Instalasi Tegangan Menengah (Untuk Mahasiswa) [PDF]

Citation preview

TEKNIK INSTALASI LISTRIK TEGANGAN MENENGAH



BAB I KONSTRUKSI MENARA/TIANG JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK A. Tujuan Setelah mengikuti menyelesaikan kegian-kegiatan belajar dari modul ini, diharapkan peserta diklat memiliki spesifikasi kinerja sebagai berikut: Mampu menganalisi kontruksi menara/tiang jaringan distribusi tenaga listrik.



B. Indikator Pencapaian Kompetensi Indikator pencapaian kompetensi untuk kegiatan pembelajaran ini adalah : Menganalisis konstruksi menara/ tiang jaringan distribusi tenaga listrik



C. Uraian Materi 1. Pendahuluan Tiang listrik pada jaringan distribusi digunakan untuk saluran udara (overhead line) sebagai penyangga kawat penghantar agar penyaluran tenaga listrik ke konsumen atau pusat pusat beban dapat disalurkan dengan baik. Persyaratan suatu tiang penyangga



yang digunakan



untuk



penompang jaringan



distribusi tenaga listrik adalah : a. Mempunyai kekuatan mekanis yang tinggi b. Mempunyai umur yang panjang c. Mudah pemasangan dan murah pemeliharaannya d. Tidak terlampau berat e. Harganya murah f. Berpenampilan menarik



g. Mudah dicabut dan dipasang kembali Tiang listrik pada jaringan distribusi digunakan untuk saluran udara (overhead line) sebagai penyangga kawat penghantar agar penyaluran tenaga listrik ke konsumen atau pusat pusat beban dapat disalurkan dengan baik. 2. Klasifikasi Tiang Penyangga Jaringan Distribusi a. Berdasarkan bahannya Jenis tiang jaringan distribusi yang digunakan untuk jaringan distribusi tenaga listrik ada beberapa macam, yaitu : 1) Tiang Kayu (Wood Pole) Tiang kayu banyak digunakan sebagai penyangga jaringan karena konstruksinya yang sederhana dan biaya investasi lebih murah bila dibandingkan dengan tiang jenis yang lain. Selain itu tiang kayu merupakan penyekat (isolator) yang paling baik sebagai penompang saluran udara terhadap gangguan hubung singkat. Jenis kayu yang digunakan sebagai tiang listrik diambil dari jenis tertentu. Untuk Indonesia yang memiliki berjuta-juta hektar hutan kayu dari berbagai jenis, yaitu kayu untuk jaringan distribusi dari jenis kayu : ulin (Eusidiraxylon



Zwageri), kayu jati



(Tectona Grandis), kayu rasamala (Altanghia Exelsa Novanla). Sedangkan di Amerika Serikat jenis tiang kayu yang digunakan dari jenis kayu den (douglas fir), kayu cemara (yellow pine), dan kayu aras (western red cendar), kayu Ulin (Eusidiraxylon Zwageri), kayu Jati (Tectona Grandis), kayu Rasamala (Altanghia Exelsa Novanla), kayu Den (Douglas Fir), kayu Cemara (Yellow Pine), dan kayu Aras (Western Red Cender). Kebaikan Tiang Kayu ini adalah mempunyai konstruksi yang sederhana, biaya investasi lebih murah, merupakan bahan



112



penyekat (isolasi) yang baik buat penompang jaringan, dapat dibentuk menurut konstruksi, biaya perawatan rendah dan bebas dari gangguan petir. Kelemahan Tiang Kayu ini adalah tergantung pada persediaan kayu yang ada, perlu pengawetan terlebih dahulu, umur lebih pendek : 10 - 12 tahun bila tak diawetkan dan 20 - 30 tahun bila diawetkan, tidak dapat menyangga beban secara aman, dan apalagi bila terjadi satu atau dua kawat terputus.



Gambar 2. Tiang kayu dalam bentuk segiempat Sebelum digunakan tiang kayu ini diawetkan dulu agar tahan lama. Penggunaan tiang kayu yang tidak diawetkan dianggap tidak



ekonomis,



karena



kayu



akan



cepat



lapuk



oleh



sebangsa/sejenis cendawan (jamur) yang menempel pada kayu tersebut. Dimana cendawan lebih senang hidup menempel pada kayu apabila dalam keadaan lembab (basah). Dengan diadakan pengawetan umur tiang kayu akan berkisar antara 25



sampai 30 tahun lebih, apalagi bila digunakan jenis kayu ulin, kayu jati, dan kayu rasamala akan sangat memuaskan sesuai pengalaman selama ini. Terutama kayu ulin memiliki kekerasan dan kekuatan yang baik tanpa diawetkan. Sedangkan jenis kayu lain apabila tidak diawetkan akan mempunyai umur hanya 10 sampai



12



tahun.



Penggunaan



tiang



kayu



ini



ternyata



menghasilkan penghematan biaya investasi yang tidak kecil dibandingkan tiang baja. Apalagi Indonesia



tersedia



banyak



sekali persediaan kayu. Walaupun demikian biaya pengangkutan untuk mendatangkan kayu ulin dari hutan-hutan di Kalimantan cukup tinggi. Begitu pula untuk biaya pemeliharaan tiang, khususnya tiang yang tidak mengalami pengawetan sebelumnya.



Gambar 3. Tiang kayu dalam bentuk bulat Tabel 3 : Perbandingan Kekuatan Tiang Kayu Jenis Kayu



114



Persentase Elastisitas Berat Jenis Kelembaban Modulus (g/cm2) (%) (kg/cm2)



Ketegangan Serat (kg/cm2)



Kekuatan tindas (kg/cm2)



Tiang Den



12



0,47



137.000



548



522



Tiang Cemara



12



0,51



127.000



548



498



Tiang Aras



12



0,33



79.000



422



353



Tiang Damar



15,7



0,45



4.000



Tiang Rasamala



14,7



0,80



92.000



575



598



Tiang Ulin



15,5



1,04



184.000



1.113



734



295



Tabel 4 : Ukuran Tiang Kayu Tinggi Tiang Diameter Bagian (m) Atas (m) 9 10 11 12 13 14



1 5 2 0 1 5 2 0 1 5 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2



15



2 0



16



2 0



17



2 0



Diameter Bagian Bawah (m) 20 25 30 20 25 30 20 25 30 20 25 30 20 25 30 20 25 30 20 25 30 20 25 30 20 25 30



Kedalaman Pondasi (m) 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 1,80 1,80 1,80 2,00 2,00 2,00 2,15 2,15 2,15 2,30 2,30 2,30 2,50 2,50 2,50 2,65 2,65 2,65 3,00 3,00 3,00



Kedalaman tiang dihitung seperenam dari tinggi tiang.



Gambar 4. Konstruksi tiang kayu yang digunakan pada jaringan distribusi



b. Tiang Baja (Steel Pole) Tiang baja yang digunakan berupa pipa-pipa baja bulat yang disambung dengan diameter yang berbeda dari pangkal hingga ujungnya. Pada umumnya ukuran penampang bagian pangkal lebih besar dari ukuran penampang bagian atasnya (ujung). Melihat konstruksinya yang lebih kokoh, lurus dan bentuknya lebih indah dibandingkan dengan tiang kayu, tiang baja ini banyak dipakai. Walaupun ongkos pengangutan dan pemeliharaan tiang baja ini lebih mahal , tetapi bila dibanding-kan dengan tiang kayu maka tiang baja ini lebih banyak dipilih untuk penyangga kawat penghantar jaringan distribusi, terutama untuk jaringan distribusi tegangan tinggi. Hal ini disebabkan beban



penompang pada



jaringan distribusi tegangan tinggi lebih besar bila



dibandingkan



beban penompang pada jaringan distribusi tegangan rendah. Tiang baja bulat sangat banyak digunakan untuk penopang jaringan listrik SUTM dan SUTR. Disamping penggunaan jenis lainnya seperti: tiang kayu, tiang beton bertulang, tiang beton bertulang dan tiang konstruksi baja. Tiang baja bulat ukuran 12 m dan 14 m digunakan untuk



116



keper1uan-keperluan



khusus.



Seperti



untuk



tiang



penopang



jaringan 20 kV yang melintasi jaringan 6 kV yang berada di bawah 20 kV tersebut. Tiang baja bulat ukuran 11 m sering dipakai untuk penopang jaringan SUTM. Tiang baja bulat ukuran 9 m digunakan untuk penopang jaringan SUTR. Baja bulat ukuran 8 m digunakan untuk tiang penyangga kawat pada penguat tiang jenis (schoer kontra mast).baja bulat ukuran 3 m dipakai pada penyambungan tiang 9 m ada untuk jaringan SUTR, dimana akan dipasangkan jaringan di atas jaringan SUTR tersebut.



Gambar 5. Ukuran Tiang Baja Sambungan



Gambar 6. Ukuran Tiang Baja Jenis Mannasmann



c. Tiang Beton 1) Tiang Beton Bertulang Tiang jenis ini lebih mahal dari pada tiang kayu tetapi lebih murah dari pada tiang baja bulat. Tiang ini banyak digunakan untuk mendistribusikan tenaga listrik di daerah pedesaan dan daerah terpencil atau di tempat-tempat yang sulit dicapai. Karena tiang beton bertulang dapat dibuat di tempat tiang tersebut akan didirikan. Tiang beton bertulang juga dipilih jika dikehendaki adanya sisi dekoratif. Untuk penbuatan beton bertulang digunakan campuran beton 1 : 1,5 : 3 dengan kerikil yang seragam berukuran diameter 15 mm. Tiang beton bertulang memiliki umur yang sangat panjang dengan perawatan yang sederhana, tetapi tiang ini berukuran besar dan cukup berat. Kelemahannya tiang ini cendrung hancur jika ditabrak kendaraan. 2) Tiang Beton Pratekan Jenis



tiang



ini



lebih



mahal



dari



tiang



beton



bertulang.



Pemasangannya lebih sulit dibandingkan dengan tiang kayu karena sangat berat. Tiang beton bertulang memiliki umur yang sangat panjang dengan



perawatan yang sangat sederhana.



Tiang jenis ini tidak perlu di cat untuk pengawetannya, karena tidak akan berkarat. Kelemahan jenis tiang ini cendrung hancur jika terlanggar oleh kendaraan.



118



Gambar 7. Penampang Tiang Beton Pratekan Berikut ini. tabel standar specifikasi tiang beton pratekan dijelaskan sebagai berikut. Tabel 5. Standar Spesifikasi Tiang Beton Praktekan Type



Rancangan Momen Beban Lentur (daN) (KnM)



A (a)



B (b)



C (c)



D (d)



E (e)



F (f)



G (g)



H (h)



Value a3



Berat Nominal



4



5



6



7



8



9



10



11



12



13



1



2



9-16-100



100



9



7,5



1,5 160 260 280



40



15



0,204



512



9-16-200



200



14,2



9



7,5



1,5 160 260 280



40



15



0,024



524



9-19-350



350



24,85



9



7,5



1,5 190 290 310



45



15



0,261



660



35,5



9-19-500



500



11-19-200



200



11-19-350



350



11-19-500



500



3



9



7,5



1,5 190 290 310



45



15



0,261



671



11



9,1



1,9 190 311 337



45



15



0,341



850



30,68



11



9,1



1,9 190 311 337



45



15



0,341



858



43,83



11



9,1



1,9 190 311 337



50



15



0,283



926



11-22-850



850



74,52



11



9,1



1,9 220 341 337



60



15



0,484



1243



11-22-1200



1200



105,20



11



9,1



1,9 220 341 337



60



15



0,484



1292



12-19-200



200



19,2



12



10



2



190 323 350



45



15 0,415



1063



12-19-350



350



33,6



12



10



2



190 323 350



45



15 0,415



1063



12-19-500



500



48



12



10



2



190 323 350



50



15 0,415



1063



13-19-350



350



36,52



13



10,8



2,2 190 334 363



45



15 0,426



1076



13-19-500



500



52,17



13



10,8



2,2 190 334 363



50



15 0,463



1185



13-22-850



850



88,68



13



10,8



2,2 220 364 393



60



15 0,604



1553



13-22-1200



1200



125,2



13



10,8



2,2 220 364 393



60



15 0,604



1616



14-19-350



350



39,43



14



11,6



2,4 190 346 367



45



15 0,459



1159



14-19-500



500



56,33



14



11,6



2,4 190 346 367



45



15 0,459



1159



d. Berdasarkan sifatnya Menurut



sifatnya



tiang



listrik



dapat



tiga macam, yaitu tiang kaku (rigid),



digolongkan tiang



lentur



menjadi (flexible),



dan tiang setengah lentur (semi flexible). Tiang kaku direncanakan untuk menahan beban penompang



yang diperkirakan besar (berat), sedangkan tiang lentur dan setengah lentur direncanakan untuk menahan beban penompang tidak terlalu berat atau lebih ringan. Untuk



tiang



kayu



yang



memiliki



sifat



lentur



biasanya



tidak digunakan untuk saluran feeder utama (jaringan distribusi primer) yang memiliki beban penompang lebih besar, tetapi banyak digunakan untuk jaringan distribusi tegangan rendah. Untuk tiang yang memiiki sifat setengah lentur banyak digunakan untuk jaringan distribusi sekunder atau untuk tiang service (pelayanan) pada konsumen. Tiang yang mempunyai sifat lentur dan setengah lentur ini banyak sekali kerugiannya dan diperlukan perencanaan yang lebih teliti sebelum digunakan. Khususnya dalam merencanakan ketegangan (stress) kawat yang menompang di antara jarak tiang (span). Kalau tidak akan terjadi kelenturan ke arah tegangan (stress) kawat yang terkencang. Hal



ini bisa



terjadi



pula



apabila salah satu atau dua kawat yang menompang pada tiang di antara span tersebut



putus. Dan kelenturan tiang



akan mengarah ke span yang kawatnya tidak putus. Kesulitan lain apabila mengukur ketegangan kawatnya (sag) bila tidak sesuai dengan beban yang menompang pada tiang akan mengakibatkan kejadian yang sama. Atau bila pondasi tiang tidak kokoh akan mengakibatkan tiang menjadi miring atau amblas ke dalam tanah. e. Berdasarkan konstruksinya Melihat bentuk konstruksi jaringan distribusi tenaga listrik saluran udara, maka dikenal 2 macam konstruksi, yaitu : 1) Tiang horizontal Keuntungannya a) Tekanan angin yang terjadi, terfokus pada wilayah cross-



120



arm (travers) b) Dapat digunakan untuk saluran ganda tiga fasa



Gambar 8. Tiang dalam konstruksi horizontal Kerugiannya a) Lebih banyak menggunakan cross-arm (travers) b) Beban tiang (tekanan ke bawah) lebih berat. c) Lebih banyak menggunakan isolator 2) Tiang vertikal Keuntungannya a) Sangat cocok untuk wilayah yang memiliki bangunan tinggi b)



Beban tiang (tekanan ke bawah) lebih sedikit



c) Isolator jenis pasak (pin insulator) jarang digunakan d) Tanpa menggunakan cross-arm (travers)



Kerugiannya a) Tekanan angin merata di bagian tiang b) Terbatas hanya untuk saluran tunggal tiga fasa



Gambar 9.Tiang dalam konstruksi vertikal f. Berdasarkan fungsinya 1) Tiang Singgung (tangent pole) Tiang singgung ini digunakan untuk saluran yang lurus, dan diterapkan untuk sudut line tidak kurang dari 5 derajat. Fungsi tiang singgung ini untuk menyangga kawat penghantar dan isolator yang memiliki beban penompang yang lebih ringan. Sehingga tidak ada gaya yang ditimbulkan oleh tarikan kawat pada sudut kurang dari 5 derajat. Isolator yang dipakai untuk tiang singgung ini biasanya dari jenis pasak (pin type insulator) dan isolator jenis pos saluran (line post insulator).



Gambar 10. Simbol untuk tiang singgung (tangent) 2) Tiang Ujung (deadend pole) Pada ujung-ujung jaringan tenaga listrik dipasang tiang-tiang penarik yang berfungsi merentangkan



122



kawat penghantar.



Jika kekuatan tarik pada tiang ujung ini lebih besar maka digunakan dua buah atau kadang-kadang tiga buah kawat tarikan (guy wire). Hal ini dimaksudkan untuk mengimbangi kekuatan tarik kawat penghantar. Jenis isolator yang dipasang pada tiang ujung ini sesuai dengan



kekuatan



tarik



yang



lebih besar, dipakai isolator jenis gantung (suspension type insulator).



Gambar 11. Simbol untuk tiang ujung (deadend) 3) Tiang Sudut (angle pole) Tiang sudut digunakan untuk saluran yang memiliki sudut lebih besar dari 5 derajat. karena sudut yang terjadi biasanya lebih besar, maka tiang sudut diperkuat dengan suatu kawat tarikan (gay wire) sebagai penahan gaya tarikan dari kawat penghantar yang membuat sudut tersebut. diperke-nankan



adalah



Sudut



yang



(a) sudut kecil antara 5 derajat



sampai 10 derajat, dan (b) sudut besar antara 10 derajat sampai 60 derajat. Pembagian sudut ini menetukan isolator yang dipasangkan pada tiang tersebut. Karena tiap-tiap isolator mempunyai kekuatan mekanis sendiri-sendiri. Untuk sudut kecil (5 - 10 derajat), pada tiang sudut dipasang isolator jenis pasak (pin type insulator) yang dipasang secara dipasang



tunggal



ganda. Sebab bila



tidak memungkinkan kekuatannya pada



tarikan sudut sampai 10 derajat. Sedangkan untuk sudut besar



(10 - 60 derajat) karena kekuatan tarik dari kawat penghantar lebih besar maka tiang sudut besar ini digunakan isolator jenis gantung (suspension type insulator).



Gambar 12. Simbol untuk tiang sudut (angle pole) 4) Tiang Penegang (tension pole) Tiang



penegang



ini



memperkuat tegangan tiang



sudut



menghadap



kawat



yang ke



biasanya



untuk



(stress)



pada



tiang-



kawat tarikannya



(guy



wire)



jalan



tidak memung-kinkan



digunakan



raya



atau sungai, sehingga



meletakkan kawat tarikan di



tengah jalan raya atau di tengah sungai. Oleh sebab itu untuk tidak mengganggu lalu lintas jalan raya, maka digunakan tiang penegang tersebut. Karena fungsi tiang penegang ini hanya untuk memperkuat tegangan kawat maka tidak digunakan isolator. Tetapi bila letak tiang penegang ini di daerah padat beban maka tiang penegang ini dapat dialihkan fungsinya sebagai tiang service



(pelayanan)



dengan



service



yang terbungkus



menggunakan



kabel



isolasi yang digantungkan



pada kawat penegang dan isolator jenis pasak (pin type insulator).



124



Gambar 13. Simbol untuk tiang penegang (tension pole) 5) Ukuran Tiang Penyangga Hal-hal yang harus diperhatikan mengenai ukuran tiang listrik ini adalah a) Tinggi tiang, yang tergantung pada ukuran tegangan sistem. b) Kedalaman pondasi tiang, yang tergantung pada kondisi tanah setempat. 6) Jarak antara tiang (span), yang tergantung pada kepadatan beban untuk suatu daerah pelayanan, jenis kawat penghantara dan ketinggian tiang. Tabel 6. Ukuran Tiang Dan Jarak Antar Tiang Menurut Peraturan AVE D210



Macam Saluran Distribusi Tegangan Rendah Distribusi Tegangan Tinggi



Tegangan Saluran (kV) 0 s/d 1



6 s/d 30



Macam Tiang Tiang kayu Tiang pipa besi Tiang baja



Tinggi Tiang (m)



Jarak Tiang (m)



9 s/d 12



40 s/d 80



Tiang kayu, Tiang pipa besi, Tiang baja, 10 s/d 20 Tiang konstruksi besi



60 s/d 150



Transmisi Tegangan Tinggi Transmisi Extra High Voltage



60 s/d 110



220 s/d 380



Ketentuan-ketentuan



Tiang konstruksi besi, Tiang beton ertulang, 30 s/d 60 Menara baja Konstruksi besi



diatas



40 s/d 80



sudah



200 s/d 300



250 s/d 350



ditetapkan



dalam



standarisasi seperti PUIL atau AVE-VDE. Hingga saat ini ketentuan-ketentuan dalam bidang jaringan distribusi belum ada yang dirobah. Dengan adanya perkembangan bidang teknologi dewasa ini, nampaknya perlu ditinjau kembali. 3. Standarisasi Konstruksi Jaringan Distribusi Tegangan Rendah Konstruksi jaringan distribusi tenaga listrik dengan saluran udara terdiri dari beberapa macam bentuk atau formasi. Hal ini banyak disebabkan oleh sejumlah faktor yang diantaranya oleh faktor alih teknologi dan kondisi rute jaringannya sendiri. Konstruksi jaringan distribusi dengan saluran udara yang dipergunakan di wilayah Sumatera Barat tidak jauh beda dengan konstruksi jaringan distribusi dengan saluran udara yang dipergunakan di Jawa Timur maupun di Jawa Barat. Konstruksi jaringan distribusi tersebut merupakan penyempurnaan dari standar konstruksi distribusi yang telah ada, yaitu berasal dari Standart Sofrelec, New Jack, dan Chas T. Main International, Inc.yang telah menyebar ke wilayah- wilayah PLN. Pemahaman konstruksi jaringan distribusi ini banyak manfaatnya yang dapat dipetik yaitu : a.



Agar dapat membantu sistem informasi mengenai standar



konstruksi distribusi ini. b. Terdapat keseragaman konstruksi jaringan distribusi sehingga akan mempermudah pelaksanaan pembangunan, pengoperasian dan pemeliharaan jaringan distribusi di seluruh wilayah PT PLN .



126



c. Dengan adanya pengetahuan standar konstruksi jaringan distribusi tersebut bagi pelaksana akan membantu meningkatkan penguasaan standar konstruksi yang sekaligus akan meningkatkan profesionalisme sumber daya manusia di bidang konstruksi. d. Meningkatnya mutu jaringan distribusi



yang



nantinya akan



meningkatkan mutu keandalan dan keandalan dalam pelayanan. e. Mempercepat proses perencanaan, pengoperasian dan pemeliharaan jaringan distribusi. f. Memudahkan dalam mengedit



maupun



merubah



konstruksin



dan komponennya sesuai kondisi di lapangan. Ada 10 jenis konstruksi jaringan distribusi tegangan rendah, yang masing-masing sesuai dengan kondisi/rute jaringan di lapangan. Masing- masing konstruksi tersebut adalah : a. Konstruksi TR-1. Konstruksi



TR-1



merupakan



konstruksi



saluran



tegangan rendah (SKUTR) yang menggunakan



kabel



udara



suspension small



angle assembly (penggantung untuk tiang sangga/tumpu).



Gambar 14. Konstruksi Pemasangan SKUTR Tiang Penyangga TR1 b. Konstruksi TR-2. Konstruksi TR-2 merupakan konstruksi pemasangan SKUTR dengan sudut kurang dari 45°, dengan menggunakan large angle assembly (penggantung untuk tiang belokan/sudut). TR-2 ini termasuk tiang sudut, yang merupakan tiang yang dipasang pada saluran listrik, dimana pada tiang tersebut arah penghantar membelok dan arah gaya tarikan kawat horizontal.



Gambar 15. Konstruksi Pemasangan SKUTR Tiang Sudut TR2 c. Konstruksi TR-3. Konstruksi TR-3 merupakan konstruksi pemasangan SKUTR untuk tiang



akhir



atau



tiang



awal



dengan



treck



schoor.



Pengait



kabel digunakan fixed dead-end clamp complete plastic strip (peralatan untuk penarik pada tiang awal/akhir lengkap dengan plastic strap).



128



Gambar 16. Konstruksi Pemasangan SKUTR Tiang Awal/Akhir TR3 d. Konstruksi TR-4. Konstruksi



TR-4



merupakan



konstruksi



pemasangan



SKUTR



sebagai tiang penyangga pada persimpangan (silang). Kedua saluran dikaitkan pada suspension small angle assambly.



Gambar 17. Konstruksi Pemasangan SKUTR Tiang Penyangga Pada Persimpangan TR4 e. Konstruksi TR-5. Konstruksi tiang TR-5 merupakan konstruksi pemasangan SKUTR pada tiang penegang. Kabel dikaitkan pada fixed dead-end assambly. Tiang penegang/tiang tarik adalah tiang yang dipasang pada saluran listrik yang lurus dimana gaya tarik kawat pekerja terhadap tiang dari dua arah yang berlawanan.



Gambar 18. Konstruksi Pemasangan SKUTR Tiang Penegang TR5 f. Konstruksi TR-6.



Konstruksi TR-6 merupakan konstruksi pemasangan SKUTR pada tiang pencabangan, yang menggunakan suspension



small



angle



assambly dan fixed dead-end assambly untuk mengaitkan kabel.



Gambar 19. Konstruksi Pemasangan SKUTR Tiang Pencabangan TR6 g. Konstruksi TR-7. Konstruksi TR-7



merupakan



konstruksi



penyambungan SKUTR



dengan existing dengan menggunakan fixed dead-end assambly.



130



Gambar 20. Konstruksi Pemasangan SKUTR dengan Existing TR7 h. Konstruksi TR-8. Merupakan konstruksi pemasangan SKUTR



pada tiang awal atau



tiang akhir dengan menggunakan ajustable.



Gambar 21. Konstruksi Pemasangan SKUTR dengan Ajustable TR8 i. Konstruksi TR-9. Konstruksi TR-9 merupakan konstruksi pemasangan SKUTR pada trafo tiang, dengan menggunakan fixed dead-end clamp untuk mengikat kabel.



Gambar 22. Konstruksi Pemasangan SKUTR Trafo Tiang TR9 j. Konstruksi TR-10. Konstruksi TR-10 merupakan konstruksi pemasangan SKUTR pada



trafo tiang untuk tiga jurusan. Pengikat kabel digunakan fixed dead-end clamp.



Gambar 23. Konstruksi Pemasangan SKUTR pada Trafo Tiang TR10 4. Standarisasi Konstruksi Jaringan Distribusi Tegangan Menengah a. Konstruksi TM-1. Konstruksi TM-1. Konstruksi TM-1 merupakan tiang tumpu yang digunakan untuk rute jaringan lurus, dengan satu traves (cross-arm) dan menggunakan tiga buah isolator jenis pin insulator dan tidak memakai treck skoor (guy wire). Penggunaan kostruksi TM-1 ini hanya dapat dilakukan pada sudut 170°-180°. Konstruksi TM-1 ini termasuk tiang penyangga yang merupakan tiang yang dipasang pada saluran listrik yang lurus dan hanya berfungsi sebagai penyangga kawat penghantar dimana gaya yang ditanggung oleh tiang adalah gaya karena beban kawat.



132



Gambar 24. Konstruksi Tiang Penyangga TM-1 SUTM Konstruksi TM-1D. Pada dasarnya konstruksi TM-1D sama dengan TM-1, bedanya TM-1D digunakan untuk saluran ganda (double sircuit), dengan



dua traves (cross-arm) dan enam buah isolator



jenis pin insulator. Satu traves diletakkan pada



puncak tiang,



sedangkan traves yang lain diletakkan dibawahnya. b. Konstruksi TM-2. Konstruksi TM-2. Konstruksi TM-2 digunakan untuk tiang tikungan dengan sudut 150° –170°, menggunakan double traves dan double isolator.



Karena



tiang sudut



maka



konstruksi



mempunyai treck skoor.



Gambar 25. Konstruksi Tiang Sudut TM-2 SUTM



TM-2



Konstruksi TM-2 ini termasuk tiang sudut, yang merupakan tiang yang dipasang pada saluran listrik, dimana pada tiang tersebut arah penghantar membelok dan arah gaya tarikan kawat horizontal. Konstruksi TM-2D. Konstruksi TM-2D mempunyai konstruksi sama dengan TM-2, bedanya TM-2D digunakan untuk saluran ganda (double sirkuit), dan menggunakan double treck schoor yang diletakkan dibawah masing-masing traves. c. Konstruksi TM-3. Konstruksi TM-3 terpasang pada konstruksi tiang lurus, mempunyai double



traves. Isolator yang digunakan enam buah isolator jenis



suspention insulator dan tiga buah isolator jenis pin insulator. Konstruksi TM-3 ini tidak memakai treck schoor.



Gambar 26. Konstruksi Tiang Penegang TM-3 SUTM Konstruksi TM-3D. Konstruksi TM-3D sama dengan konstruksi TM-3, bedanya TM-3D digunakan untuk saluran ganda (double sirkuit), empat buah traves, 12 isolator jenis suspension insulator, dan 6 isolator jenis pin insulator. d. Konstruksi TM-4. Konstruksi TM-4. Konstruksi TM-4 digunakan pada konstruksi tiang TM akhir. Mempunyai double traves, dengan tiga buah isolator jenis



134



suspension insulator dan memakai treck schoor.



Gambar 27. Konstruksi Tiang Akhir TM-4 SUTM Konstruksi TM-4 ini termasuk tiang awal atau tiang akhir yang merupakan



tiang



akhir penerikan



yang



dipasang



pada



permulaan



atau



pada



kawat penghantar, dimana gaya tarikan kawat



pekerja terhadap tiang dari satu arah. Konstruksi TM-4D. Konstruksi TM-4D sama dengan konstruksi TM4, bedanya TM-4D mempunyai double sirkuit dengan double treck schoor. e. Konstruksi TM-5. Konstruksi TM-5. Terpasang pada konstruksi tiang TM lurus dengan belokan antara 120° – 180°, menggunakan double traves dengan enam buah isolator jenis suspension dan tiga buah isolator jenis pin insulator, dan memakai treck schoor.



Gambar 28. Konstruksi Tiang Penegang TM-5 SUTM Konstruksi TM-5D.



Konstruksi



TM-5D



sama



dengan



TM-5,



namun TM-5D digunakan untuk saluran ganda (double sirkuit) dengan double treck schoor. f. Konstruksi TM-6. Konstruksi TM-6 ini terpasang pada konstruksi tiang TM siku (60° 90°). Masing-masing



double traves disilang



4. Isolator yang



digunakan jenis suspension insulator sebanyak 6 buah dan satu isolator jenis pin insulator. Konstruksi ini memakai treck skoor ganda. Konstruksi TM-6 ini termasuk tiang sudut, yang merupakan tiang yang dipasang pada saluran listrik, dimana pada tiang tersebut arah penghantar membelok dan arah gaya tarikan kawat horizontal.



136



Gambar 29. Konstruksi Tiang Belokan TM-6 SUTM g. Konstruksi TM-7. Konstruksi TM-7 digunakan pada konstruksi pencabangan jaringan tegangan menengah dengan sudut siku (90°). Masing-masing double traves disilang 4. Pada TM induk memakai isolator suspension, pada TM



percabangan



juga



memakai



isolator



suspension



dan



menggunakan isolator jenis pin. Konstruksi ini memakai treck skoor. Konstruksi TM-7D terpasang pada konstruksi percabangan Jaringan Tegangan Menengah (JTM) sudut siku (90°). Masing-masing satu traves disilang 2. TM induk memakai isolator tumpu dan pada TN percabangan juga memakai isolator tumpu. Type isolator tumpu. Dan memakai treck skoor. h. Konstruksi TM-8. Konstruksi TM-8 ini terpasang pada konstruksi percabangan JTM sudut siku (90°). Masing-masing double traves disilang 4. TM induk memakai isolator tumpu dan TM percabangan memakai isolator suspension. Type isolator yang digunakan ada dua jenis. Memakai treck skoor. TM-8 hampir sama dengan TM-7 hanya bedanya pada isolator TM induknya.



Konstruksi TM-8D sama dengan TM-8 hanya bedanya TM-8D mempunyai double sirkuit i. Konstruksi TM-9. Konstruksi TM-9 terpasang pada konstruksi jaringan TM penyangga lurus. Satu traves. Type isolator tumpu. Tidak pakai treck skoor. TM-9 biasanya



lebih banyak digunakan



pada daerah perkotaan



yang banyak bangunan.



Gambar 30. Konstruksi Tiang Belokan TM-9 SUTM Konstruksi TM-9 ini termasuk konstruksi tiang penyangga yang merupakan tiang yang dipasang pada saluran listrik yang lurus dan hanya berfungsi sebagai penyangga kawat penghantar dimana gaya yang ditanggung oleh tiang adalah gaya karena beban kawat. j. Konstruksi TM-10. Konstruksi TM-10 sama dengan konstruksi TM-6. TM-10 terpasang pada konstruksi tiang



tikungan siku (sudut 60° - 90°). Masing-



masing double traves disilang 4. Isolator type suspension. Memakai treck skoor ganda. k. Konstruksi TM-11. Konstruksi



138



TM-11 terpasang



pada



konstruksi



tiang



TM akhir,



Opstijg kabel. TM double traves. Isolator type suspension.



Satu



traves untuk lightnig arrester. Dan memakai treck skoor.



Gambar 31. Konstruksi Tiang opstijg kabel TM-11 SUTM Konstruksi TM-11 merupakan tiang akhir yang merupakan tiang yang



dipasang



pada



permulaan



dan



akhir



penerikan



kawat



penghantar, dimana gaya tarikan kawat pekerja terhadap tiang dari satu arah. l. Konstruksi TM-12. Konstruksi TM-12 merupakan tiang penyangga lurus. Terpasang pada konstruksi tiang pada hutan lindung. Mempunyai isolator jenis tumpu. Tidak memakai traves. Konstruksi TM-12 merupakan tiang penyangga, yaitu tiang yang dipasang pada saluran listrik yang lurus dan hanya berfungsi sebagai penyangga kawat penghantar dimana gaya yang ditanggung oleh tiang adalah gaya karena beban kawat. m. Konstruksi TM-13. Konstruksi TM-13. Merupakan konstruksi tiang penyangga lurus. Terpasang



pada konstruksi



tiang hutan



lindung.



Isolator



type



tumpu. Tidak memakai traves. Konstruksi TM-13 merupakan tiang penyangga, yaitu tiang yang



dipasang pada saluran listrik yang lurus dan hanya berfungsi sebagai penyangga kawat penghantar dimana gaya yang ditanggung oleh tiang adalah gaya karena beban kawat. n. Konstruksi TM-14. Konstruksi TM-14 merupakan konstruksi tiang tarik vertical (sudut 150° - 170°). Terpasang pada konstruksi tiang hutan lindung. Type isolator suspension. Tidak memakai traves. o. Konstruksi TM-15. Konstruksi TM-15 merupakan TM yang terpasang pada konstruksi tiang



tarik



akhir



dengan



menggunakan



Arrester.



Mempunyai



double traves. Type isolator tumpu. Memakai treck skoor.



Gambar 32. Konstruksi Tiang Akhir Dengan Arrester TM-15 SUTM Konstruksi TM-15 merupakan tiang akhir, yang merupakan tiang yang



dipasang



pada



permulaan



dan



akhir



penerikan



kawat



penghantar, dimana gaya tarikan kawat pekerja terhadap tiang dari satu arah.



140



p. Konstruksi TM-16. Konstruksi TM-16 merupakan konstruksi tiang portal dengan double traves. Isolator yang digunakan jenis suspension, dan jenis pin. Konstruksi



TM-16



digunakan untuk jaringan yang melalui sungai



dengan treck schoor.



Gambar 33. Konstruksi Tiang Portal (Single Arm) TM-16 SUTM q. Konstruksi TM-16A. Konstruksi TM-16.A hampir sama dengan konstruksi TM-16 hanya pada TM-16A digunakan untuk double circuit dengan 2 pasang double traves.



Gambar 34. Konstruksi Tiang Portal (Double Arm) TM-16A SUTM q. Konstruksi TM-17. Konstuksi TM-17 merupakan konstruksi tiang tarik vertikal dengan menggunakan isolator jenis suspension dan isolator jenis pin. Konstruksi TM-17 ini digunakan untuk jaringan bersudut 120°-180° dengan treck schoor. r. Konstruksi TM-18. Konstruksi TM-18 ini digunakan untuk sudut 90° yang merupakan kontruksi



tiang tarik vertikal



yang menggunakan



double treck



schoor. Isolator yang dgunakan jenis suspension tanpa travers. s. Konstruksi TM-19. Konstruksi TM-19 merupakan tiang khusus yang dipasang LBS (Load



Break Switch) pada bagian puncaknya. Mempunyai double



traves.Isolator yang digunakan jenis suspension.



142



Gambar 35. Konstruksi Tiang LBS TM-19 SUTM



D. Aktifitas Pembelajaran Aktivitas pembelajaran dimulai dengan membaca seluruh bagian dari kegiatan pembelajaran ini, disarankan anda membaca secara berurutan, sehingga anda mengetahui tujuan dan indikator capaian kompetensi. Belajar dengan menggunakan modul ini dituntut kemandirian dan kejujuran anda terhadap diri sendiri. Beberapa kegiatan yang juga harus anda lakukan: 1. Membaca sumber bacaan lain, yang berhubungan dengan materi pada kegiatan pembelajaran ini. 2. Mengerjakan latihan/tugas sebagai tagihan (pada pembelajaran on line) dalam pembelajaran ini. 3. Apabila ada bagian-bagian yang belum anda kuasai sesuai yang diharapkan, ulangi kembali dengan tidak tergesa-gesa. 4. Jawablah pertanyaan pada bagian Latihan/kasus/tugas pada Lembar Kerja yang telah disediakan



5.



Jika Saudara bisa menjawab pertanyan-pertanyaan pada bagian latihan/kasus/tugas dengan baik, maka Saudara dapat melanjutkan pembelajaran ke kegiatan pembelajaran 3.



E. Latihan 1)



Tuliskan ada berapa macam cara pemasangan tiang penopang ?



2)



Jelaskan



dimana



saja



tempat



pemasangan



tiang



penopang ? 3)



Terangkan apa tujuan pemasangan tiang penopang?



4)



Jelaskan bagaimana cara memeriksa mutu pekerjaan pemasangan tiang penopang?



5)



Jelaskan perbedaannya dari macam cara pemasangan tiang



penopang? 6)



Jelaskan Tujuan pemeriksaan kondisi tanah dan lubang penanaman?



7)



Terangkan teknis pengangkutan tiang dari pabrik/gudang ke lokasi penanaman tiang?



8)



Terangkan urutan proses penanaman tiang listrik ?



9)



Jelaskan ada berapa cara teknik penanaman tiang?



10) Terangkan keadaan-keadaan tidak direncanakan yang mungkin terjadi dalam pekerjaan penanaman tiang? 11) Jelaskan cara mengantisifasi keadaan – keadaan yang tidak direncanakan? 12) Terangkan teknik pemeriksaan mutu pekerjaan penanaman tiang listrik?



LEMBAR KERJA KB-1 1)



Tuliskan ada berapa macam cara pemasangan tiang penopang ? ........................................................................................................... ...........................................................................................................



144



........................................................................................................... .........................................................



2)



Jelaskan



dimana



saja



tempat



pemasangan



tiang



penopang ? ........................................................................................................... ........................................................................................................... ........................................................................................................... .........................................................



3)



Terangkan apa tujuan pemasangan tiang penopang? ........................................................................................................... ........................................................................................................... ........................................................................................................... .........................................................



4)



Jelaskan bagaimana cara memeriksa mutu pekerjaan pemasangan tiang penopang? ........................................................................................................... ........................................................................................................... ........................................................................................................... .........................................................



5)



Jelaskan perbedaannya dari macam cara pemasangan tiang



penopang? ........................................................................................................... ........................................................................................................... ........................................................................................................... .........................................................



6)



Jelaskan Tujuan pemeriksaan kondisi tanah dan lubang penanaman? ........................................................................................................... ...........................................................................................................



........................................................................................................... .........................................................



7)



Terangkan teknis pengangkutan tiang dari pabrik/gudang ke lokasi penanaman tiang? ........................................................................................................... ........................................................................................................... ........................................................................................................... .........................................................



8)



Terangkan urutan proses penanaman tiang listrik ? ........................................................................................................... ........................................................................................................... ........................................................................................................... .........................................................



9)



Jelaskan ada berapa cara teknik penanaman tiang? ........................................................................................................... ........................................................................................................... ........................................................................................................... .........................................................



10) Terangkan keadaan-keadaan tidak direncanakan yang mungkin terjadi dalam pekerjaan penanaman tiang? ........................................................................................................... ........................................................................................................... ........................................................................................................... .........................................................



11) Jelaskan cara mengantisifasi keadaan – keadaan yang tidak direncanakan? ......................................................................................................... .........................................................................................................



146



......................................................................................................... ...............................................................



12) Terangkan teknik pemeriksaan mutu pekerjaan penanaman tiang listrik? ......................................................................................................... ......................................................................................................... ......................................................................................................... ...............................................................



F. Rangkuman Tiang listrik pada jaringan distribusi digunakan untuk saluran udara (overhead line) sebagai penyangga kawat penghantar agar penyaluran tenaga listrik ke konsumen atau pusat pusat beban dapat disalurkan dengan baik. Konstruksi jaringan distribusi tenaga listrik dengan saluran udara terdiri dari beberapa macam bentuk atau formasi. Hal ini banyak disebabkan oleh sejumlah faktor yang diantaranya oleh faktor alih teknologi dan kondisi rute jaringannya sendiri.



G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut Bandingkan jawaban anda dengan kunci jawaban yang tersedia. Hitunglah jumlah jawaban yang benar. Kemudian gunakan rumus dibawah ini untuk mengetahui tingkat penguasaan anda terhadap materi kegiatan belajar. Nilai Akhir = Jika anda mencapai tingkat penguasaan 75 % keatas, anda dapat meneruskan ke modul berikutnya. Tetapi bila tingkat penguasaan anda masih dibawah 75 %, anda harus mengulangi kegiatan belajar ini.



BAB 2 KONSTRUKSI SALURAN JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK A. Tujuan Setelah mengikuti menyelesaikan kegian-kegiatan belajar dari modul ini, diharapkan peserta diklat memiliki spesifikasi kinerja sebagai berikut : Mampu menganalisi kontruksi saluran jaringan distribusi tenaga listrik.



B. Indikator Pencapaian Kompetensi Indikator pencapaian kompetensi untuk kegiatan pembelajaran ini adalah : Menganalisis konstruksi saluran jaringan distribusi tenaga listrik



C. URAIAN MATERI 1. Pendahuluan Kawat



penghantar



merupakan bahan



yang digunakan untuk



menghantarkan tenaga listrik pada sistem saluran udara dari Pusat Pembangkit ke Pusat-Pusat Beban (load center), baik langsung menggunakan jaringan distribusi ataupun jaringan



transmisi



terlebih dahulu. Pemilihan kawat penghantar yang digunakan untuk saluran udara didasarkan pada besarnya beban yang dilayani, makin luas beban yang dilayani makin besar ukuran penampang kawat penghantar yang digunakan. Dengan penampang kawat yang besar akan membuat tahanan kawat menjadi kecil. Agar tak terjadi kehilangan



daya



pada jaringan



dan daya



guna



(efisiensi)



penyaluran tetap tinggi, diperlukan tegangan yang tinggi. Dengan



148



demikian



besarnya



penampang



kawat



penghantar



tidak



mempengaruhi atau mengurangi penyaluran tenaga listrik. Tetapi dengan penampang kawat yang besar akan membuat kenaikan harga peralatan. Oleh sebab



itu pemilihan



kawat



penghantar



diperhitungkan seekonomis mungkin dengan konduktivitas dan kekuatan tarik yang tinggi, serta dengan beban yang rendah tentunya. tinggi



Oleh



maupun



karena



itu



distribusi



untuk



jaringan distribusi tegangan



tegangan



rendah



lebih



banyak



menggunakan kawat penghantar aluminium yang mempunyai faktorfaktor yang memenuhi syarat sebagai kawat penghantar. 2. Bahan Kawat Penghantar Jaringan Bahan-bahan kawat penghantar untuk jaringan tenaga listrik biasanya dipilih dari logam-logam yang mempunyai konduktivitas yang besar, keras dan mempunyai kekuatan tarik (tensile strenght) yang besar, serta memiliki berat jenis yang rendah. Juga logam yang tahan akan pengaruh proses kimia dan perubahan suhu serta mempunyai titik cair yang lebih tinggi. Untuk memenuhi



syarat-



syarat tersebut, kawat penghantar hendaknya dipilih suatu logam campuran (alloy), yang merupakan percampuran dari beberapa logam yang dipadukan menjadi satu logam. Dari hasil campuran ini didapatkan suatu kawat penghantar dengan kekuatan tarik dan konduktivitas yang tinggi. Logam campuran yang banyak digunakan untuk jaringan distribusi adalah kawat tembaga campuran (copper alloy) atau kawat aluminium campuran (aluminium alloy). Karena faktor ekonomis, saat ini lebih banyak digunakan kawat aluminium campuran untuk jaringan distribusi. Sedangkan kawat lain seperti kawat tembaga, kawat tembaga campuran, atau kawat aluminium berinti baja tidak banyak digunakan. a. Kawat Tembaga



Tembaga murni merupakan logam liat berwarna kemerahmerahan, yang mempunyai tahanan jenis 0,0175 dengan berat jenis 8,9 dan titik cair sampai 1083° C, lebih tinggi dari kawat aluminium. Kawat tembaga ini mempunyai konduktivitas



dan



daya hantar yang tinggi. Untuk lebih jelasnya lihat tabel 1 di bawah ini. Pada



mulanya



kawat tembaga



penghantar jaringan, tetapi bila



ini



banyak dipakai



untuk



dibandingkan



dengan kawat aluminium untuk tahanan (resistansi) yang sama, kawat tembaga lebih berat sehingga harganya akan lebih mahal. Dengan berat yang sama, kawat alauminium mempunyai diameter yang lebih besar dan lebih panjang dibandingkan kawat tembaga.



Dewasa



ini cenderung kawat penghantar jaringan



digunakan dari logam aluminium. b. Kawat Aluminium Aluminium merupakan suatu logam yang sangat ringan, beratnya kira-kira sepertiga dari tembaga, dan mempunyai tahanan jenis tiga kali dari tembaga. Logam aluminium berwarna keperakperakan, yang mempunyai tahanan jenis, dengan berat jenis, dan titik cair sampai, lebih tinggi dari kawat, Sifat logam aluminium ini mudah dibengkok-bengkokkan karena lunaknya. Oleh karena itu kekuatan tarik dari kawat aluminium lebih rendah dari kawat tembaga, yaitu setengah dari kekuatan tarik kawat tembaga. Untuk itu kawat aluminium hanya dapat dipakai pada gawang (span) yang pendek, sedangkan untuk gawang yang panjang dapat digunakan kawat aluminium yang dipilin menjadi satu dengan logam yang sejenis maupun yang tidak sejenis, agar mempunyai kekutan tarik yang lebih tinggi. Oleh karena itu kawat aluminium baik sekali digunakan sebagai kawat penghantar jaringan.



150



Kelemahan kawat aluminium ini tidak tahan akan pengaruh suhu, sehingga pada saat cuaca dingin regangan (stress) kawat akan menjadi



kendor. Agar kekendoran regangan kawat lebih



besar, biasanya dipakai kawat aluminium campuran (alloy aluminium wire) pada gawang-gawang yang panjang. Selain itu kawat aluminium tidak mudah dipatri (disolder) maupun di las dan tidak tahan akan air yang bergaram, untuk itu diperlukan suatu lapisan dari logam lain sebagai pelindung. aluminium



ini



mudah



terbakar,



Juga



kawat



sehingga apabila



terjadi



hubung singkat (short circuit) akan cepat putus. Karena itu kawat aluminium ini banyak digunakan untuk jaringan distribusi sekunder maupun primer yang sedikit sekali mengalami gangguan dari luar. Sedangkan untuk jaringan transmisi kawat yang digunakan



adalah



kawat



aluminium



capuran



dengan



diperkuat oleh baja (aluminium



conductor



steel reinforsed)



atau (aluminium clad steel). c. Kawat Logam Campuran Kawat



logam



campuran



merupakan



kawat



penghantar



yang terdiri dari percampuran beberapa logam tertentu yang sejenis



guna



mendapatkan



sifat-sifat



tertentu



dari



hasil



pencampuran tersebut. Dimana di dalam pencampuran tersebut sifat-sifat logam murni yang baik untuk kawat penghantar dipertahankan sesuai dengan aslinya. Hanya saja pencampuran ini khusus untuk menghilangkan kelemahan- kelemahan dari logam tersebut. Jenis yang banyak digunakan untuk kawat penghantar logam campuran ini adalah kawat tembaga campuran (copper alloy) dan kawat



alumi-nium



campuran (alloy aluminium). Kawat



tembaga campuran sedikit ringan dari



kawat tembaga murni,



sehingga harganya lebih murah. Kekuatan tarik kawat tembaga



campuran ini lebih tinggi, sehingga dapat digunakan untuk gawang yang panjang. Sedangkan kawat aluminium campuran mempunyai kekuatan mekanis yang lebih tinggi dari kawat aluminium murni, sehingga banyak dipakai pada gawang-gawang yang lebih lebar. Juga kondiktivitasnya akan lebih besar serta mempunyai daya tahan yang lebih tinggi terhadap perubahan suhu. yang mempunyai tahanan jenis 0,0175 dengan berat jenis 8,9 dan titik cair sampai 1083° C, lebih tinggi dari kawat aluminium. d. Kawat Logam Paduan Kawat logam paduan merupakan kawat penghantar yang terbuat dari



dua atau lebih logam yang dipadukan sehingga memiliki



kekuatan mekanis dan konduktivitas yang tinggi. Biasanya tujuan dari perpaduan



antara logam-logam tersebut digunakan untuk



merubah atau



menghilangkan kekurangan-kekurangan yang



terdapat pada kawat-kawat penghantar dari logam murninya. Kawat logam paduan ini yang banyak digunakan adalah kawat baja yang berlapis dengan tembaga maupun aluminium. Karena kawat baja merupakan penghantar yang memiliki kekuatan tarik yang lebih tinggi dari kawat aluminium maupun kawat tembaga, sehingga banyak digunakan untuk gawang-gawang yang lebar. Tetapi kawat tembaga ini memiliki



konduktivitas yang rendah.



Oleh karena itu diperlukan suatu lapisan logam yang mempunyai konduktivitas yang tinggi, antara lain tembaga dan aluminium. Selain itu dapat digunakan untuk melindungi kulit kawat logam paduan dari bahaya karat atau korosi. Jenis kawat logam paduan ini antara lain kawat baja berlapis tembaga (copper clad steel) dan kawat baja berlapis aluminium (aluminium clad steel). Kawat baja berlapis tembaga mempunyai kekuatan mekanis yang besar dan dapat dipakai untuk gawang



152



yang lebih lebar. Sedangkan kawat baja berlapis aluminium mempunyai kekuatan mekanis lebih ringan dari kawat baja berlapis tembaga, tetapi konduktivitasnya lebih kecil. Oleh karena itu banyak digunakan hanya untuk gawang-gawang yang tidak terlalu lebar. logam



liat



berwarna



kemerah-merahan, yang



mempunyai



tahanan jenis 0,0175 dengan berat jenis 8,9 dan titik cair sampai 1083 ° C, lebih tinggi dari kawat aluminium. Tabel 7. Sifat-Sifat Logam Penghantar Jaringan



2,56



Tahanan jenis ( m/cm ) 0,03



Titik cair ( 0C ) 660



Tembaga



8,95



0,0175



Baja



7,85



Perak



33,3



Koefisien suhu 0 ( K) 0,0038



Kekuatan tarik 2 (kg/mm ) 15 – 23



1083



57,14



0,0037



30 – 48



0,42



1535



10



0,0052



46 - 90



10,5



0,018



960



62,5



0,0036



Kuningan



8,44



0,07



1000



14,28



0,0015



Emas



19,32



0,022



1063



45,45



0,0035



Macam logam



BD



Aluminium



Resistansi (Ω)



3. Bentuk Kawat Penghantar Jaringan Dilihat dari bentuknya kawat penganta dapt diklasifikasikan menjadi 3 macam yaitu: kawat padat (solid wire), kawat berlilit (stranded wire), dan kawat berongga (hallow wire). a. Kawat Padat Kawat padat merupakan kawat tunggal yang berpenampang bulat dan banyak dibuat dalam ukuran yang kecil, karena kawat padat yang berpenampang besar akan



kaku



dan



kokoh



sehingga sukar dibengkokkan dan tidak fleksibel. Oleh karena itu banyak sekali kerugian-kerugian kawat



padat



yang



dimiliki



bila



dipakai



tersebut, terutama bila terjadi kawat putus



maupun bila terjadi proses korosi pada



kawat,



dan



kawat



padat ini mempunyai kekuatan tarik yang rendah, sehingga tidak ekonomis penggunaannya. Biasanya kawat padat ini



digunakan untuk jaringan distribusi



sekunder atau jaringan pelayanan (service) ke konsumen, serta untuk jaringan telepon maupun instalasi rumah dan gedunggedung. Walaupun digunakan untuk jaringan distribusi tegangan rendah, hanya untuk gawang-gawang yang pendek. Penggunaan kawat padat ini sudahmulai dihindari pemakaiannya, selain tidak ekonomis juga pendistribusian tenaga listrik akan mengalami hambatan-hambatan bila terjadi kawat putus, dan gejala-gejala listrik lainnya. b. Kawat Berlilit Kawat berlilit merupakan sejumlah kawat padat yang dipilin secara berlapis-lapis terkonsentris membentuk lingkaran dalam suatu lilitan dengan penampang yang sama. Salah satu kawat yang terdapat ditengah sebagai pusat kawat tidak ikut dipilin. Oleh karena itu kawat berlilit akan memiliki ukuran yang besar, lebih kaku dan mempunyai kekuatan mekanis yang tinggi serta mudah lentur. Jenis kawat yang dipilin ini biasanya tidak hanya terdiri dari satu jenis



kawat.



Untuk



meningkatkan



sifat-sifat



kawat



berlilit



ini digunakan kawat yang terdiri dari beberapa macam kawat. Kombinasi dari beberapa kawat penghantar ini disesuaikan dengan tegangan makin



penggunaan untuk



jaringan tenaga listrik pada



yang dipakai. Makin tinggi tegangan suatu sistem disesuaikan kombinasi kawat logam tersebut tanpa



meninggalkan sifat logam itu sebagai kawat penghantar. Kawat berlilit yang dikombinasikan ini umumnya digunakan hanya untuk saluran



transmisi



tegangan tinggi



maupun untuk saluran



tegangan ekstra tinggi (extra high voltage) dan saluran tegangan



154



ultra tinggi (ultra high voltage) untuk gawang-gawang yang lebar. Jumlah serat (berkas) kawat dalam kawat penghantar tersebut ditentukan oleh banyaknya lapisan, dan dapat ditentukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut : N=3n



2



-3n+1



Dengan : n = jumlah lapisan N = banyak serat/berkas kawat pada penghantar Jumlah berkas kawat biasanya terdiri dari 7, 19, 37, 61, 71, dan 127



berkas/serat.Untuk



jaringan



distribusi pada



umumnya



dipakai 7 berkas /serat kawat penghantar, dimana satu kawat sebagai



kawat pusat yang berada ditengah sedangkan 6



berkas/serat kawar melilitinya. Kawat



berlilit



ini



selain



menguntungkan dari



segi



penggunaannya juga sangat baik dari segi keamanan dan pemeliharaannya



dibandingkan dengan kawat padat. Jenis



kawat berlilit ini adalah kawat tembaga berlilit (standed copper conductor),



kawat



aluminium



berlilit



(stranded



aluminium



conductor), kawat aluminium campuran berlilit, dan kawat tembaga capuran berlilit, dan sebagainya. Sedangkan kawat berlilit yang menggunakan dua kawat sebagai kombinasi adalah kawat aluminium conductor steel reinforced (ACSR) dan kawat aluminium conductor alloy reinforced (ACAR) yang merupakan kombinasi kawat aluminium dengan kawat baja atau kawat campuran (alloy). Pada jaringan distribusi yang banyak digunakan adalah kawat aluminium berlilit atau kawat aluminium campuran berlilit. Perbaikan mutu



kawat



aluminium



ini akan



menghasilkan



kawat tarikan keras (hard drawn), kekuatan mekanis tinggi dan beratnya lebih ringan, walaupun konduktivitasnya agak rendah



dari kawat tembaga. c. Kawat Berongga Kawat berongga merupakan kawat



yang dipilin membentuk



suatu lingkaran dimana ditengah kawat ini tidak ditempatkan satu kawatpun, sehingga merupakan rongga yang kemudian ditunjang oleh sebuah batang "I" (I beam) atau sebuah segmen berbentuk cincin.



Kawat berongga ini jarang sekali digunakan untuk



jaringan distribusi, selain mahal harganya juga sangat berat. Biasanya digunakan pada gardu induk sebagai rel penghubung. Kerana



kokoh dan ukurannya besar, kawat ini mempunyai



kekuatan mekanis yang sangat besar. Bentuk kawat berongga ini direncanakan untuk menghindarkan terjadinya pangaruh kulit (skin effect) pada kawat penghantar.



(a)



(b) (c)



Gambar 36. Bentuk kawat penghantar jaringan, (a) kawat penghantar padat, (b) kawat penghantar berlilit, (c) kawat penghantar berongga 4. Karakteristik Kawat Penghantar Jaringan a. Karakteristik Elektris 1) Resistansi Kawat Penghantar Tiap-tiap logam mempunyai tahanan jenis (ρ) yang tertentu besarnya. Makin kecil nilai tahanan jenis (resistivity) suatu logam makin baik digunakan sebagai kawat penghantar. Seperti halnya kawat tembaga mempunyai tahanan jenis yang paling rendah (0,0175) merupakan logam yang sangat baik digunakan



156



sebagai kawat penghantar dibandingkan



dengan



kawat



aluminium yang mempunyai tahanan jenis 0,030. Tahanan jenis inilah yang merupakan salah satu faktor untuk menentukan besarnya tahanan (resistance) R dalam suatu kawat penghantar, disamping faktor-faktor luas penampang kawat (A) dan panjang kawat (l) pada suatu penghantar jaringan. Dimana besarnya tahanan dari suatu kawat penghantar sebanding dengan panjangnya



dan



berbanding



terbalik



dengan



luas



penampang kawat, yang dinyatakan dengan persamaan : l R =ρ A Dengan : R = besarnya tahanan kawat (Ω) ρ = nilai tahanan jenis kawat (m/mm) l = panjang kawat penghantar (m) A = luas penampang kawat (mm



2



)



Makin panjang suatu jaringan makin jauh pula jarak tempuh arus listrik dan makin besar tahanan kawat tersebut. Sebaliknya kalau diameter kawat makin besar, maka aliran listrik dapat mengalir dengan mudah dan nilai tahanan



makin kecil. Begitu pula



makin besar diameter kawat makin lebar ukuran beban pelayanan yang harus dilayani. Selain dari pada itu besarnya tahanan suatu kawat penghantar akan berubah karena pengaruh suhu. Makin besar perbedaan kenaikan



suhu



makin



bertambah



besar



tahanan



kawat



penghantar. Perubahan besarnya nilai tahanan tersebut sesuai dengan persamaan : Rt = Rto {1 + α (t - to)} Dengan : Rt = besarnya tahanan pada kenaikan suhu t



C (Ω) Rto = besarnya tahanan pada suhu semula (Ω) t



= suhu sekarang (° C)



to = suhu mula-mula (° C) α



= koefisien suhu



b. Konduktivitas Kawat Penghantar Nilai konduktivitas suatu kawat penghantar dinyatakan sebagai perbandingan terbalik dengan besarnya tahanan, yang besarnya dinyatakan dengan persamaan : 1 C= R Dengan : C = besarnya konduktivitas kawat penghantar (mho) Berarti makin besar suatu tahanan kawat penghantar makin kecil nilai konduktivitasnya. Konduktivitas suatu kawat penghantar ini tergantung pula pada kemurnian dari logam yang digunakan, akan makin besar bila kemurnian logam bertambah tinggi dan berkurang bila campurannya tersebut



diatas



maka



bertambah.



besarnya



Karena faktor-faktor



konduktivitas



tidak bisa



mencapai nilai tepat 100 %. Apabila digunakan aluminium yang sebelumnya



mempunyai



konduktivitas



sedikit rendah dari



tembaga, nilainya tidak akan berkurang dari 60 %.



D. Aktifitas Pembelajaran Aktivitas pembelajaran dimulai dengan membaca seluruh bagian dari kegiatan pembelajaran ini, disarankan anda membaca secara berurutan, sehingga anda mengetahui tujuan dan indikator capaian kompetensi. Belajar dengan menggunakan modul ini dituntut kemandirian dan kejujuran anda terhadap diri sendiri. Beberapa kegiatan yang juga harus anda lakukan: 5. Membaca sumber bacaan lain, yang berhubungan dengan materi pada kegiatan pembelajaran ini.



158



6. Mengerjakan latihan/tugas sebagai tagihan (pada pembelajaran on line) dalam pembelajaran ini. 7. Apabila ada bagian-bagian yang belum anda kuasai sesuai yang diharapkan, ulangi kembali dengan tidak tergesa-gesa. 8. Jawablah pertanyaan pada bagian Latihan/kasus/tugas pada Lembar Kerja yang telah disediakan



5.



Jika Saudara bisa menjawab pertanyan-pertanyaan pada bagian latihan/kasus/tugas dengan baik, maka Saudara dapat melanjutkan pembelajaran ke kegiatan pembelajaran 4.



E. Latihan 1. Jenis yang banyak digunakan untuk kawat penghantar logam campuran adalah ? 2. Jelaskan alasan kawat tembaga campuran banyak digunakan sebagai penghantar distribusi ! 3. Nilai konduktivitas suatu kawat penghantar dinyatakan sebagai ! 4. Gambarkan Bentuk kawat penghantar jaringan ! 5. Kawat berlilit yang menggunakan dua kawat sebagai kombinasi adalah



LEMBAR KERJA KB-3 1. Jenis yang banyak digunakan untuk kawat penghantar logam campuran adalah ? .......................................................................................................................... ..........................................................................................................................



.......................................................................................................................... ............ 2. Jelaskan alasan kawat tembaga campuran banyak digunakan sebagai penghantar distribusi ! .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ............ 3. Nilai konduktivitas suatu kawat penghantar dinyatakan sebagai ! .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ............ 4. Gambarkan Bentuk kawat penghantar jaringan ! .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ............ 5. Kawat berlilit yang menggunakan dua kawat sebagai kombinasi adalah .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ............



F. Rangkuman Kawat



160



penghantar



merupakan bahan



yang digunakan untuk



menghantarkan tenaga listrik pada sistem saluran udara dari Pusat Pembangkit



ke Pusat-Pusat



Beban



(load



center), baik



menggunakan jaringan distribusi ataupun jaringan



transmisi



langsung terlebih



dahulu. Pemilihan kawat penghantar yang digunakan untuk saluran udara didasarkan pada besarnya beban yang dilayani, makin luas beban yang dilayani makin besar ukuran penampang



kawat penghantar yang



digunakan. Bahan-bahan kawat penghantar untuk jaringan tenaga listrik biasanya dipilih dari logam-logam yang mempunyai konduktivitas yang besar, keras dan mempunyai kekuatan tarik (tensile strenght) yang besar, serta memiliki berat jenis yang rendah. Juga logam yang tahan akan pengaruh proses kimia dan perubahan suhu serta mempunyai titik cair yang lebih tinggi. Untuk memenuhi



syarat-syarat



tersebut,



kawat



penghantar hendaknya dipilih suatu logam campuran (alloy), yang merupakan percampuran dari beberapa logam yang dipadukan menjadi satu logam.



G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut Umpan Balik : 1 Dapat Menguasai karakteristik peserta didik dari aspek fisik, moral, spiritual, sosial, kultural, emosional, dan intelektual. 2 Dapat Memahami karakteristik peserta didik yang berkaitan dengan aspek fisik, intelektual, sosial, emosional, moral, spiritual, dan latar belakang sosial budaya. 3 Dapat Mengidentifikasi kesulitan belajar siswa serta memberikan solusi kepada siswa yang mengalami kesulitan belajar. Tindak Lanjut : 1 Penguatan dan penghargaan diberikan kepada peserta diklat yang telah memenuhi stanndar



Teguran yang bersifat mendidik dan memotivasi diberikan kepada peserta



3



diklat yang belum memenuhi standar Peserta diklat diberi kesempatan untuk mengikuti diklat lebih lanjut.



162



2



BAB 3 KONSTRUKSI ISOLATOR JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK A. Tujuan Setelah mengikuti menyelesaikan kegian-kegiatan belajar dari modul ini, diharapkan peserta diklat memiliki spesifikasi kinerja sebagai berikut : Menganalisis konstruksi isolator jaringan distribusi tenaga listrik.



B. Indikator Pencapaian Kompetensi Indikator pencapaian kompetensi untuk kegiatan pembelajaran ini adalah : mampu Menganalisis konstruksi isolator jaringan distribusi tenaga listrik.



C. URAIAN MATERI 1. Pendahuluan Isolator jaringan tenaga listrik merupakan alat tempat menompang kawat penghantar jaringan pada tiang-tiang listrik yang digunakan untuk memisahkan secara elektris dua buah kawat atau lebih agar tidak terjadi kebocoran arus (leakage current) atau loncatan bunga api (flash over) sehingga mengakibatkan terjadinya kerusakan pada sistem jaringan tenaga listrik. Langkah yang perlu diambil untuk menghindarkan terjadinya kerusakan akibat



tegangan



lebih



terhadap



peralatan



dan loncatan bunga api, ialah dengan



menentukan pemakaian isolator berdasarkan kekuatan (dielectric



strenght)



dan



listrik



kekuatan



daya isolasi



mekanis (mechanis strenght)



bahan-bahan isolator yang dipakai. Karena sifat suatu isolator di tentukan oleh bahan yang digunakan. Kemampuan suatu bahan untuk mengisolir atau menahan tegangan



yang mengenainya tanpa menjadikan cacat atau rusak tergantung pada kekuatan dielektriknya. Fungsi utama isloator adalah : 1. Untuk penyekat / mengisolasi penghantar dengan tanah dan antara penghantar dengan penghantar. 2. Untuk memikul beban mekanis yang disebabkan oleh berat penghantar dan / atau gaya tarik penghantar. 3. Untuk menjaga agar jarak antar penghantar tetap (tidak berubah). 2. Bahan-Bahan Isolator Jaringan Bahan-bahan yang baik untuk isolator adalah bahan yang tidak dapat menghantarkan



arus



listrik.



Walaupun



ada



yang



sanggup



menghantarkan arus listrik tetapi relatif sangat kecil, sehingga bisa diabaikan terhadap maksud penggunaan atau pemakaiannya. Pemakaian bahan isolasi ini diharapkan seekonomis mungkin tanpa mengurangi kemampuannya sebagai isolator. Sebab makin berat dan besar ukuran penyangga



isolator



tersebut



akan



mempengaruhi



beban



pada sebuah tiang listrik. Bahan-bahan isolasi yang



dipakai untuk isolator jaring an kebanyakan terbuat dari bahan padat, seperti bahan porselin, gelas, mika, ebonit, keramik, parafin, kuarts, dan veld spaat. Persyaratan bahan isolator adalah : 1. bahan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik. 2. bahan isolasi yang ekonomis, tanpa mengurangi kemampuannya sebagai isolator. Sebab makin berat dan besar ukuran isolator tersebut akan mempengaruhi beban penyangga pada sebuah tiang listrik. 3. bahan yang terbuat dari bahan padat, seperti : porselin, gelas, mika, 164



ebonit, keramik, parafin, kuarts, dan veld spaat. 1. Kriteria Bahan Isolator Kriteria bahan yang baik digunakan sebagai isolator jaringan distribusi adalah : a. Bahan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik b.



Bahan



isolasi



yang



ekonomis,



tanpa



mengurangi



kemampuannya sebagai isolator. Sebab makin berat dan besar ukuran isolator tersebut akan mempengaruhi beban penyangga pada sebuah tiang listrik. c. Bahan yang terbuat dari bahan padat, dan memiliki kekuatan mekanis tinggi seperti : porselin, gelas, mika, ebonit, keramik, parafin, kuartz, dan veld spaat. d. Mempunyai tahanan jenis yang tinggi e. Memiliki kekuatan mekanis yang tinggi f.



Memiliki sifat-sifat (dua hal diatas) tidak berubah oleh



perubahan suhu, siraman air, kelembaban, sinar matahari, polaritas listrik. g.



Bila mengalami loncatan listrik (flash over) tidak akan



meninggalkan jejak (cacat) 2. Isolator Porselin Isolator porselin dibuat dari dari bahan campuran tanah porselin, kwarts, dan veld spaat, yang bagian luarnya dilapisi dengan bahan glazuur agar bahan isolator tersebut tidak berporipori. Dengan lapisan glazuur ini permukaan isolator menjadi licin dan berkilat, sehingga tidak dapat mengisap air. Oleh sebab itu isolator porselin ini dapat dipakai dalam ruangan yang lembab maupun di udara terbuka. Isolator porselin memiliki sifat tidak menghantar (non conducting) listrik yang tinggi, dan memiliki kekuatan mekanis yang besar. Ia dapat menahan beban yang menekan serta tahan



akan perubahan-perubahan suhu. Akan tetapi isolator porselin ini tidak tahan akan kekuatan yang menumbuk atau memukul. Ukuran isolator porselin ini tidak dapat dibuat lebih besar, karena pada saat pembuatannya Walaupun



ada



terjadi



yang berukuran



penyusutan



bahan.



lebih besar namun tidak



seluruhnya dari bahan porselin, akan tetapi dibuat rongga di dalamnya, yang kemudian akan di isi dengan atau



baja



tempaan



sehingga



kekuatan



bahan besi



isolator porselin



bertambah. Cara yang demikian ini akan menghemat bahan yang digunakan. Karena kualitas isolator porselin ini lebih tinggi dan tegangan tembusnya (voltage gradient) lebih besar maka banyak disukai pemakaiannya untuk jaringan distribusi primer. Walaupun



harganya



lebih



mahal



tetapi



lebih



memenuhi



persyaratan yang diinginkan. Kadang-kadang kita jumpai juga isolator porselin ini pada jaringan distribusi sekunder, tetapi ukurannya lebih kecil. Keuntungannya : a. Terbuat dari dari bahan campuran tanah porselin, kwarts, dan veld spaat, b.



Bagian luarnya dilapisi dengan bahan glazuur agar bahan



isolator tersebut tidak berpori-pori. Dengan lapisan glazuur ini permukaan isolator menjadi licin dan berkilat, sehingga tidak dapat mengisap air. c. Dapat dipakai dalam ruangan yang lembab maupun di udara terbuka. d. Memiliki



sifat tidak



menghantar



(non conducting)



listrik



yang tinggi, dan memiliki kekuatan mekanis yang besar. e. Dapat menahan beban yang menekan serta tahan akan perubahan-perubahan suhu. f. Memiliki kualitas yang lebih tinggi dan tegangan tembusnya



166



(voltage gradient)



lebih



besar,



sehingga



banyak disukai



pemakaiannya untuk jaringan distribusi primer. Kadang-kadang kita jumpai isolator porselin ini pada



jaringan



distribusi sekunder, tetapi ukurannya lebih kecil. Kelemahannya : a. Tidak tahan akan kekuatan yang menumbuk atau memukul. b.



Ukuran isolator porselin ini tidak dapat dibuat lebih besar,



karena pada saat pembuatannya terjadi penyusutan bahan. Walaupun



ada yang



berukuran



lebih



besar



namun



tidak



seluruhnya dari bahan porselin, akan tetapi dibuat rongga di dalamnya, yang kemudian akan di isi dengan bahan besi atau baja



tempaan



sehingga



kekuatan



isolator



porselin



bertambah. Cara yang demikian ini akan menghemat bahan yang digunakan. c. Harganya lebih mahal tetapi lebih memenuhi persyaratan yang diinginkan. 3. Isolator Gelas Isolator gelas pada umumnya terbuat dari bahan campuran antara pasir silikat, dolomit, dan phospat. Komposisi dari bahan-bahan



tersebut



dan



cara



pengolahannya



dapat



menentukan sifat dari siolator gelas ini. Isolator gelas memiliki sifat mengkondensir (mengembun) kelembaban udara, sehingga lebih mudah debu melekat dipermukaan isolator tersebut. Makin tinggi tegangan sistem makin mudah pula terjadi kebocoran tersebut,yang karena



itu



arus



listrik



berarti isolator



(leakage



current)



mengurangi



fungsi



gelas



lebih



ini



peristiwa



lewat isolator



isolasinya. banyak



Oleh



dijumpai



pemakaiannya pada jaringan distribusi sekunder. Kelemahan isolator gelas ini adalah memiliki kualitas tegangan tembus yang rendah, dan kekuatannya berubah dengan cepat



sesuai dengan perubahan



temperatur. Oleh sebab itu bila



terjadi kenaikan dan penurunan suhu secara



tiba-tiba, maka



isolator



gelas ini akan mudah retak pada permukaannya.



Berarti



isolator



gelas ini bersifat mudah dipengaruhi oleh



perubahan suhu disekeli-lingnya. Tetapi bila isolator gelas ini mengandung campuran dari bahan lain, maka suhunya akan turun. Selain dari pada itu, isolator gelas ini harganya lebih murah bila dibandingkan dengan isolator porselin. Keuntungannya : a.



Terbuat dari bahan campuran



antara pasir silikat,



dolomit, dan phospat. Komposisi bahan tersebut dan cara pengolahannya dapat menentukan sifat dari isolator gelas ini. b. Lebih



banyak



dijumpai



pemakaiannya



pada



jaringan



distribusi sekunder. c. Isolator gelas ini harganya lebih murah bila dibandingkan dengan isolator porselin. Kelemahannya : a. Memiliki sifat mengkondensir (mengembun) kelembaban udara, sehingga lebih mudah debu melekat dipermukaan isolator tersebut. b. Makin



tinggi



tegangan



sistem



makin



mudah



pula



terjadi peristiwa kebocoran arus listrik (leakage current) lewat isolator tersebut,yang berarti mengurangi fungsi isolasinya. c. Memiliki kualitas tegangan tembus



yang rendah, dan



kekuatannya berubah dengan cepat sesuai dengan perubahan temperatur. d. Saat terjadi kenaikan dan penurunan suhu secara tibatiba, maka isolator gelas ini akan mudah retak pada permukaannya. Berarti isolator gelas ini bersifat mudah dipengaruhi oleh perubahan suhu disekelilingnya. Tetapi bila



168



isolator gelas ini mengandung campuran dari bahan lain, maka suhunya akan turun. 4. Kelemahan dan Kelebihan Isolator Porselin & Isolator Gelas a. Kelebihan isolator dari bahan porselin adalah : 1) Terbuat dari bahan campuran tanah porselin, kwartz, dan veld spaat. 2) Bagian luarnya dilapisi dengan bahan glazuur agar



bahan isolator tersebut tidak berpoi-pori.



Dengan lapisan glazuur ini permukaan isolator menjadi licin dan berkilat, sehingga tidak dapat mengisap air. 3) Dapat



dipakai



dalam



ruangan



yang



lembab



menghantar



(non



maupun di udara terbuka 4) Memiliki



sifat



conducting)



tidak



listrik yang tinggi, dan memiliki



kekuatan mekanis yang besar. 5) Dapat



menahan



beban



yang



menekan



serta



tahan akan perubahan-perubahan suhu. 6) Memiliki kualitas yang lebih tinggi dan tegangan tembusnya (voltage gradient) lebih besar, sehingga banyak



disukai pemakaiannya untuk jaringan



distribusi primer. Kadang- kadang isolator



porselin



ini



pada



kita



jumpai



jaringan distribusi



sekunder, tetapi ukurannya lebih kecil. b. Kelemahan isolator dari bahan porselin adalah : 1) Tidak tahan akan kekuatan yang menumbuk atau memukul 2) Ukuran isolator porselin ini tidak dapat dibuat lebih besar, karena



pada saat pembuatannya



terjadi



penyusutan



bahan. Walupun ada yang berukuran yang lebih besar, namun tidak seluruhnya terbuat dari bahan porselin, akan tetapi di buat berongga didalamnya, yang kemudian di isi dengan bahan besi atau baja tempaan sehingga kekuatan isolator porselin bertambah. Cara yang demikian ini akan menghemat bahan yang digunakan. 3)



Harganya



lebih



mahal,



tetapi



lebih



memenuhi



persyaratan yang diinginkan. c. Kelebihan isolator dari bahan gelas adalah : 1) Terbuat



dari



dolomit, dan



bahan



campuran



antara



pasir



phospat. Komposisi bahan tersebut



silikat, dan



cara pengolahannya dapat menentukan sifat dari isolator gelas ini. 2) Lebih banyak



dijumpai



pemakaiannya pada jaringan



distribusi sekunder. 3) Isolator gelas ini harganya lebih murah bila dibandingkan dengan isolator porselin. d. Kelemahan isolator dari bahan gelas adalah : 1) Memiliki sifat mengkondensir (mengembun) kelem-baban udara, sehingga lebih mudah debu melekat dipermukaan isolator tersebut. 2) Makin



tinggi



tegangan



sistem



makin



mudah



pula



terjadi peristiwa kebocoran arus listrik (leakage current) lewat isolator tersebut, yang berarti me-ngurangi fungsi isolasinya. 3) Memiliki kualitas tegangan tembus rendah, dan kekuatannya berubah dengan cepat sesuai dengan perubahan temperatur. 4) Saat terjadi kenaikan dan penurunan suhu secara tiba-



170



tiba, maka



isolator



gelas



ini



akan



mudah



retak pada



permukaannya. Berarti isolator gelas ini bersifat mudah dipengaruhi oleh perubahan suhu disekelilingnya. Tetapi bila isolator gelas ini mengandung campuran dari bahan lain, maka suhunya akan turun. 5. Kerusakan Pada Bahan Isolator Jaringan Kerusakan isolator pada



jaringan distribusi banyak



disebabkan karena (Sariadi, 1997 : 144) : a. unsur isolasi yang sudah tua b. gangguan



mekanis,



seperti



terkena



benturan



atau



hentakan yang keras. c. panas yang berlebihan, yang melebihi ambang batas yang diperkenankan d. kesalahan dalam pemasangan 6. Pemburukan Isolator Karena dipakai selama bertahun-tahun,



isolator berkurang



daya isolasinya, misalkan karena mengalami keretakan pada porselinya. Proses ini dinamakan pemburukan (deterioration). Isolator. Sebab- sebab utama dari pemburukan isolator adalah pengemabangan kimiawi dan pengembangan pembekuan semen, perbedaan dari pengembangan karena diberbagai



panas



bagaian isolator, pengembangan karena panas



arus bocor dan berkaratnya pasangan- pasangan logam. Untuk mencegah proses pemburukan dilakukan hal-hal sebagai berikut : a. Meninggikan kuat mekanis dari bagian porselin. b.



Membatasi pengembangan kimiawi dari bagian-bagian



semen.



c. Mencet (buffer paint) bagian-bagian semen. d. tidak menggunakan semen dalam lapisan porselin. Isolator jenis pasak (pin-type) paling banyak mengalami proses pemburukan sehingga sering menyebabkan gangguan pada saluran transmisi. Isolator gantung, isolator long-rod dan isolator



line-post



jarang



menyebabkan



gangguankarena



pemburukan. Dengan kemajuan teknologi, maka isolator yang dibuat akhir-akhir ini sedikit sekali mengalami pemburukan. C. Jenis Isolator Jaringan Isolator yang digunakan untuk saluran distribusi tenaga listrik berdasarkan fungsi



dan



konstruksinya dapat



dibedakan



dalam 4 macam, yaitu : Beberapa jenis isolator yang digunakan



untuk jaringan



distribusi primer maupun sekunder adalah : 1. Isolator Jenis Pasak (pin type insulator). Isolator jenis pasak (pin type insulator), digunakan pada tiangtiang lurus (tangent pole) dan tiang sudur (angle pole) untuk sudut 5° sampai 30°. Banyak terbuat dari bahan porselin maupun bahan gelas yang dibentuk dalam bentuk kepingan dan



bagian bawahnya



diberi suatu pasak (pin) yang terbuat dari bahan besi atau baja tempaan. Tiap kepingan diikatkan oleh suatu bahan semen yang berkualitas baik. Bentuk kepingan dibuat mengembang ke bawah seperti payung, untuk menghindarkan



air hujan yang menimpa



permukaan kepingan secara mudah. Banyaknya kepingan tergantung pada kekuatan elektris bahan kepingan. Biasanya jumlah kepingan ini maksimum lima buah. Isolator pasak yang mempunyai



172



satu keping, biasanya



digunakan untuk jaringan distribusi sekunder pada tegangan 6 kV ke bawah yang terbuat dari bahan gelas atau porselin. Untuk jaringan distribusi primer biasanya terdiri dari dua keping yang terbuat dari bahan porselin. Isolator jenis pasak ini banyak digunakan pada tiang-tiang lurus (tangent pole) dengan kekuatan tarikan sudut (angle tensile strenght) hingga 10°. Kawat penghantar jaringan diletakkan di bagian atas untuk posisi jaringan lurus, sedangkan untuk jaringan dengan sudut di bawah 10° kawat penghantarnya diikatkan pada bagian samping agar dapat memikul tarikan kawat.



Gambar 37. Isolator jenis pasak Kekuatan tarik isolator jenis pasak ini lebih rendah bila dibandingkan dengan isolator jenis gantung, karena kekuatan isolator jenis pasak ini ditentukan oleh kekuatan pasaknya terhadap gaya tarikan kawat penghantar. Pemasangan



isolator jenis pasak ini direncanakan



pada



puncak tiang maupun pada palang kayu (cross-arm) yang disekrupkan pada isolator tersebut. Pemasangan isolator jenis pasak pada tiang kayu saluran satu fasa yang memiliki sudut : 0° sampai 5°, dan sudut 5° sampai 30°, serta untuk saluran tiga fasa dengan sudut 0° sampai 5°, dan untuk sudut 5°



sampai 30°. Isolator jenis pasak banyak digunakan karena : a. lebih banyak jaringan dibuat lurus b. sudut saluran dibuat kurang dari 15° c. isolator jenis gantung lebih mahal dari isolator jenis pasak d. konstruksi tiang dibuat dengan cross-arm (travers) lebih menonjolkan ke laur sudut. 2. Isolator Jenis Pos (post type insulator). Isolator jenis pos (post type insulator) , digunakan



pada



tiang- tiang lurus (tangent pole) dan tiang sudur (angle pole) untuk sudut 5° sampai 15°. Dibandingkan dengan isolator jenis



pasak,



isolator



perencanaannya.



jenis



pos



Diameternya



ini



lebih



sederhana



lebih



kecil



dan



tak



menggunakan kepingan-kepingan seperti isolator jenis pasak. Terdapat



lekukan-lekukan



pada



permukaannya



untuk



mengurangi hantaran yang terjadi pada isolator. Makin tinggi tegangan isolasinya makin banyak lekukan-lekukan tersebut. Isolator jenis pos ini bagian atasnya diberi tutup (cap) dan bagian bawah diberi pasak yang terbuat dari bahan besi atau baja tempaan. Bahan yang digunakan untuk isolator jenis pos ini terbuat dari bahan porselin basah yang murah harganya.



174



Kekuatan



Gambar 38. Isolator jenis Pos mekanis isolator jenis pos ini



lebih



tinggi dibandingkan isolator jenis pasak dan penggunaannya hanya pada jaringan ditribusi primer untuk tiang lurus (tangent pole) pada sudut 5 sampai 15°. Isolator jenis pos yang digunakan tegangan



untuk



jaringan distribusi



20 kV, memiliki



tembus sebesar 35 kV dengan kekuatan tarik



(tensile strenght) sebesar 5000 pon. 3. Isolator Jenis Gantung (suspension type insulator). Isolator



jenis



gantung



(suspension



type



insulator),



digunakan pada tiang-tiang sudur (angle pole) untuk sudut 30° sampai 90°, tiang belokan tajam, dan tiang ujung (deadend pole). Isolator jenis clevis lebih banyak digunakan karena lebih kokoh dan kuat dalam penggandengannya, serta



tidak



ada



kemungkinan lepas dari gandengannya, karena pada ujungnya digunakan mur baut untuk mengikatnya. Isolator gantung (suspension insulator)



terdiri dari sebuah piringan



yang



terbuat dari bahan porselin, dengan tutup (cap) dari bahan besi tempaan (melleable iron) dan pasaknya terbuat dari bahan baja yang diikatkan dengan semen yang berkualitas, sehingga membentuk satu unit isolator yang berkualitas tinggi. Dibandingkan



isolator



jenis pasak,



isolator



gantung



ini



hanya mempunyai satu piringan yang terbuat dari bahan porselin atau bahan gelas biru kelabu (blue gray glaze). Dengan menggunakan bahan gelas biru kelabu ini harga isolator dapat ditekan lebih murah dan dapat digunakan untuk beberapa gandengan. Umumnya



isolator



gantung



dengan



bahan



gelas



ini



digunakan untuk



jaringan



distribusi



primer,



sedangkan



isolator gentung dari bahan porselin banyak digunakan untuk gandengan-gandengan



pada jaringan transmisi tegangan



tinggi.



Gambar 39. Isolator gantung jenis clevis dan jenis ball and socket Dilihat



dari



konstruksinya,



isolator



gantung



ini



dikenal



dalam dua jenis, yaitu jenis clevis dan jenis ball and socket. Jenis clevis ini memiliki bentuk tutup (cap) dan pasaknya (pin) berbentuk digunakan



pipih



dengan



lubang



ditengahnya,



yang



untuk keperluan penggandengan dari beberapa



isolator gantung dengan mengikatnya dengan mur baut sehingga bisa lebih kuat penggan- dengannya. Jenis



ball



and



socket



memiliki



bentuk



tutup



(cap)



berlubang (socket) untuk menyangkut-kan pasak (pin) yang berbentuk



bulat (ball),



sehingga



penggandengan



dari



bebarapa isolator gantung tidak menggunakan baut (bolt) lagi. Kedua jenis ini yang paling banyak dipakai adalah jenis clevis, karena dibandingkan dengan jenis ball and socket maka jenis



clevis ini lebih kokoh dan kuat serta tidak ada



kemungkinan lepas. Isolator gantung mempunyai kualitas tegangan isolasi tidak begitu tinggi dibandingkan isolator jenis pasak, karena isolator gantung hanya memiliki satu piringan untuk setiap unit isolator. Oleh sebab itu agar memenuhi



176



kebutuhannya



maka



isolator



gantung



ini



digandeng-



gandengkan satu unit dengan unit yang lain agar mendapatkan kualitas tegangan isolasi



yang



tinggi. Bila digandengkan



isolator gandeng mempunyai kualitas yang lebih tinggi dari isolator jenis pasak. Makin banyak gandengannya



makin



tinggi kualitas tegangan isolasinya. Saluran transmisi banyak sekali menggunakan isolator gantung ini. Karena kekuatan mekanis isolator gantung ini lebih tinggi bila digandengkan, maka banyak digunakan untuk menahan besarnya tarikan atau ketegangan kawat pada tiang-tiang sudut (angle pole), tiang belokan tajam, dan tiang ujung (deadend pole). 4. Isolator Jenis Cincin (spool type insulator). Isolator jenis cincin (spool type insulator), digunakan pada tiang- tiang lurus (tangent pole) dengan sudut 0° sampai 10°, yang dipasang secara horizontal maupun vertikal. Isolator cincin



bentuknya



cincin



yang



bulat



hanya



berlubang



terdapat



ditengahnya



satu



atau



dua



seperti lekukan



saja yang seluruhnya terbuat dari bahan porselin.



Gambar 40. Isolator jenis cincin Isolator cincin ini tidak menggunakan pasak (pin) sehingga isolator cincin memiliki kualitas tegangannya lebih rendah. Biasanya tak lebih dari 3 kV. Isolator cincin ini besarnya tidak lebih dari 7,5 cm tinggi maupun diameternya, yang dipasangkan pada jaringan distribusi sekunder serta saluran



pelayanan ke rumah-rumah. Isolator ini dipasang sebuah



clamp



(pengapit)



pada



dengan sebuah pasak yang



dimasukkan ke dalam lubang ditengahnya. Pemasangan secara horizontal digunakan untuk



jaringan



lurus (tangent



line) dengan sudut antara 0° sampai 10°. Untuk jaringan lurus



(angle



dipasang



line)



untuk



sudut



lebih



dari



10°



pada kedudukan vertikal. Kesemuanya dipasang



pada tiang penyangga dengan jarak satu meter dari tiang atau 60 cm dari palang kayu (cross arm). D. Karaktristik Isolator Jaringan 1. Karakteristik Isolator a. Mempunyai kekuatan mekanis yang tinggi agar dapat menahan beban kawat penghantar b. Memiliki



konstanta



dielektrikum



(relative



permittivity)



yang tinggi, agar memberikan kekuatan dielektrik (dielectric strength) tinggi juga. c. Mempunyai tahanan isolasi (insulation resistance) yang tinggi agar dapat menghindari kebocoran arus ke tanah. d. Mempunyai



perbandingan



(ratio)



yang



tinggi



antara



kekuatan pecah dengan tegangan loncatan api (flashover voltage). e. Menggunakan dan



bahan



yang tidak berpori-pori



tidak



terpengaruh oleh perubahan temperatur f. Bebas dari kotoran



dari luar dan tidak retak maupun



tergores, agar dapat dilewati oleh air atau gas di atmosfir g. Mempunyai kekuatan dielektrik



(dielectric strenght)



dan kekuatan mekanis (mechanis strenght) yang tinggi h. Bahan yang mampu mengisolir atau menahan tegangan



178



yang mengenainya. i. Harganya murah j. Tidak terlalu berat 2. Karakteristik Elektris Isolator



memiliki



dari dua elektroda



yang terbuat



dari



bahan logam berupa besi atau baja campuran sebagai tutup (cap) dan pasak (pin) yang dipisahkan oleh bahan isolasi. Dimana tiap bahan isolasi mempunyai kemampuan untuk menahan tegangan yang mengenainya tanpa menjadi rusak, yang disebut dengan kekuatan dielektrikum. Apabila tegangan diterapkan



pada isolator yang ideal di



kedua elektroda tersebut, maka dalam waktu singkat arusnya yang mengalir terhenti dan didalam bahan isolasi terjadi suatu muatan (Q). Hal ini menunjukkan tegangan



(V)



diantara



adanya



perbedaan



kedua elektroda. Besarnya muatan



itu adalah : Q = C. V Dimana nilai kapasitas C tergantung pada nilai konstanta dielektrik dari suatu bahan uang terdapat diantara kedua elektroda tersebut.



Makin tinggi nilai konstanta dielektrikum



suatu bahan isolasi makin besar kapasitansi isolasi tersebut. Untuk bahan isolasi porselin dielektriknya



dan gelas nilai konstante



lebih tinggi dibandingkan dengan bahan-bahan



isolasi yang lain. Bandingkan konstante dielektrik bahanbahan di bawah ini. Tabel 8. Nilai Konstante Dilektrikum Beberapa Bahan Macam Ebinit Fiber



ε 2,8 2,5 - 5



Macam Parafin Kertas



ε 2,1 - 2,5 2,0 - 2,6



Gela 5,4 - 9,9 Porselin 5,7 - 6,8 Mika 2,5 - 6,6 Air 2,0 - 3,5 Minyak 2,2 - 6,6 Kayu 2,5 - 7,7 Selain nilai konstante dielektrik yang mempengaruhi nilai kapasitansi, luas dan tebalnya suatu bahan mempengaruhi juga nilai kapitansi tersebut. Makin besar volume suatu bahan makin bertambah tinggi



muatannya,



dan



makin



besar



nilai kapasitansinya yang ditentukan dengan persamaan. C=ε



A 4πd



Dimana :



Nilai



C



= kapasitansi suatu bahan (Farad)



ε



= konstanta dilektrikum



A



= luas permukaan bahan (m



d



= diameter atau tebal bahan (m)



kapasitansi



ini



akan



2



diperbesar



)



lagi



karena



kelembaban udara, debu, panas udara, kerusakan mekanis, proses kimia serta tegangan lebih yang mempengaruhi permukaan dari bahan isolasi tersebut. Oleh karena itu pendistribusian tegangan pada bahan isolasi tidak seragam, dan lebih besar pada bagian yang terkena tegangan. Hal ini disebabkan terjadinya arus kebocoran (leakage current) yang melalui permukaan bahan tersebut. Arus kebocoran



ini



kecil kalau dibandingkan dangan



arus yang mengalir pada bahan isolasitersebut, yang besarnya adalah : Ii = V / R i Dimana :



180



Il



= arus kebocoran dalam Ampere



V



= tegangan yang melaluinya dalam Volt



Ri



= tahanan isolasi dalam Ω



Hal tersebut diatas membuat isolator manjadi tidak ideal, yang seharusnya



arus mengalir berhenti



dalam waktu yang



singkat, akan tetapi turun perlahan-lahan. Lihat gambar grafik dibawah ini. Akan tidak ideal lagi isolator tersebut apabila terjadi tegangan yang diterapkan diantara kedua elektroda isolator tersebut mengalami tegangan loncatan api (flash over voltage) atau tegangan tembus pada isolator ini. Dalam sistim tenaga listrik tegangan loncatan api ini biasa dikatakan sebagai tegangan lebih (over voltage) yang ditimbulkan dari dua sumber. Pertama sumber berasal dari sistim itu sendiri yang berupa hubungan singkat (short circuit), sedang yang kedua sumber dari luar sistim biasa disebut gangguan sambaran petir. Tegangan menentukan



nilai



tembus inilah yang terutama



suatu isolator sebagai penyekat dan



menunjukkan kekuatan dielektrik dari isolator yang besarnya untuk tiap-tiap isolator berbeda-beda seperti yang terlihat pada tabel-tabel dibawah ini. Isolator



terdiri



dari bahan



porselin yang diapit oleh elektroda- elektroda. Dengan demikian



isolator



terdiri



dari sejumlah kapasistansi.



Kapasistansi ini diperbesar oleh terjadinya lapisan yang menghantarkan



listrik,



karena



kelembaban



udara,



debu



dan bahan- bahan lainnya pada permukaan isolator tersebut. Karena kapasistansi ini maka distribusi



tegangan



pada



saluran gandengan isolator tidak seragam. Potensial pada bagain



yang



terkena



tegangan



(ujung saluran) adalah



paling besar dengan memasang tanduk busur api (arcing



horn),



maka



distribusi



tegangan



diperbaiki.



Tegangan



lompatan api (flashover voltage) pada isolator terdiri atas tegangan-tegangan



lompatan



api



frekuensi



rendah



(bolak0balik), impuls dan tembus dalam minyak (bolak-balik frekuensi rendah). Tegangan lompatan api frekuensi rendah kering adalah tegangan lompatan tegangan diterapkan yang



bersih



dan



apai yang terjadi bila



diantara kedua elektroda kering



permukaanya,



isolator



nilai konstanta



serta nilai dasar karakteristik isolator. Tegangan lompatan api basah adalah tegangan lompatan api yang terjadi bila tegangan diterapkan isolator



yang



diantara



tegangan



kedua



elektroda



basah karena hujan, atau dibasahi untuk



menirukan hujan. Tegangan



lompatan



api impuls



adalah



tegangan lompatan api yang terjadi bila tegangan impuls dengan



gelombang standar diterapkan. Karakteristik impuls



terbagi atas polaritas positif dan negative. Biasanya tegangan dengan polaritas



positif (yang memberikan nilai loncatan



api yang rendah) yang dipakai. Untuk polaritas positif tegangan loncatan api basah dan kering sama. Tegangan tembus (puncture) frekuensi rendah menunjukan kekuatan dielektrik dari isolator, dan terjadi bila tegangan frekuensi rendah diterpkan antara kedua elektroda isolator yang dicelupkan pada minyak sampai isolator tembus. Untuk isolator dalam keadaan baik tegangan tembus ini lebih tinggi dari tegangan loncatan api frekuensi



rendah, dan nilainya kira-kira 140



kV untuk isolator gantung 250 mm. 3. Karakteristik Mekanis Kecuali



harus



memenuhi



persyaratan



listrik,



isolator



harus memiliki kekuatan mekanis guna memikul beban



182



mekanis penghantar yang diisolasikannya. Porselin sebagai bagian utama isolator, mempunyai sifat sebagai besi cor, dengan tekanan-tekanan yang besar dan lebih



kecil.



Kuat



tariknya



biasanya



kuat-tarik



yang



400-900 kg/cm



2



,



sedangkan kuat tekanannya 10 kali lebih besar. Porselin harus bebas dari lubang-lubang (blowholes) goresan- goresan, keretakan-keretakan, serta mempunyaia ketahanan terhadap perubahan suhu yang mendadak tumbukan-tumbukan dari luar. Gaya tarik isolator yang telah dipasang relatif besar, sehingga



kekuatan



porselin



dan



bagian-bagian



yang



disemenkan padanya harus dibuat besar dari kekuatan bagian-bagian logamnya. Kekuatan gantung



dan



mengetahui



isolator



kemampuan



mekanis



dari



isolator



batang panjang harus diuji untuk mekanis



dan



keseragamannya.



Kekuatan jenis ini dan line post ditentukan oleh kekuatan pasaknya (pin) terhadap moment tekukan (bending momen) oleh



penghantar.



Pengkajian



kekuatannya



karena



itu



dilakukan dengan memberikan beban kawat secara lateral terhadap pasak. Dalam perencanaan saluran transmisi udara, tegangan lebih pada isolator



merupakan



Ditempat-tempat



pengotoraqn



dimanan



factor penting. udara



tidak



mengkhawatirkan, surja-hubung (switching- surge) merupakan factor penting dalam penentuan jumlah isolator dan jaraj isolator. Karakteristik lompatan api dari surja-hubung lain dari karakteristik frekuensi rendah dan impuls, (Gbr.9). E. Penggunaan Isolator Pada Jaringan Distribusi Ditinjau dari segi penggunaan isolator pada jaringan distribusi tegangan,



dapat



dibedakan



menjadi



besar



kecil



yaitu



tegangan



rendah



(SUTR)



dan



tegangan menengah/tinggi (SUTM). 1. Pada Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR) Isolator SUTR adalah suatu alat untuk mengisolasi kawat penghantar



dengan



tiang



dan



traves.



Isolator



yang



baik



harus memiliki cirri-ciri, yaitu sudut dan lekukkan



yang



licin



kawat



dan



tidak tajam, guna menghindari kerusakan



penghantar



akibat



tekanan



mekanis



pada



saat



pemasangan. Disamping itu isolator SUTR harus memenuhi persamaan



mekanis,



elektris,



dan



thermis,



mempunyai



ketahanan terhadap tembusan dan loncatan arus rambat listrik. Juga tahanan



terhadap



gaya mekanis,



perubahan



suhu, dan cuaca sesuai dengan keadaan kerja setempat. Pada



pemasangan



SUTR



pemakaian



jenis



isolator



dibedakan sesuai dengan lokasi berdiri tiang. Untuk tiang yang berdiri ditengah- tengah jaringan yang lurus digunakan isolator pasak type “RM”. Lokasi tiang yang berdiri pada akhir atau ditikungan jaringan SUTR digunakan isolator pasak jenis Spool Isolator dan Isolator pasak Type “A”, dan isolator linepost. Sedangkan untuk tiang penegangan



dipergunakan



isolator gantung.



Gambar 41. Isolator jenis pasak tipe A Sebelum isolator dipasang pada SUTR terlebih dahulu dilakukan pemeriksaan secara visual mengenai bentuk ukuran, dan keadaan isolator itu sendiri. Disamping itu isolator harus



184



terbuat



dari bahan



kualitas



isolator



porselen



arus



yang diglasir,



listrik



tinggi,



tidak berlubang, dan tidak cacat. Bahan diglavanis pin



sehingga



tidak



mempunyai



tidak berlapis-lapis, pin isolator



harus



mudah berkarat. Pemasangan



pada poros isolator harus lurus. Pemasangan pin



pada poros idolator dilakukan dengan coran timah hitam. 2. Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) Isolator



yang



digunakan



untuk



jaringan



SUTM,



karakteristiknya dan konstruksi dapat dilihat dibawah ini : Temperature maksimum Temperature normal



: 28



Temperature minimal : 16



: 40



O



O O



Dalam jaringan SUTM ini mempergunakan isolator jenis sangga dan isolator suspension (isolator gantung). Didalam pemasangan isolator suspension maupun isolator sangga, diperiksa baut dan mur yang ada harus dikunci dengan kuat. Isolator itu dipasang pada traves dengan mengunci mur dan baut yang terdapat pada plat penegang. Didalam memasang isolator suspension dilakukan setiap satu persatuan unit. Setiap satu jaringan SUTM yang terdapat sambungan saluran udara pada tiang, dibutuhkan senam unit isolator suspension dan satu isolator sangga. Isolator sangga berfungsi sebagai penyangga



kawat



jaringan melintasi



penghantar traves.



Sebagai



yang



ditengah



pengunci



kawat



penghantar dibutuhkan enam buah klem penyambung yang terbuat dari bahan yang sama dengan bahan penghantar. Pada traves diakhiri saluran SUTM dipakai tiga unit isolator



suspension.



D. Aktifitas Pembelajaran Aktivitas pembelajaran dimulai dengan membaca seluruh bagian dari kegiatan pembelajaran ini, disarankan anda membaca secara berurutan, sehingga anda mengetahui tujuan dan indikator capaian kompetensi. Belajar dengan menggunakan modul ini dituntut kemandirian dan kejujuran anda terhadap diri sendiri. Beberapa kegiatan yang juga harus anda lakukan: 9. Membaca sumber bacaan lain, yang berhubungan dengan materi pada kegiatan pembelajaran ini. 10. Mengerjakan latihan/tugas sebagai tagihan (pada pembelajaran on line) dalam pembelajaran ini. 11. Apabila ada bagian-bagian yang belum anda kuasai sesuai yang diharapkan, ulangi kembali dengan tidak tergesa-gesa. 12. Jawablah pertanyaan pada bagian Latihan/kasus/tugas pada Lembar Kerja yang telah disediakan



5.



Jika Saudara bisa menjawab pertanyan-pertanyaan pada bagian latihan/kasus/tugas dengan baik, maka Saudara dapat melanjutkan pembelajaran ke kegiatan pembelajaran 5.



E. Latihan 1. Jelaskan persyaratan bahan isolator ! 2. Jelaskan Karakteristik Isolator ! 3. Fungsi Isolator pada jaringan tenaga listrik adalah ?



186



LEMBAR KERJA KB-4 1. Jelaskan persyaratan bahan isolator ! .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ............ 2. Jelaskan Karakteristik Isolator ! .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ............ 3. Fungsi Isolator pada jaringan tenaga listrik adalah ? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ............



F. Rangkuman Isolator jaringan tenaga listrik merupakan alat tempat menompang kawat penghantar jaringan pada tiang-tiang listrik yang digunakan untuk memisahkan secara elektris dua buah kawat atau lebih agar tidak terjadi kebocoran arus (leakage current) atau loncatan bunga api (flash over) sehingga mengakibatkan terjadinya kerusakan pada sistem jaringan tenaga listrik. Fungsi utama isloator adalah : a. Untuk penyekat / mengisolasi penghantar dengan tanah dan antara penghantar dengan penghantar. b. Untuk memikul beban mekanis yang disebabkan oleh berat penghantar dan / atau gaya tarik penghantar. c. Untuk menjaga agar jarak antar penghantar tetap (tidak berubah).



Bahan-bahan yang baik untuk isolator adalah bahan yang tidak dapat



menghantarkan arus listrik. Walaupun ada yang sanggup menghantarkan arus listrik tetapi relatif sangat kecil kriteria bahan yang baik digunakan sebagai isolator jaringan distribusi adalah : a. Bahan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik b. Bahan isolasi yang ekonomis, tanpa mengurangi kemampuannya sebagai Isolator. Sebab makin berat dan besar ukuran isolator tersebut akan mempengaruhi beban penyangga pada sebuah tiang listrik. c. Bahan yang terbuat dari bahan padat, dan memiliki kekuatan mekanis tinggi seperti : porselin, gelas, mika, ebonit, keramik, parafin, kuartz, dan veld spaat. d. Mempunyai tahanan jenis yang tinggi e. Memiliki kekuatan mekanis yang tinggi f. Memiliki sifat-sifat (dua hal diatas) tidak berubah oleh perubahan suhu,



188



siraman air, kelembaban, sinar matahari, polaritas listrik. g. Bila mengalami loncatan listrik (flash over) tidak akan meninggalkan jejak (cacat)



G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut Umpan Balik : 1. Dapat Menguasai karakteristik



peserta didik dari aspek fisik, moral,



spiritual, sosial, kultural, emosional, dan intelektual. 2. Dapat Memahami karakteristik peserta didik yang berkaitan dengan aspek fisik, intelektual, sosial, emosional, moral, spiritual, dan latar belakang sosial budaya. 3. Dapat Mengidentifikasi kesulitan belajar siswa serta memberikan solusi kepada siswa yang mengalami kesulitan belajar. Tindak Lanjut : 1. Penguatan dan penghargaan diberikan kepada peserta diklat yang telah memenuhi stanndar 2. Teguran yang bersifat mendidik dan memotivasi diberikan kepada peserta diklat yang belum memenuhi standar 3. Peserta diklat diberi kesempatan untuk mengikuti diklat lebih lanjut.



BAB 5 Spesifikasi Teknis Transformator Daya dan Transformator Ukur Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik A. Tujuan 1. Peserta diklat/pelatihan dapat menjelaskan trasformator daya dan trasformator ukur 2. Peserta diklat / pelatihan dapat menjelaskan peralatan utama dan bagian peralatan bantu trasformator pada gardu induk sistem tenaga listrik 3. Peserta diklat dapat menjelaskan bagian dari trasformator daya dan transformator ukur pada gardu induk sistem tenaga listrik. 4. Peserta diklat dapat menjelaskan jenis jenis trasformator pada gardu induk sistem tenaga listrik.



B. Indikator Pencapaian Kompetensi Indikator



pencapaian



kopentensi



(IPK)



dari



mempelajari



menganalisis spesifikasi teknis transformator daya dan trasformator ukur pada gardu induk sistem tenaga listrik adalah. Peserta diklat/pelatihan mampu menganalisis menganalisis spesifikasi teknis transformator daya dan trasformator ukur pada gardu induk sistem tenaga listrik.



C. Uraian Materi 1. Pengertian trasformator Transformator adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain, melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan



prinsip



induksi-elektromagnet.



Transformator



digunakan secara luas, baik dalam bidang tenaga listrik maupun elektronika. Penggunaan transformator dalam sistem tenaga memungkinkan terpilihnya tegangan yang sesuai, dan ekonomis



190



untuk tiap-tiap keperluan misalnya kebutuhan akan tegangan tinggi dalam pengiriman daya listrik jarak jauh. Dalam bidang elektronika, transformator digunakan antara lain sebagai: a) gandengan impedansi antara sumber dan beban b) untuk memisahkan satu rangkain dari rangkaian yang lain c) untuk menghambat arus searah melalukan atau mengalirkan arus bolak-balik Berdasarkan frekuensi, transformator dapat dikelompokkan menjadi: a) Frekuensi daya, 50 sampai 60Hz b) Frekuensi pendengaran, 50Hz sampai 20kHz c) Frekuensi radio, diatas 30kHz Dalam



bidang



tenaga



listrik



pemakaian



transformator



dikelompokkan menjadi: a) Transformatror daya b) Transformatror distribusi c) Transformatror pengukuran,



yang



terdiri



dari



atas



transformator arus dan Transformator tegangan. 2. Kontruksi Transformator Gambar dibawah memperlihatkan bentuk fisik dari transformator, dimana tegangan masukan (V1) berbentuk sinusioda dihubungan pada gulungan primer (N1). Arus arus masukan (I1) mengakibatkan aliran fluk (φ) pada gulungan (N1) maupun gulungan (N2). Fluk pada gulungan sekunder (N2) menyebabkan aliran arus (I2) dan tegangan (V2).



Gambar 3.8 Kontruksi Trasformator 3. Prinsip kerja transformator



Gambar 3.9 Bentuk lilitan Primer Dan Skunder Trasformator Prinsip kerja transformator dapat dijelaskan berdasarkan induksi elektromagnetik, dimana antara sisi primer dan sisi sekunder terdapat penghubung magnetik. Gandengan magnet ini berupa inti besi tempat melakukan fluks bersama. Medan magnet berperan sangat penting sebagai rangkaian proses konversi energi. Melalui medium medan magnet, bentuk energi mekanik dapat diubah menjadi energi listrik, alat konversi ini disebut generator atau sebaliknya dari bentuk energi listrik menjadi energi mekanik, sebagai alat konversi disebut motor. Pada transformator, gandengan medan magnet berfungsi untuk memindahkan dan mengubah energi listrik dari rangkaian primer ke sekunder melalui prinsip induksi elektromagnetik. Dari sisi pandangan elektris , medan magnet mampu untuk menginduksikan tegangan pada konduktor sedangkan dari sisi pandangan mekanis medan magnet sanggup untuk menghasilkan gaya dan kopel (penggandeng). Kelebihan medan



192



magnet sebagai perangkai proses konversi energi disebabkan terjadinya bahan-bahan magnetik yang memungkinkan diperolehnya kerapatan energi yang tinggi; kerapatan energi yang tinggi ini akan menghasilkan kapasitas tenaga per unit volume mesin yang tinggi pula. Jelaslah bahwa pengertian kuantitatif tentang medan magnet dan rangkaian magnet merupakan bagian penting untuk memahami proses konversi energi listrik. Induktansi, tegangan pada kumparan didefinisikan sebagai perubahan arus terhadap waktu yang melewati kumparan tersebut. 4. Trasformator pada gardu induk



Gambar 3.10 Transformator Gardu Induk a) Power Tranformator (Trafo Daya) Transformator Daya adalah suatu peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk menyalurkan tenaga atau daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya. Dalam operasi penyaluran tenaga listrik transformator dapat dikatakan jantung dari transmisi dan distribusi.Dalam kondisi ini suatu transformator diharapkan dapat beroperasi secara maksimal (kalau bias secara terus menerus tanpa berhenri).Mengingat kerja keras dari suatu transformator seperti itu, maka cara pemeliharaan juga dituntut sebaik munkin.Oleh karena itu tranformator harus dipelihara dengan menggunakan



system dan peralatan yang benar,baik dan tepat.Untuk itu regu pemeliharaan harus mengetahui bagian-bagian tranformator dan bagian-bagian mana yang perlu diawasi melebihi bagian lainnya. Berdasarkan



tegangan



operasinya



dapat



dibedakan



menjadi tranformator 500/150 kV dan 150/70 kV biasa disebut Interbus Transformator (IBT).Transformator 150/20 kV dan 70/20 kV



disebut



ditanahkan



juga



trafo



sesuai



distribusi.Titik



dengan



netral



kebutuhan



transformator



unutk



system



pengamanan / proteksi,sebagai contoh transformator 150/70 kV ditanahkan secara langsung di sisi netral 150 kV dan transformator 70/20 kV ditanahkan dengan thanan rendah atau tahanan tinggi



atau



langsung



disisi



netral



20



kV nya.



Transformator dapat dibagi menurut fungsi / pemakaian seperti : 1) Transformator Mesin (Pembangkit) 2) Transformator Gardu Induk 3) Transformator Distribusi



Komponen Transformator



Gambar 3.11 Kontruksi Transformator



194



Komponen transformator terdiri dari dua bagian, yaitu peralatan utama dan peralatan bantu. a) Bagian Utama Peralatan utama transformator terdiri dari: 1. Inti besi Inti Besi, dibuat dari lempengan-lempengan feromagnetik tipis yang berguna untuk mempermudah jalan fluksi yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan. Inti besi ini juga diberi isolasi untuk mengurangi panas (sebagai rugirugi besi) yang ditimbulkan oleh arus eddy “Eddy Current”. 2. Kumparan Transformator Kumparan Trafo, kumparan trafo terdiri dari beberapa lilitan kawat tembaga yang dilapisi dengan bahan isolasi (karton, pertinax, dll) untuk mengisolasi baik terhadap inti besi maupun kumparan lain. . Untuk trafo dengan daya besar lilitan dimasukkan dalam minyak trafo sebagai media pendingin.



Banyaknya



lilitan



akan



menentukan



besar



tegangan dan arus yang ada pada sisi sekunder.Kadang kala transformator memiliki kumparan tertier. Kumparan tertier diperlukan untuk memperoleh tegangan tertier atau untuk kebutuhan lain. Untuk kedua keperluan tersebut, kumparan tertier selalu dihubungkan delta. Kumparan tertier sering juga untuk dipergunakan penyambungan peralatan bantu seperti kondensator synchrone, kapasitor shunt dan reactor shunt.



Gambar 3.12 Kumparan Transformator 3. Miyak Tasnformator Minyak Trafo, berfungsi sebagai media pendingin dan isolasi. Minyak trafo mempunyai sifat media pemindah panas (disirkulasi) dan mempunyai daya tegangan tembus tinggi. Pada power transformator, terutama yang berkapasitas besar, kumparan-kumparan dan inti besi



transformator



direndam dalam minyak-trafo. Syarat suatu cairan bisa dijadikan sebagai minyak trafo adalah sebagai berikut: a) Ketahanan isolasi harus tinggi ( >10kV/mm ) b) Berat jenis harus kecil, sehingga partikel-partikel inert di dalam minyak dapat mengendap dengan cepat c) Viskositas yang rendah agar lebih mudah bersirkulasi dan kemampuan pendinginan menjadi lebih baik d) Titik nyala yang tinggi, tidak mudah menguap yang dapat membahayakan e) Tidak merusak bahan isolasi padat f) Sifat kimia yang stabil Dibawah ini tabel keterangan Minyak Trafo



196



Gambar 3.13 Tabel Minyak Trafo 4. Bushing Bushing, sebuah konduktor (porselin) yang menghubungkan kumparan transformator dengan jaringan luar. Bushing diselubungi dengan suatu isolator dan berfungsi sebagai konduktor tersebut dengan tangki transformator. Selain itu juga bushing juga berfungsi sebagai pengaman hubung singkat antara kawat yang bertegangan dengan tangki trafo.



Gamba 3.14 Bushing Transformator 5. Tagki Konservator



Tangki dan Konservator (khusus untuk transformator basah); pada umumnya bagian-bagian dari trafo yang terendam minyak trafo ditempatkan di dalam tangki baja. Tangki trafotrafo



distribusi



umumnya



dilengkapi



dengan



sirip-sirip



pendingin ( cooling fin ) yang berfungsi memperluas permukaan dinding tangki, sehingga penyaluran panas minyak pada saat konveksi menjadi semakin baik dan efektif untuk menampung pemuaian minyak trafo, tangki dilengkapi dengan konservator.



Gambar 3.15 Tangki dan Konservator b) Perlatan Bantu 1. Pendingin Peralatan Pendingin, pada inti besi dan kumparankumparan akan timbul panas akibat rugi-rugi besi dan rugi-rugi tembaga. Bila panas tersebut mengakibatkan kenaikan suhu yang berlebihan, akan merusak isolasi di dalam trafo, maka untuk mengurangi kenaikan suhu yang berlebihan tersebut trafo perlu dilengkapi dengan sistem



198



pendingin untuk menyalurkan panas keluar trafo. Media yang digunakan pada sistem pendingin dapat berupa: udara/gas, minyak dan air. 2. TapChanger Tap Changer yaitu suatu alat yang berfungsi untuk merubah kedudukan tap (sadapan) dengan maksud mendapatkan tegangan keluaran yang stabil walaupun beban berubah-ubah. Tap changer selalu diletakkan pada posisi tegangan tinggi dari trafo pada posisi tegangan tinggi. Tap changer dapat dilakukan baik dalam keadaan berbeban (on-load) atau dalam keadaan tak berbeban (off load), tergantung jenisnya. 3. Alat Pernapasan (Dehydration Breather) Peralatan



Pernapasan



(Dehydrating



Breather),



ventilasi udara yang berupa saringan silikagel yang akan menyerap uap air. Karena pengaruh naik turunnya beban trafo maupun suhu udara luar, maka suhu minyakpun akan berubah-ubah mengikuti keadaan tersebut. Bila suhu minyak tinggi, minyak akan memuai dan mendesak udara di atas permukaan minyak keluar dari dalam tangki, sebaliknya bila suhu minyak turun, minyak menyusut maka udara luar akan masuk ke dalam tangki. Kedua proses di atas disebut pernapasan trafo. Permukaan minyak trafo akan selalu bersinggungan dengan udara luar yang menurunkan nilai tegangan tembus minyak trafo, maka untuk mencegah hal tersebut, pada ujung pipa penghubung udara luar dilengkapi tabung berisi kristal zat hygroskopis.



4. Indikator-indikator Indikator; untuk mengawasi selama transformator beroperasi,



maka



perlu



adanya



indikator



pada



transformator yang antara lain sebagai berikut: a. indikator suhu minyak b. indikator permukaan minyak c. indikator sistem pendingin d. indikator kedudukan tap



c) Peralatan Proteksi Peralatan Proteksi,



peralatan yang mengamankan



trafo terhadap bahaya fisis, elektris maupun kimiawi. Yang termasuk peralatan proteksi transformator antara lain sebagai berikut: 1.



Rele Bucholz Rele Bucholz; yaitu peralatan rele yang dapat



mendeteksi dan mengamankan terhadap gangguan di dalam



trafo



yang



menimbulkan



gas.



Di



dalam



transformator, gas mungkin dapat timbul akibat hubung singkat antar lilitan (dalam phasa/ antar phasa), hubung singkat antar phasa ke tanah, busur listrik antar laminasi, atau busur listrik yang ditimbulkan karena terjadinya kontak yang kurang baik. 2.



Pengaman tekanan lebih (Explosive Membrane ) / Burstin Plate



200



Rele tekanan lebih; peralatan rele yang dapat mendeteksi gangguan pada transformator bila terjadi kenaikan tekanan gas secara tiba-tiba dan an langsung mentripkan CB pada sisi upstream-nya. 3.



Rele beban lebih Rele



beban



lebih;



rele



ini



berfungsi



untuk



mengamankan trafo terhadap beban yang berlebihan dengan



menggunakan



sirkit



simulator



yang



dapat



mendeteksi lilitan trafo yang kemudian apabia terjadi gangguan akan membunyikan alarm pada tahap pertama dan kemudian akan menjatuhkan PMT. 4.



Rele fluks lebih Rele



fluks



lebih;



rele



ini



berfungsi



untuk



mengamankan transformator dengan mendeteksi besaran fluksi atau perbandingan tegangan dan frekwensi. 5.



Rele Differensial Rele



diferensial;



rele



yang



dapat mendeteksi



terhadap gangguan transformator apabila terjadi flash over antara kumparan dengan kumparan, kumparan dengan tangki atau belitan dengan belitan di dalam kumparan ataupun antar kumparan. 6.



Rele arus lebih Rele



arus



mengamankan



lebih;



rele



transformator



ini



berfungsi



terhadap



untuk



gangguan



hubunga singkat antar fasa didalam maupun diluar daerah



pengaman



trafo,



juga



diharapkan



rele



ini



mempunyai sifat komplementer dengan rele beban lebih. Rele ini juga berfungsi sebagai cadangan bagi pengaman instalasi lainnya. Arus berlebih dapat terjadi beban lebih atau gangguan hubung singkat.



karena



7.



Rele hubung tanah Rele gangguan tanah terbatas; rele ini berfungsi



untuk mengamankan transformator terhadap gangguan tanah



didalam



daerah



pengaman



transformator



khususnya untuk gangguan di dekat titik netral yang tidak dapat dirasakan oleh rele diferential. 8.



Rele thermis Rele termis; rele ini berfungsi untuk mengamankan



transformator dari kerusakan isolasi kumparan, akibat adanya panas lebih yang ditimbulkan oleh arus lebih. Besaran yang diukur di dalam rele ini adalah kenaikan temperatu 9.



Rele tangki tanah Rele ini berfungsi untuk mengamankan transformator



bila



terjadi



hubung



singkat



antara



bagian



yang



bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan pada transformator. d) Peralatan tambahan untuk Pengaman Transformator 1. Pemadam kebakaran (transformator – transformator besar) 2. Rele Differensial 3. Rele arus lebih 4. Rele hubung tanah 5. Rele thermis 6. Arrester



202



Gamabar 3.16 Kontruksi Dalam Trasformator e) Transformator Ukur Transformator ukur didisain secara khusus untuk pengukuran dalam sistem daya. Transformator ini banyak digunakan dalam sistem daya karena mempunyai keuntungan, antara lain: 1) Memberikan isolasi elektrik bagi sistem daya 2) Tahan terhadap beban untuk berbagai tingkatan 3) Tingkat keandalan yang tinggi Secara fisik lebih sederhana bentuknya, dan Secara ekonomi lebih murah Transformator pengukuran terdiri dari: 1) Transformator tegangan (Voltage transformator, VT atau Potential Transformator, PT) 2) Transformator arus (Current Transformator, CT) Arus dan tegangan pada peralatan daya yang harus dilindungi dirubah oleh transformator arus dan transformator tegangan ke tingkat yang lebih rendah untuk pengoperasian relai. Tingkat-tingkat yang lebih rendah ini diperlukan karena dua alasan, yaitu: Tingkat masukan yang lebih rendah ke relai-relai menjadikan komponen-komponen yang digunakan



untuk konstruksi relai-relai tersebut secara fisik menjadi cukup kecil, karena itu dilihat dari segi ekonomi biayanya akan lebih murah. Transformator



tegangan



mempunyai



standar



tegangan



sekunder 120 volt. Transformator arus (CT) mempunyai standar arus sekunder 5 ampere. Transformator arus dibagi menjadi 2 kelas, yaitu: 1) Transformator arus kelas H (reaktansi bocor tinggi) 2) Transformator arus kelas L (reaktansi bocor rendah) Keduanya mempunyai standar ketelitian 2,5% dan 10%. Trafo arus (CT) Terdapat 2 jenis transformator yang dapat digunakan untuk menurunkan tegangan AC dan salah satunya adalah trafo CT. Yang membedakan trafo CT ini dengan trafo biasa adalah adanya titik tengah yang bersifat sebagai pentanahan pada lilitan sekunder trafo CT. Untuk lebih mudahnya, jika pada trafo biasa yang mempunyai spesifikasi tegangan primer 220



VAC



dan



rasio



lilitan



10:1



maka



akan



menghasilkan tegangan sekunder sebesar 22 VAC pada kedua ujung lilitan sekundernya. Bagaimana jika spesifikasi tersebut dipakai pada trafo CT? Sebetulnya apakah titik



tengah itu? Titik tengah adalah



suatu titik tengah lilitan sekunder pada trafo CT yang dihubungkan keluar lilitan dan bersifat sebagai sebagai ground. Jadi, semisal terdapat 10 lilitan kawat pada bagian sekundernya



maka



diantara



lilitan



ke-5



dan



ke-6



dihubungkan pada sebuah kawat yang terhubung keluar lilitan.



204



Tegangan sekunder yang dihasilkan oleh trafo CT ini ada 2 macam, mempunyai amplitudo yang sama namun saling berlawanan fasa, masing2 sebesar 11VAC atau setengah dari tegangan sekunder pada trafo biasa seperti contoh diatas. Tegangan sekunder trafo CT ini diukur dari salah satu ujung lilitan terhadap titik tengah-nya. Dalam



perancangan



sebuah



power



supply,



jenis



transformator step down yang dipakai biasanya berhubungan dengan penentuan jenis penyearah yang akan digunakan. Untuk jenis trafo biasa dibutuhkan penyearah jembatan dioda (dioda bridge) yang dapat dibuat dari 4 dioda. Sedangkan



untuk



jenis



trafo



CT



hanya



dibutuhkan



penyearah dengan menggunakan 2 dioda saja. 2. Jenis jenis transformator Step – Up



Gambar 3.17 Trasformator Step-Up Transformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga



berfungsi sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh. Step –Down



Gambar 3.18 Skema Trasformator step Up Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC. 1) Autotransformator



Gambar 3.19 Skema Trasformator Step Down Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan



206



sekunder. Fasa arus dalam lilitan sekunder selalu berlawanan dengan arus primer, sehingga untuk tarif daya yang sama lilitan sekunder



bisa



dibandingkan



dibuat



dengan



transformator



kawat



biasa.



yang



lebih



Keuntungan



tipis dari



autotransformator adalah ukuran fisiknya yang kecil dan kerugian yang lebih rendah daripada jenis dua lilitan. Tetapi transformator jenis ini tidak dapat memberikan isolasi secara listrik antara lilitan primer dengan lilitan sekunder. Selain itu, autotransformator tidak dapat digunakan sebagai penaik tegangan lebih dari beberapa kali lipat (biasanya tidak lebih dari 1,5 kali) 2) Autotransformator variabel Autotransformator variabel



sebenarnya



adalah



autotransformator biasa yang sadapan tengahnya bisa diubahubah, memberikan perbandingan lilitan primer-sekunder yang berubah-ubah. 3) Trasformator isolasi Transformator isolasi memiliki lilitan sekunder yang berjumlah sama dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder sama dengan tegangan primer. Tetapi pada beberapa desain, gulungan



sekunder



dibuat



sedikit



lebih



banyak



untuk



mengkompensasi kerugian. Transformator seperti ini berfungsi sebagai isolasi antara dua kalang. Untuk penerapan audio, transformator jenis ini telah banyak digantikan oleh kopling kapasitor. 4) Transformator pulsa Transformator pulsa adalah transformator yang didesain khusus



untuk



memberikan



keluaran



gelombang



pulsa.



Transformator jenis ini menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga setelah arus primer mencapai titik tertentu, fluks



magnet berhenti berubah. Karena GGL induksi pada lilitan sekunder hanya terbentuk jika terjadi perubahan fluks magnet, transformator hanya memberikan keluaran saat inti tidak jenuh, yaitu saat arus pada lilitan primer berbalik arah. 5) Transformator tiga fasa Transformator tiga fasa sebenarnya adalah tiga transformator yang dihubungkan secara khusus satu sama lain. Lilitan primer biasanya dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekunder dihubungkan secara delta (Δ).



D. Aktivitas Pembelajaran Aktivitas 1. Menganalisis Spesifikasi Teknis Trasformator Daya Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik Saudara akan mendiskusikan bagaimana Menganalisis spesifikasi Teknis Trasformator Daya Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik. Untuk kegiatan ini Saudara harus menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut. 1. Apa yang Saudara ketahui tentang Spesifikasi Trasformator Daya Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? 2. Mengapa Saudara melakukan Analisis



Spesifikasi Trasformator Daya



Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? 3. Menurut pendapat Saudara mengapa perlu melakukan Analisis atau mengkaji Trasformator Daya Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? 4. Apakah sajakah jenis-jenis Trasformator Daya Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? Saudara dapat menuliskan jawaban dengan menggunakan LK-31



Aktivitas 2. Menganalisis Spesifikasi Teknis Trasformator Ukur Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik Setelah Saudara mendiskusikan kegiatan Analisis/mengkaji Spesifikasi Teknis Transformator Daya Pada Gardu Induk pada aktivitas 1, maka pada aktivitas 2 ini Saudara akan mendiskusikan Analisis/mengkaji Spesifikasi



208



Teknis Transformator Ukur Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik. Untuk kegiatan ini Saudara harus menjawab pertanyaan-pertanyaanberikut. 1. Apa yang Saudara ketahui tentang Spesifikasi Trasformator Ukur Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? 2. Mengapa Saudara melakukan Analisis



Spesifikasi Trasformator Ukur



Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? 3. Menurut pendapat Saudara mengapa perlu melakukan Analisis atau mengkaji Trasformator Ukur Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? 4. Apakah sajakah jenis-jenis Trasformator Ukur Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? Saudara dapat menuliskan jawaban dengan menggunakan LK-32



E. Rangkuman Transformator adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain, melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi-elektromagnet. Transformator digunakan secara luas, baik dalam bidang tenaga listrik maupun elektronika. Penggunaan transformator dalam sistem tenaga memungkinkan terpilihnya tegangan yang sesuai, dan ekonomis untuk tiap-tiap keperluan misalnya kebutuhan akan tegangan tinggi dalam pengiriman daya listrik jarak jauh. Prinsip kerja transformator dapat dijelaskan berdasarkan induksi elektromagnetik, dimana antara sisi primer dan sisi sekunder terdapat penghubung magnetik. Gandengan magnet ini berupa inti besi tempat melakukan fluks bersama. Medan magnet berperan sangat penting sebagai rangkaian proses konversi energi. Melalui medium medan magnet, bentuk energi mekanik dapat diubah menjadi energi listrik, alat konversi ini disebut generator atau sebaliknya dari bentuk energi listrik menjadi energi mekanik, sebagai alat konversi disebut motor. Pada transformator,



gandengan



medan



magnet



berfungsi



untuk



memindahkan dan mengubah energi listrik dari rangkaian primer ke sekunder melalui prinsip induksi elektromagnetik



Transformator Daya adalah suatu peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk menyalurkan tenaga atau daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya Transformator ukur didisain secara khusus untuk pengukuran dalam sistem daya. Transformator ini banyak digunakan dalam sistem daya karena mempunyai keuntungan, antara lain: Memberikan isolasi elektrik bagi sistem daya, Tahan terhadap beban untuk berbagai tingkatan dan Tingkat keandalan yang tinggi Terdapat 2 jenis transformator yang dapat digunakan untuk menurunkan tegangan AC dan salah satunya adalah trafo CT. Yang membedakan trafo CT ini dengan trafo biasa adalah adanya titik tengah yang bersifat sebagai pentanahan pada lilitan sekunder trafo CT. Untuk lebih mudahnya, jika pada trafo biasa yang mempunyai spesifikasi tegangan primer 220 VAC dan rasio lilitan 10:1 maka akan menghasilkan tegangan sekunder sebesar 22 VAC pada kedua ujung lilitan sekundernya.



F. Tes Formatif 1.



Apa yang dimaksud dengan trasformator ukur



2.



dan transformator daya! Tuliskan peralatan utama dan peralatan bantu



transformator pada gardu induk! 3. Tuliskan peralatan peralatan untuk pengaman trasformator pada gardu induk ! 4. Apasajakah yang termasuk dari trasformator ukur! 5. Jelaskan jenis-jenis trasformator !



G. Kunci Jawaban 1. Jawab Transformator Daya adalah suatu peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk menyalurkan tenaga atau daya listrik dari tegangan tinggi



ke



tegangan



rendah



atau



sebaliknya.



Sedangkan



Transformator ukur adalah Transformator yang di desain secara khusus untuk pengukuran dalam sistem daya.



210



2. Jawab Peralatan utama trasformator : inti besi, kumparan trasformator , minyak transformator, Busing, tangki konservator, Peralatan bantu : pendingin, tap changer, peralatan Pernapasan, Indikator-indikator 3. Jawab Pemadam kebakaran (transformator – transformator besar), Rele Differensial, Rele arus lebih, Rele hubung tanah, Rele thermis, Arrester 4. Jawab yang termasuk dari trasformator ukur a. Transformator tegangan (Voltage transformator, VT atau Potential Transformator, PT) b. Transformator arus (Current Transformator, CT) 5. Jawab a. Trasformator Step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penaik tegangan. b. Trasformator Step –Down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC c. Autotransformator Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. d. Autotransformator



variabel



sebenarnya



adalah



autotransformator biasa yang sadapan tengahnya bisa diubahubah, memberikan perbandingan lilitan primer-sekunder yang berubah-ubah e. Transformator isolasi memiliki lilitan sekunder yang berjumlah sama dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder sama dengan tegangan primer. f. Transformator pulsa adalah transformator yang didesain khusus untuk memberikan keluaran gelombang pulsa.



g. Transformator tiga fasa sebenarnya adalah tiga transformator yang dihubungkan secara khusus satu sama lain. Lilitan primer biasanya dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekunder dihubungkan secara delta (Δ).



LEMBAR KERJA KB-3 LK - 30 1. Apa saja hal-hal yang harus dipersiapkan oleh saudara sebelum mempelajari materi Menganalisis Spesifikasi Teknis Trasformator Daya dan Transformator Ukur Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? Sebutkan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ............................................................... 2. Bagaimana saudara mempelajari materi pembelajaran ini? Jelaskan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ..........................................................................



212



3. Ada berapa dokumen bahan bacaan yang ada di dalam Materi pembelajaran ini? Sebutkan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ..................................................................................... 4. Apa topik yang akan saudara pelajari di materi pembelajaran ini? Sebutkan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ....................................................... .................................................................................................................. .................................................................................................................. ...................... 5. Apa kompetensi yang seharusnya dicapai oleh saudara sebagai guru kejuruan dalam mempelajari materi pembelajaran ini? Jelaskan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ..................................................................................................................



.................................................................................................................. .......................................................................... 6. Apa bukti yang harus diunjukkerjakan oleh saudara sebagai guru kejuruan bahwa saudara telah mencapai kompetensi yang ditargetkan? Jelaskan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ........................................................................................



LK – 31 1. Apa yang Saudara ketahui tentang Spesifikasi Trasformator Daya Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 2. Mengapa Saudara melakukan Analisis Spesifikasi Trasformator Daya Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ..........................................................................................................................



214



.......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... 3. Menurut pendapat Saudara mengapa perlu melakukan Analisis atau mengkaji Trasformator Daya Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 4. Apa sajakah jenis-jenis Trasformator Daya Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik! .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ..........................................................................................................................



LK – 32 1. Apa yang Saudara ketahui tentang Spesifikasi Trasformator Ukur Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? ............................................................................................................................. .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ........... 2. Mengapa Saudara melakukan Analisis Spesifikasi Trasformator Ukur Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? ............................................................................................................................. .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ............ 3. Menurut pendapat Saudara mengapa perlu melakukan Analisis atau mengkaji Trasformator Ukur Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik?



.......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ............... 4. Apakah sajakah jenis-jenis Trasformator Ukur Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ...............



216



BAB 6 Sistem Busbar dan Switchgear Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik A. Tujuan 1. Peserta



diklat/pelatihan



dapat



menjelaskan



komponen



pada



switchgear dan busbar pada gardu induk sistem tenaga listrik 2. Peserta diklat/pelatihan dapat menjelaskan fungsi masing masing komponen yang diletakkan pada sistem busbar dan switchgear pada gardu induk sistem tenaga listrik



B. Indikator Pencapaian Kompetensi Indikator



pencapaian



kopentensi



(IPK)



dari



mempelajari



menganalisis sistem busbar dan switchgear pada gardu induk sistem tenaga listrik adalah. Peserta diklat/pelatihan mampu menganalisis sistem busbar dan switchgear pada gardu induk sistem tenaga listrik.



C. Uraian Materi Bahan Bacaan 1: Komponen Sipil dan Mekanikal Pada Switchyard( switchgear) a) Pondasi (tempat dudukan) Peralatan 1) Trasformator daya 2) Circuit Breaker (CB) 3) Disconnecting Switch (DS) 4) Capasitor Voltage Transformer (CTV) 5) Capasitor Trasformer (CT) 6) Lightning Arrester (LA) 7) Pontential Trasformer (PT) 8) Pontential Device (PD) dan lain sebagainya. 9) b) Got Kabel (cable duct) Adalah tempat peletakan kabel yang menghubungkan antara peralatan di Switchyard, maupun antara peralatan di Switch yard dengan peralatan di gedung kontrol. Jenis (dimensi) kabel duct : D 250, D-300, D-400, D-600, D-600, D-900, D-1200 dan D-1500 tergantung kebutuhan.



Komponen mekanikal : 1) Serandang peralatan 2) Serandang post 3) Serandang beam 4) Rak kabel dan plat bordes untuk penutup got kabel 5) Pagar keliling GI c) Komponen Sipil gedung kontrol, terdiri dari 1) Ruang peralatan kontrol (kendali) dan ruang cubicle) 2) Ruang operator 3) Ruang kontrol GI 4) Ruang relay 5) Ruang komunikasi 6) Ruang batery 7) Pondasi peralatan( panel relay, panel kontrol, cubicle, dan lain lain) 8) Got kabel ( cabel duct) d) Komponen mekanikal Komponen mekanikal terdiri dari : 1) Air conditioning (AC) 2) Rak kabel yang dijadikan sebagai penempatan kabel, yang menghubungkan antara peralatan yang ada di switch yard dengan komponen yang ada di gedung kontrol, maupun yang menghubungkan komponen yang ada di gedung kontrol.



Bahan Bacaan 2: Switchyard( switchgear) Adalah bagian dari gardu induk yang dijadikan tempat peletakan komponen utama gardu induk. Pemahaman tentang switchgear pada umumnya adalah jika komponen untama gardu induk terpasang diarea terbuka yang luas, maka disebut switch yard, jika komponen utama terpasang diarea terbatas (sempit) dan didalam gedung, maka disebut switchgear. Sebenarnya yang dimaksud dengan switchgear adalah peralatan yang ada di switch yard. Jadi yang dimaksud switch yard adalah nama yang diperuntukkan bagi gardu konvensional. Sedangkan switchgear, adalah nama yang diperuntukkan bagi gas Insulated substation (GIS).



218



a) Trafo daya



Gambar 4.20 Trasformator daya GI konvensional Trafo daya berfungsi mentrasformasikan daya listrik, dengan merubah besaranan tegangan, sedangkan frekuensinya tetap. Trasformator daya juga berfungsi tegangan.



Trasformator



daya



untuk pengaturan



dilengkapi



dengan



trafo



pentanahan yang berfungsi untuk mendapatkan titik netral dari trafo daya. Peralatan ini disebut Neutral Current Transformer ( NCT) b) Neutral Grounding Resistance (NGR) Diperlukan proteksi yang praktis dan biasanya tidak terlalu mahal, karena karaktristik relay dipengaruhi oleh sistem pentanahan natural. Komponen yang dipasang antara titik netral trafo dengan pentanahan berfungsi untuk memperkecil arus gangguan yang terjadi.



Gambar 4.21 Neutral grounding Resistance (NGR) c) Circuit Breaker (CB) Circuit Breaker (CB) adalah peralatan pemutus, yang berfungsi untuk memutus rangkaian listrik dalam keadaan berbeban (berarus). CB dapat dioperasikan pada saat jaringan dalam kondisi normal maupun pada saat terjadi gangguan, karena pada saat bekerja CB mengeluarkan ( menyebabkan timbulnya) busur api, maka pada CB dilengkapi dengan pemadaman Busur Api. Pemadaman busur api berupa : minyak (OCB), Udara (ACB), Gas (GCB)



220



Gambar 4.22 Circuit Breaker (CB) d) Disconnecting Switch (DS) Disconnecting switch (DS) adalah peralatan pemisah, yang berfungsi untuk memisahkan rangkaian listrik dalam keadaan tidak berbeban. Dalam GI, DS terpasang di : 1) Transformator Bay ( TR Bay) 2) Trasformission Line Bay (TL Bay) 3) Busbar 4) Bus Couple Karena DS hanya dapat dioperasikan pada kondisi jaringan tidak berban, maka yang harus dioperasikan terlebih dahulu adalah CB. Setelah rangkaian diputus oleh CB, baru DS dioperasikan.



Gambar 4.23 Disconnecting Switch (DS) e) Lightning Arrester (LA)



Gambar 4.24 Lightning Arester (LA)



222



Lightning Arrester (LA) berfungsi untuk melindungi (pengaman) peralatan listrik di gardu induk dari tegangan lebih akibat terjadinya sambaran petir ( Lightning surge) pada kawat transmisi, maupun disebabkan oleh surya hubung (switching surge). Dalam kondisi normal (tidak terjadi gangguan), LA bersifat isolatif atau tidak bisa menyalurkan Arus Listrik. Dalam keadaan terjadi gangguan yang menyebabkan LA bekerja, maka LA bersifat konduktif atau menyalurkan arus listrik ke bumi. f) Current Trasformer (CT) Current Transformer (CT) berfungsi merubah besaran arus dari arus yang besar ke arus yang kecil atau memperkecil besaran arus listrik



pada sistem tenaga listrik, menjadi arus



untuk sistem pengukuran dan protksi. Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian prime, yaitu memisahkan instalasi pengukuran dan proteksi tegangan tinggi.



Gambar 4.25 Current Trasformer (CT) g) Potential Transformer (PT) Potential Tansformer (PT) berfungsi untuk merubah tegangan



dari



tegangan



tinggi



ketegangan



rendah



atau



memperkecil besaran tegangan listrik pada sistem tenaga listrik, menjadi besaran tegangan untuk pengukuran dan proteksi. Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer, dengan



memisahkan



instalasi



pengukuran



dan



proteksi



tegangan tinggi.



Gambar 4.26 Potential Transformer (PT) h) Tarsformer Pemakaian Sendiri (TPS) Transformator Pemakaian Sendiri (TPS) berfungsi sebagai sumber tegangan AC 3 phasa 220/380 Volt. Digunakan untuk kebutuhan intem gardu induk, antara lain untuk: 1) Penerangan di swtich yard, gedung kontrol, halaman GI dan sekeliling GI 2) Alat Pendingin (AC) 3) Rectifier 4) Pompa air dan motor-motor listrik.



224



Gambar 4.27 Trafo Pemakaian Sendiri (TPS) i) Rel (Busbar) Rel (Busbar) berfungsi sebagai titik pertemuan/hubungan (connecting) antara trasformator daya, SUTT, SKTT komponen listrik lainnya yang ada pada Switchyard.



Gambar 4.28 Rel ( BusBar) pada GI Konvensional. Komponen utama rel(busbar) antara lain : 1) Konduktor (AAAC, HAL, THL, BC, HDCC 2) Insulator string dan Fitting ( insulator, tension Clamp,



serta



3) Suspension Clamp, Socket Eye, Anchor Sackle, Spacer)



D. Aktivitas Pembelajaran Aktivitas 1. Menganalisis Sistem Busbar Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik Saudara akan mendiskusikan bagaimana Menganalisis Sistem Busbar Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik. Untuk kegiatan ini Saudara harus menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut. 1. Apa yang Saudara ketahui tentang Spesifikasi Busbar Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? 2. Mengapa Saudara melakukan Analisis Sistem Busbar Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? 3. Menurut pendapat Saudara mengapa perlu melakukan Analisis atau mengkaji Sistem Busbar Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? Saudara dapat menuliskan jawaban dengan menggunakan LK-41



Aktivitas 2. Menganalisis Sistem Switchgear Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik Setelah Saudara mendiskusikan kegiatan Analisis/mengkaji Sistem Busbar Pada Gardu Induk pada aktivitas 1, maka pada aktivitas 2 ini Saudara akan mendiskusikan Analisis/mengkaji Sistem Switchgear Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik. Untuk kegiatan ini Saudara harus menjawab pertanyaan-pertanyaanberikut. 1. Apa yang Saudara ketahui tentang Spesifikasi Sistem Switchger Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? 2. Mengapa Saudara melakukan Analisis Spesifikasi Sistem Switchger Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? 3. Menurut pendapat Saudara mengapa perlu melakukan Analisis atau mengkaji Sistem Switchger Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? Saudara dapat menuliskan jawaban dengan menggunakan LK-42



E. Rangkuman Switchgear adalah bagian dari gardu induk yang dijadikan tempat peletakan komponen utama gardu induk. Pemahaman tentang switchgear pada umumnya adalah jika komponen untama gardu induk



226



terpasang diarea terbuka yang luas, maka disebut switch yard, jika komponen utama terpasang diarea terbatas (sempit) dan didalam gedung, maka disebut switchgear. Sebenarnya yang dimaksud dengan switchgear adalah peralatan yang ada di switch yard. Rel (Busbar) berfungsi sebagai titik pertemuan/hubungan (connecting) antara trasformator daya, SUTT, SKTT serta komponen listrik lainnya yang ada pada Switchyard.



F. Tes Formatif 1. Tuliskan komponen sipil dan mekanikal pada switchgear! 2. Jelaskan pengertian switchgear ! 3. Dalam sistem switchgear terdapat komponen mekanikal yang terdiri dari ?



G. Kunci Jawaban 1. Komponen sipil dan mekanikal pada switchgear adalah a. Pondasi (tempat dudukan) Peralatan b. c.



Got Kabel (cable duct) Komponen Sipil gedung kontrol



d.



Komponen mekanikal



2. Switchgear adalah nama yang diperuntukkan bagi gas insulated substation (GIS) 3. Komponen mekanikal dalam switchgear yaitu : a. Air conditioning (AC) b. Rak kabel yang dijadikan sebagai penempatan kabel, yang menghubungkan antara peralatan yang ada di switch yard dengan komponen yang ada di gedung kontrol, maupun yang menghubungkan komponen yang ada di gedung kontrol.



LEMBAR KERJA KB-4



LK - 40 1. Apa saja hal-hal yang harus dipersiapkan oleh guru kejuruan sebelum mempelajari materi pembelajaran Menganalisis Sistem Busbar dan Switcgear Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? Sebutkan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ............................................................... 2. Bagaimana saudara mempelajari materi pembelajaran ini? Jelaskan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .......................................................................... 3. Ada berapa dokumen bahan bacaan yang ada di dalam Materi pembelajaran ini? Sebutkan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ..................................................................................................................



228



.................................................................................................................. ..................................................................................... 4. Apa topik yang akan saudara pelajari di materi pembelajaran ini? Sebutkan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ....................................................... .................................................................................................................. .................................................................................................................. ...................... 5. Apa kompetensi yang seharusnya dicapai oleh saudara sebagai guru kejuruan dalam mempelajari materi pembelajaran ini? Jelaskan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .......................................................................... 6. Apa bukti yang harus diunjukkerjakan oleh saudara sebagai guru kejuruan bahwa saudara telah mencapai kompetensi yang ditargetkan? Jelaskan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. ..................................................................................................................



.................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ........................................................................................



LK – 41 1. Apa yang Saudara ketahui tentang Spesifikasi Busbar Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 2. Mengapa Saudara melakukan Analisis Sistem Busbar Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... 3. Menurut pendapat Saudara mengapa perlu melakukan Analisis atau mengkaji Sistem Busbar Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ..........................................................................................................................



230



.......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .........................................................................................................................



LK – 42 1. Apa yang Saudara ketahui tentang Spesifikasi Sistem Switchger Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .............. 2. Mengapa Saudara melakukan Analisis Spesifikasi Sistem Switchger Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ............... 3. Menurut pendapat Saudara mengapa perlu melakukan Analisis atau mengkaji Sistem Switchger Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ...............



BAB 7 Simbol-Simbol Gambar Rencana Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik A. Tujuan 1) Peserta diklat dapat mengetahui macam macam simbol gambar pada gardu induk 2) Peserta diklat dapat memahami fungsi simbol simbol pada gambar gardu induk sistem tenaga listrik 3) Peserta diklat dapat mengetahui dan memahami makna dari simbol gambar yang digunakan dalam gardu induk sistem tenaga listrik.



B. Indikator Pencapaian Kompetensi Indikator pencapaian kopentensi (IPK) dari mempelajari simbol simbol gambar rencana gardu induk sistem tenaga adalah mampu menjelaskan macam macam simbol dan fungsi dari rencana gambar pada gardu induk sistem tenaga listrik.



C. Uraian Materi Bahan Bacaan 1: 1. Fungasi dan Pengertian single line Diagram Gardu Induk Single line diagram gardu induk adalah bagan kutub tunggal yangmenjelaskan sistem kelistrikan pada gardu induk secara sederhanasehingga memudahkan mengetahui kondisi dan fungsi dari setiap bagianperalatan instalasi yang terpasang, untuk operasi maupun pemeliharaan 2. Pengertian simbol simbol pada single line diagram



232



Bagan kutub tunggal di gambarkan dengan simbol-simbol yang mewakilkan bentuk dan fungsi setiap peralatan yang tersedia seperti dijelaskan sebagai berikut: Tabel 6.2 Simbol-Simbol Pada Single Line Diagram No 1



Simbol



Keterangan Pemutus Tenaga (PMT) berfungsisebagai alat untuk memutus danmenyambung arus beban baik padakondisi normal maupun gangguan.



2



Pemisah (PMS) berfungsi sebagai alatuntuk memisahkan peralatan daritegangan. Terdiri dari pemisah tegangan(PMS REL & PMS Line) dan



3



pemisah pentanahan Transformator Tenaga adalahTransformator yang berfungsi untukmenyalurkan tenaga listrik dari tegangantinggi ke tegangan rendah



4



atausebaliknya. Transformator Arus (CT) adalah trafoinstrument yang berfungsi untuk merubaharus besar menjadi arus kecil sehinggadapat diukur dengan Amper



5



meter Transformator Tegangan/Potensial (PT)adalah trafo instrument yang berfungsiuntuk merubah tegangan tinggi menjaditegangan rendah sehingga dapat diukurdengan Volt



6



meter Netral Grounding Resistor (NGR) adalahalat bantu untuk pengaman peralatanTrafo tenaga, bila terjadi



7



hubung singkatpada sistem sekunder Vektor group adalah hubungan kumparantiga fasa sisi primer, sekunder dan tertieryang dijelaskan dengan angka pada jam



3. Dasar Dasar Wiring Diagram Gardu Induk Sesuai SNI 04-0225-2000 Lambang gambar untuk diagram seperti padalampiran B untuk diagram arus kuat adalah: Tabel 6.9 Dasar Dasar Simbol Diagram Gardu Induk



234



236



D. Aktivitas Pembelajaran



Aktivitas 1. Memperjelas Simbol-Simbol Gambar Rencana Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik Saudara akan mendiskusikan bagaimana Menganalisis spesifikasi Teknis Rangkaian Kontrol Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik. Untuk kegiatan ini Saudara harus menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut. 1. Apa yang Saudara ketahui tentang Simbol-Simbol Gambar Rencana Pada Daya Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? 2. Mengapa Saudara harus menjelaskan Simbol-Simbol Gambar Rencana Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? 3. Menurut pendapat Saudara mengapa perlu memahami Simbol-Simbol Gambar Rencana Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? 4. Apa sajakah jenis-jenis Simbol-Simbol Gambar Rencana Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? Saudara dapat menuliskan jawaban dengan menggunakan LK-61



E. Rangkuman Single line diagram gardu induk adalah bagan kutub tunggal yangmenjelaskan



sistem



kelistrikan



pada



gardu



induk



secara



sederhana sehingga memudahkan mengetahui kondisi dan fungsi dari setiap bagian peralatan instalasi yang terpasang, untuk operasi maupun pemelih



F. Tes Formatif 1. Buatlah contoh gambar rencana pada gardu induk sistem tenaga listrik! 2. Jelaskan sistem kerja gambar proteksi berikut ini !



238



3. Jelaskan makna simbol berikut ! a. Simbol 1



b. Simbol 2



c. Simbol 3



G. Kunci Jawaban Jawaban latihan mandiri 1. Jawab : contoh gambar rencana pada instalasi gardu induk sistem tenaga listrik



2. Jawab :



Merupakan rangkaian proteksi gardu induk yang mempunyai dua (double) busbar. Gardu induk sistem double busbar sangat efektif untuk mengurangi terjadinya pemadaman beban, khususnya pada saat melakukan perubahan sistem (manuver sistem). Jenis gardu induk ini pada umumnya yang banyak digunakan. 3. Jawab :



LEMBAR KERJA KB-6 LK - 60 1. Apa saja hal-hal yang harus dipersiapkan oleh guru kejuruan sebelum mempelajari mempelajari



Simbol-Simbol Gambar Rencana Gardu



Induk Sistem Tenaga Listrik? Sebutkan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ............................................................... 2. Bagaimana saudara mempelajari materi pembelajaran ini? Jelaskan! .................................................................................................................. ..................................................................................................................



240



.................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .......................................................................... 3. Ada berapa dokumen bahan bacaan yang ada di dalam Materi pembelajaran ini? Sebutkan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. 4. Apa topik yang akan saudara pelajari di materi pembelajaran ini? Sebutkan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ....................................................... .................................................................................................................. .................................................................................................................. ...................... 5. Apa kompetensi yang seharusnya dicapai oleh saudara sebagai guru kejuruan dalam mempelajari materi pembelajaran ini? Jelaskan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ..................................................................................................................



.................................................................................................................. .................................................................................................................. .......................................................................... 6. Apa bukti yang harus diunjukkerjakan oleh saudara sebagai guru kejuruan bahwa saudara telah mencapai kompetensi yang ditargetkan? Jelaskan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ..................................................................................................................



LK – 61 1. Apa yang Saudara ketahui tentang Simbol-Simbol Gambar Rencana Pada Daya Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 2. Mengapa Saudara harus menjelaskan



Simbol-Simbol Gambar Rencana



Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... 3. Menurut pendapat Saudara mengapa perlu memahami Simbol-Simbol Gambar Rencana Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... ..........................................................................................................................



242



.......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 4. Apa sajakah jenis-jenis Simbol-Simbol Gambar Rencana Pada Gardu Induk Sistem Tenaga Listrik! .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ..........................................................................................................................



BAB 8 Spesifikasi Teknis Peralatan Proteksi Sistem Tenaga Listrik A. Tujuan 1. Guru/ peserta Diklat/pelatihan dapat menjelaskan



peralatan-



peralatan utama proteksi sistem tenaga listrik. 2. Guru/ peserta diklat/pelatihan dapat menjelaskan



peralatan–



peralatan penunjang pada proteksi sistem tenaga listrik. 3. Guru/ peserta diklat/pelatihan dapat menjelaskan bentuk dan spesifikasi dari peralatan utama dan peralatan penunjang dari proteksi sistem tenaga lsitrik.



B. Indikator Pencapaian Kompetensi Indikator



pencapaian



kopentensi



(IPK)



dari



mempelajari



menganalisis spesifikasi teknis peralatan proteksi sistem tenaga listrik adalah Spesifiksi peralatan proteksi sistem tenaga listrik dapat dianalisis dengan benar.



C. Uraian Materi



Peralatan Utama Sistem Proteksi Sistem Proteksi pada jaringan distribusi didukung oleh beberapa peralatan utama.peralatan utama ini lah yang berfungsi langsung mengatasi gangguan dan mengisolasi bagian jaringan yang terganggu



dari bagian lain yang masih dapat beroperasi dengan baik. Diagram peralatan proteksi secara umum ditunjukkan pada Gambar 2.1



Gambar 2.1 Diagram Peralatan Proteksi Dari Gambar 2.1 terlihat bahwa peralatan utama sistem proteksi ini terdiri atas: a. Instrumen pengukuran Instrumen pengukuran adalah peralatan proteksi yang berfungsi melakukan pembacaan besaran arus dan tegangan dan meneruskan informasi ini ke relai proteksi. Jika besaran arus dan jaringan pada jaringan melewati setelan yang telah dipasang pada relai dimana menandakan terjadinya gangguan, maka relai atau circuit breaker



akan segera memutus dan



mengisolasi jaringan yang mengalami gangguan tersebut. Instrument pengukuran ini dapat berupa trafo arus (current transformer/CT) dan trafo tegangan (voltage trasformer/VT). 1) Trafo Arus (CT) Trafo arus merupakan trafo yang dipergunakan untuk mentrasformasikan arus atau menurunkan arus besar pada tegangan tinggi menjadi arus kecil pada tegangan rendah untuk keperluan pengukuran dan pengamanan. Kumparan primernya dihubungkan secara seri dengan beban yang akan



244



diukur



atau



dikendalikan.



Beban



inilah



yang



menentukan besarnya arus yang mengalir ke trafo tersebut. Kumparan



sekundernya



dibebani



impedansi



konstan



dengan syarat tertentu. Fluks inti dan arus yang mengalir pada rangkaian sekunder akan tergantung pada arus primer. Trafo ini juga disebut dengan trafo seri. Trafo arus terdiri atas dua tipe: a) Tipe wound primary b) Tipe bar primary Perbedaan kedua jenis tipe ini dapat dilihat pada Gambar 2.2 berikut:



Gambar 2.2 Tipe Rangkaian Trafo Arus CT Klasifikasi CT (Berdasarkan IEC 44-1: Class 0,2 S and 0,2



digunakan untuk pengukuran dengan



presisi tinggi Class 0,5 and 0,5 S digunakan untuk pengukuran normal Class 1,0 and 3 digunakan untuk pengukuran instrument dan statistik Class 5P and 10P digunakan pada relai proteksi, contoh spesifikasi penulisan 5P20 ( 20 menyatakan faktor limit akurasi terhadap arus rating).



Class TPX, TPY and TPZ digunakan untuk kondisi trasient dimana TPY and TPZ dilengkapi dengan celah udara dan inti yang benar. Pada Gambar 2.3 berikut menggambarkan trafo arus dan beberapa bagian utamanya.



Gambar 2.3 Trafo arus 2) Travo Tegangan (VT) Trafo tegangan dalam sistem tiga fasa mengukur tegangan antara dua konduktor atau tegangan antara satu konduktor dengan tanah. Menurut standar, trafo tegangan mensuplai tegangan 100V, atau juga 100V ¿ √ 3



pada sisi



sekunder dalam kondisi operasi teraan (rating operation). Rasio tranformator teraan



K N =U ¿ /U 2 N



diberikan dalam



bentuk fraksi (misalnya 200.000 V / 100 V), seperti pada trafo arus. Trafo tegangan didesain untuk pemakaian pada beban resistansi tinggi karena itu tidak pernah dihubung singkat pada sisi sekundernya.



246



Tidak seperti pada trafo



arus, sisi sekunder trafo tengangan



dapat diproteksi



dengan fuse.



Gambar 2.4 Kontruksi Trafo Tegangan Magnetik



Gambar 2.5 Kontruksi Trafo Tegangan Kapasitif Trafo tegangan terdiri dari dua tipe yaitu magnetik dan kapasitor yang masing masingnya punya karaktristik yang berbeda. Bagian-bagian kontruksi trafo tegangan magnetik ditunjukkan pada Gambar 2.4 dan kontruksi trafo tegangan kapasitif ditunjukkan Gambar 2.5. Magnetik PT dibedakan dari



trafo



daya



dalam



pendinginan dan ukuran konduktor, outputnya ditetapkan dengan ketepatan peralatan yang lebih baik dari pada dengan limit pengoprasian temperature, sejak isolasi peralatan disamakan untuk power trafo harga magnetik PT



untuk Circuit 100 KV menjadi dilarang, sekarang dalam prakteknya untuk menurunkan



V L , tegangan kapasitansi



dibagi sebelum digunakan untuk trafo tegangan.



Rating



tegangan bagan primer PT bisa demikian setelah diturunkan 100 V L . Kapasitor PT biasanya dipilih untuk stasiun indoor



untuk menghindari bahaya api.



Gambar 2.6



menunjukkan rangkaian magnetik dan kapasitor PT:



Gambar 2.6 Rangkaian Magnetik dan Kapasitor PT b. Peralatan pemutus rangkaian Peralatan pemutus rangkaian adalah peralatan proteksi yang



berfungsi



mengisolasi



jaringan



yang



mengalami



gangguan. Relai proteksi, circuit breaker dan fuse termasuk dalam kategori ini. 1) Relai Relai adalah alat yang memproteksi sistem tenaga listrik dengan cara mendeteksi gangguan yang terjadi pada saluran, jika terjadi gangguan maka relai akan memberikan suplay daya kepada rangkaian proteksi untuk memutuskan arus yang menyebabkan gangguan tersebut. Gambar dan bentuk rangkaian pada relai ditunjukkan pada Gambar 2.7 dan Gambar 2.8.



248



Gambar .2.7 Relai Magnetik



Gambar 2.8 Kontruksi Relai Elektromekanik pada Posisi NO (Normally Open) Klasifikasi relai Berdasarkan besaran input : a) Arus [ I ] : Relai Arus lebih [ OCR ], Relai Arus kurang [ UCR ] b) Tegangan [ V ] : Relai Tegangan lebih [ OVR ], Relai Tegangan kurang [ UVR ] c) Frekuensi [ F ] : Relai Frekuensi lebih [ OFR ], relai Frekuensi kurang [ UFR ] d) Daya [ P;Q ] : Relai daya Max / Min, relai arah/ directional, Relai daya baik. e) Impedansi [ Z ] : Relai jarak [ Distance ] f) Beda Arus : Relai diferensial Berdasarkan karaktristik waktu kerja :



a) Seketika [ Relai Instant/ moment/ High speed ] b) Penunda waktu [ time delay ] Definite time delai , inverse time delai c) Kombinasi instant dengan tundaan waktu Berdasarkan jenis kontak : a) Relai dengan kontak dalam keadaan normal terbuka (normallly open contact) b) Relai dengan kontak dalam keadaan normal tertutup (normally close contact) Berdasarkan fungsi : a) Relai Proteksi b) Relai monitor c) Relai programming : Reclosing Relai, Synchro check relai d) Relai pengaturan ( regulating relai ) e) Relai bantu : sealing unit, lock out relai, closing relai dan tripping relai. Berdasarkan prinsip kerja: a) Tipe Elektromekanis - Tarikan magnit ; tipe plunger, tipe hinged armature, b) c) d) e)



tipe tuas seimbang Induksi : tipe saded pole, tipe KWH, tipe mangkok



(cup) Tipe termis Tipe Gas ; Relai buccholz Tipe tekan ; Pressure relai Tipe statik (Elektronik)



2) Circuit Breaker (CB) Circuit breaker merupakan perangkat pengaman arus lebih yang bekerja membuka dan menutup rangkaian secara non-otomatis otomatis



dan memutus rangkaian secara



ketika arus yang mengalir dirangkaian melebihi



rating arus yang telah ditentukan tanpa menimbulkan



250



kerusakan pada peralatan ( CB dan rangkaian ) pada saat terjadi gangguan. Contoh Circuit Breaker (CB)



dan



kontruksinya ditunjukkan pada Gambar 2.9 dan Gambar 2.10.



Gambar 2.9 Circuit Breaker (CB)



Gambar 2.10 Kontruksi Circuit Breaker Klasifikasi Circuit Breaker Berdasarkan Pemakaian a) LVCB ( Low Voltage Circuit Breaker, ˂ 600 V ) b) MVCB ( Medium Voltage Circuit Breaker 600 V – 1000V ) c) HVCB ( High Voltage Circuit Breaker, ˃ 1000 V )



Berdasarkan Kontruksi : a) MCCB ( Molded Case circuit Breaker ) MCCB merupakan salah satu alat pengaman yang dalam proses operasinya mempunyai dua fungsi yaitu sebagai pengaman dan sebagai alat untuk penghubung. Jika dilihat dari segi pengaman, maka MCCB dapat berfungsi sebagai pengaman gangguan arus hubung singkat dan arus beban lebih. Pada jenis tertentu pengaman ini, mempunyai kemampuan pemutusan yang dapat diatur sesuai dengan yang diinginkan.



Gambar 2.11 MCCB ( Mold Case Circuit Breaker) Keterangan 1. Bahan BMC untuk bodi dan tutup 2. Peredam busur api 3. Blok sambungan untuk pemasangan ST dan VT 4. Penggerak lepas sambung 5. Kontak bergerak 6. Data kelistrikan dan pabrik pembuat 7. Unit magnetik trip b) ICCB ( Insulated case Circuit Breaker ) Berdasarkan Medium : a) ACB ( Air Circuit Breaker) Medium pemutus udara



252



ACB (Air Circuit Breaker) merupakan jenis circuit breaker dengan sarana pemadam busur api berupa udara. ACB dapat digunakan pada tegangan rendah dan tegangan menengah.



Udara



pada



tekanan



ruang



atmosfer



digunakan sebagai peredam busur api yang timbul akibat proses switching maupun gangguan.



Gambar 2.12 ACB ( Air Circuit Breaker) b) OCB ( Oil Circuit Breaker ) Medium pemutus minyak Oil



Circuit



Breaker



adalah



jenis



CB



yang



menggunakan minyak sebagai sarana pemadam busur api yang timbul saat terjadi gangguan. Bila terjadi busur api dalam minyak, maka minyak yang dekat busur api akan berubah menjadi uap minyak dan busur api akan dikelilingi oleh gelembung-gelembung uap minyak dan gas. Gas yang terbentuk tersebut mempunyai sifat thermal conductivity yang baik dengan tegangan ionisasi tinggi sehingga baik sekali digunakan sebagi bahan media pemadam loncatan bunga api.



Gambar 2.13 OCB (Oil Circuit Breaker) c) SF6CB ( Sulfur Circuit Breaker) gas ( SF6) SF6 CB



adalah



pemutus



Medium pemutus rangkaian



yang



menggunakan gas SF6 sebagai sarana pemadam busur api. Gas SF6 merupakan gas berat yang mempunyai sifat dielektrik dan sifat memadamkan busur api yang baik sekali. Prinsip pemadaman busur apinya adalah Gas SF6 ditiupkan sepanjang busur api, gas ini akan mengambil panas dari busur api tersebut dan akhirnya padam. Rating tegangan CB adalah antara 3.6 KV – 760 KV.



254



Gambar 2.14 SF6CB ( Sulfur Circuit breaker ) d) VCB (Vacum Circuit Breaker ) Medium pemutus hampa udara Vacuum circuit breaker memiliki ruang hampa udara untuk memadamkan busur api, pada saat circuit breaker terbuka (open) sehingga dapat mengisolir hubungan setelah bunga api terjadi, akibat gangguan atau sengaja dilepas. Salah satu tipe dari circuit breaker adalah recloser. Recloser hampa udara dibuat untuk memutus- kan dan menyambung kembali arus bolakbalik pada rangkaian secara otomatis. Pada saat melakukan pengesetan besaran waktu sebelumnya atau pada saat recloser dalam keadaan terputus yang kesekian kalinya, maka recloser akan terkunci (lock out) sehingga recloser harus dikembalikan pada posisi semula secara manual.



Gambar 2.15 VCB (Vacum Circuit Breaker) 3) Fuse (Pelebur) Fuse adalah alat yang memprooteksi sistem tenaga listrik dengan cara mendeteksi gangguan yang terjadi pada saluran berdasarkan seting nilai tertentu. Jika terjadi gangguan



yang



melewati



batas



setting



yang



telah



ditentukan maka fuse akan secara langsung memutuskan arus



yang



menyebabkan



gangguan



tersebut



dengan



mekanisme meleburnya elemen fuse yang menghubungkan sistem tersebut. Klasifikasi Fuse Berdasarkan kontruksinya: Klasifikasi fuse menurut kontruksi fisiknya diperlihatkan pada gambar berikut :



256



Gambar 2.16 Klasifikasi Fuse Menurut Kontruksi Fisik Berdasarkan rating ( kapasitas pemutusan ) Berdasrkan ratingnya, standart



EEI-NEMA



mengelompokkan fuse kedalam 3 tipe yaitu: a) Tpe E : merupakan fuse dengan rating tegangan 2,4 kV – 161 KV , biasanya digunakan sebagai pengaman pada trafo maupun pengaman back up CB. b) Tipe K :merupakn fuse dengan kecepatan lebur tinggi dengan rating arus 6 A – 200 A, biasanya digunakan pada percabangan sistem distribusi. c) Tipe T merupakan fuse dengan kecepatan lebur rendah dengan



rating



dibawah



6



A,



digunakan



pada



percabangan yang mensuplai motor yang membutuhkan waktu tunda untuk arus seting. Masing masing perusahhan produsen fuse memiliki tingkat rating tersendiri yang mengacu kepada ketiga fuse diatas, sehingga untuk keperluan proteksi dibutuhkan katalog khusus yang memuat informasi rating, rasio koordinasi dan jenis fuse yang sesuai untuk aplikasi proteksi tertentu.



Peralatan Penunjang Sistem Proteksi Peralatan penunjang merupakan komponen tambahan yang tidak terkait langsung dengan pemutusan (perlindungan ) terhadap sistem yang diproteksi. Namun demikian, peralatan penunjang ini berperan untuk menjamin bahwa peralatan proteksi terpasang dapat beroperasi dengan baik dalam kondisi gangguan dalam bentuk apapun. Peralatan penunjang pada sistem proteksi dapat berupa : suplay DC, saluran telekomunikasi dan arister. a. Suplay DC Suplai DC merupakan peralatan penunjang yang memberikan suplay daya ke sistem relai yang pada umumnya memerlukan input daya DC. Penggunaan sisitem suplay daya DC ini bertujuan untuk menjaga kontinuitas perlindungan dari peralatan proteksi terhadap sistem meskipun suplay utama terputus. Suplay DC ini biasanya berupa batrai yang terhubung keperangkat relai melalui rangkian suplai daya. Jenis batrai yang digunakan ada 2 tipe: 1) Lead acid type Tipe ini berupa batrai elemen basah, dimana zat elektrolit batrainya merupakan cairan. Batrai ini memerlukan perawatan lebih intensif. 2) Nickel cadmium type. Berupa batrai elemen kering, dimana zat elektrolitnya berupa pasta kering sehingga tidak dibutuhkan perawatan intensif. b. Saluran Telekomunikasi Saluran telekomunikasi merupakan peralatan penunjang yang menyediakan fasilitas telekomunikasi pada sistem proteksi. Saluran ini dapat dipergunakan untuk monitoring keadaan sistem dan dapat dikembangkan



untuk



pengendalian



utamanya terdiri atas: 1) RTU ( Remote Terminal Unit ) 2) Interfacing Card 3) Modem 4) CPU



258



jarak



jauh.



Komponen



5) Perangkat lunak sistem Berbagai sistem telah dikembangkan untuk pemanfaatan saluran telekomunikasi untuk keperluan monitoring dan pengendalian jarak jauh, salah satunya yang umum digunakan pada sistem distribusi PLN adalah SCADA ( Supervisory Control and Data Acquisition). c. Arester Arister petir disingkat arester, atau sering juga disebut penangkap petir adalah alat pelindung bagi peralatan sistem tenaga listrik terhadap sambaran petir. Ia berlaku sebagai jalan pintas sekitar isolasi. Arester membentuk jalan yang mudah dilalui oleh arus kilat atau petir, sehingga tidak timbul tegangan lebih yang tinggi pada peralatan. Jalan pintas itu harus sedemikian rupa sehingga tidak mengganggu aliran arus daya sistem 50 Hz. Klasifikasi arester 1) Arester dengan celah udara ( Gapped Type surge Arrester) Merupakan tipe konvensional dimana arester memiliki celah untuk mencegah terbentukanya busur api pada saat operasi normal, terdiri atas beberapa tipe : tipe expulsion, tipe spark gap dan tipe katup 2) Arester tanpa celah (Gappless Type surge arrester) Merupakan tipe yang banyak digunakan sampai sekarang, dikembangkan dari material semikonduktor seperti ZnO yang berfungsi sebagai pengganti celah.



D. Aktivitas Pembelajaran Aktivitas 1. Menganalisis Peralatan Proteksi Sistem Tenaga Listrik Saudara akan mendiskusikan bagaimana Menganalisis Peralatan Proteksi Sistem Tenaga Listrik. Untuk kegiatan ini Saudara harus menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut. 1. Apa yang Saudara ketahui tentang Analisis Peralatan Proteksi Sistem Tenaga Listrik? 2. Mengapa Saudara Analisis Peralatan Proteksi Sistem Tenaga Listrik? 3. Menurut pendapat Saudara mengapa perlu melakukan Analisis atau mengkaji Peralatan Proteksi Sistem Tenaga Listrik ?



4. Apakah sajakah Peralatan Proteksi Sistem Tenaga Listrik yang perlu di analisis/dikaji? Mengapa? Saudara dapat menuliskan jawaban dengan menggunakan LK-21



Aktivitas 2. Menganalisis Spesifikasi Teknis Peralatan Proteksi Sistem Tenaga Listrik Saudara akan mendiskusikan bagaimana Menganalisis Spesifikasi Teknis Peralatan Proteksi Sistem Tenaga Listrik. Untuk kegiatan ini Saudara harus menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut. 1. Apa yang Saudara ketahui tentang Analisis Spesifikasi Teknis Peralatan Proteksi Sistem Tenaga Listrik? 2. Mengapa Saudara melakukan Analisis Spesifikasi Teknis Peralatan Proteksi Sistem Tenaga Listrik? 3. Menurut pendapat Saudara mengapa perlu melakukan Analisis Spesifikasi Teknis Peralatan Proteksi Sistem Tenaga Listrik? Saudara dapat menuliskan jawaban dengan menggunakan LK-21



E. Rangkuman Instrumen pengukuran adalah peralatan proteksi yang berfungsi melakukan pembacaan besaran arus dan tegangan dan meneruskan informasi ini ke relai proteksi. Jika besaran arus dan jaringan pada jaringan melewati setelan yang telah dipasang pada relai dimana menandakan terjadinya gangguan, maka relai atau circuit breaker akan segera memutus dan mengisolasi jaringan yang mengalami gangguan tersebut. Instrument pengukuran ini dapat berupa trafo arus (current transformer/CT) dan trafo tegangan (voltage trasformer/VT). Trafo arus merupakan trafo yang dipergunakan



untuk



mentrasformasikan arus atau menurunkan arus besar pada tegangan tinggi menjadi arus kecil pada tegangan rendah untuk keperluan pengukuran dan pengamanan. Kumparan primernya dihubungkan secara seri dengan beban yang akan diukur atau dikendalikan.



260



Trafo tegangan dalam sistem tiga fasa mengukur tegangan antara dua konduktor atau tegangan antara satu konduktor dengan tanah. Trafo tegangan didesain untuk pemakaian pada beban resistansi tinggi karena itu tidak pernah dihubung singkat pada sisi sekundernya.



Tidak seperti pada trafo arus, sisi sekunder trafo



tengangan dapat diproteksi dengan fuse. Peralatan pemutus rangkaian adalah peralatan proteksi yang berfungsi mengisolasi jaringan yang mengalami gangguan. Relai proteksi, circuit breaker dan fuse Peralatan penunjang merupakan komponen tambahan yang tidak terkait langsung dengan pemutusan (perlindungan) terhadap sistem yang di proteksi. Peralatan penunjang pada sistem proteksi dapat berupa : suplay DC, saluran telekomunikasi dan arister.



F. Tes Formatif 1. Jelaskan dengan singkat mengapa proteksi dibutuhkan ! 2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan ‘Breaking Capacity’ atau ‘Repturing Capacity’pada sistem proteksi ! 3. Jelaskan apa yang dimaksud Slektivitas dan Diskriminasi pada suatu system proteksi ! 4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan proteksi pendukung (back up protection) pada suatu sistem proteksi ! 5. Sebutkan komponen dasar sistem proteksi ! 6. Peralatan proteksi dipilih berdasarkan kapasitas arus hubung singkat ‘Breaking capacity’ atau ‘Repturing Capcity’. Selain itu persyaratan apa yang harus dipenuhi oleh sistem proteksi ? G. Kunci Jawaban Jawaban Soal Mandiri 1. Untuk mengisolir peralatan yang terganggu agar bagian-bagian yang lainnya tetap beroperasi seperti biasa, Membatasi kerusakan peralatan akibat panas yang berkelebihan (overheating) serta pengarug gaya-gaya mekanik.



2. Kesanggupan untuk menghilangkan gangguan tanpa merusak peralatan proteksi itu sendiri. 3. Kesanggupan sistem dalam mengisolir gangguan pada bagian yang mengalami gangguan saja. 4. Suatu sistem perlindungan berlapis yang dirancang apabila proteksi utama tidak bekerja. 5. Komponen dasar sistem proteksi: a. Circuti breaker b. Relay c. Trafo Arus (CT) d. Trafo Tegangan (PT) e. Supply ( Batere) 6. Selain itu peralatan proteksi harus memenuhi persyaratan sebagai berikut: a. Selektivitas dan Diskriminasi b. Stabilitas c. Kecepatan



e. Operasi f. Realibilitas (keandalan) g. Proteksi pendukung (back up



protection) d. Sensitivitas (kepekaan)



LEMBAR KERJA KB-2 LK - 20 1. Apa saja hal-hal yang harus dipersiapkan oleh guru kejuruan sebelum mempelajari materi pembelajaran Menganalisis Spesifikasi Teknis Peralatan Proteksi Sistem Tenaga Listrik? Sebutkan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ...............................................................



262



2. Bagaimana saudara mempelajari materi pembelajaran ini? Jelaskan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .......................................................................... 3. Ada berapa dokumen bahan bacaan yang ada di dalam Materi pembelajaran ini? Sebutkan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ..................................................................................... 4. Apa topik yang akan saudara pelajari di materi pembelajaran ini? Sebutkan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .......................................................



.................................................................................................................. .................................................................................................................. ...................... 5. Apa kompetensi yang seharusnya dicapai oleh saudara sebagai guru kejuruan dalam mempelajari materi pembelajaran ini? Jelaskan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. 6. Apa bukti yang harus diunjukkerjakan oleh saudara sebagai guru kejuruan bahwa saudara telah mencapai kompetensi yang ditargetkan? Jelaskan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ........................................................................................



LK – 21 1. Apa yang Saudara ketahui tentang Analisis Peralatan Proteksi Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... ..........................................................................................................................



264



.......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 2. Mengapa Saudara Analisis Peralatan Proteksi Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 3. Menurut pendapat Saudara mengapa perlu melakukan Analisis atau mengkaji Peralatan Proteksi Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 4. Apa sajakah Peralatan Proteksi Sistem Tenaga Listrik



yang perlu di



analisis/dikaji? Mengapa!



LK – 22 1. Apa yang Saudara ketahui tentang Analisis Spesifikasi Teknis Peralatan Proteksi Sistem Tenaga Listrik? ............................................................................................................................. .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ..........................................................................................................................



.......................................................................................................................... ............ 2. Mengapa Saudara melakukan Analisis Spesifikasi Teknis Peralatan Proteksi Sistem Tenaga Listrik? ............................................................................................................................. .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ............ 3. Menurut pendapat Saudara mengapa perlu melakukan Analisis Spesifikasi Teknis Peralatan Proteksi Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ...............



BAB 9 Menganalisis Sistem Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik A. Tujuan 1. Peserta diklat/pelatihan dapat menjelaskan cara instalasi proteksi transmisi sistem tenaga listrik 2. Peserta diklat/ pelatihan dapat menganalisis gangguan pada instalasi Proteksi sistem tenaga listrik 3. Peserta diklat /pelatihan dapat menjelaskan elemen pada sistem proteksi tenaga listrik



266



4. Peserta diklat/pelatihan dapat menjelaskan penggunaan relay pada instalasi sistem proteksi tenaga listrik



B. Indikator pencapaian Kopetensi Indikator pencapaian kopentensi (IPK) dari mempelajai menganalisis sistem instalasi sistem tenaga listrik adalah dapat menganalisis daya beban sistem instalasi sistem proteksi tenaga listrik.



C. Uraian Materi



Pengertian Proteksi Transmisi Tenaga Listrik Pengertian proteksi transmisi tenaga listrik adalah proteksi yang dipasang pada peralatan-peralatan listrik pada suatu transmisi tenaga listrik



sehingga



proses



penyaluran



tenaga



listrik



dari



tempat



pembangkit tenaga listrik(Power Plant) hingga Saluran distribusi listrik (substation distribution) dapat disalurkan sampai pada konsumer pengguna listrik dengan aman. Proteksi transmisi tenaga listrik diterapkan pada transmisi tenaga listrik agar jika terjadi gangguan peralatan yang berhubungan dengan transmisi tenaga listrik tidak mengalami kerusakan. Ini juga termasuk saat terjadi perawatan dalam kondisi menyala. Jika proteksi bekerja dengan baik maka pekerja dapat melakukan pemeliharaan transmisi tenaga listrik dalam kondisi bertegangan. Jika saat melakukan pemeliharaan tersebut terjadi gangguan maka pengaman-pengaman yang terpasang harus bekerja demi mengamankan sistem dan manusia yang sedang melakukan perawatan.



Gambar 3.17 Gambar Jaringan Sistem Tenaga Listrik Tujuan dari sistem proteksi adalah a. untuk mengidentifikasi gangguan, memisahkan bagian instalasi yang terganggu dari bagian lain yang masih normal dan sekaligus mengamankan instalasi dari kerusakan



atau kerugian yang



lebih besar serta memberikan informasi / tanda bahwa telah terjadi gangguan yang pada umumnya diikuti dengan membukanya PMT.



b. Pemutus Tenaga ( PMT ) untuk memisahkan / menghubungkan satu bagian instalasi dengan bagian instalasi lain, baik instalasi dalam keadaan normal maupun dalam keadaan terganggu. Batas dari bagian-bagian instalasi tersebut dapat terdiri dari satu PMT atau lebihSyarat yang harus dimiliki oleh sebuah sistem proteksi adalah : 1) Sensitif : yaitu mampu merasakan gangguan sekecil apapun



268



2) Andal : yaitu akan bekerja bila diperlukan (dependability) dan tidak akan bekerja bila tidak diperlukan (security) 3) Cepat : yaitu mampu bekerja secepat-cepatnya 1. Gangguan pada sistem proteksi Proteksi ini berbeda dengan pengaman. Jika pengaman suatu sistem



berarti



sistem



tersebut



tidak



merasakan



gangguan



sekalipun. Sedangkan proteksi atau pengaman sistem, sistem merasakan gangguan tersebut namun dalam waktu yang sangat singkat dapat diamankan. Sehingga sistem tidak mengalami kerusakan akibat gangguan yang terlalu lama. Gangguan pada transmisi tenaga listrik dapat berupa : a. Gangguan Sistem Gangguan non sistem adalah gangguan bukan pada sistem, jenis nya antara lain kerusakan komponen relai, kabel kontrol terhubung singkat dan interferensi / induksi pada kabel kontrol. b. Gangguan Fasa Terhubungnya dua fasa atau lebih, secara langsung atau tidak. Meliputi gangguan hubung singkat dua fasa dan tiga fasa. Hubung singkat ditandai dengan: turunnya tegangan sistem dan kenaikan arus dalam waktu yang sangat pendek. c. Gangguan Tanah Terhubungnya satu fasa atau lebih dengan tanah, secara langsung atau tidak langsung. (tiang, badan trafo, selubung timah kabel). 2. Elemen proteksi a. Elemen pembanding



Elemen ini berfungsi menerima besaran setelah terlebih dahulu besaran itu diterima oleh elemen pengindera untuk membandingkan besaran listrik pada saat keadaan normal dengan besaran arus kerja relay b. Elemen pengindra Elemen ini berfungsi untuk merasakan besaran-besaran listrik,seperti



arus,



tegangan,



frekuensi,dan



sebagainya



tergantung relai yang dipergunakan. c. Elemen pengukur Elemen ini berfungsi untuk mengadakan perubahan secara cepat pada besaran ukurnya dan akan segera memberikan isyarat untuk membuka PMT atau memberikan sinyal. 3. Penggunaan relay pada sistem proteksi Relay



adalah



menerima/mendeteksi



Sebuah besaran



alat



yang



bertugas



tertentu



untuk



kemudian



mengeluarkan perintah sebagai tanggapan (respons) atas besaran yang dideteksinya. Berdasarkan cara mendeteksi besaran: a. Relay Primer; besaran yang dideteksi misalnya arus, dideteksi



secara langsung. b. Relay Sekunder; besaran yang dideteksi, melalui alat-alat



bantu misalnya trafo arus/trafo tegangan



Konstruksi Relay terdiri dari dua bagian utama yaitu kumparan magnit dan kumparan induksi ditunjukkan pada Gambar 3.18.



270



Gambar 3.18 Kontruksi Relai Kumparan Magnet dan Kumparan Induksi



Jenis jenis Relay a. Relay arus lebih Merupakan rele pengaman yang bekerja karena adanya besaran arus dan terpasang pada jaringan tegangan tinggi, tegangan menengah juga pada pengaman transformator tenaga. Rele ini berfungsi untuk mengamankan peralatan listrik akibat adanya gangguan fasa-fasa. Bentuk fisik rele arus ditunjukkan pada Gambar 3.19.



Gambar 3.19 Bentuk Fisik Relay Arus Lebih Jenis Relay Arus Lebih: 1) Relay invers waktu kerjanya tergantung kepada besarnya arus



hubung singkat, makin besar makin cepat. Pada koordinasi antara relay-relay invers berlaku koordinasi arus dan waktu sekaligus. 2) Relay



Cepat



digunakan



dalam



kombinasi



dengan



relay



definit/invers apabila diperlukan waktu kerja yang lebih cepat misalnya jika terjadi gangguan dengan arus hubung singkat besar. 3) Definit bekerjanya tidak tergantung kepada besarnya arus



hubung singkat yang melaluinya. Waktu kerjanya disetel tertentu dan biasanya dikoordinasikan dengan waktu kerja pengaman didepan dan dibelakangnya. b. Relay Diffrensial



272



Relay Differensial pada prinsipnya adalah sama saja dengan relay arus lebih hanya saja lebih peka karena harus bekerja terhadap arus yang kecil. Perbedaan dengan relay arus lebih terletak pada rangkaian listrik yang bertugas mendeteksi arus. Skema dan gambar fisik relay diferensial ditunjukkan pada Gambar 3.20



Gambar 3.20 Skema dan Bentuk Fisik Relay Diffrensial c. Relay gangguan tanah terbatas Rele



Gangguan



Tanah



Terbatas



ini



berfungsi



untuk



mengamankan transformator terhadap tanah didalam daerah pengaman transformator khususnya untuk gangguan didekat titik netral yang tidak dapat dirasakan oleh RELE differential, yang disambung ke instalasi trafo arus ( CT ) dikedua sisi. Berikut ini gambar single diagram rele gangguan tanag terbatas ditunjukkan pada Gambar 3.21.



Gambar 3.21 Single diagram Rele Gangguan Tanah Terbatas d. Relai Bucholtz Rele Bucholtz berfungsi untuk mendeteksi adanya gas yang ditimbulkan oleh loncatan ( bunga ) api dan pemanasan setempat dalam minyak transformator. Penggunaan rele deteksi gas (Bucholtz) pada transformator terendam minyak yaitu untuk mengamankan transformator yang didasarkan pada gangguan transformator seperti : arcing, partial discharge, over heating yang umumnya menghasilkan gas. Bentuk fisik dan relay bucholtz ditunjukan pada Gambar 3.22.



Gambar 3.22 Bentuk Fisik dari Relai Bucholtz e. Relay Jansen Relai Jansen berfungsi untuk mengamankan pengubah tap (tap changer) dari transformator. Tap changer adalah alat yang



274



terpasang pada trafo berfungsi untuk mengatur tegangan keluaran (sekunder) akibat beban maupun variasi tegangan pada sistem masukannya (input). Tap changer umumnya dipasang pada ruang terpisah dengan ruang untuk tempat kumparan,dimaksudkan agar minyak tap changer tidak bercampur dengan minyak tangki utama. Untuk mengamankan ruang diverter switch apabila terjadi gangguan pada sistem tap changer ,digunakan pengaman yang biasa disebut :RELE JANSEN (bucholznya Tap changer). Jenis dan tipe rele jansen bermacam-macam bergantung pada merk Trafo: misalnya RS 1000,LF 15,LF 30. Rele jansen dipasang antara tangki tap changer dengan konservator minyak tap changer. Berikut ini bentuk fisik dari relay jensen ditunjukkan pada Gambar 3.23



Gambar 3.23. Bentuk Fisik dari Relay Jensen f. Relai zero sequenze current Konstruksi dan prinsip kerjanya adalah seperti relay arus lebih, hanya rangkaian arusnya yang bertugas mendeteksi arus zero sequenze yang berbeda. Juga karena arus zero sequenze ini ordenya lebih kecil maka relay arus zero sequenze ini juga harus lebih peka dari relai arus lebih. Dalam keadaan normal maka arus dalam setiap fasa I R, IS, dan IT sama besarnya (Simetris) masing-masing berbeda fasa 120 0



,



sehingga arus melewati kumparan Zo =0. Apabila ada gangguan



hubung tanah maka keadaan arus setiap fasa tidak simetris lagi dan mengalirkan komponen arus urutan nol lewat kumparan Zo sehingga relai arus zero Sequenze bekerja. Rangkaian arus relay zero sequencec cureent dan diagram vektornya ditunjukkan pada Gambar 3.24



Gambar 3.24 Rangkaian Arus Relay Zero Sequencec Cureent dan Diagram Vektornya



g. Relay Tekan Lebih Rele Tekanan Lebih ini berfungsi mengamankan tekanan lebih pada transformator. Dipasang pada transformator tenaga dan bekerja dengan menggunakan membrane.Tekanan lebih terjadi karena adanya flash over atau hubung singkat yang timbul pada belitan transformator tenaga yang terendam minyak, lalu berakibat dekomposisi dan evaporasi minyak sehingga menimbulkan tekanan lebih pada tangki transformator.



276



Gambar 3.25 Bentuk Fisik dari Relai Tekan Lebih h. Relai Impedansi Relay impedansi disebut juga relay jarak atau impedance relay atau Distance relay.



Disebut relay impedansi karena



mendeteksi impedansi. Disebut relay jarak karena bersifat mengukur jarak. Rele ini mempunyai beberapa karaktristik seperti mho, quadralateral, reaktans, dan lain-lain. Sebagai unit proteksi relai ini dilengkapi dengan pola teleproteksi seperti putt, pott dan blocking. Jika tidak terdapat teleproteksi maka rele ini berupa step distance saja. Prinsip kerja relai impedansi berdasarkan kurvanya seperti yang diperlihatkan pada Gambar 3.26



Gamabar 3.26 Kurva Relay Impedansi i. Directional Comparison Relay Relai penghantar yang prinsip kerjanya membandingkan arah gangguan.



Jika



kedua



relai



pada



penghantar



merasakan



gangguan di depannyamaka relai akan bekerja. Cara kerjanya ada yang menggunakan directional impedans, directional current dan superimposed. Gambar single line diagram directional comparison relai seperti yang diperlihatkan pada Gambar 3.27.



Gambar 3.27 Gambar single line diagram directional comparison relai



278



j. Relai hubung tanah (GFR) Rele hubung tanah merupakan rele pengaman yang bekerja karena adanya besaran arus dan terpasang pada jaringan tegangan tinggi, tegangan menengah juga pada pengaman transformator tenaga. Diagram pengaman arus lebih dengan 3 OCR + GFR dapat dilihat pada Gambar 3.28 berikut ini.



Gambar 3.28 Diagram Pengaman arus lebih dengan 3 OCR + GFR k. Circuit Breaker (CB) Circuit Breaker (CB) adalah salah satu peralatan pemutus daya yang berguna untuk memutuskan dan menghubungkan rangkaian listrik dalam kondisi terhubung ke beban secara langsung dan aman, baik pada kondisi normal maupun saat terdapat gangguan. Berdasarkan media pemutus listrik / pemadam bunga api, terdapat empat jenis CB sbb: 1)



Air Circuit Breaker (ACB), menggunakan media berupa udara.



2)



Vacuum Circuit Breaker (VCB), menggunakan media berupa vakum.



3) Gas Circuit Breaker (GCB), menggunakan media berupa gas SF6. 4) Oil Circuit Breaker (OCB), menggunakan media berupa minyak.



Berikut ini adalah syarat-syarat yang harus dipenuhi oleh suatu peralatan untuk menjadi pemutus daya : 1) Mampu



menyalurkan



arus



maksimum



sistem



secara



kontinu. 2)



Mampu memutuskan atau menutup jaringan dalam keadaan berbeban ataupun dalam keadaan hubung singkat tanpa menimbulkan kerusakan pada pemutus daya itu sendiri.



3) Mampu



memutuskan



arus



hubung



singkat



dengan



kecepatan tinggi. l. Relay Suhu Relay ini digunakan untuk mengamankan transformator dari kerusakan akibat adanya suhu yang berlebihan. Ada 2 macam relay suhu pada transformator, yaitu : 1) Relay Suhu Minyak Relay ini dilengkapi dengan sensor yang dipasang pada minyak isolasi transformator. Pada saat transformator bekerja memindahkan daya dari sisi primer ke sisi sekunder, maka akan timbul panas pada minyak isolasi, akibat rugi daya maupun adanya gangguan pada transformator. 2) Relay Suhu Kumparan Relay ini hampir sama dengan relay suhu minyak. Perbedaannya terletak pada sensornya. Sensor relay suhu kumparan berupa elemen pemanas yang dialiri arus dari transformator arus yang dipasang pada kumparan-kumparan transformator. Rangkaian relai suhu dapat dilihat pada Gambar 3.29 berikut ini.



280



Gambar 3.29 Rangakaian relai suhu



D. Aktivitas Pembelajaran Aktivitas 1. Menganalisis Sistem Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik Saudara akan mendiskusikan bagaimana Menganalisis Sistem Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik. Untuk kegiatan ini Saudara harus menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut. 1. Apa yang Saudara ketahui tentang Analisis



Sistem Instalasi Proteksi



Sistem Tenaga Listrik? 2. Mengapa Saudara melakukan Analisis Sistem Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? 3. Menurut pendapat Saudara mengapa perlu melakukan Analisis Sistem Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? 4. Apa sajakah jenis-jenis Sistem Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? Saudara dapat menuliskan jawaban dengan menggunakan LK-31



E. Rangkuman 1. Pengertian proteksi transmisi tenaga listrik adalah adalah proteksi yang dipasang pada peralatan-peralatan listrik pada suatu transmisi tenaga listrik sehingga proses penyaluran tenaga listrik dari tempat pembangkit tenaga listrik (Power Plant) hingga Saluran distribusi listrik (substation distribution) dapat disalurkan sampai pada konsumer pengguna listrik dengan aman. 2. Jika proteksi bekerja dengan baik, maka pekerja dapat melakukan pemeliharaan transmisi tenaga listrik dalam kondisi bertegangan. Jika saat melakukan pemeliharaan tersebut terjadi gangguan, maka



pengaman-pengaman



yang



terpasang



haurus



bekerja



demi



mengamankan sistem dan manusia yang sedang melaukukan perawatan. 3. Relay adalah Sebuah alat yang bertugas menerima/mendeteksi besaran tertentu untuk kemudian mengeluarkan perintah sebagai tanggapan (respons) atas besaran yang dideteksinya. 4. Rele Gangguan Tanah Terbatas ini berfungsi untuk mengamankan transformator



terhadap



tanah



didalam



daerah



pengaman



transformator khususnya untuk gangguan didekat titik netral yang tidak dapat dirasakan oleh RELE differential, yang disambung ke instalasi trafo arus ( CT ) dikedua sisi.



F. Tes Formatif 1. Apa tujuan dari sistem proteksi ? 2. Apa syarat yang harus dimiliki oleh sebuah sistem proteksi ? 3. Jelaskan ganggu- gangguan pada sistem proteksi sistem tenaga listrik! 4. Jelaskan elemen – elemen pada sistem proteksi sistim tenaga listrik ! 5. Apa fungsi relay pada sistim proteksi sitem tenaga listriuk ! 6. Tuliskan dan jelaskan minimal 3 jenis relai !



G. Kunci Jawaban Jawaban Soal Mandiri 1. Untuk mengidentifikasi gangguan, memisahkan bagian instalasi yang terganggu dari bagian lain yang masih normal dan sekaligus mengamankan instalasi dari kerusakan



atau kerugian yang



lebih besar, serta memberikan informasi / tanda bahwa telah terjadi gangguan, yang pada umumnya diikuti dengan membukanya PMT. 2. Syarat yang harus dipenuhi oleh sebuah sistem Proteksi adalah a) Sensitif : yaitu mampu merasakan gangguan sekecil apapun



282



b) Andal : yaitu akan bekerja bila diperlukan (dependability) dan tidak akan bekerja bila tidak diperlukan (security) c) Cepat : yaitu mampu bekerja secepat-cepatnya 3. Gangguan pada transmisi tenaga listrik dapat berupa : a) Gangguan Sistem Gangguan non sistem adalah gangguan bukan pada sistem, jenis nya antara lain kerusakan komponen relai, kabel kontrol terhubung singkat dan interferensi / induksi pada kabel kontrol. b) Gangguan Fasa Terhubungnya dua fasa atau lebih, secara langsung atau tidak. Meliputi gangguan hubung singkat dua fasa dan tiga fasa. Hubung singkat ditandai dengan: turunnya tegangan sistem dan kenaikan arus dalam waktu yang sangat pendek. c) Gangguan Tanah Terhubungnya satu fasa atau lebih dengan tanah, secara langsung atau tidak langsung. (tiang, badan trafo, selubung timah kabel).



4. Elemen – elemen pada sistem Proteksi adalah a. Elemen pembanding Elemen ini berfungsi menerimabesaran setelah terlebih dahulu besaran



itu



diterima



oleh



elemen



pengindera



untukmembandingkan besaran listrikpada saat keadaan normal denganbesaran arus kerja relay b. Elemen pengindra Elemen



ini



listrik,seperti



berfungsi arus,



untukmerasakan



tegangan,



tergantung relai yang dipergunakan.



besaran-besaran



frekuensi,dan



sebagainya



c. Elemen pengukur Elemen ini berfungsi untuk mengadakan perubahan secara cepet pada besaran ukurnya dan akan segera memberikan isyarat untuk membuka PMT atau memberikan sinyal. 5. Relai



pada



sistem



menerima/mendeteksi



Proteksi besaran



tenaga



tertentu



listrik



untuk



yaitu



kemudian



mengeluarkan perintah sebagai tanggapan (respons) atas besaran yang dideteksinya. 6. 3 jenis –jenis relay a) Relai Bucholtz Rele Bucholtz berfungsi untuk mendeteksi adanya gas yang ditimbulkan oleh loncatan ( bunga ) api dan pemanasan setempat dalam minyak transformator. Penggunaan rele deteksi gas (Bucholtz) pada Transformator terendam minyak yaitu untuk mengamankan transformator yang didasarkan pada gangguan Transformator seperti : arcing, partial discharge, over heating yang umumnya menghasilkan gas. b) Relay Tekan Lebih Rele Tekanan Lebih ini berfungsi mengamankan tekanan lebih pada transformator, dipasang pada transformator tenaga



dan



bekerja



dengan



menggunakan



membrane.Tekanan lebih terjadi karena adanya flash over atau hubung singkat yang timbul pada belitan transformator tenaga yang terendam minyak, lalu berakibat decomposisi dan evaporasi minyak, sehingga menimbulkan tekanan lebih pada tangki transformator. c) Relai Impedansi Relay impedansi disebut juga relay jarak atau impedance relay atau Distance relay. Disebut relay impedansi karena



284



mendeteksi impedansi tapi disebut relay jarak karena bersifat mengukur jarak.



LEMBAR KERJA KB-3 LK - 30 7. Apa saja hal-hal yang harus dipersiapkan oleh guru kejuruan sebelum mempelajari



materi



pembelajaran



Menganalisis



Sistem



Instalasi



Proteksi Sistem Tenaga? Sebutkan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ............................................................... 8. Bagaimana saudara mempelajari materi pembelajaran ini? Jelaskan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .......................................................................... 9. Ada berapa dokumen bahan bacaan yang ada di dalam Materi pembelajaran ini? Sebutkan!



.................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ..................................................................................... 10. Apa topik yang akan saudara pelajari di materi pembelajaran ini? Sebutkan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ....................................................... .................................................................................................................. .................................................................................................................. ...................... 11. Apa kompetensi yang seharusnya dicapai oleh saudara sebagai guru kejuruan dalam mempelajari materi pembelajaran ini? Jelaskan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ..................................................................................................................



286



.................................................................................................................. .......................................................................... 12. Apa bukti yang harus diunjukkerjakan oleh saudara sebagai guru kejuruan bahwa saudara telah mencapai kompetensi yang ditargetkan? Jelaskan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ........................................................................................



LK – 31 5. Apa yang Saudara ketahui tentang Analisis Sistem Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 6. Mengapa Saudara melakukan Analisis



Sistem Instalasi Proteksi Sistem



Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ..........................................................................................................................



.......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... 7. Menurut pendapat Saudara mengapa perlu melakukan Analisis



Sistem



Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 8. Apa sajakah jenis-jenis Sistem Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik! .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ..........................................................................................................................



BAB 10 Simbol-Simbol Gambar Rencana pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik A. Tujuan 1. Peserta diklat/pelatihan dapat mengenal simbol-simbol gambar instalasi proteksi sistem tenaga listrik 2. Peserta diklat dapat menjelaskan simbol-simbol yang digunakan pada instalasi proteksi sistem tenaga listrik



B. Indikator Pencapaian Kompetensi



288



Indikator



pencapaian



kopentensi



(IPK)



dari



mempelajari



memperjelas simbol-simbol gambar rencana pada instalasi proteksi sistem tenaga listrik adalah



simbol-simbol gambar rencana pada



instalasi proteksi sistem tenaga listrik dapat dijelaskan dengan benar.



C. Uraian Materi



Diagram segaris (one line diagram) Diagram segaris adalah suatu diagram yang menunjukkan suatu garis tunggal dan lambang lambang standar saluran trasmisi dan peralatan



peralatan



yang



berhubungan



dengan



sistem



listrik.



Kegunaan diagram garis adalah untuk memberikan informasi yang berarti mengenai satu sistem. Berikut adalah beberapa simbol yang biasa digunakan pada proteksi sistem tenaga listrik dapat dilihat pada Tabel 4.2 Tabel 4.2 Simbol-Simbol Diagram Segaris N o 1



Simbol



Trafo



Kegunaan / Fungsi Berfungsi untuk menaikkan dan menurunkan tegangan 500/150 KV-150/70 KV –



2



PMT



150/20KV – 70/20KV Peralatan yang berfungsi untuk



memasukkan



dan



melepas arus/ beban dalam 3



PMS



rangkaian Peralatan untuk



yang



berfungsi



memasukkan



melepaskan tegangan



dan



4



PMS Tanah



Peralatan



yang



untuk



mengamankan



petugas 5



Tanah / Ground



berfungsi



pada



saat



pemeliharaan Peralatan yang



ada



berfungsi



untuk menyalurkan sisa sisa induksi listrik kedalam tanah, seperti



saat



tegangann 6



Trf Teg ( PT )



terjadi



lebih



sambaran petir. Peralatan yang



akibat berfungsi



untuk menurunkan tegangan tinggi ke tegangan rendah digunakan



7



Trf Arus ( CT )



untuk



pengukuran Peralatan yang untuk yang



proteksi berfungsi



menurunkan



arus



tinggi ke arus yang



rendah



digunakan



untuk



proteksi dan pengukuran. Peralatan yang berfungsi



8



untuk menyalurkan tegangan



Arrester ( LA )



lebih



ketanah,



umumnya



pada



ketika



ada



sambaran petir.



9



Bus Bar



Peralatan



yang



untuk menyalurkan tegangan pada sistem.



290



berfungsi



10



Tahanan ( NGR )



Peralatan



yang



berfungsi



untuk menyalurkan tegangan sistem ke tanah ( membatasi besarnya



arus



gangguan



tanah ). Simbol- simbol huruf rele elektris trafo Selain simbol-simbol diagram garis, dapat kita lihat juga simbol-simbol huruf pada relai elektris trafo yang dapat kita lihat pada Tabel 4.3 Tabel 4.3 Simbol-Simbol Huruf Rele Elektris Trafo N



Simbol



o 1



8 7 2



P5 1 3



S5 1 4



Kegunaan/Fungsi RELE DIFFERENTIAL. Berfungsi untuk medeteksi gangguan phasa - phasa di dalam maupun diluar Trafo ( dibatasi antara CT Primer dan CT Sekunder ) RELE PRIMER OVER CURRENT Berfungsi untuk medeteksi gangguan phasa - phasa di dalam maupun diluar Trafo khususnya sisi PRIMER. RELE SEKUNDER OVER CURRENT Berfungsi untuk medeteksi gangguan phasa - phasa di dalam maupun diluar Trafo khususnya sisi SEKUNDER. RELE



NP 51



NETRAL



PRIMER



OVER



CURRENT. Berfungsi untuk medeteksi gangguan phasa - tanah di dalam maupun diluar Trafo SEKUNDER



khususnya sisi



5



RELE NETRAL SUKUNDER



NS5 1 6



RE F 7



64 V 8



84



OVER



CURRENT. Berfungsi untuk medeteksi gangguan phasa - tanah di dalam maupun diluar Trafo



khususnya sisi



SEKUNDER. RELE DIFFERENTIAL. Berfungsi untuk medeteksi gangguan phasa - tanah di dalam Trafo .



RELE OVER VOLTAGE ( TEGANGAN LEBIH) Berfungsi untuk medeteksi gangguan tegangan lebih yang disebabkan adanya gangguan satu phasa ketanah (TEGANGAN TAK SEIMBANG. ) RELE OVER & UNDER VOLTAGE ( TEGANGAN LEBIH & KURANG ) Berfungsi untuk medeteksi gangguan tegangan lebih dan tegangan rendah ( pada umumnya dipasang pada sisi bus bar 20 kV )



Simbol simbol huruf rele mekanis trafo Tabel berikut ini merupakan simbol-simbol rele mekanis trafo yang dapat kita lihat pada tabel 4.4 berikut ini. Tabel 4.4 Simbol-Simbol Huruf Rele Mekanis Trafo N



Simbol



o 1



26 DA



292



Kegunaan / Fungsi TEMPERATURE OIL ( SUHU ) ALARM Berfungsi untuk medeteksi kenaikan suhu / panas minyak Trafo.



2



26 DA 3



TEMPERATURE OIL ( SUHU ) TRIP Berfungsi untuk medeteksi kenaikan suhu / panas minyak Trafo.



TEMPERATURE WINDING ( SUHU )



26 WA 4



ALARM Berfungsi untuk medeteksi kenaikan suhu / panas belitan Trafo. TEMPERATURE WINDING ( SUHU )



26 WT 5



96 A 6



96 T 7



TRIP Berfungsi untuk medeteksi kenaikan suhu / panas belitan Trafo. BUCHOLTZ ALARM Berfungsi untuk medeteksi adanya Gas didalam Trafo.



BUCHOLTZ TRIP. Berfungsi untuk medeteksi adanya Gas didalam Trafo.



RELE PRESSURE TANGKI TRAFO



63 Q/P



TRIP Berfungsi untuk medeteksi kenaikan tekanan lebih didalam Trafo.



8



RELE



63Q A/P A24 9



10



TAP



tekanan lebih didalam Trafo.



PRESSURE



TANGKI



TAP



CHANGER TRIP Berfungsi untuk medeteksi kenaikan tekanan lebih didalam Trafo.



RELE OIL LEVEL MINYAK TRAFO



T3 3Q 11



ALARM . Berfungsi untuk medeteksi level minyak Trafo. RELE



T3 3Q 24 12



87 PW



294



TANGKI



CHANGER ALARM . Berfungsi untuk medeteksi kenaikan



RELE



63Q T/P T24



PRESSURE



OIL



LEVEL



MINYAK



TAP



CHANGER TRAFO ALARM . Berfungsi untuk medeteksi level minyak Tap Changer Trafo.



RELE DIFFERENTIAL KABEL. Berfungsi untuk medeteksi gangguan phasa - phasa kabel tanah.



13



51 14



52 F 15



SF 6



RELE OVER CURRENT . Berfungsi untuk medeteksi gangguan phasa - phasa dan phasa - ground GANGGUAN PMT . Gangguan pada komponen



PMT :



Motor, AC 3 ph, Udara



GANGGUAN GAS SF6. Terjadi gangguan penurunan kebocoran Gas SF6 pada PMT.



Simbol simbol huruf rele penghatar 70 KV Pada tabel berikut ini terdapat simbol-simbol huruf rele penghantar 70 KV. Dapat kita lihat pada Tabel 4.5 berikut. Tabel 4.5 Simbol-Simbol Huruf Rele Penghantar 70 KV N



Simbol



o 1



44 S 2



50 G 3



67 G



Kegunan/ Fungsi RELE DISTANCE. Berfungsi untuk medeteksi gangguan phasa - phasa



RELE SELECTIVE GROUND . Rele Utama berfungsi untuk medeteksi gangguan phasa - ground .



RELE DIRECTIONAL GROUND . Rele Cadangan berfungsi untuk medeteksi gangguan phasa - ground .



4



79



RELE RECLOSER. Berfungsi untuk memasukan kembali PMT, pada saat PMT trip karena adanya rele bekerja. RELE LOCK OUT ( PENGUNCI ) /



5



86



FINAL TRIP. Berfungsi untuk mencegah masuknya kembali



6



64 V



PMT



,



pada



saat



terjadi



gangguan permanen . RELE VOLTAGE . Berfungsi untuk mendeteksi gangguan tegangan menceng.



Simbol simbol huruf rele Pada Tabel 4.6 berikut ini merupakan simbol-simbol huruf yang digunakan pada rele. Tabel 4.6 Simbol-Simbol Huruf Rele N



Simbol



o 1



Urutan Phasa pada peralatan Bus Bar,



A, B, C 2



Trafo, Pengukuran dan Rele



Urutan Phasa pada peralatan Bus Bar,



U, V, W 3



Trafo, Pengukuran dan Rele



Urutan Phasa pada peralatan Bus Bar,



R, S, T



296



Kegunaan / Fungsi



Trafo, Pengukuran dan Rele



4



Urutan Phasa pada peralatan Bus Bar,



L1, L2, L3 5



Trafo, Pengukuran dan Rele



Urutan Phasa pada peralatan Bus Bar,



N 6



Trafo, Pengukuran dan Rele Penamaan



P 7



sisi



Primer pada Trafo,



CT,PT Penamaan sisi Sekunder pada Trafo,



S 8



CT, PT Penamaan sisi Tertier pada Trafo, CT,



T 9



PT Pentanahan ( Grounding )



E, G Simbol-simbol huruf relay penyulang 20 kv Pada Tabel 4.7 berikut merupakan simbol-simbol huruf yang biasa digunakan pada relay penyulung 20 KV. Tabel 4.7 Simbol-Simbol Huruf Relay Penyulung 20 KV N



Simbol



o 1



F 51



Kegunaan/ Fungsi RELE OVER CURRENT Berfungsi untuk medeteksi gangguan phasa - phasa



2



RELE OVER CURRENT GROUND .



51 G 3



67 G 4



79



Berfungsi untuk medeteksi gangguan phasa - ground . RELE DIRECTIONAL GROUND . Berfungsi untuk medeteksi gangguan phasa - ground berarah.



RELE RECLOSER. Berfungsi untuk memasukan kembali PMT, pada saat PMT trip karena adanya rele bekerja. RELE LOCK OUT ( PENGUNCI ) /



5



86



FINAL TRIP. Berfungsi untuk mencegah masuknya kembali



6



U F R



PMT



,



pada



saat



terjadi



gangguan permanen . RELE UNDER FREQUENCY . Berfungsi untuk mendeteksi gangguan Frequensi turun .



Simbol- simbol huruf rele distance Quadramho Pada Tabel 4.8 berikut ini merupakan simbol-simbol huruf yang biasa digunakan pada distance Quadramho Tabel 4.8 Simbol-Simbol Huruf Rele Distance Quadramho N



Simbol



o 1



Gangguan



A,B,C



298



Kegunaan / Fungsi phasa A, B, C satu



phasa ketanah - Zone 1.



2



Gangguan phasa AB, BC, CA phasa



AB,BC, CA 3



- phasa - Zone 1. Gangguan



A,B,C + Z2 4



phasa A, B, C satu



phasa ketanah - Zone 2. Gangguan phasa AB, BC, CA phasa



AB,BC, CA + Z2 5



- phasa - Zone 2.



Gangguan



A,B,C + Z3 6



phasa A, B, C satu



phasa ketanah - Zone 3. Gangguan phasa AB, BC, CA phasa



AB,BC,C A + Z3 7



- phasa - Zone 3. Rele bekerja dengan bantuan Carrier



AIDED TRIP 8



/ PLC . Rele



SOTF 9



bekerja



10



adanya



Ground . Tegangan



VFAIL



karena



sekunder



PT



yang



mensuplai ke Rele Distance hilang . Terjadi ayunan daya pada sistem.



PWR SWIN G



Simbol-simbol huruf rele over current GEC- MOGG Pada Tabel 4.9 berikut ini merupakan simbol-simbol huruf yang biasa digunakan pada rele over current GEC-MOGG. Tabel 4.9 Simbol-Simbol Huruf Rele Over Current GEC-MOGG N



Simbol



o 1



Kegunaan / Fungsi Rele bekerja tanpa Tunda Waktu.



LED MERA H ATAS 2



Rele bekerja dengan Tunda Waktu.



LED MERA H TENG AH 3



Rele bekerja hanya start ( Tidak Trip )



LED HIJAU BAW AH Simbol – simbol huruf over current ABB – SPAJ 140 C Pada Tabel 4.10 berikut ini merupakan simbol-simbol huruf yang digunakan pada Over Current ABB – SPAJ 140 C. Tabel 4.10 Simbol-Simbol Huruf Over Current ABB-SPAJ 140 C N o



300



Simbol



Kegunaan / Fungsi



1



Rele bekerja ( strat ) pada phasa R.



LED KUNING -IL1 2



Rele bekerja ( strat ) pada phasa S.



LED KUNING -IL2 3



Rele bekerja ( strat ) pada phasa T.



LED KUNING -IL3 4



Rele bekerja ( strat ) pada N.



LED KUNING -IL0 5



Rele bekerja ( strat ) dengan tunda



DISPLA Y MERAH -1 6



waktu .



Rele bekerja dengan tunda waktu .



DISPLA Y MERAH -2



7



Rele bekerja start tanpa tunda waktu



DISPLA Y MERAH -3 8



Rele bekerja tanpa tunda waktu



DISPLA Y MERAH -4 9



Rele bekerja tanpa tunda waktu



LED MERAH - TRIP 10



Rele bekerja ( strat ) pada phasa R



LED KUNING -IL1 11



Rele bekerja ( strat ) pada phasa S



LED KUNING -IL2 12



Rele bekerja ( strat ) pada phasa T.



LED KUNING -IL3 13



Rele bekerja ( strat ) pada N.



LED KUNING -IL0 302



14



Rele bekerja ( strat ) dengan tunda



DISPLA Y MERAH -1 15



waktu .



Rele bekerja dengan tunda waktu .



DISPLA Y MERAH -2 16



Rele bekerja start tanpa tunda waktu



DISPLA Y MERAH -3 17



.



Rele bekerja tanpa tunda waktu



DISPLA Y MERAH -4 18



Indikasi Rele bekerja / Trip .



LED MERAH - TRIP D. Aktivitas Pembelajaran Aktivitas 1. Memperjelas Simbol Simbol Gambar Rencana Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik



Saudara akan mendiskusikan bagaimana Memperjelas Simbol-Simbol Gambar Rencana Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik. Untuk kegiatan ini Saudara harus menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut. 1. Apa yang Saudara ketahui Simbol-Simbol Gambar Rencana Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? 2. Menurut pendapat Saudara mengapa perlu memahami Simbol-Simbol Gambar Rencana Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? 3. Menurut saudara apa saja Simbol-Simbol Gambar Rencana Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? Saudara dapat menuliskan jawaban dengan menggunakan LK-41



E. Rangkuman Diagram segaris adalah suatu diagram yang menunjukkan suatu garis tunggal dan lambang lambang standar saluran trasmisi dan peralatan



peralatan



yang



berhubungan



dengan



sistem



listrik.



Kegunaan diagram garis adalah untuk memberikan informasi yang berarti mengenai satu sistem



F. Tes Formatif 4. Buatlah contoh gambar rencana pada instalasi proteksi sistem tenaga listrik 5. Jelaskan prinsip kerja gambar proteksi berikut ini !



6. Jelaskan makna simbol berikut ! d. Simbol 1



304



e. Simbol 2



f. Simbol 3



G. Kunci Jawaban Jawaban latihan mandiri 4. Jawab : contoh gambar rencana pada instalasi proteksi sistem tenaga listrik



5. Jawab : Merupakan rangkaian proteksi gardu induk yang mempunyai dua (double) busbar. Gardu induk sistem double busbar sangat efektif untuk mengurangi terjadinya pemadaman beban, khususnya pada saat melakukan perubahan sistem (manuver sistem). Jenis gardu induk ini pada umumnya yang banyak digunakan. 6. Jawab :



LEMBAR KERJA KB-4 LK - 40 7. Apa saja hal-hal yang harus dipersiapkan oleh guru kejuruan sebelum mempelajari materi pembelajaran Memperjelas Simbol-Simbol Gambar Rencana Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? Sebutkan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ............................................................... 8. Bagaimana saudara mempelajari materi pembelajaran ini? Jelaskan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ..........................................................................



306



9. Ada berapa dokumen bahan bacaan yang ada di dalam Materi pembelajaran ini? Sebutkan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ..................................................................................... 10. Apa topik yang akan saudara pelajari di materi pembelajaran ini? Sebutkan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ....................................................... .................................................................................................................. .................................................................................................................. ...................... 11. Apa kompetensi yang seharusnya dicapai oleh saudara sebagai guru kejuruan dalam mempelajari materi pembelajaran ini? Jelaskan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ..................................................................................................................



.................................................................................................................. .................................................................................................................. .......................................................................... 12. Apa bukti yang harus diunjukkerjakan oleh saudara sebagai guru kejuruan bahwa saudara telah mencapai kompetensi yang ditargetkan? Jelaskan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ........................................................................................



LK – 41 4. Apa yang Saudara ketahui Simbol-Simbol Gambar Rencana Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 5. Menurut pendapat Saudara mengapa perlu memahami Simbol-Simbol Gambar Rencana Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... ..........................................................................................................................



308



.......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... 6. Menurut saudara



apa saja



Simbol-Simbol Gambar Rencana Instalasi



Proteksi Sistem Tenaga Listrik? ..................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ....



BAB 11 Teknik-Teknik Pemasangan Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik A. Tujuan 1. Peserta



diklat/



pelatihan



dapat



menjelaskan



jenis-jenis



pemasangan alat proteksi otomatis pada instalasi sistem tenag listrik



2. Peserta diklat dapat menjelaskan teknik penerapan



proteksi



transmisi pada sistem tenaga listrik 3. Peserta diklat dapat menjelaskan teknik pencegahan gangguan pada pemasangan instalasi proteksi sistem tenaga listrik.



B. Indikator Pencapaian Kompetensi Indikator pencapaian kopentensi (IPK) dari mempelajari teknikteknik instalasi proteksi sistem tenaga listrik adalah pemasangan alat instalasi proteksi sistem tenaga dapat dijelaskan dengan benar.



C. Uraian Materi



Alat Proteksi Terhadap Sengatan Listrik Yang Berkerja Otomatis Pada saat ini sudah banyak dijumpai alat-alat proteksi otomatis terhadap



tegangan



sentuh.



Peralatan



ini



tidak



terbatas



pada



pengamanan manusia dari sengatan listrik, namun berkembang lebih luas untuk pengamanan gedung yang terpasang jaringan instalasi listrik dari bahaya kebakaran akibat hubung singkat (konsleting). a) Jenis jenis Alat Proteksi Otomatis Jenis-jenis alat proteksi yang banyak dipakai antara lain adalah: Residual Current Device (RCD), Earth Leakage Circuit Breaker (ELCB) dan Ground Fault Circuit Interruptor (GFCI). Walaupun berbeda-beda nama namun secara prinsip adalah sama, yakni alat ini akan bekerja atau aktif bila mendeteksi adanya arus bocor ke tanah. Karena kemampuan itulah, arus bocor ini dianalogikan dengan arus sengatan listrik yang mengalir pada tubuh manusia. b) Prinsip Kerja Alat Proteksi Otomatis Gambar 5.30 di bawah ini menunjukkan bentuk fisik sebuah RCD untuk sistem satu fasa dan skema diagramnya ditunjukkan pada gambar 5.31.



310



Gambar 5.30. Bentuk fisik RCD 1 Fasa



Gambar 5.31 Skema diagram RCD 1 fasa Prinsip kerja RCD dapat dijelaskan sebagai berikut (perhatikan skema diagram pada gambar 2) : Iin



: arus Masuk



Iout



: arus keluar



IR1



: arus resudual yang mengalir ke tubuh



IR2



: arus resudual yang mengalir ke tanah



Min



: medan Magnet yang dibangkitkan oleh arus masuk



Mout



: medan magnet yang dibangkitkan oleh arus keluar. Dalam keadaan terjadi arus bocor, maka arus keluar lebih



kecil dari arus masuk, Iout < Iin dan arus residu mengalir keluar setelah melalui tubuh manusia atau tanah. Karena Iin>Iout maka Min>Mout, akibatnya akan timbul ggl induksi pada coil yang



dibelitkan pada toroida sehingga ggl induksi mengaktifkan peralatan pemutus rangkaian. Bentuk fisik ELCB untuk sistem tiga fasa ditunjukkan pada Gambar 5.32 dan skema diagramnya ditunjukkan pada Gambar 5.33 di bawah ini.



Gambar 5.32 Bentuk Fisik ELCB 3 fasa



Gambar 5.33 Skema diagram ELCB 3 Fasa



312



Prinsip kerja pengaman/proteksi otomatis untuk sistem tiga fasa dapat dijelaskan sebagai berikut (perhatikan skema diagram Gambar 5.33) : Bila tidak ada arus bocor (ke tanah atau tubuh manusia) maka jumlah resultan arus yang mengalir dalam keempat penghantar sama dengan nol, sehingga trafo arus (CT) tidak mengalami induksi dan trigger elektromagnet tidak aktif. Dalam hal ini tidak terjadi apaapa dalam sistem. Namun sebaliknya, bila ada arus bocor, maka jumlah resultan arus tidak sama dengan nol, maka trafo arus (CT) menginduksikan tegangan dan mengaktifkan trigger sehingga alat pemutus daya ini bekerja memutuskan beban dari sumber (jaringan). Gambar 5.34 dan Gambar 5.35 memperlihatkan pemakaian CRD atau ELCB. Bila pengamanan untuk satu jenis beban saja maka RCD dipasang pada saluran masukan alat saja. Bila pengamanan untuk semua alat/beban dan saluran maka alat pengaman dipasang pada sisi masukan/sumber semua beban. Mana yang terbaik, tergantung dari apa yang diinginkan. Kalau keinginan pengamanan untuk semua rangkaian maka Gambar 5.35 yang dipilih. Namun perlu dipertimbangkan aspek ekonomisnya karena semakin besar kapasitas arus yang harus dilayani maka harga alat akan semakin mahal pula walaupun dengan batas arus keamanan (bocor) yang sama.



Gambar 5.34 Pemasangan ELCB pada beban ( proteksi lokal)



Gambar 5.35 Pemasangan ELCB pada jaringan sumber (proteksi terpusat) Untuk alat-alat yang dipasang di meja, cukup dengan arus pengamanan DIn= 30 mA, sedangkan untuk alat-alat yang pemakaiannya menempel ke tubuh (bath tube, sauna, alat pemotong jenggot, dan lain-lain) digunakan alat pengaman dengan



314



arus lebih rendah, yaitu DIn =10 mA. Untuk pengamanan terhadap kebakaran (proteksi terpusat) dipasang dengan DIn= 500 mA. c) Proteksi pada peralatan portabel Metode pengamanan atau proteksi peralatan listrik portabel dibedakan menjadi dua kelas, yaitu Alat Kelas I dan Kelas II. Sedangkan untuk alat-alat mainan anak-anak dikategorikan sebagai Alat Kelas III. 1) Alat Kelas I adalah alat listrik yang pengamanan terhadap sengatan listrik menggunakan saluran pentanahan (grounding). Alat ini mempunyai selungkup (casing) yang terbuat dari logam. 2) Alat Kelas II adalah alat listrik yang mempunyai isolasi ganda, di mana selungkup atau bagian-bagian yang tersentuh dalam pemakaiannya terbuat dari bahan isolasi. Pada alat kelas ini tidak diperlukan saluran pentanahan. Berikut ini adalah contoh alat yang termasuk Kelas I dan Kelas II. Gambar 5.36 berikut ini merupakan contoh klasifikasi proteksi pada peralatan listrik portabel.



Gambar 5.36 Contoh klasifikasi proteksi pada peralatan listrik portable d) Prosedur keselamatan umum



Dalam prosedur keselamatan kerja terkait dengan sistem proteksi tenga



listrik,



ada



beberapa



hal



yang



perlu



diperhatikan,



diantaranya : 1) Hanya orang-orang yang berwenang dan berkompeten yang diperbolehkan bekerja pada atau di sekitar peralatan listrik 2) Menggunakan peralatan listrik sesuai dengan prosedur (jangan merusak atau membuat tidak berfungsinya alat pengaman atau alat proteksi). 3) Jangan menggunakan tangga logam untuk bekerja di daerah instalasi listrik 4) Pelihara alat dan sistem instalasi listrik dengan baik 5) Menyiapkan langkah-langkah tindakan darurat ketika terjadi kecelakaan - Prosedur



shut-down



:



tombol



pemutus



aliran



listrik



(emergency off) harus mudah diraih. - Pertolongan pertama pada korban 6) Pertolongan pertama pada orang yang tersengat listrik - Korban harus dipisahkan dari aliran listrik dengan cara yang aman sebelum dilakukan pertolongan pertama. Gambar 5.37 berikut ini merupakan pertolongan pertama pada saat tersengat listrik.



Gambar 5.37 Pemisahan si korban dari aliran listrik -



Hubungi



bagian



yang



berwenang



untuk



melakukan



pertolongan pertama pada kecelakaan. Pertolongan pertama harus dilakukan oleh orang yang berkompeten.



316



e) Prosedur keselamatan kusus 1) Prosedur Lockout/Tagout Prosedur ini merupakan prosedur keselamatan khusus yang diperlukan



ketika



bekerja



untuk



melakukan



pemeliharaan/perbaikan pada sistem instalasi dan peralatan listrik secara aman. 2) Tujuan - Mencegah adanya release baik secara elektrik maupun mekanik yang tidak disengaja yang membahayakan orang yang sedang melakukan pekerjaan pemeliharaan dan atau perbaikan, - Memisahkan/memutuskan dari aliran listrik. 3) Langkah- langkah prosedur - Buat rencana lockout/tagout - Beri tahu operator dan pengguna lainnya rencana pemutusan -



aliran listrik Putuskan aliran pada titik yang tepa Periksa apakah tim/pekerja telah menggantungkan label



-



(padlocks) tanda perbaikan pada titik lockout Letakkan tulisan “perhatian” pada titik lockout Lepaskan energi sisa/tersimpan (seperti pada baterai,



-



kapasitor, per dan sebagainya) Pastikan bahwa peralatan/sistem tidak beraliran listrik Semua anggota tim/pekerja mengambil label (padlock)-nya kembali setelah pekerjaan selesai.



Bahan Bacaan 2: Penerapan Proteksi Transmisi Tenaga Listrik Proteksi transmisi tenaga listrik diberlakukan di semua transmisi tenaga listrik. Namun, untuk pemasangannya hanya berada di gardu induk. Pemasangannya pada saluran masuk ke gardu induk dan di saluran keluar gardu induk. Jika jaringan transmisis terjadi gangguan maka gardu induk tidak mengalami kerusakan. Jika terjadi kerusakan maka kerusakannya minimal. Kecuali kawat tanah. Kawat tanah dipasang di atas kawat fasa yang berfungsi untuk melindungi kawat



fasa dari sambaran petir, sehingga pemasanggannya berada diseluruh jaringan transmisi tenaga listrik. Wearing diagram



jaringan transmisi



ditunjukkan pada Gambar 5.38



Gambar 5.38 Wearing diagram jaringan transmisi Gambar pemasangan relai untuk memproteksi arus lebih pada jaringan transmisi di sebuah gardu induk. 1. Pencegahan gangguan transmisi tenaga listrik Pencegahan gangguan pada jaringan transmisi sangat penting dilaksanakan karena jaringan transmisi merupakan penyalur utama dari energi listrik untuk sampai ke jaringan distribusi dan seterusnya sampai ke konsumen. Jika jaringan transmisi menyalurkan secara baik maka energi listrik tidak akan terputus-putus. Pencegahan gangguan bertujuan untuk mengecilkan frekuensi terjadinya hambatan penyaluran energi listrik a) Usaha memperkecil terjadinya gangguan Cara yang ditempuh, antara lain: 1) Membuat alat proteksi sesuai dengan fungsinya masing-masing dan dapat bekerja dengan cepat jika terjadi gangguan sehingga tidak menyebabkan kerusakan pada sistem jaringan. 2) Menyetting relay proteksi sesuai dengan waktu kerjanya. Arus atau tegangan kerja relay harus lebih besar dari arus dan tegangan normal, sehingga relay dapat bekerja sesuai fungsinya 3) Membuat isolasi yang baik untuk semua peralatan transmisi



318



4) Membuat koordinasi isolasi yang baik antara ketahanan isolasi peralatan transmisi dan penangkal petir (arrester) 5) Memakai kawat tanah dan membuat tahanan tanah pada kaki menara sekecil mungkin serta selalu mengadakan pengecekan 6) Membuat perencanaan yang baik untuk mengurangi pengaruh dan mengurangi atau menghindarkan sebab-sebab gangguan karena hubungsingkat dan sambaran petir 7) Pemasangan yang baik, artinya pada saat pemasangan harus mengikuti peraturan-peraturan yang berlaku 8) Menghindari kemungkinan kesalahan operasi, yaitu dengan membuat prosedur tata cara operasional (Standar Operational Procedur) dan membuat jadwal pemeliharaan yang rutin 9) Memasang kawat tanah pada SUTT dan gardu induk untuk melindungi terhadap sambaran petir 10)Memasang lightning arrester (penangkal petir) untuk mencegah kerusakan pada peralatan akibat sambaran petir. b) Usaha mengurangi kerusakan akibat gangguan Beberapa cara untuk mengurangi pengaruh akibat gangguan, antara lain sebagai berikut: 1) Secepatnya memisahkan bagian sistem yang terganggu dengan memakai pengaman dan pemutus beban dengan kapasitas pemutusan yang memadai yang diperintah otomatis oleh relay proteksi. 2) Merencanakan agar bagian sistem yang terganggu bila harus dipisahkan dari sistem tidak akan menganggu operasi sistem secara keseluruhan atau penyaluran tenaga listrik ke jaringan distribusi tidak terganggu. 3) Mempertahankan stabilitas sistem selama terjadi gangguan, yaitu dengan memakai pengatur tegangan otomatis yang cepat dan karakteristik kestabilan generator memadai.



D. Aktivitas Pembelajaran Aktivitas 1. Memperjelas Teknik-Teknik Pemasangan Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik



Saudara akan mendiskusikan bagaimana Memeperjelas Teknik-Teknik Pemasangan Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik. Untuk kegiatan ini Saudara harus menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut. 1. Apa yang Saudara ketahui tentang Teknik-Teknik Pemasangan Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? 2. Untuk apa Saudara mempelajari Teknik-Teknik Pemasangan Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? 3. Menurut pendapat Saudara mengapa perlu memahami Teknik-Teknik Pemasangan Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? 4. Apa sajakah Teknik-Teknik Pemasangan Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? Saudara dapat menuliskan jawaban dengan menggunakan LK-51



E. Rangkuman Jenis-jenis alat proteksi yang banyak dipakai, antara lain adalah: Residual Current Device (RCD), Earth Leakage Circuit Breaker (ELCB) dan Ground Fault Circuit Interruptor (GFCI). pengamanan atau proteksi peralatan listrik portabel dibedakan menjadi dua kelas, yaitu Alat Kelas I dan Kelas II. Kelas I adalah alat listrik yang pengamanan terhadap sengatan listrik menggunakan saluran pentanahan (grounding). Kelas II adalah alat listrik yang mempunyai isolasi ganda, di mana selungkup atau bagian-bagian yang tersentuh dalam pemakaiannya terbuat dari bahan isolasi. Pencegahan gangguan pada jaringan transmisi sangat penting dilaksanakan karena jaringan tranmisi merupakan penyalur utama dari energi listrik untuk sampai ke jaringan distribusi dan seterusnya sampai ke konsumen. Jika jaringan transmisi menyalurkan secara baik maka energi listrik tidak akan terputus-putus. Pencegahan gangguan bertujuan untuk mengecilkan dari frekuensi terjadinya hambatan penyaluran energi listrik



F. Tes Formatif 1. Tuliskan arti dari Iin, Iout , IR1, IR2, Min, Mout pada sebuah skema diagram RDC 1 fasa dan jelaskan prinsip kerjanya!



320



2. Gambarkanlah skema diagram RDC 1 fasa sesuai dengan prinsip kerjanya. ! 3. Jelaskan prinsip kerja dari ELCB pada sistem proteksi Listrik.! 4. Jelaskan langkah langkah penyelamatan khusus pada sistem proteksi! 5. Buatlah gambar skema pemasangan relai untuk proteksi arus lebih pada jaringan transmisi di sebuah gardu induk !



G. Kunci Jawaban 1. Iin



: arus masuk



Iout : arus keluar IR1



: arus resudual yang mengalir ke tubuh



IR2 : arus resudual yang mengalir ke tanah Min : medan Magnet yang dibangkitkan oleh arus masuk Mout : medan magnet yang dibangkitkan oleh arus keluar. Dalam keadaan terjadi arus bocor, maka arus keluar lebih kecil dari arus masuk, Iout < Iin dan arus residu mengalir keluar setelah melalui tubuh manusia atau tanah. Karena Iin>Iout maka Min>Mout, akibatnya akan timbul ggl induksi pada coil yang dibelitkan pada toroida sehingga ggl induksi mengaktifkan peralatan pemutus rangkaian. 2. Jawab : skema diagram RDC 1 fasa



3. Jawab : Jawab Bila tidak ada arus bocor (ke tanah atau tubuh manusia) maka jumlah resultan arus yang mengalir dalam keempat penghantar sama dengan nol. Sehingga trafo arus (CT) tidak mengalami induksi dan trigger elektromagnet tidak aktif 4. Jawab : a) Buat rencana lockout/tagout



b) Beri tahu operator dan pengguna lainnya rencana pemutusan aliran listrik c) Putuskan aliran pada titik yang tepa d) Periksa apakah tim/pekerja telah



menggantungkan



label



(padlocks) tanda perbaikan pada titik lockout e) Letakkan tulisan “perhatian” pada titik lockout f) Lepaskan energi sisa/tersimpan (seperti pada baterai, kapasitor, per dan sebagainya) g) Pastikan bahwa peralatan/sistem tidak beraliran listrik h) Semua anggota tim/pekerja mengambil label (padlock)-nya kembali setelah pekerjaan selesai. 5. gambar skema pemasangan relai untuk proteksi arus lebih pada jaringan transmisi disebuah gardu induk



LEMBAR KERJA KB-5 LK - 50 1. Apa saja hal-hal yang harus dipersiapkan oleh guru kejuruan sebelum mempelajari materi Memperjelas Teknik-Teknik Pemasangan Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? Sebutkan!



322



.................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ............................................................... 2. Bagaimana saudara mempelajari materi pembelajaran ini? Jelaskan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .......................................................................... 3. Ada berapa dokumen bahan bacaan yang ada di dalam Materi pembelajaran ini? Sebutkan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .....................................................................................



4. Apa topik yang akan saudara pelajari di materi pembelajaran ini? Sebutkan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ....................................................... .................................................................................................................. .................................................................................................................. ...................... 5. Apa kompetensi yang seharusnya dicapai oleh saudara sebagai guru kejuruan dalam mempelajari materi pembelajaran ini? Jelaskan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .......................................................................... 6. Apa bukti yang harus diunjukkerjakan oleh saudara sebagai guru kejuruan bahwa saudara telah mencapai kompetensi yang ditargetkan? Jelaskan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ..................................................................................................................



324



.................................................................................................................. .................................................................................................................. ........................................................................................



LK – 51 1. Apa yang Saudara ketahui tentang Teknik-Teknik Pemasangan Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 2. Untuk apa Saudara mempelajari Teknik-Teknik Pemasangan Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... 3. Menurut pendapat Saudara mengapa perlu memahami Teknik-Teknik Pemasangan Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 4. Apa sajakah Tenaga Listrik!



Teknik-Teknik Pemasangan Pada Instalasi Proteksi Sistem



.......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ..........................................................................................................................



326



BAB 12 Menggunakan Peralatan Kerja Pemasangan Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik A. Tujuan 1. Peserta diklat/pelatihan dapat menjelaskan fungsi dan prinsip kerja perlatan instalasi proteksi sistem tenaga listrik 2. Peserta diklat dapat menjelaskan peralatan – peralatan yang digunakan pada instalasi proteksi sistem tenaga listrik. 3. Peserta diklat/pelatihan dapat menjelaskan spesifikasi peralatan yang digunakan pada instalasi sistem tenaga listrik.



B. Indikator Pencapaian Kompetensi Indikator pencapaian kopentensi (IPK) dalam mempelajari kegiatan pembelajaran menggunakan peralatan kerja pemasangan pada instalasi proteksi sistem tenaga listrik adalah peralatan pada instalasi proteksi sistem tenaga listrik dapat digunakan dengan benar.



C. Uraian Materi



Current Transformer (CT) CT atau Trafo Arus merupakan perantara pengukuran arus, dimana keterbatasan kemampuan baca alat ukur. Misal pada sistem saluran tegangan tinggi, arus yang mengalir adalah 2000A sedangkan alat ukur yang ada hanya sebatas 5A. Maka dibutuhkan sebuah CT yang mengubah representasi nilai aktual 2000A di lapangan menjadi 5A sehingga terbaca oleh alat ukur. CT umumnya selain digunakan sebagai media pembacaan juga digunakan dalam sistem proteksi sistem tenaga listrik. Sistem proteksi dalam sistem tenaga listrik sangatlah kompleks sehingga CT itu sendiri



dibuat dengan spesifikasi dan kelas yang bervariatif sesuai dengan kebu tuhan sistem yang ada. a. Fungsi CT 1) Memberikan sinyal ke relai yang proposional dengan besar arus yang mengalir pada peralatan yang dilindungi 2) Mengurangi besar arus terukur ke level yang dapat ditangani peralatan proteksi 3) Mengisolasi sisi tegangan rendah peralatan proteksi dari sisi tegangan tinggi b. Prinsip Kerja CT Transformator arus ( current tarsformer/ CT)



dibuat seperti trafo



satu fasa, arus secara langsung akan mengalir melalui sisi primer. Menurut standar, arus standar pada sisi sekunder adalah 1 A atau juga 5 A. Sedangkan rasio tarsformasi teraan



KN=



I1 N I2 N



diberikan



dalam bentuk fraksi 1000 A/ 5 A. Pada saat memasang trafo arus, harus memperhatikan arah arus. Untuk maksud ini, terminal sisi primer yang ditandai tanda “K” (ke sisi pusat pembangkit) dan yang ditandai dengan “L” (ke sisi saluran). Berkaitan dengan sisi primer, terminal pada sisi sekunder ditandai “k” dan “l”. Trafo arus didesain untuk pemakaian pada beban dengan resisitansi yang sangat rendah, dan tidak pernah dioperasikan dengan kondisi rangkaian terbuka pada sisi sekundernya. Dalam pemakaiannya, dikenal trafo arus untuk instrumen pengukuran (dilabelkan dengan M) dan trafo arus untuk keperluan proteksi (diberi label P). Deviasi arus sekunder CT dari nilai setnya dalam persen disebut kesalahan arus F1 , yang di definisikan sebagai berikut: I . K −I F1= 2 N 1 x 100 I1 I 1 =¿ arus primer dalam A I 1 =¿ arus sekunder dalam A K N = rasio teraan transformasi dari CT



328



Sebagai catatan, karena hambatan ammeter sangat rendah maka trafo arus secara normalanya bekerja short circuit. Jadi perlu diingat bahwa trafo arus tidak boleh dioperasikan dalam kondisi rangkaian terbuka (open circuit) pada sisi sekundernya. Jika ini terjadi maka akan terjadi fluks abnormal yang sangat besar pada sisi primer yang menghasilkan rugi inti yang berlebihan yang diikuti dengan pemanasan dan tegangan yang tinggi melewati terminal sekunder. c. Spesifikasi CT 1) Rating arus primer 2) Rating arus sekunder a) 5A : biasanya digunakan pada relai elektromekanis b) 1A : digunakan pada relai statis yang lebih sensiktif terhadap arus kecil 3) Rasio transformasi, eg 400/200/1 or 800/5 4) Kelas akurasi Berdasarkan spesifikasi di atas, terdapat 2 tipe CT: 1) P class CT : biasanya digunakan pada peralatan proteksi dengan respon waktu tidak terlalu kritikal. Contoh : spesifikasi CT : 5P 100 F20 Maksudnya untuk 20 kali trafo arus normal output ke beban , menghasilkan 100 V, pada sisi sekunder Trafo, error yang dihasilkan tidak lebih dari 5 %. 2) PL class CT: digunakan untuk peralatan proteksi dengan kecepatan operasi tinggi dengan memperhitungkan aspek transient. Contoh spesifikasi : 0.1PL200R3.0. Maksudnya tahanan sekunder kurang dari 3,0 ohm pada 75%C tegangan knee point 200V dan arus magnetisasi pada tegangan knee point voltage adalah 0,1 A. Tegangan knee point adalah tegangan dimana



kenaikan



10%



pada



tegangan



magnetisnya



menyebabkan kenaikan 50% pada arus magnetisasi.



Gambar 6.39 CT Magnetising Characteristic for 0.1PL200R2.0 Rangkaian ekuivalen CT



Gamabar 6.40 Rangkaian Ekuivalen CT Perbedaan karakteristik CT pengukuran dan CT proteksi CT pengukuran dipergunakan untuk memperoleh trasformasi pengukuran yang presisi dengan besar arus sekunder



CT



sebanding dengan rasio trasformasinya. Sedangkan CT proteksi dipergunakan untuk melindungi peralatan proteksi yang hanya mampu bekerja dengan arus rendah. Oleh karena itu maka kurva saturasi arus magnetisasi pada CT pengukuran akan memiliki daerah knee point yang lebih tajam daripada CT proteksi. Hal ini diperlihatkan pada gambar berikut:



330



Gambar 6.41 karaktristik CT Pengukuran dan CT Proteksi



Voltage Trasformer (VT/PT) Trafo tegangan (VT/PT) digunakan untuk menurunkan tegangan sistem dengan perbandingan transformasi tertentu. Transformator Tegangan/Potensial (VT/PT) adalah trafo instrument yang berfungsi untuk merubah tegangan tinggi menjadi tegangan rendah sehingga dapat diukur dengan Volt meter. Prinsip kerja Trafo tegangan, kumparan primernya dihubungkan parallel dengan jaringan yang akan diukur tegangannya. Voltmeter atau kumparan



tegangan



wattmeter



langsung



dihubungkan



pada



sekundernya. Jadi rangkaian sekunder hampir pada kondisi open circuit. Besar arus primernya tergantung pada beban disisi sekunder. Rancangan trafo tegangan ini sama dengan trafo daya step-down tetapi dengan beban yang sangat ringan. a) Fungsi VT



1) Mentrasformasikan tegangan tinggi ke rendah yang sesuai kebutuhan relai. 2) Mengisolasi peralatan proteksi dari system tegangan tinggi. 3) Menentukan rating tegangan untuk relai. b) Prinsip Kerja VT Transformator tegangan digunakan untuk merubah besaran tegangan primer menjadi tegangan yang lebih kecil sesuai dengan perbandingan lilitannya. Dengan mengetahui membaca tegangan



V2



N1



dan



N2



,



serta menganggap transformator ini ideal



maka tegangan V 1 adalah : N V 1= 1 V 2 N2 Ttegangan sekunder trafo dari nilai settingnya (set value) dalam persen disebut kesalahan tegangan (voltage errors) U . K −U 1 F U . F u= 2 N x 100 U1 U 1=¿ tegangan primer dalam V U 2=¿ tegangan sekunder dalam V K N =¿ rasio transformasi teraan trafo tegangan c) Rangkaian Ekuivalen Rangkaian ekuivalen VT/CT ditunjukan pada Gambar 6.42 berikut.



Gambar 6.42 Rangkaian Ekuivalen VT/PT



Bahan Bacaan 3: Relay



332



Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature



Relay



(yang



berfungsi



sebagai



saklarnya)



untuk



menghantarkan listrik 220V 2A. a) Fungsi relai 1) Secara umum relai berfungsi memberikan intruksi kepada rangkaian pemutus (circuit breaker/ CB) untuk mengisolasi sistem yang mengalami gangguan. 2) Secara khusus, fungsi masing-masing relai tergantung kepada karaktristik dan besaran input yang mempengaruhi kerja relai misalnya: - Relai arus lebih ( Over Current Relai/ OCR) berfungsi -



melindungi sistem dari gangguan arus lebih. Relai impedansi berfungsi melindungi sistem dari gangguan



-



yang terkait dengan perubahan impedansi saluran Relai jarak berfungsi melindungi sistem dari gangguan berdasarkan besaran jarak tertentu yang disetting pada relay.



b) Prinsip kerja relai dapat kita lihat pada Tabel 6.11 berikut: Tabel 6. 11 Prinsip Kerja Relai Prinsip Kerja Relai



Gambar



1) Tipe Plunger Bila kumparan diberi arus melebihi



nilai



puncaknya



maka



plunger akan bergerak keatas dan terjadi penutupan kontak



2) Tipe Hinged Armature Bila kumparan diberi arus maka lengan akan tertarik sehingga ujung lengan yang lain menggerakkan kontak. Gaya elektromagnetik juga sebanding dengan kuadrat kumparan



.



tipe



digunakan



sebagai



ini



arus



banyakl



relai



bantu



karena mempunyai kontak yang banyak dan kontaknya mempunyai kapasitas



pemutusan arus yang



lebih besar. 3) Tipe Tuas Seimbang (balance beam) Tipe ini terdiri dari dua kumparan, yaitu kumparan kerja dan



dalam



keadaan seimbang dimana gaya pegas diabaikan maka I1 / I2 = K ( Konstant). Bila I1/ I2 lebih besar dari K maka relai akan menutup kontak. Bila I1/I2 lebih kecil dari K maka relai akan membuka kontak. Tipe ini banyak digunakan sebagai relai diferensial dan relai jarak. 4) Shaded Pole Induction Disk Terjadi antara Fluk dengan Fluk. Kedua fluk ini akan mengendalikan arus pusar pada piringan, karena kontak gerak dipasang pada poros maka kontak akan menutup.



334



5) Tipe watimktrik (KWH) Interaksi antara fluk øU dan øL terhadap fluks yang diperoleh dari arus pusar yang diinduksikan pada piringan



akan



menggerakkan



piringan untuk berputar. Putaran ini akan menutup kontak .



6) Induction Cup Prinsipnya sama



seperti



motor



induksi terdapat rotor berbentuk silinder



yang



ditengahnya



inti



magnetik sehingga silinder tersebut dapat



berputar



pada



silinder



dipasang kontak gerak dan dapat menutup kontak gerak ke kiri atau ke kanan



c) Prinsip Kerja Relai Statik / Elektronik Relai jenis ini bekerja dengan menggunakan prinsip dasar rangkaian elektronik tertentu yang dapat dipergunakan sebagai penghasil sinyal yang mentriger bagian elektronik relai bekerja. Komponen dasar rangkaian elektronik ( unit dasar ) dari relai statik ini adalah : 1) Sirkuit input (biasanya intermediate ct) 2) Rectifier / penyearah 3) Level detector 4) Timer / integrator 5) Polarity detector 6) Comparator d) Prinsip Kerja Relai Arus Lebih (OCR) Relai arus lebih (over current relay / OCR) adalah relai yang melindungi sistem dari gangguan arus lebih. Relai ini bekerja berdasarkan perbandingan arus seting pada frelai terhadap arus



primer pada saluran. Jika I Primer ˂ I set maka relai tidak beroperasi, jika I Primer ˃ I set barulah relai beroperasi. Berdasarkan karaktristiknya relai arus lebih terdiri atas



beberapa jenis sebagai



berikut: 1) Instantaneous Overcurrent Relay ( relai arus lebih tanpa waktu tunda) Adalah relai arus lebih yang bekerja tanpa seting waktu tunda, waktu operasinya tetap yaitu sekitar 0,1 detik. 2) Time Delai Overcurrent relay Relai ini terbagi atas: - Definite time delay Relay Relai ini mempunyai tundaan waktu tertentu tanpa dipengaruhi oleh besaran nilai dari besaran penggerak relai tersebut atau dengan -



kata



lain



tanpa



tergantung



dari



seting



yang



menggerakkan relai tersebut. Inverse Time Relay Pada relai ini karaktristik waktu operasi berbanding terbalik dengan



besaran



penggerak



(setting



arus).



Berdasarkan



kecuraman karaktristiknya, secara garis besar dibagi atas: standard inverse, very inverse, extremely inverse Tabel 6.12 standard inverse, very inverse, extremely inverse



Directional Overcurrent Relay ( relai Arus Lebih Berarah) Overview : terdiri atas 2 unit, directional dan non-directional atau IDMT unit. Directional unit terdiri atas empat kutup induction cup,



336



dua kutub yang berlawanan disuplai oleh tegangan (polarizing quantity = reference quantity),



kutub yang lain disuplai dengan arus. Non



directional unit tidak akan bekerja (energised) jika kontak directional unit



tidak menutup



(closed). Torka



yang



menggerakkan



relai



dinyatakan: T = VI cos (θ-ԏ) - K dimana phi : sudut antara tegangan dan arus K : torka lawan ( Pegas dan gesekan ).



Persamaan Torka Universal 2



T=



2



K 1 I + K 2 V + K 3 V I cos ( θ−τ ) + K



Persamaan ini dapat digunakan untuk menentukan karaktristik operasi semua tipe relay. -



OCR jika K 2=K 3 =0 Directional jika K 1=K 2=0



e) Relai Jarak ( Distance Relay) 1) Impedance K 3=0, sehingga T= K 1. I 2 + K 2 V 2 , K diabaikan - Torka bekerja berdasarkan arus, daya lawan berdasarkan -



tegangan Relai beroperasi jika



-



K 1. / K 2. , atau Z < Non directional



2



K 1. I >¿



√ K 1. / K 2.



.



K2V



2



, sehingga



V 2 /I 2
K 2 VI sin ¿



-



f) Diferential Relays 1) Bekerja jika perbeaan vektor antara 2 atau lebih bersama elektrik yang sama melebihi nilai yang telah ditentukan ( misalnya dua besaran dengan pergeseran fasa) 2) Current differential type (current balance)



Gambar 6.43 Tipe Relay Diverensial 3) Stabil untuk gangguan eksternal (tidak ada perbedaan), beroperasi untuk inzone fault ( karena terdapat perbedaan ). 4) Jika operating coil tidak dirangkai pada titik dengan potensial yang sama atau terdapat perbedaan pada CT, akan terdapat arus diferensial yang menyebabkan relai tidak bekerja semestinya. Solusi: tambahkan restraining coil untuk menambah stabilitas.



Gambar 6.44 Kurva Relai Diverensial 5) Voltage Diffrential Type (Balanced Voltage) : polaritas CT menyebabkan tidak terdapat arus yang mengalir dirangkaian pilot.



Gambar 6.45 Voltage Diffrensial g) Circuit Breaker Fungsi 1) Memutus rangkaian jika terjadi gangguan pada saluran yang diproteksi 2) Mencegah



terjadinya



busur



api



atau



flashover



pada



saat



pemutusan rangkaian 3) Dapat berfungsi sebagai sakelar sekaligus pengaman arus lebih dan overload. Prinsip Kerja



340



Gambar 6.46 Prinsip Kerja Circuit Breaker Prinsip kerja dari circuit breaker tergantung kepada jenis penggerak yang mengatur membuka dan menutupnya kontak.



342



Pada dasarnya terdapat dua tipe kontak yaitu thermal dan magnetik kontak. Thermal kontak digunakan oleh bimetal yang sensitif terhadap panas. Pada saat arus gangguan yang melewati kontak melebihi arus rating CB maka bimetal akan memuai dan melengkung sehingga menggerakkan trip bar dan menarik tuas pengunci (Lutch) pada kontak. Dengan demikian kontak akan terlepas dan saluran yang terganggu akan diputus dari jaringan. Thermal kontak



biasanya bekerja jika terjadi gangguan



overload, karena karakteristiknya yang membutuhkan waktu tunda kerja. Magnetik kontak digerakkan oleh elemen magnetis yang dipengaruhi besar arus yang mengalir. Pada saat besae arus yang mengalir pada CB melebihi arus rating maka elemen magnetik akan terinduksi dan menghasilakan gaya magnetik yang menggerakkan trip bar dan menarik tuas pengunci pada kontak dan saluran akan terputus. Magnetik kontak akan bekerja jika



terjadi



gangguan



hubung



singkat,



disebabkan



oleh



responnya yang cepat dan instantenous. Kelemahan dari CB adalah kemungkinan terjadinya bunga api saat kontak melepaskan saluran yang terganggu. Untuk menghindari hal ini maka CB dirancang dengan mengguanakan medium pemutus dari bahan isolator yang memiliki kemampuan pemutusan berbeda-beda. Kemampuan pemutusan medium pemutus akan semakin tinggi jika bahan isolasinya semakin baik. Bahan isolator yang digunakan mulai dari kemampuan rendah ketinggi antara lain: medium udara (air), minyak (oil), dan gas SF6 dan Vakum. Karaktristik kerja CB



Karaktristik kerja CB digambarkan dengan kurva arus dan response waktu. Sesuai dengan fungsinya maka karaktristik CB ini dapat dinyatakan sebagai karaktristik overload dan hubung singkat. Untuk karaktristik overload maka CB akan bekerja pada tundaan waktu tertentu untuk rating arus overload. Untuk arus gangguan hubung singkat yang biasanya lebih besar beberapa kali dari arus overload maka karaktristik CB harus dapat merespon dengan waktu tunda yang lebih singkat daripada kondisi overload bahkan instantenous untuk arus sangat besar. h) Fuse 1) Fungsi - Memutus rangkaian jika terjadi gangguan hubung singkat -



pada saluran yang siproteksi Mengisolasi saluran yang mengalami gangguan dari



-



saluran yang beroperasi normal Tidak dapat berfungsi sebagai sakelar maupun pengaman



overload kecuali didesain khusus ( tipe dual element) 2) Prinsip kerja - Non Time Delay Fuse Non time delay fuse digunakan untuk pengaman arus hubung singkat berupa tundaan waktu sehingga kerjanya instantenous. Fuse ini terdiri atas satu elemen yang akan melebur jika dilewati arus melebihi ratingnya, dengan meleburnya elemen ini maka arus hubung singkat ke -



saluran yang terganggu akan terputus. Dual element fuse Dual element fude didesain khusus



untuk



dapat



beroperasi pada kondisi hubung singkat maupun kondisi overload. Fuse ini memiliki satu elemen yang bekerja pada saat hubung singkat dan elemen lainya bekerja pada saat overload terjadi. Meleburnya overload terjadi dengan tundaan waktu pada saat arus overload mengalir pada



344



saluran. Sedangkan elemen hubung singkat akan melebur tanpa tundaan waktu (instantaneous) untuk arus yang sangat besar.



D. Aktivitas Pembelajaran Aktivitas 1. Menggunakan Peralatan Kerja Pemasanagan Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik Saudara akan mendiskusikan bagaimana Menggunakan Peralatan Kerja Pemasangan Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik. Untuk kegiatan ini Saudara harus menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut. 1. Apa yang Saudara ketahui tentang Peralatan Kerja Pemasangan Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? 2. Mengapa Saudara harus mengetahui Peralatan Kerja Pemasangan Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? 3. Menurut pendapat Saudara mengapa perlu memahami Peralatan Kerja Pemasangan Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? 4. Apa sajakah Peralatan Kerja Pemasangan Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? Saudara dapat menuliskan jawaban dengan menggunakan LK-61



E. Rangkuman 1. Fungsi CT diantaranya adalah Memberikan sinyal ke relai yang proposional dengan besar arus yang mengalir pada peralatan yang dilindungi,



mengurangi besar arus terukur ke level yang dapat



ditangani peralatan proteksi dan mengisolasi sisi tegangan rendah peralatan proteksi dari sisi tegangan tinggi pengukuran dipergunakan untuk memperoleh trasformasi



2. CT



pengukuran yang presisi dengan besar arus sekunder



CT



sebanding dengan rasio trasformasinya. Sedangkan CT proteksi dipergunakan untuk melindungi peralatan proteksi yang hanya mampu bekerja dengan arus rendah. Oleh karena itu maka kurva saturasi arus magnetisasi pada CT pengukuran akan memiliki daerah knee point yang lebih tajam daripada CT proteksi



3. Funsi VT diantaranya adalah Mentrasformasikan tegangan tinggi ke



rendah yang sesuai kebutuhan relai, mengisolasi peralatan proteksi dari system tegangan tinggi dan menentukan rating tegangan untuk relai. 4. Fungsi relai Secara umum relai berfungsi memberikan intruksi kepada rangkaian pemutus (circuit breaker/ CB) untuk mengisolasi sistem yang mengalami gangguan. 5. Fungsi Circuit Breaker adalah Memutus rangkaian jika terjadi



gangguan pada saluran yang diproteksi, mencegah terjadinya busur api atau flashover pada saat pemutusan rangkaian dan Dapat berfungsi sebagai sakelar sekaligus pengaman arus lebih dan overload. 6. Karaktristik kerja CB digambarkan dengan kurva arus dan response waktu. Sesuai dengan fungsinya maka karaktristik CB ini dapat dinyatakan sebagai karaktristik overload dan hubung singkat. Untuk karaktristik overload maka CB akan bekerja pada tundaan waktu tertentu untuk rating arus overload. Untuk arus gangguan hubung singkat yang biasanya lebih besar beberapa kali dari arus overload maka karaktristik CB harus dapat merespon dengan waktu tunda yang lebih singkat daripada kondisi overload bahkan instantenous untuk arus sangat besar.



F. Tes Formatif 1. 2. 3. 4.



Jelaskan prinsip kerja CT (current Transformator)! Apa perbedaan CT pengukuran dengan CT proteksi ! Jelaskan prinsip kerja VT ( Voltage Trasformator) ! Tuliskan komponen dasar rangkaian elektronik ( unit dasar ) dari



relai statik! 5. Apa kelemahan dari CB Circuit Breaker !



G. Kunci Jawaban 1. Transformator arus ( current tarsformer/ CT)



dibuat seperti trafo



satu fasa, arus secara langsung akan mengalir melalui sisi primer. Menurut standar, arus standar pada sisi sekunder adalah 1 A atau



346



juga 5 A. Sedangkan rasio tarsformasi teraan



KN=



I1 N I2 N



diberikan



dalam bentuk fraksi 1000 A/ 5 A. 2. CT pengukuran dipergunakan untuk memperoleh trasformasi pengukuran yang presisi dengan besar arus sekunder



CT



sebanding dengan rasio trasformasinya. Sedangkan CT proteksi dipergunakan untuk melindungi peralatan proteksi yang hanya mampu bekerja dengan arus rendah. 3. Transformator tegangan digunakan



untuk



merubah



besaran



tegangan primer menjadi tegangan yang lebih kecil sesuai dengan perbandingan lilitannya. Dengan mengetahui



N1



dan



N2



,



membaca tegangan V 2 serta menganggap transformator ini ideal 4. Komponen dasar rangkaian elektronik ( unit dasar ) dari relai statik ini adalah : a) Sirkuit input (biasanya intermediate ct) b) Rectifier / penyearah c) Level detector d) Timer / integrator e) Polarity detector f) Comparator 5. Kelemahan dari CB adalah kemungkinan terjadinya bunga api saat kontak melepaskan saluran yang terganggu. Untuk menghindari hal ini maka CB dirancang dengan mengguanakan medium pemutus dari bahan isolator yang memiliki kemampuan pemutusan berbedabeda. Kemampuan pemutusan medium pemutus akan semakin tinggi jika bahan isolasinya semakin baik.



LEMBAR KERJA KB-6 LK - 60



1. Apa saja hal-hal yang harus dipersiapkan oleh guru kejuruan sebelum mempelajari mempelajari Peralatan Kerja Pemasangan Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? Sebutkan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ............................................................... 2. Bagaimana saudara mempelajari materi pembelajaran ini? Jelaskan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .......................................................................... 3. Ada berapa dokumen bahan bacaan yang ada di dalam Materi pembelajaran ini? Sebutkan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................. 4. Apa topik yang akan saudara pelajari di materi pembelajaran ini? Sebutkan!



348



.................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ....................................................... .................................................................................................................. .................................................................................................................. ...................... 5. Apa kompetensi yang seharusnya dicapai oleh saudara sebagai guru kejuruan dalam mempelajari materi pembelajaran ini? Jelaskan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .......................................................................... 6. Apa bukti yang harus diunjukkerjakan oleh saudara sebagai guru kejuruan bahwa saudara telah mencapai kompetensi yang ditargetkan? Jelaskan! .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. .................................................................................................................. ..................................................................................................................



.................................................................................................................. ........................................................................................



LK – 61 1. Apa yang Saudara ketahui tentang Peralatan Kerja Pemasangan Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 2. Mengapa Saudara harus mengetahui Peralatan Kerja Pemasangan Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... 3. Menurut pendapat Saudara mengapa perlu memahami Peralatan Kerja Pemasangan Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 4. Apa sajakah Peralatan Kerja Pemasangan Pada Instalasi Proteksi Sistem Tenaga Listrik!



350



.......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ..........................................................................................................................



PENUTUP Upaya menyiapkan tenaga menengah kejuruan untuk memenuhi kebutuhan akan tenaga pelaksana di bengkel atau di industri, dalam kenyataannya sekarang ini sangat dipengaruhi oleh persaingan yang sangat ketat baik di dalam negeri maupun di luar negeri. Karena setiap pengusaha akan bersaing dalam kualitas produksinya yang dilaksanakan sehingga menghasilkan barang berdasarkan kebutuhan pasar dengan harga yang bersaing. Dalam hal ini maka untuk menjawab tantangan tersebut setiap orang yang akan terlibat di dalam proses produksi harus mampu dan mempunyai KOMPETENSI yang dikuasai, diakui, sedangkan untuk memperoleh kompetensi



tersebut



harus



melalui



pendidikan



dan



pelatihan



di



institusi/sekolah kejuruan . Salah satu perangkat pembelajaran diklat kompetensi adalah buku MODUL/ BAHAN AJAR, yang diharapkan dengan mempelajari buku modul ini peserta akan dibekali dengan pengetahuan dan keterampilan dasar yang harus dikuasai untuk mengikuti UJI KOMPETENSI.



Modul Diklat PKB bagi Guru dan Tenaga Kependidikan ini disusun sebagai acuan bagi peserta diklat PKB. Melalui modul ini selanjutnya semua pihak terkait dapat menemukan kemudahan terkait informasi yang diberikan sesuai dengan bidang tugas masing-masing. Modul Pembelajaran Diklat PKB ini merupakan informasi umum bagi para peserta diklat agar dapat dikembangkan atau digali lebih mendalam sesuai dengan tujuan dan harapan dunia pendidikan, yaknin menjadi pendidik yang profesional. Terutama kegiatan pembelajaran yang dapat



mengarahkan



dan



membimbing



peserta



diklat



dan



para



widyaiswara/fasilitator untuk menciptakan proses kolaborasi belajar dan berlatih dalam pelaksanaan diklat.



BAB 13 PERTIMBANGAN TEKNIK YANG BERKAITAN DENGAN PERENCANAAN JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK A. Tujuan Setelah mengikuti menyelesaikan kegian-kegiatan belajar dari modul ini, diharapkan peserta diklat memiliki spesifikasi kinerja sebagai berikut : mampu melakukan perhitungan teknis yang berkaitan dengan perencanaan jaringan distribusi tenaga listrik.



B. Indikator Pencapaian Kompetensi Indikator pencapaian kompetensi untuk kegiatan pembelajaran ini adalah : melakukan perhitungan teknis yang berkaitan dengan perencanaan jaringan distribusi tenaga listrik



352



C. Uraian Materi 1. Pendahuluan Perencanaan sistem distribusi energi listrik merupakan bagian yang esensial dalam mengatasi pertumbuhan kebutuhan energi listrik yang cukup pesat. Perencanaan diperlukan sebab berkaitan dengan tujuan pengembangan sistem distribusi yang harus memenuhi beberapa kriteria teknis dan layak ditinjau dari segi investasi. Perencanaan sistem distribusi ini harus dilakukan secara sistemik dengan pendekatan yang didasarkan pada peramalan beban untuk memperoleh suatu pola pelayanan yang optimal. Perencanaan yang sistemik tersebut akan memberikan sejumlah proposal alternatif yang dapat mengkaji akibatnya yang secara langsung berhubungan dengan aspek keandalan dan ekonomis. Tujuan umum perencanaan sistem distribusi ini adalah untuk mendapatkan suatu



fleksibilitas



pelayanan



optimum



yang



mampu



dengan



cepat



mengantisipasi pertumbuhan kebutuhan energi elektrik dan kerapatan beban yang harus dilayani. Adapun faktor-faktor lain yang dapat menjadi input terkait dalam perencanaan sistem distribusi ini antara lain adalah : pola penggunaan lahan pada regional tertentu, faktor ekologi dan faktor geografi. Perencanaan sistem distribusi ini harus mampu memberikan gambaran besarnya beban pada lokasi geografis tertentu, sehingga dapat ditentukan dengan baik letak dan kapasitas gardu-gardu distribusi yang akan melayani areal beban tersebut dengan mempertimbangkan minimisasi susut energi dan investasi konstruksi, tanpa mengurangi kriteria, teknis yang diperlukan. Perencanaan sistem distribusi ini dapat dilakukan dalam perioda jangka pendek, jangka menengah dan jangka panjang. Perencanaan jangka panjang harus selalu diatualisasi dan dikoordinasikan dengan perencanaan jangka menengah dan dikoreksi oleh perkembangan jaringan distribusi kondisi eksisting.Efektifitas perencanaan sistem distribusi ini makin diperlukan bula dikaitkan dengan makin tingginya investasi terhadap energi, peralatan dan tenaga kerja. Di samping itu perencanaan yang baik akan memberikan kontribusi besar terhadap pengembangan sistem distribusi. Kondisi ini disebabkan pada kenyataan sistem distribusi merupakan ujung tombak dari



pelayanan energi listrik karena langsung berhubungan dengan konsumen sehingga adanya gangguan pada sisi distribusi akan berakibat langsung pada konsumen. Sedangkan adanya gangguan pada sisi transmisi ataupun sisi pembangkit belum tentu menyebabkan terjadinya proses interupsi disisi konsumen. Perencanaan sistem distribusi dimulai dari sisi konsumen. Pola kebutuhan, tipe dan faktor beban dan karakteristik beban yang dilayani akan menentukan tipe sistem distribusi yang akan dipakai. Kelompok-kelompok beban tersebut akan dilayani oleh jaringan sekunder. Sekelompok jaringan sekunder ini akan dilayani oleh trafo-trafo distribusi yang selanjutnya sejumlah trafo ini akan memberikan gambaran pembebanan pada jaringan primer. Jaringan distribusi ini akan mendapat masukan energi dari trafo-trafo gardu induk. Sistem beban pada jaringan distribusi ini akan menentukan pula lintasan dan kapasitas saluran distribusi. Dengan demikian setiap langkah proses perencanaan sistem distribusi merupakan input bagi langkah proses berikutnya. Perencanaan sistem distribusi dapat dibagi dalam beberapa subproblem yang masing-masinng subproblem tersebut dapat ditangani dengan metoda-metoda tertentu. Secara umum, metoda-metoda perencanaan sistem distribusi didasarkan pada minimisasi investasi pada jaringan subtransmisi, gardu induk, jaringan primer serta minimisasi susut energi akan trjadi pada sistem distribusi tersebut. Dalam upaya mencapai tujuan tersebut, maka perancanaan sistem disribusi ini



harus



memperhatikan



akibat



yang



akan



terjadi



dengan



adanya



penambahan ataupun modifikasi jaringan subtransmisi dan sistem distribusi seperti, letak dan kapasitas gardu induk, area pelayanan gardu induk, lokasi pemasangan breaker ataupun pemisah, ukuran penampang penyulang primer, level tegangan, jatuh tegangan yang terjadi, serta pembebanan penyulang dan trafo-trafo distribusi. Adapun



faktor-faktor



teknis



lainnya



yang



perlu



diperhatikan



dalam



perencanaan sistem distribusi tersebut adalah impedansi trafo, insulation level, kemampuan pembebanan trafo, tarif energi pada masing-masing tipe konsumen. Disamping itu terdapat beberapa faktor penting lainnya yang



354



berkaitan dengan pola peramalatan jangka panjang sistem distribusi antara lain : Timing dan lokasi kebutuhan energi, lamanya dan frekuensi terjadinya pemadaman, harga peralatan, tenaga kerja, kenaikan harga bahan bakar dan perubahan kondisi sosial ekonomi masyarakat pengguna energi listrik ini. Kondisi sosial ekonomi ini berkorelasi kuat dengan pola konsumsi energi. Sedangkan faktor perkembangan teknologi konversi energi, perhatian masyarakat terhadap masalah-masalah lingkungan, kenaikan dan penurunan GNP merupakan aspek penting dalam penentuan pola pelayanan jangka panjang pada sistem distribusi energi listrik. 2. Faktor-faktor Dasar Perencanaan Sistem Mengingat terdapat sejumlah perhatian dan kompleksitas masalah dalam perencanaan sistem distribusi energi elektrik, akan dilakukan pendekatan bertahap dalam prosesnya. Berdasarkan pada penjelasan di atas, maka tahap awal yang diperhatikan dalam proses perencanaan sistem distribusi ini berkaitan dengan minimisasi biaya jaringan sub transmisi, gardu induk, investasi pada jaringan primer dan sekunder serta biaya susut energi tanpa harus menurunkan kriteria teknis yang diperlukan. a. Peramalan beban Perencanaan sistem distribusi memerlukan prakiraan (forecasting) beban masa depan. Kualitas dan akurasi perencanaan sistem tergantung pada kualitas dan akurasi data dan prakiraan beban. Dalam perencanaan sistem distribusi meliputi penentuan ukuran, lokasi dan perubahan waktu masa depan, seperti sejumlah komponen-komponen sistem (substasion, saluran, penyulang, dan sebagainya). Lokasi geografis beban-beban dianalisa menggunakan pendekatan area yang kecil (small area), yang mana dibagi daerah pelayanan utilitas ke dalam sejumlah area kecil dan prakiraan beban pada setiap salah satunya, oleh sebab itu akan dapat ditentuan dimana dan berapa banyak yang akan dikembangkan. Ada dua metode untuk membagi sistem ke dalam area kecil :



(a) Melaksanakan prakiraan dalam perihal penyulang, substasion, atau wilayah (zone) ditetapkan oleh komponen-komponen distribusi, atau (b) Melaksanakan prakiraan dalam perihal grid seragam (uniform grid), berbasis pada pemetaan sistem koordinasi. Setiap metode mempunyai kelebihan dan kekurangan. Metodologi berbasis grid (b) memerlukan pertimbangan data input, tidak hanya historis rekaman beban dalam setiap blok grid, tetapi juga ekonomi, sosial, demografis dan penggunakan informasi pertanahan, untuk memperoleh hasil yang akurat. Untuk kebanyakan utilitas, adalah sulit untuk memperoleh data-data yang lengkap tersebut di atas. Prakiraan distribusi beban dengan menggunakan metode (a) di atas hanya diperlukan data historis beban beberapa tahun, yang mana dengan mudah didapat pada setiap utilitas. Batas pertambahan atau pengurangan beban akan dievaluasi dengan memperhatikan terhadap elemen-elemen penting lainnya, seperti termasuk pertanahan, air, seperti



faktor-faktor ekonomi



dan sosial, bahwa akan memberi pengaruh yang kuat pada kecendrungan prakiraan beban. Pada gambar 49 memberikan gambaran faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam proses peramalan beban. Seperti yang diharapkan, pertumbuhan beban mempunyai korelasi yang kuat dengan aspek pengembangan komunitas dan pengembangan lahan. Sedangkan output peramalan beban tersebut dapat berupa kerapatan beban yang dinyatakan dalam dalam KVA per satuan luas layanan sistem distribusi energi listrik untuk skala jangka panjang. Dan bila peramalan dilakukan dalam skala jangka pendek maka diperoleh output lebih detail dan dinyatakan dengan besaran kerapatan beban KVA per satuan luas layanan yang diasosiasikan dengan koordinat grid atau luasan yang diminati. Penggunaan sistem grid dengan koordinat-koordinatnya merupakan suatu metoda yang banyak digunakan baik pada proses peramalan beban jangka pendek. Dengan berdasar pada besarnya kerapatan beban pada



356



masing-masing grid tersebut dapat ditentukan pula pola dan lintasan jaringan distribusi serta area layanan masing-masing trafo distribusi.



Gambar 49. Faktor – faktor yang mempengaruhi peramalan beban b. Pengembangan Gardu Seperti halnya dengan peramalan beban, maka pengembangan gardu juga dipengaruhi oleh beberapa faktor dasar dominan. Kondisi eksisting jaringan distribusi, jaringan sub transmisi serta konfigurasinya merupakan faktor yang mendampingi pertumbuhan beban, kerapatan beban dalam proses penentuan pengembangan gardu atau melakukan konstruki gardu baru. Faktor – faktor dasar tersebut tersebut digambarkan sebagai berikut :



Gambar 50. Faktor – faktor yang mempengaruhi pengembangan gardu c. Pemilihan Letak Gardu Letak gardu dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti jarak dari pusat beban, jarak dari jaringan sub-transmisi yang ada dan adanya batasan – batasan seperti tersedianya lahan, investasi yang harus digunakan, dan aturan penggunaan lahan. Lokasi ideal gardu mengikuti pandangan – pandangan sebagai berikut : 



Lokasi gardu tersebut sebanyak mungkin melingkupi







sejumlah beban







Dapat memberikan level tegangan yang baik







Mampu memberikan akses yang baik untuk incoming







saluran sub transmisi dan out going penyulang primer.







Mempunyai ruang yang cukup untuk pengembangan







Tidak bertentangan dengan aturan tata guna lahan







Dapat meminimisasi jumlah konsumen yang terpengaruh







terhadap adanya gangguan







Kemudahan instalasi. Di samping faktor – faktor yang mempengaruhi pemilihan letak gardu tersebut, terdapat juga proses pentahapan yang dilakukan dalam rangka pemilihan lokasi gardu. Proses pemilihan tersebut diberikan dalam gambar



358



51 dan 52. Seleksi awal terhadap lokasi gardu tersebut didasarkan pada aspek safety, engineering, sistem perencanaan, institusional, ekonomi dan faktor estetika.



Gambar 51. Prosedur pemilihan gardu



Gambar 52. Faktor – faktor yang mempengaruhi pada lokasi gardu



d. Pemilihan Level Tegangan Penyulang Primer Faktor – faktor dasar dalam menentukan level tegangan pada penyulang primer diberikan sebagai berikut :



Gambar 53. Faktor – faktor yang mempengaruhi pemilihan level tegangan e. Pembebanan Penyulang Primer Pembebanan penyulang primer adalah pembebanan penyulang tersebut pada kondisi beban puncak dan di ukur di sisi gardu. Faktor – faktor yang mempengaruhi disain pembebanan penyulang tersebut antara lain : Rapat beban penyulang Pola bembebanan Laju pertumbuhan beban Keperluan reverse capacity kondisi darurat Kontinuitas pelayanan Kualitas pelayanan Keandalan pelayanan Level tegangan pada penyulang primer Tipe dan biaya konstruksi Lokasi dan kapasitas gardu distribusi Guna pengaturan tegangan



360



Sedangkan faktor – faktor yang mempengaruhi pemilihan lintasan jaringan primer tersebut diberikan dalam gambar 54, 55, dan 56.



Gambar 54. Faktor yang mempengaruhi terhadap lintasan penyulang primer



Gambar 55. Faktor yang mempengaruhi terhadap jumlah penyulang keluar



Gambar 56. Faktor yang mempengaruhi terhadap pemilihan ukuran konduktor f. Faktor – faktor investasi Secara umum, sistem distribusi didisain dengan berdasar pada minimisasi biaya investasi tapi teknis sistem distribusi tersebut masih dipenuhi. Adapun faktor investasi yang mempengaruhi pengembangan sistem distribusi diberikan pada gambar 57.



Gambar 57. Faktor - faktor yang mempengaruhi investasi pengembangan sistem distribusi g. Model Perencanaan Sistem Distribusi Secara umum, perencanaan sistem distribusi melibatkan beberapa faktor penting pada masing – masing sub problem perencanaan distribusi tersebut. Maka perencanaan sistem distribusi berkaitan denga sejumlah variabel dan persamaan matematis serta sejumlah kriteria pembatas. Model matematis yang berkembang saat ini adalah : 



Lokasi gardu optimum







Model pengembangan gardu







Model penentuan kapasitas optimum trafo







Model optimisasi transfer beban antara gardu dengan pusat beban



362







Model optimisasi ukuran dan lintasan penyulang untuk mensupply beban. Semua model yang berkembang tersebut mempunyai fungsi untuk meminimisasi investasi. Adapun metoda matematis yang mendukung model tersebut adalah :







Metoda dekomposisi yang mampu memilah problem besar menjadi sub problem dan masing – masing sub problem dicari solusinya secara tersendiri.







Metoda programa linear dan integer yang mampu melinearisasi faktor – faktor pembatas.







Metoda programa dinamik. Masing –masing metoda dilakukan dalam proses perencanaan tersebut mempunyai kelebihan dan kekurangan. Khusus pada perencanaan jangka panjang, sejumlah variabel yang dimasukan dan hal ini akan memberikan sejumlah alternatif pengembangan sistem distribusi yang layak dan setelah itu akan dilakukan pemilihan sistem distribusi yang optimum. Gambaran proses perncanaan sistem distribusi diberikan pada diagram alir gambar 58.



Gambar 58. Diagram alir proses perencanaan sistem distribusi I.



Peramalan Beban dan Kebutuhan Energi Listrik Karakteristik Beban Beban yang dilayani oleh sistem distribusi dibagi dalam beberapa sektor yaitu perumahan, industri, komersil dan usaha. Karakteristik beban disebut dengan pola pembebanan, pada sektor perimahan ditunjukan dengan adanya fluktuasi konsumsi energi listrik tersebut dominan pada malam hari. Sedangkan pada industri fluktuasi konsumsi sepanjang hari akan hampir sama, sehingga perbandingan beban puncakterhadap beban rata – rata hampir mendekati satu. Beban pada sektor komersil dan usaha mempunyai karakteristik yang hampir sama, hanya pada sektor komersil akan mempunyai beban puncak yang lebih tinggi pada malam hari. Kebutuhan ”Demand”



364



Kebutuhan sistem listrik didefinisikan sebagai beban pada terminal terima secara rata – rata dalam suatu interval waktu tertentu.Satuan dapat berupa Kilowatt, Kilovoltampere, Ampere, dan Kiloampere. Selang Kebutuhan ”Demand Interval” Interval kebutuhan merupakan periode yang dijadikan dasar untuk menghitung beban rata – rata. Pemilihan periode ini dapat terjadi mulai dari 15 menit, 30 menit, 60 menit ataupun satu hari. Pada kondisi – kondisi tertentu kebutuhan pada selang 15 menit sama dengan kebutuhan pada selang 30 menit. Pernyataan kebutuhan ini harus diekpresikan dalam suatu salang waktu dimana kebutuhan tersebut diukur. Gambar 59 menunjukan kurva harian beban sebagai fungsi waktu. Berdasarkan kurva harian beban tersebut dapat dibuat kurva lama beban seperti gambar 60.



Gambar 59. Kurva harian beban



Gambar 60 Kurva lama beban Kebutuhan Maksimum “ Maximum Demand” Kebutuhan maksimum didefinisikan sebagai kebutuhan terbesar yang dapat terjadi dalam suatu selang waktu tertentu. Jadi kebutuhan maksimum dapat dikatakan dalam selang waktu 1 jam, 1 minggu, harian dll. Diversitas kebutuhan ” Diverisfied Demand ” Dievrsitas kebutuhan dikaitkan dengan beban yang tidak saling berhubungan pada selang waktu tertentu. Jadi Diversitas kebutuhan merupakan perbandingan jumlah maksimum masing-masing beban tersebut terhadap kebutuhan maksimum seluruh beban. Faktor Beban (LF = Load Factor) Merupakan perbandingan antara beban rata-rata dengan beban puncak yang diukur untuk suatu periode waktu tertentu. Beban puncak yang dimaksud disini adalah beban puncak sesaat atau beban puncak ratarata dalam interval tertentu, pada umumnya dipakai demand maksimum 15 menit atau 30 menit.



366



Definisi dari faktor beban ini dapat dituliskan dalam persamaan berikut ini :



Faktor beban dapat diketahui dari kurva beban, sedangkan untuk perkiraan besaran factor beban di masa yang akan datang dapat didekati dengan data statistik yang ada berdasarkan beban. Faktor Kebutuhan (DF = Demand Factor) Merupakan



perbandingan



antara



beban



puncak



dengan



beban



terpasang yang dapat ditulis dengan persamaan berikut :



Yang dimaskud dengan beban terpasang adalah jumlah kapasitas dari semua beban sesuai dengan kapasitas yang tertera pada papan nama. Besarnya faktor kebutuhan dinyatakan dengan % dan dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu : a. Besarnya beban terpasang Sebagai contoh : Rumah tinggal yang mempunyai beban terpasang yang relatif besar pada umumnya memiliki faktor kebutuhan yang lebih rendah bila dibandingkan dengan rumah tinggal yang mempunyai beban terpasang yang lebih kecil b. Sifat pemakaian Toko – toko, pusat perbelanjaan, kantor-kantor dan bangunan industri biasanya memiliki faktor deman yang rendah. Faktor Diversitas (DF = diversitas factor) Didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah demand dari unit-unit beban terhadap demand maksimum dari keseluruhan beban yang dapat didefinisikan pada persamaan di bawah :



Faktor Coincident (CF = coincident factor) Perbandingan antara demand maksimum seluruh beban dengan jumlah demand maksimum masing-masing unit beban. Yang didefinisikan dengan rumus di bawah :



Faktor Rugi-rugi Beban Didefinsikan sebagai perbandingan antara rugi dan rata-rata terhadap rugi daya pada beban puncak pada periode waktur tertentu. Faktor rugi-rugi beban merupakan rugi-rugi sebagi fungsi waktu, berubah sesuai dengan fungsi dari waktu kuadrat. Faktor rugi-rugi ini tidak dapat ditentukan langsung dari faktor beban. Berdasarkan pengalaman dan percobaan yang dilakukan oleh Buller dan Woodrow dengan menganalisa ratusan grafik, diperoleh persamaan sebagai berikut :



dengan LLF = Faktor rugi-rugi LF = Faktor beban Factor Penggunaan (UF = utility factor) Didefinisikan sebagai perbandingan antara demand maksimum dengan kapasitas nominal dari system pencatu daya. Persamaan di bawah menggambarkan definisi ini :



Demand maksimum system dapat dicari dari kurva beban atau dengan menghitung beban terpasangnya. Demand maksimum merupakan perkalian antara beban terpasang dengan factor demand.



368



Metode Peramalan Beban dan Kebutuhan



Y   0  1 x



Prakiraan beban (Load forecasting)



Perencaan sistem distribusi memerlukan prakiraan (forecasting) beban masa depan. Kualitas dan akurasi perencanaan sistem tergantung pada kualitas dan akurasi data dan prakiraan beban. Dalam perencanaan sistem distribusi meliputi penentuan ukuran, lokasi dan perubahan waktu masa depan, seperti sejumlah komponen-komponen sistem (substasion, saluran, penyulang, dan sebagainya). Lokasi geografis beban-beban dianalisa menggunakan pendekatan area yang kecil (small area), yang mana dibagi daerah pelayanan utilitas ke dalam sejumlah area kecil dan prakiraan beban pada setiap salah satunya, oleh sebab itu akan dapat ditentuan dimana dan berapa banyak yang akan dikembangkan. Ada dua metode untuk membagi sistem ke dalam area kecil : (a) Melaksanakan prakiraan dalam perihal penyulang, substasion, atau wilayah (zone) ditetapkan oleh komponen-komponen distribusi, atau (b) Melaksanakan prakiraan dalam perihal grid seragam (uniform grid), berbasis pada pemetaan sistem koordinasi. Setiap



metode



mempunyai



kelebihan



dan



kekurangan.



Metodologi berbasis grid (b) memerlukan pertimbangan data input, tidak hanya historis rekaman beban dalam setiap blok grid, tetapi juga ekonomi, sosial, demografis dan penggunakan informasi pertanahan, untuk memperoleh hasil yang akurat. Untuk kebanyakan utilitas, adalah sulit untuk memperoleh



data-data yang lengkap tersebut di atas.



Prakiraan distribusi beban dengan menggunakan metode (a) di atas hanya diperlukan data historis beban beberapa tahun, yang mana dengan mudah didapat pada setiap utilitas. Batas pertambahan atau pengurangan beban akan dievaluasi dengan memperhatikan terhadap elemen-elemen penting lainnya, seperti termasuk



pertanahan, air,



seperti faktor-faktor ekonomi dan sosial, bahwa akan memberi pengaruh yang kuat pada kecendrungan prakiraan beban. Teknik multi regressi berbasis kepada historis data beban untuk setiap komponen distribusi. Melalui polinomial berikut adalah kurva khas yang tepat :



370



. . . . . (2.56) dengan - Estimasi beban komponen i untuk tahun t - Jumlah tahun Substitusikan



,



ke



persamaan (2.56) menjadi . . . . . . (2.57) Umpama bahwa N ditetapkan nilai untuk disesuaikan terhadap N tahun dari historis rekaman beban adalah diutarakan melalui:



Menerapkan paling sedikit



metode estimasi kesalahan kuadrat,



persamaan normal berikut dapat diperoleh :



......... .........



Koeffisien



(2.58)



dapat diperoleh melalui pemecahan



persamaan (2.58),



seketika koeffisien b diperoleh, perkiraan beban



dapat dikerjakan melalui substitusi jumlah tahun menjadi perkiraan ke dalam persamaan (2.56). Ketidakakurasian yang sangat dapat terjadi dalam beberapa kasus, sebab perbedaan antara kecendrungan data historis dan kecendrungan pengembangan ke depan. Perkiraan beban horisontal dapat menstabilkan kecendrungan ke suatu lebih luas, bahkan perhitungan yang mantap digunakan dengan tepat. Perkiraan tahun horisontal menambahkan perkiraan beban pada tahun horisontal, yang mana



diperlakukan dengan cara yang sama sebagai beban



historis di dalam perhitungan multi regressi.



Pendekatan yang paling popular terhadap prakiraan komponen distribusi adalah regressi multi-variabel. Metode multi-regressi konvensional sering menimbulkan ketidakakurasian dalam banyak kasus. Dalam penggunaan yang fleksibel dan prakiraan yang lebih akurat, program ini menggunakan tiga teknik, yang akan diuraikan berikut ini. Multi-regressi berurutan (Successive multi-regression) Kerugian utama dari metode multi-regressi konvensional adalah : (a) Persamaan normal dapat menjadi kondisi yang buruk (ill condition) dalam beberapa kasus, dan (b) tidak dapat mengidentifikasi variabel regessi yang penting. Kedua item ini dapat mendorong kearah ketidaktepatan yang sangat di dalam perhitungan. Metoda multi-regressi berurutan digunakan dalam program termasuk peningkatan berikut: (1) Koeffisien korelasi (2.58)



mendahului



untuk menempatkan S



terhadap



akurasi



tinggi



dalam persamaan



dalam



resolusi,



didefinisikan sebagai :



.........



(2.59)



(2) Multi-regressi berurutan dikerjakan dengan variabel-variabel penting yang



selektif



dalam



suatu



prosedur



iteratif.



Variabel



signifikan



diperkenalkan dalam regressi dan yang tidak penting dikeluarkan. (3) Variabel-variabel penting dieksiminasi menggunakan t-test yang signifikan. Multi-regressi kopling (Coupling multi-regression) Data historis beban mungkin telah dikontaminasi dalam kaitan dengan menghubungkan beban antara dua substasion atau penyulang. Beban boleh ditransfer dari satu substasion atau penyulang ke yang lain untuk alasan yang sama. Sebagai contoh, beban mungkin ditransfer selama pembangunan (construction), atau dengan alasan dimana perencanaan baru atau transformator besar tertunda. Teknik multi-regressi kopling digunakan untuk mengeleminasi pengaruh dari pemindahan beban antara dua substasion atau feeder. Paling tidak



372



menimbang metode kesalahan kuadrat terkecil



(least square error)



diterapkan untuk menggantikan metode kesalahan kuadrat terkecil yang konvensional. Dengan pertimbangan yang sama yang dikenakan pada istilah kesalahan kuadrat



(square error terms) bersesuaian terhadap



tahunan dimana transfer beban antara dua substation atau penyulang. Teknik ini tidak memerlukan besaran (magnitude) dan arah pada transfer beban sebagai data masukan. Data tambahan yang diperluan adalah hanya dengan beban transfer tahunan mengambil tempat. Teknik deret waktu stokastik (Stochastic time series technique) Yang termasuk teknik ini sebagai berikut : (1) Data historis beban dapat dipandang sebagai deret waktu diskret (discrete time series) adalah tidak stasionari dan



berisi suatu



kecendrungan pertumbuhan (untuk perekaman beban tahunan) atau variasi periodik (untuk perekaman beban bulanan). Kecendrungan pertumbuhan dan variasi periodik dapat disaring oleh penggunaan teknik difrensial forward untuk memperoleh deret waktu stationari (2) Diberikan deret runtun waktu stationari :



model linier berikut dapat diterapkan : .........



(2.60)



.........



(2.61)



dimana



adalah titik tengah deret waktu



dan



adalah istilah noise



dalam persamaan (2.60) disebut koefisien auto-korelasi parsial dapat diestimasi melalui penggunaan persamaan Yule-Walker :



. . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2.62)



dimana



disebut



koefisien



auto-korelasi



dan



dapat



dihitung



menggunakan persamaan :



.........



(3) Setelah



(2.63)



dihitung menggunakan persamaan (2.62), prakiraan dapat



dikerjakan melalui persamaan : .........



(2.64)



Hasil prakiraan dari persamaan (2.64) adalah sesuai terhadap deret waktu yang diperlukan. Prakiraan untuk deret waktu beban diskret orisinil dapat diperoleh melalui penggunaan teknik difrensial backward (backward differencing technique). Penerapan dari ketiga teknik prakiraan adalah sebagai berikut : 2) Metode multi regressi yang membutuhkan data historis beban dan perhitungan beban horison tahunan. Dimana perhitungan tahun horison adalah refleksi dari ekonomi, keuangan atau lingkungan pada pertumbuhan beban. 3) Metode teknik deret waktu stokastik untuk melaksanankan prakiraan beban hanya memerlukan data historis beban beberapa tahun. 4) Metode multi-regressi kopling untuk melaksanakan prakiraan beban untuk 2 substasion atau penyulang berkenaan dengan



transfer



beban. Diperlukan data tambahan, untuk prakiraan energi (MWh), diperlukan informasi tentang transfer beban tahunan mengambil tempat, dan untuk prakiraan kW atau kVA dimana transfer beban tahunan hanya mengambil tempat dalam periode beban puncak



374



diperlukan. Program tidak membutuhkan terhadap besaran input maupun arah perpindahan beban.



D. Aktifitas Pembelajaran Aktivitas pembelajaran dimulai dengan membaca seluruh bagian dari kegiatan pembelajaran ini, disarankan anda membaca secara berurutan, sehingga anda mengetahui tujuan dan indikator capaian kompetensi. Belajar dengan menggunakan modul ini dituntut kemandirian dan kejujuran anda terhadap diri sendiri. Beberapa kegiatan yang juga harus anda lakukan: 1. Membaca sumber bacaan lain, yang berhubungan dengan materi pada kegiatan pembelajaran ini. 2. Mengerjakan latihan/tugas sebagai tagihan (pada pembelajaran on line) dalam pembelajaran ini. 3. Apabila ada bagian-bagian yang belum anda kuasai sesuai yang diharapkan, ulangi kembali dengan tidak tergesa-gesa. 4. Jawablah pertanyaan pada bagian Latihan/kasus/tugas pada Lembar Kerja yang telah disediakan 5. Jika Saudara bisa menjawab pertanyan-pertanyaan pada bagian 6. latihan/kasus/tugas dengan baik. .



E. Latihan 1. Jelaskan Tujuan umum perencanaan faktor-faktor lain yang dapat menjadi input terkait dalam perencanaan sistem distribusi ! 2. Sebutkan perioda perencanaan sistem distribusi ! 3. Ada dua metode untuk membagi sistem ke dalam area kecil, jelaskan ! 4. Jelaskan kriteria pemilihan gardu yang ideal ! 5. Jelaskan istilah-istilah berikut Kebutuhan Maksimum (Maximum Demand), Diversitas kebutuhan (Diverisfied Demand), Faktor Beban (LF = Load Factor) Faktor Kebutuhan (DF = Demand Factor) !



LEMBAR KERJA KB-6 1. Jelaskan Tujuan umum perencanaan faktor-faktor lain yang dapat menjadi



input terkait dalam perencanaan sistem distribusi !



............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................ 2. Sebutkan perioda perencanaan sistem distribusi !



............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................ 3. Ada dua metode untuk membagi sistem ke dalam area kecil, jelaskan !



............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................ 4. Jelaskan kriteria pemilihan gardu yang ideal !



............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................ 5. Jelaskan istilah-istilah berikut Kebutuhan Maksimum (Maximum Demand), Diversitas kebutuhan (Diverisfied Demand), Faktor Beban (LF = Load Factor) Faktor Kebutuhan (DF = Demand Factor) !



............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................



F. Rangkuman Perencanaan sistem distribusi energi listrik merupakan bagian yang esensial dalam mengatasi pertumbuhan kebutuhan energi listrik yang cukup pesat. Perencanaan diperlukan sebab berkaitan dengan tujuan pengembangan sistem distribusi yang harus memenuhi beberapa kriteria teknis dan layak ditinjau dari segi investasi. Perencanaan sistem distribusi ini harus dilakukan secara sistemik dengan pendekatan yang didasarkan pada peramalan beban untuk memperoleh suatu



376



pola pelayanan yang optimal. Perencanaan yang sistemik tersebut akan memberikan sejumlah proposal alternatif yang dapat mengkaji akibatnya yang secara langsung berhubungan dengan aspek keandalan dan ekonomis. Berdasarkan pada penjelasan di atas, maka tahap awal yang diperhatikan dalam proses perencanaan sistem distribusi ini berkaitan dengan minimisasi biaya jaringan sub transmisi, gardu induk, investasi pada jaringan primer dan sekunder serta biaya susut energi tanpa harus menurunkan kriteria teknis yang diperlukan, Peramalan beban, Pengembangan Gardu, Pemilihan Letak Gardu,



Pemilihan



Level



Tegangan



Penyulang



Primer,



Pembebanan



Penyulang Primer, Faktor – faktor investasi, Model Perencanaan Sistem Distribusi, Peramalan Beban dan Kebutuhan Energi Listrik.



G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut Umpan Balik : 1. Dapat Menguasai karakteristik



peserta didik dari aspek fisik, moral,



spiritual, sosial, kultural, emosional, dan intelektual. 2. Dapat Memahami karakteristik peserta didik yang berkaitan dengan aspek fisik, intelektual, sosial, emosional, moral, spiritual, dan latar belakang sosial budaya. 3. Dapat Mengidentifikasi kesulitan belajar siswa serta memberikan solusi kepada siswa yang mengalami kesulitan belajar. Tindak Lanjut : 1. Penguatan dan penghargaan diberikan kepada peserta diklat yang telah memenuhi stanndar 2. Teguran yang bersifat mendidik dan memotivasi diberikan kepada peserta diklat yang belum memenuhi standar 3. Peserta diklat diberi kesempatan untuk mengikuti diklat lebih lanjut.



DAFTAR PUSTAKA Aris munandar , S Kuwara . 1982. Teknik Tenaga listrik Jilid 1. Jakarta: PT Pradya Paramita, A.Arismunandar & S. Kuwahara, (1973) : Teknik Tenaga Listrik, Jilid 2 : Saluran transmisi, Jakarta : Pradnya Paramita. Arismunandar. 2000. Buku Pegangan Teknik Listrik Jilid 1 dan Jilid 2. Jakarta: Pradnya Paramita Artono Arismunandar, (1975) : Teknik Tegangan Tinggi, Jakarta : Pradnya Paramita. A.S. Pabla, (1986) : Sistem Distribusi Daya Listrik, terjemahan Abdul Hadi, Jakarta : Penerbit Erlangga. J.B. Gupta, (1981 ) : A Course in Electrical Power, Sixth Edition, Ludhiana (India) : Katson Publishing House Nur, M. 1998. Teori-teori Perkembangan. Surabaya: Institut Keguruan dan Ilmu Pendidikan. Nur, M. & Wikandari, P.R. 2000. Pengajaran Berpusat Kepada Siswa Dan Pendekatan Konstruktivis Dalam Pengajaran. Surabaya : Universitas Negeri Surabaya University Press. Nur, M. 2011. Pembelajaran Berdasarkan Masalah. Surabaya: PSMS Unesa. PP. APEI (2006), Materi Kursus/Pembekalan Uji Keahlian Bidang Teknik Tenaga Listrik Kualifikasi : Ahli Madya. Albert Paul Malvino. 2003. Prinsip-Prinsip Elektronika . Jakarta :Salemba Teknika. Boggas L. Tobing. 2003. Peralatan Tegangan Tinggi. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama Dugan, Roger C., Electrical Power Systems Quality, New York: The McGraw-Hill Companies, 2004.



Frank D. Petruzella (2000), Elektronik Industri, ANDI Yogyakarta. http://hutapealodien.blogspot.co.id/p/gardu-induk.html Ibrahim R, Syaodih S Nana. 2003. Perencanaan Pengajaran. Jakarta: Rineka Cipta. Joyce Bruce. Et al. 2000. Models of Teaching. 6th Ed. Allyn & Bacon: London



378



Muhammad Taqiyyuddin Alawiy. 2006 Proteksi Sistem Tenaga Listrik Seri Relay elektromagnetis. Malang : Fakultas Teknik Universitas Negeri Malang Mustagfirin Amin. Dkk. 2013. Gardu Induk Semester 3 Kelas XI. Jakarta: Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan Nasution. S. 2005. Berbagai Pendekatan dalam Proses Belajar dan Menga-jar. Jakarta: Bumi Aksara Sulasno 1990. Pusat Pembangkit Tenaga Listrik. Semarang : April Theraja, B.L. & Theraja, A.K., A Text Book of Electrical Technology, New Delhi: S.Chand and Company Ltd., 2001..



Sanjaya, Wina. 2006. Strategi Pembelajaran. Jakarta: Media Prenada . Steven Sim. 2011. PUIL 2011 (Persaratan Umum Instalasi Listrik). Jakarta : Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, Direktoral Jendral Listrik dan Pemanfaatan Energi. Uno, B. Hamzah. 2006. Perencanaan Pembelajaran. Jakarta: Bumi Aksara. Yamin, Martinis. 2006. Strategi Pembelajaran Berbasis Kompetensi. Jakarta: Gaung Persada Press. . 1972. Teknik Tenaga Listrik Jilid III Gardu Induk. Jakarta: Pradnya Paramita Djiteng Marsudi. 1990. Operasi Sistem Tenaga Listrik . Jakarta : Badan Penerbit dan Humas ISTN http://dokumen.tips/documents/makalah-sistem-proteksi-transmisitenaga-listrik.html http://tekniklistrikumum.blogspot.co.id/2013/11/sistem-proteksi-padatransformator.html http://www.slideshare.net/syahrulramazan/makalah-pak-maimun Hamalik, Oemar. 1990. Metode Belajar dan Kesulitan-Kesulitan Belajar. Bandung: Tarsito Ibrahim R, Syaodih S Nana. 2003. Perencanaan Pengajaran. Jakarta: Rineka Cipta. Joyce Bruce. Et al. 2000. Models of Teaching. 6th Ed. Allyn & Bacon: London



Mustagfirin Amin. Dkk. 2013. Gardu Induk Semester 3 Kelas XI. Jakarta: Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan Nasution. S. 2005. Berbagai Pendekatan dalam Proses Belajar dan Mengajar. Jakarta: Bumi Aksara. Sadiman. 2006. Interaksi dan Motivasi Belajar Mengajar. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada Sanjaya, Wina. 2006. Strategi Pembelajaran. Jakarta: Media Prenada Steven Sim. 2011. PUIL 2011 (Persaratan Umum Instalasi Listrik). Jakarta : Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, Direktoral Jendral Listrik dan Pemanfaatan Energi. Sudjana, Nana. 1989. Cara Belajar Siswa Aktif dalam Proses Belajar Menga-jar. Bandung: Sinar Baru. Suhadi, dkk. 2008. Teknik Distribusi Tenaga Listrik Jilid 3. Jakarta : Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan. Sudjana, Nana. 1989. Dasar-dasar Proses Belajar Mengajar. Bandung: Sinar Baru. Sutrisno. (2000). Sistem Proteksi Tenaga Listrik. Bandung: Institut Teknologi Bandung Press. Uno, B. Hamzah. 2006. Perencanaan Pembelajaran. Jakarta: Bumi Aksara. Yamin, Martinis. 2006. Strategi Pembelajaran Berbasis Kompetensi. Jakarta: Gaung Persada Press. Zuhal. 2000. Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektronika Daya. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.



380



GLOSARIUM beban harian



motor listrik terbakar



beban puncak



motor tidak mau berputar



beban rata-rata



motor terlalu cepar putarannya



beban tahunan



mutu tenaga listrik



belitan



operator system



belitan primer



operation planning



belitan skunder



operasi



biaya poduksi



operasi unit pembangkit



black start



output



blow down (air ketel)



over heating



boiler



pemadam kebakaran



breakdown voltage



pembangkitan tenaga listrik



buffer baterey



pemeliharaan dan sop



bushing



pemeliharaan bulanan



circulating water pump



pemeliharaan alat komunikasi pada pusat



condition based maintenance



pembangkit



control room



pemeliharaan generator dan governor



debit air



pemeliharaan harian



diagram AVR



pemeliharaan instalasi pada pusat pembangkit



diagram beban



listrik



diagram excitacy



pemeliharaan mingguan



dokumen sop



pemeliharaan periodik



energi listrik



pemeliharaan PLTU



energi mekanik



pemeliharaan rutin



energi primer



pemeliharaan sistem kontrol



exitacy



pemeliharaan sumber dc



flashover



pemeliharaan transformator



frekuensi



pemeliharaan triwulan



gangguan belitan kutub



pemeriksaan transformator



gangguan dan kerusakan



penggerak mula



gangguan elektrik generator



pengujian transformator



gangguan mekanis generator



pengukuran frekuensi



gangguan, pemeliharaan dan perbaikan



penyaluran tenaga listrik



generator sinkron



penyaring pengait



gangguan, pemeliharaan dan perbaikan motor



penyediaan tenaga listrik



asinkron



perbaikan dan perawatan genset,



gangguan pada mesin dc



perkiraan beban,



generator



PLTA



generator asinkron



PLTD



generator arus searah shunt



PLTG



generator dc



PLTGU



generator dc dengan 2 kutub



PLTN



generator dc shunt 4 kutup



PLTP



generator listrik



PLTU



generator main excitacy



penyimpanan alat ukur



generator sinkron



power generator



generator sinkron 3 phasa



power plant



geothermal



predictive maintenance



instalasi pemakain sendiri



prime mover



instalasi pendingin



pusat listrik tenaga thermo



instalasi penerangan



pusat listrik tenaga hydro



instalasi tegangan tinggi



sistem excitacy



instalasi tegangan rendah



sistem excitacy dengan sikat



instalasi telekomunikasi



sistem excitacy tanpa sikat



instalasi sumber energi



sop blower



kendalan pembangkit



sop operator boiler lokal



kegiatan pemeliharaan



sop sistem kelistrikan



kendala operasi



start nor mal stop



konversi energi primer



suku cadang



koordinasi pemeliharaan



perkembangan teknologi pembangkitan



kualitas tenaga listrik



time based maintenance



laporan kerusakan



top overhaul



laporan pemeliharaan



transformator



laporan dan analisis gangguan



turbin pelton



main generator



turbin crossflow



main exciter



turbin air



maintenance



trip coil



manajemen operasi



turbin francis



manajemen pemeliharaan



turbin gas



382



medan magnet



turbin kaplan



mencari kerusakan generator sinkron



turbin uap



menentukan letak kerusakan motor dc



turbocharger



beban harian



motor listrik terbakar



beban puncak



motor tidak mau berputar



beban rata-rata



motor terlalu cepar putarannya



beban tahunan



mutu tenaga listrik



belitan



operator system



belitan primer



operation planning



belitan skunder



operasi



biaya poduksi



operasi unit pembangkit



black start



output



blow down (air ketel)



over heating



boiler



pemadam kebakaran



breakdown voltage



pembangkitan tenaga listrik



buffer baterey



pemeliharaan dan sop



bushing



pemeliharaan bulanan



circulating water pump



pemeliharaan alat komunikasi pada pusat



condition based maintenance



pembangkit



control room



pemeliharaan generator dan governor



debit air



pemeliharaan harian



diagram AVR



pemeliharaan instalasi pada pusat



diagram beban



pembangkit listrik



diagram excitacy



pemeliharaan mingguan



dokumen sop



pemeliharaan periodik



energi listrik



pemeliharaan PLTU



energi mekanik



pemeliharaan rutin



energi primer



pemeliharaan sistem kontrol



exitacy



pemeliharaan sumber dc



flashover



pemeliharaan transformator



frekuensi



pemeliharaan triwulan



gangguan belitan kutub



pemeriksaan transformator



gangguan dan kerusakan



penggerak mula



gangguan elektrik generator



pengujian transformator



gangguan mekanis generator



pengukuran frekuensi



gangguan, pemeliharaan dan perbaikan



penyaluran tenaga listrik



generator sinkron



penyaring pengait



gangguan, pemeliharaan dan perbaikan



penyediaan tenaga listrik



motor asinkron



perbaikan dan perawatan genset,



gangguan pada mesin dc



perkiraan beban,



generator



PLTA



generator asinkron



PLTD



generator arus searah shunt



PLTG



generator dc



PLTGU



generator dc dengan 2 kutub



PLTN



generator dc shunt 4 kutup



PLTP



generator listrik



PLTU



generator main excitacy



penyimpanan alat ukur



generator sinkron



power generator



generator sinkron 3 phasa



power plant



geothermal



predictive maintenance



instalasi pemakain sendiri



prime mover



instalasi pendingin



pusat listrik tenaga thermo



instalasi penerangan



pusat listrik tenaga hydro



instalasi tegangan tinggi



sistem excitacy



instalasi tegangan rendah



sistem excitacy dengan sikat



instalasi telekomunikasi



sistem excitacy tanpa sikat



instalasi sumber energi



sop blower



kendalan pembangkit



sop operator boiler lokal



kegiatan pemeliharaan



sop sistem kelistrikan



kendala operasi



start nor mal stop



konversi energi primer



suku cadang



koordinasi pemeliharaan



perkembangan teknologi pembangkitan



kualitas tenaga listrik



time based maintenance



laporan kerusakan



top overhaul



laporan pemeliharaan



transformator



laporan dan analisis gangguan



turbin pelton



main generator



turbin crossflow



main exciter



turbin air



384



maintenance



trip coil



manajemen operasi



turbin francis



manajemen pemeliharaan



turbin gas



medan magnet



turbin kaplan



mencari kerusakan generator sinkron



turbin uap



menentukan letak kerusakan motor dc



turbocharger