Rangkuman Materi Kubikel 20 KV [PDF]

Citation preview

RANGKUMAN MATERI KUBIKEL 20 KV Oleh : Hikmah Mulyani 17721251003 A. Pengertian Kubikel 20 kV adalah seperangkat peralatan listrik yang dipasang pada gardu distribusi yang berfungsi sebagai pembagi, pemutus, penghubung pengontrol dan proteksi sistem penyaluran tenaga listrik tegangan 20 kV kubikel 20 kV biasa terpasang pada gardu distribusi atau gardu hubung yang berupa beton maupun kios.



Gambar 1. Kubikel Kubikel 20 KV merupakan seperangkat peralatan listrik yang dipasang pada Gardu Distribusi yang berfungsi sebagai pembagi, pemutus, penghubung pengontrol dan proteksi sistem penyaluran tenaga listrik tegangan 20 KV. Untuk menjaga stabilitas dan meningkatkan keandalan dalam pengoperasiannya kubikel tersebut saat ini sudah menerapkan sistem SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition). SCADA berfungsi mulai dari pengambilan data pada Gardu Induk atau Gardu Distribusi, pengolahan informasi yang diterima, sampai reaksi yang ditimbulkan dari hasil pengolahan informasi. Dengan adanya sistem SCADA penyampaian dan pemrosesan data dari peralatan gardu induk yang terdiri dari peralatan proteksi, kontrol dan pengukuranmenjadi lebih cepat diketahui oleh operator (dispatcher).Informasi pengukuran dan status indikasi dari sistem tenaga listrik dikumpulkan di RTU yang ditempatkan



di



Gardu



Induk



(GI).



Kontrol



penyaluran



sistem



peralatan



memungkinkanpenyampaian data secara remote. Agar peralatan SCADA dapat beroperasi normal, optimal, andal dan memenuhi standar kinerja perlu dilakukan



pemeliharaan



secara



preventif,



prediktif



maupun



korektif.



Pelaksanaan



pemeliharaan/perbaikan instalasi SCADA tidak terlepas dari kemungkinan adanya pelepasan beban distribusi, sedangkan dalam kondisi pemeliharaan yang sifatnya darurat/korektif kadang tidak dimungkinkan dilakukannya pelepasan beban oleh karena itu diperlukan suatu alat bantu untuk menggantikan fungsi CB sebenarnya pada saat pemeliharaan. B. Macam-macam kubikel Pada dasarnya instalasi 20 kV di Gardu Induk terangkai dalam suatu kubikel, yang dimaksudkan untuk memudahkan operasi dan pemeliharaan, efisiensi pengaturan ruangan serta untuk keamanan operator. Berdasarkan fungsi dan penempatannya, kubikel TM 20 kV di Gardu Induk antara lain : 1. Kubikel Incoming berfungsi sebagai penghubung dari sisi sekunder trafo daya ke busbar 20 kV. 2. Kubikel Outgoing : sebagai penghubung atau penyalur dari busbar ke beban. 3. Kubikel Pemakaian sendiri (Trafo PS) : sebagai penghubung dari busbar ke beban pemakaian sendiri GI 4. Kubikel Kopel (bus kopling); sebagai penghubung antara rel 1 dan rel 2 5. Kubikel PT atau LA: sebagai sarana pengukuran dan proteksi pengaman terhadap surja. 6. Kubikel bus riser atau bus tie (interface): sebagai penghubung antar sel. C. Prinsip Kerja Kubikel Secara umum, kubikel yang ditempatkan untuk proteksi tegangan menengah terdiri 3 macam, yaitu kubikel incoming, kubikel metering dan kubikel outgoing.



Gambar 2. Diagram proteksi tegangan menengah



Secara umum pada tegangan menengah kubikel tersusun seperti pada gambar diatas. Kubikel incoming sebagai penerima dari feeder, kemudian keluaran dari kubikel incoming akan masuk pada kubikel mettering kemudian keluaran dari kubikel mettering masuk pada kubikel outgoing yang terhubung dengan trafo. D. Komponen-komponen Kubikel



Gambar. Bagian-bagian kubikel Komponen Utama : -



Kompartemen



-



Rellbusbar



-



Kotak pemutus



-



Pemisah hubung tanah



-



Terminal penghubung



-



Fuseholder



-



Mekanik kubikel



-



Lampu indikator



-



Pemanas (heater)



-



Handlekubikel (tuas operasi)



1. Kompartemen



Merupakan rumah dari terminal penghubung, LBS, PMT, PMS, Fuse, Trafo ukur, (CT, PT) peralatan mekanis dan instalasi tegangan rendah, sehingga tidak membahayakan operator terhadap adanya sentuhan langsung ke bagian – bagian yang bertegangan. Kompartemen berupa lemari / kotak terbuat pelat baja, terbagi menjadi 2 (dua) bagian, bagian atas untuk busbar dan bagian bawah untuk penyambungan dengan terminasi kabel.



Gambar. Kompartemen



2. Rell Busbar Sebagai rel penghubung antara kubikel yang satu dengan lainnya, posisi rel umumnya terletak pada bagian atas kubikel, pada kubikel type RMU (Ring Main Unit) rel 20 kVterdapat dalam tabung SF 6 vacum bentuk rel ada yang bulat ada yang pipih. Busbar harus dari bahan tembaga atau aluminium. Busbar aluinium harus dilapisi timah pada titik sambungan busbar. Busbar dapat dilapis karet silikon atau bahan EPDM (heat shrink insulation material) untuk memenuhi ketahanan tingkat isolasinya. Bahan pelapis tersebut yang dipakai tidak bisa terbakar dan bila dari bahan yang dapat terbakar tetapi api dapat cepat mati dengan sendirinya (selfextinguishing). Isolator tonggak dapat dibuat dari bahan porselin atau isolasi lain yang tidak mudah terbakar. Isolator porselin berdasarkan rekomendasi IEC 168. Jarak rambat tidak boleh kurang dari 320 mm. Isolator sintetis harus bebas dari cacat



permukaan seperti rongga-rongga (fold blow holes) dan sebagainya, yang dapat mengganggu operasi isolator selanjutnya ( sesuai rekomendasi IEC 660 ).



Gambar. Rel busbar 3. Kontak pemutus Sebagai pemutus / penghubung aliran listrik kontak pemutus terdiri dari dua bagian yaitu kontak gerak (moving contact) dan kontak tetap (fixed contact) sebagai peredam busur api pada kubikel jenis LBS atau PMT digunakan media minyak, gas SF6, vacum atau dengan hembusan udara, selain itu memperkecil terjadinya busur api dilakukan dengan pembukaan dan penutupan kontak pemutus secara cepat secara mekanis. 4. Sirkuit pembumian Semua bagian logam PHB yang bukan merupakan bagian sirkuit utama atau sirkuit bantu dan yang dapat bermuatan sehingga membahayakan harus dihubungkan ke penghantar pembumian . Penghantar tersebut terbuat dari tembaga dan mampu mengalirkan arus sebesar 12,5 kA selama 1 detik tanpa menjadi rusak. Kepadata arus di sirkuit pembumian tidak boleh melampaui 200 A/mm2 dengan luas penampang penghantar tidak kurang dari 30 mm2. Pada setiap ujung penghantar disambung dengan instalasi sistem pembumian. pembumian melalui baut berukuran M12. Penghantar pembumian ditempatkan sedemikian sehingga tidak merintangi tangan untuk mencapai terminal kabel. Selungkup kompartemen sekurang-kurangnya harus terselubung di satu titik denga penghantar bumi. Kontinuitas pembumian antara badan kompartemen dan sekat ata tutup diyakinkan melalui pemasangan baut dan mur atau cara lain yang dapat diandalkan. Kontinuitas pembumian antara bagian bergerak yang berengsel dengan



luas penampang tidak kurang dari 30 mm2 suatu penguat ditambahkan pada pita tersebut untuk melindungi anyaman pita terhadap tegangan mekanis yang tidak semestinya. 5. Pemisah Hubung Tanah Untuk



mengamankan



kubikel



pada



saat



tidak



bertegangan



dengan



menghubungkan terminal kabel ketanah (grounding), sehingga bila ada personil yang bekerja pada kubikel tersebut terhindar terhadap adanya kesalahan operasi yang menyebabkan kabel terisi tegangan. PMS tanah ini biasanya mempunyai sistem interlock dengan pintu kubikel dan mekanik LBS pintu tidak bisa dibuka jika PMS tanah belum masuk, LBS tidak bisa masuk sebelum PMS tanah dibuka. Posisi buka atau tutup ke tiga pisau sakelar pembumian harus dapat diperiksa melalui lubang pengamatan terdapat pada PHB. Sebagai alternatif pisau-pisau sakelar pembumian dapat dipasang indikator untuk menentukan posisi buka atau tutup.I ndikator tersebut harus sesuai dengan posisi sebenarnya dari pisau-pisau sakelar pembumian tersebut. Sakelar pembumian dan penghubung singkat harus mempunyai kapasitas penyambungan 31,5 kA (puncak), nilai ini dapat dikurangi sehingga 2,5 kA jika rangkaian diamankan dengan pengaman beban jenis HRC. Sakelar pembumian umumnya memeiliki kapasitas penyambungan 5,8 kA. Sakelar pembumian harus dioperasikan manual secara terpisah. 6. Terminal penghubung Untuk menghubungkan bagian-bagian kubikel yang bertegangan satu dengan yang lainnya, ada beberapa terminal antara lain : a) Terminal busbar, tempat dudukan busbar b) Terminal kabel, tempat menghubungkan kabel incoming dan out going c) Terminal PT, tempat menyambung transformator tegangan untuk pengukuran d) Terminal CT, tempat menyambungkan transformator arus untuk pengukuran 7. Fuse Holder Untuk menempatkan fuse pengaman trafo pada kubikel PB atau kubikel PT. 8. Mekanik Kubikel Berfungsi untuk menggerakkan dan merubah posisi membuka / menutup kontak LBS PMT dan PMS maupun pemisah hubung tanah dibuat sedemikian rupa, sehingga pada waktu membuka dan menutup kontak pemutus berlangsung dengan cepat.



9. Lampu Indikator Untuk menandai adanya tegangan (20 kV) pada sisi kabel, baik berasal dari sisi lain kabel tersebut atau berasal dari busbar sebagai akibat alat hubung dimasukkan, lampu indikator menyala dikarenakan adanya arus kapasitip yang dihasilkan oleh kapasitor pembagi tegangan. Kubikel jenis PMT lampu indikator digunakan nuntuk menandai posisi alathubungnya dengan 2 ( dua ) warna yang berbeda untuk posisi masuk atau keluar. Sumber listrik untuk lampu indikator berasal daris sumber arus searah ( DC ) yang dihubungkan dengan kontak bantu yang bekerja serempak dengan kerja poros penggerak alat-hubung utama. 10. Heater Untuk memanaskan ruang terminal kabel agar kelembabannya terjaga. Keadaan ini diharapkan dapat mengurangi efek corona pada terminal kubikel tersebut, besarnya tegangan heater 220 V sumber tegangan berasal dari trafo distribusi. 11. Handle Kubikel Untuk menggerakkan mekanik kubikel, yaitu membuka atau menutup posisi kontak hubung : PMT, PMS, LBS, pemisah tanah (grounding) atau pengisian pegas untuk energi membuka / menutup kontak hubung, pada satu kubikel, jumlah handle yang tersedia bisa satu macam atau lebih. E. Pemeliharaan Kubikel Pemeliharaan merupakan upaya untuk mempertahankan atau mengembalikan pada tingkat prestasi awal dan dapat beroperasi dengan keandalan yang tinggi sehingga kontinuitas pelayanan listrik akan tercapai. Apabila pemeliharaan tidak dilaksanakan kemudian peralatan menjadi rusak atau terjadi gangguan maka dapat menimbulkan kerugian yang cukup besar. Tujuan pemeliharaannya adalah untuk mempertahankan kondisi atau menjaga agar



peralatan menjadi tahan lama dan meyakinkan



bahwa



peralatan dapat berfungsi sebagaimana mestinya sehingga dapat dicegah terjadinya gangguan yang dapat menyebabkan kerusakan. Ada beberapa jenis pemeliharaan yang dilakukan pada kubikel sebagai berikut : 1) Pemeliharaan preventive : Pemeliharaan yang dilaksanakan untuk mencegah terjadinya kerusakan. 2) Pemeliharaan Prediktif : Dilakukan dengan cara memprediksi kondisi peralatan listrik.



3) Pemeliharaan korektif :Pemeliharaan yang dilakukan secara terencana ketika peralatn listrik mengalami kelainan. 4) Pemeliharaan darurat : Pemeliharaan yang dilakukan setelah terjadi kerusakan mendadak Apabila pemeliharaan tidak dilaksanakan kemudian peralatan menjadi rusak atau terjadi gangguan Misalnya busbar akan berkarat, atau solefuse akan terbakar tanpa diketahui. SUMBER : Buku PLN. Standar kontruksi gardu distribusi dan kubikel TM 20 KV. Slide Share Buku PLN. Pengenalan Kubikel 20 KV. Pusdiklat PLN. Wardhana. (2012). Pengembangan Lembar Kerja Praktikum Kubikel Tegangan Menengah Untuk Meningkatkan Prestasi Mahasiswa Pada Mata Kuliah Praktek Instalasi Listrik Industri Di Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta. Skripsi. UNY. Winarno. (2013). Simulator Kubikel Minimum Untuk Investigasi Gangguan Scada Sistem Distribusi Tenaga Listrik 20 KV. GEMA TEKNOLOGI Vol. 17 No. 4 Periode Oktober 2013 - April 2014.