

OC Sekunder/ incoming Trafo ( S-51 )

PMT

Busbar 20 kV

CT

OC penyulang 20 Kv ( F- 51 )

CT

kWh, Amp

PMT

ZCT

penyulang 20 kv

VT 20 kv Tertiar VT hub.delta

Directional Grond ry 20 kV ( 67 G )

Over Voltagel Grond ry 20 kV ( 64 V ) ASET DIST JATIM ( UPDS) kendys manurung pln-dist jtm

LOGIC DIAGRAM TRIP PENYULANG DAN INCOMING 20 KV PROTEKSI PENYULANG 20 KV F 51> F 51>> F67G

T.1 dt

Trip Penyulang 20 KV

64V

PROTEKSI INC Tr 20 kV

S51

Trip Prim

Tr.Prot OR

NS 51

T.8 dt Trip Inc Tr T.10 dt


Kriteria System Proteksi Kriteria umum yang perlu diperhatikan dalam melakukan koordinasi proteksi system adalah terjaminnya kontinuitas penyaluran tenaga listrik yang diukur dengan indeks sering dan lamanya padam. Faktor-faktor yang mempengaruhi jumlah dan lama padam tenaga listrik adalah : Jumlah gangguan pada sisi primer , kondisi jaringan dan kinerja system proteksi.


Untuk koordinasi system proteksi harus memperhatikan : keamanan peralatan , keamanan system dan kebutuhan konsumen secara proporsional agar secara system diperoleh indeks sering dan lama padam yang optimum. Pengamanan yang berlebih terhadap peralatan dan sistem dapat menimbulkan tingginya jumlah padam sedang bila perhatian berlebihan terhadap konsumen akan membahayakan peralatan dan system.


HAL YANG DIPERHATIKAN UNTUK MENETAPKAN SISTEM PROTEKSI TRAFO : •Kemampuan Trafo terhadap beban lebih. •Ketahanan Trafo terhadap gangguan hubung singkat

external. •Pentanahan sistem dan konfigurasi belitan Trafo.


POLA OPERASI DAN KONFIGURASI SISTEM : Pola operasi yang dipakai pada system 20 KV adalah radial dengan netral system melalui tahanan ( NGR ) 500 ohm dengan panjang saluran tidak melebihi 32 KM jika lebih dari 32 Km diperlukan tambahan recloser .


KEMAMPUAN TRAFO TERHADAP BEBAN LEBIH ( OVER LOAD ) : Sesuai standar internasional ( IEC ) 354 th 1991 di ijinkan untuk membebani Trafo melebihi nilai pengenal , namun hal ini akan mengurangi umur Trafo .


KETAHANAN TRAFO TERHADAP GANGGUAN HUBUNG SINGKAT EXTERNAL : Sesuai standar IEC ketahanan Trafo terhadap gangguan Hubung singkat External adalah 2 detik ( 25 x Inominal Trafo ) untuk trafo baru, akan tetapi karena pertimbangan usia trafo maka In Fuse link dan Nh Fuse untuk gangguan hubung singkat di rell GTT ditentukan sesuai Table I . ANSI / IEEE C 57 .109 –1985 merekomendasi untuk arus gangguan melebihi atau sama dengan 50 % dari arus gangguan mak , maka waktu pemutusan gangguan di percepat. kendys manurung pln-dist jtm

PENGAMAN YANG BERLAPIS : Pada dasarnya setiap bagian dari system harus masuk ke dalam daerah pengamanan system proteksi dan untuk menghindari kegagalan sistem proteksi maka diusahakan agar setiap bagian dari system harus diamankan minimal dua system pengaman berlapis. Untuk mendapatkan system pengaman yang berlapis , maka disamping mengandalkan pada pengaman utama diperlukan pengaman cadangan . kendys manurung pln-dist jtm

PENGELOLAAN SYSTEM PROTEKSI TRAFO Perencanaan koordinasi System proteksi

•Investigasi penyebab Trafo Rusak •Pengembangan pola pengaman Trafo •Pemeliharaan system proteksi.


K0MPONEN UTAMA GTT: •1.

Trafo Distribusi

•2.

Fuse Cut Out

•3.

NH Fuse

•4.

Arrester

•5.

Pembumian Arrester

•6.

Pembumian Titik netral sekunder Trafo

•7.

Pembumian badanTrafo dan badan LV Panel.


Fungsi masing-masing Komponen : Trafo Distribusi berfungsi untuk menurunkan tegangan 20 KV menjadi menjadi tegangan rendah yaitu 380/220 Volt sesuai tegangan JTR. Fuse Cut Out Berfungsi : Sebagai pengaman utamaTrafo bila terjadi gangguan Hubung singkat di Trafo dan merupakan pengaman cadangan bila terjadi beban berlebihan atau gangguan hubung singkat pada LV dan JTR. kendys manurung pln-dist jtm

NH Fuse berfungsi : Sebagai pengaman utama bila terjadi beban lebih atau terjadi gangguan Hubung singkat antar phasa atau phasa ke bumi pada JTR. Arrester berfungsi : Sebagai pengaman tegangan lebih bila terjadi tegangan Surya/petir atau tegangan Swithing. Pembumian Arrester berfungsi: Untuk menyalurakan arus ke bumi akibat tegangan surya atau swithing . kendys manurung pln-dist jtm

Pembumian titik netal sekunder trafo berfungsi : membatasi kenaikan tegangan phase yang tidak terganggu saat terjadi gangguan satu phase ke bumi atau akibat beban tidak seimbang.


Pembumian badan Trafo dan badan Lv Panel berfungsi : v untuk membatasi tegangan antara bagian peralatan yang dialiri arus dengan badan peralatan dengan bumi pada suatu harga yang aman ( tidak membahayakan ) pada kondisi operasi normal dan gangguan.

v Untuk memperoleh impedansi yang kecil dari jalan balik arus hubung singkat ke bumi ,sehingga bila terjadi gangguan satu phase ke badan peralatan ,arus gangguan yang terjadi mengikuti sifat pada pembumian netral.


Rangkayan Open Delta Untuk Proteksi Penyulang 20 KV ZCT

Van Vbn 67G

Vcn VT

Teg. residu

alarm

67G

alarm

64V kV0 Ke kWH Incoming kWH Penyulang Under/over volt relay under freq relay kV meter


Simulasi Gangguan 1 Phase Ketanah U V

W

Penyulang 2

ZCT Iw’ +Iw” + Iv’+ Iv" Iw’

TRAFO ICOMING

ZCT Iv’+ Iv" Iw’ +Iw”

NGR 500 ohm

Iw’ +Iw” + Iv’+ Iv“ + Ir


Penyulang 1

Iw” Ir

Iv’

Iv”

MINIMUM TAHANAN ISOLASI TRAFO R=

CXE  KVA

M ohm

DIMANA : • R = TAHANAN ISOLASI ( M ohm ) • C = 0.8 UNTUK TRAFO MINYAK • C = 16 TRAFO KERING TANPA TANGKI • KVA = KAPASITAS TRAFO • E = TEGANGAN NOMINAL TRAFO ( VOLT ) UNTUK TRAFO 3 PHASE : • E = TEGANGAN ANTAR PHASE UNTUK HUBUNGAN DELTA • E = TEGANGAN PHASE KE NETRAL UNTUK HUBUNGAN BINTANG. UNTUK TRAFO DIBAWAH 100 KVA : • R = KV + 1 UNTUK TRAFO JEPANG : TEGANGAN NOMINAL ( VOLT ) R= KAPASITAS ( KVA ) + 1000

M ohm

o

FAKTOR KOREKSI KE t = 20 C O

C

• • • • • • • • • •

O 5 10 15 20 25 30 35 40 50

UNTUK RANGKAIAN LV • V = 500 VOLT kendys manurung pln-dist jtm • R min = 500 K ohm = 0.5 M ohm

FAKTOR KOREKSI 0.25 0.36 0.50 0.72 1.00 1.40 1.98 2.80 3.95 7.85

TEMPERATUR MAX UNTUK BEBERAPA CLAS

KELAS ISOLASI •A •E •B •F •H •C

ISOLASI TRAFO:

TEMP MAX YG DI IJINKAN 105 º C 120 º C 130 º C 155 º C 180 º C DIATAS 180 º C

•Perhitungan Arus hubung singkat Trafo: 100 •I hs = Arus Nominal trafo x impedansi hubung singkat

Amp

Ketahanan Mekanik Trafo = 1.8 x 2 x Arus hubung singkat trafo

Amp

Durasi Hubung singkat = 2 detik , Jika I hs Trafo lebih besar 25 xIn Maka : In x 25 Durasi I hs = 2 x (

)² detik.

manurung Aruskendys hubung singkatpln-dist jtm

CONTOH PERHITUNGAN TAHANAN ISOLASI TRAFO ( MIN ) Trafo 3 Phase dengan Kapasitas 200 KVA , tegangan 20 KV / 400 Vol

Berapa harga min tahananan isolasi yang di ijinkan agar laik dioperasikan ? Penyelesaian : CXE

R=

0.8 x 20.000

M ohm

=

 KVA

= 1.131 M ohm pada 20 C  200

Jika suhu sekeliling 30 C Maka Min tahanan Isolasi yang di ijinkan : 1.131 x 1.98 = 2.240 M ohm


Penyulang 1

Penyulang 2

Daerah Kerja relay

Daerah Kerja relay

RCA o + 45

RCA o + 45 I’

If Vo

Vo Ir

If

Relay kerja

Vc

Relay tidak kerja

Vc

I’

Iv’ Vo

Iv” Va

Va

Vo Iv’

Vb


Vb

Iv” I’

JTM 20 KV

HASIL PENGUKURAN DI GTT No. T 3 CO Fuse Link

TR 160 KV, merk Morawa Lokasi : Jl.Manyar Jaya Prehitungan : LA

1

1

1

= Rt

+ Ra

Rt = 1.99 o Re

MCCB Ia= 40 mA Ra= 14.6 ohm NH Fuse NH Fuse Line 1

Exist

Line 2

Exist

Exist

Ia=185 mA Rt= 2.2 ohm

Ie=140 mA Re= 2.3 ohm


Menuju sumber baru

SEHARUSNYA JIKA PENTANAHAN EXIST BAIK

JTM 20 KV

CO Fuse Link

HASIL PENGUKURAN DI GTT No. T 3

LA

TR 160 KV, merk Morawa Lokasi : Jl.Manyar Jaya Prehitungan : 1

1

1

= Rt

+ Ra

Rt = 1.12 o Re

MCCB Ia= 40 mA Rt= 1.12 ohm NH Fuse NH Fuse Line 1

Exist

Line 2

Exist

Exist

Ia=20 mA Ra= 2.2 ohm

Ie=20 mA Re= 2.3 ohm


Menuju sumber baru


Dasar Proteksi

Recommend Documents