Dalam sistem tenaga listrik, circuit breaker (CB) memiliki peranan vital sebagai perangkat proteksi yang bertugas memutuskan arus listrik saat terjadi gangguan. Circuit Breaker melindungi segalanya mulai dari rumah hingga rumah sakit dari fenomena listrik berbahaya seperti petir dan kebisingan frekuensi tinggi yang berbahaya. Pemutus ini menjalani pengujian ketat segera setelah diproduksi serta selama pemeliharaan terjadwal. Namun, setiap pemutus sirkuit berbeda-beda berdasarkan penggunaannya dan setiap pengujian ini memerlukan metode yang berbeda. Variasi ini memerlukan teknis pengujian yang fleksibel agar dapat menguji dan menghasilkan laporan pengujian yang memuaskan.
Salah satu aspek penting dalam keandalan circuit breaker tegangan tinggi adalah keserempakan atau simultaneity antar fasa saat pemutusan arus.
Keserempakan / Uji Trip pada dasarnya memastikan bahwa mekanisme pegas pada sakelar pemutus bekerja cukup cepat setelah menerima sinyal untuk memutus atau membiarkan daya dari jaringan listrik. Penilaian lulus/gagal didasarkan pada rekaman waktu dari sinyal kontrol yang memicu sakelar pemutus dan rekaman waktu operasi buka/tutup mekanis. Penundaan waktu satu menit pasti terjadi karena sifat mekanis dari mekanisme pegas. Selisih waktu ini dibandingkan dengan waktu trip minimum sebagai acuan untuk menentukan apakah hasil pengujian dinyatakan lulus atau gagal. Dalam sistem tenaga 3 fasa, terdapat perbandingan tambahan yang dilakukan antara waktu setiap sakelar pegas. Variasi waktu dari ketiga saklar dibandingkan dengan variasi waktu minimum.
Ketidakseserempakan dapat menyebabkan overvoltage, kerusakan isolasi, hingga gangguan sistem. Oleh karena itu, diperlukan metode pengujian presisi untuk memastikan performa ini sesuai standar.
Pentingnya Pengujian
Keserempakan / Uji Trip pada Circuit Breaker menjadi sangat krusial dalam sistem tegangan tinggi, karena:
- Ketidakseserempakan fasa bisa menyebabkan transien tegangan lebih yang membahayakan peralatan.
- Koordinasi proteksi menjadi terganggu, memicu kegagalan lokal maupun sistemik.
- Dalam jaringan interkoneksi, delay antar fasa dapat menimbulkan ketidakseimbangan beban dan fluktuasi daya.
Standar internasional seperti IEC 62271-100 bahkan mensyaratkan tingkat keserempakan tertentu untuk CB tegangan tinggi. Oleh karena itu, pengujian ini bukan hanya penting, tetapi juga wajib untuk memenuhi standar keselamatan dan keandalan sistem.
Batas Nilai Keserempakan Standar IEC 62271-100
- TRIP OPERATION
– Maksimum 2 ms (milidetik) untuk circuit breaker dengan operasi tiga kutub serempak (three-pole operated simultaneously
– Jika lebih dari 2 ms, maka unit dianggap tidak memenuhi syarat keserempakan kecuali memang dirancang untuk operasi fasa terpisah (single-pole operation). - CLOSE OPERATION
– Maksimal 2 ms untuk operasi tiga kutub bersama (three-pole mechanism)
– Harus diperiksa terutama saat commissioning dan pengujian pabrikan (factory acceptance test)
Kompartemen Pengujian
Pengujian keserempakan difokuskan pada waktu pembukaan dan penutupan masing-masing kontak fasa (R, S, T). Parameter yang diukur meliputi:
- Waktu tunda pembukaan dan penutupan kontak
- Selisih waktu antar fasa
- Respons coil (trip/close) terhadap sinyal kontrol
- Waktu total operasi
Bagian yang perlu dikonfirmasi selama pengujian meliputi:
- Trigger sinyal kontrol (trip/close)
- Respons mekanik aktuator CB
- Tegangan dan arus aktuasi coil
- Status kontak pada masing-masing fasa
Untuk melakukan pengujian keserempakan/uji trip diperlukan instrumentasi yang mempunyai metode pengujian presisi seperti Memory HiCorder Hioki MR8848.
Memory HiCorder Hioki MR8848
Memory HiCorder Hioki MR8848 adalah alat ukur kategori Memory HiCorder yang dirancang untuk menangkap dan merekam fenomena listrik dengan resolusi tinggi dan kecepatan sampling hingga 20 MS/s (mega sample per detik). Alat ini memiliki beberapa fitur unggulan yang sangat relevan untuk pengujian sistem UPS:
- Multiple Channels: Tersedia hingga 16 channel analog dan 32 channel digital, memungkinkan pemantauan berbagai titik secara simultan.
- Isolated Input: Setiap channel input terisolasi, memastikan keamanan operator dan keandalan data.
- Real-Time Waveform Capture: Mampu menangkap gelombang tegangan dan arus secara real-time, bahkan dalam kejadian sangat singkat.
- Trigger Function: Fitur pemicu otomatis untuk menangkap fenomena saat terjadi lonjakan atau drop tegangan.
- Built-in Analysis Tool: Dilengkapi software analisis yang memudahkan interpretasi data.
Spesifikasi Utama Memory HiCorder Hioki MR8848
| Measurements Function | Memory function, Recorder function, X-Y Recorder function, FFT function |
| Number of Channels Main Unit | 16 ch analog + 16 ch logic |
| Module Slots | Up to 8 modules |
| Number of Logic Channels | 16 Channels |
| Sampling Rated | 20 MS/s for simultaneous use of all channels 10 MS/s for external sampling |
| Memory Capacity | Total 512 megawords (no memory expansion) |
| External Storage | SD card slot, built-in drive (1 TB, factory-installed option), USB flash drive |
Dengan kemampuan tersebut, Memory HiCorder Hioki MR8848 sangat ideal digunakan dalam pengujian keserempakan / uji trip pada circuit breaker, mulai dari menganalisis kualitas daya hingga menghitung waktu switching antarmode.
Langkah Pengujian
- Sambungkan pemutus sirkuit ke sisi primer (saluran listrik utama) dan sisi sekunder (saluran listrik yang menuju fasilitas dan/atau perangkat) diputuskan demi keamanan. Selain itu, pemutus sirkuit harus dibumikan.
- Alat uji disiapkan dan pengukuran uji dimulai
Pada tahap ini, semua probe yang diperlukan perlu dihubungkan. Setelah memastikan semua koneksi telah dibuat, tombol mulai instrumen dapat ditekan. - Tombol uji trip pada pemutus arus ditekan
Pemutus sirkuit memiliki sumber daya terpisah yang mengirimkan sinyal kontrol untuk mengaktifkan pemutus sirkuit. Dengan menekan tombol pada pemutus sirkuit, pemutus sirkuit akan aktif. Karena alat ukur dihidupkan pada langkah 2, sensornya akan menerima sinyal kontrol dan sinyal logika yang menunjukkan bahwa operasi pengalihan fisik telah terjadi. - Lepaskan alat uji
- Sambungkan kembali pemutus arus ke sisi primer dan sekunder
- Mengevaluasi dan memproses data untuk laporan pengujian
Memory HiCorder Hioki MR8848 Fleksibilitas Dalam Pemrosesan Data
Dalam hal pemrosesan data, Memory HiCorder Hioki MR8848 memberikan fleksibilitas tinggi untuk memenuhi berbagai kebutuhan pelaporan uji trip. Kriteria uji yang digunakan dalam uji trip bergantung pada pemutus sirkuit. Beberapa pemutus sirkuit memenuhi standar IEC, sementara yang lain tidak. Ini berarti instrumen uji harus fleksibel dalam kemampuannya beradaptasi dengan berbagai kriteria uji untuk uji trip spesifik tersebut.
Memory HiCorder Hioki MR8848 Unggul Dalam Pemrosesan Data Untuk Pembuatan Laporan
HiCorder ini memudahkan pengujian trip standar dengan fungsi Perhitungan Perbedaan Waktu, tetapi juga memiliki banyak fungsi dan fitur yang memungkinkan fleksibilitas dalam analisis data dan pelaporan data. Memory HiCorder Hioki MR8848 memiliki banyak fungsi perhitungan numerik dan perhitungan waveform yang telah diinstal sebelumnya serta berbagai mode analisis dan tampilan.
Data yang dihitung/dianalisis kemudian dapat diunggah sebagai CSV untuk pembuatan laporan yang mudah. Sebagai catatan tambahan, Memory HiCorder Hioki MR8848 dapat dilengkapi dengan printer opsional, yang memungkinkan teknisi untuk mencetak di tempat dan menjelaskan kepada manajer dengan pena dan kertas. Dengan cara ini, meskipun Memory HiCorder Hioki MR8848 sangat cocok untuk kerja lapangan, pemrosesan data yang fleksibel dan fitur multimedianya menjadikannya sempurna untuk kriteria pengujian yang selalu berubah dan tuntutan pelaporan pengujian trip.
Konfogurasi Komponen Pengujian
Konfigurasi sistem pengujian dengan Memory HiCorder Hioki MR8848 harus dilakukan secara teliti untuk memperoleh data yang akurat dan representatif. Berikut ini adalah komponen konfigurasi dasar yang diperlukan :
Kemampuan kalkulasi, analisis, dan media data pada Memory HiCorder Hioki MR8848 memberikan fleksibilitas yang dibutuhkan untuk memenuhi kriteria lulus/gagal dan tuntutan pelaporan yang sesuai untuk setiap uji trip. Selain itu, terdapat banyak probe dan sensor yang dapat dipasangkan dengannya, memberikan fleksibilitas baik dalam spesifikasi standar maupun kenyamanan di lapangan. Dengan demikian, Memory HiCorder MR8848 dari Hioki memberikan fleksibilitas dan kemampuan yang dibutuhkan teknisi untuk berbagai persyaratan uji trip pemutus sirkuit.
References
- IEC 62271-100: High-voltage switchgear and controlgear – Part 100: Alternating current circuit-breakers
- HIOKI MR8848 Memory HiCorder Datasheet
- PT PLN (Persero) – Pedoman Teknik Pengujian Circuit Breaker
- IEEE Std C37.04-2018 – Standard for Rating Structure for AC High-Voltage Circuit Breakers
- Application Note – Hioki MR8848 for Breaker Operation Testing
