Penelitian ini bertujuan untuk menentukan cara memilih sistem pembumian ...
didapatkan metode pembumian netral yang baik untuk suatu sistem tertentu.
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
ANALISIS SISTEM PEMBUMIAN NETRALGENERATOR PLTD TELLO SULAWESI SELATAN (Sugeng A. Karim)
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
ANALISIS SISTEM PEMBUMIAN NETRALGENERATOR PLTD TELLO SULAWESI SELATAN (Sugeng A. Karim)
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