LAPORAN PRAKTEK KERJA OCR (OVER CURRENT RELAY) DAN GFR (GROUND FAULT RELAY) SEBAGAI PROTEKSI ARUS LEBIH PADA MAIN TRANSFORMATOR DI PT. INDONESIA POWER UNIT PEMBANGKITAN SAGULING
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Syarat Kelulusan Mata Kuliah Kerja Praktik
Oleh : Novianti Prita Larasati Ndaru E.5051.1300941
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK ELEKTRO DEPARTEMEN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA 2017
LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN PRAKTEK KERJA LAPANGAN PT. INDONESIA POWER-UP SAGULING
Disusun Oleh : Novianti Prita Larasati Ndaru 1300941 Disetujui oleh, Koordinator Praktek Industri
Dosen Pembimbing
Tommi Hariyadi, S.T., M.T
Dr .Jaja Kustija, M.sc
NIP.19820428 200912 1 006
NIP. 19591231 198503 1 002 Mengetahui,
Ketua Departemen Pend. Teknik Elektro
Dr.Hj. Budi Mulyanti. MSIE NIP.19630109 199402 2 001
LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN PRAKTEK KERJA LAPANGAN OCR (OVER CURRENT RELAY) DAN GFR (GROUND FAULT RELAY) SEBAGAI PROTEKSI ARUS LEBIH PADA MAIN TRANSFORMATOR DI PT. INDONESIA POWER UNIT PEMBANGKITAN SAGULING
Waktu pelaksanaan : 16 Januari s/d 16 Maret 2017 Telah diperiksa dan disahkan oleh:
SPS Pemeliharaan
Pembimbing Lapangan
Jajang Sujana
Rudi Satriana
NIP. 6585041K3
NIP. 7720420111
Mengetahui, Manager Sipil dan Lingkungan PT. Indonesia Power UP Saguling
Haryanto NIP. 638487K3
KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan kerja praktik pada waktu yang tepat. Tidak lupa sholawat dan salam semoga terlimpahkan kepada baginda Rasulullah SAW dan kepada para sahabat, keluarga serta umatnya hingga akhir zaman. Pengalaman merupakan suatu hal yang sangat penting dalam proses belajar mengajar. Sehingga dengan kerja praktik ini diharapkan mahasiswa mendapatkan pengalaman di dalam dunia kerja. Selama melaksanakan kerja praktik dan menyusun laporan ini, penulis banyak mendapatkan manfaat baik berupa pengetahuan, kerterampilan maupun hal lain yang berkaitan dengan sistem kerja perusahaan di bidang sistem tenaga listrik. Penulis menyadari bahwa keberhasilan kegiatan kerja praktik dan proses pembuatan laporan ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Segenap keluarga atas limpahan do’a, dukungan dan semangat yang tidak pernah padam. 2. Ibu Dr. Hj. Budi Mulyanti, M.Si selaku Ketua Departemen Pendidikan Teknik Elektro Universitas Pendidikan Indonesia. 3. Bapak Tommi Hariyadi, ST., M.T. selaku Koordinator Praktik Industri Departemen Pendidikan Teknik Elektro Universitas Pendidikan Indonesia Bandung 4. Bapak Dr. Jaja Kustija, M.Sc selaku dosen pembimbing dari Departemen Pendidikan Teknik Elektro yang dengan ikhlas membimbing, memberikan arahan kepada penulis
dalam melaksanan
menyelesaikan laporan Praktik Industri ini.
Praktik
Industri dan
5. Bapak Rudi Satriana selaku Supervisor Pemeliharaan Listrik PT. Indonesia Power UP Saguling yang telah membimbing dalam terlaksananya program Praktek Industri. 6. Bapak Ahmad Ramdani, Bapak Sugeng Widodo, Bapak Cepi, Bapak Jaja, Bapak Dadang dan Bapak Ega Surya sebagai staff karyawan yang dengan sabar dan senang hati telah membimbing penulis dalam melaksanakan kerja praktik. 7. Kepada rekan kerja Rizqi Adri Fauzan dan Nirwan Muhammad yang telah membantu selama kerja praktik berlangsung. 8. Kepada seluruh rekan-rekan Teknik Elektro Universitas Pendidikan Indonesia angkatan 2013 yang terus memberi semangat. 9. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu penulis baik dalam melaksanakan maupun menyelesaikan pelaksanaan dan laporan kerja praktik ini. Semoga laporan Kerja Praktik ini dapat bermanfaat bagi penulis pribadi pada khususnya dan pembaca pada umumnya. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan laporan kerja praktik ini masih terdapat banyak kekurangn. Oleh karena itu, kritik dan saran dari pembaca sangat diharapkan untuk menghasilkan laporan yang lebih baik.
Bandung, Februari 2017
Penulis
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Berkembangnya teknologi saat ini, ketersediaan energi listrik harus terpenuhi dengan sangat baik. Karena telah kita ketahui bahwasannya hampir semua kegiatan manusia membutuhkan energi listrik. Untuk memenuhi keandalan ketersediaan dan penyaluran energi listrik, kebutuhan sistem proteksi yang memadai sangat mutlak diperlukan. Fungsi peralatan sistem proteksi adalah untuk mengidentifikasi gangguan dan memisahkan bagian jaringan yang terganggu dari bagian lain yang masih dalam keadaan normal serta sekaligus mengamankan bagian ini dari kerusakan yang dapat menyebabkan kerugian yang lebih besar. Over Current Relay (OCR) dan Ground Fault Relay (GFR) adalah relay pengaman arus lebih yang bekerja karena adanya besaran arus dan terpasang pada Jaringan Tegangan Tinggi, Tegangan menengah juga pada pengaman Transformator tenaga. Relay ini berfungsi untuk mengamankan peralatan listrik akibat adanya gangguan phasa-phasa untuk OCR dan gangguan phasa-tanah untuk GFR. OCR dan GFR adalah suatu relay yang bekerja berdasarkan adanya kenaikan arus yang melewatinya. Fungsi OCR dan GFR adalah untuk mengamankan peralatan terhadap gangguan hubung singkat antar phasa, hubung singkat satu phasa ketanah dan dapat digunakan sebagai pengaman beban lebih. OCR dan GFR digunakan sebagai pengaman utama pada jaringan distribusi, pengaman cadangan generator, transformator daya dan saluran transmisi.
1.2. Rumusan Masalah Adapun maksud dan tujuan penulisan dari laporan kerja praktek di PT. Indonesia Power Unit Pembangkitan Saguling: 1. Bagaimana sistem proteksi Main Transformator pada PT. Indonesia Power UP Saguling? 2. Bagaimana prinsip kerja relay arus lebih (OCR dan GFR) pada PT. Indonesia Power UP Saguling? 3. Bagaimana karakteristik relay arus lebih (OCR dan GFR) pada PT. Indonesia Power UP Saguling? 1.3. Tujuan Penelitian Adapun tujuan penulisan laporan Kerja Praktik ini adalah: 1. Mahasiswa dapat mengetahui sistem proteksi Main Transformer pada PLTA PT. Indonesia Power UP Saguling 2. Mahasiswa dapat mengetahui prinsip kerja dari relay arus lebih (OCR dan GFR) pada PT. Indonesia Power UP Saguling 3. Mengetahui karakteristik relay arus lebih (OCR dan GFR) pada PT. Indonesia Power UP Saguling 1.4. Manfaat Kerja Praktik Adapun manfaat dari penulisan laporan Kerja Praktik ini adalah:
Manfaat teoritis: Laporan ini diharapkan mampu memberikan sumbangan teoritis terkait relay arus lebih pada mahasiswa maupun khalayak umum yang berkecimpung dalam bidang kelistrikan khususnya Listrik Tenaga agar lebih memahami tentang Relay arus lebih.
Manfaat praktis: Dapat mengetahui prinsip kerja, penggunaan dan pengaturan relay arus lebih, dan karakteristik relay arus lebih dalam sistem proteksi tenaga listrik.
1.5.Batasan Masalah Hal-hal yang akan dibahas dalam laporan ini adalah pembahasan mengenai komponen-komponen utama sistem pembangkitan listrik pada PLTA Saguling secara umum dan mengetahui prinsip dasar sistem proteksi Relay arus lebih Transformator di PLTA Saguling. Dalam penulisan laporan ini, penulis hanya menjelaskan tentang pengujian dan prinsip kerja Relay Arus Lebih (OCR dan GFR) pada Main Tranformator 2 (MTR 2) dengan menggunakan relay type Mitshubishi SOC 3AA – R3S.
1.6.Metode Pengukuran Data Metode yang digunakan merupakan metode eksperimen, sedangkan teknik-teknik yang digunakan sebagai berikut : 1. Studi pustaka. 2. Observasi lapangan. 3. Wawancara. 4. Data yang didapat dari perusahaan
1.7.Waktu dan Tempat Kerja Praktik Tempat
: PLTA PT. Indonesia Power Unit Pembangkit Saguling
Alamat
: Jl. Komplek PLN Cioray, Tromol Pos No. 7 Rajamandala Kabupaten Bandung Barat 40754, Indonesia.
Waktu
: 16 Januari 2017 s.d 16 Maret 2017
1.8. Struktur Laporan Penulisan Untuk memudahkan dalam membaca dan memahami laporan praktik industri ini, maka disusun struktur organisasi laporan sebagai berikut : 1. BAB I PENDAHULUAN Berisi tentang latar belakang, tujuan dan manfaat, ruang lingkup bahasan, metode pengumpulan data, waktu dan tempat praktikum, dan struktur organisasi laporan. 2. BAB II PROFIL PT. INDONESIA POWER Berisi tentang sejarah singkat perusahan, tujuan visi misi dan nilai perusahaan, lokasi pembangkit, struktur organisasi, serta iklim kerja di PT. Indonesia Power. 3. BAB III KAJIAN PUSTAKA Berisi tentang teori dasar mengenai Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), komponen utama sistem pembangkit listrik tenaga air, transformator, sistem proteksi, OCR dan GFR. 4. BAB IV TEMUAN DAN PEMBAHASAN Berisi tentang temuan data trafo MTR 2 dan data relay arus lebih, prinsip kerja Over Current Relay dan Ground Fault Relay pada PT. Indonesia Power UP Saguling. 5. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Berisi tentang kesimpulan dan saran-saran yang didasarkan pada hasil dan pembahasan yang diperoleh, serta perbandingan antara studi pustaka secara umum dan hasil yang di dapat secara langsung di PT. Indonesia Power UP Saguling.
BAB 2 PROFILE PERUSAHAAN
2.1. Sejarah Singkat PT. Indonesia Power UP Saguling Pada awal tahun 1990-an, pemerintah Indonesia mempertimbangkan perlunya deregulasi pada sector ketenagalistrikan. Langkah kea rah deregulasi tersebut diawali dengan berdirinya Paiton Swasta 1, yang dipertegas dengan dikeluarkannya Keputusan Presiden No. 37 Tahun 1992 tentang pemanfaatan sumber daya swasta melalui pembangkit-pembangkit listrik swasta. Kemudian, pada akhir 1993, Menteri Pertambangan dan Energi (MPE) kerangka dasar kebijakan (saran dan kebijakan pengembangan sub sector ketenagalistrikan) yang merupakan pedoman jangka panjang restrukturisasi sektor ketenagalistrikan. PT. Indonesia Power merupakan perusahaan pembangkit tenaga listrik terbesar di Indonesia dengan delapan unit pembangkitan utama dibeberapa lokasi strategis di Pulau Jawa dan Pulau Bali serta satu unit yang bergerak dibidang jasa pemeliharaan yang disebut Unit Jasa Pembangkitan (UJP). Unit pembangkitan tersebut adalah sebagai berikut: 1. Unit Pembangkitan (UP) Suralaya 2. Unit Pembangkitan (UP) Periok 3. Unit Pembangkitan (UP) Saguling 4. Unit Pembangkitan (UP) Kamojang 5. Unit Pembangkitan (UP) Mrica 6. Unit Pembangkitan (UP) Semarang 7. Unit Pembangkitan (UP) Perak & Grat 8. Unit Pembangkitan (UP) Bali
PT. Indonesia Power terus melakukan upaya-upaya penambahan kapasitas pembangkit baik di pulau Jawa maupun diluar pulau Jawa dengan kapasitas 10.000 MW tahap 1. PT. Indonesia Power dipercaya PT. PLN (Persero) untuk mengelola empat Pembangkit OM/UBOH yaitu: 1. PLTU Banten I Suralaya 2. PLTU Banten II Labuan 3. PLTU Banten III Lontar 4. PLTU Jabar III Pelabuhan Ratu
Gambar 2.1 Area Pengusahaan Pembangkit PT. Indonesia Power Berdasarkan Gambar 2.1 mengenai area pengusahaan pembangkit PT. Indonesia Power yaitu total hasil produksi yang diperoleh sebesar 8.977 MW untuk seluruh pulau Jawa dan Bali. UP Suralaya memberikan hasil produksi paling besar yaitu 3.400 MW dengan presentase 37,87% dari total hasil produksi yang diperoleh PT. Indonesia Power. Sedangkan hasil produksi yang paling kecil yaitu UP Mrica sebesar 3-6 MW dengan presentase sebesar 3,41% dari total hasil produksi yang diperoleh dari PT. Indonesia Power.
Kiprah PT. Indonesia Power dalam pengembangan usaha penunjang dibidang pembangkit tenaga listrik juga dilakukan dengan membentuk anak perusahaan PT. Cigondo Daya Bersama (saham 99,9%) yang bergerak dalam bidang jasa pelayan dan menejemen energi dengan penerapan konsep cogeneration dan distributed generation. PT. Indonesia Power juga mempunyai saham 60% di PT. Arta Daya Coalindo yang bergerak dibidang juga usaha perdagangan batu bara. Aktivitas kedua anak perusahaan ini diharapkan dapat lebih menunjang peningkatan pendapatan perusahaan dimasa mendatang. Adapun visi dan misi PT. Indonesia Power adalah sebagai berikut: 1. Visi Menjadi perusahaan energi terpercaya yang tumbuh berkelanjutan. 2. Misi Menyelenggarakan bisnis pembangkitan tenaga listrik dan jasa terkait yang bersahabat dengan lingkungan.
2.2 Logo PT. Indonesia Power Logo atau lambang merupakan bagian dari identitas perusahaan, sedangkan yang dimaksud dengan identitas perusahaan adalah suatu cara atau hal yang memungkinkan perusahaan dapat dikenal dan dibedakan dari perusahaan lain. PT. Indonesia Power mempunyai logo atau lambing yang dijadikan sebagai identitas perusahaan dengan tujuan agar konsumen atau public pada umumnya mudah mengenal dan mengingat perusahaan. Adapun logo yang dimiliki PT. Indonesia Power adalah bertuliskan Indonesia dan Power. Selanjutnya bentuk logo PT. Indonesia Power dapat dilihat pada gambar.
Gambar 2.2 Logo PT. Indonesia Power Lambang mempunyai arti penting karena lambing merupakan identitas bagi setiap perusahaan. Makna bentuk dan warna logo PT. Indonesia Power merupakan cerminan identitas dan lingkup usaha yang dimilikinya secara keseluruhan. Nama Indonesia Power merupakan nama yang kuat untuk melambangkan lingkuo usaha perusahaan sebagai Power Utility Company di Indonesia. 2.2.1
Bentuk Logo PT. Indonesia Power Karena nama yang kuat, Indonesia dan Power ditampilkan dengan
menggunakan jenis huruf yang tegas dan kuat, future book/regular dan future bold. Aplikasi bentuk kilayan petir pada huruf “O” melambangkang “Tenaga Listrik” yang merupakan lingkup usaha utama perusahaan. Titik/bulatan merah (red dot) diujung kilat petir merupakan symbol perusahaan yang telah digunakan sejak masih bernama PT. PJB 1. Titik ini merupakan symbol yang digunakan sebagian besar materi komunikasi perusahaan dengan symbol yang kecil ini, diharapkan identitas perusahaan dapat langsung terwakili. 2.2.2
Warna Logo PT. Indonesia Power Warna merah di aplikasikan pada kata Indonesia, menunjukan identitas yang
kuat dan kokoh sebagai pemilik seluruh sumber daya untuk memproduksi tenaga listrik guna dimanfaatkan di Indonesia, dan juga di luar negeri. Warna biru di aplikasikan pada kata power, pada dasarnya warna biru menggambarkan sifat pintar dan bijaksana, dengan diaplikasikan 2.3
Sejarah Unit Pembangkit (UP) Saguling Unit Pembangkitan Saguling merupakan salah satu Unit Pelaksana
Pengusahaan yang berada dibawah PT. Indonesia Power dan sebelumnya bernama
PLN sector Saguling terbentuk sesuai surat PLN Pusat No. 064/DIR/1984 tanggal 10 Mei 1984 yang mengelola PLTA Saguling. Dengan adanya perubahan struktur organisasi dalam rangka menuju kearah spesialisasi, maka keluar surat keputusan pimpinan PLN Pembangkitan dan Penyaluran Jawa bagian barat No. 006.K/023/KJB/1991 tanggal 28 Februari 1991 dan SK Direksi PT. PLN PJB I NO. 001.K/030/DIR/1995 tanggal 16 Oktober 1995, yaitu yang semula mengelola 1 (satu) Unit PLTA ditambah 7 (tujuh) Unit PLTA. PLTA Saguling terletak sekitar 30 km sebelah barat kota Bandung dan 100 km sebelah tenggara kota Jakarta dengan kapasistas terpasang 4 x 175,18 MW dan produksi listrik rata-rata per tahun = 2.156 GWH (CF = 35,12%). Fungsi PLTA Saguling dalam sistem kelistrikan Jawa dan Bali, selain untuk memikul beban puncak juga berfungsi sebagai pengatur frekuensi sistem.hal ini memungkinkan dengan diterapkannya peralatan LFC (Load Frequency Control) di PLTA Saguling. Sampai saat ini telah beroperasi 3 PLTA sistem kaskade di aliran sungai Citarum dan salah satunya adalah PLTA Saguling yang lokasinya berada paling hulu. Sedangkan dibagian hilirnya berturut-turut adalah PLTA Cirata dan PLTA Jatiluhur. Energi Listrik yang dihasilkan PLTA Saguling disalurkan melalui GITET Saguling dan diinterkoneksikan ke sistem Jawa dan Bali melalui Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) 500 KV untuk selanjutnya melalui GI-GI dan Gardu Distribusi disalurkan ke konsumen. Untuk menjaga keandalan unit pembangkit, maka dilaksanakan pemeliharaan, baik yang bersifat rutin, predictive maintenance maupun periodik. Begitu pula untuk mengetahui lebih dini jika terjadi kelainan-kelainan pada kondisi penggunaan air, secara rutin dilaksanakan pemantauan instrumentasi (monitoring) yang meliputi monitoring survey, geoteknik, instrumentasi dam dan sedimentasi. Dalam rangka pelestarian lingkungan dilakukan pemantauan kualitas air waduk, menghijaukan daerah aliran sungai dan pembersihan sampah/gulma air secara rutin.
Sedangkan untuk pemantauan curah hujan di DAS Citarum (Saguling) dan debit air masuk waduk serta air keluar pembangkit di monitor dengan telemetering. Dengan adanya perubahan struktur organisasi dalam rangka menuju kearah persialisasi, maka keluar surat keputusan pemimpin PLN pembangkitan dan penyaluran Jawa bagian barat No. 006.K/023/KJB/1991 tanggal 28 Februari 1991 2.3.1
Visi dan Misi UP Saguling PT. Indonesia Power UP Saguling memiliki visi yaitu “Menjadi Unit Bisnis
Pembangkit Hydro dengan kinerja kelas dunia dan peduli lingkungan”. Untuk mewujudkan visi tersebut PT. Indonesia Power UP Saguling menetapkan misi yaitu “Mengelola Bisnis Pembangkit Hydro dan memberdayakan sumber daya melalui kemitraan, guna menjamin kontinuitas dan pertumbuhan perusahaan dalam jangka panjang”. Perbedaan visi dan misi antara PT. Indonesia Power dengan UP Saguling yaitu PT. Indonesia Power memiliki cakupan yang luas yaitu menjadi perusahaan public sedangkan untuk visi UP Saguling dipersempit menjadi pembangkit hydro, tetapi visi dan misi UP Sagluling masih tetap mengacu pada visi PT. Indonesia Power yaitu menjadi perusahaan dengan kinerja kelas dunia dan peduli lingkungan dan misi PT. Indonesia Power yaitu mengelola untuk mengembangkan perusahaan dalam jangka panjang. 2.3.2
Kelebihan PLTA Saguling Beberapa kelebihan PLTA Saguling yaitu:
1. Waktu pengoperasian relative lebih cepat (15 menit) 2. Sistem pengoperasian mudah mengikuti beban dan frekuensi yang diinginkan oleh sistem penyaluran 3. Biaya produksi relative lebih murah, karena menggunakan air dan tidak perlu dibeli. 4. Putaran turbin relative lebih rendah dan tidak berhubungan dengan panas, sehingga tingkat kerusakan peralatan menjadi lebih kecil.
5. PLTA adalah jenis pembangkit yang ramah lingkungan, tanpa melalui proses pembakaran sehingga tidak menghasilkan limbah bekas pembakaran. 6. PLTA yang dilengkapi dengan waduk dapat difungsikan secara multiguna. 2.3.3
Sub Unit PLTA Saguling
UP Saguling membawahi 8 (delapan) sub unit pembangkitan, yaitu: 1. PLTA Saguling 2. PLTA Kracak 3. PLTA Ubrug 4. PLTA Plengan 5. PLTA Lamajan 6. PLTA Cikalong 7. PLTA Bengkok & Dago 8. PLTA Parakankondang Tabel pengolaan delapan Unit Pembangkitan Saguling berikut daya terpasang dan total yang dihasilkan, yaitu sebagai berikut. No
PLTA
Tahun Operasi
Daya Terpasang
Total
1
Saguling
1985, 1986
4 x 175,18
700,72
2
Kracak
1827, 1956
3 x 6,30
18,90
3
Ubrug
1924
2 x 5,94
18,90
1950
1 x 6,48
1922
3 x 1,08
1982
1 x 2,02
1996
1 x 1,61
4
Plengan
6,87
5
Lamajan
1925, 1934
3 x 6,52
19,56
6
Cikalong
1961
3 x 6,52
19,20
7
Bengkok & Dago
1923
3 x 1,05
3,85
1 x 0,7 8
Parakan Kondang
1955
2 x 2,49
9,90
2 x 2,46 Jumlah Daya Terpasang
797,36 MW
Tabel diatas menjelaskan mengenai PLTA yang dikelola oleh UP Saguling Unit tertua dan termuda yaitu PLTA Plengan dengan kapasitas 6,87 MW yang terletak di daerah Bandung Selatan kira-kira 33 km dari pusat kota Bandung. PLTA Plengan memanfaatkan energi air dari sungai Cipanunjang (yang mendapat suplesi dari sungai Cilaki), situ Cileunca (yang mendapat suplesi dari situ Cipanunjang, sungai Cilaki Beet dan Cibuniayu), sungai Cisangkuy dan Cisarua. PLTA Plengan pertama beroperasi pada tahun 1922 dengan daya terpasang 1,61 MW sebelumnya PLTA Plengan telah menambah pembangkit pada tahun 1950 dengan daya terpasang 2,02 MW. Namun untuk jumlah total daya terpasang yang paling besar yaitu PLTA Saguling dengan jumlah 4 pembangkiit dengan daya terpasang sebesar 175,18 memiliki total daya terpasang sebesar 700,72 MW. Peran teknis PLTA Saguling pada sistem Jawa-Bali, yaitu: 1. Pemikul beban puncak 2. Pengatur tegangan 3. Pengatur frekuensi 4. Pemasok awal daya listrik (bila terjadi black out) 2.4
Komponen Utama PLTA Saguling Untuk menunjang aktivitas produksi listrik di PLTA Saguling, maka
digunakan beberapa alat utama, sebagai berikut: 1. Waduk dan Bendungan Waduk adalah kolam besar tempat menyimpan air sediakan untuk berbagai kebutuhan. Waduk dapat terjadi secara alami maupun dibuat manusia. Waduk buatan dibangun dengan cara membuat bendungan yang dialiri air sampai waduk tersebut penuh.
Bendungan atau dam adalah konstruksi yang dibangun untuk menahan laju air menjadi waduk, danau atau tempat rekreasi. Seringkali bendunngan juga digunakan untuk mengalirkan air ke sebuah pembangkit listrik tenaga air. Kebanyakan dam memiliki bagian yang disebut pintu air untuk membuang air yang tidak diinginkan secara bertahap atau berkelanjutan.
Gambar 2.3 Waduk dan Bendungan PT IP UP Saguling Waduk dan Bendungan di PT. Indonesia Power UP Saguling memiliki spesifikasi sebagai berikut: Waduk
Bendungan
Duga Muka Air Maksimum: +643,00 m
Type: Urugan batu dengan inti kedap air
Duga Muka Air Minimum: +623,00 m
Tinggi: 99,00 m
Luas Waduk (+643m): 48,695 Ha
Elevasi Puncak Bendungan: 650,20 m
Isi Seluruhnya: 875 Juta m3
Panjang Puncak: 301,40 m
Isi Efektif: 611,5 Juta m3
Isi Tubuh Bendungan: 2,79 m3
2. Gedung Pusat Pengendalian Bendungan DCC (Dam Control Center) adalah sebuah gedung pusat pengendali bendungan yang didalamnya terdapat peralatan kontrol serta komponen penunjang lainnya untuk mengendalikan debit air waduk saguling termasuk mengendalikan intake serta spillway.
Gambar 2.4 Gedung Pusat Pengendali Bendungan PT. IP UP Saguling
Panjang : 18,00 m Lebar
: 18,00 m
Tinggi : 18,70 m Peralatan atau Instalasi: a. Sistem pengukuran Hydrologi jarak jauh b. Sistem peringatan pelepasan air c. Sistem telekomunikasi d. Sistem pemrosesan data dam e. Sistem perlengkapan pengamatan Meteorologi f. Sistem pengoperasian pintu-pintu pengambil air dan pelimpah 3. Bangunan Pengambil Air (Intake) Bangunan pengambil air atau intake adalah sebuah struktur yang digunakan untuk melepaskan air secara teratur untuk suplai air pada PLTA.
Bangunan pengambil air (intake) di PT. Indonesia Power UP Saguling memiliki spesifikasi sebagai berikut: Type
: Menara
Lebar
: 50 m
Panjang
: 29 m
Kapasitas air masuk (Maks) : 224 m3/det Pintu
: 2 buah
Masing-masing ukuran
: Lebar = 5,8m ; Tinggi = 5,8 m
4. Saluran Pelimpah (Spillway) Saluran pelimpah atau katup adalah struktur yang digunakan untuk menyediakan aliran yang terkendali dari bendungan atau tanggul ke daerah hilir, biasanya menjadi sungai yang dibendung. Saluran pelimpah melepas banjir sehingga air tidak melebihi dan merusak bahkan menghancurkan bendungan, kecuali selama periode banjir, air tidak biasanya mengalir di atas sebuah katup.
Gambar 2.5 Saluran Pelimpah PT. IP UP Saguling Saluran pelimpah (spillway) di PT. Indonesia Power UP Saguling memiliki spesifikasi sebagai berikut: Type
: Pelimpah samping
Kapasitas
: 2.400 m3/det
Pintu
: 3 buah
Masing-masing ukuran : Lebar = 10 m; Panjang = 8,3 m 5. Tangki Pendatar (Surge Tank) Tengki pendatar (surge tank) adalah tangki yang berfungsi untuk penampungan air jika kemungkinan bahaya yang timbul pada pipa pada instalasi tersebut misalnya terjadinya water hammer akibat penutupan katup secara cepat.
Gambar 2.6 Tangki Pendatar PT. IP UP Saguling
Tangki pendatar di PT. Indonesia Power UP Saguling memiliki spesifikasi sebagai berikut: Diameter No. 1 : 12 m Tinggi
: 103,6 m
Diameter No. 2 : 12 m Tinggi
: 98,60 m
6. Saluran atau Terowongan Air Saluran atau terowongan air pada UP Saguling berfungsi sebagai penyalur aliran air dari bangunan pengambil air ke tangki pendatar dan pipa pesat. Saluran terowongan air di PT. Indonesia Power UP Saguling memiliki spesifikasi sebagai berikut: Diameter No. 1 : 5,80 m Panjang
: 4.689,18 m
Diameter No. 2 : 5,80 m
Panjang
: 4.689,74 m
Debit Maksimum: 224 m3/det 7. Pipa Pesat (Penstock) Pipa pesat adalah saluran yang digunakan untuk mengalirkan air dari kolam tandu ke rumah pembagkit
Gambar 2.7 Pipa Pesat PT. IP Saguling
PT. Indonesia Power UP Saguling memiliki pipa pesat dengan spesifikasi sebagai berikut: Diameter No. 1 : 4,30 – 2,83 m Panjang
: 1.880 m
Diameter No. 2 : 4,30 – 2,83 m Panjang
: 1.774 m
8. Gedung Pusat Pembangkitan (Power House) gedung pusat pembangkit (power house) adalah sebuah bangunan dimana mesin dan peralatan pembangkit tenaga listrik berada di dalamnya. Power house (PH) ini terletak ±15 km dari bendungan. Peralatan yang terdapat pada PH adalah turbin, generator, trafo utama dan alat pendukung lainnya.
Gambar 2.8 Gedung Pusat Pembangkit PT. IP Saguling Spesifikasi gedung pusat pembangkit atau power house PT. Indonesia Power UP Sauling yaitu: Type
:semi bawah tanah ( 2 lantai diatas tanah ,5 lantai dibawah tanah)
Ukuran : Panjang = 104,4m Lebar = 32,5 m Tinggi = 42, 5 m 9. Turbin Turbin adalah sebuah mesin berputar yang mengambil energi dari fluida. Fluida bergerak mnenjadikan baling-balingberputar dan menghasilkan energi untuk menggerakan motor. Spesifikai tubin PT. Inonesia Power UP Saguling yaitu: Merk
: Toshiba
Type
: Francis Vertical
Kapasitas
: 4 x 178, 8 MW
Putaran
: 333 rpm
Debit pada Head Normal
: 4 x 54,8 m3/det
Head (Maks, Normal, Min): 363,6/355,7/343,4 m 10. Generator Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik, biasanya dengan menggunakan induksi elektromagnetik. Proses ini dikenal sebagai pembangkit listrik. Spesifikasi generator PT. Indonesia Power UP Saguling, yaitu: Merk
: Mitshubisi
Type
: Setengah paying, 3 phasa, synchronous
Kapasitas
: 4 x 206,1 MVA
Tegangan
: 16,5 kV
Arus
: 7,212 Amp
Frekuensi
: 50 Hz
Putaran
: 333 rpm
Gambar 2.9 Generator PT. Indonesia Power UP Saguling
11. Transformator Utama Transformator utama merupakan jenis transformator step up yang berfungsi untuk menaikan tegangan keluaran/ output generator sebesar 16,5 kV menjadi tegangan sistem 500 kV.
Gambar 2.10 Trafo Utama PT. Indonesia Power UP Saguling Spesifikasi trafo utama pada PT. Indonesia Power UP Saguling, yaitu: Merk
: Mitshubisi
Type
: 3 phase special, OPAF, pasangan luar
Kapasitas
: 2 x 412,2 MVA
Rasio Tegangan
: 16,5 / 500 kV
12. Switchyard (Serandang Hubung) Switchyard merupakan tempat interkoneksi jaringan SUTET Jawa-Bali yang di dalamnya terdapat jalur transmisi Jawa-Bali dan pembangkit-pembangkit lain. Komponen yang ada di dalam switchyard seperti PMT, disconnecting switch dan lain-lain. Spesifikasi Switchyard PT.Indonesia Power UP Saguling adalah sebagai berikut:
Tipe
: GCB 1,5 Break
Kapasitas
: 550 KV, 4000 A
Distribusi Jaringan
: 2 crt ke Gandul, 2 crt ke Bandung, 2 crt ke Cirata
Gambar 2.11 Switchyard PT. Indonesia Power UP Saguling
2.5
Struktur Organisasi PT. Indonesia Power UP Saguling Pembangkit Listrik Tenaga Air UP Saguling merupakan perusahaan milik
negara yang dikelola oleh PLN dibawah departemen pertambangan dan energi. Berikut merupakan struktur Organisasi UP Saguling: Tabel 2.2. Struktur organisasi PT. Indonesia Power UP Saguling GENERAL MANNAGER
MANAGER OPERASI DAN PEMELIHARAAN
MANAGER ENJINIRING
MANAGER SIPIL DAN LINGKUNGAN
MANAGER ADMINISTRASI
SPS SENIOR PEMELIHARAAN PLTA SAGULING
SPS SENIOR SISTEM INFORMASI
SPS SENIOR GEOTEKNIK DAN HIDROLOGI WADUK
SPS SENIOR ADMINISTRASI KEPEGAWAIAN
SPS SENIOR PERENCANAAN, PENGENDALIAN OPERASI DAN PEMELIHARAAN
SPS SENIOR CONDITION BASED MAINTENANCE
SPS SENIOR PEMELIHARAAN SIPIL
SPS SENIOR PENGEMBANGAN KOMPETENSI
SPS SENIOR OUTAGE
SPS SENIOR KEAMANAN, LINGKUNGAN DAN HUMAS
SPS SENIOR PERENCANAAN INVENTORY DAN PENGADAAN
SPS SENIOR OPERASI PLTA SAGULING
SPS SENIOR K3
SPS SENIOR GUDANG
SPS SENIOR PERENCANAAN UNIT DAN KINERJA
SPS SENIOR RELIABILITY DAN SYSTEM OWNER
SPS SENIOR SUB UNIT PLTA
SPS SENIOR PENGADAAN BARANG DAN JASA
SPS SENIOR AKUNTANSI DAN ANGGARAN
SPS SENIOR KEUANGAN DAN PAJAK
SPS SENIOR UMUM
General Manager Manager Operasi dan Pemeliharaan Manager Enjiniring Manager Sipil dan Lingkungan Manager Administrasi
Manager Operasi dan Pemeliharaan Supervisor Senior Operasi PLTA Saguling Supervisor Senior Perencanaan dan Pengendalian Operasi dan Pemeliharaan Supervisor Senior Pemeliharaan PLTA Saguling Supervisor Senior K3 Supervisor Senior Gudang Supervisor Senior Sub Unit PLTA Manager Enjiniring Supervisor Senior Reliability dan System Owner Supervisor Senior Perencanaan Unit dan Kinerja Supervisor Senior Condition Based Maintenance Supervisor Senior Outage Supervisor Senior Sistem Informasi Ahli Madya Enjiniring Mesin Ahli Madya Enjiniring Listrik Ahli Madya Enjiniring Kontrol dan Instrumen Ahli Madya Enjiniring K3 dan Lingkungan Ahli Madya Enjiniring Sipil Ahli Madya Sistem Manajemen Terintegrasi Ahli Madya Manajemen Risiko Manager Sipil dan Lingkungan Supervisor Senior Pemeliharaan Sipil Supervisor Senior Keamanan, Lingkungan dan Humas Supervisor Senior Geoteknik dan Hidrologi Waduk Manager Administrasi Supervisor Senior Keuangan dan Pajak Supervisor Senior Akuntansi dan Anggaran
Supervisor Senior Administrasi Kepegawaian Supervisor Senior Pengembangan Kompetensi Supervisor Senior Perencanaan Inventory dan Pengadaan Supervisor Senior Pengadaan Barang dan Jasa Supervisor Senior Umum Supervisor Senior Sub Unit PLTA Plengan Pelaksana Senior Administrasi Umum Supervisor Operasi dan Pemeliharaan Supervisor Senior Sub Unit PLTA Lamajan Pelaksana Senior Administrasi Umum Supervisor Operasi dan Pemeliharaan Supervisor Senior Sub Unit PLTA Cikalong Pelaksana Senior Administrasi Umum Supervisor Operasi dan Pemeliharaan Supervisor Senior Sub Unit PLTA Bengkok Pelaksana Senior Administrasi Umum Supervisor Operasi dan Pemeliharaan Supervisor Senior Sub Unit PLTA Kracak Pelaksana Senior Administrasi Umum Supervisor Operasi dan Pemeliharaan Supervisor Senior Sub Unit PLTA Ubrug Pelaksana Senior Administrasi Umum Supervisor Operasi dan Pemeliharaan Supervisor Senior Sub Unit PLTA Parakan Kondang Pelaksana Senior Administrasi Umum Supervisor Operasi dan Pemeliharaan
BAB 3 KAJIAN TEORI 3.1. Proses Pembangkitan Listrik Pada PLTA Saguling Berikut adalah proses pembangkitan listrik PLTA Saguling dimulai dari pengumpulan air hingga di konversikan menjadi energi listrik dan di distribusikan ke jaringan transmisi: a. Air dari aliran sungai Citarum dikumpulkan pada waduk Saguling, yang mana air dikumpulkan pada musim hujan untuk persediaan dan pemakaian air pada musim kemarau atau waktu beban puncak. Isi efektif dari waduk Saguling sebesar 609 x 103 m3. b. Setelah itu air yang ditampung pada waduk saguling di bending. Bendungan berfungsi untuk membendung aliran sungai sehingga terkumpul sejumlah air dan digunakan sesuai kebutuhan. Semua fasilitas bendungan dikontrol melalui Dam Control Center (DCC). c. Apabila air yang ditampung pada waduk melebihi kapasitas penampungan, maka air akan dibuang melalui spillway (saluran pelimpah). Perkiraan air yang harus dibuang adalah 1,2 kali debit air pada saat banjir. d. Air yang ditampung pada waduk, akan dialirkan menuju penstrock (pipa besar) melalui intake yang dilengkapi dengan pintu air untuk pengaturan dan penyaringan air. Kapasitas maksimum air masuk sebesar 224 m3/s. e. Pada penstock terdapat surge tank (tangki pendatar/ pipa tegak), yang berfungsi untuk melindungi saluran penstock dari fluktuasi tekanan air pada saat jumlah air yang disuplaikan ke turbin berubah-ubah dengan tiba-tiba akibat gerakan yang cepat dari pintu-pintu turbin. f. Setelah melewati main invet valve, air masuk ke dalam turbin air melalui spiral case (rumah keong), yang berfungsi untuk menahan daya hidrolik air dan mendistribusikan air ke runner melalui sudut tetap. Setelah air didistribusikan
ke turbin air, maka runner akan berputar. Besarnya debit air yang masuk untuk memutar turbin air, diatur dengan guide vane. g. Turbin yang digunakan pada PLTA Saguling bertipe Francis dengan vertical shaft, memiliki putaran sebesar 333 rpm dan debit maksimum 54,8 m3/s. h. Saat runner berputar, maka putaran turbin air ditransmisikan melalui poros turbin-generator, sehingga saat turbin berputar maka generator ikut berputar dan menghasilkan energi listrik. i. Listrik yang dihasilkan dari generator dialirkan menuju CB (Circuit Breaker) dengan tegangan 16,5 kV pada MTR untuk didistribusikan pada jaringan.
3.2. Peralatan Bantu Pada PLTA Saguling 1. Sistem Supply Tekanan Oil Governor Sistem ini terdiri dari 2 pompa, satu digunakan pada kondisi normal dan satu pompa lagi sebagai pompa standby. Setiap pompa di desain untuk menyuplai 105% kebutuhan oli untuk didistribusikan ke servomotor guide vane untuk satu kali menutup penuh membutuhkan waktu 40 detik tanpa membutuhkan tekanan dari pressure tank. 2. Sistem Supply Tekanan Oli Inlet Valve Sistem ini terdiri dari 2 pompa, satu digunakan pada kondisi normal dan satu pompa lagi digunakan dalam kondisi standby. Setiap pompa didesain untuk menyuplai kebutuhan oli untuk menutup dan membuka penuh inlet valve dalam 18 detik tanpa suplai oli dari pressure tank. Oli beroprasi pada tekanan 70 kg/cm2. Ketika tekanan oli turun sampai 66 kg/cm2 pompi oli yang standby akan beroprasi dan mengirimkan oli ke pressure tank sampai tekanan oli mencapai 72 kg/cm2. 3. Sistem Main Water Supply Sistem ini terdiri dari 2 pompa, satu digunakan pada kondisi normal, dan satu pompa lagi sebagai pompa standby dan 2 stainer yang berkerja secara
otomatis, satu digunakan pada kondisi normal, dan satu pompa lagi sebgai pompa standby. Pompa MWS tersebut memompakan air dari draft tube ke beberapa bagian yang memerlukan pendingan air, yaitu pendingin air cooler generator, thrust bearing generator, upper guide bearing generator, turbin guide bearing generator, dan turbin guide bearing. Kemudian air tersebut akan dibuang lagi ke draft tube. 4. Sistem supply air head tank Supply air head tank diperlukan pada beberapa keperluan, yaitu: -
Shaft seal turbin
-
Pemadam kebakaran pada transformer
-
Hydrant di power house
5. Sistem supply udara kompresi Sistem ini terdiri dari 2 pasang compressor udara dan 2 main air recievers untuk 4 unit generator. Satu pasang sistem control air compressed terdiri dari 2 kompresor, satu digunakan pada kondisi normal dan satu lagi digunakan dalam kondisi standby dan satu lagi main receiver untuk 2 unit. Satu main receiver menyuplai udara bertekanan ke beberapa peralatan untuk 2 unit generator, yaitu: -
Governor oil pressure tank
-
Inlet valve iol pressure tank
-
Generator air break
-
Generator circuit braker
-
Disconnecting switch
6. Sistem drainase power house Kebocoran pada tubin, sistem pendingin dan kain-lain ditampung kedalam drainage pit yang berada di dasar power house. Air dari drainage pit dipindahkan ke tail race oleh pompa drainage. Sistem ini terdiri dari 2 pompa, satu digunakan pada kondisi normal dan satu lagi digunakan pada kondisi
standby. Pengoprasian pompa tersebut dikontrol oleh float switch yang berada di drainage pit. 7. Sistem dewatering draft tube Sistem dewatering draft tuber berfungsi untuk memompa air yang berada di draft tube secara langsung ke tail race oleh 2 pompa. Dua pompa dewatering tersebut digunakan untuk 4 unit generator. Pompa ini dioprasikan secara manual dari motor control center dan dapat juga dioprasikan dengan menekan tombol switch yang terdapat pada pompa tersebut. 8. Sistem supply oli pelumas Sistem ini berfungsi untuk menyuplai dan mengosongkan oli ke atau dari bearing oil reservoir. Sistem ini memiliki 2 tanki oli, 2 pompa dan 1 head oil tank untuk 4 generator. Unit oli pelimas dapat dijalankan dan dimatikan secara manual dengan menekan tombol switch pada motor control center. 9. Sistem water flow meter Water flow meter disediakan untuk mendeteksi debit air yang keluar dari turbin 3.3. Tranformator Daya Transformator adalah suatu alat listrik statis yang dipergunakan untuk mengubah tegangan bolak-balik menjadi lebih tinggi atau lebih rendah dan digunakan untuk memindahkan energi dari suatu rangkaian listrik ke rangkaian lainnya tanpa mengubah frekuensi. Tranformator disebut peralatan statis karena tidak ada bagian yang bergerak atau berputar, tidak seperti motor atau generator.dalam bentuknya yang paling sederhana, transformator terdiri atas dua kumparan dan daru indukstansi mutual. Dua kumparan tersebut terdiri dari kumparan primer dan kumparan sekunder. Kumparan primer adalah kumparan yang menerima daya dan dinyatakan sebagai terminal masukan dan kumparan sekunder adalah kumparan kumparan yang melepas daya dan dinyatakan sebagai terminal keluaran. Kedua kumparan dibelit pada suatu inti yang terdiri atas material magnetic berlaminasi. Secara sederhana
transformator dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu lilitan primer, lilitan sekunder dan inti besi. Lilitan primer merupakan bagian transformator yang terhubung dengan sumber energi (catu daya). Lilitan sekunder merupakan bagian transformator yang terhuung dengan rangkaian bebean. Sedangkan inti besi merupakan bagian transformator yang bertujuan untuk mengarahkan keseluruhan fluks magnet yang dihasilkan oleh lilitan primer agar masuk ke lilitan sekunder.
Gambar 3.1 Bagian-bagian Transformator Keterangan Gambar: U1 : Tegangan Primer U2 : Tegangan Sekunder I1 : Arus Primer I2 : Arus Sekunder Ep : GGL Induksi pada kumparan primer Es : GGL Induksi pada kumparan Sekunder Np : Lilitan primer Ns : Lilitan sekunder Φb : Fluks magnet bersama Z : Beban 3.4.1. Prinsip Dasar Transformator Transformator terdiri dari dua gulungan kawat yang terpisah satu sama lain, yang dibelikan pada inti yang sama. Daya listrik dipisahkan dari kumparan primer ke
kumparan sekunder dengan perantaraan garis gaya magnet (fluks magnet) yang dibangkitkan oleh aliran listrik yang mengalir melalui kumparan primer. Untuk dapat membangitkan tenaga listrik pada kumparan sekunder, fluks magnet yang dibangkitkan oleh kumparan primer harus berubah-ubah. Untuk mengetahui hal ini, aliran listrik yang mengalir melalui kumparan primer haruslah aliran listrik bolek-balik. Saat kumparan primer dihubungkan ke sumber listrik AC, pada kumparan primer timbul gaya gerak magnet (GGM) bersama bolak-balik juga. Dengan adanya GGM ini di sekitar kumparan primer timbul fluks magnet bersama dan pada ujung-ujung kumparan sekunder timbul gaya gerak listrik (GGL) induksi sekunder. Hal ini mengakibatkan timbul gaya gerak magnet pada kumparan sekunder dan akibatnya pada beban timbul tegangan sekunder. 3.4.2. Bagian-Bagian Transformator dan Fungsinya a. Bagian Utama 1. Inti Besi Inti besi (electromagnetic circuit) digunakan sebagai media jalannya fluks yang timbul akibat induksi arus bolak-balik pada kumparan yang mengelilingi inti besi sehingga dapat menginduksi kembali ke kumparan yang lain. Dibentuk dari lempengan-lempengan besi tipis berisolasi yang disusun sedemikian rupa. 2. Kumparan transformator Kumparan transformator adalah beberapa lilitan kawat berisolasi yang membentuk suatu kumparan atau gulungan. Kumparan tersebut terdiri dari kumparan primer dan kumparan sekunder yang diisolasi baik terhadap inti besi maupun terhadap antar kumparan dengan isolasi padat seperti karton, pertinak, dan lain-lain. Kumparan tersebut sebagai alat transformasi tegangan dan arus.
3. Minyak Transformator Di dalam sebuah transformator terdapat dua komponen yang secara aktif “membangkitkan” energi panas, yaitu besi (inti) dan tembaga (kumparan). Bila energi panas tidak disalurkan melalui suatu sistem pendinginan akan mengakibatkan besi maupun tembaga akan mencapai suhu yang tinggi, yang akan merusak nilai isolasinya. Untuk maksud oendinginan itu, kumparan dan inti dimasukan ke dalam suatu jenis minyak yang dinamakan minyak transformator. Minyak
transformator
mempunyai
fungsi
ganda,
yaitu
pendinginan dan isolasi. Fungsi isolasi ini mengakibatkan berbagai ukuran dapat diperkecil. Perlu dikemukakan bahwa minyak transformator harus meiliki mutu yang tinggi dan senantiasa berada dalam keadaan bersih. Disebabkan energi panas yang dibangkitkan dari inti maupun kumparan, suhu minyak akan naik. Hal ini akan mengakibatkan
terjadinya
perubahan-perubahan
pada
minyak
transformator. 4. Bushing Bushing merupakan komponen penting dari transformator yang berada di bagian luar transformator. Fungsinya sebagai penghubung antara kumparan transformator dengan jaringan di luar transformator. Bushing terdiri dari sebuah konduktor yang terhubung dengan kumparan yang berada di dalam transformator dan konduktor tersebut diselubungi oleh bahan isolator. Bahan isolator berfungsi sebagai media isolasi antara konduktor bushing dengan badan tangki utama transformator. Secara garis besar, bushing terdiri dari empat bagian utama, yaitu konduktor, isolator, klem koneksi, dan aksesoris.
5. Tangki Konservator Saat terjadi kenaikan suhu oprasi pada transformator, minyak isolasi akan memuai sehingga volumenya bertambah. Sebaliknya saat terjadi penurunan suhu oprasi, maka minyak akan menyusut dan volume
minyak
akan
turun.
Konservator
digunakan
untuk
menampung minyak pada saat transformator mengalami kenaikan suhu. Seiring dengan naik turunnya volume minyak di konsevator akibat pemuaian dan penyusutan minyak, volume udara didalam konservator pun akan bertambah dan berkurang. Penambahan atau pembuangan udara di dalam konservator akan berhubungan dengan udara luar. Agar minyak isolasi transformator tidak terkontaminasi oleh kelembapan dan oksigen dari luar, maka udara yang akan masuk ke dalam konservator akan difilter melalui silica gel. Untuk menghindari agar minyak trado tidak berhubungan langsung dengan udara luar, maka saat ini konservator dirancang dengan menggunakan brether bag/rubber bag, yaitu sejenis balon karet yang dipasang di dalam tangki konservator. b. Peralatan Bantu 1. Pendingin Pendingin pada transformator berfungsi untuk menjaga agar transformator bekerja pada suhu rendah. Pada inti besi dan kumparankumparan akan timbul panas akibat rugi-rugi tembaga. Panas tersebut mengakibatkan kenaikan suhu yang berlebihan dan hal ini akan merusak isolasi. Maka untuk mengurangi kenaikan suhu yang berlebihan tersebut transformator perlu dilengkapi dengan sistem pendingin untuk menyalurkan panas keluar transformator. Secara alamiah media pendingin (minyak isolasi) mengalir karena perbedaan suhu tangki minyak dan sirip-sirip transformator (radiator). Untuk
mempercepat pendinginan transformator dilengkapi dengan kipas yang dipasang di radiator transformator dan pompa minyak agar sirkulasi minyak lebih cepat dan pendinginan lebih optimal. 2. Tap Changer Tap changer merupakan alat penstabil tegangan keluaran pada sisi sekunder transformator daya. Prinsip kerja alat ini adalah dengan mengubah jumlah kumparan primer yang memiliki input tegangan yang berubah-ubah untuk mendapatkan nilai tegangan output yang konstan. 3. Alat pernapasan (Dehydrating Breather) Perubahan temperature didalam maupun diluar transformator mengakibatkan perubahan pada temperature pada minyak isolasi transformator. Kualitas isolasi minyak transformator akan menurun bila dalam kandungan minyak tersebut terdapat banyak kandungan gas dan air. Gas-gas dan air tersebut berasal dari kelembaban dan kontaminasi oksigen dari udara luar. Saat level temperature minyak meningkat, maka transformator akan mendesak udara untuk keluar dari transformator. Sebaliknya, saat level temperature minyak menurun, maka udara luar akan masuk kembali ke dalam transformator. Untuk mencegah terjadinya kontaminasi minyak transformator terhadap udara luar yang masuk kembali ke transformator, maka sebuah transformator daya dilengkapi dengan alat pernapasan berupa tabung yang berisi zat Kristal (silica gel) yang terpasang di bagian luar transformator. 4. NGR (Neutral Grounding Resistance) NGR adalah sebuah tahanan yang dipasang serial dengan netral sekunder pada transformator sebelum terhubung ke ground/tanah.
Tujuan dipasangnya NGR adalah untuk mengontrol besarnya arus gangguan yang mengalir dari sisi netral ke tanah. Ada dua jenis NGR, yaitu liquid dan solid. Resistor pada liquid menggunakan larutan air murni yang ditampung di dalam bejana dan ditambahkan garam (NaCl) untuk mendapatkan nilai resistansi yang diinginkan. Sedangkan solid terbuat dari stainless steel, FeCrAl, Cast Iron, Copper Nickel atau Nichrome yang diatur sesuai nilai tahanannya. 5. Indikator-indikator Indikator transformator terdiri dari:
Indicator suhu minyak
Indicator permukaan minyak
Indicator suhu winding
Indicator kedudukan tap
3.4.3. Gangguan-Gangguan Pada Transformator 1. Gangguan Dalam Gangguan dalam (internal faults) adalah gangguan yang disebabkan karena adanya gangguan yang terjadi di dalam transformator, gangguan itu antara lain: a. Terjadi busur api yang kecil dan pemanasan lokal yang dapat disebabkan oleh: ·
Cara penyambungan konduktor yang tidak baik
·
Kontak-kontak listrik yang tidak baik
·
Kerusakan isolasi antara inti baut
b. Gangguan pada sistem pendingin. Sebagaimana diketahui, banyak transformator daya mempergunakan minyak transformator sebagai isolasi yang sekaligus merupakan bahan pendingin. Suatu kenyataan adalah bahwa terjadinya suatu gangguan atau kerusakan di dalam transformator, maka dalam minyak itu akan terbentuk sejumlah gas.
c. Arus sirkulasi pada transformator yang bekerja parallel d. Gangguan hubung singkat Pada umumnya gangguan ini dapat dideteksi karena akan selalu timbul arus maupun tegangan yang tidak normal/tidak seimbang. Jenis gangguan ini antara lain, hubung singkat antar belitan, yaitu: ·
Hubung singkat antara kumparan dengan tanah
·
Hubung singkat dua fasa, dan
·
Kerusakan pada isolator transformator
2. Gangguan Luar Jenis gangguan luar (external faults) ini dapat dibedakan atas dua macam, yaitu: - Hubung singkat luar Hubung singkat jenis ini terjadi di luar transformator daya, misalnya: hubung singkat di bus, hubung singkat di feeder dan gangguan hubung singkat di sistem yang merupakan sumber bagi transformator daya tersebut. Gangguan ini dapat dideteksi karena timbulnya arus yang sangat besar, mencapai beberapa ratus kali arus nominalnya. -
Beban luar (overload) Transformator daya dapat beroperasi secara terus menerus pada beban
nominalnya. Apabila beban yang dilayani lebih besar 100 %, transformator daya akan mendapat pemanasan lebih. Kondisi ini memungkinkan tidak segera menimbulkan kerusakan pada transformator daya, tetapi apabila berlangsung secara terus-menerus akan mengakibatkan umur isolasi bertambah pendek. Keadaan beban lebih berbeda dengan keadaan arus lebih. Pada beban lebih, besar arushanya kira-kira 10 % di atas nominal dan dapat diputuskan setelah berlangsung beberapa puluh menit. Sedangkan pada arus lebih,
besar arus mencapai beberapa kali arus nominal dan harus secepat mungkin diputuskan. 3.5. Sistem Proteksi Tenaga Listrik Pada sistem tenaga listrik, sistem proteksi adalah alat perlindungan atau isolasi pada bagian yang memungkinkan akan terjadi gangguan atau bahaya. Tujuan utama proteksi adalah untuk mencegah terjadinya gangguan atau memadamkan gangguan yang telah terjadi dan melokalisirnya dan membatasi pengaruh-pengaruhnya, biasanya dengan mengisolir bagian-bagian yang terganggu tanpa mengganggu bagian-bagian yang lain. Sistem proteksi ini mendeteksi konsdisi abnormal dalam suatu rangkaian listrik dengan mengukur besaran-besaran listrik yang berbeda antara kondisi normal dengan kondisi abnormal. Ada beberapa kriteria yang perlu diketahui pada pemasangan suatu sistem proteksi dalam suatu rangkaian sistem tenaga listrik, yaitu: a. Sensitifitas (kepekaan) Sensitifitas adalah kepekaan relay proteksi terhadap segala macam gangguan dengan tepat yakni gangguan yang terjadi di daerah perlindungannya. Sensitifitas suatu proteksi ditentukan oleh nilai terkecil dari besaran penggerak saat peralatan proteksi mulai beroprasi. Nilai terkecil besaran penggerak berhubungan dengan nilai minimum arus gangguan dalam daerah yang dilindunginya. b. Selektifitas dan diskriminatif Selektif berarti suatu sistem proteksi harus dapat memilih bagian sistem yang harus diisolir apabila relay proteksi mendeteksi gangguan. Bagian yang dipisahkan dari sistem yang sehat sebisanya adalah bagian yang terganggu saja. Diskriminatif berarti suatu sistem proteksi harus mampu membedakan antara kondisi normal dan kondisi abnormal, ataupun membedakan apakan kondisi abnormal tersebut terjadi di dalam atau di luar daerah proteksinya.
c. Kecepatan Sistem proteksi perlu memiliki tingkat kecepatan sebagaimana ditentukan sehingga meningkatkan mutu pelayanan, keamanan manusia, peralatan dan stabilitas oprasi. d. Keandalan Suatu sistem proteksi dapat dikatakan andal jika selalu berfungsi sebagaimana yang di harapkan. Sistem proteksi tersebut dikatakan tidak andal bila gagal bekerja pada saat dibutuhkan dan bekerja pada saat proteksi itu tidak seharusnya bekerja. e. Ekonomis Suatu perencanaan teknik yang baik tidak terlepas tentunya dari pertimbangan nilai ekonomisnya. Suatu relay proteksi yang digunakan hendaknya ekonomis mungkin dengan tidak mengesampingkan fungsi dan keandalannya. 3.5.1. Tipe Proteksi Ada dua kategori yang dikenal yaitu proteksi utama (main protection) dan proteksi pembantu (back up protection). Proteksi utama adalah pertahanan utama dan akan membebaskan gangguan pada bagian yang akan diproteksi secepat mungkin. Mengingat keandalan 100% tidak hanya dari perlindungan tetapi juga dari trafo arus, trafo tegangan dan pemutus rangkaian yang tidak dapat dijamin, untuk itu diperlukan perlindungan pembantu (auxiliary protection) pada alat proteksi tersebut. Proteksi pembantu bekerja bila relay utama gagal dan tidak hanya melindungi daerah berikutnya dengan perlambatan waktu yang lebih lama daripada relay utamanya.
Gambar 3.2 Konsep Diagram Sebuah Relay 3.6. Jenis-jenis Proteksi Transformator Daya Relay yang biasa digunakan pada sebuah transformator daya sebagai pengaman pada saat terjadi gangguan adalah: 1. Relay Buchollz Relay buchollz dipasang pada pipa main tank ke konservator ataupun dari OLTC ke konservator tergantung design trafonya apakah dikedua pipa tersebut dipasang relay buchollz. Relay buchollz berfungsi untuk mendeteksi dan mengamankan gangguan di dalam transformator yang menimbulkan gas. Selama transformator beroperasi normal, relay akan terisi penuh dengan minyak. Pelampung akan berada pada posisi awal.
Gambar 3.3 Relay Buchollz
Bila terjadi gangguan yang terkecil didalam tangki transformator, misalnya hubung singkat dalam kumparan, maka akan menimbulkan gas. Gas yang terbentuk akan berkumpul dalam relay pada saat perjalanan menuju tangki konservator, sehingga level minyak dalam relay turun dan akan mengerjakan kontak alarm (kontak pelampung atas). Bila level minyak transformator turun secara perlahan-lahan akibat dari suatu kebocoran, maka pelampung atas akan memberikan sinyal alarm dan bila penurunan minyak tersebut terus berlanjut, maka pelampung bawah akan memberikan sinyal trip. Bila terjadi busur api yang besar, kerusakan minyak akan terjadi dengan cepat dan timbul surja tekanan pada minyak yang bergerak melalui pipa menuju ke relay buchollz. 2. Relay Jansen Tap changer adalah alat yang terpasang pada transformator yang berfungsi untuk mengatur tegangan keluaran (sekunder) akibat beban maupun variasi tegangan pada sistem masuknya (input). Tap changer umumnya dipasang pada ruang terpisah pada ruang terpisah dengan ruang untuk tempat kumparan, dimaksudkan agar minyak tap changer tidak bercampur dengan minyak tangki utama. Untuk mengamankan ruang diverter switch apabila terjadi gangguan pada sistem tap changer, digunakan pengaman yang biasa disebut relay jansen (buchollz-nya tap changer). Relay buchollz tap changer (jansen) untuk mengamankan ruangan beserta isinya dari diverter switch. Relay jansen bekerja apabila ada desakan tekanan yang terjadi akibat flash over antar bagian bertegangan atau baguan bertegangan dengan body atau ada desakan aliran minyak karena gangguan eksternal.
Gambar 3.4 Relay Jansen Prinsip kerja dari relay jansen adalah adanya aliran minyak yang deras, ada tekanan minyak sehingga minyak mengalir ke konservator, goncangan minyak yang cukup besar dan semua itu menyebabkan katup akan berayun dan mengerjakan kontak triping dan akhirnya akan melepas gangguan. 3. Relay Tekanan Lebih (Sudden Pressure Relay) Relay tekanan lebih berfungsi hampir sama seperti relay buchollz yaitu mengamankan transformator dari gangguan insternal. Bedanya relay ini hanya bekerja apabila terjadi kenaikan tekanan gas tiba-tiba yang disebabkan oleh hubung singkat
Gambar 3.5 Relay Sudden Pressure Berikut adalah komponen dan cara kerja dari relay tekanan lebih:
Tipe Membran
Plat tipis yang didesain sedemikian rupa yang akan pecah bila menerima tekanan melebihi desainnya. Membrane ini hanya sekali pakai sehingga bila pecah harus segera diganti yang baru.
Pressure Relief Valve suatu katup yang ditekan oleh sebuah pegas yang didesain sedemikian rupa sehingga apabila terjadi tekanan didalam transformator melebihi tekanan pegas maka akan membuka dan membuang tekanan keluar bersama-sama sebagian minyak. Katup akan menutup kembali apabila tekanan didalam transformator turun atau lebih kecil dari tekanan pegas.
4. Relay HV/LV Winding Temperature dan HV/LV Oil Temperature Relay HV/LV temperature bekerja apabila suhun kumparan trafo melebihi setting dari pada relay HV/LV Winding, besarnya kenaikan suhu adalah sebanding dengan factor pembebanan dan suhu udara luar trafo. Urutan kerja relay suhu kumparan/winding ini dibagi 2 tahap:
Mengerjakan alar (winding temperature alarm)
Mengerjakan perintah trip ke PMT (winding temperature trip)
Gambar 3.6 Relay HV/LV Relay HV/LV Oil tempature bekerja apabila suhu minyak trafo melebihi setting dari pada relay HV/LV oil. Besarnya kenaikan suhu adalah
sebanding dengan factor pembebanan dan suhu udara luar trafo. Urutan kerja relay suhu minyak/oil dibagi 2 tahap:
Mengerjakan alarm (oil temperature alarm)
Mengerjakan perintah trip ke PMT (oil temperature trip)
5. Relay Arus Lebih (Over Current Relay) Relay arus lebih bekerja berdasarkan adanya kenaikan arus yang melebihi suatu nilai pengaman yang telah ditentukan dan dalam jangka waktu yang telah diterapkan. Relay arus lebih akan pick up jika besar arus melebihi nilai setting yang telah ditentukan. Pada proteksi transformator daya, relay arus lebih digunakan sebagai tambahan bagi relay differensial untuk memberikan tanggapan terhadap gangguan luar. Relay ini digunakan untuk mengamankan peralatan terhadap gangguan dan beberapa hal dapat digunakan sebagai pengaman beban lebih.
Gambar 3.7 Relay Over Current PT. Indonesia Power UP Saguling
6. Relay Tangki Tanah Relay tangki tanah berfungsi untuk mengamankan trafo hubung singkat antara fasa dengan tangki trafo dan titik netral trafo yang ditanahkan. Relay tangki tanah yang terpasang, akan mendeteksi arus gangguan dari tangki trafo ketanah, jika terjadi kebocoran isolasi dari belitan trafo ke tangki, arus yang mengalir ketanah akan dideteksi relay arus lebih melalui CT. relay akan mentripkan PMT di kedua sisi (TT dan TM). Jadi arus gangguan kembali kesistem melalui pembumian trafo.
Gambar 3.8 Relay Tangki Tanah 7. Restricted Earth Fault (REF) Relay gangguan tanah terbatas atau restricted earth fault (REF) berfungsi untuk mengamankan tranformator bila ada gangguan satu fasa ke tanah didekat titik netral transformator yang tidak dirasakan oleh relay differensial.
Gambar 3.9 Relay Earth Fault 8. Relay Differensial Relay differensial berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap gangguan hubung singkat yang terjadi di dalam daerah pengaman transformator. Relay ini merupakan pengaman utama (main protection) yang sangat selektif dan cepat sehingga tidak perlu dikoordinir dengan relay lain dan tidak memerlukan time delay.
Gambar 3.10 Relay Differensial Prinsip dari relay ini yaitu membandingkan arus yang masuk keperalatan dengan arus yang keluar dari peralatan tersebut.
3.7. Tujuan Pemasangan Relay Proteksi Transformator Tenaga Maksud dan tujuan pemasangan relay proteksi proteksi pada transformator daya adalah untuk mengamankan peralatan/sistem sehingga kerugian akibat gangguan dapat dihindari atau dikurangi menjadi sekecil mungkin dengan cara: 1. Mencegah kerusakan transformator akibat adanya gangguan/ketidak normalan yang terjadi pada transformator atau gangguan pada bay transformator. 2. Mendeteksi adanya gangguan atau keadaan abnormal lainnya yang dapat membahayakan peralatan atau sistem 3. Melepaskan (memisahkan) bagian sistem yang terganggu atau yang mengalami keadaan abnormal lainnya secepat mungkin sehingga kerusakan instalasi yang terganggu atau dilalui arus gangguan dapat dihindari atau dibatasi seminimum mungkin dan bagian sistem lainnya tetap dapat beroprasi. 4. Memberikan pengamanan cadangan bagi instalasi lainnya. 5. Memberikan pelayanan keandalan dan mutu listrik yang terbaik kepada konsumen. 6. Mengamankan manusia terhadap bahaya yang ditimbulkan oleh listrik.
BAB 4 TEMUAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Main Transfomer Main Transformer atau transformer utama adalah suatu peralatan yang sangat vital yang berfungsi menyalurkan daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya. Pada trafo utama PT. Indonesia Power UP Saguling trafo mengubah tegangan dari 16,5 KV menjadi 500 KV yang nantinya akan di salurkan pada saluran transmisi dan selanjutnya tegangan diturunkan kembali untuk disalurkan ke saluran distribusi. PT. Indonesia Power UP Saguling memiliki 2 buah Main Transformer (MTR), masing-masing 1 buah MTR digunakan untuk menopang 2 buah unit generator dan turbin. Pada laporan praktik kerja lapangan ini, penulis memfokuskan untuk membahas relay arus lebih pada MTR 2 pada PT. Indonesia Power UP Saguling.
Gambar 4.1 Main Transformer 2 (MTR 2) PT. Indonesia Power UP Saguling
Adapun spesifikasi Main Transformer 2 (MTR 2) pada PT. Indonesia Power UP Saguling adalah sebagai berikut: Type:
SFFP-412200/500
Rated power:
412.2/206.1-206.1 MVA
Rated voltage:
525/16.5-16.5 kV
Vector group:
YNd1d1
Frequency:
50 Hz
No. of phase:
3
Type of cooling
ODAF
Sound pressure level:
80 dB(A)
Insulation level:
LI/LIC/SI/AC
1U 1V 1W
1550/1705/1300/680 kV
N
95/105/-/38 kV
2U 2V 2W 3U 3V 3W
95/105/-/38 kV
Temperature rise: Top oil
60 K
Avg. winding
65 K
Standard:
IEC 60076
Installation site:
Outdor, below 1000m
Insulation oil: Manufacturer:
NYNAS, Sweden
Type:
Libra
De-energized Tap Changer: Manufacturer
MR Germany
Type
3Xdui822-72.5
Tabel 4.1 Spesifikasi MTR 2 PT. Indonesia Power UP Saguling
Gambar 4.2 Spesifikasi MTR 2 PT. IP UP Saguling 4.2. Sistem Proteksi Main Transformator Pada PT. Indonesia Power UP Saguling Sistem proteksi pada PT. Indonesia Power UP Saguling merupakan kumpulan relay untuk mendeteksi adanya short circuit dan ground fault pada trafo utama. Kedua macam relay tersebut mempunyai skema, satu untuk trafo utama saja (T87A + T87FA), dan yang lainnya untuk trafo utama plus EHV branch bus (T87B + T87FB). Berikut ini adalah diagram dari dua skema protektif proteksi pada PT. Indonesia Power UP Saguling adalah sebagai berikut:
Gambar 4.3 Skema Relay PT. Indonesia Power UP Saguling 1. Proteksi Utama pada PT. Indonesia Power UP Saguling Device Number
Type
Specification
T87A
MTP-A131
50Hz, TAP 0.58~1.74A, DC110V
T87B
MTP-A141
50Hz, TAP 0.58~1.74A, DC 110V
2. Back-up Proteksi pada PT. Indonesia Power UP Saguling Device Number
Type
Specification
T51-1
SOC3AA-R3S
50Hz, L-TAP 0.8~2.4A, H-TAP 4~16A, 0.5~ sec, DC12V
T51-2
SOC3AA-R3S
Ditto
T51-N
SOC1DA-R6S
50Hz, L-TAP 0.4~1.2A, H-TAP 2~8A sec, DC12V
Tabel 4.2 Proteksi utama dan back-up proteksi pada PT. IP UP Saguling
4.3. Relay Arus Lebih Relay arus lebih merupakan relay yang bekerja terhadap arus lebih. Relay ini akan bekerja bila arus yang mengalir melebihi nilai setting arusnya (I sett). Relay ini bekerja dengan membaca input berupa besaran arus kemudian membandingkan dengan nilai setting, apabila nilai arus setting terbaca oleh relay melebihi nilai setting, maka relay akan mengirim perintah trip (lepas) kepada Pemutus Tenaga (PMT) atau Circuit Breaker (CB) setelah tunda waktu yang diterapkan pada setting. Relay arus lebih OCR (Over Current Relay) memproteksi instalasi listrik terhadap gangguan antar fasa. Sedangkan untuk memproteksi terhadap gangguan fasa tanah digunakan relay arus lebih gangguan tanah atau Ground Fault Relay (GFR). Prinsip kerja GFR sama dengan OCR, yang membedakan hanyalah pada fungsi dan elemen sensor arus. OCR biasanya memiliki 2 atau 3 sensor arus (untuk 2 atau 3 fasa) sedangkan GFR hanya memiliki 1 sensor arus (satu fasa).
Pada dasarnya relay arus lebih adalah suatu alat yang
mendeteksi besaran arus yang melalui suatu jaringan dengan bantuan trafo arus.
Gambar 4.5 Sambungan (Wiring) 2 OCR dan 1 GFR 4.4. Prinsip Kerja Relay Arus Lebih Pada MTR 2 PLTA Saguling Prinsip kerja relay arus lebih adalah berdasarkan pengukuran arus, yaitu relay akan bekerja apabila merasakan arus diatas nilai settingnya. OCR dirancang sebagai pengaman cadangan trafo jika terjadi gangguan hubung singkat baik dalam trafo (internal fault) maupun gangguan eksternal (external fault). Oleh karena itu, setting arus OCR (T51-1
dan T51-2) pada MTR 2 PT. Indonesia Power UP Saguling harus lebih besar dari kemampuan arus nominal trafo yang diamankan (110 – 120%) dari nominal, sehingga tidak bekerja pada saat trafo dibebani nominal, akan tetapi harus dipastikan bahwa setting arus relay masih tetap bekerja pada arus hubung singkat fasa-fasa minimum. Prinsip kerja GFR (T51-N) pada MTR 2 PT. Indonesia Power UP Saguling sama dengan OCR
yaitu berdasarkan penguluran arus, dimana relay akan berkerja apabila
merasakan arus diatas nilai settingnya. GFR dirancang sebagai pengaman cadangan trafo jika terjadi gangguan hubung singkat fasa terhadap tanah, baik dalam trafo (internal fault) maupun gangguan eksternal (external fault). Setting arus GFR lebih kecil dari pada OCR, karena nilai arus hubung singkatnya pun lebih kecil dari pada arus hubung singkat fasa-fasa. Pada gangguan satu phasa ke tanah, misal phasa A mengalami gangguan akan menyebabkan kenaikan arus pada phasa A dan drop tegangan di phasa A (menjadi nol) sedangkan arus pada phasa yang lain menjadi nol yang diikuti dengan kenaikan tegangan phasa yang lain (phasa B dan phasa C tidak sama dengan nol sedangkan arus phasa B sama besarnya dengan phasa C yaitu nol ampere). Relay arus lebih (OCR dan GFR) pada PT. Indonesia Power UP Saguling merupakan relay 3 phasa dengan karakteristik definite relay yaitu jika relay dialiri arus lebih relay belum tentu akan trip. Jika arus yang berlebih masuk hanya dalam waktu yang singkat atau dibawah nilai arus setting maka relay tidak akan trip atau gangguan dapat dibiarkan. Tetapi jika relay dialiri oleh arus lebih melebihi waktu settingnya, maka relay akan trip dengan otomatis dan akan memberikan perintah kepada PMT untuk memutus jaringan. Jika sudah terputus maka langkah selanjutnya ialah mencari tahu penyebab sekaligus memperbaiki gangguan arus lebih pada trafo yang dapat menyebabkan relay trip. Biasanya pemeriksaan dan perbaikan ini dilakukan oleh bagian pemeliharaan listrik UP Saguling. Jika dirasa gangguan sudah dapat dihilangkan maka langkah selanjutnya ialah memberitahu bagian operator agar mereset relay sehingga relay dapat beroprasi secara normal kembali. Relay arus lebih pada PT. Indonesia Power UP Saguling merupakan back-up protection, dimana untuk main protectionnya adalah diferrential relay. Untuk tujuan keandalan dan keamanan terhadap mal-operasi, relay arus lebih (OCR dan GFR) PT. Indonesia Power UP Saguling dilengkapi dengan 2 sirkuit independent circuit sebagai sirkuit utama dan sebagai stopper masing-masing sirkuit dilengkapi dengan pengukuran terpisah.
Gambar 4.6 Relay Arus Lebih T51-2 PT. Indonesia Power UP Saguling Adapun spesifikasi Relay OCR T51-1 dan T51-2 pada Main Transformer 2 (MTR 2) di PLTA Saguling adalah sebagai berikut: Type
: Mitsubishi / SOC 3AA – R3S
Rating
: 50 Hz,1A,48/12 VDC
Setting Range: L = 1 LT = 5sec Lokasi
H =4 HT = 0.5 sec
: Protection Panel Room Adapun spesifikasi Relay GFR T-51 N pada Main Transformator 2 (MTR 2) di
PLTA Saguling adalah sebagai berikut: Type
: Mitsubishi / SOC 3AA – R3S
Rating
: 50Hz,5A,48/125 VDC
Setting Range: LT ls = 0.4 x ln LT ls = 0.05 x ln Lokasi
: Protection Panel Control Room
Gambar 4.7 Dimensi Relay Arus Lebih PT. Indonesia Power UP Saguling
4.5. Jenis-Jenis Relay Arus Lebih
Non-directional
Directional
Kontrol tegangan
Penahan tegangan
4.6. Karakteristik Relay Arus Lebih a. Relay Waktu Seketika (Instantaneous Relay) Relay yang bekerja seketika (tanpa waktu tunda) ketika arus yang mengalir melebihi nilai settingnya, relay akan bekerja dalam waktu beberapa mili detik (10 – 20 ms). Dapat kita lihat pada gambar dibawah ini. Relay ini jarang berdiri sendiri tetapi umumnya dikombinasikan dengan relay arus lebih dengan karakteristik yang lain.
Gambar 4.8 Instantaneous Relay b. Relay Arus Lebih Waktu Tertentu (Defenite Time Relay) Relay ini akan memberikan perintah pada PMT pada saat terjadi gangguan hubung singkat dan besarnya arus gangguan melampaui settingnya (Is), dan jangka waktu kerja relay mulai pick up sampai kerja relay diperpanjang dengan waktu tertentu tidak tergantung besarnya arus yang mengerjakan relay. Relay
arus lebih pada main transformer 2 (MTR 2) PT. Indonesia Power UP Saguling menggunakan relay arus lebih jenis inverse time relay.
Gambar 4.9 Defenite Time Relay
c. Relay Arus Lebih Waktu Terbalik (Inverse Time Relay) Relay ini akan bekerja dengan waktu tunda yang tergantung dari besarnya arus secara terbalik (inverse time), makin besar arus makin kecil waktu tundanya.
Gambar 4.10 Inverse Time Relay Karakteristik ini bermacam-macam dan setiap pabrik dapat membuat karakteristik yang berbeda-beda karakteristik waktunya dibedakan dalam tiga kelompok yaitu sebagai berikut:
Standar Invers
Very Inverse
Extremely Inverse
Long Time Inverse
Hubungan antara arus terhadap waktu untuk beberapa karakteristik di atas ditunjukan oleh persamaan berikut: t=
𝐾 𝑥 (𝑇𝑀𝑆) ∝−1 (𝐼⁄𝐼𝑠) 𝐼
TMS =
𝑡 𝑥 [[ 𝐼𝑠]∝ −1 𝐾
Dimana: t
: Waktu trip dalam detik
TMS
: Time Multiple Setting
I
: Besarnya arus gangguan hubung singkat (A)
Setelan OCR (Inverse) diambil arus gangguan hubung singkat terbesar
Setelan GFR (Inverse) diambil arus gangguan hubung singkat terkecil
Is
: Besarnya arus setting sisi primer (A)
Setelan OCR (Inverse) diambil (BS) 1,05 s/d 1,3 x Ibeban
Setelan GFR (Inverse) diambil 6% s/d 12% x Ifault hubung singkat 1 phasa terkecil.
TMS
: Time Multiplier setting
K dan a untuk setiap karakteristik bahwa besarnya seperti pada table dibawah ini: Karakteristik Standard Inverse Very Inverse Extremly Inverse Long Time Inverse
K 0.14 13.5 80.0 120
A 0.02 1.00 2.00 1.00
Tabel 4.3 karakteristik besarnya K dan A
4.7. Pengaman Pada Relay Arus Lebih Pada relay arus lebih memiliki 2 jenis pengaman yang berbeda antara lain:
Pengamanan hubung singkat fasa-fasa. Relay ini mendeteksi arus dari fasa-fasa. Oleh karena itu disebut “Relay Fasa”. Karena pada relay tersebut dialiri oleh arus fasa, maka settingnya (Is) harus lebih besar dari beban maksimum. Ditetapkan Is = 1,2 x In (In = arus nominal peralatan terlemah).
Pengamanan hubung fasa-tanah. Arus gangguan saru fasa ke tanah ada kemungkinan lebih kecil dari arus beban, ini disebabkan karena gangguan tanah ini melalui tahanan gangguan yang masih cukup tinggi. Pentanahan netral sistemnya melalui impedansi/tahanan yang tinggi, atau bahkan tidak ditanahkan. Dalam hal demikian, relay pengaman hubung singkat (relay fasa) tidak dapat mendeteksi gangguan tanag tersebut. Supaya relay sensitive terhadap gangguan
tersebut dan tidak salah kerja oleh arus beban, maka relay dipasang tidak pada kawat fasa melainkan kawat netral pada sekunder trafo daya. Dengan demikian relay ini dialiri oleh arus netralnya, berdasarkan komponen simetrisnya arus netral adalah jumlah dari arus ketiga fasanya. Arus urutan nol dirangkaian primernya baru dapat mengalir jika terdapat jalan kembali melalui tanah (melalui kawat netral).
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan Dari hasil kerja praktek atau praktik industri secara umum dengan hasil dan pembahasan yang didapat secara khusus di PT. Indonesia Power UP Saguling dengan judul “OCR (Over Current Relay) dan GFR (Ground Fault Relay) Sebagai Proteksi Arus Lebih Pada Main Transformator Di PT. Indonesia Power Unit Pembangkitan Saguling”, maka dapat dibuat suatu kesimpulan sebagai berikut : 1. Main Transformer atau transformer utama adalah suatu peralatan yang sangat vital yang berfungsi menyalurkan daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya. Pada trafo utama PT. Indonesia Power UP Saguling trafo mengubah tegangan dari 16,5 KV menjadi 500 KV. 2. Relay arus lebih merupakan relay yang bekerja terhadap arus lebih. Relay ini akan bekerja bila arus yang mengalir melebihi nilai setting arusnya (I sett). 3. Relay arus lebih OCR (Over Current Relay) memproteksi instalasi listrik terhadap gangguan antar fasa. Sedangkan untuk memproteksi terhadap gangguan fasa tanah digunakan relay arus lebih gangguan tanah atau Ground Fault Relay (GFR). 4. Hubungan antara arus terhadap waktu untuk beberapa karakteristik waktu relay ditunjukan oleh persamaan berikut: t=
𝐾 𝑥 (𝑇𝑀𝑆) ∝−1 (𝐼⁄𝐼𝑠) 𝐼
TMS =
𝑡 𝑥 [[ 𝐼𝑠]∝ −1 𝐾
5.2. Saran Dalam pelaksanaan Laporan Kerja Praktik ini dan berdasarkan hasil pengamatan penulis, terdapat beberapa saran yang perlu diperhatikan untuk kedepannya bagi universitas maupun untuk perusahaan diantaranya: a. Untuk Universitas: 1. Penambahan jam praktikum pada mahasiswa/i yang mengontrak Mata Kuliah Praktikum 2. Pemberian pelatihan atau pembekalan pada mahasiswa/i yang mengontrak Mata Kuliah Praktik Industri sebelum praktik langsung ke industri 3. Memberikan pedoman bagi mahasiswa/i yang mengontrak Mata Kuliah Praktik Industri agar selama mahasiswa/i praktik tidak kebingungan 4. Untuk administrasi pembuatan surat agar tidak lama dalam pembuatan surat izin untuk industri yang bersangkutan 5. Pemilihan dosen pembimbing seharusnya diputuskan sebelum mahasiswa/i praktik industri b. Untuk Industri: 1. Memberikan sanksi atau peringatan bagi setiap pegawai yang tidak menggunakan APD (Alat Pelindung Diri) 2. Menghemat listrik di area kantor 3. Penggantian peralatan lama dengan yang baru 4. Penambahan peralatan untuk meningkatan keandalan di PT. Indonesia Power UP Saguling 5. Peralatan proteksi perlu diperhatikan dengan cermat, karena sangat berpengaruh pada kegiatan produksi listrik. Bila ada peralatan proteksi yang sudah usang dan masih fungsional sebaiknya diganti dengan peralatan proteksi yang baru sebagai tindakan pencegahan sebelum terjadi kerusakan yang sangat fatal.
