PEMELIHARAAN PERALATAN HUBUNG BAGI (KUBIKEL) 20kV
PELANGGAN BESAR
Andi Mahardi Hendrawan(L2F606005)
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Jalan Prof. Sudarto, Tembalang, Semarang
ABSTRAK
Pada instalasi tenaga listrik dan peralatan elektrik banyak dijumpai panel-panel yang digunakan untuk melindungi peralatan tersebut. Salah satunya adalah peralatan hubung bagi atau yang biasa disebut sebagai kubikel. Fungsinya adalah sebagai pengendali, penghubung dan pelindung serta membagi tenaga listrik dari sumber tenaga listrik. Dalam instalasi tegangan menengah kubikel diperlukan agar lebih mudah dalam pemantauan atau pemeliharaan sehingga peralatan listrik lebih awet.
Seiring dengan berjalannya waktu, maka kubikel pun mengalami penurunan kualitas pelayanan sehingga perlu dilakukan adanya upaya perawatan agar dapat mempertahankan atau mengembalikan pada tingkat prestasi awal dan dapat beroperasi dengan keandalan yang tinggi sehingga kontinuitas pelayanan listrik akan tercapai
Pada makalah kerja praktek ini akan dibahas bagaimana cara perawatan pada kubikel sehingga kubikel tetap mampu melayani kebutuhan listrik tanpa adanya gangguan yang berarti yang berdampak kerugian lebih besar.
Kata kunci kubikel, perawatan, kualitas.
I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Dalam perkembangannya, kebutuhan energi listrik semakin meningkat, sedangkan masyarakat sebagai konsumen energi listrik juga bertambah jumlahnya dan menuntut mutu serta kualitas pelayanan energi listrik yang lebih baik secara kontinyu.
Pada konsumen besar sering ditemukan suatu perangkat instalasi listrik yang sering disebut kubikel/ perangkat hubung bagi. Fungsinya adalah sebagai pembagi beban serta pengukuran
Kubikel didalamnya mempunyai berbagai alat seperti PMT, PT, CT, Relay, dll. Untuk itu perlu dilakukan pemeliharaan khusus agar tetap sesuai
dengan standart kinerjanya. 1.2 Tujuan
a. Mengetahui dan memahami cara
pemeliharaan pada peralatan listrik, terutama pada kubikel.
b. Meningkatkan pengetahuan dan
mempelajari sistem kerja kubikel.
c. Mengamati secara langsung rancangan alat-alat yang digunakan, cara kerja, dan proteksi pada kubikel.
1.3 Batasan Masalah
Dalam laporan kerja praktek ini membahas tentang pemeliharaan kubikel pada jaringan tegangan menengah.
II. Dasar Teori
2.1 Gambaran Umum PT PLN (Persero)
Perkembangan PT. PLN (Persero) Area Pelayanan dan Jaringan Semarang, dibagi menurut 8 kurun waktu yaitu :
a. Periode Sebelum Tahun 1943 b. Periode Tahun 1943 - 1945 c. Periode Tahun 1945 - 1950 d. Periode Tahun 1951 - 1966 e. Periode Tahun 1967 - 1985 f. Periode Tahun 1985 - 1994
g. Periode 1 Agustus 1994 - 1 Agustus 2000 h. Periode Tahun 2001 - Sekarang
III Analisa dan Pembahasan 3.1 Pengertian Kubikel
Kubikel ialah suatu perlengkapan atau peralatan listrik yang berfungsi sebagai pengendali, penghubung dan pelindung serta membagi tenaga listrik dari sumber tenaga listrik.
Gambar 1 Bentuk Kubikel 2.3 Fungsi Kubikel :
o Mengendalikan sirkuit yang dilakukan oleh saklar utama
o Melindungi sirkuit yang dilakukan oleh fase/pelebur
o Membagi sirkuit dilakuan oleh pembagian jurusan/kelompok (busbar)
3.2 Peralatan di dalam Kubikel 3.2.1 Busbar
Busbar digunakan untuk mengumpulkan tenaga listrik dengan tegangan 20 kV serta membaginya ke tempat-tempat yang diperlukan.
Gambar 2 Busbar 3.2.2 Pemutus Daya
Pemutus tenaga (PMT) adalah saklar yang digunakan untuk menghubungkan atau memutuskan arus/daya listrik sesuai ratingnya. Pada saat terjadi pemutusan maka akan terjadi busur api. Pemadam busur api listrik pada waktu pemutusan dapat dilakukan oleh beberapa macam bahan seperti minyak, udara atau gas.
Berikut macam PMT :
a. Pemutus daya udara (Air Circuit Breaker) PMT jenis ini menggunakan metode yang paling sederhana, yaitu memperpanjang lintasan arc. Karena efek pemanjangan lintasan ini diharapkan arc dapat segera dipadamkan. Beberapa bentuk pemanjangan lintasan pada kontak PMT sebagai berikut :
1. Kontak Sela Tanduk
Pada PMT ini arc dihilangkan dengan memperpanjang lintasan arc hingga ujung terjauh kontak. PMT jenis ini biasa digunakan ada instalasi listrik AC dan DC tegangan rendah dengan arus pemutusan hingga ratusan ampere.
Gambar 3 Air CB Kontak Sela Tanduk 2. Kontak Tabir Konduktor
Pada PMT ini, konduktor metal yang terletak di antara kontak memotong arc yang muncul sehingga hasil pemotongan arc pada tiap tabir mengalami pemanjangan lintasan dan pendinginan dan arc dapat segera dipadamkan. PMT jenis ini dapat digunakan hingga tegangan beberapa ribu volt dan arus hingga beberapa ribu ampere.
Gambar 4 Air CB Tabir Konduktor 3. Kontak Tabir Isolator
Pada PMT ini, tabir isolator yang terdapat di antara kontak membuat arc terpaksa menelusuri permukaan tabir untuk bisamencapai kontak. PMT jenis ini dapat digunakan hingga tegangan 10kV dan arus hingga 50kA
Gambar 5 Air CB Tabir Isolator
Berikut contoh ACB
Gambar 6 ACB (Air Circuit Breaker) (ACB) yang dapat dijumpai dipasaran adalah sbb: 1. LV-ACB: Ue = 250V dan 660V Ie = 800A-6300A Icn = 45kA-170kA 2. LV-ACB: Ue = 7,2kV dan 24kV Ie = 800A-7000A Icn = 12,5kA-72kA
b. Pemutus daya minyak (Oil Circuit Breaker) Prinsip kerjanya, kontak dipisahkan, busur api akan terjadi di dalam minyak, sehingga minyak menguap dan menimbulkan gelembung gas yang menyelubungi busur api.
Gambar 3.8 Oil CB
Kelemahannya adalah minyak mudah terbakar dan kekentalan minyak memperlambat pemisahan kontak, sehingga tidak cocok untuk sistem yang membutuhkan pemutusan arus yang cepat serta dimensi PMT yang terlalu besar.
Gambar 3.9 OCB (Oil Circuit Breaker) c. Pemutus daya udara tekan
Pemutus daya ini dirancang untuk mengatasi kelemahan pada pemutus daya minyak, yaitu dengan membuat media isolator kontak dari bahan yang tidak mudah terbakar dan tidak menghalangi pemisahan kontak, sehingga pemisahan kontak dapat dilaksanakan dalam waktu yang sangat cepat.
Gambar 3.10 Air blast CB
Saat busur api timbul, udara bertekanan tinggi ditiupkan untuk mendinginkan busur api dan menyingkirkan partikel bermuatan dari sela kontak. d. VCB (Vakum Circuit Breaker)VCB t Brker
Gambar 3.11 Kontak pemutus daya vakum. Pada dasarnya kerja dari CB ini sama dengan jenis lainnya hanya ruang kontak dimana
terjadi busur api merupakan ruang hampa udara yang tinggi sehingga peralatan dari CB jenis ini dilengkapi dengan seal penyekat udara untuk mencegah kebocoran.
Gambar 3.12 Vacuum CB Rating 12-24kV
e. SF6 CB (Sulfur Hexafluoride Circuit Breaker)SF6
Sifat gas SF6 murni adalah tidak berwarna, tidak berbau, tidak beracun dan tidak mudah terbakar. Pada suhu diatas 150º C, gas SF6 mempunyai sifat tidak merusak metal, plastic serta memiliki kekuatan dielektrik yang tinggi (2,35 kali udara) dan kekuatan dielektrik ini bertambah dengan pertambahan tekanan.
Prinsip pemadaman busur apinya adalah Gas SF6 ditiupkan sepanjang busur api, gas ini akan mengambil panas dari busur api tersebut dan akhirnya padam. Rating tegangan CB adalah antara 3.6 KV – 760 KV.
Gambar 3.13 SF6 CB (Sulfur Hexafluoride Circuit Breaker)
3.3 Pemisah (PMS)
Disconnecting switch (DS) atau Pemisah
(PMS) adalah peralatan pada sistem tenaga listrik yang berfungsi sebagai saklar pemisah yang dapat memutus dan menyambung rangkaian dengan arus yang rendah (±5A), biasa dipakai ketika dilakukan perawatan atau perbaikan. PMS terletak di antara sumber tenaga listrik dan PMT serta di antara PMT dan beban.
Gambar 3.14 Diagram Sistem PMS
di mana,
SP = Saklar Pemutus PD = Pemutus Daya SB = Saklar Bumi
Mekanisme interlocking tersebut adalah :
1. PMS tidak dapat ditutup ketika PMT dalam posisi tertutup.
2. Saklar pembumian (Earthing Switch) dapat ditutup hanya ketika PMS dalam keadaan terbuka.
3. PMS dapat ditutup hanya ketika PMT dan ES terbuka.
4. PMT dapat ditutup hanya ketika PMS dalam kondisi telah terbuka atau telah tertutup.
3.3 Peralatan Pengaman 3.3.1 Sekering
Pada kubikel terdapat suatu sekering tegangan menengah yang sering disebut sebagai solefuse.
Rating tegangannya bisa mencapai 34 kV, dan mampu bekerja pada arus 31.5 kA. Solefuse ini digunakan untuk melindungi trafo tegangan dari gangguan.
Gambar 3. 17 Solefuse dalam melindungi trafo tegangan
Rele Arus Lebih (OCR)
Rele arus lebih adalah suatu rele yang bekerjanya didasarkan adanya kenaikan arus yang melebihi suatu nilai pengamanan tertentu dan dalam waktu tertentu, sehingga rele ini dapat dipakai sebagai pola pengamanan arus lebih.
Keutungan dan fungsi rele arus lebih: • Sederhana dan murah
• Mudah menyetelnya
• Merupakan rele pengaman utama dan cadangan • Mengamankan gangguan hubung pendek antara fasa
maupun hubung pendek satu fasa ke tanah dan dalam beberapa hal dapat digunakan sebagai pengaman beban lebih (overload).
• Pengamanan utama pada jaringan distribusi dan subtransmisi radial
• Pengaman cadangan untuk generator, trafo tenaga dan saluran transmisi.
IV. PEMELIHARAAN KUBIKEL 4.1 Pengertian Pemeliharaan
Pemeliharaan merupakan upaya untuk mempertahankan atau mengembalikan pada tingkat
prestasi awal dan dapat beroperasi dengan keandalan yang tinggi sehingga kontinuitas pelayanan listrik akan tercapai. Apabila pemeliharaan tidak dilaksanakan kemudian peralatan menjadi rusak atau terjadi gangguan maka dapat menimbulkan kerugian yang cukup besar.
4.2 Tujuan Pemeliharaan
Tujuan pemeliharaannya adalah untuk mempertahankan kondisi atau menjaga agar peralatan menjadi tahan lama dan meyakinkan bahwa peralatan dapat berfungsi sebagaimana mestinya sehingga dapat dicegah terjadinya gangguan yang dapat menyebabkan kerusakan. 4.3 Jenis-jenis pemeliharaan
a. Pemeliharaan preventive : Pemeliharaan yang dilaksanakan untuk mencegah terjadinya kerusakan b. Pemeliharaan Prediktif : Dilakukan dengan cara memprediksi kondisi peralatan listrik
c. Pemeliharaan korektif :Pemeliharaan yang dilakukan secara terencana ketika peralatn listrik mengalami kelainan
d. Pemeliharaan darurat : Pemeliharaan yang dilakukan setelah terjadi kerusakan mendadak Apabila pemeliharaan tidak dilaksanakan kemudian peralatan menjadi rusak atau terjadi gangguan Misalnya busbar akan berkarat, atau solefuse akan terbakar tanpa diketahui.
Gambar 4.1 Busbar yang berkarat
4.4 Pemeliharaan Peralatan
4.4.1 Program Pemeliharaan Transformator Tegangan / Arus
Berikut salah satu contoh jadwal perawatan pada transformator tegangan setiap tahunnya:
Lokasi : Matahari Dept. Store
Class : 0,5 No. Seri: R : 93-58736 Burden : 20000/5 A S : 93- 58739 Ratio : 20000/100V T : 93-58743
Merk : Merin Gerin
Type : RTM 6
No Peralatan yang
diperiksa
Kondisi
awal Kondisi akhir
1 2 Body a. Kebersihan b. Bagian body yang lecet c. Bagian yang retak Kekencangan Baut a. Terminal utama b. Pentanahan Kotor Tidak ada Tidak ada Kencang Kencang Bersih Tidak ada Tidak ada Kencang Kencang 3. Tahanan Isolasi Titik Ukur (M)
Phasa R Phasa R Phasa T Hasil Ukur Hasil Ukur Hasil Ukur a. Primer-Ground b. Primer-Sekunder 1 c. Primer-Sekunder 2 d. Sekunder 1-Arde e. Sekunder 2- Arde f. Sekunder1-Sekunder 2 89000 90000 90000 85000 87000 89000 87000 90000 91000 >100000 89000 >100000 >100000 90000 >100000 >100000 88000 >100000
4. Hasil ukur Tahanan Pentanahan
Hasil Ukur Phasa R Phasa S Phasa T
4.4.2 Pemeliharaan Pemutus Tenaga (PMT) Pemeliharaan pemutus tenaga dapat dilakukan dengan cara pembersihan secara berkala. Untuk mengetahui keserempakan dari kontaktornya dapat dilakukan dengan menggunakan breaker analizer. Yaitu suatu alat yang digunakan mengukur waktu
pembukaan atau penutupan kontak ketiga fasa alat hubung.
Gambar 4.2 Breaker analizer
Prinsip kerja breaker analizer adalah dengan menginjekkan arus yang besar pada kontaktor PMT. Sehingga didapat suatu nilai tahanan kontaktor dan tahanan isolasi yang diijinkan.
Berikut salah satu contoh hasil pemeliharaan pemutus tenaga (PMT) 20kV Konsumen besar :
HASIL PEMELIHARAAN PEMUTUS TENAGA (PMT) 20 KV KONSUMEN BESAR
Lokasi : Matahari Dept. Store Rated voltage : 24 kV Merk : Merin Gerin Rated Current : 400 A Type : FB 4 Breaking Cap. : 18 kA No. Seri : B44 401 041
No. Peralatan Yang
Diperiksa Kondisi Awal Kondisi Akhir 1 2 3
Body & Isolator : mekanik penggerak
a. Kebersihan
b. Bag. body yang lecet, berkarat
c. Bag. bushing yang retak d. Mekanik penggerak Pisau-Pisau Kontak a. Kebersihan b. Bag. Kontak PMS (truck contacts) Percobaan ON/OFF PMT Kotor Tidak Ada Tidak ada Kotor Kotor Kencang Normal Bersih Tidak Ada Tidak Ada Bersih Bersih Kencang Normal
4. Pengukuran Tahanan Isolasi Titik Ukur
(M)
Phasa R Phasa S Phasa T Hasil Ukur Hasil Ukur Hasil Ukur a. Atas- Bawah PMT OFF
b. Atas-Bawah PMT OFF c. Bawah-Ground PMT OFF d. Phasa-Ground PMT ON >1000000 >1000000 >1000000 >1000000 >1000000 >1000000 >1000000 >1000000 >1000000 750000 980000 680000 5. Pengukuran Tahanan Kontak
Titik Ukur Phasa R Phasa S Phasa T
Hasil Ukur Hasil Ukur Hasil Ukur Atas-Bwh(PMT Posisi
ON) 100 A
Atas-Bwh(PMT Posisi
ON) 200 A 80() 95() `87()
6. Tekanan Gas SF6
Titik Ukur Tahun Lalu Hasil Ukur
Pressure Gauge (Visual) 1,5 bar 1,5 bar 4.4.3 Pemeliharaan Relay
Karakteristik Waktu Kerja Rele Arus Lebih (OCR) a). Rele arus lebih seketika (moment).
Rele arus lebih dengan karakteristik waktu kerja seketika (moment) ialah jika jangka waktu rele mulai saat rele arusnya pick up (kerja) sampai selesainya kerja rele sangat singkat (20-100 ms), yaitu tanpa penundaan waktu.
b). Rele arus lebih dengan karakteristik waktu tertentu (Definite time).
Rele arus lebih dengan karakteristik waktu tertentu ialah jika jangka waktu mulai rele arus pick up sampai selesainya kerja rele diperpanjang dengan nilai tertentu dan tidak tergantung dari besarnya arus yang menggerakan.
c). Rele arus lebih dengan karakteristik waktu terbalik (Inverse time).
Rele dangan karakteristik waktu terbalik adalah jika jangka waktu mulai rele arus pick up sampai selesainya kerja diperpanjang dengan besarnya nilai yang berbanding terbalik dengan arus yang menggerakkan.
5 PENUTUP 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil kerja praktek di PT PLN (Persero)APJ Semarang , dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Kubikel ialah suatu perlengkapan atau peralatan listrik yang berfungsi sebagai pengendali, penghubung dan pelindung serta membagi tenaga listrik dari sumber tenaga listrik.
2. Dalam kubikel terdapat berbagai macam peralatan listrik yang perlu dilakukan adanya pemeliharaan agar fungsinya tetap pada keadaan standart-nya.
3.Pemeliharaan adalah upaya untuk
mempertahankan kondisi atau menjaga agar peralatan menjadi tahan lama dan dapat berfungsi sebagaimana mestinya sehingga dapat dicegah terjadinya gangguan yang dapat menyebabkan kerusakan.
5.2 SARAN
1. Sebaiknya kerja praktek dilakukan dengan sungguh-sungguh agar semua materi yang terdapat di lapangan dapat diserap dengan baik. 2.Sebaiknya saat kerja praktek, mahasiswa
menanyakan segala sesuatu yang tidak dimengerti langsung kepada teknisi atau pegawai yang telah berkompeten agar mendapat jawaban yang tepat.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Bonggas L. Tobing, “ Peralatan Tegangan Tinggi”, Jakarta : Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama, 2003.
[2] Groupe Schneider Electric, “Training Manual 150 kV System”, Jakarta : Groupe Schneider Electric, 1999.
[3] Groupe Schneider Electric, “Design, Operation and Maintenace Electrical Substation”, Jakarta : Groupe Schneider Electric, 1999.
[4] PT PLN, “Buku Petunjuk Operasi & Memelihara Peralatan Untuk Pemutus Tenaga”, Jakarta : PT PLN Pembangkitan dan Penyaluran Jawa Bagian Barat, 1993.
[5] www.google.com
BIODATA PENULIS
Andi Mahardi Hendrawan (L2F606005) lahir di Tegal pada tanggal 28 Mei 1988. Pertama kali menempuh pendidikan di SDN Tb. Luwung 2, kemudian melanjutkan studinya ke SLTPN 1 Adiwerna pada tahun 1999. Setelah lulus penulis melanjutkan pendidikan di SMAN 1 Slawi. Kini penulis, sedang menempuh pendidikan Strata 1 Jurusan Elektro di UNDIP dengan konsentrasi ketenagaan.
Semarang, Maret 2010
Mengetahui Dosen Pembimbing
Ir. Agung Warsito, DHET NIP. 131 668 485
