PROTEKSI TRANSFORMATOR DAYA
Prof. Dr. Ir Yunus Tjandi, MT

KELOMPOK 11
ANGGOTA KELOMPOK :
1. MUH SYAHRISAM
2. RIFKY IRWANSYAH
3. SYAHRIL AMIRUDDIN

INTRODUCTION
Umumnya Pusat-pusat listrik terhubung dengan saluran transmisi udara, da
n saluran transmisi udara rentan mengalami gangguan yang dipengaruhi da
ri luar sistem, salah satunya adalah sambaran petir. Sambaran petir berbaha
ya bagi komponenkomponen yang terdapat pada pusat listrik. Oleh karena
itu, diperlukan proteksi dari sambaran petir tersebut, agar komponen pada
pusat listrik tidak mengalami kerusakan pada saat terkena surja petir. Pada
penelitian ini dibahas proteksi transformator daya (60MVA) pada gardu ind
uk teluk betung agar transformator daya tersebut aman dari tegangan lebih
yang disebabkan oleh surja petir. Spesifikasi arrester yang terpasang pada s
isi HV transformator daya unit satu gardu induk Teluk Betung dengan tegan
gan nominal 144 kV, telah sesuai dengan kebutuhan sistem.

Jarak maksimum antara arrester dan transformator daya yang diperbolehkan adalah 28,
5 meter. Jarak dilapangan adalah 3 meter, tegangan yang tiba pada transformator daya
adalah 480 kV dan masih dibawah nilai tingkat isolasi dasar trafo, sehingga perlindunga
n transformator daya terhadap surja petir sudah sangat baik.Jarak maksimum antara arr
ester dan transformator daya yang diperbolehkan adalah 28, 5 meter. Jarak dilapangan
adalah 3 meter, tegangan yang tiba pada transformator daya adalah 480 kV dan masih
dibawah nilai tingkat isolasi dasar trafo, sehingga perlindungan transformator daya terh
adap surja petir sudah sangat baik.

Transformator daya pada sistem transmisi merupakan komponen utama ya
ng sangat penting, maka dari itu transformator daya harus dilindungi dari a
danya gangguan-gangguan yang dapat menyebabkan kehandalannya berk
urang. Gangguan tersebut dapat dikurangi dan diatasi dengan menggunak
an sistem proteksi. Sistem proteksi merupakan suatu pengamanan yang me
mberikan proteksi terhadap peralatan listrik pada kondisi yang tidak normal.
Salah satu perangkat proteksi yang digunakan transformator daya adalah re
le diferensial. Rele diferensial digunakan sebagai proteksi utama dan tidak d
apat dijadikan sebagai proteksi cadangan. Rele ini bekerja dengan memban
dingkan arus yang masuk dan arus yang keluar. Rele akan mendeteksi adan
ya gangguan dan menginstruksikan pemutus tenaga (PMT) untuk membuk
a (trip).

Sistem proteksi yang baik ditunjang oleh setting yang tepat pada rele diferensial guna mencegah
terjadinya kegagalan proteksi dan meningkatkan kehandalan dari sistem transmisi. Metode yang
digunakan pada penelitian ini adalah pengambilan data sekunder dengan melakukan penelitian d
i Base Camp Surakarta dan mencari referensi-referensi jurnal yang berkaitan dengan penelitian te
rsebut. Seluruh data didapat kemudian digunakan sebagai komponen perhitungan matematis se
cara manual. Komponen yang dihitung yaitu nilai rasio current transformer (CT), error mismatch
dan parameter-parameter pada rele diferensial saat kondisi normal. Kemudian menghitung nilai
parameter rele pada saat gangguan. Rasio CT yang dipasang pada transformator disisi tegangan
tinggi adalah 75: 1 A dan pada sisi tegangan rendah adalah 800: 1 A. Hasil tersebut diambil deng
an pertimbangan hasil perhitungan arus rating yaitu sebesar 67,749 A pada sisi tegangan tinggi d
an 461,879 A pada sisi tegangan rendah. Arus setting yang didapat dari hasil perhitungan yaitu 0,
3 A dan diharapkan dengan setting tersebut sistem proteksi transformator dapat bekerja dengan
optimal.

Fungsi transformator ialah memindahkan energi dari satu tegangan ke tegangan yang lain secara magn
etic. Pada operasinya trafo tenaga diproteksi dari gangguan yang mungkin terjadi pada trafo. Peralatan
relay proteksi pada trafo antara lain adalah sebagai berikut :

INTRODUCTION
RELAY BUCHOLLZ
Berfungsi untuk mengamankan trafo dari gangguan internal trafo yang menimbulkan gas
dimana gas tersebut timbul akibat adanya hubung singkat di dalam trafo atau akibat bus
ur di dalam trafo.Cara kerja adalah gas yang timbul di dalam trafo akan mengalir melalui
pipa dan tekanan gas ini akan mengerjakan relay dalam 2 tahap, yaitu :
Mengerjakan alarm (bucholz 1st) pada kontak bagian atas (1).
Mengerjakan perintah trip ke PMT pada kontak bagian bawah (2).

Analisa gas yang timbul pada relay bucholz adalah sebagai berikut :
 H2 dan C2H2 menunjukkan adanya busur api pada minyak antara bagian-bagia
n konstruksi.
 H2, C2H2 dan CH4 menunjukkan adanya busur api sehingga isolasi phenol teru
rai, misalnya terjadi gangguan pada sadapan.
 H2, C2H4 dan C2H2 menunjukkan adanya pemanasan pada sambungan inti.
 H2, C2H, CO2 dan C3H4 menunjukkan adanya pemanasan setempat pada lilita
n inti.

RELAY JANSEN
adalah relay yang digunakan untuk mengamankan traf
o dari gangguan di dalam tap changer yang menimbul
kan gas. Relay ini dipasang pada pipa yang menuju ko
nservator.
Cara kerja pada prinsipnya sama dengan relay bucholz
akan tetapi hanya punya satu kontak tripping.

INTRODUCTION
berfungsi untuk mengamankan trafo dari gangguan internal trafo yang menimbulkan gas
dimana gas tersebut timbul akibat adanya hubung singkat di dalam trafo atau akibat bus
ur di dalam trafo.Cara kerja adalah gas yang timbul di dalam trafo akan mengalir melalui
pipa dan tekanan gas ini akan mengerjakan relay dalam 2 tahap, yaitu :
Mengerjakan alarm (bucholz 1st) pada kontak bagian atas (1).
Mengerjakan perintah trip ke PMT pada kontak bagian bawah (2).

RELAY SUDDEN PRESSURE
Digunakan untuk melindungi trafo dari gangguan tekanan berle
bih yang disebabkan oleh gangguan di dalam trafo.
Terdapat 2 jenis yaitu :
1. Type Membran
Berupa plat tipis yang di desain sedemikian rupa yang akan pec
ah apabila menerima tekanan melebiihi desainnya. Membrane i
ni hanya sekali pakai sehingga jika pecah harus diganti yang bar
u.

2. Type Valve
Berupa suatu katup yang ditekan oleh sebuah pegas yang di desain se
demikian rupa sehingga apabila terjadi tekanan di dalam trafo melebih
i tekanan pegas maka akan membuka dan membuang tekanan keluar
bersama sama sebagian minyak.
Apabila tekanan di dalam trafo sudah turun atau lebih kecil dari tekana
n pegas maka valve akan menutup kembali.

INTRODUCTION
RELAY SUHU
berfungsi untuk melindungi trafo dari temperature ya
ng berlebih. Apabila temperature trafo melebihi batas
yang ditentukan maka relay suhu akan bekerja. Besar
kenaikan suhu adalah sebanding dengan factor pemb
ebanan dan suhu udara luar trafo.
Relay suhu dibedakan menjadi dua jenis, yaitu relay s
uhu winding (belitan) dan relay suhu Oil (Minyak trafo)
yang bekerja pada dua tahap:
Tahap 1 : mengerjakan alarm
Tahap 2 : memerintahkan trip ke PMT

2. Type Valve
Berupa suatu katup yang ditekan oleh sebuah pegas yang di desain se
demikian rupa sehingga apabila terjadi tekanan di dalam trafo melebih
i tekanan pegas maka akan membuka dan membuang tekanan keluar
bersama sama sebagian minyak.
Apabila tekanan di dalam trafo sudah turun atau lebih kecil dari tekana
n pegas maka valve akan menutup kembali.

RELAY ARUS LEBIH
Berfungsi untuk melindungi trafo dari gangguan hubung singk
at antar fasa di dalam maupun di luar daerah pengaman trafo.
bekerja dengan prinsip instant, yaitu relay tersebut akan bekerj
a seketika ketika terdeteksi adanya arus gangguan. Sehingga d
engan cepat dapat mengamankan trafo dan peralatan lain dari
kerusakan.
Relay arus lebih biasanya di beri kode relay 51 dan dipasang p
ada sisi primer dan sisi sekunder trafo.

INTRODUCTION
RELAY TANGKI TANAH
Berfungsi untuk mengamankan trafo terhada
p hubung singkat antara fasa dengan tangki
trafo dan titik netral trafo yang di tanahkan.
Relay tangki tanah biasa diberi kode relay 51
G dan dipasang dengan skema seperti gamb
ar diatas. Relay ini bekerja jika terjadi keboco
ran arus dari belitan ke tangki trafo, arus dari
tangki akan mengalirke tanah dan akan terd
eteksi oleh relay arus lebih melalui CT. Kemu
dian relay akan mentripkan PMT di kedua sisi
(primer dan sekunder.

RELAY DIFFERENSIAL
Fungsi dari relay differensial adalah untuk menga
mankan trafo dari gangguan hubung singkat yan
g terjadi didalam daerah pengamanan trafo relay
ini bekerja dengan cara membandingkan arus ya
ng masuk dan arus yang keluar.
Gambar 1. Skema umum relay differensial
Dari (Gambar 1) di atas dapat dilihat bahwa dala
m kondisi arah arus Ip dan Is adalah berlawanan
dan mempunyai besar yang sama maka relay diff
erensial tidak dialiri arus. Relay ini bekerja apabila
terjadi perbedaan arus antara sisi primer dan sisi
sekunder. Perbedaan arus tersebu disebabkan ol
eh gangguan yang terdapat didaerah pengaman Gambar 2. Ilustrasi relay direfferensial saat terjadi gangguan

TERIMAKASIH

Siang-siang pergi ke kota
Jangan lupa beli alpukat
Demikian presentasi kita
Semoga bisa bermanfaat.