MAKALAH PROTEKSI SITEM TENAGA LISTRIK DENGAN OBYEK DI MASYARAKAT DAN FASILITAS UMUM

Proteksi Sistem Tenaga Listrik dengan Obyek di Masyarakat dan Fasilitas Umum

D

I

S

U

S

U

N

Oleh

                       

Evan Josua Pardosi                         5123331015

PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

2015/2016

 

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur pada Yang Maha Kuasa atas limpahan dan rahmatNya sehingga saya dapat menyelesaikan tugas makalah ini yang berjudul “Proteksi Sistem Tenaga Listrik dengan Obyek di Masyarakat dan Fasilitas Umum”.

Tugas ini merupakan salah satu metode perkuliahan yang sangat bermanfaat untuk mengetahui salah satu materi dalam perkuliahan. Dalam pembuatan tugas ini banyak pihak yang telah memberikan dukungan, bimbingan, arahan serta motivasi sehingga artikel ini dapat terselesaikan. Oleh karena itu saya mengucapkan terimakasih kepada dosen pengasuh mata kuliah Proteksi Sistem Tenaga Listrik, bapak Adi Sutopo.

Saya menyadari bahwa dalam pembuatan tugas ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu saya berharap kritik dan saran yang membangun untuk dapat menyempurnakan tugas ini. Atas perhatiannya saya mengucapkan banyak terimakasih.

Medan,            Februari  2016

Penulis

DAFTAR ISI

Kata Pengantar................................................................................................................... i

Daftar Isi........................................................................................................................... ii

BAB I Pendahuluan.......................................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang............................................................................................... 1

BAB II Pembahasan.......................................................................................................... 2

2.1. Peralatan Proteksi........................................................................................... 2

A. Trafo Instrumen.......................................................................................... 2

B. Relay........................................................................................................... 3

C. Circuit Breaker (CB)................................................................................... 5

D. DC System Power Supply (Catu Daya)..................................................... 6

E. Kabel Konektor........................................................................................... 6

BAB III Penutup............................................................................................................... 7

Kesimpulan............................................................................................................ 7

BAB I

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Proteksi sistem tenaga listrik adalah sistem proteksi yang dipasang pada peralatan-peralatan listrik suatu sistem tenaga listrik, misalnya generator, transformator, jaringan dan lain-lain, terhadap kondisi abnormal operasi sistem itu sendiri. Kondisi abnormal itu dapat berupa antara lain: hubung singkat, tegangan lebih, beban lebih, frekuensi sistem rendah, asinkron dan lain-lain.

Adapun fungsi dari sistem prteksi ini, antara lain :

1. Menghindari ataupun untuk mengurangi kerusakan peralatan-peralatan akibat gangguan (kondisi abnormal operasi sistem). Semakin cepat reaksi perangkat proteksi yang digunakan maka akan semakin sedikit pengaruh gangguan kepada kemungkinan kerusakan alat.
2. Cepat melokalisir luas daerah yang mengalami gangguan, menjadi sekecil mungkin.
3. Dapat memberikan pelayanan listrik dengan keandalan yang tinggi kepada konsumen dan juga mutu listrik yang baik.
4. Mengamankan manusia terhadap bahaya yang ditimbulkan oleh listrik.

Agar sistem proteksi dapa dikatakan baik dan benar (dapat bereaksi dengan cepat, tepat dan murah), maka di adakan pemilihan dengan seksama dengan memperhatikan faktor-faktor sebagai berikut :

-  Macam saluran yang di amankan

-  Pentingannya saluran yang dilindungi

-  Kemungkinan banyaknya terjadi gangguan

-  Tekno-ekonomis sistem yang digunakan

Peralatan utama yang dipergunakan untuk mendeteksi dan memerintahkan peralatan  proteksi bekerja adalah relay.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Peralatan Proteksi

1. Trafo Instrumen

Trafo Arus dan/atau Trafo Tegangan berfungsi untuk meneruskan arus dan/atau tegangan dengan perbandingan tertentu dari sirkit primer (sirkit tenaga) ke sirkit sekunder (sirkit relay) dan memisahkan sirkit sekunder dari sirkit primernya.

1. Current Transformer (CT) / Trafo Arus

Current Transformer (CT) adalah suatu perangkat listrik yang berfungsi menurunkan arus yang besar menjadi arus dengan ukuran yang lebih kecil. CT digunakan karena dalam pengukuran arus tidak mungkin dilakukan lengsung pada arus beban atau arus gangguan, hal ini disebabkan arus sangat besar dan bertegangan sangat tinggi. Karakteristik CT ditandai oleh Current Transformer Ratio (CTR) yang merupakan perbandingan antara arus yang dilewatkan oleh sisi primer dengan arus yang dilewatkan oleh sisi sekunder.

Cara kerja dari trafo arus ini, jika pada kumparan primer mengalir arus I1, maka pada kumparan primer akan timbul gaya gerak magnet sebesar N1 I1. gaya gerak magnet ini memproduksi fluks pada inti. Fluks ini membangkitkan gaya gerak listrik pada kumparan sekunder. Jika kumparan sekunder tertutup, maka pada kumparan sekunder mengalir arus I1. Arus ini menimbulkan gaya gerak magnet N2I2 pada kumparan sekunder.

2. Potential Transformer / Trafo Tegangan

Potential Transformer adalah suatu peralatan listrik yang berfungsi menurunkan tegangan yang tinggi menjadi tegangan yang lebih rendah yang sesuai dengan setting relay. Trafo ini juga memiliki angka perbandingan lilitan/tegangan primer dan sekunder yang menunjukkan kelasnya.

Dengan dioperasikannya tranformator melayani bebannya maka akan terjadi dua arah fluks pada inti yaitu pada sisi primer dan sisi sekunder, kedua arah fluksi tersebut mempunyai arah yang berlawanan yang secara vektoris saling mengkompensasi, tetapi di dalam inti akan terjadi tingkat saturasi medan magnit, yang bearti inti besi telah mencapai tingkat titik jenuh yang sesaat oleh fluksi medan. Hal tersebut akan berpengaruh terhadap inti besi yang membuat inti besi tidak mampu lagi menampung fluksi medan, dengan demikian akan terpengaruh terhadap pembangkitan tegangan.

2. Relay

Rele proteksi adalah sebuah peralatan listrik yang dirancang untuk mendeteksi bila terjadi gangguan atau system tenaga listrik tidak normal. Rele pengaman merupakan kunci kelangsungan kerja dari suatu system tenaga listrik, dimana gangguan segera dapat dilokalisir dan dihilangkan sebelum menimbulkan akibat lebih luas.

Cara kerja relay atau prinsip kerja relay adalah ketika solenoid atau lilitan kawat pada inti besi dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak saklar akan menutup. Pada saat arus listrik ke solenoid atau lilitan koil dihentikan, gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka.

Rele / Relay berasal dari teknik telegrafi, dimana sebuah coil di-energize oleh arus lemah, dan coil ini menarik armature untuk menutup kontak. Rele merupakan jantung dari proteksi system tenaga listrik, dan telah berkembang menjadi peralatan yang rumit. Rele dibedakan dalam dua kelompok, yaitu :

1. Komparator : Mendeteksi dan mengukur kondisi abnormal, dan membuka/menutup kontak (trip).
2. Auxiliary relays : dirancang untuk dipakai di auxiliary circuit yang dikontrol oleh rele komparator, dan membuka/menutup kontak-kontak lain yang umumnya berarus kuat).

Dari beberapa macam yang ada, relay dapat dibedakan menurut klasifikasinya, sebagai berikut :

1. Berdasarkan prinsip kerjanya :

• Relay elektromagnetis tarikan dan induksi
• Relay termis
• Relay elektronis

2. Berdasarkan konstruksinya

• Tipe angker tarikan
• Tipe batang seimbang
• Tipe cakram induksi
• Tipe kap induksi
• Tipe kumparan yang bergerak
• Tipe besi yang bergerak, dll

3. Berdasarkan besaran yang diukur

• Relay tegangan
• Relay arus
• Relay impedansi
• Relay frekuensi, dll

Secara garis besar bagian dari relay proteksi terdiri dari tiga bagian utama, seperti pada blok diagram dibawah ini :

Gambar. Blok diagram utama rele proteksi

Masing-masing elemen/bagian mempunyai fungsi sebagai berikut :

• Elemen pengindera

Elemen ini berfungsi untuk merasakan besaran-besaran listrik, seperti arus, tegangan, frekuensi, dan sebagainya tergantung relay yang dipergunakan. Pada bagian ini besaran yang masuk akan dirasakan keadaannya, apakah keadaan yang diproteksi itu mendapatkan gangguan atau dalam keadaan normal, untuk selanjutnya besaran tersebut dikirimkan ke elemen pembanding.

• Elemen pembanding

Elemen ini berfungsi menerima besaran setelah terlebih dahulu besaran itu diterima oleh elemen oleh elemen pengindera untuk membandingkan besaran listrik pada saat keadaan normal dengan besaran arus kerja relay.

• Elemen pengukur/penentu

Elemen ini berfungsi untuk mengadakan perubahan secara cepet pada besaran ukurnya dan akan segera memberikan isyarat untuk membuka PMT atau memberikan sinyal.

3. Circuit Breaker (CB)

Circuit Breaker (CB) adalah salah satu peralatan pemutus daya yang berguna untuk memutuskan dan menghubungkan rangkaian listrik dalam kondisi terhubung ke beban secara langsung dan aman, baik pada kondisi normal maupun saat terdapat gangguan. Berdasarkan media pemutus listrik / pemadam bunga api, terdapat empat jenis CB sbb:

1. Air Circuit Breaker (ACB), menggunakan media berupa udara.
2. Vacuum Circuit Breaker (VCB), menggunakan media vakum.
3. Gas Circuit Breaker (GCB), menggunakan media berupa gas SF6.
4. Oil Circuit Breaker (OCB), menggunakan media berupa minyak.

Berikut ini adalah syarat-syarat yang harus dipenuhi oleh suatu peralatan untuk menjadi pemutus daya :

• Mampu menyalurkan arus maksimum sistem secara kontinu.
• Mampu memutuskan atau menutup jaringan dalam keadaan berbeban ataupun dalam keadaan hubung singkat tanpa menimbulkan kerusakan pada pemutus daya itu sendiri.
• Mampu mamutuskan arus hubung singkat dengan kecepatan tinggi.

Pemutus Tenaga (PMT) berfungsi sebagai pemutus arus gangguan di dalam sirkit tenaga untuk melepaskan bagian sistem yang terganggu. Dengan kata lain ketika terjadi gangguan, PMT “membebaskan sistem dari gangguan” (fault clearing) dengan cara memutus arus yang melewati sistem tersebut. PMT menerima perintah (sinyal trip) dari relay proteksi untuk membuka.

4. DC System Power Supply (Catu Daya)

DC system power supply merupakan pencatu daya cadangan yang terdiri dari battery charger, sebagai peralatan yang mengubah AC ke DC, dan battery, sebagai penyimpanan daya cadangan. Sebagai peralatan proteksi, DC system power supply merupakan peralatan yang sangat vital karena jika terjadi gangguan menyebabkan CB membuka. Charger sebenarnya adalah sumber utama dari DC power supply, karena charger adalah alat untuk merubah AC power menjadi DC power (rectifier).

Battery (aki) berfungsi sebagai sumber tenaga untuk mengetrip PMT dan catu daya untuk relay (relay digital/relay static) dan relay bantu (auxiliary relay).

5. Kabel Kontrol

Kabel adalah Tempat mengalirnya arus listrik atau bisa disebut juga jalur arus. Jenis kabel bermacam-macam, ada kabel NYAF , NYYHY , NYF dan masih ada ratusan jenis yang lainnya.dan yang biasa digunakan dalam perakitan panel adalah kabel NYAF.

BAB III

PENUTUP

1. Kesimpulan

Trafo Arus dan/atau Trafo Tegangan berfungsi untuk meneruskan arus dan/atau tegangan dengan perbandingan tertentu dari sirkit primer (sirkit tenaga) ke sirkit sekunder (sirkit relay) dan memisahkan sirkit sekunder dari sirkit primernya

Rele proteksi adalah sebuah peralatan listrik yang dirancang untuk mendeteksi bila terjadi gangguan atau system tenaga listrik tidak normal. Rele pengaman merupakan kunci kelangsungan kerja dari suatu system tenaga listrik, dimana gangguan segera dapat dilokalisir dan dihilangkan sebelum menimbulkan akibat lebih luas. Relay dapat dibedakan berdasarkan prinsip kerja, konstruksi, dan besaran yang diukur.

Circuit Breaker (CB) adalah salah satu peralatan pemutus daya yang berguna untuk memutuskan dan menghubungkan rangkaian listrik dalam kondisi terhubung ke beban secara langsung dan aman, baik pada kondisi normal maupun saat terdapat gangguan.

DC system power supply merupakan pencatu daya cadangan yang terdiri dari battery charger, sebagai peralatan yang mengubah AC ke DC, dan battery, sebagai penyimpanan daya cadangan. Sebagai peralatan proteksi, DC system power supply merupakan peralatan yang sangat vital karena jika terjadi gangguan menyebabkan CB membuka.

Kabel adalah Tempat mengalirnya arus listrik atau bisa disebut juga jalur arus. Jenis kabel bermacam-macam, ada kabel NYAF , NYYHY , NYF dan masih ada ratusan jenis yang lainnya.dan yang biasa digunakan dalam perakitan panel adalah kabel NYAF.

kumpulan makalah elektro

Tweet