BAB III SISTEM PROTEKSI JARINGAN DISTRIBUSI

BAB III SISTEM PROTEKSI JARINGAN DISTRIBUSI

3.1

Umum Sebaik apapun suatu sistem tenaga dirancang, gangguan pasti akan terjadi

pada sistem tenaga tersebut. Gangguan ini dapat merusak peralatan sistem tenaga sehingga kerja sistem tenaga menjadi terganggu dan dapat menyebabkan gagalnya penyaluran daya ke konsumen. Berdasarkan sumber gangguan, gangguan pada sistem tenaga dapat dibagi menjadi dua: a. Gangguan internal Sumber gangguan berasal dari dalam sistem. Penyebabnya dapat berupa :  penuaan peralatan  arus beban lebih  penentuan parameter peralatan proteksi yang tidak tepat b. Gangguan eksternal Sumber gangguan berasal dari luar sistem. Penyebabnya dapat berupa :  kesalahan manusia dalam mengoperasikan sistem tenaga  alam, seperti petir, angin, dahan pohon, dan lain-lain  binatang, seperti burung, kelelawar, dan lain-lain

Berdasarkan penyebab gangguan, gangguan pada sistem tenaga dapat dibagi menjadi dua: a. Gangguan arus lebih Gangguan arus lebih ditandai dengan terjadinya kenaikan arus pada saluran melebihi arus beban maksimum. Arus lebih ini sendiri terbagi menjadi arus beban lebih (I>) dan arus hubung singkat (I>>). Arus beban lebih terjadi akibat penambahan beban yang akan menyebabkan kenaikan arus melebihi arus beban maksimum. Kenaikan arus ini tidak terlalu besar sehingga sistem masih bisa

Proteksi Jaringan Distribusi

bertahan untuk selang waktu yang cukup lama. Sedangkan arus hubung singkat terjadi akibat penurunan kekuatan dasar isolasi dari sistem tenaga. Penurunan kekuatan isolasi ini dapat terjadi antarsaluran fasa atau antara saluran fasa dengan tanah. Akibatnya akan timbul arus yang jauh melebihi arus beban maksimum. Sistem tenaga tidak dapat bertahan lama apabila arus gangguan hubung singkat ini tidak segera diatasi. b. Gangguan tegangan lebih Gangguan tegangan lebih terjadi umumnya diakibatkan oleh sambaran petir ke sistem, baik langsung maupun tidak langsung (induksi). Perubahan arus yang sangat cepat dan faktor induktansi dari saluran menyebabkan timbulnya tegangan pada saluran sesuai dengan persamaan :

eind   L.

d i (t ) dt

Penambahan tegangan ini dapat mengakibatkan tegangan pada sistem naik melampaui BIL (Basic Insulation Level) dari peralatan sistem tenaga sehingga dapat merusak peralatan sistem tenaga.

Gangguan pada sistem tenaga listrik yang paling sering terjadi adalah gangguan hubung singkat[1]. Persentase terjadinya gangguan hubung singkat pada suatu sistem tenaga dapat dilihat pada tabel 3.1 [2]. Sebagian besar dari gangguan hubung singkat ini bersifat temporer, artinya gangguan yang bila suplai arusnya dihentikan, gangguan tersebut akan hilang dan tidak menimbulkan kerusakan pada peralatan dimana terjadi gangguan [1]. Tabel 3.1 Persentase gangguan hubung singkat

Jenis Gangguan

Kemungkinan terjadi (%)

Tiga fasa

3–5

Dua fasa

20 – 25

Satu fasa ke tanah

65 – 70

Laporan Tugas Akhir

11

Angki Putra K /13203176


Gangguan temporer ini kebanyakan berupa busur api listrik yang disebabkan oleh surja hubung pada Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET), sambaran petir pada Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT), dan sambaran petir, dahan, atau ranting pohon pada Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM).

3.2

Persyaratan Sistem Proteksi Suatu sistem proteksi dapat bekerja dengan baik apabila memenuhi lima

persyaratan utama [3], yaitu: 1. Kehandalan Kehandalan kemampuan suatu rele atau sistem rele untuk bekerja dengan benar pada saat dibutuhkan dan tidak akan bekerja ketika tidak diperlukan atau menghindari operasi yang tidak diperlukan selama sistem tenaga beroperasi dengan normal. Memastikan bahwa sistem proteksi bekerja ketika dibutuhkan dapat dilakukan dengan melakukan serangkaian percobaan terhadap sistem proteksi dimana sistem proteksi harus bekerja ketika batasan operasi dari sistem tenaga dilampaui. Memastikan sistem proteksi tidak bekerja ketika tidak dibutuhkan jauh lebih sulit karena banyak variasi kerja transien yang dapat membuat terjadinya operasi yang tidak perlu pada sistem proteksi. 2. Selektivitas Selektivitas adalah proses pengaturan dan penerapan rele-rele proteksi yang menjangkau rele lain sedemikian sehingga rele-rele ini bekerja secepat mungkin untuk gangguan pada zona utama dan bekerja dengan penundaan untuk gangguan pada zona pendukung (back up). Bekerjanya sistem proteksi pendukung adalah hal yang tidak benar dan tidak diharapkan kecuali sistem proteksi utama gagal mengatasi gangguan yang terjadi pada zonanya. 3. Kecepatan kerja Suatu sistem proteksi diharapkan untuk dapat bekerja secepat mungkin ketika terjadi gangguan pada sistem tenaga. Pada beberapa sistem, hal ini dapat diterapkan. Namun ketika aspek selektivitas terlibat, operasi sistem proteksi yang sangat cepat dapat dilakukan dengan penerapan sistem yang lebih kompleks dan

Laporan Tugas Akhir

12



lebih mahal. Di lain pihak, operasi sistem proteksi yang semakin cepat akan memperbesar kemungkinan terjadinya operasi yang salah karena adanya kemungkinan kesalahan dalam membedakan transien yang dapat ditoleransi dan transien yang tidak dapat ditoleransi. 4. Sederhana Suatu sistem proteksi harus diusahakan sesederhana mungkin dengan tetap harus bisa mencapai tujuan yang diharapkan. Setiap penambahan komponen yang dapat meningkatkan kinerja sistem proteksi namun tidak mutlak diperlukan dalam persyaratan sistem proteksi harus dipertimbangkan dengan sangat hati-hati. Setiap penambahan komponen membuat sumber gangguan baru terhadap sistem tenaga maupun sistem proteksi. Permasalahan di sistem proteksi jauh lebih berbahaya daripada masalah di sistem tenaga. 5. Ekonomis Biaya adalah faktor yang paling penting. Hal yang sangat mendasar adalah memperoleh proteksi yang maksimum dengan biaya yang minimum. Untuk biaya yang sangat minimum, akan sangat sukar mendapat sistem proteksi yang baik, bahkan dapat menimbulkan kesulitan dalam pengaplikasian sistem proteksi tersebut. Untuk itu harus ada pertimbangan antara kualitas sistem proteksi dan biaya yang diperlukan.

3.3

Peralatan Proteksi Jaringan Distribusi Sistem proteksi pada sistem tenaga harus dapat mendeteksi terjadinya

gangguan pada sistem tenaga dan kemudian mengisolasi daerah dimana gangguan tersebut terjadi. Tugas sistem proteksi itu dapat dilaksanakan oleh rele proteksi. British Standard Specification (B.S. 142 : 1966) mendefinisikan rele dan rele proteksi sebagai berikut: Rele adalah suatu peralatan yang digunakan untuk mengontrol suatu rangkaian listrik secara tidak langsung dengan memakai perubahan yang terjadi pada rangkaian tersebut atau rangkaian yang lain. Rele proteksi adalah suatu rele yang dipakai untuk memperoleh penghubungan dan/atau pemutusan secara otomatis suatu peralatan atau

Laporan Tugas Akhir

13



bagian sistem listrik dari sumber daya pada suatu kondisi tertentu yang dapat menyebabkan kerusakan atau bahaya pada peralatan atau sistem tersebut. Rele proteksi adalah peralatan yang vital pada setiap sistem tenaga listrik. Rele ini memang tidak diperlukan pada saat sistem tenaga beroperasi dengan normal, tapi akan menjadi sangat penting apabila terjadi gangguan pada sistem tenaga. Berdasarkan pemakaian dan prinsip kerja, rele proteksi dapat dibagi menjadi lima, yaitu: 1. Rele arus lebih Rele ini bekerja dengan menggunakan arus sebagai besaran ukur. Rele akan bekerja jika arus mengalir melampaui batas tertentu yang telah ditetapkan. Batas tersebut disebut juga setting rele. 2. Rele tegangan kurang Rele bekerja dengan menggunakan tegangan sebagai besaran ukur. Rele akan bekerja jika penurunan tegangan melampaui batas yang telah ditentukan. 3. Rele jarak Rele bekerja dengan menggunakan besaran tegangan dan arus sebagai besaran yang diukur. Untuk jenis tertentu, rele juga menggunakan besaran sudut fasa sebagai besaran ukur. Dengan membandingkan tegangan dan arus, akan diperoleh impedansi. Dengan adanya hubungan linear antara impedansi saluran dengan jarak saluran, maka rele dapat bekerja berdasarkan lokasi gangguan. 4. Rele arah Rele bekerja dengan menggunakan arus dan tegangan sebagai besaran ukur. Rele mempunyai kemampuan untuk membedakan arah aliran daya (arus). Rele hanya bekerja untuk satu arah arus yang telah ditentukan terlebih dahulu. Pemakain rele ini pada sistem proteksi saluran selalu bersama-sama dengan rele lain seperti rele arus lebih atau rele jarak. Fungsi penggunaan rele arah adalah untuk memperoleh selektivitas proteksi karena arah daya pada keadaan gangguan

Laporan Tugas Akhir

14



dapat datang dari kedua sisi saluran seperti pada jaringan loop dan jaringan grid/ring. 5. Rele diferensial Prinsip kerja rele ini adalah membandingkan besaran arus yang ada di kedua sisi peralatan yang diproteksi. Bila perbedaan besaran antara kedua sisi tersebut melebihi suatu harga tertentu yang telah ditentukan, maka rele akan bekerja.

Proteksi terhadap gangguan arus lebih pada sistem distribusi jaringan tegangan menengah dapat dilakukan dengan menggunakan pemutus daya dengan rele arus lebih. Pemilihan rele arus lebih dilakukan terutama karena pertimbangan harga. Rele arus lebih adalah rele paling murah jika dibandingkan dengan rele-rele lain [3]. Rele arus lebih juga cocok untuk jaringan berbentuk radial. Untuk sistem yang lebih rumit, seperti jaringan loop atau spindel, rele arus lebih biasanya dilengkapi dengan rele arah untuk menjaga selektivitas sistem proteksi. Selain rele arus lebih, pemutus daya juga harus dilengkapi rele lain yaitu: rele gangguan tanah dan rele penutup balik. Peralatan proteksi lain yang digunakan pada jaringan distribusi adalah pemutus balik otomatis, pelebur, dan sakelar seksi otomatis. 3.3.1 Pemutus daya (PMT) Pemutus daya dipasang pada saluran utama pada gardu induk sebagai pengaman utama jaringan dan dilengkapi dengan alat pengaman rele arus lebih, rele gangguan tanah, dan rele penutup balik [4]. Tugas suatu PMT adalah sebagai berikut: a. mampu menghantarkan arus beban penuh secara terus menerus tanpa terjadi overheat atau kerusakan pada PMT b. mampu membuka dan menutup saluran pada keadaan tak berbeban c. mampu membuka dan menutup saluran pada arus beban normal d. mampu membuka dan menutup saluran pada keadaan hubung singkat pada besar arus hubung singkat tertentu.

Laporan Tugas Akhir

15



Pemutus daya terbagi dalam beberapa tipe: a. Low Voltage Air Circuit Breaker PMT ini dirancang untuk saluran arus searah dan saluran arus bolak balik yang bertegangan rendah, yaitu sampai 600 volt. Kelebihan dari PMT jenis ini adalah tidak menggunakan minyak sehingga mengurangi perawatan, dapat bekerja berkali-kali, dan pengecekan kontak PMT untuk pemeriksaan atau penggantian relatif lebih mudah. b. Oil Circuit Breaker PMT ini adalah jenis PMT yang tertua. Kontak pemisah PMT bekerja di dalam minyak dimana busur api yang terjadi ketika pembukaan kontak dipadamkan oleh gelembung gas yang terbentuk pada saat itu. Berdasarkan banyaknya minyak yang digunakan, PMT jenis ini dapat dibagi menjadi dua, yaitu (i) bulk oil circuit breaker dan (ii) low-oil circuit breaker. Perbedaaan kedua jenis PMT ini adalah PMT jenis (i) menggunakan minyak dalam jumlah besar sedangkan PMT jenis (ii) menggunakan minyak hanya pada sekitar kontak pemisah. Kelebihan dari oil circuit breaker adalah: a. energi dari busur api diserap pada dekomposisi minyak b. gas yang terbentuk, dimana kandungan terbesarnya adalah hidrogen, mempunyai kemampuan penyerapan panas yang baik, sehingga dapat mendinginkan lingkungan. c. Minyak yang digunakan adalah insulator yang baik yang memisahkan sistem dengan komponen pentanahan. d. Minyak memiliki kemampuan untuk mengalir menuju busur ketika arus bernilai nol. Kekurangan dari oil circuit breaker adalah: a. Terdapat resiko terbentuknya campuran dengan udara sehingga menjadi mudah terbakar b. Minyak harus tetap bersih sehingga memerlukan pengawasan berkala. c. Water Type Circuit Breaker

Laporan Tugas Akhir

16



Prinsip kerja PMT ini adalah menggunakan energi dari busur untuk memanaskan air menjadi uap. Dengan mekanisme tertentu, uap ini akan menyebabkan perubahan tekanan dan temperatur yang memadamkan busur. PMT jenis ini digunakan untuk menangani arus gangguan yang kecil dan bekerja dalam satu atau dua siklus. d. Air Blast Circuit Breaker PMT jenis ini menggunakan udara bertekanan tinggi untuk memadamkan busur Kelebihan PMT jenis ini adalah: a. Tidak ada resiko ledakan atau kebakaran b. Cocok untuk kerja yang berulang c. Kerusakan kontak lebih jarang terjadi d. Perawatan tidak terlalu sering Kekurangan PMT jenis ini adalah: a. Memerlukan kompresor untuk menyediakan udara bertekanan tinggi b. Resiko udara bocor pada pipa e. SF6 Circuit Breaker PMT ini bekerja dengan insulator gas SF6 untuk memadamkan busur. Kelebihan PMT jenis ini a. Gas SF6 tidak beracun dan tidak mudah terbakar b. Gas SF6 memiliki kecenderungan mengikat elektron yang tinggi Kekurangan PMT jenis ini a. Perlu pengontrolan yang teratur untuk menjaga kemampuan PMT b. Gas SF6 adalah gas yang mahal 3.3.2 Rele arus lebih Rele arus lebih memiliki beberapa karakteristik. Karakteristik tersebut akan menentukan lama waktu kerja rele tersebut terhadap suatu nilai arus gangguan.

Laporan Tugas Akhir

17



a Rele arus lebih Rele arus lebih yang digunakan dapat memiliki salah satu karakteristik berikut: 1. Rele arus lebih tak tergantung arus atau rele definit (definite timeovercurrent relay) 2. Rele arus lebih tergantung-arus invers (inverse time-overcurrent relay) 3. Rele arus lebih tergantung-arus sangat invers (very inverse timeovercurrent relay) 4. Rele arus lebih tergantung-arus amat sangat invers (extremely inverse time-overcurrent relay) 5. Rele arus lebih tergantung-arus invers terbatas waktu (inverse definit minimum time-overcurrent relay) 6. Rele arus lebih sesaat (instantaneous overcurrent relay) Jenis rele di atas dibedakan atas kecepatan kerjanya. Jenis rele yang pertama akan bekerja ketika rele mendeteksi adanya arus di atas arus normal yang mengalir dalam rentang waktu tertentu dimana rentang waktu tersebut tidak bergantung dengan besarnya arus. Batas waktu sampai rele mulai bekerja dapat diatur oleh pengguna sesuai kebutuhan. Jenis rele yang kedua sampai keempat akan bekerja dengan karakteristik yang didekati dengan persamaan pada tabel 3.2. Jenis rele keenam hampir sama dengan jenis yang pertama, hanya saja rele ini bekerja tanpa ada waktu jeda (delay time). Waktu kerja rele tersebut tidak dapat diatur, melainkan ditentukan dari pembuatnya. Waktu kerja rele ini umumnya sekitar 0.01 sampai 0.1 detik. Tabel 3.2 Persamaan waktu kerja rele arus lebih

Jenis Rele

IEC

ANSI/IEEE

Standard Inverse

t  TMS [0,14 /( I 0,02  1)]

t  TMS [0, 228  0,103 /( I 0,02  1)]

Very Inverse

t  TMS [13,5 /( I  1)]

t  TMS [0,982  39, 22 /( I 2  1)]

Extremely Inverse

t  TMS [80 /( I 2  1)]

t  TMS [0, 243  56, 4 /( I 2  1)]

Laporan Tugas Akhir

18



t  waktu kerja rele

dengan

TMS = pengaturan waktu kerja rele I  rasio arus gangguan dengan arus pick-up Bila karakteristik t-i dari keenam jenis rele tersebut diplot pada satu gambar maka akan didapat gambar seperti Gambar. 3.1.

Gambar 3.1. Kurva karakteristik waktu arus rele arus lebih

b Rele gangguan tanah Rele ini digunakan untuk mendeteksi arus gangguan satu fasa ke tanah yang terjadi pada sisi hilir dari gardu induk. Besar nilai arus gangguan tanah tergantung pada cara pentanahan titik netral dan hubungan trafo yang dipakai. Pengaturan rele gangguan tanah tidak bergantung pada arus beban maksimum sistem. Faktorfaktor yang menjadi pembatas penentuan pengaturan rele gangguan tanah adalah ketidakseimbangan beban, arus kapasitif pada sistem, dan ketelitian trafo arus terhadap burden (daya semu dalam VA) yang terhubung pada sekundernya. c Rele penutup balik Rele ini digunakan untuk memulihkan sistem dari gangguan-gangguan yang bersifat sementara. Rele ini bekerja dengan cara menutup kembali pemutus daya yang dibuka oleh rele arus lebih atau rele gangguan tanah. Secara umum, prinsip kerja rele ini hampir sama dengan peralatan pemutus balik otomatis.

Laporan Tugas Akhir

19



3.3.3. Pemutus balik otomatis (PBO) PBO adalah sebuah alat berwadah-sendiri, berisi sarana yang diperlukan untuk mengindera arus lebih, mengatur waktu, memutus arus lebih, dan menutup balik secara otomatis [4]. Seperti yang telah diuraikan sebelumnya, gangguan hubung singkat pada sistem tenaga listrik pada umumnya adalah gangguan temporer, yaitu gangguan yang akan hilang ketika sumber arus gangguan dihentikan dan saluran ditutup kembali. Dengan demikian, ketika terjadi gangguan, PBO akan membuka. Hal ini menyebabkan terhentinya aliran arus gangguan. Beberapa saat kemudian PBO akan menutup. Bila gangguan yang terjadi adalah gangguan temporer, maka gangguan akan hilang dan sistem dapat bekerja seperti semula. Namun bila gangguan yang terjadi adalah gangguan permanen, maka gangguan tetap terjadi. Akibatnya PBO akan membuka kembali. PBO dapat menutup kembali namun hal ini bergantung pengaturan yang dilakukan terhadap PBO. Proses urutan kerja PBO dari mulai saat terjadi gangguan, PBO terbuka, PBO tertutup, sampai suplai arus kembali dapat dilihat pada gambar 3.2.

Gambar 3.2 Diagram waktu untuk kerja PBO

Berdasarkan cara kerjanya, PBO dapat dibagi menjadi penutup balik sekali (single shot recloser) dan penutup balik beberapa kali (multishot recloser).

Laporan Tugas Akhir

20



a. Penutup balik sekali Penutup balik jenis ini memberi perintah penutupan hanya sekali setelah terjadinya gangguan. Apabila PBO masih mendeteksi gangguan, maka sistem proteksi akan menganggap gangguan yang terjadi adalah gangguan yang bersifat permanen. PBO kemudian akan membuka dan mengunci. Penutup balik jenis ini biasanya digunakan pada sistem transmisi tegangan tinggi atau tegangan ekstra tinggi. b. Penutup balik beberapa kali Penutup balik jenis ini dapat memberi perintah penutupan beberapa kali. Jika setelah penutupan, PBO masih mendeteksi gangguan, PBO akan terbuka kembali dan kemudian PBO menutup lagi dan seterusnya. Hal ini dapat berulang dua, tiga, atau empat kali, bergantung dari pengaturan rele PBO itu sendiri. Penutup balik jenis ini biasanya dipakai pada sistem tegangan menengah.

Berdasarkan fasa kerjanya, PBO dibagi menjadi penutup balik satu fasa, penutup balik tiga fasa, dan penutup balik kombinasi satu fasa dan tiga fasa. a. Penutup balik satu fasa Bila terjadi gangguan satu fasa, PBO pada fasa yang terganggu akan terbuka. PBO tersebut kemudian akan menutup. Jika PBO masih mendeteksi terjadi gangguan, PBO pada tiap fasa akan terbuka dan terkunci. Bila terjadi gangguan dua atau tiga fasa, PBO pada tiap fasa akan terbuka dan langsung terkunci, tanpa memberi kesempatan PBO untuk menutup. b. Rele tiga fasa Bila terjadi gangguan satu fasa, dua fasa, atau tiga fasa, PBO di tiap fasa akan terbuka. Kemudian PBO di tiap fasa akan tertutup kembali. Apabila gangguan masih terdeteksi, PBO akan terbuka kembali dan terkunci. c. Rele kombinasi satu fasa dan tiga fasa Rele ini berfungsi sebagai penutup balik satu fasa bila gangguan yang terjadi adalah gangguan satu fasa dan berfungsi sebagai penutup balik tiga fasa apabila gangguan yang terjadi adalah gangguan tiga fasa.

Laporan Tugas Akhir

21



Berdasarkan waktu matinya (waktu kerja penutup balik umumnya dianggap sama dengan waktu mati), PBO dapat dibagi menjadi PBO cepat dan PBO lambat. a. Penutup balik cepat Penutup balik cepat adalah PBO dengan waktu mati kurang dari satu detik. Penutup balik cepat ini umumnya digunakan pada SUTT dan SUTM pada penutupan pertama kali atau sampai penutupan kedua. b. Penutup balik lambat Penutup balik lambat adalah PBO dengan waktu mati lebih dari satu detik, dalam hal ini bisa mencapai lima belas detik. Penutup balik lambat ini digunakan terutama pada SUTM.

Berdasarkan waktu kerja rele pengamannya, rele PBO dibagi menjadi rele PBO dengan waktu kerja rele pengaman cepat dan waktu kerja rele pengaman lambat. Pembagian ini berdasarkan cepat dan/atau lambatnya waktu kerja rele pengaman mulai saat merasakan gangguan sampai PBO terbuka. Waktu kerja ini ditentukan oleh waktu kerja atau karakteristik waktu-arus seperti Gambar 3.3

Gambar 3.3 Karakteristik waktu arus kerja PBO

Laporan Tugas Akhir

22



Karakteristik A pada Gambar 3.3 menunjukkan penutup balik dengan waktu kerja cepat sedangkan karakteristik B dan C menunjukkan penutup balik dengan waktu kerja lambat. Pada penutup balik ini waktu kerja cepat dan lambat dapat dipilih secara kombinasi, misalnya dua kali dengan waktu kerja cepat dan dua kali dengan waktu kerja lambat seperti Gambar 3.4.

Gambar 3.4 Pengaturan kerja PBO 2A 2C

3.3.4. Pelebur Pelebur adalah suatu alat pemutus yang dengan meleburnya bagian dari komponennya yang telah dirancang khusus dan disesuaikan ukurannya untuk itu, membuka rangkaian dimana pelebur tersebut terpasang dan memutuskan arus bila arus tersebut melebihi suatu nilai tertentu dalam waktu yang cukup [5]. Pelebur adalah peralatan satu fasa yang menggabungkan fungsi mendeteksi dan memutus arus. Pelebur hanya bekerja berdasarkan kombinasi magnitudo dan durasi dari arus yang mengalir melalui pelebur itu [7]. Pelebur yang akan melebur ketika terjadi arus gangguan adalah pelebur pada fasa dimana arus gangguan itu mengalir. Jenis pelebur berdasarkan proses kerjanya adalah sebagai berikut: a. Pelebur jenis pembatasan arus (current limiting fuse) Pelebur yang selama dan oleh kerjanya dalam selang arus tertentu membatasi arus yang lewat ke suatu nilai yang cukup rendah dari nilai puncak arus perkiraannya.

Laporan Tugas Akhir

23



Pelebur jenis ini memiliki lapisan pasir yang mengelilingi fuse link sehingga ketika fuse link tersebut melebur, panas dan busur apinya dirdam oleh lapisan pasir tersebut. b. Pelebur jenis letupan (expulsion fuse) Pelebur dimana busur listrik yang terjadi waktu pemutusan dipadamkan oleh semprotan gas yang timbul karena panas busur listrik itu sendiri. Kerja pelebur ini ditandai dengan suara yang keras, emisi gas, dan pecahan yang dapat membahayakan manusia yang bekerja di sekitar pelebur tersebut.

Dengan pertimbangan keamanan dan keselamatan, untuk SUTM dan pengaman sisi primer trafo distribusi pasangan luar, pelebur yang digunakan adalah jenis letupan, sedangkan untuk pengaman pasangan dalam, pelebur yang digunakan adalah jenis pembatasan arus. Pelebur jenis letupan dibagi menjadi tiga tipe, yaitu tipe H (tahan surja kilat), tipe T (lambat), dan tipe K (cepat). Tipe H digunakan untuk proteksi terhadap petir. Tipe T dan tipe K dibedakan atas rasio kecepatan kerja pelebur. Rasio kecepatan kerja pelebur adalah besaran yang menyatakan perbandingan besar arus leleh minimum pada saat t = 0,1 detik terhadap arus leleh minimum pada saat t = 300 detik. Namun untuk pelebur dengan arus pengenal lebih besar dari 100 A, maka rasio kecepatan kerja pelebur adalah perbandingan besar arus leleh minimum pada saat t = 0,1 detik terhadap arus leleh minimum pada saat t = 600 detik. Pelebur tipe K memiliki nilai rasio kecepatan antara 6 sampai 8,1 dan pelebur tipe T memiliki nilai rasio kecepatan antara 10 sampai 13. Gambar 3.5 menunjukkan kurva karakteristik pelebur tipe T untuk beberapa nilai arus pengenal. Arus pengenal adalah besarnya arus yang ditujukan bagi anak pelebur, yang bagi anak pelebur yang baru dan bersih dapat menghantarkannya secara kontinu tanpa melampaui kenaikan suhu yang telah ditentukan bila dipasang pada rumah pelebur sesuai dengan ukuran dan panjang tertentu, pada suhu udara sekeliling yang tidak melebihi 40 oC.

Laporan Tugas Akhir

24



Gambar 3.5 Kurva Karakteristik waktu arus pelebur kelas T

3.3.5. Sakelar Seksi Otomatis (SSO) SSO adalah sebuah peralatan pemutus yang secara otomatis membebaskan seksi-seksi yang terganggu dari suatu sistem distribusi, tapi tidak memutus arus gangguan, karena biasanya dipakai dalam hubungannya dengan penutup balik otomatis (PBO) [4]. SSO akan bekerja (membuka saluran) dalam selang waktu tertentu setelah PBO mendeteksi ada gangguan dan membuka saluran. Pembukaan SSO dapat merupakan fungsi waktu pembukaan PBO (pengaturan waktu) dan dapat juga merupakan fungsi jumlah pembukaan PBO.

Laporan Tugas Akhir

25



SSO dengan pengaturan waktu harus mampu masuk sistem dalam keadaan masih ada gangguan pada jaringan karena ada kalanya SSO harus menutup ketika gangguan belum hilang. SSO jenis ini dilengkapi rele waktu dengan pengaturan waktu sebagai berikut: t1 = selang waktu pembukaan PBO dan pembukaan SSO t2 = selang waktu penutupan PBO dan penutupan SSO t3 = selang-waktu-bertegangan minimal agar SSO tidak terkunci. SSO dengan fungsi jumlah pembukaan PBO dilengkapi dengan penghitung dimana SSO akan membuka setelah PBO membuka untuk kali tertentu.

Laporan Tugas Akhir

26


BAB III SISTEM PROTEKSI JARINGAN DISTRIBUSI

Recommend Documents