angguan pada jaringan sistem tenaga listrik sebagian besar merupakan gangguan hubung singkat$ yang menimbulkan arus listrik ukup besar. &emakin besar sistemnya$ semakin besar pula arus gangguannya. Arus gangguan yang besar bila tidak segera dihilangkan akan merusak peralatan yang dilalui arus gangguan. ntuk melepaskan daerah yang terganggu diperlukan sistem proteksi jaringan tenaga listrik. -aringan sistem tenaga listrik dibagi menjadi dua yaitu jaringan transmisi dan jaringan distribusi tenaga listrik. -aringan transmisi yang sudah ada di ,ndonesia adalah jaringan transmisi tegangan tinggi (70 k>$ 4+0 k>)$ jaringan transmisi tegangan ekstra tinggi (+00 k>). &edangkan jaringan distribusi terdiri dari jaringan distribusi tegangan menengah (6 k>$ 20 k>) dan jaringan distribusi tegangan rendah (0<220 >).
Dilihat dari kelas tegangannya$ jenis pengaman pada sistem tenaga listrik dapat dibedakan menjadi dua kelompok yaitu sistem pengamanan langsung dan sistem pengamanan tidak langsung. &istem pengamanan langsung adalah pengam yang bekerja seara langsung memutuskan rangkaian bila terjadi gangguan (ontoh 9:; dan PB;)$ sedangkan sistem pengamanan tidak langsung adalah pengaman yang bekerja bila terjadi gangguan dengan memberi perintah kepada :B<P"' untuk membuka rangkaian (ontoh ;:=<9=).
Pada sistem pengamanan langsung$ peralatan pengaman yang digunakan adalah pengaman yang bisa langsung bekerja bila terjadi gangguan tanpa dibantu peralatan lain. 'etapi pada sistem pengamanan tidak langsung$ bila terjadi gangguan maka pengaman akan bekerja dan meberi perintah kepda P"' untuk membuka sehingga menghilangkan gangguan. -adi pada sistem pengamanan tidak langsung yang merasakan adanya gangguan adalah relai pengaman$ kemudian setelah relai bekerja maka tripping oil akan mendapat
sumber tegangan D: sehingga P"' membuka untuk memisahkan rangkaian yang terganggu.
(" *use ;ut Out <*;O=
9use :ut ;ut merupakan sebuah alat pemutus rangkaian listrik yang berbeban pada jaringan distribusi yang bekerja dengan ara meleburkan bagian dari komponennya ( fuse link ) yang telah diranang khusus dan disesuaikan ukurannya untuk itu. Perlengkapan use ini terdiri dari sebuah rumah use ( fuse support)$ pemegang use ( fuse holder ) dan use link sebagai pisau pemisahnya dan dapat diindetiikasi dengan hal1hal seperti berikut
a. 'egangan ,solasi Dasar ( ',D ) pada tingkat distribusi
b. tamanya digunakan untuk penyulang ( feeders) '" dan proteksi trao . Konstruksi mekanis didasarkan pemasangan pada tiang atau pada rossarm d. Dihubungkan ke sistim distribusi dengan batas1batas tegangan operasinya
A *use ;ut9Out )etuan Berta/un! *i/er
Ada 2 jenis use letupan (expulsion) yang diklasiikasi sebagai 9use :ut1;ut (9:;) distribusi yaitu %
a. 9use utout bertabung iber ( Fibre tube fuse) b. 9use link terbuka (pen link fuse)
9use ut1out bertabung iber mempunyai use link yang dapat diganti1ganti (interchangeability) dan terpasang didalam pemegang use (use holder) berbentuk tabung yang terbuat dari bahan serat selulosa. 9use ini dapat dipergunakan baik untuk 9use :ut1 ;ut terbuka (open use ut1out) atau 9use :ut1;ut tertutup (enlosed use utout). 9use ut1out terbuka dapat dilihat pada gambar .4 (a). Pada gambar ini terlihat use bertabung iber dipasang diantara 2 (dua) isolator dan jaringan listrik dihubungkan pada kedua ujung use holdernya. Pada use utout tertutup$ tabung use terpasang disebelah dalam pintu use utout dan seluruh kontak listriknya terpasangkan pada rumah use yang terbuat dari porselain seperti terlihat pada gambar .4 (b).
(a) 9:; terbuka (;pen 9use :utout) (b) 9:; tertutup (#nlosed 9use :utout) ambar .4. 9:; jenis #?pulsion
B *use ;ut9Out )in. Ter/u.a <Oen )in.=
9use utout link terbuka terdiri dari sebuah use link yang tertutup didalam sebuah tabung iber yang relati keil dengan dilengkapi kabel penghubung tambahan pada use link1nya untuk memperpanjang kedua ujung tabungnya.terlihat pada gambar .2.
Kabel penghubung tambahan ini kemudian dihubungkan ke pegas kontak beban pada rumah use ( fuse support ) untuk kerja seara mekanik. Kerja pegas ini dimaksudkan untuk menjamin pemisahan agar kedua ujung dari use terbuka pada saat use bekerja dan ini dipakai karena kemampuan pemutusan pada tabung iber yang keil relati terbatas. 9use utout ini diranang untuk dipakai pada tegangan 47 k>$ selain itu use ini mempunyai arus pengenal pemutusan yang lebih rendah dari pada use utout bertabung iber
ambar .2. 9:; tipe ;pen ink
Stan-ar *use lin.
Ada sejumlah standar yang dianut use link$ salah satu standar pengenal use link yang terdahulu dikenal dengan sebutan pengenal N. Pengenal N dispesiikasi use link tersebut mampu untuk disalurkan arus listrik sebesar 400 C seara kontinue dan akan melebur pada nilai tidak lebih dari 20 C dari angka pengenalnya dalam /aktu + menit . Pada praktek dilapangan ketentuan tersebut kurang memuaskan penggunanya karena hanya satu titik yang dispesiikasi pada kerakteristik arus1/aktu sehingga use link yang dibuat oleh sejumlah pabrik yang berbeda mempunyai keterbatasan dalam memberikan jaminan koordinasi antar use link. &etelah use link dengan pengenal N kemudian munul standar industri use link dengen pengenal K dan pengenal ' pada tahun 45+4.
'abel .4. Arus eleh (arus lebur) 9use ink 'ipe K
Pengenal K untuk menyatakan use link dapat bekerja memutus jaringan listrik yang berbeban dengan /aktu kerja lebih IepatJ dan pengenal ' untuk menyatakan use link bekerja memutus jaringan listrik yang berbeban dengan /aktu kerja lebih JlambatJ. 9use
link tipe ' dan tipe K ini merupakan ranangan yang uni3ersal karena use link ini bisa ditukar tukar (interchangeability) kemampuan elektris dan mekanisnya yang dispesiikasi dalam standar.
9use link tipe K dan tipe ' yang diproduksi suatu pabrik seara mekanis akan sama dengan use link tipe K dan tipe ' yang diproduksi pabrik lain.
Karakteristik listrik link tipe K dan use link tipe ' sudah distandarisasi dan sebagai titik temu nilai arus maksimum dan minimum yang diperlukan untuk melelehkan use link ditetapkan pada titik /aktu dalam kur3a karakteristik Kondisi ini lebih menjamin koordinasi antara use link yang dibuat oleh beberapa pabrik menjadi lebih baik dari pada yang dimiliki use link N.
"inimum "aksimum "inimum "aksimum "inimum "aksimum
6 42.0 4*.* 4.+ 20. + 72 6 6.0 40 45.+ 2.* 22.+ * 42 4+* 6.6 4+ 4.0 7..2 7 ++ 24+ 2+ 6.5 2+ +0 60 60 50 +0 *20 7.0 *0 0 56 5 4*6 +6+ 60 7.4 6+ 42 4+ 4+5 27 54 4400 7.2 400 200 2*0 2+ 4+20 420 7.6 4*0 40 72 *0 6+0 2*70 2570 .0 200 *0 +76 760 44+0 0 *6+0 .4 =asio Keepatan Arus leleh Arus leleh
Arus Pengenal yang disarankan < disukai
Arus leleh Arus
Pengenal use link
'abel .2. Arus eleh (arus lebur) 9use ink 'ipe '
'iga titik operasi use link untuk tipe K dan tipe ' yang distandarkan dalam karakteristik arus E /aktu adalah %
a) 00 detik untuk use link 400 amper dan diba/ahnya $ 600 detik untuk use link 4*0 amper dan 200 amper.
b) 40 detik
) 0.4 detik seperti yang diranang pada tabel .4 untuk use link tipe K dan tabel .2 untuk use link tipe '.
ntuk memperoleh kerja yang selekti dapat dipergunakan sederetan use link dengan nilai arus pengenal yang disarankan (preered ontinues rating) %
6 1 40 E 4+ E 2+ E *0 E 6+ E 400 E 4*0 dan 200 amper.
Nilai arus pengenal use link di ba/ah 6 amper % 4$ 2 dan sudah distandarisasi$ nilai1nilai arus pengenal yang rendah ini tidak dimaksudkan untuk berkordinasi satu dengan yang lain namun koordinasi lebih baik dengan nilai arus pengenal 6 ampere atau diatasnya.
6 Keepatan
"inimum "aksimum "inimum "aksimum "inimum "aksimum
4+ 4 20.+ 4 466 455 44.4 42 2+ 0 *.+ +2 256 ++ 44. 20 5 *7 +7.0 + *56 +5+ 42.7 0 6 76 5.0 4 42 57+ 42.5 +0 404 424 4+2 226 440 4+70 4.0 0 460 452 2* 70 200 2+00 4.0 4 2 2. * .(2) 44 .(2) 400 2 * *. .(2) 44 .(2) 400 1 6 7. 2 .(2) 44 .(2) 1 1 Arus Pengena l yang tidak disarankan < tidak disukai < ,nterme diate
Arus Pengenal
use link
Arus Pengenal diba/ah 6 Amper Arus leleh 40 detik 4 Arus leleh 0$4 detik 4 Arus leleh 00 E 600 detik 4
Tie *use 2an! )ain Dan An!.a Pen!enal *use )in.
&eiring dengan perubahan teknologi dan kebutuhan dalam peningkatan mutu pelayanan tenaga listrik. beragam tipe dan angka pengenal use utout letupan (e?pulsion) yang diproduksi dan dijual dipasaran pada masa kini. &alah satu perusahaan pembuat use link menyediakan beberapa tipe yang diantaranya adalah tipe K$ '$ @$ N$ D$ & untuk sistim distribusi dengan tegangan sampai 27 k> dan tipe #K$ #' dan #@ untuk sistem distribusi dengan tegangan sampai k> dengan pengenal seperti terlihat pada tabel ..
'abel .. 'ipe dan =ating 9use ink yang diproduksi
;ara Pe+ilihan Arus Pen!enal < Ratin! = *use )in. *;O
a Pe+ilihan Arus Pen!enal *use lin. *;O untu. Prote.si Per8a/an!an
Pemilihan arus pengenal ( Rating) use link :ut ;ut ( 9:; ) untuk saluran abang sangat penting untuk dilakukan dengan sebaik baiknya dalam rangka koordinasi sistem untuk memperoleh penampilan sistem yang optimal dengan harapan target perusahaan
rus on nyu yang
ijinkan -enis /aktu Arus Pengenal ( C Pengenal ) kerja
( A ) @ ( 'ahan &urja ) D 1 'imah ('ahan &urja ) K E 'imah ( :epat ) K E Perak ( :epat ) N E 'imah ( :epat ) ' E 'imah ( ambat ) & E 'embaga ( &angat ambat ) #K ( :epat ) #' ( ambat ) #@
(&angat ambat) 4$2$$+ 400 &angat lambat 4 s<d 22 6 s<d 400 4+0 ambat 40 s<d 4.4 6 s<d 400 4+0 :epat 6 s<d .4 s<d 200 4+0 &angat lambat 4+ s<d 20 4 s<d 200 4+0 ambat 40 s<d 4.4 + s<d 200 400 :epat 6 s<d 44 6 s<d 400 400 :epat 6 s<d $4 4 s<d 200 4+0 :epat 6 s<d $4 414$+1211*1+1714014+120 400 &angat lambat 7 s<d *6 'ipe 9use ink
=asio Keepatan Kerja 41211+1 400 &angat lambat 6 s<d 4
dalam penapaian kepuasan pelanggan dan peningkatan penjualan K8h dengan mengeilkan tingkat &A,D, dan &A,9, di harapkan dapat terpenuhi.
&alah satu metode pemutusan arus hubung singkat permanen !persistant ) yang eekti adalah dengan memasang use pada tiap tiap perabangan atau anak abangnya ( sub branh ).
Kesalahan dalam menentukan pilihan rating use link tentu akan memupus harapan perusahaan. &ering kerjanya !Trip) P"' Penyulang di ardu ,nduk oleh karena sering terjadi gangguan di saluran 1 saluran abang atau terutama saluran 1 saluran anak abang perlu dipertimbangkan untuk penempatan 9:; yang sesuai dengan kebutuhan.
&alah satu yang harus dipertimbangkan dalam pemilihan arus pengenal 9:; untuk proteksi saluran abang atau saluran anak abang adalah besarnya nilai arus beban maksimum yang akan atau dapat mengalir pada saluran abang atau anak abang yang dimaksud .
&esuai dengan &tandard kemampuan dari use link :ut out (9:;) yang diproduksi oleh sejumlah pabrik yang telah dikemukakan di use ut out dan pada pemilihan arus pengenal use link 9:;. ntuk menentukan arus pengenal !rating ) use link yang dipilih dapat dilakukan sebagai berikut %
4. Pilih use link :ut ;ut ( 9:; ) yang sesuai dengan standar dalam hal ini PN dalam &PN 6* %45+ menentukan pilihan type K ' dan @.
2. Bagilah Arus beban maksimum yang sudah ditentukan dengan kemampuan arus
kontinue use link.
. Koordinasi yang sebaik baiknya dengan alat proteksi yang lain (P"'$ PB; dan 9use :ut out ) baik yang berada di sisi sebelah hulu (sumber) dan sebelah hilirnya (beban).
*. Perhatikan Batas ketahanan penghantar terhadap arus hubung singkat.
+. Perhatikan pula kemampuan pemutusan dari 9use :ut ;ut khususnya bagi 9:;
yang terpasang dekat dengan sumber tenaga.
Dengan demikian use link utout yang dipilih selain harus tahan terhadap arus beban$ juga harus bisa dikoordinasikan dengan alat proteksi yang lain dan mempunyai kemampuan
pemutusan terhadap arus hubung singkat yang mungkin terjadi dan dapat melindungi penghantar yang diamankan dari kerusakan akibat arus lebih.
Pemilihan rating arus use link yang benar adalah tidak akan lebur atau terjadi kerusakan oleh gangguan sesaat (no1persistant) yang terjadi disebelah hilirnya karena reloser yang akan membuka rangkaian dengan operasi instantaneous tanpa memutuskan use link Pada saat gangguan tetap use link pertama pada sebelah sumber dari gangguan akan melebur dan membuka rangkaian setelah operasi reloser
/ Pe+ilihan Arus en!enal < Ratin! = 1use lin. *;O untu. Prote.si Tra1o Distri/usi
4. Dilihat dari karakteristik /aktu Earusnya proteksi trao dibatasi dua garis kerja yaitu % a. aris batas ketahanan pelebur yang merupakan batas ketahanan pelebur dimana
pelebur 9:; tidak boleh bekerja pada beban lebih yang masih dan harus dapat ditahan oleh trao tersebut yaitu %
Beban lebih ( Beban "aksimum )
Arus Beban Peralaihan ( :old oad pik up )
@ubung singkat -'=
Arus "asuk A/al ( ,nrush ) trao Arus asutan motor
b aris Batas Ketahanan 'rao yang merupakan batas ketahanan trao dimana pelebur ( 9:; ) harus sudah bekerja < melebur gangguanh yang dapat melebihi batas tersebut adalah hubung singkat pada sisi primeratau sekunder trao
2 aris batas ketahanan pelebur bagi trao distribusi umum ditentukan oleh titik titik berikut %
2 ? ,n selama 400 detik ...beban lebih
? ,n selama 40 detik ...Arus beban peralihan 6 ? ,n selama 4 detik ... Arus beban peralihan 42 ? ,n selama 0.4 detik ...Arus ,nrush trao 2+ ? ,n selama 0.04 detik ...Arus ,nrush trao
Bila Beban 'rao berupa motor listrik maka %
? ,n selama 400 detik ...Arus beban peralihan 6 ? ,n selama 40 detik ... Arus beban peralihan 40 ? ,n selama 4 detik ... ...Arus ,nrush trao
'abel .*.
=ekomendasi arus pengenal pelebur 2* k> jenis letupan (e?pulsion) (Pub. ,#: 2212(457*)<N#"A)
&ebagai Pengaman Distribusi di &isi Primer 'rao Distribusi
Pelebur < tipe Arus pengenal (A)
=asio Pelebur trafo nom pelebur nom I I . . Daya Pengenal (k>A) Arus Pengenal (A) "aksimum "inimum 9asa tunggal$ ) 20k" 46 2+ +0 4$+6 2$4+64 *$04 2 @ $4+ @ + @ 2 @ $4+ @ 6$ ' 4$** 4$*+ 4$4+ 4$*+ 9asa tiga$ 20 k> +0 400 460 200 2+0 4+ *00 +00 60 00 4000 4$*** 2$67 *$64 +$77+ 7$2465 5$05 44$+*70 4*$*7 4$46+ 2$05*0 2$67+ 2 @ + @ 6$ ' 6$ ' ' 40 ' 42$+ ' 46 ' 20 ' 2+ ' 4$+ ' 2 @ 6$ K 6$ ' K ' 40 K 40 ' 42$+ K 42$+ ' 42$+ K 42$+ ' 46 K 46 ' 20 K 20 ' 2+ K 2+ ' 4$+ K 4$+ ' *0 K *0 ' 4$ 4$7 2$4 4$6 4$7 4$054 4$7 4$40 4$7 4$05 4$7 4$0 4$ 4$40 4$ 4$05 4$7 4$0 4$6 4$05 4$ *0
Ketahanan Pelebur terhadap surja kilat
Bagi trao trao berdaya keil diba/ah 400 K>Apemilihan pelebur harus memperhatikan ketahanan terhadap arus surja kilat %
a. minimum 7* A selama 0.04 detik untuk surja kilat 2 KA b. minimum 70 A selama 0.04 detik untuk surja kilat 40 KA
*. aris batas ketahanan trao ditentukan oleh kondisi sebagai berikut % 2 ? ,n selama 00 detik ...beban lebih$ arus @s -'= *.7+ ? ,n selama 60 detik ... beban lebih$ arus @s -'= 6.7 ? ,n selama 0 detik ... beban lebih$ arus @s -'= 44. ? ,n selama 40 detik ...Beban lebih$ arus @s -'= 2+ ? ,n selama 2 detik ...@ubung singkat pada trao ,2t F 4.2+0 ...@ubung singkat pada trao
(% Penutu Bali. Oto+atis 3 Autore8loser
Penutup Balik ;tomatis (PB;) merupakan pengaman gangguan arus lebih pada jaringan distribusi yang dilengkapi dengan penutup balik otomatis. Alat ini digunakan sebagai pelengkap untuk pengaman gangguan temporer (gangguan sementara) dan juga untuk membatasi luas daerah yang padam akibat gangguan.
:ara kerja autoreloser ditunjukkan pada gambar .$ autoreloser merasakan adanya arus gangguan$ mengisolasi gangguan dan selanjutnya seara otomatis meng#energi$e system kembali. 'etapi jika terjadi arus gangguan permanen$ maka autoreloser tersebut akan menguni dalam keadaan open setelah melakukan sejumlah operasi open E lose.
ambar . :ara kerja autoreloser
Dlihat dari peredam busur apinya PB; adalah % 4. PB; dengan media minyak
2. PB; dengan media >aum . PB; dengan media as &96
Dilihat dari peralatan kontrolnya adalah % 4. PB; dengan kontrol hidroulik 2. PB; dengan kontrol elektronik Dilihat dari peralatan sensornya adalah %
4. PB; dengan sensor arus listrik 2. PB; dengan sensor tegangan
(( )oa- Brea. Sit8h <)BS=
B& dapat dioperasikan seara manual maupun seara otomatis$ digunakan untuk memutuskan beban di atas 60 A dan sebagai pemadam busur adalah gas &96. Pada rangkaian loop atau paralel$ B& bisa juga digunakan sebagai setionaliser$ seperti pada ontoh rangkaian gambar .*.
ambar .* Pemasangan B& pada rangkaian paralel
B& dilengkapi dengan elemen sensor arus untuk gangguan antar asa dan gangguan asa ke tanah. B& biasanya dipasang di jaringan &aluran dara 'egangan "enengah (&'") pedesaan atau pnggiran kota dan juga bisa dipasang pada jaringan &aluran Kabel ba/ah
tanah 'egangan "enengah (&K'").
(a) (b) ()
Keterangan gambar .+ %
(a) angguan di setion 4 (set 4) % autoreloser 9 trip kemudian lokout atau membuka (;99)$ dan keadaan setionaliser &4 dan &2 tidak bekerja.
(b) angguan pada setion 2 (set 2) % ketika gangguan terjadi pada setion 2 maka autoreloser trip kemudian menutup kembali terjadi sampai dua kali dan trip lagi sebelum setionaliser &4 membuka untuk mengisolir gangguan. () angguan pada setion (set ) % -ika gangguan terjadi di setion
autoreloser trip dan menutup kembali satu kali dan trip lagi sebelum setionaliser &2 membuka untuk mengisolir gangguan.
BAB I0