## JURNAL    AMPERE

## Pelindung
Muhammad Firdaus ( Univ. PGRI Palembang )

## Pengarah
M. Saleh Al Amin ( Univ. PGRI Palembang )
Adiguna ( Univ. PGRI Palembang ) Aan Sefentry ( Univ. PGRI Palembang )

## Pimpinan Editorial
Emidiana ( Univ. PGRI Palembang )

## Dewan Editorial
Sabilal Rasyad ( Politeknik Negeri Sriwijaya ) Nefo Alamsyah ( Univ. Tridinanti Palembang ) M. Saleh Al Amin ( Univ. PGRI Palembang ) Alimin Nurdin ( Univ. PGRI Palembang )

## Staff Editor
Nita Nurdiana ( Univ. PGRI Palembang ) Endang Kurniawan ( Univ. PGRI Palembang )
Alamat Redaksi :
Program Studi Teknik Elektro Universitas PGRI Palembang Jalan Jend. A. Yani Lorong Gotong Royong 9/10 Ulu Palembang Sumatera Selatan Telp. 0711-510043 Fax. 0711-514782 e-mail : ampere_pgri@yahoo.com

## JURNAL    AMPERE
Volume 2, Nomor 1,    Januari – Juni 2017

## DAFTAR ISI
Artikel Penelitian
Halaman
1. Studi  Penerapan  Over  Load  Shediing    (OLS)  Relay  pada  Sisi  Sekunder
Transfor  mator  Daya  20  MVa  Penyulang  Aries  20  KV  di  Gardu  Induk Lahat,    Dian Eka Putra, Andi Siahaan .....................................................................1-11
2. Pengaruh  Gangguan  Hubung  Singkat  1  Fasa  Ke  Tanah  Terhadap  Kinerja Alternator, Emidiana............................................................................................... 12-18
3. Analisa  Penurunan  Faktor  Kerja  Transformator  Daya  30  MVA,  Irine Kartika Febrianti. , …. ............................................................................................. 19-22
4. Studi  Keandalan  Sistem  Distribusi  20  KV  Gardu  Induk  Talang  Ratu
Palembang, Nita Nurdiana ..................................................................................... 23-30
5. Aplikasi  Linier  Programming  Pada  Sistim  Optimasi  Saluran  Transmisi, Masayu Anisa, A.N Afandi, Sabilal Rasyad, Evelina, Taufik Roseno ......................... 31-38
6. Analisa Perkiraan Kemampuan Daya Yang dibutuhkan Untuk Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS), Surya Darma.......................................39-53
7. Analisa Penghematan Konsumsi Energi Pada Sistem Pengkondisian Udara dan Sistem Penerangan di Area Produksi PT. Siwijaya Alam Segar Palembang,
Dina Fitria, Yudi Irwansi, Yuwon................................................................................54--66 Petunjuk Untuk Penulisan   ................................................................................................. iii Daftar Pustaka   ................................................................................................................... iv
STUDI  PENERAPAN  OVER  LOAD  SHEDDING (OLS) RELAY PADA SISI SEKUNDER
TRANSFORMATOR  DAYA  20  MVA    PENYULANG ARIES 20 KV DI GARDU INDUK LAHAT
Dian Eka Putra 1) , Andi Siahaan 2) 1), Dosen Tetap Yayasan pada Prodi Teknik Elektro Universitas Palembang
2) Mahasiswa Teknik Elektro Universitas Palembang e-mail : dianekaputra90@gmail.com

## ABSTRAK
Pembebanan  pada  Transformator  daya  20  MVA  di  Gardu  Induk  Lahat  terus  mengalami kenaikan  seiring  bertambahnya  waktu,  dikemudian  hari  kemungkinan  transformator  daya    tersebut memiliki  beban  penuh  atau  melebihi  kapasitasnya.  Untuk  mengantisipasi  hal  tersebut  salah  satunya diperlukan proteksi beban lebih terhadap transformator daya tersebut  yaitu relai Over Load Shedding (OLS) yang dikoordinasi pada sisi sekunder  transformator daya pada setiap penyulang 20 kV.
Karena  Relay  OLS  termasuk  pada  OCR  incoming  20  KV  dan  cara  kerja  OLS  mentripkan penyulang  20  kV  berdasarkan  beban  lebih.  Maka  ketiganya  harus  dikoordinasikan,  untuk  penyulang dipilih  salah  satu  yaitu  penyulang  Aries.  Arus  gangguan  hubung  singkat  maksimum  pada  penyulang aries  sebesar  3430.4  A,  waktu  kerja  (t)  =  0.2229  s,  sedangkan  Arus  gangguan  hubung  singkat maksimum OCR incoming 20 kV 4600 A, waktu kerja (t) =  0,877 s.  Untuk Set OLS yaitu 580 A dan waktu  relai  OLS  diambil  2  detik.  Dari  hasil  diatas  menujukkan  apabila  terjadi  hubung  singkat  pada penyulang Aries OCR bekerja terlebih dahulu dari OLS, ketika terjadi beban lebih pada transformator daya, maka OLS bekerja terlebih dahulu dengan melepas penyulang aries. Jika incoming 20 kV  tidak diterapkan  OLS,  ketika  I maks transformator  daya  setting  PLN  (650  Ampere)  maka  OCR  incoming  20 kV bekerja dengan mentripkan PMT Incoming 20 kV, otomatis seluruh penyulang akan hilang beban atau trip.
Kata kunci :  Relai arus lebih, OLS (over load shedding), setting relai, transformator daya.

## PENDAHULUAN
Sering  terjadinya  gangguan  disebabkan  adanya  bagian  dari  sistem  yang  mengalami  beban lebih,  dimana  ganguan  tersebut  terjadi  karena  sebelumnya  sudah  ada  gangguan  yang  menyebabkan beban  berpindah  kebagian  sistem  yang  lain  sehingga  timbul  beban  lebih,  gangguan  ini  disebut gangguan kaskade [2]. Djiten Marsudi. Operasi Sistem Tenaga Listrik 2006 : 332
Oleh  karena  itu  pembebanan  pada  transformator  daya  20  MVA  di  Gardu  Induk  Lahat  terus mengalami  kenaikan  seiring  bertambahnya  waktu,  kedepannya  kemungkinan  transformator  daya tersebut memiliki beban penuh atau melebihi kapasitasnya. Beban lebih pada transformator daya dapat memperpendek  umur  transformator  daya  dan  unjuk  kerja  transformator  daya  menurun.  Untuk mengantisipasi hal tersebut salah satunya diperlukan proteksi beban lebih terhadap transformator daya yaitu Relai Over Load Shedding (OLS).
Relai  Over  Load  Sheeding  (OLS)  merupakan  proteksi  yang  dipasang  pada  incoming  20  kV pada  transformator  daya,  yang  bekerja  apabila  beban  transformator  daya  sudah  mencapai  settingnya
dengan  memutuskan  beban  perpenyulang  yang  dianggap  kurang  penting  secara  bertahap  sebagai pencegahan  dini  sebelum  Transformator  Daya  tersebut  trip  total  akibat  beban  yang  melebihi kapasitasnya.  Oleh  karena  itu,  dengan  penerapan  Over  Load  Shedding  (OLS)  pada  Transformator Daya  20  MVA  di  Gardu  Induk  Lahat  yang  melayani  empat    penyulang  20  kV  diharapkan  dapat menjaga stabilitas dan  keandalan peralatan dalam sistem penyaluran  tenaga listrik.

## TINJAUAN PUSTAKA

## Sistem Proteksi
Ganguan  dalam  sistem  tenaga  listrik  adalah  hal  yang  tak  diinginkan  tetapi  tidak  dapat dihindarkan,  maka  perlu  usaha-usaha  untuk  mengurangi  jumlah  gangguan  melalui  sistem  proteksi, dimana  sistem  proteksi  bertujuan  untuk  mengidentifikasi  gangguan  dan  memisahkan  bagian  yang terganggu  dari  bagian  lain  yang  masih  sehat  sekaligus  mengamankan  bagian  yang  masih  sehat  dari kerusakan  atau  kerugian  yang  lebih  besar.  Untuk  memenuhi  fungsi  dari  sistem  proteksi  alat-alat proteksi  dalam  sistem  harus  dapat  dikoordinir  satu  sama  lain,  sehingga  hanya  alat  proteksi  yang terdekat dengan tempat ganguan saja yang bekerja. [2]. Djiten Marsudi. Operasi Sistem Tenaga Listrik 2006 : 349.
Sistem  proteksi  terdiri  dari  relai  proteksi,  transformator  arus  (CT)  dan  atau  transformator tegangan  (PT/CVT),  pemutus  tenaga  (PMT),  Catu  daya  dan  Circuit  Breaker  yang  terintegrasi  dalam suatu  rangkaian.    Rele  proteksi  adalah  susunan  peralatan  yang  direncanakan  untuk  dapat  merasakan atau  mengukur adanya gangguan atau  mulai  merasakan adanya  ketidak normalan pada peralatan atau bagian  sistem  tenaga  listrik  dan  segera  secara  otomatis  memberi  perintah  untuk  membuka  pemutus tenaga  untuk  memisahkan  peralatan  atau  bagian  dari  sistem  yang  terganggu  dan  memberi  isyarat berupa  lampu  dan  bel.  [1].Ir.  H.  Hazairin  Samaullah,  M.Eng.,Ph.D.  Dasar-dasar  Sistem  Proteksi Tenaga Listrik. 2004:03. Untuk efektifitas dan efisiensi, maka setiap peralatan proteksi yang dipasang harus  disesuaikan  dengan  kebutuhan  dan  ancaman  ketahanan  peralatan  yang  dilindungi  sebagai jaminan pengaman.
Berdasarkan daerah pengamanannya sistem proteksi dibedakan menjadi :
1. Proteksi pada Generator
2. Proteksi pada Transformator Daya
3. Proteksi pada Transmisi
4. Proteksi pada Distribusi

## Tujuan Pemasangan Relai Proteksi Pada Transformator Daya
Maksud  dan  tujuan  pemasangan  relai  proteksi  pada  transformator  daya  adalah  untuk mengamankan  peralatan  /sistem  sehingga  kerugian  akibat  gangguan  dapat  dihindari  atau  dikurangi menjadi sekecil mungkin.

## Gangguan pada Transformator Tenaga
Gangguan    pada  transformator  daya  tidak  dapat  kita  hindari,  namun  akibat  dari  gangguan tersebut  harus diupayakan seminimal  mungkin  dampaknya  agar  keandalan  dan peralatan pada  sistem tetap  terjaga.  Ada  dua  jenis  penyebab  gangguan  pada  transformator  daya,  yaitu  gangguan  eksternal dan gangguan internal

## Jenis Proteksi pada Transformator Daya
Kebutuhan    peralatan  proteksi  trafo  berdasarkan  kapasitas  transformator  daya  sesuai  SPLN adalah seperti pada tabel dibawah ini :

## Pengertian Over Load Shedding (OLS)
Salah  satu  Gangguan  pada  transformator  daya  ketika  beroperasi  yaitu  gangguan  beban  lebih seperti pembebanan feeder yang semakin hari semakin bertambah, pengalihan beban feeder dari gardu hubung  distribusi  akibat  gangguan  dan  pengalihan  beban  feeder  akibat  pemeliharaan  transformator daya, akibatnya beban pada transformator daya bertambah semakin cepat sehingga beban sistem dapat mencapai harga yang melebihi harga yang seharusnya.
Sehingga  untuk  mencegah  kegagalan  total  sistem,  maka  perlu  melepas  sejumlah  beban tertentu  dari  sistem  (pemadaman).  Setelah  pelepasan  sejumlah  beban,  diharapkan  terjadi keseimbangan  antara  kapasitas  transformator  daya  dan  pembebanan  transformator  daya  pada  sistem gardu induk.
Pada pelaksanaannya pelepasan beban dapat dilakukan  dua cara, yaitu:
1. Pelepasan beban manual (Manual Load Shedding)
2. Pelepasan beban otomatis (Automatic Load Shedding)
Tabel 1 Kriteria sistem proteksi sesuai SPLN 52 83-1983

## Pelepasan Beban Lebih (Overload Shedding)
Pelepasan  beban  dilakukan  secara  bertahap  agar  sistem  tidak  mengalami  pelepasan  beban yang terlalu besar atau pelepasan beban yang  tidak diperlukan.
Over  Load  shedding  (OLS)  yang  bekerja  atas  dasar  arus,  diset  pada  suatu  harga  setting  arus dibawah  arus  nominalnya  (I)  dan  kemudian  akan  memberikan  perintah  pemutus  daya  (PMT)  untuk melaksanakan pelepasan beban feeder.
Karena  beban  lebih  merupakan  salah  satu  gangguan  yang  menyebabkan  arus  lebih  maka  setting Overload  Shedding  (OLS)  akan  dikoordinasikan  dengan  setting  Overcurrent  relay  (OCR)  pada incoming  20  kV  dan  OCR  penyulang  20  kV.  Agar  pada  saat  terjadi  pemutusan  PMT,  tidak  terjadi kesalahan waktu pemutusan dan indikasi relai yang kerja.

## Penyetelan Rele Arus Lebih dan Relai OLS

## Prinsip Dasar Perhitungan Penyetelan Arus Lebih
Pada  dasarnya  penyetelan  pengaman  arus  lebih    dilakukan  penyetelan  atas  besaran  arus  dan waktu. Batasan dalam penyetelan arus yang harus diperhatikan adalah batas penyetelan minimum arus kerja yang tidak boleh bekerja pada saat arus beban maksimum.
Secara umum batasan dalam penyetelan arus dapat dituliskan sebagai berikut :
I max < I s < I sc min

## dimana :
I s =  Nilai setting arus (ampere) I max =  Arus  beban  maksimum  yang  diizinkan  untuk  alat  yang  diamankan,  pada umumnya diambil arus nominalnya (In).Ampere)
I sc min =  Arus hubung singkat minimum. (Ampere)
Sedangkan  untuk setelan arus  dari relai arus lebih  yang  mengalir di penyulang atau incoming  feeder, penjelasannya seperti dibawah ini:
1. Relai  arus  lebih  yang  terpasang  di  penyulang  outgoing,  dihitung  berdasarkan  arus  beban maksimum (beban puncak) yang mengalir di penyulang tersebut.
2. Relai  arus  lebih  yang  terpasang  di  penyulang  incoming,  dihitung  berdasarkan  arus  nominal transformatordaya.
Arus setelan primer pada relearus lebih pada OCRSesuai british standard untuk
- Relai Inverse diset sebesar 1,05 s/d 1,3 x I beban
- Relai Definite diset sebesar 1,2 s/d 1,3 x I beban
Arus  setelan  primer  pada  rele  arus  lebih  pada  OLS  disetel  0,8  s/d  0,95  x  In trafo dengan  karakteristik definite.
Untuk arus  setting pada relai menggunakan perhitungan
I set (sek)
= I set (pri) x 1 RatioCT
dimana : Iset (sek) = nilai settting arus sekunder  rele (Ampere) Iset (pri)
= nilai settting arus primer rele (Ampere)
Ratio CT = Perbandingan transformator arus terpasang (Ampere)

## Prinsip Dasar Perhitungan Penyetelan Waktu
Untuk  mendapatkan pengamanan  yang selektif maka penyetelan  waktunya dibuat bertingkat agar bila ada gangguan arus lebih di beberapa seksi rele arus akan bekerja.
Cara penyetelan waktu :
1) Rele arus lebih dengan karakteristik waktu tertentu (definite time)
Untuk rele OLS menggunakan karakteristik waktu tertentu, waktu kerjanya tidak dipengaruhi oleh besarnya arus.
2) Rele arus lebih dengan karakteristik waktu terbalik (inverse time)
Untuk  rele  arus lebih (OCR)  menggunakan  karakteristik waktu terbalik, grafiknya  terbalik antara arus  dan  waktu,  dimana  makin  besar  arus  makin  kecil  waktu  yang  dibutuhkan  untuk  membuka PMT. Setelan waktu kerja standar inverse didapat dengan menggunakan kurva waktu dan arus.
Secara matematis dapat ditentukan dengan persamaan :
                    1 set fault set I I x t tms dimana : tms = factor pengali terhadap waktu I fault = Arus gangguan (Ampere) Iset = Arus setting (Ampere)
t set = Waktu setting (detik) α dan β
= konstanta
Tabel 2. Tabel karakteristik Inverse Karakteristik  β Standard Inverse 0.02 0.14 Very Inverse 1.0 13.5 Extremely Inverse 2.0 80.0 Long Time Inverse 1.0 120.0
tms (Time  Multiplier  Setting)  merupakan  pengali  waktu  untuk  penyetelan  relai  arus  lebih (OCR)  satuannya  bukan  detik  namun  satuannya  berdasarkan  setelan  inverse.  Persyaratan  lain  yang harus dipenuhi penyetelan waktu minimum untuk relai arus lebih (terutama  di penyulang) tidak lebih kecil  dari  0,3  detik,  pertimbangan  ini  diambil  agar  relai  tidak  sampai  trip  lagi,  akibat  arus  inrush current  dari  transformator  distribusi  yang  tersambung  dijaringan  distribusi,  sewaktu  PMT  penyulang dioperasikan .  yang terpenting  adalah  menentukan   beda waktu (Δ) antara  dua tingkat pengaman agar pengamanan selektif atau pola waktu bertingkat (cascading).

## METODE PENELITIAN
Pada  penelitian  ini  dilakukan  pengukuran  dan  perhitungan  setting  OCR  dan  OLS  pada  sisi sekunder Transformator tenaga 20 MVA pada  Gardu Induk Lahat.
Tabel 3. Tabel Data Logsheet GI Lahat
DATA LOGSHEET GI LAHAT – TRAFO 20 MVA
J A M TRAFO (20 MVA) TRAFO (20 MVA) SISI 20 kV ARIES SCORPIO GEMINI TAURUS SPARE CT1000 / 5 A CT 300/5A CT 300/5A CT 300/5A CT 300/5A CT 300/5A A MW Mvar kV A MW A MW A MW A MW A MW 00.30 343 10,29 6,174 20,3 105 3,15 58 1,74
155 4,65 25 0,75 01.00 338 10,14 6,084 20,2 103 3,09 58 1,74
155 4,65 22 0,66 01.30 373 11,19 6,714 20,1 133 3,99 58 1,74
155 4,65 27 0,81 02.00 372 11,16 6,696 20,2 133 3,99 58 1,74
155 4,65 26 0,78 02.30 369 11,07 6,642 20,1 131 3,93 57 1,71
155 4,65 26 0,78 03.00 366 10,98 6,588 20,1 129 3,87 56 1,68
155 4,65 26 0,78 03.30 361 10,83 6,498 20,2 124 3,72 58 1,74
155 4,65 24 0,72 04.00 368 11,04 6,624 20,2 130 3,9 58 1,74
155 4,65 25 0,75 04.30 388 11,64 6,984 20,2 145 4,35 60 1,8
155 4,65 28 0,84 05.00 356 10,68 6,408 20,4 113 3,39 61 1,83
155 4,65 27 0,81 05.30 359 10,77 6,462 20,4 114 3,42 62 1,86
155 4,65 28 0,84 06.00 352 10,56 6,336 20,3 110 3,3
60 1,8
155 4,65 27 0,81 06.30 370 11,1 6,66 20,3 117 3,51 59 1,77 165 4,95 29 0,87 07.00 355 10,65 6,39 20,3 109 3,27 55 1,65 165 4,95 26 0,78 07.30 339 10,17 6,102 20,3 96 2,88 55 1,65 165 4,95 23 0,69
08.00 338 10,14 6,084 20,3 96 2,88 54 1,62 165 4,95 23 0,69 08.30 342 10,26 6,156 20,3 93 2,79 61 1,83 165 4,95 23 0,69 09.00 342 10,26 6,156 20,3 93 2,79 61 1,83 165 4,95 23 0,69 09.30 342 10,26 6,156 20,3 93 2,79 61 1,83 165 4,95 23 0,69 10.00 352 10,56 6,336 20,3 93 2,79 61 1,83 175 5,25 23 0,69 10.30 352 10,56 6,336 20,3 93 2,79 61 1,83 175 5,25 23 0,69 11.00 347 10,41 6,246 20,2 88 2,64 59 1,77 175 5,25 25 0,75 11.30 347 10,41 6,246 20,2 88 2,64 59 1,77 175 5,25 25 0,75 12.00 351 10,53 6,318 20,2 93 2,79 57 1,71 175 5,25 26 0,78 12.30 351 10,53 6,318 20,2 93 2,79 57 1,71 175 5,25 26 0,78 13.00 351 10,53 6,318 20,3 93 2,79 57 1,71 175 5,25 26 0,78 13.30 402 12,06 7,236 20,3 143 4,29 59 1,77 175 5,25 25 0,75 14.00 402 12,06 7,236 20,3 143 4,29 59 1,77 175 5,25 25 0,75 14.30 402 12,06 7,236 20,3 143 4,29 59 1,77 175 5,25 25 0,75 15.00 402 12,06 7,236 20,3 142 4,26 59 1,77 175 5,25 26 0,78 15.30 402 12,06 7,236 20,3 142 4,26 60 1,8 175 5,25 25 0,75 16.00 402 12,06 7,236 20,3 142 4,26 60 1,8 175 5,25 25 0,75 16.30 402 12,06 7,236 20,3 142 4,26 60 1,8 175 5,25 25 0,75 17.00 433 12,99 7,794 20,3 169 5,07 63 1,89 175 5,25 26 0,78 17.30 451 13,53 8,118 20,3 176 5,28 69 2,07 175 5,25 31 0,93 18.00 461 13,83 8,298 20,3 176 5,28 69 2,07 185 5,55 31 0,93 18.30 558 16,74 10,04 20,3 248 7,44 85 2,55 185 5,55 40 1,2 19.00 570 17,1 10,26 20,1 249 7,47 84 2,52
198 5,94 39 1,17 19.30 567 17,01 10,21 20,1 249 7,47 84 2,52
195 5,85 39 1,17 20.00 516 15,48 9,288 20,1 210 6,3 84 2,52
185 5,55 37 1,11 20.30 516 15,48 9,288 20,1 210 6,3 84 2,52
185 5,55 37 1,11 21.00 507 15,21 9,126 20,1 207 6,21 82 2,46
180 5,4 38 1,14 21.30 501 15,03 9,018 20,1 205 6,15 80 2,4
180 5,4 36 1,08 22.00 501 15,03 9,018 20,1 205 6,15 80 2,4
180 5,4 36 1,08 22.30 490 14,7 8,82 20,1 205 6,15 80 2,4
175 5,25 30 0,9 23.00 430 12,9 7,74 20,3 163 4,89 64 1,92
175 5,25 28 0,84 23.30 420 12,6 7,56
163 4,89 64 1,92
165 4,95 28 0,84 24.00 414 12,42 7,452 20,3 164 4,92 60 1,8
165 4,95 25 0,75

## HASIL  DAN ANALISA

## Perhitungan Relai Arus Lebih
Pada  saat  terjadi  beban  lebih  (over  load)  pada  transformator  daya  relai  OLS  (over  load shedding)  akan  memerintahkan  PMT  pada  penyulang  aries  untuk  melakukan  pemutusan  (trip). Sehingga  pada  penggunaannya,  setting  OLS  (over  load  shedding)  pada  transformator  daya  ini  akan dikoordinasikan dengan setelan relai arus lebih (OCR) pada penyulang aries.

## Perhitungan elemen hubung singkat

## Perhitungan Impedansi Sumber
Untuk sisi 150 kv dengan kapasitas sumber 20 MVA (I sc1 ) sisi 150 KV = 4,6 KA dengan menggunakan persamaan 3.16 didapat nilai,
Arus (I sc1 ) = Vprimer sc MVA . 3 ) ( MVA sc = 4,6 x 1,732 x 150 = 1195 KVA
Selanjutnya menghitung impedansi sumber, didapat nilai,
X sc1 = MVA(sc) )2 (Kv 1 X sc1 = 1195 (150) 2 = 18,83 Ω
Untuk sisi 20 kv , menggunakan persamaan :
X sc2 = 1 1 2 )2 (Kv )2 (Kv xXsc X sc2 = 83 , 18 (150) (20) 2 2 x = 0,33 Ω

## Perhitungan Impedansi Pada Transformator Daya
Diketahui impedansi transformator daya pada name plate sebesar 12,48 %
Untuk  menghitung  nilai  reaktansi  dasar  pada  transformator  daya  sisi  20  kv,  dengan  persamaan  3.19, maka nilai,
X T = (%) 2 ) ( 2 tordaya transforma ximpedansi MVAtrafo KV X T = % 48 , 12 20 (20) 2 x = 2,49 Ω
Reaktansi X T = X T1 = X T2 yaitu reaktansi positif (X T1 ) dan reaktansi negatif  (X T2 ) = 2,49 Ω

## Perhitungan Impedansi saluran  pada penyulang Aries
Dihitung pada 100%  jaringan terdiri dari :
 Z 1F adalah SKTM 240 mm 2 , panjang 0,2 km
Z 1Fa = 0,2 km x (0,1250 + j0,097) Ω/km = 0 ,025 + j0,0194 Ω  Z 2F adalah A3C 150 mm 2 , panjang 142,2 km Z 1Fb = 142,2 km x (0,2162 + j0,3305) Ω/km = 30,7436 + j46,9971 Ω
Jadi impedansi total penyulang aries sebagai berikut ,
Z total = Z 1Fa + Z 1Fb Z total = (0,025 + j0,0194) + (30,7436 + j46,9971) Z total = 30,7686 + j47,0165 Ω
Tabel 4. Nilai impedansi penyulang aries berdasarkan % jaringan
SUTM panjang jaringan (km) % SKTM A3C 70 A3C 150 Σ 0,2 0 142,2 1 0,02 0 1,422 1,442 10 0,002 0 14,22 14,222 20 0,04 0 28,44 28,48 30 0,06 0 42,66 42,72 40 0,08 0 56,88 56,96 50 0,1 0 71,1 71,2 60 0,12 0 85,32 85,44 70 0,14 0 99,54 99,68 80 0,16 0 113,76 113,92 90 0,18 0 127,98 128,16 100 0,2 0 142,2 142,4

## Perhitungan Arus Gangguan Hubung Singkat
Perhitungan  yang  dilakukan adalah  perhitungan  arus  hubung singkat 3  fasa  dan 2  fasa setiap penyulang. Pada perhitungan arus gangguan hubung singkat tersebut, diperlukan nilai impedansi total yaitu eq eq Z Z 2 1  , selanjutnya dihitung arus gangguan penyulang aries.
Diketahui  :
Z 1S = j0,33 Ω, Z 1T =  j2,49 Ω, Z 1F = 30,7686 + j47,0165 Ω
Dengan  persamaan  3.21  didapat  hasil  nilai  impedansi  ekuivalen  urutan  positif  dan  nilai  impedansi ekuivalen urutan negatif sebagai berikut:
Z 1eq = Z 2eq = Z 1S + Z 1T + Z 1F = j0,33 Ω + j2,49 Ω + 30,7686 + j47,0165 Ω = 30,7686 + j49,8365 Ω
= 30,7686 + j 49,8365 Ω = 58,5694       58,31 0 Ω
Gangguan Tiga Phasa ( 3  )
Dengan persamaan 3.22 dan 3.23 didapat hasil arus hubung singkat 3 fasa dan 2 fasa sebagai berikut :
I sc3 = eq 1 Z Vn I sc3 = 58,5694 3 20000/ = 197,1566 Ampere
Gangguan Dua Phasa ( 2  )
I sc2 = 2eq 1eq Z Z Vfasa 
I sc2 = 58,5694 x 2 20000 = 170,74 Ampere 
Tabel 5. Hasil arus hubung singkat 3 fasa dan 2 fasa berdasarkan % jaringan
% Z1F= Z2F Z1eq = Z2eq Z1eq = Z2eq hubung singkat R jX R jX Z I3fasa I2fasa 1 0,3099 0,4719 0,3099 3,3519 3,3662 84,7171 3430,4 2970,7 10 3,0746 4,6999 3,0746 7,5799 8,1797 67,9212 1411,7 1222,5 20 6,1537 9,4033 6,1537 12,2833 13,739 63,3899 840,51 727,88 30 9,2306 14,1050 9,2306 16,9850 19,331 61,4778 597,34 517,3 40 12,3075 18,8066 12,3075 21,6866 24,936 60,4245 463,09 401,03 50 15,3843 23,5083 15,3843 26,3883 30,545 59,7579 378,04 327,38 60 18,4612 28,2099 18,4612 31,0899 36,158 59,2982 319,36 276,56 70 21,5380 32,9116 21,5380 35,7916 41,772 58,962 276,44 239,39 80 24,6149 37,6132 24,6149 40,4932 47,388 58,7055 243,68 211,03 90 27,6918 42,3149 27,6918 45,1949 53,004 58,5034 217,86 188,67 100 30,7686 47,0165 30,7686 49,8965 58,621 58,34 196,98 170,59

## Setting Relai Arus Lebih (OCR)
Setting  relai  arus  lebih  ada  dua  yaitu,  pertama  setting  relai  arus  lebih  di  incoming transformator daya 20 MVA dan setting relai arus lebih di penyulang aries.

## Setting Relai Arus Lebih di Incoming Transformator Daya 20 MVA
Diketahui  arus  setting  di  relai  OCR  incoming  transformator  20  MVA  adalah  sebesar  650 ampere  dan  TMS  250  mSI  (mili  standard  inverse).  Waktu  settingnya  dapat  dicari  dengan menggunakan rumus:
                    1 set fault set I I x t tms 14 . 0 ) 1 ) 650 4600 (( 02 , 0   tx Tms 1 ) 650 4600 ( 25 , 0 14 , 0 02 , 0   x t t = 0,877 s

## Setting Relai Arus Lebih di Penyulang Aries
Diketahui arus setting di penyulang aries adalah 4,5 ampere dan TMS 125 mSI (mili Standard Inverse). Waktu settingnya dapat dicari dengan menggunakan rumus:
                    1 set fault set I I x t tms

14 . 0 ) 1 ) 270 197 (( 02 , 0   tx Tms 1 ) 5 , 4 197 ( 125 , 0 14 , 0 02 , 0   x t t = 0,2229 s

## Setting Over Load Shedding (OLS)

## Setting Arus Lebih
Untuk  setelan  OLS  di  Incoming  20  KV  pada  transformator  daya  20  MVA,  arus  setting diusahakan  mendekati  dan  tidak  melebihi    arus  nominal  transformator  daya.  Seperti  diketahui,  arus beban  maksimum  sekarang  atau  I bebanmax =  I Aries +  I Scorpio +  I Gemini +  I Taurus =  570  A,  akan  tetapi  kita asumsikan  beban  transformator  daya  ke  depannya  ditambah  ada  beban  1  penyulang  yang  belum operasi  (spare)  yang  apabila  seluruh  penyulang  beroperasi  penuh,  dapat  menyebabkan  terjadinya overload  pada  transformator  daya.  Arus  setting  OLS  di  transformator  daya  20  MVA  adalah  580 ampere  dan  jumlah  beban-beban  penyulang  yang  sudah  dicapai  adalah  570  ampere.  Artinya  ketika beban  incoming  transformator  daya  sudah  mencapai  580  ampere  maka  akan  ada  beban  penyulang yang  akan  dibuang  dan  penyulang  yang  sudah  diprioritaskan  dibuang  adalah  penyulang  aries maksudnya  ketika  beban  transformator  daya  sudah  mencapai  batas  setting  OLS  yaitu  580  ampere maka penyulang Aries akan trip.
Gambar 1. Relay Over Load Shedding Penyulang Aries

## Setting Waktu OLS
Karakteristik  waktu  yang  dipakai  relai  OLS  yaitu  definite.    Setting  waktu  kerja  standar minimum  definite  yaitu  1  detik, dengan  mentripkan satu  penyulang (aries),  OLS juga  dapat disetting dengan melepas satu per satu penyulang sesuai kebutuhan hingga beban transformator daya aman dari gangguan beban lebih. Maka untuk setting waktu OLS:
t set OLS = 2 detik (trip penyulang aries).
Karena  OLS  merupakan  bagian  dari  relai  arus  lebih  maka  dalam  penyetelan  waktu dikoordinasikan dengan setting waktu incoming 20 kv dan penyulang aries untuk selektifitas.

## Analisa setting OCR dan OLS
Dari hasil penjelasan di atas dapat dianalisa bahwa:
1. Setting  waktu  OCR  (over  current  relai)  penyulang  aries  dibuat  lebih  cepat  dari  setting  OCR incoming  trafo  20  MVA  untuk  melindungi  incoming  transformator  daya  dari  gangguan  hubung singkat.
2. Karakteristik  relai  OCR  adalah  standar  inverse  time  sedangkan  karakteristik  relai  OLS  adalah definite time.
3. Relai  OLS  termasuk  pada  OCR  incoming  20  kV  dan  cara  kerja  OLS  mentripkan  penyulang  20 kV  berdasarkan  beban  lebih,  harus  dikoordinasikan,  untuk  penyulang  dipilih  salah  satu  yaitu penyulang Aries. dimana arus gangguan hubung singkat maksimum pada penyulang aries sebesar 3430,4 A,waktu kerja (t) = 0.2229 s, sedangkan Arus gangguan hubung singkat maksimum OCR incoming 20  kV 4600  A,  waktu  kerja (t) =  0,877 s.  Untuk Set OLS yaitu 580  A  dan  waktu relai OLS diambil 2 detik. Dari hasil diatas menujukkan apabila terjadi hubung singkat pada penyulang Aries OCR bekerja terlebih dahulu dari OLS, ketika terjadi beban lebih pada transformator daya, maka OLS bekerja terlebih dahulu dengan melepas penyulang aries.

## KESIMPULAN
Kesimpulan yang bisa didapat dari laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Setting OCR transformator daya 20 MVA adalah 650 ampere  dengan setting waktu 0,877 sekon dan  setting  OCR  penyulang  aries  adalah  270  ampere  dengan  setting  waktu  0,2229  sekon sedangkan setting OLS transformator daya 20 MVA adalah 580 Ampere dengan setting waktu 2 sekon.
2. Koordinasi  relai  OLS  dengan  relai  OCR  incoming  20  KV  dan  penyulang  aries  adalah  ketika beban transformator daya 20 MVA  sudah mencapai 580 ampere maka penyulang aries akan trip agar transformator daya terlindungi supaya tidak trip.

## DAFTAR PUSTAKA
[1].  Prof. Ir. H. Hazairin Samaulah. M.Eng.Ph.D. 2004.”Dasar-dasar Sistem proteksi Tenaga Listrik” Unsri.Palembang.
[2].  Djiteng Marsudi.2006.’Operasi Sistem Tenaga Listrik”Graha Ilmu.Yogyakarta.
[3].  Bonar Panjaitan. 2012. “Praktik-praktik Proteksi Sistem Tenaga Listrik ”. Andi.Yogyakarta.
[4].  Pabla, AS, dan Abdul Hadi, “Sistem Distribusi Daya Listrik”. Erlangga. 1986. Jakarta.
[5].  Standar PLN - SPLN 52-83:1983, Kriteria sistem proteksi - Perusahaan Umum Listrik  Negara.
[6].  Rio  Parohon  T.  Tambunan.2012.  Penerapan  Relay  OLS  Pada  Trafo  TD3#30  MVA  GI Sukamerindu  Bengkulu  Dengan  Sensing  Arus  Primer  70  KV  Untuk  Mentripkan  Penyulang  20 KV.
[7].  http://dunia-listrik.blogspot.co.id