Cubicle

(1)

Anggota Kelompok

Danar Tri Kumara 7311030037

Mughni

Mughni Syahid

Syahid

731 7311030039

1030039

Yudhi M. Nugroho 7311030042

Abel Ichsan

Abel Ichsan A.

A.

731 7311030043

1030043

Y

Yudha

udha Dwi

Dwi Prakoso

Prakoso

731 7311030045

1030045

Cubicle

(2)



Pengertian



Fungsi



Jenis



Bagian-Bagiannya



Tata Letak



(3)



Pengertian



Fungsi



Jenis



Bagian-Bagiannya



Tata Letak



(4)

I.

I. Pengertian

Pengertian

Kubikel ialah suatu perlengkapan atau peralatan

listrik yang berfungsi sebagai pengendali,penghubung

dan pelindung serta membagi tenaga listrik dari sumber

tenaga listrik.

(5)

II.

II. Fungsi

Fungsi



Mengendalikan sirkuit yang dilakukan oleh saklar

utama



Melindungi sirkuit yang dilakukan oleh fase/pelebur



Membagi sirkuit yang dilakuan oleh pembagian

jurusan/kelompok (busbar)

(6)

III. III. Jenis

Jenis Kubikel

Kubikel

Berdasarkan fungsi dan nama peralatan yang

terpasang, kubikel dibedakan menjadi beberapa jenis,

yaitu :



Kubikel PMS ( Pemisah )



Kubikel LBS ( Load Break Switch )



Kubikel CB Out Metering ( PMT CB )



Kubikel TP ( Transformer Protection )



Kubikel PT (

Kubikel PT ( Potential T

Potential Transformer )

ransformer )



(7)

Berdasarkan fungsi/penempatannya, kubikel dibedakan

menjadi :



Kubikel Incoming : berfungsi sebagai penghubung dari

sisi sekunder trafo daya ke busbar 20 kV



Kubikel Outgoing : sebagai penghubung / penyalur dari

busbar ke beban



Kubikel Pemakaian sendiri (Trafo PS) : sebagai

penghubung dari busbar ke beban pemakaian sendiri GI



Kubikel Kopel (bus kopling) : sebagai penghubung antara

rel 1 dan rel 2



Kubikel PT / LA : sebagai

sarana pengukuran dan

proteksi pengaman terhadap surya.



Kubikel Bus Riser / Bus Tie (Interface) : sebagai

(8)

IV. Bagian-bagian Kubikel



Kompartemen



Rel / Busbar



Kotak Pemutus



Pemisah Hubung Tanah



Terminal Penghubung



Fuse Holder



Mekanik Kubikel



Lamou Indikator



Pemanas ( Heater )

(9)

Kompartemen

Merupakan rumah dari terminal penghubung,LBS, PMT, PMS, Fuse, Trafo Ukur (CT, PT), peralatan mekanis dan instalasi tegangan rendah, sehingga tidak membahayakan operator terhadap adanya sentuhan langsung ke bagian-bagian yang bertegangan.

Kompartemen berupa lemari / kotak yang terbuat dari plat baja, terbagi menjadi 2 bagian.Bagian atas untuk busbar dan bagian bawah untuk penyambungan dengan terminasi kabel.

(10)

Rel / Busbar

Sebagai penghubung antara kubikel satu dengan yang lainnya.Posisi rel umumnya terletak pada bagian atas kubikel.Pada kubikel tipe RMU (Ring Main Unit) rel terdapat dalam tabung SF 6 vacum dengan bentuk rel ada yang bulat dan ada yang pipih

(11)

Kontak Pemutus

Sebagai pemutus / penghubung aliran listrik.Kontak pemutus terdiri dari 2 bagian yaitu kontak gerak (Moving Contact) dan kontak tetap (Fixed Contact) sebagai peredam busur api pada kubikel jenis LBS atau CB digunakan media minyak, gas SF6, vacum atau dengan hembusan udara.

Selain itu kontak pemutus juga memperkecil terjadinya busur api dengan cara membuka dan menutup secara mekanis.

(12)

Pemisah Hubungan Tanah

Untuk mengamankan kubikel pada saat tidak bertegangan dengan menghubungkan terminal kabel ke tanah (Ground) sehingga bila ada personil yang bekerja pada kubikel tersebut terhindar dari

adanya kesalahan operasi yang menyebabkan kabel dialiri tegangan. PMS tanah ini biasanya mempunyai sistem interlock dengan pintu kubikel dan mekanik LBS.Pintu tidak bisa dibukanjika PMS tanah belum masuk,LBS tidak bisa masuk sebelum PMS tanah dibuka.

(13)

Terminal Penghubung

Untuk menghubungkan bagian-bagian kubikel yang bertegangan antara satu dengan yang lainnya,yang memiliki beberapa

terminal antara lain :

Terminal Busbar , Tempat kedudukan Busbar

Terminal Kabel , Tempat menghubungkan kabel Incoming dan

Outgoing

Terminal PT , tempat menyambung transformator tegangan untuk

pengukuran

Terminal CT , tempat menyambung transformator arus untuk

(14)

Mekanik Kubikel

Berfungsi untuk menggerakkan dan merubah posisi

(membuka / menutup) kontak LBS PMT dan PMS maupun

pemisah hubung tanah.Mekanik kubikel ini dibuat

sedemikian rupa sehingga dapat membuka dan menutup

kontak pemutus dengan cepat.

(15)

Lampu Indikator

Untuk menandai adanya tegangan pada sisi kabel,

baik yang berasal dari sisi lain kabel tersebut atau berasal

dari Busbar sebagai akibat alat hubung dimasukkan.Lampu

indikator menyala dikarenakan adanya arus kapasitif yang

dihasilkan oleh kapasitor pembagi tegangan.

(16)

Pemanas (Heater)

Untuk memanaskan ruang terminal kabel agar

kelembabannya terjaga.Keadaan ini diharapkan dapat

mengurangi

efek

corona

pada

terminal

kubikel

tersebut.Besarnya tegangan heater 220 volt oleh sumber

tegangan berasal dari Trafo Distribusi.

(17)

Handle Kubikel

Untuk menggerakkan mekanik kubikel, yaitu

membuka atau menutup posisi kontak penghubung : PMT,

PMS, LBS, Pemisah Tanah (Grounding).Pada satu kubikel,

jumlah handle yang tersedia bisa satu macam atau lebih.

(18)

V.

Tata Letak kubikel pada kubikel Gardu Distribusi

Tata letak kubikel dan komposisinya pada gardu

distribusi tergantung pada sifat pelayanan gardu tersebut.

Ada 3 jenis pelayanan gardu distribusi, yaitu :



Pelayanan umum TR



Pelayanan khusus TM

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

Tata Letak dan Komposisi Kubikel pada Gardu Pelayanan Campuran Tipe 4B : PB, LBS, LBS, CB OM

(24)

VI. Pemeliharaan Kubikel

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.

 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.

(25)

 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.

(26)



Pemeliharaan Peralatan

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

(27)



Pemeliharaan Pemutus tenaga

Pemeliharaan Pemutus Tenaga (PMT) dapat

dilakukan dengan cara pembersihan secara berkala.

Untuk mengetahui keserempakan dari kontaktornya

dapat dilakukan dengan menggunakan breaker analizer,

yaitu suatu alat yang digunakan untuk mengukur waktu

pembukaan atau penutupan kontak ketiga fasa alat

hubung,seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut.

(28)

Pengukuran Tahanan Isolasi

No Peralatan yang diperiksa Kondisi Awal Kondisi Akhir 1. Body

a. Kebersihan Kotor Bersih b. Bagian body yang lecet Tidak ada Tidak ada

c. Bagian yang lecet Tidak ada Tidak ada 2. Kekencangan baut

a. Terminal utama Kencang Kencang b.Pentanahan Kencang Kencang

Titik Ukur (MΩ) Phasa R Phasa S Phasa T Hasil Ukur Hasil Ukur Hasil Ukur a. Primer – Ground 89000 90000 90000 b. Primer - Sekunder 1 85000 87000 89000 c. Primer - Sekunder 2 87000 90000 91000 d. Sekunder 1 – Arde > 100000 89000 > 100000 e. Sekunder 2 – Arde > 100000 90000 > 100000 f. Sekunder 1 - Sekunder 2 > 100000 88000 > 100000 Hasil Ukur

Phasa R Phasa S Phasa T

Hasil Pengukuran Tahanan Pentanahan

(29)

Berikut salah satu contoh hasil pemeliharaan pemutus tenaga (PMT) 20 KV 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

Titik Ukur (MΩ) Phasa R Phasa S Phasa T Hasil Ukur Hasil Ukur Hasil Ukur a. Atas - bawah PMT OFF > 1000000 > 1000000 > 1000000 b. Atas - bawah PMT ON > 1000000 > 1000000 > 1000000 c. Bawah - ground PMT OFF > 1000000 > 1000000 > 1000000 d. Phasa - ground PMT ON 750000 980000 680000

(30)

No Peralatan yang diperiksa Kondisi Awal Kondisi Akhir 1. Body dan Isolator : Mekanik penggerak

a. Kebersihan Kotor Bersih b. Bagian body yang lecet dan berkarat Tidak ada Tidak ada

c. Bagian bushing yang retak Tidak ada Tidak ada d. Mekanik penggerak Kotor Bersih 2. Pisau-pisau kontak

a. Kebersihan Kotor Bersih b. Bagian kontak PMS (Truck Contact) Kencang Kencang 3. Percobaan ON / OFF PMT Normal Normal

Pengukuran Tahanan Isolasi

Titik Ukur Hasil Ukur

Phasa R Phasa S Phasa T Atas - Bawah (PMT Posisi ON) 100 A 80 μΩ 95 μΩ 87 μΩ Atas - Bawah (PMT Posisi ON) 200 A 80 μΩ 95 μΩ 87 μΩ

Pengukuran Tahanan Kontak

Titik Ukur Hasil Ukur Pressure Gauge (Visual) 1,5 bar

(31)

Pemeliharaan Relay

Karakteristik Waktu Kerja Relay Arus Lebih (OCR) a). Relay arus lebih seketika (moment).

Relay arus lebih dengan karakteristik waktu kerja seketika (moment) ialah jika jangka waktu relay mulai saat relay arusnya pick up (kerja) sampai selesainya kerja relay sangat singkat (20-100 ms), yaitu tanpa penundaan waktu.

b). Relay arus lebih dengan karakteristik waktu tertentu (Definite time). Relay arus lebih dengan karakteristik waktu tertentu ialah jika jangka waktu mulai relay arus pick up sampai selesainya kerja relay diperpanjang dengan nilai tertentu dan tidak tergantung dari besarnya arus yang menggerakkan.

c). Relay arus lebih dengan karakteristik waktu terbalik (Inverse time). Relay dangan karakteristik waktu terbalik adalah jika jangka waktu mulai relay arus pick up sampai selesainya kerja diperpanjang dengan besarnya nilai yang berbanding terbalik dengan arus yang menggerakkan.

(32)

Komponen HVMDP

Incoming

 Lightning Arrester (LA)

 Disconnecting Switch 24 KV 630 A

Metering

 High Voltage Fuse 2A  Trafo 20KV/100V

 Low Voltage Fuse 2A  Ampere Selector Switch  Voltage Selector Switch  Amperemeter

 Voltmeter

 Kilo Watt Hour Meter  Current Transformator

(33)

Outgoing 1

 Vacum Circuit Breaker  Current Transformator  Over Current Relay (51)  Ampere Selector Switch  Amperemeter

Outgoing 2

 Vacum Circuit Breaker  Current Transformator  Ampere Selector Switch  Amperemeter

(34)

(35)

 Pada busbar ini menggunakan sistem Emergency

(darurat ).

 Pada keadaan normal interlock pada hubungan 18 s/d 25

akan menutup dan menghubungkannya dengan MCCB 1 s/d 17, sehingga beban yang terhubung pada MCCB 1 s/d 25 terhubung dan di supplay oleh teganga PLN dari panel outgoing 1 .

 Jika terjadi gangguan misalkan Listrik PLN mati maka

interlock akan bekerja dan memutus (membuka) hubungan MCCB 18 s/d 25 dengan MCCB 1 s/d 17 dan menutup (menyambung) MCCB 18 s/d 25 dengan listrik supplay dari genset. Genset dan Interlock pun dikontrol secara otomatis oleh panel automatic control agar saat listrik mati Genset bekerja (aktif).

 Jika keadaan kembali normal misalkan listrik PLN

menyala maka interlock akan bekerja dan memutus hubungan MCCB 18 s/d 25 dengan supplay dari genset , kemudian menghubungkan MCCB 18 s/d 25 dengan

(36)

 Terdapat ACB untuk memutus atau menghubungkan

tegangan PLN ke busbar, selain itu juga sebagai pengaman jika terdapat hubung singkat atau arus lebih pada beban atau pada busbar , atau jika salah satu / beberapa MCCB pada busbar tidak bekerja saat terjadi hubung singkat maka ACB yang akan bekerja.

 Terdapat MCCB antara hubungan MCCB 1 s/d 17

dengan interlock ke MCCB 28 s/d 25. Selain digunakan untuk menghubung atau memutus hubungan secara manual juga sebagai pengaman jika interlock tidak bekerja misal Listrik PLN munyala dan genset juga aktif maka MCCB akan memutus hubungan secara otomatis.

 Terdapat MCCB antara hubungan MCCB 18 s/d 25

dengan genset selain sebagai pemutus dan penyambung hubungan secara otomatis juga sebagai pengaman jika terdapat hubungan singkat atau arus lebih pada beban.

 Terdapat switch antara MCCB 18 dengan MCCB 19 s/15

yang bekerja berdasarkan alarm sinyal kebakaran. Jika alarm sinyal kebakaran aktif maka akan open sehingga tegangan dari genset hanya untuk mensupplay beban dari MCCB 18.

(37)

Tabel Percobaan HVMDP

Incoming _{Outgoing 1} _{Outgoing 2} Tegangan (V) Arus(A) Kwh _Arus(A) _Arus(A) RS ST TR R S T x1200 R S T R S T 20 20 20 12 13 _{12,5 198,9 2,5} 2,5 1,25 6,5 7,6 ₈ 12 13 11 _2,6 _2,5 _1,3 _6,5 _7,6 ₆ 12 11,5 10 _2,4 _2,2 _1,2 _5,2 ₆ ₅ 12 10,5 10 _2,3 _2,4 _1,1 _6,5 _5,5 _5,5 10,5 11 10 _2,5 _2,7 _2,3 _4,9 ₅ ₅ 10 10,5 10 _2,5 _2,5 ₂ _4,8 _4,9 ₅ 10,5 11 10,5 ₂ _2,3 _1,2 ₅ _5,8 ₆ 9 9,5 8,5 _1,9 1,8 1,1 2,5 ₃ 3,1 9 9,5 8,5 _1,5 1,2 ₁ _2,3 _2,8 ₃ 8,5 8,5 8,5 1,1 1,1 ₁ 2,2 2,5 3,8 8,5 8 8,5 ₁ ₁ _0,9 _2,6 ₂ ₄ 8 8,5 8 _{199,2 0,8} 0,8 0,5 2,5 ₂ 2,6

(38)

ANALISA HVMDP

 Pada saat menit pertama di panel incoming tegangan

yang terukur pada tiap fase sama yaitu sebesar 20KV, sedangkan arusnya tiap fase berbeda antara 1 s/d 0,5 A. Pada fase R arusnya sebesar 12A, fase S arusnnya 13A, sedangkan fase T arusnya 12,5A. Perbedaan tiap fase tersebut masih wajar dan diperbolehkan karena sulit menentukan pembagian beban yang arusnya sama.

 Untuk KWH meter yang terbaca adalah telah terpakai

sebesar 198,9. Tarif per kwh adalah sebesar 12000. Pada panel outgoing arus pada fase R arusnya 2,5A,

fase S arusnya 2,5A, fase T arusnya 1,25A. Sedangkan pada panel outgoing 2 fase R arusnya 6,3A, fase S

(39)

 Jika diamati pada menit selanjutnya tiap 5 menit sampai

dengan 60 menit / 1 jam maka yang tetap sama adalah tegangan pada panel incoming yaitu sebesar 20KV.

Sedangkan arusnya tiap fase mengalami penurunan, begitu pula dengan arus pada panel outgoing 1 dan outgoing 2 yang juga mengalami penurunan.

 Tiap 5 menit penurunan arus tidak lebih dari 1 A,

sehingga pada saat menit ke 60 maka arusnya pada panel incoming fase R arusnya 8A, fase S arusnya 8,5 dan fase T arusnya 8A, sedangkan pada panel outgoing 1 fase R arusnya 0,8A, fase S arusnya 0,8A, fase T

arusnya 0,5A. Pada panel outgoing 2 fase R arusnya 2,5 A, fase S arusnya 2A, dan fase T arusnya 2,6A.

(40)

 Jika arus pada panel incoming di jumlahkan maka fase R

arus nya 122A, fase S arusnya 124,5A dan fase T

arusnya 116A, sehingga diketahui pada fase S bebannya menyerap arus paling besar. Pada panel outgoing 1 total arus pada fase R arusnya 23,1A, fase S arusnya 23A, fase T arusnya 24,2A. Sehingga titik beban dengan arus terbesar pada fase T. Pada panel outgoing 2 arus total pada fase R arusnya

 Rata-rata arus R pada incoming adalah 10,5 A.

sedangkan rata-rata pada S dan T incoming adalah 11,2 A dan 9,83 A.

 Rata – rata arus R,S,dan T pada outgoing 1 adalah 1,5 A

; 1 A , 1,3 A. sedangkan rata-rata arus R , S , T pada outgoing 2 adalah 5 A ; 3,6 A ; 5,25 A

 Arus R, S, T terendah pada incoming sebesar 8 A

(41)

 Secara teori untuk arus Incoming :

 I incoming = I outgoing 1 + I outgoing 2  Diambil data dari no 1 :

 12 = 2.5 + 6,5

 Dari hasil perhitungan di atas, terdapat kesalahan pada data  Dapat dianalisa dengan rumus :

 V1 x I1 = V2 x I2 -> dengan kemungkinan error pada I2  I2 = I1 x V1/V2 -> 2.5 x 20./380

 = 131,5 A

 dengan kemungkinan error pada I1  I1 = V2/V1 x I2 -> 380/20. x 240  = 4,56 A

 Dari kemungkinan error pada I1  4,56 + 6,5 = 11 A

(42)

GRAFIK HUBUNGAN WAKTU DAN ARUS R,S,T (HVMDP) INCOMING 0 2 4 6 8 10 12 14 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 R S T t (menit) ARUS (A)

(43)

GRAFIK HUBUNGAN WAKTU DAN ARUS R,S,T (HVMDP) OUTGOING 1 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 R S T t (menit) ARUS (A)

(44)

GRAFIK HUBUNGAN WAKTU DAN ARUS R,S,T (HVMDP) OUTGOING 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 R S T t (menit) ARUS (A)

(45)

Tabel Percobaan LVMDP

Tegangan (V)

cos φ frekuensi Arus (A) Daya RN SN TN RS ST TR (Hz) R S T Kwhx200 220 220 220 380 380 380 0,95 49,8 240 225 195 4862540 0,96 49,8 260 200 225 0,96 49,8 240 203 200 0,96 50 240 200 190 0,96 49,8 300 240 190 0,95 49,9 280 220 200 0,96 49,9 240 190 180 0,95 49,9 220 190 150 0,96 49,6 220 180 150 0,95 49,8 210 180 150 0,96 49,7 180 100 80 0,97 49,7 190 120 100 4862660

(46)

ANALISA LVMDP

 Untuk percobaan LVMDP ini langkah-kangkahnya

sama dengan HVMDP, yaitu setiap 5 menit dilakukan perpindahan fase dari R, S, T yang akan terbaca

pada arus. LVMDP ini merupakan incoming PLN.

 Setiap 5 menit dilakukan pemindahan switch, yang

semula pada posisi off, diputar ke R, S, kemudian T,begitu seterusnya. Dari setiap putaran tersebut

dihasilkan nilai cos phi (Φ), frekuensi, arus R,S,T dan daya awal dan daya akhir.

(47)

 Selisih antara daya awal dan daya akhir merupakan nilai

daya yang tepakai pada waktu dilakukannya percobaan tersebut. Daya awalnya adalah 24312,7 x 200. Dan daya akhirnya adalah 24313,3 x 200. 200 merupakan nilai

pengali untuk LVMDP. Selisihnya sebesar 120 Kwh. Jadi daya yang terpakai waktu percobaan yaitu pada pukul 16.00 sampai 17.00 adalah 120 kwh.

 Untuk frekuensi yang didapatkan sekitar 49,8 Hz. Nilai

ini masih dalam batas toleransi frekuensi, yaitu ± 2% dari 50 Hz. Penurunan nilai frekuensi ini terjadi dikarenakan putaran turbin yang menurun pada pembangkit di

pusat,sehingga putaran generator juga

menurun.Akibatnya energi listrik yang dihasilkan juga menurun.

(48)

 Power Faktor ( cos Φ ) bernilai sekitar 0,95 sampai 0,97.

Hal ini menunjukkan bahwa pembagian pada kubikel ini bagus, dan capasitor bank pada power house baik.

Karena nilai cos Φ minimal adalah 0,85. Jika kurang dai 0,85 maka daya semu yang disuplai oleh PLN akan jauh lebih besar dari daya aktif ,padahal daya semu

diusahakan sama dengan daya aktif agar suplai daya dari PLN sama dengan daya yang terpakai oleh

konsumen.

 Maka dengan cos phi yang nilainya mendekati 1, sudut

pada segitiga daya mendekati nol. Sehingga daya semu hampir sama dengan daya aktif.

(49)