PMT SF6 [PDF]

Citation preview

BAB IV PEMUTUS TENAGA SULFUR HEXAFLUORIDA (PMT SF6) 4.1. Umum Komponen pembentuk sistem tenaga seperti jaringan transmisi, jaringan distribusi dan pembangkit listrik harus dapat bekerja pada kondisi normal dan abnormal. Apapun gangguan apapun yang terjadi dalam sistem, harus segera dideteksi dan dilepaskan dari sistem. Hal ini perlu dilakukan untuk meminimalisasi kerusakan akibat gangguan dan gangguan tidak menyebar di dalam sistem juga pemulihan gangguan dengan cepat akan mengurangi penghentian layanan pada konsumen. Pada awalnya fungsi penyaklaran pada sistem dapat terpenuhi dengan bantuan saklar(switch) dan pelebur(fuse) yang terpasang seri dengan jaringan. Namun terdapat beberapa kesulitan seperti pergantian pelebur yang memakan waktu yang lama sehingga penyediaan listrik kepada konsumen membutuhkan waktu yang lama untuk kembali normal. Batasan lainnya tidak terputus sepenuhnya jaringan (terjadinya busur api) pada saat terjadi arus gangguan yang sangat tinggi. Akibat kekurangan ini saklar dan pelebur hanya digunakan pada tegangan rendah dan jaringan pada kapasitas kecil. Dengan kemajuan dalam jaringan sistem tenaga dan berbagai peralatan yang bekerja pada tegangan dan arus yang tinggi, saklar dan pelebur tidak mampu menyediakan fungsi yang diinginkan dalam jaringan berkapasitas besar. Penggunaan pemutus tenaga(circuit breaker) dapat memfalisitasi pembukaan dan penutupan jaringan listrik dengan lancar dan efisien. Pemutus tenaga dapat menghubung atau memutuskan secara manual atau otomatis pada saat kondisi tanpa beban, beban penuh atau pada saat gangguan. Fungsi ini sangat penting dalam sistem proteksi.



37



4.2 Persyaratan Pemutus Tenaga Persyaratan sebuah pemutus tenaga seperti berikut : 1. Arus kerja normal dan arus hubung singkat harus dapat diputus dengan aman oleh pemutus tenaga. 2. Bagian yang terkena gangguan harus dapat diisolasi oleh pemutus tenaga secepat mungkin. 3. Tidak beroperasi ketika arus lebih mengalir selama kondisi jaringan normal. 4. Jaringan yang terganggu diisolasi tanpa mempengaruhi bagian yang lain. 4.3 Prinsip Kerja Umum Pemutus Tenaga



Gambar 4.1 Prinsip dasar Pemutus tenaga Gambar 4.1 menggambarkan diagram dasar dari pemutus tenaga. Pemutus tenaga terdiri dari dua kontak yakni kontak tetap dan kontak bergerak. Pengontrol terhubung pada ujung kotak bergerak. Pengontrol ini dapat dioperasikan manual ataupun otomatis. Operasi otomatis memerlukan mekanisme terpisah yang terdiri kumparan trip. Kumparan trip ini dienergisasi oleh kumparan sekunder trafo arus. Pada kondisi kerja normal e.m.f diproduksi dalam kumparan sekunder dimana tidak mencukupi untuk membuat kumparan trip beroperasi. Maka kontak tetap dalam



38



kondisi tertutup yang dilewati arus kerja normal. Kontak dapat dibuka secara manual dengan pengontrol. Pada kondisi abnormal atau gangguan, arus tinggi dalam kumparan primer trafo arus menginduksi e.m.f ke kumparan sekunder maka kumparan trip akan terenergisasi. Ini akan membuka proses pembukaan pada kontak. Aksi ini tidak secara spontan karena selalu adanya waktu tunda antara energisasi kumparan trip dan terbukanya kontak secara penuh. Kontak bergerak menjauhi kontak tetap ke arah kanan. 4.4 Macam-Macam Pemutus Tenaga (PMT) Berdasarkan media pemadam busur api listrik tersebut, pemutus tenaga (PMT) dapat dibagi menjadi : 1. PMT dengan media minyak (Oil Circuit Breaker) a. PMT dengan banyak menggunakan minyak (Bulk Oil Circuit Breaker) PMT dengan banyak menggunakan minyak secara umum digunakan pada sistem tegangan sampai dengan 245 kV. Pada tipe ini minyak berfungsi sebagai :  Peredam loncatan bunga api listrik selama pemutusan kontak-kontak  Bahan isolasi antara bagian-bagian yang bertegangan dengan badan. b. PMT dengan sedikit menggunakan minyak (Low Oil Content Circuit Breaker). Pada PMT denagan sedikit mengguanakan minyak ini, minyak hanya dipergunakan sebagai peredam loncatan bunga api, sedangkan sebagai bahan isolasi dari bagian-bagian yang bertentangan digunakan porselen atau material isolasi dari jenis organik. 2. PMT dengan media udara (Air Cicuit Breaker) a. PMT udara hembus (Air Blast Cicuit Breaker) PMT udara hembus (juga disebut compressed air circuit breaker), udara tekanan tinggi dihembuskan ke busur api melalui nozzle pada kontak



39



pemisah. Ionisasi media di antara kontak dipadamkan oleh hembusan udara. b. PMT dengan hampa udara (Vacuum Circuit Breaker) PMT dengan jenis hampa udara belum banyak digunakan. Dimana kontak-kontak pemutus dari PMT terdiri dari kontak tetap dan kontak bergerak yang ditempatkan dalam ruang hampa udara. Ruang hampa udara ini mempunyai kekuatan dielektrik (dielectric strength) yang tinggi dan mempunyai pemadam busur api yang baik. Jenis biasanya digunakan pada tegangan 20 kV. 3. PMT dengan media gas (Gas Circuit Breaker) Menggunakan gas SF6 sebagai pemadam busur api. 4.5 Pemutus Tenaga Sulphur Hexafluorida(PMT SF6) 4.5.1 Gas Sulphur Hexafluorida (SF6) Sulfur Hexafluorida diperoleh dari larutan sulfur dan gas fluoride pada temperatur 3000C dan diperoleh kemurniannya 99,9%, dengan reaksi kimia : S + 3F2



SF6



Pada sistem periodik, unsur S dan F terletak pada golongan 6A dan 7A yang termasuk salah satu unsur halogen. Dimana unsur ini bersifat elektronegatif atau kekurangan elektron sehingga lebih cenderung untuk menerima atau menarik elektron lainnya. Pada temperatur diatas 150o C gas SF6 mempunyai sifat tidak merusak metal, plastik, serta peralatan lainnya yang digunakan dalam pemutus tenaga. Sebagai isolasi listrik, gas SF6 mempunyai kekuatan dielektrik yang tinggi (2,5 kali udara) dan kekuatan dielektrik ini bertambah dengan pertambahan tekanan. Sifat lainnya adalah pengembalian kekuatan dielektrik gas secara cepat. Inilah alasan mengapa gas SF6 digunakan sebagai media untuk pemutus tenaga 150 kV.



40



1. Karakteristik Gas SF6 Tabel 4.1 Spesifikasi Gas SF6 Penentuan Kemurnian CF4 Udara Air Acidity as HF Hydrolye, fluor



Spesifikasi > 99.9 ≤ 0.05 ≤ 0.05 ≤ 50 ≤ 0.3 ≤1



Unit % wt % wt % wt Vppm mg/kg mg/kg



Analisis > 99.9 < 0.03 < 0.03 < 50 < 0.3