Buku Pegangan Teknik Tenaga Listrik Jilid II [PDF]

Citation preview

BUKU PEGANGAN



TEKNIK TENAGA LISTRIK JILID



II



DR. A. ARISMUNANDAR



DR. S. KUWAHARA



-ffi USTAKAAN RSIPAN TWATIMUR



iiii:.l



iil.'.,':,:l



.'.i::ifi



:iri.l::s



t * I



-. O '-.., ::ii - i;



e l==rT r,'rl IX-t



i.vt v\t!t t\-/l



,..' 1



--r-Irt ---



rtal iiil:l



..:r.r..



ffiffi ffiffi



r;lt r-1t lt-d



I



:



.3



SALUFII\N TRA,NSMISI



BUKU PEGAI.{GA[{



TEKNIK TENAGA TISTRIK JILID



II:



SALURAN TRANSMISI



OLEH



Dn. AnroNo



ARTsUUNANDAR,



M.A.Sc.



Dn. Susuuu Kuwanen.l Executive Director, Electric Power Development Co., Ltd. (EPDC) Tokyo, Japan



Cetakan Ketujuh



PT PRADNEA BRA}TITA JAKA



R



TA



Perpustakaan Nasional : katalog dalam terbitan (KDT)



Arismunandar, Artono



Buku pegangan teknik tenaga listrik / Artono Arismunandar, Susumu Kuwahara, - Cet. 7.- Jakarta: Pradnya Paramita,2004



jil.



: 26 cm. Isi : Jil. I. Pembangkitan dengan tenaga air Jil. II Saluran Transmisi; Jil. III Gardu Induk. 3



:



rsBN 979-408-176-0 (iil. 1). rsBN e79-408-t77-9 (iil. 2). rsBN 979-408-t78-7 (iil. 3). 1. Listrik, Tenaga. I. Judul. II. Kuwahara, Susumu. 621.31



v4L.W(



lBrc (PPo



Lb



BUKU PEGANGAN TEKNIK TENAGA LISTRIK Oleh : DR. Artono Arismunandar M.A. Sc.



II



DR. Susumu Kuwahara



@ Association for International Technical Promotion @ Hak Cipta dilindungi undang-undang Diterbitkan



oleh :



PT Pradnya Paramita



JalanBungaS-8A l3I4O Anggota IKAPI



Jakarta



Cetakan



Dicetak



Ketujuh



:



oleh



: PT Percetakan Penebar Swadaya



2004



PRAKATA Penulisan buku ini didorong oleh keinginan penulis untuk ikut mengisi kelangkaan kepustakaan teknik, ltrususnya teknik tenaga listrik, dalam bahasa Indonesia. Kelangkaan (scarcity) ini disebabkan karena berbagai hal, antara lain, karena mereka yang mendalami persoalannya biasanya terlalu sibuk untuk dapat menyisihkan sebagian waktunya guna menulis buku, atau karena mereka menganggapnya kurang menguntungkan dilihat dari segi keuangan. Sebab yang lain adalah terbatasnya pasaran, yang dipengaruhi oleh jumlah tenaga ahli dan tenaga kejuruan (yang merupakan lingkungan pembaca buku-buku teknik) yang relatif kecil, serta iklim masyarakat yang memang belum gandrung-buku (book-minded). Daya beli masyarakat yang masih terbatas juga merupakan faktor yang menentukan. Berhubung dengan hal-hal di atas, maka penulis bersedia mempertimbangkan tawaran Tuan Koichi Fukui, Sekretaris Jenderal Badan Promosi Teknik Internasional (AITEP Jepang), untuk bersama seorang pengarang Jepang menulis sebuah buku pegangan dalam bidang teknik tenaga listrik. Badan ini merupakan organisasi tanpaJaba (non-profit) yang pembentukannya disahkan oleh Menteri Luar Negeri Jepang pada tanggal 6 Desember 1967. Tujuannya adalah ikut membantu perkembangan ekonomi wilayah Asia Tenggara dengan cara menerbitkan buku-buku pegangan dalam bidang teknik yang ditulis bersama (co-authorship) oleh pengarang-pengarang Jepang dan penulis-penulis wilayah dalam bahasa tersebut terakhir. Oleh karena tujuannya yang baik itu serta mengingat akan kekosongan akan kepustakaan teknik tenaga listrik yang kian hari kian terasa, maka tawaran Tuan Fukui sungguh menarik bagi penulis ini waktu itu. Namun, bila penulis teringat akan kenyataan bahwa tidak mungkin merubah jumlah jam dalam sehari serta kesibukan-kesibukan penulis sebagai scorang administrator, maka uluran tangan persahabatan itu berat rasanya untuk dircrima. Pcnulis ini memerlukan waktu berpikir beberapa malam untuk menimbang-nimbang manfaat buku ini bagi masyarakat luas pada umumnya, dunia teknik tenaga listrik pada khususnya, dibandingkan dengan kelipat-gandaan usaha yang harus diberikan oleh penulis untuk menyisihkan scbagian kecil dari waktunya bagi buku ini. Setelah merundingkan masalahnya dengan atasannya, Ir. Abdul Kadir, Direktur Utama Perusahaan Umum Listrik Negara, serta bcrkat pcngertian, dorongan dan izin beliau, penulis berketetapan untuk membantu usaha badan promosi tersebut terdahulu. Demikianlah, maka naskah perjanjian kerjasama ditandatangani pada tgl 27 September l97l,dua bulan sesudah Tuan Fukui menyodorkannya kepada penulis. Buku ini didasarkan atas naskah dalam Bahasa Inggeris berjudul ELECTRIC POWER ENGINEERING HANDBOOK yang ditulis olch Dr. Susumu Kuwahara, salah seorang Direktur dari Electric Power Development Company, Ltd. (EPDC), satu-satunya perusahaan listrik yang dimiliki negara di Jepang. Oleh karena itu, mudah dimengerti mcngapa dasar penulisannya adalah keadaan di Jepang sendiri. Dalam BUKU PEGANGAN TEKNIK TENAGA LISTRIK ini dicoba menyesuaikan penulisannya dengan keadaan di Indoncsiatentu saja dalam batas-batas kemungkinan yang ada-serta melcngkapinya dengan keadaan di negara-negara lain di luar Jepang, baik yang didapat dari kepustakaan, maupun dari pengalaman kcrja penulis ini sendiri di Kanada dan Amerika Serikat. Penyesuaian dengan keadaan Indonesia tidak mudah karena ketentuan-ketentuan, peraturan-peraturan dan standar-



(4)



Pralata



standar kurang sekali, tidak ada atau belum ada. Lagi pula, konsultasi penulis dengan lingkungan teknik yang lebih luas mengenai pengalaman-pengalaman praktis dalam bidang tenaga listrik di Indonesia dewasa ini belum dimungkinkan. Kekurangan ini diharapkan dapat diatasi pada edisi berikutnya. Buku pegangan (handbook) yang lengkap mengenai teknik tenaga listrik seharusnya memuat segala aspek pembangkitan (generation), transformasi, penyaluran (transmission) dan distribusi tenaga listrik. Namun, karena berbagai hal, pada tahap pertama ini hanya akan diterbitkan tiga jilid, yakni: I. Pembangkitot dengan Tenaga Air.



U. Saluran Transmisi. IIII. Gardu Induk.



Jilid I memuat hal-hal yang berhubungan dengan berbagai aspek pembangkitan tenaga listrik dari tenaga air, mulai dari prinsipprinsipnya, hubungannya dengan aliran sungai, perencanaan pusat listrik tenaga air (PLTA), bangunan sipilnya, turbin air, pembangkit, pembangunan dan pengujiannya bila selesai, sampai kepada operasi serta pemeliharaannya. Jilid II berisi berbagai aspek penyaluran tenaga listrik, antara lain tentang penghantar, isolator, bangunan penopang, karakteristik listrik, gangguan-gangguan dan pengamanannya, perencanaan dan konstruksinya, serta penyaluran bawah-tanah. Jilid III menyangkut alat-peralatan serta halikhwal dalam gardu induk, misalnya tentang peralatan listrik yang ada, rangkaiannya, isolasi, dan sebagainya. Karena sifat penerbitannya sebagai satu buku, tetapi yang terbagi menjadi tiga jilid agar dapat dicapai oleh daya-beli masyarakat, maka apa yang sudah diuraikan dalam jilid yang satu tidak akan dibahas lagi dalam jilid yang lain. Contohnya, koordinasi isolasi yang dibahas dalam Jilid III tidak akan diungkapkan lagi dalam jilid-jilid yang lain, meskipun ceritanya berlaku pula di sana. Buku ini ditujukan kepada masyarakat luas yang ingin mengetahui sedikit-banyak tentang teknik tenaga listrik. Namun, pemanfaatannya secara optimal baru akan terasa bila pembaca memiliki pengetahuan sekurang-kurangnya sederajat dengan sarjana muda teknik tenaga listrik. Dalam rangka partisipasi penulis dalam pembinaan bahasa nasional, maka dalam buku ini diusahakan sebanyak mungkin penggunaan istilah-istilah Bahasa Indonesia, baik yang sudah lazim dipakai, maupun yang di sana-sini baru kadang-kadang saja digunakan oleh para teknisi Indonesia. Apabila dalam hal terakhir ini penulis dianggap terlalu berani, maka penulis bersedia menerima kecaman yang membangun dari para pembaca. Yang penting adalah bahwa dari kecaman-kecaman ini akan lahir istilah-istilah yang definitip, sehingga lambat-laun Bahasa Indonesia dapat berkembang menjadi bahasa teknik dan ilmu pengetahuan, setaraf dengan bahasa-bahasa lain di dunia. Seperti telah disinggung di atas, buku ini masih jauh dari sempurna. Scbabnya adalah waktu persiapannya yang terlalu singkat, sehingga kurang kesempatan untuk melihat sampai di mana kondisi-kondisi yang berlaku di luar negeri (terutama Jepang dan Amerika Serikat) dapat diterapkan di Indonesia. Tetapi penulis bcserta rekan-rekannya bersedia mencantumkan nama mereka pada buku ini karena mereka yakin bahwa adanya sesuatu pegangan, standar atau ketentuan, lebih baik dari pada ketiadaan pegangan sama sekali. Yang jelas, di dalam buku ini ada satu pegangan yang menurut pendapat penulis penting artinya bagi kaum teknisi lndonesia, yaitu adanya uraian tentang pemeliharaan (maintenance) dalam tiap-tiap jilid. Mudah-mudahan dari satu segi ini saja buku ini sudahboleh dikatakan ada gunanya. Sebagai buku pegangan, presentasi dalam buku ini ditekankan pada pokok-pokok yang diperlukan dalam praktek teknik tenaga listrik sehari-hari. Oleh sebab itu di sini akan lebih



6)



Prakata



banyak terlihat tabcl-tabel dan gambar-gambar dari pada rumus-rumus yang rumit; apabila persamaan-persamaan diperlukan juga, maka penurunannya tidak diberikan oleh karena hal ini sudah ada dalam karya yang direferensikan. Dalam penentuan bahan referensi, yang dipertimbangkan adalah kebenaran isi dan kepentingannya. Meskipun penutis sudah berusaha untuk memasukkan semua karya asli yang penting sebagai referensi dalam buku ini, masih ada kemungkinan bahwa beberapa diantaranya belum tersebut. Bila yang terakhir ini terjadi,



penulis mohon dimaafkan. Di atas disinggung bahwa pada tahap pertama ini hanya akan diterbitkan sebagian saja dari bahan'bahan yang seharusnya ada dalam suatu buku pegangan tentang teknik tenaga listrik. Bagian'bagian yang lain, misalnya yang menyangkut pembangkitan tenaga Iistrik dari tenaga termis (uap, diesel, gas, nuklir, panas bumi) serta distribusi tenaga listrik akan diterbitkan pada waktunya, bila keadaan telah memungkinkan. Karena berbagai hal, antara lain, berlakunya Ejaan Bahasa Indonesia Yang Disempurnakan, bagian-bagian yang sudah dapat diterbitkanpun tidak keluar menurut urutan nomor jilidnya. Sangat besar kemungkinannya bahwa Jilid Il akan terbit paling awal. Buku ini merupakan hasil karya sebuah kelompok Jepang-lndonesia yang terdiri dari Dr. S. Kuwahara tersebut terdahulu, dibantu oleh Tuan-Tuan Toshiyasu Tako, Hiroshi Horie dan Bunichi Nishimura, serta pejabat-pejabat Lembaga Masalah Ketenagaan, yakni Ir. Ibnu Subroto, Ir, Supartomo, Ir. Komari dan penulis sendiri. Tanpa kerjasama yang baik, buku ini tidak mungkin dapat muncul dalam bentuknya yang sekarang ini. Dalam hal terakhir, kepercayaan penerbit kepada penulis juga merupakan faktor pendorong yang tak ternilai artinya. Para penulis sangat berterima-kasih kepada Ir. Abdul Kadir, Direktur Utama Perusahaan Umum Listrik Negara, atas pengertian yang baik, pemberian izin pencrbitan serta sambutan beliau untuk buku ini; dan kepada Tuan Haruki Watanabe, Penasehat Ahli (Pemerintah Jepang) pada Lembaga Masalah Ketenagaan, atas bantuan serta jasa-jasanya dalam berbagai bentuk. Penulis Prakata ini berhutang budi kepada kedua orang tuanya yang telah banyak memberikan dorongan kepada anak-anak mereka untuk maju dan berguna bagi masyarakat. Akhirulkalam, penulis ini ingin menyampaikan penghargaan dan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada isteri dan anak-anaknya yang telah banyak mengorbankanjam-jam rekreasi, hari-hari Minggu dan hari-hari libur untuk kepentingan penulisan buku ini oleh suami dan ayah mereka; dan khusus kepada isterinya atas pengertiannya yang mendalam serta bantuannya yang tak terhingga dalam pengerjaan gambar-gambar, tabel-tabel dan daftar-daftar. Jokarta, Agustus 1972.



/4/;,n, "a.JIID



A. Ansxuxaxom



SAMBUTAN Buku-buku dalam bidang teknik yang ditulis dalam Bahasa [ndonesia sedikit sekali jumlahnya. Buku-buku dalam bidang teknik tenaga listrik (electric power engineering) pada umumnya, yang mencakup hal-hal yang perlu diketahui oleh seorang sarjana muda ke atas pada khususnya, boleh dikatakan tidak ada. Padahal, kebutuhan akan buku-buku tadi makin hari makin terasa. Betapa tidak. Permintaan masyarakat akan tenaga listrik melonjak dengan pesat, meskipun kemampuan Negara memenuhinya masih terbatas. Sesudah mengalami rpasa suram sebelum tahun 1966, sekarang sudah mulai terlihat titik-titik terang, meskipun belum



sepenuhnya memenuhi harapan masyarakat. Dari Anggaran Pembangunan Lima Ta'hun (PELITA) Pertama didapatkan dana untuk menambah kapasitas terpasang schingga jumlahnya pada tahun 1974 akan mencapai kurang lebih I juta kilowatt. Jumlah anggaran yang disediakan dalam PELITA Kedua diharapkan akan bertambah besar, berhubung dengan meningkatnya peranan sektor tenaga listrik karena aksentuasi PELITA Kedua, Ketiga, dan seterusnya, pada industrialisasi secara bertahap. Dengan perkembangan ekonomi sebesar 7 /. setahun dalam PELITA Kedua, diharapkan akan dicapai laju pertumbuhan sektor tenaga listrik sebesar 12,51setahun, sehingga jumlah daya terpasang pada akhir masa PELITA tersebut akan meniapai 1,75 juta kilowatt. Oleh karena itu, kami menyambut dengan gembira terbitnya buku ini di tengah-tengah kita. BUKU PEGANGAN TEKNIK TENAGA LISTRIK ini berguna sekali bagi mereka yang ingin mcngetahui sedikit-banyak mengenai teknik tenaga listrik, serta bagi para sarjana dan sarjana muda teknik tenaga listrik yang ingin mempelajari kembali hal-hal yang telah mereka perdapat di bangku kuliah guna kepentingan kerja praktek mereka sehari-hari. Meskipun dalam buku ini masih banyak digunakan ketentuan-ketentuan serta norma-norma Iuar negeri, tetapi hal ini tidak mengurangi nilainya sebagai buku, karena prinsipprinsip yang digunakan tetap berlaku. Penggunaan ketentuan serta norma tadi semata-mata adalah karena belum adanya ketentuan dan norma Indonesia sendiri. Bila pengaturan di Indonesia kelak diadakan, maka prinsip yang universil ilu tentu saja akan diterapkan pada ketentuan dan



norma Indonesia. Sekian sambutan kami. Kami ucapkan "selamat'atas terbitnya buku ini. Semoga buku-



buku lain menyusul. Jakarta, September 1972



hnusrxmx Unuu Lrsrnrr Nnclu Direksi



Direktur Utama.



DAFTAR ISI (3)



PRAKATA



....(7) ...... (ls)



SAMBUTAN DAFTAR TABEL



(17)



DAFTAR GAMBAR BAB



l.l



1.



KARAKTERISTIK I.'MI.'M SALURAN TRANSI\{ISI



1.2 Sistim Tenaga Listrik 1.3 Tegangan Transmisi 1.4 Jatuh Tegangan .. 1.5 Hilang-Daya dan Daya-Guna



1.6



2 2 3



Transmisi



3



1.5.1 Hilang-Daya Tahanan 1.5.2 Hilang Korona 1.5.3 Hilang Kebocoran pada Isolator.. ... 1.5.4 Hilang-Hilang I-ain 1.5.5 Daya-Guna Transmisi .. ...



4 4 4



Referensi



5



BAB 2.r



I I



Umum



2.



5



PENGHANTAR I'NTUK SALURAN TRANSMISI UDARA



Kelasifikasi Kawat Penghantar 2.1.1 Ktasifikasi Kawat menurut Konstruksinya 2.1.2 Klasifikasi Kawat menurut Bahannya 2.1.3 Sifat-Sifat Kawat Logam



7



..



.



E



l0 l3 l3



Karakteristik Penghantar



2.2.1 Karakteristik Listrik 2.2.2 Karakteristik Mekanis 2.2.3 Kapasitas Penyaluran Arus dari Penghantar. 2.3



t4 15



Andongan (Sag) Penghantar



2.3.1 2.3.2



Penghantar Ditunjang oleh Tiang yang sama Tingginya' Penghantar Ditunjang oleh Tiang yang tidak sama Tingginya ' '



PerlengkapanPenghantar



l8 l8 l9 20 20



...



2.4.1 Sambungan Penghantar (Joints) 2.4.2 Perentang(Spacer) 2.4.3 Batang-Batang Pelindung (Armor Rods) .... 2.4.4 Peredam(Danpers)



7



2l .



2t 2t 2L



Referensi



BAB



3.



ISOLTTOR PORSELIN



3.1



Jenis Isolator Porselin



23



3.2



Karaktcristik Isolator 3.2.1 Karakteristik Listrik



24



u



(10)



Daftar Isi



3.2.2 Karakteristik Mekanis 3.2.3 Pengujian Isolator



3.3



25 28



Pasangan Isolator 3.3.1 Pasangan Isolator



28



3.3.2 Tanduk Api dan Cincin Perisai 3.3.3 Jepitan



29



Pengotoran Isolator



29



3.4.1 Karakteristik Lompatan Api dari Isolator Kotor 3.4.2 Kelasiflkasi Daerah-Daerah Pengotoran 3.4.3 Cara-Cara Penanggulangan Pengotoran Garam dan Debu



30



3.5



Pemburukan Isolator



32



3.6



Referensi



32



3.4



BAB



4.1



4.



28 28



3l 3l



KONSTRUKSI PENOPANG SALURAN TRANSIUISI



Jenis Penopang



33



4.1.1 Menara Baja dan Tiang Baja 4.1.2 Tiang Beton Bertulang 4.1.3 Tiang Kayu 4.2 Beban pada Konstruksi Penopang .. . 4.2.1 Tekanan Angin 4.2.2 Kuat-Tarik Penghantar 4.2.3 Tegangan pada Bagian-Bagian Baja 4.3



4.4 4.5 4.6 4.7



34 35



37 37



40



4t



Menara Baja Transmisi 4.3.1 Rencana Menara Baja Transmisi 4.3.2 Pondasi Menara Tiang Transmisi Baja 4.4.1 Perencanaan Tiang 4.4.2 Pondasi Tiang. Tiang Beton Bertulang 4.5.1 Perencanaan Tiang



42 42 44 45 45 47 47 47



Tiang Kayu



48



4.6.1 Perhitungan Tegangan 4.6.2 Pondasi dan Kawat Penguat



48



Referensi



5l



BAB



5.1



33



5.



50



KARAI(TERISTIK LISTRIK DARI SALURAN TRANSMISI



Konstanta Saluran



53



Tahanan lnduktansi 5.1 .3 Kapasitansi 5.2 Gejala Korona 5.1.1 5.1.2



5.2.1 Tegangan Kritis untuk Gejala Korona 5.2.2 Hilang-Korona .. . 5.2.3 Berisik Korona



53 53



55



56 56



.. r .,.



.. ...



.



.



57 57



Daftar Isi



5.3



Karakteristik Penyaluran Daya



.



5.3.1 Saluran Transmisi Jarak-Pendek 5.3.2 Saluran Transmisi Jarak-Menengah 5.3.3 Saluran Transmisi Jarak-Jauh 5.3.4 Diagram Lingkaran Daya 5.3.5 Hilang-Daya (Rugi) Transmisi 5.4



5.5



5.6



5.7



Stabilitas Sistim Transmisi 5.4.1 Stabilitas Keadaan-Tetap .. . 5.4.2 Stabilitas Peralihan Kapasitas Saluran Transmisi 5.5.i '"Cara Pembebanan Impedansi Surja 5.5.2 Cara Koeffisien Kapasitas . . .. Pembumian (Pentanahan) Titik Netral 5.6.1 Macam Sistim Pembumian 5.6.2 Perbandingan Sistim Pentanahan Titik Netral Referensi



BAB



6.1 6.2 6.3



(ll) 58



58 59 59



6t 62 62 63



64 65



6s 66



66 66 67 67



6. GANGGUAN PADA SALURAN TRANSIVIISI DAN INTERFERENSI PADA SALURAN KOMUNIKASI KARENA INDUKSI MAGNETIS



Transmisi .. Cara Menghitung Hubung-Singkat 6.3.1 Satuan Perhitungan Sebab-Sebab Gangguan pada Saluran



69



Jenis Gangguan



69



7l 7l



6.3.2 Perhitungan Hubung-Singkat Tak-Seimbang dengan Cara Komponen



Simetris



6.4



7l



6.3.3 Cara Menghitung Tegangan dan Arus pada Titik Gangguan 6.3.4 Cara Menghitung Arus Hubung-Singkat 3-Fasa 6.3.5 Cara Menghitung Arus Tanah Interferensi Elektro-Magnetis terhadap Saluran Komunikasi 6.4.1 Tegangan Induksi Elektro-Magnetis karena Arus Urutan Nol .. 6.4.2 Cara Melindungi terhadap Induksi Elektro-Magnetis..



6.4 Referensi



75 76 76 77



7.



PENERAPAN RELE PENGAMAN



Umum



79



.l



Pertimbangan mengenai Kemampuan Pengamanan 7.1.2 Pertimbangan mengenai Kondisi Sistim Tenaga 7.1 Contoh Penerapan Sistim Pengamanan Pengamanan menurut Jenis Rangkaian Saluran Transrnisi.



19



7.2.1 '7.2.2 7,2.3 7.2.4 7.2.5



Saluran Radial



87



Saluran Tertutup Saluran Ganda Sejajar dengan Dua Terminal . . . .



E8



Saluran Banyak-Terminal



88



Saluran Kabel.



E9



7.1



.3



7.2



73



77



BAB 7.1



72



80 80 87



8E



(12) 7.3



f,hftar Isi



7.2.6 Saluran dengan Kapasitor Seri



89



Pengamanan menurut Sistim Pembumian



89



1,i:L



:llll:ffii"'ffi'ff ";;;;;;;; ::::::::::::::::::::



:::::



7.3.3 Sistim Pembumian dengan Gulungan Petersen 7.3.4 Sistim Pembumian Langsung (Effektip) 7.4



Penutupan



:



Kembali



Rele Pelepas



92



Sistim



93



E.l



8.2



8.3



8.4



94 94



8.



94



PERENCANAAN DAN KONSTRUKSI SALURAN UDARA



Perencanaan Listrik 8.1.1 Tegangan Transmisi dan Jumlah Saluran 8.1.2 Perencanaan Isolasi Saluran Transmisi 8.1.3 Perencanaan Tahan Petir . Perencanaan Mekanis



95 95



95 100



t02



8.2.1 Tekanan Angin 8.2.2 Penghantar



102



Pemilihan Konstruksi Penopang



105



8.3.1 Jenis Konstruksi.... 8.3.2 Macam Beban Konstruksi



r05 r06 r06



102



Pembangunan Saluran Udara



8.4.1 Survey 8.4.2 Pondasi Menara dan Tiang Baja 8.4.3 Pendirian Tiang dan Menara Baja .. 8.4.4 Pendirian Tiang Kayu dan Tiang Beton 8.4.5 Pemasangan Kawat



.



8.5 Referensi



BAB



9.



...... 106 .. .. .. 107 .. .. 108 . .. .. 109 .. .. .. 109 .... lll



PEMELIHAR.AAN SALI.JRAN TRANSNflSI



9.1



Tujuan Pemeliharaan.....



9.3



Pekerjaan Patroli dan Inspeksi 9.3.1 Pekerjaan Patroli 9.3.2 Pekerjaan Inspeksi



l13 l13



....



9.4 PekerjaanPemeliharaan



9.4-1 TujuandanJenisPeket'aan 9.4.2 PekerjaanpadaKonstruksiPenopang .... 9.4.3 Pekerjaanpadalsolator ....



L,-r



94



Referensi BAB



90 90 91



7.5.1 Sistim Pelepas Hubung-Singkat Tetap 7.5.2 Sistim Pelepas Keadaan Tak-Serempak . . . . 7.5.3 Sistim Pelepas Frekwensi Tak-Normal 7.6



89



9l



7.4.1 BeberapaDefinisi ......:..,....... 7.4.2 Jenis Sistim Penutupan Kembali 7.5



89



::



lt4 l14



ll5



.. 116 ...... 116 .... 116 .... 116



DAFTAR GAMBAR I 2 3



4



Pengaruh Ketakmurnian terhadap Konduktivitas Listrik untuk Tembaga .. Pengaruh Ketakmurnian terhadap Konduktivitas Listrik untuk Aluminum. . Karakteristik Mekanis dan Listrik dari Kawat Tembaga Hard-Drawn Hubungan antara Diameter dan Karakteristik Mekanis serta Listrik untuk Kawat Tembaga



Hard-Drawn



l4 t4



l5 15



Hubungan antara Jumlah Jam Pendinginan dengan Konduktivitas Kawat Tembaga



Hard-Drawn



16



Hubungan antara Suhu Pendinginan dan Karakteristik Mekanis Kawat Tembaga



Hard-Drawn 7



8.



9



t2



l3 t4 l5 l6 t7 l8 l9 20



2t 22 23 24



... Kawat-Berkas



Sambungan Kompressi untuk A.C.S.R. Perentang Per Jenis Ball & Socket untuk



l0 Batang Pelindung



ll



16



(a) Tiang Penunjang sama Tingginya .. (b) Tiang Penunjang tidak sama Tingginya



Stockbridge Isolator Gantung 250 mm Isolator Jenis Pasak Isolator Batang Panjang. Isolator Pos Saluran Peredanr



Distribusi Tegangan pada Gandengan lsolator (Tanpa Tanduk Busur Api) Distribusi Tegangan Pada Gandengan Isolator (Dengan Tanduk Busur Api) Diagram Distribusi Kekuatan Mekanis pada Isolator Gantung 250 mm Karakteristik Lompatan Api Isolator Gantung 250 mm Gandengan Isolator Gantung Tunggal Gandengan Isolator Tarik Tunggal .. .. Gandengan Isolator Tarik Ganda Karakteristik yang Direkomendasikan untuk Perencanaan Tegangan Ketahanan Isolator Gantung 250 mm Karakteristik yang Direkomendasikan untuk (Perencanaan) Tegangan Ketahanan Isolator Batang-Panjang (Long-Rod) ..



25 26 27



Jenis-Jenis Menara Baja Jenis-Jenis Tiang-Baja Kelasifikasi Tiang Baja Bertulang dan Tiang Kayu menurut.Cara



28



Menghimpunnya . Koeffisien Tahanan untuk Menara Persegi



29



32 33 34



19



20



20



2l 2l 23 23 23



23



24 24 25 2E



29 30 30



3l 3l 34 34 34 39



40 40



30



3l



18



Pondasi Menara Baja Pondasi Tiang Baja Penampang Tiang Beton Bertulang Susunan Kawat untuk Saluran Ganda



45 47 ,t8 54



Dafatr Gambar



(18)



35 36 37 38 39



N 4l



Rangkaian dengan Saluran Kembali lewat



Penghantar Faktor Koreksi Berisik Korona



Tanah



45



K



47 48 49 50



5l



55 58



Rangkaian Ekivalen untuk Saluran Transmisi Jarak-Pendek .. . . Rangkaian Ekivalen untuk Saluran Transmisi Jarak-Menengah. . . Diagram Lingkaran Daya . Diagram Lingkaran Hilang-Daya



42 RangkaianKonstantaKutub'Empat... 43 Diagram Lingkaran Daya untuk Tegangan Pengiriman dan Penerimaan



U



54



Susunan



58 59



.......



62



....... Konstan.



I-engkung Daya Sebagai Fungsi Perbedaan Sudut Fasa Hubungan antara Daya dan Sudut Fasa dalam Cara Sama-Lu?s .. Hubungan antara Daya dan Sudut Fasa bila Terjadi Hubung-Singkat yang Kemudian Ditiadakan Koeffisien Pembebanan Impedansi Surja Sistim Pembumian ....... Data Gangguan di Jepang menurutSebabnya(1955- 1964) . Data Gangguan di Jepang menurut Jenisnya (1955 - 1964) Data Cangguan di Jepang menurut Akibat (Kerusakannya) terhadap Peralatan



(ress



-



6l



r964)



62



.



63



63 64 64 65



66 70 70 70



52



Lengkung Arus Hubung Singkat Tiga-Fasa



75



53



Nilai K.



75



Posisi Saluran Transmisi Tenaga terhadap Saluran Komunikasi Pengamanan Saluran dengan Rele Arus Lcbih . Pengamanan Saluran dengan Rele Jarak (a) Sistim Rele Pilot-Kawat dengan Prinsip Tegangan Berlawanan (b) Sistim Rele Pilot-Kawat dengan Prinsip Arus Bersirkulasi . Prinsip Perbandingan Arah pada Sistim Rele Carrier Prinsip Perbandingan Fasa pada Sistim Rele Carrier (a) Prinsip Transferred Tripping pada Sistim Rele Carrier untuk Pengamanan



77



v 55 56 57 58 59



60



83 83 85 85 85 86 87



Saluran



(b) Prinsip Transferred Tripping pada Sistim Rele Carrier dalam hal HubungSingkat pada Transformator



6l



87



(a) Diagram Urutan Waktu Penutupan Kembali Pemutus Beban (b) Contoh Waktu Tanpa-Tegangan Minimum...



62 Contoh Diagram Jarak-Bebas 63 Besarnya Arus Petir yang Diukur pada Menara Baja 64 Effisiensi Perisaian Sebuah Karvat Tanah 65 Perisaian 100/. dari Kawat Tanah Ganda 66 Diagram Toleransi Menara 67 Pondasi Beton dengan Penggalian Biasa 68 Penggalian Tabung Pondasi 69 CaraMendirikanTiangdenganMenegakkannya.. 70 Dua Cara Mcndirikan Tiang dengan Menggantungkannya



7l CaraPemasanganKawat.... 72 Pasangan Drum dan Penegang Kawat 73 CaraMenegangkanKawat ....



92 92 98



. l0l .. .. .. l0l . . . . .. l0l .. . . .. 107 ...... 107 ...... 108 .... 109 .. 109 .... ll0 '. ll0 .. 110 .



(1e)



Ehftar Gambar



74 7



5



76 77 78 79 80



8l



82 83



Contoh Bagan Organisasi Dinas Pemeliharaan Alat Pencuci Isolator untuk Saluran Bertegangan (Hot Linc) Prinsip Kerja Penemu Gangguan Jenis B Prinsip Kerja Penemu Gangguan Jenis C Prinsip Kerja Penemu Gangguan Jenis F Peralatan Pengait untuk Komunikasi Pembawa (PLC) Peralatan Pengait (Coupling Equipment) dalam Gardu



.. ll4 . I 17 .. . . . . 120 .. . . .. 120 .. .. .. l2l .. .... 127 .. .. .. 128 .. 129 ...... l2g .. 132 .....



Sistim Rangkaian Transmisi dengan Pembawa (PLC) Contoh Konstanta Attenuasi Saluran Transmisi Contoh Peralatan Radio (a) Peralatan Radio 60/150 MH Band VHF untuk Stasion Tetap dan Stasion



Pangkalan



......



132



(b) Peralatan Radio 150 MH Band VHF untuk Stasion Mobil ....., 132 ... 132 (c) Peralatan Radio 150 MH Band VHF untuk Stasion Jinjingan. (d) Peralatan Radio 7000 MH Band All Solid State Microwave Repeater ., 132 F4 85 86 8'7



88



Contoh Antena Contoh Sistim Komunikasi Radio Mobil untuk Pemeliharaan Saluran Lintasan Gelombang Mikro yang Dipantulkan oleh Reflektor Pasif Reflektor Pasif (A) dan Antena Parabolis (B) Gelombang Mikro Contoh Konfigurasi Sistim Bawah-Tanah . . ..



..



..



133



i34 136



. ..



...



136 138



l



I



Daftar Isi



(t 3)



9.4.4 9.4.5 9.5 9.6



Pekerjaan pada Kawat Penghantar Pekerjaan pada Saluran Bertegangan Biaya Pekerjaan Pemeliharaan Penemu Gangguan



9.6.1 Tujuan dan Sifat 9.6.2 PenemuGangguanJenisB 9.6.3 Penemu Gangguan Jenis C . ! .. . t 9.6.4 Penemu Gangguan Jenis F



9.7 Referensi



Il6 tt7



ll8 ll8 .. ll8 ...... ll9 ...... l2l .. .... l2l ....121



BAB 10. TELEKOMI.JNIKASI UNTUK INDUSTRI TENAGA LISTRIK



I0.l



Kelasifikasi .. 10.1.1 Komunikasi untuk Pembagian Beban 10.1.2 Komunikasi untuk Pemeliharaan .. . 10.1.3 Komunikasi untuk Keperluan Administratip



Fasilitas Kawat Telekomunikasi Transmisi Tenaga Pengait Transmisi PLC Radio. VHF Mikro 10.5 Referensi . ... 10.1.4 Jenis 10,2 Komunikasi dengan 10.2.1 Saluran 10.2.2 Sistim 10.3 Komunikasi dengan Pembawa Saluran 10.3.1 Peralatan 10.3.2 Rangkaian 10.3.3 Peralatan 10.4 Komunikasi 10.4.1 Komunikasi 10.4.2 Komunikasi Gelombang



BAB



1I.



...... 123 .. 123 . .. 123 .. 123 ...... 123 . . .. . . 125 .. 125 ..,. l1s .. .... 125 .. l2S . . .. 128 .... 129 ....... 129 .. 133 .. 134 . . .. .. 136



SALURAN TRANSMISI BAWAH-TANAH



l.l



Sistim Transmisi Il.l.l Sistim Listrik I 1.1.2 Konfigurasi Sistim ll.2 Kelasifikasi Kabel'fenaga ll.3 Sistim Menaruh Kabel . I 1.4 Kapasitas Transmisi ll.5 Pemeliharaan . I 1.5.1 Patroli dan Inspeksi .... 11.5.2 Pengukuran Isolasi .... 11.5.3 Pengukuran Lokasi Gangguan I 1.6 Referensi I



DAFTAR



ISTILAH



137 137 137



r38 r39



l4l t43 t43 143



r44 t44



.. ".



I45



DAFTAR TABEL I 2 3 4 5 6 7 8 9 l0 I



I



Sifat-Sifat Fisik Kawat Tanpa Isolasi (Bare) Kawat Tembaga Tanpa Isolasi (Bare) Kabel Tembaga Berlilit Tanpa Isolasi (Bare, Stranded) . Kabel Tembaga Berlilit Hard-Drawn untuk Saluran Udara



Kelasifi.kasi Daerah Perbandingan Sifat dan Kekuatan Tiang Kayu Amerika dan



19



Tekanan Angin dan Koeffisien Tahanan (pada 40 Tekanan Angin Ekivalen pada Menara Bqja



20



2l



l0



Kawat Aluminum Hard-Drawn Kabel ACSR (Aluminum Cable Steel Reinforced) Kawat Aluminum Campuran Hard-Drawn Kabel Aluminum Campuran Berlilit Hard-Drawn Kabel Baja Galvanisasi Berlilit untuk Saluran Udara Telangan-Tarik dan Pemanjangan untuk Kawat Aluminum Hard-Drawn dan Kawat Baja Galvanisasi Kapasitas Penyaluran Arus untuk Berbagai Penghantar Saluran Udara Karakteristik Lompatan Api Isolator Gantung 250 mm Karakteristik Isolator Jenis Pasak (Pin Type) Karakteristik Isolator Jenis Batang-Panjang (Long Rod) Karakteristik Isolator Jenis Pos Saluran (Line Post)



12 13 14 15 16 17



l8



8 9



Pengotoran



Nilai-Nilai K, Gawang



Ko,



Kp



Standar



K2



....



..



m/s)



Indonesia



.



32 33 34 35 36 37 38



12



12 13 13



l5 16



26 27 27 27



3l 36 38



39



.......



22 Lebar Kaki (Stance) Menara Baja 23 Kombinasi Beban pada Menara Baja 24 Kondisi-Kondisi untuk Perhitungan Pondasi 25 Kombinasi Beban pada Tiang Baja .. 26 Nilai I pada Kawat Lilit.. 27 Faktor Permukaan Kawat 28 Konstanta Kutub-Empat untuk Berbagai Rangkaian 29 Perbandingan Berbagai Sistim Pembumian (Pentanahan) .... 30 Rumus-Rumus untuk Perhitungan Tegangan dan Arus Hubung-Singkat



3l



ll ll



Reaktansi Mesin Serempak(%) Reaktansi Transformator (%) Sistim Pengamanan Saluran Transmisi Kelasifikasi Rele Jarak Jumlah Isolator Saluran Yang Diperlukan Guna Pengamanan terhadap Surja Hubung (Tanpa Tanduk Api) . Jumlah Isolator Yang Diperlukan dan Lebar Sela Tanduk Guna Pengamanan terhadap Surja Hubung ..... Jarak Isolasi Standar dan Jarak Isolasi Minimum Jarak-Bcbas Tegak terhadap Tanah



42 42 43 43



4 45 54 56



60 68 73



74 74



8l 82 96 97 97 99



(16) 39



0 4l



42



Dafrsr Teble



Jrrrnllh Isolator Gantung Standar dalam suatu Gandcngan untuk Kcadaan



...... Udara C,cmar Nilai Tahanan Spcsifik bsrbagai Jqnis Tanah .... Tekanan Angin untuk Perencanaan (Keccpatan Angin 40 m/s) ...... Batas Harga Tegangan Harian (EDS) schingga Tidak Terjadi Pemutusan Kawat ...... karena Lctih



43 ContohMasalnspcksi



U



45



6



Biaya Pemeliharaan(I-angsung) Saluran Transmisi di Penemu Jenis Fasilitas Telekomunikasi untuk Industri Tenaga



Gangguan



Jepang Listrik



47 Karakteristik dan Struktur Kabel Tclekomunikasi 48 Contoh Spesifikasi Peralatan Pembawa Saluran Tenaga (LPC) 49 Contoh Spesifikasi Pcralatan 50 Kelasifikasi Kabel dan Tegangannya .. ..



5l



52 53



Ciri Bebcrapa Sistim Menaruh (Lay) Kabel Contoh Arus yang Diperbolehkan untuk Kabel Contoh Frekwensi Inspcksi Saluran Bawah Tanah



t00 102 103 105



.... ll5 ...... ll8 .. ll9 ...... 124 .... 126 .. .... 130 .... l3l .. .. .. 139 .. .. 140 ...... 142 .... 144



KARAKTERISTIK UMUM SALURAN TRANSMISI 1.1



Umum Pusat-pusat listrik, biasa juga disebut sentral-sentral listrik (electric power stations), terutama yang menggunakan tenaga air, biasanya jauh letaknya dari tempat-tempat



dimana tenaga listrik itu digunakan. Karena itu, tenaga listrik yang dibangkitkan harus disalurkan melalui kawat-kawat (saluran-saluran) transmisi. Saluran-saluran ini membawa tenaga listrik dari Pusat-Pusat Listrik Tenaga Air (PLTA) atau Pusat-Pusat Listrik Tenaga Termis (PLTT) ke pusat-pusat beban (load centers), baik langsung maupun melalui saluran-saluran penghubung, gardu-gardu induk (substations) dan gardu-gardu rele (relay substations) Saluran transmisi biasanya dibedakan dari saluran distribusi karena tegangannya. Di Jepang, saluran transmisi mempunyai tegangan 7 kV ke atas, sedang saluran distribusi 7 kV ke bawah. Di Amerika Serikat, dikenal tiga jenis saluran, yakni, saluran distribusi dengan tegangan primer 4 sampai 23 kV, saluran subtransmisi dengan tegangan 13 sampai l38kV, dan saluran transmisi dengan tegangan 34,5kV ke atas.r) Saluran transmisi yang hrtegangan 230 kV sampai 765 kV dinamakan saluran Extra High Voltage (EHV),2' yang bertegangan di atas 765 kV dinamakan saluran Ultra High Voltage



(uHv;.,, Ada dua kategori saluran transmisi:'saluran udara (overhead line) dan saluran bawah-tanah (underground). Yang pertama menyalurkan tenaga listrik melalui kawatkawat yang digantung pada tiang-tiang transmisi dengan perantaraan isolator-isolator, sedang saluran kategori kedua menyalurkan listrik melalui kabel-kabel bawah-tanah. Kedua cara penyaluran mempunyai untung-ruginya sendiri-sendiri. Dibandingkan dengan saluran udara, saluran bawah-tanah tidak terpengaruh oleh cuaca buruk, taufan, hujan angin, bahaya petir, dan sebagainya. Lagi pula, saluran bawah-tanah lebih estetis (indah), karena tidak tampak. Karena alasan terakhir ini, saluran-saluran bawah-tanah lebih disukai di Indonesia, terutama untuk kota-kota besar. Namun; biaya pembangunannya jauh lebih mahal daripada saluran udara, dan perbaikannya lebih sukar bila terjadi gangguan hubung-singkat dan kesukaran-kesukaran.



1.2



Sistim Tenaga Listrik Menurut jenis arusnya dikenal sistim arus bolak-balik (A.C. atau alternating current) dan sistim arus searah (D.C. atau direct current). Di dalam sistim A.C, penaikan dan penurunan tegangan mudah dilakukan yaitu dengan menggunakan transformator. Itulah sebabnya maka dewasa ini saluran transmisi di dunia sebagian besar adalah saluran A.C. Di dalam sistim A.C. ada sistim satu-fasa dan sistim tiga-fasa. Sistim tigafasa mempunyai kelebihan dibandingkan dengan sistim satu-fasa karena (a) daya yang



Eab



l.



Karaktcristik Umum Saluran Transmisi



disalurkan lebih bcsar, (b) nilai sesaatnya (instantaneous value) konstan, dan (c) medan magnit putarnya mudah diadakan. Berhubung dengan keuntungan-keuntungannya hampir scluruh pcnyaluran tenaga listrik di dunia dewasa ini dilakukan dengan



arus bolak-balik. Namun, sejak bebcrapa tahun terakhir ini penyaluran arus searah mulai dikembangkan di beberapa bagian dunia ini. Penyaluran D.C. mempunyai keuntungan karcna, misalnya, isolasinya yang lebih sederhana, daya-guna (efficiency) yang tinggi (karena faktor dayanya l) serta tidak adanya masalah stabilitas, sehingga dimungkinkan pcnyaluran jarak jauh. Namun persoalan ekonominya masih haruq dipcrhitungkan. Penyaluran tenaga listrik dengan sistim D.C. baru dianggap ekonomis bilajarak saluran udara lebihjauh dari 640 km atau saluran bawah-tanah lebih panjang dari 50 km.2r Ini disebabkan karena biaya peralatan pengubah dari A.C. ke D.C. dan sebaliknya (converter dan inverter equipment) mahal.



1.3



Tegangan Transmisi Untuk daya yang sama, maka daya-guna penyaluran naik oleh karena hilang-daya ransmisi turun, apabila tegangan transmisi ditinggikan. Namun, peninggian tegangan transmisi berarti juga penaikan isolasi dan biaya peralatan dan gardu induk. Oleh karena itu, pemilihan tegangan transmisi dilakukan dengan memperhitungkan daya yang disalurkan, jumlah rangkaian, jarak penyaluran, keandalan (reliability), biaya peralatan untuk tegangan tertentu, serta tegangan-tegangan yang sekarang ada dan yang direncanakan. Kecuali itu, penentuan tegangan harus juga dilihat dari segi standarisasi peralatan yang ada. Penentuan tegangan merupakan bagian dari perancangan sistim secara keseluruhan. Di Jepang, tegangan kawat antara dua fasa (line-to-line) pada saluran transmisi distandarisasikan sebagai berikut :') Tegangan Nominal -22 - 33 - (66, 7'7) - | l0 - (154, 187)



(kV):



ll



(22A, Tegangan Kerja Maksimum



Di



-



275)



-



500



(kV): ll,5 - 23 - 34,5-69230 -287,5 - 525



80,5



-



l15



-



161- 195,5-



sesuatu daerah tertentu, hanya dipakai salah satu dari dua tegangan dalam tanda



kurung.



Di



negara-negara lain juga dipakai tegangan-tegangan nominal 132



kV,



330 kV,



kV, 440 kV dan 700 kV. Meskipun tidak jelas menyebutkan keperluannya sebagai tegangan transmisi, di Indonesia, Pemerintah telah menyeragamkan deretan tegangan tinggi sebagai berikut:5' (30) - 66 - l r0 - (r50) - 220 - 380- s00 Tegangan Nominal Sistim (kV): Tegangan Tertinggi untuk Perlengkapan : (36) - 72,5 - 123 - ( I 70) - 245 - 420 - 525 Tegangan nominal 30 kV hanya diperkenankan untuk daerah asuhan dimana tegangan distribusi primer 20 kV tidak dipergunakan. Tegangan nominal I50 kY tidak dianjurkan 380



dan hanya diperkenankan berdasarkan hasil studi khusus. Penentuan deretan tegangan di atas disesuaikan dengan rekomendasi International Electrotechnical Commission.6)



1.4



Jatuh Tegangan Jatuh tegangan pada saluran transmisi adalah selisih antara tegangan pada pangkal pengiriman (scnding end) dan tegangan pada ujung penerimaan (recciving end) tenaga



1.5



Hilang-Daya dan Gaya-Guna Transmisi



listrik. Pada saluran bolak-balik besarnya tergantung dari impedansi dan admitansi saluran serta pada beban dan faktor daya. Jatuh tegangan relatip dinamakan regulasi tegangan (voltage regulation), dan dinyatakan oleh rumus:



,* dimana



x $o%



V,: Y,:



(t)



legangan pada pangkal pengiriman tegangan pada ujung penerimaan



Untuk jarak dekat regulasi tegangan tidak berarti (hanya beberapa /o saja), tetapi untuk jarak sedang dan jauh dapat mencapai 5-15|l. Bila beban pada saluran EHV tidak berat, sistim tenaga dioperasikan pada regulasi yang konstan, karena pengaruh arus pemuat (charging current) besar. Untuk memungkinkan regulasi yang kecil, saluran transmisi dioperasikan pada tegangan yang konstan pada ujung penerimaan dan pangkal pengiriman tanpa dipengaruhi oleh beban. Bila tegangan pada titik penerimaan turun karena naiknya beban, maka dipakai pcngatur tegangan dengan beban (onJoad voltage-regulator), guna memungkinkan tegangan sekunder yang konstan, meskipun tegangan primernya berubah.



1.5



Hilang-Daya dan Daya-Guna Transmisi Hilang-daya (rugi-daya) utama pada saluran transmisi adalah hilang-daya tahanan pada penghantar. Disamping itu ada hilang-daya korona dan hilang-daya karena kebocoran isolator, terutama pada saluran tegangan tinggi. Pada saluran bawah-tanah ada hilang-daya dielektrik dan hilang-daya pada sarung kabel (sheath).



1.5.1. Hilang-Daya Tahenan Hilang-daya tahanan untuk saluran tiga-fasa tiga-kawat untuk saluran transmisi yang pendek dinyatakan oleh persamaan:



Pt: 3I2Rl



(2)



sedang untuk saluran panjang dimana arus pemuat diperhitungkan Pt



:



: R: /: cos 9r : .f : /" :



dimana



Pr



3Rt(Iz



-



I.I"sin 9, +



{r31



(3)



hilang-daya tahanan (W) tahanan kawat per fasa (O/kn) panjang saluran (km) faktor-daYa beban orus bcban (A) arus pemuat pada titik pengiriman (A)



Dalath persamaan di atas jatuh-tegangan diabaikan, sehingga distribusi arus pemuat adalah linier. Untuk menghitung hilang-daya pada saluran jarak jauh sccara tepat harus digunakan rumus-rumus tersebut dalam 5.3.5. Hilang-daya sepcrti dinyatakan di atas dihitung atas dasar I (arus) pada waktu tertcntu. Dari segi ekonomis, hilang-tenaga tahunan atau hilang-tenaga tahunan ratarata pcrlu dipertimbangkan juga.-Faktor hilang-tahunan (annual loss factor) adalah



Bab



l.



Karaktcristik Umum Saluran Transmisi



perbandingan antara hilang tenaga tahunan rata-rata dan hilang-daya pada beban maksimum, atau



faktor hilang-tahunan



:



(4)



Dalam hubungannya dengan faktor beban (load factor), sering digunakan persamaan pendekatan (approximate)7)



far:0,3fn *



: fn :



dimana ,frr



0,7Uo),



(s)



faktor hilang-tahunan



faklor beban-tahunan UT



: : 8760 :



dimana Ur P".



P"- x



(6)



8760



tenaga (yang diterima oleh beban) setahun, daya maksimum pada beban (kW) jumlah jam dalam setahun



kwh



Faktor beban dapat didefinisikan secara umum sebagai perbandingan antara beban rata-rata selama suatu perioda tertentu dan beban puncak yang terjadi dalam perioda tersebut.t)



Faktor hilang-tahunan terutama dipakai untuk memungkinkan studi mengenai evaluasi hilang tenaga; namun, ia dapat juga digunakan untuk menetapkan jam ekivalen, yaitu jumlah jam rata-rata dalam sehari dimana beban puncak harus dipertahankan sehingga dihasilkan jumlah hilang-tenaga yang sama dengan beban yang berubah (variable load).e) Dengan demikian maka jam ekivalen tahunan adalah tahunan (kWh) ,, _ hilang-tenaga ,._@ r7 -,'. -:-j:16*'?::"-:'



(7)



1.5.2. Hileng Korona Bila garis-tengah (diameter) kawat kecil dibandingkan dengan tegangan transmisi, maka terjadilah gejala tegangan tinggi yang disebut korona. Korona menyebabkan hilang-korona yang akan dibahas lebih lanjut dalam 5.2.2. Biasanya gejala korona baru terjadi bilategangannyamencapaiTTkY atau lebih. Di luar negeri hilang-korona baru dipertimbangkan pada ketinggian tertentu dari muka laut dan bila tegangannya melebihi EHY (periksa Jilid III, Buku ini).



1.5.3. Hilang Kebocoren



pede Isolrtor



Isolator mempunyai hilang-daya dielektrik dan hilang-daya karena kebocoran (leakage) pada permukaannya. Yang terakhir ini kecil, kecuali bila udaranya kotor (polluted).



1.5.4. Hilang-Hihng Lein Kecuali hilang-hilang daya pada saluran transmisi yang telah disebutkan, terdapat hilang-hilang daya pada peralatan-peralatan dalam gardu dan pusat-pusat listrik (misalnya transforurator, periksa Jilid III, Buku ini).



1.6



Referrnsi



1S.5. Drye-Grnr Trensulcl Daya-guna (efEciency) saluran transmisi adalah perbandingan antara daya yang diterima dan daya yang disalurkan



q:*xfio/":ffxtoo%



(8)



dimana P, : daya yang dircrima (kW)



: P, : P,



daya yang dikirimkan (kW)



hilang-daya (kW)



Daya-guna transmisi rata-rata tahunan dinyatakan oleh



ftol



,,:*x



(e)



-wG U,r



: dimana



U,r: U,r: Uxt :



tenaga tahunan yang diterima



(kwh)



tenaga tahunan yang dikirimkan (kWh)



hilang-tenaga tahunan (kwh)



Referensi



Di dalam Bab I ini digunakan referensi terhadap sumber-sumber yang berasal dari luar, yang ditandai oleh angka-angka yang dinaikkan (superscript), sebagai berikut: l) D.N. Reps, "Subtransmission and Distribution Substations", Distribution Systems, Westinghouse, East Pittsburgh, Pa., USA 1959, Tabel 13, hal. 87. 2) L. O. Barthold, E. M. Hunter, "The Electrical Design of Future EHV Systems: An Over-All View", Proceedings, American Power Conference, vol. XXIV, t962.



3) J. G. Anderson, et al, "Ultrahigh-Voltage Power Transmission", Proceedings, IEEE, vol. 59, No. ll, November 1971, hal. 1548-1556. 4) Japanese Electrotechnical Committee, Standard Voltage, JEC-158, Denki Shoin, 5)



t970. Keputusan Direktur Jendral Tenaga dan Listrik No. 39iK/1971, 16 Mei



6)



tentang Tegangan Tinggi. Publications 38,International Electrotechnical Commission, Fourth Edition, 1967,



7)



F. H. Buller, C. A. Woodrow, "Load Factor: Equivalent Hour Values Com-



hal.5,



ll,



13.



pared", Electrical World, vol. 92, No. 2, July 14 1928, hal. 59-60. Terms, Group 35, Generation, Transmission and Distribution, ASA C.42-35-1957. L. W. Manning, *Load Characteristics", Distribution Systems. Westinghouse, East Pittsburgh, Pa., USA" 1959, hal. 28.



8) American Standard Definitions of Electical 9)



1970,



BAB



2,1



2.



PENGHANTAR UNTUK SALURAN TRANSMISI UDARA



Klasifikasi Kawat Penghantar Penghantar untuk saluran transmisi lewat udara (atas tanah) adalah kawat-kawat tanpa isolasi (bare, telanjang) yang padat (solid), berlilit (stranded) atau berrongga (hollow) dan terbuat dari logam biasa, logam campuran (alloy) atau togam paduan (composite). Untuk tiap-tiap fasa penghantarnya dapat berbentuk tunggal maupun sebagai kawat berkas (bundled conductors). Menurut jumlahnya ada berkas yang terdiri daridua, tiga atau empat kawat. Kawat berkas dianggap ekonomis untuk tegangan EHV dan UHV.I)



2.1.1. Klasifikasi Kawat



menurut Konstruksinya



Yang dinamakan kawat padat (solid, wire) adalah kawat tunggal yang padat (tidak



berrongga) dan berpenampang bulat; jenis



ini



hanya dipakai untuk penampang-



penampang yang kecil, karena penghantar-penghantar yang berpenampang besar sukar ditangani (handle) serta kurang luwes (flexible). Apabila diperlukan penampang yang besar, maka digunakan 7 sampai 6l kawat padat yang dililit menjadi satu, biasanya secara berlapis dan konsentris. Tiaptiap kawat padat merupakan kawat komponen dari kawat berlilit tadi. Apabila kawatkawat komponen (component wire) itu sama garis-tengahnya maka persamaan-persamaan berikut berlaku:



N:3n(l*n)*l D: d(l * 2n\ A: an W: wN(t * k,) .R: (l I kr)r[N dimana Y: jumlah kawat komponen 7 : jumlah lapisan kawat komponen 2 : garis-tengah luar dari kawat berlilit al: garis-tengah kawat komponen ,{ : luas penampang kawat berlilit ll/ : berut kawat berlilit rv : trerat kawat komponen per satuan panjang &r : perbandingan berat terhadap lapisan R : tahanan kawat berlilit r : tahanan kawat komponen per satuan panjang k, : perbandingan tahanan terhadap lapisan



(10)



(t



l)



(12) (13)



(t4)



Kawat rongga (hollow Conductor) adalah kawat berrongga yang dibuat untuk mendapatkan garis-tengah luaryang besar. Ada duajenis kawat rongga: (a) yang rong-



2.



B8b



Fcnghantar untuk Saluran Transmisi Udara



ganys dibuat oleh kawat lilit yang ditunjang oleh sebuah batang "I" ([-beam), dan (b) yang rongganya dibuat oleh kawat-kawat komponen yang membentuk segmen-segmen scbuah silinder. I(awat berkas terdiri dari dua kawat atau lebih pada satu fasa, yang masingmasing terpisah dengan jarak tertentu. Kawat berkas mempunyai kelebihan dibandingkan dengan kawat padat karena mengurangi gejala korona, mempunyai kapasitansi yang lebih besar dan reaktansi yang lebih kecil. Pada umumnya kawat berkas digunakan pada tegangan EHV dan UHV atau pada tegangan transmisi yang lebih rendah bila dibutuhkan kapasitas saluran yang lebih tinggi.



2.1.2. Khsifikrsi Keret



menurut Brbennye



Kawat logan biasa dibuat dari logam-logam biasa seperti tembaga, aluminum, besi, dsb.



Kawat logam campuran (alloy) adalah penghantar dari tembaga atau aluminum yang dibcri campuran dalam jumlah tertentu dari logam jenis lain guna menaikkan kekuatan mekanisnya. Yang sering digunakan adalah "copper alloy", tetapi "aluminum alloy" juga lazim dipakai. Tebel



l.



Sifet-Sifet Fisik Kewet Tenpa Isolasi (Bare)



lesi3tivitrs prds



Sifrt Fisik



Icnir



Krvrtt



Tc8aBerat rgan-Tarik (Tcnsilc fahanar Jcnir Strcss) padr ,lrEm(1.3/mmt)



iicn



Yil,as



,itas l3i AO cm)



Batas



Kocffisicn



Tirik



Kocffisicn



Pa nar



Elastis k8/mm!)



El.stisitas



Lcbur



Pcmuaian



Spc-



(kB/mm.)



("c)



Linicr (/dcr)



sifik



25-29,5



1,2-tt,2



5.mG12.000



Suhu



Resisti-



vitrr (%)



Kcffi-



20'c



Kondukri.



Massa



20'c



(O mr)



Intcmstioill



lm



1,724t



0, I 5!2t



0,(n393



t,69



l0l-97 I,7070



0,15176



0,m397



E,19



t,7774



0, l 5802



0,003Et



8,89



1,7593



0, I 56,1 I o, I 5967



0.m3E5 0,00377



8,E9



34-/18



7,5-3 I,5



9.000-12.r@



0,18033 0,10656



0,m334



8,t9 t,89



50-65



2812



50-70



28{5



0.000-l 3.000 0.000-r 1.000



Strndard Anacalcd Coppcr Annalcd Coppcr



r.083



0,00@17



0,094



Hard-Drrvn Coppcr



9t-96



r,7958 Cedmium Coppcr



85



2.,OzE,.



Sili.on Eronzc



50



3,4t2 l,t3l3



't5



Herd-Drawn



0,1'l(Xz



0,00197 0,@177



0,00001 7



0,0@017



Coppcr Silvcr Altoy Coppcr Niclrel Silicon Alloy



96 45 ll()



0, I 5967 0,34062



0,@l8r



t,E9 E,E'



7,5-3t ,5 ,t0-56



9.m0-12.500



0,m177



3+-50 70-90



0,00001 7



l



1.000- I 3.000



0,000017



4,3 103



0,tEl20



0,oolr7



Aluminum Hard-Drrwn Aluminum Alloy Thcrmtl Rcristrnt Aluminum Alloy



5t



2,t265



o,7ffi2



0,0040



2,70



l5-17



k.l.9,t



k.l.6.300



52



3,3



15



0,t95 l9



0,0035



2,70



k.1.20



k.t.7.0q)



,t



2,9726



0.toat



0.0039



2,10



k.t.9,8



k.1.6.5m



Bcai (lrotr)



l6



I0,3-r



min



13,262



Galvenizcd Iron Grlvenizcd Stccl



ll I



t,795t



I,rl



r



l



5



t0,3.157



2-t



0,005 0,005



Alumioum Clrd



Stcl



.



{,197 I



0,1$55



t0



,.t523



0,'17?7t



m



t,a93r



0.r5970



0,m3t 0.q)r6



t



35-.a5



7,80



7,t0 7,m



tlo



min.



rr-tt



0,006t



G.lvrniz.d StcGl for A.C.S.R. Coppcr Chd Stccl



ll.5



t,20



I



t7,5-r9,5



l5-.a5 55-100



17,5-45,0



25- r a{l



7(F95



t



too-l



6,59



t00-r,o



[email protected](



k.l. 2l



80-t l0



t,l5



5.5q



100



658,7



0,000021 0,000021 0,000021



z



*, I.400



0,0000



r.3@



o,m@u5



I



0,00001 2



k.l.16.900



o,oml]



k.l. 15.t00



0,0qnt3



30



Istilah sengaja tidak diterjenuhkan karena salinaruya belum serogam



o,2t2



0,u3



2.1 E 8-



R-



.i



Err



Q Q a O - d a I t n € F € 6 g - N 6 !t n €F o a Q tli =



-'



"i



| :t n g h



9Q



q Q



E5



2It



EB



3- e. q q 3. ? A q A { t A q i i to' t-oi.dt- trs 8-d t-$ 8.ri qri 8.j E+ t Rd e- Eai tci 8.ci 8. 8--: e E 8- t 3-i i -: dd d d d dd i d d d d d d dd d d



TC -E



r8 iE



9



Klasifikasi Kawat Fcnghantar



i!$r



dio€doo€idao-lGadFd6 -€i-6o9ha6-oo6-FF6€6 j J Jaff dd----



=



s. q d d



N !! ! n 9EO



a o€o-o€F€6? h l+litaa6oa O OdOdOOOOOO



-CtoCtOOOO



!.{



3E ar E€



q



dE



FE c,



i



e



&e



t E.:'t



iE .E



!



*



-o .=



F.E



:



al



qqqqqqq



o- c- o- o- o- o- o-



q



o- o-



o. o- q o- q q q q



o- oj of o.



Lg



E,qt



e tA !l tr cE



I



E at



F I D



I



I



c 'rI



is$t



qqqqqqq



o- o_ o-



q



h66h€€9€6€96O6tsFFFFF NNNNNNdddNdNNdddNddN



o- o- o- o- o- o- o-



q



q



o- q



o- o- o-



qqq



- OrO@€OOE N NdddddNN



C



li



ooooooooooooo6600000 FFFFFFFFFFF FFFNFF6€9 o66600q6606666666660



r;



Ee c o



ri$s sttttttttStStSsttttS



v



o-q



€ ! 6 A J



i i$s



r-



3,



E9



t! E.{}



E



.o-



?d



-? !.i



3i



qq



qqqqq



o.



q q q qo. q



o.



q



6-F



Fado--6-i€ €daFh6-aFh 6ddEF--



"s3B ] R3l3*3;; 0 000000000c € 66464OO600 €€i99999!O9\9 6



iR



ss



a



- ; - -



Is* EEAEEsE:;:rFRi::3Bii



N



xa



-N



oocrcrcrooFF-F€-ahh-oid i!FoN6lF-FA;h6iOl-6F ?o? 1q nq -6 E€hloa{d Odd-r--



EJ



v



'3e x) )c



h 6



a-N6lo6-€dFd9aN96-69 O o-dOlah99F ni d t{ cd d d d J -'.I.i di ?i ii j j i vi vi d vi .d d d 6 d d d 6 d 6 6o666il!!!!!!lailiii ! lal!?!!!!!



!i



E6 ED



qqqqqqqqq q q



h h6600eaeQQeoohh6na6



Ess



E



iE



o-



hhhhcooooooodociooyih6



tE



q q q o- o-o-o-o-o-q qq'l.lFlFlo.o.q



qqqq



o. q



d j ja



e h o ! j



I 88t88ttte8eetrttr3t t t



dat96FF-O F€60-66€60!FO-66tsts6 hNFh96dao--l-6-Filvr-F - d d a I h I F 6 - { € d 9. q d- 9-



a



FaNF6A6!_



i6OO-S496 d6-6O66hF{dd!O66F?6 h-F!l-OdFOF6!-il@FFO -dd6!hgF6OaF-9d-!FhN OOOOOOOOOq!-Ndath9€-



+ N



n99;8eBRN-6arr!666 i"j j j iei..iFjoiod dvi.d j;



^ rr} Yl !. o: sl q 9. @- 6- d- q 9dddo'ddddd ji.i.i.idiiviF.cdO- j : N Fif S --S ip ; ! $



Nl;a66FoOa@-6aNh6F{ rE,dNalh.-=:



66d6{6a6-



N I 6 - O a N € ? F h I F d C\ 6 I o I j@F6FidFFi bohENn--!--o COQI!Oh-Fl-€Fhi6NN-C6hi6NddE:E



a6doo---O 6 e i ! 6 Y) -iq!--. @. qvI r.nq.l--o €hraNNd---OOOOOOOOO



- s33F83!s:!3:ESSREFE



a S



t1



O



g



oO



-



-.i



Ic



E.*a ,EC



,E! 'ib c o^ OEE



EEc



*!o



6EE



3



-dh6qen-a 3 !N6a6N6-^ F - xsF33FF38ESt8B3f,35B q. E r.G"qaqqR.e.3.q8.Et8.t3.B.8.5. -.qc.5.s.=.\F-3.aqG.r.8.a:.:.{5.3. 6@oo€6@r!ohdaoo9hl6daiii ooooooooooooooooooo o o -ts6666dd---



66066



+t



+#+++



t



q



?.



q



g.



+l



a?



++++#



+r



+++++



i i -q i



R.



4



=q



8,



i



?



+1



8. 8.



6



0



3 388S88855655E5tt8t8 to to o ooooooooooooooooooo + + + + + +r +i + + + tl # + + + + + + + + + +



8ttt8tttt88383383388 oooooooooooooooooooo



e.



+1



e 8. t



? i. q



^8.



Ii



1 !.



i I i i I I :. : :. i



:



l0



Eab



2.



Pcnghantar untuk Saluran Transmisi Udara



Kawat logam paduan (composite) adalah penghantar yang terbuat dari dua jenis logam atau lebih yang dipadukan dengan cara kompressi, peleburan (smelting) atau pengelasan (welding). Dengan cara demikian maka dikenal kawat baja berlapis tembaga atau aluminum.



Kawat lilit cantpuraz adalah kawat yang lilitannya terdiri dari dua jenis logam atau lebih. Yang paling terkenal adalah kawat ACSR (aluminum cable steel reinforced) dan "aluminum alloy cable steel reinforced". Beberapa sifat fisik dari kawat tanpa isolasi (bare) untuk berbagai macam bahan tertera pada Tabel l.



2,1.1. Sifet-sifet Kawat Logam Kawat tembaga tarikan (hard-drawn) banyak dipakai pada saluran transmisi karena konduktivitasnya tinggi, meskipun kuat-tariknya (tensile strength) tidak cukup tinggi untuk instalasi tertentu (periksa Tabel 2, 3 dan 4). Dibandingkan dengan kawat tembaga tarikan (hard-drawn), konduktivitas kabel Aluminum Cable Steel Reinforced (ACSR) lebih rendah, meskipun kekuatan mekanisnya lebih tinggi dan lebih ringan, sehingga banyak dipakai sebagai saluran transmisi. Karena garis-tengah luarnya lebih besar dibandingkan dengan kawat tembaga-tarikan untuk tahanan yang sama, ACSR sangat cocok untuk penggunaan pada tegangan tinggi



dilihat dari segi korona. Data-data untuk kabel ACSR dan aluminun dapat dilihat pada Tabel 5 dan 6. Kawat tembaga campuran (alloy) konduktivitasnya lebih rendah dari kawat tembaga tarikan, tetapi kuat-tariknya lebih tinggi, sehingga cocok untuk penggunaan pada gawang (span) yang lebih besar. Tebel



Jumhh dan



3.



Kabel Tembaga Berlilit Tanpa Isolasi (Bare, Stranded) Tahanan Listrik pada 20'C (O/km)



Kemt



Luas Pcnempang Terhitun3



(mmr)



Gnm)



(mmt)



l.0q)



t27lx,2



850 725' 600 500



12712,9



83t,t



9t13,2



731,8



9.315 7,651 6.655



9t12.,9



60t,l



5.16



l!,2



4m



5l12,9



490,6 102,9



37s 250



6117,6



323,t



1,11E 3.654 2,937



6t12,3



253,5



2,298



7& tr0



3712,6 3712,3



196,,1



t25 t00



to



t912,3



7t,95



60



t9l2,o



59,70



907,5 7I O,J 537,0



3t



712,6 712,1



!7,t6



3}t,{



7,t



29,09 21,99



261,7



6,9



r97,9 t26,7



6,0



Ukurrn Nominrl



30



Diemetcr



6t



t.02t



Berat



(kr/km)



31,7



35,2 31,9



28,t 26,1



Hard-Drawn Coppcr



Strrndcd Crblc



Strlnded Crble



0,0173 0,02r I 0,02.1t 0,0293 0,0159 0,0436



0,0179



0,o2t7 0,02/t8 0,0303 0,0370 0.oa50 0,0560 0,0715 0,0920



Kuat-Trrik Minimum (Hard-Drewr Coppcr Strrndcd



qbk) (kr) 40.1@ 33.m0 28.7@ 23.7@



t9.!m t5.9S t2.900



157,7



L776 t.390



0,1



t9lt,g



tzs,5



t.129



t4,5



0,! 39



0,



l/t3



4.960



t9l2,o



rm,9



3,0 I t,5



0,171



0,1?8



o,22t



0,22t



{.020 !. r60



t0,0



0,292 0,'t70 0,@0



0,301



2.11O



I



71t,6 71r,2



,,5



7lt,o



,,a91



71,19 a9,16



3,5



1lo,t



3,5



l9



3r,55



2,0



710,6 710,5 710,1



1,979



17,80 12,37 7,9t



0.9



11,6



Anncalcd Coppcr



23,1 20,7 18,2 r6, t



112,O



1,1



Luer



(nm)



xl l.l



Diamctcr



l,l,0t 7,917



r,375 0,87E'



t



4.t 3,6 3,0 2,1 1,8



l



t,5 t,2



0,05/13



0,0694 0.0893



t4



0,793 1,21 2,20



0,r



tt



10.2@



7.t30 6.100



0,{8tt



t.ato



0,61t



t.t70



0,ilr



8tt



t,z9



574



2,30



3,t7



,,31



t26 xt1



1,96



5,17



Irflt



t,E2



9,t8



tt,2



82 s7



m,7



l6



12,7 20,0



2.1



Klasifikasi Kawat



Penghantar



lt



Kawat aluminum carnpuran (alloy) ini mempunyai kekuatan mekanis yang lebih tinggi dari kawat aluminum murni, sehingga sebagai "aluminum alloy cable steel reinforced" ia dipakai untuk gawang (span) yang lebih besar dan untuk kawat tanah (overhead ground wire). Bila diperlukan kapasitas penyaluran arus yang lebih besar dapat dipakai kawat "heat-proof aluminum alloy" yang mempunyai daya tahan yang lebih besar terhadap panas. Datadata mengenai kawat aluminum campuran dapat dilihat pada Tabel 7 dan 8. Karena kawat baja mempunyai kuat-tarik yang lebih tinggi, maka ia banyak dipakai untuk gawang yang besar atau untuk kawat tanah, meskipun konduktivitasnya rendah. Untuk menghindarkan dari karat, kawat baja biasanya digalvanisasikan (perilsa Tabel 9). Kawat baja berlapis tembaga (copper clad steel, Tabel l) mempunyai kekuatan mekanis yang besar, dan biasanya dipakai untuk gawang yang besar atau sebagai kawat tanah. Kawat baia berlapis aluminum (aluminum clad steel, Tabel l) mempunyai kekuatan mekanis yang besar, tetapi konduktivitasnya lebih kecil dibandingkan dengan yang berlapis tembaga meskipun ia lebih ringan. Kawat campuran aluminum ini dipakai untuk gawan9yang besar, untuk kawat-tanah dan sebagai inti kawat "greased aluminum cable steel reinforced".



4.



Tabel Ukuran Nominal (mm2)



Kabet Temhga Berlilit Hard-Drawn untuk Sduran Udan



Jumlah dar Luas PenamTahanan pang TerDiameter Listrik Kawat pada 20'C hitung (mm) (mmz; (o/km)



Kuat Tarik (kg)



Diamcter Luar



Bcrat



(ke/km)



(mm)



240 200



1914,O



238,8



0,07531



9.1E0



20,0



2.148



1913,1



20/,3



7.9t0



180 150 125 100



1913,5



182,E



0,08804 0,09838



1.838 1.645



1913,2



r



75



713,7



55



713,2



7.120



18,5 I 7,5



52,8 125,5



o,ll77



5.990



16,0



t.375



600 700 800 1.000



0,1433



4.9@



t.tD



l.m0



0l,6



0,t170 0,2390 0,3195



112,6



75,25 56,29 46,24 37,16



3.880 2.910 2.21O 1.830



14,5 12,9



712,3



29,@



712,0



2t,99



t9l2,e 114,t



45 38 30 22



t



712,9



Tabel



)irmctcr (mm)



1,5 1,2 /a,O 3,t 3,7 3,5 3,2 2,9 2,6 2,3 2,o



Tolcransi Diameter (mm)



Tcgan3an Tarik



(kg/mmt)



Minimum Rata-rata



0,3E90



t.480



0,4840 0,6185 0,8178



5.



l.170 890



PemrnjaLuas lgan Mini. Penamprni mum



(%,



16,E7



r0,(X



t6,17 t6,17



16,87



u,0 I,O



.6,t7



t,9



r5,90 t3,85 t2,57



+0,o{ *0,O{



16,17



1,9



I l,3a



I,E



10,75



to,(x



t6,52 t6,52 r5,87 17,2' t?,93



6,87 7,23 7,58



+0,0.1



to'03 *0,03 +o'03 +o'03



18,63



7,5t 7,93 8,28 8,98 19,59



l,l



'600



677,0



700



t.m0



E,7



506,4 416,0



7,8 6,9 6,0



334,4 261,7 197,9



9,6



t,7 t,7



9,621



Kuat-Tr.ik



Bcrat



1.000 1.000 1.200



t.2N



31,$ 33,9r1



30,62 29,03 25,98



257 224 203



Konduk.



tivitr3



26t



t,7t



5t,0



211



2,(x 2.2t



6t,0 6t,0 5r,0



Minimum R.t -rati 12,93



Trhrnrn



LLtrik



(kc)



(kg/km)



(mmt)



t6,1 7



16,52



l



914,5



Karat Aluminum flatd-Drewa



+qO4 t0,O4



Panjeng Standar (m)



2t2



183 178



t9t



t59



t69 l,l I



r85



(o/tn)



2,19 2,63 2,91



o



d=



Ei,



Id



l-6 a



$a



${, F:



;to t-



1t c2 lo &



l2



t 2 3 1 5 6 7 E 9 l0ll'12 13lll5l6l7lE Uiuor



Turt



Nomor



Unit



hsur



APD.



3 1 5 6 7 I 9 l0 ll 12 13tl 15 t6 Nomor Unit Uiung



Uiung 19



Uiung Selurm



pada Gan(TanPa Tanduk Isolator dengan



Gbr. 16 Distribrsi Tepngan



12 Tenrh



Gbr.



Selurrn



17 Distribusi legangan Gandengan Isolator Tanduk Busur Api).



pada (Dengan



3.2



Karakteristik Isolator



25



dasar dari karakteristik isolator. Tegangan lompatan api basah adalah tegangan lompatan api yang terjadi bila tegangan diterapkan di antara kedua elektroda isolator yang basah karena hujan, atau dibasahi untuk menirukan keadaan hujan. Di Jepang, tahanan jenis (specific resistance, resistivity) air yang dipakai adalah 10000 Ocm dan jumlah penyiramannya 3 mm/menit. t Tegangan lompatan api impuls adalah tegangan lompatan api yang terjadi bila tegangan impuls dengan gelombang standar diterapkan. Di Jepang gelombang ini adalah 1,5 x 40 ps;2) menurut International Electrotechnical Commission gelombangnya adalah 1,2 x 50 ps.3) Karakteristik impuls terbagi atas polaritas positip dan negatip. Biasanya, tegangan dengan polaritas positip (yang memberikan nilai lompatan api yang lebih rendah) yang dipakai. Untuk polaritas positip tegangan lompatan api basah dan kering sama. Tegangan tembus (puncture) frekwensi rendah menunjukkan kekuatan dielektrik dari isolator, dan terjadi bila tegangan frekwensi rendah diterapkan antara kedua elektroda isolator yang dicelup dalam minyak sampai isolator tembus. Untuk isolator dalam keadaan baik tegangan tembus ini lebih tinggi dari tegangan lompatan api frekwensi rendah, dan nilainya kira-kira 140 kV untuk isolator gantung 250 mm. )



3.2.2. Karakteristik Mekanis Kecuali harus memenuhi persyaratan listrik tersebut di atas, isolator harus memiliki kekuatan mekanis guna memikul beban mekanis penghantar yang diisolasikannya. Porselin, sebagai bagian utama sebuah isolator, mempunyai sifat sebagai besi cor, dengan kuat-tekan (compressive strength) yang besar dan kuat-tarik (tensile strength) yang lebih kecil. Kuat-tariknya biasanya 40G-900 kgfcm2, sedang kuat-tekannya l0 kali lebih besar.r) Porselin harus bebas dari lubang-lubang (blowholes), goresan-goresan, keretakankeretakan, dsb., serta mempunyai ketahanan terhadap perubahan suhu yang mendadak dan tumbukan-tumbukan dari luar. Gaya-tarik terhadap isolator yang telah dipasang relatip besar, sehingga kekuatan porselin dan bagian-bagian yang disemenkan padanya harus dibuat lebih besar dari kekuatan bagian-bagian logamnya, periksa Gbr. 18.



KurGParah tron)



bnjtung B



c



Gbr.



Brsirn i Pek B.sa I Tutup Bcsi TcmPrnl Poerin I lrolator



18



Contoh



lslator Clcvis{yts 25omm H.ny. Turupnya U.ii



d.n8.n



P.gl



Khus6 dan Tutup ysng Kurt



Diagram Disnibusi Kekuatan Mekanis pada Isolatoi Gantung 250 mm.



Bab



26



3.



Isolator Porselin



Kekuatan mekanis dari isolator gantung dan isolator batang-panjang (long-rod) harus diuji untuk mengetahui kemampuan mekanis dan keseragamannya. Kekuatan jenis pin-type dan line-post ditentukan oleh kekuatan pasaknya (pin) terhadap momen tekukan (bending mcment) oleh penghantar. Pengujian kekuatannya karena itu dilakukan dengan memberikan beban kawat secara lateral terhadap pasak. Karakteristik listrik dan mekanis dari isolator gantung, isolator jenis pin, jenis long-rod dan jenis line-post menurut standar Jepang tertera dalam Tabel 12, 13, 14, dan l5.a-7) Dalam perencanaan isolasi saluran transmisi udara, tegangan lebih merupakan faktor penting. Di tempat-tempat dimana pengotoran udara tidak mengkhawatirkan, surja-hubung (switching-surge) merupakan faktor penting dalam penentuan jumlah isolator dan jarak isolasi. Karakteristik lompatan-api dari surja-hubung lain dari karakteristik frekwensi rendah dan impuls. Contoh karakteristik lompatan-api untuk isolator gantung 250 mm terlihat pada Gbr. 19.



Trbet



12.



Karakteristik fompatan Api Isolator Gantung 450 mm5' Tegangan Lompatan



Jumlah Piringan



Kering



,



Api



Frekwensi Rendah (kV) Basah



Tegangan Lompatan Api



Impuls 50% (kV) Positip



155



90



255



130 170



355



4



215 270



5



325



2t5



525



6



3E0



255 295



610 69s 780



3



8



9 10



ll



t2



l3



435 485 540 590 640



690 735



945 r025



l0l



490



r 105



I 105



525 565



I 185



I 190 1275 I 360 1440 1530



l6



E75



t1



920



670



l8



965



705



t9



l0l0



140



r665



20



1055 I 100 I r45 I 190



775 810 845



l23s



915



1745 l 825 1905 l 985 2065



1280



950



2145



23 24 25



760



600 635



880



Catatan: Clevis Type (JIS C 3810): Kekuatan Elektro-Mekanis: (JIS C SEID: 16.5N ke



845 930



860



l5



22



255 345 415 495 585 670



335 375 415 455



1265 I 345 1425 I 505 l 585



2r



Negatip



40



785 830



t4



6)



12.000 kS; Bail



t



5



6l5



1700 I 785 1870 1955



2040



zt2s



xilo & Socket



Type



3.2 Tabel Jumlah



Tcgangan



13.



Tcgangan Lompatan



Diamctcr



(Sbcd)



(mm)



Porslin



A,pi Frekwcnsi Rendah



Tinggi Minimum



Maksimufi



(mm)



(mm)



t0



il



2



200



r20



2t0



20 30 40 50 60



22



3



240



:



3



300 350 400



245 310 375



255 330 400



4t5 490



3



4 4



6



4t0



14.



Tabel



Tegangan



Model



Jumlah



Di.mctcr Kupingan (mm)



PanjanS



Kupingan



(kv)



(mm)



(Shed)



7m



t35



95



200



7(x)



65



160 185



lt5



2$



2r0



2t0 3m



2r,o



515



135 155



850 850



l.(m



38,5



Diametcf Badrn (mm)



5



l/45



485



7



l.t5



LC{510



66 1)



5E5 385 /tE5



l0



145 160



7



t60



55 65 80 80



585 725



l0 l3



160 160



875



t7



160



I,025



2t



l@



80 80



t,t



24



160



EO



LC-E02,1



ll0



u0



5



75



EO



t0



Tcgangan TcSirrurn LompataE Api Frekwemi Rcndgh Lompetsn Impuls B$rh 50% Flarh. Kcring



over (kU



Modcl



LP.IO



It



LP.2O



z2



LP.30



3l



LP{O



I,l{o LP.M



6



n



1 6



t



t0



t2 t4



I t,5 I 7,0



(kv)



(kv)



il5



55 95 125 65 95



2Xt



t25



2q)



t60



380 170 560 650



t50 t85



ll5 r50 t85 235 285



200



335 3E5



280



170



230 170



230



2$



15. Ihrektcrlsdk



Isoletor Jents Pos Sduran (Lhc Tcgangrn Lomprtrn Api Frckwcnri Xhnd$



Diunaar



Di.mtcr



Kupirurn (DE)



Brdrn (em)



Tinssi (mm)



Kcrins (LV)



ta5



6t



tt0



2$



?0



,25



t60 t6lt



x) t5



lm



to t0t t3t



tm 125



190



lot



70



170



240



tf,,



t90



r0t



6t0



2N



2r0



ilt



Belah (kY)



Bcrat (L3)



(tr)



7,sm ,,500 7,vx)



7



9



t0



t\mo



t0



t2



12,m0 t2,000



l{ t8



t2,m0 12,(m



x2 26



t\mo



t,



t2,mo



keduo ujungnya. Ada jenis yang dengan clevis pada satu ujung dan mata pada uiung yarrg lain.



Icglnai.!. ,urLh Nominrl f,upmSJl (Lv) (s,hd)



3,4 6,1



Ku.tPrt h



Catatan: Isotator di atas mempunyai clevis(cantolan)pada



Trbcl



BG3i



(kB)



700



33



LC-8021



r.n8



120



65



ic-80t7



dG-



njan Be-



t60



385



LC-801 3



tilcvcr) (ks)



Bcilt



55 75



85



lr0



22



66 77 77



Basah



Kurt-Psn. crng (Crn-



Kerakteristik Isolator Jenis Batarry-Penjang (Iong-Rod)?'



Nominal



33



Kcring



Tegan3rn Lompatan Api Impuls 50%



(kY)



LC-5505 LC-6507 LC-8005 LC-8007 LC-8010



27



Karakteristik Isolator Jenis PasakT) (Pin Tne)



llodcl Nominal Kupingan vlaksimum



(kv)



Karakteristik Isolator



lain(LE)



fcgt'



TcirnSrn Lomortrn tnpul3



n%$9



!t(,



lm



7t



t6lt



xn ns 3t5



4



Kurt. Pracrnf



D.fri



(t!)



(ts) 7tD



5,7



tu



?m



nn ?u TN



7,7 t



t.5



t5.l 27,6



3t.t



28



Bab



3.



Isolator Porsclin



3.2.3. Penguiirn Isolrtor A-Tc FiarLatuI+h E-Tq nl.rr Loortrr ScF Hfur(Nrrrb. lrreD C - Tturulo+iuFtrolR-drf G.t h)



Pengujian (rcsting) pada isolator



terdiri dari:



(l)



(2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)



Pengujian konstruksi. Pengujian semu (appearance). Pengujian listrik. Pcngujian mekanis. Pengujian elektromekanis. Pengujian termis. Pengujian keporian (porosity). Pengujian galvanisasi.



Dalam pembelian isolator, Perlu dilakukan pengujian jenis dan pengu' jian penerimaan (acceptance) sesuai



tg $o



A t2so



Y



a



a ?tm o E



s



!a



Ia



75(r



%



I



t



/



dengan cara-cara yang berlaku.



3.3



/ ,2



Pasangan Isolator Dalam kategori pasangan isolator (fittings) termasuk pasangan-pasangan logam dan perlengkapan'perlengkapan lainnya guna menghubungkan penghantar, isolator dan tiang transmisi.



33.1.



05t01520 Jumhh



Gbr.



19



Pirinjm



Karakteristik Lompeten Api Isolator Gantung 250 rnm.



Prsengen Isolator



Pasangan isolator terbuat dari besi atau baja tempaan (malleable) yang ukurannya



disesuaikan dengan tegangan, jenis dan ukuran penghantar, kekuatan mekanisnya, serta konstruksi penopangnya (supporting structure). Dengan demikian maka dikenal baut-U, klevis (clevis), link, mata (eye), ball and socket (bola-dan-lekuk), dsb., yang mudah dihubung-hubungkan, dan mudah dipertukarkan; periksa Gbr. 20. Permukaan pasangan logam ini biasanya digalvanisasikan'



3.3.2. Tanduk Api



dan Cincin Perisri



Bila terjadi lompatan api (flashover) pada gandengan isolator, maka isolatornya akan rusak karena busur apinya. Untuk menghindarkan kerusakan ini, maka pada gandengan isolator gantung dan isolator long-rod dipasang tanduk-tanduk api (arcing horns). Tanduk api dipasang pada ujung kawat dan ujung tanah dari isolator, serta dibentuk sedemikian sehingga busur api tidak akan mengenai isolator waktu lompatan api terjadi. Jarak antara tanduk atas dan bawah biasanya 7185% dari panjang gan' dengan (periksa Gbr. 20). Tegangan lompatan api untuk gandengan isolator dengan tanduk api ditentukan oleh jarak tanduk ini; periksa Bab 8. Tanduk api biasanya dipakai untuk saluran transmisi dengan tegangan di atas ll0kV,ataudiatas66kV di daerah-daerah dengan tingkat isokeronik yang tinggi. Cincin perisai (shield ring) dipasang pada ujung kawat dari isolator untuk mencegah tcrjadinya korona pada ujung tcrscbut. Effck pencegah koronajuga dimiliki oleh tanduk api.



3.4



Pcngotoranlsolator



29



htr-U U-Cl'th



--Pc64rTroddt



Trrdrk Api



lr tt



Grdengrl



!l



Pclugu Tudrk nlrpit G6h![



Gbr.



333.



20



Gendengan Isoletm Gentrmg Turggel.



Jcpltrn



Untuk penghantar dipakai pengapit gantungan (suspension clamps) dan pengapit tarikan (tension elamps) sedang untuk kawat tanah dipakai pengapit sederhana. Ada dua jenis,pengapit gantung, yang satu dengan, dan yang lain tanpa batang pelindung (armor rods). Pengapit-pengapit dipilih dengan memperhatikan macam dan ukuran kawat, kuat tarik maksimumnya, serta dibentuk sedemikian rupa sehingga tidak menimbulkan kerusakan dan kelelahan karena getaran (vibration) dan sudut andongan dari kawat. Gandengan isolator gantung tunggal terlihat pada Gbr. 20, gandengan isolator tarik tunggal pada Gbr. 21, dan gandengan isolator tarik ganda pada Gbr. 22, masingmasing lengkap dengan pasangan isolatornya.



3.4



Pcngotorenlsolator Tahanan isolasi dari permukaan isolator yang bersih besar sekali. Nilainya menjadi sangat berkurang menjadi beberapa mega ohm saja, bila permukaannya menjadi kotor (polluted) karena isolator tersebut terpasang di daerah-daerah industri atau di tepi laut. Bila tegangan tinggi diterapkan pada isolator ini, lapisan permukaannya yang lembab



menguap dan menimbulkan busur api setempat, yang kemudian bertambah besar schingga menimbulkan lompatan api. Mekanisme dari gejala ini sukar diterangkan.



Karakteristik lompatan api yang digunakan sebagai standar perencanaan (design) didapat dari pengalaman operasi dan pemeliharaan pada saluran transmisi, serta dari



Bab



30



3.



Isolator Porsclin



data-data pengujian lompatan api pada isolator yang sengaja (artificially) dikotori atau yang dikotori secara alamiah.



3.4.1. Krnlderistih Lomptm Apt drri Isoletor Kotor Untuk isolator gantung 250 mm yang dikotori (polluted) berlaku mmus tegangan lompatan api sbb:r)



":ffi



dimana



Y: : K: ff:



W



(3e)



lq$anEan lompatan api minimum untuk gandengan isolator gantung dengan rY piringan (kY) kegadatan adhesi garam (mg/cm') kepadatan adhesi serbuk poles (polished) (ngFr jrrml4fu piringan isolator



Pada umumnya garam merupakan pengotoran terhadap isolator. Namun, untuk memperhitungkan pengaruh bahan-bahan yang tidak dapat dilarutkan, pengujiannya dilakukan dengan garam dan serbuk poles (polishing powder). Kepadatan serbuk /( dianggap bcrnilai 0,1 mg/cm2.



Grdarrn Irclrtq



Tuirt



ADi



I



l--**", *,,, I



I



Tr.Lt



ADi



Ocvir



Lld. Patrpit Jcoit



fosri



Gtr.21



GenAcogrn



Ishtor Tarlk Tuggd.



Ghr.



/2



Gendeogrn Isolator Tsrik Gerd8.



3,4



Ecngotoran Isolator



31



Guna menampung perbedaan antara pcrcobaan dcngan keadaan scbenarnya, dipakai faktor koreksi fr, yakni L



_ tegangan ketahanan



,.g



untuk perencanaan



(4o)



Pada umumnya dipakai harga k: 1,25, meskipun untuk saluran-saluran transmisi penting atau tempat-tempat khusus, nilai /r diatur menurut kepcrluannya antara 1,0



dan



1,25.



Dalam Gbr. 23 diberikan contoh karakteristik tcgangan ketahanan (withstand voltage) untuk isolator gantung 250 mm, sedang Gbr. 24 menunjukkan karakteristik yang sama untuk isolator long-rod. t9 IE



l7



?t6 a



.l



'rs



4



tt1 g ali a



4,,



i,, a A



7to



It



Ee E



7



0,0t Gbr.



0,t 0,2 0,3 0s fcpr&r.r Adhai Gro (rr/c!)



Zi



0,02 o,03 4,05



0,07



X.O.d.tu Adt6i Grm (rr/cr!)



Kerelteristikyeng"Dfuekomco" drsiten untuk Percncemen Tegangsn Ketehanen Isoletor



Gbr.



2|



Ifunktcrlsdf yrrgDlrekom' drsltrn untuk (Pcrmnren) Tegrryrn Kctrhanen Isolrtor



Gentung 230 mm.



Betery-Pen[ng (Irog-R.od).



3.4.2. Klasifikesi Drerrhdrereh



Pengotoran



Berdasarkan pengalaman mengenai kerusakan terhadap saluran transmisi, maka



daerah-daerah pengotoran (contamination) dikelasifikasikan menurut Tabcl 16. Pembagian ini dipengaruhi oleh kondisi geografis, misalnya, daerah yang banyak mengalami banyak taufan (typhoon), daerah pegunungan, daerah dataran, dsb.



3.4.3. Crn-crre Penrngguhngrn Pengotorrn Genm



den l)cbu



Untuk menanggulangi pengotoran yang menyebabkan penurunan tcgangan ketaTrbel Kelasifikasi



A



Kcpadatan Adhcsi Garam



di bawah 0,01



16.



Kdesffittesl



Dsr[



PcoSpaoru



B



c



D



E



0,014,03



0,0H,06



0,064,12



o,l?4,?s



F di



etg



0*,



(mg,/cm2)



B. E,F .



Catatan: A,



..Pcngotoral Ritgaa ..PengolorutBcrat



C,D.



..Pcttgotorusa-rt



32



BEb



3. IcoLtor Ponclin



hanan pada Isolator, (periksa Gbr. 23 dan Gbr. 24) ditempuh cara.cara boikut: (l) Menambah isolasi (misalnya dengan menambah jumlah piringan dalsm gandengan).



(2)



Mencuci isolator, yaitu dengan menyemprotnya dengan air, birsanya dalam keadaan bertegangan (hot-line washing). (3) Memberi lapisan campuran silikon pada isolator untuk mcnangkal air (walcr rcpcllcnt). (4) Menurunkan tegangan sistim atau memutuskan arus saluran transniri bila dipcrkirakan akan terjadi gangguan. Data-data tentanB pengotoran di Indonesia tidak ada, sehingga urgensi penerapan cara-cara di atas belum diketahui.



3.5



Pemhuuken Isolator Karena dipakai selama bertahun-tahun, isolator berkurang daya isolasinya, misalnya, karena mengatarni keretakan pada porselinnya. Proses ini dinamakan pemburukan (deterioration) isolator. Sebab-sebab utama dari pemburukan isola.tor adalah pcngembangan kimiawi dan pengembangan pembekuan dari semen, perbedaan dari pcngembangan karena panas di berbagai bagian isolator, pengembangan panas karena arus bocor dan berkaratnya pasangan-pasangan logam. Untuk mencegah proses pemburukan dilakukan hal-hal sebagai berikut: (l) Meninggikan kuat-mekanis dari bagian porselin. (2) Membatasi pengembangan kimiawi dari bagian-bagian semen (3) Mengecat (buffer paint) bagian-bagian semen (4) Tidak menggunakan semen di dalam lapisan porsclin. Isolatorjenis pasak (pin-type) paling banyak mengalami proses pemburukan sehingga sering menyebabkan gang.guan pada saluran transmisi. Isolator gantung, isolator long-rod dan isolator line-post jarang menyebabkan gangguan karena pemburukan. Dengan kemajuan tcknologi, maka isolator yang dibuat akhir-akhir ini sedikit sekali mengalami pemburukan.



3.6



Referensi Rcfcrensi yang digunakan dalam Bab 3 adalah sebagai berikut:



l) Testing Methods of Innlators, Japanese Standards Association, JIS-C-3801, 1966. 2) Impulse Yoltage Testing, Japanese Electrotechnical Committee, JEC-!06, 1944.. 3) Rccommcndation on High-Yolta9e Test Techniques, International Elcctrotcchnical Commission, Publication 60, 1938 (Rcviscd l%2). mm Clevis-Type Suspension Insulators, Japanese Standards Association, JIS-G



4\



250



5)



250 mm Ball-and-Socket-Type Suspension Insulators, Japanese Standards Associa-



3810, 1966.



6) 7) E)



tion, JIS-C-3817, 1971. Iang-Rod Insilators, Japanese Standards Association, JIS-C-3816, 1962. Lin*Post Insulatorn, Japanesc Standards Association, JIS-C-3E12, 1968. Spccial Study Committee, 'Coun&erplan for Salt Pollution of Transmission Linc-, Results of lYorkshop on Transmission lfues, Electrical Coopcrativc Re*arch Associatron of Japan, vol. 20, No. 2, April 1964, hal. l0l.



BAB



4.1



4.



KONSTRUKSI PENOPANG SALURAN TRANSMISI



Jenis Penopang



4.1.1. Menrn Beie den Tieng Brir Jenis-jenis bangunan penopang saluran transmisi yang dikenal adalah menaramenara baja, tiang-tiang baja, tiang-tiang bcton bertulang dan tiang-tiang kayu. Menara baja adalah bangunan tinggi terbuat dari baja yang bagian-bagian kakinya mempunyai pondasi sendiri-sendiri, sedang tiang baja mempunyai satu pondasi untuk semua bagian kakinya. Menara baja untuk saluran transmisi dibagi menurut bentuk dan sifat konstruksinya menjadi menara persegi, menara persegi panjang, menara jenis korset, menara gantry, menara rotasi, menara M.c. dan menara bertali (guyed tower), periksa Gbr. 25. Tiang baja terbagi menjadi tiang persegi, tiang segitiga, tiang pipa baja dan tiang Panzer, periksa Gbr. 26. Menara-menara persegi dan tiang-tiang persegi sama bentuk dan kekuatannya dan paling banyak disukai" Jenis-jenis ini banyak dipakai untuk saluran transmisi ganda (double). Menara persegi panjang sama bagian atas dan bawahnya, serta banyak dipakai untuk saluran tunggal dan saluran banyak (multicircuit). Menara jenis korset sempit di bagian tengahnya, dan biasanya dipakai untuk saluran tegangan tinggi rangkaian tunggal (single circuit), serta untuk gawang (span) yang lebar. Menara gantry digunakan bila saluran menyeberangi jalan kereta api, jalan raya s€rta kanal-kanal air. Menara rotasi adalah menara yang bagian atasnya diputar45o di atas bagian bawahnya. Menara M.C. terbuat dari pipa-pipa baja yang diisi beton. Menara bertali mempunyai konstruksi berengsel yang menunjang beban mekanisnya dengan kawat-kawat penahan (stay wires). Tiang-tiang baja segitiga adalah konstruksi yang terdiri dari tiga kaki yang mempunyai bagian-bagian segitiga samasisi (equilateral) dan diagonal-diagonal seperti pada tiang-tiang persegi. Tiang-tiang jenis ini dipakai pada kawat-kawat transrnisi yang bebannya ringan. Tiang pipa baja dibuat dari pipa baja dengan penampang bulat. Tiang Panzer terbuat dari plat-plat baja tipis yang dipasang di tempat dengan penopang tiang. Menara-menara transmisi terbagi menurut karakteristiknya menjadi menara baja kaku (rigid), lentur (flexible) dan setengahJentur (semi-flexible). Menara kaku direncanakan untuk rhenahan beban yang diperkirakan oleh menara itu sendiri, sedang menara lentur dan setengah-lentur direncanakan tanpa atau scdikit sckali bcban pada arah kawat. Menara transmisi baja dibagi menurut objek atau tujuan penggunaannya sebagai bagan berikut:



34



Bab



4.



Kmstnrlsi Pcoopang Saluran Transmisi menara singgung (tangent tower; diterapkan bila sudut mendatar kurang dari 3')



Menara-mcnara baja untuk gawang standar kadang-kadang disebut juga menara standar.



4.1.2. fieng Beton Bertutug .:



Tiang beton bertulang (steel reinforced concrete poles) dapat dikelasifikasikan



menurut cara pembuatannya dan menurut cara menghimpunnya (assembling). Kelasi-



tr.



gBHffi tl ,r--r tr Fcryi



GmtrY



Fcrt{iDraiuf l(orrt



Gbr, 25



ffififfi t]



O



Rotari GDt



Zt



Bcrtali (GuYcd)



Tuacgal



C,V.n



M. C. Jcol&Jcnls



T A o o



Persegi



Mcnrn



B$'



Jcnis



Scgitiga Pipo Baja Panzer



Jcrds-Jcds Ttrry-EolL



H



Jcois



A



Jenis Gcrbang'



KehslEkasl Ttsrg Bots B€rtulrng drn Thg IfuYu mcnunat



Cera MeoghlnFnnys.



4.1



Jcnis Pcnopang



35



fikasi menurut objek sama dengan menara baja. Tiang beton bertulang dikelasifikasikan menurut cara pembuatannya dalam pembuatan dipabrik atau pembuatan setempat (on-site). Tiangbeton bertulang dikelasifikasikan menurutcaramenghimpunnya sebagai tiang tunggal, jenis H, jenis A, atau jenis gerbang-kuil (shrine'gate), seperti terlihat pada Gbr.2'1.



4.1..3. Tiang Kayu Oleh karena penanganannya (handling) yang sederhana dan harganya yangjauh lebih murah dibandingkan dengan tiang atau menara baja, maka penggunaannya sangat direkomendasikan untuk Indonesia. Harga yang lebih murah ini disebabkan karena perencanaan untuk penopang baja biasanya lebih konservatip dibandingkan dengan perencanaan tiang kayu. Pada umumnya, konstruksi baja direncanakan untuk dapat menampung secara aman putusnya satu atau dua kawat, sedang konstruksi kayu tidak. Oleh karena itu, masuk akal bahwa alasan untuk memilih konstruksi baja yang lebih mahal harus dikaitkan dengan kebutuhan akan perencanaan yang konservatip,



dan bahwa kondisi yang dapat membenarkan pemakaian konstruksi kayu yang lebih ri-rurah dan berumur lebih pendek dikaitkan dengan bahaya gangguan yang sifatnya lebih teoritis. Keuntungan yang lain adalah bahwa kayu merupakan isolasi yang baik terhadap petir. Tiang kayu yang terhubung seri dengan isolator porselin memberikan perlindungan terhadap petir yang sama dengan isolator keramik yang ditanahkan apabila jumlah isolator dalam gandengan terakhir ini lebih banyak. Rencana konstruksi penopang tergantung dari karakteristik penopang tersebut, artinya apakah ia kaku (rigid) atau ada kelenturannya (flexible) menurut arah saluran. Tiang kayu dan beberapa jenis konstruksi penopang baja (periksa 4.1.1) termasuk dalam kategori terakhir, dan dalam perencanaannya biasanya hanya dihitung tekanan angin melintang (transverse) terhadap saluran dan konstruksi penopangnya. Tarikan longitudinal oleh kawat biasanya diseimbangkan pada kedua belah pihak konstruksi. Tetapi bila satu atau dua kawat putus pada satu pihak, maka terjadilah beban yang tidak seimbang yang mungkin jauh lebih besar dari tekanan angin melintang tadi. Konstruksi penopang yang lentur (flexible) dapat menyerap dengan cepat ketidakseimbangan ini. Konstruksi pada kedua pihak gawang (span) melentur ke arah gawanggawang yang berdekatan, dan pergerakan dari puncak tiang memungkinkan pengendoran tegangan kawat pada gawang-gawang tadi karena andongannya (sag) bertambah. Defleksi dari tiang yang kedua dan ketiga sesudah gawang yang lepas (putus) juga keiihatan, meskipun defleksinya makin lama makin kecil lbiasanya tidak tampak lagi pada tiang kelima). Makin besar kelenturan konstruksi penopang, makin kecil beban tambahan yang harus dipikul oleh tiang manapun. Meskipun demikian, diadakan juga sekedar kekakuan longitudinal dengan memasang menara-menara penahan (anchoring towers) yang kaku denganjarak antara 2 km, dengan maksud untuk menahan putusnya satu (di antara tiga) kawat pada satu pihak atau beban melintang. Cara menghimpun tiang kayu sama seperti tiang beton, periksa Gbr. 27. Di Amerika Serikatjenis H telah dipakai untuk saluran dengan kelas tegangan I l0 kV, 132 kV, 154 kV dan 230 kV sejak 42 tahun yang lalu. Berdasarkan atas pengalaman ini, maka jenis H atau jenis gerbang-kuil telah dipakai untuk saluran dengan tegangan 345 kV sejak l0 tahun y4ng lalu. Penggunaan tiang kayu (biasanya tunggal) untuk saluran 66 kY adalah



Bab



36



4.



Konstrutsi Pcnopang Saluran Transmisi



hal yang biasa di Amerika Serikat; karena itu penggunaan tiang baja hanya dibenarkan bila salurannya berat sekali. Bentuk A atau H dipakai bila dikehendaki kekuatan melin' tang yang lebih besar (1-5 kali) dibandingkan dengan tiang tunggal. Kira-kira 40 tahun yang lalu di Inggris telah dikembangkan tiang ganda (double-pole structures) yang lebih efrsien, misalnya tiang Rutter," yang memiliki ketahanan yang tinggi terhadap keruntuhan karena kekuatannya enam kali lebih besar dari tiang tunggal. Ada tiga jenis kayu yang dipakai sebagai konstruksi p€nopang di Amerika Scrikat, yaitu Douglas Fir (pohon den), Southern Yellow Pine (sejenis cemara) dan Westcrn Rcd C.edar (pohon aras), yang semuanya diawetkan. Penggunaan kayu yang tidak diawetkan dianggap tidak ekonomis lagi, sesudah persediaan kayu keras (Chestnut dan Northern Cedar) habis. Pengawetan (preservative treatment) diperlukan karena kayu mcnjadi rusak oleh sejenis cendawan (fungus). Cendawan memerlukan udara, kelembabaa dan makanan untuk hidupnya; makanan ini diambilnya dari kayu. Bahan pcngawct mengandung racun yang mematikan cendawan tadi. Ada dua kelas pengawet, yaitu yang larut air (water borne) dan yang larut minyak (oil borne). Pengawet larut air, misalnya CCA (Copper-Chrome-Arsenate), lebih bersih daripada pengawet larut minyak, seperti Creosote dan Pentachlorophenol (PCP). Kecuali itu, CCA mempunyai daya lekat yang kuat sehingga praktis tidak berkurang konsentrasinya setelah 20 tahun dan tidak memerlukan pemeliharaan. Namun, karena pengalaman lain yang memberikan hasil positip di Amerika Serikat ada kecenderungan untuk menggunakan pengawet larut minyak, terutama PCP. Di Indonesia terdapat berjuta-juta hektar hutan kayu dengan k.l. 90 jenis kayu bangunan dan k.l. l0 jenis kayu yang dapat digunakan sebagai tiang transmisi. Menurut survey yang dilakukan oleh Lembaga Masalah Ketenagaan dalam tahun 1961, jenis kayu yang banyak dipakai oleh Perusahaan Listrik Negara terutama untuk distribusi adalah kayu Ulin (Eusidiroxylon Zwageri), Jati (Tectona Grandis), Rasamala (Altanghia Exelsa Noronha, sejak tahun 1938), Nani (Metrosideros Petiolata/Vera), Giam Tsbel



17.



Perbanding$ Sifat dgn Kekuaten Tiang Kayu Amerlka dan Indonesie Kuat



Jenis



Tegangan Serat



Moduius



/o



Elastisitas



Kelembaban



Gm/cm3)



(kg/cm2)



(kg/cmz)



Tindast ) (ks/cmz)



DOUGLAS FTR



t2



0,41



548



137.000



SOUTHERN YELLOW PINE



t2



0,51



548



127.m0



t2



0,33



422



79.(m



353



r5,1



0,45



281



54.000



295



14,1



0.80



575



92.000



598



I 5,5



1,04



l1t3



184.000



73,4



Berat Jcnis Kayu



d



l.



a)



E



a



T e



)1



WESTERN RED



CEDAR DAMAR (Agathis



c 0



6



.E,



g



xal



v



I-aronthyfolia,



498



RASAMALA (Altinehia Exelsa Noronha)



ULIN



(Eusidi-



roxylon Zwagcri).



rr



522,



Crushtng StrcBth; Tckanan Scialo dengan Scrat (Grain).



,tli



r',@!.hr:-trl



..rl. .



I



12



Eebro



g.dt Konctrutsi



Fcoopang



37



(Cotylebolium mula Utxylon Pcrc) dan Bakau (Shorea Elliptica). Kecuali kayu Ulin yang keras, kayu-kayu lainnya diawetkan dengan berbagai cara. Perbandingan sifat antara kayu Indoncsia dan Amerika tertera pada Tabcl 17. Dari Tabcl ini dapat dilihat bahwe kayu Rasamala mempunyai sifat-sifat yang menyerupai Douglas Fir dan Southern Ycllow Pine. Menurut pengalaman PLN umur tiang kayu Rasamala yang diawctkan berkisar antzra lt-20 tahun. Karena kckcrasan dan kckuatannya, kayu Ulin dapat digunakan tanpa diawetkan. Kayu Ulin yang tidak diawetkan rclah dipasang di kota Jepara (Iawa Tengah) lebih dari 30 tahun yang lalu dan masih dalam keadaan baik. Menurut pengalaman di Swedia, Amerika Serikat, Australia, dll. penggunaan tiang kayu ternyata menghasilkan penghematan biaya investasi yang tidak kecil. Di Amerika Serikat, penghematan tiang kayu terhadap tiang baja mencapai l0/. dari biaya konstruksi (k.1. bcberapa ribu dollar per km).2) Dalam pcnghematan ini rcrmasuk pula penghematan dalam biaya pembebasan tanah untuk jalur transmisi. Penghematau juga terjadi karena pemeliharaan hampir dapat diabaikan. Sebaliknya, menara-menara baja memerlukan pemeliharaan yang tidak kecil. Sesudah 20-125 tahun menara-menara baja harus dicat kembali seluruhnya. Pengecatan itu perlu diulangi tiap-tiap 7-8 tahun sesudah itu. Menurut pengalaman,2) biaya pengecatan setahun untuk menara 69 kV sepanjang 350 mil bcrjumlah $70.000. Berdasarkan atas kenyataan di luar negeri ini, dan pengalaman dengan tiang distribusi di dalam negeri, maka dewasa ini usaha memperluas penggunaan tiang kayu terus dikembangkan.



4,2



Beban pada Konstruksi Penopang Dalam merencanakan konstruksi-konstruksi penopang (supporting structure) diandaikan sesuatu beban tertentu. Beban ini biasanya ditetapkan dalam standarstandar. Oleh karena standar di lndonesia tidak ada, atau kurang sesuai, dalam buku ini akan digunakan standar Jepang.



4.2,1. Telonrn Angin Kecepalan angin untuk perencaruors) di Jepang adalah 40 m/sekon untuk masa April sampai Nopember, diukur pada ketinggian 15mdi atastanah. Nilai ini didapat dari penyelidikan di seluruh negara dengan mengukur keccpatan angin maksimum rata-rata selama l0 mcnit. Untuk musim suhu-rendah Desember sampai Maret kecepatan perencanaan



adalah 27 m/sekon. Apabila kecepatan maksimumnya besar, misalnya pada penyeberangan sungai atau untuk ketinggian yang lebih besar, kecepatan perencanaannya disesuaikan dengan hasil pengukuran. Kecepatan naiknya kecepatan angin tergantung dari kondisi permukaan tanah dan skala kecepatan angin. Naiknya kecepatan angin di udara dapat ditulis dengan pe6amaan yang dihasilkan dari data-data di beberapa negara sebagai berikut:



dimana



Yr: Yo(hlh)'i' Vt: kecepatan angin perencanaan pada ketinggian i % - kecepatan angin perencanaan standar (m/s) io : ketinggian standar (15 m) i : tinggi dari permukaan tanah (m)



(41)



meter (m/s)



Tabet



lE.



Tekanan



(,



A4in dsn Koefrstcn Talrmn (pedll{l n/s)



6



Tckanan Kelasifikasi



Angin (ks/m2)



Kocffisicn Tahanan



80



0,8



80



0,E



Penampang Segitiga atau Jajaran Genjang



190



1,9



Penampang Persegi terdiri dari Pipa-pipa Baja



t50



1,5



Bila Penguat (Bracing) dipasang pada Arah yang sama di kedua Muka, Depan dan Belakang, ke arah Tekanan Angin



220



2,2



Jcnis



LainJain



2&



2,4



Penopang



Penampang Bulat



80



0,8



Tiang Kayu Penampang Bulat



Tiang Baja Lainlain



Tiang Beton Bertulang



Menara Baja



Crtatan



E' D



LainJain



120



t,2



Terdiri Pipa-pipa Baja



170



t,7



I-ain-lain



290



2,9



Palang Tunggal



160



1,5



[.ain-lain



220



2,2



Penghantar Tunggal



100



1,0



C



Tiang Kisi-kisi Terdiri dan Baja Siku



i x o E' 6



3 F b n o



t, o



rc D



E' GI



(n D



c T E



Palang (Travers) pada



Tiang Kayu, Tiang Baja atau Tiang Beton Bertulang



Kawat Berkas



Gandengan Isolator



#i-



....-;.'-



-;;.,-"



c tr a



Jenis Kawat yang



Direntang



Fl



E.



o



90



0,9



Sctiap Dua Kawat Bcrkas Dipasang Mendatar dcngan Jarak Kurang dari Dua puluh kali Diamcter Pcnghantar



1,{()



1,4



Hanya untuk Saluran Tegangan Tinggi Khusus



4.2



Beban pada Konstruksi Penopang



39



Beban yang disebabkan karena tekanan angin terhadap konstruksi penopang, kawat-kawat dan gandengan isolator dinyatakan oleh persamaan:



P



:



(42\



Cl(l1z)pY'zls



P: beban karena tekanan angin (kg) C: koeffisien tahanan yang berubah menurut bentuk barang Z : kecepatan angin (m/s) / : kepadatan udara (kgs/ma) 5 : permukaan yang kena angin (m2)



dimana



Oleh karena harga C berubah dengan barang yang kena angin, maka pengujianpengujian di terowongan angin perlu diadakan untuk menentukan koeffisien tahanan apabila menara baru dibangun. Koeffisien ini sukar ditentukan, apalagi untuk bendabenda tiga dimensi seperti menara atau tiang baja, karena ia tergantung bukan saja kepada bentuk seksional dari bagian0'7 bagiannya, tetapi juga kepada faktor substansialitas, yaitu perbandingan Ar antara luas bagian-bagian pada suatu o,1 Ar: Ilt Pmmprn3 yrn3 panel terhadap luas seluruh panel, dan \ Torkm Angiu faktor magnifikasi, yaitu perbandingan ) p A: Ianr ParmD.r3 SclFruhnye(Dimmi I{r, antara jarak bagian depan dan bela- E "t \



'_I--r--



kang terhadap lebar bagian. Contoh dari ketergantungan koeffisien tahanan



dari substansialitas ini terlihat pada Gbr. 28. Koeffisien tahanan untuk



\ tor .lcn![ Ar)



\r



E



o',



E



I



o,t



benda-benda yang penampangnya bulat



seperti tiang kayu, pipa-pipa baja dan



kawat-kawattergantungdarikecepatan



0



I,5



2,0



angin (40 m/s) dan diameter luarnya.



2,5



3,O



Xefiria Trhrnrn



Koeffisien tahanan untuk berbagai jenis konstruksi tertera pada Tabel 18. Untuk kecepatan 2G-40 m/s koeffisien



Gbr.2t



3,5



1,0



C



Koeffsien Tahanan untuk Menara Persegi.



tahanan dapat dianggap konstan. Dalam perhitungan tekanan angin untuk menara dan tiang baja daerah proyeksi dari satu permukaan konstruksi adalah daerah yang terkena angin, dengan mengaTabel



19.



Tekanan Angin Ekivalen pada Menara Baja Menara Pipa



Menara Sudut



Tinggi Menara Biasa



Untuk EHV



Biasa



Untuk EHV



(kg/m2)



(ke/m2)



(ke/m2)



(ke/m2)



40



290



3t0



170



180



50



310



330



180



190



60



330



350



lm



200



(m) kurang



dari



'to



370



2t0



80



390



220



40



Bab



4.



Konstrutsi Penopang Saluran Transmisi



baikan kemiringan (inclination) bagian-bagian komponennya. Daerah proyeksi (projected area) untuk tiang kayu, tiang beton bertulang dan gandengan isolator adalah daerah konstruksi yang terkena angin.



Untuk perencanaan konstruksi penopang digunakan tekanan angin standar, yang contohnya tertera dalam Tabel 18. Dalam praktek perencanaan menara-menara tegangan tinggi EHY, menara-menara banyak-rangkaian dan menara-menara penyeberang sungai atau lembah, tekanan angin untuk menara-menara baja dinaikkan untuk menampung kenaikan kecepatan karena ketinggian tempat serta kenaikan koeffisien tahanan



karena substansialitas menurun. OIeh karena itu untuk menara-menara baja yang tingginya lebih dari 40 meter digunakan harga-harga seperti pada Tabel 19.



4.L2.



Kuat-TerilPenghenter



Kuat-tarik kerja maksimum untuk kawat yang direntang diandaikan sbb: 2 kali kuat-tarik maksimumnya (ultimate tensile strength), kUrang dad



(l)



{,



untuk penghantar tembaga "hard-drawn"'



(2)r,rangoua},5kalikuat-tarikmaksimumnya'untukpenghantarlilit. goya terdapal komponen Bila ada ,udr, .ina"tar pada saluran transmisi, maka rumus (periksa Gbr' oleh ini dinyatakan mendatar karena tarikan kawat. Komponen 29\: dalam hal biasa: H. : 2P sin 01, dalam hal khusus: H,: Pr sin01 * P, sin0, II. : komponen gaya mendatar (kg) dimana P : tarikan kawat yang diandaikan (kg) Q' 0 P 0z: sudut-sudut mendatar



(43) (44)



Bebantegakterhadaptitiktopangadalahjumlahberatkawatdangandenganisola. penghantar' Beban tegak pada tor ditambah dengan to,,pon"n regat Oari iarikan titik B (Gbr. 30) dinyatakan oleh persamaan: t w,: )1$,t



dimana 7, rl,



w,XS,



* sr) * P(tao * tan d') t w'



(4'



'r



:iumlahbcbantcgak(kg)



:



bcrat $atuan Penghantar (kg/m)



,,: u"'li *t*"'u"'a"-u"oo"J"ii : wr : P:



pada penghantar' misalnya es dan



salju (kg/m) o untuk Indonesia (kg) berat gandengan isolator (kg) tegangBn kawat mcndatar



h



rdr



Gbr.29



Gh.30



t.2



: 6p 6r:



Bcber pada Konctnrtli



Falopang



4l



lebar gawang scbclah menyebclah (m) sudut tegak terhadap tiang-tiang scbelah menyebclah



Sr, Sz



Kecuali beban-beban di atas, beban-beban lain scperti beban eksentrik tegak drn beban-beban tak-seimbang perlu diperhitungkan bila ada.



4.2.3.



Tegrngen pade Begian.Bagian Brie



Tegangan (slress) yang diperbolehkan terhadap bagian-bagian mcnara transmisi ditetapkan dalam standar-standar. Di Jepang, misalnya digunakan standar-standar sebagai Ssriftul'r,rt



tegangan-tarik (tensile stress) yang diperbolehkan (asal kurang



*, q#)



6. 1,5



(46)



tegangan-tekan (compression stress) yang diperbolehkan



_[5 -Oy



(17)



tegangan-lentur (bending stress) yang diperbolehkan



_ -Oy



(48)



:#



(4e)



: l,loy



(50)



i;5



tegangan-geser (shearing stress) yang diperbolehkan O,1oa



r



\



(asal kuran8 duri



t,sJT I



tegangan-pikul (bearing stress) yang diperbolehkan tegangan-lekuk (buckling stress) yang diperbolehkan dinyatakan oleh persamaan-persamaan berikut:



bila0! E



6



E€r O



iE!



ac



lq 3a i! c!



'i€



is cF-



i6iiii



LO



A



ta



o .! a!



!



o\ t\



F



J. E= 'I 'D



I t a



t



.;



8: L! 9'; , .:a



A



11



6'



iE; '5,! r



E



a



!



iEi .:E!



J a



I



!



xc?E E=



E



E!



ii



li



t



6



fo



,;



a



!i it



o 00



.E



Ic



g,



rf E'



q)



E



IEAE! EE H :E E E: !5



(, e)



I -



a-



0a o.x c e zt!



cl



il



E



.-i



! ir Ei E E li€ >EZ 9E EEi; !:f -= i:: o{ EisgEi r.l Ei 9 c



E



i:i i :I oo ,s-Ed 3= Ec



6l



I



: E.F.E 3!!c ? EX:



.tI E



to E



a



*:



a



sI



e a I



t



,!



x!



ii



.2 E



a



E



B



BAB



6. GANGGUAN PADA SALURAN TRANSMISI DAN INTERF'ERENSI PADA SALURAN KOMUNIKASI KARENA INDUKSI MAGNETIS



6.1



Sebab.Sebab Gangguan pada Saluran Transmisi Oleh karena Ietaknya yang tersebar di berbagai daerah, maka saluran transmisi mengalami gangguan-gangguan baik yang disebabkan oleh alam; maupun oleh sebabsebab lain. Dalam Gbr 49 ditunjukkan secara statistis gangguan-gangguan yang terjadi pada saluran transmisi di Jepang selama l0 tahun antara tahun 1955 dan tahun 1964. Gambar ini menunjukkan bahwa pada saluran transmisi di atas l87kV jumlah gangguannya adalah l,l per 100 km per tahun; pada llo 154 kv adalah 2,4, pada 44 -.7j kv adalah 5,8, sedang pada saluran 33kv ke bawah gangguannya adalah 1,0 per 100 km per tahun. Data gangguan di Indonesia dewasa ini sedang dalam tarafpengumpulan. Hampir semua gangguan pada saluran 187 kV ke atas disebabkan oleh petir, dan lebih dari 70/" dari semua gangguan pada saluran ll0- l54kV disebabkan karena gejala-gejala alamiah (petir, salju, es, angin, banjir, gempa, dsb.) Gejala-gejala alamiah lain yang terjadi pada saluran 60 kv adalah gangguan oleh binatang (burung, dsb.). Karena letaknya di daerah tropis, gangguan karena es dan salju tidak diharapkan terjadi di Indonesia (kecuali di pegunungan-pegunungan tinggi di lrian Barat). Gbr. 50 menunjukkan jenis-jenis gangguan yang terjadi, sedang Gbr. 5l menunjukkan macam kerusakan yang terjadi sebagai akibat gangguan tadi. Dari jenis-jenis gangguan yang terjadi, yang paling besar jumlahnya adalah hubung-singkat satu fasa dengan tanah. Alat yang paling banyak menderita kerusakan adalah isolator.



6.2



Jenis Gangguan Jenis gangguan dibagi menjadi dua kategori:



(a) (b)



Hubung-singkat. Putusnya kawat. Dalam kategori pertama termasuk hubung-singkat satu atau dua fasa dengan tanah, hubung-singkat antara dua fasa, dan hubung-sirtgkat tiga fasa satu sama tain, atau hubung-singkat tiga-fasa dengan tanah. Seperti terlihat pada Gbr. 50 hubung-singkat satu fasa dengan tanah paling sering terjadi. Dalam kategori kedua termasuk putusnya satu atau dua kawat. Kadang-kadang hubung-singkat dan putusnya kawat terjadi bersamaan. Kadangkala terjadi juga hubung-singkat di beberapa tempat sekaligus.



Bab



70



6.



Gangguan pada Saluran Transmisi



P.d.ot .. (7J



fr10 Huiu, Arrin, dra GcmprBuui Es rhn Seliu



Pctir



Gmm,



Debu drn Ges



Pcmburuhen



lPhtor



Xekuru3en-kekurengen peda Perrlelen



Discbrbkan oleh Pcrelaten lein



Eutug



den Bineteng Lain



6 nvt



dibr*rh33kV 1+77kV



r------r ll0-150 kV a--"'-r dirtrs lt7 kV



Kslahen Menosie Xeslehen Pekeria Seluren



Keselahen Lein



Gbr.49 Data Gangguan di Jepang



menurut



Sebabnya (f955-1964).



Persentase ( %)



Persent.se ( 7o)



o lo 20 30 4t)



o301050 HubunB Singkat Satu Kawat ke Tanah Hubung Singkai



Antara Fasa



Konstruksi Penopang



l.olatn,



F I



Penshantar



Hubung-Singkar L__ klrene Pembumian



Kawat Putus



,



c:= dibeweh 77 kV r-- ll0-l54kV -: diatas lt7 kV



t' Fr



Lain-lain



50 Data



Gangguan di JePang menurut Jenisnya ( 1955-1964)



tr--



L_-l]?:,



=.S



g drbawah 77 kV .-j I l0-ts4 kv --l dirrrr l8l l(V



Isoletor dan Peoghanlar Laio-lein



Gbr. Gbr.



5{)



5l Data



Gangguan di



JePang menurut Akibat (Kerusakannya)



terhadap Peralatan (1955-r964).



6.3



6.3 Cerr Menghitung



Cara Mcnghituag Hubung6int$t



7t



Hubung-Singf,at



6.3.1. Srturn Pcrhitrmgrn Oleh karena saluran dan sistim transmisi berbeda karakteristiknya pada berbagai tempat, maka digunakan satuan m.k.s yang sama pada tempat-tempat terscbut. Oleh karena kebesarannya yang ribuan kali satuan-satuan yang biasa dipakai, maka dalam perhitungan hubung-singkat digunakan kebesaran yang sesuai, misalnya I.000.000 kVA. Kebesaran yang dihitung merupakan persentase dari kebesaran referensi itu (caranya disebut cara persentase) atau merupakan kelipatan dari kebcsaran itu (caranya disebut cara per-unit). Nilai 100 f atau I per-unit (disingkat p.u.) dipilih untuk dua satuan listrik, misalnya untuk daya dan tegangan antar-fasa (line voltage), kemudian dicari nilai persentase atau per-unit dari satuan-satuan lainnya, misalnya arus kawat. Dengan demikian



didapat:



: Y Qwn :



w Qoon



v Q00%) x I (tw%) x JT I 0oo%) x z (tmfl) x JT



(l4s) (146)



Bila hubungan di atas sudah ditetapkan, maka impedansinya dalam persen atau perunit dapat dihitung dari persamaan-persamaan berikut:



z(%):'ffixloo Z(pu)-w Z(Q): z@\



(147) (148)



(l4e)



ya



:



(r s0)



Apabila MVA dasar atau tegangan dasar dirubah, maka impedansinya disesuaikan pula: Impedansi (MVA dasar baru)



:



Impedansi



(MvA



dasar lama)



, ffi*Hi@r,",r"



(r 5r)



Impedansi (tegangan dasar baru)



: 6.3.2,



Impedansi (tegangan dasar lama)



. l$ffifitffi]'



(152)



Perhitungen Hubmg-Singket Trt-Selmbrng dengen Crre Komponen



Slmetris Perhitungan tegangan dan arus pada titik-titik hubung-singkat dapat dilakukan bila sistimnya sederhana dan seimbang. Namun untuk sistim tiga-fasa yang tidak seimbang penghitungannya menjadi rumit. Oleh karena itu sistim tegangan dan arus tiga fasa yang tidak seimbang itu perlu dirubah lebih dahulu men;adi komponen-komponen simetris yang seimbang. Penghitungan kemudian dilakukan pada siscim-sistitl yang seimbang tadi, lalu hasilnya digabungkan kembali untuk mendapatkan nilai yang dicari pada sistim yang semula (yang tidak seimbang). Suatu kebesaran tiga-fasa yang tidak seimbang dapat dinyatakan oleh jumlah tiga komponen yang seimbang.



Bab



72



6.



GanSSuan pada Saluran Transmisi



Ketiga komponen ini merupakan bagian dari dua sistim tiga-fasa yang perputaran fasanya berlainan serta sebuah sistim satu fasa. Komponen-komponen urutan positip (positive-sequence) dinyatakan dengan subskrip ,1, komponen urutan negatip (negative-sequence) dengan subskrip 2 dan komponen nol (zero-sequence) dengan subskrip 0. Hubungan antara komponen' komponen ini dengan komponen-komponen tiga-fasa yang asli (dinyatakan dengan subskrip-subskrip a, b dan c) dinyatakan oleh persamaan-Persamaan berikut;r)



E,: Ir E. + dEb+ drE.)l E,: {r E"+A2Eb+di")l .t Eo: t. E,+ Eb+ E,) 3-t



(ls3)



|



i,: *,,(i" +aib+,az i,: Ir,(i, t;zi i -d;1



(154)



l-(i,*t- ir+ i"1:l io: !{i, l3 Olmana a: -Z: Z l l3 a_:_T_Zl



(r5s) (156)



Sebaliknya dari komponen-komponen simetris dapat pula dihitung tegangan dan arus setiap fasa sebagai berikut:



E,: Er+ E, + E, Eo:



E,:



i,:ioai,+i, io: i":



I (157)



-r d,E, -r af rl Eo -+- dE1 + d'Er) Eo



io io



t



,l



-r 'dirf di, - d'ir)



(l



a2i,



58)



Dengan menggunakan substitusi di atas, maka keadaan tak-seimbang pada titik hubung-singkat untuk sebuah sistim transmisi yang rumit dapat direpresentasikan oleh sebuah rangkaian ekivalen yang mensimulasikan keadaan hubung-singkat itu. Hal ini mempermudah penyelesaian persoalan dengan rangkaian-rangkaian analop seperti, misalnya, dengan penganalisa jaringan bolak-balik (A.C Network Analyzer),



6.3.3. Cara Menghitung Tegangan dan Arus



pada



Titik



Gangguan



Bila terjadi hubung-singkat atau kawat putus pada saluran transmisi, maka tega' ngan dan arus pada waktu gangguan terjadi dihitung dengan rangkaian impedans komponen simetris sebelum terjadi gangguan tersebut' Bila impedansi komponen' komponen adalah Zr, Z, dan Zo, arus gangguan adalah Irt, Irr dan Is1, tegangan gang' guan adalah E11, Ezrdan Es1, serta tegangan fasa sebelum gangguan adalah Eor,makt tegangan dan arus komponen simetris dinyatakan oleh rumus-rumus seperti terteru dalam Tabel 30.2)



6.3 Tabel



30.



Cara Menghitung Hubung-Singkat



Rumus-Rumus untuk Perhitungan Tegangan dan Arus Hubung-Singkat



Hubung-Singkat Tiga-Fasa



;;L"r lF:Z ttr:



2r2oE,, Err: - izrz2: Z;Z;+Z,Z;TZZ 22208,, Eor : - iorzo:



4



Hubung-Singkat Satu-Fasa ke Tanah T



irr : izr: ior -' : Zt*Zz*Zo ir: ir, * i* I ior:3iop



Err:



Eo,



n;+Z,Z;TTil



(e)



E"tZ'



Zt*Zz*Zo



Kawat Fasa a purus



i,,



E,r(Z, +- Zo) : 2'2,lZ;Zo + Z;4



- 20E., t ZrZ, + Z2Zo 2zEot ior: ErZr* -2rZo * 2r2o Er, - Err: Eot - irrZ,



- irr2r: E.r=z+*2:=Zt-lZz-fZo



E.,:-i.,2,:'



.n--



-



Eor: -iorzo: ' -=1".--= ZtrZr-+70



ZtZz



2r2oE,,



2rZz* 2rZo * 2r2o



Hubung-Singkat Dua-Fasa



Er,-Err:-irrZ,



:mz;z;w



i,,: -i"": Zt*Zz -E"JiF: J5 ilP Er, : Eo, - irr7r:



"



rrF:-



Zt'L Z2Zol(22 + Zo) E"r(Z, 2'o) --ZrZz - Ztzo- i- ZzZo



_



-f L6 2.2 =--l--E-



zr2oE", :27;27;z7o



='''2+, Zt*Zz



E,t



i-2oi '- tzF



2r2oE,,



Eo,-Eor:-ior2o



Hubung-Singkat Dua-Fasa ke Tanah



;



73



(f)



Kawat



D



i : rzF : ror :-ttF -i -i



, ,i -?:!,,a: ZzZo ,_



'2"' -=-j-=-ltp Zz -f Lo



+



4" G1 - Zr+Zz*Zo



2-o)



Er,-Err:-irr2,



. ZrF', : - Zr*Zz-rZo



lor:



+{ - Z.I1-. ZtZzlZtZo*ZzZo



Eor-



ZJZ;-* h



ir: i"-3i0, Er, - Err: Eo, - irr2,



t tP



ZtZz + ZtZo



dan c putus



Eo,-Eor:-iorZo



Ert:E,r- irr2,



zo,E., :-, ZriZz*Zo



,



, 24,.L, : ZrZz*ZtZo*ZzZo



6.3.4. Cere Menghitung Arus Hubung-Singkat 3-Fasa Maksud menghitung arus hubung-singkat 3-fasa adalah untuk mengetahui kapasitas pemutus-beban dan pengaturan rele pengaman. Impedansi saluran transmisi dapat dilihat pada 5.1. Untuk impedansi mesin-mesin serempak dipakai reaktansi subtransien Xo" dengan mengabaikan tahanannya. Untuk mesin "salient-pole" tanpa gulungan peredam (damper winding) dipakai O,85Xd" sebagai reaktansi subtransiennya. Untuk impedansi trafo digunakan reaktansinya



B8b



74



6.



Gangguan pada Saluran Transmisi



dengan mengabaikan tahanan. Beberapa harga reaktansi mesin serempak dan trafo tertera dalam Tabel 3l dan Tabel 32. Arus komponen simetris do untuk hubung-singkat 3-fasa dinyatakan oleh persamaan (periksa Tabel 30):



r,o:#T:ffixr, dimana V: /, : Xr %X,



(lse)



teBangan sistim maksimum (kV)



arus yang bersangkutan dengan jumlah seluruh sumber daya sistim kapasitas sistim (kVA)



_ -*---T-v:



:



rcaktansi urutan positip dari sistim dilihat dari titik gangguan (O) reaktansi diatas dalam persen atas dasar Y dan I Tabel



31.



Reaktansi Mesin Serempak (%')



Xd,



Jenis Mesin



Xd,,



Generator Turbin Generator Salient-Pole dan Motor dengan



23



-35



l8



-



30



Gulungan Peredam Generator Salient-Pole tanpa Gulungan Peredam



20-s0



13



-



35



20-45 30-60



(:



xd')



Pengubah Fasa Serempak



32.



Tabet



l8-38



Reaktansi Transformator (7") Reaktansi (%)



ll



4,5 5,0



33



5,5 7,5 7,5



,,1



65 77



ll0



10



t54



ll



187



12



220



l3 t4



275



Apabila dalam keadaan peralihan (transient) komponen searah dan atenuasi arus dimasukkan (periksa Gbr 52), maka nilai efektif { dari arus hubung-singkat 3-fasa dinyatakan oleh persamaan



:



3)



r,: AoJffi-(/fff



x



r,o



(160)



dengan harga puncak (crest)



1,.: dimana lo : K, : Ka



:



^rfTAo(("



-r



Kd)



x



I,o



(



161)



koeffisien yang menyatakan pengaruh beban pada arus hubung-



singkat, dianggap : 1,05 koeffisien yang menyatakan atenuasi komponen bolak-balik, periksa



Gbr.



53



koeffisien yang menyatakan atenuasi komponen searah



6.3 Crn



Mcnshitung



HuburU€iqtrt



75



Untuk atcnuasi arus hubung-singkat dalam waktu sctengah pcrioda (cyclc) berlaku hubungan:.'



JWF:t,S



f,.*Iir:l,t schingga didapat



K.



:



I



dan



(r:OrE



6.3.5. Crre Meqhtturg AnB Tsrsh Guna menghitung interferensi



karena induksi



clektromagrretis



perlu dihitung arus hubung-singkat satu-fasa (periksa Tabcl 30):



I,:#z



Gbr.52 LeCklrltg Anr H+ hng€lttgtnt TlfeFese.



(162)



dimana E r : tegangan fasa maksimum (kV)



2r,2r,20



:



impedansi komponen simetris (O)



Dalam pcrhitungan ini diandaikan hal-hal berikut: (l) Tahanan pcmbumian di tcmpat hubung-singkat diabaikan. (2) Tahanan penghantar dan tanah diabaikan (kecuali bile impedansi pembumian titik netral dari transformator kecil).



(3)



Reaktansi hilang-daya dan eksitasi dari transfonnator diabaikan; hanya



rcaktansi bocor yang dipcrhitungkan. (4) Tahanan gefterator dan mesin serempak pcngubah fasa diabaikan; hanya reaktansi X) yang diperhitungkan; tetapi untuk sistim yang ditanahkan penuh .fan bila hubung-singkatnya dapat ditiadakan dalam waktu singkat dengan pemutus-beban kecepatan tinggi, maka reaktansi yang dipakai adalah Xj'. Reaktansi urutan negatip dianggap sama dengan X) atau X)' . (5) Impcdansi beban dianggap tak terhingga besarnya. , Bila titik netral dari transformator ditanahkan di bebcrapa tempat, maka pcrhitungan arus hubung-singkat dibuat di beberapa titik hubung-singkat yang dipilih secara bebas, dan perhitungan arus hubung-singkat rnenuju titik hubung-singkat itu dipclajari. Ternyata bahwa arus herbung-singkat ini bcrbanding tcrbalik dengan impedansi urutan nol dari rangkaian pada ke dua bclah pihak dilihat dari titik hubung-singkat. terscbut. t,0 0,9 0,e



\



It-



0,7



l'



wtr IlI



o,o 0,5



Iv



0,4



0)



s 6.7 I'olL



r0 tI Gb.



Nrd



I



l/2 gerL& qLrtcat



TN



0rr ac.r



lv



12



s,



GctTrtL-r M- S.llr..a.ir Grhrr Hr



r.



ift- S.h.r.?oh rrn G.ha.. lrrrtr I



ll ilt



6.3 Crn



Mqrshitung



Hubung€injker



75



Untuk atcnuasi arus hubung-singkat dalam waktu sctengah perioda (cyclc) berlaku hubungan:.,



Jffi|



F:



f. + .K.: l,t



schingga



didapat



t,s



r(, : I dan



Kr:



0,E



6.3.5. Care Meqhtturg Arus Tsrsh Guna menghitung interferensi



karena induksi elektromagnetis perlu dihitung arus hubung-singkat satu-fasa (periksa Tabel 30):



Gbr.52 Lqfkrry Atu Hohry-Slng}ai TlrrFere"



dimana



t, :



tegangan fasa maksimum (kV)



2 r, 2r,20



:



impedansi komponcn simetris



(fl)



Dalam pcrhitungan ini diandaikan hal-hal berikut: Tahanan pembumian di tcmpat hubung-singkat diabaikan. (2) Tahanan penghantar dan tanah diabaikan (kecuali bile impcdansi pembumian titik netral dari transformator kccil).



(l)



(3) (4)



Reaktansi hilangdaya dan eksitasi dari transfonnator diabaikan; hanya reaktansi bocor yang diperhitungkan.



Tahanan generator dan mesin serempak pengubah fasa diabaikan; hanya reaktansi X! yang dipcrhitungkan; tetapi untuk sistim yang ditanahkan penuh dan bila hubung-singkatnya dapat ditiadakan dalam waktu singkat dengan pemutus-beban kecepatan tinggi, maka reaktansi yang dipakai adalah Xj'. Reaktansi urutan negatip dianggap sama dengan X) atxu X)'. (5) Impcdansi bcban dianggap tak terhingga besarnya. Bila titik netral dari transformator ditanahkan di beberapa tempat, maka perhitungan arus hubung-singkat dibuat di beberapa titik hubung-singkat yang dipitih sccara bebas, dan perhitungan arus hubung-singkat nrcnuju titik hubung-singkat itu dipelajari. Tcrnyata bahwa arus hubung-singkat ini berbanding tcrbalik dengan impedansi urutan nol dari rangkaian pada ke dua belah pihak dilihat dari titik hubung-singkat. terscbut.



Wrtn tn gerL-



qL&.r oJlr&ir 5 6.7 I,olI.



e 9 ,0 il



t2



Gtr.53 Nfel f.



G-rr?rlbrhr M.th S.Irf-iC. ll-S.k aa-!r trf Grhfr Grhfr ?rn-r frnr-r T



Itl IY



t rl tIt



Bab



76



6.4



5.



Gangguan pada Saluran Transmisi



Interferensi Elektro-Magnetis terhadap Saluran Komunikasi 6.4.1,



Tegengan Iuduksi Elektro-Magnetis kerena Arus Unrten Nol



Tegangan induksi elektromagnetis karena arus urutan nol dinyatakan oleh



: dimana : M: Y ar



: : I



Io



jaMlol



(Y)



(163)



frekwensi sudut induktansi bersama (mutual) antara saluran tenaga dan saluran komunikasi (H/km) sfus urutan nol (A) panjang saluran yang sejajar



Induktansi bersama melalui rangkaian kembali ke tanah dinyatakan oleh persamaan Carson-Pollaczeks



:



5'5)



u : l(zn ylKl"/b'l(hr-hr), ) *, -



nr(r'r-+ /,,))) ro-{



i(*



(H/km)



(164)



atau



":{#"ercHE



t4t} x ro-.



(H/km)



(165)



Persamaan (164) digunakan bila



lKwFr4F,Tij < * sedang persamaan (165) dipakai bila/KD/besar. Dalam persamaan-persamaan tadi



17: 6tztt*@@ (cm-,)



| : 1,781I (konstanta Bessel) l, : tinggi saluran tenaga di atas tanah (cm) hz: tinggi saluran komunikasi di atas tanah (cm) 6 : jarak mendatar antara kedua saluran (cm) a : konduktivitas tanah (emu)



(166)



a



berubah rnenurut keadaan tanah sepanjang saluran transmisi; di Jepang nilainya kira-kira (0,25-200).tg-tr emu dan tahanan jenisnya 5-4000Om. Bila tidak ada harga o yang diketahui dapat digunakan rumus?,



o dimana ,f



:1,5 x l0-r,-/i/ (emu) : frekwensi sistim tenaga



(167)



Bila tidak ada harga o yangterukur, maka untuk tegangan induksi elektromagnetis dapat dipakai rumus praktis:



Y: Kfrozl tv dimana tr1:



:



(r68)



- 4)'t0-' untuk daerah datar (flat) - 8).tg-r untuk daerah pegunungan



(2,5 (5



Chusus untuk contoh Gbr. 54 berlaku hubunganr)



''+-#r1;p*



tfu



(l6e)



6.4



77



Referensi



dimana suku pertama adalah



untuk jarak 100-5000m antara kawat tenaga dan saluran komunikasi, sedang suku kedua adalah untukjarak kurang dari 100 m. Pengaruhinduksi untuk jarak lebih dari 5000 m diabaikan.



6.4.L Cen



Melindungi terherlap



Sdunn



Xonuikui



Gbr.54 Pcisi Saluran Transmisl Te. nag! terhsdrp Sduran Komunik8sl.



Irdulsi



Eleh&omagnetis



Perlindungan terhadap induksi elektromagnetis dapat dilakukan pada saluran tenaga maupun pada saluran komunikasi. Pada saluran tenaga perlindungannya dilakukan dengan: Membangun saluran tenaga sejauh mungkin dari saluran komunikasi, meskipun segi-scgi tekno-ekonomisnva pcrlu diperhatikan dalam pemilihan lintasan



(a)



(b)



(route) bagi saluran-saluran tersebut. Memasang kawar tanah pada saluran tenaga sehingga tegangan induksi



berkurang. Perlindungan pada saluran komunikasi dilakukan dengan cara:



(a) (b) (c) (d)



6.4



Memasang arrester.



Menggunakan transformator yang mengisolasikan (insulating transformers) interferensi. Memasang kawat-kawat pelindung (shield wires) dan gulungan-gulungan pelindung (shielding coils). Menggunakan kabel yang bertameng (shielded cables) sebagai pengganti kawat-kawat telanjang.



Referensi



l) 2) 3) 4) 5)



6) 7)



Di dalam Bab ini digunakan referensi terhadap karya-karya berikut ini: C. F. Wagner, R. D. Evans, Symmetrical Components, McGraw-Hill Book Company, New York, 1933, hal. lGl7. J. E. Hobson, D. L. Whitehead, "Symmetrical Components", Electrical Transmission and Distribution Reference Book, Westinghouse Electric Corp., East Pittsburgh, USA, 1950, hal. 25. Special Study Committee, 'Method of Calculation of Short-Circuit Currents in Transmission Systems", Journal, Institute of Electrical Engineers of Japan, No. 67, 1947, hal. 215.



"How to Calculate Short-Circuit Currents in Transmission Systems", Journal, Electrical Cooperative Research Association (Japan), vol. 20, No. 6, 1964, hal. 10. J. R. Carson, "Wave Propagation in Overhead Wires with Ground Return", Bell System Technical Journal, vol. 5, Oct. 1926, hal. 539-555. F. Pollaczek,- "ueber das Feld einer Unendlich langen durchflossenen Einfachleitung", Elektrische Nachrichten-Technik, vbl.3,-Scpf. 1926, hal. 339.- " 'Transmission", Handbook of Electrical Engineering,Institute of Electrical Engineers of Japan, 1967, hal. ll7l.



BAB



7.1



7.



PENERAPAN RELE PENGAMAN



Unn Relc pcagaman untuk caluran transmisi mclindu"g oduran dan pcrabtan tcrhadsp kcnrcatan dcngan cara mcnghilangkan gangguan yang tcrjadi 8oc.ra ccpat dan tcpat. IGcuali itu ia berugaha membatasi dscrah yang tcrkcna gaogguan scminimum munglin rchingge mutu dan kcaadalan pcnyaluran tcrjamin. Banyak sckali macam sistim pcngaman yang diketahui; banyak juga &rajat [gmampuan pcnpmanannys. Untuk esluran transmisi yqng penting scring dipatai jcnir 'pilot rrlsy', mcskipua sistim selc arus lcbih (ovcrcurrcnt) juga dapat dipakd. Oleh karcna itu pcmilihan jcnic rclc pcrlu dilakukan dengan saksama, dengan mcnperhatikxn frckwcnsi gangguan, pcntingnya saluran yang hcndak dilindungi, faktor-faktor tckno-ckonomisnya, kckurangan dan kelcbihanjcnis yang satu tcrhadap yang lain, drb.



7.1.1. Pcrfublau nagcart f,cumporn Pcogurnrn Ddam pcmilihan rclc dari scgi kcmampuannya urtuk menpmankan sduran tranrmiri bcberapa pcrtimbangan perlu dipcrhatikan: (a) Koordinasi antara kcmampuan kcmbali kc kcadaan normal dan Lcmampuan mcngctahui adanya gangguan; pcnting sckali bagi sistim rclc pcngilnan untuk mcngctahui adanya gangguan dan mcngamankannya dcngan mcmpcrhatikan kcmampuan untuk lcmbali kc kcadaan normal socara otomatis. Misalnya, bila sistim Ecnutup kcmbali rangkaian l-fasa (singlc-phasc rcclocing) dipakai, maka sistimnya harus dapat mengctrihui fasa mana yang tcrgsnggu.



(b)



(c) (d)



Kemampuan rlcktip; gsngguan harus dihilanglan dcngan intcmrpsi tcrbatag pada dacrah scminidum mungkin, scsudah gangguan itu dikctahui dengan tcpat. Bila digunakan sistim 'zone-stcp tripping" maka dapat dipakai sistim rtle arus lcbih atau rple arus lcbih yang mengarah (dircctional). Untuk saluran transmisi rangkaian ganda dapat digunakan sistim pengaman yang mcmakai input sckundcr (scpcrti dengan trafo ukur), misalnya dengan sistim pcngaman arus-rimbang (currcnt-balancc) kalau 'rries tripping" diizinkan. Bila diinginkan pcnjatuhan (tripping) kcccpatan tinggi, dalam hal'scrics tripping" tidak dipcrbolehkan, maka sistim'pilot rclay' harus digunakan. Kcpckaan operasi; rele harus bckerja dcngan kcpckaan (scnsitivity) yang tinggi, artinya mclalui tegangan dan arus yang dicatat ia harus dapat mengctahui gengguan yang sulit sckalipun dan dengan kcccpaten kerja tertcntu. Waktu bckcrja; dalam hal tcrtcntu rclc harus bckcrja dalam waktu singkat, dalam hal yang lain ia harus bekcrja dengan waktu yEng tcrtunda (timc



dclay); scmuanya ini tcrgantung kcpada batas stabilitas dari sistim dan kcccpaten bckerjanya,alat-alat pada sistim tsb.



Bab



80



7.



PeneraPan Rcle Pengaman



(e)Pengarnanancadangan(back-up);dalarlrhalreleutamatidakbekerja,harus gangguan tetap (back-up relay system) sehingga ada pengamun"n "ioungan dapatdihilangkan.Sistimpengamananrelecadanganinibertugasmenga. mankandaerahnyasendiri'danmengamankandaerah'daerahyangbertejaerah-daerah tetangga tersebut tidak tangga dengannya, bila rele dalam bekeda.



7.1.L



Sistim Tenaga Pertimbrngen mengenri Kondisi



Beberapakondisipadasistimtenagaperludiperhatikandalampenerapanrele: berubah' dengan berubahnya (a) Daya terbalik; tegangan dan arus garlgguan perubahan arah power). oleh t"r.nl iti1a" atau tidaknya arah daya (back



dayaperludiperhatikanbilasistim..pilotrelay''dipakaipadaterminalbeban atau terminal yang berubah dayanya' pengabercabang di tengah; sistim (b) Rangkaian ;;;;"r""' sejajal dan yang ganda vang tidak sesuai untuk saluran manan ,.iri;;;1;"toi..-piot"ction) Pada tersebut' saluran pada ditrubungkan scjajar atau bilf sesuatu cabang saluran.banyak(multi.circuit)yangsejajarperubahanimpedansiurutan.nol rangkaian tetangga' dan adanya arus harus dicatat dalam hal pembumian urutan.nolharusdicatatdalamhalberbagaisaluranterpasangpadamenara dihubungkan dengan cabang saluran yang sama' Bila suatu sumber tenaga (distance relay) untuk mengukur di tengah, maka kemampuan rele larak itu arus gangguan dalam daerah jarak ke ,"nrgut" berubah pula; disamping dari daerah tersebut, sehingga rele arah yang oilinauTgi mengalir ke tuar akan terpengaruh' idirectional relay) dengan



(e)



Sistim



p""l-*i""



dan



titik pembumian;



arus dan tegangan berubah



bcrubahnyasistimpembumian(effektipatautidak),sehinggahaliniberpengaruhpulapadasistimpenga*"n"nnyu.Untuksistimyangditanahkan effektipsistimrele.jarakseringdipakaidalampengamananterhadaphubungsistim relenya yang tidak dibumikan secara effektip singkat' U;;;k 'i'ti'n



dipilih'"at'nifi"ttrupasehinggareletidakbekerjaterhadaparuspemuat hubung-singkatnya



itp"a"tti



urutan-nol'yang semu' karena"arus



"'u"' juga penting dalam pemilihan ",", kecif. Titif pcmbumiannya



sistim pengamanan



tersebut.



1.13.



Contoh Penerrpn Sistim Pengemerrn



Tabcl33mcnunjukkancontohpenerapanrelepengamandanTabel34memberikan akan diuraikan lebih sistim



berbagai jenis t



"



"'",',',



s



isti



rclc;;*;"r"rup"i



U"rU"gai



Pcngamanan



m rele arus'lebih.; sc perti it n :o-i:.::'^T., :::'" bila waktu bckerjanya



:i":*-,ffi il::;'; rele-arus-lebih dipasang



dngk{t d;; oleh rcle-arah; -berdekatan lebihlamamakindckattcmpatnyadsrisumbertcnaga,makahanyarele Dengan a"ng"r, ritik ganggul,r"ng bekerja' arur-teuiivang dcmikiarrhanyarangkaianyangrcrkenagangguansajayangdibuka(selected Eipprng)n"fi"--ftUnbefcrjrpaO"*"ttud"o"*lcbihtertentu'Gbr'55 ujung; untuk yang sumber tcnsganya ada di dua monuniukkar lebuah shtim ujung saja' tcnsganya hrnya ada di satu eistim radial, yritu yang rum*I



7.1 Unun c EI a



s



tlq



d !!



tr



c



u, I a



E,



d



U



di



J I ai



a!t



$



il



JI 6



xai



Jql



ql



&



d



d



E



o



&



o o



o



,



CI



o t)



$ $



a



3 ET



3



$



B



o



o



o



4 & c



H



o



o o



o



s



al



&



F



s



o



$



.9 0)



o



Il D



D



E



CI



t



a $ $



3a



F



.o



J,, EE



EI



ga



E



f



$



at



t



e.A



.BE F'l od



a)



a)



c



d



o



.9 o



.g o



4



d



o



56 ilt



J' c



al



J'd E c



tc



J d L



c



o



il



EI



,3



6



E



g



I.q)



F



t



a) o, o o I il ila) c



Iaa



cd



Ja



a



D



-c)



tt



c



Ic



!



5o



s



a



d J



a



! D



It



a)



ta



8l



*



a)



6,



E



s d 6 e Iral to E



6



xcl



o0



t



(A



D



o



o



o



t: d



?



c ilo



a,



d



tu



a)



o



c,



t o



a,



a)



o



o



c c



&



,



a



d k



c



t) o



a)



-o a) Fl



,3



&dl



o



c



d



a)



o



e)



a) a)



o



*



il I



&



d



a)



a)



c



il



o



o



q



E o E



ql



lr E



c !



xt) xsqt c



a



E



(h



E



qt



& q



A



c d



a0 a)



d



d d



a



A



A E



0



a (.) (r)



3c lr



o0



E



a



D



tr



oa



0c



q,



qt



a)



o



\ E



tr



il



&



o



o



A



E



{ d



tr o 9r E (A



.. E



V)



6



c a D a



,38



fra)



,ig co



38



EE



Jcl



pi



G,



rQ



c



Eu AE ^a



{tr aE trO d 0



a)



4



d



o



o



A



A



tr



c E.E 'au



d^



5A EO



Ea



trq



$s



d



tr*,1. Ec $E



^08



CI



E& {o HO



$!



()



o



I



6!



Iql



o



c



d



E



o



a)



o



TT



*



I



b



g



o



&



&



a)



TE



;iE EO



{o



xd



EH



o



(,



ir



7 ()



tr



a



aE



BU ta,



AE



t
|



9



ah



EP (JF s-.;



d



e



xo



tr



t\



Eg v)i



dl



3E



v)a



E 6



l)



c



6t



c



iB E o



tr



!l E a



c



I



(nn=.



d



E



la



E t



I



,c q,



()



o



E



ao



d



6l



o € '



JI



ts



o



(A



(, (h



o Q



E



E .Aa



tr E



c.f



cl



$



a lq



E



E Et ,!,



€ t



() 7 o o N



tr



E



(J



al



E



ao



q!



(l



U



A



fi,



)



B



an



o 6



E



oo



(n



ct



q.



N



o =. cc d d



JI o-



o o r\ n trtr I E



d



ah



I



E



U (rl



ra* th



! E



ea)



o U cf d ,a + ! \o o N 6l a



N



u.



Q r( t)



d



o a



Ja



J(



(n



o



E



U



*



o



lJr



t€ U



tl t!



N



N



E l)



x



cl)



€



x o



tr



oE ad



a cl v?



N



JI



t



N



&



J' t N



o o +



I



d



6 6l



a



o q,



a rt



a



.d



E



ta €



! F N



s,



a



!t



s,



B



o N



o



v)



IL



A



c t



E a)



A D c & GI 0



ot o o



g



N



o



c c6l



E



o



N



a



o



N



xq)



G



J(



EB



nt



a6



a cl



u)



x o o o



N



N I



+



st N



s cax



o



.la l



E



E



trl



cd



\o



Gl



2 o d



U



o



uS



=O od



7 oo o t B= ql



$EE



(h



FN



l&



U



tO tto6 tr ol ctl



.l



!



.d Fq



'6 .E



t_



td Ili l.E



tE



U'



o q



3 o



a.



F



i-



C.



a o q



qt



d o



G,



IL



E



E



('



lr .E



c



d



t.E



o t)



cd



o6'



€E =r!



,o



o



o o



t a



tr ql



I



d cn



a



z



7



(6



to



cl



tlr



6l



!



,



d l.



o0



.E



act



A



a



E d



tr



cn



{.u :* ,3!



,it cl



Ji



EA



6fl



a



e



o CI o



io



=.d 0a



tr



x



o



l



tr



tr



I



,E



cqt F G,



J(



o0



>



r.l



i



d



ll



{)



c E



6l



60



E



d to 6l



F



F



.d



co



c c!



3 &d



E



.E



t-



d



JI J k



v1



o



I



! e!



(, GI



d



U



e



a



r3l



10.4 Komrmikasi Radio



E EI d



E N



A



6l



o



F.



EI



3Ei



o



I



E F



t



o 5(l



ql



a



3E



trl E



g



o\



€ E



ao



^E -=o al El



i;A !(,



tr N



A d



o



It



l




EE Bg tt l)v,E



I



,.



\o



.c



x o



a



A



o



U



cl)



a



O



E



Gt



€t ot



B'I atA



IL



.E



c)



de eE



d 6 qi



,cl



o d



o



'



I



t.l



€IEc



dt ex 5 oS



6



ql 6



-9 EEEe 8= 'ql



v)



a (, d



U



n



(a



E o



rh (,



E



ao



-9



IL



qt



o



Xe



€o la



oi



tr



qi



€.)r o7 f '6 6



(.)



! o



B



EB,



Bi



dE.IB ;B tsF



Ei



o



la



i58{



E,



o



trd 9tr



a



5'aE odE



I



nl{



o\



o E.d qtr



tr E 6



aE -E t)dE e,!(



I



\o



, d



tlr



sl



B



o9



a a



o



3



() a



g



(l



H



t4



E8 da



x o



o o d d



a F.



a o o



E



o



o



>r



U



E



o



d d tli



a



U



o



\o



E



.ct €h a6



s,



o



d d



I



U



n



t



o d



4



a



c o



U)



A(



'E



;I



6



E



d cl



o d



IA



(, (h



a)



xo A



2.e !.n