BAB III RUGI-RUGI KORONA
III. 4Interferensi Radio (Radio Interference)
IV.5 Analisa Data
Dari hasil perhitungan gangguan berisik dan interferensi radio dengan variasi jumlah berkas, diameter konduktor, dan jarak antar sub-konduktor, dapat diperoleh data seperti tabel 4.1 dan tabel 4.2
Tabel 4.1 Nilai AN dan RI Saluran Ganda Konduktor Berkas dengan Dua, Tiga, dan Empat Sub-Konduktor
N d (cm)
AN dB (A) RI (dBμV/m)
2001 2001
2 2,86 10,39 9,18 11,89 21,17
3 2,45 -1,18 -2,11 5,3 11,03
4 2,03 -10,32 -7,12 1,4 5,01
Tabel 4.2 Nilai AN dan RI dengan Variasi Jarak Antar Sub-Konduktor 27 cm sampai 29 cm N d (cm) s (cm) AN dB (A) RI (dBμV/m) B.P.A TLCALC 2001 CIGRE TLCALC 2001 2 2,86 27 16,59 15,04 14,72 26,74 28 10,82 9,07 5,3 20,98 29 10,9 9,14 1,4 21,04 3 2,45 27 -5,84 -7,18 5,02 10,61 28 -1,03 -2,049 5,23 10,99 29 -0,81 -1,9 5,34 11,2 4 2,03 27 -5,43 -6,99 1,11 4,53 28 -6,1 -7,24 0,98 4,27 29 -6 -7,57 0,75 3,92
Dari tabel 4.1 di atas, dapat dibuat kurva hubungan antara jumlah berkas (N) dengan nilai AN dan RI.
Gambar 4.16aKurva Hubungan Antara Jumlah Berkas (N) dengan Nilai AN -15 -10 -5 0 5 10 15 2 3 4 AN ( d B A) Jumlah Berkas (N) B.P.A TLCALC 2001
Gambar 4.16b Kurva Hubungan Antara Jumlah Berkas (N) dengan Nilai RI
Dari tabel 4.2 di atas, dapat dibuat kurva hubungan antara jarak antar sub- konduktor dengan nilai AN dan RI.
Gambar 4.17a Kurva Hubungan Jarak Antar Sub-konduktor (s) pada Jumlah Berkas 2 dengan Nilai AN
0 5 10 15 20 25 2 3 4 RI (d Bμ V/ m ) Jumlah Berkas (N) CIGRE TLCALC 2001 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 27 28 29 AN ( d B A)
Jarak Antar Sub-Konduktor (s)
B.P.A
Gambar 4.17b Kurva Hubungan Jarak Antar Sub-konduktor (s) pada Jumlah Berkas 3 dengan Nilai AN
Gambar 4.17c Kurva Hubungan Jarak Antar Sub-konduktor (s) pada Jumlah Berkas 4 dengan Nilai AN
-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 27 28 29 A N ( dB A )
Jarak Antar Sub-Konduktor (s)
B.P.A TLCALC 2001 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 27 28 29 AN ( d B A)
Jarak Antar Sub-Konduktor (s)
B.P.A TLCALC 2001
Gambar 4.17d Kurva Hubungan Jarak Antar Sub-konduktor (s) pada Jumlah Berkas 2 dengan Nilai RI
Gambar 4.17e Kurva Hubungan Jarak Antar Sub-konduktor (s) pada Jumlah Berkas 3 dengan Nilai RI
0 5 10 15 20 25 30 27 28 29 RI (d Bμ V/ m )
Jarak Antar Sub-Konduktor (s)
CIGRE TLCALC 2001 0 2 4 6 8 10 12 27 28 29 RI (d Bμ V/ m )
Jarak Antar Sub-Konduktor (s)
CIGRE TLCALC 2001
Gambar 4.17f Kurva Hubungan Jarak Antar Sub-konduktor (s) pada Jumlah Berkas 4 dengan Nilai RI
Hasil perhitungan Audible Noise (AN) dengan rumus B.P.A dan TLCALC 2001 pada tabel dan gambar di atas menunjukkan penambahan jumlah berkas (N) memiliki pengaruh yang cukup besar terhadap penurunan nilai AN. Nilai AN yang ditimbulkan saluran transmisi akan lebih kecil jika jumlah berkas diperbanyak. Nilai AN juga dipengaruhi oleh gradien tegangan permukaan konduktor. Besar gradien tegangan permukaan konduktor dipengaruhi oleh konfigurasi konduktor berkas. Sehingga jika gradien tegangan permukaan konduktor diperkecil maka nilai AN yang timbul juga akan semakin kecil.
Hasil perhitungan AN pada saluran transmisi Galang-Binjai 275 kV menunjukkan skala tingkat rendah (< 52,5 dBA). Sedangkan ditinjau dengan skala tingkat kebisingan SPLN 46-1-1981, nilai AN menunjukkan skala tingkat sangat tenang (AN ≤ 20). 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 27 28 29 RI (d Bμ V/ m )
Jarak Antar Sub-Konduktor (s)
CIGRE TLCALC 2001
Hasil perhitungan Radio Interference (RI) dengan rumus CIGRE dan TLCALC 2001 pada tabel dan gambar di atas menunjukkan penambahan jumlah berkas memiliki pengaruh cukup besar terhadap penurunan RI. Nilai RI yang ditimbulkan menjadi lebih kecil jika jumlah berkas diperbanyak.
Hasil perhitungan RI pada saluran transmisi Galang- Binjai 275 kV menunjukkan nilai yang masih di bawah 40 dBμV/m yang merupakan batas maksimal RI pada jarak 30 meter dari fasaa terluar sesuai dengan IEEE Radio Noise Design Guide.
BAB V PENUTUP
V.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh dari Tugas Akhir ini diantaranya adalah: 1. Berdasarkan hasil perhitungan Audible Noise (AN), nilai AN pada SUTET
275 kV tidak menganggu lingkungan sesuai dengan kriteriaPerry dan SPLN 46-1-1981 tentang Pedoman Pembatasan Tingkat Bising.
2. Berdasarkan hasil perhitungan Radio Interference (RI), nilai RI pada SUTET 275 kV adalah aman karena nilai RI di bawah batas maksimal IEEE Radio Noise Design Guide
3. Pengaruh perubahan jumlah berkas lebih dominan terhadap nilai dari Audible NoisesertaRadio Interferencejika dibandingkan dengan pengaruh perubahan jarak antar sub-konduktor atau diameter sub-konduktor
4. Penambahan jumlah berkas dapat menurunkan nilai dari Audible Noise(AN)sertaRadio Interference(RI)
V.2 Saran
Adapun saran dari penelitian ini adalah:
1. Peneliti selanjutnya diharapkan untuk menghitung pengaruh variasi konduktor berkas terhadap Television Interference (TVI)
2. Peneliti selanjutnya dapat melakukan perhitungan pengaruh konfigurasi konduktor berkas terhadap efek medan, baik itu medan magnet ataupun medan listrik
3. Peneliti selanjutnya dapat mengembangkan analisis pengaruh konfigurasi konduktor berkas dengan berbagai konfigurasi menara saluran transmisi
BAB II
KORONA PADA SALURAN TRANSMISI
II.1 Tegangan Transmisi dan Rugi-Rugi Daya
Transmisi merupakan bagian dari sistem tenaga listrik yang berperan dalam menyalurkan energi listrik dari pusat pembangkit ke gardu induk. Saluran transmisi merupakan media yang digunakan untuk mentransmisikan tenaga listrik dari pembangkit listrik sampai distribusi hingga sampai pada konsumen pengguna listrik. Saluran udara ataupun saluran bawah tanah yang berguna menyalurkan daya listrik dari pusat pembangkit kepusat beban atau dari pusat beban satu ke pusat beban yanglain dengan tegangan lebih besar dari 20 kV.
Berdasarkan panjang saluran transmisi dayalistrik dibedakan menjadi tiga yaitu: saluran pendek (l < 80km), saluran menengah (80 km < l < 250 km) dan saluranpanjang (l > 250 km). Sedangkan menurut jumlah sirkityang digunakan dibedakan menjadi dua yaitu sirkittunggal dan sirkit ganda.
Berdasarkan sistem transmisi dan kapasitas tegangan yang disalurkan, terdiri atas: Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (200-500 kV), Saluran Udara Tegangan Tinggi (30-150 kV), Saluran Kabel Tegangan Tinggi (30-150 kV).
Saat sistem beroperasi, pada saluran transmisi terjadi rugi-rugi daya. Jika tegangan transmisi adalah tegangan bolak-balik tiga fasa, maka besarnya rugi-rugi daya yang timbul adalah sebagai berikut:
∆Pt=3I2R (2.1) Dimana:
I = Arus jala-jala transmisi (ampere)
R = Tahanan kawat transmisi per fasa (ohm)
Arus jala-jala suatu transmisi arus bolak-balik tiga fasa adalah:
I= P
√3Vrcosδ (2.2)
Dimana:
P = Daya beban pada ujung penerima transmisi (Watt) Vr = Tegangan fasa ke fasa ujung penerima transmisi (Volt) cosδ = Faktor daya beban
Jika persamaan (2.2) disubstitusikan ke persamaan (2.1), maka rugi-rugi daya transmisi dapat dituliskan sebagai berikut:
∆�� = �2�
��2���2� (2.3)
Dari persamaan (2.3) di atas dapat dilihat bahwa rugi-rugi transmisi dapat dikurangi dengan cara meninggikan tegangan transmisi, memperkecil tahanan konduktor, dan memperbesar faktor daya beban. Tetapi cara yang cenderung
dilakukan adalah meninggikan tegangan transmisi dengan dasar pertimbangan sebagai berikut:
1. Memperkecil tahanan konduktor dilakukan dengan memperbesar luas penampangnya. Tetapi cara ini memiliki keterbatasan karena penambahan luas penampang konduktor juga ada batasnya
2. Perbaikan faktor daya dilakukan dengan menambah kapasitor kompensasi (shunt capasitor). Tetapi, perbaikan yang diperoleh juga ada batasnya 3. Dari persamaan (2.3) di atas terlihat bahwa rugi-rugi daya transmisi
berbanding terbalik dengan kuadrat tegangan transmisi, sehingga pengurangan rugi-rugi yang diperoleh karena peninggian tegangan transmisi jauh lebih besar daripada pengurangan rugi-rugi daya karena pengurangan tahanan konduktor
Pertimbangan inilah yang mendorong perusahaan pembangkit tenaga listrik lebih cenderung menaikkan tegangan transmisi.
II.2 Masalah Penerapan Tegangan Tinggi pada Transmisi
Meskipun tegangan transmisi ditinggikan akan mengurangi rugi-rugi daya, tetap ada batasnya karena tegangan tinggi menimbulkan beberapa masalah, antara lain:
1. Timbulnya efek korona yang mengakibatkan gangguan radio (radio interference, disingkat RI). Korona ini menimbulkan rugi-rugi daya dan dapat menimbulkan gangguan terhadap komunikasi radio
2. Masalah yang lain adalah isolasi konduktor. Pada level tegangan yang lebih tinggi akan memberikan tekanan dielektrik yang lebih besar pada isolasi konduktor. Oleh karena itu, peralatan transmisi dan gardu induk
membutuhkan isolasi yang volumenya semakin banyak agar peralatan mampu memikul tegangan tinggi tersebut. Hal ini mengakibatkan kenaikan biaya investasi
3. Saat terjadi pemutusan dan penutupan rangkaian transmisi (switching operation), timbul tegangan lebih surja hubung sehingga peralatan sistem tenaga listrik harus dirancang mampu memikul tegangan tinggi tersebut. Hal ini mengakibatkan kenaikan biaya investasi
4. Jika tegangan transmisi ditinggikan, menara transmisi harus semakin tinggi untuk menjamin keselamatan makhluk hidup di sekitar saluran transmisi. Peninggian menara transmisi mengakibatkan transmisi mudah disambar petir. Sambaran petir pada transmisi akan menimbulkan tegangan lebih surja petir pada sistem tenaga listrik, sehingga peralatan listrik harus dirancang mampu memikul tegangan lebih tersebut
5. Peralatan sistem perlu dilengkapi dengan peralatan proteksi untuk menghindari kerusakan akibat adanya tegangan lebih surja hubung dan surja petir. Penambahan peralatan proteksi ini menambah biaya investasi dan perawatan
Dari kelima masalah di atas, masalah efek atau gejala koronaakan dibahas secara khusus pada bab ini. Dalam hubungannya dengan fenomena korona, pembahasan tentang gangguan radio dan gangguan berisik dan pemilihan konduktor yang ekonomis, telah banyak data yang dikumpulkan baik dari pengujian saluran transmisi (test lines) maupun dari saluran transmisi tegangan ekstra tinggi (EHV). Dengan data ini, analisa baru digunakan untuk memprediksi gangguan radio dan gangguan berisik pada saluran transmisi yang hendak
direncanakan. Beberapa proyek EHV menghasilkan perencanaan atau design yang berbeda, dalam hal ini dipakai konduktor tunggal, dua, tiga, empat berkas di mana konduktor tersebut memiliki luas penampang yang berbeda.
II.3 Korona
Korona adalah peluahan sebagian yang terjadi pada permukaan konduktor di saluran transmisi ketika tekanan dielektrik yaitu intensitas medan listrik (gradien tegangan permukaan) dari konduktor melebihi tegangan tembus di sekitar udara. Korona pada saluran transmisi menyebabkan rugi-rugi daya, interferensi radio dan televisi, dan gangguan berisik di sekitar saluran transmisi. Pada level tegangan ekstra tinggi, konduktor tersebut merupakan sumber utama dari timbulnya gangguan berisik, interferensi radio, interferensi televisi, dan rugi- rugi korona. Pengertian korona berdasarkan American StandardsAssociation adalah peluahan sebagian (partial discharge)ditandai dengan timbulnya cahaya violet karena terjadiionisasi udara disekitar permukaan konduktor ketikagradien tegangan permukaan konduktor melebihi nilai kuatmedan kritis disruptifnya. Terjadinya korona juga ditandaidengan suara mendesis (hissing) dan bau ozone (O3).Korona makin nyata kelihatan pada bagian yang kasar,runcing, dan kotor. Peristiwa korona semakin sering terjadijika pada saluran transmisi diterapkan tegangan yang lebihtinggi daripada tegangan kritis dan ketika udara yanglembab serta cuaca buruk. Pada kondisi cuaca yang kering, konduktor secara normal beroperasi dibawah level deteksi korona, oleh karena itu sangat sedikit sumber korona yang ada. Pada kondisi udara yang lembab menyebabkan banyaknya jumlah korona yang terjadi dan menghasilkan ledakan noise (burst of noise).
Faktor –Faktor yang mempengaruhiterjadinya korona antara lain: 1. Kondisi Atmosfer
2. Diameter konduktor
3. Kondisi permukaan konduktor 4. Jarak konduktor antar fasa 5. Tegangan
Lima faktor diatas menjadi penentu perhitunganterhadap gradien tegangan permukaan konduktor. Gradientegangan permukaan konduktor merupakan faktor yangmempengaruhi besar nilai rugi korona, gangguan berisik (Audible Noise), dan interferensi radio (Radio Interference).
II.4 Proses Terjadinya Korona
Bila dua kawat sejajar yang penampangnya kecil (dibandingkan dengan jarak antar kawat tersebut) diberi tegangan bolak-balik, maka akan terjadi korona. Pada tegangan yang cukup rendah tidak terlihat apa-apa. Bila tegangan dinaikkan maka akan terjadi korona secara bertahap. Pertama kali, kawat kelihatan bercahaya yang berwarna ungu muda, mengeluarkan suara berdesis (hissing) dan berbau ozon. Jika tegangan dinaikkan terus, maka karakteristik diatas akan terlihat semakin jelas, terutama pada bagian yang kasar, runcing atau kotor serta cahaya bertambah besar dan terang. Bila tegangan masih terus dinaikkan akan terjadi busur api. Korona mengeluarkan panas; hal ini dapat dibuktikan dari pengukuran dengan wattmeter. Dalam keadaan udara lembab, korona menghasilkan asam nitrogen (nitrous acid), yang menyebabkan kawat menjadi berkarat bila kehilangan daya yang cukup besar.
Apabila tegangan searah yang diberikan, maka pada kawat positif korona menampakkan diri dalam bentuk cahaya yang seragam pada permukaan kawat, sedangkan pada kawat negatifnya hanya pada tempat-tempat tertentu saja.
Korona terjadi karena adanya ionisasi dalam udara, yaitu adanya kehilangan elektron dari molekul udara. Oleh karena lepasnya elektron dan ion, maka jika disekitarnya terdapat medan listrik, maka elektron-elektron bebas ini mengalami gaya yang mempercepat geraknya, sehingga terjadilah tabrakan dengan molekul lainnya. Akibatnya timbul elektron dan ion yang baru. Proses ini berjalan terus-menerus dan jumlah elektron dan ion bebas menjadi berlipat ganda bila gradien tegangan cukup besar, peristiwa ini dinamakan dengan korona.
Ionisasi udara mengakibatkan redistribusi gradien tegangan. Bila redistribusi ini sedemikian rupa, sehingga gradien udara di antara dua kawat lebih besar dari gradien udara normal maka terjadilah lompatan api. Bila hanya sebagian saja daripada udara antara dua kawat terionisasikan, maka korona merupakan sampul (envelope) mengelilingi kawat. Gradien tegangan seragam yang dapat menimbulkan ionisasi kumulatif di udara normal (25oC, 760 mmHg) adalah 30 kV/cm.
II.5 Tegangan Kritis Disruptif dan Visual
Tegangan kritis disruptif adalah tegangan minimal yang dibutuhkan untuk terjadinya ionisasi pertama kali dipermukaan konduktorsaat kondisi cuaca cerah. Pada tegangan kritis disruptifbelum tampak adanya cahaya violet yang menandakan terjadinya korona. Kekuatan dielektrik pada kondisi udara standar dengan suhu 25oC dan tekanan 76 cmHg adalah 30 kV/cm. Kekuatan dielektrik
sebanding dengan kepadatan udara. Kepadatan udara dapat dirumuskan sebagai berikut:
�=0,3921.�
273 +� (2.4) Dimana:
δ = faktor kerapatan udara p = tekanan udara (mmHg) t = suhu udara (oC)
Sedangkan besarnya tegangan kritis disruptif menurut Peek, setelah memperhitungkan kondisi permukaan konduktor dengan menggunakan faktor ketidakteraturan, tegangan kritis disruptif dapat dirumuskan sebagai berikut:
�� = 21,1.�.�.�.���� (2.5) Dimana:
Ed = tegangan kritis disruptif fasa ke netral (kV rms)
δ = faktor kerapatan udara r = jari-jari konduktor (cm) s = jarak antar fasa (cm)
Tegangan kritis visual adalah tegangan minimumpada saat timbul cahaya violet disekitar permukaankonduktor saat korona terjadi. Berdasarkan penelitianPeek dihasilkan persamaan sebagai berikut:
�� = 21,1.�.��.�.�1 + 0,0301 √�.� � �� � � �� (2.6) Keterangan:
Vv = tegangan kritis visual (kV rms)
δ = faktor kerapatan udara r = jari-jari konduktor (cm) s = jarak antar fasa (cm)
mv = faktor keseragaman konduktor (0<mo≤1)
II.6 Konduktor Berkas
Jenis–jenis penghantar yang biasa digunakan pada saluran transmisi adalah tembaga dengan konduktivitas 100 %, tembaga dengan konduktivitas 97,5 % (CU 97,5 %) atau aluminium dengan konduktivitas 61 % (Al 61 %).
Kawat – kawat penghantar aluminium terdiri dari berbagai jenis dengan lambang sebagai berikut:
a. AAC (All Aluminium Conductor), yaitu kawat penghantar yang seluruhnya terbuat darialuminium.
b. AAAC (All Aluminium Alloy Conductor), yaitu kawat penghantar yang seluruhnyaterbuat dari campuran aluminium.
c. ACSR (Aluminium Conductor Steel Reinforced), yaitu kawat penghantar aluminiumberinti kawat baja.
d. ACAR (Aluminium Conductor Alloy Reinforced), kawat penghantar aluminium yangdiperkuat dengan logam campuran. Bahan konduktor yang dipergunakan untuk saluran energi listrik perlu memiliki sifat - sifat sebagai berikut :
a. Konduktivitas tinggi
b. Kekuatan tarik mekanikal tinggi c. Titik berat
d. Biaya rendah e. Tidak mudah patah
Konduktor berkas adalah konduktor yang terdiri dari dua konduktor atau lebih yang dipakai sebagai konduktorsatu fasa. Konduktor berkas dinamakan juga konduktor dupleks, tripleks, dan lain-lain tergantung kepada jumlahnya dalam tiap berkas. Konduktor berkas merupakan suatu metode mendekatkan konduktor satusama lain pada jarak tertentu menggunakan spacer untuk mengurangi rugi- rugi korona.
Berikut konfigurasi dari konduktor berkas:
Gambar 2.1 Konfigurasi Konduktor Berkas s 1 2 2 sub-konduktor berkas 1 2 3 sub-konduktor berkas 3 s 1 2 4 sub-konduktor berkas 3 s s s s 4
Spacer adalah alat perentang kawat penghantar terbuat dari bahan logam dan berengsel yang dilapisi karet yang berfungsi untuk:
1. Mengatur jarak pada bundle konduktor
2. Mempertahankan bentuk bundle sepanjang andongan 3. Memisahkan kawat berkas agar tidak beradu
4. Pada jarak yang diinginkan dapat mengurangi gangguan berisik
Adapun keuntungan menggunakan konduktor berkas antara lain sebagai berikut:
1. Mengurangi reaktansi induktif saluran sehingga jatuhtegangan dapat diturunkan.
2. Mengurangi gradien tegangan permukaan konduktorsehingga dapat meningkatkan tegangan kritis korona dan mengurangi rugi-rugi daya korona, audible noise(AN) dan radio interference(RI).
Kerugian menggunakan konduktor berkas antara lain:
1. Meningkatkan berat total saluran sehinggaberpengaruh pada konstruksi menara.
2. Meningkatkan kapasitansi saluran. 3. Konstruksi isolator lebih rumit. 4. Meningkatkan investasi awal.
II.6.1 Rumus Gradien Tegangan Maksimum Permukaan Konduktor Berkas Gradien tegangan permukaan konduktor merupakan kuat medan listrik di permukaan konduktor. Gradien tegangan permukaan adalah salah satu faktor yang mempengaruhi terjadinya korona dan efek pengaruh korona seperti gangguan berisik (audible noise) dan interferensi radio (radio interference).Gradien
tegangan permukaan konduktor dipengaruhi oleh diameter konduktor, jarak antar sub-konduktor, ketinggian konduktor, dan konstruksi menara.
Berikut persamaan rumus untuk menghitung gradien tegangan maksimum permukaan konduktor berkas:
a. Untuk satu konduktor (Tanpa Berkas)
Gambar 2.2 Konduktor tanpa berkas
Rumus gradien tegangan maksimum untuk konduktor tanpa berkas:
�
�=
�.��2�.4� �(2.7)
Keterangan:
gm = gradien tegangan maksimum permukaan konduktor berkas (tanpa berkas) (kV rms/cm) V = tegangan konduktor fasa ke netral (kV)
d = diameter konduktor (cm)
H = ketinggian konduktor dari permukaan tanah (cm) gm
H
b. Untuk dua sub-konduktor
Gambar 2.3 Dua sub-konduktor
Rumus gradien tegangan maksimum untuk dua sub-konduktor:
�
�= 2�
1�+
1��
���4�� � +�� 2� � �(2.8) Keterangan:
gm = gradien tegangan maksimum permukaan
konduktor berkas dengan dua berkas (kV rms/cm) V = tegangan konduktor fasa ke netral (kV)
d = diameter konduktor (cm)
H = ketinggian konduktor dari permukaan tanah (cm) s = jarak antar berkas konduktor (cm)
gm H
d
c. Untuk tiga sub-konduktor
Gambar 2.4 Tiga sub-konduktor tersusun upright triangle Rumus gradien tegangan maksimum untuk tiga sub-konduktor:
�
�=
�
2√�3+
�2�
���4� � � +2.�� 2� � � (2.9) Keterangan:gm = gradien tegangan maksimum permukaan
konduktor berkas dengan tiga berkas (kV rms/cm) V = tegangan konduktor fasa ke netral (kV)
d = diameter konduktor (cm)
H = ketinggian konduktor dari permukaan tanah (cm) s = jarak antar berkas konduktor (cm)
gm
H
s
d. Untuk empat sub-konduktor
Gambar 2.5 Empat sub-konduktor tersusun square Rumus gradien tegangan maksimum untuk empat sub-konduktor:
�
�=
�
4√�2+
�2�
���4� � � +2.�� 2� � +�� 2� √2�� (2.10) Keterangan:gm = gradien tegangan maksimum permukaan
konduktor berkas dengan empat berkas (kV rms/cm) V = tegangan konduktor fasa ke netral (kV)
d = diameter konduktor (cm)
H = ketinggian konduktor dari permukaan tanah (cm) s = jarak antar berkas konduktor (cm)
gm
H
s
II.7 Klasifikasi Saluran Transmisi
Secara umum saluran transmisi tenaga listrik dapat diklasifikasikan atas berdasarkan beberapa hal, yakni:
II.7.1. Berdasarkan Tegangan Kerja
Di Indonesia, sistem yang digunakan adalah sistem tegangan bolak – balik dengan standar tegangan transmisi adalah: 66, 150, 275, 380, dan 500 kV. Tetapi di negara – negara maju seperti Amerika Serikat, Rusia, dan Kanada, tegangan transmisi telah mencapai 1000 kV. Di negara – negara tersebut, klasifikasi tegangan berdasarkan tegangan kerjanya dibagi atas: a. Tegangan Tinggi (High Voltage/HV), sampai 138 kV
b. Tegangan Ekstra Tinggi (Extra High Voltage/EHV), antara 220 kV sampai 765 kV
c. Tegangan Ultra Tinggi (Ultra High Voltage/UHV ), lebih dari 765 kV II.7.2. Berdasarkan Jenis Arusnya
Menurut jenis arusnya, jaringan transmisi dibagi atas: 1. Arus Searah( Direct Current / DC )
2. Arus Bolak – Balik( Alternating Current / AC )
Dalam sistem arus bolak – balik, kenaikan dan penurunan tegangan mudah dilakukan yaitu dengan menggunakan transformator. Itulah sebabnya dewasa ini, saluran transmisi di dunia sebagian besar adalah saluran arus bolak – balik. Penyaluran sistem arus searah mempunyai keuntungan, misalnya: isolasinya lebih sederhana, efisiensi yang lebih tinggi, serta tidak adanya masalah stabilitas, sehingga memungkinkan penyaluran
tenaga listrik untuk jarak yang jauh. Penyaluran tenaga listrik dengan sistem arus searah baru dapat ekonomis dibandingkan dengan sistem arus bolak – balik jika jarak saluran lebih jauh, antara 400 km sampai 600 km, atau untuk saluran bawah tanah lebih panjang daripada 50 km.
II.7.3. Berdasarkan Fungsinya Dalam Operasi
Berdasarkan fungsinya dalam operasi, saluran transmisi sering diberi dengan beberapa istilah, yaitu:
a. Transmisi yaitu menyalurkan daya besar dari pusat – pusat pembangkit ke daerah beban atau antara dua atau lebih sistem
b. Sub-transmisi yaitu percabangan dari saluran yang kapasitas tegangannya tinggi ke saluran yang kapasitas tegangannya lebih rendah c. Distribusi yaitu di Indonesia telah ditetapkan bahwa tegangan distribusi adalah 20 kV
II.8 Konfigurasi Dan Bentuk Menara Transmisi
Pada suatu transmisi, penghantar ditopang oleh menara – menara yang bentuknya sesuai dengan model konfigurasi penghantar tersebut. Konstruksi menara transmisi disesuaikan dengan kondisi lapangan dimana menara tersebut akan digunakan. Menara transmisi dapat berupa menara baja, tiang beton bertulang, atau tiang kayu. Tiang baja, tiang beton bertulang, atau tiang kayu biasanya digunakan pada saluran yang tegangannya relatif rendah, yaitu dibawah 70 kV, sedangkan untuk saluran tegangan tinggi atau ekstra tinggi digunakan menara baja.
Pada Gambar 2.6 ditunjukkan beberapa bentuk menara baja dan konfigurasi penghantar saluran transmisi.
Gambar 2.6 Bentuk Menara dan Konfigurasi Penghantar Transmisi Hantaran Udara
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Dalam penyaluran daya listrik akan terjadi rugi-rugi daya penyaluran dan terdapat jatuh tegangan (voltage drop) yang besarnya sebanding dengan panjang saluran. Penggunaan tingkat tegangan yang lebih tinggi merupakan solusi dari permasalahan tersebut. Namun, jika tegangan terus ditingkatkan akan muncul korona disepanjang saluran transmisi. Korona menimbulkan rugi-rugi daya dan gangguan terhadap komunikasi radio dan dampak buruk dari korona terhadap lingkungan disekitar berupa gangguan berisik (Audible Noise) dan interferensi radio (Radio Interference). Nilai dari gangguan berisik (Audible Noise) dan interferensi radio (Radio Interference) perlu diperhatikan dalam perancangan Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) karena dikhawatirkan dapat menganggu lingkungan di sekitar saluran transmisi. Salah satu cara untukmengurangi efek korona yang dilakukan adalah dengan menggunakan konduktor berkas. Dalam Tugas Akhir ini akan diteliti pengaruh variasi konduktor berkas terhadap gangguan berisik dan interferensi radio pada saluran transmisi udara tegangan ekstra tinggi 275 kV.
I.2 Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan utama Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
a. Untuk menganalisis pengaruh variasi konduktor berkas berupa jumlah berkas, diameter sub-konduktor, dan jarak antar sub-konduktor terhadap
efek korona (Audible Noisedan Radio Interference) dari Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) Galang-Binjai 275 kV
b. Untuk membandingkan hasil perhitungan nilai gangguan berisik (Audible Noise) dan nilai interferensi radio (Radio Interference) dariSaluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) Galang-Binjai 275 kV dengan standar batas maksimal nilai Audible Noise dan nilai Radio Interference
Manfaat dari Tugas Akhir ini adalah dengan mengetahui nilai dari Gangguan Berisik (Audible Noise) dan Interferensi Radio (Radio Interference), maka dapat dimanfaatkan sebagai dasar pertanggungjawaban bila kelak timbul protes dari penduduk yang bertempat tinggal di dekat saluran transmisi terkait dampak merugikan dari efek korona tersebut. Manfaat lain dari hasil perhitungan yaitu para perancang dapat memanfaatkannya dalam menentukan konfigurasi konduktor berkas yang memiliki nilai minimum dari efek korona berupa Gangguan Berisik (Audible Noise) dan Interferensi Radio (Radio Interference).
I.3 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
a. Saluran transmisi yang dianalisis adalah Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi 275 kV arus bolak-balik dengan frekuensi sistem 50 Hz