teknologi wimax untuk lingkungan - Pendidikan Teknik Elektro FT ...

ANALISIS SISTEM PEMBUMIAN NETRALGENERATOR PLTD TELLO SULAWESI SELATAN (Sugeng A. Karim)

ANALISIS SISTEM PEMBUMIAN NETRALGENERATOR PLTD TELLO SULAWESI SELATAN Sugeng A. Karim Dosen Jurusan Pendidikan Teknik Elektro FT UNM

Abstrak Penelitian ini bertujuan untuk menentukan cara memilih sistem pembumian netral generator sehinggga didapatkan metode pembumian netral yang baik untuk suatu sistem tertentu. Menentukan kinerja proteksi arus gangguan ke bumi pada generator terhadap berbagai metode pembumian netral, dan menentukan batas arus gangguan ke bumi guna setting relay yang baik pula. Hasil penelitian ini menunjukkan arus gangguan yang mengalir antara netral generator dan bumi serta kegagalan dalam belitan stator generator sangat ditentukan oleh pembumian netral generator. Metode pembumian secara langsung tidak dapat digunakan untuk generator pembangkit listrik tenaga gas GE dan pembangkit listrik tenaga diesel SWD. Hasilnya diperoleh PLTG GE dapat dibumikan dengan resistansi 200-3500 ohm sedangkan nilai resistansi pembumian yang digunakan saat ini yaitu 3200 ohm. Kata Kunci : Sistem pembumian, proteksi gangguan pada generator, setting relay Kontinuitas pelayanan yang baik dapat

a. Metode Pembumian Pada Generator

diperoleh bilamana semua komponenen sistem tenaga

Metode pembumian pada generator :

senantiasa bekerja pada semua kondisi, normal

- Langsung

maupun abnormal. Kemungkinan gangguan ke bumi

- Kumparan Petersen (ground fault neutralizer)

satu fasa dapat berkembang ke gasa lain, atau

- Resistansi atau reaktansi

mengganggu peralatan lain tergantung pada besar arus

- Tidak dibumikan

gangguan

dan

waktu

yang

diperlukan

untuk

menghilangkan gangguan ke bumi tersebut. Tiap jenis gangguan yang terjadi akan

b. Pemilihan Metode b. Dapat menganalisis pengaruh system pembumian netral generator terhadap pembatasan arus gangguan ke bumi.

mempunyai pengaruh yang berbeda terhadap metode

Pembumian

pembumian yang digunakan. Skema system proteksi

Faktor dasar yang harus diperhatikan dalam

yang digunakan harus cocok dan sesuai dengan

memilih metode pembumian suatu sistem, yaitu :

peralatan yang terpasang pada system tersebut. Dalam

- Selektifitas/sentifitas dari relai gangguan ke

hal proteksi gangguan ke bumi, pembatasan arus

bumi.

gangguan ke bumi perlu diketahui karena bilamana

- Pembatasan besar arus gangguan ke bumi

pembatasan arus gangguan ke bumi terlalu kecil dapat

- Pembatasan tegangan lebih transient.

menyebabkan relai proteksi gagal bekerja. Metode

c. Hubungan Generator

pembumian yang dihubungkan antara netral generator

- Hubungan Langsung

dan bumi menentukan arus yang mengalis pada

- Hubungan unit

generator untuk operasi normal dan selama terjadi gangguan ke bumi pada belitan generator.

METODE

Berdasarkan standar IEEE std 665-19995 sistem pembumian dibagai dalam tiga cara : neutral

a. Untuk lebih memahami analisis terhadap pengaruh

ground, equipment ground dan safety ground.

system pembumian netral generator terhadap

Defenisi pembumian netral, peralatan dan keamanan.

102


Hasil simulasi dengan program powerworld

proteksi gangguan ke bumi dan lokasi penelitian

simulator (PWS) terlihat bahwa perubahan nilai

diadakan di PT. PLN (Persero) Sektor Tello. b. Data yang diperoleh dilapangan berupa data system

berbagai

pembumian

netral

generator

tidak

pembangkitan (daya, tegangan, dan reaktansi), dan

mempengaruhi besar arus gangguan satu fasa ke

hubungan

system,

jenis

bumi. Dengan demikian relay gangguan ke bumi yang

jaringan

unit

digunakan pada tiap generator hanya berfungsi untuk

pembangkitan serta data proteksi gangguan ke

gangguan dalam zona generator sendiri dan tidak

bumi.

perlu dikoordinasikan kerjanya dengan relay lain.

generator

pembumian

terhadap

generator,

data

c. Untuk penelitian ini akan digunakan komputer dengan

perangkat

lunak

Matlab

6.5

dan

Tiap-tiap gangguan yang terjadi pada generator mempunyai besaran ukur tersendiri yang menjadi patokan dalam penggunaan relay proteksi yang

PowerWorld Simulator 8.0 (PWS). menentukan

digunakan. Pada generator yang dibumikan dengan

model/variabel yaitu adanya arus gangguan yang

resistansi, reaktansidan impedansi, maka arus urutan

mengalir pada netral generator dan lokasi

nol yang digunakan sebagai besaran ukurnya.

d.

Analisis

dilakukan

dengan

gangguan ke bumi pada belitan stator saat terjadi

Pada generator

yang dibumikan dengan

gangguan ke bumi serta arus gangguan satu fasa

menggunakan trafo distribusi, maka yang menjadi

ke bumi saat terjadi hubung singkat pada terminal

besaran ukurnya adalah tegangan urutan nol. Dalam

generator.

hal ini relay tegangan lebih digunakan untuk mendeteksi tegangan urutan nol. Bilamana tegangan akibat gangguan ke bumi melebihi setting dari relay

HASIL DAN PEMBAHASAN

tegangan, maka relay akan bekerja dengan baik. Single line sistem pemasangan generator pada PLTD Tello Makassar Sulawesi Selatan sebagai

SIMPULAN DAN SARAN

terlihat di bawah ini Skema sistem ketiga generator PLTG GE, PLTD SWD dan PLTD Mitsubishi menggunakan transformator blok delta-wye (generator hubungan langsung).

Dengan

penggunaan

transformator

hubungan ini dapat membedakan gangguan ke bumi yang terjadi di luar generator dengan yang terjadi dalam

rangkaian

generator.

Bilamana

terjadi

gangguan ke bumi di luar generator tidak akan mempengaruhi rangkaian generator. Apabila terjadi gangguan di luar generator, misalnya pada feeder keluar maka akan timbul arus urutan nol, tetapi diisi generator arus urutan nol hanya berputar dalam lilitan delta dari transformator blok sehingga tidak akan mengerjakan relay gangguan ke bumi pada generator yang netralnya dibumikan.

Arus gangguan yang mengalir antara netral generator dan bumi serta kegagalan dalam belitan stator generator sangat ditentukan oleh metode pembumian netral generator. Untuk nilai pembumian yang sama, arus gangguan ke bumi untuk metode pembumian dengan impedansi lebih besar dibandingkan pembumian melalui resistansi dan reaktansi. Metode pembumian netral generator secara langsung tidak dapat digunakan untuk generator PLTG GE, PLTD SWD, dan PLTD Mitsubishi. Jenis relay proteksi gangguan ke bumi pada generator sangat dipengaruhi oleh metode pembumian netral yang digunakan. Untuk mendapatkan metode pembumian netral yang optimal pada generator terlebih dahulu harus dianalisis keuntungan dan kerugian tiap metode,

103


karena hasil-hasil terbaik tiap metode pembumian netral tidak mungkin digabung dalam satu metdoe pembumian netral sistem. Untuk mencegah timbulnya harmonisa ketiga pada generator yang kerja parallel, digunakan metode pembumian dengan hanya satu pembumian netral saat parallel.

DAFTAR PUSTAKA Blackburn J.L. 1998. Protective Relaying Principles and Applications. Marcel Dekker , New York. Fulczyk M. 2002. Ground – Fault Current In Unit Connected Generators With Different Elements Grounding Neutral. IEEE Transc On Energy Conversion Vol. 17. No. pp. 61-66. Glover J. D & Sarma M.S. 2002. Power System Analysis and Design. Brooks Cole, USA. Hutauruk T.S. 1991. Pengentanahan Netral Sistem Tenaga dan Pengentanahan Peralatan. Erlangga Jakarta. Kadarisman P. Mucktar. 2003. Masalah Pentanahan Netral Sistem Tegangan. Seminar Proteksi PT. PLN (Persero) Jasdik. Jakarta. Saadat H. 1999. Power System Analysis. MC Graw Hill . Singapore.

104