Sistem distribusi tegangan menengah 20 kV memiliki peran penting dalam melindungi sistem kelistrikan dari gangguan seperti arus lebih, gangguan hubung singkat, atau kerusakan peralatan.
Relay proteksi pada jaringan listrik 20 kV meliputi berbagai jenis relay yang masing-masing memiliki fungsi spesifik untuk mendeteksi gangguan, baik dari segi arus, tegangan, frekuensi, maupun impedansi. Pemilihan relay yang tepat sangat penting untuk memastikan keandalan dan keselamatan sistem distribusi listrik, terutama pada sistem tegangan menengah seperti 20 kV yang biasa digunakan di berbagai aplikasi industri.
Relay proteksi akan mendeteksi adanya gangguan, lalu memerintahkan pemutus tenaga (circuit breaker) untuk memutus aliran listrik guna mencegah kerusakan yang lebih parah. Berikut adalah jenis-jenis relay proteksi yang umum digunakan pada sistem distribusi 20 kV beserta fungsinya:
1. Relay Arus Lebih (Overcurrent Relay)
Relay ini berfungsi untuk melindungi sistem dari gangguan arus lebih (overcurrent) yang disebabkan oleh kelebihan beban atau gangguan hubung singkat. Ada dua tipe utama:
Instantaneous Overcurrent Relay (IOC): Relay ini bekerja secara cepat ketika arus yang mengalir melebihi nilai yang telah ditentukan (setting). IOC tidak memiliki pengaturan waktu tunda, sehingga cocok untuk melindungi dari hubung singkat yang besar.
Time-Overcurrent Relay (TOC): Relay ini bekerja setelah ada penundaan waktu yang dapat diatur. Semakin besar arus yang mengalir, semakin cepat relay ini bekerja. TOC biasanya digunakan untuk melindungi dari gangguan yang berlangsung lebih lama, seperti kelebihan beban.
2. Relay Diferensial (Differential Relay)
Relay diferensial digunakan untuk melindungi peralatan tertentu seperti transformator, generator, atau motor dari gangguan internal. Relay ini bekerja berdasarkan prinsip perbandingan arus masuk dan arus keluar dari suatu zona perlindungan. Jika ada perbedaan yang signifikan (biasanya akibat adanya gangguan internal seperti hubung singkat di dalam trafo), relay ini akan memerintahkan pemutus tenaga untuk memutus arus.
Differential Protection for Transformers: Digunakan untuk melindungi transformator dari gangguan internal. Relay ini memonitor arus di sisi primer dan sekunder trafo, dan akan bekerja jika ada ketidakseimbangan yang besar.
Differential Protection for Busbars: Relay ini melindungi busbar pada gardu listrik dari gangguan hubung singkat internal.
3. Relay Ground Fault (Ground Fault Relay)
Relay ini digunakan untuk mendeteksi gangguan arus tanah (ground fault), yaitu ketika arus bocor ke tanah karena kerusakan isolasi atau hubung singkat ke tanah. Ada dua tipe relay ground fault:
Zero Sequence Ground Fault Relay: Relay ini memonitor komponen zero sequence dari arus untuk mendeteksi arus bocor ke tanah. Ini sering digunakan pada sistem dengan netral yang di-grounding langsung.
Residual Ground Fault Relay: Relay ini bekerja dengan mendeteksi selisih arus antara fase untuk mengidentifikasi adanya arus tanah yang bocor dari sistem.
4. Relay Arus Terarah (Directional Overcurrent Relay)
Relay arus terarah digunakan pada sistem dengan suplai listrik dari beberapa arah atau sumber. Relay ini tidak hanya mengukur besarnya arus lebih, tetapi juga menentukan arah aliran arus. Dengan mengetahui arah arus, relay ini bisa mencegah pemutusan yang tidak diinginkan pada bagian jaringan yang tidak terkena gangguan.
Directional Overcurrent Relay (67): Relay ini digunakan untuk mengukur arah arus gangguan dan hanya bekerja jika gangguan datang dari arah tertentu, berdasarkan pengukuran sudut antara tegangan dan arus.
Directional Earth Fault Relay: Digunakan untuk mendeteksi gangguan tanah dengan arah tertentu dalam jaringan distribusi.
5. Relay Tegangan Lebih dan Tegangan Kurang (Overvoltage and Undervoltage Relay)
Relay ini digunakan untuk melindungi sistem dari kondisi tegangan abnormal, baik tegangan lebih (overvoltage) atau tegangan kurang (undervoltage). Relay ini akan bekerja jika tegangan sistem melebihi atau jatuh di bawah nilai yang ditetapkan.
Overvoltage Relay (59): Relay ini bekerja ketika tegangan sistem melebihi nilai yang ditetapkan untuk waktu yang ditentukan, melindungi peralatan dari kerusakan akibat tegangan lebih.
Undervoltage Relay (27): Relay ini bekerja ketika tegangan sistem turun di bawah batas yang ditentukan, melindungi peralatan dari kegagalan operasi akibat tegangan rendah.
6. Relay Jarak (Distance Relay)
Relay jarak atau distance relay digunakan untuk melindungi saluran transmisi atau distribusi dari gangguan hubung singkat. Relay ini bekerja dengan mengukur impedansi saluran dan menentukan jarak ke titik gangguan. Jika impedansi yang terukur berada dalam zona proteksi yang telah ditentukan, relay akan memutuskan arus.
- Impedance Relay (21): Relay ini bekerja berdasarkan nilai impedansi, yang dihitung dari pengukuran arus dan tegangan. Jika impedansi yang diukur lebih rendah dari nilai setting, ini menunjukkan adanya gangguan pada saluran dan relay akan bekerja.
7. Relay Frekuensi (Frequency Relay)
Relay frekuensi melindungi sistem dari variasi frekuensi yang tidak normal, seperti frekuensi yang terlalu tinggi atau terlalu rendah, yang dapat merusak peralatan.
Overfrequency Relay (81H): Bekerja ketika frekuensi sistem melebihi batas atas yang ditentukan.
Underfrequency Relay (81L): Bekerja ketika frekuensi turun di bawah batas bawah yang ditentukan. Underfrequency relay sering digunakan pada sistem dengan generator untuk mencegah kerusakan akibat kecepatan putar yang tidak cukup.
8. Relay Proteksi Trafo (Transformer Protection Relay)
Relay ini dirancang khusus untuk melindungi transformator. Selain relay diferensial, relay lain yang digunakan untuk proteksi trafo termasuk:
Buchholz Relay: Khusus digunakan pada transformator minyak, relay ini mendeteksi adanya gas yang terakumulasi dalam tangki transformator akibat gangguan internal seperti kebocoran arus atau panas berlebih.
Temperature Relay: Melindungi transformator dari overheating. Relay ini akan bekerja jika suhu minyak atau inti transformator melebihi batas yang aman.
9. Relay Anti Backfeed (Reverse Power Relay)
Relay ini digunakan untuk melindungi generator atau sumber daya lain dari gangguan balik daya (backfeed). Backfeed dapat terjadi ketika daya mengalir balik ke generator, yang dapat menyebabkan kerusakan pada generator atau merusak sinkronisasi sistem.
- Reverse Power Relay (32): Relay ini mendeteksi aliran daya balik ke arah yang tidak diinginkan dan bekerja untuk memutuskan suplai guna melindungi peralatan.
10. Relay Sinkronisasi (Synchronization Relay)
Relay ini digunakan untuk memastikan bahwa dua sumber daya listrik (seperti generator atau jaringan) sinkron sebelum disambungkan. Jika parameter seperti tegangan, frekuensi, dan sudut fase tidak sesuai, relay akan mencegah penyambungan untuk menghindari kerusakan.
11. Relay Proteksi Motor (Motor Protection Relay)
Relay ini melindungi motor listrik yang sering digunakan dalam aplikasi industri. Relay ini dirancang untuk mendeteksi gangguan yang umum terjadi pada motor, seperti:
- Overload Relay: Melindungi motor dari arus lebih.
- Phase Failure Relay: Melindungi motor dari kegagalan satu fasa, yang dapat menyebabkan motor berjalan dengan arus tidak seimbang.
- Thermal Relay: Melindungi motor dari overheating yang disebabkan oleh kelebihan beban atau gangguan pada sistem pendinginan.
Klik Disini Untuk Info Selanjutnya
“Klik Lokasi kami” : Permintaan
penawaran, purchase order. Invoice, Garansi dan kirim barang
klik disini Untuk Order Sekarang !
Sumber :
- https://www.se.com/id/en/product/FSB10491/startup-and-commissioning-sm6-cubicles-nsm-power-supply-and-relay-up-to-24kv-scheduling-5x8/
- https://www.se.com/id/id/product/FSB10421/startup-and-commissioning-sm6-cubicles-im-imb-imc-switch-up-to-24kv-scheduling-5x8/
- https://www.se.com/id/en/work/services/maintenance-services/
