KOMPONEN SISTEM PROTEKSI PADA SISTEM TENAGA LISTRIK TUGAS
Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Proteksi Tegangan Lebih dengan dosen pengampu : Drs. H. Bambang Trisno, MSIE.
Handi Agus H. 0908810
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNLOGI DAN KEJURUAN UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA 2012
1
KOMPONEN PROTEKSI PADA SISTEM TENAGA LISTRIK
Sistem proteksi tenaga listrik pada umumnya terdiri dari beberapa komponen yang dirancang untuk mengidentifikasi kondisi sistem tenaga listrik dan bekerja berdasarkan informasi yang diperoleh dari sistem tersebut. Sistem proteksi pada sistem tenaga listrik didukung oleh beberapa peralatan yang berfungsi mengatasi gangguan dan mengisolasi bagian jaringan yang terganggu dari bagian lain yang masih dapat beroperasi dengan baik. Adapun peralatan yang dimaksud tersebut ialah: 1. Circuit breaker (CB), 2. Fuse, 3. Lighting arrester, 4. Load break insulator, 5. Recloser, 6. Rele, 7. Trafo arus (CT), dan 8. DC system power supply. 1. Circuit Breaker atau Pemutus Beban
Circuit breaker (CB) merupakan suatu alat proteksi yang banyak di gunakan pada sistem tenaga listrik, terutama pada sistem tenaga yang menghasilkan daya yang besar atau sistem tegangan tinggi. Circuit breaker adalah perangkat pengaman arus lebih yang bekerja membuka dan memutus rangkaian secara non-otomatis dan memutus rangkaian secara otomatis ketika arus yang mengalir dirangakian melebihi kapasitas arus yang telah ditentukan tanpa menimbulkan kerusakan pada peralatan (CB dan rangkaian) pada saat terjadi gangguan. Oleh karena itu, CB harus mempunyai beberapa syarat sebagai berikut: a. Memiliki daya yang cukup untuk memutuskan hubungan rangkaian b. Dapat bekerja pada waktu yang singkat c. Tahan terhadap bunga api d. Sederhana dalam bentuk dan murah harganya
2
e. Mampu menyalurkan arus maksimum sistem secara kontinu
Gambar 1. Circuit Breaker TET 500 KV Berdasarkan pemakaiannya, CB dibagi menjadi LVCB (Low Voltage Circuit Breaker, dengan jumlah tegangan dibawah 600 V), MVCB (Medium Voltage Circuit Breaker, dengan jumlah tegangan antara 600 V – 1000 V), dan HVCB (High Voltage Circuit Breaker, dengan jumlah tegangan diatas 1000 V). Sedangkan berdasarkan kontruksinya, CB dibagi menjadi MCCB (Molded Case Circuit Breaker) dan ICCB (Insulated Case Circuit Breaker). Dan berdasarkan mediumnya, CB dibagi menjadi empat jenis, yakni: a. Air
: Medium pemutus udara
b. Oil
: Medium pemutus minyak
c. Gas
: Medium pemutus gas (SF6)
d. Vacuum
: Medium pemutus hampa udara.
2. Fuse
Fuse adalah peralatan yang berfungsi untuk melindungi peralatan sistem tenaga listrik terhadap hubung singkat dan beban lebih dengan cara mendeteksi gangguan yang terjadi pada saluran berdasarkan seting nilai tertentu, jika terjadi gangguan yang melewati batas yang ditentukan maka fuse akan secara langsung
3
memutuskan arus yang menyebabkan gangguan tersebut dengan mekanisme meleburnya elemen fuse yang menghubungkan sistem tersebut. Biasanya fuse dipasang dengan switch lain seperti saklar pisau yang dipasang seri dengan fuse tersebut.
Gambar 2. Jenis-jenis fuse Bagian utama suatu fuse adalah: a. Elemen fuse, yaitu bahan yang terbuat dari metal b. Sepasang tempat penghubung elemen fuse dan sebuah body dipasangkan 3. Lighting Arrester (Penangkal Petir)
Alat ini berfungsi sebagai pelindung bagi peralatan sistem tenaga listrik dari gangguan tegangan lebih yang diakibatkan oleh sambaran petir (surja petir). Bila surja datang ke gardu induk, arrester bekerja melepaskan muatan listrik (discharge), serta mengurangi tegangan abnormal yang akan mengenai peralatan dalam gardu induk tersebut. Setelah surja (petir atau hubung) dilepaskan melalui arrester, arus
4
masih mengalir karena adanya tegangan sistem, arus ini disebut arus dinamik atau arus susulan (follow current). Persyaratan yang harus dipenuhi arrester: a. Tegangan
percikan
(sparkover
voltage)
dan
tegangan
pelepasannya
(discharge voltage) harus cukup rendah b. Harus mampu memutuskan arus dinamik dan dapat bekerja terus seperti semula.
Gambar 3. Arrester 4. Load Break Insulator
Alat ini berfungsi sebagai pemutus jaringan dalam keadaan berbeban. Sebagai pemadam bunga pada waktu pemutusan dipakaiarc control cleate dari beban organic gelas. Alat ini tidak sanggup memutuskan arus hubung singkat, jadi hanya untuk memutuskan arus beban. Dengan kelemahan tersebut, maka alat ini dilengkapi dengan peralatan proteksi lainnya seperti fuse tegangan tinggi yang berfungsi dalam keadaan hubung singkat dan beban lebih. Alar ini digunakan karena tidak memakan tempat terlalu besar dan biasanya sekaligus dipasang dengan fuse. Bentuk ini lebih sederhana daripada circuit breaker. Biasanya digunakan pada daerah industri dan luar kota.
5
Gambar 4. Load insulator brekaer 5. Recloser
Nama lengkap alat proteksi ini adalah oil circuit recloser yang diutamakan untuk pengamanan saluran distribusi. Recloser mempunyai dua jenis karakteristik, yaitu karakteristik oprasi sesaat dan karakteristik denga kelambatan waktu sehingga mudah dikordinasikan dengan pengaman lain seperti cutout atau pemutus. Keuntungan recloser adalah : a. Fleksibel b. Ekonomis c. Kerja sederhana dan pemeliharaan mudah d. Memiliki realibilitas yang baik
Gambar 5. Recloser
6
6. Rele
Relay atau rele adalah alat yang memproteksi sistem tenaga listrik dengan cara mendeteksi gangguan atau kelebihan tertentu yang terjadi pada saluran, yang kemudian mengeluarkan perintah sebagai tanggapan/ respon dari kelebihan yang dideteksi oleh relay tersebut. Jika terjadi gangguan maka relay akan memberikan suplay daya kepada rangkaian proteksi untuk memutuskan arus yang menyebabkan gangguan tersebut. Kelebihan yang dikeluarkan bisa berupa kerusakan listrik atau mekanis dalam hal perintahnya. Di dalam hal kelebihan listrik atau mekanis ini biasanya ditujukan pada trip coil atau kumparan yang bertugas menjatuhkan pemutus tenaga (PMT) atau kepada alat-alat alarm yang biasanya berupa lampu dan bel.
Gambar 6. Rele 7. Trafo Arus
Trao arus atau current transformer (CT) adalah alat yang dipergunakan untuk mentransformasikan arus atau menurunkan arus besar pada tegangan tinggi menjadi arus kecil pada tegangan rendah untuk keperluan pengukuran dan pengamanan. Kumparan primernya dihubungkan secara seri dengan beban yang akan diukur atau dikendalikan. Beban inilah yang menentukan besarnya arus yang mengalir ke trafo tersebut. Kumparan sekundernya dibebani impedasi konstan dengan syarat tertentu.
7
Fluks inti dan arus yang mengalir pada rangkaian sekunder akan tergantung pada arus primer. Trafi ini disebut juga trafo seri.
a. Rangkaian CT
b. Simbol CT
Gambar 7. Rangkaian dan Simbol CT Trafo arus terdiri dari dua tipe, yaitu: a. Tipe wound primary
Gambar 8. Trafo tipe wound primary
b. Tipe bar primary
8
Gambar 9. Trafo tipe bar primary 8. DC System Power Supply
DC system power supply merupakan peralatan penunjang yang memberikan suplay daya ke sistem relay yang pada umumnya memerlukan input daya DC. Penggunaan sistem DC system power supply ini bertujuan untuk menjaga kontinuitas perlindungan dari peralatan proteksi terhadap sistem meskipun suplay utama terputus. Sebagai peralatan proteksi, DC system power supply merupakan peralatan yang sangat vital karena jika terjadi gangguan dan kontak telah terhubung, maka DC system power supply akan bekerja yang menyebabkan CB terbuka. Charger sebenarnya adalah sumber utama dari DC system power supply, karena charger adalah alat untuk merubah tegangan AC menjadi tegangan DC.
REFERENSI
Arismunandar dan Kuwahara. (1973). Teknik Tenaga Listrik Jilid III Gardu Induk. Jakarta : Pradnya Paramita. Hasbullah. (2008, Juni). Protection on Electrical Power System. [10 Maret 2012] Hasan, Bachtiar. (2002). Sistem Proteksi Pembangkitan Tenaga Listrik . Bandung: Pustaka Ramadhan. Hasan, Bachtiar. (2002). Peralatan Teknik Tegangan Tinggi. Bandung: Pustaka Ramadhan. Naek Halomoa, Cristof. ( - ). Komponen-Komponen Proteksi. [10 Maret 2012] -. ( - ). Komponen Sistem Proteksi. [10 Maret 2012]
