Sistem jaringan distribusi merupakan sistem jaringan tenaga listrik tegangan menengah yang memasok kelistrikan ke beban (pelanggan) tegangan rendah 220-380 V dengan tegangan menengah 20 kV. Tenaga listrik ini dihasilkan oleh pembangkit dengan tegangan 11 kV sampai 24 kV yang kemudian dinaikkan oleh gardu induk dengan trafo step up menjadi tegangan 70 kV sampai 500 kV dengan tujuan untuk memperkecil kerugian daya pada saluran transmisi. Selanjutnya disalurkan melalui sistem saluran transmisi. Kerugian daya pada saluran transmisi sebanding dengan kuadrat arus yang mengalir.
Pada sistem saluran transmisi, tegangan diturunkan lagi menggunakana trafo distribusi step down menjadi tegangan 20 kV pada gardu induk distribusi, kemudian dengan tegangan tersebut penyaluran tenaga listrik dilakukan oleh saluran distribusi primer. Dari saluran distribusi primer, gardu distribusi mengambil tegangan dan diturunkan menjadi sistem tegangan rendah 20 kV.
5.2 Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM)
Saluran udara tegangan menengah merupakan sistem jaringan distribusi primer dengan besar tegangan 20 kV dan salah satu kontruksi termurah untuk menyalurkan tenaga listrik. Ciri utama jaringan tegangan menengah adalah penggunaan kabel penghantar telanjang (AAAC) dengan berbagai ukuran yang ditopang dengan isolator pada tiang beton. Penggunaan penghantar telanjang harus memperhatikan segala faktor yang terkait dengan keselamatan ketenagalistrikan seperti jarak aman minimum (ROW) antara fasa atau dengan bangunan, pohon/tanaman, apalagi dengan jangkauan manusia.
5.2.1. Komponen pada Saluran Udara tegangan Menengah
Komponen yang terdapat pada sistem jaringan distribusi merupak rangkaian komponen yang terpasang menjadi satu kesatuan dalam konstruksi jaringan tegangan menengah, yang semua material terpasang pada jaringan ini terdiri dari dua bagian yaitu material distribusi utama dan material pelengkap. Disebut material distriusi
22 utama karena fungsinya sangat penting pada konstruksi jaringan menengah sehingga tidak dapat tergantikan. Sedangkan untuk material pelengkap karena bagian pelengkap untuk menunjang pemasangan material distribusi utama pada konstruksi. Komponen-komponen tegangan menengah adalah:
Penghantar/Konduktor
Penghantar pada SUTM terdiri dari dua yaitu penghantar telanjang dan berisolasi setengah. Konduktor terbuat dari bahan utama aluminium. Bedanya, pada penghantar telanjang dipilin bulat padat, sedangkan konduktor berisolasi setengah diisolasi dengan material XLPE. Pada kedua penghantar ini, ada syarat yang harus dipenuhi agar material ini sesuai dengan apa yang diinginkan yaitu, SPLN 42 -10 : 1986 dan SPLN 74 : 1987 untuk konduktor telanjang, sedangkan berisolasi setengah yaitu SPLN No 43-5-6 tahun 1998.
Tiang Listrik
Tiang listrik merupakan salah satu material yang sangat penting dan juga penyangga yang terbuat dari bahan kuat untuk menahan beban tarik maupun tekan yang berasal dari kawat ataupun tekanan angin. Penyangga kawat yang berada diatas tiang dengan jarak yang disesuaikan dengan ketentuan. Tiga jenis bahan tiang listrik yaitu tiang kayu, tiang besi, dan tiang beton.
Isolator
Isolator merupakan pengaman penghantar bertegangan dengan tiang penopang atau travers yang terdiri dari beberapa jenis. Isolator digunakan untuk memisahkan secara elektrik dua buah kawat atau lebih agar tidak terjadi kebocoran arus atau loncatan bunga apu yang mengakibatkan kerusakan pada jaringan. Jenis isolator yaitu isolator pos saluran (line post type insulator), isolator pasak, isolator batang panjang, isolator gantung, dan isolator cincin. Beberapa material yang sering digunakan untuk pembuatan isolator antara lain porselin, gelas, karet, dan masih banyak lagi.
Cross Arm
Dipakai untuk menjaga penghantar dan peralatan sutm yang dipasang tetap berada diatas tiang. Biasanya terbuat dari bahan besi. Pemasangan dengan memasang klem-klem, sekrup dengan baut dan mur secara langsung yang biasanya dipasang baut penyangga isolator dan peralatan lainnya.
23 Merupakan salah satu alat proteksi bagi peralatan listrik terhadap tegangan lebih yang disebabkan oleh petir ataupun surja hubung (switching surge). Bersifat sebagai by-pass yang diatur sedemikian rupa disekitar isolator sehingga tidak mengganggu aliran daya sistem dan membentuk jalan dan mudah dilalui arus kilat ke sistem pentanahan sehingga tidak menimbulkan tegangan lebih yang tinggi dan juga tidak merusak isolator peralatan listrik. Pada keadaan normal, peralatan ini bersifat sebagai isolator, sedangkan pada saat terjadinya surja petir bersifat sebagai konduktor dengan tahanan relatif rendah sehingga arus dapat dialirkan ke tanah. Setelah selesai, arrester dapat dengan cepat kembali menjadi isolator. Sesuai dengan fungsinya, arrester melindungi peralatan listrik pada sistem jaringan distribusi terhadap tegangan lebih. Di gardu induk, bedanya dipasang
arrester pada trafo untuk menjamin terlindungnya trafo dan peralatan lainnya dari
tegangan lebih tersebut.
Peralatan Hubung (Switching)
Pada percabangan atau pengalokasian seksi jaringan SUTM yang bermaksud untuk mempermudah operasional harus dipasang Pemutus Beban (Load Break Switch : LBS). selain LBS dapat juga dipasangkan Fused Cut-Out (FCO), dan juga DS.
Recloser
Recloser adalah rangkaian listrik tegangan menengah yang terdiri dari pemutus tenaga yang dilengkapi kotak kontrol elektonik (Electronic Control Box) recloser, yaitu suatu peralatan elektronik sebagai kelengkapan recloser dimana peralatan ini tidak berhubungan dengan tegangan menengah dan pada kotak ini recloser dapat dikendalikan cara pelepasannya. Dari dalam kotak kontrol inilah pengaturan (setting) recloser dapat ditentukan.
24
Gambar 5.1 Gambar kotak kontrol elektronik recloser
Transformator Daya
Berfungsi mengubah tegangan menengah (20kV) menjadi tegangan rendah (380/220V). Pemilihan kapasitas trafo bergantung kepada seberapa besar beban pelanggan yang akan di tanggung oleh sebuah trafo distribusi. PLN memberikan pelayanan kapasitas trafo distribusi mulai dari 50kVA hingga 315kVA.
Perangkat Hubung Bagi Tegangan Rendah (PHB TR)
Merupakan perlengkapan hubung bagi yang dipasang pada sisi tegangan rendah yang berfungsi sebagai penghubung serta pembagi atau pendistribusian listrik dan diteruskan ke jaringan tegangan rendah melalui kabel yang diamankan oleh NH Fuse jurusan masing-masing.
25
5.3 Partial Discharge (PD)
Merupakan peluahan sebagian atau loncatan bunga api listrik yang terjadi pada isolasi secara lokal, baik pada rongga dalam maupun permukaan akibat beda potensial yang sangat tinggi. Faktor penyebab terjadinya peristiwa ini antara lain kualitas bahan yang kurang baik, celah pada rongga dalam, kerusakan maupun ketidaksempurnaan dalam proses pengerjaan. Salah satu mekanisme partial discharge disebabkan oleh adanya rongga pada bahan isolasi.
Gejala partial discharge secara elektrik dan non elektrik berbeda. Secara non-elektrik terjadi perubahan panas, adanya cahaya, noise, tekanan gas, perubahan struktur kimia. Sedangkan secara elektrik terjadu rugi elektrik dan pulsa-pulsa elektrik.
Partial Discharge dapat ditentukan dengan pengukuran tegangan pada objek,
pengukuran arus pada rangkaian luar, pengukuran intensitas radiasi gelombang elektromagnetik.
Partial discharge hanya terjadi pada tegangan diatas tegangan 20 kV. Magnitude
partial discharge jika terjadi di 10 -50 pC maka belum terjadi kegagalan. Jika berada diantara 300-500 pC maka awal terjadi penurunan kualitas isolasi. Jika 1000-3000 pC maka perkembangan kegagalan dan pada isolasi kertas sudah terjadi kegagalan sempurna. Dan 10.000-100.000 pC terjadi kerusakan tahanan isolasi minyak. Beberapa alat untuk mengukur PD adalah OWTS (oscilating wave test system), Sensor frekuensi tinggi CT (HFCT), sensor acoustic emission, Megger UHF-PDD, Ultrasonic
leak detector, Thermofision, dan juga Corona camera.
Fluke ii900 series
Alat ini digunakan untuk melakukan pengukuran PD yang menangkap frekuensi suara. Untuk measurement range nya terdapat pada tabel 5.1 berikut
Tabel 5.1 Measurement range
15.4 dB SPL to 115.2 dB SPL ±1 dB SPL 2 kHz 5.6 dB SPL to 102.5 dB SPL ±2 dB SPL 19 kHz 28.4 dB SPL to 131.1 dB SPL ±1 dB SPL 35 kHz 41.8 dB SPL to 133.1 dB SPL ±3 dB SPL 52 kHz
26