Dari kondisi abnormal diatas, hubung singkat menimbulkan efek yang paling parah. hal ini disebabkan karena IHS sangat besar yang akan menimbulkan stress dan panas yang berlebihan pada bagian dari sistem yang dialiri IHS tersebut, akibatnya bisa terjadi: Konduktor meleleh/putus Isolator retak/pecah Kebakaran Cara penanggulangannya dengan memperpendek tHS berada pada sistem dengan: Pengaman lebur (fuse) Relay proteksi

1. SISTEMPROTEKSI
Antonius BaanLS
Pembimbing : Ir. Makmur Saini, MT

2. Kondisi abnormal yang mungkin timbul pada sistem :
•Terbebani lebih (overload)
•Beroperasi pada tempratur > t normal (overheated)
•Beropersi pada frekuensi > frekuensi normal (over
frequency)
•Beropersi pada frekuensi < frekuensi normal (under
frequency)
•Beropersi pada tegangan > tegangan normal (over
voltage)
•Beropersi pada tegangan < tegangan normal
(under voltage)

3. Dari kondisi abnormal diatas, hubung singkat
menimbulkan efek yang paling parah. hal ini
disebabkan karena IHS sangat besar yang akan
menimbulkan stress dan panas yang berlebihan
pada bagian dari sistem yang dialiri IHS tersebut,
akibatnya bisa terjadi:
–Konduktor meleleh/putus
–Isolator retak/pecah
–Kebakaran
Cara penanggulangannya dengan memperpendek
tHS berada pada sistem dengan:
–Pengaman lebur (fuse)
–Relay proteksi

4. Gambar 1 Blok Diagram Sistem Proteksi
SENSOR / PERASA
RELAY
PEMUTUS BEBAN
PERLATAN
BANTU
Informasi
Informasi
Sistem
Sistem

6. Fungsi Proteksi
Untuk melindungi peralatan terhadap
gangguan yang terjadi dalam system diperlukan
alat-alat pengaman,alat-alat pengaman yang
kebanyakan berupa relay mempunyai 2 fungsi
yaitu :
– Melindungi peralatan terhadap gangguan
yang terjadi dalam system, jangan
samapai mengalami kerusakan.
– Melokalisir gangguan jangan samapai
meluas dalam system.

7. Konstruksi Relay Elektro
Mekanik
Relay elektro mekanik terdiri dari rangkaian
listrik yang menggerakkan suatu mekanisme yang
pada akhirnya harus men-trip PMT dengan jalan
menutup kontak pemberi arus trip coil (kumparan
trip) dari PMT.

8. Gambar 2 Konstruksi Relay Elektro Meknik
PMT
ATA
C
TC
IT
TA
E
Keping imbas
Manual Trip

9. Konstruksi Relay Solid State
(Static Relay)
Relay solid state mempunyai konstruksi lebih
ringkas (more compact) dan juga praktis tidak
banyak memerlukan banyak pemeliharaan jika
dibandingkan dengan relay elektro mekanis.
Penggunaan mikroprosesor sebagai inti relay
solid state yang canggih, misalnya penggunaan
impedansi dapat menghasilkan unjuk kerja
(peromance)yang lebih baik dibandingkan unjuk
kerja relay rela impedansielektro mekanis.

10. Gamabar 3 (a) Blok Diagram dari Relay Arus lebih
solid state
AC/DC
Voltage
Converter
Level
Detector
1
Time
Delay
Level
Detector
2
Output
Switch
+
-
Gambar 3 (b) Rangkaian dari Level Detector
TR1
R3
R1
R2
TR2
R4 R4
C1
D3
D2
D1

11. Pengaman Generator
Bagian hulu dari system tenaga listrik adalah
generator yang terdapat di pusat listrik dan
digerakkan oleh mesin penggerak mula (prime
mover). Mesin penggerak dalam Pusat Listrik
berkaitan erat dengan instalasi mekanis dan
instalasi listrik dari pusat listrik.
Generator sebagai sumber energi listrik
dalam system perlu diamankan jangan samapai
mengalami kerusakan. Karena kerusakan
generator akan sangat mengganggu jalanya
opeasi system tenaga listrik.

12. Gambar 4 Bagan Generator dengan Mesin
Penggerak dan Medan Penguat
3
~
Generator
Ke Sistem
PMT Medan Penguat
Mesin Penggerak
Sistem Penguatan

13. Pengaman Terhadap Generator
Gangguan Luar
Penyebab utama gangguan dalam sebuah
system adalah petir dan yang sering disamabr
petir adalah saluran transmisi, sehingga saluran
uadara tranmisi merpakan salah satu sumber
gangguan yang utama karena selain disambar
petir sering terganggu oleh tanaman.
PMT dari saluran-saluran yang menuju
keluar pusat listrik dilengkapi dengan relay-relay
untuk menghadapi gangguan-gangguan yang
terjadi di luar pusat listrik, maka sesungguhnya
pengaman generator terhadap gangguan diluar
pusat listrik bersifat back up.

14. Gambar 5. Hubungan Generator dalam Sebuah
Pusat Listrik
Trafo
pemakaian
sendiri
Generator
Ke jaringan
distribusi
Saluran transmisi
Rel

15. Pengaman Transformator
Karena transformator di gardu induk
pada umumnya berhubungan dengan rel
dan rel langsung berhubungan dengan
saluran transmisi sedangkan saluran
transmisi kebanyakan adalah saluran udara
yang jumlah gangguannya tinggi maka
kemungkinan bahwa transformator
mendapat gangguan karena gangguan di
saluran transmisi adalah lebih besar dari
pada generator

16. Pengaman Transformator
Untuk pengamanan transformator terhadap
gangguan didalam transformator seperti halnya
pada generator dipakai relay deffrensial.
Sedangkan untuk gangguan hubung tanah dipakai
restricted eart ground fault seperti yang tunjukkkan
pada Gambar 2.10

17. Gambar 6 Rangkaian dari restricted eart ground
fault Relay. Dalam keadaan normal IA +
IB = 0 sehingga relay tidak bekerja.
T.A = Transformator Arus
R = Relay
T.A
T.A
T.A
IB
IA
R

18. Rele Tipe Induksi Dengan Dua
Besaran Penggerak
Rele tipe induksi dengan dua besaran
penggerak atau tipe rile induksi terarah =
Directional induction type Relay.Rele tipe ini
dikenal ada tiga macam :
–Rele arus –arus (current-current relay)
–Rele tegangan-tegangan (voltage-voltage
relay)
–Rele tegangan-arus (voltage-current relay)
yang paling umum digunakan adalah rele
tegangan – arus (voltage-current relay) dengan
karakteristik pada Gambar 7:

19. Gambar 7 Karakteristik relay tegangan-arus
Daerah non operasi
Daerah operasi
V
I



20. Rele arus lebih
( Overcurrent Relay )
Rele arus atau overcurent relay adalah rele
yang akan bekerja bila arus yang mengalir dalam
kumparan operasinya sudah melibihi nilai yang
telah ditentukan (setting).
Berdasarkan karakteristik waktu kerja, rele arus
lebih dibedakan atas :
•Instantaneous Time Overcurrent Relay
•Definite Time Overcurrent Relay
•Inverse Time Overcurrent Relay
•Inverse Dedinite Minimum Time Lag Relay
(IDMTL Relay)

21. Gambar 8. Karakteristik Rele Arus Lebih
Inverse
Very Inverse
Extremely Inverse
Defenite Time
Instantanous Time
Arus/MPS
Waktu

22. Rele Arus Kurang
(Undercurrent Relay)
Rele arus kurang akan bekerja bila arus turun
dibawah nilai yang telah ditentukan. Rele ini
khususnya digunakan dalm proteksi generator
terhadap kehilangan eksitasi (loss of exitation).

23. Rele Differensial
(Differential Relay)
Rele differensial adalah rele yang akan bekerja
apabila selisih dua besaran listrik yang sejenis sudah
melebihi nilai yang telah ditentukan. Karena besaran
yang digunakan pada umumnya adalah arus, maka rele
bisa juga disebut “ Current Differential Relay “ dan
umumnya disebut singkat “ Differential Relay ”
Rele differensial dibedakan atas:
• Rele differensial longitudinal ( Longitudinal
Differential Relay )
• Rele differensial persentase ( Percentage Differential
Relay )

24. CT1
CT2i1
Ir=i1-i2
i2
I1
I2
G
Gambar 9. Rangkaian Rele Difrensial Longitudinal
Rele Differensial Longitudinal

26. Rele Differensial Persentase
Gambar 10. Rangkaian Rele Difrensial Persentase
CT1
CT2
i1I1
G
Ir = i1 - i2
i2
i2
N/2 N/2
N

27. Rele Jarak (Distance Relay)
• Dalam rele jarak, ada keseimbangan antara
arus dan tegangan, yang hubungannya
dinyatakan sebagai impedansi.
• Impedansi merupakan ukuran listrik dari jarak
sepanjang saluran transmisi, yang mengarah
pada nama yang biberikan pada kelompok rele
jarak.

28. Rele Jarak (Distance Relay)
• Rele jenis ini mempunyai kesanggupan untuk
mengukur impedansi saluran sampai jarak
tertentu.
• Dasar pengukurannya mencakup:
– Arus hubung singkat yang “dirasakan” oleh
rele
– Besar tegangan pada titik dimana rele
ditempatkan atau disambung.

29. Gambar 11. Rangkaian Rele Jarak
G
CB
If
Zf
CT
Vf
ZLine
If
Vf
Restraining coil Operating coil
Trip Alarm

30. Rele Differensial Persentase
Tipe – tipe rele jarak
• Rele impedansi (impedansi Relay)
• Rele Reaktansi (Reactance Relay)
• Rele Admitansi (Admittance Relay)
• Rele Ohm (Ohm Relay)
• Rele Offset Mho (Offset Mho Relay)

31. Rele Impedansi
–Dalam relay impedancy, momen yang
ditimbulkan oleh elemen arus dimbangi oleh
momen yang ditimbulkan oleh elemen tegangan
–Elemen arus menimbulkan momen positip (pick
up) sedangakan elemen tegangan menimbulkan
momen negative (reset)
–Dengan kata lain,. relay impedansi adalah relay
arus lebih dengan penahanan tegangan (voltage
restrained overcurrent relay).

32. Gambar 12. Elemen Start dari relay impedancy
T.T
PMT
SUTT
T.A
K.AK.T
Rel
T.T = Trafo tegangan
T.A = Trafo arus
K.T = Kumparan tegangan
K.A = Kumparan arus
Pegas tarik
Ke elemen
pengatur waktu

33. Rele Digital (Relay Numerik)
Dari uraian diatas tampak beberapa
kelebihan relay digital dibandingkan relai
elektromekanik, yaitu:
•Keandalan dan waktu kerjanya (time respon-nya)
lebih baik karena tidak ada bagian-bagianyang
bergerak (moving parts).
•Karakteristiknya bisa diatur melalui program
microprocessor
•Bisa dikomunikasikan dengan SCADA yang ada
dipusat pengatur beban.
•Dimensinya lebih kecil.

34. Gambar 13. Blok Digram dari Relay Digital
S/H
S/H
S/H
S/H
S/H
S/H
MULTI
PLEXER
ADC
Micro
Processor
Timer
ROM RAM
E2
PROM
Digital I/O
Keyboard
& Display
Serial
Comms
Opto
Isiolator
Read
Relay
CB Open
CB Trip
Galvanic
Isolation
Transformer
Anti - Alias
Filter
Va
Vb
Vc
Ia
Ib
Ic
To
modem

35. SWITCHGEAR

36. RELAY

37. CB DAN CT GI TET 500 kV

38. CB GI TET 500 kV

39. LIGTHING ARRESTER 150 Kv

40. BARRU
PPARE
SUPPA
MKALE
PLOPO
SDRAP
SPENG
SKANG
BONE
BKMBA
JNPTO
TLASA
PNKEPTELLOTLAMA
BNTLA
S.BSOWA
2x45 MVA
S.TNASA
3x31,5 MVA
SGMSA
TBNGA
1
2
1
2
1
2 1
2
1
2
1
2
1
2
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
1
1
2
Mitsubishi
SWD
GE
PLTU = 25,0 MW
PLTD = 65,0 MW
PLTG = 122,8 MW
Westcan
PLTU, Alst#1
Alsth#2
1 3 5
DAYA MNDAI
MAROS
21
213
BKARU
MJENEPLMAS
PKANG
PLTA Bilibili
20 MW
PLTA Bakaru
2x 63 MW
PLTD Suppa
6x10 MW
PLTD Makale
4,8 MW
PLTD Palopo
15,4 MW
PLTD
Masamba
3,2 MW
PLTD Mamuju
3,5 MW
PLTM Sawitto
1,6 MW
PLTGU
Sengkang
135 MW
1
2
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
BRLOE
16 MVA
2x5 MVA
4
2x30 MVA
2x20 MVA
1x30 MVA
A
B
11 12 18
30 MVA
2x20 MVA
2x20 MVA
20 MVA
SNJAI
20 MVA20 MVA
20 MVA
20 MVA
2 x30 MVA
4x10
MVAR
SINGLE LINE DIAGRAM SISTEM SULSEL
SAMPAI TAHUN 2007
Diketahui: Diperiksa:
MANAJER
PT. PLN (PERSERO) WILAYAH
SULSEL, SULTRA, SULBAR
AP2B SISTEM SULSEL
ASMAN OPERASI
Revisi :
Mar’2007
Dibuat :
Bag. Operasi
16 MVA
5 MVA
20 MVA
20 MVA
20 MVA
20 MVA
16 MVA
D
1 2
1 2
D
D
D
12
2x20 MVA
1
2
12
20 MVA 20 MVA
10 MVA
20 MVA
D
D
D
DD D
DDD
30 MVA
20 MVA
30 MVA
5x10
MVAR
10
MVAR
2x10
MVAR
20 MVA
10 MVA
BWAJA
PLTD Stama
15,0 MW
D
A A
12
12
12
21
KETERANGAN:
A
B

41. THE
END