235810675 210725848-proteksi-jtr-dan-gardu-distribusi
-
Upload
lifeof-themost-electrifyingman -
Category
Science
-
view
408 -
download
2
Transcript of 235810675 210725848-proteksi-jtr-dan-gardu-distribusi
Gesmulyadi Q., ST
PROTEKSI
JTR DAN GARDU DISTRIBUSI(Denpasar, 28 Januari 2014 – Perkuliahan D3 Kerjasama PLN-PNB)
Definisi Proteksi
Suatu Sistem pengaman
yang berfungsi untuk
mengisolasi jaringan
yang terganggu dari
jaringan normal
Arrester
FCO
LV Board
Trafo
Arde Arrester
Arde LV Board dan netral trafo
Arde Body trafo Kabel Inlet trafo
Helfboom saklar (LBS, CB,NT Fuse/NH Fuse)
NH Fuse
Kabel outlet Jurusan
JTM 20 KV
Konstruksi lama
Diagram Konstruksi Gardu Distribusi
Lightning Arrester (Filosofi)
Arrester adalah suatu peralatan yang dirancanguntuk membatasi tegangan ( terutamategangan lebih baik karena surja petir, switching, maupun transien ) pada terminal peralatan padanilai tertentu.
Arrester diperlukan untuk melindungi sistemdistribusi secara keseluruhan dari akibat teganganlebih tersebut dan juga untuk melindungitransformator distribusi (tergantung dari posisipenempatan Arrester)
Lightning Arrester (Prinsip kerja)
arester harus bisa :
Menahan tegangan nominal phasa ketanah.
Berubah cepat menjadi penghantar ketika mengalir
surja dan menutup kembali sesudah surja lewat
Berfungsi baik selama operasionalnya .
Analisa Tegangan Surja
Prinsip Proteksi Surja Petir :
Spare Stress Ketahanan Trafo > 0
+
-Vco
+- V1
iimp(t)
iimp(t)
L1+
-
Vstrafo
Analisa Tegangan Surja
Prinsip Proteksi Surja Petir :
Spare Stress Ketahanan Trafo > 0
+
-Vco
+- V1
iimp(t)
iimp(t)
L1+
-
Vstrafo
Jika data :
- Arus petir rata rata (50%) = 45 kA ; di/dt(50%) = 25 kA/us
- BIL trafo = 125 kV
- Jenis penghantar = LVTC Al 70 mm2
-Panjang = 0.5 m
R1 = 0.437 ohm/km * 0.0005 = 0.0002 ohm
L1 = 0.001 H/km * 0,0005 = 0.000005 H
Pertimbangan Pemilihan LA
Untuk memilih rating LA, paling tidak mempertimbangkan :
1. Spare Stress Tegangan Asset terhadap dampak sambaran
Surja Petir (sudah dibahas)
2. Peak Voltage withstand LA > kemungkinan arus sambaran
petir
3. LA tidak boleh bekerja pada tegangan sistem karena akan
menurunkan life time LA. Pada saat LA rusak akan terjadi
gangguan Hubung Singkat di jaringan TM.
Pd saat Sistem mengalami gangguan satu fasa ke tanah
maka tegangan fasa sehat terhadap tanah akan naik
maksimal √3 Vf = 20.5 kV. (pd saat ini LA tdk boleh
bekerja)
Hasil perhitungan Per unit of Arrester’s MCOV tidak
boleh memotong kurva TOV (Time Over Voltage). Kurva
TOV masing2 pabrikan bisa saja berbeda2
Istilah
MCOV (Uc)
kepanjangan : Maximum Continous Over Voltage
definisi : nilai Tegangan Power Frequency Maksimum
dimana arrester dapat beroperasi secara kontinyu
rumus : √2 * U
Tegangan Power Frequency (U)
definisi : besaran tegangan fasa ke tanah yang
dioperasikan secara kontinyu thd arrester.
Pada kondisi ini arrester tdk boleh bekerja
rumus : √2 * Vf (rms) tertinggi di sistem
contoh sistem 20 kV Vf = 20/ √3
Vf tertinggi = (1+K) * 20/ √3
(K = -10% s/d +5%)
Istilah
Tegangan Rated (Ur)
Definisi : kemampuan arrester dalam menghadapi
Temporary Overvoltage. Rated voltage ini hanya
boleh dialami oleh arrester selama durasi
tertentu, yaitu 10 – 100 detik. (tergantung desain
pabrikan). Pada saat mencapai rated voltage
maka pada arrester harus mengalir arus bocor
(komponen resistif) sesuai dengan desain
(biasanya 1 mA) untuk menghasilkan panas di
dalam kompartemen arrester .
Rumus : 1,25 x Uc (secara umum)
Istilah
Tegangan Cut Off / Residual Voltage/ Lightning Impulse
protective Levels
Definisi : Nilai yang menunjukkan besar tegangan diantara
kedua ujung arrester ketika nominal discharge
current mengalir melalui arrester.
Rumus : sesuai datasheet masing2 pabrikan. Nilai residual
voltage berbeda utk rating nominal discharge
current yang berbeda (contoh LA 5 kA, 10 kA, dll)
Lightning Arrester (Kerusakan)
Ciri-ciri Arrester dapat dikatakan rusak /
abnormal :
~ Kondisi DS pecah / lepas dari arrester
~ isolator dari arrester pecah / retak rambut
~ terjadi korona pada Koneksi terminal LA
~ Arus bocor Arrester tidak normal
(10 mA < Ib < 0.05 mA) ( IEC 60999-5)
Koneksi
TM
Lightning Arrester (Tugas 1)
Jika data :
- Arus petir rata rata (50%) = 100 kA ; di/dt(50%) = 25 kA/us
- BIL trafo = 70% dari 125 kV
- Jenis penghantar = LVTC Al 70 mm2
-Panjang = 0.5 m
R1 = 0.437 ohm/km * 0.0005 = 0.0002 ohm
L1 = 0.001 H/km * 0,0005 = 0.000005 H
1. Arrester dengan Rating voltage dan Arus nominal discharge
berapa yang akan anda pilih (silakan menggunakan
datasheet yang ada pada contoh di slide presentasi ini)
2. Jika menggunakan kurva TOV pd slide sebelumnya, berapa
lama diperkirakan umur operasi Arrester yang anda pilih?
FCO (Filosofi)
FCO adalah peralatan gardu distribusi yang digunakan untuk melindungi trafo apabila terjadigangguan di trafo sehingga tidak merusak peralatandi trafo
FCO adalah peralatan Jaringan distribusi yang digunakan untuk mengisolasi jaringan yang terganggu dari bagian lain yang normal sehinggadampak gangguan tidak merusak peralatan lain disepanjang jaringan distribusi yang merasakangangguan
FCO (Kerusakan)
Ciri-ciri FCO gangguan :
• Kondisi isolator FCO pecah / retak
rambut
• Jumper In / Out terbakar / terjadi
korona karena longgar
• Fuse link putus
• Tembus / short dengan body ( earth )
Langkah-langkah untuk menjaga kondisi FCO :
• Pengecekan jumper FCO
• Pembersihan isolator FCO
• Pemeriksaan tahanan isolasi FCO dengan Megger
• Penggantian besaran / kapasitas fuse link yang
sesuai dengan kapasitas trafo ( SPLN 64-1985 )
FCO (Tugas 2) :
Contoh :
Trafo 1Ф ; 50 kVA ; VL = 20 kV
Fuse Link = …… A (≈ In)
Soal :
Trafo 3Ф ; 160 kVA ; VL = 19.7 kV
Fuse Link/fasa = …… A (≈ In)
3Ф S = √3 VL * In
S = 3 Vf * In
1Ф S = Vf * In
Nb : utk sistem Y berlaku
VL = √3 Vf ; IL=If=In
Rating Fuse Link tersedia (dlm A) :
3; 6; 8; 10; 15; 20; 25; 30 ;40
1.Jenis Product
2.Definisi
3.Prinsip Kerja NT Fuse/NH Fuse
4.Konstruksi Pemasangan NT Fuse/NH Fuse
5.Kerusakan NT Fuse/NH Fuse
6.Tugas
NT Fuse / NH Fuse (Filosofi)
NT Fuse / NH Fuse adalah peralatan gardudistribusi yang digunakan untuk melindungitrafo Distribusi apabila terjadi gangguan di sisiJTR
Arrester
FCO
LV Board
Trafo
Arde LV Board dan netral trafo
Arde Body trafo Kabel Inlet trafo
Helfboom saklar (LBS, CB,NT Fuse/NH Fuse)
NH Fuse
Kabel outlet Jurusan
JTM 20 KV
NT Fuse / NH Fuse (Prinsip kerja)
Bus Bar Induk Fasa R
Bus Bar Induk Fasa S
Bus Bar Induk Fasa T
Kabel inlet per fasa utama
Kabel outlet per fasa / jurusan
Bus Bar Netral dan Grounding
NT Fuse per fasa/Jurusan
CB 3 fasa
NT Fuse / NH Fuse (Konstruksi)
LV Board Panel/Box
NT Fuse / NH Fuse (Kerusakan)
Ciri-ciri NT Fuse/NH Fuse gangguan /
abnormal :
• Kondisi NT Fuse/NH Fuse Putus
• Terminal NT Fuse/NH Fuse Putus
terjadi korona karena loss contact
• Short Body NT Fuse
• Panas LV Board yang berlebih
(Thermovision)
• Dudukan NT Fuse rusak/korosi
Rating NT Fuse tersedia (dlm A) :
35; 50; 63; 85; 100; 125; 160; 200; 225; 250; 300; 355; 400
NT Fuse / NH Fuse (Tugas 3)Rating NT Fuse total jurusan / fasa
didesain sedemikian rupa sehingga :
Beban fasa/jurusan < rating NT Fuse
Total Rating NT Fuse jurusan per fasa
tidak boleh terlalu jauh di atas rating CB
Soal:
Desain rating NT Fuse jurusan untuk
masing masing fasa jika Trafo 3Ф ; 160
kVA ; VL = 380 V; 2 jurusan jika beban
ukur sbb :
NT Fuse / NH Fuse (Tugas 4)
Berdasarkan beban ukur gardu sbb, berapa prosentase
pembebanan trafo distribusi ?
% beban trafo :
( S(ukur) / S (trafo) )*100%