Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Untitled Prezi

No description
by

devi cahyaningrum

on 29 May 2013

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Untitled Prezi

Jenis Gangguan Dilihat Dari Lama Gangguan
A.Gangguan Temporer
B. Gangguan Permanen Jaringan distribusi tegangan menengah 20 KV adalah jaringan yang dipasok dari Gardu Induk , mempergunakan Saluran Kabel Tegangan Menengah (SKTM) atau mempergunakan saluran udara Tegangan Menengah (SUTM).
Khusus SUTM, jaringan bisa ditarik sepanjang puluhan sampai ratusan Km termasuk percabangannya dan biasanya ada di luar kota besar. Seperti diketahui di Indonesia, jaringan dengan konduktor telanjang yang digelar di udara beban banyak mengandung resiko terjadi Gangguan hubung singkat sering terjadi pada jaringan 20 kV, antar fase (3 fase atau 2 fase) atau gangguan hubung singkat fase ke tanah.
Apabila gangguan ini sering terjadi dan tidak cepat diatas maka akan dapat menyebabkan kerusakkan pada peralatan tegangan seperti transformator, generator dan sebagainya.
Studi penentuan jarak gagguan adalah salah salah satu sarana untuk melokalisir sebuah gangguan hubung singkat Sistem distribusi 20 KV dengan lebih cepat karena pencarian gangguan tidak lagi dilakukan secara manual atau konvensional lagi. A.Gangguan Temporer
Gangguan yang bersifat temporer, yang dapat hilang dengan sendirinya atau dengan memutuskan sesaat bagian yang terganggu dari sumber tegangannya.
Gangguan sementara jika tidak dapat hilang dengan segera, baik hilang dengan sendirinya maupun karena bekerjanya alat pengaman dapat berubah menjadi gangguan permanen.
Untuk gangguan yang bersifat sementara setelah arus gangguannya terputus misalnya karena terbukanya circuit breaker oleh relay pengamannya, peralatan atau saluran yang terganggu tersebut siap dioperasikan kembali. Setiap kesalahan dalam suatu rangkaian yang menyebabkan terganggunya aliran arus yang normal disebut gangguan.
Pada saat terjadi gangguan, akan mengalir arus yang sangat besar pada fasa yang terganggu menuju titik gangguan, dimana arus gangguan tersebut mempunyai harga yang jauh lebih besar dari rating arus maksimum yang diijinkan, sehingga terjadi kenaikan temperatur yang dapat mengakibatkan kerusakan pada peralatan listrik yang digunakan. PENENTUAN JARAK GANGGUAN DAN WAKTU KERJA RELAY OUTGOING PADA GIS (GAS INSULATED SUBSTATION) RANDU GARUT TRAFO 1 60 MVA peyebabnya antara lain:

1. Terjadinya angin kencang,
2. Kesadaran masyarakat yang kurang,
3.Terjadinya hujan, adanya sambaran petir
4.Pemasangan jaringan yang kurang baik oleh:
Devi Cahyaningrum
NIM 21060110083035 A. Gangguan Permanen
Gangguan yang bersifat permanen adalah gangguan yang tidak hilang dengan sendirinya, dimana untuk membebaskannya diperlukan tindakan perbaikan dan/atau menyingkirkan penyebab gangguan tersebut. misalnya kawat SUTM putus. perhitungan jarak, diambil dari rumus dasar yang terdapat pada perhitungan arus hubung singkat.

nilai yang mempengaruhi perhitungan jarak antara lain:
1. besar arus gangguan
2. besar tegangan skunder dan primer trafo
3. Impedansi impedansi terdiri dari
(Z ekivalen)
1. reaktansi trafo (Xtrf)
2. reaktansi Sumber (Xs)
3. Z Jaringan besar dari Reaktansi trafo trafo pada urut positif dan negatif dipengaruhi oleh besar impedansi trafo, besar tegangan skunder dan kapasitas trafo.
Misal: transformator tenaga kapasitas 30 MVA, tegangan 150/20 kV dan impedansi = 12,5 % (nilai ini tercantum pada nameplate). Maka nilay XT adalah

XT 1=10% ×20^2/30 sedangkan untuk Xs, besarnya dipengaruhi oleh :

1.KA yang diperoleh dari P3B, data tersebut diperbarui setiap semester.
2.tegangan sekunder trafo
3.serta tegangan di sisi primer

Xs= Kv_sekunder^2/(KA x 3^0,5 x Kv_primer ) ketika jaringan mengalami gangguan 1 fasa ke tanah terdapat reaktansi trafo di urut nol, dimana besar dari reaktansi tersebut tergantung pada ada atau tidaknya belitan delta Z jaringan atau impedansi jaringan terdiri dari urut positif, urut negatif dan urut nol. impedansi inilah yang berhubungan dengan jarak gangguan dan jenis penghantar yang digunakan.
berikut tabel yang dimaksud: jika jenis penghantar yang diguunakan 240 mm2 dan jarak adalah L. maka Inpedansi jaringan urut positif adalah:(0.1344+j0.3158)xL PENENTUAN JARAK GANGGUAN Analisa Penentuan Jarak Pada Gangguan 3 Fasa.
berikut Rangkaian ekivalen gangguan hubung singkat 3 fasa B.Analisa Jarak Pada Gangguan 2 Fasa
Rangkaian ekivalen gangguan hubung singkat 2 fasa Menggunakan impedansi urutan positif dan negative. Untuk menentukan jarak pada gangguan 2 fasa, contohnya gagguan yang diambil dari feeder Randu Garut 1.
Rekap Gangguan Randu Garut 1



Perhitungan :
Dari data di atas di ketahui bahwa terdapat gangguan 2 fasa pada feeder 7 dengan besar arus terbesar senilai 6725 Ampere.

Z _eki=20.000/6725
Z _eki=2,9739 X_S=0,06966
Dan nilai XS2
Xs2=Xs1 = 0,06966

Sedangkan nilai Xtrafo
X_T1=12,78%20^2/260
X_T1=j 0,85
Untuk XT2 adalahXT1=XT2=0,85

Z yang berpengaruh selain XS dan XT adalah Zjaringan
Z_L1=(0.1344+j 0,3154)L
Nilai ZL2 Sama dengan ZL1, sehingga
Z_LI=Z_L2=(0,1344+j 0,3158)L(5.9)
Z_LI+Z_L2=2(0,1344+j 0,3158)L

Dilihat dari persamaan di atas bahwa XT1=XT2, XSI=XS2, dan ZL1=ZL2 maka untuk Z_eki adalalah
Z_eki=2.Z_1
Z_eki=((2.L .R_1+R_f)^2+(2.X_S1+2.X_T+(2.L .X_l ))^2 )^0,5
3,9816=((2xL x 0,1344+0)^2+(2x0,06966+2x0,85+(2xL x 0,3158))^2 )^0,5
Nilai akar-akar dihilangkan
2,9739^2= (2x L x 0,3144)^2+(2x0,06966+2x0,85+(2xL x 0,3158))^2
8,8445=(4x0,01806xL^2 )+(0,13932+1,7+(0,6316 L)^2 A.Pada gangguan 3 fasa
Untuk mengetahui panjang jarak gangguan pada 3 fasa, contohnya adalah gangguan yang diambil dari feeder Randu Garut 6. Perhitungan :
Dari data di atas nilai arus gangguan di peroleh sebesar 5048 Ampere.
Secara umum perhitungan gangguan hubung singkat 3 fasa adalah
IHs (3 fasa)=E/Zeki
Jika besar gangguan dan tegangan sudah diketahui maka nilai Z juga akan di peroleh.
5048= (20000⁄3^0,5)/Zeki
Z_eki=(20000⁄3)^0,5/5048
Z_eki=2,2874 ohm Lanjutan.............
Nilai Xs termasuk dalan reaktansi, diperoleh dengan rumus
XS=20^2/(22,21x150x3^0,5)
XS=400/5770,3
XS=j 0,069322

Dan untuk nilai Xt juga termasuk reaktansi,dengan rumus adalah
XT1=12,78%20^2/260
XT1=j 0,85

Untuk Z jaringannya yaitu
ZL1=(0.1344+j 0,3154)L

Kemudian Zeki dari gangguan hubung singkat adalah

Z_eki=(R_1.L+R_F)+j(X_S+X_T+X_(l.).L) 0=0,11778.L^2+ 0,5806 L-4,3870 x = L ( jarak)
a= ( R_1^2+ X_l^2 ) = 0,11778
b= ((2.(Xs+Xt).X_l)+(2.R_1 R_f ) ) = 0,5806
c= ((Xs+Xt)^2+R_f^2- Z_eki^2) = -4,3870
Nilai x diganti dengan nilai L
L=(-b±(b^2-4ac)^0,5)/2a
L= (-0,5806±((0,5806)^2- (4X0,11778 x (-4,3870))^0,5)/(2 x 0,11778)
L= (-0,5806±(0,3433-(-2,0668))^0,5)/0,2355

Nilai ± dijabarka satu-satu agar dapat diketahui nilai yang dapat diambil
L= (-0,5806+(2,411)^0,5)/0,2355

L=4,117 Km ( nilai yang digunakan) Lanjutan......
8,8445=0,07334L^2+1,8393^2+2x1,8393 x 0,6316 L+0,6316^2 L^2

Variabel yang sama digabungkan
8,8445 = 0,07334L^2+0,3989L^2+2x3,0932 x 0,6316 L+3,3830
8,8445 = 0,47117L^2+2,3237L+3,3830

Nilai Z_eki^2 di pindah ke sisi kanan
= 0,7049L^2+3,7933L+3,3830-8,8445
= 0,7049L^2+3,7933L-5,4615

Untuk menyelesaikan persamaan di atas, agar diperoleh nilai L ( jarak ), maka menggunakan rumus :
x= (-b±(b^2-4ac))/2a

Keterangan :
x = L ( jarak)
a= 4( R_1^2+ X_l^2 ) = 0,7049
b= ((4.R_1.R_f)+(8.(Xs+Xt).X_l)) = 3,7933
c= (R_f^2+4.(Xs+Xt)^2- Z_eki^2) = -5,4615 lanjutan.......

nilai L pada ganggaun arus hubung singkat 2 fasa adalah
L=(-3,7933±(3,7933^2-4 x 0,7049 x(-5,4615)))/(2 x 0,7049)
L=(-3,7933±(14,3891-(-15,3992)))/(2 x 0,7049)
L=(-3,7933±29,7883)/1,4098

Nilai ± dijabarka satu-satu sehingga dapat diketahui nilai yang dapat diambil
L= (-3,7933+29,7883)/1,4098
L=1,737 Km adalah Nilai yang digunakan

Sehingga ditemukan jarak sejauh 1,737 Km untuk gangguan 2 fasa sebesar 6725 ampere. Untuk memastikan kebenaran perhitungan di atas, maka tampilkan data FGTM
( Formulir Gangguan Tegangan Menengah) Bulan Januari Tahun 2013 Dari data di atas tecatat bahwa tanggal 25 Januari 2013 di penyulang RDT 01 memang terjadi gangguan yang disebabkan oleh kawat Crossing di tiang B3-12.
Setelah di cocokkan dengan data tiang, jarak gangguan yang ada pada lapangan ( berdasarkan nomor tiang) dan jarak gangguan yang dihitung dengan perhitungan yang buat, diperoleh hasilnya sama yaitu pada jarak 1,7 KM. Studi Perhitungan jarak Gangguan 1 Fasa Rangkaian ekivalen gangguan hubung singkat 1 fasa Menggunakan impedansi urutan positif, negative dan nol. Untuk menentukan jarak pada gangguan hubung singkat 1 fasa, contohnya terdapat pada gagguan yang diambil dari feeder Randu Garut Feeder 06, pada tanggal 27 Februari 2013, jam 10:13:03 yang terecord oleh relay. 3575= ((3 x 20000)⁄3^0,5)/Z_Total
Z_ekivalen=((3 x 20000)⁄3^0,5)/3575
Z_ekivalen=9,689

Setelah Z didapat pada persamaandi atas Maka besar nilai dari jarak pun juga dapat diperoleh dengan rumus berikut:
Z_eki=Z1+Z2+ZO
Z_eki=(R1 + j XL1 )L+(R2+ j XL2 )L+(3Rn+XT0+(R0+jXL0 )L+3Rf
Z_eki=(3 RN+3Rf+2.L.R1+L.R0)^ +j(2.XS1+2.XT+X0+(2.L .Xl )+X0.L)^

Z_eki=((3 RN+3Rf+2.L.R1+L.R0)^2+(2.XS1+2.XT+X0+(2.L .Xl )+X0.L)^2 )^0,5 lanjutan........ XS1=0,06966
Xs1=Xs2= 0,0699
Sedangkan nilai X trafo
Tertera pada data sebelumnya, impedansi dari trafo Randu Garut sebesar 12,78 %
XT1=12,78%20^2/60
XT1=j 0,85

Untuk XT2 adalahXT2=XT1=0,85

XT0=3 XT1=2,55ZL1=(0.1344+j 0,3158)L

ZL1=(0.1344+j 0,3158)L
Z2=ZL1=(0.1344+j 0,3158)
Z0=XTO+3RN+(0,3631 +j 1,618).L

Kemudian nilai-nilai tersebut dimasikkan dalam perhitungan Z ekivalen, untuk memperoleh perhitungan jaraknya.
Zeki=(3 RN+3Rf+2.L.R1+L.R0)^ +j (2.XS1+2.XT+XT0+(2.L .Xl )+X0.L)^
9,689 =(0+0+2 x 0,3144+L.0,3631) +j (2 x 0,06966+2 x 0,85+2,55+(2 x L x 0,315)+ 1,618L)
9,689 =((0+0+2.0,1344 L+0,3631 L)^2+(2 x 0,06966+2 x 0,85+2,55+(2x 0,3158 L)+1,618 L)^2 )^0,5 Lanjutan......
9,689 =((0,2688 L+0,3631 L)^2+(0,13932+1,7+2,55+0,6316 L+1,618 L)^2 )^0,5
9,689 =((0,6319L)^2+(4,3893+2,2496 L)^2 )^0,5

9,689 ^2= (0,6319L)^2+(4,3893+2,0496 L)^2
9,689 ^2= 0,3993 L^2+4,3893^2+2 x 4,3893 x 2,2496 L+5,0607 L^2
93,892= 0,3993 L^2+19,2659+20,14 L+5,0607 L^2
0 = 0,3993 L^2+5,0607 L^2+20,14 L+ 19,2659-93,892
0 = 0,3993 L^2+5,0607 L^2+20,14 L-74,6262
0 = 5,4599L^2+20,14 L-74,6262

Untuk menyelesaikan persamaan (5.13) di atas, agar diperoleh nilai L ( jarak ) k, maka menggunakan rumus abc :
x= (-b±(b^2-4ac)^0,5)/2a

Keterangan :
x = L ( jarak)
a= (2R_1+R_0 )^2+(2X_1+X_0 )^2 = 5,4599
b= (2.(2.X_S1+ 2.X_T+X_0 ).(2X_1+X_0 ) ) = 20,14
c= 3R_f^2+(2.X_S1+2.X_T+X_0 )^2-Z_eki^2 = -74,6262 diperoleh jarak pada gangguan 1 fasa
L=(-20,14±(20,14^2 - (4 x 5,4599 x (- 74,6262))^0,5)/(2 x 5,4599)
L=(-20,14±2.035,42)/10,9198

L=(-20,14+45,1156)/10,9198
L=2,297 Km
adalah Nilai yang digunakan Sehingga ditemukan jarak sejauh 2,297 Km untuk gangguan 1 fasa sebesar 3575 Ampere. Untuk memastikan kebenaran perhitungan tersebut, maka penulis tampilkan data FGTM
( Formulir Gangguan Tegangan Menengah) Bulan Februari Tahun 2013 Dari data di atas tecatat bahwa tanggal 27 Februari 2013 di penyulang RDT 06 memang benar terjadi gangguan, yang mana gangguan tresebut disebabkan oleh CT KWH Batas Rusak di tiang B7-98. Setelah di cocokkan dengan data tiang, jarak gangguan yang ada pada lapangan ( berdasarkan nomor tiang) dan jarak gangguan yang dihitung dengan perhitungan yang penulis buat, diperoleh hasil yang sama yaitu pada jarak 2,30 KM. Dalam penentuan waktu kerja relay outgoing, perhitungan yang digunakan adalah perhitungan yang berdasar pada kesepakatan tanpa menggunakan highset, karena setting relay yang digunakan pada GIS Randu Garut masih menggunakan setting tersebut.

Relay outgoing terdiri dari OCR ( Over Curent Relay) dan GFR ( Ground Fault Relay). Kedua relay tersebut memiliki setting waktu kerja secara delay dan instant. Dalam perhitungan penentuan waktu kerja OCR, terdapat dua unsur pokok yang harus dipahami yaitu setelan arus dan setelan waktu. Berasal dari data di atas diperoleh ketentuan waktu kerja dari relay OCR.
1.Jika gangguan yang terjadi besarnya lebih dari 5543 Ampere, maka relay akan langsung trip.
2.Dan jika arus gangguan lebih besar dari 480 Ampere, maka relay OCR akan delay dengan karakteristik invers a)Ketentuan Setting OCR Delay Besar gaungguan tang terecord pada data di atas nilainya besar dari 480 Ampere dan kurang dari 5543 Ampere. Maka waktu kerja relay masih delay. Setting Arus
Iset = 1,2 x In CT/ ICCC Terpasang
Kita tentukan terlebih dahulu Iset:
= 1,2×400
= 480 A

I set tersebut digunakan untuk menentukan besar nilai Tms atau t set
t_set=0,14/((Ihs/Iet)^0,02-1)×
dari feeder Randu Garut 6, dengan gangguan pada 2 fasa, yang terjadi pada tanggal 20 januari 2013, pukul 16:05:21 relay akan delay selama :

= 0,14/((2892/480)^0,02-1)×0,27
=0,14/(1,0365-1)×0,27
=0,14/0,0365×0,27
=1,0617 s b)Setting OCR Instant: Besar gaungguan tang terecord pada data di atas nilainya besar dari 5543 Ampere. Maka waktu kerja relay akan langsung instant.

Nilai 5543 berasal dari
I moment 0,8×4×I nom trafo
: 3,2×((60 ×1000)/20×3^0,5)
: 3,2×1732,0508
:5543 Ampere

T set: Instant Penunjukan waktu kerja pada relay GFR jadi relay masih delay selama 1,0617 detik. Berasal dari data di atas diperoleh ketentuan waktu kerja dari relay GFR.
1.Jika gangguan yang terjadi besarnya lebih dari 4157 Ampere, maka relay akan langsung trip.
2.Dan jika arus gangguan lebih besar dari 240 Ampere, maka relay OCR akan delay dengan karakteristik invers. a)Setting GFR Delay Setting arus
Iset = 0,5 ×I set OCR penyulang
= 0,5 ×480
= 240 A
I set tersebut digunakan untuk menentukan besar nilai Tms atau t set
t_set=0,14/((Ihs/Iet)^0,02-1)×
dari feeder Randu Garut 5, dengan gangguan pada 1 fasa ke tanah , yang terjadi pada tanggal 20 januari 2013, pukul 15:34:20 relay akan delay selama :
= 0,14/((723/480)^0,02-1)×0,3
=0,14/(1,00822-1)×0,3
=0,14/0,00822×0,3
=5,109 s relay masih delay selama 5,109 detik b)Setting GFR Instant: GFR instant contohnya terjadi pada gangguan di atas. terjadi pada fedder RGT 05.

Setting arus:
Iset=0,6×4×In Trafo
=2,4×((60×1000)/20×(3 ))
=4157 Ampere
Setting waktu
Setting waktu untuk GFR instant pada relay adalah 0 detik. Lanjutan........
Z_eki=(R1.L+RF)+j(XS+XT+X(l.).L)

Z_eki=((L .R1+Rf)^2+(XS1+XT+(L .Xl ))^2 ).^0,5
2,2874=((L .0,1344+0)^2+(0,069322+0,85+(L .0,3158))^2 )^0,5

2,2874^2= ((L .0,1344+0)^2+(0,069322+0,85+(L .0,3158))^2
2,2874^2= ((L .0,1344+0)^2+(0,91932+(L .0,3158))^2
=(0,1344^2 L^2+0,91932^2+ 2 x 0,91932 x 0,3158 L+0,3158^2 L^2

2,2874^2 = ( 0,1344^2+ 0,3158^2 ).L^2+ 2 x 0,91932 x 0,3158 L+ 0,91932^2
0 = ( 0,1344^2+ 0,3158^2 ).L^2+ 2x0,91932 x 0,3158 L+0,91932^2-2,2874^2
Sehingga persamaannya menjadi seperti demikian
0 = ( 0,018063+ 0,09972).L^2+ 0,5806L-4,3870
0 = 0,11778.L^2+ 0,5806 L-4,3870 Perhitungan :Secara umum mencari besar arus gangguan yaitu
I=E/Z Untuk nilai arus hubung singkat 3 fasa adalah
Ihs 3 fasa = Vfasa-netral/Z ekivalen Sehingga ditemukan jarak sejauh 4,117 Km untuk gangguan 3 fasa sebesar 5048 Ampere. berikut rangkaian ekivalennya kesimpulan a)Dasar Perhitungan arus ganguan tidak hanya digunakan untuk menentukan setting relay, tapi juga dapat digunakan untuk menentukan jarak terjadinya gangguan b)Semakin besar arus gangguan, sekakin dekat gangguan dengan risepole. Sebalikknya, semakin kecil arus gangguan maka semakin jauh gangguan dari risepole. c)Penentuan jarak gangguan dapat dilakukan lebih modern, sehingga tidak konvensional lagi. d)Dengan perhitungan sebagai berikut

Untuk perhitungan nilai L ( jarak pada gaguan 3 fasa) diperoleh
L=(-((2.(Xs+Xt).Xl)+(2.R1 Rf ) ) ± ( ((2.(Xs+Xt).Xl)+(2.R1 Rf ))^2 - 4(R_1^2+ X_l^2) .((Xs+Xt)^2+R_f^2- Z_eki^2))) / 2(R_1^2+ X_l^2 )

Untuk perhitungan nilai L ( jarak pada gaguan 2 fasa) diperoleh
L=(-((4.R1.Rf)+(8.(Xs+Xt).X_l)) ± ( ((4.R1.Rf)+(8.(Xs+Xt).X_l))^2
- 4.4( R1^2+ Xl^2 ) . (Rf^2+4.(Xs+Xt)^2- Zeki^2)))
/(2.4( R1^2+ Xl^2 ) )

Dan Untuk perhitungan nilai L ( jarak pada gaguan 1 fasa- tanah) diperoleh
L=(-2.(2.XS1+ 2.XT+X0 ).(2X1+X0 ) ± ((2.(2.XS1+ 2.XT+X0 ).(2X1+X0 ))^2
-4.(2R1+R0 )^2+(2X_1+X0 )^2 .(3Rf^2+(2.XS1+2.XT+X0 )^2-Zeki^2)))
/(2.(2R_1+R_0 )^2+(2X_1+X_0 )^2 ) e)Dengan cara di atas, maka akan lebik efektif dan lebih efisien waktunya. f)Waktu kerja relay outgoing dibedakan menjadi dua, yaitu waktu delai dan waktu instant. Waktu delai menggunakan karakteristik Invers ( Standart Invers) yang memperhatikan tms (Time multiplier setting), sedangkan waktu instant tergantung pada ketetapan besar gangguan.
Full transcript