Rele Proteksi trafo dan fungsinya

Jenis rele proteksi pada trafo tenaga adalah sebagai berikut :

1. Proteksi Utama :

a. Rele Diferensial (87T)

n Membandingkan arus yang masuk dan yang keluar dari peralatan, jika ada selisih melebih setting rele akan kerja

n Sangat cocok untuk proteksi terhadap gangguan suatu peralatan karena tidak perlu koordinasi dengan rele lainnya è waktu kerja bisa dibuat secepat mungkin

n Sensing CT diambil dari Primary Transformer dan Line CT di Bus supaya VR ikut terproteksi

Rele ini berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap gangguan hubung singkat yang terjadi didalam daerah pengaman transformator dapat dilhat pada gambar di bawah ini

gb 1

Karakteristik Kurva Rele Diferensial

gb 2

Karakteristiknya:

n Arus diferensial pickup adalah minimum arus yang dibutuhkan supaya rele kerja. Ditentukan dengan memperhatikan error CT dan juga diferensial arus antara pada saat LTC / VR di tap maksimum

n Arus diferensial didapat dari menjumlahkan komponen arus seconder di winding 1 dan winding 2 secara vektor. Jika arus berlawanan dalam artian yang satu menuju rele dan yang lain meninggalkan rele, maka akan saling mengurangi dan sebaliknya.

n Arus restrain didapat dari harga yang paling besar antara arus di winding 1 atau winding 2 yang telah disetarakan ke harga pu.

n Slope didapat dengan membagi antara Komponen arus diferensial dengan arus restrain

n Daerah di atas kurva adalah daerah kerja rele diferensial, sedangkan pada daerah di bawah kurva rele tidak akan bekerja.

n Slope 1 akan menentukan arus diferensial dan restrain pada kondisi normal dan memastikan sensitivitas rele pada saat internal fault dengan arus gangguan yang kecil.

n Break 1 diset dibawah arus yang menyebabkan CT saturasi oleh komponen DC / residual magnetasi.

n Break 2 diset dibawah arus yang menyebabkan CT saturasi oleh komponen AC saja

n Slope 2 berguna supaya rele tidak kerja oleh gangguan eksternal yang berarus sangat besar sehingga salah satu CT mengalami saturasi. Di set dengan slope lebih dari 50 %.

b. Rele over voltage ( 59T )

l Melihat Besar Tegangan saja tanpa memperhatikan besar frekuensi è jika melebihi setting tegangannya maka rele akan kerja

l Setting biasanya sebesar 10 % dari tegangan nominal. Jika dipakai definite time, maka tunda waktunya sekitar 15 – 20 detik.

l Berguna untuk mencegah kerusakan winding Trafo atau Generator dari over Voltage

l Jika kenaikan Tegangan diikuti oleh kenaikan Frekuensi è Rele akan kerja meskipun sebenarnya peralatan tidak mengalami overeksitasi

c. Rele Overexcitasi (24)

l Melihat Besar Tegangan dan frekuensinya utk diperbandingkan è jika melebihi setting Volt / Hert-nya maka rele akan kerja

l Berguna untuk mencegah kerusakan insulasi winding Trafo atau Generator dari over eksitasi yang memperlemah isolasi winding

l Jika kenaikan Tegangan diikuti oleh kenaikan Frekuensi è Rele tidak akan kerja karena peralatan tidak mengalami overeksitasi

l Rele Over eksitasi lebih tepat untuk memproteksi trafo sebab rele tidak hanya memperhitungkan besar tegangan saja tapi juga besar frequensi.

l Dalam hal CCPD sudah error terlalu besar, maka perlu diganti segera sebab akan menyebabkan rele bekerja pada tegangan yang tidak sesuai

2. Proteksi Cadangan (Internal):

a. Rele Bucholz

Penggunaan rele deteksi gas (Bucholtz) pada Transformator terendam minyak yaitu untuk mengamankan transformator yang didasarkan pada gangguan Transformator seperti : arcing, partial discharge, over heating yang umumnya menghasilkan gas. Gas-gas tersebut dikumpulkan pada ruangan rele dan akan mengerjakan kontak-kontak alarm. Rele deteksi gas juga terdiri dari suatu peralatan yang tanggap terhadap ketidaknormalan aliran minyak yang tinggi yang timbul pada waktu transformator terjadi gangguan serius. Peralatan ini akan menggerakkan kontak trip yang pada umumnya terhubung dengan rangkaian trip Pemutus Arus dari instalasi transformator tersebut. Ada beberapa jenis rele bucholtz yang terpasang pada transformator, Rele sejenis tapi digunakan untuk mengamankan ruang On

Load Tap Cahnger (OLTC) dengan prinsip kerja yang sama sering disebut dengan Rele Jansen. Terdapat beberapa jenis antara lain sema seperti rele bucholtz tetapi tidak ada kontrol gas, jenis tekanan ada yang menggunakan membran/selaput timah yang lentur sehingga bila terjadi perubahan tekanan kerena gangguan akan berkerja, disini tidak ada alarm akan tetapi langsung trip dan denganprinsip yang sama hanya menggunakan pengaman tekanan atau saklar tekanan. Gambar kontruksi Rele Bucholz seperti gambar ini:

gb 3

b. Jansen membran

Alat ini berfungsi untuk Pengaman tekanan lebih (Explosive Membrane) / Bursting Plate yang kontruksinya seperti gambar dibawah ini:

gb 4

Rele ini bekerja karena tekanan lebih akibat gangguan didalam transformator, karena tekanan melebihi kemampuan membran yang terpasang, maka mamran akan pecah dan minyak akan keluar dari dalam transformator yang disebabkan oleh tekanan minyak

c. Rele tekanan lebih (Sudden Pressure Relay) (63 FP)

Suatu flash over atau hubung singkat yang timbul pada suatu transformator terendam minyak, umumnya akan berkaitan dengan suatu tekanan lebih didalam tangki, karena gas yang dibentuk oleh decomposisi dan evaporasi minyak. Dengan melengkapi sebuah pelepasan tekanan pada trafo maka tekanan lebih yang membahayakan tangki trafo dapat dibatasi besarnya. Apabila tekanan lebih ini tidak dapat dieliminasi dalam waktu beberapa millidetik, tangki trafo akan meledak dan terjadi panas lebih pada cairan, konsekuensinya pada dasarnya harus memberikan suatu peralatan pengaman. Peralatan pengaman harus cepat bekerja mengevakuasi tekanan tersebut. Gambar kontruksi rele tekanan lebih dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

gb 5

gb 6

d. Rele pengaman tangki

Rele bekerja sebagai pengaman jika terjadi arus mengalir tangki akibat gangguan fasa ke tangki atau dari instalasi bantu seperti motor kipas, srkulasi dan motor-motor bantu yang lain, pemanas dll. Arus ini sebagai pengganti rele diferensial sebab sistim rele pengaman tangki biasanya dipasang pada trafo yang tidak dilengkapi trafo arus disisi primer dan biasanya pada trafo dengan kapasitas kecil.

Trafo dipasang diatas isolator sehingga tidak terhubung ke tanah kemudian dengan menggunakan kabel pentanahan yang dilewatkan melali trafo arus dengan tingkat isolasi dan ratio yang kecil kemudian tersambung pada rele tangki tanah dengan ratio Trafo arus antara 300 s/d 500 dengan sisi sekunder hanya 1 Amp.

e. Rele arus lebih (over current relay)(51 T)

Rele ini berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap gangguan hubung singkat antar fasa didalam maupun diluar daerah pengaman transformator Juga diharapkan rele ini mempunyai sifat komplementer dengan rele beban lebih. rele ini berfungsi pula sebagai pengaman cadangan bagi bagian instalasi lainnya.bentuk rele ini dapat dilhat pada gambar pengawatannya pada gambar di bawahnya.

gb 7gb 8

f. Rele gangguan tanah terbatas (Restricted Earth fault Relay ) (87 N)

Rele ini berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap tanah didalam daerah pengaman transformator khususnya untuk gangguan didekat titik netral yang tidak dapat dirasakan oleh rele differensial dapat dilhat pada gambar di bawah ini

gb 9

gb 10

g. Rele arus lebih berarah

Directional over current Rele atau yang lebih dikenal dengan Rele arus lebih yang mempunyai arah tertentu merupakan Rele Pengaman yang bekerja karena adanya besaran arus dan tegangan yang dapat membedakan arah arus gangguan. Rele ini terpasang pada jaringan tegangan tinggi, tegangan menengah juga pada pengaman transformator tenaga dan berfungsi untuk mengamankan peralatan listrik akibat adanya gangguan phasa-phasa maupun Phasa ketanah.

Rele ini mempunyai 2 buah parameter ukur yaitu tegangan dan arus yang masuk ke dalam rele untuk membedakan arah arus ke depan atau arah arus ke belakang.Pada pentanahan titik netral trafo dengan menggunakan tahanan, rele ini dipasang pada penyulang 20 KV. Bekerjanya rele ini berdasarkan adanya sumber arus dari ZCT (Zero Current Transformer) dan sumber tegangan dari PT (Potential Transformers). Sumber tegangan PT umumnya menggunakan rangkaian Open-Delta, tetapi tidak menutup kemungkinan ada yang menggunakan koneksi langsung 3 Phasa. Untuk membedakan arah tersebut maka salah satu phasa dari arus harus dibandingkan dengan Tegangan pada phasa yang lain. Berikut adalah gambar rele arus lebih berarah:

gb 11

h. Rele connections

Adalah sudut perbedaan antara arus dengan tegangan masukan rele pada power faktor satu. Rele maximum torque angle Adalah perbedaan sudut antara arus dengan tegangan pada rele yang menghasilkan torsi maksimum.

i. Rele gangguan tanah (51 TN)

Rele ini berfungsi untuk mengamankan transformator gangguan hubung tanah, didalam dan diluar daerah pengaman transformator. Rele arah hubung tanah memerlukan operating signal dan polarising signal. Operating signal diperoleh dari arus residual melalui rangkaian trafo arus penghantar (Iop = 3Io) sedangkan polarising signal diperoleh dari tegangan residual. Tegangan residual dapat diperoleh dari rangkaian sekunder open delta trafo tegangan seperti pada gambar dibawah ini.

gb 12

j. Rele tangki tanah

Rele ini berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap hubung singkat antara

kumparan fasa dengan tangki transformator dan transformator yang titk netralnya ditanahkan. Rele bekerja sebagai pengaman jika terjadi arus mengalir dari tangki akibat gangguan fasa ke tangki atau dari instalasi bantu seperti motor kipas, sirkulasi dan motor-motor bantu, pemanas dll. Pengaman arus ini sebagai pengganti rele diferensial sebab sistem rele pengaman tangki biasanya dipasang pada trafo yang tidak dilengkapi trafo arus disisi primer dan biasanya pada trafo dengan kapasitas kecil. Trafo dipasang diatas isolator sehingga tidak terhubung ke tanah kemudian dengan menggunakan kabel pentanahan yang dilewatkan melalui trafo arus dengan tingkat isolasi dan ratio yang kecil kemudian tersambung pada rele tangki tanah dengan ratio Trafo Arus(CT) antara 300 s/d 500 dengan sisi sekunder hanya 1 Amp. Berikut gambar rele gangguan tanah.

gb 13

3. Proteksi tambahan : Switch atau PMT 86T, 86HR

===========================================================

Baca lebih lengkap dan jelas di Rele Proteksi trafo dan fungsinya

Lebih banyak mengenai artikel yang berkaitan baca di : Relay

Jenis rele proteksi pada trafo tenaga adalah sebagai berikut :

1. Proteksi Utama :

a. Rele Diferensial (87T)

n Membandingkan arus yang masuk dan yang keluar dari peralatan, jika ada selisih melebih setting rele akan kerja

n Sangat cocok untuk proteksi terhadap gangguan suatu peralatan karena tidak perlu koordinasi dengan rele lainnya è waktu kerja bisa dibuat secepat mungkin

n Sensing CT diambil dari Primary Transformer dan Line CT di Bus supaya VR ikut terproteksi

Rele ini berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap gangguan hubung singkat yang terjadi didalam daerah pengaman transformator dapat dilhat pada gambar di bawah ini

Karakteristik Kurva Rele Diferensial

Karakteristiknya:

n Arus diferensial pickup adalah minimum arus yang dibutuhkan supaya rele kerja. Ditentukan dengan memperhatikan error CT dan juga diferensial arus antara pada saat LTC / VR di tap maksimum

n Arus diferensial didapat dari menjumlahkan komponen arus seconder di winding 1 dan winding 2 secara vektor. Jika arus berlawanan dalam artian yang satu menuju rele dan yang lain meninggalkan rele, maka akan saling mengurangi dan sebaliknya.

n Arus restrain didapat dari harga yang paling besar antara arus di winding 1 atau winding 2 yang telah disetarakan ke harga pu.

n Slope didapat dengan membagi antara Komponen arus diferensial dengan arus restrain

n Daerah di atas kurva adalah daerah kerja rele diferensial, sedangkan pada daerah di bawah kurva rele tidak akan bekerja.

n Slope 1 akan menentukan arus diferensial dan restrain pada kondisi normal dan memastikan sensitivitas rele pada saat internal fault dengan arus gangguan yang kecil.

n Break 1 diset dibawah arus yang menyebabkan CT saturasi oleh komponen DC / residual magnetasi.

n Break 2 diset dibawah arus yang menyebabkan CT saturasi oleh komponen AC saja

n Slope 2 berguna supaya rele tidak kerja oleh gangguan eksternal yang berarus sangat besar sehingga salah satu CT mengalami saturasi. Di set dengan slope lebih dari 50 %.

b. Rele over voltage ( 59T )

l Melihat Besar Tegangan saja tanpa memperhatikan besar frekuensi è jika melebihi setting tegangannya maka rele akan kerja

l Setting biasanya sebesar 10 % dari tegangan nominal. Jika dipakai definite time, maka tunda waktunya sekitar 15 – 20 detik.

l Berguna untuk mencegah kerusakan winding Trafo atau Generator dari over Voltage

l Jika kenaikan Tegangan diikuti oleh kenaikan Frekuensi è Rele akan kerja meskipun sebenarnya peralatan tidak mengalami overeksitasi

c. Rele Overexcitasi (24)

l Melihat Besar Tegangan dan frekuensinya utk diperbandingkan è jika melebihi setting Volt / Hert-nya maka rele akan kerja

l Berguna untuk mencegah kerusakan insulasi winding Trafo atau Generator dari over eksitasi yang memperlemah isolasi winding

l Jika kenaikan Tegangan diikuti oleh kenaikan Frekuensi è Rele tidak akan kerja karena peralatan tidak mengalami overeksitasi

l Rele Over eksitasi lebih tepat untuk memproteksi trafo sebab rele tidak hanya memperhitungkan besar tegangan saja tapi juga besar frequensi.

l Dalam hal CCPD sudah error terlalu besar, maka perlu diganti segera sebab akan menyebabkan rele bekerja pada tegangan yang tidak sesuai

2. Proteksi Cadangan (Internal):

a. Rele Bucholz

Penggunaan rele deteksi gas (Bucholtz) pada Transformator terendam minyak yaitu untuk mengamankan transformator yang didasarkan pada gangguan Transformator seperti : arcing, partial discharge, over heating yang umumnya menghasilkan gas. Gas-gas tersebut dikumpulkan pada ruangan rele dan akan mengerjakan kontak-kontak alarm. Rele deteksi gas juga terdiri dari suatu peralatan yang tanggap terhadap ketidaknormalan aliran minyak yang tinggi yang timbul pada waktu transformator terjadi gangguan serius. Peralatan ini akan menggerakkan kontak trip yang pada umumnya terhubung dengan rangkaian trip Pemutus Arus dari instalasi transformator tersebut. Ada beberapa jenis rele bucholtz yang terpasang pada transformator, Rele sejenis tapi digunakan untuk mengamankan ruang On

Load Tap Cahnger (OLTC) dengan prinsip kerja yang sama sering disebut dengan Rele Jansen. Terdapat beberapa jenis antara lain sema seperti rele bucholtz tetapi tidak ada kontrol gas, jenis tekanan ada yang menggunakan membran/selaput timah yang lentur sehingga bila terjadi perubahan tekanan kerena gangguan akan berkerja, disini tidak ada alarm akan tetapi langsung trip dan denganprinsip yang sama hanya menggunakan pengaman tekanan atau saklar tekanan. Gambar kontruksi Rele Bucholz seperti gambar ini:

b. Jansen membran

Alat ini berfungsi untuk Pengaman tekanan lebih (Explosive Membrane) / Bursting Plate yang kontruksinya seperti gambar dibawah ini:

Rele ini bekerja karena tekanan lebih akibat gangguan didalam transformator, karena tekanan melebihi kemampuan membran yang terpasang, maka mamran akan pecah dan minyak akan keluar dari dalam transformator yang disebabkan oleh tekanan minyak

c. Rele tekanan lebih (Sudden Pressure Relay) (63 FP)

Suatu flash over atau hubung singkat yang timbul pada suatu transformator terendam minyak, umumnya akan berkaitan dengan suatu tekanan lebih didalam tangki, karena gas yang dibentuk oleh decomposisi dan evaporasi minyak. Dengan melengkapi sebuah pelepasan tekanan pada trafo maka tekanan lebih yang membahayakan tangki trafo dapat dibatasi besarnya. Apabila tekanan lebih ini tidak dapat dieliminasi dalam waktu beberapa millidetik, tangki trafo akan meledak dan terjadi panas lebih pada cairan, konsekuensinya pada dasarnya harus memberikan suatu peralatan pengaman. Peralatan pengaman harus cepat bekerja mengevakuasi tekanan tersebut. Gambar kontruksi rele tekanan lebih dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

d. Rele pengaman tangki

Rele bekerja sebagai pengaman jika terjadi arus mengalir tangki akibat gangguan fasa ke tangki atau dari instalasi bantu seperti motor kipas, srkulasi dan motor-motor bantu yang lain, pemanas dll. Arus ini sebagai pengganti rele diferensial sebab sistim rele pengaman tangki biasanya dipasang pada trafo yang tidak dilengkapi trafo arus disisi primer dan biasanya pada trafo dengan kapasitas kecil.

Trafo dipasang diatas isolator sehingga tidak terhubung ke tanah kemudian dengan menggunakan kabel pentanahan yang dilewatkan melali trafo arus dengan tingkat isolasi dan ratio yang kecil kemudian tersambung pada rele tangki tanah dengan ratio Trafo arus antara 300 s/d 500 dengan sisi sekunder hanya 1 Amp.

e. Rele arus lebih (over current relay)(51 T)

Rele ini berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap gangguan hubung singkat antar fasa didalam maupun diluar daerah pengaman transformator Juga diharapkan rele ini mempunyai sifat komplementer dengan rele beban lebih. rele ini berfungsi pula sebagai pengaman cadangan bagi bagian instalasi lainnya.bentuk rele ini dapat dilhat pada gambar pengawatannya pada gambar di bawahnya.

f. Rele gangguan tanah terbatas (Restricted Earth fault Relay ) (87 N)

Rele ini berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap tanah didalam daerah pengaman transformator khususnya untuk gangguan didekat titik netral yang tidak dapat dirasakan oleh rele differensial dapat dilhat pada gambar di bawah ini

g. Rele arus lebih berarah

Directional over current Rele atau yang lebih dikenal dengan Rele arus lebih yang mempunyai arah tertentu merupakan Rele Pengaman yang bekerja karena adanya besaran arus dan tegangan yang dapat membedakan arah arus gangguan. Rele ini terpasang pada jaringan tegangan tinggi, tegangan menengah juga pada pengaman transformator tenaga dan berfungsi untuk mengamankan peralatan listrik akibat adanya gangguan phasa-phasa maupun Phasa ketanah.

Rele ini mempunyai 2 buah parameter ukur yaitu tegangan dan arus yang masuk ke dalam rele untuk membedakan arah arus ke depan atau arah arus ke belakang.Pada pentanahan titik netral trafo dengan menggunakan tahanan, rele ini dipasang pada penyulang 20 KV. Bekerjanya rele ini berdasarkan adanya sumber arus dari ZCT (Zero Current Transformer) dan sumber tegangan dari PT (Potential Transformers). Sumber tegangan PT umumnya menggunakan rangkaian Open-Delta, tetapi tidak menutup kemungkinan ada yang menggunakan koneksi langsung 3 Phasa. Untuk membedakan arah tersebut maka salah satu phasa dari arus harus dibandingkan dengan Tegangan pada phasa yang lain. Berikut adalah gambar rele arus lebih berarah:

h. Rele connections

Adalah sudut perbedaan antara arus dengan tegangan masukan rele pada power faktor satu. Rele maximum torque angle Adalah perbedaan sudut antara arus dengan tegangan pada rele yang menghasilkan torsi maksimum.

i. Rele gangguan tanah (51 TN)

Rele ini berfungsi untuk mengamankan transformator gangguan hubung tanah, didalam dan diluar daerah pengaman transformator. Rele arah hubung tanah memerlukan operating signal dan polarising signal. Operating signal diperoleh dari arus residual melalui rangkaian trafo arus penghantar (Iop = 3Io) sedangkan polarising signal diperoleh dari tegangan residual. Tegangan residual dapat diperoleh dari rangkaian sekunder open delta trafo tegangan seperti pada gambar dibawah ini.

j. Rele tangki tanah

Rele ini berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap hubung singkat antara

kumparan fasa dengan tangki transformator dan transformator yang titk netralnya ditanahkan. Rele bekerja sebagai pengaman jika terjadi arus mengalir dari tangki akibat gangguan fasa ke tangki atau dari instalasi bantu seperti motor kipas, sirkulasi dan motor-motor bantu, pemanas dll. Pengaman arus ini sebagai pengganti rele diferensial sebab sistem rele pengaman tangki biasanya dipasang pada trafo yang tidak dilengkapi trafo arus disisi primer dan biasanya pada trafo dengan kapasitas kecil. Trafo dipasang diatas isolator sehingga tidak terhubung ke tanah kemudian dengan menggunakan kabel pentanahan yang dilewatkan melalui trafo arus dengan tingkat isolasi dan ratio yang kecil kemudian tersambung pada rele tangki tanah dengan ratio Trafo Arus(CT) antara 300 s/d 500 dengan sisi sekunder hanya 1 Amp. Berikut gambar rele gangguan tanah.

3. Proteksi tambahan : Switch atau PMT 86T, 86HR

5 Responses

  1. Bro, ada pdf nya ga???? biar lebih rapi gitu….
    hehehehhe

  2. Boleh2..

    @ hermawandhr: keknya udah rapih dah,, copy aja tulisannya trus paste ke Doc,, ..

    Udah rapih kok,, tenkyu..

  3. salam kenal mas,,,,saya mau bertanya : misalnya dalam kondisi normal arus dari CT 1 dan CT 2 masuk ke relai differensial sama – sama 5 A,,,dan apabila arus yang masuk ke relai differensial dari CT 1 dan CT 2 masing – masing 6 A,,apakah relai differensial bekerja?????mohon penjelannya,,sebab saya sedang menyusun tugas akhir

  4. salam kenal mas,,,,saya mau bertanya : misalnya dalam kondisi normal arus dari CT 1 dan CT 2 masuk ke relai differensial sama – sama 5 A,,,dan apabila arus yang masuk ke relai differensial dari CT 1 dan CT 2 masing – masing 6 A,,apakah relai differensial bekerja?????mohon penjelannya,,sebab saya sedang menyusun tugas akhir

  5. iya bekerja..

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: