• Tidak ada hasil yang ditemukan

Studi Analisis Gangguan Gardu Trafo Distribusi pada Saluran Distribusi 20 kV di PT. PLN Cabang Medan.

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2016

Membagikan "Studi Analisis Gangguan Gardu Trafo Distribusi pada Saluran Distribusi 20 kV di PT. PLN Cabang Medan."

Copied!
53
0
0

Teks penuh

(1)

STUDI ANALISIS GANGGUAN GARDU TRAFO DISTRIBUSI

PADA SALURAN DISTRIBUSI 20 KV

DI PLN CABANG MEDAN

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana ( S-1 ) pada

Departemen Teknik Elektro

Oleh :

HANS TUA M. SINAGA NIM : 050402104

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

(2)

ABSTRAK

(3)

KATA PENGANTAR

Segala pujian, hormat, dan syukur bagi Tuhan Yesus Kristus yang telah

memberkati dan memberi kekuatan serta hikmad kepada penulis untuk

menyelesaikan masa studi dan mengerjakan Tugas Akhir ini. Penulisan Tugas

Akhir ini bertujuan untuk memenuhi syarat kurikulum Departemen Teknik

Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara dalam menyelesaikan

Program Studi Strata Satu (S-1). Adapun judul Tugas Akhir ini adalah :

“ Studi Analisis Gangguan Gardu Trafo Distribusi pada Saluran Distribusi 20 kV di PT. PLN Cabang Medan ”

Selama masa kuliah hingga penulisan Tugas Akhir ini, penulis

mendapatkan banyak bimbingan, motivasi, dan dukungan baik moril maupun

materi dari berbagai pihak. Sehingga dengan rasa syukur dan rendah hati penulis

mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Orang tua tercinta J. Sinaga dan S. T. Manurung, abang dan adik tersayang

Evan M.M. Sinaga, ST dan Nova A. Sinaga, Amd yang selalu memberi

semangat, perhatian, dana telebih doa-doanya yang tak henti-hentinya.

2. Bapak Ir. Syahrawardi selaku dosen pembimbing penulis yang banyak

membantu dan memberi masukan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, Msi selaku Ketua Departemen Teknik

Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Ir. Rahmat Fauzi, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik

(4)

5. Bapak Soeharwinto, ST.MT selaku dosen wali penulis yang telah

membantu penulis dari awal perkuliahan hingga menyelesaikan Tugas

Akhir ini.

6. Seluruh staf pengajar dan pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas

Teknik, Universitas Sumatera Utara.

7. Teman-teman KTB ”Son of God” (B’Ricky, K’Hanna, Markam, Jon,

Daniel) dan adik-adik KK (Desi, Eva, Syalom) atas dukungan semangat

dan doa-doanya.

8. Sahabat-sahabatku (Fenny, Yoland, Anne, Roy Hakim) untuk perhatian

dan doa-doanya.

9. Majelis ( Ibu Gloria Balle, Ibu Rita Gultom) dan semua teman-teman Tim

Pelayan Chapel Oikumene USU yang banyak memberi dukungan doa dan

inspirasi.

10.Seluruh teman-teman sepelayanan di UKM KMK USU UP FMIPA.

11.Teman-teman teknik elektro terutama angkatan 2005, Windy, Marhon,

Erisa, Herman, Tommi, dan semua teman-teman yang tidak bisa saya

sebutkan satu persatu.

12.Teman-teman satu kos Saymara (Muchtar, Ombun, Anto Sinaga, Roy,

Delmar, Hotlan, Ridwan, Deni, Pargo, Heri, Herdi, dll).

13.Pihak PT. PLN (Persero) Cabang Medan, Pak Ferry, Pak Suwito, Pak

Simatupang, Pak Heru yang banyak membantu penulis dalam

menyelesaikan Tugas Akhir ini.

14.Yang terkasih Ruth Princes J. Pardede yang selalu ada mendukung,

(5)

Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan Tugas

Akhir ini. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang

membangun untuk penyempurnaan Tugas Akhir ini. Kiranya Tugas Akhir ini

dapat bermanfaat dan menambah pengetahuan kita semua. Terimakasih.

Medan, Juni 2011

Penulis

Hans Tua M. Sinaga

(6)

DAFTAR ISI

Abstrak ……… i

Kata Pengantar ……… ii

Daftar Isi ………. v

Daftar Gambar ... viii

Daftar Tabel ... ix

BAB I : PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang ... 1

I.2 Tujuan dan Manfaat Penelitian ... 2

I.3 Batasan Masalah ... 2

I.4 Metodologi Penelitian ... 2

I.5 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II : GARDU TRAFO DISTRIBUSI II.1 Umum ... 5

II.2 Transformator Distribusi ... 6

II.2.1 Konstruksi Transformator ... 8

II.2.2 Prinsip Kerja Transformator ... 9

II.2.3 Inti Transfomator ... 10

II.2.4 Minyak Transformator ... 11

II.2.5 Bushing Transformator ... 12

(7)

II.3 Gangguan pada Gardu Trafo Distribusi ... 13

II.3.1 Gangguan Sambaran Petir ... 13

II.3.2 Gangguan Hubung Singkat ... 15

II.3.3 Gangguan Kegagalan Minyak Transformator ... 16

II.4 Proteksi pada Gardu Trafo Distribusi ... 18

II.4.1 Fuse ... 18

II.4.2 Lightning Arrester ... 18

II.5 Pembumian ( Grounding ) ... 20

II.6 Tiang ... 21

BAB III : JARINGAN DISTRIBUSI 20 kV III.1 Umum ... 22

III.2 Sistem Radial ... 23

III.3 Sistem Loop ... 23

BAB IV : ANALISIS GANGGUAN PADA GARDU TRAFO DISTRIBUSI IV.1 Umum ... 25

IV.2 Data Teknis ... 26

IV.3 Analisis Gangguan Gardu Trafo Distribusi Akibat Beban Lebih ... 31

IV.3.1 Penyebab Gangguan ... 32

IV.3.2 Akibat Gangguan ... 32

(8)

IV.4 Analisis Gangguan Gardu Trafo Distribusi Akibat Packing

Bocor ... 32

IV.4.1 Penyebab Gangguan ... 33

IV.4.2 Akibat Gangguan ... 33

IV.4.3 Solusi ... 34

IV.5 Analisis Gangguan Gardu Trafo Distribusi Akibat Sambaran Petir ... 34

IV.5.1 Penyebab Gangguan ... 35

IV.5.2 Akibat Gangguan ... 37

IV.5.3 Solusi ... 37

IV.6 Analisis Gangguan Gardu Trafo Distribusi Akibat Kegagalan Minyak Trafo ... 38

IV.6.1 Penyebab Gangguan ... 39

IV.6.2 Akibat Gangguan ... 39

IV.6.3 Solusi ... 39

IV.7 Analisis Gangguan Gardu Trafo Distribusi yang Sumber Gangguannya Tidak Diketahui ... 40

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN V.1 Kesimpulan ... 41

V.2 Saran ... 41

(9)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Gardu Trafo Distribusi ... 6

Gambar 2.2 Konstruksi Dasar Transformator ... 8

Gambar 2.3 Inti Transformator ... 11

Gambar 2.4 Konstruksi Suatu Bushing Sederhana ... 12

Gambar 2.5 Spesifikasi Gelombang Petir ... 14

Gambar 2.6 Lightning Arrester Jenis Katub ... 20

Gambar 3.1 Sistem Radial ... 23

Gambar 3.2 Sistem Loop ... 24

Gambar 4.1 Grafik Jumlah Gangguan Gardu Trafo Distribusi Akibat Beban Lebih ... 31

Gambar 4.2 Grafik Jumlah Gangguan Gardu Trafo Distribusi Akibat Packing Bocor ... 33

Gambar 4.3 Grafik Jumlah Gangguan Gardu Trafo Distribusi Akibat Sambaran Petir ... 34

Gambar 4.4 Sambaran Petir yang Mengenai Gardu Trafo Distribusi ... 35

Gambar 4.5 Sambaran Petir yang dialihkan oleh Lightning Arrester ... 36

Gambar 4.6 Sambaran Petir yang Gagal Dialihkan oleh Lightning Arrester ... 36

(10)

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Data Gangguan Gardu Trafo Distribusi di Medan

Tahun 2010 ... 26

Tabel 4.2 Data Gangguan Gardu Trafo Distribusi per Bulan

(11)

ABSTRAK

(12)

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Pada masa sekarang ini kebutuhan akan tenaga listrik sangatlah tinggi.

Hampir seluruh aktivitas masyarakat memerlukan tenaga listrik. Dengan tingginya

ketergantungan terhadap listrik, maka sangat dibutuhkan catu tenaga listrik yang

berkualitas. Salah satu elemen dari kualitas suplai listrik adalah ketahanan dan

keamanan terhadap gangguan. Gangguan yang dapat terjadi sangat beraneka

ragam. Salah satu gangguan yang sering terjadi adalah gangguan terhadap gardu

trafo distribusi.

Gardu trafo distribusi merupakan peralatan vital dalam distribusi tenaga

listrik. Gangguan pada gardu trafo distribusi akan mengakibatkan kerugian bagi

kedua pihak, pelanggan maupun PLN. Kerugian yang dialami oleh pelanggan

adalah terputusnya catu daya listrik, sedangkan kerugian materi dialami oleh

pihak PLN akibat kerusakan yang terjadi pada trafo distribusi, karena trafo

distribusi sangat mahal.

Salah satu cara untuk mengurangi kerugian tersebut adalah dengan

menganalisis ganguan yang mungkin terjadi pada gardu trafo distribusi dan cara

(13)

I.2 Tujuan dan Manfaat Penelitian

Adapun tujuan penelitian Tugas Akhir ini adalah :

1. Untuk mengetahui gangguan yang terjadi pada gardu trafo distribusi.

2. Untuk mengetahui solusi yang digunakan untuk mengurangi gangguan

pada gardu trafo distribusi.

Hasil yang diperoleh dapat dimanfaatkan untuk :

1. Mengurangi akibat gangguan yang terjadi pada gardu trafo distribusi.

I.3 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah dalam Tugas Akhir ini adalah :

1. Hanya membahas jaringan distribusi 20 kV.

2. Hanya membahas trafo distribusi, khususnya trafo yang berada di atas

tiang.

I.4 Metodologi Penelitian

Langkah – langkah yang dilakukan dalam studi ini adalah :

1. Mempelajari trafo distribusi pada saluran distribusi sistem tenaga listrik.

2. Mempelajari gangguan apa saja yang mungkin terjadi pada gardu trafo

distribusi.

3. Mengumpulkan data dari pihak PT. PLN ( Persero ) cabang Medan

mengenai trafo distribusi yang digunakan pada saluran distribusi,

gangguan yang terjadi pada gardu trafo distribusi, dan tiang yang

(14)

4. Melakukan diskusi kepada pihak PT. PLN ( Persero ) cabang Medan

mengenai gangguan yang terjadi pada gardu trafo distribusi.

5. Mempelajari aplikasi perangkat lunak Microsoft Office Excel 2007 yang

dapat menampilkan hubungan antara gangguan yang terjadi dan kuantitas

masing-masing ganguan.

6. Dengan data yang ada dapat dianalisis jumlah gangguan yang terjadi.

7. Dengan data yang ada dapat dianalisis solusi apa yang diambil untuk

mengurangi gangguan yang terjadi.

8. Ditampilkan grafik yang menunjukkan antara jenis gangguan yang terjadi

dengan jumlah banyaknya gangguan.

9. Mengambil kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini.

I.5 Sistematika Penulisan

Tugas Akhir ini disusun berdasarkan sistematika pembahasan sebagai

berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Bagian ini berisikan latar belakang, tujuan, dan manfaat

penelitian, batasan masalah, metodologi penelitian, dan

sistematika penulisan.

BAB II GARDU TRAFO DISTRIBUSI

Bagian ini akan menjelaskan tentang trafo distribusi,

gangguan pada gardu trafo distribusi, proteksi pada gardu

trafo distribusi dan tiang yang digunakan untuk gardu trafo

(15)

BAB III JARINGAN DISTRIBUSI 20 KV

Bagian ini akan menjelaskan mengenai jenis jaringan

distribusi yang digunakan untuk menyalurkan tenaga listrik

kepada konsumen.

BAB IV ANALISIS GANGGUAN PADA GARDU TRAFO

DISTRIBUSI

Bagian ini akan memaparkan tentang data-data teknis yang

dibutuhkan, analisis gangguan yang terjadi pada gardu trafo

distribusi, serta solusi yang diambil untuk mengurangi

gangguan yang terjadi.

BAB V PENUTUP

Bagian ini berisikan beberapa kesimpulan dan saran dari

(16)

BAB II

GARDU TRAFO DISTRIBUSI

II.1 Umum

Gardu trafo distribusiberlokasi dekat dengan konsumen. Transformator

dipasang pada tiang listrik dan menyatu dengan jaringan listrik. Untuk

mengamankan transformator dan sistemnya, gardu dilengkapi dengan unit-unit

pengaman. Karena tegangan yang masih tinggi belum dapat digunakan untuk

mencatu beban secara langsung, kecuali pada beban yang didisain khusus, maka

digunakan transformator penurun tegangan ( step down) yang berfungsi untuk

menurunkan tegangan menengah 20kV ke tegangan rendah 400/230Volt. Gardu

trafo distribusi ini terdiri dari dua sisi, yaitu : sisi primer dan sisi sekunder.

Sisi primer merupakan saluran yang akan mensuplay ke bagian sisi

sekunder. Unit peralatan yang termasuk sisi primer adalah :

a. Saluran sambungan dari SUTM ke unit transformator (primer trafo).

b. Fuse cut out.

c. Ligthning arrester.

(17)

 

Gambar 2.1 Gardu Trafo Distribusi

II.2 Transformator Distribusi

Tujuan dari penggunaan transformator distribusi adalah untuk mengurangi

tegangan utama dari sistem distribusi listrik untuk tegangan pemanfaatan

penggunaan konsumen.Transformator distribusi yang umum digunakan adalah

transformator step-down 20kV/400V. Tegangan fasa ke fasa sistem jaringan

tegangan rendah adalah 380 V. Karena terjadi drop tegangan, maka pada tegangan

rendahnya dibuat diatas 380V agar tegangan pada ujung penerima tidak lebih

kecil dari 380V. Sebuah transformator distribusi perangkat statis yang dibangun

dengan dua atau lebih gulungan digunakan untuk mentransfer daya listrik arus

(18)

frekuensi yang sama tetapi dengan nilai-nilai yang berbeda tegangan dan arusnya.

Transformator distribusi yang terpasang pada tiang dapat dikategorikan

menjadi :

Conventional transformers

Completely self-protecting ( CSP ) transformers

Completely self-protecting for secondary banking ( CSPB ) transformers

Conventional transformers tidak memiliki peralatan proteksi terintegrasi

terhadap petir,gangguan dan beban lebih sebagai bagian dari trafo. Oleh karena itu

dibutuhkan fuse cutout untuk menghubungkan conventional transformers dengan

jaringan distribusi primer. Lightning arrester juga perlu ditambahkan untuk trafo

jenis ini.

Completely self-protecting ( CSP ) transformers memiliki peralatan

proteksi terintegrasi terhadap petir, baban lebih, dan hubung singkat. Lightning

arrester terpasang langsung pada tangki trafo sebagai proteksi terhadap petir.

Untuk proteksi terhadap beban lebih, digunakan fuse yang dipasang di dalam

tangki. Fuse ini disebut weak link. Proteksi trafo terhadap gangguan internal

menggunakan hubungan proteksi internal yang dipasang antara beliran primer

dengan bushing primer.

Completely self-protecting for secondary banking ( CSPB ) transformers

mirip dengan CSP transformers, tetapi pada trafo jenis ini terdapat sebuah circuit

breaker pada sisi sekunder, circuit breaker ini akan membuka sebelum weak link

(19)

II.2.1 Konstruksi Transformator

Transformator merupakan alat listrik statis yang digunakan untuk

memindahkan daya dari satu rangkaian ke rangkaian yang lain dengan mengubah

tegangan, tanpa mengubah daya dan frekuensi. Transformator terdiri dari dua

kumparan yang saling berinduksi ( mutual inductance ). Kumparan ini terdiri dari

lilitan konduktor berisolasi sehingga kedua kumparan tersebut terisolasi secara

elektrik antara yang satu dengan yang lain. Ratio perubahan tegangan tergantung

dari ratio perbandingan jumlah lilitan kedua kumparan itu. Kumparan yang

menerima daya listrik disebut kumparan primer sedangkan kumparan yang

terhubung ke beban disebut kumparan sekunder. Kedua kumparan itu dililitkan

pada suatu inti yang terbuat dari laminasi lembaran baja yang kemudian

dimasukkan ke dalam tangki berisi minyak trafo.

Apabila kumparan primer dialiri arus listrik bolak – balik, maka akan

timbul fluks magnetik bolak – balik sepanjang inti yang akan menginduksi

kumparan sekunder sehingga kumparan sekunder akan menghasilkan tegangan.

Konstruksi dasar transformator ditunjukkan pada Gambar 2.2.

(20)

Apabila trafo diasumsi sebagai trafo ideal dimana tidak terjadi rugi-rugi

daya pada trafo, maka daya pada kumparan primer (P1) sama dengan daya pada

kumparan sekunder (P2). Besar tegangan dan arus pada kumparan sekunder diatur

menggunakan perbandingan banyaknya lilitan antara kumparan primer dan

kumparan sekunder berdasarkan rumus :

p

Np = Banyaknya lilitan kumparan sisi primer

Ns = Banyaknya lilitan kumparan sisi sekunder

Vp = Tegangan sisi primer (V)

Vs = Tegangan sisi sekunder (V)

Ip = Arus sisi primer (Amp)

Is = Arus sisi sekunder (Amp)

II.2.2 Prinsip Kerja Transformator

Transformator miliki dua kumparan yaitu kumparan primer dan kumparan

sekunder, dan kedua kumparan ini bersifat induktif. Kedua kumparan ini terpisah

secara elektris namun berhubungan secara magnetis melalui jalur yang memiliki

reluktansi ( reluctance ) rendah. Apabila kumparan primer dihubungkan dengan

sumber tegangan bolak-balik maka fluks bolak-balik akan muncul di dalam inti

yang dilaminasi, karena kumparan tersebut membentuk jaringan tertutup maka

mengalirlah arus primer. Akibat adanya fluks di kumparan primer maka di

(21)

sebagai induksi bersama ( mutual induction ) yang menyebabkan timbulnya

fluksmagnet di kumparan sekunder, maka mengalirlah arus sekunder jika

rangkaian sekunder dibebani, sehingga energi listrik dapat ditransfer keseluruhan.

dt

= Perubahan fluks magnetik (weber/sec)

Tujuan utama menggunakan inti pada transformator adalah untuk

mengurangi reluktansi (tahanan magnetis) dari rangkaian magnetis (common

magnetic circuit).

II.2.3 Inti Transformator

Secara umum inti transformator dibedakan menjadi dua jenis, yaitu tipe

inti (core type), dan tipe cangkang (shell type). Tipe inti dibentuk dari lapisan besi

berisolasi berbentuk persegi panjang dan kumparan transformatornya dibelitkan

pada dua sisi persegi.

Sedangkan tipe cangkang dibentuk dari lapisan inti berisolasi dan

kumparan transformatornya di belitkan di pusat inti. Transformator dengan tipe

konstruksi shell memiliki kehandalan yang lebih tinggi dari pada tipe konstruksi

core dalam menghadapi tekanan mekanis yang kuat pada saat terjadi hubung

(22)

(a) Tipe Inti (b) Tipe Cangkang

Gambar 2.3Inti Transformator

II.2.4 Minyak Transformator

Minyak transformator memegang peranan penting dalam sistem isolasi

trafo dan juga berfungsi sebagai pendingin untuk menghilangkan panas akibat

rugi-rugi daya pada trafo. Kandungan utama minyak trafo adalah naftalin, parafin

dan aromatik. Keuntungan minyak trafo sebagai isolator dalam trafo adalah :

 Isolasi cair memiliki kerapatan 1000 kali atau lebih dibandingkan dengan

isolasi gas, sehingga memiliki kekuatan dielektrik yang lebih tinggi.

 Isolasi cairakan mengisicelah atau ruang yang akan diisolasi dan secara

serentak melalui proses konversi menghilangkan panas yang timbul akibat

rugi daya.

 Isolasi cair cenderung dapat memperbaiki diri sendiri (self healing) jika

terjadi pelepasan muatan (discharge).

Kekuatan dielektrikadalah ukuran kemampuan elektrik suatu material

sebagai isolator. Kekuatan dielektrik didefenisikan sebagai tegangan maksimum

yang dibutuhkan untuk mengakibatkan dielectric breakdown pada material yang

dinyatakan dalam satuan Volt/m. Semakin tinggi kekuatan dielektrik minyak

trafo, maka semakin bagus kualitas minyak tersebut sebagai isolator. Hasil uji

(23)

hasil uji kekuatan dielektrik tinggi, bukan berarti bahwa tidak terjadi pengotoran

dalam minyak tersebut.

Untuk mencegah kemungkinan timbulnya kebakaran pada peralatan, perlu

dipilih minyak dengan titik nyala yang tinggi. Titik nyala minyak baru tidak boleh

lebih kecil dari 135 °C, sedangkan untuk minyak bekas tidak boleh kurang dari

130 °C.

Menurut SNI 04 - 6954.2 - 2004 batas kenaikan suhu minyak bagian atas

yang diperbolehkan adalah 60 °K pada suhu lingkungan sekitar normal ( 25°C

sampai 40°C ).

II.2.5 Bushing Transformator

Untuk tujuan keamanan, konduktor tegangan tinggi dilewatkan menerobos

suatu bidang yang dibumikan melalui suatu lubang terbuka yang dibuat sekecil

mungkin dan biasanya membutuhkan suatu pengikat padu yang disebut

bushing.Konstruksi suatu bushing sederhana ditunjukkan pada Gambar 2.4.

Gambar2.4Konstruksi Suatu Bushing Sederhana

Bagian utama suatubushingterdiri dari inti atau konduktor, bahan

dielektrik dan flans yang terbuat dari logam. Inti berfungsi untuk menyalurkan

arus dari bagian dalam peralatan ke terminal luar dan bekerja pada tegangan

(24)

dibumikan.

II.2.6 Sistem Pendingin Transformator

Sistem pendinginan trafo dapat dikelompokkan sebagai berikut :

1. ONAN ( Oil Natural Air Natural )

Sistem pendingin ini menggunakan sirkulasi minyak dan sirkulasi udara

secara alamiah. Sirkulasi minyak yang terjadi disebabkan oleh perbedaan berat

jenis antara minyak yang dingin dengan minyak yang panas.

2. ONAF ( Oil Natural Air Force )

Sistem pendingin ini menggunakan sirkulasi minyak secara alami

sedangkan sirkulasi udaranya secara buatan, yaitu dengan menggunakan

hembusan kipas angin yang digerakkan oleh motor listrik. Pada umumnya operasi

trafo dimulai dengan ONAN atau dengan ONAF tetapi hanya sebagian kipas

angin yang berputar. Apabila suhu trafo sudah semakin meningkat, maka kipas

angin yang lainnya akan berputar secara bertahap.

3. OFAF ( Oil Force Air Force )

Pada sistem ini, sirkulasi minyak digerakkan dengan menggunakan

kekuatan pompa, sedangkan sirkulasi udara mengunakan kipas angin.

II.3 Gangguan Pada Gardu Trafo Distribusi II.3.1 Gangguan Sambaran Petir

(25)

sambaran tidak langsung. Sambaran langsung adalah sambaran petir dari awan

yang langsung menyambar jaringan sehingga menyebabkan naiknya tegangan

dengan cepat. Daerah yang terkena sambaran dapat terjadi pada tower dan juga

kawat penghantar. Besarnya tegangan dan arus akibat sambaran ini tergantung

pada besar arus kilat, waktu muka, dan jenis tiang saluran. Sambaran tidak

langsung atau sambaran induksi adalah sambaran petir ke bumi atau sambaran

petir dari awan ke awan di dekat saluran sehingga menyebabkan timbulnya

muatan induksi pada jaringan.

Pada saluran udara tegangan menengah (SUTM), gangguan akibat

sambaran tidak langsung ini tidak boleh diabaikan. Gangguan akibat sambaran

tidak langsung ini pada umumnya lebih banyak terjadi dibandingkan akibat

sambaran langsung, dikarenakan luasnya daerah sambaran induksi. Spesifikasi

gelombang petir ditunjukkan pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Spesifikasi Gelombang Petir

Spesifikasi dari suatu gelombang petir :

(26)

gelombang.

b) Muka (front) gelombang, t1 (mikrodetik), yaitu waktu dari permulaan

sampai puncak. Ini diambil dari 10% E sampai 90% E.

c) Ekor (tril) gelombang, yaitu bagian belakang puncak.

Panjang gelombang, t2 (mikrodetik), yaitu waktu dari permulaan sampai

titik 50% E pada ekor gelombang.

II.3.2 Gangguan Hubung Singkat

Hubung singkat dapat terjadi melalui dua atau tiga saluran fasa sistem

distribusi. Arus lebih yang dihasilkan hubung singkat tergantung pada besar

kapasitas daya penyulang, besar tegangan, dan besar impedansi rangkaian yang

mengalami gangguan. Hubung singkat menghasilkan panas yang cukup tinggi

pada sisi primer trafo sebagai akibat dari naiknya rugi-rugi tembaga sebagai

perbandingan dari kuadrat arus gangguan. Arus gangguan yang besar ini

mengakibatkan tekanan mekanik (mechanical stress) yang tinggi pada trafo.

Arus hubung singkat pada trafo dapat dihitung dengan menggunakan

persamaan :

%Z = Impedansi trafo dalam persen

(27)

Dari rumus

maka dapat diperoleh

Arus beban penuh dapat diketahui dengan menggunakan persamaan :

V

V = Tegangan fasa-fasa pada sisi tegangan rendah (V)

II.3.3 Gangguan Kegagalan Minyak Transformator

Kegagalan isolasi (insulation breakdown) minyak trafo disebabkan oleh

(28)

kekuatan dielektrik dankarena isolasi tersebut dikenakan tegangan lebih. Pada

prinsipnya tegangan pada isolator merupakan suatu tarikan atau tekanan (stress)

yang harus dilawan oleh gaya dalam isolator itu sendiri agar isolator tersebut tidak

gagal. Dalam struktur molekul material isolator, elektron-elektron terikat erat pada

molekulnya, dan ikatan ini mengadakan perlawanan terhadap tekanan yang

disebabkan oleh adanya tegangan. Bila ikatan ini putus pada suatu tempat maka

sifat isolasi pada tempat itu akan hilang. Bila pada bahan isolasi tersebut diberikan

tegangan akan terjadi perpindahan elektron-elektron dari suatu molekul ke

molekul lainnya sehingga timbul arus konduksi atau arus bocor. Karakteristik

isolator akan berubah bila material kemasukan suatu ketidakmurnian (impurity)

seperti adanya arang atau kelembaban dalam isolasi yang dapat menurunkan

tegangan tembus.

Oksigen yang terdapat di udara yang berhubungan dengan minyak yang

panas dapat mengakibatkan terjadinya oksidasi dan terbentuknya bahan asam dan

endapan. Kadar asam yang terdapat pada minyak trafo merupakan suatu ukuran

taraf deteriorasi dan kecenderungan untuk membentuk endapan. Endapan ini

sangat mengganggu karena melekat pada semua permukaan trafo dan mempersulit

proses pendinginan. Endapan ini juga akan meningkatkan kemungkinan terjadinya

bunga api antara bagian-bagian trafo yang terbuka. Suatu endapan setelah

mencapai tebal 0,2 mm sampai 0,4 mm pada inti dan kumparan akan dapat

meningkatkan suhu sampai 10°C sampai 15°C.

Bila dalam minyak terdapat kelembaban, maka kelembaban tersebut dapat

membentuk jalur-jalur yang membuka jalan terhadap terjadinya hubung singkat.

(29)

itu dapat pula diserap oleh bahan isolasi lainnya, sehingga seluruh trafo menjadi

terancam.

II.4 Proteksi Pada Gardu Trafo Distribusi II.4.1 Fuse

Fuse adalah peralatan proteksi arus lebih yang bekerja dengan

menggunakan prinsip melebur. Terdapat dua tipe fuse berdasarkan kecepatan

melebur elemen fusenya (fuse link), yaitu tipe K (cepat) dan tipe T (lambat).

Fuse yang didesain untuk digunakan pada tegangan diatas 600V

dikategorikan sebagai fuse cutout. Fuse cutoutjenis ekspulsi (expulsion type)

adalah jenis yang paling sering digunakan pada sistem distribusi saluran udara.

Fuse jenis inimenggunakan elemen fuse yang relatif pendek yang dipasang di

dalam fuse catridge.

Pada umumnya fuse cutout dipasang antara trafo distribusi dengan saluran

distribusi primer. Pada saat terjadi gangguan, elemen fuse akan melebur dan

memutuskan rangkaian sehingga akan melindungi trafo distribusi dari kerusakan

akibat gangguan dan arus lebih pada saluran primer, atau sebaliknya memutuskan

saluran primer dari trafo distribusi apabila terjadi gangguan pada trafo atau

jaringan sisi sekunder sehingga akan mencegah terjadinya pemadaman pada

seluruh jaringan primer.

II.4.2 Lightning Arrester

Penggunaan lightning arrester pada sistem distribusi adalah untuk

(30)

dipergunakan untuk melindungi saluran distribusi dari flashover. Arrester

dipasang pada peralatan yang dihubungkan dari fasa konduktor ke tanah.

Agar perlindungan saluran menjadi lebih efektif, arrester harus dipasang pada

setiap fasa pada tiap tiang. Pada saat sistem bekerja keadaan normal, arrester

memiliki sifat sebagai isolator. Apabila terjadi sambaran petir, arrester akan

berubah menjadi konduktor dan membuat jalan pintas (bypass) ke tanah yang

mudah dilalui oleh arus petir, sehingga tidak menimbulkan tegangan lebih yang

tinggi pada trafo. Jalur ke tanah tersebut harus sedemikian rupa sehingga tidak

akan mengganggu aliran daya normal. Setelah petir hilang, arrester harus menutup

dengan cepat kembali menjadi isolator, sehingga tidak mengakibatkan pemutus

daya terbuka. Pada kondisi operasi normal, arus bocor pada arrester tidak boleh

melebihi 2 mA. Apabila arus bocor melebihi angka tersebut, kemungkinan besar

arrester mengalami kerusakan.

Pada saluran distribusi, arrester yang biasanya digunakan adalah arrester

jenis katub (valve type). Arrester jenis katub terdiri dari sela percik dan sela seri

yang terhubung dengan elemen tahanan yang mempunyai karakteristik tidak

linier. Tegangan frekuensi dasar tidak dapat menimbulkan tembus pada sela seri.

Apabila sela seri tembus pada saat tibanya suatu surja yang cukup tinggi,

sela tersebut berfungsi menjadi penghantar. Sela seri tidak bisa memutuskan arus

susulan. Dalam hal ini sela seri dibantu oleh tahanan non linier yang mempunyai

karakteristik tahanan kecil untuk arus besar dan tahanan besar untuk arus susulan

(31)

Gambar 2.6Lightning Arrester Jenis Katub

II.5 Pembumian ( Grounding )

Pembumian adalah penghubungan suatu bagian dari rangkaian listrik atau

bagian yang bersifat konduktor tetapi bukan bagian dari rangkaian listrik yang

pada keadaan normal tidak bertegangan ke bumi.

Tujuan dari pembumian adalah :

 Mengurangi tegangan kejut listrik pada peralatan.

 Memberi jalan bagi arus gangguan, baik akibat terjadinya arus hubung

singkat ke tanah maupun akibat terjadinya sambaran petir.

 Untuk membatasi tegangan pada fasa yang tidak mengalami gangguan.

Sesuai dengan SNI 04-0225-2000 Pasal 3.13.2.10 dan Pasal 3.19.1.4, nilai

tahanan pembumian seluruh sistem tidak boleh lebih besar dari 5 Ω dan jarak

antar elektroda pembumian minimal 2 kali panjang elektroda. Resistivitas tanah

dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

R

a.

.

2

... (2.9)

dimana,

(32)

a = Jarak antara elektroda (m)

R = Tahanan (Ω)

II.6 Tiang

Pada umumnya tiang listrik yang sekarang pada Saluran Udara Tegangan

Menengah ( SUTM ) 20 kV terbuat dari beton bertulang dan tiang besi.

Pemakaian tiang kayu sudah jarang digunakan karena daya tahannya ( umurnya )

relatif pendek dan memerlukan pemeliharaan khusus.

Dilihat dari fungsinya, tiang listrik dibedakan menjadi dua yaitu tiang

pemikul dan tiang tarik. Tiang pemikul berfungsi untuk memikul konduktor dan

isolator,sedangkan tiang tarik berfungsi untuk menarik konduktor.

Pada SUTM 20 kV, jarak antar tiang ditetapkan sebesar 40 meter, tetapi

jarak tersebut perlu disesuaikan dengan kondisi wilayah sehingga diberi standar

yang jelas sejauh 30 - 50 meter. Untuk pemasangan tiang, sudah ada standar untuk

kedalaman tiang yang harus ditanam dibawah permukaan tanah yaitu 1/6 dari

(33)

BAB III

JARINGAN DISTRIBUSI 20 KV

III.1 Umum

Jaringan distribusi adalah jaringan yang berfungsi untuk menyalurkan

tegangan dari gardu distribusi ke trafo distribusi ataupun ke trafo pemakaian

sendiri bagi konsumen besar.

Secara garis besar jaringan distribusi dapat dibagi menjadi dua bagian

yaitu :

1. Distribusi Primer

2. Distribusi Skunder

Distribusi Primer

Distribusi primer adalah jaringan distribusi daya listrik bertegangan

menengah (20 kV). Jaringan distribusi primer tersebut merupakan jaringan

penyulang. Jaringan ini berawal dari sisi sekunder trafo daya yang terpasang pada

gardu induk hingga ke sisi primer trafo distribusi yang terpasang pada tiang-tiang

saluran.

Distribusi Sekunder

Distribusi sekunder adalah jaringan daya listrik yang termasuk dalam

kategori tegangan rendah (sistem 380/220 Volt), yang mempunyai rating yang

sama dengan tegangan peralatan yang dilayani. Jaringan distribusi sekunder

(34)

(meteran) pelanggan. Sistem jaringan distribusi sekunder ini disalurkan ke para

pelanggan melalui kawat berisolasi.

III.2 Sistem Radial

Sistem radial adalah sistem yang paling sederhana dengan pembiayaan

termurah. Oleh karena itu sistem ini yang paling banyak digunakan sebagai

saluran dasar. Sistem ini juga memiliki tingkat keamanan paling rendah. Jika

terjadi gangguan pada suatu titik maka akan mengakibatkan pemadaman listrik

kepada konsumen. Sistem radial terdiri dari saluran utama yang keluar dari GI,

yang kemudian bercabang menjadi saluran lateral dan kemudian bercabang lagi

menjadi saluran sub lateral. Sistem radial ditunjukkan pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Sistem Radial

III.3 Sistem Loop

(35)

baik dari sistem radial. Sistem loop didesain dengan cara menyambung kedua

ujung pada GI. Hal ini mengakibatkan pelanggan dapat memperoleh pasokan

energy dari dua arah. Bilamana pasokan dari salah satu arah terganggu, maka

pelanggan akan tersambung dengan pasokan dari arah yang lainnya. Kapasitas

cadangan yang cukup besar harus tersedia pada penyulang. Konduktor pada tiap

penyulang juga harus didesain agar dapat menampung total beban kedua saluran.

Biasanya konduktor memiliki besar yang sama sepanjang saluran. Sistem loop

dapat dioperasikan secara terbuka maupun secara tertutup. Sistem loop

ditunjukkan pada Gambar 3.2.

(36)

BAB IV

ANALISIS GANGGUAN PADA

GARDU TRAFO DISTRIBUSI

IV.1 Umum

Transformator distribusi merupakan suatu alat yang memegang peranan

penting dalam sistem distribusi daya listrik. Transformator distribusi mengubah

tegangan menengah 20 kV menjadi tegangan rendah 400/230 Volt. Transformator

distribusi pada dasarnya adalah tiga transformator satu phasa yang bekerja

bersama dan dilayani oleh suatu sistem tiga phasa dan dapat melayani beban tiga

phasa atau beban satu phasa pada masing-masing phasanya. Suatu transformator

distribusi berkualitas baik, jika transformator tersebut mempunyai nilai efisiensi

tinggi dan rugi-rugi yang kecil pada saat melayani beban. Transformator distribusi

yang terdapat pada gardu trafo distribusi juga harus mampu menjaga kestabilan

penyaluran daya ke beban. Terputusnya penyaluran daya ke beban, biasanya

disebabkan oleh terjadinya gangguan. Gangguan yang terjadi pada gardu trafo

distribusi berbeda-beda. Jika gangguan – gangguan pada gardu trafo distribusi ini

semakin sering terjadi, maka persentase untuk putusnya penyaluran daya ke beban

akan semakin besar.

Berikut ini akan dipaparkan jumlah dan jenis – jenis gangguan yang terjadi

(37)

IV.2 Data Teknis

Gangguan yang terjadi pada gardu trafo distribusi pada distribusi 20 kV

PLN cabang Medan untuk tahun 2010 berbeda-beda. Pada tabel 4.1 diberikan data

berdasarkan jenis gangguan yang terjadi selama tahun 2010. Pada tabel 4.2

diberikan data berdasarkan jenis gangguan yang terjadi setiap bulannya selama

tahun 2010.

Tabel 4.1 Data Gangguan Gardu Trafo Distribusi di Medan Tahun 2010

JENIS GANGGUAN JUMLAH

Beban Lebih (A) 141

Packing Bocor (B) 44

Sambaran Petir (C) 40

Kegagalan Minyak Trafo (D) 7

Tidak Diketahui (E) 131

TOTAL 363

Tabel 4.2 Data Gangguan Gardu Trafo Distribusi Per Bulan di Medan Tahun 2010

BULAN JENIS GANGGUAN TOTAL

(38)

Gardu trafo distribusi yang dipakai di wilayah Medan tidaklah sama. Besar

kapasitas dayanya ditentukan oleh seberapa besar beban yang akan dilayani oleh

gardu tersebut. Berikut ini diberikan gardu trafo distribusi dengan kapasitas yang

berbeda-beda.

1. Gardu Trafo Distribusi 50 kVA

Lokasi : Jl. Kompleks Perum TKBM Martubung

Kode Gardu : ML 58 – 1

2. Gardu Trafo Distribusi 100 kVA

(39)

3. Gardu Trafo Distribusi 160 kVA

4. Gardu Trafo Distribusi 200 kVA

Lokasi : Jl.

5. Gardu Trafo Distribusi 250 kVA

Lokasi : Jl. Jawa Belawan

Kode Gardu : BL 11 - 1

Saluran : BG08 - 08

Tegangan Sekunder : 380 V

(40)

Daya : 250 kVA

6. Gardu Trafo Distribusi 315 kVA

Lokasi : Jl. Kampung Kurnia Belawan

7. Gardu Trafo Distribusi 400 kVA

(41)

Impedansi : 4 % Temperatur : 50 °C

8. Gardu Trafo Distribusi 500 kVA

Lokasi : Jl. Karya Dalam (BLPT)

9. Gardu Trafo Distribusi 630 kVA

Lokasi : Jl. Pajak Petisah

10. Gardu Trafo Distribusi 1250 kVA

(42)

Kode Gardu : MK 106 - 1

Saluran : TT02

Daya : 1250 kVA

Posisi Tap : 3/5

Tegangan Sekunder : 400 V

Arus Primer : 36,1 A

Arus Sekunder : 1804 A

Minyak Trafo : Diala C

No. seri : 810263

Merk : Unindo

Tegangan Primer : 20 kV

Vektor Group : Dyn5

Impedansi : 4 %

Temperatur : 50 °C

IV.3 Analisa Gangguan Gardu Trafo Distribusi Akibat Beban Lebih

Gangguan akibat beban lebih adalah gangguan pada gardu trafo distribusi

yang paling banyak terjadi di Medan. Selama tahun 2010 terjadi 141 gangguan

beban lebih yang merupakan 38,84% dari total gangguan yang terjadi. Grafik

jumlah gangguan akibat beban lebih ditunjukkan pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Grafik Jumlah Gangguan Gardu Trafo Distribusi

(43)

IV.3.1 Penyebab Gangguan

Gangguan beban lebih dapat tejadi pada gardu trafo distribusi karena

beban yang terpasang pada trafo melebihi kapasitas maksimum yang mampu

dipikul oleh trafo. Dimana arus beban lebih besar dari pada arus beban penuh (full

load) trafo distribusi tersebut.

IV.3.2 Akibat Gangguan

Pembebanan yang berlebihan akan mengakibatkan kenaikan suhu pada

lilitan trafo, sehingga mangakibatkan kenaikan suhu juga pada minyak trafo.

Beban lebih yang terjadi menyebabkan kualitas isolasi trafo semakin buruk. Dan

jika terus menerus terjadi maka akan menyebabkan gagalnya isolasi trafo yang

dapat mengakibatkan hubung singkat.

IV.3.3 Solusi

Untuk mengatasi gangguan akibat beban lebih pada gardu trafo distribusi,

maka yang dilakukan adalah dengan mengganti trafo yang terkena gangguan

dengan trafo yang memiliki kapasitas lebih besar. Atau dengan menambahkan

trafo sisipan untuk membantu trafo yang lama memikul beban yang akan dilayani.

IV.4 Analisis Gangguan Gardu Trafo Distribusi Akibat Packing Bocor

Gangguan akibat packing bocor adalah gangguan terbanyak ketiga yang

terjadi pada gardu trafo distribusi di Medan. Selama tahun 2010 terjadi 44

(44)

jumlah gangguan akibat packing bocor yang terjadi ditunjukkan oleh Gambar 4.2.

Gangguan ini lebih banyak terjadi pada trafo yang sudah lama dipakai dan

Gambar 4.2 Grafik Jumlah Gangguan Gardu Trafo Distribusi

Akibat Packing Bocor

IV.4.1 Penyebab Gangguan

Gangguan pada gardu trafo distribusi ini terjadi karena terdapat kebocoran

pada packing trafo dan trafo ini biasanya yang sudah lama dipakai.

IV.4.2 Akibat Gangguan

Kebocoran pada packing trafo mengakibatkan minyak trafo merembes

keluar. Jika minyak trafo yang berfungsi sebagai isolasi pada kumparan trafo

semakin berkurang maka akan dapat mengakibatkan suhu trafo meningkat dan

jika suhu trafo meningkat maka akan dapat mengakibatkan gangguan pada trafo

(45)

IV.4.3 Solusi

Solusi yang dapat dilakukan untuk mengurangi gangguan akibat packing

bocor adalah mengganti packing yang sudah bocor dengan packing yang

kondisinya baik dan melakukan pengecekan secara berkala terhadap trafo yang

sudah lama dipakai.

IV.5 Analisis Gangguan Gardu Trafo Distribusi Akibat Sambaran Petir

Gangguan gardu trafo distribusi akibat sambaran petir adalah gangguan

terbanyak ketiga. Selama tahun 2010 terjadi 40 gangguan akibat sambaran petir

yang merupakan 11,02 % dari total gangguan. Dapat dilihat pada Gambar 4.2

bahwa gangguan ini terjadi hampir setiap bulan pada tahun 2010. Hal ini

disebabkan karena selama tahun 2010 curah hujan di Medan tinggi dan cuacanya

juga tidak baik. Grafik jumlah gangguan akibat sambaran petir ditunjukkan pada

Gambar 4.2.

Gambar 4.2 Grafik Jumlah Gangguan Gardu Trafo Distribusi

(46)

IV.5.1 Penyebab Gangguan

Gangguan gardu trafo distribusi akibat sambaran petir ini dapat terjadi

karena sambaran petir yang mengenai kawat fasa (sambaran langsung) atau

mengenai daerah sekitar kawat fasa (sambaran induksi) pada jaringan distribusi,

sehingga menimbulkan arus surja yang mengalir pada kawat fasa dan dapat

mengakibatkan gangguan pada gardu tersebut apabila arus surja mencapai trafo

distribusi. Gardu trafo distribusi yang terkena sambaran petir ditunjukkan pada

Gambar 4.3.

Gambar 4.3 Sambaran Petir yang Mengenai Gardu Trafo Distribusi

Pada kondisi baik, arrester akan mengalihkan arus surja ke tanah yang

diakibatkan oleh sambaran petir. Kondisi ini ditunjukkan oleh Gambar 4.4.

Apabila terjadi kerusakan pada arrester, maka arus surja tersebut tidak dapat

dialihkan ke tanah tetapi akan mengalir ke trafo distribusi yang dapat

(47)

Gambar 4.4 Sambaran Petir yang dialihkan oleh Lightning Arrester

   

(48)

IV.5.2 Akibat Gangguan

Apabila arus surja yang muncul akibat sambaran petir tidak dialihkan oleh

arrester ke tanah, maka arus surja tersebut akan mencapai trafo. Jika arus surja

tersebut lebih besar dari BIL ( Basic Insulation Level ) isolasi trafo, maka arus

surja tersebut akan merusak isolasi lilitan trafo dan mengakibatkan hubung

singkat antar lilitan trafo sehingga menyebabkan kerusakan pada kumparan trafo.

IV.5.3 Solusi

Solusi untuk mencegah gangguan akibat sambaran petir adalah dengan

menggunakan arrester yang dapat berfungsi dengan baik dan menggunakan

pembumian dengan tahanan tanah ≤ 5 ohm.

Kelonggaran perlindungan ( protective margin ) yang digunakan pada

arrester adalah 20 % dari BIL peralatan. Karena BIL pada sistem 20 kV adalah

sebesar 125 kV, maka protective margin arrester adalah 25 kV. Sehingga initial

volt yang digunakan pada arrester adalah sebesar 100 kV. Apabila timbul arus

surja dengan tegangan yang lebih besar dari initial volt maka arrester akan

mengalihkan arus surja tersebut ke tanah.

Salah satu cara untuk mengetahui kerusakan arrester adalah dengan

mengukur aris bocor arrester. Pada kondisi operasi normal, arus bocor pada

arrester tidak boleh melebihi 2 mA. Apabila arus bocor melebihi angka tersebut

maka hal itu menunjukkan adanya kerusakan pada arrester.

Sistem pembumian yang baik juga memiliki peranan penting bagi arrester

untuk mengalihkan arus surja ke tanah. Tahanan pembumian yang baik adalah

(49)

sulit dikarenakan tahanan tanah di berbagai tempat nilainya berbeda-beda. Untuk

mengatasi hal ini maka elektroda pembumian dapat ditanam lebih dalam di tanah

dimana kandungan air dalam tanah cukup banyak sehingga tahanan pembumian

dapat tetap stabil sepanjang musim.

IV.6 Analisis Gangguan Gardu Trafo Distribusi Akibat Kegagalan Minyak Trafo

Gangguan gardu trafo distribusi akibat kegagalan minyak trafo ini adalah

ganguan yang paling jarang terjadi. Pada tahun 2010 terjadi 7 gangguan yang

merupakan 1,92 % dari total gangguan. Gangguan akibat kegagalan minyak trafo

ini lebih mungkin terjadi pada trafo yang berkapasitas besar. Kriteria dari

gangguan ini adalah terjadinya insulation breakdown pada minyak trafo yang

dapat diketahui melalui pengecekan. Grafik jumlah gangguan akibat kegagalan

minyak trafo ditunjukkan pada gambar 4.6.

Gambar 4.6 Grafik Jumlah Gangguan Gardu Trafo Distribusi

(50)

IV.6.1 Penyebab Gangguan

Kegagalan isolasi minyak trafo ( insulation breakdown ) dapat terjadi

akibat penurunan kualitas minyak trafo sebagai isolasi dimana kekuatan

dielektriknya menurun. Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa hal antara lain

minyak trafo itu sudah lama dipakai, minyak trafo tersebut dikenakan tegangan

lebih, atau terjadi pencemaran akibat minculnya zat-zat asing di dalam minyak.

Zat-zat tersebut dapat berupa kotoran, partikel-partikel logam, air yang larut

dalam minyak dan gas yang menyebabkan munculnya gelembung di dalam

minyak.

IV.6.2 Akibat Gangguan

Minyak trafo berfungsi sebagai isolasi untuk memisahkan kumparan trafo

dengan bagian-bagian trafo lainnya secara elektrik. Akibat dari menurunnya

kekuatan dielektrik minyak trafo adalah tembusnya minyak trafo oleh arus listrik

yang berasal dari kumparan trafo sehingga apabila arus tersebut mencapai body

trafo akan menimbulkan gangguan.

IV.6.3 Solusi

Untuk mencegah terjadinya kegagalan minyak trafo, maka trafo yang

kekuatan dielektriknya sudah tidak baik harus diganti. Sesuai dengan SPLN 49-1

1982, minyak trafo dianggap baik jika kekuatan dielektriknya ≥ 30 kV/ 2,5 mm.

Tetapi apabila kekuatan dielektrik minyak lebih kecil dari 30 kV/ 2,5 mm dan

lebih besar dari 20 kV/ 2,5 mm, maka masih dapat direkondisikan (purifying) agar

(51)

kembali. Rekondisi dapat dilakukan dengan proses filtrasi sentrifugal sederhana

atau dengan dehidrasi ruang hampa. Pada filtrasi sentrifugal, minyak dialirkan

melalui rotor yang berputar dengan kecepatan tinggi sehingga partikel-partikel

asing yang berada di dalam minyak akan menempel pada dinding yang

berpori-pori. Dehidrasi ruang hampa digunakan untuk mengeluarkan ketidakmurnian

(termasuk kelembaban) dari dalam minyak.

IV.7 Analisa Gangguan Gardu Trafo Distribusi yang Sumber Gangguannya Tidak Diketahui

Pada tahun 2010 terdapat gangguan gardu trafo distribusi yang mana

sumber gangguannya tidak diketahui. Dari data yang telah diberikan dapat dilihat

bahwa gangguan ini sangat sering terjadi dan merata di setiap bulannya. Karena

penyebab dari gangguan ini tidak dapat diketahui, maka sangat sulit mengambil

(52)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.I Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari studi analisis gardu trafo distribusi

pada distribusi 20 kV milik PT. PLN cabang Medan adalah :

1. Gangguan yang paling banyak terjadi selama tahun 2010 adalah gangguan

akibat beban lebih, yaitu 141 kali gangguan (38,84 % dari total gangguan).

2. Gangguan yang paling sedikit terjadi selama tahun 2010 adalah gangguan

akibat kegagalan minyak trafo, yaitu 7 kali gangguan (1,92 % dari total

gangguan).

3. Proteksi yang digunakan pada gardu trafo distribusi milik PT. PLN cabang

medan masih relatif rendah. Karena masih banyak terdapat gangguan yang

tidak dapat diketahui sumber gangguannya, yaitu 131 kali gangguan

(36,09 % dari total gangguan).

V.2 Saran

Saran yang dapat diberikan dari penelitian studi analsis gangguan gardu

trafo distribusi ini adalah :

1. Menggunakan data yang lebih banyak sehingga diperoleh hasil yang lebih

spesifik.

2. Dilakukan perbaikan proteksi pada gardu trafo distribusi yang sudah tidak

memenuhi standar.

(53)

DAFTAR PUSTAKA

Burke, James J., Power Distribution Engineering, Marcel Dekker Inc,

New York, 1994.

Gonen, Turan, Electric Power Distribution System Engineering,

Mc.Graw-Hill Book Company, New York, 1986.

Hutauruk, T.S., Gelombang Berjalan Dan Proteksi Surja, Erlangga,

Jakarta, 1989.

Hutauruk, T.S., Pengetanahan Netral System Tenaga Dan Pengetanahan

Peralatan, Erlangga, Jakarta, 1991.

Kadir, Abdul, Transformator, PT Elex Media Komputido, Jakarta, 1989.

Pabla, A.S, Electric Power Distribution Systems, Tata Mc.Graw-Hill

Publishing Co. Ltd, New Delhi, 1983.

Stevenson, William D., Analisis Sistem Tenaga Listrik, Erlangga, Jakarta,

Gambar

Gambar 2.2 Konstruksi Dasar Transformator
Gambar 2.3Inti Transformator
Gambar2.4Konstruksi Suatu Bushing Sederhana
Gambar 2.5 Spesifikasi Gelombang Petir
+7

Referensi

Dokumen terkait

berpengaruh terhadap beban yang tidak seimbang, setting rele gangguan tanah harus lebih besar. dari arus residu yang terjadi akibat beban yang tidak seimbang pada beban maksimum

Pada saat terjadi gangguan, elemen fuse akan melebur dan memutuskan rangkaian sehingga akan melindungi trafo distribusi dari kerusakan akibat gangguan dan arus

Akibat Harmonisa yang terjadi pada gardu tiang trafo daya 200 KVA akan mengakibatkan penurunan tegangan sebesar 9,57% , Arus hubung singkat 950.99 Ampere, Arus beban penuh

Tegangan lebih induksi akibat sambaran kilat tidak langsung pada saluran distribusi 20 kV menyebabkan gangguan baik temporer maupun permanent.. Gangguan ini menyebabkan

Gangguan yang terjadi pada trafo tiang daya yang disebabkan oleh adanya distorsi gelombang arus dan tegangan akan menimbulkan harmonisa.. Distorsi gelombang arus

Lightning Arrester merupakan peralatan yang digunakan untuk melindungi peralatan sistem tenaga dari gangguan.. sambaran petir pada jaringan

Manfaat dari pelaksanaan sistem ini antara lain mengurangi gangguan transformator kontak akibat beban overload sehingga lebih efektif dan efisien dan terjaga kontinuitas

6 Analisis Pengaruh Ketidakseimbangan Beban Trafo Distribusi 20 Kv Terhadap Rugi-Rugi Daya dan Efisiensi pada Penyulang Hertasning Baru PT PLN Persero ULP Panakukkang Makassar