Rele Arus Lebih

Rele Arus Lebih

Relay arus lebih (over current relay) adalah relay yang bekerja berdasarkan adanya kenaikan arus yang melebihi suatu nilai pengaman tertentu dan jangka waktu tertentu. Fungsi utama dari relay arus lebih ini adalah untuk merasakan adanya arus lebih kemudian memberikan perintah kepada pemutus beban (PMT) untuk membuka.

2.1.1. Prinsip Kerja Rele Arus Lebih

Relay arus lebih adalah relay yang bekerja terhadap arus lebih, ia akan bekerja bila arus yang mengalir melebihi nilai settingnya (Iset) atau relay arus lebih meruapakan pengaman yang bekerja karena adanya besaran arus dan terpasang pada jaringan tegangan tinggi, tegangan menengah juga pada pengaman transformator tenaga.

Pada dasarnya relay arus lebih adalah suatu alat yang mendeteksi besaran arus yang melalui suatu jaringan dengan bantuan trafo arus. Harga atau besaran yang boleh melewatinya disebut dengan setting.

2.1.2. Jenis-Jenis Relay Arus Lebih

 Non-directional

 Directional

 Kontrol tegangan

 Penahan tegangan

2.1.3. Karakteristik Relay Arus Lebih

a. Rele Waktu Seketika (Instantaneous Relay)

Relay yang bekerja seketika (tanpa waktu tunda) ketika arus yang mengalir melebihi nilai settingnya, relay akan bekerja dalam waktu beberapa mili detik (10 – 20 ms). Dapat kita lihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 1. Karakteristik Relay Waktu Seketika (Instantaneous Relay)

Relay ini jarang berdiri sendiri tetapi umumnya dikombinasikan dengan relay arus lebih dengan karakteristik yang lain.

b. Relay Arus Lebih Waktu Tertentu (Definite Time Relay)

Relay ini akan memberikan perintah pada PMT pada saat terjadi gangguan hubung singkat dan besarnya arus gangguan melampaui settingnya (Is), dan jangka waktu kerja relay mulai pick up sampai kerja relay diperpanjang dengan waktu tertentu tidak tergantung besarnya arus yang mengerjakan relay, lihat gambar dibawah ini.

Gambar 2. Karakteristik Relay Waktu Tertentu (Defenite Time Relay)

Relay arus lebih waktu terbalik (Inverse Time Relay)

Relay ini akan bekerja dengan waktu tunda yang tergantung dari besarnya arus secara terbalik (inverse time), makin besar arus makin kecil waktu tundanya. Karakteristik ini bermacam-macam dan setiap pabrik dapat membuat karakteristik yang berbeda-beda, karakteristik waktunya dibedakan dalam tiga kelompok :

 Standar invers

 Very inverse

 Extremely inverse

Gambar 3. Karakteristik Relay Arus Lebih Waktu Terbalik (Inverse Time Relay)

2.1.4. Pengaman Pada Relay Arus Lebih

Pada relay arus lebih memiliki 2 jenis pengamanan yang berbeda antara lain: Pengamanan hubung singkat fasa. Relay mendeteksi arus fasa. Oleh karena itu, disebut pula “Relay fasa”. Karena pada relay tersebut dialiri oleh arus fasa, maka settingnya (Is) harus lebih besar dari arus beban maksimum. Ditetapkan Is = 1,2 x In (In = arus nominal peralatan terlemah). Pengamanan hubung tanah. Arus gangguan satu fasa tanah ada kemungkinan lebih kecil dari arus beban, ini disebabkan karena salah satu atau dari kedua hal berikut: Gangguan tanah ini melalui tahanan gangguan yang masih cukup tinggi. Pentanahan netral sistemnya melalui impedansi/tahanan yang tinggi, atau bahkan tidak ditanahkan Dalam hal demikian, relay pengaman hubung singkat (relay fasa) tidak dapat mendeteksi gangguan tanah tersebut. Supaya relay sensitive terhadap gangguan tersebut dan tidak salah kerja oleh arus beban,

maka relay dipasang tidak pada kawat fasa melainkan kawat netral pada sekunder trafo arusnya. Dengan demikian relay ini dialiri oleh arus netralnya, berdasarkan komponen simetrisnya arus netral adalah jumlah dari arus ketiga fasanya. Arus urutan nol dirangkaian primernya baru dapat mengalir jika terdapat jalan kembali melalui tanah (melalui kawat netral).

Gambar 4. Sambungan Relay GFR dan 2 OCR

2.1.5. Fungsi Dan Penggunaan

Relay arus lebih tak berarah dan relay hubung tanah tak terarah atau cukup disebut relay arus lebih dan relay hubung tanah. Relay ini berfungsi sebagai pengaman terhadap gangguan arus hubung singkat fasa-fasa maupun fasa tanah dan dapat digunakan sebagai :

1. Pengaman utama penyulang (jaringan tegangan menengah).

2. Pengaman cadangan pada trafo, generator dan transmisi.

3. Pengamanan utama untuk sistem tenaga listrik yang kecil dan radial.

4. Pengamanan utama motor listrik yang kecil.

2.2. Perhitungan Koordinasi Rele Arus Lebih

Pada tahap selanjutnya, hasil perhitungan arus gangguan hubung singkat, dipergunakan untuk nilai setelan arus lebih, terutama nilai setelan TMS (Time Multiple Setting) dari rele arus lebih dengan karakteristik jenis inverse. Disamping itu setelah nilai setelan rele diperoleh, nilai arus gangguan hubung singakat pada setiap lokasi gangguan yang diasumsikan, dipakai untuk memeriksa rele arus lebih itu, apakah masih dapat dinilai selektif atau nilai setelan harus dirubah kenilai lain yang memberikan kerja rele yang lebih selektif, atau didapatkan kerja selektifitas yang optimum (Rele bekerja tidak bekerja terlalu lama tetapi menghasilkan selektifitas yang baik). Sedangkan setelan arus dari rele arus lebih dihitung berdasarkan arus beban yang mengalir dipenyulang atau incoming feeder, artinya :

a) Untuk rele arus lebih yang terpasang dipenyulang keluar(Outgoing Feeder) dihitung berdasarkan arus beban maksimum (Beban Puncak) yang mengalir dipenyulang tersebut.

b) Untuk rele arus lebih yang terpasang dipenyulang masuk (incoming feeder) dihitung berdasarkan arus nominal transformator tenaga.

Sesuai british standard untuk :

 Rele inverse biasa disett sebesar 1,05 s/d 1,3  IBeban,

 Sedangkan rele definite disett sebesar 1,2 s/d 1,3  IBeban.

Persyaratan lain yang harus dipenuhi adalah penyetelan waktu minimum dari rele arus lebih (terutama di penyulang) tidak lebih kecil dari 0,3 detik. Pertimbangan ini diambil agar rele tidak sampai trip lagi akibat arus inrush dari trafo distribusi yang memang sudah tersambung dijaringan distribusi, sewaktu PMT penyulang tersebut dioperasikan.