Komponen-komponen Proteksi

Sistem proteksi tenaga listrik pada umumnya terdiri dari beberapa komponen yang di rancang untuk mengidentifikasi kondisi sistem tenaga listrik dan bekerja berdasarkan informasi yang diperoleh dari sistem tersebut seperti arus, tegangan atau sudut fasa antara keduanya. Informasi yang diperoleh dari sistem tenaga listrik akan digunakan untuk membandingkan besarannya dengan besaran ambang-batas (threshold setting) pada peralatan proteksi. Apabila besaran yang diperoleh dari sistem melebihi setting ambang-batas peralatan proteksi, maka sistem proteksi akan bekerja untuk mengamankan kondisi tersebut. Peralatan proteksi pada umumnya terdiri dari beberapa elemen yang dirancang untuk mengamati kondisi sistem dan melakukan suatu tindakan berdasarkan kondisi sistem yang diamatinya.

Element proteksi sistem tenaga listrik

Waktu pemutusan gangguan merupakan waktu total yang dibutuhkan peralatan proteksi sampai terbukanya pemutus tenaga atau disebut juga fault clearing time.

Tc = Tp + Td + Ta 

Ket :
Tc = clearing time
Tp = comparison time
Td = decision time

Waktu pemutusan gangguan merupakan salah satu faktor yang sangat penting dalam menentukan suatu skema proteksi. Hal ini dikarenakan suatu peralatan proteksi harus dikoordinasikan waktunya dengan peralatan proteksi yang lain agar hanya peralatan proteksi yang paling dekat dengan gangguan saja yang bekerja ( prinsip selektivitas).

Berikut adalah gambar sistematis dari komponen-komponen proteksi tenaga listrik:

Komponen proteksi sistem tenaga listrik

Trafo Instrumen

Current Transformer (CT) / Trafo Arus

Current Transformer (CT) adalah suatu perangkat listrik yang berfungsi menurunkan arus yang besar menjadi arus dengan ukuran yang lebih kecil. CT digunakan karena dalam pengukuran arus tidak mungkin dilakukan langsung pada arus beban atau arus gangguan, hal ini disebabkan arus sangat besar dan bertegangan sangat tinggi. Karakteristik CT ditandai oleh Current Transformer Ratio (CT) yang merupakan perbandingan antara arus yang dilewatkan oleh sisi primer dengan arus yang dilewatkan oleh sisi sekunder.

Potential Transformer (PT) / Trafo Tegangan

Potential Transformer adalah suatu peralatan listrik yang berfungsi menurunkan tegangan yang tinggi menjadi tegangan yang lebih rendah yang sesuai dengan setting relay. Trafo ini juga memiliki angka perbandingan lilitan atau tegangan primer dan sekunder yang menunjukkan kelasnya.

Rele/Relay

Rele/Relay berasal dari teknik telegrafi, dimana sebuah coil di- energize oleh arus lemah, dan coil ini menarik armature untuk menutup kontak. Rele merupakan jantung dari proteksi Sistem Tenaga Listrik, dan telah berkembang menjadi peralatan yang rumit. Rele dibedakan dalam dua kelompok :

• Komparator : mendeteksi dan mengukur kondisi abnormal, dan membuka atau menutup kontak (trip).
• Auxiliary Relays : dirancang untuk dipakai di auxiliary circuit yang dikontrol oleh rele komparator, dan membuka / menutup kontak-kontak lain (yang umumnya berarus kuat).

Circuit Breaker/CB

Circuit Breaker (CB) adalah salah satu peralatan pemutus daya yang berguna untuk memutuskan dan menghubungkan rangkaian listrik dalam kondisi terhubung ke beban secara langsung dan aman, baik pada kondisi normal maupun saat terdapat gangguan. Berdasarkan media pemutus listrik / pemadam bunga api, terdapat empat jenis CB sbb:
1. Air Circuit Breaker (ACB), menggunakan media berupa udara.
2. Vacuum Circuit Breaker (VCB), menggunakan media berupa vakum.
3. Gas Circuit Breaker (GCB), menggunakan media berupa gas SF6.
4. Oil Circuit Breaker (OCB), menggunakan media berupa minyak.
Berikut ini adalah syarat-syarat yang harus dipenuhi oleh suatu peralatan untuk menjadi pemutus daya :
a. Mampu menyalurkan arus maksimum sistem secara kontinu.
b. Mampu memutuskan atau menutup jaringan dalam keadaan berbeban ataupun dalam
keadaan hubung singkat tanpa menimbulkan kerusakan pada pemutus daya itu sendiri.
c. Mampu memutuskan arus hubung singkat dengan kecepatan tinggi.

DC System Power Supply

DC System Power Supply merupakan pencatu daya cadangan yang terdiri dari Battery Charger, sebagai peralatan yang mengubah tegangan AC ke DC, dan Battery, sebagai penyimpan daya cadangan. Sebagai peralatan proteksi, DC System Power Supply merupakan peralatan yang sangat vital karena jika terjadi gangguan dan kontak telah terhubung, maka DC System Power Supply akan bekerja yang menyebabkan CB membuka. Charger sebenarnya adalah sumber utama dari DC power supply, karena charger adalah alat untuk merubah AC power menjadi DC power (rectifier).