Sistem proteksi tenaga listrik merupakan sistem pengaman pada peralatan peralatan yang terpasang pada sistem tenaga listrik, seperti generator, busbar, transformator, saluran udara tegangan tinggi, saluran kabel bawah tanah, dan lain sebagainya terhadap kondisi abnormal operasi sistem tenaga listrik tersebut.

1. TEKNIK MESIN
TEKNIK PEMBANGKIT ENERGI
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG
(SISTEM PROTEKSI PADA JARINGAN DISTRIBUSI)
PROTEKSI
SISTEM TENAGA LISTRIK

2. TEAMWORK
KELOMPOK 5
A. EGI SAMUDRA
442 21 022
MUH. RIZWAN
442 21 031
TEKNIK MESIN
TEKNIK PEMBANGKIT ENERGI
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG
Dosen Pembimbing:
Prof. Makmur Saini, M.T., Ph.D.

3. TEKNIK MESIN
TEKNIK PEMBANGKIT ENERGI
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG
BAB I
PENDAHULUAN

4. Distribusi Tenaga Listrik
Prinsip dalam Distribusi Tenaga Listrik salah satunya adalah aman, selain andal dan
ekonomis. Proteksi Tenaga Listrik merupakan bagian yang menjamin bahwa dalam Distribusi
Tenaga Listrik dapat dikatakan aman. Distribusi Tenaga Listrik dapat dikatakan aman karena
dalam pendistribusiannya diberikan suatu alat yang berfungsi untuk mengamankan
distribusi dari gangguan, bahkan mengamankan manusia dari bahaya yang ditimbulkan
oleh pemindahan daya listrik dari suatu tempat ke tempat yang lain.

5. 1. Apakah Pengertian Proteksi Distribusi Tenaga Listrik?
2. Apa saja yang gangguan yang terjadi pada Distribusi Tenaga Listrik?
3. Bagaimana proteksi Distribusi tenaga listrik itu bekerja?
4. Dimanakah proteksi Distribusi tenaga listrik diterapkan?

6. TEKNIK MESIN
TEKNIK PEMBANGKIT ENERGI
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG
BAB II
PEMBAHASAN

7. Sistem proteksi bermanfaat :
• Menghindari ataupun untuk mengurangi kerusakan peralatan-peralatan akibat
gangguan (kondisi abnormal operasi sistem).
• Cepat melokalisir luas daerah yang mengalami gangguan, menjadi sekecil mungkin.
• Dapat memberikan pelayanan listrik dengan keandalan yang tinggi kepada konsumen
dan juga mutu listrik yang baik.
• Mengamankan manusia terhadap bahaya yang ditimbulkan oleh listrik.

8. Kondisi abnormal antara lain:
• Hubung singkat
• Tegangan lebih
• Beban lebih
• Frekuensi sistem rendah
• asinkron

9. Sebenarnya bukan gangguan
murni, tetapi bila dibiarkan terus-
menerus berlangsung dapat
merusak peralatan.
Gangguan Permanen:
Hubung singkat pada Kabel, belitan trafo, generator.
Gangguan Temporer:
Flashover karena sambaran petir, flashover dengan
pohon, tertiup angin Pada SUTM
• Tegangan lebih dengan power frekuensi (mis : pembangkit
kehilangan beban, overspeed pada generator).
• Tegangan lebih Transient : (mis : Surjapetir atau surja hubung )

10. GANGGUAN 3 FASA:
• bisa terjadi pada fasa R , S dan T terhubung singkat
GANGGUAN 2 FASA :
• bisa terjadi antara fasa R & S, fasa T & S atau R & T terhubung singkat
GANGGUAN 2 FASA-KETANAH :
• bisa terjadi antara fasa R&S ketanah fasa T & S ketanah atau fasa R & T ketanah

11. • Differensial Relay : Pengaman Utama Trafo.
• Over Current Relay Trafo sisi 150 kV : Pengaman Cadangan Lokal Trafo, Pengaman Cadangan Jauh Bus B.
• OCR dan GFR trafo sisi 20 kV : Pengaman Utama Bus B1, Pengaman Cadangan Jauh saluran BC.
• OCR dan GFR di B2 : Pengaman Utama Saluran BC, Pengaman Cadangan Jauh saluran CD.
• OCR dan GFR di C : Pengaman Utama saluran CD pengaman Cadangan Jauh seksi berikutnya.

12. Dalam penyaluran energi listrik yang sangaat jauh dari pembangkit tenaga listrik
terdapat jaringan transmisi dan distribusi yang rentan akan terkena gangguan
yang bersifat permanene atau sementara. Jaringan distribusi merupakan jaringan
yang berfungsi untuk menyalurkan energi listrik dari gardu induk ke gardu induk lain
maupun dari gardu induk ke pelanggan/beban.
Jaringan distribusi terdiri dari transformator distribusi, kawat
jaringan, serta memiliki proteksi-proteksi.

14. Ada tiga fungsi proteksi, yaitu untuk:
• Mencegah atau membatasi kerusakan pada jaringan beserta peralatannya.
• Menjaga keselamatan umum akibat gangguan listrik.
• Meningkatkan kelangsungan atau kontinyuitas pelayanan kepada pelanggan.

15. Proteksi yang baik harus mampu:
• Melakukan koordinasi dengan sistem TT (GI/transmisi/pembangkit).
• Mengamankan peralatan dari kerusakan dan gangguan.
• Membatasi kemungkinan terjadinya kecelakaan.
• Secepatnya dapat membebaskan pemadaman karena gangguan.
• Membatasi daerah yang mengalami pemadaman.
• Mengurangi frekuensi pemutusan tetap (permanen) karena gangguan.

16. Fuse Cut Out (FCO)

17. Relai (Relay)
•
•
•

18. • •

19. Relai waktu seketika (Instantaneous relay)
• Relai yang bekerja seketika (tanpa waktu tunda atau
tanpa jeda) ketika arus yang mengalir melebihi nilai
settingnya, maka otomatis relay akan bekerja dalam
waktu beberapa mili detik (10 – 20 ms).
Relai arus lebih waktu tertentu (Definite time relay)
• Memberikan perintah pada pemutus tenaga (PMT)
pada saat terjadi gangguan hubung singkat dan
besarnya arus gangguan melampaui settingnya (Is),
dan jangka waktu kerja relai mulai pick up sampai
kerja relay diperpanjang dengan waktu tertentu tidak
tergantung besarnya arus yang mengerjakan relai.

20. Relai arus lebih waktu terbalik
• Relai ini akan bekerja dengan waktu tunda yang tergantung dari besarnya arus
secara terbalik (inverse time), makin besar arus makin kecil waktu tundanya

21. Penutup balik otomatis (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: Media minyak, Vacuum, dan SF6.

22. Alat pelindung bagi peralatan sistem tenaga listrik terhadap
surya atau petir dengan cara membatasi surya tegangan lebih
yang datang dan mengalirkannya ke tanah. Sesuai dengan
fungsinya itu maka arrester harus dapat menahan tegangan
sistem pada frekuensi 50 Hz untuk waktu yang terbatas dan
harus dapat melewatkan surya arus ke tanah tanpa
mengalami kerusakan pada arrester itu sendiri.
Pada kondisi normal arrester berlaku sebagai isolasi tetapi bila
timbul surya arrester berlaku sebagai konduktor yang berfungsi
melewatkan aliran arus yang tinggi ke tanah. Setelah arus
hilang, arrester harus dengan cepat kembali menjadi isolator.

23. Saklar yang dilengkapi dengan kontrol elektronik/mekanik yang digunakan sebagai pengaman seksi
Jaringan Tegangan Menengah. Ada dua jenis SSO yaitu : dengan pengindera arus yang disebut
Automatic Sectionalizer dan pengindera tegangan yang disebut Automatic Vacum Switch (AVS).

24. Sistem Distribusi merupakan bagian dari sistem tenaga listrik yang bertugas untuk menyalurkan
tenaga listrik dari sumber daya listrik besar (Bulk Power Source) sampai ke konsumen. Fungsi
distribusi tenaga listrik adalah untuk menyalurkan tenaga listrik ke beberapa tempat (pelanggan)
dan merupakan sub sistem tenaga listrik yang langsung berhubungan dengan pelanggan, karena
catu daya pada pusat-pusat beban (pelanggan) dilayanilangsung melalui jaringandistribusi
Diagram Garis Sistem Tenaga Listrik

25. Menganalisis gangguan pada jaringan distribusi listrik melibatkan langkah-langkah untuk mengidentifikasi,
memahami, dan memperbaiki masalah yang dapat mempengaruhi kelancaran distribusi daya. Proses ini
mencakup:
• Identifikasi Lokasi Gangguan
• Pemahaman Jenis Gangguan
• Pemantauan Aliran Daya
• Isolasi dan Pemutusan
• Pengujian dan Pengukuran
• Perbaikan dan Restorasi
• Analisis Pasca-Gangguan

26. Dalam operasi sistem tenaga Listrik sering
terjadi gangguan-gangguan yang dapat
mengakibatkan terganggunya penyaluran
tenaga listrik ke konsumen. Suatu
gangguan di dalam peralatan listrik
didefinisikan sebagai terjadinya suatu
kerusakan di dalam jaringan listrik yang
menyebabkan aliran arus listrik keluar dari
saluran yang seharusnya

27. Gangguan hampir selalu ditimbulkan oleh hubung singkat antar fasa
atau hubung singkat fasa ke tanah. Tujuan menganalisis gangguan pada
jaringan distribusi adalah (Weedy, 1988) :
• Untuk menentukan arus maksimum dan minimum hubung singkat tiga fasa.
• Untuk menentukan arus gangguan tak simetris bagi gangguan satu dan dua
line ke tanah, gangguan line ke line, dan rangkaian terbuka.
• Penyelidikan operasirele-rele proteksi.
• Untuk menentukan kapasitas pemutus dari circuit breaker.
• Untuk menentukan distribusi arus gangguan dan tingkat tegangan busbar
selama gangguan.

28. Gangguan distribusi terjadi pada satu fase, dua fase atau ketiga fasenya.
Gangguan-gangguan tersebut menyebabkan terjadinya:
• Menginterupsi kontinuitas pelayanan daya kepada para konsumen apabila
gangguan itu sampai menyebabkan terputusnya suatu rangkaian atau
menyebabkan keluarnyasatu unit pembangkit.
• Penurunan tegangan yang cukup besar menyebabkan rendahnya kualitas
tenaga listrik dan merintangi kerja normal pada peralatan konsumen.
• Pengurangan stabilitas sistem dan menyebabkan jatuhnya generator.
• Merusak peralatan pada daerah terjadinya gangguan.

29. Keberhasilan berfungsinya proteksi memerlukan adanya suatu koordinasi antara
berbagai alat proteksi yang dipakai. Fungsi Sistem Pengaman adalah :
• Melokalisir gangguan untuk membebaskan peralatan dari gangguan.
• Membebaskan bagian yang tidak bekerjanormal, untuk mencegahkerusakan.
• Memberi petunjuk atau indikasi atas lokasi serta macam dari kegagalan
• Untuk dapat memberikan pelayanan listrik dengan keandalan yang tinggi kepadakonsumen.
• Untuk mengamankan keselamatan manusia terutama terhadap bahaya yang ditimbulkan
listrik.

30. Dalam usaha menjagakontinuitas pelayanan Tenaga Listrik dan menjaga agar peralatan
pada Jaringan Primer 20 kV tidak mengalami kerusakan total akibat gangguan,maka
mutlak diperlukan peralatan pengaman. Adapun peralatan pengaman yang digunakan
pada jaringan teganganmenengah 20 kV dibagi menjadi :
• Peralatan pengaman arus lebih
• Peralatan pemisah atau penghubung
• Peralatan pengaman tegangan lebih.

31. 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 atau dalam keadaan hubung singkat tanpa menimbulkan
kerusakan pada pemutus daya itu sendiri.
• Mampu memutuskan arus hubung singkat dengan kecepatan tinggi.

32. ANFIS dibentuk dengan arsitektur jaringan seperti Neural Network yangmemiliki
beberapa lapisanterdiri dari LapisanMasukan, Lapisan Tersembunyi, serta Lapisan
Keluaran. Pada setiap lapisan, terdapat proses perhitungan yang pada akhirnya
akan menghasilkan keluaranJaringan ANFIS. Arsitektur Jaringan ANFIS dengan 5
lapisan
Arsitektur Jaringan ANFIS (E- journal Transient, 2012)

33. Disain ANFIS untuk identifikasi kegagalan CB

34. Tahapan yang dilakukan dalam proses Identifikasi Kegagalan Peralatan
Proteksi Pada Jaringan Distribusi PT PLN adalah :
• Melakukan studi literatur dan pengumpulan data yang merupakan
langkah awal dalam proses identifikasi kegagalan ini.
• Melakukan pemodelan Jaringan Distribusi menggunakan ETAP.
• Pemodelan Jaringan Distribusi Menggunakan ETAP

35. Gambar disamping merupakan Pemodelan Jaringan
Distribusi menggunakan ETAP untuk memperoleh masukan
data pelatihan ANFIS, yakni berupa tegangan dan arus.
• untuk Status Beroperasi (saat terjadi gangguan atau short
circuit) dan 0 untuk Status Tidak Beroperasi (Kondisi
Normal).
• Melaksanakan pengolahan data dan aplikasi Metode ANFIS
menggunakan Simulasi MATLAB.

36. Algoritma
ANFIS

37. • Melindungi Perangkat Elektrik: Sistem proteksi melindungi perangkat
elektrik dari kerusakan akibat lonjakan tegangan, arus lebih, atau
gangguan lainnya.
• Ketahanan Terhadap Gangguan: Sistem proteksi dapat memberikan
respons cepat terhadap gangguan dalam sistem tenaga listrik,
membantu mencegah kerusakan yang lebih besar.
• Keandalan Sistem: Dengan adanya proteksi, keandalan sistem
tenaga listrik dapat ditingkatkan karena risiko kerusakan dapat
diminimalkan.

38. • Biaya: Implementasi sistem proteksi memerlukan investasi yang
signifikan dalam hal peralatan dan instalasi.
• Kompleksitas: Sistem proteksi seringkali kompleks dan memerlukan
pemahaman teknis yang baik untuk pengaturan dan
pemeliharaannya.
• Potensi Pemutusan Palsu (Tripping): Sistem proteksi dapat memicu
pemutusan daya secara tidak benar dalam kondisi tertentu, yang
dapat mengganggu pasokan listrik secara tidak perlu.

39. terima kasih
TEKNIK MESIN
TEKNIK PEMBANGKIT ENERGI
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG
BY KELOMPOK 5