Sistem proteksi adalah pengaman listrik pada sistem tenaga listrik yang terpasang pada distribusi, trafo, transmisi, dan generator listrik untuk mengamankan sistem dari gangguan atau beban lebih dengan memisahkan bagian yang terganggu. Sistem proteksi meliputi relay, sakelar, dan peralatan lain untuk mencegah kerusakan peralatan, memberikan layanan tenaga yang handal, dan mengamankan manusia dari bahaya listrik.

1. SISTEM PROTEKSI
TENAGA LISTRIK

2. Kelompok 5:
3B - D4 Teknik Pembangkit Energi
 Syamsul Maarif (44219043)
Dosen Pembimbing :
Prof. Ir. Makmur Saini, M.T., Ph.D.
 Ninda Nurfadhilah S. (44219036)
 Nabila Ramadhani (44219034)

3. Persyaratan Sistem Proteksi
Perlengkapan Pada Sitem Proteksi
Pokok Pembahasan
Pengertian Sistem Proteksi
Daerah Sistem Proteksi
Fungsi Sistem Proteksi
Jenis Sistem Proteksi
1.
3.
2.
4.
5.
6.

4. Pengertian System Proteksi
Sistem proteksi adalah pengaman listrik pada sistem tenaga
listrik yang terpasang pada : sistem distribusi tenaga listrik,
trafo tenaga, transmisi tenaga listrik dan generator listrik yang
dipergunakan untuk mengamankan sistem tenaga listrik dari
gangguan listrik atau beban lebih, dengan cara memisahkan
bagian sistem tenaga listrik yang terganggu.

5. GANGGUAN PADA SISTEM TENAGA LISTRIK
GANGGUAN BEBAN LEBIH
Arus mengalir melebihi kapasitas
peralatan listrik dan pengaman yang
terpasang
GANGGUAN HUBUNG SINGKAT
Gangguan hubung singkat dapat terjadi
antar fasa (3fasa atau 2 fasa), 2 fasa ketanah
dan 1 fasa ketanah yang sifatnya bisa temporer
atau permanen.
GANGGUAN TEGANGAN LEBIH
Terjadi akibat adanya kelainan
pada sistem tenaga listrik, seperti
tegangan lebih karena adanya surja
petir yang mengenai peralatan listrik. GANGGUAN KETIDAKSTABILAN
Disebabkan karena adanya gangguan
hubung singkat di sistem tenaga listrik atau
lepasnya pembangkit, yang dapat menyebabkan
unit unit pembangkit lepas sinkron.
# #
# #
#
#

6. Persyaratan Sistem Proteksi
Fungsi sistem proteksi adalah untuk
mengatasi gangguan secepat dan
sesegera mungkin. Tujuan utamanya
adalah mengamankan kontinuitas
pasokan daya dengan menghilangkan
setiap gangguan
Selektivitas Stabilitas
Stabilitas dapat didefinisikan sebagai
kemampuan untuk tetap konsisten hanya
bekerja pada daerah proteksi di mana dia
dirancang tanpa terpengaruh oleh berbagai
parameter luar yang tidak merupakan
besaran yang perlu diperhitungkan.
Kecepatan Sensitivitas
01 02
03 04
Relay harus mempunyai kepekaan
yang tinggi terhadap besaran
minimal (kritis) sebagaimana
direncanakan.
Selektivitas berarti rele harus
mempunyai daya beda, sehingga
mampu dengan tepat memilih bagian
yang terkena gangguan.

7. Daerah Sistem Proteksi
Zone Transmisi
Zone Transformator Step-Down
Zone Beban
4
5
6
1
2
3
Zone Generator
Zone Transformator Step-Up
Zone Busbar
1
2
3
3
4
3 5 6

8. Fungsi Sistem Proteksi
Mencegah kerusakan
peralatan-peralatan pada
sistem tenaga listrik akibat
terjadinya gangguan atau
kondisi operasi sistem yang
tidak normal.
Memberikan pelayanan tenaga
listrik dengan keandalan dan
mutu tinggi kepada konsumen.
Mempersempit daerah yang
terganggu sehingga gangguan
tidak melebar pada sistem
yang lebih luas.
Mengamankan manusia dari
bahaya yang ditimbulkan oleh
tenaga listrik.
Mengurangi kerusakan
peralatan-peralatan pada
sistem tenaga listrik akibat
terjadinya gangguan atau
kondisi operasi sistem yang
tidak normal.
04 05
01 02
03

9. Jenis Sistem Proteksi
Proteksi Generator
• Pada generator berukuran sedang
hingga besar digunakan OCR (51)
• Untuk generator berukuran kecil
digunakan MCCB.
Proteksi Transmisi
Untuk mengamankan trafo dari
gangguan internal trafo yang
menimbulkan gas, dimana gas
tersebut timbul akibat adanya
hubung singkat didalam trafo atau
akibat busur dalam trafo.
Proteksi Distribusi
Saat terjadi gangguan HS
berpengaruh pada trafo tenaga
dan generator.
Proteksi Transformator
Relai penghantar yang prinsip
kerjanya berdasarkan pengukuran
impedansi penghantar.

10. Pembagian Tugas Sistem
Proteksi
PROTEKSI UTAMA, berfungsi untuk mempertinggi kehandalan, kecepatan kerja, dan
fleksibilitas sistem proteksi terhadap sistem tenaga.
PROTEKSI PENGGANTI, berfungsi jika proteksi utama menghadapi kerusakan untuk
mengatasi gangguan yang terjadi.
PROTEKSI TAMBAHAN, berfungsi untuk pemakaian pada waktu tertentu sebagai
pembantu proteksi utama pada daerah tertentu yang dibutuhkan.

11. Perlengkapan Pada Sistem Proteksi
Lightning Arrester
Ligthning arrester biasa
disebut dengan Arrester dan
berfungsi sebagai pengaman
instalasi
Pemutus Tenaga
(PMT)
Berfungsi untuk memutuskan
hubungan tenaga listrik dalam
keadaan gangguan maupun
dalam keadaan berbeban dan
proses ini harus dapat
dilakukan dengan cepat
Trafo tegangan
Berfungsi untuk menurunkan
tegangan tinggi menjadi
tegangan rendah, yang di
perlukan untuk alat-alat ukur
(pengukuran) dan alat
pengaman (proteksi)

12. Perlengkapan Pada Sistem Proteksi
Trafo Arus
Berfungsi untuk menurunkan
arus besar pada tegangan
tinggi menjadi arus kecil pada
tegangan rendah untuk
keperluan pengukuran dan
pengaman (proteksi)
Rail (busbar)
Berfungsi sebagai titik
pertemuan/hubungan trafo-
trafo tenaga
Trafo Tenaga
Trafo tenaga berfungsi
menyalurkan tenaga/daya
dari tegangan tinggi atau
Sebaliknya
(mentransformasikan
tegangan)

13. Perlengkapan Pada Sistem Proteksi
Saklar Pemisah
(PMS)
Berfungsi untuk
mengisolasikan
peralatan listrik dari
peralatan lain atau
instalasi lain yang
bertegangan.
Saklar Pemutus
Tenaga (PMT)
Berfungsi untuk
menghubungkan dan
memutuskan rangkaian
pada saat berbeban
(pada kondisi arus
beban normal atau
pada saat terjadi arus
gangguan).
Saklar Pentanahan
Sakelar ini untuk
menghubungkankawat
konduktor dengan tanah / bumi
yang berfungsi untuk
menghilangkan/mentanahkan
tegangan induksi pada
konduktor pada saat akan
dilakukan perawatan atau
pengisolasian suatu sistem.

14. Perlengkapan Pada Sistem Proteksi
Kompensator
Kompensator didalam
system pneyaliran tenaga
listrik disebut pula alat
pengubah fasa yang dipakai
untuk mengatur jatuh
tegangan pada saluran
transmisi atau
transformator
Peralatan SCADA
dan Telekomunikasi
Rele Proteksi dan
Papan Alarm
(Announciator)
Rele proteksi yaitu alat
yang bekerja secara
otomatis untuk
mengamankan suatu
peralatan listrik saat
terjadi gangguan,

15. Relay Proteksi
Relay proteksi adalah susunan peralatan
pengaman yang dapat merasakan atau mengukur
adanya gangguan atau ketidakstabilan sistem, yang
kemudian secara otomatis dapat memberikan respon
berupa sinyal untuk menggerakkan sistem mekanis
pemutus tenaga agar dapat terpisahkan bagian yang
terganggu.
Rele proteksi biasanya digunakan untuk, terutama:
a. Memberikan tanda bahaya atau membuka circuit
breaker (CB)
b. Memutuskan bagian sistem yang tidak normal
c. Melepas pemutus tenaga

16. Tujuan Relay proteksi
a. Mencegah kerusakan peralatan-peralatan pada sistem tenaga listrik
b. Mengurangi kerusakan peralatan-peralatan pada sistem tenaga listrik
c. Mempersempit daerah yang terganggu
e. Mengamankan manusia dari bahaya yang ditimbulkan oleh tenaga listrik.
d. Memberikan pelayanan tenaga listrik dengan kehandalan dan mutu tinggi kepada konsumen

17. Klasifikasi Relay Proteksi
Berdasarkan prinsip kerja
Rele proteksi ditinjau berdasarkan prinsip
kerjanya dapat diklasifikasikan menjadi tiga yaitu :
1. Rele Temperatur (Thermal Relay)
2. Rele Elektromanetik (Electromagnetic Relay)
3. Rele Statis (Static Relay)

18. Klasifikasi Relay Proteksi
Berdasarkan Besar Ukuran dan Fungsinya
Sistem proteksi ditinjau berdasarkan besaran ukuran dan fungsinya dapat
diklasifikasikan menjadi lima yaitu:
a. Rele proteksi yang bekerja bila besar ukurannya turun sampai dibawah
harga tertentu. Contohnya : rele tegangan kurang (Under Voltage Relay)
b. Rele proteksi yang akan bekerja bila besaran ukurnya melebihi harga
tertentuc. Contohnya : rele arus lebih (Over Current Relay)
c. Rele Daya yaitu jenis rele berarah, rele ini akan bekerja bila arah daya
mengalir ke suatu arah tertentu yang tidak dikehendaki.
d. Rele proteksi jenis differensial yaitu jenis rele proteksi yang akan bekerja
berdasarkan perbedaan tegangan atau perbedaan arus antar fasa.
e. Rele jarak yaitu rele proteksi yang bekerjanya berdasarkan pada
perbandingan harga tegangan dan arus. Jadi dapat dikatakan bahwa
besaran yang dideteksi adalah impedansi

19. Fungsi dan Prinsip Kerja
Relay Proteksi

20. Relay Diferensial
Prinsip
Membandingkan arus yang masuk ke peralatan
dengan arus yang keluar dari peralatan tersebut
Fungsi
Untuk mengamankan transformator terhadap
gangguan hubung singkat yang terjadi dalam daerah
pengaman transformator.
Cara Kerja
Membandingkan antara arus yang masuk dengan arus
yang keluar.
Skema dan Bentuk Fisik
Relay Diffrensial

21. Relay Bucholz
Fungsi
Untuk mengamankan trafo dari gangguan internal
trafo yang menimbulkan gas, dimana gas
tersebut timbul akibat adanya hubung singkat
didalam trafo atau akibat busur dalam trafo
Prinsip
yaitu gas yang timbul di dalam trafo akan
mengalir melalui pipa dan besarnya tekanan gas
ini akan mengerjakan relai dalam 2 tahap yaitu:
1. Mengerjakan alarm bucholz 1st pada kontak
bagian atas 1
2. Mengerjakan perintah trip ke PMT pada
kontak bagian bawah 2
Bentuk Fisik dari Relay
Bucholtz

22. Relay Tangki Tanah
Fungsi
untuk mengamankan transformator terhadap
hubung singkat antara kumparan dengan tangki
transformator yang titik netralnya ditanahkan.
Rele yang digunakan untuk mengatasi hal ini
adalah rele tangki tanah
Prinsip
mendeteksi arus hubung singkat, sehingga rele
hanya dapat merasakan gangguan tanah dan
efektif pada transformator yang titik netralnya
ditanahkan. Agar lebih efektif lagi, maka antara
tangki transformator dan tanah harus dibatasi
dengan isolator.
Skema relay tangki tanah

23. Relay Gangguan Tanah Terbatas
Fungsi
Untuk mengamankan transformator terhadap gangguan
tanah didekat titik netral yang tidak dapat terdeteksi oleh
rele differensial.
Prinsip kerja
Bila terjadi gangguan tanah di luar daerah proteksinya,
maka tidak akan ada arus yang mengalir ke rele dan rele
tidak akan bekerja. Tetapi bila terjadi gangguan tanah di
dalam daerah proteksinya akan timbul arus gangguan dan
arus mengalir ke rele, dengan demikian maka rele
gangguan tanah terbatas akan bekerja untuk mengisolir
gangguan.
Single diagram Relay
Gangguan Tanah Terbatas

24. Relay Tekanan Lebih
Jika terjadi tekanan yang berlebihan di dalam
transformator akibat gangguan dalam (Internal Fault)
tekanan tersebut akan berusaha mendesak ke
tempat-tempat bagian dalam tangki transformator
yang bertekanan rendah.
Bentuk Fisik dari Relay Tekan
Lebih

25. Relay Suhu
Fungsi
untuk mendeteksi suhu minyak dan suhu
kumparan secara langsung dan dipasang pada
semua transformator
Relay suhu dibedakan menjadi dua jenis, yaitu
relay suhu winding (belitan) dan relay suhu Oil
(Minyak trafo) yang bekerja pada dua tahap:
Tahap 1 : mengerjakan alarm
Tahap 2 : memerintahkan trip ke PMT
Relay Suhu

26. Relay Beban Lebih
Fungsi
untuk mengamankan transformator terhadap
gangguan beban lebih.
Prinsip kerja
Relay beban lebih atau rele thermis ini
berdasarkan perubahan yang temperature
yang bekerjanya menggunakan bimetal.
Bimetal yang dialiri arus listrik dari
transformator arus ini mempunyai ketebalan
tertentu dan ketebalan ini yang akan
mempengaruhi kecepatan rele untuk bekerja.

27. Relay Arus Berarah
Fungsi
Untuk mengamankan transformator terhadap
gangguan hubung singkat dua fasa dan tiga fasa
Relay arus berarah hanya akan bekerja untuk arah
tertentu. Rele arus berarah mempunyai dua elemen
yaitu :
● 1. Elemen arah, yaitu untuk menentukan arah
kerja rele
● 2. Elemen kerja, yaitu elemen yang berfungsi
untuk mendeteksi besaran arus gangguan.

28. SESI TANYA JAWAB

29. THANKS