ANALISIS KELAYAKAN CURRENT TRANSFORMATOR (CT) BERDASARKAN HASIL UJI ERROR RATIO PADA KUBIKEL INCOMING 20KV DI GAS
INSULATED SWITCHGEAR (GIS) 150 KV KOTA TIMUR PT. PLN (PERSERO) ULTG BOOM BARU PALEMBANG
LAPORAN AKHIR
Dibuat Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik
Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh : M.Rifki Juliansyah
061830310810
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG
2021
ii
iii
iv
Motto :
“siapa yang bersungguh maka ia akan menemukannya.”
Jawaban sebuah keberhasilan adalah terus belajar dan tak kenal putus asa.
Pendidikan adalah kunci untuk membuka dunia, sebuah paspor untuk kebebasaan.
Laporan Akhir ini saya persembahkan untuk :
Kedua Orangtuaku Ayah dan Ibuku serta saudara – saudaraku yang telah memberiku semangat dan tak henti – hentinya memberikan motivasi agar diriku menjadi lebih baik lagi.
Bapak Ir.Siswandi.M.T dan Bapak Muhammad Noer ,
S.ST., M.T. Selaku dosen pembimbing yang telah membimbing dan memberiku banyak ilmu.
Seseorang yang telah memberiku semangat dan banyak membantuku dalam menyelesaikan laporan ini.Annisa Jala Senasti.
Teman – Teman seperjuangan ku kelas 6LD angkatan 2018 yang telah banyak memberi dorongan untuk lebih maju.
Almamater tercintaku ‘Politeknik Negeri Sriwijata”
v
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahi rabbil’alamin. Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah Subhanahu Wa Ta’ala yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, atas berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan lapora akhir dengan baik.Shalawat serta salam tak lupa penulis ucapkan kepada junjungan nabi Muhammad shallahu’alaihiwasallam, Allahumma shalli’ala Muhammad wa’ala ali Muhammad.
Sehubungan dengan salah satu persyaratan menyelesaikan pendidikan Diploma III pada jurusan Teknik Elektro program studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya yaitu dengan membuat Laporan Akhir dengan judul “
ANALISIS KELAYAKAN CURRENT TRANSFORMATOR (CT)
BERDASARKAN HASIL UJI ERROR RATIO PADA KUBIKEL INCOMING 20KV DI GAS INSULATED SWITCHGEAR (GIS) 150KV KOTA TIMUR PT PLN (PERSERO) ULTG BOOM BARU PALEMBANG”
Selama penyusunan laporan akhir ini , penulis menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah banyak membantu dalam penyelesaian Laporan Akhir ini, terutama kepada :
1. Bapak Dr. Ing. Ahmad Taqwa, M.T. selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.
2. Bapak Ir. Iskandar Lutfi, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro.
3. Bapak Herman Yani, ST., M.Eng. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro.
4. Bapak Anton Firmansyah, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Listrik.
5. Bapak Ir.Siswandi,M.T. selaku Pembimbing I Laporan Akhir.
6. Bapak Mohammad Noer, S.ST., M.T. selaku Pembimbing II Laporan Akhir
7. Bapak Jefry Sugihatmoko selaku pembimbing lapangan 1 PT. PLN (Persero) UPPJ Sumsel.
8. Bapak Dwi selaku pembimbing lapangan 2 PT. PLN (Persero) UPPJ
vi Sumsel.
9. Bapak Andika selaku Supervisor GIS Kota Timur.
10. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam penyusunan laporan akhir ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Dalam penyusunan laporan akhir ini penulis telah berusaha menyelesaikannya dengan sebaik mungkin, akan tetapi penulis menyadari bahwa masih adanya kekurangan dalam penyusunan laporan akhir ini. Oleh karena itu, penulis berharap kritik dan saran untuk menyempurnakan laporan akhir ini.
Semoga laporan akhir ini bermanfaat dan menambah pengetahuan serta informasi bagi pembaca.
Palembang, Juli 2021
Penulis
vii ABSTRAK
ANALISIS KELAYAKAN CURRENT TRANSFORMATOR (CT)
BERDASARKAN HASIL UJI ERROR RATIO PADA KUBIKEL INCOMING 20KV DI GAS INSULATED SWITCHGEAR (GIS) 150 KV
KOTA TIMUR PT. PLN (PERSERO) ULTG BOOM BARU PALEMBANG
(2021 : 56 Halaman + Daftar Pustaka + Daftar Lampiran)
M.Rifki Juliansyah 0618 3031 0810
Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya
Transformator arus (Current Transformator) merupakan salah satu jensi trafo yang digunakan untuk mengubah besaran arus di sisi primer instalasi listrik berskala besar menjadi besaran arus berskala kecil secara lebih teliti dan akurat..
Setiap Transformator Arus yang akan digunakan PLN harus memenuhi kriteria standar yang telah ditetapkan dan dituntut bekerja sesuai dengan fungsi dan kemampuannya. Pengujian kesalahan rasio atau error ratio bertujuan untuk melihat adanya perbedaan rasio arus pada nameplate dengan rasio sebenarnya.
Salah satu contoh hasil pengujian yaitu pada Fasa R Core 1 (1S1-1S2) dengan nilai pengukurannya 998,906 : 1 A dan nilai perhitungannya 1000,310 : 1 A terdapat selisih 1,404 A. Adanya selisih ini dapat dipengaruhi oleh kesalahan perbandingan atau error rasio. Pengujian % error ratio salah satunya pada Fasa S Core 1 (1S1-1S2) dengan % pengukuran 0,152% dan % perhitungan 0,218%
sehingga terdapat selisih 0.066% . Nilai hasil perhitungan ini berdasarkan pembebanan 100% dan masih termasuk dalam keadaan yang baik sesuai dengan ketentuan kelas ketelitian 5P adalah ± 1%.
Kata kunci : Transformator arus, Error ratio, kelas ketelitian.
viii ABSTRACT
ANALYSIS FEASIBILITY OF CURRENT TRANSFORMER (CT) BASED ON ERROR RATIO TEST RESULTS 20 KV INCOMING
CUBICEL IN 150 KV GAS INSULATED SWITCHGEAR (GIS) KOTA TIMUR
PT. PLN (PERSERO)
ULTG BOOM NEW PALEMBANG
(2021 : 56 Pages + References + List of Appendices)
M.Rifki Juliansyah 0618 3031 0810
Electrical Engineering Department Electricity Engineering Study Program State Polytechnic of Sriwijaya
The Current transformer is one type of transformer that is used to convert the quantities on the primary side of large-scale electrical installations into small currents accurately and accurately. Every transformer that will be used by PLN must meet the criteria that have been set and work according to its functions and capabilities. The error ratio or error ratio test aims to see the difference between the current ratio on the nameplate and the actual ratio. One example of the test results is in Phase R Core 1 (1S1-1S2) with a measurement value of 998,906: 1 A and the calculation is 1000,310: 1 A, the difference is 1,404 A. The existence of this difference can be determined by comparison errors or error ratios. One of the
% error ratios is in Phase S Core 1 (1S1-1S2) with % measurement 0.152% and % calculation 0.218% so that there is a difference of 0.066%. The value of this calculation is based on 100% loading and is still in good condition in accordance with the provisions of 5P accuracy is ± 1%.
Keywords: Current transformer, Error ratio, accuracy class.
ix DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
SURAT PERNYATAAN ... iii
MOTTO ... iv
KATA PENGHANTAR ... v
ABSTRAK ...vii
ABSTRACT ... viii
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ...xv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 1
1.3 Pembatasan Masalah ... 2
1.4 Tujuan dan Manfaat ... 2
1.4.1 Tujuan ... 2
1.4.2 Manfaat ... 2
1.5 Metode Penulisan ... 3
1.5.1 Metode Studi Literatur ... 2
1.5.2 Metode Observasi... 3
1.5.3 Metode Diskusi ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1 Kubikel Tegangan Menengah ... 5
2.1.1 Definisi Kubikel Tegangan Menengah ... 5
2.1.2 Jenis Kubikel ... 6
2.1.3 Komponen - Komponen Kubikel ... 8
x
2.2 Current Transformator... 9
2.2.1 Definisi Current Transformator ... 9
2.2.2 Prinsip Kerja Current Transformator ... 9
2.2.3 Fungsi Current Transformator ... 11
2.2.4 Jenis Current Transformator... 13
2.2.5 Spesifikasi Trafo Arus... 19
2.2.6 Kesalahan Trafo Arus ... 23
2.2.7 Kelas Ketelitian Trafo Arus Metering... 25
2.2.8 Kelas Ketelitian Trafo Arus Proteksi ... 26
2.2.9 Eksitasi (knee point) ... 29
2.3 Shutdown Testing/Measurement ... 29
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 32
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ... 32
3.1.1 Waktu Penelitian ... 32
3.1.2 Tempat Penelitian... 32
3.2 Diagram Satu Garis GIS Kota Timur Palembang ... 32
3.3 Identifikasi Current Transformator (CT) pada Kubikel Incoming 20 kV GIS Kota Timur Palembang ... 33
3.3.1 Trafo Arus dengan 3 Core (inti) dan 3 Tap ... 33
3.3.2 Kelas 0,2S (Kelas Metering) ... 34
3.3.3 Kelas5P (Kelas Proteksi)... 34
3.4.3 Kelas PX (Kelas Proteksi) ... 34
3.4 Alat Uji Megger MRCT ... 34
3.5 Persiapan Pelaksanaan Pengujian Terhadap Current Transformator ... 36
3.6 Prosedur Percobaan ... 37
3.7 Gambar Rangkaian Pengujian ... 38
3.8 Flowchart Penelitian ... 39
BAB IV PEMBAHASAN ... 40
xi
4.1 Pembahasan Pengujian Knee Point (Titik Jenuh) Pada Current Transformator
(CT) Kubikel Incoming 20kv GIS Kotim ... 40
4.1.1 Kurva Karakteristik Knee Point (Titik Jenuh Pada Current Transformator ... 40
4.1.2 Perbandingan Vk dan Vs ... 42
4.2 Pembahasan Pengujian Ratio Current Transformator ... 44
4.2.1 Hasil Pengukuran Ratio Current Transformator (CT) Menggunakan Alat Uji Megger MRCT ... 44
4.2.2 Hasil Perhitungan Manual Ratio Current Transformator (CT) ... 44
4.2.3 Tabel Dan Grafik Hasil Pengukuran Menggunakan Alat Uji Megger MRCT dan Perhitungan Manual Ratio Current Transformator (CT) .. 47
4.3 Pembahasan Pengujian Error Ratio Current Transformator (CT) ... 49
4.3.1 Hasil Pengukuran Error Ratio Current Transformator (CT) Menggunakan Alat Uji Megger MRCT ... 49
4.3.2 Hasil Perhitungan Manual Ratio Current Transformator (CT) ... 50
4.3.3 Tabel Dan Grafik Hasil Pengukuran Menggunakan Alat Uji Megger MRCT dan Perhitungan Manual Error Ratio Current Transformator (CT) ... 51
4.4 Analisis ... 54
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 57
5.1 Kesimpulan ... 57
5.2 Saran ... 58
DAFTAR PUSTAKA ... 59
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Kubikel Tegangan Menengah ... 5
Gambar 2.2 Peralatan Dalam Kubikel 20kV ... 5
Gambar 2.3 Kubikel Incoming Di GIS Kotim ... 6
Gambar 2.4 Kubikel Outgoing GIS Kotim ... 7
Gambar 2.5 Kubikel Pemakaian Sendiri GIS Kotim ... 7
Gambar 2.6 Kubikel Kopel GIS Kotim ... 7
Gambar 2.7 Kubikel PT GIS Kotim ... 8
Gambar 2.8 Kubikel Bus Riser GIS Kotim ... 8
Gambar 2.9 Bagian utama Trafo Arus ... 10
9Gambar 2.10 Rangkaian Ekuivalen dilihat dari sisi Primer ... 10
Gambar 2.11 Rangkaian pada CT ... 11
Gambar 2.12 Kurva Kejenuhan CT Untuk Pengukuran dan Proteksi ... 12
Gambar 2.13 Luas Penampang Inti Trafo Arus ... 13
Gambar 2.14 Bar Primary ... 13
Gambar 2.15 Wound Primary ... 14
Gambar 2.16 Trafo Arus Pemasangan Outdoor ... 15
Gambar 2.17 Trafo Arus Pemasangan Indoor ... 16
Gambar 2.18 Trafo Arus dengan 2 Inti ... 16
Gambar 2.19 Trafo Arus dengan 4 Inti ... 17
Gambar 2.20 Primer Seri CT rasio 800/1 A ... 17
Gambar 2.21 Primer Paralel CT rasio 1600/1 A ... 18
Gambar 2.22 CT Sekunder 2 Tap ... 18
Gambar 2.23 CT Sekunder 3 Tap ... 18
Gambar 2.24 Kesalahan Sudut Fasa ... 24
Gambar 2.25 Kurva Faktor Batas Ketelitian ... 26
Gambar 2.26 Kurva Eksitasi CT ... 29
Gambar 2.27 Rangkaian Pengujian Eksitasi ... 30
Gambar 2.28 Karakteristik Eksitasi... 30
Gambar 2.29 Pengujian Ratio dengan Metode Tegangan ... 31
xiii
Gambar 2.30 Pengujian Ratio dengan Metode Arus ... 31
Gambar 3.1 Diagram Satu Garis GIS Kota Timur ... 33
Gambar 3.2 Alat Uji Megger ... 34
Gambar 3.3 Rangkaian Pengujian ... 38
Gambar 3.4 Flowchart Penelitian ... 39
Gambar 4.1Kurva Karakteristik Knee Point Fasa R Core 1 ... 40
Gambar 4.2 Kurva Karakteristik Knee Point Fasa R Core 2 ... 41
Gambar 4.3 Perbandingan Ratio Pengukuran Dan Perhitungan CT Fasa R ... 48
Gambar 4.4 Perbandingan Ratio Pengukuran Dan Perhitungan CT Fasa S ... 48
Gambar 4.5 Perbandingan Ratio Pengukuran Dan Perhitungan CT Fasa T ... 49
Gambar 4.6 Perbandingan Error Ratio Pengukuran Dan Perhitungan CT Fasa R ... 53
Gambar 4.7 Perbandingan Error Ratio Pengukuran Dan Perhitungan CT Fasa S ... 53
Gambar 4.8 Perbandingan Error Ratio Pengukuran Dan Perhitungan CT Fasa T ... 54
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Batas Kesalahan Trafo Arus Metering ... 25
Tabel 2.2 Batas Kesalahan Trafo Arus Metering ... 25
Tabel 2.3 Kesalahan Rasio dan Pergeseran Fasa Trafo Arus Proteksi ... 26
Tabel 4.1 Perbandingan Vk dan Vs... 43
Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Rasio CT Fasa R Core 1 ... 44
Tabel 4.3 Hasil Pengukuran dan Perhitungan Rasio CT ... 47
Tabel 4.4 Hasil Pengukuran Kesalahan Rasio CT Fasa R Core 1 ... 49
Tabel 4.5 Hasil Pengukuran dan Perhitungan Error Rasio CT ... 52
xv
DAFTAR LAMPIRAN
1. Lembar Rekomendasi Sidang Laporan Akhir.
2. Lembar Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir.
3. Lembar Uraian Bimbingan Laporan Akhir 4. Lembar Pelaksanaan Revisi
5. Foto Penelitian 6. Data CT Test Report
