BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN
C. Besar Arus Hubung Singkat
Untuk memperoleh arus hubung singkat maximum, digunakan persamaan sebagai berikut;
Ikorslet maks =Ikef .√2 Dimana diketahui:
Ikorslet maks = arus hubung singkat maksimum
= 9,9 ampere
Sehingga besar arus hubung singkatnya adalah : Ikorslet maks = Ikef .√2
Ikorslet maks = 9,9 .√2 Ikorslet maks = 19,8 Ampere
= 19,8 KA dibulatkan menjadi 19 KA
Karena nilai 19,8 KA maka dibulatkan menjadi 19 KA. Untuk perhitungan selanjutnya digunakan 19 KA dengan waktu pemutusan arus gangguan 0,75 detik.
Pengambilan waktu 0,75 detik diatas dianggap sudah memenuhi persyaratan dan cukup realistis.
D. Penentuan Luas Penampang Elektroda Pentanahan yang digunakan I.M. Onderdonk menurunkan rumus yang dapat dipergunakan untuk menghitung luas penampang elektroda pentanahan sebagai berikut:
A = Ikmaks
2
345 67869:;<69,
Diketahui:
t = 0,75 Detik
Tm = 450°C (Untuk Pengelasan)
Ta = 30°C (Suhu Rata-rata tanah) I =19 KA
maka;
A = Ikmaks
2
345 67869:;<69,
A = Ikmaks
2
345 . ,$#;>?8:?:;<:?,
A = Ikmaks
2
345 !,$#; ?@;,
A = Ikmaks
2
345 ( ,#& +!,$#A = 35854,7 Circular Mil
Karena 1 Circular mil=0,0005065 mm2 Maka:
A = 35854,7x0,0005065 = 18,1 mm2
E. Bentuk sistem pentanahan yang digunakan pada Gardu Induk Pare Pare.
Bentuk sistem pentanahan yang digunakan oleh Gardu Induk Pare Pare juga menggunakan sistem grid. Dalam perhitungan luas daerah Gardu Induk, diasumsikan persegiempat untuk mempermudah perhitungan panjang konduktor.
- Untuk luas daerah pentanahan sistem grid, lalah:
L = 70 meter P = 90,4 meter Jadi;
A = P x L = 90,4x70 = 6328m2 Dimana : L = lebar P : Panjang
A : Luas Daerah pentanahan
Gambar 3.2 sistem pentanahan Gardu Induk Pare Pare Untuk mencari jari-jari grid digunakan persamaan :
A = P x L
F. Analisa Dan Perhitungan 1. Tahanan pentanahan
Sehubungan dengan besarnya kapasitas yang terpasang pada Gardu Induk, maka kemungkinan arus gangguan yang akan mengalir ke tanah melalui elektroda pentanahan cukup besar. Untuk mempercepat arus gangguan tersebut, maka tahanan pentanahan yang digunakan diusahakan sekecil mungkin agar tidak terlalu membahayakan pada manusia serta peralatan Gardu Induk.
Untuk mengetahui besar tahanan pentanahan secara pengukuran maka panjang konduktor yang digunakan hams dihitung secara rinci dengan menganggap daerah pentanahan Gardu Induk empat persegi. Jadi panjang konduktor yang digunakan untuk kombinasi grid dengan rod ialah sebagai berikut:
a. Panjang konduktor kisi-kisi utama = 15x90,4
= 1356 meter b. Panjang kondukotr kisi kisi melintang = 21 x 70
= 1470 meter c. Panjang konduktor penghubung = 320 meter d. Untuk batang pentanahan = 136x l,5
= 204 meter Panjang total = 3350 m Dimana:
ρ = 39 ohm-meter
L =3350 meter
R = 6328 meter (jari-jari luas daerah pentanahan grid)
Dengan demikian besar tahanan kombinasi grid dan rod secara pengukuran dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
R =
Dari hasil perhitungan terlihat bahwa nilai tahanan pentanahan kombinasi yang diperoleh lebih kecil dari hasil pengukuran.
Jadi besarnya tahanan pentanahan kombinasi baik secara perhitungan maupun secara pengukuran sudah memenuhi syarat untuk pentanahan Gardu Induk Fare-pare.
2. Perhitungan Tegangan
a. Tegangan Sentuh (Etouch) yang diizinkan
Dengan melihat rumus, maka besar tegangan sentuh yang diizinkan adalah:
maka :
Tegangan sentuh yang diizinkan = 145,062 Volt b. Tegangan sentuh sebenarnya
Tegangan sentuh yang mungkin terjadi akibat adanya arus gangguan, dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
Em = . . . Dimana:
Kl = Faktor koreksi ketidak-rataan kerapatan arus yang dihitung dengan menggunakan rumus empiris = 0,65 + 0,172 .n D = Jarak antara konduktor parallel (4,7m)
h = Kedalamam penanaman konduktor kisis-kisi (0,5 m).
n = Jumlah konduktor parallel pada kisi-kisi utama tidak termasuk konduktor melintang (8)
d = Diameter konduktor kisi-kisi (0,0 12m) ρ = Tahanan jenis tanah (39 Ohm-meter) I = Besar arus gangguan tanah (12000 A)
L = Pajang keseluruhan konduktor pentanahan termasuk electrode
c. Tegangan langkah (Estep) yang diizinkan
Dengan menggunakan rumus maka tegangan langkah yang diisrinkan adalah:
t = 0,75 Detik
d. Tegangan langkah sebenarnya
Untuk mendapatkan nilai tegangan langkah sebenarnya, maka digunakan rumus sebagai berikut :
Diketahui :
Ks = Koefisien yang dimasukkan dalam perhitungan karena efek jumlah (n), jarak (D) dari konduktor grid.
Ki = Faktor koreksi ketidakrataan, dengan memperhatikan ketidakseragaman arus tanah yang mengalir pada bagian-bagian grid yang berbeda = 0,65 + 0,172 n = 2,26
n = Banyaknya penghantar grid parcel pada suatujurusan (8) ρ = Tahanan jenis tanah rata-rata (39 Ω-m)
Ik maks = Besar arus maksimum total rms dalam A yang mengalir diantara pentanahan grid dan tanah, dengan memperhatikan decrement factor dan perkembangan sistem yang akan datang (12000 A) L = Panjang keseluruhan konduktor gid tertanam (3350m)
D = Jarak konduktor grid yang sejajar (4,7m)
h = Kedalaman penanaman konduktor grid (0,5m)
Dengan basil perhitungan yang telah dilakukan maka didapat : Tegangan sentuh yang diizinkan = 145,06Volt
Tegangan mesh (Etouch Sebenarnya) = 514,4 Volt Tegangan langkah yang diizinkan = 30125,16 Volt Tegangan Langkah sebenarnya = 1452,3 Volt 3. Arus Fibrilasi
Untuk mengetahui besar arus yang masih dapat ditahan oleh tubuh manusia, dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :
Ik2 . t = K atau Ik = √
√ ...(2.8)
K = 0,0 1 35 untuk manusia dengan berat 50 kg = 0,0246 untuk manusia dengan berat 70 kg Rumus besar arus lewat tubuh manusia dengan berat 50 kg
Ik = ,
√ ……….(2.9) Dimana :
Ik = Besarnya arus lewat tubuh manusia (A)
t = Waktu arus lewat tubuh manusia atau lama gangguan tanah.
Dik : K = 0,0246
= √ , #
√ ,$#
= , ,&
= 0,13 A
Tabel 3.2 Hasil pengukuran pada Gardu Induk Pare-pare R
(ΩΩΩΩ) P
(ΩΩΩΩm) Ihs (kA)
A (mm2)
Etouch (volt)
Emesh (volt)
Estep (volt)
Elm (volt)
Ik (Ampere) 50kg 70kg
0,41 39 12000 18,1 145 514,4 30125 130,1 0,13 0,17
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan
Dari uraian teori sampai dengan pembahasan masalahnya, maka ada beberapa hal yang oleh penulis menarik untuk dijadikan sebagai bahan kesimpulan, hal itu antara lain :
1. Pentanahan yang terpasang untuk daerah Gardu Induk Pare Pare adalah pentanahan dengan kombinasi grid dan rod.
2. Tahanan pentanahan tidak berpengaruh terhadap tegangan langkah dan tegangan sentuh pada Gardu Induk Pare-Pare.
Dimana jumlah Tegangan sentuh yang diizinkan = 145,06Volt Tegangan mesh (Etouch Sebenarnya) = 514,4 Volt
Tegangan langkah yang diizinkan = 30125,16 Volt Tegangan Langkah sebenarnya = 1452,3 Volt
3. Usia suatu Gardu Induk berpengaruh terhadap komponen-komponen dan struktur tanah pada Gardu Induk. Pengaruhnya terhadap elektroda pentanahan adalah terjadinya korosi yang dapat menyebabkan berkurangnya sensitifitas hantaran ke tanah.
B. Saran-Saran
Dalam evaluasi sistem pentanahan Gardu Induk Pare-Pare merujuk pada kesimpulan diatas, maka penulis menyarankan sebagai berikut:
1. Karena pengaruh keadaan musim, tahanan pentanahan melonjak cukup besar, meskipun demikian masih memenuhi syarat yang ditetapkan pihak PT. PLN, untuk menjaga kondisi tetap stabil disarankan dilakukan penggaraman pada daerah Gardu Induk yang bertujuan untuk mempertahankan kelembaban tanah, sehingga pengaruh keadaan musim tidak lagi menjadi masalah jika terjadi kemarau panjang.
2. Selain faktor kelembaban tanah yang perlu dipertahankan, juga dipandang perlu untuk melakukan perbaikan atau penggantian jenis sambungan yang dulunya menggunakan baut diganti dengan menggunakan sistem las (Cadwell).
DAFTAR PUSTAKA
Hutauruk, T.S., Ir., M.E.E., Pengtanahan Netral tenaga dan Pengtanahan Peralatan, Erlangga, Jakarta, 2013.
LIFT, Peraturan Umum Instalasi Listrik Indonesia, Jakarta, 2012.
Harten, van, P., dan Setiawan, E., Ir., Instalasi Listrik Ants Kuat III, Bina Cipta, Bandung, 2012.
Pabla, A.S., Abdul Hadi, Ir., Sistim Distribusi Daya Listrik, Eriangga, Jakarta, 2011.
Arismunadar, A. DR, dan DR. S. Kuwahara. 2013 Teknik Tenaga Listrik II dan III Jakarta: Pradya Paramita.
Arthur H. Seidmen, Haruon Mahruos. Handbook of Electric Power Calculations . Editor in Chief, Tyler G, Hicks.
Bhatia, S. L. Handbook of Electrical Engineering. New Delhi : Khanna Publishers.
Harten, V Pan, Ir. E. Setiawan. 2011, Instalasi Listrik Arus Kuat I dan III. Jakarta:
Bina Baru.
Heri Budi Utomo, Ir. 2012. Standarisasi Peraturan Instalasi Listrik. Bandung : PEDC Bandung.
Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, 2011. Peraturan Umum Instalasi Listrik Indonesia 2013. Jakarta:
Seip, G. Gunter, Siemens. Electrical Installation Handbook. Vol 1 dan II.