polban politeknik negeri bandung...
TRANSCRIPT
RANCANG BANGUN SIMULASI PROTEKSI GANGGUAN
FASA PADA SISTEM DISTRIBUSI MENGGUNAKAN
RELAY SEPAM 1000
DESIGN PROTECTION SIMULATOR PHASE FAULT OF DISTRIBUTION
SYSTEM USING RELAY SEPAM 1000
Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan
Diploma III Program Studi Teknik Listrik
Di Jurusan Teknik Elektro
Oleh:
RIDWAN SATYPA
091321025
POLBAN
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2012
ABSTRAK
Sistem tenaga listrik terdiri dari pembangkit, sistem transmisi, dan
distribusi. Dalam pengoperasiannya sistem tenaga listrik tidak lepas dari
gangguan. Gangguan yang sering terjadi pada saluran udara ialah gangguan
hubung singkat. Gangguan hubung singkat mengakibatkan terjadinya arus yang
besarnya berlipat ganda dibandingkan arus nominal peralatan yang mengalami
gangguan. Oleh karena itu, diperlukan pengujian pada simulasi hubung singkat
untuk mengetahui nilai arus hubung singkat yang tepat untuk mendapat gambaran
mengenai situasi arus hubung singkat khususnya dalam kaitannya dengan
penyetelan alat-alat pengaman seperti OCR. Pada Proyek Akhir ini akan
dilakukan pengujian arus hubung singkat yang diperlukan untuk menentukan
setting OCR, sehingga bila terjadi gangguan hubung singkat, peralatan pengaman
akan bekerja mengamankan bagian sistem yang terganggu sesuai yang
diharapkan.
Kata kunci : Gangguan hubung singkat Antar Fasa, Over current Relay(OCR),
SEPAM 1000
ABSTRACT
Power system consisting of plant, transmission system, and distribution. In
the operation of power systems are not free from interference. Disorder that often
occurs in the airways are short circuit interruption. Short circuit current causing
double the amount compared to the nominal current of the faulty equipment.
Therefore, the short circuit tests are required in simulations to determine the
value of short circuit current of the right to get an idea of a short circuit current
situation, especially in relation to the adjustment of safety devices such as OCR.
In this final will be a short circuit testing is needed to determine the settings for
OCR, so if there is a short circuit, protective device will work to secure the
affected system as expected.
Keywords : Inter-phase short circuit interruption, Over current relay (OCR),
SEPAM 1000
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang
telah memberi rahmat serta hidayah sehingga penulis dapat menyelesaikan Proyek
akhir di Politeknik Negeri Bandung dengan judul “RANCANG BANGUN
SIMULASI PROTEKSI GANGGUAN FASA PADA SISTEM DISTRIBUSI
MENGGUNAKAN RELAY SEPAM 1000”. Shalawat dan salam semoga senantiasa
tercurah kepada Nabi Muhammad SAW, keluarganya, para sahabatnya, dan
kepada para pengikutnya sampai akhir zaman.
Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada berbagai pihak yang
telah banyak membantu dalam pembuatan proyek akhir ini, baik secara langsung
ataupun tidak langsung dalam hal moril maupun materil, pada kesempatan kali ini
penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Hari Purnama, Ir., M.Eng. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro.
2. Bapak Sunarto, ST., M.Eng. selaku Ketua Program Studi Teknik Listrik
3. Bapak Sunarto, ST., M.Eng. selaku dosen pembimbing I, yang tiada henti-
hentinya selalu sabar membimbing dan memberikan masukan kepada penulis.
4. Bapak Hari Purnama Ir.,M.Eng. selaku dosen pembimbing II, yang selalu
memberikan ide dan masukan kepada penulis.
5. Dosen-dosen Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Bandung.
6. Seluruh panitia Proyek Akhir Program Studi Teknik Listrik 2012.
7. Seluruh Teknisi di Laboratium Sistem Distribusi Tenaga Listrik “Pa Tatang, Pa
Tete, Pa Dadi,Pa Pane, Pa Djaja” yang telah banyak membantu .
Dan kepada pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu, terima kasih
atas bantuan dan dukungannya kepada penulis, sehingga penulis bisa
menyelesaikan Proyek Akhir ini.
Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih dan semoga Proyek Akhir
ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Bandung , Juli 2012
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ......................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... ii
DATA PRIBADI .............................................................................................. iii
LEMBAR PERSEMBAHAN .......................................................................... iv
ABSTRAK ......................................................................................................... v
ABSTRACT .................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR ..................................................................................... vii
DAFTAR ISI ................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL .......................................................................................... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xvii
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 1
1.2 Tujuan........................................................................................................... 2
1.3 Perumusan Masalah ....................................................................................... 2
1.4 Pembatasan Masalah ..................................................................................... 2
1.4 Metode Penulisan ........................................................................................... 3
1.5 Sistematika Penulisan ..................................................................................... 4
BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................ 5
2.1 Pengantar ...................................................................................................... 5
2.2 Klasifikasi Saluran Distribusi Tenaga Listrik ................................................. 8
2.3 Gangguan pada Sistem Tenaga Listrik................................................ ..........11
2.3.1 Faktor Penyebab Gangguan ................................................................ 11
2.4 Sistem Proteksi................................ .............................................................. 14
2.4.1 Pengertian Sistem Proteksi ................................................................ 14
2.4.2 Tujuan Sistem Proteksi ...................................................................... 14
2.4.3 Tingkat Mutu Pelayanan ..................................................................... 14
2.5 Relay Proteksi ............................................................................................ 15
2.5.1 Pengertian Relay Proteksi .................................................................. 15
2.5.2 Syarat –syarat Relay Proteksi .......................................................... 16
2.6 Relay Arus Lebih (OCR) ............................................................................ 17
2.6.1 Pengertian Relay Arus Lebih ............................................................. 17
2.6.2 Fungsi Relay Arus Lebih .................................................................. 18
2.6.3 Cara Kerja Relay Arus Lebih ............................................................. 18
2.7 Jenis Relay Arus Lebih ............................................................................... 19
2.7.1 Relay Arus Lebih Karakteristik Waktu Sesaat/Moment
(Instantaneous) .................................................................................. 19
2.7.2 Relay Arus Lebih Karakteristik Waktu Tertentu
(Definite Time) ................................................................................... 20
2.7.3 Relay Arus Lebih Karakteristik Waktu Terbalik
(Invers Time) ...................................................................................... 22
2.7.4 Parameter Pada Relay Arus Lebih ..................................................... 27
2.8 Setting dan Koordinasi Relay Arus Lebih ................................................... 28
2.8.1 Pertimbangan Umum ........................................................................ 28
2.8.2 Parameter Setting Arus Lebih .......................................................... 28
2.8.2.1 Setting Arus Untuk Waktu Tunda ( I>) .................................. 28
2.8.2.2 Setting Arus Untuk Instantaneous ( I>>) ............................... 29
2.8.2.3 Setting TMS .......................................................................... 29
2.9 RelayTipe SEPAM 1000 ............................................................................. 30
2.9.1 Metode Setting Relay Tipe SEPAM 1000 ........................................... 32
2.9.1.1 Setting Arus Waktu Tunda ..................................................... 32
2.9.1.2 Setting Arus Instantaneous ..................................................... 32
2.9.1.3 Setting TMS ........................................................................... 32
.
BAB IIIPERANCANGAN DAN REALISASI ................................................ 33
3.1 Definisi Perancangan ................................................................................... 33
3.2 Tujuan Perancangan .................................................................................... 33
3.3 Langkah Perancangan ................................................................................. 33
3.3.1 Perancangan Fungsional ..................................................................... 34
3.3.2 Perancangan Konstruksi/Konstruksi ................................................... 34
3.3.3 Perancangan Kinerja ........................................................................... 34
3.3.4 Menentukan Spesifikasi Alat ............................................................. 35
3.3.5 Flowchart .......................................................................................... 36
3.3.6 Deskripsi Cara KerjaAlat ................................................................... 37
3.3.7 Alat/ Praktikum yang di Gunakan ...................................................... 37
BAB IV SETTING DAN PENGUJIAN .......................................................... 41
4.1 Karakteristik OCR tipe SEPAM 1000 .......................................................... 41
4.1.1 Tujuan ................................................................................................ 41
4.1.2 Peralatan Yang Digunakan ........................................................................ 41
4.1.3 Gambar Rangkaian Pengujian ................................................................... 42
4.1.4 Langkah Percobaan ................................................................................... 42
4.1.5 Tabel dan Kurva Pengujian Karakteristik .................................................. 45
4.1.6 Analisa Pengujian .................................................................................... 49
4.1.7 Prosedur Setting Arus ......................................................................... 50
4.1.8 Prosedur Setting Waktu......................................................................... 51
4.1.9 Hasil
Pengujian.......................................................................................51
4.2 Proteksi Hubung Singkat pada Tenaga Listrik Menggunakan Relay Arus
Hubung Singkat Antar Fasa (OCR)tipe SEPAM 1000.... ............................. 52
4.2.1 Tujuan ............................................................................................... 52
4.2.2 Prosedur Setting ................................................................................. 52
4.2.3 Peralatan Yang Digunakan ................................................................. 52
4.2.4 Gambar Rangkaian Pengujian ............................................................. 53
4.2.5 Langkah Percobaan ............................................................................ 54
4.2.6 Setting Arus OCR .............................................................................. 56
4.2.7 Setting TMS ....................................................................................... 57
4.2.8 Setting Instantanaous ......................................................................... 57
4.8.9 Analisa Pengujian ............................................................................... 57
BAB V PENUTUP ........................................................................................... 59
5.1 Kesimpulan .................................................................................................. 59
5.2 Saran ........................................................................................................... 59
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Penyaluran Tenaga Listrik.................................................................
6
Gambar 2.2 Pembagian Tegangan Sistem Tenaga
listrik.......................................8
Gambar 2.3 Karakteristik Relay Arus Lebih Waktu Seketika...............................
19
Gambar 2.4 Karakteristik Relay Arus Lebih Waktu Tertentu...............................
21
Gambar 2.5 Karakteristik Relay Arus Lebih Waktu Terbalik 22
Gambar 2.6 Kurva Karakteristik Standard Invers Time (SIT) 23
Gambar 2.7 Kurva Karakteristik Very Invers Time (VIT) 24
Gambar 2.8 KurvaKarakteristik Extremely Inverse Time (EIT) 25
Gambar 2.9 Kurva Karakteristik Ultra Inverse Time (UIT)................................
26
Gambar 2.10 Gambar Fungsi dan Skema Koneksi Relay SEPAM 1000 ............ 30
Gambar 2.11.(a) Display Relay SEPAM 1000 31
Gambar 2.11.(b) Tampak Depan Relay SEPAM 1000..........................................
31
Gambar 2.11.(c) Tampak Belakang dan Koneksi Relay SEPAM 1000 ............... 31
Gambar 3.1 Perancangan Fungsional Karakteristik OCR & GFR SEPAM
1000 33
Gambar 3.2 Perancangan Konstruksi pengujian Karakteristik relay Arus
Lebih Gangguan Fasa (OCR) SEPAM 1000 34
Gambar 3.3 Urutan Kerja Perancangan 36
Gambar 3.4 Modul Praktikum Proteksi arus lebih Gangguan Fasa (OCR) 37
Gambar 3.5 Amperemeter ................................................................................. 38
Gambar 3.6 Simulator jaringan Distribusi Tenaga Listrik 38
Gambar 3.7 Simulator CB-CT 39
Gambar 3.8 Sumber Variabel 39
Gambar 3.9 Simulator Jaringan 3 Fasa 40
Gambar 3.10 Simulator Beban 3 Fasa 40
Gambar 4.1 Rangkaian Pengujian Karakteristik OCR tipe SEPAM 1000 42
Gambar 4.2 Kurva Perhitungan dan Pengujian Karakteristik Standar
Standard Invers Time (SIT) 45
Gambar 4.3 KurvaPerhitungandan Pengujian Karakteristik Very
Invers Time (VIT) 46
Gambar 4.4 Kurva Perhitungan dan Pengujian Karakteristik
Extremely Inverse Time(EIT) 47
Gambar 4.5 Kurva Perhitungan dan Pengujian Karakteristik
Ultra Invers Time(UIT) 48
Gambar 4.6 Rangkaian Pengujian Hubung Singkat 2 Fasa 53
Gambar 4.8 Rangkaian Pengujian Hubung Singkat 3 Fasa 54
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Perhitungan dan Pengujian Kurva Karakteristik Standard Invers
Time (SIT) .....45
Tabel 4.2 Perhitungan dan Pengujian Kurva Karakteristik Very Invers
Time (VIT) 46
Tabel 4.3 Perhitungan dan Pengujian Kurva Karakteristik Extremely Invers
Time (EIT) 47
Tabel 4.3 Perhitungan dan Pengujian Kurva Karakteristik Ultra Invers
Time (UIT) 48
Tabel 4.5 Perbandingan Waktu Pemutusan Pada Karakteristik Standard
Invers Time (SIT) 49
Tabel 4.6 Besar Arus Gangguan 56
Tabel 4.7 Besar Arus Gangguan Setelah Dilakukan Penyetelan 57
DAFTAR PUSTAKA
1) BidangAkademik, 1999. PedomanPelaksanaanTugasAkhir/ProyekAkhir.
1999. Bandung : PoliteknikNegeri Bandung
2) Yuliyawati, Sri Nur dan Hazma. 2009. Kiat Penulisan Laporan Ilmiah
Untuk Program Diploma. Bandung : Politeknik Negeri Bandung..
3) www.schneider-electric.com.1998. SEPAM 1000 Overcurrent and Earth-
fault Relay Germany.
4) Sunarto. 2009. Modul Bahan Ajar Sistem Proteksi Tenaga Listrik.
Bandung.
5) Supriyanto. 2011. Relai Arus Lebih Overcurrent Relay. Bandung..
6) Utomo, Heri Budi. 2010. Modul Bahan Ajar Distribusi Tenaga Listrik.
Bandung.
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Nama : Ridwan Satypa
NIM : 091321025
Tempat, tanggal lahir : Garut, 21 November 1989
Alamat : Kp.Babakanhuni RT/RW 01/01 Ds.Mekarsari
Kec.Karangpawitan Kab.Garut
Agama : Islam
No. Telepon / HP : 085295073707
E-Mail : [email protected]
SD lulus tahun : 2002 di SD Negeri Jatisari II, Garut
SMP lulus tahun : 2005 di SMP Negeri 6 Garut
SMA lulus tahun : 2008 di SMA Negeri 18 Garut
Pengalaman Organisasi : 1.Anggota HML 2009 - 2012
2.Anggota Divisi Danus HML 2010 - 2012
3.Anggota Forum Komunikasi Himpunan
Mahasiswa Elektro Bandung (FKHMEB) 2009 -
2012