proteksi.pdf

STUDI PERANCANGAN KOORDINASI RELE PROTEKSI ARUS LEBIH MENGGUNAKAN ETAP STAR- PROTECTIVE DEVICE

COORDINATION SOFTWARE- PADA SISTEM KELISTRIKAN PABRIK SEMEN TONASA V

Nama : MuhlisinNRP : 2204 100 177

Pembimbing :1. Prof. Ir. Ontoseno Penangsang, MSc,PhD 2. Ir. R. Wahyudi

POWER SYSTEM ANALYSIS TONASA V Page1

DAFTAR ISI• ABSTRAK• TUJUAN• BATASAN MASALAH• STUDI HUBUNG SINGKAT/ SHORT CIRCUIT• STUDI HUBUNG SINGKAT/ SHORT CIRCUIT• STUDI KOORDINASI PROTEKSI

POWER SYSTEM ANALYSIS TONASA V Page2

ABSTRAK

Abstrak: Kehandalan dan ketersediaan energi listrik pada pabrik S T V dib t hk t k k l U t kSemen Tonasa V dibutuhkan untuk kelangsungan proses. Untuk mendapatkan sistem kelistrikan yang handal dibutuhkan rancangan sistem proteksi yang berhubungan dengan setting dan koordinasi peralatan pengaman. Pada Tugas akhir ini akan dibahas tentang setting dan koordinasi rele arus lebih menggunakan Etap Star-Protective Device Coordination Software. Untuk tujuan ini dipilih sistem kelistrikan pada pabrik Semen Tonasa V. diharapkan Dengan dilakukannya setting dan koordinasi rele arus lebih akan diperoleh sistem kelisrikan yang p y ghandal

POWER SYSTEM ANALYSIS TONASA V Page3

TUJUAN

Merancang peralatan pengaman gangguan arus l bih d i k li ik P b ik S Tlebih pada sistem kelistrikan Pabrik Semen Tonasa V, sehingga diperoleh sistem kelistrikanyang k i h d lekonomis, handal

POWER SYSTEM ANALYSIS TONASA V Page4

BATASAN MASALAH

1. Tempat Pengambilan data adalah sistemk li ik b ikkelistrikan pabrik Semen Tonasa V

2. Desain dan simulasi menggunakan Software Etap7.0 khususnya STAR- Potective DeviceCoordination

3. parameter-parameter gangguan diperoleh daristudi short circuit 3 phase simetri.p

4. Peralatan Pengaman yang dikoordinasikan adalahperalatan Pengaman arus lebihperalatan Pengaman arus lebih.

POWER SYSTEM ANALYSIS TONASA V Page5

Studi Hubung Singkat → Tujuan

Study hubung singkat bertujuan untuk mendapatkan nilai momentary dan interuptingmendapatkan nilai momentary dan interupting.

Dengan mengalikan 1.3 dari asym momentary g g y ydan sym interupting diperoleh setting HVCB dan LVCB

POWER SYSTEM ANALYSIS TONASA V Page6

Studi Hubung Singkat → Case

Hubung Singkat Duty Digunakan untuk mendapatkan nilai momentary dan interupting. K fi i di k d l hKonfigurasi yang digunakan adalah :

- Semua Tie Breaker OPEN- PLN dan GENERATOR operasi PARALEL

Hubung singkat Untuk perhitungan Koordinasi Relay Arus LebihHubung singkat maksimum 4 dan 30 cycle (3 phasa)

Konfigurasi yang digunakan adalah :Konfigurasi yang digunakan adalah :- Semua Tie Breaker OPEN- PLN dan GENERATOR operasi PARALEL

Hubung singkat minimum 30 cycle (phasa phasa)Hubung singkat minimum 30 cycle (phasa-phasa)Konfigurasi yang digunakan adalah :- Semua Tie Breaker OPEN- Suplay dari GENERATORSuplay dari GENERATOR

POWER SYSTEM ANALYSIS TONASA V Page7

HASIL

L iLampiran

POWER SYSTEM ANALYSIS TONASA V Page8

Studi Koordinasi Proteksi → Tujuan

Study Koordinasi sistem proteksi bertujuanStudy Koordinasi sistem proteksi bertujuan untuk mengkoordinasi peralatan proteksi agar didapatkan koordinasi yang lebih baikdidapatkan koordinasi yang lebih baik

POWER SYSTEM ANALYSIS TONASA V Page9

Studi Koordinasi Proteksi → Metode

Berdasar IEEE 242 :Waktu terbuka Circuit beaker : 0 04 – 0 1 detWaktu terbuka Circuit beaker : 0,04 0,1 det(2-5 Cycle)overtravel dari rele : 0,1 detFaktor Keamanan : 0 12 – 0 22 det Faktor Keamanan : 0,12 – 0,22 det Untuk rele static dan rele digital berbasis microprosesor overtravel time dari rele dapat diabaikan.

Sehingga total waktu =0,2 -0,4 det

Dengan dasar perhitungan standard diatas waktu kerja relay sampai CB OPEN dipilih 0.3s

Interval waktu ini sangat berguna untuk digunakan sebagai pertimbangan dalam koordinasi antar rele.

POWER SYSTEM ANALYSIS TONASA V Page10

pada tugas akhir ini digunakan IEEE very Invers,sehingga untuk setting time dial adalahgg gT = time setting = time dialtd = Waktu operasi =0,1+ time grading

POWER SYSTEM ANALYSIS TONASA V Page11

Short Circuit

Tabel 1. Arus gangguan hubung singkat pada tipical I

POWER SYSTEM ANALYSIS TONASA V Page12

Tabel 2 Arus gangguan hubung singkat pada tipical II

POWER SYSTEM ANALYSIS TONASA V Page13

T b l 3 A h b i k t d ti i l IIITabel 3 Arus gangguan hubung singkat pada tipical III

POWER SYSTEM ANALYSIS TONASA V Page14

Tipical I

Perhitungan Silahkan dilihat di paper

POWER SYSTEM ANALYSIS TONASA V Page15

Tipical II

Perhitungan Silahkan dilihat di paper

POWER SYSTEM ANALYSIS TONASA V Page16

Tipical III

Perhitungan Silahkan dilihat di paper

POWER SYSTEM ANALYSIS TONASA V Page17

MOTOR

-Low setpick up ≤1 25 * FLA motorpick up ≤1.25 FLA motortime delay ≥ motor starting time at 100% voltage

-High setpick up < 1.7 LRC ( untuk motor pada tegangan menangah)pick up 1.7 LRC ( untuk motor pada tegangan menangah)pick up < 2 LRC ( untuk motor pada tegangan rendah )time delay =0.1 s

POWER SYSTEM ANALYSIS TONASA V Page18

POWER SYSTEM ANALYSIS TONASA V Page19

Arti Grafik LVCB

1. Kenapa pada gambar LVCB, karakteristik grafik tebal ?

Alasan mempunyai gambar seperti itu adalah karena pada LVCB mempunyai rangkaian trip device yang menjadi satu

MCCBs are power switches with built-in protective functions used on circuits requiring lower current ratings. They include the following features:• Normal load current open and close switching functions• Protection functions to automatically disconnect excessive overloads and tointerrupt short circuit currents as quickly as possible• Provide indication status of the MCCB either open closed or tripped• Provide indication status of the MCCB either open, closed or tripped.

POWER SYSTEM ANALYSIS TONASA V Page20

Kapasitar produksi

1. Pabrik semen Tonasa V berkapasitas 2,5 juta ton per tahun.2. Power Plant 2x35 MW3 l t d i d i E dib li d h US$3. peralatan dan mesin dari Eropa yang diberli dengan harga US$

150 juta dan China senilai US$ 125 juta. Totalnya bisa mencapai hingga Rp 3,5 triliun

POWER SYSTEM ANALYSIS TONASA V Page21

Kesimpulan koordinasi Proteksi

P d ti i l 1 i 3 t l h di l l h il i d i k it• Pada tipical 1 sampai 3 telah diperloleh nilai dari kapasitas peralatan pengaman yang aman dari gangguan, baik gangguan hubung singkat maksimum dan minimum.hubung singkat maksimum dan minimum.

• Pada Tipical 1sampai 3 diperoleh setting LVCB dan Rele• Dengan mengunakan STAR selain bisa dilakukan plot kurvaDengan mengunakan STAR, selain bisa dilakukan plot kurva,

juga bisa dilihat sekeuntial trip dari rele sehingga dalam mendesign lebih akurat.

POWER SYSTEM ANALYSIS TONASA V Page22

Terima KasihSemoga Bermanfaat

Gresik, February, 2009 POWER SYSTEM ANALYSIS TONASA IVPO :

Page23