Sistem Proteksi – Pemutus Tenaga / Daya

JENIS PENGGERAK PEMUTUS TENAGA

a. MEKANIK JENIS SPRING

Mekanis penggerak PMT dengan menggunakan pegas ( spring) terdiri dari 2 macam :

1. Pegas pilin ( helical spring )

• Proses pengisian pegas ( Spring charger )

Biasanya untuk penggerak pengisian pegas PMT dilengkapi motor penggerak (7) Motor akan menggerakkan roda pengisi (5) pada batang pegas melalui (13) roda perantara yang dihubungkan dengan dua buah rantai.

Berputarnya roda pengisi (5), mengakibatkan pegas penutup (3) menjadi terisi (meregang). Pada saat pegas penutup (3) terisi (meregang) pada batas maximumnya, maka motor (7)  akan berhenti. Untuk meregangkan pegas penutup ini  juga dapat dilakukan dengan cara manual dengan menggunakan engkol (6).

• Proses penutupan pmt ( Closing of Breaker )

Dengan diberinya arus penguat pada kumparan penutup (16) atau dengan menekan “push button”, maka hubungan antara lengan interlock (1) dan pawl (2) akan terlepas, sehingga batang pegas (13) juga akan terlepas dan pegas penutup (3) menjadi mengendor. Penghubung (12) pada batang pegas (13) menggerakkan pawl (11) sehingga berputar sepanjang sektor penunjang (14) dengan sudut 120^o dan menutup PMT melalui batang pemutus tenaga (15). Dan bersamaan dengan itu pegas pen-trip (4) akan terisi, kemudian secara otomatis motor (7) akan menggerakkan roda pengisi (5) kembali untuk tenaga pemasukkan selanjutnya.

• Proses pembukaan PMT ( Tripping of Breaker )

Dengan diberinya arus penguatan pada kumparan tripping (8) atau dengan “push botton” akan melepas hubungan antara tuas pengunci (9) dan sektor penunjang (14) dan akhirnya masuk ke dalam alur stop groove (10).

Pawl (11) didorong oleh sektor penunjang (14) dan menyebabkan terlepasnya pegas pen-trip (4), menggerakkan batang PMT (15) sehingga PMT trip dan sektor penunjang (14) kembali pada posisi semula.

Keterangan Gambar :

Lengan interlock (interlocking arm) Pawl Pegas penutup (closing spring) Pegas pembuka (tripping spring) Roda pengisi (charging whell) Engkol (crank) Motor (electric motor) Kumparan pembuka (triping coil)

9. Lengan interlock Interlocking arm) 10. Alur pemberhentian (Stop groove) 11. Pawl 12. Penghubung (cam) 13. Batang pegas (spring shaft) 14. Sektor penunjang (guiding sector) 15. PMT (circuit breaker shaft) 16. Kumparan penutup (closing coil)

b. PEGAS GULUNG ( scroll spring )

• Proses pengisian pegas ( Spring charger )

Biasanya untuk penggerak pengisian pegas PMT dilengkapi motor penggerak Motor (18) akan menggerakkan pegas penutup (1) melalui roda gigi reduksi (17), (13) dan (26).  Ujung luar dari pegas penutup (1) terpasang pada rumah pegas penutup (2)  yang berlubang  tengahnya untuk  berputarnya  batang  pegas penutup (3). Bagian penahan (4) dipasang pada batang pegas penutup (3) yang  ditahan oleh gigi jantera penutup (7). Gigi jantera penutup (7) akan tetap terkunci selama pegas penutup (1) terputar. Jika rumah pegas penutup (2) berputar 360^o , maka pegas penutup (1) akan terputar penuh, dan  selanjutnya sakelar pembatas putaran motor (30) secara otomatis akan memutuskan aliran listrik ke motor. Sakelar pembatas putaran motor (30) ini dikerjakan oleh tuas pemindah (21) dan sistem gabungan dari bingkai penggulung pemindah (22) yang terpasang pada rumah pegas penutup (2). Pegas penutup (1) dapat juga digerakkan secara manual dengan menggunakankan engkol (25) searah jarum jam. Penghubung interlock (19) mencegah putaran lebih lanjut dari engkol (25) jika pegas penutup (1) telah berputar penuh. Penunjuk posisi pegas penutupan (27) akan memungkinkan kita untuk mengetahui apakah penutup (1) terputar atau tidak, dimana  digerakkan oleh batang (20) yang dihubungkan ke tuas pemindah (21).

• Proses penutupan PMT ( Closing of Breaker)

Bila kumparan penutup (16) mendapat impulse listrik, maka bagian penahan (4) akan terlepas atau dapat juga dilepaskan dengan menggunakan tuas pembuka penutupan (24). Batang pegas penutup (3) akan berputar searah jarum jam melalui sudut 360^o karena gaya terlepasnya pegas penutupan (1) dan akan bertumpu lagi dengan gigi jentera penutup (7).

Penghubung (8) yang disambungkan ke bagian penahan (4) menumbuk bingkai penggulung (10) pada tuas bingkai penggulung (11) dan menyebabkan berputarnya batang penggerak (12) melalui sudut 60^o ke posisi “ON” (I), artinya sampai tuas penggulung (11) berputar melalui grendel pen-trip (15) yang menjaga tuas bingkai penggulung (11) tersebut jangan sampai kembali lagi.

Roda berat (6) yang tersambung ke bagian penahan (4) melalui kopling pergeseran (5) meredam torsi dan energi yang berlebihan. Sekarang penunjuk posisi PMT (28) menunjukkan “ON” (closed) dan pegas penutup tidak berputar.

• Proses pembukaan PMT ( Tripping of Breaker)

Dengan diberikannya arus penguatan pada kumparan pen-trip (14) maka tuas bingkai penggulung (11) akan melepas atau digerakkan oleh tuas pembuka pen-trip (23) melalui grendel pen-trip (15), sehingga batang penggerak (12) akan berputar (karena gaya pegas pen-trip yang dipasang pada base) kira-kira 60^o dan akan kembali ke posisi “OFF” (0)

Keterangan Gambar:

1. Pegas penutup (closing coil)
2. Rumah pegas penutup (closing spring housing)
3. Batang pegas penutup (closing spring shaft)
4. Bagian penahan (drag-piece)
5. Kopling pergeseran (fraction clutch)
6. Roda berat (flywheel)
7. Gigi jentera penutup (closing sprocket)
8. Penghubung (cam)
9. Bagian interlock (interlocking segment)
10. Bingkai penggulung (roller)
11. Tuas bingkai penggulung (roller lever)
12. Batang penggerak (operating shaft)
13. Roda gigi reduksi (reduction gear)
14. Kumparan pen-trip (trip magnet/tripping coil)
15. Grandel pen-trip (trip latch)
16. Kumparan penutup (closing magnet/closing coil)
17. Roda gigi reduksi (reduction gear)
18. Motor penggulung pegas (spring winding motor)
19. Penghubung interlock (interlocking cam)
20. Batang (shaft)
21. Tuas pemindah (change-over lever)
22. Bingkai penggulung pemindah (change-over roller)
23. Tuas pembuka pen-trip (trip release lever)
24. Tuas pembuka penutup (closing release lever)
25. Engkol (crank)
26. Roda gigi reduksi (reduction gear)
27. Penunjuk posisi pegas penutup (closing spring position indicator dial)
28. Penunjuk posisi (breaker position indicator dial)
29. Penghubung (link)
30. Sakelar pembatas putaran (motor run limit switch)
31. Sakelar pembantu (auxiliary switch)
32. Penghubung ke sakelar pembantu (linkage for auxiliary switch)

MEKANIK JENIS HIDROLIK

Penggerak mekanik PMT hydraulic adalah rangkaian gabungan dari beberapa komponen mekanik,elektrik dan hydraulic oil yang dirangkai sedemikian rupa sehingga dapat berfungsi sebagai penggerak untuk membuka dan menutup PMT.

Sebagai gambaran dasar dapat dilihat pada gambar A dan gambar B.

Penggerak mekanik hydraulic

Prinsip kerja penggerak mekanik hydraulic PMT FX 12 dan FX 22 buatan GEC ALSTHOM  adalah sebagai berikut :  Energi yang dihasilkan dengan bantuan media minyak hydraulic bertekanan dan berstabilitas tinggi.

Sebuah pompa akan memompa minyal hydraulic  dan dimasukan kedalam akumulator (1) , dimana di dalam tabung akumulator terdapat gas N2 yang berfungsi sebagai stabilisasi. Pilot valve solenoid meneruskan minyak menuju valve utama dan dari sini akan menuju tabung actuator  ( hydraulic RAM (3) ) dan mendorong piston (2) kearah atas ,  maka moving kontak (5) akan masuk.

Keterangan :

1. Akumulator
2. Piston
3. RAM
4. Tic road
5. Moving kontak

Peralatan seperti tersebut diatas dapat berfungsi baik , jika dilakukan pemeliharaan secara rutin sesuai prosedur yang telah ditentukan oleh pabrik pembuatnya.

Penyimpangan fungsi peralatan terhadap standard yang dikeluarkan pabrik pembuat PMT , dapat dimonitor dengan cara melakukan pengujian  / pengukuran pada tiap fungsi dari peralatan system hydraulic.

Penggerak Mekanik PMT Hidraulic

• Bagian utama ( power part )

Peralatan / komponen terpasang pada bagian ini adalah RAM , Akumulator , Valve utama dan lain –lain, yang terpasang dibagian bawah iterupting chamber pada masing – masing fasa.

Keterangan :

8 : RAM

12 : Expansion Receiver

16 :  Main valve

17 :  Storage accumulator

• Bagian pemicu (pilot part )

Peralatan / komponen terpasang pada bagian ini adalah pompa , indicator RAM . pressure switch , main oil reccive ( tangki utama ) dan lain –lain , yang terpasang pada box control tiap – tiap fasa untuk PMT single pole dan untuk Three pole terpasang pada fasa tengah  ( S).

Keterangan :

10 :  Closing eletrovalve

13 :  Intermediate valve

19   :  Triping electro valve

E     :  Closing electro magnet

D    :  Triping electromagnet

• Bagian pendukung ( aux part )

Peralatan / komponen terpasang pada bagian ini adalah pompa , indicator RAM . pressure switch , main oil reccive ( tangki utama ) dan lain –lain , yang terpasang pada box control tiap – tiap fasa untuk PMT single pole dan untuk Three pole terpasang pada fasa tengah  ( S).

Keterangan :

17 : Storage accumulator

18 : Indicator RAM

20 : Motor pompa

21 : Emergency Hand lever

22 :  Oil receiver

25 :  Non return valve

26 :  Safety valve

27 :  Distribution Blok

28 : Plug

29 : Presure Switch

Ketiga bagian seperti  tersebut pada butir 1 s/d 3 diatas , saling berkaitan satu sama lainya dan saling mendukung. Jika salah satu komponen / bagian tertentu mengalami kerusakan , maka system hydraulic secara keseluruhan tidak dapat berfungsi baik.

Skematik Diagram  Hydraulic Dan Electrical

Skematik diagram system hydraulic dan elektrik berikut , merupakan schematic sederhana untuk memudahkan pemahaman cara kerja system hydraulic dan keterkaitannya dengan system elektrik.

Cara Kerja :

Pada kondisi PMT membuka / keluar , sisitem  hidrolik tekanan tinggi tetap pada posisi seperti pada gambar piping diagram ., dimana minyak  hidrolik tekanan rendah ( warna biru ) bertekanan sama dengan tekanan Atmosfir.dan (warna merah) bertekanan tinggi hingga 360 bar.

Berikut ini akan di jelaskan langkah – langkah kerja system hidrolik PMT di maksud.

• Penutupan  PMT

Pada saat diberikan perintah close/penutupan, Elektromagnet ( E ) bekerja dan closing pilot valve (10) membuka. Hal tersebut mengakibatkan minyak hidrolik bertekanan tinggi masuk dan mengalir melalui pipa saluran (1),(2) dan (7)

Minyak hidrolik pada pipa saluran (1) mendorong piston (3) dan menutup  saluran minyak pada pipa (11) menuju tangki (12). Disisi lain membuka valve (13). Kemudian minyak hidrolik tekanan tinggi masuk ke pipa saluran (4).

Minyak hidrolik pada pipa saluran (4) mendorong piston (5) dan menutup saluran minyak pada pipa (14) menuju tangki (15). Disisi lain , membuka  valve (16) dan mengakibatkan minyak  hidrolik tekanan tingggi mengalir dari tangki akumulator (17) melalui pipa (6) dan mendorong piston (8),akibatnya stang piston bergerak ke atas dan PMT masuk.

Setelah PMT masuk sempurna , closing valve (10) menutup. Valve (13) dan (16) tetap berada pada posisi membuka sehingga minyak hidrolik tekanan tinggi pada pipa (1),(2) dan (7) mempertahankan posisi piston (3) dan piston (8).

Selama PMT dalam kondisi masuk , posisi auc kontak (I)  , pada posisi sebaliknya , Sehingga closing  Elektromegnet (E) tidak kerja dan sementara opening electromagnet (D) siap kerja.

• Pembukaan  PMT

Pada saat diberikan perintah open (pembukaan) , Elektromagnet (D) kerja dan opening pilot valve (19) membuka, lalu minyak hidrolik yang berada pada pipa saluran (1) , (2) dan (7) mengalir menuju tangki (12) ,akibatnya piston (3) kembali pada posisi awal ,sehingga minyak pada pipa saluran (4) mengalir minyak menuju tangki (12).

Valve (13) menutup dan piston (15) kembali pada posisi awal , mengakibatkan Valve utama (16) menutup dan minyak hirolik tekanan tinggi  mengalir menuju tangki (15) melalui pipa saluran (14).

Minyak hidrolik pada ruang (F1) berubah menjadi bertekanan rendah, piston (8) bergerak kebawah dan PMT membuka.

Setelah PMT membuka , Triping pilot valve (19) menutup .Valve (13) dan (16) tetap pada posisi menutup. Selama PMT dalam kondisi keluar , posisi aux kontak (I) berada pada posisi seperti pada gambar sehingga opening elektomagnet (D) tidak kerja dan sementara closing elektomagnet (E) siap kerja.

c. MEKANIK JENIS PNEUMATIK

Pada umumnya tujuan pemeliharaan peralatan adalah untuk mempertahankan kondisi optimal dari peralatan tersebut, sehingga pada gilirannya dapat mempertahankan keandalan dan nilai ekonomis dari peralatan tersebut.

Bila membicarakan system pnuematic pada PMT, maka harus juga dibahas mulai dari kompressor unitnya sampai kepada bagian yang menggerakkan rod untuk fixed dan moving contact-nya.

Dalam pelaksanaan pengujian konsumsi udara pada PMT dengan media penggerak mekanis (operating mechanism) pnuematic harus dilakukan percobaan Open- Close – Open (O-C-O) dengan energi yang tersimpan (storage energy) dalam sistem pnuematic PMT tersebut, sehingga PMT tersebut mampu melaksanakan fungsi auto reclose.

Bila melakukan pembukaan atau pengerasan posisi mur – baut agar memperhatikan tingkat kekerasan moment (lihat rekomendasi pabrikan) tidak disarankan menggunakan kunci yang tidak dilengkapi dengan pengukur moment.

d. MEKANIK JENIS AIR BLAST

PMT dengan system udara hembus atau disebut juga dengan  Air Blast Circuit Breaker, dalam operasinya PMT jenis ini memerlukan udara tekanan tinggi dengan system tekanan 180 bar, 150 bar dan 30 bar , fungsi dari udara tekan tersebut adalah sebagai media  pemadam busur api pada saat pemutusan arus dan juga sebagai penyedia energi untuk mekanik penggerak PMT.

Peralatan seperti tersebut diatas dapat berfungsi baik , jika dilakukan pemeliharaan secara rutin sesuai prosedur yang telah ditentukan oleh pabrik pembuatnya.

Penyimpangan fungsi peralatan terhadap standard yang dikeluarkan pabrik pembuat PMT , dapat dimonitor dengan cara melakukan pengujian  / pengukuran pada tiap fungsi dari peralatan system hydraulic.

Penggerak Mekanik PMT Hidraulic

Ø Bagian utama ( power part )

Peralatan / komponen terpasang pada bagian ini adalah RAM , Akumulator , Valve utama dan lain –lain, yang terpasang dibagian bawah iterupting chamber pada masing – masing fasa.