Monday 10 February 2020

Reverse Power Protection – Part I


Deskripsi
Sebagaimana deskripsi awal, generator didefinisikan sebagai mesin elektrik dinamik yang mengkonversi energi mekanik dari mesin penggerak mula (prime mover) menjadi energi listrik melalui media medan magnet. Dengan demikian, pada saat menjadi generator, arah aliran daya berasal dari prime mover, menuju generator dan selanjutnya menuju power grid melalui generator step up transformer.
Jika prime mover kehilangan fluida kerja (misal dalam kasus turbin uap, terjadi boiler trip), maka mesin elektrik dinamik yang semula berfungsi sebagai generator, akan berubah fungsi menjadi motor. Pada kondisi tersebut, aliran daya akan berbalik, yaitu daya akan mengalir dari power grid menuju ke mesin. Secara kasar, generator harus diproteksi agar tidak bekerja sebagai motor dengan menggunakan reverse power protection.
Dengan menggunakan deskripsi di atas, reverse power protection sering pula disebut sebagai anti-motoring protection.

Urgensi
Pada saat aliran daya terbalik, maka generator akan berubah fungsi menjadi motor. Bergantung pada kondisi sistem eksitasi, maka generator akan berubah fungsi menjadi:
- motor sinkron (saat sistem eksitasi tetap bekerja)
- motor induksi (saat sistem eksitasi tidak bekerja)

Saat bekerja sebagai motor sinkron, hal ini dipandang aman. Namun, akan berbahaya apabila mesin bekerja sebagai motor induksi.

Apabila bekerja sebagai motor induksi, maka pada rotor akan mengalir arus induksi yang cukup besar sehingga berpotensi merusak damper winding, wedge, retaining ring dan forging.

Namun, dalam kebanyakan literatur, reverse power protection lebih dikhususkan untuk melindungi prime mover daripada mesin elektrik (generator yang menjadi motor). Hal ini dikarenakan beberapa prime mover sangat sensitif terhadap perubahan arah aliran daya.

Chapter selanjutnya akan membahas pentingnya reverse power protection terhadap prime mover.

Start | Next

Paiton, 10 Feb 2020 20:00

Monday 27 January 2020

Generator Protection – Part II


Fungsi Proteksi
Pada awalnya, setiap relay proteksi generator didesain berdasar satu fungsi utama atau sering disebut sebagai single functional relay. Namun, dengan semakin populernya numerical relay, maka sebuah relay proteksi dapat melakukan serangkaian jenis proteksi atau disebut multifunction relay. Untuk menghindari malfungsi pada suatu relay, maka konsep back-up protection relay haruslah diaplikasikan.

Penamaan fungsi proteksi, berdasarkan kesepakatan internasional, seringkali diekspresikan dengan penggunaan kode angka. Kode angka tersebut sangatlah populer apabila menggunaka sistem standar IEEE. Berikut adalah beberapa kode angka proteksi elektrik beserta fungsinya:

21         : distance relay
24         : volt per hertz relay
25         : synchronizing atau synchro-check relay
27         : undervoltage relay
32         : directional power relay / reverse power protection
40         : loss of excitation relay
46         : negative sequence / unbalance relay
49         : thermal overload relay
50/51    : instantaneous / time-delay overcurrent relay
59         : overvoltage relay
64         : ground fault relay
78         : out-of-step protection
81         : frequency relay
87         : differential protection relay

Yang perlu menjadi perhatian, semakin besar ukuran mesin, maka tingkat kompleksitasnya juga akan semakin tinggi. Dengan demikian, fitur proteksi yang dipakai juga akan semakin banyak. Selain dari sisi elektrik, auxiliary system untuk generator juga harus dimonitoring dan diproteksi misalkan cooling water, gas cooler, temperatur stator, bearing temperature, vibrasi, gas purity dan semacamnya.

Disamping sistem nomenklatur di atas, ada beberapa referensi yang membagi sistem proteksi generator berdasarkan bagian dari mesin, semisal proteksi stator, proteksi rotor dan auxiliary system.

Pada bagian berikutnya, masing-masing fungsi proteksi akan coba untuk dideskripsikan. Hal tersebut akan mencakup:
- latar belakang dan deskripsi umum
- wiring diagram
- logic diagram
- setting
- contoh kasus, jika ada

Tentu saja, bahasan ini akan mengacu pada relay proteksi Siemens Siprotec 4 – 7UM62.

Part 1 | Next

Paiton, 27 Jan 2020 19:00