ANALISA TUNDAAN WAKTU KERJA RELE ARUS LEBIH TERHADAP ARUS GANGGUAN MAKSIMAL MENGGUNAKAN ALGORITMA GENETIKA

Assalamualaikum...

Mata Kuliah    : Kecerdasan Buatan

Dosen Pengajar : Rahmad Fauzi, S.T, M.T.

Nama           : Rizky Kurniawan, c.S.T.

NIM            : 10 0402 037

Konsentrasi    : Teknik Energi Listrik

Proyek         : Aplikasi Genetika Algoritma Pada Teknik Elektro

Apa kabar sahabat semua? Semoga pada sehat semua ya.. :D
Aku mau sedikit berbagi mengenai proyek yang aku buat. Sebelum kita menjelajahi proyek aku, aku mau sedikit memberikan informasi mengapa proyek ini terjadi. Kecerdasan Buatan merupakan salah satu matkul wajib yang harus diselesaikan oleh mahasiswa DTE USU. Sebenarnya matkul ini dulunya hanya untuk mahasiswa konsentrasi teknik komputer. Tetapi seiring perkembangan zaman, maka DTE menjadikan matkul Kecerdasan Buatan ini menjadi matkul wajib bagi seluruh konsentrasi di DTE USU yaitu teknik energi listrik, teknik telekomunikasi dan tentunya teknik komputer.

"Tidak Ada Ilmu yang Tidak Bermanfaat"


Walaupun aku kurang paham dengan matkul yang berhubungan dengan komputer, tapi aku harus mencoba seberapa jauh kemampuan ku untutk menyelesaikan proyek yang diberikan. Pada akhirnya harus ada usaha dulu baru kita tahu seberapa besar kemampuan diri sendiri. Kalau gak dicoba jelas gak kan bisa, betul gak sahabat?

Udah siap gak sahabat semua untuk menjelajah proyek aku? Saatnya menjelah...

I. Latar Belakang Masalah
Suatu peralatan listrik seperti transformator, motor, dan generator dalam pengoperasiannya diperlukan suatu sistem proteksi. Dimana proteksi digunakan sebagai usaha mengamankan peralatan dari gangguan yang dapat merusak kerja dari peralatan listrik. Sehingga perlu diketahui seberapa besar tundaan waktu kerja rele dalam mengamankan arus gangguan maksimal.

II. Identifikasi Masalah

Rele arus lebih merupakan salah satu rele proteksi yang digunakan untuk mengamankan peralatan listrik dari gangguan arus lebih. Gangguan arus lebih ini disebabkan karena adanya kerusakan pada instalasi peralatan seperti gangguan hubung singkat. Dimana saat terjadi hubung singkat maka akan timbul arus berlebih pada fasa yang mengalami gangguan. Untuk mengamankan peralatan dari efek gangguan hubung singkat ini maka digunakan rele arus lebih sebagai pengamannya.

Berdasarkan karakteristiknya, rele arus lebih dapat dibagi menjadi:
1. Rele Arus Lebih Waktu Sesaat;
====> Bekerja dengan tundaan waktu.
2. Rele Arus Lebih Tundaan Waktu Tertentu;
====> Bekerja berdasarkan setelan waktu tundanya. Sehingga besar arus gangguan tidak mempengaruhi kerja rele.
3. Rele Arus Lebih Tundaan Waktu Terbalik;
====> Bekerja berdasarkan besar arus gangguan yang dideteksinya. Semakin besar arus gangguan yang dideteksi maka tundaan waktu kerja rele akan semakin cepat.

III. Perumusan Masalah

Besarnya tundaan waktu kerja rele arus lebih dicari berdasarkan persamaan

Persamaan 1.1

Dimana : t  = Tundaan waktu kerja rele.
         k  = Setelan skala pengali waktu.
         I  = Besarnya arus gangguan.
         I> = Setelan arus rele.

Tabel 1. Derajat inversitas rele arus lebih

Derajat inversitas	α	β
Normal Inverse	0,02	0,14
Very Inverse	1,00	13,50
Extremely Inverse	2,00	80,00

IV. Tujuan Penulisan

1. Sebagai salah satu penilaian akhir dari mata kuliah Kecerdasan Buatan.
2. Menganalisa besar tundaan waktu kerja rele arus lebih terhadap arus gangguuan maksimal untuk setiap derajat inversitas.
3. Membandingkan besar tundaan waktu kerja rele untuk setiap derajat inversitas.

V. Batasan Masalah
1. Rele arus lebih yang disimulasikan bertipe rele arus lebih tundaan waktu terbalik.
2. Besar tundaan waktu kerja rele yang di analisa adalah saat terjadi arus gangguan maksimal.

VI.Manfaat

1. Dapat melakukan simulasi arus gangguan maksimal yang sangat besar.
2. Dapat menjadi pembanding terhadap besar nilai yang diperoleh berdasarkan praktikum di laboratorium.

VII. Prinsip Kerja

Rele arus lebih tundaan waktu terbalik bekerja berdasarkan besarnya arus gangguan yang di deteksi. Dimana semakin besar arus gangguan maka semakin cepat tundaan waktu kerja rele untuk mengamankan peralatan.

VIII. Aplikasi

A. Kasus
Suatu rele arus lebih memiliki data sebagai berikut:
1. Setelan skala pengali waktu rele k = 0,3.
2. Setelan arus rele I> = 4 A.
3. Batas arus gangguan [4 20]
4. Derajat inversitas normal, very, dan extreme.

Berdasarkan data yang diperoleh, maka dapat dibentuk suatu persamaan:
 

Persamaan 1.2

Dimana nilai a dan b diperoleh berdasarkan besar nilai α dan β pada tabel derajat inversitas.

B. Penyelesaian

Tahapan penyelesaian kasus di atas adalah:
1. Membuat persamaan 1.2 pada m-file dengan nama gangguan.m.
2. Buka optimtool ga pada matlab.

B. Penyelesaian
Tahapan penyelesaian kasus di atas adalah :
1. Membuat persamaan 1.2 pada m-file dengan nama gangguan.m
2. Buka optimtool ga pada matlab

Gambar 1. Tampilan optimtool ga

Dengan pengaturan pada optionnya adalah :

1. Population        : Type = Doubel Vector; Size = 20

2. Fitness Scalling  : Rank

3. Stopping Criteria : Generations = 100

4. Selection         : Stochastic Uniform dan Roulete

5. Crossover         : Single Point dan Two Point

C. Hasil

Gambar 2. Hasil dari normal inverse

Gambar 3. Hasil dari very inverse

Gambar 4. Hasil dari extreme inverse

IX. Analisa

1. Pada kondisi derajat inversitas normal inverse besarnya tundaan waktu kerja rele arus lebih sebesar 1,2839 s.

2. Pada kondisi derajat inversitas very inverse besarnya tundaan waktu kerja rele arus lebih sebesar 1,0125 s.

3. Pada kondisi derajat inversitas extreme inverse besarnya tundaan waktu kerja rele arus lebih sebesar 1,0000 s.

Tabel 2. Normal inverse

Selection	Crossover	Iterasi Optimum	Arus Gangguan Maksimal	Tundaan Waktu Kerja
Stochastic Uniform	Single Point	51	20	1,2839
Stochastic Uniform	Two Point	51	20	1,2839
Roulette	Single Point	51	20	1,2839
Roulette	Two Point	51	20	1,2839

 

Tabel 3. Very inverse

Selection	Crossover	Iterasi Optimum	Arus Gangguan Maksimal	Tundaan Waktu Kerja
Stochastic Uniform	Single Point	51	20	1,0125
Stochastic Uniform	Two Point	51	20	1,0125
Roulette	Single Point	51	20	1,0125
Roulette	Two Point	51	20	1,0125

 

Tabel 4. Extreme inverse

Selection	Crossover	Iterasi Optimum	Arus Gangguan Maksimal	Tundaan Waktu Kerja
Stochastic Uniform	Single Point	51	20	1,000
Stochastic Uniform	Two Point	51	20	1,000
Roulette	Single Point	51	20	1,000
Roulette	Two Point	51	20	1,000

 

X. Kesimpulan

1. Besar tundaan waktu kerja rele optimum pada iterasi ke-51.

2. Semakin tinggi derajat inversitas, maka semakin cepat tundaan waktu kerja rele untuk mengamankan peralatan.

XI. Daftar Pustaka

1. Diktat Proteksi Sistem Tenaga Bab II (Rele Proteksi)

2. Bahan Kuliah Kecerdasan Buatan Bab 7 (Algoritma Genetika Dasar).