nadab sila

8/19/2019 Nadab Sila

1/23

TUGAS

SISTEM PROTEKSI 1

OlehAMINADAP SILA

NIM:1306032019

FAKULTAS SAINS DAN TEKNIK

UNVERSITAS NUSA CENDANA

KUPANG

2016


2/23

BAB IPENDAHULUAN

1 1 L!"!# Bel!$!%&

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah salah satu pembangkit yang memanfaatkanaliran air untuk diubah menjadi energi listrik. Air merupakan energi yang terbarukan,

sehingga air dapat terus dipergunakan untuk pembangkit listrik tanpa harus takut kehabisan

air. Di indonesia kebanyakan memakai PLTA dikarenakan sesuai dengan cuaca yang ada di

ndonesia. Apalagi untuk !ilayah yang memiliki curah hujan yang tinggi. Dibandingkan

pembangkit listrik lainnya, PLTA memang lebih sederhana. "amun memiliki kemampuan

yang tidak kalah baik dibanding pembangkit listrik lainnya.

#nergi listrik yang dibangkitkan ini biasa disebut sebagai hidroelektrik. Pembangkit

listrik ini bekerja dengan cara merubah energi air yang mengalir (dari bendungan atau air

terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin air) dan dari energi mekanik menjadi

energi listrik (dengan bantuan generator). $emudian energi listrik tersebut dialirkan melalui

jaringan%jaringan yang telah dibuat, hingga akhirnya energi listrik tersebut dapat dipakai oleh

manusia untuk memenuhi kehidupan sehari%hari.

&eberapa keunggulan dari pembangkit ini adalah responnya yang cepat sehingga sangat

sesuai untuk kondisi beban puncak maupun saat terjadi gangguan di jaringan, air memiliki

energi mekanik yang besar sehingga kapasitas daya keluarannya yang paling besar diantara

energi terbarukan lainnya, pembangkit listrik tenaga air ini juga telah ada sejak dahulu kala,

'elain itu untuk mendapatkan air lebih mudah dibanding energi terbarukan lainnya.

"amun PLTA juga memiliki beberapa kekurangan, yaitu bergantung pada musim yang

ada. Di ndonesia memiliki musim, yaitu musim hujan dan musim kemarau. Pada musim

hujan pasokan air sangat banyak, namun pada musim kemarau pasokan air sangat sedikit

karena jarang ada hujan. leh karena itulah PLTA harus didesain sebaik mungkin agar pada

musim hujan tidak terjadi kelebihan pasokan air atau banjir dan pada musim kemarau tidak

terjadi kekurangan pasokan air.


3/23

BAB IIPEMBAHASAN

2 1 Pe%&e#"'!% P#("e$)' T#!%)*')' Te%!&! L')"#'$

Pengertian proteksi transmisi tenaga listrik adalah adalah proteksi yang dipasang pada

peralatan%peralatan listrik pada suatu transmisi tenaga listrik sehingga proses penyaluaran

tenaga listrik dari tempat pembangkit tenaga listrik(Po!er Plant) hingga 'aluran distribusi

listrik (substation distribution) dapat disalurkan sampai pada konsumer pengguna listrik

dengan aman. Proteksi transmisi tenaga listrik diterapkan pada transmisi tenaga listrik agar

jika terjadi gangguan peralatan yang berhubungan dengan transmisi tenaga listrik tidak

mengalami kerusakan. ni juga termasuk saat terjadi pera!atan dalam kondisi menyala. *ika

proteksi bekerja dengan baik, maka pekerja dapat melakukan pemeliharaan transmisi tenaga

listrik dalam kondisi bertegangan. *ika saat melakukan pemeliharaan tersebut terjadi

gangguan, maka pengaman%pengaman yang terpasang haurus bekerja demi mengamankan

sistem dan manusia yang sedang melaukukan pera!atan.

Transmisi tenaga listrik terbagi dalam beberapa kategori. $ategori yang pertama

adalah transmisi dengan tegangan sebesar + $-. ni merupakan transmisi yang sangat

tinggi. $arena di ndonesia masih menggunakan sistem + k-. $ategori yang kedua adalah

transmisi dengan tegangan sebesar + k-. Dan yang ketiga adalah transmisi /+ k-. 0ntuk

diba!ah /+ k- selanjutnya dinamakan dengan distribusi tenaga listrik.


4/23

A A+! '", PLTA -

Air mempunyai banyak sekali manfaat bagi kehidupan manusia. 'elain untuk mandi,

minum, memasak, mencuci, dan sarana pengairan bagi lahan pertanian. 'elain itu masih

banyak sekali manfaat lainnya yang mungkin tidak disadari manusia. 'alah satu manfaat dariair adalah aliran air dapat menghasilkan energi listrik.

Air merupakan sumber energi mekanik yang banyak dipergunakan untuk kemajuan

teknologi. Pada 1aman re-olusi industri, air dan angin dijadikan sumber energi mekanik. Dan

pada akhirnya yang menginspirasi terciptanya Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) hingga

bisa berkembang lebih modern dan canggih pada saat ini.

2ambar Pembangkit Listrik tenaga Air (PLTA)

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah salah satu pembangkit yang memanfaatkan

aliran air untuk diubah menjadi energi listrik. Air merupakan energi yang terbarukan,

sehingga air dapat terus dipergunakan untuk pembangkit listrik tanpa harus takut kehabisan

air. Di indonesia kebanyakan memakai PLTA dikarenakan sesuai dengan cuaca yang ada di

ndonesia. Apalagi untuk !ilayah yang memiliki curah hujan yang tinggi. Dibandingkan

pembangkit listrik lainnya, PLTA memang lebih sederhana. "amun memiliki kemampuan

yang tidak kalah baik dibanding pembangkit listrik lainnya.

#nergi listrik yang dibangkitkan ini biasa disebut sebagai hidroelektrik. Pembangkit

listrik ini bekerja dengan cara merubah energi air yang mengalir (dari bendungan atau air

terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin air) dan dari energi mekanik menjadi

energi listrik (dengan bantuan generator). $emudian energi listrik tersebut dialirkan melalui

jaringan%jaringan yang telah dibuat, hingga akhirnya energi listrik tersebut dapat dipakai oleh

manusia untuk memenuhi kehidupan sehari%hari.


5/23

&eberapa keunggulan dari pembangkit ini adalah responnya yang cepat sehingga sangat

sesuai untuk kondisi beban puncak maupun saat terjadi gangguan di jaringan, air memiliki

energi mekanik yang besar sehingga kapasitas daya keluarannya yang paling besar diantara

energi terbarukan lainnya, pembangkit listrik tenaga air ini juga telah ada sejak dahulu kala,

'elain itu untuk mendapatkan air lebih mudah dibanding energi terbarukan lainnya.

"amun PLTA juga memiliki beberapa kekurangan, yaitu bergantung pada musim yang

ada. Di ndonesia memiliki musim, yaitu musim hujan dan musim kemarau. Pada musim

hujan pasokan air sangat banyak, namun pada musim kemarau pasokan air sangat sedikit

karena jarang ada hujan. leh karena itulah PLTA harus didesain sebaik mungkin agar pada

musim hujan tidak terjadi kelebihan pasokan air atau banjir dan pada musim kemarau tidak

terjadi kekurangan pasokan air.

. /e%') e%') ",#.'% !'#

Terdapat dua jenis turbin air (PLTA,PLT34) yaitu 5 ",#.'% '*+,l)e !% ",#.'% #e!$)' .Type Turbin ini dipengaruhi oleh 6head6 atau tinggi dari air terhadap turbin dan debit atau-olume air di lokasi Pembangkit. 7aktor lain yang mempengaruhi adalah efisiensi dan biaya.

Ilustrasi Head pada PLTA (https://wiki.uiowa.edu)

1 TURBIN IMPULSE

Turbin impulse umumnya menggunakan kecepatan dari air untuk menggerakkan runner dan dilepaskan pada tekanan atmosfir. Aliran air menyemprot setiap piringan pada runner.Tidak ada bagian yang menghisap diba!ah turbin dan air mengalir keba!ah rumah turbinsetelah mengenai runner. Turbin impulse umumnya cocok untuk yang memiliki head tinggidan -olume air rendah.


6/23


7/23

Turbin ?#A$' menghasilkan daya dari kobinasi tekanan dan pergerakan air. ?unner di letakkan langsung pada aliran arus. turbin reaksi biasanya digunakan untuk lokasiPLTA8PLT34 yang memiliki head yang lebih rendah dan debit yang lebih besar dibandingkan dengan turbin 3P0L'#.

2 ! TURBIN PROPELLER

Turbin Propeller jenis $APLA" ('umber 5 [email protected])Turbin propeller pada umumnya memiliki runner dengan = sampai dengan blade dimana air mengenai semua blade secara konstan. Pitch dari blade dapat fi9 atau diadjust. Ada beberapamacam turbin propeller yaitu 5 turbin bulb, turbin 'traflo, turbin tube dan turbin $APLA"

2 . TURBIN FRANCIS


8/23

Turbin 7?A"> ' (http588ffden% .phys.uaf.edu8) Turbin 7?A"> ' memiliki runner dengan baling%baling tetap, biasanya jumlahnya Batau lebih. Air dimasukkan tepat diatas runner dan mengelilinginya dan jatuh melalui runnerdan memutarnya. 'elain ?unner komponen lainnya adalah scroll case, !icket gate dan drafttube.

2 4 TURBIN KINETIC

7ree 7lo! Turbine (http588macaulay.cuny.edu8)

Turbin $ "#T $ juga disebut turbin aliran bebas, menghasilkan listrik dari energikinetik di dalam air yang mengalir, alih%alih dari energi potensial dari ketinggian. 'istemdapat beroperasi di sungai, saluran buatan manusia, air pasang surut, atau arus laut. 'istem$inetic memanfaatkan jalur alami aliran air. Turbin ini tidak memerlukan pengalihan air


9/23

melalui saluran buatan manusia, dasar sungai, atau pipa, meskipun mungkin memilikiaplikasi dalam saluran tersebut. 'istem $inetic tidak memerlukan pekerjaan sipil yang besarC

"amun dapat menggunakan struktur yang ada seperti jembatan, tailraces dan saluran.P#'%)'+ Ke# ! PLTA

. Aliran sungai dengan jumlah debit air sedimikian besar ditampung dalam !aduk yangditunjang dalam betuk bangunan bendungan

. Air tersebut dialirkan melalui saringan po!er intake

=. $emudian masuk ke dalam pipa pesat (penstock)


10/23

B!&'!% .!&'!% PLTA Be)e#"! F,%&)'%5!

. Gaduk ,berfungsi untuk menahan air

. 3ain gate, katup prmbka

=. &endungan, berfungsi menaikkan permukaan air sungai untuk menciptakan tinggi jatuh air.'elain menyimpan air, bendungan juga dibangun dengan tujuan untuk menyimpan energi.


11/23

. Turbin merupakan peralatan yang tersusun dan terdiri dari beberapa peralatan suplai air masuk turbin, diantaranya sudu (runner), pipa pesat (penstock), rumah turbin (spiral chasing),katup utama (inlet -al-e), pipa lepas (draft tube), alat pengaman, poros, bantalan (bearing),dan distributor listrik. 3enurut momentum air turbin dibedakan menjadi dua kelompok yaitu

turbin reaksi dan turbin impuls. Turbin reaksi bekerja karena adanya tekanan air, sedangkanturbin impuls bekerja karena kecepatan air yang menghantam sudu.

/. 2enerator, 2enerator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik darisumber energi mekanis. 2enerator terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator. ?otor terdiri dari : buah besi yang dililit oleh ka!at dan dipasang secara melingkar sehinggamembentuk B pasang kutub utara dan selatan. *ika kutub ini dialiri arus eksitasi dariAutomatic oltage ?egulator (A ?), maka akan timbul magnet. ?otor terletak satu porosdengan turbin, sehingga jika turbin berputar maka rotor juga ikut berputar. 3agnet yang

berputar memproduksi tegangan di ka!at setiap kali sebuah kutub mele!ati JcoilK yang

terletak di stator. Lalu tegangan inilah yang kemudian menjadi listrik

:. Draftube atau disebut pipa lepas, air yang mengalir berasla dari turbin

B. Tailrace atau disebut pipa pembuangan

. Transformator adalah trafo untuk mengubah tegangan A> ke tegangan yang lebih tinggi.

. .'!itchyard (controler)

. $abel transmisi

=. *alur Transmisi, berfungsi menyalurkan energi listrik dari PLTA menuju rumah%rumahdan pusat industri.


12/23

2 RELA PROTEKSI GENERATOR

&agian hulu dari sistem tenaga listrik adalah generator yang terdapat dipusat listrik

dan digerakkan oleh mesin penggerak mula (prime mo-er). 3esin penggerak dalam pusat

listrik berkaitan erat dengan instalasi mekanis dan instalasi listrik dari pusat listrik. 2enerator

sebagai sumber energi listrik dalam sistem perlu diamankan jangan sampai mengalami

kerusakan karena kerusakan generator akan sangat menggangu jalannya operasi system

tenaga listrik. leh karenanya generator sedapat mungkin harus dilindungi terhadap semua

gangguan yang dapat merusak generator. Tetapi dilain pihak dari segi selektifitas pengamansistem diharapkan agar P3T generator tidak mudah trip terhadap gangguan dalam system,

karena lepasnya generator dari sistem akan mempersulit jalannya operasi sistem tenaga

listrik. P3T generator hanya boleh bekerja apabila ada gangguan yang tepat ada didepan

generator, didalam generator atau pada mesin penggerak generator. *uga apabila terjadi

kegagalan dari P3T yang ada di depan P3T generator, baru P3T generator boleh bekerja.

3engingat generator merupakan peralatan yang penting dan nilainya juga cukup mahal, maka

diusahakan pengaruh gangguan dibatasi sampai sekecil mungkin. Antara lain dengan


13/23

menditeksi keadaan gangguan secara tepat dan mengisolasikan mesin terhadap sistem yang

sehat secara cepat.

2angguan pada generator antara lain dapat disebabkan oleh5

a) &eban lebih (o-erload). b) Panas lebih (o-erheating) pada lilitan dan bearing.c) Tegangan lebih (o-er-oltage) dan kecepatan lebih.d) $ehilangan medan penguat (loss of field).e) Daya balik (motoring).

f) Arus tidak seimbang (unbalance current) pada stator.g) ut of step.

'ebagian besar gangguan di atas perlu dihilangkan dengan cara melepaskan generator terhadap sistem melalui pemutus tenaga utama (main circuit breaker) dan bila memungkinkanmelepas pemutus tenaga medan penguat.

Gambar. Baga Ge erator de ga !esi Pe ggerak da !eda Pe guat

0ntuk jenis gangguan tertentu selain cara di atas, mesin penggerak dihentikan beroperasi. &ila terjadi gangguan yang masih pada batas yang dii1inkan biasanya sistemhanya memberikan peringatan saja. 3enentukan tindakan seperti yang disebutkan di atasharus dilakukan secara cermat dan hati%hati, karena kesalahan dalam menentukan dapatmempengaruhi tingkat pelayanan yang baik.

Klasifikasi Gangguan Pada Generator:

'ecara teknis, terdapat beberapa macam gangguan yang mungkin terjadi pada generator pembangkit tenaga listrik. 2angguan pada generator pembangkit tenaga listrik tersebut dapatdiklasifikasikan seperti berikut ini 5

A GANGGUAN LISTRIK7ELECTRICAL FAULT


14/23

*enis gangguan ini adalah gangguan yang timbul dan terjadi pada bagian%bagian listrik dari generator. 2angguan%gangguan tersebut antara lain 5

1 Hubung singkat 3 phasa

Terjadinya arus lebih pada stator yang dimaksud adalah arus lebih yang timbul akibatterjadinya hubungan singkat = phasa8= phase fault. 2angguan ini akan menimbulkan loncatan

bunga api dengan suhu yang tinggi yang akan melelehkan belitan dengan resiko terjadinyakebakaran, jika isolasi tidak terbuat dari bahan yang anti api atau nonflammable.

2 Hubung singkat 2 phasa

2angguan hubung singkat phasa8unbalance fault lebih berbahaya dibanding gangguanhubung singkat = phasa8balance fault, karena disamping akan terjadi kerusakan pada belitanakan timbul pula -ibrasi pada kumparan stator. $erusakan lain yang timbul adalah pada

poros8shaft dan kopling turbin akibat adanya momen puntir yang besar.

3 Stator hubung singkat 1 phasa ke tanah / stator ground fault

$erusakan akibat gangguan phasa atau antara konduktor kadang%kadang masih dapatdiperbaiki dengan menyambung taping atau mengganti sebagian konduktor, tetapi kerusakanlaminasi besi (iron lamination) akibat gangguan phasa ke tanah yang menimbulkan bungaapi dan merusak isolasi dan inti besi adalah kerusakan serius yang perbaikannya dilakukansecara total. 2angguan jenis ini meskipun kecil harus segera diproteksi.

8 Rotor hubung tanah / field ground

Pada rotor generator yang belitannya tidak dihubungkan oleh tanah (ungroundedsystem). &ila salah satu sisi terhubung ke tanah belum menjadikan masalah. Tetapi apabila

sisi lainnya terhubung ke tanah, sementara sisi sebelumnya tidak terselesaikan maka akanterjadi kehilangan arus pada sebagian belitan yang terhubung singkat melalui tanah.Akibatnya terjadi ketidakseimbangan fluksi yang menimbulkan -ibrasi yang berlebihan sertakerusakan fatal pada rotor.

Kehilangan medan penguat / Loss of e !itation

4ilangnya medan penguat akan membuat putaran mesin naik, dan berfungsi sebagaigenerator induksi. $ondisi ini akan berakibat pada rotor dan pasak8slot !edges, akibat arusinduksi yang bersirkulasi pada rotor. $ehilangan medan penguat dapat dimungkinkan oleh 5

a) *atuhnya 8 trip saklar penguat (< A>) b) 4ubung singkat pada belitan penguat


15/23

c) $erusakan kontak%kontak sikat arang pada sisi penguatd) $erusakan pada sistem A ?

6 "egangan lebih / #$er $oltage

Tegangan yang berlebihan melampaui batas maksimum yang diijinkan dapat berakibattembusnya (breakdo!n) design insulasi yang akhirnya akan menimbulkan hubungan singkatantara belitan. Tegangan lebih dapat dimungkinkan oleh mesin putaran lebih8o-erspeed ataukerusakan pada pengatur tegangan otomatis8A ?.

B GANGGUAN MEKANIS7PANAS MECHANICAL7THERMAL FAULT;

*enis gangguan ini adalah gangguan yang timbul atau terjadi akibat adanya gangguanmekanik dan panas pada 2enerator, antara lain 5

1% Generator berfungsi sebagai motor &motoring'

3otoring adalah peristi!a berubah fungsi generator menjadi motor akibat daya balik (re-erse po!er). Daya balik terjadi disebabkan oleh turunnya daya masukkan dari penggerak utama (prime mo-er). Dampak kerusakan akibat peristi!a motoring adalah lebih kepada

penggerak utama itu sendiri. Pada turbin uap, peristi!a motoring akan mengakibatkan pemanasan lebih pada sudut%sudutnya, ka-itasi pada sudut%sudut turbin air, dan ketidak stabilan pada sudut turbin gas.

2% Pemanasan lebih setempat

Pemanasan lebih setempat pada sebagian stator dapat dimungkinkan oleh 5a) $erusakan laminasi

b) $endornya bagian%bagian tertentu di dalam generator seperti 5 pasak%pasak stator (stator !edges).

3% Kesalahan paralel

$esalahan dalam memparalel generator karena syarat%syarat sinkron tidak terpenuhidapat mengakibatkan kerusakan pada bagian poros dan kopling generator, dan penggerak utamanya karena terjadinya momen puntir. $emungkinan kerusakan lain yang timbul,kerusakan P3T dan kerusakan pada kumparan stator akibat adanya kenaikan tegangan sesaat.

2% Gangguan pendingin stator

2angguan pada media sistem pendingin stator (pendingin dengan media udara,hidrogen, atau air) akan menyebabkan kenaikan suhu belitan stator. Apabila suhu belitanmelampaui batas ratingnya akan berakibat kerusakan belitan.

C GANGGUAN SISTEM S STEM FAULT;

2enerator dapat terganggu akibat adanya gangguan yang dating8terjadi pada sistem.2angguan%gangguan sistem yang terjadi umumnya adalah 5


16/23

1% (rekuensi operasi )ang tidak normal &abnormal fre*uen!) operation'

Perubahan frekuensi keluar dari batas%batas normal di sistem dapat berakibatketidakstabilan pada turbin generator. Perubahan frekuensi sistem dapat dimungkinkan oleh

tripnya unit%unit pembangkit atau penghantar (transmisi).

2% Lepas sinkron &Loss of s)nh!ron'

Adanya gangguan di sistem akibat perubahan beban mendadak, s!itching, hubungsingkat dan peristi!a yang cukup besar akan menimbulkan ketidakstabilan sistem. Apabila

peristi!a ini cukup lama dan melampaui batas%batas ketidakstabilan generator, generator akan kehilangan kondisi paralel. $eadaan ini akan menghasilkan arus puncak yang tinggi dan

penyimpangan frekuensi operasi yang keluar dari seharusnya sehingga akan menyebabkanterjadinya stress pada belitan generator, gaya puntir yang berfluktuasi serta resonansi yangakan merusak turbin generator. Pada kondisi ini generator harus dilepas dari sistem.

3% +rus beban kumparan )ang tidak seimbang &unbalan!e armature !urrent'

Pembebanan yang tidak seimbang pada sistem8adanya gangguan phasa dan phasa pada sistem yang menyebabkan beban generator tidak seimbang yang akan menimbulkanarus urutan negatif. Arus urutan negatif yang melebihi batas, akan mengiduksikan arus medanyang berfrekuensi rangkap yang arahnya berla!anan dengan putaran rotor akanmenyebabkan adanya pemanasan lebih dan kerusakan pada bagian%bagian konstruksi rotor.

D SISTEM RELA PROTEKSI GENERATOR

?elay proteksi utama yang digunakan pada generator yang ada di pembangkit, antaralain adalah 5

Pe empata Peralata Pe gama "lektris pada Ge erator


17/23

o ,ifferential Rela):

Differential ?elay untuk melindungi generator dari gangguan akibat hubung singkat(short circuit) antar fasa%fase atau fase ke tanah. >ara kerja relay differensial adalah dengancara membandingkan arus pada sisi primer dan sisi sekunder, Dalam kondisi normal jumlaharus yang mengalir melalui peralatan listrik yang diproteksi bersirkulasi melalui loop padakedua sisi di daerah kerja. *ika terjadi gangguan didalam daerah kerja relay differensial, makaarus dari kedua sisi akan saling menjumlah dan relay akan memberi perintah kepadaP3T8>& untuk memutuskan arus.

Stator -arth (ault Rela):

'tator #arth 7ault ?elay untuk mendeteksi gangguan pentanahan atau grounding pada generator. 2round fault dideteksi dengan mem%biased rangkaian medan dengantegangan D>, yang menyebabkan akan ada arus mengalir melalui relay jika terjadi gangguantanah.

Rele "egangan Lebih $er $oltage Rela)'

Pada generator yang besar umumnya menggunakan sistem pentanahan netral melaluitransformator dengan tahanan di sisi sekunder. 'istem pentanahan ini dimaksudkan untuk mendapatkan nilai impedansi yang tinggi sehingga dapat membatasi arus hubung singkat agar tidak menimbulkan bahaya kerusakan pada belitan dan saat terjadi gangguan hubung singkatstator ke tanah. Arus hubung singkat yang terjadi di sekitar titik netral relatif kecil sehingasulit untuk dideteksi oleh rele differensial. Dengan dipasang transformator tegangan, arusyang kecil tersebut akan mengalir dan menginduksikan tegangan pada sisi sekunder transformator. 0ntuk mengatasi hal tersebut digunakan rele pendeteksi tegangan lebih yang

dipasang pada sisi sekunder transformator tegangan. egangan yang muncul pada sisi sekunder transformator tegangan akan membuat rele tegangan berada pada kondisi mendeteksi apabila perubahan tegangan melebihi nilai settingnya dan generator akan trip. ?angkaian ini sangat baik karena dapat membatasi aliran arus nol yang mengalir ke dalam generator ketika terjadihubung singkat fasa ke tanah di sisi tegangan tinggi transformator tegangan. Akan tetapikarena efek kapasitansi pada kedua belitan transformator dapat menyebabkan adanya arus

bocor urutan nol yang dapat mengaktifkan rele tegangan lebih di sisi netral generator. Dengandemikian rele tegangan lebih yang dipasang harus mempunyai !aktu tunda yang dapatdikoordinasikan dengan rele di luar generator. Adapun penyebab o-er-oltage adalah sebagai

berikut5 $egagalan A ?.

$esalahan operasi sistem eksitasi. Pelepasan beban saaat eksitasi dikontrol secara manual.


18/23

Pemisahan generator dari sistem saat islanding.

Rele Gangguan Rotor Hubung "anah &Rotor -arth (ault Rela)'

4ubung tanah dalam sirkuit rotor, yaitu hubung singkat antara konduktor rotor dengan badan rotor dimana dapat menimbulkan distorsi medan magnet yang dihasilkan rotor danselanjutnya dapat menimbulakn getaran (-ibrasi) berlebihan dalam generator. leh karena itu, halini harus dihentikan oleh rele rotor hubung tanah. $arena sirkuit rotor adalah sirkuit arus searah,maka rele rotor hubung tanah pada prinsipnya merupakan rele arus lebih untuk arus searah.Adapun single line diagram rele gangguan rotor hubung tanah adalah sebagai berikut5

#i gle Li e $iagram %ele Ga ggua %otor Hubu g Ta ah

Pada gambar di atas, ketika tidak ada gangguan maka arus simetri, r ; aM bM c ; N,namun ketika terjadi gangguan hubung singkat ke tanah, maka arus menjadi tak simetri r ;

aM bM c ; = aoN, sehingga terdapat arus yang mengalir pada rele dan membuat rele

mendeteksi gangguan.

Rele Keh'l!%&!% Me !% Pe%&,!" R("(# Lost of Rotor - !itation Rela) ;

4ilangnya medan penguat pada rotor akan mengakibatkan generator kehilangansinkronisasi dan berputar di luar kecepatan sinkronnya sehingga generator beroperasi sebagaigenerator asinkron. Daya reaktif yang diambil dari sistem ini akan dapat melebihi ratinggenerator sehingga menimbulkan o-erload pada belitan stator dan menimbulkan o-erheatyang menimbulkan penurunan tegangan generator. 4ilangnya medan penguat rotor dapatdideteksi dengan kumparan yang dipasang paralel dengan main e9citer dan kumparan rotor generator. Pada kumparan ini akan mengalir arus yang apabila nilainya kurang dari arus

setting yang diinginkan, maka akan membuat rele mengeluarkan sinyal alarm atau trip.


19/23


20/23

rele lepas sinkron. ?ele ini mendeteksi besar impedansi (arus dan tegangan sistem). Apabilakondisi sistem akan memasuki impedansi generator maka rele tersebut akan mengaktifkanrele untuk trip P3T generator. ?ele impedansi merupakan ba&kup bagi rele ini.

Rele ,a)a .alik &Re$erse Po er Rela)'

?ele daya balik berfungsi untuk mendeteksi aliran daya balik aktif yang masuk padagenerator. &erubahnya aliran daya aktif pada arah generator akan membuat generator menjadimotor, dikenal sebagai peristi!a motoring. Pengaruh ini disebabkan oleh pengaruh rendahnyainput daya dari prime mo'er . &ila daya input ini tidak dapat mengatasi rugi%rugi daya yangada maka kekurangan daya dapat diperoleh dengan menyerap daya aktif dari jaringan.'elama penguatan masih ada maka aliran daya aktif generator sama halnya dengan saatgenerator bekerja sebagai motor, sehingga daya aktif masuk ke generator dan daya reaktif dapat masuk atau keluar dari generator.Peristi!a motori g ini dapat juga menimbulkankerusakan lebih parah pada turbin ketika aliran uap berhenti. Temperatur sudu%sudu akan naik akibat rugi gesekan turbin dengan udara. 0ntuk itu di dalam turbin gas dan uap dilengkapisensor aliran dan temperatur yang dapat memberikan pesan pada rele untuk trip. Akan tetapi

pada generator juga dipasng rele daya balik yang berfungsi sebagai cadangan bila pengamandi turbin gagal bekerja. Adapun si gle li e diagram rele daya balik adalah sebagai berikut 5

#i gle Li e $iagram %ele $a a Balik

Pada gambar tersebut, apabila terjadi gangguan pada 7 , maka rele akan men%trip>& , apabila gangguan terjadi pada 7 , maka rele tidak akan men%trip >& karena arah aliranarus yng terbalik dari kanan ke kiri.

0egati$e Phase Se*uen!e Rela):

"egati-e Phase 'e@uence ?elay untuk melindungi generator dari arus lebih urutan

fasa negati-e yang disebabkan oleh beban yang tidak seimbang.


21/23

#ut of Step Rela):

ut of 'tep ?elay untuk melindungi generator dari Po!er '!ing akibat perubahan beban dari sistem transmisi yang dapat menyebabkan operasi generator tidak sinkron.

#$er e !itation /H Rela):

-er e9citation 84 1 ?elay untuk melindungi generator dari kejenuhan inti yangdapat menyebabkan kenaikan tegangan.

Rele Gangguan (rekuensi &(re*uen!) (ault Rela)'

?ele ini berfungsi untuk mendeteksi adanya perubahan frekuensi dalam nilai yang besar secara tiba E tiba. $isaran frekuensi yang diijinkan adalah H=O sampai H/O dari nilaifrekuensi nominal. Penurunan frekuensi disebabkan oleh adanya kelebihan permintaan dayaaktif di jaringan atau kerusakan regulator frekuensi. 7rekuensi yang turun menyebabkannaiknya arus magnetisasi pada generator yang akan menaikkan temperatur. Pada turbin uap,hal tersebut akan mereduksi umur blade pada rotor. $enaikan frekuensi disebabkan olehadanya penurunan permintaan daya aktif pada jaringan atau kerusakan regulator frekuensi.7rekuensi yang naik akan menyebabkan turunnya nilai arus magnetisasi pada generator yangakan menyebabkan generator kekurangan medan penguat. 'ensor rele frekuensi dipasang

pada tiap fasa yang keluar dari generator.

Re$erse Po er Rela):

?e-erse Po!er ?elay untuk menditeksi adanya daya balik8aliran arus dari sistem jaringan yang akan menyebabkan generator bekerja sebagai motor.

Kl!)'


22/23

=. &erdasarkan besaran yang diukur 5

?elay Tegangan ?elay Arus

?elay mpedansi ?elay 7rekuensi


23/23

&agi para pembaca, silahkan untuk melengkapi materi yang berada didalam paper ini.

$arena materi yang berada didalam paper ini sangatlah sedikit. Dikarenakan !aktu yang

digunakan untuk membuat paper ini sangat terbatas.

DAFTAR PUSTAKA

Gahyudi, 7au1i Aditya,dkk. .Pe gama #ur a *awat Ta ah . &AL 5 0ni-ersitas

0dayana

Tobing, >ristof. : . %ele +arak #ebagai Proteksi #alura Tra smisi .

http588!!!.plnkalselteng.co.id8!ebpln8book8&ukuO $elistrikan8 P#?A' O

O P#3#L 4A?AA"O ' 'T#3O P? T#$' O P#"FAL0?A".pdf

http588arnoy

nadab sila

Documents