Definisi Sistem Proteksi

7/25/2019 Definisi Sistem Proteksi

http://slidepdf.com/reader/full/definisi-sistem-proteksi 1/11

Definisi Sistem Proteksi

proteksi sistem tenaga listrik adalah sistem proteksi yang dipasang pada peralatan-peralatan listrik suatu

sistem tenaga listrik, misalnya generator, transformator, jaringan dan lain-lain, terhadap kondisi abnormal operasi

sistem itu sendiri.

Kondisi abnormal itu dapat berupa antara lain: hubung singkat, tegangan lebih,beban lebih, frekuensi sistemrendah, asinkron dan lain-lain. (untuk jelasnya lihat artikel: "Keandalan dan Kualitas Listrik")

Dengan kata lain sistem proteksi itu bermanfaat untuk:

1. menghindari ataupun untuk mengurangi kerusakan peralatan-peralatan akibat gangguan (kondisi abnormal

operasi sistem). emakin !epat reaksi perangkat proteksi yang digunakan maka akan semakin sedikit pengaruh

gangguan kepada kemungkinan kerusakan alat.

. !epat melokalisir luas daerah yang mengalami gangguan, menjadi seke!il mungkin.

#. dapat memberikan pelayanan listrik dengan keandalan yang tinggi kepada konsumen dan juga mutu listrik

yang baik.

$. mengamankan manusia terhadap bahaya yang ditimbulkan oleh listrik.

%engingat arus gangguan yang !ukup besar, maka perlu se!epat mungkin dilakukan proteksi. &al ini perlu suatu

peralatan yang digunakan untuk mendeteksi keadaan-keadaan yang tidak normal tersebut dan selanjutnya

menginstruksikan !ir!uit breaker yang tepat untuk bekerja memutuskan rangkaian atau sistem yang terganggu.

Dan peralatan tersebut kita kenal dengan relay.

'ingkasnya proteksi dan tripping otomatik !ir!uit-!ir!uit yang berhubungan, mempunyai dua fungsi pokok:

1. %engisolir peralatan yang terganggu, agar bagian-bagian yang lainnya tetap beroperasi seperti biasa.

. %embatasi kerusakan peralatan akibat panas lebih (oer heating), pengaruh gaya-gaya mekanik dst.

Disamping itu, sistem proteksi yang diperlukan harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:

1. Sekering atau circuit breaker harus sanggup dilalui arus nominal se!ara terus menerus tanpa pemanasan

yang berlebihan (oerheating).

. Overload yang ke!il pada selang aktu yang pendek seharusnya tidak menyebabkan peralatan bekerja.

#. istem *roteksi harus bekerja alaupun pada oerload yang ke!il tetapi !ukup lama, sehingga dapatmenyebabkan oerheating pada rangkaian penghantar .

$. istem *roteksi harus membuka rangkaian sebelum kerusakan yang disebabkan oleh arus gangguan yang

dapat terjadi.

+. *roteksi harus dapat melakukan pemisahan (dis!riminatie) hanya pada rangkaian yang terganggu yang

dipisahkan dari rangkaian yang lain yang tetap beroperasi.

*ersyaratan Kualitas istem *roteksi

da beberapa persyaratan yang sangat perlu diperhatikan dalam suatu peren!anaan sistem proteksi yang

efektif, yaitu:

a). elektiitas dan Diskriminasi

/fektiitas suatu sistem proteksi dapat dilihat dari kesanggupan sistem dalam mengisolir bagian yang mengalami

http://dunia-listrik.blogspot.com/2008/09/keandalan-dan-kualitas-listrik.html







gangguan saja.

b). tabilitas

ifat yang tetap inoperatif apabila gangguan-gangguan terjadi diluar 0ona yang melindungi (gangguan luar).

!). Ke!epatan perasi

ifat ini lebih jelas, semakin lama arus gangguan terus mengalir, semakin besar kemungkinan kerusakan pada

peralatan. &al yang paling penting adalah perlunya membuka bagian-bagian yang terganggu sebelum generator-

generator yang dihubungkan sinkron kehilangan sinkronisasi dengan sistem. 2aktu pembebasan gangguan

yang tipikal dalam sistem-sistem tegangan tinggi adalah 1$3 ms. Dimana dimasa mendatang aktu ini hendak

dipersingkat menjadi 43 ms sehingga memerlukan relay dengan ke!epatan yang sangat tinggi (ery high speed

relaying).

d). ensitiitas (kepekaan)

5aitu besarnya arus gangguan agar alat bekerja. &arga ini dapat dinyatakan dengan besarnya arus dalam

jaringan aktual (arus primer) atau sebagai prosentase dari arus sekunder (trafo arus).

e). *ertimbangan ekonomis

Dalam sistem distribusi aspek ekonomis hampir mengatasi aspek teknis, oleh karena jumlah feeder, trafo dan

sebagainya yang begitu banyak, asal saja persyaratan keamanan yang pokok dipenuhi. Dalam suatu sistem

transmisi justru aspek teknis yang penting. *roteksi relatif mahal, namun demikian pula sistem atau peralatan

yang dilindungi dan jaminan terhadap kelangsungan peralatan sistem adalah ital.

6iasanya digunakan dua sistem proteksi yang terpisah, yaitu proteksi primer atau proteksi utama dan proteksi



pendukung (ba!k up).

f). 'ealiabilitas (keandalan)

ifat ini jelas, penyebab utama dari outage rangkaian adalah tidak bekerjanya proteksi sebagaimana mestinya

(mal operation).

g) *roteksi *endukung

*roteksi pendukung (ba!k up) merupakan susunan yang sepenuhnya terpisah dan yang bekerja untuk

mengeluarkan bagian yang terganggu apabila proteksi utama tidak bekerja (fail). istem pendukung ini sedapat

mungkin indenpenden seperti halnya proteksi utama, memiliki trafo-trafo dan rele-rele tersendiri. eringkali

hanya triping 76 dan trafo -trafo tegangan yang dimiliki bersama oleh keduanya. 8iap-tiap sistem proteksi utama

melindungi suatu area atau 0ona sistem daya tertentu. da kemungkinan suatu daerah ke!il diantara 0o na -0ona

yang berdekatan misalnya antara trafo-trafo arus dan !ir!uit breaker-!ir!uit breaker tidak dilindungi. Dalam

keadaan seperti ini sistem ba!k up (yang dinamakan, remote ba!k up) akan memberikan perlindungan karena

berlapis dengan 0ona-0ona utama.

Sistem Proteksi ListrikSistem proteksi listrik adalah sistem proteksi yang dipasang pada peralatan-

peralatan listrik suatu sistem tenaga listrik.

Mengapa diperlukan system proteksi ? Sistem proteksi digunakan untuk

menghindari adanya hubung singkat, tegangan lebih,beban lebih, frekuensi

sistem rendah dari pembangitan listrik tersebut.



Dengan kata lain sistem proteksi itu bermanfaat untuk:

1. menghindari ataupun untuk mengurangi kerusakan peralatan-peralatan

akibat semakin sedikit pengaruh gangguan kepada kemungkinan kerusakan

alat.

. Menghindari akibat yang ditimbulkan adanya hubung singkat yakni

kebakaran.

Sistem proteksi yang diperlukan harus memenuhi persyaratan sebagai

berikut:

1. Sekering atau !ir!uit breaker harus sanggup dilalui arus nominal se!ara

terus menerus tanpa pemanasan yang berlebihan "o#erheating$.

. %#erload yang ke!il pada selang &aktu yang pendek seharusnya tidak

menyebabkan peralatan beker'a.

(. Sistem Proteksi harus beker'a &alaupun pada o#erload yang ke!il tetapi

!ukup lama, sehingga dapat menyebabkan o#erheating pada

rangkaian penghantar.

)al-hal yang dapat digunakan untuk system proteksi yakni :

1. M*+ : pemutus tegangan sementara saat ter'adi arus lebih

. abel tanah : hal ini perlu digunakan untuk menghindari saat ter'adi

petir.

(. Sistem dummy load : system terkontrol yang dibuat untuk

menyaalurkan daya.

. Sistem 'aringan listrik yang baik : )al ini baik digunakan pada saat

ter'adinya arus singkat maka akan dapat dengan segera diketahui akar

masalah dalam penanganannya.

Prinsip proteksi bahaya listrik

- %en!egah mengalirnya arus listrik melalui tubuh manusia

- %embatasi nlai arus listrik dibaah arus kejut listrik

- %emutuskan suplai se!ara otomatik paa saat terjadi gangguan

Proteksi listrik

1. *roteksi internal

- *engaman9 pembatas arus: fuse, sekring, %76, ;6, dll.- Komponen9 indikator panel: pilot lamp, < meter, dll.



- =solator- *entanahan (grounding)

. *roteksi eksternal

- *enyalur petir

- rrester9 pengaman peralatan listrik

Ringkasan PUIL 2011 Bagian 4

(Proteksi Untuk Keselamatan)

*roteksi untuk keselamatan menentukan persyaratan terpenting untuk melindungi manusia, ternakdan hartabenda, meliputi:

• Proteksi terhadap ke'ut listrik "+agian-1$

• Proteksi terhadap efek termal "+agian-$

• Proteksi terhadap arus lebih "+agian-($

• Proteksi terhadap gangguan #oltase dan gangguan elektromagnetik "+agian-$

8indakan proteksi dapat diterapkan pada seluruh instalasi, pada sebagian instalasi atau pada suatuperlengkapan. >ika kondisi tertentu tindakan proteksi tidak dapat dipenuhi, harus diterapkanketentuan tambahan sedemikian sehingga ketentuan proteksi gabungan men!apai tingkatkeselamatan yang sama.

Ruang Lingkup

+agian -1 P/L menentukan persyaratan penting mengenai proteksi terhadap ke'ut

listrik, termasuk proteksi dasar "proteksi terhadap sentuh langsung$ dan proteksi

gangguan "proteksi terhadap sentuh tak langsung$ dari manusia dan ternak. Standar ini

'uga men!akup penerapan dan koordinasi persyaratan ini yang berkaitan dengan

pengaruh eksternal. Persyaratan diberikan 'uga untuk penerapan proteksi tambahan

dalam hal tertentu.

Proteksi dari kejut listrik berupa:

1. Proteksi dari sentuh langsung maupun tak langsung

. Proteksi dari sentuh langsung atau proteksi dalam pelayanan normal

(. Proteksi dari sentuh tak langsung atau proteksi dalam kondisi gangguan

Sentuh Langsung



Sentuh Tak Langsung

Proteksi Tambahan dengan GPAS

Penggunaan 0PS hanya dimaksudkan untuk menambah tindakan proteksi lain terhadap

ke'ut listrik dalam pelayanan normal.. 0PS 'uga dikenal sebagai 2*D "2esidual !urrent

de#i!e$ atau 2*PD "2esidual !urrent prote!ti#e de#i!e$, atau 03*/ "0round fault !ir!uit



interrupter 4 digunakan di S$ ¬ 0PS di pasaran dikenal 'uga sebagai 5L*+ "5arth-

leakage !ir!uitbreaker$ . Penggunaan 0PS, dengan arus operasi sisa pengenal 6 (7 m,

dikenal sebagai proteksi tambahan dari ke'ut listrik dalam pelayanan normal, 'ika

tindakan proteksi lain gagal atau karena ke!erobohan pemakai

Proteksi dari Sentuh Tak Langsung

Sentuh tak langsung adalah sentuh pada bagian konduktif terbuka "+8$ perlengkapan

atau instalasi yang dalam keadaan normal tidak bertegangan, tapi men'adi bertegangan

dalam kondisi gangguan karena kegagalan insulasi.

egagalan insulasi harus di!egah dengan:

Perlengkapan listrik harus diran!ang dan dibuat dengan baik

+agian aktif harus diinsulasi dengan bahan yang tepat

/nstalasi listrik harus dipasang dengan baik

Proteksi dari sentuh tak langsung dapat dilakukan dengan:

Pemutusan suplai se!ara otomatis "ayat 11$

Penggunaan perlengkapan kelas // atau insulasi eki#alen

Lokasi tidak konduktif

/katan penyama potensial lokal bebas bumi

Separasi listrik

*embumian adalah penghubungan suatu titik sirkit atau penghantar yang bukan bagian sirkit

dengan bumi melalui dengan !ara menanam penghantar.

;ungsi *embumian

1. %engalirkan arus gangguan ke bumi

. %embuang arus muatan statis ke bumi

#. %engamankan terhadap bahaya tegangan sentuh9 tegangan langkah

8ujuan *embumian :

1. %embatasi tegangan antara bagian peralatan yang tidak dialiri arus dengan antara bagian

tersebut dengan tanah sampai suatu harga yang aman untuk semua kondisi operasi.

. %en!egah terjadinya tegangan kejut listrik berbahya bagi orang dalam daerah tersebut.

#. *embumian arrester bertujuan untuk pengamanan peralatan atau system dari sambaran petir

agar peralatan tidak mengalami kerusakan.

Karena itu pemasangan sistem pembumian harus dilakukan dengan standard sesuai ketentuan

yang berlaku sebagai elektroda pembumian biasanya digunakan elektroda batang berbentuk

pipa baja galanis diameter + mm atau baja berdiameter 1+ mm yang dilapisi tembaga setebal

,+ meter dengan panjang ,+ m atau # m. untuk penghantar bumi biasanya digunakan tembaga

+3 mm dan sampai dengan ,+ meter dari atas tanah harus dilindungi dengan pipa baja dari



kerusakan mekanis. Disamping itu tembaga pembumian sebaiknya dilapisi dengan timah agar

umurnya lebih lama dan tidak mudah korosi dibandingkan dengan tembaga biasa. 8ahanan

pembumian yang dapat di!apai sangat tergantung pada jenis elektroda, jenis tanah dan ke

dalaman penanaman elektroda.

Jenis jenis Elektroda

1. 5lektroda Pembanding

Di dalam beberapa penggunaan analisis elektrokimia, diperlukan suatu elektrode

pembanding (reference electrode) yang memiliki syarat harga potensial setengahsel yang diketahui, konstan, dan sama sekali tidak peka terhadap komposisi larutanyang sedang selidiki.. Pasangan ele!trode pembanding adalah elektrode indikator"disebut 'uga working electrode$ yang potensialnya bergantung pada konsentrasi 9atyang sedang diselidiki.

Syaratnya adalah:

· Mematuhi persamaan erst bersifat re#ersible

· Memiliki potensial elektroda yang konstan oleh &aktu

· Segera kembali keharga potensial semula apabila dialiri arus yang ke!il

· )anya memiliki efek hysterisis yang ke!il 'ika diberi suatu siklus suhu

· Merupakan elektroda yang bersifat nonpolarisasi se!ara ideal

. 5lektroda /ndikator

a. Pengertian 5lektroda indikator

5lektroda indikator "elektroda ker'a$ adalah suatu elektroda yang potensialelektrodanya bergantung terhadap konsentrasi "akti#itas$ analit yang diukur"#ogel:$.

b. ;enis-'enis elektroda indikator

i. 5lektroda indikator logam

• 5lektroda 'enis pertama

5lektroda logam yang potensialnya merupakan fungsi dari konsentrasi Mn< dalamMn<=M reaksi setengah redoks. 5lektroda 'enis pertama merupakan elektrodalogam murni yang memepertukarkan kationnya langsung denganlogamnya.5lektroda 'enis pertama tidak banyak digunakan karena sangat tidakselektif dan merespon kation lainnya yang mudah tereduksi. elemahan darielektroda ini tidak terlalu selektif, kadang bereaksi dengan katon lain yg lebih mudahtereduksi, elektroda logam dangat mudah teroksidasi

• 5lektroda 'enis ke-

http://fuadrofiqi.blogspot.com/2012/02/elektroda-pembanding-elektroda.html

http://fuadrofiqi.blogspot.com/2012/02/elektroda-pembanding-elektroda.html



5lektroda logam yang potensialnya merupakan fungsi dari konsentrasi > dalam M> n=M reaksi setengah redoks.

Logam tidak hanya merespon kationnya tetapi 'uga merespon anion yangmembentuk endapan sedikit larut dan kompleks stabil dengan kationnya.5lektroda 'enis ini memiliki ion-ion yang tidak bertukar elektron langsung dengan

elektrodanya. Sebagai gantinya, anion akan mengatur konsentrasi kation yangbertukar elektron dengan elektroda.

• 5lektroda redoks

5lektroda inert yang dapat men'adi sumber elektron bagi reaksi setengah redoks.

ii. 5lektroda membran

Pada elektroda membran, tidak ada elektron yang diberikan oleh atau kepadamembran tersebut. Sebagai gantinya, suatu membran membiarkan ion-ion 'enistertentu menembusnya, namun menghentikan ion-ion lain.

• Potensial membran

Suatu perubahan potensial pada sebuah membran konduktif dimana sisi yangberla&anan kontak "berhubungan$ dengan larutan yang memiliki komposisiberbeda.

• 5lektroda selektif ion

Sebuah elektroda dimana potensial membrannya merupakan fungsi konsentasi darisatu ion tertentu.

• 5lektroda ka!a

Sebuah elektroda selektif ion berdasarkan membran ka!a yang potensialterbentuk dari reaksi pertukaran ion pada permukaan membran.

• 5lektroda membran ristal

Sebuah elektroda selektif ion yang didasarkan pada kelarutan yang ke!ildari bahan kristal anorganik. 8idak hanya ka!a sa'a yang selektif terhadapkation, tetapi beberapa 9at padat lainnya 'uga selektif terhadap kation. Sebagai!ontoh kristal tunggal lantanum orida yang bertindak sebagai membrandigunakan untuk menetapkan ion uorida.ristal itu dikontaminasi dengan suatuunsur tanah langka, europium"//$, untuk meningkatkan daya hantar listriknya.

5lektroda ini mampu merespon ion uorida smpai konsentrasi 17-@

M.

• 5lekroda membran liAuid

Sebuah elektroda selektif ion di mana !helating agen dimasukkan ke dalammembran hidrofobik.

0ambar.. Perbandingan antara elektroda ka!a kon#ensional dengan elektroda membran liAuid.

"sumber: 3undamentals of nalyti!al *hemistry$

5lektroda 'enis ini menggunakan !airan yang tidak ber!ampur dengan air sebagai

membrannya. 5lektroda membran !airan menghasilkan potensial dari kedua

larutan yang mengandung analit dan liquid-ion exchanger . *airan tersebut akan



mengikat dengan selektif ion yang akan ditetapkan. Sebagai !ontoh elektroda

ion kalsium yang menggunakan suatu penukar kation yang mengandung asam

fosfat.

• /S358S

/S358 adalah ion-sensitif Beld eCe!t transistor yangdigunakan untuk mengukurkonsentrasi ion dalam larutan, ketika konsentrasi ion "seperti ) <, lihat skala p)$mengalami perubahan, arus melalui transistor akan berubah sesuai. Di sini,solusinya digunakan sebagai elektroda gerbang. Sebuah tegangan antara substratdan permukaan oksida mun!ul akibat selubung ion.

• 5lktroda en9im

Sebuah elektroda yang merespon konsentrasi substrat dengan mereaksikansubstrat dengan en9im yang statis, menghasilkan ion yang dapat dipantaudengan ion-selektif elektroda.

iii. 0as sensing probe

0as sensing probe adalah sel gal#ani yang potensialnya tergantung kepadakonsentrasi gas dalam larutan.

!. Pemilihan elektroda indikator

5lektroda indikator harus memenuhi beberapa syarat antara lain harusmemenuhi tingkat kesensiti#an yang terhadap konsentrasi analit. 8anggapannyaterhadap keaktifan teroksidasi dan tereduksi harus sedekat mungkin dengan yangdiramalkan dengan persamaan ernst. Sehingga adanya perbedaan yang ke!il darikonsentrasi analit, akan memberikan perbedaan tegangan"skoog:$.

(. Pengukuran Ph dengan 5lektroda a!a

Sel untuk mengukur p) dengan elektrode ka!a tersusun dari suatumembran ka!a tipis yang melekat erat pada tabung berisi suatu elektrodepembanding dalam, biasanya adalah elektrode perak-perak klorida, yangdiu'ungnya ditempatkan ka&at perak sebagai elektroda pembanding. 8abungdibenamkan dalam larutan yang p)-nya akan diukur beserta dengan tabungelektroda kalomel, yang keduanya dihubungkan ke p) meter.

0ambar.(. 5lektroda a!a untuk Pengukuran p) "sumber: 3undamentals of nalyti!al *hemistry$

Dibandingkan dengan elektrode indikator lain, elektrode ka!a memiliki

beberapa keunggulan. Pertama, tidak ada 9at asing yang ditambahkan ke dalamlarutan yang p)-nya akan diukur. edua, 9at-9at yang mudah dioksidasi atau

direduksi dapat berada dalam larutan tanpa mengganggu. etiga, karena

potensial tidak bergantung pada ukuran Bsik elektrode, maka elektrode dapat

dibuat sangat ke!il sehingga dapat digunakan untuk mengukur larutan dengan

#olume yang ke!il. Selain itu, tidak ada permukaan katalitik yang mudah

terkotori seperti pada elektroda hidrogen, dan !o!ok untuk pengukuran berulang.

Pada proses penetapan p) suatu larutan se!ara potensiometri perlu

dilakukan terlebih dahulu kalibrasi elektrode indikator. Metode kalibrasi elektrode

indikator ini dilakukan sebelum analisis potensiometri dilakukan untukmemberikan beberapa keuntungan seperti kesederhanaan, ke!epatan dan



keaplikatifan dalam penentuan nilai p). arena elektroda ka!a ini spesiBk untuk

ion )<, maka elektroda ini digunakan untuk mengukur p), namun kurang !o!ok

apabila digunakan untuk analisis kandungan ion logam. Maka dalam penentuan

kandungan ion logam perlu digunakan elektrode indikator membran 'enis lain

yaitu elektroda selektif-ion.

Documents

Definisi Sistem Proteksi