Materi Relai Diferensial 4z3q3s

1. RELAI DIFERENSIAL Proteksi diferensial merupakan salah satu pelindung utama pada transformator daya. Relai ini sangat selektif sehingga biasanya tidak perlu dikoordinasikan dengan relai proteksi lainnya, dan bekerjanya sangat cepat,tidak memerlukan waktu. 1.1. Sifat relai diferensial - Sangat selektip dan cepat - Sebagai pengaman utama - Tidak dapat digunakan sebagai pengaman cadangan - Daerah pengamanannya dibatasi oleh pemasangan trafo arus ( CT ). 1.2. APLIKASI Relai diferensial digunakan sebagai pengaman utama untuk : - Generator - Transformator tenaga - Busbar - Motor listrik kapasitas besar 1.3. PRINSIP KERJA RELAI PROTEKSI DIFERENSIAL UNBIAS Prinsip kerja relai proteksi diferensial adalah membandingkan dua vektor arus atau lebih yang masuk ke relai (lihat gambar 1), apa bila pada sisi primer trafo arus(CT1) dialiri arus I1, maka pada sisi primer trafo arus (CT2) akan mengalir arus I2, pada saat yang sama sisi sekunder kedua trafo arus (CT1 dan CT2), akan mengalir arus i1 dan i2 yang besarnya tergantung dari rasio yang terpasang, jika besarnya i1 = i2 maka relai tidak bekerja, karena tidak ada selisih arus (∆i = 0), tetapi jika besarnya arus i 1 ≠ i2 maka relai akan bekerja, karena adanya selisih arus (∆i ≠ 0). Selisih arus ini disebut arus diferensial. arus inilah yang menjadi dasar bekerjanya relai diferensial. Dalam keadaan normal (tidak ada gangguan), arus yang mengalir kerelaii pengaman sama dengan nol, arus hanya bersikulasi dalam sirkit sekunder kedua trafo arus (CT).

1

Untuk daerah pengamanan dari relai diferensial dibatasi antara dua buah CT (lihat gambar 1.)

KAWASAN PENGAMANAN

CT1

I1

Alat yang diproteksi

CT2

i1

I2

i2 ∆ I=0

Gambar 1, gambar sederhana relai diferensial unbias Agar relai diferensial dalam kondisi normal (tidak terjadi gangguan) relai tidak bekerja, maka persyaratannya adalah sebagai berikut : 1. CT 1 dan CT2 (maupun ACT nya) harus mempunyai rasio sedemikian sehingga besar arus i1 = i2 2. Sambungan dan polaritas CT1 dan CT2 maupun ACT nya harus benar. 1.3.1. KERJA PROTEKSI RELAI DIFERENSIAL JIKA TERJADI GANGGUAN a. jika terjadi gangguan didalam daerah pengamanannya Jika relai differensial dipasang sebagai proteksi suatu peralatan dan terjadii gangguan didaerah pengamanannya maka relai diferensial harus bekerja, seperti terlihat pada gambar 2, pada saat CT1 mengalir arus I1 maka pada CT2 tidak ada arus yang mengalir (I2 = 0), disebabkan karena arus gangguan mengalir pada titik gangguan sehingga pada CT2 tidak ada arus yang mengalir, maka disisi sekunderr CT2 tidak ada arus yang mengalir (i2 = 0) yang mengakibatkan i1 ≠ i2 (∆ 1 ≠ 0) sehingga relai diferensial bekerja .

2

KAWASAN PENGAMAN

CT1

I1

Alat yang diproteksi

CT2

i1

I2 = 0

i2 = 0

∆ i≠0

Gambar 2. Relai diferensial jika terjadi ganguan didalam daerah pengamanan b. Jika terjadi gangguan diluar daerah pengamanan Apabila terjadinya gangguan diluar daerah pengamanannya maka relai diferensial tidak bekerja lihat gambar 3, pada saat sisi primer kedua CT dialiri arus I1 dan I2, dengan adanya rasio CT1 dan CT2 yang sedemikian, maka besar arus yang mengalir pada sekunder CT1 dan CT2 yang menuju relai besarnya sama (i1 = i2) atau dengan kata lain tidak ada selisih arus yang mengalir pada relai sehingga relai tidak bekerja, karena sirkulasi arus gangguan diluar daerah pengamanan kerja relai diferensial tidak mempengaruhi arus yang mengalir pada kedua CT yang terpasang pada peralatan yang diproteksi, karena apa bila pada arus primer CT! dan CT2 mengalir arus gangguan dengan adanya perbandingan rasio trafo arus pada sisi sekunder juga akan mengalir arus gangguan yang besarnya i1 = i2 sehingga relai diferensiall tidak bekerja karena tidak ada perbandingan arus (∆i = 0).

3

KAWASAN PENGAMANAN I1

CT1

Alat yang diproteksi

CT2

I2

i1

i2 ∆ i=0

Gambar 3. relai diferensial jika terjadi gangguan diluar daerah pengamanannya. 1.3.2.DALAM

PRAKTEKNYA

DIFERENSIAL

UNBIAS

MEMPUNYAI

3

KESULITAN UTAMA : a) Karakteristik CT Pada saat gangguan eksternal ,karakteristik CT yang tidak sama, akan menghasilkan tegangan pada masing masing sekunder Ct tidak sama, Juga panjang kabel kontrol sekunder CT tidak sama. b) Perubahan rasio akibat ON LOAD TAP CHANGER Arus sisi sekunder CT dapat dibuat match hanya pada satu titik dari rentang pengubahan tap. Pada posisi lain akan timbul arus tak seimbang. c) Magnitising Inrush Current Arus ini muncul disisi primer dan condong mengerjakan relai. 1.3.3. UNTUK MEMBUAT RELAI STABIL : 1. kesulitan (a) dan (b) diatasi dengan relai diferensial persentase atau bias. 2. kesulitan (c) diatasi dengan harmonic restraint.

4

1.3.4. RELAI DIFERENSIAL BIAS ( PERCENTAGE RELAI DIFERENSIAL ) Pada saat kondisi normal (tidak ada gangguan) didalam daerah pengaman an, ada kemungkinan muncul arus tidak seimbang (∆i’) sehingga relai pengaman salah kerja. Penyebab timbulnya arus tidak seimbang (∆i’) lihat gambar 4, dapat disebabkan oleh : -

Karakteristik kelengkungan magnetik dari CT1 dan CT2, terutama pada arus hubung singkat yang besar yang menyebabkan arus sekunder tidak lagi linier ter hadap arus primer karena kejenuhan CT.

-

Perubahan posisi tap changer trafo tenaga

-

Inrush Current

i2

i 1 - i2

i1

CT1 CT2

Ideal

∆i =Perbedaan arus sekunder CT1 dan CT2

∆i’ = i1 - i2 ∆i’ IF

Gambar 4, gambar karakteristik dari trafo arus Dengan melihat adanya perbedaan arus (∆i’) diantara kedua CT yang terpasang, dibuatlah relai differensial

jenis persentase yang mempunyai karakteristik kerja

mengikuti kemungkinan terjadi ∆i’. Untuk mencegah arus gangguan (IF) yang besar diluar daerah pengamanannya maka pada relaii diferensial dipasang kumparan penahan (restrain) pada kedua sisinya dapat dilihat dalam gambar 5, kumparan penahan inilah

5

yang menahan relai tidak bekerja apa bila terjadi arus gangguan yang besar, karena makin besar arus gangguan yang melewati relai makin besar pula kopel penahan yang dihasilkan oleh kumparan penahan sehingga relai tidak bekerja. 1.3.5..CARA KERJA RELAI DIFERENSIAL BIAS Relai ini mempunyai dua atau lebih kumparan penahan. Torsi yang dihasilkan oleh arus yang mengalir melalui kumparan penahan lihat gambar 5, torsi penahan akan membuat kontak pemutus relai diferensial persentase tetap pada posisi membuka. Torsi penahan tersebut sebanding dengan jumlah vektoris arus-arus masuk dan keluar. Jika terjadi gangguan diluar, torsi penahan ini menjadi besar sehingga mencegah terjadinya kesalahan pemutus karena adanya arus diferensial yang mengalir melalui belitan operasi akibat kejenuhan trafonsformator arus, sebaliknya jika terjadi gangguan didalam, arus-arus yang mengalir melalui kumparan penahan akan saling memperlemah (berlawanan arah satu dengan lainnya) sehingga pengendali torsi yang terjadi sangat kecil. ALAT YANG DIPROTEKSI

CT1

CT2

i1

i2 i2

i1

• •

i1

i2

P

W0 i1

i2

kontak

i2 i2

Wr

i1

i2

i1 Gambar 5. gambar relai persentage diferensial Penjelasan : Wr = Kumparan restraint ( penahan ) Wo = Kumparan operating ( kerja ) P

= Pegas

6

Wr = Menimbulkan kopel penahan Tr Wo = Menimbulkan kopel Kerja P

To

= Menimbulkan kopel pegas Tm

Tm = K1. Wo2.Io min

Io min = arus kerja minimum pada saat arus restrain (Ir = 0)

Relai tidak bekerja :

To < Tr + Tm

Relai bekerja :

To > Tr + Tm

K1.Wo2.Io2

=

Io2 =

K2.WR2.IR2 + K1.Wo2.Io 2 min2 K 2 Wr K 1 Wo

2 2

Ir2 + Io2 min

Pada saat gangguan Io min dapat diabaikan : 2

2 R

Io = K . IR

K W KR = 2 r K 2 Wo

2

2

Io

= KR.IR Jadi

KR

Io = IR

2 2

KR = Faktor restraint yang dinyatakan dalam persen = 10, 20, 30, 40, 50% 1.4. KARAKTERISTIK RELAI DIFERENSIAL Gambar 6 menunjukan karakteristik persentage diferensial, bila terjadi arus gangguan yang besar akan menimbulkan perbedaan arus (∆i’), tetapi relai tidak bekerja. arus operating (Io)

KR = V% (factor restrain) Daerah kerja Daerah blok ϕ

tgϕ = V

Iomin g%

i1+ i2 2

7

Gambar 6 Karakteristik persentase diferensial Kecuraman Karakteristik (slope) dapat diatur dengan memilih KR ( V% ) dan Iomin dinyatakan dalam g%, besarnya Io min diyatakan dalam persen dari arus nominal relai (In). g% yang menunjukan arus kerja minimum hal ini dimaksud untuk mengatasi keadaan : - Ketidak seimbangan antara arus i1 dan i2. - Ketidak seimbangan antara CT bantu. - Arus magnetisasi. - Perubahan rasio trafo daya akibat perubahan tap Changer. Sedangkan V% adalah untuk mengantisipasi besaran arus kerja relai (∆ I), yang disebabkan oleh kejenuhan CT1 dan CT2. jika terjadi gangguan diluar (eksternal) transformator. Komposisi arus saat trafo daya dienergise atau gangguan KOMPONEN

ARUS INRUSH

ARUS

DC HARMONISA KE 1 HARMONISA KE 2 HARMONISA KE 3 HARMONISA KE 4 HARMONISA KE 5

ARUS GANGGUAN

SIKLUS

SIKLUS

SIKLUS

CT

CT

KE 1

KE 2

KE 3

TIDAK JENUH

JENUH

58

58

58

38

0

100

100

100

100

100

62

63

65

9

4

25

28

30

4

32

4

5

7

7

9

2

3

3

4

2

8

Harmonic restraint / blocking Karena arus serbu ( inrush ) terjadi hanya pada salah satu sisi

trafo, arus ini

akan mengalir dalam sirkuit diferensial dan dapat mengerjakan relai . Maka

digunakan

metode

harmonic

restraint / blocking untuk

menstabilkan

relai

diferensial persentase . - Harmonic restraint Metode ini membuat relai diferensial tidak sensitip terhadap arus inrush , yaitu dengan memfilter arus beda, disearahkan dan menambah restraint persentase relai disetel

sedemikian

sehingga tidak akan bekerja,bila

harmonis ke dua

tidak

melebihi 15% dari arus frekuensii fundamental . - Harmonic blocking Metode ini memberikan relai blocking secara terpisah yang mana kontaknya disambung seri dengan kontak relai diferensiall persentase , dan akan bekerja bila harmonis ke dua kurang dari 15% arus fundamental . 2. RELAI DIFERENSIAL HIGH IMPEDANCE Relai diferensial Impedansi tinggi yang digunakan sebagai proteksi gangguan tanah ( restricted earth fault = REF ). Dalam keadaan tertentu relai diferensial hanya dapat mengamankan sebagian kumparan (± 40%) saja pada saat terjadi gangguan tanah internal dan sebagian lainnya (± 60%) tidak terproteksi. Terbatasnya sensitivitas relai differensial dalam mendeteksi gangguan tanah tersebut menyebabkan proteksi diferensial perlu ditunjang oleh proteksi gangguan tanah terbatas (Restricted fault relay). 2.1

APLIKASI Relai ini hanya mendeteksi gangguan tanah yang terjadi didalam : - Trafo tenaga yang disambung bintang - Generator.

9

- Bus bar Relai ini tidak bekerja bila gangguan diluar daerah pengamanan, dan memberikan perintah trip tanpa tunda waktu. Syarat relai diferensial impedansi tinggi untuk proteksi REF: - Rasio CT line harus sama dengan rasio CT Earth - Tegangan lutut CT harus lebih besar dari tegangan setting relai REF. 2.2

PRINSIP KERJA Relai ini tidak bekerja bila gangguan diluar daerah pengamanan, dan memberikan perintah trip tanpa tunda waktu.Bila terjadi gangguan di F(seperti pada gambar 8), dalam hal ini akan muncul arus IF dan IoF pada sisi primer CT1 dan CT2, maka disisi sekunder CT1 dan CT2 akan mengalir loop arus iF dan ioF. Loop ini tidak menimbulkan tegangan

drop (dv) pada resistor non linear (Rnl),

sehingga relai REF tidak bekerja. Kawasan Proteksi

Trafo Daya

CT1 IF F iF

IoF

ioF

REF

CT2

Resister non lionier

Gambar 8, gambar relai REF jika terjadi gangguan diluar daerah pengamanan. Bila terjadi gangguan di F1(seperti pada gambar 9), dalam hal ini akan muncul loop arus IoF pada sisi primer dan loop arus ioF pada sisi sekunder CT2, sedangkan pada CT1 tidak ada loop arus, karena tidak ada arus yang mengalir Kawasan Proteksi pada CT1. CT1 Trafo Daya

IF = 0 F1 gangguan didalam daerah pengaman Gambar 9, gambar relai REF jika terjadi iF = 0 IoF CT2

ioF

REF 10 Resister non lionier

Loop arus ioF ini yang menimbulkan tegangan drop (dv) pada rangkaian sehingga relai REF bekerja. Resistor non linear (Rnl) berfungsi megamankan relai apa bila terjadi tegangan yang melampaui kapasitas kemapuan relai (burden relai) akibat adanya gangguan. 3

WIRING RELAI DIFERENSIAL

Didalam pemasangan atau wiring relai diferensial perlu diperhatikan Syarat-syarat sebagai berikut: - Besarnya arus yang masuk dan keluar dari relai diferensial harus sama. - Phasa arus yang masuk dan yang keluar dari relai harus sama atau berlawanan. Agar persyaratan tersebut terpenuhi, dapat dipergunakan trafo arus bantu (ACT), Yang berfungsi untuk : - Mencocokan arus yang masuk ke relai diferensial dari masing-masing sisi, Ini disebut penyesui arus. - Mencocokan pergeseran phasa dari arus-arus yang akan masuk kerelai diferensial, ini disebut penyesuai phasa . Persyaratan pengawatan suatu proteksi diferensial untuk trafo dapat dilihat pada tabel dibawah, dengan penjelasan sebagai berikut.: Jika trafo daya dihubungkan bintang (Y), maka CTdan ACT primer dihubungkan bintang sedangkan ACT sekunder dihubungkan segitiga. Dan apabila trafo dayanya dihubungkan segitiga maka CT,ACT primer dan ACT sekunder dihubungkan bintang. Hubungan

Hubungan CT

Hubungan Auxilary CT Primer Sekunder

Trafo Daya Y Y Y Y Y ∆ Tabel hubungan CT pada trafo daya dengan ACT

∆ Y

Jika pengawatan relai diferensial tidak menggunakan ACT maka pengawatannya dapat dilihat pada tabel dibawah, dimana bila trafo daya dihungkan bintang maka trafo arusnya(CT) dihubungkan segitiga dan sebaliknya jika trafo daya hubungannya segitiga maka hubungan CT nya adalah bintang.

11

Hubungan Trafo Daya Hubungan CT Y ∆ Y ∆ Tabel hubungan CT pada trafo daya (tanpa CT Bantu)

3.1. GAMBAR PENGAWATAN / VEKTOR GROUP TRAFO Terdapat dua macam sambungan Yy pada trafo, yaitu Yy0 dan Yy6 ( dapat di lihat pada tabel dibawah ) Tabel sambungan Yy Gambar Pengawatan

Gambar Vektor Group R

r

R

A1

A2

a2

a1

B1

B2

b2

b1

S T

C1

Yy0

C2

c2

c1

r

A1

a1

s A2

t

c1

B2

b1

t

C2

s

B1

C1

S R

R

A1

A2

a2

a1

b2

b1

S B1 T

C1

B2 C2

c2

c1

A1

r

s

c1

b1

t

s A2

t

Yy6

B2

a1 B1

C2

r

S

T

Tabel sambungan Yd. r R

A1

A2

S

b2 B1

T

a2

C1

B2 C2

c2

a1 b1 c1

A1

r

t s t

A2 B2 C2 T

C1

c2

c1

a1

b2

a2 B1

b1

s

S

Yd1

12

R R

A1

A2

a2

a1

B2

b2

b1

C2

c2

c1

S B1 T

C1

A1 r

c s 1

t

c2

a1

b2

a2

A2 B2 C2

s t

T

b1

r

B1 S

C1

Yd5

R S

A1 B1

A2 B2

T C1

a2

a1

b2

b1

c2

c1

C2

Yd11

R

A2

T

C1

Yd7

B2

b2 c2

c1

s

a2 A2 B2

t

c1

t

C2

S

A1

s

B1

C1 R

a1 b1

b1

a1

s

T

S B1

A1

r a2

A1

r

r

s a1

t

A2 B2 C2

C2 C1

b2

a2 c1 r

b1 c2 t

B1 S

13

P1 R S

CT

P2

S1

R

S2

Ir

T

r s t

Y0

n CT

P1

It

T

S1

R

S2

T

Y6

Is

n

S

P2

R

S

Is

t s r

It

T

S Ir

Gambar 7 , gambar sambungan trafo arus (CT)

3.2. Gambar Pengawatan External dan Internal relai diferensial

14

P1

CT 1

TRAFO DAYA YY0

IR IS

CT 2

P1

is it

IT

P1

ir

Y0

Y0

YD1 ACT1 S1

P1

YD1 ACT2 S1

RELAI DIFERENSIAL

i’r –i’t

i’R –i’T

Gambar 10.Pengawatan Proteksi Diferensial.

CT1

GENERATOR

CT2

5 2

R S T

RELAI DIFERENSIAL

Gambar 11.Pengawatan Proteksi Generator.

Gambar internal diagram relai

15

Gambar 12. internal Diagram Relai Diferensial type D202

Gambar 13. karakteristik / slope relai diferensial type D202.

16

Gambar 14. Karakteristik waktu

17

Gambar 15 Internal dan Eksternal Diagram Relai Diferensial type D202

18

Gambar16. Internal Diagram Relai diferensial Type MBCH 12

Gambar 17. karakteristik relai diferensial type MBCH 12

19

Gambar 18. Internal Diagram Relai Diferensial Type KBCH 12 D

20

Gambar 19. Karakteristik Relai Diferensial Type KBCH 12 D

Gambar 20. Internal diagram relai REF type MCAG 34.

21

Gambar 21. Internal dan Eksternal Diagram Relai REF type MCAG 34

Gambar 22, karakteristik relai REF type MCAG 34

22

4. SETTING RELAI DIFERENSIAL Untuk menyetel atau menyetting relai diferensial diperlukan : 1) Data peralatan yang diperlukan 2) Perhitungan untuk setelan relai. 4.1. Data peralatan Data peralatan yang diperlukan untuk menyetel relai diferensial adalah sebagai berikut : - Trafo daya :meliputi : Daya nominal, sistem tegangan dan Vektor grup. (Sambungan trafo arus) - Trafo arus (CT): meliputi: Rasio CT - Trafo arus bantu (ACT) meliputi: Rasio ACT - Type relai diferensial yang digunakan. 4.2. Perhitungan relai diferensial : - Menghitung Arus nominal trafo daya dari sisi primer dan sisi sekunder : In = MVA Trafo/ √3.VL

(Tergantung wektor group trafo)

- Menghitung besar arus sekunder CT yang terpasang pada sisi primer dan sekunder trafo daya : i’S CT = IS/IP X In trafo - Menghitung Arus sekunder ACT ( arus yang menuju relai) i”SACT = arus secunder CT X rasio ACT X √3 - Menghitung besarnya ketidak seimbangan arus(∆i) yang sebenarnya (ideal) adalah : ∆i = (i1 – i2)/ Inominal relai X 100% - Maka untuk menyetel besarnya g% (arus kerja minimum) pada relai diferensial, adalah lebih besar dari ∆i. - Sedangkan penyetelan V% (faktor restrain) digunakan untuk memilih kecuraman karakteristik, dimana untuk penyetelan V% tergantung dari besarnya arus gangguan diluar daerah pengamanan.

23

CONTOH PERHITUNGAN SETTING. suatu trafo daya : 150 / 20 kv , 10%: 60 mva ACT yang digunakan adalah tipe MBCH * sisi 150 kv : 60 ×1000 = 230,946A → CT150 = 300/5A 3 ×150 ISEK CT150 = 5/300 × 230,946 = 3,849A I150 =

TapACT 150 → (Sambungan ΥΔ) I2 N2 5 × 43 = = 32,25turns I1 3 x3,849 5 × 43 Dipilih → N1 = 32turns → I1 = = 3,879 A 3 × 32 N1 =

SISI 20 KV :

1000 × 60 = 1732,1A → CT20 = 2000/5A 3 × 20 5 I SEK CT20 = × 1732,1 = 4,33A 2000 TapACT20 ⇒ ΥΔ ⇒ N 2 dipilih = 43turns I 20 =

I2 N 2

5 × 43 = 28,67turns → 28turns I1 3 × 4,33 NI 28 × 4,33 I2 = 1 1 = = 2,819A N2 43 N1 =

=

2,819 × 3 = 4,882A Tap − tersedia ⇒ I1 =

5 × 43 = 4,433A 3 × 4,33

24

MISMATCH ;

mismatch = 4,960 − 4,882 = 0,078A →

0,078 × 100% = 1,56% 5

atau : 3,849/4,33 − 3,879/4,433 ×100% 3,879/4,33 0,8889 − 0,87502 = × 100% = 1,58% 0,87502

mismatch =

TAP CHANGER : ⇒150KV +10%/20KV Tap +10% ⇒165KV ⇐ (150 +10% ×150) 60 x1000 = 209,95A 3 ×165 5 ISEK CT = × 209,95 = 3,499A 300 RasioACT = 32/43 I150 =

I sekACT =

3,499 ×32 = 2,604A ⇒.. × 3 = 4,5099A 43

TAP CHANGER :

⇒ 150KV − 10% → (150 − 10% ×150) = 135KV 60 × 1000 = 256,60A 3 × 135 5 ISEK CT = × 256,60 = 4,276A 300 RasioACT = 32/43 I135 =

ISEK ACT =

4,276 × 32 = 3,182A ⇒ .. × 3 = 5,512A 43

25

# ARUS BEDA [

∆I]

− Tap +10% = 4,5099 − 4,882 = −0,372A − 0,372 ×100% = −7,44% 5 − Tap −10% = 5,512 − 4,882 = 0,63A =

=

0,63 ×100% =12,6% 5

# Arus magnitisasi trafo daya = 3 % # setting arus operating min . g%(I

0MIN

) = 3 +12,6 =15,6% ⇒

disetel = 20% ⇒margin = 4,4%

26

5. PENGUJIAN RELAI 5.1. ALAT UJI MULTI AMP SR 51 A 5.1.1 Pengenalan alat Alat yang digunakan : -

Alat uji (test set relai ) type Multi Amp SR.51 a

-

Relai diferensial type D202.merk BBC.

-

Suplai tegangan 110 Vdc dan 220 V ac.

-

Kabel konektor 5 6 Multi Amp SR.51 a

10

11

2 3

13

1 4

5.1.2. Jenis Pengujian :

Gambar 23. Alat uji Multi Amp 51 a 7 12 8 9

1. Arus kerja minimum ( Pick Up ) 2. Waktu kerja relai. 3. Karakteristik ( Slope ) 5.1.3. Prosedur Pengujian : Posisi kontrol dari alat uji : 1.

Saklar ‘Power On’

............

Off.

................

27

2.

Saklar ‘Timer

Operation Selector’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Atas ‘No MOM’, Bawah “Cont”.

3.

Main

Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Nol.

4.

Saklar ‘Aux

Power’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

INT.

5.

Saklar ‘Range Volt

Meter’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

300.

6.

Saklar ‘Voltmeter

Selector’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

‘EXT AC’.

7.

Saklar ‘Aux

Selector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

‘VERN’

8.

Aux

Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

NOL.

9.

Saklar ‘AC Range’

..............................

10 A.

10.

Saklar ‘DC Range’

..............................

Lebih besar.

11.

Saklar ‘Main

Ammeter Range’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Lebih bsar Dari arus uji.

12. ‘Voltage Relai Test’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Set Norm.

13. Saklar ‘Output # 1 / # 2’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Output # 1.

5.1.4. Pengujian Arus kerja minimum (Pick Up). 1. Hubungkan alat uji Multi Amp dengan sumber tegangan 220 Volt, dan yakinkan bahwa alat uji dalam keadaan mati ( Off ). 2. Hubungkan kumparan kerja dan salah satu kumparan penahan ( Restraint ) dari relai ke output #1 dari alat uji, perhatikan gambar ………….. 3. Hubungkan terminal kontak relai dari alat uji ke kontak trip dari relai ( Gambar ……….).

28

4. Pilih Range Ammeter lebih besar dari arus yang diukur ( Arus Uji ). 5. Posisikan saklar ‘Time Operation Selector’ yang atas pada ‘NO MAINT’ dan yang bawah pada posisi ‘Cont’. 6. Hidupkan alat uji, dan lampu tanda akan menyala. 7. Tekan saklar ‘Initiate’ 8. Putar ‘Main Control’ untuk menambah arus output, sampai relai pick up, dan lampu akan menyala dan catat hasilnya pada blangko uji. Aux Control akan mengatur arus yang halus. 9. Putar ‘Main Control’ ke posisi nol, dan matikan alat uji.

5.1.5. Pengujian Karakteristik Waktu. 1.

Hidupkan alat uji.

2.

Tekan tombol ‘Initiate’ putar main control sampai relai pick-up.

3.

Matikan alat uji.

4.

Putar saklar ‘Timer Operation Selector’ yang atas pada ‘NO MAIN’ yang bawah pada ‘Timer’ 5.

Hidupkan alat iji dan tekan tombol Initiate, maka relai akan bekerja dan timer

akan mencatat waktu kerja. 6.

Matikan alat uji.

5.1.6. Pengujian Slope ( Karakteristik ). 1. Hubungkan output # 1 dari alat uji pada kumparan penahan dan dipasang pada tap 0 – 80 V, 12,5 A. 2.Hubungkan kumparan kerja dan salah satu kumparan penahan dari relai ke output AC # 3. tanda ± dari kedua output bisa dijadikan satu. 3.Hubungkan kontak relai dari alat uji kekontak trip relai ( Perhatikan gambar ………….). 4.Pilih main range dari ammeter lebih besar dari arus uji. 5.Putar Aux Selector switch pada posisi 24 – AC – 3. 6.Putar timer Operation Selector yang atas pada ‘NO MAIN’ dan yang bawah

29

pada ‘CONT’. 7.Hidupkan alat uji dan tekan ‘Initiate’ 8.Tekan main control untuk menambah output # 1, dan ‘Aux Control’ untuk menambah output # 3 sampai relai bekerja. 9.Catat kedua besaran ini pada balangko uji, dan ulangi untuk besaran yang lain. 10.Matikan alat uji.

+

_

Sumber DC 110 V

Relai Diferensial D.202

`

Alat Uji multi Amp.SR 51a

30 Gambar 24. Pengujian Arus Pick Up dan Drop Off Type D202.

``

+

_

Sumber DC 110 V

Relai Diferensial D.202

31 Gambar 25. Pengujian Karakteristik / slopeType D202.

5.2.ALAT UJI ( TEST SET ) MODEL SR 76.A MULTI AMP. Bagian Control

Bagian Auxiliary

4 1

5 6 75 6 85 7 6 5 10

2 3 1 5 5 5 5 5 1 5 1

6 1

7 1

4 9 10 1 2 8 3 3 1 1 1 Gambar 26. Alat uji SR 76 A

9

11

5.2.1.Jenis Pengujian : 1.

Arus kerja minimum.

2.

Waktu kerja relai.

3.

Slope.

4.

Harmonic restraint.

5.2.2.Prosedur Pengujian : Posisi saklar / knop pada bagian kontrol :

32

1.

Saklar On/Off

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Off

2.

Knop Initiate Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

No Maint.

3.

Tuas Initiate Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Cont.

4.

Saklar Tone / Continuity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Pilih salah satu.

5.

Knop Control main AC current

. . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.

Saklar AC Ammeter Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Nol. Batas ukur

lebih besar dari arus uji. 7.

Saklar DC Verier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Vernier.

8.

Knop Control DC / Vernier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Nol.

9.

Saklar DC Ammeter Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5 A.

10.

Saklar Harmonic Restraint / Normal . . . . . . . . . . . . . . . .

Normal.

Posisikan saklar / knop pada bagian Auxxiliary : 1.

Saklar 0 – 25 A / 0 – 300 V ac . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

0 – 25 A.

2.

Saklar AC Ammeter Ramge . . . . . . . . . . . . . .

3.

Knop Control 0 – 25 / 0 – 300 V ac . . . . . . . . . . . . . . . . .

Nol.

4.

Saklar Volt Meter Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

300 V.

5.

Saklar Normal / Ext Power Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Normal.

6.

Saklar V. RLY / Det . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Normal.

7.

Saklar Selector Voltmeter Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . .

300 V ac.

8.

Saklar Selector Auxiliary Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0 - 300 V ac.

9.

Knop Control Auxiliary Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Nol.

10.

Saklar Normal / Drop Out . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Normal.

11.

Saklar Normal / By . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Normal.

Lebih besar dari arus uji.

5.2.3.Pengujian Arus Kerja Minimum : 1. Hubungkan alat uji SR 76-A ke sumber tegangan 220 V dan yakinkan saklar power dalam posisi Off. 2. Hubungkan bagian Control dengan bagian Auxiliary dari alat uji. 3. Hubungkan terminal kumparan Operating dan salah satu dari kumparan Restraint dari relai, ke terminal 80 V / 17,5 A dan ± ( Common ) pada alat uji.

33

4. Hubungkan terminal kontak relai ke terminal pada alat uji yang diberi tanda ‘ Relai ’. Perhatikan gambar pengujian relai. 5. Posisikan saklar AC Range sedemikian sehingga arus Pick Up dapat dibaca. ( lebih besar dari 1/3 skala. 6. Hidupkan alat uji dengan memposisikan saklar power pada ‘ON’ dan lampu tanda akan menyala. 7. Tekan saklar ‘Initiate‘. 8. Putar knop control main AC current, untuk menambah arus Pick Up. Control Vernier dapat digunakan untuk mengatur yang halus, baca dan catat arus Pick Up tersebut pada blangko uji. 9. Pindahkan kabel konektor pada kumparan restraint ke terminal restraint yang lain dan ulang langkah 5 s/d 8. 10.

Bila selesai kembali kontrol pada posisi nol dan matikan alat uji. 5.2.4.Pengujian Waktu Kerja : 1. Setel saklar AC Ammeter Range lebih besar dari arus uji. 2. Hidupkan alat uji lampu tanda akan menyala. 3. Posisikan knop initiate control pada ‘ No Mom’ dan tuas initiate control pada posisi ‘Cont’ 4. Tekan secara continu saklar initiate dan putar knop control main AC current untuk menambah arus output sampai Ammeter menunjuk arus uji dan lepaskan saklat initiate. 5. Posisikan knop initiate control pada ‘No Main’ dan tuas initiate control pada posisi ‘Timer’. 6. Reset digital timer dengan menekan tombol reset. 7. Tekan saklar initiate, timer akan bekerja. Bila relai menutup kontak, timer akan stop. 8. Baca dan catat waktu kerja relai tersebut pada blangko uji. 9. Kembalikan posisi control ke nol dan matikan alat uji. 5.2.5.Pengujian Karakteristik ( Slope ) 1. Hubungkan kumparan kerja dan salah satu kumparan ‘restraint’ pada terminal 0 – 300 V ac / 0 – 25 A.

34

2. Hubungkan ke dua kumparan restraint pada terminal 0-80 V / 17,5 A, perhatikan polaritas ( lihat gambar pengujian relai ) 3. Pilih range pada kedua Ammeter. 4. Posisikan initiate control pada ‘No Maint’ dan tuas initiate control pada posisi ‘Cont’ 5. Hidupkan alat uji. 6. Tekan saklar initiate. 7. Putar maint control sampai memperoleh arus restraint 5 A. 8. Putar knop control 0 – 300 V / 0 – 25 A sampai relai kerja, catat kedua besaran arus tersebut pada blangko uji. 9. Ulangi langkah 6 s/d 8 untuk arus restraint yang lain missal 10 A dan 15 A. 10.

Setelah selesai kembalikan knop control pada posisi ‘nol’ dan matikan alat uji. 5.2.6.Pengujian Harmonic Restraint. 1. Knop initiate control pada posisi ‘ No Maint’. 2. AC Ammeter Range Switch pada bagian Auxiliary dalam posisi 1A. 3. AC Ammater Range Switch pada bagian control pada posisi 10 A. 4. Posisi Volt Meter Range Switch pada 150 V dan Volt meter circuit selector switch pada Auxiliary. DC serta auxiliary output selector switch pada 0 –150 V dc. 5. Saklar harminic restraint pada posisi ‘harmonic restraint’. 6. Hubungkan terminal 0 – 25 A ( biru ) dari bagian Auxiliary ke terminal ( 5 ) dari relai.( lihat gambar ) 7. Terminal 0 – 160 V / 8,75 A dari alat uji dihubungkan ke terminal relai nomer ( 5 ). 8. Terminal ± ( common ) dari kedua bagian alat uji dihubungkan ke terminal nomer 3 dari relai. 9. Putar knop control 0 – 25 A, sampai menunjuk besaran arus 4 A DC ( dipertahan kan )

10.

Putar Maint AC control knop sampai relai pick up, catat besarnya arus.

11.

Kembalikan ke dua control knop pada posisi nol.

12.

Matikan alat uji.

35

Relai Diferensial Type HU.

36

Gambar 27 .Pengujian Arus Pickup dan Drop off

Relai Diferensial Type HU.

37 Gambar 28 Pengujian Karakteristik / Slope

5.3.ALAT UJI ( TEST SET ) MODELTPR 22C V merk KDK..

12 11

22

10

24

25

20

8

14

6

13

5

9

7

Gambar 26. Alat uji TPR 22C V

38

ALAT YANG DIGUNAKAN : 1. Relai Diferensial tipe MBCH merk Alsthom. 2. Alat uji relai tipe TPR 22C merk KDK. 3. Kabel konektor. 4. Suplai tegangan 220 V ac dan 110 V dc. JENIS PENGUJIAN : 1.

Arus kerja minimum.

2.

Waktu kerja relai.

3.

Karakreristik / Slope.

PROSEDUR PENGUJIAN : 1.

Buat rangkaian seperti gambar.

2.

Pilih setting dari relai yang akan diuji.

3.

Power switch putar pada posisi off dan setel knop pada posisi sebagai berikut : A Out put

( 5 ) --- > Min.

B Out put

( 6 ) --- > Min.

A Selector

( 7 ) --- > ( 0 – 50 A ) Restraint Coil.

B Selector

( 8 ) --- > ( 0 – 10 A ) Operating Coil.

Test Condition

( 9 ) --- > Other Relai.

Fault SW

( 10 ) -- > 0

A- Circuit SW

( 11 ) -- > Off.

Volt Meter SW

( 12 ) -- > 0

Make / Brike SW

( 22 ) -- > Make.

Time / Lamp SW

( 24 ) -- > Off.

PENGUJIAN ARUS KERJA MINIMUM : 1. Periksa ratio setting tap dari relai.

39

2. Power SW putar keposisi ON 3. Putar time / lamp SW ke posisi lamp. 4. Naikkan arus dengan mengatur B output dan perhatikan sampai relai start, dan hentikan putaran knop. 5. Baca arus pada meter B (14), tepat pada saat lampu check kontak menyala, ini adalah nilai arus kerja minimum. 6. Putar power SW ke posisi Off. PENGUJIAN WAKTU KERJA RELAI : 1. Posisikan saklar / knop seperti prosedur pengujian No. 3. 2. Putar power SW pada posisi ON. 3. Putar B out put knop searah jarum jam sampai B meter ( 14 ) menunjuk arus 200 % dari arus kerja munimum. 4

Posisikan power SW pada Off.

5

Putar time / lamp SW pada posisi time.

6

Tekan reset ( 25 ) untuk mereset counter diplay ( 20 ).

7

Jika power SW diputarkan ke ON, counter dan relai yang diuji akan bekerja.

8

Jika kontak menutup counter akan stop dan counter mencatat waktu kerja relai catat pada blangko uji.

9

Tuliskan alat uji.

MENGUJI KARAKTERISTIK : 1. Posisikan saklar / knop seperti prosedur pengujian No. 3. dan setel : A Selector

( 7 ) --- > 15 A

A Circuit SW

( 11 ) -- > On.

Time / Lamp SW

( 24 ) -- > Lamp.

2. Putan power SW pada posisi ON. 3. Putar A out put knop sampai meter A ( 13 ) menunjuk 5 A. 4. Putar B out put knop pelan-pelan sampai relai mulai kerja.

40

5. Baca arus pada meter B ( 14 ) bila lampu ceck kontak menyala, ini adalah harga arus kerja ( Operating ). 6. Ulangi butir 3 s/d 5 untuk arus 10 A. 7. Bila selesai matikan alat uji, dengan memutar power ke posisi Off

DC 48/110V _ +

Ac 220V

41

Gambar 28 Pengujian Pickup dan Drop off Relai MBCH

DC 48/110V _

+

Ac 220V

42

Gambar 28 Pengujian karakteristik Relai MBCH

43