UCAPAN TERIMA KASIH PEMASANGAN DGR · PDF fileGangguan 1 fasa ke tanah dapat menyebabkan...
-
Upload
vuongnguyet -
Category
Documents
-
view
225 -
download
2
Transcript of UCAPAN TERIMA KASIH PEMASANGAN DGR · PDF fileGangguan 1 fasa ke tanah dapat menyebabkan...
v
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur penulis panjatkan ke hadapan Tuhan Yang Maha Esa atas
karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini. berjudul
“PEMASANGAN DGR (DIRECTIONAL GROUND RELE) UNTUK
MENGATASI GANGGUAN SYMPATHETIC TRIF PADA GIS BANDARA
PENYULANG NGURAH RAI I DAN NGURAH RAI II ”.
Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan
pendidikan sarjana strata satu (S1) pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Udayana.
Dalam penyusunan Skripsi ini, penulis banyak memperoleh petunjuk dan
bimbingan dari berbagai pihak. Sehingga pada kesempatan ini perkenankan saya
mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Prof. Ir. Ngakan Putu Gede Suardana M.T., Ph.D. selaku Dekan
Fakultas Teknik Universitas Udayana.
2. Bapak Wayan Gede Ariastana S.T., M.Eng.Sc., selaku ketua jurusan Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana.
3. Bapak Ir. I Gede Dyana Arjana, MT. Selaku dosen pembimbing I yang telah
banyak memberikan arahan, waktu, semangat serta saran-saran selama
penyusunan laporan.
4. Bapak Ir. I Wayan Arta Wijaya,MErg.,MT. Selaku dosen pembimbing II
yang telah banyak memberikan arahan, waktu, semangat serta saran-saran
selama penyusunan laporan.
5. Bapak, Ibu dan keluarga terima kasih atas do’a, dukungan, serta saran-saran
yang selalu diberikan.
6. Teman – teman semua yang tidak bisa saya sebutkan satu - persatu telah
memberikan semangat untuk penyusunan laporan ini.
7. Dwilestari yang selalu memberikan semangat untuk penyusunan laporan
skripsi ini.
8. Serta semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu atas bantuan
dan saran yang diberikan sehingga laporan ini bisa selesai tepat pada waktunya.
vi
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena
itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan demi
kesempurnaan Skripsi ini.
Akhir kata, penulis mohon maaf kepada semua pihak jika dalam pembuatan
Skripsi ini melakukan kesalahan baik disegaja maupun tidak disengaja. Semoga
Tuhan Yang Maha Esa selalu melimpahkan rahmat-Nya kepada semua pihak yang
telah membantu pelaksanaan dan penyelesaian skripsi ini.
Denpasar, November 2016
Penulis
vii
ABSTRAK
Gangguan 1 fasa ke tanah dapat menyebabkan terjadinya gangguan
sympathetic trip. Penyulang yang memiliki sistem jaringan paralel seperti
penyulang Ngurah Rai I dan Ngurah Rai II sangat rentan terjadinya gangguan
sympathetic trip dikarenakan penyulang satu dengan penyulang yang lain berada
pada satu bus dan saling berdekatan.
Karena relay GFR (Ground Fault Relay) pada penyulang Ngurah Rai I dan
Ngurah Rai II tidak bisa mengamankan gangguan tersebut, maka untuk mengatasi
gangguan sympathetic trip pada salah satu penyulang Ngurah Rai I dan Ngurah Rai
II, maka pemasangan relay DGR (Directional Ground Relay) akan mencegah
terjadinya gangguan tersebut, dan sistem keandalan penyulang Ngurah Rai I dan
Ngurah Rai II tetap terjaga. Dilakukanlah langkah menghitung analisis setting relay
DGR untuk memperoleh nilai 𝐼𝑠𝑒𝑡, TMS dan waktu trip. Hasil analisis perhitungan relay GFR pada penyulang Ngurarah Rai I dan
Ngurah Rai II untuk menangani gangguan 1 fasa ke tanah yaitu arus maksimum
288.43 A dengan 𝐼𝑠𝑒𝑡 28.315, TMS 0.1 SI dan waktu trip 0.294 detik dan pada relay
DGR untuk menangani gangguan sympathetic trip didapatkan besar nilai setting
relay yaitu arus gangguan maksimum 93.34 A, arus gangguan minimum 91.67 A,
𝐼𝑠𝑒𝑡 = 9.334 A, TMS = 0.1 SI, Waktu trip arus maksimum dan minimum t = 0.297, ZCT = 1 A, GPT = 34.64 kV. Jadi untuk mengatasi gangguan sympathetic trip,
pemasangan relay DGR sangat diperlukan jika sistem jaringan pada penyulang
berbentuk paralel dan saling berdekatan dalam satu bus.
Kata Kunci : sympathetic trip, setting GFR, Setting DGR
viii
ABSTRACK
The fault one phase to ground can make interference with sympathetic trip.
For feeder has a parallel network system such as feeder at Ngurah Rai I and
Ngurah Rai II was very susceptible to interference between feeder sympathetic trip
with one another that are one bus and near to each other
Because relay GFR (Ground Fault Relay ) on the feeder Ngurah Rai I dan
Ngurah Rai II can not secure the fault, then to resolve the sympathetic trip at one
of the feeder was installed relay DGR (Directional Ground Relay) to prevent fault
and system reliability feeder Ngurah Rai I and Ngurah Rai II retained. The perform
of the 𝐼𝑠𝑒𝑡, TMS (Time Multiple Setting) and work time the relay.
The results of the analysis of the calculation of GFR in the feeder relay
Ngurah Rai I dan Ngurah Rai II to handle fault one phase to ground available
maximum current 288.43 A with 𝐼𝑠𝑒𝑡 of 28.315, TMS 0.1 SI and time to trip O.294
second. In the relay DGR to handle fault sympathetic trip got value for stting relay
is current maximum distruption 93.34 A, the current minimum fault 91.67 A, ZCT
= 1 A, GPT = 34,64kV. So to overcome the sympathetic trip, installation relay DGR
is necessary if the system network feeder in the form of parallel and adjacent each
in one bus.
Keywords : sympathetic trip, GFR setting, DGR setting
ix
DAFTAR ISI
JUDUL ............................................................................................................ i
LEMBAR PERNYTAAN ORISINALITAS .................................................. ii
LEMBAR PRASYARAT GELAR SARJANA .............................................. iii
LEMAR PENGESAHAN ............................................................................... iv
UCAPAN TERIMA KASIH ........................................................................... v
ABSTRAK ...................................................................................................... vii
DAFTAR ISI ................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xv
DAFTAR SINGKATAN ................................................................................ xvi
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................... 2
1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................ 3
1.4 Manfaat Penelitian .............................................................................. 3
1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah ................................................ 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................... 4
2.1 Tinjauan Mutakhir .............................................................................. 4
2.2 Sistem Operasi Jaringan Distribusi ..................................................... 4
2.2.1 Sistem Distribusi Primer ........................................................... 5
2.2.2 Sistem Distribusi Sekunder ........................................................ 6
2.2.3 Konfigurasi Jaringan Distribusi Primer .................................... 6
2.2.3.1 Jaringan Distribusi Tipe Radial ..................................... 7
2.2.3.2 Jaringan Distribusi Tipe Loop ........................................ 8
2.2.3.3 Jaringan Distribusi Tipe Spindle .................................... 9
2.2.3.4 Jaringan Distribusi Tipe Mesh ....................................... 10
2.3 Gardu Distribusi ................................................................................. 10
2.3.1 Jenis Penggunaan Gardu Distribusi .......................................... 11
2.3.2 Macam – Macam Gardu Distribusi ........................................... 11
x
2.4 Pengaman Jaringan Distribusi ............................................................ 12
2.4.1 Fuse Cut Out .............................................................................. 12
2.4.2 Pemutus Rangkaian (Circuit Breaker) ....................................... 13
2.4.3 Saklar Pemisah (Disconneted Switch) ....................................... 13
2.4.4 Saklar Pemisah Beban (Load Break Switch) ............................. 13
2.4.5 Penutup Rangkaian Otomatis (Automatic Circuit Recloser) .... 13
2.4.6 Saklar Seksi Otomatis (Automatic Line Sectionalizer) ............. 13
2.4.7 Arrester ..................................................................................... 13
2.4.8 Relay ......................................................................................... 13
2.4.8.1 Relay Arus Lebih Seketika (Instantaneous Relay) ....... 14
2.4.8.2 Relay Arus Lebih Waktu Tertentu (Definite Time) ....... 15
2.4.8.3 Relay Arus Lebih Berbanding Terbalik (Inversei) ........ 16
2.5. Impedansi Sumber ............................................................................ 16
2.5.1 Transformator ........................................................................... 17
2.5.2 Sistem Pendingin Transformator .............................................. 17
2.5.2.1 Transformator Daya ....................................................... 18
2.5.3 Perhitungan Impedansi ............................................................. 18
2.5.3.1 Impedansi Tranformator ................................................ 18
2.5.3.2 Reaktansi Transformator ............................................... 19
2.5.3.3 Impedansi Penyulang ..................................................... 20
2.5.3.4 Impedansi Ekivalen Jaringan ........................................ 20
2.5.4 Perhitungan Hubung Singkat .................................................... 21
2.6 Teori Komponen Simetri ................................................................... 22
2.6.1 Sintesis Fasor Tak Simetris dari Komponen Simetrisnya ........ 22
2.6.2 Operator a ................................................................................. 24
2.6.3 Komponen Simetris Fasor yang Tidak Simetris ...................... 25
2.7 Jaringan Urutan Positif dan Negatif .................................................... 26
2.7.1 Jaringan Urutan Nol .................................................................. 27
2.7.2 Sistem Per Unit (Pu) ................................................................ 27
2.7.2.1 Perhitungan Gangguan Hubung Singkat 1 Fasa ke
Tanah ............................................................................ 28
xi
2.7.3 Gangguan Sympathetic ............................................................. 29
2.8 DGR (Directional Ground Relay) ..................................................... 31
2.8.1 Prinsip Kerja DGR (Directional Ground Relay) .................... 31
2.8.1.1 Setting GPT pada DGR ................................................. 32
2.8.1.2 Setting Arus ZCT pada DGR ......................................... 32
2.8.1.3 Setting Arus GFR (Ground Fault Relay) ....................... 33
2.8.3 Aplikasi Relay Arah ................................................................. 33
2.8.4 Syarat Deteksi Gngguan DGR ................................................. 33
2.8.4.1 Arah Sudut DGR ........................................................... 34
2.9 Setelan Waktu (TMS) .................................................................. 35
BAB III METODE PENELITIAN................................................................... 36
3.1 Tempat dan Penelitian ........................................................................ 36
3.2 Sumber dan Jenis Data Penelitian ....................................................... 36
3.2.1 Sumber Data Penelitian ............................................................ 36
3.2.2 Jenis Data Penelitian ................................................................. 36
3.2.3 Prosedur Penelitian ................................................................... 37
3.3 Tahapan Penelitian .............................................................................. 37
3.4 Analisis Data ....................................................................................... 37
3.5 Alur Analisis ....................................................................................... 39
BAB IV HASIL DAN ANALISIS .................................................................. 40
4.1 Gambaran Umum Pemasangan Directional Ground Relay pada
Penyulang Ngurah Rai I dan Ngurah Rai II ....................................... 40
4.1.1 Data Trafo Penyulang Ngurah Rai I dan Ngurah Rai II .......... 42
4.1.1.1 Data Penyulang Ngurah Rai I dan Ngurah Rai II .......... 42
4.2 Analisis Perhitungan Relay GFR (Ground Fault Relay) ................... 42
4.2.1 Analisis dan Perhitungan Impedansi Sumber GIS Bandara .... 43
4.2.2 Perhitungan Impedansi Trafo ................................................... 43
4.2.3 Perhitungan Impedansi Jaringan Distribusi ............................. 44
4.2.4 Impedansi Ekivalen Penyulang Ngurah Rai I dan Ngurah Rai
II .............................................................................................. 45
4.3 Perhitungan Arus Hubung Singkat .................................................... 46
xii
4.4 Setting Relay GFR .............................................................................. 47
4.4.1 Setting Relay Arus Gangguan .................................................. 47
4.4.1.1 Perhitungan Setting TMS Relay GFR pada Penyulang
Ngurah Rai I dan Ngurah Rai II ..................................... 48
4.4.1.2 Perhitungan Waktu Kerja Relay .................................... 48
4.5 Analisis Perhitungan Relay DGR (Directional Ground Relay) ......... 49
4.5.1 Perhitungan Besaran nilai 𝐼𝑑𝑎𝑠𝑎𝑟 dan 𝑍𝑑𝑎𝑠𝑎𝑟 ........................... 49
4.5.2 Perhitungan Arus Gangguan Hubung Singkat 1 Fasa ke tanah
Maksimum dan Minimum pada Penyulang Ngurah Rai I dan
Ngurah Rai II ........................................................................... 50
4.6 Setting Relay DGR ............................................................................. 52
4.6.1 Setting GPT untuk Relay DGR ................................................ 52
4.6.2 Setting ZCT untuk Relay DGR ................................................. 53
4.6.3 Perhitungan TMS Relay Ketika Terjadi Gangguan .................. 53
4.6.3.1 Perhitungan Waktu Kerja Relay .................................. 54
4.7 Mensimulasikan Data Hasil Perhitungan Menggunakan Program
ETAP ................................................................................................. 54
4.7.1 Hasil Simulasi Relay Directional pada Prnyulang Ngurah Rai I
dan Ngurah Rai II .................................................................... 68
4.8 Analisis Pembahasan ......................................................................... 69
BAB SIMPULAN DAN SARAN ................................................................... 70
5.1 Simpulan ............................................................................................ 70
5.2 Saran .................................................................................................. 71
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sistem Dustribusi Daya Listrik ................................................... 5
Gambar 2.2 Sistem Jaringan Distribusi Radial ............................................... 7
Gambar 2.3 Sistem Jaringan Distribusi Loop ................................................. 8
Gambar 2.4 Sistem Jaringan Distribusi Spindel .............................................. 9
Gambar 2.5 Sistem Jaringan Distribusi Mesh .................................................. 10
Gambar 2.6 Karakteristik Relay Waktu Seketika ........................................... 15
Gambar 2.7 Karakteristik Relay Waktu Tertentu ............................................ 15
Gambar 2.8 Karakteristik Relay Arus Lebih Berbanding Terbalik ................. 16
Gambar 2.9 Impedansi Sistem Distribusi ........................................................ 16
Gambar 2.10 Fasor Tak Simetris .................................................................... 22
Gambar 2.11 Fasor Urutan Positif .................................................................. 22
Gambar 2.12 Fasor Urutan Negatif .................................................................. 23
Gambar 2.12 Fasor Urutan Nol ....................................................................... 24
Gambar 2.14 Diagram Fasor Berbagai Pangkat dari Operator a .................... 25
Gambar 2.15 Jaringan Urutan Nol untuk Beban yang Terhubung Y dengan
Netral yang Ditanahkan Melalui Impedansi Zn ........................ 24
Gambar 2.16 Rangkaian Generator Tanpa Beban Dengan Netral yang
Ditanahkan Melalui Impedansi Zn dan Gangguan Terjadi pada
Fasa a ke Tanah Melalui Impedansi Zf ................................... 26
Gambar 2.17 Rangkaian Urutan untuk Hubung Singkat 1 fasa ke Tanah ...... 29
Gambar 2.18 Gangguan Sympathetic .............................................................. 31
Gambar 2.19 Aplikasi Relay Directional pada Sistem Tenaga Listrik ............ 33
Gambar 2.20 Pemasangan DGR Beserta Arah Proteksinya ............................ 34
Gambar 2.21 Polarisasi DGR .......................................................................... 34
Gambar 3.1 Alur Analisis ............................................................................... 39
Gambar 4.1 Penyulang Ngurah Rai I dan II pada saat Terjadi Sympathetic
Trip .............................................................................................. 40
Gambar 4.2 Pemasangan DGR pada Penyulang Ngurah Rai I dan Ngurah Rai
II .................................................................................................. 41
xiv
Gambar 4.3 Single Line Penyulang Ngurah Rai I dan Ngurah Rai II dengan
Program ETAP ........................................................................... 55
Gambar 4.4 Tampilan Komponen GI pada Program ETAP ........................... 56
Gambar 4.5 Tampilan Rating Komponen GI pada Program ETAP ............... 56
Gambar 4.6 Tampilan Short Circuit pada Komponen GI ............................... 57
Gambar 4.7 Rating Trafo pada Program ETAP .............................................. 57
Gambar 4.8 Rating pada Komponen CT (Current Transformer) ................... 58
Gambar 4.9 Input Data Relay pada GI ............................................................ 58
Gambar 4.10 Rating pada PMT Incoming GI ................................................. 59
Gambar 4.11 Data Input Rating CT (urrent Transformer) Penyulang Ngurah
Rai I dan Ngurah Rai II ............................................................. 59
Gambar 4.12 Data Input Relay Penyulang Ngurah Rai I dan Ngurah Rai II .. 60
Gambar 4.13 Data Input Relay pada Ground .................................................. 60
Gambar 4.14 Input Data Rating Cirrcuit Breaker Penyulang Ngurah Rai I dan
Ngurah Rai II ............................................................................ 61
Gambar 4.15 Data Input Kabel pada Penyulang Ngurah Rai I dan Ngurah
Rai II ............................................................................................. 62
Gambar 4.16 Data Input CB (Cirrcuit Breaker) di Ujung Penyulang ............ 63
Gambar 4.17 Data Input Komponen CT ( Current Transformer) ................... 63
Gambar 4.18 Data Input Relay Penyulang Ngurah Rai I dan Ngurah Rai II di
Ujung Penyulang ....................................................................... 64
Gambar 4.19 Input Setting Relay Directional pada Penyulang Ngurah Rai I
dan Ngurah Rai II di Ujung Penyulang ..................................... 65
Gambar 4.20 Input Data CB (Cirrcuit Breaker) pada Beban .......................... 66
Gambar 4.21 Input Data CT ( Current Transformer) pada Beban .................. 67
Gambar 4.22 Input Data pada Relay Beban .................................................... 67
Gambar 4.23 Input Data pada Beban .............................................................. 67
Gambar 4.24 Hasil Simulasi Relay DGR (Directional Ground Relay ) .......... 68
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Data Trafo Penyulang Ngurah Rai I dan Ngurah Rai II ................. 42
Tabel 4.2 Data Penyulang Ngurah Rai I dan Ngurah Rai II ........................... 42
Tabel 4.3 Nilai Impedansi Penyulang ............................................................. 44
Tabel 4.4 Nilai Impedansi Urutan Positif dan Negatif pada Jaringan
Distribusi ........................................................................................ 45
Tabel 4.5 Nilai Impedansi Urutan Nol ............................................................ 45
Tabel 4.6 Nilai Impedansi Ekivalen Urutan Positif dan Negatif .................... 46
Tabel 4.7 Nilai Impedansi Ekivalen Urutan Nol ............................................. 46
Tabel 4.8 Arus Hubung Singkat 1 Fasa ke Tanah Penyulang Ngurah Rai I
dan Ngurah Rai II ........................................................................... 47
Tabel 4.9 Perhitungan Waktu trip ................................................................... 48
Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Relay GFR ....................................................... 49
Tabel 4.11 Hasil Perhitungan 𝐼𝑑𝑎𝑠𝑎𝑟, 𝑍𝑑𝑎𝑠𝑎𝑟, dan 𝑍𝑡 pada Tegangan 20 kV .. 50
Tabel 4.12 Impedansi Saluran XPLE .............................................................. 50
Table 4.13 Nilai Impedansi Urutan Positif dan Negatif pada Jaringan
Distribusi ....................................................................................... 51
Tabel 4.14 Nilai Impedansi Urutan Nol .......................................................... 51
Tabel 4.15 Arus Hubung Singkat 1 Fasa ke Tanah Maksimum dan Minumum
pada 20 kV ................................................................................... 52
Tabel 4.16 Hasil Setting Relay DGR (Directional Ground Relay) ................. 54
xvi
DAFTAR SINGKATAN
A = Ampere
GFR = Ground Fault Relay
DGR = Directional Ground Relay
Ifault =Arus Gangguan
Ip = Arus primer
Is = Arus sekunder
Iset = Arus Setting
kms = Kilometer sirkuit
kV = kiloVolt
SI = Standar Inverse
tms = Time Multiple Setting
tset = Setting waktu
V = Volt
XC = Reaktansi Kapasitif
Z = Impedansi
Z0 = Impedansi urutan nol
Z0eq = Impedansi ekivalen urutan nol
Z1 = Z2 = Impedansi urutan positif negatif
Z1eq = Z2eq = Impedansi ekivalen urutan positif negatif
Zt = Impedansi trafo
Zt0 = Impedansi urutan nol trafo
Zt1 = Zt2 = Impedansi urutan positif negatif trafo
Ω = Ohm
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada zaman modern ini energi listrik sangat penting bagi masyarakat bahkan
energi listrik sebagai kebutuhan sehari hari bagi masyarakat Indonesia. Sistem
jaringan listrik yang digunakan untuk mengaliri listrik ke masyarakat adalah sistem
distribusi, sistem jaringan distribusi merupakan bagian akhir dari sistem
penyaluran tenaga listrik. Bali adalah salah satu sistem jaringan distribusi di
Indonesia yang penggunaan listriknya padat. Bali selatan adalah jaringan listrik
yang paling padat penggunaan listriknya di Bali, terdapat banyak hotel, villa, dan
Bandara I Gusti Ngurah Rai yang menyebabkan konsumsi listrik yang sangat besar
dan sistem keandalan harus terjamin. Mendistribusikan energi listrik tentu saja akan
mengalami berbagai gangguan. Salah satu gangguan yang terjadi pada jaringan 20
kV sistem distribusi adalah gangguan 1 fasa ketanah, yang dapat menyebabkan
tripnya penyulang Ngurah Rai20 kV menjadi trip, ganguan ini sering disebut
dengan gangguan sympathetic trip. Sistem proteksi pada jaringan distribusi sangat
perlu dilakukan, langkah pemasangan relay untuk mengamankan peralatan listrik
dan sistem jaringan distribusi dari gangguan dilakukan oleh PT PLN (Persero).
Relay pengaman adalah suatu peralatan pengaman yang direncanakan untuk
mendeteksi suatu kondisi ketidak normalan pada peralatan listrik yang bisa
mambahayakan atau tidak diinginkan (Ikhwan, 2011). Untuk menjaga keandalan
sistem pada jaringan distribusi, pemasangan relay yang selektif sangat perlu
dilakukan, bertujuan untuk melindungi sistem dan peralatan listrik serta
mengamankan secepat mungkin dari gangguan yang terjadi pada jaringan
distribusi.
Relay arah adalah relay pengaman yang berkerja karena adanya besaran arus
dan tegangan yang membedakan arah arus gangguan ke depan atau arah arus ke
belakang. Relay ini akan bekerja jika menerima perintah terjadinya trip apabila arus
dan tegangan yang dideteksi melebihi setingannya dan setingan sudut pada relay.
DGR (Directional Ground Relay) merupakan relay pengaman yang disertai dengan
2
arah, sehingga digunakan untuk memproteksi satu arah saja dan sering disebut
dengan relay tanah berarah (Setiadji, 2006). DGR (Directional Ground Relay)
bekerja berdasarkan komponen arus urutan nol (Io) dan tegangan urutan nol (Vo)
dan sudut fasa gangguan yang mana Io dideteksi oleh ZCT (Zero Current
Transformer) dan Vo dideteksi oleh GPT (Ground Potential Transformer) (Setiadji,
2006)
GIS (Gas Insulatid Switch Gear) Bandara penyulang Ngurah Rai I dan
Ngurah Rai II yang menyuplai daya listrik ke beban Bandara II sebesar 10.380 kVA
yang menggunakan Saluran Kabel Tegangan Menengah (SKTM) bawah tanah
dengan jenis kabel NA2XSEFGbY 3 x 300 𝑚𝑚2, panjang kabel penyulang Ngurah
Rai I dan Ngurah Rai II adalah 4,242 kms (kilometer sirkuit) dengan kemampuan
arus 430 Ampere. GIS Bandara mulai beroperasi mulai 4 september 2013, untuk
memenuhi peningkatan beban yang terjadi pada Bandar Udara Ngurah Rai yang
sebelumnya mendapat suplai daya listrik dari Gardu Induk Pesanggaran, Gardu
Induk Pemecutan Kelod, dan Gardu Induk Nusa Dua sebesar 10380 kVA.
Gangguan yang persentase terbesar terjadi umunya pada penyulang atau
feeder adalah gangguan fasa ke tanah, yang dapat meneybabkan terjadinya
gangguan sympathetic trip. Untuk penyulang Ngurah Rai I dan Ngurah Rai II yang
menyuplai beban VVIP diharapkan tidak pernah terjadi gangguan sympathetic trip.
Sistem jaringan distribusi penyulang Ngurah Rai I dan Ngurah Rai II merupakan
salah satu jaringan distribusi yang mendapat suplai energi listrik dari Gardu Induk
Pemecutan kelod, Gardu Induk Nusa Dua dan Gardu Induk Pesanggaran dan GIS
Bandara. Pada penyulang lain di area Bali selatan khususnya. Sampai sekarang
sering terjadi gangguan sympathetic trip, karena GFR (Ground Fault Relay) pada
penyulang tidak mampu mengamankan gangguan itu. Karena penyulang Ngurah
Rai I dan Ngurah Rai II mensuplai beban bandara, agar tidak terjadi gangguan itu
maka diambil langkah dengan mengganti relay GFR dengan DGR.
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada skripsi ini adalah Berapakah setting relay DGR
(Directional Ground Relay) untuk mengatasi jika terjadinya gangguan sympathetic
trip pada penyulang Ngurah Rai I dan Ngurah Rai II
3
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengatasi gangguan sympathetic
trip pada salah satu penyulang Ngurah Rai I dan Ngurah Rai II dengan pemasangan
relay DGR yang mencegah terjadinya gangguan tersebut, sehingga sistem
keandalan penyulang Ngurah Rai I dan Ngurah Rai II tetap terjaga.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah dapat dipakai sebagai bahan acuan dan
wawasan untuk mahasiswa yang ingin memperlajari aplikasi relay DGR
(Directional Ground Relay) khusunya pada penyulang Ngurah Rai I dan Ngurah
Rai II GIS bandara, dan mengetahui sistem keadalan relay DGR (Directional
Ground Relay) jika terjadinya sympathetic trip yang terdapat pada saluran GIS
Bandara.
1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah
Mengingat luasnya ruang lingkup permasalahan dalam pembatasan ini,
maka akan dibatasi permasalahan masalah sebagai berikut:
1. Hanya menghitung satu fasa ketanah.
2. Perhitungan nilai setting relay GFR (Ground Fault Relay) pada penyulang
Ngurah Rai I dan Ngurah Rai II GIS Bandara.
3. Perhitungan nilai setting relay DGR (Directional Ground Relay) pada
penyulang Ngurah Rai I dan Ngurah Rai II GIS Bandara.
4. Hanya membahas pemasangan relay DGR pada penyulang Ngurah Rai I dan
Ngurah Rai II
5. Tidak membahas relay lain, selain DGR dan GFR
6. Simulasi setting relay DGR dan GFR dengan program ETAP.