Pengaruh Ketidakakuratan Impedansi Urutan Nol terhadap Performa Distance Relay saat Terjadi Gangguan Busbar pada Sistem Sulutgo

Prabhawa, Luhur (2026) Pengaruh Ketidakakuratan Impedansi Urutan Nol terhadap Performa Distance Relay saat Terjadi Gangguan Busbar pada Sistem Sulutgo. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6022241123-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Distance relay pada saluran transmisi berfungsi sebagai proteksi utama sekaligus proteksi cadangan jauh (remote backup) yang sangat penting untuk busbar gardu induk, terutama pada lokasi yang tidak dilengkapi dengan proteksi busbar khusus. Kegagalan sistemik pada fungsi cadangan ini dapat memicu pelepasan beban secara berantai (cascading blackouts) yang meluas. Sebuah insiden kritis terjadi pada 11 Desember 2024 di Gardu Induk Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) Lahendong 150 kV, di mana gangguan pada busbar B menyebabkan pemadaman skala besar di seluruh jaringan grid Sulutgo, mengakibatkan hilangnya beban sebesar 415,50 MW dan Energi Tidak Tersalurkan (ETT/ Energy Not Served) mencapai 6.015,54 MWh. Gangguan yang meluas ini bersumber dari keterlambatan pembersihan gangguan (delayed fault clearing), karena remote distance relay gagal beroperasi dalam waktu tunda Zona 2 sebesar 400 ms akibat ketidakakuratan parameter penyetelan impedansi lama. Untuk mengatasi masalah tersebut, tesis ini menyajikan metode penentuan parameter hibrida untuk mengoreksi jangkauan reaktif relay. Pendekatan ini mengintegrasikan impedansi urutan positif dan negatif hasil pengukuran langsung di lapangan guna mengeliminasi kesalahan data sekunder, dengan kalkulasi urutan nol yang diturunkan dari standar IEC 60909-2, sehingga mampu memitigasi fluktuasi resistivitas tanah yang dipengaruhi oleh faktor cuaca. Parameter-parameter tersebut divalidasi dengan memetakan akurasi zona proteksi melalui analisis trajektori diagram R-X. Lebih lanjut, verifikasi dinamis melalui pengujian playback di laboratorium menggunakan rekaman gangguan transien COMTRADE dilakukan untuk mengevaluasi respons fisik relay. Akhirnya, fault clearing time yang dicapai dibandingkan (benchmarked) dengan critical clearing time (CCT) dari studi stabilitas Sulutgo terdahulu, mengonfirmasi bahwa konfigurasi hibrida yang diusulkan berhasil mempercepat isolasi gangguan dan memperkuat stabilitas grid terhadap kontingensi serupa.

=====================================================================================================================================

Transmission line distance relays serve as both primary protection and essential remote backup for substation busbars, especially where dedicated busbar protection is absent. Systemic failures in this backup function can precipitate widespread cascading blackouts. A critical instance occurred on December 11, 2024, at the 150 kV Lahendong Geothermal Power Plant (PLTP) Substation, where a busbar B fault caused a major outage across the Sulutgo grid, resulting in a 415.50 MW load loss and 6,015.54 MWh of Energy Not Served (ENS). This widespread disturbance stemmed from delayed fault clearing, as the remote distance relay failed to operate within the 400 ms Zone 2 time delay due to inaccurate existing impedance settings. To address this, this thesis presents a hybrid parameter determination method to rectify the relay's reactive reach. The approach integrates field-measured positive and negative sequence impedances to eliminate secondary data errors with zero-sequence calculations derived from the IEC 60909-2 standard, thereby mitigating weather-dependent soil resistivity fluctuations. The parameters were validated by mapping protection zone accuracy through R-X diagram trajectory analysis. Furthermore, dynamic verification via laboratory playback testing with transient COMTRADE fault records evaluated the physical relay response. Finally, the achieved fault clearing time was benchmarked against the critical clearing time (CCT) from a prior Sulutgo stability study, confirming that the proposed hybrid configuration successfully accelerates fault isolation and reinforces grid stability against similar contingencies.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Relay Jarak, Parameter Impedansi Hibrida, Trajektori Locus Impedansi, Pengujian Putar Ulang, Faktor Kompensasi Residual, Distance protection, Hybrid parameter impedance, Impedance trajectory loci, Playback testing, Residual compensation factor
Subjects:	T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK201 Electric Power Transmission
Divisions:	Faculty of Intelligent Electrical and Informatics Technology (ELECTICS) > Electrical Engineering > 20101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Luhur Prabhawa
Date Deposited:	04 Aug 2026 02:12
Last Modified:	04 Aug 2026 02:12
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/143767

Actions (login required)

View Item