proteksi generator
TRANSCRIPT
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 1/3023-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 1
PROTEKSI GENERATOR
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 2/3023-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 2
MASALAH GANGGUAN
1.Gangguan yang paling banyak terjadidalam sistem adalah pada Saluran
Transmisi dan Saluran Distribusi.2.Penyebab Gangguan yang utama :
a. Pada Saluran Transmisi adalah Petir.
b. Pada Saluran Distribusi adalah Tanaman /Pohon.
3.Sifat Gangguan :
a. Lebih dari 90% pada Saluran Udara bersifatTemporer.
b. Lebih dari 90% pada Kabel Tanah bersifat
Permanen, terjadi kerusakan.
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 3/3023-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 3
4.Fasa yang terganggu :
a. Lebih dari 90% gangguan Temporer adalah
gangguan satu fasa ke tanah.
b. Gangguan Permanen pada Saluran Udara
umu mnya terjadi karena kerusakan isolator
atau kawat putus ke tanah dan bersifat satu
fasa ke tanah.c. Gangguan pada Kabel Tanah lebih dari 90%
disebabkan karena tekanan mekanis dari luar
atau karena kelalaian pemasangan. Bersifatgangguan antar fasa atau fasa-fasa-tanah.
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 4/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 4
5. Gangguan Generator.
Gangguan Generator relatif jarang terjadikarena :
a. Instalasi Listrik tidak terbuka terhadap
lingkungan, terlindung terhadap petir dantanaman.
b. Adanya block Transformator denganhubungan Y-∇∇∇∇, mencegah arus (gangguan)
urutan dari Saluran Transmisi masuk keGenerator.
c. Instalasi Listrik dari Generator ke Relumu mnya memakai Cable Duct yangkemungkinannya mengalami Gangguan kecil.
d. Tripnya PMT Generator sebagian besar (lebihdari 50%) disebabkan oleh Gangguan Mesin
Penggerak Generator.
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 5/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 5
PENTANAHAN
TITIK NETRAL
1. Alat yang mempunyai titik Netraladalah Generator dan Trafo.
2. Pentanahan titik Netral bertujuanuntuk :
a. Menurunkan syarat isolasi (Tingkat
Isolasi Dasar). b. Menaikkan nilai arus gangguan
hubung tanah agar bisa dideteksi
oleh Relay.
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 6/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 6
3. Pelaksanaan Pentanahan titik Netral
Generator :a. Butir 2a baru dirasakan manfaatnya untuk
isolasi dengan nilai nominal mulai 70 kV ke
atas, dengan melakukan pentanahanlangsung titik Netral (Solidly earthed).
b. Karena tegangan Generator paling tinggi
adalah 21 kV, maka tidak ada pentanahantitik Netral Generator secara langsung.
c. Pentanahan titik Netral Generator secara
langsung akan menghasilkan Arus
Gangguan Hubung Tanah yang besar dan
me merlukan PMT, Trafo Arus, Kumparan
Generator serta Kabel dengan ketahanan
Termal yang tinggi.
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 7/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 7
d. Sehubungan dengan butir c, makaPentanahan titik Netral Generator umu mnya melalui impedansi, sekedar menghasilkan Arus Hubung Tanah yang cukup untuk
mengerjakan Relay.e. Pada Pusat Listrik kecil, di bawah 50 MW,
titik Netral Generator umumnya tidakditanahkan, karena risiko kerusakan akibat
hubung tanah kumparan Generator kecil.Pusat Listrik dilengkapi dengan indikatorhubung tanah memakai Trafo Y-∇∇∇∇ dimana
lilitan∇∇∇∇
ada yang dibuka dan diukurtegangannya. Alat ini diperlukan untuk mencari Gangguan Hubung Tanah yang permanen.
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 8/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 8
4.Pelaksanaan Pentanahan titik Netral Trafo :
a. Untuk Trafo dengan tegangan nominal di atas70 kV maka pentanahan langsung dari titik Netral memberi penghematan isolasi yang
me madai. b. Karena Trafo banyak yang berdekatan dengan
Saluran Udara, sedangkan Saluran Udara banyak mengalami Gangguan Temporer, maka
apabila titik Netral Trafo ditanahkan, PMTSaluran harus dilengkapi Relay Penutup Balikagar lamanya interupsi pasokan daya bisa berkurang.
c. Pengaruh Gangguan Temporer pada Saluranharus diblokir melalui blok Trafo Generator Y-∇∇∇∇agar tidak mengganggu Generator.
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 9/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 9
Bagan Generator
~3
Mesin penggerak
Generator
PMT Generator
PMT Medan Penguat
Sistem Penguat
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 10/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 10
H ubungan Generator dalam
sebuah Pusat Listrik
~
~
~
Ke Jaringan Distribusi
Saluran
TransmisiTrafo pemakaian
sendiri
Generator
Busbar
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 11/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 11
Peran generator dalam sistem
dan syarat proteksi generatora. Sumber Energi,tripnya PMT generator sangat tidakdikehendaki karena sangat mengganggu sistem
terutama generator yang berdaya besar.
b. Letaknya di hulu, sedangkan dalam sistem banyakgangguan. PMT generatortidak boleh mudah trip
tetapi juga harus aman bagi generator.c. Peralatan proteksi generator harus betul-betul mencegah kerusakan generator,karena kerusakangenerator selain akan menelan biaya perbaikan yang
mahal juga sangat mengganggu operasi sistem.d. Generator digerakkan mesin penggerak mula, makadalam menrencana proteksigenerator harus
me mpertimbangkan pula proteksi bagi mesin penggeraknya.
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 12/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 12
Pengaman terhadap gangguan luar
Generator umumnya dihubungkan ke rel(busbar).
Beban dipasok oleh saluran yang dihubungkan
ke rel.Gangguan kebanyakan ada di saluran yang mengambil daya dari rel.
Instalasi penghubung generator dengan relumu mnya jarang mengalami gangguan. Karenarel dan saluran yang keluar dari rel sudah
me mpunyai proteksi sendiri, maka proteksigeneratorterhadap gangguan luar cukup denganrelay arus lebih dengan time delay yang relatiflama.
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 13/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 13
Pengaman terhadap gangguan
dalam Generator
a. Hubung singkat antar fasa
b. Hubung singkat fasa ke tanah
c. Suhu tinggi
d. Penguatan hilang
e. Hubung singkat dalam sirkitrotor
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 14/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 14
RelayI1-I2
I2I1
Generator
Ke Busbar
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 15/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 15
H ubung singkat antar fasa
Untuk proteksi dipergunakan relay
differensial.• Kalau relay ini bekerja maka selain
mentripkan PMT generator, PMT medan
penguat generator harus tripjuga.
• Selain itu melalui relay bantu mesin
penggerak harus dihentikan.
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 16/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 16
Arus sebagai fungsi
waktu dalam rangkaianRL, α-θ = 0
Arus sebagai fungsi
waktu dalam rangkaianRL, α=θ−π/2
Arus sebagai fungsi waktu untuk generator serempak
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 17/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 17
Relay hubung tanah GF
pada rangkaian
pengaman generator
yang titik netralnyatidak ditanahkan
Relay hubung tanah GF
pada rangkaian
pengaman generator
yang titik netralnyaditanahkan melalui
tahanan R
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 18/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 18
~
∆ Y
Y
Generator
Transformator Blok Feeder keluar
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 19/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 19
H ubung singkat fasa ke tanah
• Gangguan ini tidak bisa dideteksi oleh relaydifferensial.
• Untuk mendeteksi gangguan ini dipakai relay
neutral ground current.• Relay yang mendeteksi arus antara titik netraldan tanah, hal ini bisa kalau netral generatorditanahkan.
• Bisa juga digunakan Restricted Earth FaultRelay.
• Apabila titik netral generator tidak ditanahkan
dipakai relay tegangan yang mendeteksitegangan dari suatu rangkaian ∇∇∇∇terbuka.• Relay ini mentripkan PMT generator, PMT medan penguat dan me mberhentikan mesin
penggerak.
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 20/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 20
Relay Negatif Sequence
• Gangguan yang menimbulkan ketidak-
simetrisan Tegangan maupun arus,
menimbulkan Negatif Sequence Current,
tetapi tidak dapat dideteksi oleh Relay-
relay tersebut sebelum ini diharapkandapat dideteksi oleh Relay ini.
• Gangguan-gangguan tersebut di atas
misalnya adalah :– Hubung Singkat antar lilitan satu fasa.
– Hubung Tanah didekat titik Netral.
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 21/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 21
Suhu Tinggi
• Suhu tinggi bisa terjadi pada bantalan
generator atau pada kumparan stator.• Hal ini masing-masing di deteksi oleh
relay suhu yang mula-mula membunyikan
alarm kemudian mentripkan PMTgenerator dan memberhentikan mesin
penggerak apabila yang bekerja adalah
relay suhu bantalan.
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 22/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 22
Penguatan hilang
• Penguatan hilang atau penguatan
melemah (under exitation) bisa menimbulkan pemanasan yang berlebihan
pada kepala kumparan stator
• Relay penguatan hilang akan mentripkanPMT Generator
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 23/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 23
H ubung Singkat dalam
Sirkit Rotor
• Hubung singkat dalam sirkit rotor bisa
menyebabkan penguatan hilang seperti
penguatan hilang.
•
Karena hubung singkat dalam sirkit rotorini tidak sempurna bisa timbul distorsi
medan magnet dan selanjutnya timbul
getaran berlebihan.
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 24/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 24
Gangguan dalam mesin
penggerak
Gangguan-gangguan yang demikian adalah :
• Tekanan minyak terlalu rendah
• Suhu air pendingin atau suhu bantalan
terlalu tinggi• Daya balik
Adakalanya gangguan dalam mesin
penggerak generator memerlukan tripnyaPMT Generator.
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 25/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 25
Tekanan minyak terlalu rendah
• Tekanan minyak pelumas yang terlalu
rendah bisa merusak bantalan, oleh
karenanya jika hal ini terjadi Mesin
Penggerak perlu segera dihentikan melalui
proses alarm terlebih dahulu apabilatekanan ini turun secara bertahap
• Berhentinya Mesin Penggerak harus
bersamaan dengan tripnya PMT Generator
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 26/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 26
Suhu Air Pendingin atau Suhu
Bantalan terlalu tinggi
• Sama seperti tekanan terlalu rendah
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 27/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 27
Daya Balik
Daya balik dimana generator menjadi motor
dapat menimbulkan kerusakan karena
pemanasan berlebihan pada sudu-sudu
tekanan rendah Turbin uap. Pada Turbin air
dapat meningkatkan kavitasi. Oleh
karenanya diperlukan relay daya balik pada
generator yang digerakkan oleh turbin uap
atau turbin air dengan melaluiAlarm terlebihdahulu.
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 28/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 28
Putaran Lebih
• Apabila PMT generator trip, maka
akan terjadi putaran lebih yang me mbahayakan generator dan mesin
penggeraknya.
• Untuk ini diperlukan relay putaran
lebih yang me mberhentikan mesin
penggerak.
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 29/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 29
Tegangan Lebih
• Apabila PMT generator trip, maka
bisa terjadi tegangan lebih.• Untuk ini diperlukan relay tegangan
lebih.
5/16/2018 Proteksi Generator - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proteksi-generator-55ab580ddfe40 30/30
23-25 April 2001 Kursus Proteksi Pada Pembangkit 30
Tekanan dan Kebocoran
Hidrogen• Untuk generator yang didinginkan
dengan gas Hidrogen, harus adarelay yang mendeteksi tekanan
rendah dan kebocoran Hidrogenuntuk memberhentikan mesin
penggerak generator dan memutus
arus medan