RELE

Berasal dari teknik telegrafi, dimana sebuahcoil di-energize oleh arus lemah, Dan coil ini

menarik armature

untuk menutup kontak. Rele merupakan jantung dari proteksi sistem TL, dan telah berkembang

menjadi

peralatan yang rumit. Rele dibedakan dalam dua kelompok :

1. Komparator: Mendeteksi dan mengukur kondisi abnormal, dan membuka/menutup kontak

(trip).

2. Auxiliary relays: dirancang untuk dipakai di auxiliary circuit yang dikontrol oleh rele

komparator, dan

membuka/menutup kontak-kontak lain (yang umumnya berarus kuat).

Klasifikasi Rele

Klasifikasi Rele berdasarkan fungsinya yaitu:

1. Over current relay

Rele ini berfungsi mendeteksi kelebihan arus yang mengalir pada zona proteksinya.

2. Differential relay

Rele ini bekerja dengan membandingkan arus sekunder transformator arus (CT) yang terpasang

pada terminal-terminal peralatan listrik dan rele ini aktif jika terdapat perbedaan pada arus

sirkulasi.

3. Directional relay

Rele ini berfungsi mengidentifikasi perbedaan fasa antara arus yang satu dengan yang lain atau

perbedaan fasa antar tegangan. Rele ini dapat membedakan apakah gangguan yang terjadi berada

di belakang (reverse fault) atau di depan (forward fault).

4. Distance relay

Rele ini berfungsi membaca impedansi yang dilakukan dengan cara mengukur arus dan tegangan

pada suatu zona apakah sesuai atau tidak dengan batas setting-nya

5. Ground fault relay

Rele ini digunakan untuk mendeteksi gangguan ke tanah atau lebih tepatnya mengukur besarnya

arus residu yang mengalir ke tanah.

Keadaan Operasi Rele

Operate: Kondisi dimana relay tersebut memerintahkan peralatan proteksi untuk

bekerja

Pick-up: Kondisi saat relay mulai mendeteksi adanya kenaikan arus atau tegangan

pada sistem

Drop-out: Kondisi dimana relay tidak merasakan gangguan lagi. Pada kondisi ini,

relay membuka normally open contact

Reset : Kondisi dimana relay di-kembalikan ke keadaan semula (reset relay flag).

Pada kondisi ini Rele menutup kontak dari rele closed contact.

RELE JARAK

Rele jarak (distance relay) merupakan proteksi yang paling utama pada saluran transmisi. Rele

jarak

menggunakan pengukuran tegangan dan arus untuk mendapatkan impedansi saluran yang harus

diamankan. Jika impedansi yang terukur di dalam batassetting-nya, maka rele akan bekerja. Di

sebut rele jarak, karena impedansi pada saluran besarnya akan sebanding dengan panjang

saluran. Oleh karena itu, rele jarak tidak tergantung oleh besarnya arus gangguan yang terjadi,

tetapi tergantung pada jarak gangguan yang terjadi terhadap rele proteksi.

Impedansi yang diukur dapat berupa Z, R saja ataupun X saja, tergantung jenis rele yang dipakai.

Prinsip Kerja Rele Jarak

Rele jarak mengukur tegangan pada titik relai dan arus gangguan yang terlihat dari

rele, dengan membagi besaran tegangan dan arus, maka impedansi sampai titik

terjadinya gangguan dapat di tentukan. Perhitungan impedansi dapat dihitung

menggunakan rumus sebagai berikut :

Zf=Vf/If

««««««««««««««««««««««««««(II.9)

Dimana: Zf=Impedansi (ohm) Vf=Tegangan (Volt) If=Arus gangguan

Rele jarak didesain untuk bekerja jika impedansi yang dilihat oleh rele lebih kecil dari

impedansisetting-nya.

Untuk gangguan di B (daerah batas pengamanan) tegangan yang terukur oleh rele

adalah: Vf =If . Z1 . Sehingga

perbandingan antara tegangan dan arus gangguan di A adalah: (Vf / If) = (If . Z1) / If

= Z1.

Jenis dan Karakteristik Rele Jarak

Berdasarkan karakteristik kerjanya, rele jarak dapat dibagi menjadi:

1. Rele Jarak jenis impedansi

Rele jenis ini mempunyai lingkaran dengan titik pusatnya di tengah-tengah.

Kelemahan rele jenis ini

yaitu tidak berarah, karena kedua besaran yang dibandingkan yaitu arus dan tegangan

dibangkitkan

secara mekanis, masing- masing kopel yang dibangkitkan tidak tergantung fasanya.

Rele akan bekerja

untuk gangguan di depan dan di belakang rele. Oleh karena itu rele ini harus

dilengkapi dengan rele

arah untuk digunakan sebagai rele pengukur.

2. Rele Jarak Jenis Mho atau admitansi

Karakteristik rele jarak jenis ini dapat digambarkan dalam diagram R-X

merupakan suatu lingkaran yang melalui titik pusat seperti gambar berikut.

Dari diagram tersebut terlihat rele jenis ini sudah berarah, sehingga pada rele jenis

ini tidak perlu ditambahkan

elemen penyerarah karena rele hanya akan mengamankan gangguan didepannya. Rele

jarak jenis Mho ini dapat

digeser karakteristik kerjanya dengan memasukan faktor arus pada trafo arus

pembantu dan impedansi pada

kumparan tegangan sehingga karakteristiknya menjadi seperti yang ditunjukkan pada

gambar II.9 (b).

3. Rele Jarak Jenis Cross Polarized Mho

Penggunaan rele jarak jenis Mho kurang menguntungkan untuk saluran transmisi

yang mempunyai sudut yang

besar misalnya saluran transmisi dengan penghantar bundel (berkas) atau sistem yang

mempunyai perbandingan

impedansi sumber dan impedansi saluran yang besar. Hal ini karena kurang

mencakup adanya tahan busur pada

gangguan tanah. Oleh karena itu digunakan karakteristik rele jenis Cross Polerized

Mho. Karakteristik kerja rele

ini sangat tergantung pada perbandingan impedansi sumber (ZS) dan impedansi

saluran (ZL). Bila

perbandingannya mendekati no1 artinya impedansi sumber sangat kecil atau

sistemnya sangat besar, bentuk

karakteristiknya sama dengan Mho. Tetapi bla perbandingan tersebut makin besar

karakteristiknya berbentuk

Mho geser dan jika perbandingan tersebut menjadi mendekati tak hingga merupakan

Mho geser dengan jari-jari

tak hingga.

Karakteristik ini kurang cocok untuk sistem dengan pentanahan tahanan, karena pusat

lingkaran dari rele ini

berada diarah tahanan sehingga akan sedikit menampung tahanan busur. Kecuali

untuk saluran yang panjang

karakteristik ini dapat kurang dipengaruhi adanya tahanan busur.

4. Rele Jarak Jenis Reaktansi

Pada rele jarak jenis reaktansi impedansi yang dilihat rele tidak memperhatikan

adanya tahanan busur, karena

dianggap tahanan busur untuk berbagai gangguan hampir sama. Rele ini hanya untuk

mengukur komponen

reaktif dari impedansi jaringan. Berikut gambar dari rele jenis ini:

Rele akan bekerja jika reaktansi yang dilihat rele lebih kecil dari reaktansi yang diset.

Karakteristik rele ini kurang dipengaruhi adanya tahanan busur sewaktu terjadinya

gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah sehingga baik digunakan untuk

pengamanan gangguan tanah.

RELE ARUS LEBIH / OVER CURRENT RELAY (OCR)

Rele ini bekerja dengan membaca input berupa besaran arus kemudian

membandingankan

dengan nilai setting, apabila nilai arus yang terbaca oleh rele melebihi nilai setting,

maka rele

akan mengirim perintah trip (lepas) kepada Pemutus Tenaga (PMT) atau Circuit

Breaker

(CB) setelah tunda waktu yang diterapkan pada setting.

Rele arus lebih ± OCR memproteksi instalasi listrik terhadap gangguan antar fasa.

Sedangkan

untuk memproteki terhadap gangguan fasa tanah digunakan rele Rele Arus Gangguan

tanah

atau Ground Fault Relay (GFR). Prinsip kerja GFR sama dengan OCR, yang

membedakan

hanyalah pda fungsi dan elemen sensor arus. OCR biasanya memiliki 2 atau 3 sensor

arus

(untuk 2 atau 3 fasa) sedangkan GFR ahnya memiliki satu sensor arus (satu fasa ).

Waktu kerja rele OCr maupun GFR tergantung nilai setting dan karakteristik

waktunya.

Elemen tunda waktu pada rele ini pada 2, yaitu elemen low set dan elemen high set.

elemen

low set bekerja ketika terjadi gangguan dengan arus hubungsingkat yang relatif kecil,

sedangkan elemen high set bkerja ketika terjadi gangguan dengan arus hubung

singkat yang

cukup besar.

Gambar grafik karakteristik waktu tunda rele

OCR

pada gamabr diatas, elemen low set disetting dengan menggunakan karakteristik

inverse.

Sedangkan elemen high set menggunakan karateristik definite. Pembantukan kurva

waktu

tunda rele dimaksudkan agar ketika terjadi gangguan dengan arus hubung singkat

yang cukup

besar (dalam grafik di atas ketika terjadi gangguan dengan arus > 2400A) maka rele

akan

segera memerintahkan Pemutus tenaga (PMT) untuk trip.

Rele OCR dan GFR dipasang sebagai alat proteksi motor, trafo, penghantar transmisi,

dan

penyulang. Posting kali ini menulsi tentang OCRdan GFR sebagai proteksi trafo dan

penyulang. Sebagai alat proteksi maka penggunaa rele harus memenuhi persyaratan

proteksi

yaitu : cepat, selektif, serta handal. Rele harus disetting sedemikian rupa sehingga

dapat

bekerja secepat mungkin dan meminimalkan bagian dari sistem yang harus padam.

Hal ini

diterapkan dengan cara mengatur waktu kerja rele agar bekerja lambat ketika terjadi

arus

gangguan kecil, dan bekerja semakin cepat apabila arus gangguan semakin besar, hal

ini

disebut karakteristik inverse.

Gambar koordinasi waktu kerja rele

pada gamabr diatas, terlihat bahwa rele yang berada dipangkal berfungsi sebagai

pengaman

cadangan bagi rele yang berada didepannya. semakin jauh letak gangguan dari

pangkal, maka

arus gangguan akan semakin kecil, maka rele di pangkal akan bekerja lebih lama dari

pada

rele yang di depannya ketika terjadi gangguan yang berada di ujung. Oleh karena itu

disusun

aturan penyetaln rele OCR

kaidah setting ocr trafo dan penyulang

kaidah setting gfr trafo dan penyulang

Cara menghitung setting OCR GFR adalah sebagai berikut:

1. hitung arus hubung singkat satu fasa dan tiga fasa pada pangkal

segmen dan di ujung

segmen yang diproteksi

2. tentukan waktu kerja rele ketika terjadi gangguan di ujung

segmen

3. tentukan setelan arus rele berdasarkan tabel di atas

4. tentukan karakteristik waktu (SI-VI-EI-LTI)

5. hitung td berdasarkan rumus yang sesuai dengan karakteristiknya.

Contoh :

arus gangguan di pangkal : 5000A (gangguan 3 fasa)

arus gangguan di ujung : 2000A (gangguan 3 fasa)

CCC (kemampuan hantar konduktor) : 645A

Arus nominal CT (trafo arus) : 500/5A -> primer 500A, sekunder 5A

1. arus hubung singkat sudah tersedia

2. waktu kerja rele ketika terjadi gangguan di ujung kita tentukan 1

detik

3. setelan arus dipakai 1.1 x 500A = 550A (karena In CT < CCC)

4. karakteristik SI

5. menghitung td

td = [(Ihs di ujung/Iset rele)^0.02 - 1] / o.14

td = [(3000/550)^0.02 - 1]/0.04

td = 0.246

6. cek waktu kerja rele ketika terjadi gangguan di pangkal

T = 0.14 x td / [(Ihs di pangkal/Iset rele)^0.02 - 1]

T = 0.14 x 0.246 / [(5000/550)^0.02 -1]

T = 0.76 detik

terlihat bahwa waktu kerja rele ketika terjadi gangguan dipangkal lebih cepat

daripada ketika

terjadi gangguan diujung. Apapbila waktu yang kita peroleh pada langkah 6 dirasa

masih

terlalu lama, maka kita bisa mempercepat dengan cara mengaktifkan elemen high set.

Misalkan contoh diatas merupakan penyulang 20 kV dari trafo daya 30 MVA dengan

impedansi Z = 12.5%

1. hitung arus nominal trafo

Ihs maks = MVAtrafo / (Vp-p x 1.732)

Ihs maks = 30MVA / (20 kV x 1.732)

Ihs maks = 0.866 kA = 866 A

2. hitung settting elemen high set

Iset high = 0.5 x (Ihs maks/Z)

Iset high = 0.5 x (866/0.125)

Iset high = 3464 A

3. tentukan setting waktu high set

t high = 0 detik

Dengan diaktifkanya elemen high set maka rele akan bekerja isntan (0 detik) ketika

terjadi

gangguan di pangkal, karena arus hubung singkat gangguan dipangkal (5000A) lebih

besar

dari Iset high (3464A).

Relay Proteksi

Fungsi Relay

Untuk menentukan dengan segera pemutusan/penutupan pelayanan penyaluran setiap

elemen

sistem tenaga listrik bila mendapatkan gangguan atau kondisi kerja yang abnormal,

yang dapat

mengakibatkan kerusakan pada peralatan atau mempengaruhi sistem yang masih

beroperasi

normal.

Untuk mengetahui letak dan jenis gangguan, sehingga dari pengaman ini dapat

dipakai untuk

pedoman perbaikan peralatan yang rusak.

Klasifikasi relay :

a. Berdasarkan prinsip kerja :

- relay elektromagnetis

- relay termis

- relay elektronis

b. Berdasarkan konstruksi :

- tipe angker tarikan

- tipe batang seimbang

- tipe cakram induksi

- tipe kumparan bergerak

c. Berdasarkan besaran yang diukur :

- relay tegangan

- relay arus

- relay impedans

- relay frekuensi

d. Berdasarkan cara kerja kontrol elemen :

- direct acting, kontrol elemen bekerja langsung memutuskan aliran

- indirect acting, kontrol elemen hanya digunakan untuk menutup kontak suatu

peralatan lain

e. Berdasarkan karakteristik :

- instantaneous

- definite time delay, relay yang bekerja dengan kelambatan waktu

- inverse

DAS AR T E OR I

SIST EM PROT E KS I

DAS AR- DAS AR PE NGAMAN SIST EM T E NAG A LIST RI K

a.

Pengertian Pengaman

Sistem pengaman tenaga listrik merupakan sistem pengaman pada

peralatanperalatan yang terpasang pada sistem tenaga listrik, seperti

generator, busbar, transfor mator, saluran udara tegangan tinggi, saluran

kabel bawah tanah, dan lain sebagainya terhadap kondisi abnor mal

operasi sistem tenaga listrik tersebut.

Fungsi Pengaman

Kegunaan sistem pengaman tenaga listrik, antara lain untuk :

1) Mencegah kerusakan peralatan -peralatan pada sistem tenaga

listrik akibat terjadinya gangguan atau kondisi operasi sistem yang

tidak nor mal.

2) Mengurangi kerusakan peralatan -peralatan pada sistem tenaga

listrik akibat terjadinya gangguan atau kondisi operasi sistem yang

tidak nor mal.

3) Mempersempit daerah yang terganggu sehingga gangguan

tidak melebar pada sistem yang lebih luas.

4) Memberikan pelayanan tenaga listrik dengan keandalan dan

mutu tinggi kepada konsumen.

5) Mengamankan manusia dari bahaya yang ditimbulkan oleh

tenaga listrik.

Daerah Pengamanan

Di dalam pengaman sistem tenaga listrik, seluruh komponen

harus diamankan dengan tetap menekankan selektivitas kerja

peralatan/relay pengaman. Untuk mencapai hal ini, sistem tenaga listrik

dibagi menjadi daerah -daerah (zona) pengaman seperti terlihat pada

Gambar 2.6 berikut ini :

Gambar 1. Daerah Pengamanan Pada Sistem T enaga Listr

ik

Keterangan :

1 = Zone Generator

2 = Zone Transfor mator Step-Up

3 = Zone Busbar

4 = Zone Transmisi

5 = Zone Transfor mator Step-Down

6 = Zone Beban

Setiap daerah pengamanan pada umumnya terdiri atas satu atau

lebih elemen sistem tenaga listrik. Misalnya generator, busbar,

transfor mator, transmisi, dan lainlain. Agar seluruh sistem tenaga listrik

dapat diamankan, maka harus ada daerah yang tumpang -tindih

(overlap). Artinya ada elemen sistem yang diamankan oleh dua daerah

pengamanan. Setiap daerah pengaman dijaga oleh relay yang sesuai

dengan karakteristik peralatan yang diamankan. Pada umumnya yang

menjadi batas pengamanan antar daerah pengamanan ialah trafo arus

yang mencatu ke relay.

Persyaratan Relay Pengaman

Pada sistem tenaga listrik, relay memegang peran yang sangat

vital. Pengaman berkualitas yang baik memerlukan relay pengaman

yang baik juga. Untuk itu ada beberapa persyaratan yang harus dipenuhi

oleh relay pengaman, seperti tersebut berikut ini :

1. Keterandalan (Reliability)

Pada kondisi nor mal (tidak ada gangguan) relay tidak bekerja.

Jika terjadi gangguan maka relay tida k boleh gagal bekerja dalam

mengatasi gangguan. Kegagalan kerja relay dapat mengakibatkan alat

yang diamankan rusak berat atau gangguannya meluas sehingga daerah

yang mengalami pemadaman semakin luas. Relay tidak boleh salah

kerja, artinya relay yang s eharusnya tidak bekerja, tetapi bekerja. Hal ini

menimbulkan pemadaman yang tidak seharusnya dan menyulitkan

analisa gangguan yang terjadi. Keandalan relay pengaman ditentukan

dari rancangan, pengerjaan, beban yang digunakan, dan perawatannya.

2. Selektivitas (Selectivity)

Selektivitas berarti relay harus mempunyai daya beda

(discrimination), sehingga mampu dengan tepat memilih bagian yang

terkena gangguan. Kemudian relay bertugas mengamankan peralatan.

Relay mendeteksi adanya gangguan dan memb erikan perintah untuk

membuka pemutus tenaga dan memisahkan bagian yang ter ganggu.

Bagian yang tidak terganggu jangan sampai dilepas dan masih beroperasi secara

nor mal, sehingga tidak terjadi pemutusan pelayanan.

Jika terjadi pemutusan hanya terbatas pa da daerah yang terganggu.

3. Sensitivitas (Sensitivity)

Relay harus mempunyai kepekaan yang tinggi terhadap besaran

minimal (kritis) sebagaimana direncanakan. Relay harus dapat bekerja

pada awalnya terjadinya gangguan. Oleh karena itu, gangguan lebih

mudah diatasi pada awal kejadian. Hal ini memberi keuntungan dimana

kerusakan peralatan yang harus diamankan menjadi kecil. Namun

demikian, relay juga harus stabil.

4. Kecepatan Kerja

Relay pengaman harus dapat bekerja dengan cepat. Jika ada

gangguan, misalnya isolasi bocor akibat adanya gangguan tegangan

lebih terlalu lama sehingga peralatan listrik yang diamankan dapat

mengalami kerusakan. Namun demikian, relay tidak boleh bekerja

terlalu cepat (kurang dari 10 ms). Disamping itu, waktu kerja relay tidak

boleh melampaui waktu penyelesaian kritis ( critical clearing time). Pada

sistem yang besar atau luas, kecepatan kerja relay pengaman mutlak

diperlukan kar ena untuk menjaga kestabilan sistem agar tidak terganggu.

Hal ini untuk mencegah relay salah kerja karena transient akibat surja

petir.

5. Ekonomis

Satu hal yang harus diperhatikan sebagai persyaratan relay

pengaman adalah masalah harga atau biaya. Relay tidak akan

diaplikasikan dalam sistem tenaga listrik, jika harganya sangat mahal.

Persyaratan reliabilitas, sensitivitas, selektivitas dan kecepatan kerja

relay hendaknya tidak menyebabkan harga relay tersebut menjadi mahal.

2. Relay Arus Lebih (OCR)

Relay arus lebih adalah relay yang bekerja terhadap arus lebih, ia

akan bekerja bila arus yang mengalir melebihi nilai settingnya ( I set ).

Prinsip kerjanya adalah pada dasarnya relay arus lebih adalah suatu alat

yang mendeteksi besaran arus yang melal ui suatu jaringan dengan

bantuan trafo arus. Harga atau besaran yang boleh melewatinya disebut

dengan setting.

Macam-macam karakteristik relay arus lebih :

a. Relay waktu seketika (Instantaneous relay)

Relay yang bekerja seketika (tanpa waktu tunda) ketika arus

yang mengalir melebihi nilai settingnya, relay akan bekerja dalam waktu beberapa

mili detik (10 ± 20 ms). Dapat kita lihat pada gambar 2

dibawah ini.

Gambar 2 Karakter istik r elay waktu seketika

Relay ini jarang berdiri sendiri tetapi umumnya dikombinasikan dengan

relay arus lebih dengan karakteristik yang lain.

b. Relay arus lebih waktu tertentu (Definite time relay)

Relay ini akan memberikan perintah pada PMT pada saat

terjadi gang guan hubung singkat dan besarnya arus gangguan

melampaui settingnya (Is), dan jangka waktu kerja relay mulai pick up

sampai kerja relay diperpanjang dengan waktu tertentu tidak ter gantung

besarnya arus yang mengerjakan relay, lihat gambar 3. dibawah ini .

Gambar 3 Karakteristik relay waktu definite

c. Relay arus lebih waktu terbalik

Relay ini akan bekerja dengan waktu tunda yang tergantung

dari besarnya arus secara terbalik (inverse time), makin besar arus makin

kecil waktu tundanya. Karakteristik ini ber macam -macam. Setiap pabrik

dapat membuat karakteristik yang berbeda -beda, karakteristik waktunya dibedakan

dalam tiga kelompok : standar invers, very inverse,

extreemely inverse.

Gambar 4 Karakter istik r elay waktu Inverse

Pada relay arus lebih memiliki 2 jenis pengamanan yang berbeda antara

lain:

Pengamanan hubung singkat fasa

Relay mendeteksi arus fasa. Oleh karena itu, disebut pula ³Relay

fasa´. Karena pada relay tersebut dialiri oleh arus fasa, maka

settingnya (Is) harus lebih besar dari arus beban maksimum.

Ditetapkan Is = 1,2 x In (In = arus nominal peralatan terlemah).

Pengamanan hubung tanah

Arus gangguan satu fasa tanah ada kemungkinan lebih kecil dari

arus beban, ini disebabkan karena salah satu atau dari kedua hal

berikut:

Gangguan tanah ini melalui tahanan gangguan yang masih cukup

tinggi. Pentanahan netral sistemnya melalui impedansi/tahanan

yang tinggi, atau bahkan tidak ditanahkan Dalam hal dem ikian,

relay pegaman hubung singkat (relay fasa) tidak dapat mendeteksi

gangguan tanah tersebut. Supaya relay sensitive terhadap gangguan tersebut dan

tidak salah kerja oleh arus beban, maka relay dipasang

tidak pada kawat fasa melainkan kawat netral pa da sekunder trafo

arusnya. Dengan demikian relay ini dialiri oleh arus netralnya,

berdasarkan komponen simetrisnya arus netral adalah jumlah dari

arus ketiga fasanya. Arus urutan nol dirangkaian primernya baru

dapat mengalir jika terdapat jalan kembali melalui tanah (melalui

kawat netral)

Gambar 5 Sambungan r elay GFR dan 2 OCR

3. Relay Differensial

Relay differensial merupakan suatu relay yang prinsip kerjanya

berdasarkan kesimbangan ( balance), yang membandingkan arus -arus

sekunder transfor mator arus (CT) terpasang pada terminal -ter minal

peralatan atau instalasi listrik yang diamankan. Penggunaan relay

differensial sebagai relay pengaman, antara lain pada generator,

transfor mator daya, bus bar, dan saluran transmisi. Rela y differensial

digunakan sebagai pengaman utama ( main protection) pada

transfor mator daya yang berguna untuk mengamankan belitan

transfor mator bila terjadi suatu gangguan. Relay ini sangat selektif dan

sistem kerjanya sangat cepat.

Prinsip Kerja Dari Relay Differ ensial

Sebagaimana disebutkan diatas, Relay differ ensial adalah suatu

alat proteksi yang sangat cepat bekerjanya dan sangat selektif

berdasarkan keseimbangan ( balance) yaitu perbandingan arus yang

mengalir pada kedua sisi trafo daya melalu i suatu perantara yaitu trafo

arus (CT). Dalam kondisi nor mal, arus mengalir melalui peralatan listrik

yang diamankan (generator, transfor mator dan lain -lainnya). Arus-arus

sekunder transfor mator arus, yaitu I1 dan I2 bersikulasi melalui jalur IA.

Jika relay pengaman dipasang antara ter minal 1 dan 2, maka dalam

kondisi nor mal tidak akan ada arus yang mengalir melaluinya. Dapat

dilihat pada gambar 6 dibawah ini :

Gambar 6 Pengawatan dasar relay differ ensial

Jika terjadi gangguan diluar peralatan listrik peralatan listrik yang

diamankan ( external fault), maka arus yang mengalir akan bertambah

besar, akan tetapi sirkulasinya akan tetap sama dengan pada kondisi

nor mal, sehingga relay pengaman

tidak akan beke rja untuk gangguan luar tersebut. Jika gangguan terjadi

didalam ( internal fault ), maka arah sirkulasi arus disalah satu sisi akan

terbalik, menyebabkan

keseimbangan pada kondisi nor mal terganggu, akibatnya arus ID akan

mengalir melalui relay pengaman d ari ter minal 1 menuju ke ter minal 2.

Selama arus-arus sekunder transfor mator arus sama besar, maka tidak

akan ada arus yang mengalir melalui kumparan kerja ( operating coil)

relay pengaman, tetapi setiap gangguan (antar fasa atau ke tanah) yang

mengakibatkan sistem keseimbangan terganggu, akan

menyebabkan arus mengalir melalui Operating Coil relay pengaman,

maka relai pengaman akan bekerja dan memberikan perintah putus

(tripping) kepada circuit breaker (CB) sehingga peralatan atau instalasi

listrik yang terganggu dapat diisolir dari sistem tenaga listrik. Seperti

gambar 7 dibawah ini :

Gambar 7 Sistem Pengamanan Relay Differ ensial

Karakteristik operasi dari relay yang demikian diberikan pada gambar 8

dibawah ini :

Gambar 8 Karakter istik Operasi Dari Sebuah Relay Differ ensial

Didalam relay ini kumparan kerjanya dihubungkan dengan titik

tengah kumparan penahan (peredam), total jumlah impedansi belitan

didalam kumparan per edam sama dengan jumlah amper e belitan yang

ada pada kedua ½ bagian kumparan yaitu

, yang memberikan

rata-rata arus peredam sebesar

didalam belitan N.

Untuk gangguan luar I1 dan I2 semakin besar dan karenanya kopel

peredam bertambah besar yang bisa mencegah kesalahan operasi. Ratio

arus per endaman rata-rata dari arus operasi differ ensial persentasenya

bisa ditetapkan, maka relay tersebut dinamakan relay differensial dengan

persentase. Relay tersebut juga disebut relay differensial bias, sebab

relay ini dilengkapi dengan flux tambahan. Persen tase relay differensial

bias memiliki karakteristik pick-up yang semakin tinggi. Karena

besarnya arus yang lewat semakin bertambah,

http://www.mediafire.com/?3otdy5ber4mhg