PBO (Recloser) [PDF]

Citation preview

Makalah Seminar Kerja Praktek



PEMELIHARAAN, PENGOPERASIAN DAN PENGKOORDINASIAN RECLOSER Yoga Dwi Oktaviyanto1, Mochammad Facta, ST,MT,PhD 2 1



Mahasiswa dan 2Dosen Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jalan Prof. H. Soedarto, S.H., Tembalang, Semarang Kode Pos 50275 Telp. (024) 7460053, 7460055 Fax. (024) 746055 [email protected]



Abstract— Listrik adalah sebuah sumber energi yang harus terpenuhi dengan baik seiring berkembangnya teknologi. Pada sistem tenaga listrik, energi ini dihasilkan oleh sebuah generator yang digerakkan oleh penggerak mula sehingga bisa menghasilkan energi listrik. Pasokan listrik yang baik dan handal bisa dilihat dari efektivitas dari sistem jaringan listrik. Dalam sistem jaringan listrik terdiri dari pembangkitan, jaringan transmisi dan jaringan distribusi. Jaringan distribusi listrik merupakan jaringan listrik yang terhubung langsung dengan pelanggan PLN Dalam PT PLN (Persero Area Magelang Rayon Tegalrejo) mempunyai jumlah pelanggan 66.000 pelanggan dengan suplai dari dua feeder dari Gardu Induk Sanggrahan. Untuk memenuhi keandalan ketersediaan dan penyaluran energi listrik, kebutuhan sistem proteksi yang memadai sangat mutlak diperlukan. Fungsi peralatan sistem proteksi adalah untuk mengidentifikasi gangguan dan memisahkan bagian jaringan yang terganggu dari bagian lain yang masih dalam keadaan normal serta sekaligus mengamankan bagian ini dari kerusakan yang dapat menyebabkan kerugian yang lebih besar. Recloser atau PBO ( penutup balik otomatis) pada dasarnya adalah pemutus tenaga yang dilengkapi dengan peralatan kontrol. Peralatan ini dapat merasakan arus gangguan dan memerintahkan operasi buka tutup kepada pemutus tenaga. Untuk jaringan yang panjang (>20 km) perlu dipasang 2 atau lebih pada jarak tertentu dengan koordinasi yang baik, agar gangguan yang terjadi dapat segera dibebaskan. Penutup balik otomatis digunakan sebagai pelengkap untuk pengaman terhadap gangguan temporer dan membatasi luas daerah yang padam akibat gangguan. Recloser yang digunakan pada PLN disini menggunakan jenis dari recloser dari merek schenider dan merek cooper. Dalam kerja praktek disini saya mendapat materi tentang pemeliharaan recloser, pengoperasian dan koordinasi dengan menggunakan software dari PLN Area Magelang. Kata kunci: Sistem Proteksi, Recloser, Koordinasi Recloser



I.



PENDAHULUAN



1.1 Latar Belakang Jaringan distribusi listrik merupakan jaringan yang memegang peranan penting dalam pendistribusian listrik karena langsung terhubung ke pelanggan. Dalam PT. PLN (Persero) Area Magelang Rayon Tegalrejo merupakan salah satu dari distributor energi listrik. PLN ini mempunyai jumlah pelanggan 66.000 pelanggan. Dalam distribusi listrik pada PLN disini, Tegangan listrik disuplai dari dua Gardu Induk, dan terdiri dari dua jalur penyuplaian listirk. Dalam jalur sistem distribusi ini terdapat sebuah alat yang dinamakan recloser. Recloser atau Penutup Balik Otomatis (PBO) pada dasarnya adalah pemutus tenaga yang dilengkapi dengan peralatan kontrol. Peralatan ini dapat merasakan arus gangguan dan memerintahkan operasi buka tutup kepada pemutus tenaga. Untuk jaringan yang panjang (>20 km) perlu dipasang 2 atau lebih PBO pada jarak tertentu dengan koordinasi yang baik, agar gangguan yang terjadi dapat segera dibebaskan. Penutup balik otomatis digunakan sebagai pelengkap untuk pengaman terhadap gangguan temporer dan membatasi luas daerah yang padam akibat gangguan. Recloser yang digunakan pada PLN disini menggunakan jenis dari recloser dari merek Schenider dan merek Cooper 1.2 Maksud dan Tujuan Kerja Praktek Adapun maksud dan tujuan dari pelaksanaan kerja praktek di PT PLN(Persero) Area Magelang Rayon Tegalrejo : 1. Mengetahui sistem proteksi Recloser pada PT. PLN (Persero) Area Magelang Rayon Tegalrejo. 2. Memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana di Universitas Diponegoro. 3. Sebagai perbandingan antara ilmu yang didapatkan di bangku perkuliahan dengan ilmu yang didapat pada industri selama masa Kerja Praktek (KP). 4. Meningkatkan pengetahuan dan wawasan dibidang teknologi khususnya mengenai pendistribusian dan sistem proteksi tenaga listrik.



5. 6.



Mengetahui struktur organisasi perusahaan tempat Kerja Praktek (KP). Mempelajari sistem kelistrikan pada PT. PLN (Persero) Area Magelang Rayon Tegalrejo



1.3 Batasan Masalah Untuk menghindari meluasnya permasalahan dalam penyusunan dan penulisan laporan Kerja Praktek (KP) ini, maka penulis hanya dapat membahas masalah mengenai Perawatan, Pemeliharaan, dan Pengoperasian Recloser di PT. PLN (Persero) Magelang Rayon Tegalrejo karena terlalu luasnya topik bahasan tentang recloser dan juga dalam pelaksanaan kerja praktek di PLN ini saya hanya mendapat pengetahuan tentang Perawatan, Pemeliharaan dan Pengoperasian Recloser. II.







DASAR TEORI



2.1 Sistem Proteksi Fungsi peralatan proteksi adalah untuk mengidentifikasi gangguan dan memisahkan bagian jaringan yang terganggu dari bagian lain yang masih sehat serta sekaligus mengamankan bagian yang masih sehat dari kerusakan atau kerugian yang lebih besar. Sistem Proteksi harus memenuhi syarat sebagai berikut :  Sensitif Yaitu mampu merasakan gangguan sekecil apapun. Suatu Relai proteksi bertugas mengamankan suatu alat atau suatu bagian tertentu dari suatu sistem tenaga listrik, alat, atau bagian sistem yang termasuk dalam jangkauan pengamanannya. Relai proteksi mendeteksi adanya gangguan yang terjadi di daerah pengamanannya dan harus cukup sensitif untuk mendeteksi gangguan tersebut dengan rangsangan minimum dan bila perlu hanya mentripkan pemutus tenaga (PMT) untuk memisahkan bagian sistem yang terganggu, sedangkan bagian sistem yang sehat dalam hal ini tidak boleh terbuka.  Andal Yaitu akan bekerja bila diperlukan (dependability) dan tidak akan bekerja bila tidak diperlukan (security). Dalam keadaan normal atau sistem yang tidak pernah terganggu Relai proteksi tidak bekerja selama berbulan-bulan mungkin bertahun-tahun, tetapi Relai proteksi bila diperlukan harus dan pasti dapat bekerja, sebab apabila Relai gagal bekerja dapat mengakibatkan kerusakan yang lebih parah pada peralatan yang diamankan atau mengakibatkan bekerjanya Relai lain sehingga daerah itu mengalami pemadaman yang lebih luas. Untuk tetap menjaga keandalannya, maka Relai proteksi harus dilakukan pengujian secara periodik.  Selektif Yaitu mampu memisahkan jaringan yang terganggu saja. Selektivitas dari Relai proteksi adalah suatu kualitas kecermatan pemilihan dalam mengadakan pengamanan. Bagian yang terbuka dari suatu sistem











oleh karena terjadinya gangguan harus sekecil mungkin, sehingga daerah yang terputus menjadi lebih kecil. Relai proteksi hanya akan bekerja selama kondisi tidak normal atau gangguan yang terjadi di daerah pengamanannya dan tidak akan bekerja pada kondisi normal atau pada keadaan gangguan yang terjadi di luar daerah pengamanannya. Cepat Yaitu mampu bekerja secepat-cepatnya. Makin cepat Relai proteksi bekerja, tidak hanya dapat memperkecil kemungkinan akibat gangguan, tetapi dapat memperkecil kemungkinan meluasnya akibat yang ditimbulkan oleh gangguan. Jaringan tenaga listrik yang terganggu harus dapat segera diketahui dan dipisahkan dari bagian jaringan lainnya secepat mungkin dengan maksud agar kerugian yang lebih besar dapat dihindarkan. Gangguan pada sistem tenaga listrik dapat terjadi di sisi pembangkit, jaringan dan distribusi. Peka Yaitu mampu bekerja dengan peka dalam mengikuti kondisi yang ada. Semakin peka terhadap gangguan maka proteksi akan semakin baik Ekonomis Sistem proteksi memiliki nilai ekonomis yang tinggi dari segi ketahanan proteksi agar bisa dipakai dalam waktu yang lama dan mudah dalam perawatan.



2.2 Gangguan Pada Sistem Jaringan Distribusi 2.2.1 Gangguan Sistem Gangguan sistem adalah gangguan yang terjadi di sistem tenaga listrik (sisi primer) seperti pada generator, transformator, SUTT, SKTT dan lain sebagainya. Gangguan sistem dapat dikelompokkan sebagai gangguan permanen dan gangguan temporer[2]. Gangguan temporer adalah gangguan yang hilang dengan sendirinya bila PMT terbuka, misalnya sambaran petir yang menyebabkan flash over pada isolator SUTT. Pada keadaan ini PMT dapat segera dimasukan kembali, secara manual atau otomatis dengan Auto Recloser. Gangguan permanen adalah gangguan yang tidak hilang dengan sendirinya, sedangkan untuk pemulihan diperlukan perbaikan, misalnya kawat SUTT putus. 2.2.2



Gangguan Non Sistem PMT terbuka tidak selalu disebabkan oleh terjadinya gangguan pada sistem, dapat saja PMT terbuka oleh karena Rele yang bekerja sendiri atau kabel kontrol yang terluka atau oleh sebab interferensi dan lain sebagainya. Gangguan seperti ini disebut gangguan bukan pada sistem, selanjutnya disebut gangguan non–sistem (sisi sekunder). Jenis gangguan nonsistem antara lain[2] :  Kerusakan komponen Rele.  Kabel kontrol terhubung singkat.  Interferensi / induksi pada kabel kontrol. Gangguan merupakan keadaan dimana terjadinya kegagalan sistem dalam sebuah jaringan distribusi. Dimana



hal ini bisa terjadi dikarenakan adanya berbagai faktor, baik itu faktor internal maupun faktor eksternal. Gangguan tersebut akan mengakibatkan hilangnya kenormalan penyaluran tenaga listrik dari pembangkit ke konsumen baik secara temporer maupun bersifat permanen. Berbagai macam jenis gangguan dapat terjadi pada sebuah sistem tenaga listrik, terutama pada bagian distribusi. Macam – macam gangguan tersebut antara lain :



a. Gangguan Beban Lebih Gangguan Beban Lebih merupakan gangguan yang terjadi karena peningkatan beban secara berlebih pada generator, trafo tenaga atau penghantar energi listrik. Pada gangguan beban lebih, arus yang mengalir melebihi Kemampuan Hantar Arus (KHA) dari peralatan dan pengamansistem tenaga listrik listrik. Gangguan ini sebenarnya bukan gangguan murni, tetapi bila dibiarkan terus menerus berlangsung, akan dapat merusak peralatan sistem tenaga listrik yang dialiri oleh arus tersebut. b. Gangguan Tegangan Lebih Gangguan Tegangan Lebih merupakan gangguan yang diakibatkan naiknya nilai tegangan sistem tenaga listrik yang diakibatkan adanya kelainan pada sistem. Gangguan ini disebabkan oleh bermacam-macam hal. Seperti ketika pembangkit kehilangan beban akibat adanya gangguan di sisi jaringan, sehingga terjadi overspeed pada generator. Selain itu juga akibat dari adanya gangguan pada pengatur tegangan secara otomatis (Automatic Voltage Regulator). Penyebab lain eksternal adalah karena adanya surja pada sistem jaringan tenaga listrik. Baik itu surja petir maupun surja hubung yang akan menimbulkan kenaikan tegangan pada sistem. c. Gangguan Ketidakstabilan Gangguan ketidakstabilan sistem disebabkan karena adanya gangguan hubung singkat di sistem tenaga listrik atau lepasnya pembangkit yang dapat menimbulkan ayunan daya (power swing), atau menyebabkan unit-unit pembangkit lepas dari sinkronisasi. Dan ayunan daya tersebut dapat menyebabkan salah kerja relay.Lepasnya sebuah pembangkit dari sinkronisasi akan menyebabkan berkurangnya jumlah pembangkit dari sistem interkoneksi, dan bisa menyebabkan frekuensi turun drastis akibat terlalu besarnya beban jaringan yang harus ditanggung sistem interkoneksi. d. Gangguan Hubung Singkat Gangguan hubung singkat adalah salah satu jenis gangguan yang sering terjadi pada sistem tenaga listrik. Gangguan hubung singkat dapat bersifat temporer dan permanen. Dan gangguan yang terbilang sangat mengganggu jaringan distribusi adalah gangguan hubung singkat.



2.3 Pendistribusian Listik Di PLN Rayon Tegalrejo Area Magelang Dalam upaya pendistribusian energi listrik di daerah Tegalrejo Kabupaten Magelang, PLN Rayon Tegalrejo mempunyai mandat untuk mengurus dan mengatur segala sesuatu yang berhubungan dengan distribusi listrik itu dalam seluruh area Tegalrejo. Dalam PLN Rayon Tegalrejo ini mempunyai peralatan-peralatan proteksi seperti CT, PT, PMT, Catu daya DC/AC, rele proteksi, ABSW dan recloser. PLN Rayon Tegalrejo mempunyai beban pelanggan berjumlah 66.000 pelanggan listrik, dimana pelanggan itu terdiri dari bermacam-macam klasifikasi sesuai dengan besarnya daya yang terpasang didalam istalasi listriknya. Suplai distribusi listrik di PLN ini, disuplai dari Gardu Induk Sanggrahan. Tipe penyaluran distribusinya dibagi menjadi dua penyulang, dimana suplainya adalah berasal dari Gardu Induk Sanggrahan feeder 5, dan Gardu Induk Sanggrahan feeder 6. Didalam PLN Tegalrejo ini terdapat dua buah merek recloser yang masingmasing terpasang pada setiap feeder yang berasal dari gardu induk sanggrahan. Recloser yang pertama adalah Recloser Merek COOPER (M5-100) dan Recloser Merek SCHNEIDER (M6-97) kedua recloser ini terpasang di sistem jaringan distribusi pada penyulang gardu hubung feeder 5 dan 6. Selain peralatan seperti recloser ada juga peralatan pendukung seperti Disconnecting Switch (DS) bypass yang berfungsi sebagai saklar yang digunakan untuk menutup arus ketika ada perawatan, selain recloser terdapat pula LBS (Load break switch) dan ABSW ( Air Break Switch), Trafo CT dan PT, Areseter. Berikut ini penjelasan singkat tentang peralatanperalatan pada PLN Rayon Tegalrejo : 



Disconnecting Switch (DS) Disconnecting Switch (DS) adalah sebuah alat pemutus yang digunakan untuk menutup dan membuka pada komponen utama pengaman/recloser, DS tidak dapat dioperasikan secara langsung, karena alat ini mempunyai desain yang dirancang khusus dan mempunyai kelas atau spesifikasi tertentu, jika dipaksakan untuk pengoperasian langsung, maka akan menimbulkan busur api yang dapat berakibat fatal. Yang dimaksud dengan pengoperasian langsung adalah penghubungan atau pemutusan tenaga listrik dengan menggunakan DS pada saat DS tersebut masih dialiri tegangan listrik. Pengoperasian DS tidak dapat secara bersamaan melainkan dioperasikan satu per satu karena antara satu DS dengan DS yang lain tidak berhubungan, biasanya menggunakan stick (tongkat khusus) yang dapat dipanjangkan atau dipendekkan sesuai dengan jarak dimana DS itu berada, DS sendiri terdiri dari bahan keramik sebagai penopang dan sebuah pisau yang berbahan besi logam sebagai switchnya. 



Air Break Switch (ABSW) Air Break Switch (ABSW) adalah peralatan hubung yang berfungsi sebagai pemisah dan biasa dipasang pada jaringan luar. Biasanya medium kontaknya adalah udara yang dilengkapi dengan peredam busur api / interrupter berupa



hembusan udara. ABSW juga dilengkapi dengan peredam busur api yang berfungsi untuk meredam busur api yang ditimbulkan pada saat membuka / melepas pisau ABSW yang dalam kondisi bertegangan . Kemudian ABSW juga dilengkapi dengan isolator tumpu sebagai penopang pisau ABSW , pisau kontak sebagai kontak gerak yang berfungsi membuka / memutus dan menghubung / memasukan ABSW , serta stang ABSW yang berfungsi sebagai tangkai penggerak pisau ABSW. Perawatan rutin yang dilakukan untuk ABSW karena sering dioperasikan, mengakibatkan pisau-pisaunya menjadi aus dan terdapat celah ketika dimasukkan ke peredamnya / kontaknya. Celah ini yang mengakibatkan terjadi lonjakan bunga api yang dapat membuat ABSW terbakar. 



Load Break Switch (LBS) Load Break Switch (LBS) atau saklar pemutus beban adalah peralatan hubung yang digunakan sebagai pemisah ataupun pemutus tenaga dengan beban nominal. Proses pemutusan atau pelepasan jaringan dapat dilihat dengan mata telanjang. Saklar pemutus beban ini tidak dapat bekerja secara otomatis pada waktu terjadi gangguan, dibuka atau ditutup hanya untuk memanipulasi beban. 



Trafo Arus (Current Transformer) Untuk pemasangan alat-alat ukur dan alat -alat proteksi / pengaman pada instalasi tegangan tinggi, menengah dan rendah diperlukan trafo pengukuran. Fungsi CT: 1. Memperkecil besaran arus pada sistem tenaga listrik menjadi besaran arus untuk sistem pengukuran. 2. Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer 3. Standarisasi rating arus untuk peralatan sisi sekunder  Trafo Tegangan (Potensial Transformer) Fungsi PT: 1. Memperkecil besaran tegangan pada sistem tenaga listrik menjadi besaran tegangan untuk sistempengukuran. 2. Mengisolasi rangkaian sekunderterhadap primer 3. Standarisasi rating arus untuk peralatan sisi sekunder 



Arrester Arrester adalah alat untuk melindungi isolasi atau peralatan listrik terhadap tegangan lebih, yang diakibatkan karena sambaran petir atau tegangan lebih, yang diakibatkan karena sambaran petir atau tegangan transient yang dari penyambungan atau pemutus rangkaian listrik dengan mengalirkan arus ketanah serta membatasi berlangsungnya arus lebih dan mengembalikan jaringan pada kondisi semula tanpa menggangu sistem tenaga.



III.



PEMBAHASAN ISI



3.1 Penjelasan Singkat Recloser Recloser adalah pemutus balik otomatis (Automatis Circuits Reclosers) secara fisik mempunyai kemampuan sebagai pemutus beban yang dapat bekerja secara otomatis untuk mengamankan sistem dari arus lebih yang diakibatkan adanya gangguan hubung singkat, PBO juga berfungsi memutus arus dan menutup lagi secara otomatis dengan selang waktu yang dapat diatur. PMT adalah bagian dari PBO yang berhubungan langsung dengan Tegangan Menengah 20 kV yang mana PMT tersebut mengadakan interuptor pada saat pemasukan dan pelepasan beban. Penutup balik otomatis (PBO, automatic circuit recloser) digunakan sebagai pelengkap untuk pengaman terhadap gangguan temporer dan membatasi luas daerah yang padam akibat gangguan. PBO menurut media peredam busur apinya dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu: a) Media minyak Pemutus tenaga (circuit breaker) jenis minyak adalah suatu pemutus tenaga atau pemutus arus menggunakan minyak sebagai pemadam busur api listrik yang timbul pada waktu memutus arus listrik. Jenis pemutus minyak dapat dibedakan menurut banyak dan sedikit minyak yang digunakan pada ruang pemutusan yaitu : pemutus menggunakan banyak minyak (bulk oil) dan menggunakan sedikit minyak (small oil). Pada PMT ini minyak berfungsi sebagai perendam loncatan bunga api listrik selama pemutusan kontak-kontak dan bahan isolasi antara bagian-bagian yang bertegangan dengan badan. b)



Vacum Kontak-kontak pemutus dari PMT ini terdiri dari kontak tetap dan kontak bergerak yang ditempatkan dalam ruang hampa udara. Ruang hampa udara ini mempunyai kekuatan dielektrik ( dielektrikstrength ) yang tinggi dan sebagai media pemadam busur api yang baik. PMT jenis vacuum kebanyakan digunakan untuk tegangan menengah dan hingga saat ini masih dalam pengembangan sampai tegangan 36 kV. c)



SF6 Media gas yang digunakan pada tipe PMT ini adalah Gas SF6 (Sulfur Hexafluoride). Sifat-sifat gas SF6 murni ialah tidak berwarna, tidak berbau, tidak beracun dan tidak mudah terbakar. Pada temperatur diatas 150o C gas SF6 mempunyai sifat tidak merusak metal, plastik dan bermacam-macam bahan yang umumnya digunakan dalam pemutus tenaga tegangan tinggi. Sebagai isolasi listrik, gas SF6 mempunyai kekuatan dielektrik yang tinggi ( 2,35 kali udara ) dan kekuatan dielektrik ini bertambah dengan pertambahan tekanan Recloser atau PBO juga dikatakan sebagai perangkat yang berarti membuka kembali, dipergunakan untuk mengamankan peralatan listrik bila terjadi gangguan hubung singkat temporer atau sementara dan permanen. Gangguan temporer adalah gangguan yang waktunya singkat beberapa detik, antara lain:



 Karena tiupan angin, terhubungnya konduktor satu dengan konduktor lain  Karena petir  Cabang-cabang pepohonan menyentuh konduktor  Binatang binatang kecil menyentuh permukaan konduktor Karena setelan waktu relai (over current atau ground fault) di sumber minimum waktu tripnya 0,3 detik, bila terjadi arus gangguan dibawah setelan waktu singkat (< 0,3 detik) kemungkinan besar tidak akan trip, tetapi kalau gangguan ini tidak diamankan akan sangat berbahaya, untuk itu dibutuhkan pengaman yang mempunyai karakteristik:  Bila terjadi gangguan dengan waktu cepat relai trip  Begitu gangguan hilang, relai masuk kembali Karakterisitik itu dinamakan reclose, pengaman jenis ini dapat disetel cepat untuk gangguan yang temporer dan lambat untuk gangguan yang permanen. Setelan lambat perlu dikoordinasikan dengan pengaman lain seperti OCR, GFR dan Fuse. Dikoordinasikan ini dimaksudkan agar peralatanperalatan proteksi bisa bekerja secara handal dan efektif serta tidak terjadi trip secara bersamaan. 3.1.2 Urutan operasi PBO[2],[5]: a) Pada saat terjadi gangguan, arus yang mengalir melalui PBO sangat besar sehingga menyebabkan kontak PBO terbuka (trip) dalam operasi cepat (fast trip) Saklar dan Pengaman. b) Kontak PBO akan menutup kembali setelah melewati waktu reclose sesuai setting. Tujuan memberi selang waktu ini adalah untuk memberikan waktu pada penyebab gangguan agar hilang, terutama gangguan yang bersifat temporer. c) Jika gangguan bersifat permanen, PBO akan membuka dan menutup balik sesuai dengan settingnya dan akan lock-out (terkunci). Setelah gangguan dihilangkan oleh petugas, baru PBO dapat dimasukkan ke sistem.



3.1.2 Merek Recloser yang dipakai di PLN Rayon Tegalrejo Dalam pendistribusian listrik di PLN Rayon Tegalrejo arus dan tegangannya disuplai dari Gardu Induk Sanggrahan. Setelah arus tersuplai dari GI maka akan diteruskan di Gardu Hubung (GH) yang terletak didalam area PLN ini. Didalam gardu hubung itu terdapat 2 buah recloser :



1.



Recloser Merek Schneider



Gambar 3.1 PMT pada Recloser



Gambar 3.1 adalah gambar dari sebuah PMT yang terletak diatas sebuah control box dan gabungan dari keduanya biasanya kita sebut dengan recloser. Recloser diatas merupakan recloser buatan dari dari pabrikan Nulec Industries atau sekarang disebut Schneider Electric Company. Tipe dari recloser ini yaitu jenis N-Series untuk 3 phasa.



Gambar 3.2 PMT Recloser Merek Schneider



Gambar 3.2 diatas merupakan gambar PMT merek Schneider. PMT di recloser ini menggunakan mekanisme pemutus busur api menggunakan gas yaitu gas sulphur hexafluoride (SF6). Recloser ini digunakan pada jaringan distribusi 20 kV pada PLN Area Magelang Rayon Tegalrejo. PMT ini mempunyai bushing isolasi seperti yang ditunjukan pada gambar 4.2 yang terletak di titik ke 5. Isolator ini digunakan sebagai isolasi bushing. PMT ini juga dilengkapi dengan penangkal petir yang berguna untuk mengalirkan petir ke ground pada jaringan distribusi.



Recloser ini digunakan pada jaringan distribusi 20kV dan perlu potensial trafo untuk mensuplai recloser ini dalam beroperasi. Recloser ini dioperasikan oleh magnetic acuator untuk operasi open/close nya.



Gambar 3.3 Control Box pada Recloser Schneider



Gambar 3.3 diatas adalah merupakan Control box dari recloser. Dalam alat ini juga dilengkapi dengan battery yang bisa tahan dalam jangka 5 tahun, sehingga perlu diadakan maintenance atau pemeliharaan pada baterai selang waktu 5 tahun. Selain PMT seperti gambar 4.1 terdapat juga control box yang terlihat pada Gambar 4.3 berfungsi untuk menyeting sistem proteksi recloser itu sendiri. Diperlukan pula potensial trafo untuk mensuplai recloser ini untuk dapat beroperasi. Pada perangkat control box seperti pada gambar dibawah ini, terdapat perangkat seperti kabel power dari baterai, saklar, tempat untuk dudukan modem, panel kontrol yang berisi tombol-tombol untuk mengoperasikan PMT. Dalam pengoperasian recloser ini bekerja sama dengan sebuah DS (disconnecting switch ) yang terpasang diatas PMT. Recloser jenis ini dipasang pada gardu induk sanggrahan 6 yang terletak di Tegalrejo (M6-97). Dalam pengoperasianya recloser jenis ini bisa dioperasikan secara local maupun dengan remote modem Pengoperasian secara local maksudnya adalah pengoperasian secara manual jadi jika terjadi gangguan sehingga menyebabkan recloser itu trip maka harus di perbaiki / di setting secara manual di tempat recloser itu dipasang. Dalam kenyataan dilapangan recloser jenis belum bisa digunakan dengan cara di remote jarak jauh dengan modem dikarenakan belum terpasangnya modem pada control box. Sebenarnya terdapat slot untuk memasang modem pada recloser jenis ini dan sebenarnya sudah bisa dioperasikan secara remote ( mengendalikan ) dari jarak jauh tanpa harus ke lapangan jika sudah dipasang modem. Berdasarkan keterangan dari bagian teknik pada PLN Rayon Tegalrejo beliau mengatakan bahwa akan dipasang modem pada semua recloser yang ada di area Tegalrejo dalam jangka dua tahun mendatang setelah ada persetujuan dari PLN Area.



2.



Recloser Merek Cooper Merupakan recloser buatan dari perusahaan Cooper. Tipe dari recloser ini yaitu jenis U-Series untuk 3 phasa. Pemutus busur api berupa vaccum gas ( ruang hampa).



Gambar 3.4 PMT pada Recloser Cooper



Gambar 3.3 diatas merupakan gambar dari PMT pada recloser cooper jika dilihat secara fisik bentuknya lebih kecil dari jenis PMT pada recloser Schneider, namun yang membedakan antara keduanya adalah dimana cara pengoperasiannya, dimana jika pada recloser merek schneder di rayon Tegalrejo hanya baru bisa dioperasikan secara local, tetapi untuk recloser jenis cooper sudah bisa dioperasikan secara local maupun remote dengan modem.



Gambar 3.5 PMT Recloser Merek Cooper



Gambar 3.5 diatas merupakan gambar PMT recloser merek Cooper, dari gambar diatas terlihat bagian-bagian recloser Cooper, bagian utama dari recloser itu adalah : 1. Upper Terminal (Terminal Atas) Upper Terminal merupakan terminal yang terhubung dengan tegangan sisi primer artinya tegangan ini masuk ke recloser. 2. Lower Terminal (Terminal Bawah) Lower Terminal merupakan terminal yang terhubung pada sisi beban atau tegangan sisi sekunder recloser. 3. Name Plate (Plat Nama) Name Plate memuat data-data spesifikasi mekanis dan elektris dari recloser. Data-data tersebut seperti gambar 3.8 dibawah ini.



perawatan recloser harus dalam keadaan mati sehingga aliran listrik yang melawati recloser harus di by-pass dengan DS (Disconnecting Switch). By-pass ini dimaksudkan agar suplai listrik pada jaringan setelah recloser tetap bisa teraliri dan tidak padam walaupun recloser tidak dalam keadaan close, jadi dengan kata lain aliran suplai listrik tetap mengalir melalui DS yang dihubungkan dalam kondisi close (tertutup). Intinya adalah ketika recloser dalam keadaan close maka DS akan open, dan sebaliknya jika recloser sedang dalam pemeliharaan maka DS ini yang akan bekerja.DS yang digunakan adalah DS dengan merek Twink. 1. Gambar 3.6 Control Box pada Recloser Cooper



Gambar 3.6 daitas adalah control box dari Recloser jenis Cooper. Alat ini dipasang pada gardu induk Sanggrahan 5 yang terletak di Kecamatan Tegalrejo (M5-100). Dalam pengoperasianya recloser jenis ini bisa dioperasikan secara local, maupun bisa digunakan dengan cara remote dengan modem. Pengoperasian secara local maksudnya adalah pengoperasian secara manual jadi jika terjadi gangguan sehingga menyebabkan recloser itu trip maka harus di perbaiki / di setting secara manual di tempat recloser itu dipasang. Namun kelebihan dari recloser jenis ini adalah remote modem yang sudah terinstal pada recloser jenis ini yang memungkinkan pengontrolan jarak jauh dalam pengoperasiannya. Jadi jika terjadi suatu gangguan dan menyebabkan recloser ini trip, maka untuk menyambungkan recloser ini bisa dilakukan secara online dengan menggunakan program komputer yang terpasang di PLN Area Magelang. IV.



PEMELIHARAAN, PENGOPERASIAN DAN PENGKOORDINASIAN RECLOSER



4.1. Perawatan dan Pemeliharaan Recloser Dalam pengoperasian recloser sehari-hari ada saatnya harus ada massa perawatan agar kondisi recloser tetap optimal dalam pemakaiannya.Sesuai dengan Surat Edaran Direksi PT. PLN (Persero), maksud diadakannya pelaksanaan kegiatan pemeliharan jaringan distribusi antara lain adalah [6]: 1.



Menjaga agar peralatan / komponen dapat dioperasikan secara optimal berdasarkan spesifikasinya sehingga sesuai dengan umur ekonomisnya. 2. Menjamin bahwa jaringan tetap berfungsi dengan baik untuk menyalurkan energi listrik dari pusat listrik sampai ke sisi pelanggan. 3. Menjamin bahwa energi listrik yang diterima pelanggan selalu berada pada tingkat keandalan dan mutu yang baik. Perawatan dan pemeliharaan recloser ini dijadwalkan secara rutin setiap 6 bulan sekali. Sebelum melakukan



Pengukuran tahanan kontak Pengukuran ini dilakukan pada saat recloser dalam keadaan close atau masuk. Pengukuran ini dengan menggunakan penguji rely yang disambungkan antara bushing. Penguji rely adalah alat yang digunakan untuk menyeting kerja recloser dan mengetes apakah recloser itu masih layak digunakan atau tidak. Dalam kerja praktek disini tidak begitu banyak informasi tentang alat ini karena alat ini ada di PLN Area Magelang, dimana bukan hak dan wewenang dari PLN Rayon untuk mengoperasikan alat ini. 2. Pengukuran tahanan isolasi Pengukuran ini dilakukan dengan menggunakan megger yang disambungkan antar bushing dan antar body recloser. Megger yang digunakan disini adalah megger yang mempunyai spesifikasi gigaohm. Karena pengukuaran ini dilakukan dalam keadaan open maka pengukuran ini harus memiliki nilai. Pengukuran yang diukur adalah antar bushing (input output recloser), dan bushing dengan body. Pada pengukuran ini hasil pengukuran harus memiliki nilai pengukuran bernilai besar yaitu diatas 20 MΩ atau tak terhingga karena pada jaringan dengan tegangan 20 kV jika pada saat pengukuran memiliki nilai pengukuran dibawah 20 MΩ maka kondisi isolasi dari recloser ini tidak baik atau kritis. 3.



Pengecekan Gas SF6 (Peredam Busu Pengecekan gas SF6 yang merupakan peredam busur api ini dilakukan hanya untuk mengecek apakah tekanan gas ini bocor atau tidak. Gas yang dipakai dalam recloser ini yaitu gas SF6 . Tekanan yang diperbolehkan sesuai standar yaitu 35kPa disuhu 200C. 4. Pembersihan di sekitar recloser. Pembersihan ini meliputi pembersihan rumput-rumput liar atau tanaman yang mengganggu box panel. Pembersihan kertas kertas iklan yang menempel pada box control recloser. 4.2



Pengoperasian Recloser Berikut merupakan prosedur pengopersian recloser di PLN Rayon Tegalrejo meliputi[7]: 1. Melaporkan kepada piket Rayon bahwa petugas sudah siap di recloser dengan peralatan dan APD (Alat Pelindung Diri) lengkap. 2. Cek kondisi visual recloser dan perlengkapannya. 3. Membuka pintu panel kontrol recloser .



4.



Mengecek kondisi panel recloser (Power Supply control baik apa tidak). 5. Mengecek indicator recloser dan setting sesuai dengan operasi local control. 6. Mengoperasikan recloser a) Pelepasan : Pastikan recloser sudah lepas dan tidak berbeban (diikuti pelepasan DS input atau DS output jika untuk pemeliharaan) b) Pemasukan : i. Pastikan kondisi jaringan dan personil AMAN. ii. Posisikan recloser dalam kondisi OFF reclose. iii. Pastikan recloser sudah masuk dan bertegangan serta berbeban. iv. Posisikan kembali recloser dalam kondisi ON reclose. 7. Menutup kembali pintu panel control. 8. Meninggalkan lokasi.



4.2.1 Pengoperasian recloser melalui control box adalah sebagai berikut:



Gambar 4.1 Tombol “Local Control”.



Keterangan Gambar 4.1: 1. Gambar tombol local control 2. Gambar tombol kunci gembok Dari Gambar 4.1 diatas setelah tombol kunci gembok ditekan, maka akan muncul indikator warna hijau diatas tombol dan menandakan bahwa tombol pada panel bisa ditekan, kemudian untuk merubah setingan pada recloser maka tekan tombol local control dan recloser siap untuk diseting lebih lanjut.



Gambar 4.2 Panel Kontrol Recloser



Keterangan Gambar 4.2: 1. 2. 3. 4.



Gambar tombol Panel ON Gambar tombol kunci gembok Gambar status sampu berisi Arus fasa, Status sistem, baterai, alarm, fasa line. Gambar status lampu berisi Ground Fault



Gambar 4. 2 merupakan gambar dari control box recloser Schneider. Terdapat empat bagian dari gambar 4. 1 yaitu pada gambar yang ditunjukan oleh angka 1 adalah gambar “panel ON” dimana jika lampu panel on menyala maka indikator akan bisa terlihat, pada gambar angka 2 merupakan “ground fault” yang berfungsi untuk mengaktifkan ground fault. Selanjutnya pada no 3 dan 4 adalah berisi status lampu pada recloser, jika lampu menyala maka recloser itu sudah sesuai setingan. Pada saat recloser bekerja lampu indikator panel akan menyala terutama lampu indikator “System OK” yang ditunjukan anak panah angka 3 akan menyala untuk menandakan bahwa sistem dalam keadaan baik dan tombol/lampu “Ground Fault” harus menyala yang menandakan bahwa recloser tersebut bekerja mendeteksi gangguan tanah (Ground Fault). Selain itu tombol “kunci gembok” juga berwarna merah, hal ini berarti tombol pada panel recloser itu tidak akan memperngaruhi setingan pada recloser jika ditekan tombolnya. Keterangan lampu indikator : System OK : Kerja sistem data antara panel dengan recloser dalam kondisi baik. Load current : Terdapat arus yang mengalir di recloser A, B, C live : Phasa A B C bertegangan. Jika kondisi diatas sudah terpenuhi maka recloser bekerja dengan baik. 4.2.2



Mengetahui Arus Gangguan dan phasa terganggu Untuk mengetahui arus gangguan dan phasa yang terganggu atau kejadian lain yang terjadi dalam kurun waktu tertentu dalam recloser ini dapat menyimpan data kejadian tersebut dan untuk melihat kejadian apa saja yang terjadi dapat menekan tombol “Event Log”, lalu dengan menggunakan kursor anak panah naik, kita dapat memilih tanggal dan jam kejadian yang diinginkan.



Gambar 4.4 diatas terlihat bahwa koordinasi pada kurva PBO A dan C adalah sama sebar 2000 A, maka jika ada arus lebih besar dari 2000 A maka kedua PBO itu akan trip, maka koordinasi yang benar seharusnya seperti kurva PBO dan Kurva PMB minyak dimana terdapat perbedaan arus maksimalnya. Dalam koordinasi proteksi yang sudah distandarkan masih berupa koordinasi proteksi pada jaringan konvensional. Sedangkan untuk pengaruh Pembangkit Terdistribusi pada koordinasi proteksi jaringan memang belum dibahas secara mendalam dan mendetail.



Gambar 4.3 Tombol Event Log pada Panel Kontrol Recloser



1. 2.



Keterangan Gambar 4. 3: Gambar tombol Anak Panah Gambar tombol Even log



Dari Gambar 4.3, setelah tombol event log ditekan maka kita bisa memilih waktu kejadian yang akan dilihat dengan menggunakan tombol anak panah di kanan atas. 4.3 Koordinasi Recloser/PBO Dengan Recloser/PBO Lainnya Gambar grafik koordinasi antar dua recloser dapat dilihat pada gambar dibawah Recloser kedua pada sisi hilir dipasang, bila recloser pertama tidak lagi dapat menjangkau ujung terhilir jaringan dan untuk membatasi bagian yang padam bila ada gangguan. Koordinasi proteksi antara recloser dilakukan berdasarkan garis kurva setting waktu tunda (delay), tidak berdasarkan garis kurva setting waktu cepat (fast). Koordinasi yang dimaksudkan adalah supaya tidak terjadi trip secara bersamaan pada recloser.



4.4 Setting Koordinasi Recloser pada Recloser di Area Magelang Dalam sistem jaringan 20KV koordinasi setting relay pada recloser sangat diperlukan untuk mengurangi atau membebaskan daerah yang tidak terganggu sehingga dapat mengurangi daerah padam. Koordinasi relay pada recloser ini ditujukan untuk menjaga relai agar tetap bekerja sesuai dengan setting dan fungsinya masing–masing. Koordinasi ini sangat penting agar menghasilkan pengaturan relai proteksi recloser yang tepat agar saat terjadi gangguan tidak merusakan peralatan JTM yang terpasang dan membebaskan daerah yang tidak terganggu sehingga mengurangi daerah padam. Pada penyulang dipasang dua recloser pada zone yang berbeda yaitu recloser M2-716 dan M2-656-14 hal ini guna untuk mengurangi daerah padam akibat gangguan di ujung jaringan. Untuk itu maka koordinasi setting relay antara recloser ini harus sesuai agar kinerja recloser dapat optimal.



Gambar 4.5 Single Line Penyulang PWO 02



Gambar 4.5 diatas adalah single line diagram penyulang PWO 2 per-zonanya. Dari Gambar 4.21 juga terlihat juga bahwa ada dua recloser yaitu recloser M2-716 dan recloser M2-656-14. Kita akan melihat bagaimana koordinasi antar recloser ini terjadi.



Gambar 4.4 Seting Koordinasi Recloser dan Recloser



SEBELUM RECLOSER DI SETTING Dari data pengecekan di lapangan, maka diperoleh data-data setting recloser M2-716 dan M2-656-14 sebagai berikut:  Setting recloser M2-716 OCR=300 A SI Tms=0,16 s I>>=1500 A Tms=0,02 s GFR=150 A SI Tms=0,18 s I>>=1300 A Tms=0,02 s  Setting recloser M2-656-14 OCR=200 A SI Tms=0,07 s I>>=1500 A Tms=0,02 s GFR=100 A SI Tms=0,07 s I>>=1200 A Tms=0,02 s



Grafik sebelum setting



Gambar 4.6 Grafik Awal



Melihat grafik pada Gambar 4.6 diatas terjadi perpotongan antara recloser M2-716 dan M2-656-14 pada saat merasakan arus gangguan sebesar lebih dari 1500 A dan akan trip secara bersamaan secara Instant. Dengan melihat kurva diatas maka hasil analisa dari kejadian itu adalah recloser akan trip secara bersamaan dikarenakan setting koordinasi relay instant yang tidak sesuai. Grafik ini diperoleh dari data-data setting awal kedua recloser tersebut yang ada pada Software Microsoft Exel dari APD. Dari grafik diatas juga terlihat perpotangan antara dua recloser menyebabkan kedua recloser trip bersamaan ketika terjadi arus gangguan 1500 A.



SETELAH DI SETTING AKHIR Setelah mengetahui penyebab kurang handalnya sistem adalah belum tersetingnya dan belum adanya koordinasi antara kedua recloser. Sehingga dengan melihat arus gangguan yang terekam pada history recloser M2-716 yang sebesar 1701 A merupakan yang paling tinggi maka setting recloser ini dinaikan lebih besar dari arus gangguan yang terjadi di arah M2-656-14. Dari data setting awal diatas kami dapat menarik kesimpulan bahwa ada setting yang sama. Maka kami mengganti setting yang sama tersebut dengan melihat koordinasi kedua recloser tersebut. Setting akhir ini dapat dilihat menggunakan software Microsoft exel dari APD sebagai pada gambar 4.7:



Berikut adalah perhitungan yang didapat dari software pada gambar diatas . Maka setting recloser yang baru agar dapat berkoordinasi adalah sebagai berikut:  Setting recloser M2-716 OCR=300 A SI Tms=0,16 s I>>=1850 Tms=0,02 s GFR=150 A SI Tms=0,18 s I>>=1300 Tms=0,02 s  Setting recloser M2-656-14 OCR=200 A SI Tms=0,07 s I>>=1020 Tms=0,02 s GFR=100 A SI Tms=0,07 s I>>=800 Tms=0,02 s 



A A



A A



Grafik setelah di setting



Gambar 4.8 Grafik Akhir



Pada Gambar 4.8 diatas dapat dilihat bahwa setelah kedua recloser diresetting tidak terjadi perpotongan antara kedua recloser tersebut maka berdasarkan dapat dikatakan bahwa setting dari kedua recloser tersebut sudah sesuai dan sudah dapat berkoordinasi dengan baik. Oleh karena itu kinerja recloser setelah diresetting sudah optimal. Jika terjadi gangguan yang sama, besar arus gangguannya 1701 A M2-656-14 maka recloser ini akan trip terlebih dahulu sebelum recloser M2-716 trip. V.



PENUTUP



5.1 Kesimpulan 1. Recloser atau Penutup Balik Otomatis (PBO) adalah peralatan yang terpasang pada sistem distribusi dan proteksi pada PT. PLN (Persero) Magelang Rayon Tegalrejo. 2. Recloser merek schneider dan cooper adalah jenis recloser yang dipakai pada PLN (Persero) Magelang Rayon Tegalrejo. Gambar 4.7 Data Base Setting Recloser untuk Melihat Kurva.



3.



4.



5.



6.



7.



Dalam pemasangannya, sebuah recloser dipasang bersama dengan Disconnecting Switch (DS) yang dipasang secara bypass, Arrester, dan peralatanperalatan lainnya. Perawatan (maintenance) yang dilakukan setidak 6 bulan sekali guna menjaga kehandalan alat agar tetap awet. Terdapat poin penting untuk diperhatikan dalam proses perawatan seperti : pengukuran tahanan kontak, pengukuran tahanan isolasi, pengukuran tahanan redaman isolasi dan penebangan pohon (rabas) yang mengganggu sistem distribusi. Dalam suatu sistem proteksi perlu adanya koordinasi antara PBO dengan PBO, hal ini dikarenakan apabila tidak ada suatu koordinasi maka akan menyebabkan terjadinya kegagalan kerja pada PBO itu karena kedua recloser itu akan trip secara bersamaan Pengkoordinasian antar PBO atau recloser adalah suatu cara untuk mengurangi gangguan, karena dengan adanya koordinasi antar recloser dapat menjadikan kerja dari recloser menjadi efisien.



5.2 Saran 1. Perlu adanya pelatihan tentang peralatan proteksi dan maintenance agar mahasiswa dapat karakteristik peralatan. 2. Tindakan maintenace dan preventive harus lebih gencar dilakukan dan juga lebih teliti dalam menghadapi peralatan-peralatan kontrol dan driver agar tidak mengganggu performa Recloser secara keseluruhan. 3. Perlu adanya pengecekan recloser secara rutin agar telihat apakah recloser itu sudah terkoordinasi dengan baik atau belum.



DAFTAR PUSTAKA [1] [2] [3]



[4] [5] [6]



Sukarto , J. ”Diktat Kuliah Sistem Proteksi” Teknik Elektro UI Sarimun, Wahyudi. “Proteksi Sistem Distribusi Tenaga Listrik”, Garamod. 2012. Setiawati, Rahmahani. “Evaluasi Setting Koordinasi Over Current Relay (OCR) dan Ground Fault Relay (GFR) pada Recloser dengan Relay Outgoing Pandean Lamper 5 Menggunakan Simulasi software Electric Transient Analysis Program (ETAP) 7.5”. Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Roni. “SLD SGN 5 dan SGN 6”, PT PLN (Persero) Area Magelang Rayon Tegalrejo Alfi, “SISTEM PROTEKSI JARINGAN DISTRIBUSI”, Teknik Elektro UGM “Surat Edaran Direksi PT. PLN”



[7]



Ary Priyatna, “SOP Pemasanang Recloser” PT PLN (Persero) Area Magelang Rayon Tegalrejo



BIOGRAFI PENULIS Yoga Dwi Oktaviyanto lahir di Ambarawa, pada tanggal 5 Oktobor 1992. Penulis telah menempuh studi mulai dari Tk Kartika Siwi, SD N Kranggan 01, SMP N 1 Ambarawa, SMA N 1 Salatiga. Saat ini penulis sedang melanjutkan studi di Jurusan Teknik Elektro konsentrasi Teknik Tenaga Listrik (Power), Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro.



Semarang, April 2014 Mengetahui, Dosen Pembimbing



Mochammad Facta, ST,MT,PhD NIP: 19710616 199903 1003