Konsep Dasar Rele Proteksi

 

1.1 Konsep Dasar Rele Proteksi

Daya listrik yang dimanfaatkan oleh konsumen untuk berbagai keperluan,berasal dari berbagai macam pembangkit listrik seperti PLTA, PLTU, PLTG, PLTP dan lain-lain. Untuk sampai ke konsumen dalam keadaan siap digunakan, penyalurannya memerlukan jaringan transmisi dan distribusi disertai dengan transformasi tegangan dan arus. Transformasi tersebut dilakukan pada gardu penaik tegangan di stasiun-stasiun pembangkit dan gardu penurun tegangan di pusat-pusat beban, menggunakan transformator daya dan transformator distribusi.

Pembangkit, saluran, dan transformator tersebut merupakan komponen utama sistem tenaga listik yang harus diusahakan agar selalu dalam keadaan siap pakai. Untuk keperluan pengoperasian dan pemeliharaan masih diperlukan peralatan lain sebagai perlengkapan pemutus/penghubung atau switchgear. Tingkat kesiapan yang tinggi semua peralatan tersebut diusahakan mulai dari pemilihan bahan, rancangan, pembuatan dan pemasangan, sampai pada pengoperasian dan pemeliharaan yang mengacu pada standar masing-masing. Meskipun demikian selalu masih ada kemungkinan akan gagal karena berbagai penyebab.

Komponen sistem yang gagal ketika sedang beroperasi, harus dipisahkan (diisolir) dari sistem. Komponen tersebut gagal dalam menjalankan fungsinya disebabkan oleh adanya gangguan (fault). Dari segi sirkuit listrik, gangguan tersebut umumnya berupa hubung singkat (short circuit) akibat dari kegagalan isolasi. Hubung singkat menyebabkan arus yang mengalir besarnya berlipat kali arus normal dan mungkin pula disertai timbulnya busur api listrik (arcing). Keduanya akan merusak peralatan yang bersangkutan apabila terlambat dihentikan. Arus hubung singkat yang besar juga membahayakan setiap peralatan yang dilaluinya. Adalah menjadi tugas rele untuk mengetahui (mendeteksi) adanya gangguan tersebut lalu memerintahkan peralatan pemutus (circuit breaker) untuk mengisolasi peralatan yang mengalami gangguan secara cepat.

Selain pada sirkuit listrik, gangguan mungkin terjadi pada bagian-bagian mekanis peralatan seperti pada penggerak mula generator (mesin turbin, mesin diesel), pada mekanisme pengubah sadapan (tap-changer) trafo, mekanisme penggerak pemutus beban, kipas atau pompa pendingin, minyak trafo dan lainlain. Ciri dan akibat dari gangguan mekanis tersebut berbeda dengan yang berasal dari hubung singkat. Karena pada rele proteksi yang ditugaskan mendeteksi gangguan ini dan perintah atau actuator-nya pada umumnya berbeda dengan rele yang mendeteksi hubung singkat, misalnya hanya mengaktifkan alarm saja. Hal ini perlu untuk gangguan yang sifatnya ringan, dimana peralatan tidak perlu diisolir secepatnya, guna memberi kesempatan bagi operator mengambil langkahlangkah
untuk mencegah pemadaman listrik.

Dengan mengetahui adanya gangguan dan jenis gangguan, kemudian mengaktifkan alarm atau men-trip pemutus beban yang tepat (yaitu untuk mengisolir bagian yang mengalami gangguan saja) rele proteksi dapat mencegah meluasnya akibat gangguan (berupa kerusakan maupun pemadaman listrik). Rele proteksi tidak dapat mencegah terjadinya gangguan itu. Jika pemilihan peralatan, desain, dan pembangunan telah memenuhi standard, maka cara pengoperasian dan pemeliharaanlah yang berperan besar dalam mencegah gangguan.