PEMILIHAN KOMPONEN KUBIKEL

PEMILIHAN KOMPONEN KUBIKEL

A. Single Line Diagram Kubikel PLN

Kubikel 20 kV adalah komponen peralatan untuk memutuskan dan menghubungkan, pengukuran, tegangan, arus maupun daya, peralatan proteksi dan control. Didalam perencanaan ini, pelanggan memesan daya kepada PLN sebesar 1730 kVA, pelanggan ini termasuk pelanggan TM / TM / TR sehinga trafo milik pelanggan, rugi-rugi di tanggung pelanggan, pengukuran di sisi TM dan trafo ditempatkan di gardu distribusi.

Untuk kubikel PLN pemilihan alat pengukuran pembatas disisi TM digunakan 3 set yaitu 1 LBS incoming, kubikel metering dan kubikel metering (fixed) dengan rating arus 630 A, rating tegangan 24kV ketahanan arus hubung singkat (Ith) minimum 16kA, 1s dan breaking capacity untuk CB outgoing minimum 16kA dengan proteksi minimal sesuai karateristik TDL (berdasarkan

Pemberlakuan Kontruksi Disjatim untuk SLTM daya 691 kVA sampai dengan 2180 kVA)

Berikut spesifikasi untuk kubikel PLN ialah: 1. Incoming : IMC

2. Metering : CM2 3. Outgoing : DM1-A Dari schneider / Merlin Gerin

1. Incoming (IMC 1)

Peralatan dasar yang dibutuhkan pada IMC :  Saklar dan earth switch

 Busbar 3 fasa  Indikator tegangan  Mekanisme operasi CIT

 Busbar 3 fasa bawah untuk outgoing  Connection pads for dry-type cables  1-3 CT

Peralatan Bantu :

- Motoruntuk mekanisme operasi - Kontak bantu

- Key type interlocks - Heating element 50 W - Stands footing

- Unit pelepasan

a. Load Break Switch

Ialah pemutus dan penyambung tegangan dalam keadaan berbeban, komponen berbeban terdiri atas beberapa fungsi yaitu:

1. Earth Switch 2. Disconnect Switch 3. Load Break Switch

Untuk meng-energized, proses harus berurutan (1-2-3) dan memutus beban harus dengan urutan kebalikan (3-2-1). 𝐼_𝑁 = 2000 𝑘𝑉𝐴 20.000 𝑉 𝑥 √3= 57,73 𝐴 In = 115% x In primer = 115% x 57,73 = 26,55 A b. Coupling Capasitor

Dalam penandaan kubikel membutuhkan lampu tanda dengan tegangan kerja 410 V. Karena pada kubikel mempunyai tegangan kerja 20 kV, maka tegangan tersebut harus diturunkan hingga 410 V - 400 V menggunakan coupling capasitor dengan 5 cincin yang menghasilkan

output tegangan = 20 kV/5 = 400 V

c. Current Transformer

Untuk tiap penyulang, maka hanya mengukur setengah kapasitas daya terpasang sebesar 1730 kVA. Sehingga arus nominalnya ialah:

𝐼_𝑁 = 2000 𝑘𝑉𝐴

20.000 𝑉 𝑥 √3= 57,73 𝐴

Sedangkan meter yang digunakan hanya mampu menerima arus sampai 5 A. Sehingga membutuhkan CT dengan spesifikasi :

CT ARM2/N2F

Single Primary Winding

Double Secondary Winding Untuk Pengukuran dan Pengaman Arus rating : 75 A / 5 A

Ith : 16 kA

Untuk metering 5 A, Burden : 7,5 VA , Class : 0,5 Untuk proteksi 5 A, Burden 10 VA – 5P10

d. Mekanisme operasi CIT

2. Metering (CM2)

Peralatan dasar :

 Disconnecting Switch dan Earth Switch  Busbar 3 fasa

 Mekanisme operasi CS  Saklar isolasi LV Circuit  Fuse LV

 3 buah Fuse tipe 6,3 A UTE / DIN  3 Potensial Transformer (fasa to netral)  2 Potensial Transformer (fasa to fasa) Peralatan Bantu :

 Kontak bantu  Stands footing

 Heating element 50 W  Kontak Indikator untuk fuse

a. Mekanisme Operasi CS

b. Potensial Transformer

Spesifikasi potensial transformer :

Transformer VRC2 / S1 phase to phase 50 Hz / 60 Hz Rated voltege : 24 kV Primary voltage : 20kV Secondary voltage : 100 V Thermal power : 500 VA Rated output : 50 VA Kelas akurasi : 0,5 c. Heating Element 50 W

Digunakan sebagai pemanas dalm kubikel. Sumber listrik heating element ini berdiri sendiri 220 V-AC. Difungsikan untuk menghindari flash over akibat embun yang ditimbulkan oleh kelembaban di sekitar kubikel.

4. Outgoing (DM1-A)

Peralatan dasar :

- Circuit Breaker SF1 / SF (hanya untuk 400 – 630 A) - Disconnecting switch dan earth switch

- Circuit breaker mekanisme operasi RI - Disconnecting mekanisme operasi CS - Indikator tegangan

- 3 CT untuk circuit breaker SF1 - Kontak bantu pada circuit breaker - Busbar 3 fasa untuk bagian bawah - Connections pads for dry type cables - Downstream earthing switch

Peralatan bantu :

Kubikel

- Kontak bantu pada disconnecting

- Konektor tambahan untuk penghantar dari atas

- Proteksi menggunakan relai Statimax atau relai elektronik Sepam untuk circuit breaker SF1 - 3 potensial transformer untuk circuit breaker SF1

- Interlock tipe key - Heating element 50 W - Stands footing

- Surge arrestor

Circuit breaker

- Motor untuk mekanisme operasi - Unit pelepasan

- Perhitungan otomatis pada mekanisme operasi manual

a. Mekanisme Operasi

b. Current transformer

Trafo yang digunakan adalah trafo dengan daya total 1730 kVA. Sehingga arusn ominalnya ialah:

𝐼_𝑁 = 2000 𝑘𝑉𝐴

20.000 𝑉 𝑥 √3= 57,73 𝐴 Spesifikasi current transformer yang digunakan :

CT ARM3/N2F

Double Primary Winding

Single Secondary Winding Untuk Pengukuran dan Pengaman Arus rating : 100 / 200 A

Ith : 12,5 / 25 kA t ( s ) : 1

Untuk metering 5 A, Burden : 7,5 VA , Class : 0,5 Untuk proteksi 5 A, Burden 10 VA – 5P15

c. Pemilihan Disconnecting Switch (DS).

Disconnecting switch merupakan peralatan pemutus yang dalam kerjanya (menutup dan membuka) dilakukan dalam keadaan tidak berbeban, karena alat ini hanya difungsikan sebagai pemisah bukan pemutus.

Jika DS dioperasikan pada saat keadaan berbeban maka akan terjadi flash over atau percikan-percikan api yang dapat merusak alat itu sendiri.

Fungsi lain dari disconnecting switch adalah difungsikan sebagai pemisah tegangan pada waktu pemeliharaan dan perbaikan, sehingga dperlukan saklar pembumian agar tidak ada muatan sisa.

Karena DS dioperasikan sebagai saklar maka perhitungannya adalah :

15 , 1 20 3 ) ( _   kV trafo KVA I

15

,

1

20

3

2000

_





kV

kVA

I

= 66,38 A d. Circuit Breaker SF6 Tegangang Supply : AC 230 V Daya : 380 VA Arming time : 15 s

Daya Kumparan Shunt trip : 180 VA Daya Kumparan Shunt closing : 180 VA

B. Single Line Diagram Kubikel Pelanggan IMC FEEDER METERING CM-2 OUTGOING DM1-A PT Fuse PT

Busbar 20 kV

Earth switch (SF6) LBS (SF6) CT _CT Earth switch (SF6) CB (SF6)

Kubikel 20 kV adalah komponen peralatan untuk memutuskan dan menghubungkan, pengukuran, tegangan, arus maupun daya, peralatan proteksi dan control. Didalam perencanaan ini, pelanggan memesan daya kepada PLN sebesar 2335 kVA, pelanggan ini termasuk pelanggan TM / TM / TR sehinga trafo milik pelanggan, rugi-rugi di tanggung pelanggan, pengukuran di sisi TT dan trafo ditempatkan di gardu distribusi.

Kubikel terdiri dari dua unit. Pertama adalah milik PLN (yang bersegel) dan kubikel milik pelanggan (hak pelanggan sepenuhnya). Setiap kubikel terdiri dari 2 incoming, metering dan outgoing. Pada perencanaan ini, kubikel pelanggan dan PLN disamakan spesifikasinya, karena selain PLN, pelanggan juga perlu memonitoring metering milik pelanggan itu sendiri. Spesifikasi kubikel ialah:

5. Incoming : IMC 6. Metering : CM2 7. Outgoing : DM1-A Dari schneider / Merlin Gerin

2. Incoming (IMC 1)

 Saklar dan earth switch  Busbar 3 fasa

 Indikator tegangan  Mekanisme operasi CIT

 Busbar 3 fasa bawah untuk outgoing  Connection pads for dry-type cables  1-3 CT

Peralatan Bantu :

- Motoruntuk mekanisme operasi - Kontak bantu

- Key type interlocks - Heating element 50 W - Stands footing

- Unit pelepasan

- Konektor tambahan untuk penghantar dari atas

a. Load Break Switch

Ialah pemutus dan penyambung tegangan dalam keadaan berbeban, komponen berbeban terdiri atas beberapa fungsi yaitu:

4. Earth Switch 5. Disconnect Switch 6. Load Break Switch

Untuk meng-energized, proses harus berurutan (1-2-3) dan memutus beban harus dengan urutan kebalikan (3-2-1). 𝐼_𝑁 = 800 𝑘𝑉𝐴 20.000 𝑉 𝑥 √3= 23,09 𝐴 In = 115% x In primer = 115% x 23,09 = 26,55 A b. Coupling Capasitor

Dalam penandaan kubikel membutuhkan lampu tanda dengan tegangan kerja 410 V. Karena pada kubikel mempunyai tegangan kerja 20 kV, maka tegangan tersebut harus

diturunkan hingga 410 V - 400 V menggunakan coupling capasitor dengan 5 cincin yang menghasilkan

output tegangan = 20 kV/5 = 400 V

c. Current Transformer

Untuk tiap penyulang, maka hanya mengukur setengah kapasitas daya terpasang sebesar 800 kVA. Sehingga arus nominalnya ialah:

𝐼_𝑁 = 800 𝑘𝑉𝐴

20.000 𝑉 𝑥 √3= 23,09𝐴

Sedangkan meter yang digunakan hanya mampu menerima arus sampai 5 A. Sehingga membutuhkan CT dengan spesifikasi :

CT ARM2/N2F

Single Primary Winding

Double Secondary Winding Untuk Pengukuran dan Pengaman Arus rating : 50 A / 5 A

Ith : 12,5 kA

Untuk metering 5 A, Burden : 7,5 VA , Class : 0,5 Untuk proteksi 5 A, Burden 10 VA – 5P10

d. Mekanisme operasi CIT

3. Metering (CM2)

Peralatan dasar :

 Disconnecting Switch dan Earth Switch  Busbar 3 fasa

 Mekanisme operasi CS  Saklar isolasi LV Circuit  Fuse LV

 3 buah Fuse tipe 6,3 A UTE / DIN  3 Potensial Transformer (fasa to netral)  2 Potensial Transformer (fasa to fasa) Peralatan Bantu :

 Kontak bantu  Stands footing

 Heating element 50 W  Kontak Indikator untuk fuse

 Konektor tambahan untuk penghantar dari atas

a. Mekanisme Operasi CS

b. Potensial Transformer

Spesifikasi potensial transformer :

Transformer VRC2 / S1 phase to phase 50 Hz / 60 Hz Rated voltege : 24 kV Primary voltage : 20kV Secondary voltage : 100 V Thermal power : 500 VA Rated output : 50 VA Kelas akurasi : 0,5 c. Heating Element 50 W

Digunakan sebagai pemanas dalm kubikel. Sumber listrik heating element ini berdiri sendiri 220 V-AC. Difungsikan untuk menghindari flash over akibat embun yang ditimbulkan oleh kelembaban di sekitar kubikel.

4. Outgoing (DM1-A)

Peralatan dasar :

- Circuit Breaker SF1 / SF (hanya untuk 400 – 630 A) - Disconnecting switch dan earth switch

- Circuit breaker mekanisme operasi RI - Disconnecting mekanisme operasi CS - Indikator tegangan

- 3 CT untuk circuit breaker SF1 - Kontak bantu pada circuit breaker - Busbar 3 fasa untuk bagian bawah - Connections pads for dry type cables - Downstream earthing switch

Peralatan bantu :

Kubikel

- Kontak bantu pada disconnecting

- Konektor tambahan untuk penghantar dari atas

- Proteksi menggunakan relai Statimax atau relai elektronik Sepam untuk circuit breaker SF1 - 3 potensial transformer untuk circuit breaker SF1

- Interlock tipe key - Heating element 50 W - Stands footing

- Surge arrestor

Circuit breaker

- Motor untuk mekanisme operasi - Unit pelepasan

- Perhitungan otomatis pada mekanisme operasi manual

b. Current transformer

Trafo yang digunakan adalah trafo dengan daya total 800 kVA. Sehingga arusn ominalnya ialah: In= k V x k VA 20 3 800 = 23,09 A

Spesifikasi current transformer yang digunakan : CT ARJP1/N2F

Double Primary Winding

Single Secondary Winding Untuk Pengukuran dan Pengaman Arus rating : 40 / 5 A

Ith : 12,5 kA

t ( s ) : 0,8

Untuk metering 5 A, Burden : 7,5 VA , Class : 0,5 Untuk proteksi 5 A, Burden 10 VA – 5P15

c. Pemilihan Disconnecting Switch (DS).

Disconnecting switch merupakan peralatan pemutus yang dalam kerjanya (menutup dan membuka) dilakukan dalam keadaan tidak berbeban, karena alat ini hanya difungsikan sebagai pemisah bukan pemutus.

Jika DS dioperasikan pada saat keadaan berbeban maka akan terjadi flash over atau percikan-percikan api yang dapat merusak alat itu sendiri.

Fungsi lain dari disconnecting switch adalah difungsikan sebagai pemisah tegangan pada waktu pemeliharaan dan perbaikan, sehingga dperlukan saklar pembumian agar tidak ada muatan sisa.