7
EVALUASI PENTANAHAN GI 150 kV KEBON AGUNG
TERHADAP TEGANGAN PETIR
Sukamdi1, Dhimas Dhesah Kharisma2, Lukman Hakim3
1,2,3 Program Studi Teknik Listrik, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Malang 1 soekamdi@yahoo.com, 2 dhimasdk@gmail.com, 3 masloekman@gmail.com
Abstrak
Sistem pentanahan GI dirancang untuk mengamankan atau mengurangi tegangan lebih terutama akibat sambaran petir. Tegangan lebih yang terjadi akan dievaluasi pengaruhnya terhadap sistem pentanahan di Gardu Induk Kebon Agung 150 kV. Memperhatikan bahaya yang diakibatkan sambaran petir, maka sistem proteksi petir harus mampu melindungi fisik maupun peralatan dari bahaya sambaran langsung (external protection) dan sambaran petir tidak langsung (internal protection) serta penyediaan grounding system yang memadai serta terintegrasi dengan baik. Hasil perhitungan yang didapatkan menunjukkan bahwa pada saat petir menyambar puncak menara akan terjadi suatu backflashover pada isolator menara jika arus petir melebihi 10 kA. Sedangkan saat petir menyambar pada sisi GI maka juga akan terjadi backflashover pada isolator transformator jika arus petir mencapai 10 kA.
Kata kunci : sistem pentanahan, sistem proteksi
I. PENDAHULUAN
Sambaran petir merupakan salah satu gangguan yang cukup berbahaya tehadap sistem tenaga listrik di Indonesia, hal ini dapat terjadi dikarenakan aktivitas petirnya tertinggi di dunia dan amplitudo arus puncak petirnya relatif lebih besar atau sebagian besar lebih tinggi dari isolasi yang diterapkan pada sistem tenaga listrik yang ada.
Dengan tingginya jumlah sambaran petir pertahun dan amplitudo arus puncak petirnya mencapai ratusan kilo Ampere, maka sangat diperlukan perhatian ekstra terhadap dampak yang mungkin dapat ditimbulkannya. Salah satu dampak yang dapat ditimbulkannya adalah besarnya tegangan lebih yang akan terjadi pada saat petir tersebut menyambar. Tegangan lebih ini dapat terjadi, baik akibat sambaran langsung maupun sambaran tidak langsung dan semuanya akan merasakan adanya tegangan lebih pada saat struktur yang terbuat dari metal disekitar sambaran tersebut. Pengaruh sambaran petir itu bisa menyebabkan terganggunya kontinuitas pelayanan daya terhadap konsumen akibat kerusakan pada peralatan sistem tenaga listrik. Untuk mengatasi gangguan yang mungkin terjadi salah satu komponen yang perlu kita perhatikan adalah sistem pembumian.
Dalam kasus ini sistem pembumian yang ada di GI Kebon Agung 150 kV seperti yang kita ketahui bersama bahwa pada GI terdapat begitu banyak peralatan yang berfungsi untuk mendistribusikan energi dari pusat pembangkit ke pusat-pusat beban. Satu sama lain peralatan tersebut selalu berhubungan dengan sistem pembumian yang ada di GI.
Dari penyebab diatas, maka diperlukan perhatian lebih dan rutin dilakukan. Kami akan mengevaluasi salah satu penyebab yang ditimbulkan oleh sambaran petir pada GI Kebon Agung 150 kV dilihat dari sistem pembumian. Sistem pembumian ini relatif besar pengaruhnya terhadap operasional GI itu sendiri. Jika sistem pembumian kurang baik maka akan terjadi kenaikan tegangan pada setiap titik pembumian. Apabila hal ini tidak ditanggulangi besar kemungkinan akan terjadi kegagalan isolasi pada GI tersebut. Untuk itu menentukan besar resistansi pembumian, impedansi impuls perlu dilakukan serta pengaruhnya terhadap sistem pembumian GI.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Perlindungan GI Terhadap Sambaran Petir
Umumnya GI terdapat dalam gedung atau switchyard (lapangan) untuk perlindungan terhadap sambaran langsung petir diperlukan :
1. Batang-batang konduktor tembaga yang berfungsi untuk menarik petir atau menerima sambaran petir. Biasanya dipasang langsung di atas atau didekat bangunan dalam bentuk batas tegak lurus atau kawat tanah pelindung. Perlindungan dianggap baik jika sistem pengaman memiliki proteksi sambaran 0,1%. Secara kasar proteksi 0,1% dapat diperoleh dengan cara satu batang atau menara membentuk kerucut perlindungan yang memiliki diameter sama dengan
8 tinggi menara pelindung tersebut (D = h). Penjelasan ini dapat dilihat sesuai dengan gambar 1 dibawah ini :
Gambar 1. Sudut perlindungan batang konduktor
2. Kawat tanah atau bagian konstruksi menara dengan impedansi rendah yang berfungsi menyalurkan pelepasan muatan petir ketanah.
3. Tahanan tanah yang rendah.
B. Perlindungan Sambaran Petir pada Saluran Transmisi 150 kV
Seperti telah dikemukakan bahwa sambaran petir pada hantaran ada yang merupakan sambaran langsung maupun sambaran tidak langsung (induksi). Dari kedua jenis sambaran tersebut, maka sambaran yang mengenai kawat fasa dapat dipastikan akan menimbulkan tegangan lebih yang salah satu gelombang berjalannya akan menuju ke GI. Untuk mengatasi gangguan ini diperlukan peralatan pelindung dan koordinasi isolasi yang baik pada peralatan-peralatan yang dilindungi di GI. Perlidungan yang dapat dilakukan adalah dengan memberikan kawat pelindung pada saluran hantaran udara dan menggunakan peralatan pelindung seperti lightning arrester dan rod gap.
C. Peralatan Pelindung
Penggunaan kawat tanah pada hantaran dan GI selain memberikan perlindungan yang baik terhadap sambaran petir juga dapat mengurangi ganguan tegangan lebih yang terjadi akibat induksi elektromagnetik pada hantaran. Tetapi hal ini belum cukup baik untuk melindungi peralatan-peralatan dari gelombang berjalan yang masih dapat mencapai GI dan menimbulkan kerusakan.
Kerusakan-kerusakan tersebut dapat berupa :
1. Tegangan tembus luar (external flashover) : merusak isolator, bagian-bagian permukaan peralatan.
2. Tegangan tembus dalam (internal flashover) : • Merusak isolasi utama dari peralatan ke tanah • Merusak isolasi antara bagian-bagian dalam peralatan. 3. Tegangan tembus luar dan dalam (internal dan eksternal flash over) yang mungkin terjadi sebagai akibat osilasi peralatan.
Dengan demikian maka dipandang perlu penggunaan peralatan pada GI untuk melindungi transformator dan peralatan lainnya terhadap gelombang berjalan yang mungkin sampai di GI.
Singkatnya adalah perlindungan kawat tanah, mencegah sistem di sambar petir sedangkan alat-alat di GI memberikan perlindungan terhadap gelombang berjalan yang disebabkan oleh petir. Peralatan perlindungan surja petir bermuara pada sistem pentanahan, yang meliputi kawat tanah dan elektroda pentanahan serta alat pelindung petir lainnya. Alat pelindung yang umumnya digunakan adalah arester. Alat ini dihubungkan antara kawat phasa dengan tanah pada GI dengan tujuan menyalurkan tegangan lebih tinggi ke tanah sampai pada batas aman untuk peralatan. Jika sebuah gelombang mencapai arrester akan terjadi tembus pada tegangan tertentu dan arus akan melalui impedansi rendah ke tanah. Jika arus telah hilang dan tegangan kembali normal, maka impedansi ini harus menjadi besar.
D. Tegangan Pengenal Arrester (Maximum Discharge Current)
Arus pelepasan maksimum adalah arus terpa maksimum yang dapat mengalir melalui arrester setelah tembusnya sela seri tanpa merusak atau merubah karakteristik dari arrester. Bentuk gelombang arus terpa menurut standard IEC adalah dengan waktu 4/10 µs. [Hutauruk T.S. 2016, 89]
(1)
Keterangan :
Ia = arus pelepasan arrester (A) Vd = tegangan gelombang datang (V) Va = tegangan kerja atau tegangan sisa (V) Z = impedansi surja dari hantaran (Ω)
Dalam hal ini tegangan surja yang datang menuju GI sesuai dengan perlindungan, sedangkan besarnya impedansi surja menara dapat dicari dari persamaan di bawah ini : [Suranto Anton. 2018, 65]
(2)
Keterangan :
h = tinggi dari menara (meter) r = jarak antara kaki menara (meter)
Pemilihan rating arus ini juga sesuai dengan standard untuk arus pelepasan maksimum nominal yaitu untuk perlindungan gardu induk yang besar dengan frekuensi sambaran petir yang cukup tinggi dengan tegangan sistem diatas 70 kV.
E. Radius Efektif Kawat Tanah dan Kawat Fasa dengan Korona
Pada saluran tegangan tinggi terutama pada saluran tegangan ekstra tinggi keatas sering digunakan kawat-kawat berkas (bundled conductor). Kawat-kawat berkas itu direduksi menjadi kawat tunggal ekivalen. Setelah tiap kawat berkas direduksi menjadi kawat tunggal ekivalen, kemudian perlu dicari radius korona apabila ada tegangan yang cukup tinggi
Z Va Vd Ia=2
-(
)
ú û ù ê ë é + =30ln 2 22 2 r r h Zt D9 1 2 3 4 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 6 W = 1m 2m 3m 4m 5m 6m
pada kawat itu. Dalam hal kawat tanah, radius korona tersebut bisa lebih tinggi dari satu meter, dan pengaruhnya terhadap tegangan induksi pada kawat fasa mungkin sangat berarti.
F. Radius Efektif Kawat Tanah dengan Korona
Pada umumnya kawat tanah terdiri dari kawat tunggal, jadi radius dari amplop korona (corona envelope) itu dapat dihitung berdasarkan persamaan : [Hutauruk T.S. 2016, 140]
(3) Keterangan :
R = radius amplop korona (m)
ht = tinggi kawat diatas tanah pada menara (m) V = tegangan yang diterapkan pada kawat (V)
E0 = batas gradien korona, dibawah mana amplop korona tidak dapat lagi timbul (kV/m).
Untuk perhitungan lompatan api balik (backflashover) besar tegangan yang diterapkan V diambil 1,8 kali tegangan lompatan api isolator pada 2 µs. pada perhitungan kegagalan perisaian besar tegangan yang diterapkan itu diambil 1,8 kali tegangan lompatan api isolator pada 6 µs. Besar tegangan lompatan api dari rentegan isolator dapat diperoleh dari persamaan dibawah ini atau Gambar 2 yang menjelaskan tentang lengkung tegangan-waktu untuk lompatan api dari isolator. Harga E0 biasanya diambil 1500 kV/m. [Hutauruk T.S. 2016, 151]
(4) Keterangan :
K1 = 0,4 x w
K2 = 0,71 x w
w = panjang rentengan isolator (m)
t = waktu tembus atau waktu lompatan api isolator (detik).
Gambar 2. Lengkung tegangan waktu untuk lompatan api dari isolator
G. Radius Efetif Kawat Berkas dengan Korona
Pada saluran udara tegangan ekstra tinggi dan ultra tinggi pada umumnya kawat-kawat fasa tersiri dari kawat berkas. Untuk kawat berkas, dengan adanya sub-konduktor menyebabkan pengurangan yang sangat besar pada diameter
korona efektif dari setiap sub-konduktor. Untuk menghitung radius efektif kawat berkas dengan korona, terlebih dahulu dihitung radius ekivalen dari kawat berkas tanpa korona menurut persamaan dibawah ini : [Hutauruk T.S. 2016, 152]
(5) Keterangan :
r1 = radius sub-konduktor 1 (m)
d1j = jarak sub-konduktor 1 ke sub-konduktor j sampai N, dimana N sama dengan jumlah sub-konduktor (m) Radius amplop korona R dihitung dengan menggunakan persamaan 2.4 dan radius efektif dari kawat berkas dengan korona adalah: [Hutauruk T.S. 2016, 155]
(6) III. METODOLOGI PENELITIAN
Tahapan penelitian digambarkan dalam diagram alir Gambar 3.
Gambar 3. Diagram Alir Penelitian
Penelitian dimulai dengan studi ke GI Kebon Agung. Setelah kunjungan lapangan di dapatkan data. Data itu antara lain : single line diagram, pembumian, konduktor, kawat tanah dan menara GI. Dilanjutkan ke studi literatur dengan mempelajari referensi berupa jurnal penelitian terdahulu dan buku teks yang sesuai dengan judul penelitian. Kemudian
0 2 ln . E V R h R t = úû ù êë é kV t K K V 3 75 , 0 2 1 % 50 ÷´10 ø ö ç è æ + = N N eki
r
d
d
d
r
=
1 12 13...
1 eki cR
r
R
=
+
Start Dataü Single Line Diagram ü Pembumian ü Konduktor Fasa ü Kawat Tanah ü Menara GI Evaluasi Resistansi Pembumian Impedansi Impuls Tegangan Lebih Petir
Hasil
10 dilakukan analisa dan evaluasi. Selanjutnya mengambil kesimpulan dan memberi saran. Penelitian selesai.
A. Variabel yang Diteliti
Variabel yang akan diteliti yaitu tahanan pembumian, impedansi impuls serta tegangan lebih petir.
B. Teknik Pengumpulan dan Analisis Data
Teknik pengumpulan data menggunakan teknik observasi dan jika diperlukan menggunakan teknik wawancara. Data awal yang diperlukan yaitu (a) nilai tahanan pembumian; (b) impedansi impuls; (c) tegangan lebih petir. Pengolahan data awal dilakukan dengan melakukan perhitungan secara teknis untuk memperoleh spesifikasi komponen dari gardu induk untuk mendapatkan data outpout. Data output tersebut kemudian dievaluasi.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Ukuran Minimum Konduktor
Untuk mengetahui berapa ukuran minimum dari konduktor yang digunakan maka perlu dicari dahulu mengenai luas minimum dari konduktornya. Sesuai dengan Rumus diatas yang dapat ditulis kembali :
A mm2 = I
dalam perhitungan digunakan asumsi : • Temperatur lingkungan (Ta) = 300 C • Arus 3 fasa rms (I) = 40 kA
• Temperatur maksimal yang diijinkan (Tm) = 4500 C • Jenis konduktor = Aluminium Conductor Steel Reinforce
(ACSR)
Data-data untuk parameter yang lain disesuaikan dengan standard konstanta material, yang dapat ditulis sebagai berikut : • tc = 1 detik • αr = 0,0036 • ρr = 8,4805 (μΩ/cm) • TCAP = 2,670 (J/cm3/ 0C) • K0 = 258
Dengan memasukkan data-data tersebut dapat dihitung A = 40000
A = 45,1 mm2
Jadi luas minimum penampang konduktor yang didapat adalah 45,1 mm2.
Dengan mengetahui luas minimum penampang konduktor (dmin), maka diameter minimum konduktor pembumian dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :
dmin = = 7,58 mm
B. Resistansi Pembumian
Perhitungan dari suatu resistansi pembumian SUTT 150 didasarkan pada rekomendasi dari standard IEEE / ANSI 80-1986 adalah sebesar ≤ 1 ohm. Untuk kedalaman dari penanaman batang pembumian antara 0 < h < 2,5 m, maka nilai resistansinya atau konduktor pembumiannya dapat dihitung dengan menggunakan suatu pendekatan seperti metode Sveraks sesuai dengan Rumus:
Sedangkan untuk panjag total konduktor (L) dapat dicari dengan menggunakan pendekatan berikut ini sesuai dengan Rumus (3.20) :
L =
Sesuai data yang ada didapatkan besar dari L adalah : L = 10 x 20 + 15 x 10 = 350 m
dan untuk luas dari area pembumian (A) = 30600 m2 serta kedalaman dari penanaman konduktor pembumian (h) = 0,8 m. Dari semua data yang diperoleh, dimasukkan kedalam Rumus dari Rg adalah :
0,53 Ω
Jadi besar dari Rg = 0,53Ω. Hasil ini sesuai dengan standard dari ANSI / IEEE 80 dimana nilai resistansinya ≤ 1 ohm.
Sedangkan untuk tahanan pada kaki menara (R) dapat dicari dengan Rumus (3.17) yang merupakan rumus pendekatan, yaitu :
Rumus ini digunakan untuk mengurangi terjadinya backflashover sehingga diusahakan tahanannya tidak melebihi dari 10 ohm. Salah satu cara untuk mendapatkan besar tahanan tersebut dipakai sistem paralel pada batang pembumian yaitu dengan mengubah variable ’d’ menjadi ’A’ dimana nilai A dapat dicari seperti dibawah ini :
A =
untuk 4 batang membentuk segi empat
Pemilihan A ini berdasarkan pada pembumian kaki menara digunakan elektroda rod yang ditanamkan pada tiap kaki menara.
Sesuai data yang ada yaitu besar dari a = 5 m; r = 0,0075 m; L = 350 m dan ρ = 100 Ω-m, sehingga : A = = 1,07 m ÷÷ ø ö çç è æ + + ÷÷ ø ö çç è æ -a m r r c k T T k t TCAP 0 0 4 ln . 10 . 1 r a ÷ ø ö ç è æ + + ÷÷ ø ö çç è æ ´ ´ ´ -30 258 450 258 ln 4805 , 8 0036 , 0 1 10 670 , 2 1 4
p
4 1 , 45 ú ú ú ú û ù ê ê ê ê ë é ú ú ú ú û ù ê ê ê ê ë é + + + = A h A L Rg 20 1 1 1 . 20 1 1 rm
l
n
l
1.
+
2.
ú ú ú ú û ù ê ê ê ê ë é ú ú ú ú û ù ê ê ê ê ë é + + ´ + = 30600 20 8 , 0 1 1 1 30600 20 1 350 1 100 Rg=
Rg
÷ ø ö ç è æ ÷ ø ö ç è æ = d L L R ln 2. . . 2p rr
a
.
2
12 3 40075
,
0
5
2
12 3 4´
´
11 dari sini besar dari R adalah :
Besar dari tahanan kaki menara adalah 0,29 Ω. dengan besar tahanan ini dapat mengurangi efek saat terjadi backflashover dimenara ketika petir menyambar.
C. Arus Grid Maksimum
Sesuai dari standard untuk Df diambil 1 untuk waktu gangguan 1 detik dan besar dari Cp diambil 1 karena diasumsikan faktor pertumbuhan sistem nol dan Sf diambil 0,7 karena pada GI Kebon Agung 150 kV memakai dua kawat tanah, maka arus grid maksimum dapat dihitung sebagi berikut
If = 40.000 Ampere
Ig = Sf x If = 0,7 x 40000 = 28000 A
IG = Cp x Df x Ig = 1 x 1 x 28.000 = 28000 A
D. Impedansi Impuls
Pada saat terjadi gangguan, arus I mengalir kedalam elektroda dan kemudian dialirkan ketanah. Dimana tanah itu sendiri mempunyai konstansta dielektrik Σr, yang juga dapat mempengaruhi nilai resistivitas dari sistem pembumian. Bahan yang digunakan untuk pembumian ini berupa tembaga yang mempunyai besar konstanta dielektrik (Σr diambil sebesar 3,3). Saat tegangan elektroda berubah dengan waktu, maka akan ada arus konduktif yang menambah harga arus kapasitif. Kapasitansi dari elektroda pembumian sesuai dengan Rumus :
dari data yang ada maka dapat diselesaikan besar dari kapasitansi (C) adalah :
Jadi besarnya kapasitansi dari pembumian adalah 3,428 x 10-8 F.
Untuk menghitung induktansi dapat ditentukan dengan menggunakan Rumus. Induktansi sistem pembumian itu sendiri dikaitkan dengan distribusi dari pada arus konduktor pembumian tersebut adalah :
Dari data yang ada maka besar dari induktansi dapat dihitung yaitu sebesar :
Jadi besar dari induktansi pembumiannya adalah 4,448 x 10 -3 H.
Untuk kasus yang ditinjau kali ini adalah pada sistem tegangan 150 kV, sehingga Rumus yang digunakan untuk mencari impedansi impuls sesuai dengan Rumus :
Dari data yang ada maka besar dari induktansi dapat dihitung yaitu sebesar :
Sehingga didapatkan impedansi impuls sebesar 360,21 ohm.
E. Tegangan Lebih GI Kebon Agung 150 kV
Untuk menghitung tegangan lebih pada Gardu Induk, maka dapat dilakukan suatu perhitungan seberapa besar tegangan lebih petir yang terjadi didaerah tersebut.
Dari data-data GI dan hasil perhitungan sebelumnya dapat dituliskan kembali sebagai berikut :
Impedansi impuls (ZT) = 360,21Ω Koefisien refleksi (b) = -0,31 Tegangan sistem 150 kV
Dengan mengasumsikan impedansi kanal petir 1500 Ω dan tingkat arus petir diambil dari 5 kA sampai 50 kA, maka tegangan pada GI dapat dihitung dengan Rumus berikut :
Vf = V - Vs Vr = b x Vf VT = V – Vr
Dengan diketahui faktor gandengan sebesar 1603, maka besarnya tegangan pada isolator adalah :
Viso = (1-k) x VT
Setelah dilakukan dengan berbagai perhitungan seperti diatas, hasilnya dapat dilihat seperti pada Tabel 1.
TABEL 1. HASIL PERHITUNGAN TEGANGAN PADA GARDU INDUK
No I(A) V (V) Vf ( V) Vr ( V) VT ( V) Viso (V ) 1 5000 1.452.455 1.302.455 -403.761 1.856.216 1.558.664 2 10000 2.904.910 2.754.910 -854.022 3.758.932 3.156.375 3 15000 4.357.365 4.207.365 1.304.283 - 5.661.648 4.754.086 4 20000 5.809.820 5.659.820 1.754.544 - 7.564.364 6.351.796 5 25000 7.262.275 7.112.275 2.204.805 - 9.467.080 7.949.507 6 30000 8.714.730 8.564.730 2.655.066 - 11.369.796 9.547.217 7 35000 10.167.185 10.017.185 3.105.327 - 13.287.512 11.144.928 8 40000 11.619.640 11.469.640 3.555.588 - 15.175.228 12.742.639 9 45000 13.072.095 12.922.095 4.005.849 - 17.077.944 14.340.399 10 50000 14.524.550 14.374.550 4.456.110 - 18.980.660 15.938.060 ÷ ø ö ç è æ ´ ÷ ø ö ç è æ ´ ´ = 07 , 1 350 2 ln 350 14 , 3 2 100 R W =0,29 R 9 10 . 4 ln 18 . ´ -÷ ø ö ç è æ S = d L L r C Farad C 10 9 3,428 10 8 015 , 0 204 4 ln 18 204 3 , 3 ´ - = ´ -÷ ø ö ç è æ ´ ´ = 7 10 . 2 ln . 2 ÷´ -ø ö ç è æ = a l l L 3 7 4,448 10 10 0075 , 0 204 2 ln 204 . 2 ÷´ - = ´ -ø ö ç è æ ´ = L C L Zt= W = ´ ´ = -- 360,21 10 428 , 3 10 448 , 4 8 3 Zt
12 Jadi dari tabel diatas diperoleh nilai rata-rata dari arus 5 kA-50 kA untuk setiap tegangan pada GI adalah :
V = 7.988.502,5 V Vf = 7.838.502,5 V Vr = -2.429.935,5 V VT = 10.419.938 V Viso = 8.748.367,1 V
Dan untuk mengetahui seberapa besar pengaruh tegangan lebih petir disaat menyambar pada sisi GI Kebon Agung 150 kV, maka dapat dilihat grafik hasil perhitungannya pada Gambar 4 berikut :
Gambar 4. Grafik perhitungan tegangan lebih GI Kebon Agung 150kV Dari gambar diatas menunjukkan bahwa semakin besar arus petir yang terjadi dan menyambar struktur gardu induk, maka tegangan yang menuju ke gardu induk juga akan semakin besar. Hal ini juga terjadi pada stress tegangan pada isolatornya yang sama mengalami kenaikan. Apabila suatu Tingkat Isolasi Dasar (TID) pada peralatan yang ada di GI lebih kecil dari tegangan lebih yang terjadi maka akan timbul suatu backflashover dan kegagalan isolasi.
V. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan maka dapat diambil kesimpulan, yaitu:
1. Tahanan pada kaki menara GI diperoleh sebesar 0,29 Ω. Nilai tahanan ini dapat mengurangi efek dari loncatan balik (backflashover) saat terjadi sambaran petir secara langsung pada puncak menara karena batas aman tahanan kaki menara tidak melebihi 10 Ω untuk mengurangi efek backflashover.
2. Nilai dari resistansi pentanahan grid yang didapatkan sebesar 0,53 Ω, nilai ini masih dalam batas rekomendasi IEEE / ANSI 80-1986 ≤ 1 Ω. Dan impedansi impuls yang diperoleh sebesar 360,21 Ω yaitu saat arus petir mencapai nilai maksimum.
3. Nilai dari koefisien terusan (a) yang didapat sebesar 0,69 sedang koefisien pantulan (b) sebesar - 0,31. Hal ini berarti arus puncak petir dan tegangan lebih petir yang menuju ke GI dapat diteruskan ketanah hampir keseluruhan sehingga arus dan tegangan yang dipantulkan kembali ke menara maupun ke GI menjadi kecil. Dengan demikian peralatan yang ada di GI terhindar dari kerusakan.
4. Pada saat petir menyambar puncak menara akan terjadi suatu backflashover pada isolator menara jika arus petir melebihi 10 kA. Sedangkan saat petir menyambar pada sisi GI maka juga akan terjadi backflashover pada isolator transformator jika arus petir mencapai 10 kA.
REFERENSI
[1] J.G. Anderson. 2018. Lightning Performance Of Transmission Line. [2] Nugroho Agung, Syakur Abdul. 2018. Penentuan Lokasi Pemasangan
Lightning Mast pada Menara Transmisi.
[3] Suranto Anton. 2018. Perkuliahan D1 ophar GI dan Transmisi. [4] Hutauruk TS. 2016. Gelombang Berjalan dan Proteksi Surja. Jakarta:
Erlangga.
[5] Kadir Abdul. 2016. Distribusi dan Utilisasi Tenaga Listrik. Jakarta: Universitas Indonesia.
[6] Mustofa Arif. 2015. Fenomena Petir. Surabaya: FTI-ITS.
[7] Marsudi Djiteng. 2006. Operasi Sistem Tenaga Listrik. Yogyakarta: Graha Ilmu.
[8] Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral no 03. 2007. Aturan
Jaringan Sistem Tenaga Listrik Jawa-Madura-Bali. Jakarta: Peraturan
Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral.
[9] SPLN 121. 1996. Kontruksi Saluran Udara Tegangan Tinggi 70 kV dan 150 kV dengan Tiang Beton/Baja. Jakarta: PLN.
[10] Thapar B. Gupta. 1992. Impuls Impedans Of Rectangular Grounding
Gridis. IEEE Trans On Power Delivery, Vol 7, No.1.
[11] Hutauruk TS. 1991. Pengetanahan Netral Sistem Tenaga dan Pengentanahan Peralatan. Jakarta: Erlangga.
[12] SPLN 64. 1985. Petunjuk Pemilihan dan Penggunaan Pelebur pada Sistem Distribusi Tegangan Menengah. Jakarta: PLN.
[13] PT. PLN (Persero) P3B RJTB GI Kebon Agung Malang.
[14] R. Wilheim, M. Waters. 1956. Neutral Grounding In High Voltage Transmision. Amsterdam.
Grafik Hasil Perhitungan Tegangan Lebih Petir pada Gardu Induk
0 5000000 10000000 15000000 20000000 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Arus Petir (kA)
Te ga nga n (V )
