1. PENDAHULUAN

ampak dari globalisasi dan perdagangan bebas yang mau tidak mau harus dihadapi Indonesia adalah persaingan yang makin ketat di dalam dunia usaha perdagangan dan industri. Untuk meningkatkan daya saing, segala upaya harus dilakukan untuk meningkatkan efisiensi. PLN sebagai pemasok utama energi listrik di Indonesia, pasti akan menghadapi tuntutan peningkatan keandalan yang terus menerus, karena peningkatan keandalan akan berarti penekanan kerugian-kerugian yang tidak perlu terjadi, yang berarti peningkatan efisiensi. Indikator keandalan terpenting suplai tenaga listrik adalah lama padam/konsumen/ tahun dan kali padam/konsumen/tahun. Kedua angka itu harus ditekan terus menerus. Pada konsumen PLN angka lama padam itu relatif masih tinggi dibandingkan dengan negara maju.

2. MACAM-MACAM GANGGUAN, PENYEBAB, DAN AKIBATNYA a. Gangguan Beban Lebih

Beban lebih mungkin tidak tepat disebut sebagai gangguan. Namun karena beban lebih adalah suatu keadaan abnormal yang apabila dibiarkan terus berlangsung dapat membahayakan peralatan, jadi harus diamankan, maka beban lebih harus ikut ditinjau. Beban lebih dapat terjadi pada trafo atau pada saluran karena konsumen yang dipasoknya memang terus meningkat, atau karena adanya manuver atau perubahan aliran beban di jaringan setelah adanya gangguan. Beban lebih dapat mengakibatkan pemanasan yang berlebihan yang selanjutnya panas yang berlebihan itu dapat mempercepat proses penuaan atau memperpendek umur.

Pada trafo tenaga, percepatan proses penuaan itu secara pendekatan dapat dinyatakan dengan rumus Mountsinger sebagai berikut : 7)

6/)98(0 2

98tan−== ϑϑζ

CsuhupadapenuaanKecepasuhupadapenuaannKecepata

Dimana : ζ = Kecepatan penuaan relatif. ϑ = Suhu belitan bagian terpanas (hot spot). 98oC = adalah suhu sebagai dasar disain untuk umur yang wajar (20 –

30 tahun). Rumus Mountsinger tersebut berlaku sampai suhu 140oC. Tabel berikut menggambarkan hubungan kecepatan penuaan relatif (ζ) dengan suhu belitan.

ϑ (oC) ζ

80 86 92

0,125 0,25 0,5

98 1

104 110 116 122 128 134 140

2,0 4,0 8,0 16,0 32,0 64,0

128,0

Jadi trafo yang seumur hidupnya dibebani sedemikian sehingga suhu kerjanya (hot spot) 6o di atas 98oC, maka proses penuaannya dipercepat dua kali atau umurnya diperpendek menjadi separuhnya dari umur yang wajar. Atau suatu trafo yang dalam suatu perioda (misalnya 10 jam) dibebani sedemikian sehingga suhu kerjanya 60 diatas 980 C,

maka umurnya akan berkurang dua kali lebih banyak (ekivalen dengan dibebani pada suhu 980C selama dua kali 10 jam). Sebaliknya jika suhunya 6o di bawah 98oC, proses penuaannya diperlambat menjadi setengahnya. Trafo dapat dibebani lebih untuk sementara tanpa menyebabkan kenaikan suhu melampaui 98oC (jadi tidak mengakibatkan perpendekan umur) jika beban sebelumnya cukup rendah (suhu hot spot di bawah 98oC). Untuk hal ini telah ada petunjuk dari SPLN 17A (IEC 354) “Loading guide for oil-immersed transformer”.

Gangguan pada sistem pendingin (misalnya matinya fan pada radiatornya) dapat menyebabkan kenaikan suhu yang berlebihan meskipun bebannya masih di bawah nominalnya. Dalam hal demikian trafo juga akan mengalami perpendekan umur. Panas yang berlebihan pada beberapa kabel yang terpasang paralel dapat terjadi karena jaraknya satu sama lain terlalu dekat meskipun bebannya di bawah nominal. Akibatnya sama yaitu perpendekan umur atau cepat rusak.

b. Gangguan Hubung-Singkat

Hubung-singkat dapat terjadi antar fasa (tiga fasa atau dua fasa) atau antara satu fasa ke tanah, dan dapat bersifat temporair (non persistant) atau permanen (persistant). Gangguan yang permanen misalnya hubung singkat yang terjadi pada kabel, belitan trafo atau belitan generator karena tembusnya (break down nya) isolasi padat. Di sini pada titik gangguan memang terjadi kerusakan yang permanen. Peralatan yang terganggu tersebut baru bisa dioperasikan kembali setelah bagian yang rusak diperbaiki atau diganti. Penyebab gangguan permanen antara lain penuaan isolasi, kerusakan mekanis isolasi, tegangan-lebih dsb. Pada gangguan yang temporair, tidak ada kerusakan yang permanen di titik gangguan. Gangguan ini misalnya berupa flashover antara penghantar fasa dan tanah atau tiang, travers atau kawat tanah pada SUTT atau SUTM karena sambaran petir, atau flashover dengan

pohon-pohon yang tertiup angin, atau burung / binatang lain yang terbang / merayap mendekati konduktor fasa dan sebagainya. Pada gangguan ini yang tembus (break down) adalah isolasi udaranya, oleh karena itu tidak ada kerusakan yang permanen. Setelah arus gangguannya terputus, misalnya karena terbukanya circuit breaker oleh relay pengamannya, peralatan atau saluran yang terganggu tersebut siap dioperasikan kembali. Arus hubung singkat dua fasa lebih kecil daripada arus hubung singkat tiga fasa. Jika tahanan gangguan diabaikan arus hubung singkat dua fasa kira-kira : ½ 3 (=0,866) kali arus hubung singkat tiga fasa.

Arus gangguan satu fasa ke tanah hampir selalu lebih kecil daripada arus hubung singkat tiga fasa, bahkan mungkin lebih kecil dari arus beban nominalnya, sebab gangguan tanah hampir selalu melalui tahanan gangguan, misalnya beberapa ohm, yaitu tahanan pembumian kaki tiang, dalam hal flashover dengan tiang atau kawat tanah, atau beberapa puluh atau ratusan ohm dalam hal flashover dengan pohon. Di samping itu untuk sistem dengan pembumian melalui tahanan, tahanan pembumian netral sistem itu juga akan membatasi arus gangguan satu fasa ke tanah. Arus gangguan satu fasa ke tanah pada sistem dengan pembumian langsung pada umumnya juga sedikit lebih kecil dari pada arus hubung-singkat tiga fasa sebab impedans urutan nol saluran pada umumnya lebih besar (empat kalinya) dari pada impedans urutan positifnya, kecuali jika lokasi gangguannya dekat dengan pusat pembangit, dimana yang dominan impedansi generatornya yang reaktansi urutan nolnya tidak termasuk kedalam rangkaian urutan nolnya. Peralatan yang terganggu dan peralatan yang dilalui arus hubung-singkat dapat menjadi rusak dengan 2 cara :

• secara thermis • secara mekanis

Rusak secara Thermis Panas yang timbul tergantung pada besarnya arus gangguan dan lamanya arus gangguan itu berlangsung, yaitu sebesar :

ot I2R.dt

Dimana: t = waktu lamanya arus gangguan R = tahanan konduktor I = arus gangguan

Panas ini akan menaikkan suhu konduktor yang dilalui arus gangguan itu. Jika terlalu lama (clearing time-nya lambat) suhu konduktor akan terlalu tinggi sehingga merusak isolasinya atau mempercepat penuaannya. Jadi setiap peralatan mempunyai batas termis tertentu terhadap arus hubung singkat. “Ketahanan thermis terhadap arus hubung-singkat dalam waktu singkat” atau disingkat “Arus ketahanan waktu singkat” (“Short time withstand current”) dari peralatan biasanya dinyatakan dalam arus (kA) dan waktu 1 detik, 2 detik atau 3 detik. Batas thermis peralatan bisa juga dinyatakan dalam kurva waktu-arus (damage curve) dalam diagram Waktu-Arus. Jika batas itu tidak dilampaui maka tidak ada panas yang berlebihan, peralatan yang dilalui arus gangguan tidak rusak dan tidak mengalami percepatan penuaan.

Secara Mekanis Arus gangguan menimbulkan gaya tarik menarik atau tolak menolak pada konduktor yang dilalui arus gangguan. Busbar pada cubicle atau switchgear misalnya, harus memiliki isolator yang cukup kuat secara mekanis sehingga tahan terhadap gaya-gaya tersebut. Demikian pula belitan trafo juga harus memiliki kekuatan mekanis yang cukup sehingga tidak rusak oleh arus hubung singkat (through fault current) yang melaluinya. Gaya mekanis (dynamic force) tertinggi terjadi pada puncak arus (peak current) pertama dari arus hubung singkat itu yang nilai maximumnya, dengan maximum DC offset, bisa mencapai 2½ kali nilai rms (root mean square) dari arus hubung singkat simetrisnya. Contoh : Suatu Switchgear mempunyai : Arus ketahanan waktu singkat pengenal 20 kA/1 sec. Arus ketahanan puncak pengenal 50 kA. Dari hasil penelitian kerusakan trafo tenaga di Jawa menunjukkan bahwa kerusakan trafo akibat through fault current ternyata merupakan

kerusakan yang dominan (lihat tabel kerusakan trafo di Jawa untuk kurun waktu dari tahun 1988 – 1994).5)

Dengan disain peralatan/ sistem yang baik serta pengamanan sistem yang baik, gangguan hubung singkat pada umumnya tidak mengakibatkan kerusakan peralatan, paling hanya mengakibatkan terlepasnya bagian sistem yang terganggu yang selanjutnya mungkin dapat mengakibatkan pemadaman.

c. Gangguan Tegangan-Lebih

Tegangan lebih dapat dibedakan sebagai berikut : • Tegangan lebih dengan power frequency (di Indonesia 50 Hz) • Tegangan lebih transient

Selanjutnya tegangan lebih transient dapat dibedakan :

• Surja Petir (lightning surge) • Surja Hubung (switching surge)

Tegangan lebih dengan power frequency terjadi misalnya karena :

• Kehilangan beban atau penurunan beban di jaringan akibat switching karena gangguan atau karena manuver.

• Gangguan pada AVR (Automatic Voltage Regulator) pada generator atau pada sadapan berbeban (on-load tap changer) dari trafo tenaga.

• Kecepatan-lebih (Over speed) pada generator karena kehilangan beban.

Tegangan lebih dengan power frequency ini biasanya tidak begitu tinggi namun bisa berlangsung lama. Peralatan seperti kabel, trafo dan generator didesain sedemikian sehingga tegangan kerja maksimumnya masih di bawah “corona inception voltage” isolasinya sehingga peralatan itu tahan lama. “Corona inception voltage” adalah tegangan di mana internal corona discharge mulai timbul di dalam isolasinya. Jika tegangan kerja maksimum dilampaui maka internal corona discharge akan terjadi yang secara kumulatif merusak isolasi. Selanjutnya peralatan dapat langsung rusak karena insulation break down (hubung singkat) atau setidak-tidaknya terjadi percepatan penuaan (perpendekan umur). Jadi tegangan lebih dengan power

frequency akhirnya dapat berakibat hubung-singkat (insulation break down) atau sekedar perpendekan umur.

Surja Petir Petir dapat menyambar langsung ke konduktor fasa, atau menyambar kawat tanah atau tiang SUTT yang selanjutnya menyebabkan back flashover, atau menyambar tanah atau obyek lain di dekat SUTM atau SUTT (induced lightning) yang semuanya dapat mengakibatkan hubung- singkat atau gangguan tanah. Oleh karena itu kawat tanah pada SUTT yang berfungsi sebagai pelindung kawat fasa harus mempunyai tahanan pembumian serendah mungkin, dan isolatornya harus mempunyai tingkat isolasi (basic insulation level) yang cukup sehingga sambaran petir pada kawat tanah atau tiang tidak menyebabkan gangguan (back flashover) kecuali petir yang arusnya (discharge current) terlalu besar yang kemungkinan terjadinya (probability) lebih kecil. Surja Hubung Hubung-singkat atau bekerjanya Pemutus Tenaga (circuit breaker) dapat menimbulkan tegangan transient yang tinggi, namun biasanya tidak setinggi surja petir untuk sistem tegangan menengah atau tinggi. Untuk sistem tegangan ekstra tinggi, surja hubung bisa lebih dominan sebagai penyebab gangguan daripada surja petir.

d. Gangguan kekurangan daya

Kekurangan daya dapat terjadi karena tripnya unit pembangkit akibat gangguan di prime movernya, di generator, atau karena gangguan hubung-singkat di jaringan yang menyebabkan bekerjanya relay dan circuit breakernya yang berakibat terlepasnya suatu pusat pembangkit dari sistem. Jika tingkat pembebanan pusat/ unit pembangkit yang hilang/ terlepas tersebut melampaui cadangan putar (spinning reserve) sistem, maka pusat-pusat pembangkit yang masih kerja akan mengalami pembebanan yang berkelebihan sehingga frequency akan merosot terus. Jika hal ini tidak diamankan akan mengakibatkan tripnya pusat-pusat pembangkit itu secara beruntun (cascading) yang selanjutnya dapat berakibat runtuhnya (collapse) system yang dapat berarti pemadaman total.

e. Gangguan ketakstabilan (Instability).

Gangguan hubung singkat atau kehilangan pembangkit dapat menimbulkan ayunan daya (power swing) atau, yang lebih parah lagi, dapat menyebabkan unit-unit pembangkit lepas singkron (pull out of synchronism). Ayunan daya dapat mengakibatkan relay pengaman salah kerja yang selanjutnya menyebabkan gangguan yang lebih luas. Lepas sinkron dapat mengakibatkan berkurangnya pembangkit karena tripnya unit pembangkit ybs. atau terpisahnya sistem, yang selanjutnya dapat menyebabkan gangguan yang lebih luas bahkan keruntuhan sistem (collapse).

5)

Pen

yeba

b

I 1H

ubun

g si

ngka

t ext

erna

l2

Kel

emah

an Is

olas

i (H

ubun

g si

ngka

t int

erna

l)3

Pet

irP

rote

ksi g

agal

4K

elem

ahan

OLT

C5

Pem

elih

araa

n ku

rang

6S

alah

ope

rasi

7La

in-la

in8

Rus

ak%

MV

AA

ngka

ker

usak

anK

1 %

K2

%K

3 %

IIIII

IVV

VI

VII

VIII

5 41 176 121

10 82 21513 246

170

116

133.

311

2

242

343

30696

1.0

1.3

0.8

0.2

0.2

1.1

4.0

0.2

0.11

0.08

0.02

0.02

0.15

0.13

0.02

0.45

0.5

0.4

0.1

0.1

0.7

0.6

0.1

2.0

JUM

LAH

TO

TAL

4618

4210

08.

80.

984.

3

Jum

lah

Terp

asan

gJu

mla

h U

mur

(tra

nsf-

year

s)54

247

08

Ket

eran

gan

:K

1= =

K2

Rat

io a

ntar

a ju

mla

h Tr

afo

rusa

k te

rhad

ap ju

mla

h um

ur T

rafo

terp

asan

g (t

rans

f-ye

ars)

dar

i kel

ompo

k pe

nyeb

ab d

inya

taka

n da

lam

pro

sen

dala

m p

rose

n

Rat

io a

ntar

anila

i ker

ugia

n ak

ibat

Tra

fo r

usak

terh

adap

nila

i Tra

fo te

rpas

ang

ketik

a ba

ru d

ari

kelo

mpo

k pe

nyeb

abK

3=

FILO

SO

FI, S

TRA

TEG

I DA

N A

NA

LIS

AN

YA

UN

TUK

PE

NIN

GK

ATA

N K

EA

ND

ALA

N D

I PLN

PR

OTE

KS

I SIS

TEM

TE

NA

GA

LIS

TRIK

KE

RU

SA

KA

N T

RA

FO M

EN

UR

UT

PE

NY

EB

AB

DA

LAM

KU

RU

N W

AK

TU 6

TA

HU

N (1

988-

1994

)

No.

3. CARA MENGATASI GANGGUAN

Usaha-usaha untuk mengatasi gangguan dapat dikelompokkan ke dalam 2 golongan sebagai berikut :

• mengurangi terjadinya gangguan • mengurangi akibatnya

3.1. Mengurangi Terjadinya Gangguan

Gangguan tidak dapat dicegah sama sekali, tapi dapat dikurangi kemungkinan terjadinya dengan cara-cara sebagai berikut : a. Dengan hanya menggunakan peralatan yang dapat

diandalkan. Peralatan yang dapat diandalkan adalah peralatan yang minimum memenuhi persyaratan standar yang dibuktikan dengan uji jenis (type test), dan/ atau yang telah terbukti keandalannya dari pengalaman penggunaannya. Penggunaan peralatan di bawah mutu standar akan merupakan sumber gangguan

b. Penentuan spesifikasi yang tepat dan desain yang baik

sehingga baik dalam kondisi kerja normal maupun dalam keadaan gangguan yang wajar, semua peralatan tahan baik secara elektris, thermis maupun mekanis. Ini berarti semua peralatan tidak akan mengalami overstress secara elektris, thermis ataupun mekanis yang bisa merusak atau memperpendek umur.

c. Pemasangan yang benar sesuai dengan disain, spesifikasi

dan petunjuk dari pabriknya. d. Penggunaan kawat tanah pada SUTT/ SUTET (Saluran

Udara Tegangan Tinggi/ Ekstra Tinggi) dengan tahanan pembumian kaki tiang yang rendah untuk menghindari atau mengurangi terjadinya gangguan akibat sambaran petir. Untuk pemeriksaan tahanan pembumian dalam pemeliharaan rutin, hubungan konduktor pembumiannya harus bisa dilepas dari kaki tiangnya.

e. Penebangan / pemangkasan pohon-pohon yang berdekatan

dengan kawat fasa pada SUTM dan SUTT. Dalam hal ini yang perlu diperhatikan tidak hanya jaraknya dalam keadaan

tidak ada angin melainkan juga dalam keadaan ditiup angin pohon itu harus tetap mempunyai jarak yang cukup terhadap kawat fasa.

f. Penggunaan kawat / kabel udara berisolasi untuk SUTM

secara selektif. g. Operasi dan pemeliharaan yang baik. h. Menghilangkan/mengurangi penyebab gangguan/kerusakan

melalui penyelidikan.

3.2 Mengurangi Akibat Gangguan Karena gangguan tidak bisa dicegah sama sekali maka usaha untuk mengurangi akibatnya juga sangat penting : a. Mengurangi besarnya arus gangguan dengan cara :

• Menghindari konsentrasi pembangkitan (mengurangi short circuit level)

• Menggunakan reaktor • Menggunakan tahanan untuk pembumian netralnya

untuk jaringan tegangan menengah. b. Penggunaan lightning arrester dan penentuan tingkat dasar

isolasi (Basic Insulation Level) peralatan dengan koordinasi isolasi yang tepat.

c. Melepaskan bagian sistem yang terganggu dengan

menggunakan circuit breaker dan relay proteksi (proteksi sistem tenaga liatrik).

d. Menghindari atau mengurangi luasnya / lamanya pemadaman

atau kerusakan akibat pelepasan bagian sistem yang terganggu dengan cara : • Penggunaan jenis relay yang tepat dan penyetelan relay

yang selektif agar bagian yang terlepas sekecil mungkin. • Penggunaan saluran double dengan proteksi yang

selektif sehingga jika terjadi gangguan pada salah satu saluran, tidak terjadi pemadaman karena saluran yang lain masih tetap befungsi.

• Penggunaan loop dengan proteksi yang selektif sehingga jika terjadi gangguan pada salah satu seksi tidak terjadi pemadaman karena hanya seksi itu saja yang terlepas dan konsumen masih terhubung dengan sumbernya dari salah satu arah.

• Penggunaan Penutup-Balik Otomatis (PBO) yang cepat sehingga pemadaman dapat dihindari atau hanya berlangsung dalam waktu yang sangat singkat.

• Penggunaan Saklar Seksi Otomatis (automatic sectionalizer) pada JTM untuk mempercepat pemulihan dan mempersempit daerah yang padam.

• Penggunaan spindle pada JTM atau setidak-tidaknya ada titik pertemuan antar saluran (sehingga terbentuk loop terbuka) sehingga dalam hal ada gangguan, kerusakan atau pemeliharaan tersedia alternatif supply dari arah lain.

• Penggunaan dua saluran pemasok dari sumber (gardu induk) yang berbeda dan dilengkapi dengan Saklar Pindah Otomatis (Automatic Change Over Switch) pada konsumen yang memerlukan keandalan yang tinggi

• Penggunaan peralatan cadangan (biasa dengan kriteria N-1).

e. Penggunaan program Pelepasan-Beban (Load Shedding),

Pemisahan Sistem (System Splitting) dan Pembentukan Pulau (Islanding) untuk mengurangi luasnya pemadaman dan mempercepat pemulihan sistem setelah gangguan.

f. Penggunaan relay dan circuit breaker yang cepat dan AVR

dengan response yang cepat pula untuk menghindari atau mengurangi kemungkinan gangguan instability (lepas sinkron) akibat gangguan hubung-singkat atau jatuhnya unit pembangkit.

4. PENGERTIAN DASAR PROTEKSI.

4.1 Fungsi Proteksi Fungsi Proteksi adalah memisahkan bagian sistem yang terganggu sehingga bagian sistem lainnya dapat terus beroperasi dengan cara sbb :

a. Mendeteksi adanya gangguan atau keadaan abnormal lainnya pada bagian sistem yang diamankannya (fault detection).

b. Melepaskan bagian sistem yang terganggu (fault clearing). c. Memberitahu operator adanya gangguan dan lokasinya

(announciation). Pengaman-lebur (fuse) adalah contoh alat pengaman yang paling sederhana yang jika dipilih dengan tepat dapat memenuhi fungsi tersebut. Untuk pengamanan bagian sistem yang lebih penting, digunakan sistem proteksi yang terdiri dari seperangkat peralatan proteksi yang komponen-komponen terpenting nya adalah :

• Relay Proteksi : sebagai elemen perasa yang

mendeteksi adanya gangguan atau keadaan abnormal lainnya (fault detection).

• Pemutus Tenaga (PMT) : sebagai pemutus arus

gangguan di dalam sirkit tenaga untuk melepaskan bagian sistem yang terganggu. Dengan perkataan lain “membebaskan sistem dari gangguan” (fault clearing). PMT menerima perintah (sinyal trip) dari relay proteksi untuk membuka.

• Trafo Arus dan/atau Trafo Tegangan untuk meneruskan arus dan/atau tegangan dengan perbandingan tertentu dari sirkit primer (sirkit tenaga) ke sirkit sekunder (sirkit relay) dan memisahkan sirkit sekunder dari sirkit primernya.

• Battery (aki) : sebagai sumber tenaga untuk mengetrip

PMT dan catu daya untuk relay (relay digital/ relay statik) dan relay bantu (auxiliary relay).

Hubungan antara komponen-komponen proteksi sebagai suatu sistem proteksi yang sederhana dapat dilihat pada Gbr. 4.1.a untuk sistem tegangan menengah (TM) atau tegangan tinggi (TT), dan Gbr.4.1.b , untuk sistem tegangan ekstra tinggi (TET) yang menggunakan proteksi dobel (duplicate).

Trafo Tegangan

CT2

CT1

DS

CB

RelayR :

LINE

:::::

BFTCVTCT

BatteryFuseTrip Coil

Trafo Arus

CT

DS

CB

:CB

VT F

PMT

TCB

R

LINE

B2B1

VT F1 F2

TC1

TC2

R1

R2

4.2. Kawasan Pengamanan (Zone of Protection)

Sistem Tenaga Listrik terbagi ke dalam seksi-seksi yang satu sama lain bisa dihubungkan atau dipisahkan melalui pemutus tenaga (PMT). Setiap seksi diamankan oleh suatu relay proteksi (disingkat relay) dan setiap relay mempunyai kawasan pengamanan. Kawasan pengamanan suatu relay proteksi adalah bagian dari sistem yang menjadi tanggung jawab relay proteksi itu untuk mendeteksi gangguan yang terjadi di dalamnya, dan dengan bantuan PMT memisahkan seksi yang terganggu itu dari bagian sistem lainnya. Sebagai contoh relay dan kawasan pengamanannya di dalam suatu sistem tenaga listrik dapat dilihat pada Gbr. 4.2.a dan Gbr. 4.2.b.

Gbr. 4.1.a Gbr. 4.1.b

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(7)

(6)

(8)

(9)

(10)

(11)

11kV

150k

V20

kV

Con

toh

: Jen

is R

elay

, fun

gsin

ya d

an K

awas

an P

enga

man

anny

a

FILO

SO

FI, S

TRA

TEG

I DA

N A

NA

LIS

A U

NTU

K P

EN

ING

KA

TAN

KE

AN

DA

LAN

PR

OTE

KS

I SIS

TEM

TE

NA

GA

LIS

TRIK

Gbr

. 4.2

.a

Ket

eran

gan

:

A

12

B2

1C

21

DE

(1)

=O

vera

ll D

iffer

entia

l Rel

ayP

enga

man

Uta

ma

Gen

.-Tra

fo

Pen

gam

an C

adan

gan

Loka

l Gen

.-Tra

foO

ver

Cur

rent

Rel

ay=

(2)

Pen

gam

an C

adan

gan-

jauh

Bus

A

Pen

gam

an U

tam

a B

us A

=(3

)P

enga

man

Bus

=(4

)P

enga

man

Uta

ma

Sal

uran

AB

Dis

tanc

e R

elay

Zon

e I &

PLC

di A

1P

enga

man

Uta

ma

Traf

oD

iffer

entia

l Rel

ay T

rafo

Pen

gam

an U

tam

a B

us B

Dis

tanc

e R

elay

Zon

e II

di A

1=

(5)

==

(7)

(6)

Pen

gam

an C

adan

gan-

jauh

Tra

fo d

i BD

ista

nce

Rel

ay Z

one

III d

i A1

Pen

gam

an C

adan

gan-

jauh

seb

agia

n Tr

afo

di B

sam

pai d

i Bus

C

Ove

r C

urre

nt R

elay

Tra

fo s

isi 1

50kV

(8)

=

Pen

gam

an C

adan

gan-

jauh

Bus

CP

enga

man

Cad

anga

n Lo

kal T

rafo

Ove

r C

uren

t Rel

ay T

rafo

sis

i 20k

V(9

) =

Pen

gam

an C

adan

gan-

jauh

sal

uran

CD

Pen

gam

an U

tam

a sa

lura

n D

EO

ver

Cur

rent

Rel

ay d

i DP

enga

man

Cad

anga

n-ja

uh s

alur

an D

E

Ove

r C

urre

nt R

elay

di C

1

Pen

gam

an U

tam

a B

us C

Pen

gam

an U

tam

a sa

lura

n C

D

=

(10)

(11)

=

Pen

gam

an C

adan

gan-

jauh

sek

si b

erik

utny

a

Uta

ma

Bus

bas

AK

awas

an P

enga

man

Uta

ma

Sal

uran

A-B

Kaw

asan

Pen

gam

anK

awas

an P

enga

man

Uta

ma

Bus

bar

BC

adan

gan-

jauh

sek

si D

ES

alur

an 2

0kV

CD

dan

Kaw

asan

Pen

gam

an

AB

CD

E

Kaw

asan

Pen

gam

anU

tam

a G

en-T

rafo

Ove

rlap

ping

Kaw

asan

Pen

gam

anC

adan

gan

Loka

lS

alur

an A

-B y

ang

Cad

anga

n-ja

uh b

agi

Ber

fung

si p

ula

seba

gai

Bus

150

kV B

Kaw

asan

Pen

gam

anU

tam

a (D

ifere

nsia

l) Tr

afo

Kaw

asan

Pen

gam

an C

adan

gan-

loka

l Tra

fo y

ang

berf

ungs

i pul

a se

baga

i Cad

anga

n-ja

uh B

us C

Kaw

asan

Pen

gam

an

jauh

sal

uran

20k

V C

Dpe

ngam

an c

adan

gan-

Uta

ma

Bus

20k

V y

ang

berf

ungs

i pul

a se

baga

i

PR

OTE

KS

I SIS

TEM

TE

NA

GA

LIS

TRIK

FILO

SO

FI, S

TRA

TEG

I DA

N A

NA

LIS

A U

NTU

K P

EN

ING

KA

TAN

KE

AN

DA

LAN

Gbr

. 4.2

.b

Con

toh

: Kaw

asan

Pen

gam

anan

Uta

ma

dan

Kaw

asan

Pen

gam

anan

Cad

anga

n

(2)

(3)

(5)

(9)

(8)

(7)

(6)

(4)

(1)

Karena dengan terpisahnya bagian sistem yang terganggu, bagian sistem lainnya dapat selamat tidak rusak dan terus beroperasi, maka suatu relay proteksi dengan mengamankan kawasannya sendiri pada hakekatnya menyelamatkan seluruh sistem.

4.3 Pengaman Utama dan Pengaman Cadangan

Ada kemungkinan suatu sistem proteksi gagal bekerja karena kegagalan komponennya. Misalnya kegagalan/ kelemahan battery, terputusnya rangkaian trip, gangguan mekanis pada PMT, kerusakan relay, dsb. Oleh karena itu sistem dilengkapi dengan pengaman cadangan di samping pengaman utamanya. Karena pengaman cadangan baru diharapkan bekerja jika pengaman utamanya gagal bekerja maka pengaman-pengaman cadangan disertai dengan waktu tunda (time delay) untuk memberi kesempatan kepada pengaman utama bekerja lebih dahulu, atau fungsinya sebagai pengaman cadangan diblok untuk mencegah trip jika pengaman utamanya start.

Cara memberikan pengaman cadangan sebagai berikut :

• Pengaman cadangan-lokal (local back up) • Pengaman cadangan-jauh (remote back up) • Pengaman kegagalan PMT

Pengaman cadangan-lokal terletak di tempat yang sama dan mengetrip PMT yang sama dengan pengaman utamanya, sedangkan pengaman cadangan-jauh terletak di seksi sebelah hulunya, jadi PMT yang ditrip juga PMT disebelah hulunya. Suatu relay (misalnya relay arus-lebih atau relay impedans) dapat berfungsi rangkap, sebagai pengaman utama bagi seksinya sendiri sekaligus sebagai pengaman cadangan jauh bagi seksi berikutnya. Sudah barang tentu terjadi tumpang tindih (over lapping) antara kawasan pengaman utama dan kawasan pengaman cadangannya, baik cadangan-lokal maupun cadangan-jauh (lihat Gbr.4.2.b). Ini berarti gangguan yang terjadi pada kawasan pengaman utama akan dideteksi baik oleh pengaman utama maupun pengaman cadangan-lokal ataupun pengaman cadangan-jauhnya. Untuk menghindari terlepasnya dua seksi sekaligus (seksi kawasan pengaman utama oleh relay

pengaman utama dan seksi sebelah hulunya oleh relay pengaman cadangan-jauh), maka relay pengaman cadangan-jauh diberi waktu tunda, atau diblok pencegah trip lihat contoh (2) pada butir 4.4.d. jika pengaman utamanya berhasil bekerja. PMT dapat gagal bekerja, misalnya karena lemahnya battery, terputusnya rangkain trip, gangguan mekanis pada PMT, atau kegagalan dalam memutuskan arus meskipun kontaknya sudah bergerak kearah membuka. Pengaman kegagalan PMT (CB Failure Protection) mendeteksi arus gangguan pada PMT yang seharusnya sudah terbuka. Jika arus masih ada, yang berarti terjadi kegagalan PMT, pengaman kegagalan PMT ini akan mengetrip semua PMT terdekat di sebelah hulunya yang mensuplai arus gangguan. Cara mendeteksi kegagalan PMT dilakukan oleh relay arus lebih yang mendeteksi masih adanya arus setelah PMT itu ditrip oleh relay proteksi nya. Jadi pengaman kegagalan PMT ini baru bisa bekerja setelah menerima sinyal trip dari relay proteksinya untuk start. Jika relay proteksi utama dan juga cadangan-lokal nya gagal, pengaman-kegagalan-PMT ini juga akan lumpuh karena sinyal trip dari relay proteksinya sebagai persyaratan untuk start, tidak diterimanya, maka dalam hal ini menjadi tugas relay pengaman cadangan-jauh untuk mengamankannya Contoh : .(lihat Gbr. 4.2.b.) Jika terjadi gangguan di trafo tenaga 150/20kV, maka relay proteksinya akan mengetrip PMT 150 kV trafo itu. Jika terjadi kegagalan pada PMT, maka pengaman kegagalan PMT akan bekerja dan mengirim sinyal trip ke kedua PMT saluran150 kV itu.

4.4 Persyaratan Terpenting Pengamanan

a. Kepekaan (Sensitivity) Pada prinsipnya relay harus cukup peka sehingga dapat mendeteksi gangguan di kawasan pengamanannya, termasuk kawasan pengamanan cadangan-jauhnya, meskipun dalam kondisi yang memberikan deviasi yang minimum.

Untuk relay arus-lebih hubung-singkat yang bertugas pula sebagai pengaman cadangan jauh bagi seksi berikutnya, relay itu harus dapat mendeteksi arus gangguan hubung singkat dua fasa yang terjadi diujung akhir seksi berikutnya dalam kondisi pembangkitan minimum.

Sebagai pengaman peralatan seperti motor, generator atau

trafo, relay yang peka dapat mendeteksi gangguan pada tingkatan yang masih dini sehingga dapat membatasi kerusakan. Bagi peralatan seperti tsb. diatas hal ini sangat penting karena jika gangguan itu sampai merusak besi laminasi stator atau inti trafo, maka perbaikannya akan sangat sukar dan mahal.

Sebagai pengaman gangguan tanah pada SUTM, relay yang

kurang peka menyebabkan banyak gangguan tanah, dalam bentuk sentuhan dengan pohon yang tertiup angin, yang tidak bisa terdeteksi. Akibatnya, busur apinya berlangsung lama dan dapat menyambar ke fasa lain, maka relay hubung-singkat yang akan bekerja. Gangguan sedemikian bisa terjadi berulang kali ditempat yang sama yang dapat mengakibatkan kawat cepat putus. Sebaliknya, jika terlalu peka, relay akan terlalu sering trip untuk gangguan yang sangat kecil yang mungkin bisa hilang sendiri atau risikonya dapat diabaikan atau dapat diterima.

b. Keandalan (Reliability)

Ada 3 aspek : b.1 Dependability

Yaitu tingkat kepastian bekerjanya (keandalan kemampuan bekerjanya). Pada prinsipnya pengaman harus dapat diandalkan bekerjanya (dapat mendeteksi dan melepaskan bagian yang terganggu), tidak boleh gagal bekerja. Dengan lain perkataan dependability-nya harus tinggi.

b.2. Security Yaitu tingkat kepastian untuk tidak salah kerja (keandalan untuk tidak salah kerja). Salah kerja adalah kerja yang semestinya tidak harus kerja, misalnya karena lokasi gangguan di luar kawasan pengamanannya atau sama sekali tidak ada gangguan, atau kerja yang terlalu cepat atau terlalu lambat. Salah kerja mengakibatkan pemadaman yang sebenarnya tidak perlu terjadi. Jadi pada prinsipnya pengaman tidak boleh salah kerja, dengan lain perkataan securitynya harus tinggi.

b.3 Availability Yaitu perbandingan antara waktu di mana pengaman dalam keadaan berfungsi/siap kerja dan waktu total dalam operasinya.

Dengan relay eletromekanis, jika rusak/tak berfungsi, tak diketahui segera. Baru diketahui pada saat uji rutin/periodik berikutnya,atau ketika terjadinya kegagalan atau salah kerja dalam gangguan yang sesungguhnya.

Dengan relay digital, karena dilengkapi dengan kemampuan memeriksa diri sendiri, jika ada kerusakan didalam, akan muncul alarm, sehingga bisa segera diketahui dan diperbaiki atau diganti. Disamping itu, sistem proteksi yang baik juga dilengkapi dengan kemampuan mendeteksi terputusnya sirkit trip, sirkit sekunder arus, dan sirkit sekunder tegangan serta hilangnya tegangan searah (DC voltage), dan memberikan alarm sehingga bisa segera diperbaiki, sebelum kegagalan proteksi dalam gangguan yang sesungguhnya, benar-benar terjadi. Jadi availability dan keandalannya tinggi.

c. Selektifitas (Selectivity)

Pengaman harus dapat memisahkan bagian sistem yang terganggu sekecil mungkin yaitu hanya seksi atau peralatan yang terganggu saja yang termasuk dalam kawasan pengamanan utamanya. Pengamanan sedemikian disebut pengamanan yang selektif.

Jadi relay harus dapat membedakan apakah: • Gangguan terletak di kawasan pengamanan utamanya

dimana ia harus bekerja cepat, atau • Gangguan terletak di seksi berikutnya dimana ia harus

bekerja dengan waktu tunda (sebagai pengaman cadangan-jauh), atau menahan diri untuk tidak trip, atau

• Gangguannya diluar daerah pengamanannya, atau sama sekali tidak ada gangguan, dimana ia harus tidak bekerja sama sekali.

Untuk itu relay-relay, yang didalam sistem terletak secara seri, di koordinir dengan mengatur peningkatan waktu (time grading) atau peningkatan setting arus (current grading), atau gabungan dari keduanya. Untuk itulah relay dibuat dengan bermacam-macam jenis dan karakteristik nya. Dengan pemilihan jenis dan karakteristik relay yang tepat, spesifikasi trafo arus yang benar, serta penentuan setting relay yang terkoordinir dengan baik, selektifitas yang baik dapat diperoleh. Pengaman utama yang memerlukan kepekaan dan kecepatan yang tinggi, seperti pengamanan generator, trafo tenaga dan busbar pada system Tegangan Ekstra Tinggi (TET) dibuat berdasarkan prinsip kerja yang mempunyai kawasan pengamanan yang batasnya sangat jelas dan pasti, dan tidak sensitive terhadap gangguan diluar kawasannya, sehingga sangat selektif, tapi tidak bisa memberikan pengamanan cadangan bagi seksi berikutnya. Contoh: pengamanan differensial (lihat butir 5.2.)

d. Kecepatan (speed)

Untuk memperkecil kerugian/ kerusakan akibat gangguan, maka bagian yang terganggu harus dipisahkan secepat mungkin dari bagian sistem lainnya. Waktu total pembebasan sistem dari gangguan, atau disingkat waktu total pembebasan gangguan (total fault clearing time), adalah waktu sejak munculnya gangguan, sampai bagian yang terganggu benar-benar terpisah dari bagian sistem lainnya.

ttotal= tstart+ td+ tPMT Dimana, ttotal = waktu total pembebasan gangguan tstart = waktu start relay (waktu kerja tanpa waktu tunda) td = waktu tunda relay untuk koordinasi tPMT = waktu pemutusan arus gangguan PMT. Dengan peralatan proteksi sekarang, yang mempunyai tstart sekitar 20-30 milidetik, tPMT = 2–3 cycle (40-60 milidetik), maka ttotal pengaman utama tanpa waktu tunda bisa kurang dari 0.1 detik. Sistem Tegangan Ekstra Tinggi memerlukan ttotal pengaman utama 80-90 milidetik, sedangkan pengaman arus lebih pada Jaringan Tegangan Menengah (JTM) bisa mencapai beberapa detik, karena harus dikoordinir dengan pengaman disebelah hilirnya. Kecepatan itu penting untuk:

• menghindari kerusakan secara thermis pada peralatan yang dilalui arus gangguan serta membatasi kerusakan pada alat yang terganggu.

• mempertahankan kestabilan sistem • membatasi ionisasi (busur api) pada gangguan disaluran

udara yang akan berarti memperbesar kemungkinan berhasilnya penutupan-balik PMT (reclosing) dan mempersingkat dead time nya (interval waktu antara buka dan tutup).

Untuk menciptakan selektifitas yang baik, mungkin saja suatu pengaman terpaksa diberi waktu tunda (td) namun waktu tunda itu harus sesingkat mungkin (seperlunya saja) dengan memperhitungkan risikonya. Jika risikonya terlalu besar maka perlu diusahakan cara pengamanan lain yang lebih cepat. Misalnya, sebagai contoh: (1) Bus 150 kV (bus B) suatu GI yang hanya diamankan

oleh pengaman cadangan jauh (distance relay zone II) pada SUTT di GI disebelah hulunya (lihat Gbr.4.2.a), yang tentu saja dengan waktu tunda yang biasanya 0.3 detik. Ini berarti bahwa jika terjadi gangguan di bus tsb,

gangguan itu baru dibebaskan dalam waktu tstart+0.3+tPMT ≈≈≈≈ 0.4 detik (lihat butir 5.7). Jika waktu total pembebasan gangguan sebesar 0.4 detik ini, yang karena lokasinya didekat pusat pembangkit yang besar misalnya, dianggap membahayakan stabilitas sistem, maka digunakan pengaman-bus (lihat Kawasan “Pengamanan Busbar 150kV”, bus B, pada Gbr. 4.2.b.) yang mampu membebaskan gangguan di bus dalam waktu 0.1 detik.

(2) Relay arus-lebih pada incoming sebagai pengaman

utama bus 20kV (bus C pada Gbr. 4.2.b), yang berfungsi pula sebagai pengaman cadangan penyulang 20kV, karena perlu dikoordinir dengan relay dipangkal penyulang (outgoing), diberi waktu tunda. Jika waktu tunda itu dianggap terlalu besar risikonya dalam hal gangguan di bus, maka relay incoming itu dapat dibuat cepat tanpa merusak selektivitasnya, dengan meman-faatkan sinyal blocking pencegah trip dari relay dipangkal penyulang. Jadi jika terjadi gangguan dipenyulang, relay penyulang akan start dan mengirim sinyal blocking (sebelum dia sendiri trip) ke relay incoming (yang juga start) untuk mencegah trip. Relay dipenyulang itu sendiri akan trip dengan waktu tunda.

Namun jika gangguannya di bus, relay penyulang tidak start, jadi tidak mengirim sinyal blocking. Relay incoming akan trip dengan sedikit waktu tunda (beberapa milidetik) sekedar untuk memastikan bahwa tidak ada sinyal blocking dari relay penyulang.

5. KRITERIA DETEKSI GANGGUAN 5.1. Arus lebih

Arus-lebih adalah arus yang melampaui arus beban maximum yang dibolehkan. Arus-lebih bisa dipakai untuk mendeteksi adanya beban-lebih, gangguan hubung-singkat (dua fasa atau tiga fasa) atau gangguan satu fasa ketanah dengan menggunakan relay arus lebih (Over Current Relay). Pengamanan ini disebut proteksi arus-lebih.

Ada 3 macam proteksi arus-lebih: • Proteksi beban-lebih • Proteksi hubung-singkat • Proteksi gangguan-tanah

Relay hubung-singkat terhubung di kawat fasa yang juga dialiri arus beban, oleh karena itu nilai setting nya harus lebih besar dari arus beban maximum, demikian pula relay beban-lebih. Gbr. 5.1a memperlihatkan hubungan antara relay dan Trafo arusnya untuk relay hubung singkat, relay beban lebih dan relay gangguan tanah Karena arus beban pada umumnya seimbang, maka relay beban-lebih sebenarnya cukup dipasang di salah satu fasanya. Namun banyak pula yang dipasang di ketiga fasanya. Arus hubung-singkat bisa mencapai sampai 10-20 kali arus nominalnya atau lebih tinggi lagi, sedangkan arus beban-lebih biasanya hanya 1.05 - 2.0 kali nominalnya. Oleh karena itu daerah kerja dan karakteristik relay beban-lebih sangat berbeda dengan relay hubung-singkat. Relay hubung-singkat tidak dapat berfungsi sebagai pengaman beban-lebih dengan akurat, yaitu tidak bisa mendeteksi beban-lebih yang masih rendah, (kurang dari 1,5 kali nilai setting nya), tapi biasanya akan trip terlalu cepat untuk beban-lebih yang lebih tinggi. Relay beban-lebih harus dapat menghindari panas yang berkelebihan pada alat yang diamankannya. Namun harus dapat memberi kesempatan bekerja dengan beban-lebih selama suhunya belum berkelebihan. Oleh karena itu karakteristik relay beban-lebih mengikuti fungsi exponensial sesuai dengan karakteristik pemanasan dan pendinginan dari alat yang diamankan. Nilai konstanta thermalnya harus dipilih sesuai dengan konstanta thermal dari alat yang diamankan. Sebagai alternatif untuk proteksi beban-lebih dapat dipakai relay suhu.

CT

> Relay hubung-singkat>th

0>

>

> =

Relay gangguan tanah=>0

th> Relay beban lebih=

Trafo arus=CT

Relay beban-lebih juga dipakai oleh PLN sebagai relay pembatas untuk membatasi arus beban pelanggan sesuai dengan daya tersambungnya. Tarif Dasar Listrik 2001 PLN selain mengharuskan digunakannya relay beban-lebih sebagai relay pembatas, juga memberikan karakteristiknya dalam kondisi dingin dalam bentuk tabel waktu trip sebagai fungsi arus. Dari tabel waktu trip tsb. dapat disimpulkan bahwa sebagai relay pembatas, relay beban-lebih itu harus disetel pada konstanta waktu thermal kurang lebih 14 menit. Relay hubung-singkat, meskipun memiliki karakteristik yang mendekati karakteristik dalam Tarif Dasar Listrik PLN, tidak dapat dipakai sebagai relay pembatas karena tidak memiliki memori terhadap pemanasan akibat pembebanan sebelumnya sebagai-mana relay beban-lebih . Relay hubung-singkat pada umumnya mempunyai 2 tingkat, bahkan ada yang 3 tingkat, yaitu:

• tingkat-rendah (low set) • tingkat-tinggi (high set). • tingkat seketika (instantanous)

Relay tingkat-rendah digunakan sebagai relay hubung-singkat yang sekaligus dapat berfungsi pula sebagai pengaman cadangan-jauh bagi seksi berikutnya. Karakteristik nya adalah inverse time

Gbr. 5.1.a

dan/atau definite time yang harus sesuai dengan karakteristik relay seksi lainnya dalam seri, supaya bisa dikoordinir dengan mudah. Karakteristik Inverse Time yang banyak dipakai dan telah dibakukan dalam IEC Standard 255 adalah Normal Inverse, Very Inverse, Extreemely Inverse dan Long Time Inverse. Kriteria penentuan setting arus relay arus-lebih pada umumnya: IF min > Ipick-up > IL max / κ dimana: IL max = arus beban maximum yang diizinkan IF min = arus gangguan minimum dilokasi relay untuk gangguan

pada batas kawasan pengamanan Ipick-up = arus pick-up pada harga setting nya κκκκ = perbanding nilai reset ke pick-up Untuk motor induksi, nilai setting relay tingkat-rendah ini harus lebih besar dari pada arus startnya yang biasanya antara 3 sampai 6 kali arus nominalnya. Pada relay di jaringan distribusi, yang ditugasi pula untuk memberikan pengamanan cadangan-jauh (remote back up) bagi seksi berikutnya, dalam hal ini IF min (lihat rumus kriteria penentuan setting diatas) adalah arus gangguan minimum (hubung-singkat 2-fasa) di ujung akhir seksi berikutnya dalam kondisi pembangkitan minimum. Dengan demikian terjadi tumpang tindih antara kawasan pengamanan utama relay diseksi berikutnya dan kawasan pengamanan cadangan jauh tsb. Maka supaya selektif, waktu kerja relay sebagai pengaman cadangan jauh harus lebih lambat dari pada relay pengaman utama di seksi berikutnya dengan beda waktu (time margin) yang cukup. Sedangkan Relay tingkat-tinggi digunakan untuk mengamankan gangguan dihulu yang memerlukan waktu yang cepat karena besarnya arus gangguan. Supaya tidak salah kerja untuk gangguan di seksi berikutnya, setting arusnya dibuat lebih besar dari pada arus gangguan maximum di awal seksi berikutnya. Biasanya: Ipick-up (high set) ≥ 1.3 x I’F max .

Dimana

I’F max adalah arus gangguan maximum diawal seksi berikutnya. (lihat Gbr.5.1.b)

Jadi relay tingkat tinggi ini tidak memberi pengamanan cadangan-jauh bagi seksi berikutnya. Karakteristik relay tingkat tinggi biasanya definite time atau instantaneous.

A B C

IF

1.3*I'F.max

I' F.max

t

tA>>

t tBt >

>tA

>t C

Jadi relay tingkat tinggi ini tidak memberi pengamanan cadangan Untuk mencegah relay trip akibat arus inrush, misalnya ketika memasukkan trafo tenaga atau start motor, ada relay yang dilengkapi dengan kemampuan mendua-kalikan nilai pick-up nya secara otomatis ketika ada arus inrush. Untuk ini relay dilengkapi dengan kemampuan mendeteksi arus harmonics kedua (yang

tA>> = Waktu kerja relay A, tingkat tinggi, definite tA> = Karakteristik waktu kerja relay A, tingkat rendah, inverse tB> = Karakteristik waktu kerja relay B, tingkat rendah, inverse tC> = Karakteristik waktu kerja relay C, tingkat rendah, inverse ∆t = Beda waktu (granding time) untuk koordinasi supaya selektif

Gbr. 5.1.b Koordinasi waktu kerja relay A,B & C, tingkat rendah,inverse, dan penggua- an relay tingkat tinggi, definite,pada, relay A.

banyak terkandung dalam arus inrush), atau sekedar mendeteksi munculnya arus tiba-tiba dari kecil sampai lebih dari 1.5 x nominalnya. Jika tidak dilengkapi dengan kemampuan pendua-kalian itu maka nilai setting relay tingkat tinggi ini perlu diberi sedikit waktu tunda atau dengan nilai setting diatas arus inrush tsb. Relay gangguan tanah terletak di kawat netral dari sirkit sekunder trafo arusnya. Jadi arus yang diukur adalah perjumlahan dari arus ketiga-fasanya. Arus ini disebut “arus sisa” (residual current), atau “arus urutan nol” (3I0), yang memang baru muncul kalau ada gangguan tanah. Karena letaknya yang sedemikian itu, relay gangguan tanah tidak dilalui oleh arus beban, baik yang seimbang ataupun tak seimbang, juga tidak dilalui arus hubung-singkat antar fasa, 2-fasa atau 3-fasa, karena perjumlahan arus-arus itu di titik pertemuan ketiga-fasanya sama dengan nol. Jadi relay gangguan tanah tidak sensitif terhadap arus beban maupun arus hubung singkat antar fasa. Oleh karena itu nilai setting nya bisa lebih kecil dari pada arus beban. Nilai setting yang kecil ini memang diperlukan karena arus gangguan 1-fasa ketanah bisa lebih kecil dari arus beban. Ini disebabkan karena 2 hal:

• gangguan 1-fasa ketanah hampir selalu melalui tahanan gangguan.

• titik netral sistem mungkin di bumikan melalui tahanan.

Relay hubung-singkat, yang settingnya diatas arus beban maximum, kurang atau tidak sensitif terhadap gangguan tanah. Gangguan tanah sebagai akibat putusnya konduktor 1-fasa dan menyentuh tanah, biasanya mempunyai tahanan gangguan yang sangat tinggi sehingga tidak bisa dideteksi oleh relay gangguan tanah. Gangguan sedemikian bisa dideteksi oleh relay ketakseimbangan arus fasa atau relay urutan negatif dari arus beban. Relay gangguan tanah bisa salah kerja akibat arus hubung-singkat yang besar jika setting nya terlalu kecil karena adanya kesalahan trafo arus di ketiga-fasanya. Oleh karena itu jika diperlukan relay gangguan tanah yang sangat sensitif (setting arusnya sangat kecil), misalnya untuk proteksi motor, maka untuk memperoleh arus sisa

tsb. lebih baik digunakan trafo arus toroida (zero sequence CT) yang inti (core) nya melingkari ketiga konduktor fasa yang arusnya hendak diukur.

5.2. Arus differensial Disini arus disebelah hulu nya dibandingkan dengan arus disebelah hilir nya dari alat yang diamankan. Jika tidak ada gangguan didalam kawasan pengamanannya, selisihnya sama dengan nol. Jika selisih nya tidak lagi sama dengan nol, berarti ada gangguan didalam. Selisih arus ini disebut “arus diferensial” ∆I. Arus inilah yang menjadi dasar bekerjanya relay. Oleh karena itu proteksi yang bekerjanya berdasarkan prinsip ini disebut proteksi differensial.

PD

A B

CT1

F1A2F

CT2

1BF

Bll

Al Bl

Al

Kawasan-pengamanan

Dalam keadaan normal, tidak ada gangguan, arus diferensial ∆∆∆∆I yang mengalir ke alat pengaman PD sama dengan nol, arus hanya bersirkulasi dalam sirkit sekundair kedua trafo arus (CT). ∆∆∆∆I = IA - IB = 0 →→→→ relay tidak trip Ini berlaku pula untuk kedua fasa lainnya. Demikian pula untuk gangguan diluar (F1A dan F1B). Untuk gangguan didalam (F2 ), arus disisi B akan terbalik sehingga: ∆∆∆∆I = IA + IB →→→→ relay trip Jika tidak ada sumber disisi B, IB = 0 , maka ∆∆∆∆I = IA

Gbr. 5.2.a

Dalam keadaan tidak ada gangguan didalam, ada kemungkinan timbul “arus diferensial” (sebut saja arus diferensial palsu, ∆∆∆∆I”) yang menyebabkan alat pengaman salah kerja. Arus diferensial palsu, ∆∆∆∆I” itu bisa disebabkan oleh:

• kesalahan trafo arus karena jenuh oleh “through fault current”, IF“

• perubahan posisi tap changer trafo tenaga (jika dipakai untuk proteksi trafo tenaga)

• Koreksi perbandingan transformasi yang kurang tepat • trafo tenaga yang kelewat jenuh akibat tegangan-lebih atau

frekuensi-kurang yang mengakibatkan arus eksitasinya (yang hanya ada di sisi sumber) terlalu besar.

• inrush current, dsb. Makin besar through fault current makin besar pula ∆∆∆∆I” untuk ketiga penyebab pertama. Pick up setting dari relay itu harus cukup rendah sehingga dapat mendeteksi gangguan selagi masih kecil, tapi harus cukup aman sehingga tidak salah kerja oleh arus diferensial palsu tsb. Untuk mencegah relay salah kerja akibat arus gangguan diluar (through fault current = IF“), arus IF“ tsb, disisi sekundernya, dipakai untuk menahan (restrain) sehingga makin tinggi arus gangguan IF“, makin tinggi pula ∆I yang diperlukan untuk kerjanya relay sehingga karakteristik kerjanya seperti Gbr. 5.2.b

dengan restrainDaerah kerja

l

l"

Arus pick-up tanpa restrain

l"F atau lRestrain

Gbr. 5.2.b : Karakteristik Relay Differential Bias dan arus differential palsu

Relay diferensial dengan karakteristik sedemikian (dengan restrain) disebut relay diferensial bias (biased differential relay) atau percentage diferential relay (karena kemiringan dari karakteristiknya dinyatakan dalam prosen). Restrain dengan arus harmonics dipakai untuk mencegah salah kerja oleh inrush current trafo. Untuk relay dengan kecepatan tinggi, perilaku transien (transient behaviour) dari trafo arus perlu diperhitungkan dengan memilih Oversizing Factor yang cukup untuk mencegah salah kerja. Salah kerja juga dapat dicegah dengan memakai detector kejenuhan, atau dengan mengusahakan pendeteksian gangguan sedemikian cepatnya sehingga sudah selesai sebelum kejenuhan tercapai. 2) Proteksi diferensial digunakan untuk mengamankan generator, motor yang besar, trafo tenaga, busbar, kabel dsb. Jika digunakan sebagai pengaman trafo tenaga, proteksi diferensial perlu ditambahkan fasilitas untuk mengoreksi perbandingan arus dan pergeseran fasa. Untuk ini digunakan trafo arus bantu (interface CT) khusus. Pada relay digital fasilitas itu sudah ada pada software didalam relay itu sendiri. Proteksi differensial juga dapat dipakai sebagai pengaman trafo 3-belitan. Sebagai pengaman kabel, karena trafo arus di kedua ujung kabel itu mungkin berjauhan, kawat sekunder antar trafo arus di kedua ujung kabel (disebut pilot cable) menjadi sangat panjang, maka supaya tahanan pilot cable tsb.tidak membebani trafo arusnya, arus sekunder itu dirubah menjadi tegangan yang sebanding, dan tegangan inilah yang dibandingkan oleh relay melalui pilot cable itu. Dengan perkembangan teknologi serat optik (optical fiber) yang dapat dimanfatkan sebagai pilot channel yang dapat diandalkan karena bebas dari gangguan (noise), maka proteksi diferensial sekarang juga banyak dipakai sebagai pengaman Saluran Udara Tegangan Tinggi ataupun Ekstra Tinggi (SUTT ataupun SUTET).

5.3. Beda sudut fasa arus

Kalau pengaman diferensial membandingkan amplitudo, maka pengaman ini membandingkan sudut fasa dari arus yang masuk dan arus yang keluar dari unit yang diamanankan melalui pilot channel, oleh karena itu disebut proteksi perbandingan fasa (phase comparison protection). Proteksi ini banyak dipakai pada saluran transmisi tegangan tinggi. Dalam keadaan pembebanan normal dan gangguan diluar ( F1Adan F1B), beda sudut fasa antara arus masuk dan arus keluar :

∆ϕ = ϕA- ϕB = 1800

dan dalam keadaan ganguan didalam : ∆ϕ = ϕA- ϕB = 00

Kapasitansi koductor SUTT / SUTET menyebabkan pergeseran sudut fasa antara IA dan IB dan ini mengharuskan adanya safety margin untuk mencegah salah kerja. Gambar dibawah ini memperlihatkan daerah kerja dan daerah restrain dari suatu pengaman perbandingan fasa. Daerah restrain nya membentang ke kedua sisi garis1800 sebesar+/-(30--60)0

TVu

1AF F1BF2

lAε

ϕ ϕ

jϕABl

Bϕjε

A B

Kawasan-pengamanan

Gbr. 5.3.a

TVu = Transmisi Variable yang diukur Melalui pilot chanel

Bl (F )1A Bl 1B(F )

Daerah Restrain

Daerah Kerja

lA

ϕ

5.4. Tegangan-lebih dan tegangan-kurang

Didalam sistem tiga-fasa. tegangan fasa ke-netral dan fasa ke-fasa disisi beban dipengaruhi oleh jatuh tegangan (voltage drop) sepanjang saluran, jadi dipengaruhi oleh beban itu sendiri, tapi tegangan hanya boleh berubah dalam batas tertentu. Jika perubahan itu melampaui batas, berarti keadaan tidak normal atau ada gangguan. Tegangan-lebih bisa disebabkan oleh gangguan pada pengatur tegangan pada generator atau trafo, atau karena beban-hilang, atau karena jeleknya pengaturan faktor kerja. Tegangan-lebih akibat petir tidak termasuk dalam golongan ini, karena biasanya hal ini sudah diamankan oleh arrester. Tegangan-kurang kebanyakan disebabkan karena gangguan. Untuk generator, proteksi tegangan-lebih umumnya terdiri dari 2 tingkat:

(1) Tingkat pertama, dengan setting 1.1 – 1.25 UN, dengan waktu tunda untuk memberi kesempatan kepada pengatur tegangan untuk mengembalikannya ke tegangan normal setelah beban hilang.Bekerjanya relay ini dipakai untuk memperlemah eksitasi generator.

(2) Tingkat kedua, dengan setting 1.3 – 1.4 UN, tanpa waktu

tunda, dipakai untuk menghentikan unit pembangkit.

Gbr. 5.3.b

Proteksi tegangan-kurang dipakai untuk mencegah bekerjanya motor pada tegangan yang terlalu rendah, atau untuk mencegah motor start sendiri setelah tegangan pulih kembali. Kriteria tegangan-lebih kadang-kadang di kombinasikan dengan kriteria lain, misalnya tegangan-lebih dengan frekuensi-kurang (over flux protection) pada step-up trafo generator. Tegangan-kurang dengan arus-lebih (voltage controlled over-current relay) pada generator kecil. Sebagai alternatif untuk hal terakhir ini bisa dipakai pengaman impedans-kurang .

5.5. Arah daya (Power direction)

Di tempat dimana kriteria arus-lebih tidak bisa memberikan pengamanan yang selektif, seperti pada saluran dobel atau loop, dipakailah unit arah (directional unit) bersama dengan unit arus-lebih. Unit arah juga dipakai pada generator untuk mendeteksi peristiwa motoring yang berbahaya, yaitu mendeteksi arah daya (Megawatt) yang terbalik (reverse power), dan juga pada motor sinkron untuk mendeteksi kerja asinkron yaitu arah daya VAR negatif (menyerap VAR). Dalam sistem arus bolak-balik diperlukan tegangan referensi untuk menentukan arah daya, dan untuk maksud ini dipakai tegangan busbar. Karena tegangan referensi ini juga bisa hilang (collapse) dalam hal terjadi gangguan pada atau di dekat busbar maka digunakan memori (tuned circuit) yang mampu menyimpan tegangan dalam waktu yang cukup untuk memastikan pendeteksian arah daya. Contoh: Relay arus lebih dengan unit arah pada sirkit dobel / loop.

F1

2F

3F2

1

2

1F2ll F3

l F1

arah relay

BA

Gbr. 5.5.a : Arah arus gangguan dan Arah relay pada sirkit dobel

ϕ BU

IF2, ( IF3)

180°

IF1

DAERAH BLOK

DAERAH KERJA

Tanpa unit arah: Supaya selektif, Gangguan di F2 : tB2< tB1< tA1 (tB2 =waktu kerja relay B2, dekat B disaluran 2) Gangguan di F1 : tB1< tB2< tA2 Kedua persyaratan tidak mungkin dipenuhi bersama2. Dengan unit arah: Persyaratannya cukup: tB1 = tB2 < tA1 = tA2

A

2

1

2

12

1

2F

1F3F

B

C

F3IF2IF1I

Gbr. 5.5.b : Vektor arus, vector tegangan dan arah relay, dilihat dari Relay B1 (Kotak hitam)

Gbr. 5.5.c : Arah arus dan arah relay pada system loop

Tanpa unit arah: Supaya selektif, Gangguan di F1 : tB1<tB2<tC1<tC2<tA2 Gangguan di F2 : tC2<tC1<tB2<tB1<tA1 Kedua persyaratan tidak mungkin dipenuhi bersama2. Dengan unit arah: Persyaratannya cukup: Gangguan di F1: tB1<tC1<tA2 Gangguan di F2: tC2<tB2<tA1

5.6. Komponen simetris arus dan tegangan

Kadang-kadang komponen simetris dari arus dan tegangan fasa lebih cocok dipakai untuk proteksi dari pada arus dan tegangan fasa itu sendiri. Contoh tipikal adalah deteksi ke-takseimbangan (unbalance) dengan mengukur komponen urutan negatifnya. Dalam hal ini digunakan filter untuk memisahkan komponen-komponen simetris dari arus dan tegangan. Komponen simetris arus atau tegangan dan jenis-jenis gangguan yang bisa dideteksi nya antara lain:

• komponen urutan nol dari arus : untuk gangguan tanah. • komponen urutan nol dari tegangan: untuk mendeteksi

pergeseran netral (gangguan tanah pada system yang tak dibumikan atau dibumikan memalui Kumparan Petersen), bersama-sama dengan komponen urutan nol dari arus untuk gangguan tanah yang memerlukan relay directional.

• Komponen urutan negatif dari arus: untuk gangguan pembebanan yang tak simetris dan terputusnya konduktor satu fasa. Gangguan tanah dan gangguan hubung-singkat dua fasa bisa juga dideteksi dengan menggunakan komponen urutan negatifnya.

• Komponen urutan negatif dari tegangan: untuk mendeteksi tegangan yang tak simetris yang membahayakan motor.

5.7. Impedans

Kriteria berdasarkan pengukuran impedans ini dipakai untuk mendeteksi gangguan hubung-singkat atau gangguan tanah pada saluran transmisi, gangguan hilang-eksitasi (under excitation, loss of field) atau lepas sinkron pada generator.

Deteksi gangguan hubung-singkat pada sistem transmisi ini berdasarkan kenyataan bahwa impedans yang terukur di lokasi relay dalam keadaan pembebanan normal (yaitu impedans beban = tegangan dibagi arus beban) jauh lebih tinggi dari pada impedans gangguan (yaitu impedans gangguan = tegangan dibagi arus dalam keadaan gangguan). Relay akan kerja jika impedans yang terukur kurang dari settingnya. Oleh karena itu pada hakekatnya relay yang bekerjanya berdasarkan kriteria ini adalah relay impedans kurang (under impedance relay). Karena jarak gangguan sebanding dengan impedans saluran sampai ketitik gangguan, maka relay ini disebut juga relay jarak (distance relay). Sudah menjadi kebiasaan untuk menggambarkan tegangan dibagi arus yang sama dengan impedans (V/I=Z) itu didalam diagram R-X, dimana pusat ordinat nya menggambarkan lokasi relay dan permulaan saluran yang diamankan, ordinatnya reaktansi X dan absis nya tahanan R. Didalam R-X diagram itu bisa digambarkan: Daerah beban : yaitu daerah disebelah kanannya garis

yang dibentuk oleh impedans beban pada beban maximum (daerah Bb dalam gambar). Vektor ZB adalah contoh impedans beban induktif (ϕB positif) pada beban maximum. Daerah beban yang kapasitif terletak dibawah garis absis (ϕB negatif). Makin besar beban, makin pendek vector ZB.

Impedans saluran : yaitu garis lurus dengan sudut ϕL = arc.tan XL/RL dari saluran yang diamankan (garis ABC dalam gambar).

Daerah gangguan : yaitu daerah dengan bentuk kurang lebih jajaran genjang yang dibentuk oleh impedans saluran yang harus diamankan dan tahanan gangguan RF (daerah Gg dalam gambar). ZFS adalah impedans sampai ke titik (S), termasuk tahanan gangguan (RF). ZFS = ZAS + RF.

Daerah kerja relay : yaitu kurva tertutup yang bentuknya tergantung dari karakteristik kerja relay, misalnya lingkaran atau quadrilateral seperti dalam gambar, dimana jika ujung vector Z = V/I yang terukur terletak didalamnya, relay akan kerja. Relay dengan karakteristik seperti pada gambar mempunyai sifat directional.

Daerah kerja relay harus meliputi seluruh daerah gangguan. Sebagai contoh daerah kerja relay Zone satu (1) meliputi daerah yang diarsir dalam Gbr.5.7b dan Gbr.5.7.c. Daerah kerja relay tidak boleh meliputi bahkan harus cukup jauh dari daerah beban pada beban maximum dengan margin yang cukup supaya relay tidak salah kerja oleh arus beban.

A B C

FR

S

S = Batas daerah padasaluran A,B yang harusdiamankan

=R Tahanan gangguanF

jX C

B

S RF

A

ϕL

Gg

Daerah kerjaRelay :

AZ (I)(II)Z A

Z (III)A

Z FS

Bϕ Bb

BZ

R

Gbr. 5.7.a : Saluran A,B,C dengan sumber hanya disisi kiri diamankan dengan relay jarak

Gbr. 5.7b: Relay jarak 3 tingkat dengan karakteristik lingkaran(Mho)

S A (I)Z

FS

LϕA

Gg

ϕB

Z

Bb

BZ

jXC

B

RF

Relay :(III)(II)Z A

Z A

Daerah kerja

R

Relay dengan karakteristik lingkaran (Mho type) mempunyai jangkauan resistif yang terbatas dan penyetelannya tergantung pada (bersama-sama dengan) penyetelan reaktif-nya,sedangkan dengan karakteristik quadrilateral, jangkauan resistif nya bisa diatur secara independen, yang berarti sensitivity nya sebagai relay gangguan tanah dapat diatur secara independen pula. Karena baik relay maupun trafo arus nya ataupun trafo tegangannya mempunyai kesalahan, yang bisa positif maupun negatif, maka jangkauannya bisa lebih jauh atau lebih pendek dari yang seharusnya. Jika diasumsikan jangkauannya mempunyai kesalahan ±15%, maka daerah kerjanya dibuat 85% dari saluran yang diamankan. Maksudnya supaya tidak mungkin menjangkau sampai ke seksi berikutnya. Sisanya, 15% di ujung akhir saluran, diamankan oleh relay tingkat kedua dengan setting yang lebih besar. Jadi untuk relay di A, setting tingkat 1 (disebut Zone I) adalah 85% impedans saluran AB: ZA(I) = 0.85 ZAB [ΩΩΩΩ] Waktu kerja tingkat 1 adalah instantanous (tanpa waktu tunda). tA(I) = tstart [detik] Setting relay tingkat 2 Zone(II) harus dengan pasti dapat menjangkau sampai ke bus B, jadi harus dilebihi 15% ZA(II) ≥≥≥≥ 1.15 ZAB . [ΩΩΩΩ]

Gbr. 5.7.c : Relay jarak 3 tingkat dengan Karakteristik quadrilateral

Biasanya relay dilengkapi sampai tingkat 3 untuk memberi pengamanan cadangan-jauh bagi seksi berikutnya. Jika diinginkan memberi pengamanan cadangan saluran BC sepenuhnya, maka setting tingkat 3 Zone(III) nya adalah: ZA(III) ≥≥≥≥ 1.15 (ZAB + ZBC) [ΩΩΩΩ] Jika di saluran BC diamankan pula dengan relay impedans, maka daerah kerja ZA(II) akan tumpang tindih dengan sebagian derah kerja Zone(I) relay B (ZB (I)). Supaya tidak salah kerja oleh gangguan di saluran BC, maka ZA(II) diberi waktu tunda ∆t misalnya 0.3 detik. Jadi tA(II) = (tstart + 0.3) detik. (tstart adalah waktu kerja tanpa waktu tunda). Disamping itu perlu diperhatikan pula agar ZA(II) tidak tumpang tindih dengan ZB(II). Oleh karena itu ZA(II) harus dibatasi kurang dari (ZAB+ ZB(I)). Jadi : 1.15 ZAB ≤≤≤≤ ZA(II) ≤≤≤≤ 0.85(ZAB+ ZB(I) [ΩΩΩΩ] tA(II) = (tstart +∆∆∆∆t) detik.

Z A (III)

Z (II)A

(I)AZ

At (I)

(II)tA

(III)tA

A

S

B C

Demikian pula karena daerah kerja ZA (III) tumpang tindih dengan ZB (II), maka perlu diberi waktu tunda ∆t diatas tA(II), disamping itu

Gbr. 5.7.d : Jangkuan dan waktu kerja relay A untuk saluran A,B dengan sumber hanya dari satu arah.

agar ZA(III) tidak tumpang tindih dengan ZB(III), ZA(III) harus dibatasi kurang dari ZAB+ZB(II). Jadi, 1.15( ZAB + ZBC ) ≤≤≤≤ ZA(III) ≤≤≤≤ 0.85ZAB+ ZB(II) (ΩΩΩΩ) tA(III) = (tstart +2∆∆∆∆t) detik. Jika di B2 dan C2 juga dipasang relay impedans dan ada sumber dari kanan, gambar waktu kerjanya digambar di bawah garis dalam gambar Diagram waktu kerja berikut.

A B

2 1 2 1 2 1

C

A1t (I)A1t (III)(I)Z A1

A1t (II)

(II)Z A1

(III)A1Z

t

Z C2 (III)

C2Z (II)

(I)Z C2(I)Z B2

(I)B2tC2t (II)

C2t (I)

t

A B C

Z (I)B1B1t (II)

(II)tB2

Untuk mempercepat waktu trip untuk gangguan di ujung saluran (di Zone II) digunakan pola inter tripping antara relay pada GI yang berhadapan (misalnya antara relay A1 dan relay B2) melalui saluran komunikasi PLC (power line carrier) atau serat optik. Salah satu

Gbr. 5.7.e : Saluran A,B,C dengan sumber dari dua arah, diamankan dengan relay jarak

Gbr. 5.7.f : Diagram waktu kerja relay jarak

pola inter tripping yang banyak dipakai adalah pola permissive underreach. Dalam pola ini relay yang melihat gangguan di zone I (misalnya relay B2) selain mengirim sinyal ke PMTnya untuk trip, juga ke relay A1 dan relay A1 yang melihat ada gangguan didepan (di zone II) tidak perlu menunggu sampai t(II), segera trip setelah menerima sinyal dari B2 . Generator dalam keadaan gangguan hilang-eksitasi (loss of field) akan menyerap daya reaktif dari sistem.Jika dilihat dalam R-X diagram generator itu bekerja didaerah reaktif yang negatif. Oleh karena itu gangguan hilang-eksitasi dapat dideteksi dengan relay reaktans-kurang dengan karakteristik seperti pada gambar berikut :

jXO

Bb R

FZ

FZ

RO

ZB

ZB

BbR

ZF FZ- ====

Gerakan impedans gangguan hilang-eksitasiImpedans beban sebelum gangguan

Daerah bebanDaerah kerja relay

-jX

Vektor ZF bergerak dari kondisi normal ke kondisi gangguan, dan ketika ujung vektor ZF, melintasi daerah kerja relay, relay akan kerja.

5.8. Frekuensi

Penyimpangan frekuensi dari nilai nominalnya adalah petunjuk adanya ketidakseimbangan antara daya pembangkitan dan beban, jika daya pembangkitan lebih kecil frekuensi akan turun, jika lebih besar frekuensi akan naik. Dalam hal frekuensi turun karena system kekurangan daya (misalnya karena ada generator yang terlepas dari system), kalau

Gbr. 5.7.g : Karakteristik relay reaktans-kurang sebagai pengaman gangguan hilang-eksitasi

tidak segera diatasi, frekuensi akan turun terus sehingga system bisa kolaps. Untuk mengatasinya dalam praktek sudah biasa dilakukan pelepasan-beban (load shedding) sebagian bertahap secara otomatis, sampai keseimbangan tercapai kembali , dan frekuensi pulih. Untuk ini digunakan relay frekuensi-kurang (under frequency relay). Namun jika daya yang hilang itu terlalu besar, agar pelepasan beban itu segera bisa terjadi tanpa menunggu frekuensi menjadi lebih rendah, digunakan relay yang mengukur tingkat kecepatan penurunan frekuensi (frequency gradient) df/dt, bersama-sama dengan relay yang mengukur frekuensi. Relay df/dt itu tidak pernah digunakan sendirian (tanpa dikontrol oleh relay frekuensi), karena gejala penurunan frekuensi yang sama bisa terjadi dalam keadaan normal ketika terjadi penyambungan bagian system. Pemilihan feeder beban mana yang dilepaskan / dipadamkan, tergantung dari prioritas konsumennya berdasarkan pertimbangan tertentu. Di negara maju, dalam kontrak jual-beli tenaga listrik konsumen besar/ industri, konsumen boleh memilih prioritas tinggi atau rendah. Jika memilih prioritas rendah, dengan tarif listrik lebih murah, aliran listriknya akan dipadamkan lebih dulu dari pada konsumen dengan prioritas yang lebih tinggi dalam program pelepasan-beban ini.

50

49

48

470 0.5 1.0 1.5 2.0

P=10%df/dt=0.6 Hz/s

25%P=df/dt=1.6 Hz/s

F (Hz)

t(sec)

Gbr. 5.8.a

Untuk menanggulangi gangguan yang sangat besar, program pelepasan-beban sering dikombinasikan dengan program pemisahan-sistem (system splitting) dan pembentukan pulau (islanding), yaitu pemecahan sistem menjadi bagian-bagian sistem, dimana daya pembangkitan dan bebannya kurang lebih seimbang atau akan bisa diseimbangkan dengan pelepasan-beban lanjutan sehingga akhirnya bisa beroperasi dengan selamat. Untuk ini mungkin perlu digunakan pula relay arah daya. Bagian sistem sedemikian disebut “pulau”. Terbentuknya pulau-pulau ini sangat penting karena ini berarti masih ada unit-unit pembangkit yang selamat (survive) yang akan sangat membantu mempercepat dan mempermudah pemulihan sistem (system recovery) setelah gangguan. Turbin sebagai prime mover juga perlu diamankan terhadap peristiwa penurunan frekuensi sebab turbin mempunyai frekuensi resonansi dibawah frekuensi nominalnya, yaitu sedikit dibawah 48 Hz untuk frekuensi nominal 50 Hz. Pengoperasian pada frekuensi resonansinya sangat membahayakan daun turbin (turbine blade), jadi harus dihindari. Oleh karena itu jika frekuensi turun sampai 48 Hz, biasanya relay frekuensi-kurang dalam proteksi generator sudah harus trip menghentikan (shut down) mesin pembangkit. Setting relay untuk program pelepasan-beban harus lebih tinggi, biasanya bertingkat diantara 48.5 dan 49.5Hz.

5.9. Kriteria lain

Untuk proteksi masih ada kriteria lain yang digunakan, yaitu : 2)

• Suhu sebagai criteria untuk beban lebih (untuk minyak trafo, motor, generator)

• Kecepatan aliran minyak trafo, kumpulan gas untuk mendeteksi adanya gangguan didalam trafo, yaitu pada relay Buchholze.

• Harmonisa pada arus netral atau tegangan netral untuk mendeteksi gangguan tanah pada system dengan pembumian Kumparan Petersen.

• Harmonisa pada arus generator untuk mendeteksi gangguan didalam generator

• Sinyal transien arus atau transien tegangan, gelombang berjalan dsb. pada saluran transmisi untuk mendeteksi gangguan.

5.10 Ikhtisar

Tabel berikut menunjukkan kriteria untuk mendeteksi gangguan dan keadaan abnormal pada system tenaga listrik. Jenis gangguan dan variable (kriteria) yang digunakan untuk mendeteksinya : 2)

No. Jenis Gangguan Variabel yang digunakan untuk

Deteksi 1 Gangguan hubung-

singkat Pada umumnya

- Arus fasa I - Beda arus ∆I - Beda sudut fasa arus ∆ϕ - Arah daya P - Impedans Z

2 Tegangan-lebih dan tegangan-kurang

Tegangan fasa U

3 Gangguan tanah Komponen urut nol : - Arus I0 - Tegangan U0

- Arah daya P0

Dapat juga digunakan Komponen urutan negatifnya I2,U2,P2

4 Beban lebih - Arus fasa I - Suhu ϑ

5 Beban tak simetris Konduktor terputus

- Komponen urutan negatif arus I2

6 Kekurangan daya - Frekuensi f

- Kecepatan perubahan frekuensi df/df 7 Daya-balik (motoring) - Arah daya P

8 Hilang-eksitasi - Reaktans X 9 Tegangan tak simetris - Komponen urutan negatif tegangan U2

6. STRATEGI PENGAMANAN SISTEM TENAGA LISTRIK

6.1 Tujuannya

Terciptanya pengamanan sistem yang dapat meminimumkan kerugian/ kerusakan akibat gangguan dan memaksimumkan keandalan suplai tenaga listrik kepada konsumen.

Karena proteksi selalu berurusan dengan gangguan, maka untuk mencapai tujuan tsb. segala upaya harus dilakukan, mulai dari mencegah/ mengurangi terjadinya gangguan, mencegah/ mengurangi akibatnya, melakukan evaluasi dan analisa unjuk-kerja proteksi dan menindak lanjuti dengan tindakan koreksi terus menerus atas kesalahan/ penyimpangan yang ditemukan dari hasil evaluasi dan analisa tsb.

6.2 Mencegah atau Mengurangi Gangguan pada Sistem

Lihat butir 3.1. 6.3 Mengurangi Akibat Gangguan pada Sistem

Lihat pula butir 3.2. 6.3.1. Khusus Proteksi Sistem:

• Penggunaan peralatan pengaman yang dapat diandalkan dengan karakteristik yang sesuai dengan keadaan sistemnya dengan berpedoman kepada Standard PLN (SPLN) : Pola Pengamanan yang bersangkutan sehingga dapat dihindari kegagalan ataupun kesalahan kerja. SPLN Pola Pengamanan itu sendiri perlu diperbaharui terus menerus, sesuai dengan perkembangan teknologi.

• Koordinasi yang tepat sehingga tercipta pengamanan yang selektif.

• Penggunaan pengaman cadangan, cadangan lokal atau cadangan jauh, sehingga pada prinsipnya seluruh sistem harus terliput oleh setidak-tidaknya dua lapis pengamanan yaitu pengaman utama dan pengaman cadangan.

• Pengaman harus dapat bekerja dengan cepat sehingga terhindar kerusakan/ pemadaman yang luas yang tidak semestinya.

• Pengujian periodik serta perawatan yang baik terhadap perlengkapan proteksi sesuai petunjuk dari pabriknya dan ketentuan-ketentuan yang berlaku, untuk mempertahankan dependability dan security-nya.

6.3.2. Karena gangguan di JTM menjadi penyumbang terbesar

terhadap “angka lama padam/konsumen/tahun” maka perbaikan di JTM perlu mendapat perhatian utama, antara lain : memperbanyak penggunaan recloser dan automatic sectionalizer, memperluas cakupan Unit Pengatur Distribusi dalam monitoring dan manouver jaringan, mulai dipertimbangkan penggunaan jaringan kabel dengan loop tertutup atau yang dihubungkan dari GI ke GI dengan proteksi yang selektif (diffrential relay atau directional relay) untuk daerah konsumen yang sangat penting, dsb. (lihat butir 8.7)

6.3.3 Untuk menghindari atau mengurangi/ membatasi pemadaman

akibat terlepasnya unit pembangkit : • Disediakan cadangan putar (spinning reserve) dengan

governor bebas setidak-tidaknya sebesar beban dari unit pembangkit terbesar, sejauh kondisi sistem memungkinkannya dan secara ekonomis dapat dipertanggung jawabkan, sehingga jika unit tsb jatuh tidak perlu terjadi pelepasan-beban.

6.3.4.Dilakukan pelepasan-beban (load shedding) secara otomatis

untuk gangguan yang lebih besar, atau pemisahan-sistem (system splitting) disertai dengan pembentukan-pulau (Islanding). Peristiwa “islanding” adalah peristiwa terpecahnya sistem menjadi beberapa bagian sistem yang masing-masing dapat tetap hidup/beroperasi. Adanya unit- unit pembangkit yang selamat dan tetap beroperasi ini, akan sangat membantu mempercepat dan memudahkan pemulihan sistem. (lihat butir 5.8)

6.3.4 Jika perlu, dilakukan “Contigency analysis”, yaitu dengan komputer yang dilengkapi dengan program-program yang diperlukan, meniru (simulasi) gangguan yang terpilih pada sistem dengan parameter dan konfigurasi sistem dan nilai setting relay yang sesungguhnya atau yang akan dicoba dengan maksud untuk:

• Menguji relay setting yang ada apakah sudah selektif , dan memilih nilai setting yang memberikan dampak yang paling minimum.

• Melihat kemungkinan adanya bagian-bagian sistem yang menjadi terbebani lebih (overloaded) setelah gangguan.

• Melihat kemungkinan adanya titik-titik rawan dalam sistem, yaitu yang bila terjadi gangguan / trip disitu, dampak nya sangat besar.

• Mencari/ memilih konfigurasi sistem yang lebih aman. • Dan sebagainya, tergantung masalah yang dihadapi.

6.3.5. Untuk menghindari pemadaman yang lama akibat adanya sebagian sistem/saluran/peralatan yang rusak atau dalam perbaikan/pemeliharaan, disediakan saluran alternatif atau peralatan cadangan (kriteria N-1) secara selektif.

6.4 Perangkat Keras dan Perangkat Lunak dalam Proteksi

Dalam proteksi perlu dikuasai pengetahuan tentang peralatan yang diamankan, misalnya batas ketahanan elektris ataupun thermisnya, disamping pengetahuan (hardware) peralatan proteksi itu sendiri. Selain itu untuk koordinasi relay dan penentuan setting yang tepat, dalam rangka menciptakan pengamanan yang selektif, diperlukan studi hubung singkat, studi kestabilan sistem, studi koordinasi relay dan studi aliran beban, dan mungkin juga “Contingency analysis” (lihat 6.3.4.diatas) . Sekarang telah tersedia sofware computer (program) untuk studi tsb. Oleh karena itu perlu dimiliki dan dikuasai penggunaan program-program tsb. karena program-program tsb. dapat mempermudah dan mempercepat pelaksanaan studi-studi yang diperlukan.

6.5. Evaluasi dan Analisa Gangguan serta tindakan koreksi dan

perbaikannya. Semua gangguan dievaluasi, apakah wajar atau tidak wajar. Gangguan yang tidak wajar adalah gangguan yang mengandung kesalahan, penyimpangan atau kelemahan pada proteksinya atau pada peralatan sistem. Jadi evaluasi dan analisa gangguan ini pada

hakekatnya juga berarti evaluasi dan analisa terhadap unjuk-kerja proteksinya. Ketidak wajaran ini bisa dilihat dari akibat gangguan, penyebabnya atau frekuensi kejadiannya. Semua gangguan yang tidak wajar harus diteliti dan di analisa sampai ditemukan kesalahan/ penyimpangannya serta penyebabnya untuk kemudian di tindak-lanjuti dengan tindakan koreksi atau perbaikan sehingga kerusakan yang parah dan/atau pemadaman yang tidak semestinya dengan penyebab yang sama tidak terulang lagi. Masalah ini akan dibahas lebih lanjut dalam butir 7 (tujuh).

Sedangkan kesalahan atau kelemahan pada peralatan yang ditemukan dari hasil evaluasi ini perlu disampaikan juga kepada:

• Pabrik pembuatnya, sebagai masukan untuk terus menerus meningkatkan mutu hasil produksinya (lihat pula butir 8.1.3).

• Pihak yang berwenang melakukan pengadaan barang, sebagai masukan untuk menentukan kebijaksanaan dalam pengadaan barang selanjutnya.

7. EVALUASI DAN ANALISA GANGGUAN

Gangguan pada sistem tenaga listrik seharusnya tidak mengakibatkan kerusakan apapun pada saluran/ peralatan yang dilalui arus gangguan. Pemadamannyapun, jika ada, sangat terbatas, yaitu pemadaman sebagai akibat terlepasnya seksi atau peralatan yang terganggu saja. Jika ada gangguan yang mengakibatkan kerusakan yang lebih parah dan atau pemadaman lebih luas yang tidak semestinya, pastilah ada suatu kesalahan, kelemahan atau penyimpangan pada peralatan proteksi atau peralatan sistem, atau konfigurasi sistem itu mengandung kerawanan. Gangguan sedemikian disebut gangguan yang tidak wajar. Gangguan yang tidak wajar itu perlu diselidiki sampai dapat ditemukan apa kesalahan, kelemahan atau penyimpangannya, apa penyebabnya dan bagaimana tindakan koreksi atau perbaikannya agar gangguan yang tidak wajar tersebut tidak terulang kembali dengan penyebab yang sama.

7.1 Gangguan yang wajar dan yang tidak wajar.

Tanda gangguan yang wajar atau yang tidak wajar dapat dilihat dari akibatnya, penyebabnya atau frekuensi kejadiannya :

7.1.1 Dilihat dari akibat gangguan.

Jika gangguan itu tidak mengakibatkan kerusakan apapun pada peralatan yang dilalui arus gangguan dan hanya mengakibatkan kerusakan terbatas pada alat yang terganggu yang menjadi pemicu gangguan itu, dan pemadamannyapun, jika ada, terbatas semata-mata karena terlepasnya alat atau seksi yang terganggu saja, maka gangguan sedemikian termasuk gangguan wajar. Gangguan yang mengakibatkan kerusakan yang lebih parah atau pemadaman yang lebih luas dari itu harus dianggap sebagai gangguan yang tidak wajar. Misalnya : • Gangguan di Kabel (penyulang) 20 kV.

Jika yang rusak hanya kabel dititik gangguan dan konsumen yang padam hanya konsumen yang disuplai melalui kabel itu, karena hanya PMT kabel itu saja yang trip/terbuka, maka gangguan itu gangguan yang wajar.Jika PMT yang trip adalah PMT disebelah hulunya, yaitu PMT Trafo atau PMT Unit Pembangkit yang memasok kabel itu sehingga pemadamannya lebih luas, maka gangguan itu tidak wajar.

• Gangguan Trafo Tenaga, dimana hanya PMT Trafo itu saja yang trip, jadi hanya konsumen yang disuplai melalui Trafo itu saja yang padam, dan tidak terjadi kerusakan yang parah pada Trafo itu, maka gangguan itu gangguan yang wajar. Sebaliknya jika terjadi kerusakan yang parah pada Trafo itu (karena kegagalan kerja atau kelambatan kerja proteksinya) maka gangguan itu tidak wajar.

7.1.2 Dilihat dari penyebab gangguan

Gangguan tergolong tidak wajar bila kerusakan alat yang menjadi penyebab (pemicu) gangguan itu semestinya tidak/ belum terjadi, misalnya : • Kerusakan pada Trafo yang relatif masih muda.

Umur Trafo yang wajar dapat diasumsikan 20-30 tahun. Jika Trafo rusak pada umur kurang dari 5 tahun misalnya dan tidak ada gangguan apa-apa di jaringan, jadi semata-mata karena ada kelemahan isolasi (sejak dari pabriknya), maka kerusakan itu tidak wajar.

• Trafo rusak bersamaan dengan gangguan hubung

singkat di jaringan distribusi yang dipasok dari Trafo itu dan proteksinya bekerja baik (rusak karena through fault current), sedangkan umur Trafo itu masih muda. Kerusakan demikian juga tidak wajar. Trafo yang baik seharusnya tahan terhadap arus hubung singkat yang melaluinya.

• Salah operasi/pemeliharaan sehingga terjadi

kerusakan peralatan.

7.1.3 Dilihat dari frekuensi kejadiannya. Misalnya : • Ganguan pada SUTT akibat sambaran petir (back

flashover) adalah biasa. Namun jika “terlalu sering” terjadi pada suatu seksi SUTT tertentu (karena tingginya tahanan pentanahan kaki tiang misalnya) maka gangguan itu menjadi tidak wajar. Yang bagaimana yang disebut “terlalu sering” ? Untuk ini dapat berpedoman kepada statistik gangguan pada SUTT yang mempunyai tahanan pentanahan yang cukup rendah, dengan memperhatikan Tingkat Hari-Guruh (Isokraunic Level). Untuk SUTT 66 kV dan 150 kV, dapat berpegang kepada SPLN 13: 1978, Bagian Satu: A. Kriteria penetapan Angka Keluar, yaitu : Untuk SUTT 66 kV : 6 – 9 kali/100km/tahun

Untuk SUTT 150 kV : 1.2 – 1.8 kali/100km/tahun Angka tsb berdasarkan asumsi Hari-Guruh pertahun 100, tahanan kaki tiang ≤ 10 Ω, dan isolator, tinggi tiang dan jarak gawang seperti lazimnya. Jika gangguan lebih sering dari pada angka-angka tsb. dapat dianggap terlalu sering. Namun dalam memperbandingkannya, perlu diperhatikan tingkat Hari-Guruh didaerah yang ditinjau.

• Gangguan pada SUTM karena rusaknya peralatan (misalnya isolator atau konektor) adalah biasa. Namun jika terlalu sering menjadi tidak wajar. Yang bagaimana yang disebut “terlalu sering” ? Ini adalah relatif, dibandingkan dengan statistik kerusakan alat sejenis yang dikenal baik mutunya. Alat/komponen yang tidak baik mutunya biasanya mempunyai angka kerusakan yang jauh lebih tinggi dari pada yang mutunya baik, perbedaannya sangat mencolok.

7.2 Penyebab Ketidakwajaran

Dari butir 7.1.2 sudah terlihat contoh penyebab ketidakwajaran tersebut adalah karena adanya kesalahan, kelemahan atau penyimpangan lainnya, disingkat penyimpangan. Adapun bentuk penyimpangan dan penyebabnya dapat dikelompokkan sebagai berikut :

7.2.1 Unjuk-Kerja Proteksi.

a. Kegagalan/ kelambatan kerja proteksi Sebabnya antara lain:

• Kerusakan pada relay/relay bantu • Kegagalan PMT: gangguan mekanis PMT,

tripping coil nya macet atau terputusnya rangkaian tripping, kegagalan PMT dalam memutuskan arus.

• Hilangnya tegangan DC atau lemahnya battery sebagai sumber tegangan untuk tripping dan catu untuk relay statik/digital.

• Terbukanya atau hubung singkat pada rangkaian sekundair trafo arus atau trafo tegangan yang memasok relay

b. Salah Kerja Sebabnya bermacam-macam, dapat berupa :

• Salah setting (terlalu sensitif atau terlalu cepat) • Salah hubungan pengawatan (wiring) • Kerusakan Relay / Relay bantu • Ada kejadian yang tidak terduga atau kurang

diperhitungkan, misalnya arus kapasitif pada SUTM yang mengakibatkan “sympathetic tripping” (lihat butir 8.5)

• Timbulnya arus diferensial yang bukan karena gangguan pada pengaman diferensial (instability), misalnya karena kompensasi rasio arus atau sudut fasa yang kurang tepat, atau karena kesalahan trafo arus (terlalu jenuh karena through fault current), yang mengakibatkan relay salah kerja.

• dsb.

c. Ketidakselektifan karena : • Koordinasi/ setting yang kurang tepat. • Karakteristik relay yang tidak cocok satu sama

lain (misalnya antara definite time dan inverse time relay)

• Trafo Arus yang terlalu jenuh. dsb d. Tidak lengkap

Ada bagian/seksi yang peralatan proteksinya tidak lengkap.

7.2.2 Kelemahan peralatan atau ketidak cocokkan antara

spesifikasi dan kondisi kerjanya. a. Kelemahan peralatan atau kesalahan dalam disain

dan/atau pabrikasinya. b. Penentuan spesifikasi peralatan yang tidak sesuai

dengan kondisi kerjanya sehingga tidak tahan lama. c. Peralatan yang mutunya dibawah standar.

7.2.3 Kesalahan dalam Disain atau Pemasangan Instalasi. Misalnya : a. Tidak dilengkapi dengan pentanahan yang baik. b. Tidak dilengkapi dengan Interlocking. c. Salah dalam disain atau pemasangan, misalnya

pemasangan kabel yang terlalu dekat satu sama lain (over heated) sehingga cepat rusak, dsb.

7.2.4 Kelalaian dalam Operasi dan Pemeliharaan.

Misalnya : • Pemeliharaan/ pemeriksaan pentanahan kaki

tiang tidak dilakukan sehingga terlepasnya atau hilangnya konduktor pentanahan tidak diketahui. Ini bisa menyebabkan gangguan pada SUTT akibat sambaran petir makin sering.

• Penebangan/pemangkasan pohon disekitar SUTM/SUTT terlambat, gangguan menjadi lebih sering.

• Penggantian minyak Trafo sangat terlambat. Ini bisa mengancam keselamatan trafo.

• dsb.

7.3 Langkah-langkah evaluasi dan analisa gangguan serta tindakan perbaikan.

Gangguan yang tidak wajar perlu diselidiki untuk menemukan bentuk kesalahan, kelemahan atau penyimpangannya serta apa penyebabnya sehingga dengan demikian dapat ditentukan tindakan koreksi, perbaikan atau pencegahannya. Evaluasi dan analisa dilakukan dengan langkah-langkah dan cara-cara sebagai berikut :

7.3.1 Kategorisasi Gangguan.

Pertama-tama gangguan perlu dievaluasi untuk digolongkan apakah gangguan itu termasuk kedalam gangguan yang wajar atau yang tidak wajar. Untuk gangguan yang tidak wajar yang mempunyai akibat yang luar biasa, seperti misalnya kerusakan total di suatu Gardu Induk atau Pusat Pembangkit, dan/atau pemadaman total disuatu sistem yang sudah besar, perlu dikelompokkan tersendiri sebagai gangguan besar.

karena cara penanganannya mungkin akan berbeda dan pihak-pihak yang terlibat lebih luas. Jadi ada 3 kategori gangguan :

• gangguan wajar • gangguan tidak wajar. • Gangguan besar.

Pengelompokkan (kategorisasi) gangguan dilakukan melalui 3 macam evaluasi sbb :

7.3.1.1 Evaluasi berdasarkan akibat gangguan.

Tanda-tanda gangguan yang wajar dan yang tidak wajar dipandang dari segi akibatnya, sudah diterangkan dalam butir 7.1.1 sedangkan gangguan besar sudah disebutkan diatas.

7.3.1.2 Evaluasi berdasarkan penyebabnya.

Gangguan yang dari evaluasi yang pertama (berdasarkan akibat) sudah termasuk (untuk sementara) kedalam kategori gangguan yang wajar, dievaluasi lagi berdasarkan penyebabnya. Tanda-tanda gangguan yang wajar dan yang tidak wajar dari segi penyebabnya juga sudah disebutkan dalam butir 7.1.2

7.3.1.3 Evaluasi Berdasarkan Frekuensi kejadiannya.

Gangguan yang dalam evaluasi pertama dan kedua termasuk kedalam gangguan yang wajar, dievaluasi lagi berdasarkan frekuensi kejadiannya (berdasarkan statistik gangguan).

Ketiga macam evaluasi tersebut tidak selalu harus dengan urutan seperti tersebut diatas. Mungkin saja dari frekuensi kejadiannya atau penyebabnya suatu gangguan sudah dapat langsung dikategorikan sebagai gangguan yang tidak wajar.

Namun setelah termasuk kedalam kategori tidak wajar, kedua macam evaluasi lainnya tetap harus dilakukan dalam rangka analisa selanjutnya.

7.3.2 Statistik gangguan, Indikator keandalan dan Indikator

kerusakan alat. Semua gangguan dalam kurun waktu tertentu, triwulanan atau tahunan, di klasifikasikan ke dalam: gangguan temporair/ permanen, gangguan tanah/ hubung-singkat, penyebab gangguan, alat yang rusak/ lokasi gangguan, akibat gangguan (luasnya konsumen yang padam, kWh yang hilang) dsb. tergantung keperluannya, ditampilkan dalam Statistik gangguan. Dari sini dibuat Indikator keandalan (yang terpenting “lama padam per konsumen per tahun dan “kali pada per konsumen per tahun”) dan Indikator kerusakan alat (misalnya banyaknya kerusakan per jenis alat dibagi jumlah terpasang pertahun).

7.3.3 Analisa Gangguan Gangguan yang termasuk dalam kategori tidak wajar dianalisa untuk menemukan :

• bentuk kesalahan/ penyimpangannya. • penyebab kesalahan/ penyimpangannya. • bagaimana tindakan perbaikannya.

Gangguan pada hakekatnya adalah serentetan peristiwa yang berhubungan sebagai sebab-akibat. Analisa gangguan pada umumnya melalui langkah-langkah sebagai berikut : a. Pengumpulan/ pencarian data, fakta dan peristiwa

yang diduga ada kaitannya dengan ketidak wajaran tersebut.

b. Menghubung-hubungkan fakta itu menjadi rangkaian

sebab-akibat yang logis sehingga terbayang skenario yang mungkin.

c. Membandingkan rangkaian peristiwa yang nyata terjadi dengan yang seharusnya untuk menemukan penyimpangannya. Jika ada ketidak cocokan antara kenyataannya dan yang seharusnya berarti bisa

ditemukan penyimpangannya, namun jika semuanya cocok, penyimpangan belum bisa ditemukan, maka pengumpulan/ pencarian data (langkah a) perlu diulang.

d. Mencari penyebab penyimpangan yang mungkin

dengan cara mencari fakta-fakta yang mendukungnya dan fakta-fakta yang menggugurkannya.

e. Jika tidak ditemukan fakta-fakta yang kuat

mendukungnya atau sebaliknya jika malah ditemukan fakta yang menggugurkannya maka diulang mencari penyebab yang mungkin (langkah d) atau bahkan jika perlu diulang mencari fakta-fakta lain (langkah a).

f. Jika ditemukan beberapa penyebab yang mungkin,

dipilih penyebab yang paling mungkin. Penyebab yang paling mungkin adalah penyebab yang paling kuat fakta-fakta pendukungnya dan/ atau yang paling lemah fakta-fakta yang menggugurkannya.

g. Menyusun skenario gangguan yang paling mungkin/

paling cocok dengan fakta-fakta beserta penyimpangan yang telah diketahui penyebabnya.

h. Menguji skenario gangguan itu dengan data, fakta

dan rekaman kejadian (event recorder dan disturbance recorder). Jika tidak cocok maka penyusunan skenario gangguan itu perlu diulang (langkah g). jika masih tidak bisa ditemukan skenario yang cocok maka terpaksa dicari lagi data dan fakta baru ( langkah a dan seterusnya diulang).

i. Menentukan tindakan perbaikan berdasarkan

penyimpangan serta penyebab yang telah ditemukan.

j. Menyusun laporan penyelidikan gangguan.

7.3.4 Tindakan koreksi/ perbaikan.

Setelah kesalahan/ penyimpangannya serta penyebab yang paling mungkin ditemukan, maka tindakan koreksi/ perbaikannya baru bisa dipikirkan. Jika ditemukan beberapa alternatif/ tindakan perbaikan, dipilih berdasarkan urgensinya dan tingkat keandalan yang diinginkan dengan memperhatikan kelemahan atau resikonya.

7.3.5 Laporan Gangguan.

Untuk gangguan yang tidak wajar, ada 3 macam laporan yang harus dibuat :

• Laporan kolektif gangguan. • Laporan pendahuluan gangguan • Laporan penyelidikan gangguan .

Laporan kolektif gangguan adalah dalam bentuk tabel gangguan yang tidak wajar dalam kurun waktu tertentu (triwulanan atau tahunan) yang berisikan informasi: tanggal gangguan, penyebab gangguan, akibat gangguan, bentuk kesalahan/ penyimpangannya serta penyebabnya dan tindakan perbaikan yang direncanakan atau yang telah dilaksanakan. Laporan pendahuluan gangguan adalah laporan yang segera dibuat setelah terjadi gangguan besar, yang berisikan :

• Kondisi sistem sebelum gangguan • Peristiwanya • Perkiraan penyebabnya • Akibatnya : kerusakan peralatan, luasnya

pemadaman, kWh yang tak terjual. • Tindakan pemulihan.

Sedangkan laporan penyelidikan gangguan berisikan : • Kondisi sistem sebelum gangguan • Peristiwanya • Tindakan pemulihan

Untuk setiap Gangguan besar

• Data dan faktanya, rekaman urutan kejadiannya (sequence of events recorder) dan rekaman gangguan (disturbance recorder)

• Analisa gangguan sampai menemukan bentuk penyimpangan / kesalahan serta penyebabnya

• Skenario gangguan. • Akibat gangguan: kerusakan peralatan, luasnya

pemadaman, kWh yang tak terjual. • Tindakan perbaikannya.

7.3.6 Langkah-langkah Evaluasi Gangguan dan Analisa Gangguan digambarkan dengan diagram alir (flowchart) sebagai berikut : (lihat Gbr 7.3.a, 7.3.b).

GANGG UAN

Pengum pulan Data, Fakta, Rekam an

Susun Rangkaian SebabAkibat yang Logis

Bandingkan antara :- Yang seharusnya", dan

- Faktanya"

Cocok?

Bentuk Penyim panan

Cari Penyebab yang mungkin

dan yang M elem ahkan (Menggugurkan)Cari Data, Fakta yang M enguatkan (M endukung)

Kuat?

paling m ungkinCari Penyebab yang

M enyusun Skenario Gangguan

Uji Skenario dengna Data, Fakta rekaman kejadian

Cocok?

Menentukan Tindakan Perbaikan

Mem buat Laporan Penyelidikan Gangguan

Ya

Gugur

Kuat

Tidak

Ya

Tidak

Gbr. 7.3.a Diagram Alir Analisa Gangguan

Pengolahan Data

Gangguan Tidak Wajar

Rekaman Kejadian

GANGGUAN

Analisa

Kategorisasi Gangguan

Gangguan Wajar Besar

Gangguan

GangguanAnalisa

- Indicator Keandalan- Statistic Gangguan

- Indicator kerusakan AlatTuntas Tim Penyelidikan

Pembentukan

Analisa *)PenyelidikanEVALUASI

PembahasanKonsultasi

Laporan EvaluasiGangguan

Laporan Kolektif

Tindakan Perbaikan

Laporan Penyelidikan

Sudah

Belum

LaporanPendahuluan

*) Lihat butir 7.33atau Gbr. 7.3.a

Gbr. 7.3.b Diagram Alir Langkah-langkah Evaluasi Gangguan

Dari diagram alir tersebut tampak bahwa semua langkah-langkah penanganan gangguan tersebut bermuara ke tindakan perbaikan. Jika gangguan ditangani secara konsisten seperti yang telah diuraikan diatas maka jelaslah bahwa penyimpangan-penyimpangan yang menjadi penyebab ketidak wajaran tersebut, secara berangsur-angsur tapi pasti, akan berkurang, dan ini berarti keandalan suplai tenaga listrik makin meningkat.

8. USAHA-USAHA PERBAIKAN LEBIH LANJUT

8.1 Pengadaan peralatan/ material dengan Mutu dan Keandalan yang baik.

8.1.1 Dalam pengadaan peralatan/ material, hanya membeli

produk dari pabrik yang sudah termasuk dalam Sistem Pengawasan Mutu dari Lembaga Sertifikasi Produk yang berwenang (dahulu Sistem Pengawasan Mutu LMK PLN).

8.1.1 Untuk inspeksi dalam acceptance test atau factory test,

hanya menggunakan jasa inspector yang qualified dari Lembaga Inspeksi Teknik yang berwenang.

8.1.3 Statistik kerusakan peralatan perlu dievaluasi. Peralatan

yang mempunyai angka kerusakan yang tinggi dikonsultasikan dengan pabriknya, agar pabrik dapat menyelidikinya dan melakukan perbaikan. Jika perlu dikenakan sanksi, misalnya pembelian peralatan dari pabrik itu untuk sementara dihentikan sampai pabrik dapat menunjukkan perbaikan yang telah dilakukan dengan bukti type test certificate dari Laboratorium yang diakui PLN. Kiranya perlu dipikirkan kemungkinan untuk memasukkan angka kerusakan sebagai salah satu faktor yang perlu dipertimbangkan dalam evaluasi teknis dalam tender pengadaan barang.

8.2. Ke- instalatiran

Selama ini yang harus punya SPI (Surat Pengesahan Instalatir) hanyalah penanggung jawab teknis perusahaan Instalatirnya saja. Tenaga kerja pelaksana langsung, tidak mempunyai surat

pengesahan (sertifikat/ lisensi) apapun, sehingga mutu Instalasi tidak terjamin. Mestinya seseorang baru boleh melaksanakan pemasangan instalasi jika telah memiliki sertifikat keahlian / keterampilan yang sesuai dengan tingkat dan bidang pekerjaannya. Untuk mendapatkan sertifikat harus melalui pendidikan dan latihan serta ujian oleh instansi yang berwenang. Dengan keluarnya Undang-undang No.18 tahun 1999, sebenarnya dasar peraturan yang mengharuskan perencana, pengawas dan tenaga kerja pelaksana memiliki sertifikat keahlian/ keterampilan, sudah ada. Penerbitan sertifikat itu ditugaskan kepada Asosiasi yang bersangkutan. Persiapan kearah itu kini sedang berjalan.

8.3. Pemborongan pekerjaan dengan masa garansi. Pekerjaan suplai material beserta pemasangannya yang memerlukan keahlian yang sukar pengawasannya yang ternyata selama ini menunjukkan angka kerusakan yang tinggi, misalnya pekerjaan penyambungan dan terminasi kabel, sebaiknya diborongkan dengan masa garansi, sehingga kalau rusak sebelum habis masa garansinya, masih menjadi tanggung jawab kontraktor untuk memperbaikinya, dan kalau dapat bertahan dalam masa garansi itu diharapkan dapat bertahan seterusnya sampai mencapai umur yang wajar.

8.4 Testing, Komissioning dan pernyataan laik operasi

Pada prinsipnya suatu Instalasi yang baru selesai dipasang atau setelah rehabilitasi/ renovasi, baru boleh dioperasikan setelah dinyatakan laik operasi oleh comissioning engineer yang qualified dari Lembaga Inspeksi Teknik (dahulu LMK). Hal ini juga telah diatur dalam Undang-undang tsb.

8.5 Kegagalan Kerja dan Salah Kerja Proteksi.

Sekarang ini, sebagai contoh, masih banyak dilaporkan adanya “sympathetic tripping” pada jaringan SUTM dengan pentanahan tahanan 40Ω (yaitu penyulang yang tak terganggu ikut trip

bersama penyulang yang terganggu), dan tripnya Trafo Tenaga akibat gangguan di penyulang. Sympathetic tripping, kalau bukan karena penyebab lain, mungkin karena ada saluran (SUTM) yang mengandung kabel yang panjang sehingga arus kapasitif yang muncul sebagai arus urutan nol (3Io) akibat gangguan satu fasa ketanah di penyulang lain, besarnya melampaui nilai setting relay gangguan tanah nya. Sedangkan tripnya Trafo Tenaga mungkin disebabkan oleh kegagalan kerja proteksi penyulang, koordinasi relai arus-lebih yang kurang tepat, koreksi perbandingan transformasi pada differential relay yang kurang tepat atau karena kejenuhan trafo arusnya. Masalah ini perlu diselidiki kasus demi kasus.

8.6. Masalah kegagalan pengaman cadangan.

Dari penyelidikan beberapa gangguan besar yang mengakibatkan kerusakan yang sangat parah atau terbakar habis, diperoleh petunjuk bahwa penyebabnya adalah gagalnya pengaman cadangan besama-sama dengan pengaman utamanya. Jika pengaman cadangan mempunyai komponen yang dipakai bersama dengan pengaman utama, misalnya PMT atau batterynya, maka kegagalan pada komponen itu akan menyebabkan kegagalan pengaman utama sekaligus pengaman cadangannya. Oleh karena itu, idealnya, pengaman cadangan tidak mempunyai komponen yang dipakai bersama dengan pengaman utamanya, sehingga kegagalan pengaman utamanya tidak diikuti oleh pengaman cadangannya. Pengaman cadangan-jauh yang terletak di Gardu Induk/ Gardu Hubung sebelah hulunya sudah dengan sendirinya memenuhi kriteria tsb. Dalam hal pengaman cadangan-lokal, kebanyakan mempunyai komponen yang dipakai bersama dengan pengaman utamanya, misalnya PMTnya, batterynya dan bahkan juga trafo arusnya. Dengan demikian kemungkinan gagal bersama-sama kedua-duanya cukup besar. Pada instalasi tegangan ekstra tinggi , telah digunakan pengaman cadangan lokal atau pengaman kedua (duplikasi), yang hampir

semua komponennya terpisah, yaitu battery, trafo arus dan tripping coilnya, kecuali PMT (lihat Gbr. 4.1.b). Pemisahan pengaman cadangan dari pengaman utama sedemikian itu mungkin perlu juga dilakukan pada instalasi 150 kV yang sangat penting, misalnya pada GI suatu pusat pembangkit yang sangat besar. Dari penyelidikan gangguan besar tsb. diatas telah ditemukan (lihat Laporan gangguan GI Cepu sebagai contoh) bahwa penyebab kegagalan itu adalah hilangnya tegangan battery yang dipakai bersama oleh pengaman arus-lebih disisi 150 kV (yang bertindak sebagai pengaman cadangan jauh) dan pengaman disisi 20 kV (incoming) yang bertindak sebagai pengaman utama bus 20 kV, dan gangguannya di bus/ kubikel 20 kV. Sedangkan Zone III distance relay di GI sebelah hulunya (GI Blora), tidak dapat menjangkau sampai ke bus 20 kV (Cepu) ini (tidak seperti (6)pada Gbr. 4.2.a. melainkan seperti (4) pada Gbr.4.2.b.), sehingga arus hubung-singkat bertahan terus (7 menit 49 detik, terlihat di UPB Ungaran), sampai kerusakan menjalar kebelitan 150 kV trafo tenaga, maka relay pengaman di GI sebelah hulunya (Blora) baru trip. Belajar dari pengalaman ini maka pengaman 150 kV sebaiknya mempunyai battery tersendiri yang terpisah dari pengaman 20 kV. Catatan: Di beberapa GI yang ditinjau sebenarnya telah tersedia dua set battery dimana kalau yang pertama bekerja maka yang kedua sebagai cadangan tidak aktif secara bergantian. Disarankan, dari pada ada satu set tidak aktif, lebih baik semua diaktifkan: yang satu dipakai untuk pengaman 150 kV yang kedua dipakai untuk pengaman 20 kV yang dalam keadaan normalnya terpisah. Jika salah satu battery perlu dilepas untuk pemeliharaan, kedua sistem arus searah (DC system) itu di-interkoneksikan lebih dulu sebelum dilepas. Jadi fungsinya sebagai battery cadangan yang satu terhadap lainnya tetap berlaku.

8.7. Mempersempit dan mempersingkat pemadaman.

Penyumbang terbesar terhadap tingginya angka indikator “lama padam per konsumen pertahun”, ternyata adalah gangguan di

JTM. Oleh karena itu tindakan perbaikan di JTM akan merupakan tindakan yang efektif dalam memperbaiki indikator tsb.

Di JTM yang radial sekarang ini, masih banyak penyulang yang hanya mempunyai PMT dan Relay proteksinya tanpa penutup-balik di pangkal penyulang, sehingga jika terjadi gangguan di penyulang, seluruh konsumen yang disuplai dari penyulang itu padam. Untuk mempersempit dan mempersingkat pemadaman dapat dilakukan hal-hal berikut : • Pada SUTM yang panjang, memperbanyak penggunaan

Penutup-Balik Otomatis (PBO) dipangkal penyulang, ditengah penyulang dan/ atau di percabangan. Dengan koordinasi yang selektif thd. penutup-balik di pangkal penyulang, gangguan disebelah hilirnya PBO di tengah penyulang atau percabangan, tidak akan mnyebabkan PBO/PMT dipangkal penyulang trip.

• Menggunakan Saklar Seksi Otomatis (Automatic

Sectionalizer) disamping PBO untuk mempersempit pemadaman lebih lanjut dengan cepat.

• Memasang pengaman lebur di percabangan (jika tidak

terpasang PBO) yang selektif terhadap. relay dipangkal penyulang sehingga jika gangguan masih ada setelah penutupan-balik, pengaman leburnya yang putus bukan PBO nya yang trip (trip yang pertama tetap di PBO).

• Memperbanyak detektor gangguan yang dimonitor di UPD

(Unit Pengatur Distribusi) untuk mempercepat pencarian lokasi gangguan.

• Memperluas cakupan UPD yang memungkinkan manuver

melalui remote control dari UPD untuk mempercepat pemulihan setelah gangguan.

• Untuk konsumen industri yang memerlukan keandalan

yang tinggi disediakan dua feeder dari GI yang berbeda yang dalam operasinya hanya salah satu yang tersambung

dan dilengkapi dengan Saklar Pindah Otomatis. (Automatic Change Over Switch).

• Untuk daerah konsumen yang penting, mulai

dipertimbangkan penggunaan jaringan kabel dengan loop tertutup, atau yang menghubungkan dari GI ke GI dengan proteksi yang selektif (differential relay atau directional O/C relay), sehingga gangguan di kabel (bukan di switchgear atau di trafo), tidak akan menyebabkan pemadaman sama sekali.

Kecuali yang tersebut terakhir, hal-hal tsb diatas sebenarnya telah dilaksanakan dibeberapa PLN Wilayah/ Distribusi, namun kiranya pelaksanaannya perlu diperluas sesuai dengan tuntutan keandalan setempat.

8.8. Kemungkinan Penggunaan Kumparan Petersen untuk

pembumian JTM dengan saluran udara (SUTM).

Kumparan Petersen, sebagai pembumian titik netral jaringan, akan memberikan arus Induktif yang bisa disetel untuk meng-kompensir arus kapasitans tanah jaringan sehingga arus gangguan satu fasa ketanahnya dititik gangguan sangat kecil. Dengan arus gangguan yang sangat kecil itu dimungkinkan terjadinya “self clearing”, yaitu gangguan hilang dengan sendirinya tanpa pemutusan oleh PMT, jika gangguannya adalah gangguan satu fasa ketanah yang temporair.

Kumparan Petersen telah pernah digunakan untuk membumikan sistem 70 kV (dan 30 kV) di Jawa Barat dan Jawa Timur, namun sistem 70 kV waktu itu tidak dilengkapi dengan pengaman gangguan tanah otomatis. Sehingga pernah dialami apa yang disebut “cross country fault”, yaitu gangguan tanah yang permanen, yang karena tidak segera di bebaskan (karena memang tidak ada pengaman gangguan tanahnya) lalu terjadi gangguan tanah yang kedua di lokasi lain pada fasa lain.

Gangguan sedemikian menyebabkan Distance relay menjadi

tidak selektif, akibatnya sistem kolaps. Dari kejadian tersebut, atas saran konsultan, pembumian sistem 70 kV dirubah dari

Kumparan Petersen menjadi Tahanan disertai dengan penyesuian relay proteksinya.

Namun Kumparan Petersen masih digunakan pada JTM di

negara-negara maju seperti Jerman, Sweden dan negara-negara Scandinavia lainnya dengan unjuk-kerja yang bagus.

Keuntungan utama dari sistem dengan pembumian Kumparan Petersen adalah kemampuannya untuk “self clearing” untuk gangguan satu fasa ketanah yang temporair, seperti telah disebutkan diatas. Oleh karena itu pembumian dengan Kumparan Petersen mungkin akan sangat menguntungkan jika dipakai pada jaringan SUTM yang belum menggunakan recloser, dimana biasanya gangguan yang dominan adalah gangguan satu fasa ketanah yang temporair. Di luar negeri, Jerman, Sweden, gangguan satu fasa ketanah yang temporair bisa mencapai > 85%.3) Sedangkan untuk pengamanan gangguan tanah yang permanen dapat digunakan pengaman gangguan tanah seperti yang sudah ada pada jaringan SUTM dengan memanfaatkan tahanan 40 Ω atau 500 Ω paralel dengan Kumparan Petersen hanya pada saat gangguan tanah yang permanen. Sehingga dengan demikian, dalam hal gangguan satu fasa ketanah yang temporair, gangguan bisa hilang sendiri (Kumparan Petersen masih sendiri), dan jika gangguan tidak hilang dalam 2-3 detik detik, berarti gangguan permanen, tahanan masuk paralel dengan Kumparan Petersen, maka relay gangguan tanah bekerja membebaskan gangguan itu. Jika memang benar bahwa sebagian besar gangguan (>80%) adalah gangguan satu fasa ketanah yang temporair, yang akan hilang sendiri karena adanya Kumparan Petersen, maka ini adalah cara lain yang sederhana tapi efektif untuk mengurangi pemadaman sekaligus penghematan PMT, sebagai alternatif dari penggunaan penutup-balik. Di PLN belum pernah diselidiki berapa prosen gangguan 1-fasa ketanah yang temporair itu. Oleh karena itu sebelum menggunakan pembumian dengan Kumparan Petersen pada suatu jaringan, perlu diteliti lebih dulu untuk memastikan bahwa

gangguan satu fasa ketanah yang temporair benar-benar dominan. Atau dilakukan percobaan pada suatu jaringan SUTM terpilih sebagai pilot project.

8.9 Mengikuti dan memanfaatkan perkembangan teknologi mutakhir.

Perkembangan teknologi yang menarik yang perlu diikuti

adalah masuknya teknologi digital kedalam proteksi. Dengan teknik digital dapat dibuat relay yang cepat, dengan karakteristik yang lebih sesuai dengan kebutuhan, dan dapat dilengkapi dengan kemampuan lain, seperti pengukuran, rekaman arus dan tegangan, rekaman kejadiannya (events recording), rekaman gangguan (disturbance recording) dan kemampuan memeriksa diri sendiri untuk mendeteksi kerusakan didalam, serta dapat dipadukan dengan fasilitas kontrol untuk PMT dan PMS dan Saklar pembumian, termasuk penampilan konfigurasi (single line diagram) nya dalam satu perangkat alat.

9. IKHTISAR / KESIMPULAN

a. Gangguan dapat terjadi dalam sistem tenaga listrik dengan berbagai macam sebab dan akibatnya oleh karena itu perlu upaya-upaya untuk mengatasinya.

b. Indikator keandalan yang terpenting bagi konsumen adalah

“lama padam / konsumen/ tahun” dan “kali padam / konsumen / tahun” yang di PLN ternyata relatif masih sangat tinggi.

c. Proteksi adalah salah satu usaha untuk mengurangi akibat

gangguan, dengan cara memisahkan bagian yang terganggu dari bagian sistem lainnya. Oleh karena itu masih banyak usaha lain yang perlu dilakukan dalam rangka peningkatan keandalan, mulai dari menghindari atau mengurangi terjadinya gangguan sampai usaha-usaha untuk menghindari atau meminimumkan kerugian akibat pemisahan bagian yang terganggu.

d. Proteksi harus dapat diandalkan (reliable). Disamping tidak

boleh gagal kerja (dependable), proteksi juga tidak boleh salah

kerja. Salah kerja adalah kerja padahal seharusnya tidak, atau terlalu cepat atau terlalu lambat kerja.

e. Karena proteksi bisa gagal, maka disamping proteksi utama

harus tersedia pula proteksi cadangan, cadangan-lokal ataupun cadangan-jauh, sehingga seluruh sistem itu pada prinsipnya harus terliput oleh dua lapis pengamanan, yaitu pengamanan utama dan pengamanan cadangan.

f. Disamping pengetahuan tentang peralatan proteksi, perlu

dikuasai pula pengetahuan tentang sifat/ karakteristik peralatan dan system yang diamankan. Selain itu perlu dimiliki dan dikuasai penggunaan perangkat lunak, yaitu program-program komputer untuk studi-studi hubung-singkat, kestabilan sistem, koordinasi relay dan studi aliran beban, karena software ini akan mempercepat dan mempermudah pelaksanaan studi-studi tsb. dalam rangka menciptakan proteksi yang selektif.

g. Jika perlu, dilakukan contingency analysis, yaitu dengan

komputer meniru (simulasi) gangguan terpilih pada sistem dengan parameter dan relay setting yang sesungguhnya, dengan maksud antara lain untuk menguji relay setting, melihat kemungkinan adanya bagian sistem yang menjadi terbebani lebih setelah trip atau kerawanan lainnya sehingga dapat dilakukan perbaikan.

h. Karena disamping gagal bekerja, proteksi bisa juga salah

kerja karena adanya kesalahan / penyimpangan, maka unjuk-kerja proteksi perlu di evaluasi terus menerus. Jika ditemukan kesalahan / penyimpangan, dilakukan penyelidikan lebih lanjut untuk menemukan penyebab penyimpangan itu untuk kemudian diperbaiki / dikoreksi. Jika ini dilakukan secara konsisten, maka sudah pasti secara berangsur kesalahan / penyimpangan itu akan berkurang dan ini berarti keandalan makin meningkat.

i. Kegagalan pengaman cadangan sekaligus bersama pengaman utamanya yang bisa mengakibatkan kerusakan yang parah, dapat dihindari/ dikurangi dengan menghindari penggunaan komponen bersama oleh keduanya.

j. Karena penyumbang terbesar terhadap tingginya angka keandalan “lama padam perkonsumen per tahun” adalah gangguan di JTM, maka tindakan perbaikan di JTM akan merupakan tindakan yang efektif dalam peningkatan keandalan, yaitu : Pada SUTM yang panjang, memperbanyak penggunaan

penutup-balik dipangkal penyulang, ditengah dan/ atau di percabangan dengan koordinasi yang selektif thd. penutup-balik di pangkal penyulang.

Menggunakan Saklar Seksi Otomatis (Automatic

Sectionalizer) untuk memper-sempit pemadaman dengan cepat.

Memasang pengaman lebur di percabangan yang panjang

(jika tidak terpasang recloser) yang selektif terhadap relay dipangkal penyulang sehingga jika gangguan masih ada setelah penutupan-balik, pengaman lebur nya yang putus bukan PMT/ recloser nya yang trip (trip yang pertama tetap di PMT/ recloser).

Memperbanyak detektor gangguan yang dimonitor di UPD

(Unit Pengatur Distribusi) untuk mempercepat pencarian lokasi gangguan.

Memperluas cakupan UPD yang memungkinkan manuver

secara remote control untuk mempercepat pemulihan setelah gangguan

Untuk konsumen industri yang memerlukan keandalan yang

tinggi, disediakan dua feeder dari GI yang berbeda yang dalam operasinya hanya salah satu yang tersambung dan dilengkapi dengan Saklar-Pindah Otomatis (Automatic Change Over Switch).

Untuk daerah konsumen yang penting, mulai

dipertimbangkan penggunaan jaringan kabel dengan loop tertutup, atau yang menghubungkan dari GI ke GI dengan proteksi yang selektif sehingga gangguan di kabel tidak akan menyebabkan pemadaman sama sekali.

k. Menyelidiki kemungkinan penggunaan Kumparan Petersen

sebagai pembumian sistem pada jaringan SUTM yang belum menggunakan recloser.

l. Mengikuti dan memanfaatkan perkembangan technologi

mutakhir secara selektif.

1. C. Russel Mason :The Art and Science of Protective Relaying,

1956. John Wiley & Sons, Inc.

2. Helmut Ungrad, Wilibald Winkler, Andrzej Wiszniewski: Protection Techniques in Electrical Energy System, 1995. Marcel Dekker, Inc.

3. Wilheim and M. Waters: Neutral Grounding in High Voltage Transmission, 1956. Elsevier Publishing Company.

4. PLN Pusat, Direktorat Pengusahaan: Laporan Perjalanan Dinas

Luar Negeri, 1988.

5. PLN Pusat, Direktorat Pengusahaan: Laporan Penelitian Kerusakan Trafo Tenaga 1986-1992.

6. PLN Pusat, Direktorat Pengusahaan: Laporan Gangguan GI Cepu,

1990.

7. PLN Pusat: Diskusi Teknik kerusakan Trafo Tenaga, 29 Sept. 1994, PT. Pauwels Aryasada Trafo Indonesia.

8. SPLN 13: 1978, Bagian Satu: A. Kriteria Penetapan Angka Keluar.

TAMBAHAN PENJELASAN

1. Dimana diperlukan Directional relay. Directional relay pada pengaman hubung singkat (OC, 50/51) dan pengaman gangguan tanah (EF, 50N/51N) diperlukan pada saluran parallel atau system loop: Penjelasan tsb diatas berlaku baik untuk pengaman hubung-singkat (OC, 50/51) ataupun pengaman gangguan tanah (EF, 50N/51N). Penjelasan tsb diatas berlaku pula untuk penyulang parallel lebih dari dua penyulang dan juga untuk system loop. tB1 = tB2 = tB3 < tA1 = tA2 = tA3 tD1 < tC1 < tB1 < tA1 tB2 < tC2 < tD2 < tA2

A1

D1 D2

C2

C1

B1 B2

A2

A1

C

B

A

D

A3

A A1

B3

B1 A1

B2

Dengan directional relay di B1 dan B2 (arah relay kearah A): Karena directional relay tidak sensitive lagi thd arus yang tidak sesuai arahnya, maka supaya selektif, waktu kerja relay cukup di koordinir sbb: Gangguan di penyulang 2: tB2 < tA1 Gangguan di penyulang 1: tB1 < tA2 . Jadi baik untuk gangguan di penyulang 1 ataupun 2, dapat dibuat tB1 = tB2 < tA1 = tA2

A2

B1 B A A1

Dengan non directional relay: Supaya selektif, waktu kerja relay harus di koordinir sbb: Gangguan di penyulang 2: tB2 < tB1 < tA1 . Gangguan di penyulang 1: tB1 < tB2 < tA2 . Kedua persyaratan tsb tidak mungkin dipenuhi bersama-sama

B2 A2

B1 A

B2 A2

B1 B A A1

B2 A2

B2 A2

B1

2. Directional relay mungkin diperlukan pada pengaman gangguan tanah (EF, 50N/51N) pada penyulang yang mengandung kapasitansi ketanah yang terlalu besar untuk mencegah “sympathetic tripping”.

Sympathetic tripping adalah salah-trip pada suatu penyulang oleh relay gangguan tanahnya pada saat ada gangguan tanah di penyulang lain. Ini biasanya disebabkan karena adanya kapasitansi tanah yang terlalu besar pada penyulang tsb, misalnya karena adanya kabel tanah atau tersambungnya kapasitor pada penyulang tsb. Kapasitansi tanah tsb menyebabkan mengalirnya arus kapasitansi tanah (I3Ce) akibat pergeseran potensial netral karena adanya gangguan tanah: I3Ce = UNEω3Ce =Uphω3Ce Pada system dengan pentanahan tahanan 40Ω, sympathetic tripping tsb pada umumnya dapat diatasi dengan inverse time relay, tidak perlu directional relay, karena pada umumnya pada saat gangguan tanah, arus gangguan (IF ) pada penyulang yang terganggu hampir selalu lebih besar dari pada arus kapasitansi (I3Ce) pada penyulang lainnya, sehingga relay pada penyulang yang terganggu akan lebih cepat dari pada relay pada penyulang yang tak terganggu. Namun jika arus kapasitansi tanah (I3Ce) di suatu penyulang kurang lebih sama atau lebih besar dari pada arus gangguan pada penyulang lainnya ( ini terjadi misalnya pada system dengan tahanan pentanahan 500 Ω, seperti di Jawa Timur), sympathetic tripping hanya bisa diatasi dengan directional relay. Contoh: Setting relay gangguan tanah misalnya 8A Komponen resistif dari arus gangguan: IRes = (20000/√3)/500 = 23A. Arus kapasitansi tanah (I3Ce)SUTM/100km = (20000/√3)*ω*3Ce = (20000/√3)*314*3*0.005*10-6*100 = 5.5A / 100km Arus kapasitansi tanah(I3Ce) kabel,= 3A / km Jika terjadi gangguan 1-fasa ketanah di penyulang 4: IF (4) = IRes + j(I3Ce.1 + I3Ce.2 + I3Ce.3) IF (4) = 23 + j(5.5+3.3+5.5) = 27.1A Dengan setting arus 8 A, relay akan trip. Sedangkan jika gangguannya di penyulang lain, pada penyulang 4 itu akan mengalir arus kapasitif sebesar: I3Ce(4) = I3Ce(SUTM) + I3Ce(Kabel) = (60/100)*5.5 + 10*3 = 33.3A Jadi jika dipakai non directional relay, penyulang 4 akan trip juga meskipun gangguannya di penyulang lain. Dengan directional relay, dengan arah relay yang sesuai dengan arah arus gangguan, penyulang 4 tidak trip karena arus yang mengalir adalah arus kapasitansi tanah yang arahnya tidak sesuai dengan arah relay (didaerah bloking).

IF.4

I3Ce.3

I3Ce.2

I3Ce.1

60km SUTM +10km kabel

100km SUTM, I3Ce.3 = 5.5A

60km SUTM, I3Ce.2 = 3.3A

100km SUTM, I3Ce.1 = 5.5A

∆Υ 500Ω

4

3

2

1

I3Ce.4 = 3.3 + 10*3 = 33.3A

3. Fungsi pendua-kalian nilai setting secara otomatis untuk mencegah salah- kerja akibat arus inrush.

Relay harus dapat mendeteksi adanya arus inrush dalam pemasukan trafo, yaitu dengan mengukur kecepatan naiknya dan turunnya arus berdasarkan kriteria tertentu, dan secara otomatis nilai setting tingkat instantaneous atau tingkat tinggi menjadi dua kalinya jika arus inrush terdeteksi. Dengan demikian setting arus tingkat instantaneous atau tingkat tinggi tidak perlu di setel lebih tinggi dari pada arus inrush. Catatan: Cara lain untuk mencegah salah kerja akibat arus inrush dapat dipertimbangkan.

4. Fungsi deteksi kawat putus (46). Prinsip kerja fungsi ini adalah dengan mendeteksi ketakseimbangan arus beban di ketiga fasanya. ∆I = (Imax – Imin)/Imax *100%. Bekerjanya relay ini dapat dipakai untuk men-trip circuit breaker atau sekedar memberikan sinyal alarm. Jika terjadi kawat satu fasa putus maka akan terjadi ketakseimbangan arus karena arus beban pada fasa yang putus yang dirasakan oleh relay akan berkurang sebesar arus beban fasa tsb disebelah hilirnya titik putus. Makin jauh kehilir lokasi putus, makin kecil ketakseimbangan yang terjadi. Kawat putus sering disertai dengan sentuhan ke tanah, jadi menjadi gangguan 1-fasa ketanah, namun biasanya melalui tahanan gangguan (RF)yang tinggi, apa lagi jika kawat yang jatuh menyentuh tanah adalah kawat disebelah hilirnya titik putus, sehingga relay gangguan tanah mungkin tidak bisa mendeteksinya. Dalam hal demikian fungsi 46 ini dapat mendeteksi dengan mengukur ketakseimbangan arus fasa.

5. Proteksi beban lebih untuk kabel (49) Disamping sebagai pengaman beban-lebih untuk kabel, fungsi ini juga dapat dipakai sebagai pembatas arus untuk konsumen, yang menurut TDL PLN 2001 dan sesudahnya, haruslah menggunakan relay beban-lebih yang mempunyai karakteristik-waktu dalam kondisi dingin sesuai dengan rumus cold start dari karakteristik thermis overload relay:

dimana: t - waktu kerja τ - adalah konstanta waktu thermis dari relay IS - setelan arus relay sesuai dengan daya tersambung konsumennya Ln - logaritma natural k - konstanta 1.05, jadi k x IS merupakan nilai arus asymptote nya.

relay

RF

( ) )1(22

2

×−×=

SIkII

Lnt τ

Nilai konstanta waktu thermal (τ) harus dipilih sedemikian sehingga memberikan kurva yang sesuai dengan karakteristik waktu-arus yang diberikan dalam TDL PLN sbb:

Karakteristik waktu sbg fungsi arus menurut TDL PLN

PADA ARUS WAKTU TRIPPING 1.05 x In Tidak trip sebelum 60 menit 1.20 x In Trip sebelum 20 menit 1.50 x In Trip sebelum 10 menit 4.0 x In Dikoordinasikan dengan OCR

Nilai konstanta waktu thermal (τ) yang sesuai dengan tabel tsb adalah kurang lebih 14 menit.

6. Proteksi frekuensi-lebih dan frekuensi-kurang. Jaringan PLN dilengkapi dengan program pelepasan beban otomatis (automatic load sedding) secara bertahap untuk mengatasi kekurangn daya pembangkit akibat terlepasnya unit pembangkit atau terpisahnya sebagian system, dengan menggunakan relay frekuensi-kurang (81U). Program pelepasan beban melepaskan sebagian beban sesuai dengan tingkat kekurangan daya pembangkit yang terjadi sehingga terjadi keseimbangan kembali antara daya pembangkit dan beban, dan frekuensi kembali normal. Makin besar kekurangan daya pembangkit, makin besar dan cepat penurunan frekuensi dan makin besar pula beban yang harus dilepaskan. Untuk mempercepat kerja relay dalam hal gangguan kekurangan daya yang besar, digunakan relay df/dt, yaitu relay yang mendeteksi kecepatan turunnya frekuensi disamping relay frekuensi.

7. Fungsi kegagalan PMT. Jika terjadi gangguan disuatu penyulang, maka relay proteksinya akan bekerja mengetrip PMT penyulang itu. Jika arus gangguan masih ada berarti PMT nya gagal membuka/memutuskan arus gangguan. Fungsi kegagalan PMT ini mendetekasi masih adanya arus setelah relay proteksi ybs start, dan mengetrip semua PMT disebelah hulunya yang men-suplai arus gangguan.

8. Fungsi ketakseimbangan fasa pada bank kapasitor. Untuk unit kapasitor yang terdiri dari beberapa elemen yang diamankan dengan sekering internal, hampir selalu dihubungkan secara dua bintang yang netralnya tidak ditanahkan. 51 Jika terjadi gangguan di salah satu unit, atau di sebagian elemen kapasitor disalah satu unit, maka terjadi ketakseimbangan kapasitansi yang selanjutnya menyebabkan pergeseran potential netral pada bintang kapasitor yang terganggu. Selain itu ketakseimbangan kapasitansi itu juga menyebabkan over stressed pada unit yang sehat, yang jika tidak diamankan, unit kapasitor yang sehat akan rusak juga. Relay ketakseimbangan fasa, yang tidak lain adalah relay arus-lebih yang mengukur arus diantara kedua titik netral, mendeteksi ketakseimbangan tsb dan melepaskan bank kapasitor yang tergangu.

9. Deteksi arus kurang dan pencegahan penyambungan kembali kapasitor.

Jika di suatu bus dimana kapasitor tersambung, terjadi tegangan-hilang sebentar kemudian tegangan muncul kembali, maka ada kemungkinan kapasitor akan dikenai tegangan kembali dengan polaritas yang berlawanan dengan sisa muatan kapasitor yang masih ada. Ini bisa mengakibatkan arus inrush yang besar sekali yang membahayakan kapasitor itu. Relay arus-kurang dapat dimanfaatkan untuk mendeteksi hilangnya tegangan dan melepaskan kapasitor, dan relay waktu untuk menunda penyambungan kembali menunggu muatan kapasitor terbuang (melalui internal discharge resistor nya ataupun melalui peralatan lain yang berhubungan jika ada) sampai kurang dari 10% tegangan nominalnya.

1

1. JARINGAN DISTRIBUSI 1.1. GARDU INDUK & JARINGAN DISTRIBUSI 150kV 20kV Tie Breaker Gardu Distribusi CONTOH: Gardu Induk (GI) 150kV/20kV dengan trafo 2 x 60 MVA, Imp.=13%. Tie breaker dalam operasi normal terbuka untuk membatasi arus hubung-singkat di jaringan 20kV. Daya hubung-singkat max.di jaringan 20kV: MVAk

”= 60/0.13 = 461 MVA Arus hubung-singkat: Ik” = 461 / 20√3 = 13.3 kA Jadi dapat digunakan CB dengan breaking capacity 20 atau 25 kA Gardu distribusi: ° ° ° ° ° ° SDC SDF SDC SDC CBC SDC × KONSUMEN JTR

2

1.2. JARINGAN DISTRIBUSI RADIAL, CB HANYA DI PANGKAL FEEDER CB LBS LBS ° ° Setiap kali gangguan, CB trip, seluruh konsumen dari feeder itu padam. Kemudian dilakukan proses seksionalisasi (manuver) untuk mempercepat menghidupkan kembali konsumen yang pemasokannya tidak melalui bagian yang rusak akibat gangguan itu. dengan menggunakan LBS sebagai sectionallizer. Pencarian gangguan dapat dilakukan dengan me-megger seksi2 yang diduga ada ganguan satu persatu sampai ditemukan. Kemudian seksi yang terganggu di-isolir (LBS dibiarkan tetap terbuka), sekasi2 yang sehat disebelah hulunya sekasi yang terganggu dihidupkan kembali. Namun cara ini memerlukan waktu yang lama. Cara yang lebih cepat adalah dengan manuver / seksionalisasai yang pada prinsipnya adalah: -menutup kembali CB dalam keadaan LBS semua menutup, jika trip lagi berarti gangguan masih ada. -buka LBS paling hilir -tutup CB, jika trip lagi, buka LBS kedua (dari hilir). -dan seterusnya sehingga dicapai kondisi terakhir : (untuk jaringan radial murni) LBS terdekat dengan lokasi gangguan dibiarkan tetap terbuka untuk memberi kesempatan dilakukan perbaikan, sehingga konsumen disebelah hilir LBS tsb.mengalami pemadaman selama perbaikan tsb. Konsumen disebelah hulu dari LBS tsb sudah bisa dihidupkan. Seksionalisasi itu bisa dilakukan secara manual, bisa pula secara otomatis dengan menggunakan Automatic Sectionalizer (AS). Prinsip kerja AS ada 2 macam:

1. Berdasarkan sensor tegangan. Jika tegangan hilang, otomatis membuka, jika tegangan muncul kembali, otomatis M enutup. 2. Berdasarkan hitungan berapa kali dilalui arus gangguan.

Setelah jumlahnya sesuai dengan setting nya, sakelar tidak menutup kembali (blok). Dengan demikian, dalam hal gangguan yang permanen, CB akan membuka dan menutup berulang-kali. Makin ke hulu lokasi gangguan, makin sering CB membuka dan menutup.

3

1.3. JARINGAN RADIAL DENGAN LOOP TERBUKA x Setiap feeder diusahakan dapat bertemu dan dapat dihubungkan dengan feeder lain. CB A ° ° ° ° ° ° CB B ° ° ° ° Kondisi mula terbuka di x. Gangguan diantara x’(kiri) dan x’(kanan) Kondisi terakhir setelah seksionalisai adalah: LBS di kedua sisi seksi yang terganggu (x’(kiri) dan x’(kanan) ) dibiarkan tetap terbuka. Konsumen disebelah hulunya sekasi yang terganggu (feeder A) dihidupkan dengan penutupan CB, sedangkan disebelah hilirnya dengan menghubungkannya ke feeder lainnya (B) yang membentuk loop terbuka tsb. Dengan demikian, jika yang rusak adalah saluran atau kabel nya (bukan swichgear/gardu), semua konsumen dapat dihidupkan kembali dengan cepat tanpa menunggu perbaikan.

X’ X’ x

x

x

4

1.4. JARINGAN SPINDEL Gardu Induk Gardu Hubung ° ° Express feeder ° ° ° Setiap feeder dari suatu GI terhubung ke Gardu Hubung (GH) dan dapat membentuk loop terbuka dengan Express feeder. LBS pada semua feeder di GH dalam keadaan normal terbuka, kecuali express feeder. Pada prinsipnya express feeder tidak dibebani (tidak ada gardu distribusi yang tersambung padanya). Jadi ini khusus disediakan untuk memberi suplai ke bagian feeder lainnya disebelah hilirnya lokasi gangguan. Manuver untuk mempersingkat pemadaman setelah gangguan, mirip dengan jaringan dengan loop terbuka. Untuk mempercepat pencarian gangguan, digunakan detektor gangguan di gardu distribusi yang lokasinya kira2 ditengah feeder (x). Detektor gangguan ini mendeteksi arus gangguan. Jika lampu detektor ini menyala berarti lokasi gangguan ada disebelah hilirnya.

x

x

x

x

5

1.5. JARINGAN DENGAN LOOP TERTUTUP CB CB Di gardu distribusi digunakan CB di kedua sisinya yang dalam operasi normal dalam keadaan tertutup. Konsumen tersambung ke gardu distribusi, dan tidak ada konsumen yang tersambung pada seksi feeder diantara gardu distribusi. Sebagai pengaman di setiap seksi digunakan relay diferensial atau directional O/C relay. Jika terjadi gangguan di suatu seksi feeder (di kabelnya bukan di gardu/switchgear), CB di kedua sisi dari seksi yang terganggu itu saja yang trip dan hanya seksi feeder itu saja yang padam, sehingga tidak ada konsumen yang mengalami pemadaman.

6

2. JARINGAN RADIAL SUTM DENGAN RECLOSER Sebagian besar gangguan di jaringan SUTM adalah gangguan yang temporair. Gangguan temporair adalah gangguan dalam bentuk flashover di udara antara kawat fasa dan tanah (travers tiang, pohon dsb). Setelah busur api padam karena bekerjanya relay dan terbuka nya CB, maka feeder siap diberi tegangan kembali karena tidak ada yang rusak. Pemasukan kembali CB itu (disebut reclosing) itu bisa dilakukan secara otomatis dengan menggunakan Automatic Reclosing relay (AR) pada CB (dipangkal feeder) disamping relay proteksi nya. Dengan demikian jika ada gangguan, CB trip kemudian menutup kembali secara otomatis. Jika gangguan sudah hilang, seluruh feeder sudah hidup kembali dengan cepat. Namun jika gangguan masih ada, berarti gangguan permanen, CB akan trip kembali, lalu dilakukan manuver seperti tsb diatas. CB yang telah dilengkapi dengan relay proteksi dan reclosing relay menjadi satu disebut recloser. Disamping CB & reclosing relay atau Recloser di pangkal feeder, dapat juga dipasang Recloser kedua di hilir. Antara Recloser di pangkal dan Recloser di hilir dapat di koordinir sehingga kalau ada gangguan di hilir hanya Recloser dihiling itu saja yang terbuka kemudian menutuo kembali.

Recloser CB & AR ° °

7

2. PEMBUMIAN SISTEM DISTRIBUSI. Di PLN ada 4 macam pembumian sistem: 1. Sistem yang tak di bumikan 2. Sistem 4-kawat yang dibumikan langsung 3. Sistem yang dibumikan melalui tahanan rendah 4. Sistem yang dibumikan melalui tahanan tingi. 2.1. Sistem yang tak ditanahkan. 6kV Ini dipakai pada sistem yang masih kecil, dengan jaringan SUTM 6 kV. Pada sistem yang sangat sederhana / kecil, jika terjadi gangguan tanah, arus gangguannya sangat kecil, sulit untuk dipakai sebagai dasar proteksi, oleh karena itu pada sistem yang masih sangat sederhana ini, tidak ada proteksi gangguan tanah. Jika terjadi gangguan tanah yang temporair, ada kemungkinan terjadi self clearing (gangguan hilang sendiri). Namun jika terjadi gangguan tanah yang permanen, tidak ada relay yang mendeteksi, jadi tidak ada CB yang terbuka. Tapi sistem bisa jalan terus (untuk sementara) dalam keadaan gangguan tanah yang permanen. Kemudian gangguan dicari dengan coba-coba membuka-tutup CB feeder sampai ditemukan. Sebagai detektor gangguan tanah, dapat digunakan Over voltge relay yang mengukur residual voltage. Sistem ini tidak dikembangkan lagi.

8

T N PE

2.2. Sistem4-kawat dengan pentanahan langsung. 150kV 20kV ////////////////////////// Sistem ini hanya dipakai di Jawa Tengah JTM – 4-kawat R, S, T, PEN JTR – 4-kawat R, S, T, PEN Di jaringan, satu kawat netral (PEN) dipakai bersama sebagai kawat netral JTM dan JTR. Kawat Netral ini disebut PEN, karena pada hakekatnya berfungsi pula sebagai kawat pengaman (PE) bagi konsumen disamping sebagai kawat netral (N) yang bisa dialiri arus beban. Di instalasi Konsumen, Kawat pengaman (PE) harus ditanahkan ke elektroda pentanahan konsumen dan tersambung ke kawat (PEN) di PHB. Body peralatan konsumen tersambung ke kawat PE. PHB Konsumen

• •

///////

T PEN

Konsumen

/////////////

Trafo Tiang

Gardu Induk

PEN

PEN

T

S

S

R

R S T N

•

•

•

• R

JTR

T

9

2.3. SISTEM DENGAN PENTANAHAN TAHANAN RENDAH

Dengan RN = 40 Ω maka arus gangguan 1-fasa ke tanah max. = (20000/√3)/40 = 289 A. Setting relay gangguan tanah biasanya dibuat 45 A (15% x 300A). Setting sebesar itu cukup tinggi sehingga tidak biasanya menimbulkan masalah sympathetic tripping, sehingga cukup dipakai non directional relay sebagai relay gangguan tanah (lihat butir 6.4 dibawah) Jika jaringannya terdiri dari kabel tanah RN=12 Ω. 2.4. SISTEM DENGAN PENTANAHAN TAHANAN TINGGI

Dengan RN = 500 Ω maka arus gangguan 1-fasa ke tanah max. = (20000/√3)/500 = 23 A. Setting relay gangguan tanah biasanya dibuat kurang dari 10 A. Dengan setting yang begitu sensitif, maka ada kemungkinan relay salah kerja (sympathetic tripping) akibat gangguan tanah jika digunakan non directional relay. Sympathetic tripping yaitu feeder yang tak terganggu ikut trip akibat gangguan tanah di feeder lain. Ini dapat dijelaskan karena adanya arus kapasitansi tanah yang lebih besar dari pada setting relay gangguan tanah akibat gangguan tanah di feeder lain. Oleh karena itu digunakan directional relay sebagai relay gangguan tanah. Arus kapasitansi tanah itu misalnya karena adanya kabel tanah atau kapasitor kompensasi yang tersambung secara bintang yang titik netralnya ditanahkan. Pembumian tahanan tinggi ini hanya dipakai di Jawa Timur.

///////////

///////////

RN=40Ω

///////////

///////////

RN=500Ω

10

JARINGAN DISTIBUSI PEMBUMIAN DAN PROTEKSINYA

Isi: 1. JARINGAN DISTRIBUSI

1.1. Gardu Induk & Jaringan Distribusi 1.2. Jaringan Distribusi Radial, CB hanya di pangkal feeder 1.3. Jaringan Radial dengan Loop terbuka 1.4. Jaringan Spindel 1.5. Jaringan dengan Loop tertutup 1.6. Jaringan Radial SUTM dengan Recloser

2. Pembumian Sistem Distribusi 2.1. Sistem yang tak dibumikan 2.2. Sistem 4-kawat dengan pembumian langsung 2.3. Sistem dengan pembumian tahanan rendah 2.4. Sistem dengan pembumian tahanan tinggi 3. PROTEKSI ARUS-LEBIH

3.1. Characteristic of O/C relay 3.2. Kinds of Over current Protection 3.3. Coordination with Definite Time Relay 3.4. Coordination with Inverse Time Relay 3.5. High set Chopping 3.6. Advantages and Disadvantages 3.7. General Rules for setting of Over Current Protection

LAMPIRAN: PENGGUNAAN RELAY SPAM 150C 4. DEVICE SELECTION TABLE 5. SHORT CIRCUIT CURRENT AND DEVICE DUTY AND RATING

RSNI-1(60947-3(2001-05))

1 dari 48

PERLENGKAPAN HUBUNG BAGI DAN KONTROLTEGANGAN RENDAH

Bagian 3: Sakelar, pemisah, sakelar pemisah dan unit sekering kombinasi

1 Umum

Ketentuan untuk aturan umum yang berkaitan dengan SNI 04-6282.1 berlaku untuk standar ini, jika khusus diterapkan. Ayat dan sub ayat, tabel, gambar dan lampiran pada aturan umum yang diterapkan demikian diidentifikasi dengan acuan SNI 04-6282.1, misalnya 4.3.4.1 dari SNI 04-6282.1, Tabel 4 SNI 04-6282.1, atau lampiran A dari SNI 04-6282.1. 1.1 Ruang lingkup dan tujuan Standar ini berlaku untuk sakelar, pemisah, sakelar pemisah dan unit sekering kombinasi untuk digunakan dalam sirkit distribusi dan sirkit motor dengan tegangan pengenal yang tidak melebihi 1 000 V a.b. atau 1 500 V a.s. Pabrikan harus menentukan jenis, nilai pengenal dan karakteristik menurut standar yang relevan dari setiap sekering yang terpadu. Standar ini tidak berlaku untuk perlengkapan yang termasuk dalam ruang lingkup IEC 60947-2, IEC 60947-4-1 dan IEC 60947-5-1; walaupun demikian, jika sakelar dan unit sekering kombinasi yang termasuk dalam ruang lingkup standar ini biasanya digunakan untuk mengasut, mempercepat dan atau menghentikan motor individual maka harus juga memenuhi persyaratan tambahan yang diberikan dalam lampiran A. Sakelar bantu yang dipasang pada perlengkapan yang termasuk ruang lingkup standar ini harus memenuhi persyaratan IEC 60947-5-1. Standar ini tidak mencakup persyaratan tambahan yang perlu untuk radas listrik untuk atmosfer gas ledak. CATATAN 1 Tergantung pada rancangannya, sakelar (atau pemisah) dapat diacu sebagai “sakelar (pemisah) putar”, sakelar (pemisah) digerakkan tuas, sakelar (pemisah) pisau”, dan sebagainya. CATATAN 2 Dalam standar ini, kata “sakelar” juga digunakan pada radas, yang dimaksudkan untuk mengubah hubungan antara berbagai sirkit dan antara lain untuk menggantikan bagian dari sirkit untuk bagian yang lainnya. CATATAN 3 Pada umumnya, dalam seluruh standar ini sakelar, pemisah, pemisah sakelar dan unit sekering kombinasi akan diacu sebagai “perlengkapan”. Tujuan standar ini adalah untuk menyatakan a) karakteristik dari perlengkapan; b) kondisi yang harus dipenuhi oleh perlengkapan dengan mengacu pada

1) operasi dan perilaku dalam pelayanan normal; 2) operasi dan perilaku dalam kasus kondisi abnormal yang ditentukan, misalnya

hubung pendek; 3) sifat dielektrik;

c) uji untuk menetapkan bahwa kondisi ini telah dipenuhi dan metode yang digunakan untuk uji ini;

d) informasi yang harus ditandai pada perlengkapan atau dapat diperoleh dari pabrikan, misalnya dalam katalog.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

2 dari 48

1.2 Acuan normatif Dokumen normatif berikut memuat ketentuan yang, melalui acuan dalam naskah ini, memuat ketentuan dari bagian IEC 60947 ini. Untuk acuan bertanggal, perubahan yang berikutnya, atau revisinya, maka setiap publikasi tersebut tidak dapat diterapkan. Walaupun demikian, fihak yang bersepakat berdasarkan bagian IEC 60947 ini dianjurkan untuk menyelidiki kemungkinan penerapan edisi yang paling akhir dari dokumen normatif yang tercantum di bawah. Untuk acuan tanpa tanggal, berlaku edisi terakhir dari dokumen normatif yang diacu. Anggota IEC dan ISO menyimpan daftar Standar Internasional yang sedang berlaku. IEC 60050(441):1984, International Electrotechnical Vocabulary (IEV), Chapter 441: Switchgear, control gear and fuses IEC 60410:1973, Sampling plans and procedures for inspection and attributes IEC 60417-2:1998, Graphical symbols for use on equipment – Part 2: Symbol originals IEC 60447:1993, Man-machine-interface (MM) – Actuating principles IEC 60617-7:1996, Graphical symbols for diagrams – Part 7: Switchgear, conrolgear and protective devices SNI 04-6282.1:1999, Low-voltage switchgear and controlgear – Part 1: General rules IEC 60947-2:1995, Low-voltage switchgear and controlgear – Part 2: Circuit-breakers IEC 60947-4-1:1990, Low-voltage switchgear and controlgear – Part 4: Contactors and motor-starters – Section One: Electrotechnical contactors and motor-starters IEC 60947-5-1:1997, Low-voltage switchgear and controlgear – Part 5: Control circuit devices and switching elements – Section One: Electromechanical control and circuit devices IEC 61000-4-2:1995, Electromagnetic compability (EMC) – Part 4: Testing and measurement techniques – Section 2: Electrostatic discharge immunity test. Basic EMC Publication IEC 61000-4-3:1995, Electromagnetic compability (EMC) – Part 4: Testing and measurement techniques – Section 3: Radiated, radio-frequency, electromagnetic field immunity test IEC 61000-4-4:1995, Electromagnetic compability (EMC) – Part 4: Testing and measurement techniques – Section 4: Electrical fast transien/burst immunity test, Basic EMC Publication IEC 61000-4-5:1995, Electromagnetic compability (EMC) – Part 4: Testing and measurement techniques – Section 5: Surge immunity test IEC 61000-4-6:1996, Electromagnetic compability (EMC) – Part 4: Testing and measurement techniques – Section 6: Immunity to conducted disturbances, induced by radio-frequency fields CISPR 11:1997, Industrial, scientific and medical (ISM) radio-frequency equipment – Electromagnetic disturbance characteristics – Limits and methods of measurement

RSNI-1(60947-3(2001-05))

3 dari 48

CISPR 22:1997, Information technology equipment – Radio disturbance characteristics – Limits and methods of measurement 2 Definisi Untuk tujuan standar ini, definisi yang diberikan dalam IEC 60050(441), SNI 04-6282.1 dan definisi berikutnya berlaku. 2.1 sakelar (mekanis) gawai sakelar mekanis yang mampu untuk memasukkan, mengalirkan dan memutus arus pada kondisi sirkit normal yang dapat mencakup kondisi beban lebih operasi yang ditentukan dan juga mengalirkan selama waktu yang ditentukan arus pada kondisi sirkit abnormal yang ditentukan seperti pada hubung pendek. CATATAN Sakelar mungkin mampu untuk memasukkan, tetapi tidak memutuskan arus hubung pendek [IEV 441-14-10] 2.2 pemisah gawai putus-hubung mekanis yang, pada posisi terbuka, memenuhi persyaratan yang ditentukan untuk fungsi pemisahan yang ditentukan. CATATAN 1 Definisi ini berbeda dengan IEV 441-14-05 dengan mengacu pada fungsi pemisahan tetapi bukan jarak pemisahan. CATATAN 2 Pemisah mampu untuk membuka dan menutup sirkit jika arus yang dapat diabaikan diputus ataupun dimasukkan, atau jika tidak terjadi perubahan yang berarti pada tegangan antara terminal dari setiap kutup dari pemisah. Pemisah juga mampu untuk mengalirkan arus pada kondisi sirkit normal dan mengalirkan arus selama waktu yang ditentukan pada kondisi yang abnormal seperti pada hubung pendek. 2.3 sakelar pemisah sakelar yang, pada posisi buka, memenuhi persyaratan pemisahan yang ditentukan bagi pemisah [IEV 441-14-12] 2.4 unit sekering kombinasi kombinasi gawai putus-hubung mekanis dan satu atau lebih sekering dalam unit gabungan, dirakit oleh pabrikan atau menurut petunjuknya [IEV 441-14-04] CATATAN (Tidak termasuk dalam IEV 441-14-04.) Ini adalah istilah umum untuk gawai putus-hubung sekering (lihat juga definisi 2.5 hingga 2.10 dan Tabel 1) 2.5 sakelar-sekering sakelar yang dilengkapi dengan sekering dalam seri pada satu kutub atau lebih dalam unit gabungan [IEV 441-14-14] 2.6 sakelar bersekering sakelar yang dilengkapi dengan sekering atau rumah sekering dengan sekering yang merupakan kontak gerak [IEV 441-14-17]

RSNI-1(60947-3(2001-05))

4 dari 48

2.7 pemisah-sekering pemisah yang dilengkapi dengan sekering dalam seri pada satu kutub atau lebih dalam unit gabungan [IEV 441-14-15] 2.8 pemisah bersekering pemisah yang dilengkapi sekering atau rumah sekering dengan sekering yang merupakan kontak gerak [441-14-18] 2.9 sakelar-pemisah-sekering sakelar-pemisah yang dilengkapi sekering dalam seri pada satu kutub atau lebih di dalam unit gabungan [IEV 441-14-19] 2.10 sakelar-pemisah bersekering sakelar-pemisah yang dilengkapi elemen lebur dudukan beserta elemen leburnya yang membentuk kontak gerak [IEV 441-14-19] 2.11 operasi manual dependen (dari gawai putus-hubung mekanis) operasi yang hanya menggunakan energi manusia yang dikenakan langsung sedemikian sehingga kecepatan dan gaya operasi tergantung pada tindakan operator [iev 441-16-13] 2.12 operasi manual independen (dari gawai putus-hubung mekanis) operasi energi tersimpan yang energinya berasal dari gaya manusia, disimpan dan dilepas dalam satu operasi kontinu, sedemikian sehingga kecepatan dan gaya operasi tidak tergantung dari tindakan operator [IEV-1-16] 2.13 operasi manual semi independen operasi yang hanya menggunakan langsung energi manusia sedemikian sehingga gaya manusia dinaikkan hingga nilai ambang sehingga, di atas nilai tersebut operasi putus-hubung independen tercapai kecuali ditunda oleh operator 2.14 operasi energi tersimpan (dari gawai putus-hubung mekanis) operasi yang menggunakan energi tersimpan dalam mekanismenya sendiri sebelum operasi dan cukup untuk mengoperasikan pada kondisi yang ditentukan terlebih dahulu [IEV 441-16-15] CATATAN Jenis operasi ini dapat dibagi menurut: a) cara menyimpan energi (per, pemberat, dan sebagainya); b) sumber energi (manual, listrik, dan sebagainya); c) cara melepas energi (manual, listrik, dan sebagainya)

RSNI-1(60947-3(2001-05))

5 dari 48

Tabel 1 – Ringkasan definisi perlengkapan

Fungsi Arus hubung dan putus Pemisahan Penghubungan, pemutusan

dan pemisahan

Sakelar 2.1

Pemisah

2.2

Sakelar-pemisah

2.3

Unit sekering kombinasi

Sakelar-sekering 2.5

Pemisah-sekering

2.7

Sakelar-pemisah-sekering

2.9

Sakelar bersekering

2.6

Pemisah bersekering

2.8

Sakelar-pemisah bersekering

2.10

CATATAN 1 Semua perlengkapan dapat merupakan pemutus tunggal atau pemutus banyak. CATATAN 2 Nomor adalah acuan subayat dari definisi yang relevan CATATAN 3 Lambang didasarkan pada IEC 60617-7.

a) Sekering dapat pada salah satu sisi dari atau dalam posisi tetap antara kontak-kontak perlengkapan

3 Klasifikasi 3.1 Menurut katagori pemanfaatan Lihat 4.4 3.2 Menurut metode operasi perlengkapan yang dioperasikan secara manual - operasi manual dependen (lihat 2.11); - operasi manual independen (lihat 2.12); - operasi manual semi independen (lihat 2.13) CATATAN Metode operasi penutupan dapat berbeda dari metode pembukaan 3.3 Menurut kesesuaian untuk pemisahan - sesuai untuk pemisahan (lihat SNI 04-6282.1 Sub ayat 7.1.6 dan 7.1.6.1); - tidak sesuai untuk pemisahan.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

6 dari 48

3.4 Menurut tingkat proteksi yang dilengkapi Lihat SNI 04-6282.1 Sub ayat 7.1.11. 4 Karakteristik 4.1 Ringkasan karakteristik Karakteristik perlengkapan harus dinyatakan dalam istilah berikut jika diterapkan: - jenis perlengkapan (lihat 4.2); - nilai pengenal dan batas untuk sirkit utama (lihat 4.3); - katagori pemanfaatan (lihat 4.4); - sirkit kontrol (lihat 4.5); - sirkit bantu (lihat 4.6). 4.2 Jenis perlengkapan Hal berikut harus dinyatakan: 4.2.1 Jumlah kutub 4.2.2 Macam arus Macam arus (a.b. atau a.s.) dan dalam hal a.b., jumlah fase dan frekuensi pengenal. 4.2.3 Jumlah posisi kontak utama

(jika lebih dari dua)

4.3 Nilai pengenal dan batas dari sirkit utama Nilai pengenal ditentukan oleh pabrikan. Nilai ini harus dinyatakan sesuai dengan 4.3.1 hingga 4.3.6.4 tetapi mungkin tidak perlu menetapkan semua nilai pengenal yang tercantum. 4.3.1 Tegangan pengenal Perlengkapan ditentukan dengan tegangan pengenal berikut. 4.3.1.1 Tegangan operasi pengenal (Ue) Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 4.3.1.1. 4.3.1.2 Tegangan insulasi pengenal (Ui) Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 4.3.1.2. 4.3.1.3 Tegangan ketahanan impuls pengenal (Uimp) Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 4.3.1.3. 4.3.2 Arus Perlengkapan ditentukan dengan arus berikut:

RSNI-1(60947-3(2001-05))

7 dari 48

4.3.2.1 Arus termal udara bebas konvensional (Ith) Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 4.3.2.1. 4.3.2.2 Arus termal berselungkup konvensional (Ithe) Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 4.3.2.2. 4.3.2.3 Arus operasi pengenal (Ie) (atau daya operasi pengenal) Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 4.3.2.3. 4.3.2.4 Arus tak terputus pengenal (Iu) Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 4.3.2.4. 4.3.3 Frekuensi pengenal Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 4.3.3. 4.3.4 Tugas pengenal Tugas pengenal yang dianggap normal adalah sebagai berikut. 4.3.4.1 Tugas delapan jam Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 4.3.4.1. 4.3.4.2 Tugas tidak terputus Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 4.3.4.2. 4.3.5 Karakteristik beban normal dan beban lebih 4.3.5.1 Kemampuan menahan arus beban lebih putus-hubung motor Lihat lampiran A. 4.3.5.2 Kapasitas hubung pengenal Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 4.3.5.2 dengan tambahan berikut. Kapasitas hubung pengenal dinyatakan dengan mengacu pada tegangan operasi pengenal dan arus operasi pengenal dan pada katagori pemanfaatan sesuai dengan Tabel 3. Tidak dapat diterapkan pada perlengkapan katagori AC-20 dan DC-20. 4.3.5.3 Kapasitas putus pengenal Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 4.3.5.3 dengan tambahan berikut. Kapasitas putus pengenal dinyatakan dengan mengacu pada tegangan operasi pengenal dan arus operasi pengenal dan pada katagori pemanfaatan sesuai dengan Tabel 3. Tidak dapat diterapkan pada perlengkapan katagori AC-20 dan DC-20.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

8 dari 48

4.3.6 Karakteristik hubung pendek 4.3.6.1 Arus ketahanan waktu singkat pengenal (Icw) Arus ketahanan waktu singkat pengenal dari sakelar, pemisah atau sakelar-pemisah adalah nilai arus ketahanan waktu singkat, yang ditentukan oleh pabrikan, yang dapat mengalir melalui perlengkapan tanpa ada kerusakan pada kondisi uji 8.3.5.1. Nilai arus ketahanan waktu singkat pengenal tidak boleh kurang dari dua belas kali arus operasi pengenal maksimum dan, kecuali dinyatakan lain oleh pabrikan, durasi arus harus 1 detik. Untuk a.b., nilai arus adalah nilai efektif dari komponen a.b. dan diperkirakan nilai puncak tertinggi yang mungkin terjadi tidak akan melebihi n kali nilai efektif ini, dengan faktor n diberikan dalam SNI 04-6282.1 Tabel 16. 4.3.6.2 Kapasitas hubung pada saat hubung pendek pengenal (Icm) Kapasitas hubung pada saat hubung pendek-pengenal dari sakelar atau pemisah sakelar adalah nilai kapasitas hubung pada saat hubung pendek yang ditentukan untuk perlengkapan oleh pabrikan pada tegangan operasi pengenal, frekuensi pengenal (jika ada) dan pada faktor daya atau konstanta waktu yang ditentukan. Hal ini dinyatakan sebagai arus puncak prospektif maksimum. Untuk a.b., hubungan antara faktor daya, arus puncak prospektif dan arus efektif harus sesuai dengan SNI 04-6282.1 Tabel 16. Tidak dapat diterapkan untuk perlengkapan katagori AC-20 dan DC-20. 4.3.6.3 Kosong 4.3.6.4 Arus hubung pendek bersyarat pengenal Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 4.3.6.4. 4.4 Katagori pemanfaatan Katagori pemanfaatan menentukan penerapan yang dimaksudkan dan diberikan dalam Tabel 2. Setiap katagori pemanfaatan dikenali dari nilai arus dan tegangan, dinyatakan sebagai kelipatan arus operasi pengenal dan tegangan operasi pengenal, maupun sebagai faktor daya atau konstanta waktu dari sirkit. Kondisi untuk hubung dan putus yang diberikan dalam Tabel 3 berkaitan dengan prinsip penerapan yang terdapat dalam Tabel 2. Penentuan katagori pemanfaatan dilengkapi dengan huruf akhir A atau B adalah apakah penerapan yang dimaksudkan memerlukan operasi yang sering atau tidak sering (lihat Tabel 4). Katagori pemanfaatan dengan huruf akhir B sesuai untuk gawai dengan desain atau penerapan yang hanya untuk operasi yang tidak sering. Hal ini dapat diterapkan, sebagai contoh, pada pemisah yang biasanya hanya dioperasikan untuk menyediakan pemisahan untuk pekerjaan pemeliharaan atau gawai putus-hubung dengan pisau sekering yang merupakan kontak gerak. Pembedaan antara operasi sering dan tidak sering didasarkan pada operasi pengenal pabrikan dan jumlah siklus operasi yang digunakan sebagai kriteria uji dalam Tabel 4.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

9 dari 48

Untuk arus operasional Ie tertentu, gawai didesain untuk penggunaan yang sering (katagori A) jika usia operasi pengenal dari pabrikan melebihi dari jumlah siklus operasi yang tercantum dalam kolom 3, 4 dan 5 dari Tabel 4.

Tabel 2 – Katagori pemanfaatan

Katagori pemanfaatan

Sifat arus

Katagori A

Katagori B

Penerapan tipikal

Arus bolak balik

AC-20A*

AC-21A

AC-22A

AC-23A

AC -20 B*

AC -21B

AC-22B

AC-23B

- Penghubungan dan pemutusan pada kondisi tanpa beban - Putus-hubung beban resistif termasuk beban lebih yang sedang - Putus-hubung beban campur resistif dan induktif, termasuk beban lebih yang sedang - Putus-hubung beban motor atau beban induktif tinggi lain

Arus searah

DC-20A*

DC-21A

DC-22A

DC-23A

DC-20B*

DC-21B

DC-22B

DC-23B

- Penghubungan dan pemutusan pada kondisi tanpa beban - Putus-hubung beban resistif termasuk beban lebih yang sedang - Putus-hubung beban campur resistif dan induktif, termasuk beban lebih yang sedang (misalnya motor shunt) - Putus-hubung beban induktif tinggi (mosalnya motor seri)

* Penggunaan katagori pemanfaatan ini tidak diperbolehkan di Amerika Serikat

Katagori AC-23 mencakup putus-hubung sewaktu-waktu pada motor itu tersendiri. Putus-hubung kapasitor atau lampu pijar harus mengikuti kesepakatan antara pabrikan dan pengguna. Katagori pemanfaatan yang diacu dari Tabel 2 dan 3 tidak berlaku untuk perlengkapan yang biasanya digunakan untuk mengasut, mempercepat dan atau menghentikan motor tersendiri. Katagori pemanfaatan untuk perlengkapan demikian berkaitan dengan lampiran A. 4.5 Sirkit kontrol SNI 04-6282.1 Sub ayat 4.5 berlaku. 4.6 Sirkit bantu SNI 04-6282.1 Sub ayat 4.6 berlaku. 4.7 Relai dan pelepas SNI 04-6282.1 Sub ayat 4.7 berlaku.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

10 dari 48

5 Informasi produk 5.1 Sifat informasi SNI 04-6282.1 Sub ayat 5.1 berlaku yang sesuai dengan desain tertentu. 5.2 Penandaan 5.2.1 Setiap perlengkapan harus ditandai dengan tanda berikut yang mudah dibaca dan awet. Penandaan untuk a), b) dan c) di bawah harus berada pada perlengkapan itu sendiri atau pada pelat nama yang dilekatkan pada perlengkapan, dan harus ditempatkan pada tempat yang sedemikian sehingga mudah dibaca dari depan setelah terpasang pada perlengkapan sesuai dengan petunjuk pabrikan. a) Indikasi posisi buka dan tutup. Posisi buka dan tutup masing-masing harus ditandai

dengan lambang grafis 60417-IEC-5007 dan 60417-IEC-5008 dari IEC 60417-2 (lihat SNI 04-6282.1 Sub ayat 7.1.5.1).

b) Sesuai untuk pemisahan Lambang yang sesuai dalam Tabel 1 harus digunakan. Gawai untuk katagori pemanfaatan AC-20A, AC-20B, DC-20A dan DC-20B harus ditandai “Jangan dioperasikan dalam keadaan berbeban”, kecuali gawai tersebut silih kunci untuk mencegah operasi demikian. Gawai untuk katagori pemanfaatan AC-20A, AC-20B, DC-20A dan DC-20B harus ditandai “Jangan dibuka dalam keadaan berbeban”, kecuali gawai tersebut silih kunci untuk mencegah pembukaan demikian. CATATAN Lambang berbagai jenis perlengkapan diberikan dalam Tabel 1. 5.2.2 Data berikut juga harus ditandai pada perlengkapan tetapi tidak perlu dapat terlihat

dari depan jika perlengkapan terpasang: a) nama pabrikan atau merk dagang; b) rancangan jenis atau nomor seri; c) arus operasi pengenal (atau daya pengenal) pada tegangan operasi pengenal dan

katagori pemanfaatan (lihat 4.3.1, 4.3.2 dan 4.4); d) nilai (atau julat) frekuensi pengenal atau indikasi “a.s.” (atau lambang ); e) untuk unit sekering kombinasi, jenis sekering dan arus pengenal maksimum dan rugi

daya sekering; f) SNI 04-6282.3, jika pabrikan menyatakan kesesuaian dengan standar ini; g) tingkat proteksi untuk perlengkapan berselungkup (lihat SNI 04-6282.1 lampiran C). 5.2.3 Terminal berikut harus bertandakan: a) terminal saluran dan beban kecuali hubungannya tidak penting (lihat 8.3.3.3.1);

RSNI-1(60947-3(2001-05))

11 dari 48

b) terminal kutub netral, jika dapat diterapkan, dengan huruf “N” (lihat SNI 04-6282.1 Sub

ayat 7.1.7.4); c) terminal pembumian pengaman (lihat SNI 04-6282.1 Sub ayat 7.1.9.3). 5.2.4 Data berikut harus tersedia dalam informasi yang diterbitkan pabrikan: a) tegangan insulasi pengenal; b) tegangan ketahanan impuls pengenal untuk perlengkapan yang sesuai untuk

pemisahan atau jika ditentukan; c) tingkat polusi, jika selain dari 3; d) tugas pengenal; e) arus dan durasi ketahanan waktu singkat pengenal, jika dapat diterapkan; f) kapasitas masuk hubung pendek-pengenal, jika dapat diterapkan, g) arus hubung pendek-pengenal yang disyaratkan, jika dapat diterapkan. 5.3 Petunjuk untuk pemasangan, operasi dan pemeliharaan SNI 04-6282.1 Sub ayat 5.3 berlaku. 6 Kondisi pelayanan normal, pemasangan dan pengangkutan SNI 04-6282.1 Sub ayat 6 berlaku dengan tambahan berikut. Tingkat polusi (lihat SNI 04-6282.1 Sub ayat 6.1.3.2). Kecuali dinyatakan lain oleh pabrikan, perlengkapan dimaksud untuk dipasang pada kondisi lingkungan dengan tingkat polusi 3. 7 Persyaratan konstruksi dan kinerja 7.1 Persyaratan konstruksi SNI 04-6282.1 Sub ayat 7.1 berlaku dengan tambahan berikut. 7.1.1 Bahan Bahan yang digunakan harus diverifikasi sesuai dengan daya tahan terhadap bahang yang abnormal dan api, dengan melakukan pengujian: a) pada perlengkapan; atau b) pada bagian yang diambil dari perlengkapan; atau c) pada sampel dari bahan identik yang penampangnya mewakili.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

12 dari 48

Jika bahan identik dengan penampangnya mewakili telah memenuhi persyaratan, maka uji demikian tidak perlu diulang. 7.1.1.1 Daya tahan terhadap bahang yang abnormal dan api SNI 04-6282.1 Sub ayat 7.1.1.1 berlaku dengan tambahan berikut. Bagian bahan insulasi yang perlu untuk menahan bagian yang mengalirkan arus pada posisinya harus memenuhi uji kawat pijar dari 8.2.1.1.1 dari SNI 04-6282.1 pada suhu uji 960 °C. Jika uji dilakukan pada bahan sampel dari pabrikan menurut 7.1.1 c), maka harus dilakukan uji sesuai dengan uji penyalaan dan uji kawat bahang menurut uji kawat pijar pada 960 °C seperti yang ditentukan dalam 8.2.1.1.2, dan SNI 04-6282.1 lampiran M. 7.1.2 Jarak bebas dan jarak rambat SNI 04-6282.1 Sub ayat 7.1.3 berlaku dengan tambahan berikut. Pedoman untuk pengukuran jarak bebas dan jarak rambat diberikan dalam lampiran G dari SNI 04-6282.1. 7.1.4 Penggerak SNI 04-6282.1 Sub ayat 7.1.4 berlaku dengan tambahan berikut. 7.1.4.2 Arah gerakan Arah operasi penggerak pada gawai secara normal harus sesuai dengan IEC 60447. Jika gawai tidak dapat memenuhi persyaratan ini, misalnya disebabkan oleh penerapan khusus atau posisi pemasangan alternatif, gawai harus ditandai dengan jelas sedemikian sehingga tidak terdapat keragu-raguan terhadap posisi “I” atau “O” dan arah operasi. 7.1.6 Persyaratan tambahan untuk perlengkapan yang sesuai untuk pemisahan SNI 04-6282.1 Sub ayat 7.1.6 berlaku dengan tambahan berikut. 7.1.6.1 Persyaratan konstruksi tambahan untuk perlengkapan yang sesuai untuk

pemisahan Perlengkapan harus ditandai menurut 5.2.1b). Jika tidak dilengkapi dengan indikasi posisi kontak, sebagai contoh oleh penggerak atau penandaan yang terpisah, semua kontak utama harus jelas dapat terlihat dalam posisi buka. Kekuatan mekanisme penggerak dan kebenaran indikasi pada posisi buka harus diperiksa menurut 8.2.5. Tambahan lagi, jika dilengkapi dengan sarana oleh pabrikan untuk mengunci perlengkapan dalam posisi buka, maka penguncian harus hanya mungkin jika kontak utama pada posisi buka (lihat 8.2.5).

RSNI-1(60947-3(2001-05))

13 dari 48

Persyaratan ini tidak berlaku pada perlengkapan yang posisi kontak utamanya terlihat dalam posisi buka dan atau posisi bukanya ditandai dengan sarana lain yang bukan penggerak. CATATAN Penguncian pada posisi tutup diperbolehkan untuk penerapan tertentu. Jarak bebas antara kontak terbuka pada kutub yang sama jika pada posisi buka tidak boleh kurang dari jarak bebas minimum yang diberikan dalam Tabel 13 dari SNI 04-6282.1 dan harus memenuhi persyaratan 7.2.3.1b) dari SNI 04-6282.1. 7.1.6.2 Persyaratan tambahan untuk perlengkapan yang dilengkapi silih kunci

elektrik dengan kontaktor atau pemutus sirkit Jika perlengkapan untuk pemisahan dilengkapi dengan sakelar bantu untuk tujuan silih kunci elektrik dengan kontaktor atau pemutus sirkit dan dimaksudkan untuk digunakan dalam sirkit motor, persyaratan berikut harus diterapkan kecuali perlengkapan berpengenal untuk katagori pemanfaatan AC-23. Sakelar bantu harus berpengenal menurut SNI 04-6282.5.1 seperti yang dinyatakan oleh pabrikan. Selang waktu antara pembukaan kontak sakelar bantu dan kontak kutub utama harus cukup untuk memastikan bahwa kontaktor atau pemutus sirkit yang bersangkutan memutus arus sebelum kutub utama perlengkapan membuka. Kecuali dinyatakan lain dalam literatur teknis pabrikan, selang waktu tidak boleh kurang dari 20 milidetik jika perlengkapan dioperasikan menurut petunjuk pabrikan. Kesesuaian harus diverifikasi dengn pengukuran selang waktu antara saat pembukaan sakelar bantu dan saat pembukaan kutub utama pada kondisi tanpa beban ketika perlengkapan dioperasikan menurut petunjuk pabrikan. Selama operasi penutupan kontak sakelar bantu harus menutup setelah atau bersamaan dengan kontak kutub utama. Selang waktu pembukaan yang sesuai dapat juga diperoleh dengan posisi antara (antara posisi ON dan MATI) pada saat kontak silih kunci terbuka dan kutub utama tetap tertutup. 7.1.6.3 Persyaratan tambahan pada perlengkapan yang dilengkapi dengan sarana untuk menggembok posisi buka Sarana penguncian harus didesain sedemikian sehingga tidak dapat dipindahkan dengan pemasangan gembok yang sesuai. Jika perlengkapan dikunci bahkan oleh sebuah gembok, harus tidak mungkin dengan mengoperasikan penggerak, sehingga mengurangi jarak bebas antara kontak terbuka hingga mencapai jarak yang tidak lagi memenuhi persyaratan 7.2.3.1 b) dari SNI 04-6282.1. Sebagai alternatif, desainnya dapat dilengkapi dengan sarana penggembokan untuk mencegah akses ke penggerak. Kesesuaian dengan persyaratan untuk menggembok penggerak harus diverifikasi dengan menggunakan gembok yang ditentukan pabrikan atau alat yang ekivalen, yang memberikan kondisi yang paling berat, untuk meniru penguncian. Gaya F, yang ditentukan dalam 8.2.5.2 harus diterapkan pada penggerak dalam usaha untuk mengoperasikan perlengkapan dari posisi buka ke posisi tutup. Keika diterapkan gaya F , perlengkapan harus dikenakan tegangan uji di antara kontak yang terbuka. Perlengkapan harus mampu

RSNI-1(60947-3(2001-05))

14 dari 48

untuk menahan tegangan uji yang disyaratkan menurut Tabel 14 dari SNI 04-6282.1 yang sesuai dengan tegangan ketahanan impuls pengenal. 7.1.8 Persyaratan tambahan untuk perlengkapan yang dilengkapi dengan kutub netral SNI 04-6282.1 Sub ayat 7.1.8 berlaku kecuali untuk catatan mengenai pelepas arus lebih. 7.1.11 Tingkat proteksi dari perlengkapan terselungkup Tingkat proteksi dari perlengkapan berselungkup dan uji yang relevan diberikan dalam lampiran C dari SNI 04-6282.1. 7.2 Persyaratan kinerja 7.2.1 Kondisi operasi 7.2.1.1 Umum SNI 04-6282.1 Sub ayat 7.2.1.1 berlaku dengan tambahan berikut. Persyaratan berikut berlaku pada sakelar bersekering, pemisah bersekering dan pemisah sakelar bersekering dengan kapasitas masuk hubung pendek pengenal yang melebihi 10 kA yang operasi penutupannya adalah dengan operasi manual langsung tanpa mekanisme antara (operasi manual dependen dan independen lihat 2.11 dan 2.13). Kecepatan uji untuk operasi masuk yang ditentukan dalam 8.3.6.2 harus ditentukan sebagai berikut. a) Perlengkapan harus dioperasikan 15 kali secara manual pada kondisi tanpa beban

menurut petunjuk pabrikan, 3 orang masing-masing lima kali. Kecepatan penggerak yang digerakkan dengan tangan pada saat penutupan kontak dari penutupan kontak yang terakhir harus ditentukan dengan sarana osilograf atau sarana yang sesuai pada setiap bagian gawai yang mudah dicapai. Titik tempat melakukan pengukuran dan kecepatan pada titik pengukuran harus dinyatakan dalam laporan uji. Kecepatan rata-rata harus ditentukan setelah menghapus nilai tertinggi dan yang terendah.

b) Aparatus uji harus memastikan bahwa perlengkapan yang sedang diuji tertutup seluruhnya dan tidak terdapat penghalang terhadap gerakan penutupan gawai yang bebas. Kecepatan uji yang sebenarnya tidak boleh melebihi kecepatan rata-rata yang ditentukan menurut a).

Massa bagian yang bergerak dari radas uji (tanpa perlengkapan yang sedang diuji) harus 2 kg ± 10 %. 7.2.2 Kenaikan suhu SNI 04-6282.1 Sub ayat 7.2.2 berlaku dengan tambahan berikut. Dalam urutan uji 1 unit sekering kombinasi, kenaikan suhu kontak sekering selama uji menurut 8.3.3.1 tidak boleh menyebabkan adanya kerusakan yang bersifat mengganggu kinerja berikutnya dari perlengkapan.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

15 dari 48

7.2.3 Sifat dielektrik SNI 04-6282.1 Sub ayat 7.2.3 berlaku dengan tambahan berikut. 7.2.3.1 Tegangan ketahanan impuls SNI 04-6282.1 Sub ayat 7.2.3 berlaku dengan tambahan berikut. Jarak bebas diantara kontak yang terbuka dari gawai yang tidak sesuai untuk pemisahan harus tahan terhadap tegangan uji yang diberikan dalam Tabel 12 dari SNI 04-6282.1, sesuai terhadap tegangan ketahanan impuls pengenal. 7.2.3.2 Tegangan ketahanan frekuensi daya dari sirkit utama, bantu dan kontrol SNI 04-6282.1 Sub ayat 7.2.3.2 c) berlaku dengan tambahan berikut. Untuk perlengkapan yang sesuai untuk pemisahan, nilai maksimum arus bocor ditentukan untuk semua urutan uji masing-masing dalam 8.3.3.5, 8.3.4.3, 8.3.5.4, 8.3.6.4 dan 8.3.7.3 . 7.2.4 Kemampuan untuk hubung dan putus pada kondisi tanpa beban, beban normal dan beban lebih 7.2.4.1 Kapasitas penghubungan dan pemutusan Kapasitas penghubungan dan pemutusan pengenal dinyatakan dengan acuan tegangan operasi pengenal dan arus operasi pengenal dan katagori pemanfaatan menurut Tabel 3. Kondisi uji ditentukan dalam 8.3.3.3.1.

Tabel 3 – Verifikasi untuk kapasitas penghubungan dan pemutusan pengenal (lihat 8.3.3.3) – Kondisi untuk penghubungan dan pemutusan berkaitan dengan

berbagai katagori pemanfaatan

Penghubungana)

Pemutusan

Katagori

pemanfaatan

Katagori operasi

pengenal I/Ie

U/Ue cos

Ic/Ie Ur/Ue cos

Jumlah

siklus operasi

AC-20A

b – AC-20B

b

AC-21A – AC-21B AC-22A – AC-22B AC-23A – AC-23B

Semua nilai Semua nilai Semua nilai 0<Ie100 A 100A < Ie

-

1,5 3

10 10

-

1,05 1,05 1,05 1,05

-

0,95 0,65 0,45 0,35

-

1,5 3 8 8

-

1,05 1,05 1,05 1,05

-

0,95 0,65 0,45 0,35

5 5 5 3

DC-20A

b – DC-20B

b

DC-21A – DC-21B DC-22A – DC-22B DC-23A – DC-23B

Semua nilai Semua nilai Semua nilai Semua nilai

-

1,5 4 4

-

1,05 1,05 1,05

- 1

2,5 15

-

1,5 4 4

-

1,05 1,05 1,05

- 1

2,5 15

5 5 5

I = Arus penghubungan Ic = Arus pemutusan Ie = Arus operasi pengenal U = Tegangan yang diterapkan Ue = Tegangan operasi pengenal Ur = Tegangan pulih frekuensi operasi atau tegangan pulih a.s.

a Untuk a.b. arus penghubungan dinyatakan dalam nilai efektif komponen periodik dari arus b Penggunaan katagori pemanfaatan ini tidak diperbolehkan di Amerika Serikat

RSNI-1(60947-3(2001-05))

16 dari 48

7.2.4.2 Kinerja operasi Uji mengenai verifikasi kinerja operasi dari perlengkapan dimaksudkan untuk memverifikasi bahwa perlengkapan mampu untuk penghubungan dan pemutusan, arus mengalir dalam sirkit utama tanpa kegagalan untuk penggunaan yang dimaksudkan. Jumlah siklus operasi dan parameter sirkit uji untuk uji kinerja operasi untuk berbagai katagori pemanfaatan diberikan dalam Tabel 4 dan 5. Kondisi uji ditentukan dalam 8.3.4.1.

Tabel 4 – Verifikasi kinerja operasi – Jumlah siklus operasi berkaitan dengan arus operasi pengenal

1 2 3 4 5 6 7 8

Jumlah siklus operasi

A.B. dan A.S.

Katagori A A.B. dan A.S.

Katagori B

Arus operasi pengenal Ie

Jumlah siklus operasi per jam

Tanpa arus

Dengan arus

Jumlah

Tanpa arus

Dengan arus

Jumlah

0 < Ie 100

100 < Ie 315

315 < Ie 630

630 < Ie 2 500

2 500 < Ie

120

120

60

20

10

8 500

7 000

4 000

2 500

1 000

1 500

1 000

1 000

500

500

10 000

8 000

5 000

3 000

2 000

1 700

1 400

800

500

300

300

200

200

100

100

2 000

1 600

1 000

600

400

Nilai dalam tabel berlaku untuk katagori pemanfaatan kecuali AC-20A, AC-20B, DC-20A dan DC-20B. Katagori ini harus sesuai dengan jumlah total siklus operasi dalam kolom 5 atau 8, tanpa arus kecuali beberapa kapasitas pemutusan dan atau penghubungan dinyatakan (lihat catatan pada 4.3.5.2 dan 4.3.5.3). Kolom 2 memberikan laju operasi minimum. Laju operasi untuk setiap katagori pemanfaatan dapat dinaikkan dengan persetujuan pabrikan.

Tabel 5 – Parameter sirkit uji untuk Tabel 4

Penghubungan a Pemutusan

Katagori pemanfaatan

Nilai arus operasi

pengenal Ie

I/Ie

U/Ue

cos

Ic/Ie

Ur/Ue

cos

AC-21A AC-21B AC-22A AC-22B AC-23A AC-23B

Semua nilai Semua nilai Semua nilai

1 1 1

1 1 1

0,95 0.8 0,65

1 1 1

1 1 1

0,95 0.8 0,65

I/Ie

U/Ue

L/R

mdet

Ic/Ie

Ur/Ue

L/R

mdet

DC-21A DC-21B DC-22A DC-22B DC-23A DC-23B

Semua nilai Semua nilai Semua nilai

1 1 1

1 1 1

1 2

7.5

1 1 1

1 1 1

1 2

7.5

I = Arus penghubungan Ic = Arus pemutusan Ie = Arus operasi pengenal U = Tegangan sebelum penghubungan (tegangan yang diterapkan) Ue = Tegangan operasi pengenal Ur = Tegangan pulih frekuensi operasi atau tegangan pulih a.s. a Untuk a.b., arus penghubungan dinyatakan dalam nilai efektif komponen periodik dari arus.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

17 dari 48

7.2.4.3 Keawetan mekanis SNI 04-6282.1 Sub ayat 7.2.4.3.1 berlaku. Kondisi uji ditentukan dalam 8.5.1. 7.2.4.4 Keawetan listrik SNI 04-6282.1 Sub ayat 7.2.4.3.2 berlaku. Kondisi uji ditentukan dalam 8.5.2. 7.2.5 Kemampuan untuk hubung, putus atau menahan arus hubung pendek Perlengkapan harus dikonstruksi sedemikian sehingga mampu untuk menahan, pada kondisi yang ditentukan dalam standar ini, stress termal, dinamik dan listrik yang disebabkan oleh arus hubung pendek. Arus hubung pendek dapat dialami selama penghubungan arus, pengaliran arus dalam posisi tutup dan pemutusan arus. Kemampuan perlengkapan untuk menghubungkan, mengalirkan dan memutuskan arus hubung pendek dinyatakan dengan besaran dari satu atau lebih dari pengenal berikut. a) Arus ketahanan waktu singkat pengenal (lihat 4.3.6.1). b) Kapasitas penghubungan hubung pendek pengenal (lihat 4.3.6.2). c) Arus hubung pendek yang disyaratkan pengenal (lihat 4.3.6.4). 7.2.6 Kosong 7.2.7 Persyaratan kinerja tambahan untuk perlengkapan yang sesuai untuk

pemisahan Persyaratan ini hanya berlaku pada perlengkapan dengan tegangan operasi pengenal yang lebih besar dari 50 V. Dengan perlengkapan dalam kondisi baru dan kontaknya pada posisi buka perlengkapan harus tahan terhadap uji dielektrik 8.3.3.2. Jika uji menurut 8.3.3.3 dan 8.3.4.1 telah dilakukan, perlengkapan pada kondisi setelah uji harus memenuhi persyaratan arus bocor 8.3.3.5. 7.2.8 Kosong 7.2.9 Persyaratan beban lebih untuk perlengkapan yang dilengkapi sekering Sirkit utama perlengkapan harus mampu mengalirkan arus beban lebih menurut 8.3.7.1 dan tidak boleh menyebabkan adanya kerusakan yang bersifat mengganggu kinerja berikutnya dari perlengkapan dalam urutan uji V. 7.3 Kesesuaian elektromagnetik 7.3.1 Kosong 7.3.2 Imunitas

RSNI-1(60947-3(2001-05))

18 dari 48

7.3.2.1 Perlengkapan yang tidak dilengkapi sirkit elektronik Perlengkapan dalam ruang lingkup SNI 04-6282.3 yang tidak dilengkapi sirkit elektronik tidak peka terhadap gangguan elektromagnetik dalam kondisi pelayanan normal dan sebab itu tidak diperlukan uji imunitas. 7.3.2.2 Perlengkapan yang dilengkapi sirkit elektronik Perlengkapan yang dilengkapi dengan sirkit elektromagnetik (misalnya indicator putusnya sekering elektronik) harus mempunyai imunitas yang memuaskan terhadap gangguan elektromagnetik (lihat 8.4.1.2).

Tabel 6 - Uji imunitas

Jenis uji Imunitas

Standar dasar yang dapat

diterapkan

Tingkat kekerasan yang

disyaratkan Luahan elektrostatik IEC 61000-4-2 Luahan udara 8 kV atau

luahan kontak 4 kV Medan elektromagnetik IEC 61000-4-3 10 V/m Transien cepat/ pecah(burst) IEC 61000-4-4 2 kV Surja IEC 61000-4-5 2 kV ((cara yang biasa)

1 kV (cara difrensial) Gangguan yang disalurkan disebabkan oleh medan RF

IEC 61000-4-6 10 V

CATATAN Penyearah sederhana tidak peka terhadap gangguan elektromagnetik dalam kondisi layanan normal dan sebab itu tidak memerlukan uji Imunitas.

7.3.3 Emisi 7.3.3.1 Perlengkapan yang tidak dilengkapi sirkit elektronik Untuk perlengkapan yang tidak dilengkapi sirkit elektronik, gangguan elektromagnetik hanya dapat dibangkitkan selama operasi putus-hubung sewaktu-waktu. Durasi gangguan dalam milidetik. Frekuensi, tingkat dan akibat dari emisi ini dianggap sebagai bagian dari lingkungan elektromagnetik normal pada instalasi tegangan rendah. Sebagai hasilnya, persyaratan terhadap emisi elektromagnetik dianggap memuaskan dan tidak diperlukan verifikasi. 7.3.3.2 Perlengkapan yang dilengkapi sirkit elektronik Perlengkapan yang dilengkapi sirkit elektronik (misalnya indikator putusnya sekering elektronik) dapat membangkitkan gangguan elektromagnetik secara kontinu. Emisi harus memenuhi persyaratan kelas A, kelompok 1 dari CISPR 11 atau kelas A dari CISPR 22 (lihat 8.4.2.2).

RSNI-1(60947-3(2001-05))

19 dari 48

Tabel 7 – Batas emisi

Port

Julat frekuensi

MHz

Batas d

Standar

Selungkup b

30 hingga 230 a

230 hingga 1 000 a

30 dB (V/m) mendekati puncak diukur pada jarak

c 30 m

37 dB(V/m) mendekati puncak diukur pada jarak

c 30 m

Daya A.B.

0,15 hingga 0,5

a

0,5 hingga 5 a

5 hingga 30 a

37 dB (V/m) mendekati puncak 66 dB (V/m) rata-rata 73 dB (V/m) mendekati puncak 60 dB (V/m) rata-rata 73 dB (V) menyerupai puncak 60 dB (V) rata-rata

CISPR 11

Kelas A – Kelompok 1

atau

CISPR 22

kelas A

a Batas yang lebih rendah harus diterapkan pada frekuensi transisi.

b Hanya dapat diterapkan pada gawai putus-hubung mekanis yang dilengkapi bagian yang beroperaso pada

frekuensi yang lebih tinggi dari 9 kHz, misalnya mikro prosesor. c Dapat juga diukur pada jarak 10 m dengan menggunakan batas pada tabel itu dan dinaikkan 10 dB, atau pada jarak

3 m dengan menggunakan batas pada tabel itu dinaikkan 20 dB. d Batas ini telah disalin, tanpa perubahan, dari CISPR 11 dan CISPR 22.

Batas ini diberikan untuk gawai putus-hubung mekanis yang khusus digunakan dalam lingkungan industri. Jika terdapat kesamaan penggunaan di luar lingkungan industri, peringatan berikut harus tercantum dalam informasi yang diterbitkan pabrikan.

Perhatian Ini adalah produk kelas A. Dalam lingkungan domestik, produk ini dapat menimbulkan gangguan radio sehingga pengguna mungkin perlu untuk mengambil tindakan yang sesuai.

Walaupun demikian, peringatan ini tidak perlu jika batas emisi kelas B yang diberikan dalam CISPR 22, dipenuhi. 8 Uji 8.1 Jenis uji 8.1.1 Umum Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 8.1.1. 8.1.2 Uji jenis Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 8.1.1. Uji jenis diberikan dalam Tabel 9 dari standar ini. 8.1.3 Uji rutin Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 8.1.1. dengan tambahan berikut.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

20 dari 48

8.1.3.1 Umum Uji berikut diterapkan: - uji operasi mekanis (lihat 8.1.3.2); - uji dielektrik (lihat 8.1.3.3). CATATAN Jika, pada pemeriksaan bahan dan proses pabrikasi, keutuhan sifat dielektrik telah terbukti, uji ini dapat diganti dengan uji sampel menurut rencana pengambilan sampel yang telah diakui (lihat IEC 60410). Walaupun demikian, operasi sakelar, pemisah, pemisah sakelar, atau unit sekering kombinasi selama pabrikasi dan atau uji rutin lainnya dapat mengantikan uji di atas, dengan syarat diterapkan kondisi yang sama dan jumlah operasi tidak kurang dari yang ditentukan. 8.1.3.2 Uji operasi mekanis Uji harus dilakukan untuk memverifikasi operasi mekanis yang benar dari perlengkapan dengan operasi lima penutupan dan pembukaan. 8.1.3.2 Uji dielektrik Kondisi uji harus sesuai 8.3.3.4.2 2) dari SNI 04-6282.1, kecuali bahwa penggunaan kertas logam tidak diperlukan. Nilai dari tegangan uji harus sesuai dengan Tabel 12A dari SNI 04-6282.1. Durasi uji tidak boleh kurang dari 1 detik dan tegangan uji harus diterapkan sebagai berikut: - dengan perlengkapan pada posisi buka, antara setiap pasangan terminal yang secara

listrik saling terhubung ketika perlengkapan menutup; - dengan perlengkapan dalam posisi tutup, antara setiap kutub dan kutub disebelahnya

dan antara setiap kutub dan rangka; - untuk perlengkapan yang dilengkapi sirkit elektronik yang dihungkan ke kutub utama,

dengan perlengkapan dalam posisi buka, antara setiap kutub dan kutub disebelahnya dan antara setiap kutub dan rangka, pada sisi masuk atau sisi keluar tergantung pada posisi komponen elektronik.

Sebagai alternatif, sirkit elektronik boleh dilepas selama uji dielektrik. 8.1.4 Uji sampel Uji pengambilan sampel untuk verifikasi jarak bebas menurut 8.3.3.4.3 dari SNI 04-6282.1 masih dipertimbangkan. 8.1.5 Uji khusus Uji khusus (lihat SNI 04-6282.1 Sub ayat 2.6.4) ditentukan dalam 8.5. 8.2 Uji jenis untuk persyaratan konstruksi Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 8.2 dengan tambahan berikut. 8.2.4 Sifat mekanis terminal Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 8.2.4 dengan tambahan berikut.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

21 dari 48

Jika perlengkapan didesain untuk dilengkapi dengan rancangan terminal yang berbeda, uji harus dilakukan pada setiap rancangan. 8.2.5 Verfikasi kekuatan mekanisme penggerak dan posisi gawai indikasi Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 8.2.5 dengan tambahan berikut. 8.2.5.1 Kondisi perlengkapan untuk uji Pengujian pada penggerak harus merupakan bagian dari urutan uji I (lihat 8.3.3 dan Tabel 11). Jika terdapat jenis pengerak yang berbeda, atau tambahan ataupun integral, hanya satu rancangan yang harus diuji selama uji I. Selanjutnya, yang mewakili sampel dari kasus yang lebih kritis harus diuji menurut 8.3.3.7. 8.2.5.2 Metode uji 8.2.5.2.1 Operasi manual dependen dan independen Gaya F yang perlu untuk pembukaan harus diukur terlebih dahulu dan gaya harus dikenakan pada ujung penggerak. Dengan perlengkapan dalam posisi tutup, kontak magun dan gerak dari kutub yang ujinya dianggap paling berat harus tetap tertutup dengan sarana yang sesuai. Penggerak harus dikenai gaya uji seperti ditentukan dalam Tabel 8 menurut jenisnya. Gaya ini harus diterapkan tanpa kejutan terhadap penggerak pada arah untuk membuka kontak selama periode 10 detik. Arah gaya, seperti terlihat pada Gambar 1, harus dijaga selama uji. Jika sarana penguncian dilengkapi untuk mengunci penggerak pada posisi buka sarana pengunci ini harus tidak mungkin untuk mengunci penggerak dalam posisi ini saat gaya uji sedang diterapkan. 8.2.5.2.2 Operasi daya dependen Dengan perlengkapan dalam posisi tutup, kontak magun dan gerak dari kutub yang ujinya dianggap paling berat harus dimagun bersama, misalnya dengan pengelasan. Tegangan suplai ke operator daya harus diterapkan pada 110 % dari nilai pengenal normal untuk mencoba membuka sistem kontak dari perlengkapan. Tiga kali usaha harus dilakukan oleh operator daya untuk mengoperasikan perlengkapan dengan selang waktu 5 menit. masing-masing selama periode 5 detik, kecuali gawai proteksi yang berkaitan dari operator daya membatasi waktu hingga periode yang lebih singkat. Verifikasi harus dilakukan menurut 8.2.5.3.2. CATATAN Di Kanada dan Amerika Serikat, gawai yang memenuhi persyaratan ini tidak dapat diterima sebagai pemisahan sendiri.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

22 dari 48

8.2.5.2.3 Operasi daya independen Dengan perlengkapan dalam posisi tutup, kontak magun dan gerak dari kutub yang ujinya dianggap paling berat harus dimagun bersama, misalnya dengan pengelasan. Energi yang tersimpan pada operator daya harus dilepas untuk usaha membuka sistem kontak perlengkapan. Tiga kali usaha harus dilakukan untuk mengoperasikan perlengkapan dengan melepas energi yang tersimpan. Verifikasi harus dilakukan menurut 8.2.5.3.2. CATATAN Di Kanada dan Amerika Serikat, gawai yang memenuhi persyaratan ini tidak dapat diterima sebagai pemisahan sendiri. 8.2.5.3 Kondisi perlengkapan selama dan setelah uji 8.2.5.3.1 Operasi manual dependen dan independen Setelah uji dan ketika gaya uji tidak lagi diterapkan terhadap penggerak dengan penggerak dibiarkan bebas, indikasi posisi buka tidak boleh salah.

Tabel 8 – Gaya uji penggerak

Jenis penggerak

Gaya uji

Gaya uji

minimum N

Gaya uji

maksimum N

Tombol tekan (lihat gambar 1a) Dioperasikan satu jari (lihat gambar 1b) Dioperasikan dua jari (lihat gambar 1c) Dioperasikan satu tangan (lihat gambar 1d dan 1e) Dioperasikan dua tangan (lihat gambar 1f) Dioperasikan dua tangan (lihat gambar 1g)

3F 3F 3F 3F 3F 3F

50 50

100 150 200 200

150 150 200 400 600 600

F adalah gaya operasi normal pada kondisi baru. Gaya uji harus 3F dengan nilai minimum dan maksimum yang dinyatakan dan harus diterapkan seperti pada gambar 1.

8.2.5.3.2 Operasi daya dependen dan independen Selama dan setelah uji, posisi buka tidak boleh diindikasikan oleh setiap sarana yang tersedia dan perlengkapan tidak boleh memperlihatkan adanya kerusakan sedemikian sehingga mengganggu operasi normal. Jika perlengkapan dilengkapi dengan sarana penggembokan pada posisi buka, harus tidak mungkin untuk mengunci perlengkapan selama uji.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

23 dari 48

Gambar 1a Gambar 1b Gambar 1c Gambar 1d Gambar 1e Gambar 1f Gambar 1g

Gambar 1 – Penggerak diterapkan gaya F

Tabel 9 – Daftar uji jenis yang diterapkan terhadap perlengkapan yang diberikan

Uji

Sakelar

Sakelar berse-kering

Sakelar

sekering

Pemisah

Pemisah sekering

Pemisah berse-kering

Sakelar pemisah

Sakelar pemisah sekering

Sakelar pemisah

bersekering

Kenaikan suhu Verifikasi kenaikan suhu Sifat dielektrik Verifikasi dielektrik Arus bocor Kapasitar penghubungan dan pemutusan (beban lebih) Kinerja operasi Arus ketahanan waktu singkat pengenal Kapasitas penghubungan hubung pendek pengenal Arus hubung pendek bersyarat pengenal Kekuatan mekanisme penggerak Uji beban lebih

o

o

o

o -

o

o

o

o

o - -

o

o

o

o -

o

o - -

o -

o

o

o

o

o -

o

o - -

o -

o

o

o

o

o

o -

o

o -

o

o -

o

o

o

o

o -

o - -

o

o

o

o

o

o

o

o -

o - -

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o -

o

o

o

o

o

o

o - -

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o - -

o

o

o o = Diuji - = Tidak perlu diuji

RSNI-1(60947-3(2001-05))

24 dari 48

8.3 Uji jenis kinerja Uji jenis kinerja yang mungkin dikenakan pada perlengkapan menurut jenisnya dicantumkan dalam Tabel 9. 8.3.1 Urutan uji Uji jenis dikelompokkan bersama dalam sejumlah urutan seperti dalam Tabel 10. Untuk setiap urutan, pengujian harus dilakukan menurut mutasi dalam daftar sesuai dengan persyaratan sub ayat terkait, terlepas dari uji kenaikan suhu dan uji sifat dielektrik dari urutan uji 1, yang boleh dilakukan pada sampel yang terpisah.

Tabel 10 – Skema keseluruhan dari urutan uji

Urutan

Uji

Karakteristik kinerja umum (lihat 8.3.3 dan Tabel 11)

Kemampuan kinerja operasi (lihat 8.3.4 dan Tabel 13) Kemampuan kinerja hubung pendek

c

(lihat 8.3.5 dan Tabel 14) Arus hubung pendek bersyarat

c

(lihat 8.3.6 dan Tabel 15) Kemampuan kinerja beban lebih

d

(lihat 8.3.7 dan Tabel 16)

Kenaikan suhu

f

Sifat dielektrikf

Kapasitas penghubungan dan pemutusana

Verifikasi dielektrika

Arus bocorb

Verifikasi kenaikan suhua

Kuat mekanisme penggerak Kinerja operasi Verifikasi dielektrik Arus bocor

b

Verifikasi kenaikan suhu Arus ketahanan waktu singkat Kapasitas penghubungan hubung pendek

e

Verifikasi dielektrik Arus bocor

b

Verifikasi kenaikan suhu Ketahanan hubung pendek dengan proteksi sekering Penghubungan hubung pendek dengan proteksi sekering Verifikasi dielektrik Arus bocor

b

Verifikasi kenaikan suhu Uji beban lebih Verifikasi dielektrik Arus bocor

b

Verifikasi kenaikan suhu

a Tidak diperlukan untuk pemisah (AC-20 atau DC-20) Lihat 4.3.5.2 dan 4.3.5.3.

b Hanya diperlukan untuk perlengkapan yang sesuai untuk pemisahan tegangan pengenal yang lebih besar dari 50 V

c Urutan uji III atau urutan uji IV dilakukan sesuai dengan pengenal yang dinyatakan pabrikan.

d Tidak diperlukan untuk sakelar, pemisah dan sakelar pemisah

e Tidak diterapkan untuk perlengkapan AC-20 atau DC-20

f Boleh dilakukan di luar urutan, lihat 8.3.1 8.3.2 Kondisi umum pengujian 8.3.2.1 Aturan umum SNI 04-6282.1 Sub ayat 8.3.2.1 berlaku terhadap semua uji jenis yang dapat diterapkan. Perlengkapan pada awal setiap urutan uji harus dalam kondisi baru dan bersih.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

25 dari 48

Gaya yang diterapkan untuk setiap operasi buka tidak boleh lebih besar dari gaya uji yang ditentukan dalam 8.2.5.2 dan harus diterapkan dengan cara yang sama tanpa kejutan. Jika ada keragu-raguan mengenai operasi buka yang benar, tidak lebih dari tiga usaha yang diperbolehkan untuk mengoperasikan perlengkapan ke posisi buka. Untuk mengurangi pengujian yang berulang bagi perlengkapan dengan desain yang sama, persyaratan uji berikut mungkin digunakan. 8.3.2.1.1 Uji yang disederhanakan untuk perlengkapan yang mempunyai desain dasar yang sama Ketika menyerahkan secara serempak sekelompok sakelar, pemisah, sakelar pemisah atau unit sekering kombinasi dengan desain dasar yang sama, variasi berikut diizinkan dengan syarat perlengkapan memenuhi semua syarat lainnya. 8.3.2.1.2 Persyaratan perlengkapan yang mempunyai desain dasar yang sama Sakelar, pemisah, sakelar pemisah atau unit sekering kombinasi harus dievaluasi berkaitan dengan kriteria berikut selama penentuan penerimaan sebagai desain dasar yang sama: a) bahan, penyelesaian dan dimensi bagian yang mengalirkan arus harus identik, kecuali

untuk variasi desain terminal dan sarana untuk pemasangan sekering; b) ukuran kontak, bahan, konfigurasi dan metode pemasangan adalah identik; c) mekanisme operasi harus dari desain dasar yang sama, bahan dan karakteristik fisik

harus identik; d) kecepatan penutupan dan pembukaan kontak mendekati sama; e) bahan cetakan dan bahan insulasi harus identik; f) metoda, bahan dan konstruksi dari semua gawai pemadam busur harus identik. Variasi berikut juga diperbolehkan, dengan syarat digunakan prosedur uji yang disederhanakan dalam 8.3.2.1.3: g) katagori pemanfaatan dan tegangan operasi; h) diterapkan untuk 50 Hz atau 60 Hz; i) perlengkapan dengan tiga atau empat kutub (netral bersakelar atau tidak bersakelar),

dengan syarat Sub ayat 7.1.8 dapat diterapkan; j) desain terminal sedemikian sehingga jarak bebas dan jarak rambat tidak berkurang

(lihat 7.1.3, 8.2.4 dan 8.3.3.2 dari standar ini dan 8.3.3.1 dari SNI 04-6282.1); k) jenis penggerak yang berbeda, tambahan maupun integral, dengan syarat kekuatan

penggerak diverifikasi (lihat 8.2.5) pada setiap jenis penggerak, satu darinya diuji ketika urutan uji I;

l) kontak sekering yang beralas sekering dari sakelar sekering, sekering pemisah dan sakelar pemisah sekering dengan jenis sekering yang berbeda (sekering dilepas hanya pada kondisi tanpa beban).

8.3.2.1.3 Prosedur uji yang disederhanakan Prosedur uji yang disederhanakan harus digunakan. a) Jika perlengkapan yang mempunyai desain dasar yang sama ditandai, yang

menyatakan lebih dari satu katagori pemanfaatan dan atau lebih dari satu tegangan operasi, jumlah sampel uji boleh dikurangi, dengan syarat uji dilakukan pada kondisi yang paling berat. Untuk hubung pendek, penghubungan dan pemutusan, dan uji kinerja operasi, kondisi dianggap lebih berat jika kondisi berikut dipenuhi secara serempak:

RSNI-1(60947-3(2001-05))

26 dari 48

- tegangan pengenal operasi sama atau lebih tinggi; - arus uji sama atau lebih tinggi; - faktor daya sama atau lebih rendah; - jumlah operasi sama atau lebih tinggi.

b) Uji yang dilakukan pada 50 Hz dianggap mencakup penerapan untuk 60 Hz dan

sebaliknya dengan pengecualian berikut:

- uji kenaikan suhu menurut 8.3.3.1 untuk gawai yang mempunyai arus lebih besar dari 800 A;

CATATAN Dengan kesepakatan antara pabrikan dan pengguna, uji pada 50 Hz dapat diterima untuk operasi pada 60 Hz dan sebaliknya untuk arus yang lebih besar dari 800 A.

- kenaikan suhu dan kinerja operasi dari relai dan pelepas (lihat 7.2.2 dan 7.2.2.6 dari

SNI 04-6282.1). Uji kenaikan suhu dari kumparan harus dilaksanakan untuk setiap frekuensi, tetapi hanya satu yang termasuk dalam urutan uji yang relevan, dan jika suplai yang terpisah bagi kumparan dan sirkit lainnya mungkin, dapat diterima bahwa sirkit lain tetap disuplai pada 50 Hz.

c) Uji yang dilakukan pada gawai berkutub tiga dianggap mencakup juga gawai empat

kutub dengan kutub netral tanpa sakelar, dengan syarat uji kutub tunggal pada kutub netral dilakukan menurut 8.3.3.3.4 dari SNI 04-6282.1.

Uji yang dilakukan pada gawai kutub empat bersakelar dianggap juga mencakup gawai tiga kutub bersakelar dengan syarat semua kutub identik dan laju penghubungan dan pemutusan dari kontak mendekati sama (hanya persyaratan 7.1.8 diterapkan mengenai penutupan atau pembukaan kutub netral).

d) Uji dilakukan pada berbagai jenis kontak beralas sekering yang berbeda.

Jika sakelar sekering, pemisah sekering atau sakelar pemisah sekering didesain untuk dilengkapi dengan berbagai jenis kontak beralas sekering, uji suhu menurut 8.3.3.1 harus dilakukan pada setiap jenis pada sekering dengan arus pengenal sekering tertinggi yang berkaitan. Jenis yang mempunyai kenaikan suhu maksimum diantara yang diuji arus maksimum harus digunakan untuk uji pada urutan I, II dan V. Urutan IV harus dilakukan pada setiap jenis kontak beralas sekering yang sarana hubungan sekering bukan hubungan baut, pada arus hubung pendek bersyarat pengenal terkait yang tertinggi, dan, jika berlainan, dengan jenis sekering yang mempunyai energi melintas maksimum pada tegangan uji maksimum.

e) Uji dilakukan dengan rancangan terminal yang berbeda.

Jika perlengkapan didesain untuk dilengkapi dengan rancangan terminal yang berbeda, persyaratan dan uji sesuai 8.3.3.1 dan 8.2.4 dari SNI 04-6282.1 harus dilakukan pada setiap desain. Jika perlengkapan mempunyai terminal untuk digunakan pada rel tusuk, uji menurut 8.3.3.1, 8.3.5.1 atau 8.3.6.2 1a), jika dapat diterapkan, harus dilakukan. Verifikasi operasi tusuk harus dilakukan. Jumlah siklus operasi harus 50, siklus dimulai posisi terhubung hingga posisi terlepas dan kembali ke posisi terhubungkan.

Pengujian dianggap memuaskan jika kondisi operasi radas tidak terganggu. 8.3.2.2 Jumlah uji

RSNI-1(60947-3(2001-05))

27 dari 48

Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 8.3.2.2 8.3.2.3 Evaluasi hasil uji Perilaku perlengkapan selama pengujian dan kondisinya setelah pengujian ditentukan dalam ayat uji yang sesuai. 8.3.2.4 Laporan uji Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 8.3.2.4 8.3.3 Urutan uji I: Karakteristik kinerja umum Urutan uji ini berlaku untuk jenis perlengkapan yang tertera dalam Tabel 11 dan terdiri dari uji menurut tabel tersebut. 8.3.3.1 Kenaikan suhu SNI 04-6282.1 Sub ayat 8.3.3.3 berlaku dengan tambahan berikut: Uji harus dilakukan pada arus termal Ithe berselungkup konvensional (lihat 4.3.2.2 dari SNI 04-6282.1). Unit sekering kombinasi harus dilengkapi dengan sekering yang mempunyai arus pengenal yang sama dengan arus termal konvensional dari unit kombinasi. Sekering harus mempunyai rugi daya yang tidak melebihi nilai maksimum yang ditentukan oleh pabrikan perlengkapan. CATATAN Pengujian dapat dilakukan dengan sekering “tiruan” dengan desain utama yang sama yang ditentukan seperti sekering standar dan mempunyai daya. Rincian sekering yang digunakan untuk uji, misalnya nama pabrikan dan acuannya, arus pengenal, rugi daya sekering, dan kapasitas pemutusan, harus diberikan dalam laporan uji. Uji jenis dengan sekering yang ditentukan dianggap mencakup penggunaan setiap sekering lainnya yang mempunyai rugi daya, pada arus termal konvensional dari unit kombinasi, tidak melebihi rugi daya sekering yang digunakan untuk uji.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

28 dari 48

Tabel 11 – Urutan uji I: Karakteristik kinerja umum

Jenis perlengkapan dan perintah uji

Uji

Sub ayat No.

Sampelc

Sakelar

Sakelar berseke- ring dan sakelar

sekering

Pemisah

Pemisah sekering,

dan pemisah

ber-sekering

Sakelar pemisah

Sakelar pemisah sekering

dan sakelar pemisah

bersekering

Kenaikan suhud Sifat dielektrikd Kapasitas penghubungan dan pemutusan Verifikasi dielekrik Arus bocorb Verifikasi kenaikan suhu Kekuatan mekanis penggerak

8.3.3.1

8.3.3.2

8.3.3.3

8.3.3.4

8.3.3.5

8.3.3.6

8.3.3.7

A,B,C,F

A,C,F

A,D

A,D

A,D

A,D

A,E

1

2

3

4

--

5

--

1

2

3

4

--

5

--

1

2 a

a

3

--

4

1

2 a

a

3

--

4

1

2

3

4

5

6

7

1

2

3

4

5

6

7

a Uji ini tidak perlu untuk pemisah (AC-20 atau DC-20). Lihat 4.3.5.2 dan 4.3.5.3. b Uji hanya disyaratkan untuk Ue yang lebih besar dari 50 V. c Hanya pengujian yang ditandai huruf yang sama harus diterapkan berurutan dengan sampel yang diberikan: “A” adalah sampel dari desain yang paling umum, dipilih dari arus pengenal tertinggi Ie , dan jika dapat diterapkan, mempunyai kenaikan suhu maksimum menurut 8.3.2.1 3d). Sampel lain jika dapat diterapkan: “B” adalah sampel yang lain untuk uji 60 Hz, jika dapat diterapkan, menurut 8.3.2.1.3b); “C” adalah sampel untuk setiap desain lain dari terminal yang diuji pada arus pengenal maksimum yang berkaitan; “D” adalah sampel untuk verifikasi sebanyak kombinasi dari Ue , Ie, tegangan pengenal a.b. atau a.s., yang harus diuji (lihat 8.3.2.1.3); “E” adalah sampel ekstra yang ditentukan dalam 8.2.5.1 dan dapat merupakan sampel B, C atau D; “F” adalah sampel dari setiap jenis dasar sekering dari unit sekering kombinasi sesuai dengan 8.3.2.1 3d). d Dapat dilakukan di luar urutan, lihat 8.3.1.

8.3.3.2 Uji sifat dielektrik SNI 04-6282.1 Sub ayat 8.3.3.4.1 berlaku dengan tambahan berikut. Jika, dalam kesepakatan dengan pabrikan, gawai dilepas untuk uji menurut 8.3.3.4.1 3) c) dari SNI 04-6282.1, laporan uji harus menyatakan gawai ini. 8.3.3.3 Kapasitas penghubungan dan pemutusan

RSNI-1(60947-3(2001-05))

29 dari 48

8.3.3.3.1 Nilai dan kondisi uji SNI 04-6282.1 Sub ayat 8.3.3.5 berlaku mengenai perlengkapan yang dilengkapi dengan kutub netral. Nilai uji dinyatakan dalam 7.2.4.1, Tabel 3, menurut katagori pemanfaatan. Jumlah siklus operasi hubung-putus yang dinyatakan harus dilakukan dengan selang waktu antara siklus masuk buka 30 detik ± 10 detik kecuali bahwa untuk perlengkapan dengan arus termal konvensional 400 A atau lebih, selang waktu dapat dinaikkan dengan kesepakatan antara pabrikan dan pengguna dan selang waktu harus dinyatakan dalam laporan uji. Selama siklus operasi hubung-putus, perlengkapan hanya perlu tetap dalam posisi tutup untuk periode yang cukup lama agar memungkinkan operasi putus-hubung diselesaikan dan memungkinkan nilai arus yang harus dicapai dan bagian bergerak dari perlengkapan beristirahat. Setelah siklus operasi, tegangan pulih harus dijaga selama paling sedikit 0,05 detik. Untuk kemudahan uji, perlengkapan dengan katagori uji AC-23A dan AC-23B, siklus operasi masuk putus dapat diganti, dengan kesepakatan pabrikan, dengan jumlah siklus hubung pada 10 Ie dilanjutkan dengan jumlah siklus putus yang sama dengan 8 Ie. Untuk a.b. faktor daya dari sirkit uji harus ditentukan menurut 8.3.4.1.3 dari SNI 04-6282.1. Nilainya harus menurut Tabel 3. Untuk a.s. konstanta waktu dari sirkit uji harus ditentukan menurut 8.3.4.1.4 dari SNI 04-6282.1. Nilainya harus menurut Tabel 3. Tegangan uji dan beban harus diterapkan pada terminal yang sesuai dari perlengkapan. Untuk perlengkapan yang kontak geraknya tetap terhubung ke satu dari terminal jika perlengkapan pada posisi buka, uji ini harus diulang dengan hubungan suplai dan beban saling digantikan, kecuali terminal ditandai dengan khusus dan jelas untuk beban dan suplai. Dalam hal uji dilakukan pada unit sekering kombinasi, sekering dapat diganti dengan kawat penghubung tembaga dengan dimensi dan massa secara listrik ekivalen dengan sekering yang direkomendasikan oleh pabrikan 8.3.3.3.2 Sirkit uji Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 8.3.3.5.2. 8.3.3.3.3 Tegangan pulih transien SNI 04-6282.1 Sub ayat 8.3.3.5.3 berlaku hanya untuk katagori pemanfaatan AC-22 dan AC-23. Untuk uji katagori pemanfaatan DC-22 dan DC-23 beban sirkit uji dapat diganti dengan motor yang menghasilkan nilai arus dan nilai konstanta waktu ditentukan jika disepakati antara pabrikan dan pengguna. 8.3.3.3.4 Kosong 8.3.3.3.5 Perilaku perlengkapan selama uji kapasitas penghubungan dan pemutusan

RSNI-1(60947-3(2001-05))

30 dari 48

Perlengkapan harus bekerja maksimal selama uji di atas sedemikian sehingga tidak membahayakan operator atau menyebabkan kerusakan pada perlengkapan di sekitarnya. Tidak boleh terjadi busur api atau loncat denyar yang permanen antar kutub atau antara kutub dan rangka dan tidak terjadi meleburnya sekering dalam sirkit deteksi. Perlengkapan harus tetap dapat dioperasikan secara mekanis. Pengelasan kontak, yang membuat seperti operasi pembukaan tidak bisa dilakukan dengan menggunakan sarana pembukaan biasa, tidak diperbolehkan. 8.3.3.3.6 Kondisi perlengkapan sesudah uji kapasitas penghubungan dan

pemutusan Harus dapat diperlihatkan segera setelah uji bahwa perlengkapan akan membuka dan menutup dengan memuaskan selama operasi tutup/buka tanpa beban. Operasi penutupan dianggap memuaskan jika operasi normal dari pegangan melalui gerakan penuhnya akan menutup kontak dengan cukup agar perlengkapan mampu mengalirkan arus operasi. Setelah uji dan tanpa pemeliharaan perlengkapan harus memenuhi persyaratan 9.3.3.4. Kontak harus pada kondisi yang sesuai untuk mengalirkan arus operasi pengenal tanpa pemeliharaan dan harus sesuai dengan verifikasi kenaikan suhu 8.3.3.6. Jika perlengkapan sesuai untuk pemisahan, perlengkapan harus sesuai dengan 8.3.3.5 dan 8.3.3.7. 8.3.3.4 Verifikasi dielektrik Setelah pengujian menurut 8.3.3.3, harus dilakukan uji sesuai 8.3.3.4.1 4) dari SNI 04-6282.1. 8.3.3.5 Arus bocor Uji ini hanya dilakukan pada perlengkapan yang sesuai untuk pemisahan tegangan operasi pengenal Ue yang lebih besar dari 50 V. Arus bocor harus diperiksa di antara celah kontak dan dari setiap terminal ke rangka. Nilai arus bocor dengan tegangan uji sama dengan 1,1 kali tegangan operasi pengenal dari perlengkapan tidak boleh melebihi: - 0,5 mA per kutub untuk perlengkapan dengan katagori pemanfaatan AC-20A, AC-20B,

DC-20A atau DC-20B; - 2 mA per kutub untuk perlengkapan katagori pemanfaatan lain. 8.3.3.6 Verifikasi kenaikan suhu Setelah uji menurut 8.3.3.3, kenaikan suhu dari terminal utama harus diperiksa menurut 8.3.3.1. Terminal tidak boleh melebihi kenaikan suhu 80 K pada arus operasi pengenal untuk katagori pemanfaatan perlengkapan yang diuji. 8.3.3.7 Kuat mekanisme penggerak Sub ayat 8.2.5 berlaku terhadap perlengkapan yang sesuai untuk pemisahan. 8.3.4 Urutan uji II : Kemampuan kinerja operasi

RSNI-1(60947-3(2001-05))

31 dari 48

Urutan uji ini berlaku terhadap jenis perlengkapan yang terdaftar dalam Tabel 13 dan terdiri dari uji menurut tabel tersebut. Pengujian dilakukan untuk verifikasi kesesuaian dengan 7.2.4.2.

Tabel 13 – Urutan uji II: Kemampuan kinerja operasi

Jenis perlengkapan dan perintah uji

Uji

Sub ayat No.

Sampelc Sakelar Sakelar

berseke- ring dan sakelar

sekering

Pemisah Pemisah sekering

dan pemisah

bersekering

Sakelar pemisah

Sekering pemisah sakelar

dan pemisah sakelar

bersekering Kinerja operasi Verfikasi dielektrik Arus bocorb

Verifikasi kenaikan suhu

8.3.4.1

8.3.4.2

8.3.4.3

8.3.4.4

A,B

A,B

A,B

A,B

1

2

--

3

1

2

--

3

a

1

2

3

a

1

2

3

1

2

3

4

1

2

3

4

a Operasi pemutusan beban tidak diperlukan untuk katagori pemanfaatan AC-20 dan DC-20. Lihat juga 4.3.5.2 dan 4.3.5.3 yang dapat diterapkan. b Uji hanya diperlukan untuk Ue yang lebih besar dari 50 V. c “A” adalah sampel dari desain yang paling umum, dipilih dari arus pengenal tertinggi Ie, dan jika dapat diterapkan, mempunyai kenaikan suhu maksimum menurut 8.3.2.1. 3d) “B” , jika dapat diterapkan, adalah sampel untuk verifikasi sebanyak kombinasi dari Ue, Ie,,tegangan pengenal a.b atau a.s. yang akan diuji.

8.3.4.1 Uji kinerja operasi 8.3.4.1.1 Nilai uji dan kondisi Nilai uji dinyatakan dalam Tabel 4 dan 5, menurut katagori pemanfaatan. Selang waktu antara siklus operasi Tabel 4 dengan arus dan tanpa arus dan urutan rangkaian uji harus dinyatakan dalam laporan uji. Selama siklus operasi hubung-putus, perlengkapan hanya tetap pada posisi tutup untuk periode yang cukup lama untuk memungkinkan operasi sakelar diselesaikan dan memungkinkan nilai arus tercapai dan bagian yang bergerak dari perlengkapan menjadi berhenti. Setelah setiap siklus operasi, tegangan pulih harus dijaga selama paling sedikit 0,05 detik. Untuk a.b. faktor daya sirkit uji harus ditentukan menurut 8.3.4.1.3 dari SNI 04-6282.1. Nilainya harus menurut Tabel 5. Konstanta waktu untuk a.s. dari sirkit uji harus ditentukan menurut 8.3.4.1.4 SNI 04-6282.1. Nilainya harus menurut Tabel 5.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

32 dari 48

8.3.4.1.2 Sirkit uji Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 8.3.3.5.2. 8.3.4.1.3 Tegangan pulih transien Tidak perlu untuk menyetel tegangan pulih transien. 8.3.4.1.4 Tegangan lebih putus-hubung Dalam pertimbangan. 8.3.4.1.5 Perilaku perlengkapan selama uji kinerja operasi Perlengkapan harus berperilaku selama uji di atas sedemikian sehingga tidak membahaya-kan operator atau menyebabkan kerusakan terhadap perlengkapan di sebelahnya. Tidak boleh terdapat pembusuran yang permanen atau loncat denyar antar kutub atau antara kutub dan rangka dan tidak terdapat meleburnya sekering putus dalam sirkit deteksi. Perlengkapan harus tetap dapat dioperasikan secara mekanis. Pengelasan kontak, sebagai akibat busur permanen atau loncat denyar sehingga mencegah operasi pembukaan dengan menggunakan sarana operasi normal, tidak diperbolehkan. Kerusakan sedikit pada mekanisme dan kontak diperbolehkan asalkan perlengkapan berfungsi dengan benar. 8.3.4.1.6 Kondisi perlengkapan setelah uji kinerja operasi Harus diperlihatkan segera setelah uji bahwa perlengkapan akan menutup dan membuka dengan memuaskan selama operasi tutup/buka tanpa beban. Operasi penutupan dianggap memuaskan jika operasi normal pada tuas melalui jalur penuhnya akan menutup kontak dengan baik agar perlengkapan mampu untuk mengalirkan arus operasi pengenalnya. Setelah uji dan tanpa pemeliharaan, perlengkapan harus memenuhi persyaratan 8.3.4.2. Kontak harus dalam kondisi yang sesuai untuk mengalirkan arus operasi pengenal tanpa pemeliharaan dan harus sesuai dengan verifikasi kenaikan suhu dari 8.3.4.3. Jika perlengkapan sesuai untuk pemisahan, perlengkapan harus sesuai dengan 8.3.4.3. 8.3.4.2 Verifikasi dielektrik Berlaku Sub ayat 8.3.3.4. 8.3.4.3 Arus bocor Berlaku Sub ayat 8.3.3.5. 8.3.4.4 Verifikasi kenaikan suhu Berlaku Sub ayat 8.3.3. 8.3.5 Urutan uji III : Kemampuan kinerja hubung pendek

RSNI-1(60947-3(2001-05))

33 dari 48

Urutan uji ini berlaku untuk jenis perlengkapan yang terdaftar dalam Tabel 14 dan terdiri dari uji menurut tabel tersebut. Urutan uji tidak wajib jika nilai kapasitas penghubungan hubung pendek pengenal tidak dinyatakan oleh pabrikan (lihat 8.3.5.2.1) dan dilakukan urutan uji IV (lihat 8.3.6). Uji dilakukan untuk verifikasi kesesuaian dengan 7.2.5.

Tabel 14 – Urutan uji III: Kemampuan kinerja hubung pendek

Jenis perlengkapan dan urutan uji

Uji

Sub ayat No.

Sampel d)

Sakelar Sakelar berse-kering

dan sakelar

sekering

Pemisah Pemisah sekering

dan pemisah

bersekering

Sakelar pemisah

Pemisah sekering sakelar

dan sakelar

pemisah bersekering

Arus ketahanan waktu singkat Kapasitas penghubungan hubung pendekab

Verifikasi dielektrik Arus bocor c

Verifikasi kenaikan suhu

8.3.5.1

8.3.5.2

8.3.5.3

8.3.5.4

8.3.5.5

A

A,B

A,B

A,B

A,B

1

2

3

--

4

Tidak dapat

diterapkan

1

--

2

3

4

Tidak dapat

diterapkan

1

2

3

4

5

Tidak dapat

diterapkan

a Urutan uji III tidak wajib jika dilakukan urutan uji IV. b Sakelar dan sakelar pemisah yang tidak mempunyai kapasitas penghubungan hubung pendek pengenal (lihat 2.1) harus memenuhi persyaratan urutan uji IV (lihat Tabel 15). c Uji hanya disyaratkan untuk Ue yang lebih besar dari 50 V. d “A” adalah sampel dari rancangan yang paling umum, dipilih dari arus Icw tertinggi. “B”, jika dapat diterapkan, adalah sampel untuk verifikasi kombinasi sebanyak mungkin dari Ue , Icw atau Icm , tegangan pengenal a.b. atau a.s., yang akan diuji.

8.3.5.1 Uji arus ketahanan waktu singkat 8.3.5.1.1. Nilai uji dan kondisi Kondisi uji berlaku 8.3.4.3 SNI 04-6282.1. Arus uji harus merupakan arus ketahanan hubung pendek pengenal yang dinyatakan menurut 4.3.6.1. 8.3.5.1.2 Sirkit uji

RSNI-1(60947-3(2001-05))

34 dari 48

Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 8.3.4.1.2. Untuk a.b., faktor daya dari sirkit uji harus menurut 8.3.4.1.3 SNI 04-6282.1. Untuk a.s., konstanta waktu dari sirkit uji harus sesuai dengan 8.3.4.1.4 dari SNI 04-6282.1. 8.3.5.1.3 Kalibrasi sirkit uji Kalibrasi sirkit uji dilakukan dengan menempatkan penghubung sementara B dengan impedans yang dapat diabaikan, sedekat mungkin terhadap terminal yang disediakan untuk menghubungkan perlengkapan yang sedang diuji. Untuk a.b. resistor R1 dan reaktor X diatur sehingga mendapatkan, pada tegangan yang dikenakan, diperoleh arus yang sama dengan arus ketahanan waktu singkat pengenal maupun faktor daya yang ditentukan dalam 8.3.4.1.3 SNI 04-6282.1. Untu a.s. resistor R1 dan reaktor X diatur sehingga, pada tegangan yang dikenakan, diperoleh arus dengan nilai maksimum yang sama dengan arus ketahanan waktu singkat pengenal maupun konstanta waktu seperti dinyatakan dalm 8.3.4.1.4 SNI 04-6282.1. 8.3.5.1.4 Prosedur uji Penghubung sementara B diganti dengan perlengkapan yang sedang diuji dan arus uji dikenakan untuk waktu yang ditentukan dengan perlengkapan dalam posisi tutup. 8.3.5.1.5 Perilaku perlengkapan selama uji Selama pengujian, perlengkapan harus tidak membahayakan operator atau menyebabkan kerusakan perlengkapan di sebelahnya. Tidak boleh terdapat pembusuran permanen atau loncat denyar anta kutub atau antara kutub dengan rangka dan tidak ada sekering putus dalam sirkit deteksi. Perlengkapan harus secara mekanis tetap dapat dioperasikan. Pengelasan kontak, sebagai akibat busur permanen atau loncat denyar mencegah operasi pembukaan dengan menggunakan sarana operasi normal, tidak diperbolehkan. 8.3.5.1.6 Kondisi perlengkapan setelah uji Harus dapat diperlihatkan segera setelah uji bahwa perlengkapan akan membuka atau menutup dengan memuaskan selama operasi tutup/buka tanpa beban. Operasi penutupan dianggap memuaskan jika operasi normal pada tuas melalui jalur penuhnya akan memasukkan kontak dengan cukup agar perlengkapan mampu untuk mengalirkan arus operasi pengenal. Setelah uji tanpa pemeliharaan perlengkapan berupa sakelar atau sakelar pemisah, maka harus dikenakan uji kapasitas penghubungan hubung pendek, 8.3.5.2, seperti dinyatakan dalam Tabel 14. Jika perlengkapan sesuai untuk pemisahan, maka harus sesuai dengan verifikasi dielektrik 8.3.5.3 tanpa pemeliharaan. Kontak pemisah harus dalam kondisi yang sesuai tanpa pemeliharaan untuk mengalirkan arus operasi pengenal dan harus sesuai dengan kenaikan suhu dari 8.3.5.5.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

35 dari 48

8.3.5.2 Uji kapasitas penghubungan hubung pendek 8.3.5.2.1 Nilai uji dan kondisi Uji harus dilakukan pada perlengkapan yang sama seperti untuk uji 8.3.5.1 tanpa adanya pemeliharaan. Arus uji harus ditentukan oleh pabrikan seperti dinyatakan dalam 4.3.6.2. 8.3.5.2.2 Sirkit uji Berlaku Sub ayat 8.3.5.1.2. 8.3.5.2.3 Kalibrasi sirkit uji Kalibrasi sirkit uji dilakukan dengan menempatkan penghubung sementara B dengan impedans yang dapat diabaikan, sedekat mungkin terhadap terminal yang disediakan untuk menghubungkan perlengkapan yang sedang diuji. Tergantung apakah perlengkapan digunakan untuk a.b. atau a.s. kalibrasi dilakukan sebagai berikut. a) Untuk a.b.:

Uji harus dilakukan pada frekuensi pengenal dari perlengkapan Arus prospektif harus dikenakan sekurang-kurannya 0,05 detik dan nilainya adalah nilai efektif yang ditentukan dari rekaman kalibrasi. Nilai ini harus sama dengan atau lebih tinggi dari nilai yang ditentukan pada sedikitnya satu kutub. Nilai rata-rata dari semua fase harus sesuai dengan toleransi dalam 8.3.2.2 SNI 04-6282.1. Nilai puncak tertinggi arus prospektif selama siklus pertama tidak boleh kurang dari n kali arus hubung pendek pengenal, nilai n seperti dinyatakan dalam kolom ketiga dari Tabel 16, SNI 04-6282.1.

b) Untuk a.s.:

Arus harus dikenakan selama waktu yang ditentukan dan nilai rata-rata, yang ditentukan dari rekaman, harus paling sedikit sama dengan nilai yang ditentukan. Jika balai uji tidak mampu untuk melakukan uji ini pada a.s., uji boleh, jika disepakati antara pabrikan dan pengguna, dilakukan pada a.b., asalkan tindakan yang sesuai diambil, misalnya, nilai puncak arus tidak boleh melebihi arus yang diperbolehkan.

Untuk perlengkapan yang mempunyai arus pengenal yang sama untuk a.b. dan a.s., uji a.b. harus diambil yang juga berlaku untuk pengenal a.s. 8.3.5.2.4 Prosedur uji Penghubung sementara B diganti dengan perlengkapan yang sedang diuji dan perlengkapan harus dimasukkan dua kali dengan selang waktu kira-kira 3 menit antara operasi ini pada arus puncak prospektif yang tidak kurang dari kapasitas penghubungan hubung pendek pengenal dari perlengkapan. Arus harus dijaga selama paling sedikit 0,05 detik. Mekanisme penutupan harus dioperasikan sehingga sedekat mungkin mensimulasikan kondisi pelayanan.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

36 dari 48

8.3.6.2.5 Perilaku perlengkapan selama pengujian Perlengkapan harus berperilaku selama uji di atas dalam cara sedemikian sehingga tidak membahayakan operator atau menyebabkan kerusakan pada sirkit deteksi di sebelahnya. Tidak boleh ada pembusuran yang permanen atau loncat denyar antar kutub dan antara kutub dengan rangka dan tidak ada sekering putus dalam sirkit deteksi. Perlengkapan harus secara mekanis dapat dioperaikan. Pengelasan kontak, sebagai akibat busur permanen atau loncat denyar sehingga mencegah operasi pembukaan dengan menggunakan sarana normal, tidak diperbolehkan. 8.3.6.2.6 Kondisi perlengkapan setelah pengujian Harus dapat diperlihatkan segera setelah uji bahwa perlengkapan akan membuka dan menutup dengan memuaskan selama operasi buka/tutup tanpa beban. Operasi penutupan dianggap memuaskan jika operasi normal dari tuas melalui jalur penuhnya akan menutup kontak dengan cukup sehingga perlengkapan mampu mengalir-kan arus operasi pengenal. Setelah uji dan tanpa pemeliharaan perlengkapan harus sesuai dengan verifikasi dielektrik 8.3.5.3. Kontak harus pada kondisi yang sesuai tanpa pemeliharaan untuk mengalirkan arus operasi pengenal tertinggi dan sesuai dengan verifikasi kenaikan suhu 8.3.5.5. 8.3.5.3 Verifikasi dielektrik Berlaku Sub ayat 8.3.3.4. 8.3.5.4 Arus bocor Berlaku Sub ayat 8.3.3.5, kecuali bahwa nilai maksimum dari arus bocor tidak boleh melebihi 2 mA per kutub untuk semua katagori pemanfaatan. 8.3.5.5 Verifikasi kenaikan suhu Berlaku Sub ayat 8.3.3.6. 8.3.6 Urutan uji IV: Arus hubung pendek bersyarat Urutan uji ini berlaku untuk jenis perlengkapan yang terdaftar dalam Tabel 15 dan terdiri dari uji menurut tabel tersebut. Urutan uji tidak wajib jika nilai arus hubung pendek bersyarat pengenal tidak dinyatakan oleh pabrikan dan urutan uji III (lihat 8.3.5) dilakukan. Untuk sakelar, pemisah dan sakelar pemisah gawai proteksi hubung pendek dari perlengkapan dapat merupakan pemutus sirkit atau sekering dan harus dipasang pada sisi beban dari perlengkapan yang sedang diuji. Jenis pemutus sirkit atau sekering harus yang ditentukan oleh pabrikan sesuai untuk perlengkapan.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

37 dari 48

Rincian gawai proteksi yang digunakan untuk uji, misalnya nama pabrikan, penandaan jenis, tegangan pengenal, arus dan kapasitas pemutusan hubung pendek harus diberikan dalam laporan uji. Uji jenis dengan gawai proteksi yang ditentukan, harus mencakup penggunaan dari setiap gawai proteksi yang lain yang mempunyai integral Joule (I2t ) dan arus pemutusan pada tegangan pengenal, arus prospektif dan faktor daya yang tidak melebihi nilai yang ditentukan untuk jenis gawai proteksi yang digunakan untuk uji. Uji dilakukan untuk verifikasi kesesuaian dengan 7.2.5. 8.3.6.1 Ketahanan hubung pendek dengan proteksi pemutus sirkit Dalam pertimbangan. 8.3.6.2 Ketahanan hubung pendek diproteksi dengan sekering 8.3.6.2.1 Nilai uji dan kondisi Sekering harus dari jenis arus maksimum pengenal dan kapasitas pemutusan pengenal yang dinyatakan sesuai oleh pabrikan untuk digunakan dengan perlengkapan. Uji harus dilakukan sebagai berikut. a) Uji ketahanan

Arus prospektif berkaitan dengan arus hubung pendek bersyarat pengenal yang dinyatakan pabrikan harus digunakan dengan perlengkapan dalam posisi tutup.

b) Uji hubung

Setelah uji ketahanan sesuai butir a), semua perlengkapan menurut Tabel 15 harus dilengkapi dengan sekering yang baru dengan nilai yang mendekati arus hubung pendek bersyarat pengenal.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

38 dari 48

Tabel 15 – Urutan uji IV: Arus hubung pendek bersyarat

Jenis perlengkapan dan perintah uji

Uji

Sub ayat No.

Sampelc) Sakelara) Sakelar

berseke- ring dan sakelar

sekering

Pemisah Sekering pemisah

dan pemisah berse- kering

Sakelar pemisaha)

Pemisah sekering sakelar

dan sakelar

pemisah berse- kering

Ketahanan hubung pendek diproteksi sekering Penghubung hubung pendek diproteksi sekering Verifikasi dielektrik Arus bocor b) Verivikasi kenaikan suhu

8.3.6.2.1 a)

8.3.6.2.1 b)

8.3.6.3

8.3.6.4

8.3.6.5.

A,B

A,B

A,B

A,B

A,B

1

2

3

--

4

1

2

3

--

4

1

--

2

3

4

1

--

2

3

4

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

a Urutan uji IV tidak wajib jika dilakukan urutan uji III (lihat Tabel 14).. b Uji hanya diperlukan untuk Ue yang lebih besar dari 50 V. c “A” adalah sampel dari rancangan yang paling umum, dipilih dari arus huhung pendek bersyarat pengenal tertinggi, atau jika dapat diterapkan, “A” adalah sampel dari setiap jenis menurut 8.3.2.1.3d). “B”, jika dapat diterapkan, adalah sampel untuk verifikasi kombinasi sebanyak mungkin dari Ue , Iq, tegangan pengenal a.b. atau a.s yang akan diuji.

8.3.6.2.2 Sirkit uji Berlaku Sub ayat 8.3.5.1.2. 8.3.6.2.3 Kalibrasi sirkit uji Berlaku Sub ayat 8.3.5.2.3. 8.3.6.2.4 Prosedur uji Untuk sakelar sekering, pemisah sekering dan sakelar pemisah bersekering, mekanisme penutupan harus dioperasikan menurut 7.2.1.1. Penghubung sementara diganti dengan perlengkapan yang sedang diuji dan arus uji dikenakan menurut 8.3.6.2.1. Tegangan pulih harus dijaga selama paling sedikit 0,05 detik setelah arus uji diputuskan oleh sekering.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

39 dari 48

8.3.6.2.5 Perilaku perlengkapan selama pengujian Berlaku Sub ayat 8.3.5.2.5. 8.3.6.2.6 Kondisi perlengkapan setelah pengujian Berlaku Sub ayat 8.3.5.2.6. 8.3.6.3 Verifikasi dielektrik Berlaku Sub ayat 8.3.3.4. 8.3.6.4 Arus bocor Berlaku Sub ayat 8.3.5.4. 8.3.6.5 Verifikasi kenaikan suhu Berlaku Sub ayat 8.3.3.6. 8.3.7 Urutan uji V: Kemampuan kinerja beban lebih Urutan uji ini berlaku untuk jenis perlengkapan yang terdaftar dalam Tabel 16 dan terdiri dari uji menurut tabel tersebut. 8.3.7.1 Uji beban lebih Perlengkapan terlebih dahulu harus diatur suhunya pada suhu ruangan. Arus uji adalah 1,6 Ithe atau 1,6 Ith (lihat 4.3.3.2 dari SNI 04-6282.1) untuk periode 1 jam, atau hingga satu sekering atau lebih putus. Sub ayat 8.3.3.1 berlaku dengan pengecualian jika tidak ada pengukuran suhu. Dalam 3 menit setelah sekering beroperasi, perlengkapan harus dioperasikan satu kali, misalnya buka dan tutup. Perlengkapan tidak boleh memperlihatkan kerusakan yang menghalangi operasi tersebut. Durasi waktu uji beban lebih harus diukur dan dicantumkan dalam laporan uji. 8.3.7.2 Verifikasi dielekrik Berlaku Sub ayat 8.3.3.4. 8.3.7.3 Arus bocor Berlaku Sub ayat 8.3.3.5. 8.3.7.4 Verifikasi kenaikan suhu Berlaku Sub ayat 8.3.3.5 dengan tambahan berikut. Sekering yang menjadi menua selama uji beban lebih menurut 8.3.7.1 harus diganti dengan sekering baru dari jenis dan pengenal yang sama.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

40 dari 48

Tabel 16 – Urutan uji V: Kemampuan kinerja beban lebih

Jenis perlengkapan dan urutan uji

Uji

Sub ayat No.

Sampelb Sakelar

bersekering dan sakelar sekering

Pemisah sekering dan

pemisah bersekering

Sekering sakelar pemisah

dan sakelar pemisah

bersekering Uji beban lebih Verifikasi dielektrik Arus bocor a

Verifikasi kenaikan suhu

8.3.7.1

8.3.7.2

8.3.7.3

8.3.7.4

A

A

A

A

1

2

--

3

1

2

3

4

1

2

3

4

a Uji hanya diperlukan untuk Ue yang lebih besar dari 50 V. b “A” adalah sampel dari rancangan yang paling umum, dipilih dari arus pengenal tertinggi Ie , dan jika dapat diterapkan, mempunyai kenaikan suhu maksimum menurut 8.3.2.1.3d).

8.4 Uji kompatibilitas elektromagnetik Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 8.4 dengan tambahan berikut. Selama pengujian, kriteria kinerja berikut berlaku: - pemisahan atau penutupan yang tidak disengaja dari kontak tidak boleh terjadi. 8.4.1 Imunitas 8.4.1.1 Perlengkapan yang tidak dilengkapi sirkit elektronik Tidak diperlukan uji (lihat 7.3.2.1). 8.4.1.2 Perlengkapan yang dilengkapi sirkit elektronik Berlaku persyaratan 7.3.2.2. Untuk verifikasi kesesuaian dengan persyaratan ini, uji yang terdapat dalam Tabel 6 harus dilakukan. 8.4.2 Emisi 8.4.2.1 Perlengkapan yang tidak dilengkapi sirkit elektronik Tidak diperlukan uji (lihat 7.3.3.1). 8.4.2.2 Perlengkapan yang dilengkapi sirkit elektronik Berlaku persyaratan 7.3.3.2. Batas yang terdapat dalam Tabel 7 harus diverifikasi dengan uji. Pengukuran harus dilakukan dalam moda operasi, termasuk kondisi pembumian, yang menghasilkan emisi tertinggi dalam pita frekuensi yang sedang diperiksa yang konsisten dengan kondisi pelayanan normal (lihat ayat 6).

RSNI-1(60947-3(2001-05))

41 dari 48

Setiap pengukuran harus dilakukan pada kondisi yang ditentukan dan pada kondisi yang dapat diulang. 8.5 Uji khusus Daya tahan terhadap keausan mekanis dan atau elektris diperlihatkan oleh uji kinerja operasi yang dirinci dalam 8.3.4.1. Jika diperkirakan ada kondisi pelayanan abnormal (lihat juga catatan pada 7.2.4.3 SNI 04-6282.1), uji berikut mungkin diperlukan: 8.5.1 Keawetan mekanis Uji keawetan mekanis (lihat 7.2.4.3 dan 8.1.5), jika diperlukan, dilakukan menurut persyaratan yang sesuai dari 8.3.4.1, kecuali untuk perlengkapan yang sesuai untuk pemisahan, nilai maksimum arus bocor tidak boleh melebihi 6 mA per kutub untuk semua katagori pemanfaatan. Jumlah total siklus operasi harus seperti yang dinyatakan oleh pabrikan. 8.5.2 Keawetan elektris Uji keawetan elektris (lihat 7.2.4.4 dan 8.1.5), jika diperlukan, dilakukan menurut persyaratan yang sesuai dari 8.3.4.1, kecuali bahwa untuk perlengkapan yang sesuai untuk pemisahan, nilai maksimum arus bocor tidak boleh melebihi 6 mA per kutub untuk katagori pemanfaatan AC-21, AC-22, AC-23, DC-21, DC-22 dan DC-23. Perlengkapan dengan katagori pemanfaatan AC-20A, AC-20B, DC-20A dan DC-20B tidak dikenakan uji ini. Jumlah total siklus operasi harus seperti yang dinyatakan oleh pabrikan.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

42 dari 48

Lampiran A (normatif)

Perlengkapan untuk putus-hubung langsung motor tunggal

Sakelar, sakelar pemisah dan unit sekering kombinasi yang secara normal untuk putus-hubung langsung motor individual harus memenuhi persyaratan tambahan dari lampiran ini. Persyaratan ini sama pentingnya seperti sub ayat yang sesuai dari SNI 04-6282.1 dan perlengkapan yang sesuai dengan lampiran ini dapat dinyatakan dalam pelat nama katagori pemanfaatan yang sesuai menurut Tabel A.1. A.1 Tugas pengenal Tugas pengenal tambahan yang dianggap sebagai standar adalah sebagai berikut. A.1.1 Tugas periodik intermiten atau tugas intermiten Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 4.3.4.3 dengan tambahan berikut. A.1.1.1 Kelas tugas intermiten Menurut jumlah siklus operasi yang harus mampu dilakukan per jam, perlengkapan dibagi dalam kelas berikut: - Kelas 1: hingga 1 siklus operasi per jam, - Kelas 3: hingga 3 siklus operasi per jam, - Kelas 12: hingga 12 siklus operasi per jam, - Kelas 30: hingga 30 siklus operasi per jam, - Kelas 120: hingga 120 siklus operasi per jam. A.1.2 Tugas sementara Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 4.3.4.4. A.2 Kapasitas penghubungan dan pemutusan Perlengkapan ditentukan oleh kapasitas penghubungan dan pemutusan, menurut katagori pemanfaatan seperti yang ditentukan dalam Tabel A.2 (lihat A.3). A.3 Katagori pemanfaatan Katagori pemanfaatan seperti yang diberikan dalam A.1 dianggap sebagai standar dalam lampiran ini. Setiap jenis katagori pemanfaatan lain harus berdasarkan pada kesepakatan antara pabrikan dan pengguna tetapi keterangan yang diberikan dalam katalog pabrikan atau pelelangan dapat menggantikan kesepakatan demikian. Tiap katagori pemanfaatan dikelompokkan berdasarkan nilai arus dan tegangan, dinyata-kan sebagai perkalian arus operasi pengenal dan dengan tegangan operasi pengenal, dan dengan faktor daya atau konstanta waktu seperti terlihat dalam Tabel A.2 dan kondisi uji lainnya yang digunakan dalam definisi dari kapasitas penghubungan dan pemutusan pengenal. Untuk perlengkapan yang dikelompokkan dengan katagori pemanfaatannya, tidak perlu menentukan secara terpisah kapasitas penghubungan dan pemutusan pengenal oleh karena nilai tersebut tergantung langsung pada katagori pemanfaatan seperti terlihat dalam Tabel A.2.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

43 dari 48

Katagori pemanfaatan Tabel A.2 dalam prinsip berkaitan dengan penerapan yang terdaftar dalam Tabel A.1.

Tabel A.1 - Katagori pemanfaatan

Katagori

pemanfaatan

Penerapan tipikal

AC

AC-2

AC-3

AC-4

Motor slip-ring: pengasutan, plugging a , dimatikan Motor sangkar: pengasutan, dimatikan motor selama berputar Motor sangkar: pengasutan, plugging a , inching b

DC

DC-3

DC-5

Motor shunt: pengasutan, plugging a , inching b, pengereman dinamik motor a.s Motor seri: pengasutan, plugging a , inching b, pengereman dinamik motor a.s

CATATAN Memutus atau menghubung sirkit rotor, kapasitor atau lampu pijar harus berdasarkan kesepakatan antara pabrikan dan pengguna. a Plugging diartikan sebagai dengan sengaja menghentikan atau membalik putaran motor secara cepat dengan membalik hubungan primer motor pada keadaan motor berputar. b Inching (jogging) diartikan sebagai dengan sengaja memberi tegangan pada motor sekali atau berkali-kali untuk periode singkat untuk mendapatkan gerakan kecil pada mekanisme yang digerakkan

RSNI-1(60947-3(2001-05))

44 dari 48

Tabel A.2 – Kondisi kapsitas penghubungan dan pemutusan pengenal berkaitan dengan beberapa katagori pemanfaatan

Kondisi hubung dan putus Katagori

pemanfaatan

Ic/Ie

Ur/Ue

cos Waktu hidup detik b

Waktu mati detik

Jumlah siklus operasi

0,65

a a

L/R mdetik

4,0 8,0

10,0

4,0 4,0

1,05 1,05 1,05

1,05 1,05

2,5 15,0

0,05 0,05 0,05

0,05 0,05

c c c c c

50 50 50

50f

50f

AC-2 AC-3e

AC-4e

DC-3 DC-5

Kondisi hubung

Katagori pemanfaatan

Ic/Ie

Ur/Ue

cos

Waktu hidup detik b

Waktu mati detik

Jumlah siklus operasi

AC-3 AC-4

10 12

1,05d

1,05d

a a

0,05 0,05

10 10

50 50

I = Arus hubung. Arus hubung dinyatakan dalam a.s. atau a.b. nilai simetris efektif, tetapi dapat dimengerti bahwa untuk a.b. nilai puncak dari arus asimetris yang berkaitan dengan faktor daya dari sirkit tersebut dapat memperoleh nilai yang lebih tinggi. Ic = .Arus hubung dan putus,dinyatakan dalam a.s. atau a.b. nilai simetris efektif. Ie = Arus operasi pengenal U = Tegangan yang dikenakan Ur = Tegangan frekuensi daya atau tegangan pulih a.s. Ue = Tegangan operasi pengenal cos = Faktor daya dari sirkit uji L/R = Konstanta waktu dari sirkit uji

a cos = 0,45 untuk Ie 100 A, 0,35 untuk Ie > 100 A. b Waktu dapat kurang dari 0,05 detik asalkan kontak tepat berada ditempatnya sebelum dibuka kembali. c Lihat Tabel A.3 d Untuk Ur/Ue toleransi ± 20 % dapat diterima e Kondisi hubung harus juga diverifikasi tetapi boleh dikombinasikan dengan uji hubung dan putus jika disetujui pabrikan. Perkalian arus penghubungan diperlihatkan sebagai I/Ie dan arus pemutusan diperlihatkan sebagai Ic/Ie . Waktu mati diambil dari Tabel A.3. f Dua puluh lima siklus operasi dengan satu polaritas dan dua puluh lima siklus operasi dengan polaritas dibalik.

Tabel A.3 – Hubungan antara arus putus Ic dan waktu mati untuk verifikasi

kapasitas penghubungan dan pemutusan pengenal

Arus putus Ic

A

Waktu mati

detik

Ic 100 100 < Ic 200 200 < Ic 300 300 < Ic 400 400 < Ic 600 600 < Ic 800 800 < Ic 1 000 1 000 < Ic 1 300 1 300 < Ic 1 600 1 600 < Ic

10 20 30 40 60 80 100 140 180 240

Nilai dari waktu mati boleh dikurangi jika disetujui pabrikan.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

45 dari 48

A.4 Kinerja operasi Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 7.2.4.2 dengan tambahan berikut. Perlengkapan harus mampu untuk menghubungkan dan memutuskan arus tanpa kegagalan pada kondisi konvensional yang dinyatakan dalam Tabel A.4 untuk katagori pemanfaatan yang disyaratkan dan jumlah operasi yang dinyatakan didalamnya.

Tabel A.4 - Kinerja operasi – Kondisi untuk penghubungan dan pemutusan berkaitan dengan beberapa katagori

pemanfaatan

Kondisi hubung dan putus Katagori

pemanfaatan

Ic/Ie

Ur/Ue

cos

Waktu hidup detik b

Waktu mati detik

Jumlah siklus

operasi

0,65 a a

L/R mdetik

AC-2 AC-3

AC-4

DC-3 DC-5

2,0 2,0 6,0

2,5 2,5

1,05 1,05 1,05

1,05 1,05

2,0 7,5

0,05 0,05 0,05

0,05 0,05

c c c c c

6 000 6 000 6 000

6 000d

6 000fd

Ic = .Arus hubung atau putus. Arus penghubungan dinyatakan dalam a.s atau a.b nilai simetris efektif tetapi dapat dipahami bahwa nilai aktual adalah nilai puncak yang berkaitan dengan faktor daya sirkit. Ie = Arus operasi pengenal Ur = Tegangan frekuensi daya atau tegangan pulih a.s. Ue = Tegangan operasi pengenal a cos = 0,45 untuk Ie 100 A, 0,35 untuk Ie > 100 A. b Waktu boleh kurang dari 0,05 detik asalkan kontak dapat berada menjadi mantap ditempatnya sebelum dibuka kembali. c Kondisi waktu mati tidak boleh lebih besar dari nilai yang ditentukan dalam Tabel A.3. d 3 000 siklus operasi dengan satu polaritas dan 3 000 siklus operasi dengan polaritas dibalik

A.5 Keawetan mekanis Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 7.2.4.3.1 dengan tambahan berikut. Jumlah siklus operasi yang disukai tanpa beban yang sebaiknya dipilih yang dinyatakan dalam juta adalah

0,001 – 0,003 – 0,01 – 0,03 – 0,1 – 0,3 dan 1 Jika tidak dinyatakan daya tahan mekanis oleh pabrikan, kelas tugas intermiten berarti daya tahan mekanis minimum dari siklus operasi yang berkaitan dengan 8 000 jam operasi pada frekuensi tertinggi yang terkait. A.6 Keawetan elektris Berlaku SNI 04-6282.1 Sub ayat 7.2.4.3.2 dengan tambahan berikut. Jumlah total siklus operasi tanpa beban harus dinyatakan oleh pabrikan.

RSNI-1(60947-3(2001-05))

46 dari 48

A.7 Verifikasi kapasitas penghubungan dan pemutusan Lihat 8.3.3.3 kecuali bahwa nilai uji harus menurut Tabel A.2 dan A.3. A.8 Uji kinerja operasi Lihat 8.3.4.1 kecuali kondisi uji harus menurut Tabel A.4. A.9 Uji khusus Daya tahan terhadap keausan mekanis dan atau elektris diperlihatkan oleh uji kinerja operasi yang dirinci dalam A.8. Jika diperkirakan ada kondisi layanan yang abnormal (lihat juga catatan 7.2.4.3 SNI 04-6282.1) uji berikut mungkin diperlukan. A.9.1 Uji keawetan mekanis A.9.1.1 Kondisi perlengkapan untuk pengujian Perlengkapan harus dipasang seperti dalam layanan normal; khususnya, konduktor harus dihubungkan dengan cara yang sama seperti untuk penggunaan normal. Selama uji tidak boleh ada tegangan atau arus dalam sirkit utama. Perlengkapan boleh dilumasi sebelum uji jika pelumas ditetapkan dalam layanan normal. A.9.1.2 Kondisi operasi Perlengkapan harus dioperasikan seperti dalam layanan normal. A.9.1.3 Prosedur uji a) Uji dilakukan pada frekuensi operasi yang berkaitan dengan kelas tugas intermiten.

Walaupun demikian, jika pabrikan menganggap bahwa perlengkapan dapat memenuhi kondisi yang disyaratkan jika menggunakan frekuensi yang lebih tinggi untuk operasi, dapat dilakukan demikian.

b) Jumlah siklus operasi yang dilakukan tidak boleh kurang dari jumlah siklus operasi tanpa beban yang dinyatakan oleh pabrikan.

c) Setelah setiap jumlah operasi yang ke sepuluh dilakukan, diperbolehkan sebelum melakukan uji lanjut untuk - membersihkan seluruh perlengkapan tanpa membongkar; - melumasi bagian yang pelumasannya ditetapkan oleh pabrikan untuk layanan

normal; - menyetel gerakan dan tekanan kontak jika rancangan perlengkapan memungkinkan

hal ini dilakukan. d) Pekerjaan pemeliharaan ini tidak boleh mencakup penggantian bagian. A.9.1.4 Hasil yang akan diperoleh Sesudah uji untuk keawetan mekanis, perlengkapan harus masih mampu untuk memenuhi kondisi operasi normal pada suhu ruang. Tidak boleh ada pengenduran bagian yang digunakan untuk hubungan ke konduktor, A.9.2 Uji keawetan elektris Berkaitan dengan daya tahan terhadap keausan elektris, perlengkapan adalah, sesuai kesepakatan, dikelompokkan dengan jumlah siklus operasi tanpa beban, menurut katagori

RSNI-1(60947-3(2001-05))

47 dari 48

pemanfaatan yang berbeda yang diberikan dalam Tabel A.5 yang dapat dilakukan tanpa perbaikan atau penggantian. Dalam semua hal, kecepatan dan jumlah siklus operasi harus dipilih oleh pabrikan. Pengujian harus dianggap berlaku jika nilai yang direkam dalam laporan uji berbeda dengan nilai yang ditentukan hanya berada dalam toleransi yang dinyatakan dalam 8.3.2.2.2 SNI 04-6282.1. Jika dapat diterapkan, pengujian harus dilakukan dengan perlengkapan pada kondisi yang sesuai dari A.9.1.1 dan A.9.1.2 dengan menggunakan prosedur uji, A.9.1.3, kecuali penggantian kontak tidak diperbolehkan. Setelah pengujian, perlengkapan harus memenuhi kondisi operasi normal yang ditentukan dalam 8.3.3.2 dan tahan terhadap tegangan uji dielektrik sebesar dua kali tegangan operasi pengenal Ue, tetapi tidak kurang dari 900 V, hanya dikenakan seperti yang ditentukan dalam 8.3.3.4.1 2) c) i) dan 8.3.3.4.1 2) c) ii) SNI 04-6282.1, dengan kontak utama tertutup.

Tabel A.5 – Verifikasi jumlah siklus operasi berbeban - Kondisi penghubungan dan pemutusan berkaitan dengan beberapa katagori pemanfaatan

Hubung Putus Katagori

pemanfaatan Nilai arus operasi

pengenal

I/Ie

U/Ue

a

cos a

Ic/Ie

Ur/Ue

cos a

2,5

6 6

6 6

1

1 1

1 1

0,65

0,65 0,35

0,65 0,35

2,5

1 1

6 6

1

0,17 0,17

1 1

0,65

0,65 0,35

0,65 0,35

AC-2

AC-3

AC-4

Semua nilai

Ie 17A Ie > 17A

Ie 17A Ie > 17A

I/Ie

U/Ue

L/Rb

mdetik

Ic/Ie

Ur/Ue

L/Rb

mdetik

DC-3

DC-5

Semua nilai

Semua nilai

2,5

2,5

1

1

2

7,5

2,5

2,5

1

1

2

7,5

Ie = Arus operasi pengenal Ue = Tegangan operasi pengenal I = Arus hubung. Dalam a.b. kondisi untuk penghubungan dinyatakan dalam nilai simetris efektif, tetapi dapat dimengerti bahwa nilai puncak dari arus asimetris, berkaitan dengan faktor daya sirkit, dapat memperoleh nilai yang lebih tinggi. U = Tegangan yang dikenakan Ur = Tegangan frekuensi daya dan tegangan pulih a.s. Ic = Arus putus

a Toleransi untuk cos : ± 0,05. b Toleransi untuk L/R : ± 15 %

RSNI-1(60947-3(2001-05))

48 dari 48

Lampiran B (informatif)

Hal yang perlu kesepakatan antara pabrikan dan pengguna

CATATAN Untuk tujuan lampiran ini

- “kesepakatan” digunakan dalam pengertian yang sangat luas; - “pengguna” mencakup balai pengujian

Berlaku Lampiran J dari SNI 04-6282.1 yang berkaitan dengan ayat dan sub ayat standar ini, dengan tambahan berikut.

Nomor ayat atau sub ayat

dari standar ini

Hal

4.4 7.1.6.1 catatan 7.2.4.2 dan Tabel 4 8.3.3.3.1 8.3.3.3.3 8.3.5.2.3 Lampiran A A.3 Tabel A.1

Putus-hubung kapasitor atau lampu pijar Waktu operasi kontak bantu yang disediakan untuk silih kunci Menaikkan laju operasi untuk verifikasi kinerja operasi Selang waktu yang lebih besar dari 30 detik ± 10 detik antara siklus buka-tutup untuk kapasitas penghubungan dan pemutusan dari perlengkapan dengan Ith > 400 A. Untuk katagori AC-23A dan AC-23B uji kapasitas penghubungan dan pemutusan dengan siklus hubung pada 10 Ie diikuti dengan jumlah yang sama untuk siklus putus-hubung pada 8 Ie. Verifikasi kapasitas penghubungan dan pemutusan untuk katagori pemanfaatan DC-22 dan DC-23: penggantian beban sirkit uji dengan motor. Kalibrasi sirkit uji a.b. untuk uji kapasitas penghubungan hubung pendek dalam hal perlengkapan a.s. Katagori pemanfaatan selain yang terdaftar dalam Tabel A.2. Putus-hubung sirkit rotor, kapasitor atau lampu pijar.