Reaktor Pembatas Arus

           Arus hubung singkat mempunyai kemungkinan yang besar untuk menyebabkan kerusakan pada saluran dan peralatan lain yang terhubung dalam jaringan sistem tenaga. Kapasitas pemutusan dari pemutus tenaga (PMT) harus mampu menahan dan memutuskan arus gangguan yang besar. Arus hubung singkat dapat diajaga dalam batas aman dengan cara menaikkan nilai impedans antara sumber tenaga dan lokasi gangguan.

           Metode yang digunakan untuk menaikkan impedans jaringan adalah dengan menggunakan peralatan yang dinamakan reaktor pembatas arus. Reaktor pembatas arus digunakan untuk menurunkan magnitud arus hubung singkat. Hal ini memungkinkan untuk dapat menggunakan PMT dengan kapasitas pemutusan rendah sehingga diperoleh penghematan terhadap biaya investasi peralatan secara keseluruhan. Reaktor pembatas arus memiliki nilai reaktans induktif yang besar dan resistans yang rendah untuk dihubungkan ke dalam jaringan sistem tenaga. Perkembangan sistem tenaga yang cepat sering menyebabkan kenaikan arus hubung singkat melewati batas kemampuan peralatan seperti PMT, PMS, kabel, trafo arus, dan busbar/busduct. Dengan memasang reaktor pembatas arus, arus hubung singkat dapat diturunkan sehingga penggantian peralatan dapat dihindari.

            Keuntungan lain dari pembatasan magnitud arus hubung singkat adalah membuat jatuh tegangan pada bus menjadi kecil selama terjadi hubung singkat, sehingga meminimalkan pengaruh reaktor pembatas arus pada bagian lain dari sistem. Karena hal yang ingin dicapai adalah menjaga tegangan agar tetap normal pada setiap bagian dari sistem yang berada jauh dari lokasi gangguan. Kondisi tersebut bertujuan untuk mencegah PMT trip oleh proteksi under voltage untuk menjaga kestabilan sistem. Bentuk fisik dari reaktor pembatas arus dapat dilihat pada gambar dibawah ini

 xxx

 Reaktor Pembatas Arus Generator

            Sebuah reaktor pembatas arus harus ditempatkan pada suatu titik dalam jaringan dengan suatu cara tertentu agar tidak berpengaruh terhdapa kinerja sistem. Reaktor pembatas arus generator biasanya hanya digunakan untuk generator yang sudah lama dan mempunyai nilai reaktans yang rendah. Penempatan reaktor pembatas arus generator dapat dilihat pada gambar dibawah ini

 Capture.JPG 

Reaktor pembatas arus ini mempunyai gambaran sebagai berikut:

  1. Jika hubung singkat terjadi pada salah satu penyulang, tegangan pada busbar jatuh pada nilai yang rendah sehingga generator-generator yang mensuplai penyulang yang lain kehilangan sinkronisasi dan pasokan daya ke penyulang yang tidak terganggu dapat terputus.
  2. Arus beban yang penuh yang mengalir dalam reaktor pembatas arus pada kondisi normal menyebabkan adanya jatuh tegangan dan rugi daya pada setiap reaktor pembatas arus.

Reaktor Pembatas Arus Feeder (Penyulang)

            Reaktor pembatas arus feeder (penyulang) yang ditempatkan pada outgoing penyulang dari bus GI dimaksudkan untuk menyederhanakan konstruksi rangkaian penyulang akan dapat menggunakan PMT dengan kapasitas pemutusan yang rendah serta untuk menghindari kerusakan pada titik gangguan. Kapasitas PMT dapat diturunkan hanya jika reaktor pembatas arus dapat ditempatkan diantara bus dan PMT penyulang. Reaktor dapat dihubungkan secara seri dengan penyulang-penyulang seperti ditunjukkan gambar dibawah ini

Capture.JPG (a)

Capture.JPG

(b)

Kekurangan dari reaktor pembatas arus penyulang adalah:

  1. Jatuh tegangan yang tetap dan rugi-rugidaya pada masing-masing reaktor pembatas arus dalam kondisi operasi normal.
  2. Tidak memberikan pengaman pada busbar/busduct pada saat gangguan.

Selektivitas rele untuk hubungan ini dipengaruhi oleh jatuh tegangan pada reaktor pembatas arus dan perbedaan arus hubung singkat pada terminal incoming dan outgoing-nya, serta perbedaan magnitud arus antara gangguan di bus dan di penyulang mensyaratkan sensitivitas rele yang tinggi.

Reaktor Pembatas Arus Busbar

Busbar generator dipisahkan menjadi beberapa bagian dan reaktor pembatas arus dihubungkan diantara seksi tersebut. Reaktor pembatas arus busbar digunakan apabila beberapa feeder dan sumber tenaga yang penting terkonsentrasi hanya pada satu bus, sehingga perlu untuk memisahkan bus agar gangguan tidak akan mengakibatkan pemadaman yang luas pada sistem tenaga. Ada dua cara penempatan reaktor pembatas arus pada busbar generator yang populer, seperti pada gambar , yaitu:

  1. Sistem seri (series connected), seperti pada gambar (a)
  2. Sistem tie-bar (tie bar connected)

Penempatan reaktor pembatas arus dengan sistem tie bar dibagi menjadi dua cara, yaitu:

  1. Sistem bintang (star connection), seperti pada gambar (b)
  2. Sistem ring (ring connection), seperti pada gambar (c)

 Capture.JPG

 (a)

2

(b)

3

(c)

Reaktor pembatas arus paling banyak digunakan untuk membatasi arus hubung singkat . Reaktor pembatas arus mempunyai reaktans induktif yang sangat besar sehingga dapat mereduksi arus hubung singkat. Apabila dilakukan penambahan pembangkit dan pabrik untuk menunjang hasil produksi perusahaan, maka sumbangan arus hubung singkat akan semakin besar sehingga reaktor perlu diganti dengan rating yang lebih menyesuaikan. Hal ini memerlukan biaya dan waktu yang cukup banyak. Penambahan reaktor pembatas arus akan berdampak dengan jumlah konsumsi daya reaktif dan penurunan faktor daya sistem. Reaktor pembatas arus dapat digunakan pada level tegangan sistem yang sangat besar.

Sumber: 

ACR Air-Core Reactors–Dry Type,” Alstom Grid.  http://www.grid.alstom.com

Ginting, Yoses B. (2011). Penentuan Rating Reaktor Pembatas Arus pada Suatu Industri Tambang Batu Bara. Skripsi S1, Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi FT UGM. Tidak Dipublikasikan.

H. Seyedi and B. Tabei, ”Appropriate Placement of Fault Current Limiting Reactors in Different HV Substation Arrangements,” Scientific Research, july 2012

Stalony, Veby E. (2014). Penentuan Rating Reaktor dan IsLimiter Pembatas Arus pada Switchgear 6,9 kV Pabrik-1 PT. Pupuk Kalimantan Timur. Skripsi S1, Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi FT UGM. Tidak Dipublikasikan.