Contoh Soal Sistem Proteksi [PDF]

Citation preview

CONTOH SOAL UJIAN AKHIR SEMESTER Mata kuliah Program Studi Sifat ujian Dosen penguji



: : : :



Sistem Proteksi Teknik Listrik Tutup buku Carlos R. Sitompul, S.T., M.T.



1.



Suatu sistem pengamanan terdiri beberapa perangkat (CB/PMT, transformator ukur dan rele) yang saling berhubungan dan bekerjasama membentuk suatu sistem untuk melindungi peralatan pada jaringan sistem tenaga listrik. Jelaskan fungsi perangkatperangkat tersebut !



2.



Persyaratan rele pengamanan yang diterapkan pada sistem pengamanan berfungsi untuk memonitor besaran khusus dan besaran yang berhubungan berkenaan dengan naik atau turunnya sampai melewati nilai batas pengaturan. Sebutkan kelompok besaran-besaran tersebut !



3.



Jelaskan prinsip rele diferensial dalam keadaan normal (tanpa gangguan) dan dalam keadaan operasi (saat gangguan F) dengan pemasangan dan arah arus seperti gambar di bawah ! 35 kV CB



I1



I2 '



Protected transformer



CT1



Rele



F



I2 ''



CT 2



I R = I 2 '+ I 2 ' '



I1 CB



70 kV



3.



4.



Tentukan penyetelan arus ( I B ) masing-masing rele arus lebih pada penyulang (feeder) transmisi (A), sisi sekunder trafo daya (B) dan sisi primer trafo daya (C) pada sistem tenaga listrik gambar di bawah, jika arus penyetelan yang tertera pada rele adalah I S = 0,2 × I B × 1,1 sedangkan factor keamanan 1,1 dan factor arus kembali 0,9. 70 kV



35 kV



C CB



5.



CT



300/5



CB CT 5 dt



B CB



50 MVA



500/5 CT 3 dt



A



400/5



20 MVA



CB CT 2 dt



Dari diagram distribusi di bawah, jelaskan perintah pemutusan yang akan dilakukan oleh rele frekuensi (RF) jika pembangkit A mengalami pemadaman !



35 kV



17 MW



400/5 CB



12 MW (beban kritis )



CT



A 300/5



RF CB



Perintah pemutusan



8 MW (beban non kritis )



CT 400/5



CB



1,5 MW (beban non kritis )



CT



16 MW 400/5 CB



1 MW (beban kritis )



CT



B RF



Perintah pemutusan



6.



Tentukan penyetelan arus ( I B ) masing-masing rele arus lebih pada penyulang (feeder) utama pembangkit (A), penyulang distribusi (B), sisi primer trafo daya (C), dan penyulang distribusi (D) pada sistem tenaga listrik gambar di bawah, jika arus penyetelan yang tertera pada rele adalah I S = 0,2 × I B × 1,1 sedangkan factor keamanan 1,1 dan faktor arus kembali 0,9 ! 5 MVA 35 kV



B



400/5



CB CT 2 dt 300/5



A



C



CB CT 3 dt



CB CT 2 dt



D



70 kV 500/5 CB



CT



50 MVA



400/5



CB CT 2 dt



5 MVA



7.



Rele tegangan turun (under voltage relays) merupakan peralatan pengamanan yang bekerja untuk mendeteksi adanya penurunan tegangan yang melampaui batas penyetelan. Untuk waktu yang relatif lama dengan penurunan tegangan dibawah 15% dari tegangan nominal beberapa peralatan yang beroperasi akan mengalami penurunan efisiensi. Jelaskan peralatan yang bekerja jika penurunan tegangan berkisar 5~10% dari tegangan nominal !



8.



Suatu rele jarak digunakan untuk mendeteksi perubahan impedansi pada saluran transmisi dari GI Keramasan ke GH Prabumulih sepanjang 92 km seperti gambar di bawah. Saluran transmisi menggunakan penghantar dengan R=0,02 Ω/km dan X=0,36 Ω/km. Berapakah jarak titik gangguan jika hasil pengukuran tegangan gangguan dari PT dan arus gangguan dari CT menghasilkan impedansi sebesar 25 Ω !



GI Keramasan



GH Prabumulih l = 92 km



F



CT



PT Perintah pemutusan



CT



PT Sinyal kirim



RD



Sinyal terima



RD



Perintah pemutusan



SCADA



9.



Rele tegangan turun (UVR) digunakan untuk mendeteksi tegangan turun pada sistem tenaga listrik seperti gambar di bawah dengan tegangan nominal 35 kV. Hitunglah nilai tegangan penyetelan pada UVR jika sistem proteksi bekerja mengamankan sistem tenaga listrik dengan penurunan sampai 17% dari tegangan nominal ! Excitation System _ +



CB AVR Voltage sensor



35 kV



CB



Generator



PT 35kV/110 V



UVR



Perintah pemutusan



10.



Jelaskan apa yang dimaksud dengan : a. Operasi suatu rele b. Pelepasan suatu rele c. Rasio penyetelan ulang d. Pengoperasian (starting) e. Pemutusan (tripping) f. Waktu pengoperasian



11.



Sebutkan dan gambarkan instalasi rele arah arus lebih (Directional Overcurrent Relays) dan rele arah daya (Directional Power Relays) pada sistem tenaga listrik !



12.



Jelaskan prinsip rele diferensial dalam keadaan normal (tanpa gangguan) dan dalam keadaan operasi (gangguan terjadi pada titik k ke tanah) dengan pemasangan dan arah arus seperti gambar di bawah !



CB



I2 '



Protected line



CT1 I1



R e le



F a u lt



k



I2 ''



CT 2



I R = I 2 '+I 2 ' '



CB



SELAMAT BEKERJA-SEMOGA SUKSES