Date post: | 17-Feb-2016 |
Category: |
Documents |
Upload: | arga-bayu-indrawan |
View: | 46 times |
Download: | 4 times |
Organized by : Fiqry Jaya Manunggal, PT 1
2JENIS DAN KARAKTERISTIK
RELAY
1
1). Berdasarkan prinsip kerja
Klasifikasi Rele Proteksi
Rele moving coil, Rele elektrodinamis, Rele elektromagnetis, Rele thermis, Rele elektronik
2). Berdasarkan besaran Rele arus, Rele tegangan, Rele daya, Rele reaktansi, Rele impedansi, Rele frekuensi, Rele pergeseran fasa
3) Berdasarkan metoda hubungan ditektor
2
3). Berdasarkan metoda hubungan ditektorRele primerRele sekunder
Organized by : Fiqry Jaya Manunggal, PT 2
4). Berdasarkan tingkat kepentingan- Rele utama
- Rele tambahan
5). Berdasarkan waktu kerja- Rele tanpa kelambatan kerja
- Rele dengan kelambatan waktu kerja:
-Tanpa pengaturan kelambatan
-Dengan mengatur kelambatan
3
6). Berdasarkan kontak- Rele normally open (NO)
- Rele normally close (NC)
Elemen ReleKe sinyal/rank. trip
Sensor Komparator kendali
1. Elemen sensor: Elemen ini disebut juga elemenpengukuran, yang merespon terhadap perubahankuantitas yang disensor seperti, arus atau tegangan.
4
2. Elemen pembanding: Berfungsi membandingkankuantitas yang disensor oleh rele dengan setting rele
3. Elemen kendali: Pada nilai yang telah disetting akanmemberikan sinyal ke rangkaian trip.
Organized by : Fiqry Jaya Manunggal, PT 3
Rangkaian rele tipikal
Battery
Relayoperating coil
CircuitBreaker
CurrentTransformer
5
1. Belitan primer transformator arus dihubungkan seridengan rangkaian utama yang diproteksi
2. Belitan sekunder transformator arus dan belitan operasirele.
3. Rangkaian tripping
SAMBUNGAN ( WIRING )
R
S
T
E
CT
P1
S1
S2
OCR
OCR
GFROCR
PMT
P2
3 Buah OCR1 Buah GFR
Organized by : Fiqry Jaya Manunggal, PT 4
SAMBUNGAN ( WIRING )
R
T
E
PMT
CT
P1
S1
OCR
OCRGFR
CT
P2
S2
2 Buah OCR1 Buah GFR
ANSI/IEEE device identification
Organized by : Fiqry Jaya Manunggal, PT 5
MagnitudeSemua rele yang merespon terhadap magnitude teganganatau arus dan yang memiliki setting terhadap besaran ini.Rele‐rele lainnya yang yang dioperasikan oleh besaran ini,
Tipe‐tipe Besaran Pengukuran
y y g y g p ,tetapi dikalibrasi oleh besaran lainnya seperti frekuensitermasuk dalam klasifikasi rele ini.
PerkalianRele induksi bekerja berdasarkan interaksi dua fluks magnetyang terpisah. Torka operasi atau torka yang dihasilkansebanding dengan masing‐masing fluks.
9
T = K. 1. 2.sin dimana: T = Torka
1. 2 = Fluk yang berinteraksi = sudut fasa
Rele tarikan jangkarSebagian elemen terdiri dari inti besi elektromagnetik yangmenarik jangkar yang dapat bergerak dalam medan magnet.
Prinsip Kerja Rele
Gerakannya dikendalikan oleh gaya yang berlawanan yangberasal dari gravitasi atau gaya pegas. Elemen tipikal rele iniditunjukkan pada gambar.
Secara umum rele elektromagnetik terdiri dari inti yang berbentuk U,
10
y g ,yang dibalut dengan kumparan. Jangkar yang bergerak biasanya berupa lempengan besi yang ringan yang ditumpu pada suatu bantalan.
Organized by : Fiqry Jaya Manunggal, PT 6
Secara teoritis gaya pada jangkar dapatdinyatakan dengan:
.ABF
2
di mana : F = Gaya
B = Rapat fluksA = Luas efektif kutub
8. F
11
Ketika celah jangkar menutup rapat fluks naik, tarikanmagnetik akan naik dengan cepat, sehingga untukmereset rele setelah operasi, arus harus direduksisecara memadai. Rasio arus reset terhadap arusoperasi disebut returning ratio.
Rele Kumparan putarRele magnet permanen kumparan putar tipe rotari, seperti ditunjukkan pada gambar
Suatu kumparan yang sangat
ringan ditumpu pada suatu
medan radial yang berasal dari
magnet permanen, sehingga ia
bebas berputar melewati sudut
operasi tertentu Gerakan yang
12
operasi tertentu. Gerakan yang
setimbang dari kumparan ini
menghasilkan gaya yang
disimpan pada suatu pegas.
Organized by : Fiqry Jaya Manunggal, PT 7
Rele Induksi
Rele induksi bekerja dengan prinsip yang sama dengan
motor induksi. Torka dihasilkan oleh konduktor yang
bergerak di antara dua medan Konduktornya dapatbergerak di antara dua medan. Konduktornya dapat
berupa piringan logam. Dua medan diperoleh dari suatu
kuantitas bahan elektromagnetik sedemikian rupa
sehingga terdapat beda fasa, sehingga torka yang
dihasilkan ditentukan oleh persamaan :
T = K sin
13
T = K. 1. 2.sin
dimana : T = Torka1. 2 = Fluk yang dihasilkan oleh bahan elektromagnet = sudut fasa
Prinsip kerja rele berdasarkan arus eddy yang
mengalir pada piringan. Bahan elektro magnet
yang di atas akan menginduksikan arus pada
14
yang di atas akan menginduksikan arus pada
piringan sehingga piringan berputar.
Organized by : Fiqry Jaya Manunggal, PT 8
Rele Arus Lebih atau Over Current Relay (OCR) adalahrele yang beroperasi bila arus yang mengalir melampaui
Karakteristik ReleRele Arus Lebih
nilai yang ditentukan. Rele Arus Lebih dapat berupa relearus sesaat, yaitu tanpa perlambatan (20 ms hingga 50ms).
Makin tinggi arus, makin pendek waktu operasinya. Relearus lebih adalah rele yang paling sederhana. Hanya adasatu variabel yang diperlukan untuk mengoperasikan
15
rele, yaitu arus. Namun demikian terdapat beberapatipe yang berbeda dari karakteristik rele yang hanyamenggunakan variabel arus. Pemilihan tipe karakteristikrele tergantung pada pemakaian dan kebutuhan akankoordinasi proteksi seperti dengan fuse atau rele‐relelainnya.
Konstruksi Rele Arus Lebih Induksi
• Dua buah belitan elektro-magnetik. Belitan primer dihubungkan kebelitan sekunder (CT) pada saluran yang diproteksi dan di tap dengan( ) p y g p p ginterval tertentu.
• Tapping dengan plug memberikan setting arus pada rentang 50% hingga200% dengan step 25%.
• Jika rele digunakan untuk merespon kegagalan pentanahan step dibuatpada rentang 10 hingga 70%.
• Untuk mengatur setting arus dilakukan dengan menyisipkan pin padasoket yang tersedia. 16
Organized by : Fiqry Jaya Manunggal, PT 9
OCR
Karakteristik Waktu ‐ Arus• Karakteristik arus waktu dari rele ini ditunjukkan
pada gambar. Kurva ini menunjukkan hubunganl i l i li ( ) d b
3
4
5
6Time Dial
Setting
6
8
10
(det
ik)
antara plug setting multiplier (PSM) pada sumbu x dan waktu operasi pada sumbu y.
1
1,5
3
2
2 5 10 20
2
4
6
wak
tu
Pengali setting arus(current setting multiplier)
18
Organized by : Fiqry Jaya Manunggal, PT 10
KURVA / KARAKTERISTIK
@ STANDARD / NORMAL INVERSE ( SI )
tmsI
t1
14,002,0
I 1,
@ VERY INVERSE ( VI )
tmsI
t1
5,13
@ EXTREMELY INVERSE ( EI )
tt80
tmsI
t12
@ LONG TIME INVERSE ( LTI )
tmsI
t1
120
Jenis relay arus lebih:
1. Relay arus lebih seketika (moment‐instantaneous)1. Relay arus lebih seketika (moment instantaneous)
2. Relay arus lebih waktu tertentu (definite time)
3. Relay arus lebih berbanding terbalik ( invers)
Organized by : Fiqry Jaya Manunggal, PT 11
1. Relay arus lebih sekitika (moment‐instantaneous)
• Jangka waktu kerja relay sangat singkat yakni sekitar
Bus-bar
20 ÷100 mili detik.
Keterangan:
P : Pegas
R : Relay
CT : Current transformator
TC : Triping Coil
TC
DC
A
P PMT
TC : Triping Coil
A : AlarmCT
R
I
Ir
Karakteristik Relay Arus lebih:
Bila arus beban naik melebihiharga yang diijinkan, makah k k l
t
harga Ir juga akan naik. Bilanaiknya arus melebihi hargaoperasi dari relai (setting arus), maka relay akanbekerja yang ditandai denganalarm yang berbunyi dan TC melepas engkol sehinggamelepas engkol sehinggaPMT membuka.
IIr
Organized by : Fiqry Jaya Manunggal, PT 12
2. Relay arus lebih waktu tertentu(definite time )
• Jangka waktu relay ini: mulai pick‐up sampaiJangka waktu relay ini: mulai pick up sampaiselesainya kerja relay.
• Dilengkapi dengan relay kelambatan waktu (time lag relay).
• Kerja relay tergantung pada penyetelan / setting relay kelambatan wakturelay kelambatan waktu.
Gambar :
(a). Relay arus lebih waktu tertentu dan
(b). Karakteristik relay arus lebih waktu tertentu
B bBus-bar
TC
DC
A
P PMT
t
CT
R
I
Ir-
TII1
t1
( a )
( b )
Organized by : Fiqry Jaya Manunggal, PT 13
3. Relay arus lebih berbanding terbalik (invers)
R l l bih d k i ik k b b diRelay arus lebih dengan karateristik waktu‐arus berbandingterbalik adalah jenis relay arus lebih dimana waktu relay mulaipick‐up sampai dengan selesainya kerja relay tergantung daribesarnya arus yang melewati kumparan relaynya, maksudnyarelay tersebut mempunyai sifat terbalik untuk nilai arus danwaktu bekerjanya.
Gambar :
(a). Relay arus lebih berbanding terbalik ( invers)
(b). Karateristik arus lebih berbanding terbalik ( invers)
Bus-bar t
TC
DC
A
P PMT
t
I
CT
R/T
I
Ir
I
( a )
( b )
Organized by : Fiqry Jaya Manunggal, PT 14
RECTIFIERA CTSUPLAI DC
TIPE RELAI STATIK
R
SETTING
I
LEVELDETECTOR
inVoV
RELAIBANTU
)(Re0
)(0
setVVV
PickupVVV
OINREF
OINREF
FCS R F
Is
FILTER
CURVESHAPER
Ia
BLOK DIAGRAM RELAI ARUS LEBIH STATIK
MAXI
GATE&
RECT.
F
LD1
T LD2
RL
1
Is
IsIa
Ib
Ic
LD3 3
RLINSTANT
LD = LEVEL DETECTORT = TIMERR = REGULATOR
SETTINGINSTANT
Organized by : Fiqry Jaya Manunggal, PT 15
OUTPUTDRIVER
MICRO
0.4/0
0 2/0
TIMEHS
HS OUTPUTRELAY
TIME / CURRENTOUTPUT RELAY
FULLWAVE
STATIC OVER CURRENT RELAYMCGG
0.2/0.1 0.8/00.4/0
A/D
MICROCOMPUTER
16/0
8//0
4//0
0.2/0
0.2/0
0.1/0
0.05/0
0.05/0.025TMS SWITH SETTING
RECTIFIERINTERPOSSINGCT
INPUT
0.2/0 0.4/0 2/0
1/0
CURVE SELECT SWITCH
HIGH SET SWITHSETTING
CURRENT SETTING
Rele Daya Balik Tipe Induksi• Rele daya balik tipe induksi
mengukur besaran tegangan danmengukur besaran tegangan danarus, sebagaimana alat ukur dayadan memiliki arah putar. Jika fasorarus memiliki arah yang samadengan fasor tegangan, rele akanmemiliki torka pada arah operasi,dan bila sebaliknya rele akandan bila sebaliknya rele akanmemiliki torka yang berlawanan.
30
Organized by : Fiqry Jaya Manunggal, PT 16
Reverse Power Relay Statik
Rele Differensial
Peralatan ygdiamankan
CT
1
CT
2I1
I2PMT PMT
i2i1
• Rele ini beroperasi bila terdapat perbedaan antarakuantitas elektrik yang masuk dan keluar dariy gperalatan yang diamankan. Rele inimembandingkan vektor arus yang masuk danmeninggalkan peralatan yang diamankan
32
Organized by : Fiqry Jaya Manunggal, PT 17
Peralatan ygdiamankan
CT1 CT2I1I2
i2i1
PMT PMT
• Bila hubung singkat terjadi dalam daerah proteksi,i1 sama dengan i2 dan rele akan bekerja. Sedangbila hubung singkat terjadi di luar daerah proteksi,i1 berlawanan dengan i2 dan rele tidak akanbekerja. 33
Differential Relay