TUGASKuliah Semester Perbaikan

Mata Kuliah : Proteksi Sistem Tenaga Listrikoleh: Mochammad Facta, Ph.D

Latihan-1• Bagaimana hubungan antara filosofi proteksi dan

koordinasi proteksi?• Berdasarkan bentuk kurva magnetisasi CT dapat dibagi

atas dua macam, jelaskan!• Jelaskan apa dampaknya jika kedua macam CT tersebut

dalam pemanfaatan tertukar?• Apa hubungan Burden CT dengan hal diatas?• Mengapa jika CT saat terhubung ke saluran namun tidak

dibebani disarankan untuk dihubung singkat sementaraPT jika tidak terhubung ke saluran disarankan untuktetap dihubung buka (jangan pernah dihubung singkat)?

• Apa perbedaan antara restricted protection danunrestricted protection?

Latihan - 2• Gambar Protection Zone untuk Sistem Terlhat dibawah ini:• Bilamana setelah terjadi gangguan (fault) PMT (circuit Breaker) yang

terbuka adalah seperti yang tercantum dibawah, maka jelaskan dimanalokasi fault dan mengapa CB tersebut terbuka

• A. CB yang terbuka: 3,6,9,11,12• B. CB yang terbuka: 2,3,4,5,10

Latihan-3Jelaskan istilah-istilah dibawah ini:• Drop off and pick up current• TMS (Time Multiplier Setting)• MPS (Multiple Plug Setting)• Instantaneous (moment) relay protection• Definite tine (DT) Relay Protection• Inverse time Relay Relay Protection• IDMT (Inverse Definite Minimum Time) Relay ProtectionApa perbedaan antara DT, IT, dan IDMT Relay Protection?Faktor-faktor apa yang mempegaruhi periode (waktu)

diskriminasi dalam koordinasi relay proteksi?

Latihan-4• Sebutkan relay yang merupakan bagian dari

proteksi generator sinkron! • Sebutkan relay yang merupakan bagian dari

proteksi transformator!• Sebutkan relay yang merupakan bagian dari

proteksi saluran transmisi!• Sebutkan relay yang merupakan bagian dari

proteksi distribusi!• Sebutkan relay yang merupakan bagian dari

proteksi motor induksi!

Latihan-5

• Jika diinginkan rele jenis SIT trip dalam waktu 0.7 detik, ketika terjadi arus gangguan 138 Ampere sementara arus normalnya 50 Ampere dan rele terhubung dengan CT 100/1 Ampere, maka berapakah setting TMSnya ?

• Rele jenis VIT trip dalam waktu 2.75 detik ketikaterjadi arus gangguan sebesar 216 Ampere. Arus normalnya 50 Ampere dan rele terhubungdengan CT 100/1 Ampere, maka berapakah setting TMSnya ?

Latihan-6

• Bagaimana penyambungan CT-CT yang benar untuk keperluan relay differential proteksi trafo Yd1 berikut?

Latihan-7

• Bagaimana penyambungan CT-CT berikutACT yang benar untuk keperluan relay differential proteksi trafo berikut?

Latihan-8

• Bagaimana penyambungan CT-CT yang benar untuk keperluan relay differential proteksi trafo Yy0 berikut?

Latihan-9• Proteksi apa yang sesuai untuk generator sinkron 3 fasa

jika terjadi:a. hubung singkat 2 fasab. satu fasa putus ketika generator terbebani penuh (full-load)

• Apa pengaruh hilangnya eksitasi pada generator sinkron3 fasa?

• Mengapa relay impedansi atau relay reaktansi yang dipakai untuk memproteksi generator sinkron ketkaterjadi hilangnya eksitasi?

• Mengapa relay mho dipilih sebagai relay proteksi untukmengatasi gangguan hilangnya eksitasi pada generator?

Latihan-10

• Apa yang dimaksud dengan magnetizing inrush current pada transformator?

• Jelaskan pengaruh magnetizing inrush current pada proteksi transformator?

• Bagaimana magnetizing inrush current padatransformator diatasi dengan relay yang dilengkapi dengan harmonic restraint?

• Apa kelebihan penggunaan relay Bucholz padatransformator?

Latihan 11• Terdapat single lie diagram sebagaimana gambar dibawah.• Relay-1 adalah SIT • Relay-2 adalah VIT• Relay -3 adalah EIT• Fault di F1 menimulkan arus gangguan sebesar 40 kA disisi 20 kV, Relay-3 diset

sedemian rupa sehngga waktu operasi tidak boleh lebih dari 0,05 detik. Perbedaanwaktu operasi Relay-1, 2 dan 3 minimum adalah 0,4 detik

• Tentukan setting arus dan setting waktu dari R1, R2, dan R3?• Berapa waktu operasi masing-masing relay?• Bandingkan setting proteksi dengan menggunakan grafik dan rumus!

Latihan 12• Jelaskan dengan teori phase comparisson reaksi masing masing pilot relay terhadap

gangguan di F1 dan F2• Untuk Fault F1 CB mana saja yang terbuka?• Untuk Fault F2 CB mana saja yang terbuka?

Latihan 13• Terdapat sistem dengan single diagram sebagaimana gambar dibawah• Pilot relay P1, P2, P3 adalah grup pilot yang memperoteksi line L1 dan L2• Pilot relay P4, P5, P6 adalah grup pilot yang memperoteksi line L3 dan L4• Pilot relay tersebut merupakan phase comparison carrier current pilot• Jelaskan reaksi masing-masing pilot tersebut untuk fault di F1 dan F2• Untuk Fault F1 CB mana saja yang terbuka?• Untuk Fault F2 CB mana saja yang terbuka?

Latihan 14• Diketahui generator 35 MVA, 12 kV dengan dianahkan sebesar 40 ohm• Terdapat trafo arus untuk tegangan kerja 12kV dan 150kV dengan rasio:

1000/5; 1500/5; 2000/5; 3000/5; 1000/1; 1500/1;2000/1;2500/1100/5; 150/5; 200/5; 250/5; 300/5; 400/5; 500/5;600/5

• Trafo daya 3 fasa 3 belitan 40 MVA Delta-Bintang (/Y) 12/150kV, • Terdapat Longitudinal Differential Relay (LDR) dengan setting

(0,05;0,15;0,3; 0,5;1,0;1,5; 0,2) Ampere• Terdapat Percentage Differential Relay (PDR) dengan setting

(20%; 35%;45%;60%)• Buatlah wiring CT untuk generator dan trafo daya untuk keperluan

penyambungan relay• Tentukan rasio CT yang sesuai• Tentukan setting LDR dan PDR

Latihan 15• Diketahui generator 60 MVA, 12 kV dengan Xo=0,18 pu, X1=0,2 pu, X2=0,2 pu• Terdapat trafo arus untuk tegangan kerja 12kV dan 150kV dengan rasio:

1000/5; 2000/5; 3500/5; 4000/5; 5000/5100/5; 200/5; 300/5; 400/5; 600/5

• Trafo daya 3 fasa 3 belitan 20 MVA Delta-Bintang (/Y) 12/150kV, XT=0,06 pu• Terdapat Longitudinal Differential Relay (LDR) dengan setting (0,1; 0,2; 0,3;0,4,0,5) Ampere• Terdapat Percentage Differential Relay (PDR) dengan setting (20%; 35%;50%)• Terdapat ACT dengan rasio 10/2; 10/4; 10/6;10/8)• CB untuk 12 kV memiliki breaking capacity 40kA dan withstand capacity 40kA selama 1 detik• CB untuk 150 kV memiliki breaaing capacity 31,5kA dan withstand capacity 31,5kA selama 3 detik• Buatlah wiring CT untuk generator dan trafo daya untuk keperluan penyambungan relay• Tentukan setting LDR dan PDR • Tentukan setting relay invers saaat terjadi Fault di F1 berupa hubung singkat :

a. Tiga fasab. Dua fasac. Satu fasa ke tanahtanpa menyebabkan CB rusak

Latihan16• Apa yang dimaksud dengn under-reach dan over-reach dalam distance protection?• Peristiwa apa yang menyebabkan kondisi under-reach dan over-reach dalam distance

protection?• Apa itu offset mho relay dan impedance relay? Bagaimana perbandingan kinerja kedua relay

tersebut pada long transmission line?• Sebuah sistem seperti terlihat pada gambar dibawah mempunyai transmission line yang

diproteksi dengan distance relay (relay jarak). Pada awalnya sistem hanya memiliki sumberpembangkit G1.A. Jelaskan untuk fault di F1, Z relay yang mana yang bekerja dan pada zone berapa? CB mana yang terbuka akibat gangguan di F1B. Jelskan untuk Fault di F2, Z relay yang mana yang bekerja dan pada zone berapa? CB mana yang terbuka akibat gangguan di F2

• Karena pertambahan beban maka pada bus-3 ditambahkan pembangkit G2. Permasalahanapa yang akan timbul dengan adanya pembangkit ini? Bagamana cara menyelesaikanpermasalahan tersebut? Apakah penyelesaian yang diusulkan mampu menyelesaikan fault di F1 dan F2 dengan keberadaan pembangkit tambahan G2?

Latihan 17• Suatu sistem transmisi 138 kV memiliki panjang berturut turut sebagai berikut:

Saluran A-B 64 km; B-C 64 km; B-D 96 km• Impedansi urutan positif saluran tersebut ialah 0,05+j0,5 ohm/km• Beban maksimumyang mengalir di saluran A-B adalah 50MVA• Buatlah setting relay jarak RAB hingga tiga zone bertingkat dari sistem dibawah ini.• Tersedia CT dengan perbandingan : 100/5; 150/5; 200/5; 250/5; 300/5• Tersedia PT dengan tegangan sekunder 67 Volt fasa-netral

Latihan 18• Suatu sistem diilustrasikan dalam single line dagram dibawah ini. • Tentukan nilai Zek untuk setiap section.• Tentukan nilai arus gangguan akibat fault di F1 berupa hubung

singkat 3 fasa. • Jika relay yang tersedia adalah jenis IDMT-SIT, tentukan setting

relay R1,R2,R3 dan R4

100/5A 4

3

R3

R4

R2R1

21

CBA

12 MVA55/22kV

400/5A 250/5A

6 MVA22/11kV

400/5A

11kV

D

F1

22kV

55kV

MVAHS=220

XBC=0,4 ohm/km|BC|=15km

IL=315 Amp IL=220 Amp IL=157 Amp

A B C D

Zek Zek Zek Zek

Latihan 19• Suatu sistem radial 13,8kV ditunjukkan oleh gambar dibawah ini. Reaktansi saluran

dalam ohm, ditunjukkan dalam gambar dan reaktansi trafo berdasar sisi 13,8kV. Untuk reaktansi saluran dan trafo X1=X2.

• Jika resistansi diabaikan tentukan arus gangguan minimum dan maksimum darisistem dengan mempertimbangkan operasi trafo serta jenis gangguan berupa tigafasa dan antar fasa.

• CT yang tersedia dengan rasio: 50/5; 100/5; 150/5; 200/5; 250/5; 300/5; 400/5; 450/5; 500/5; 600/5; 800/5; 900/5; 1000/5; 1200/5

• Tentukan setting relay proteksi jika R1,R2,R3 dan R4 adalah relay jenis SIT. • Tentukan waktu operasi relay untuk setiap gangguan yang terjadi di tiap bus.

Latihan 20

• Tentukan jenis fuse link yang digunakan dalamsistem yang diperlihatkan oleh gambar dibawahini: