INSTALASI TEGANGAN MENENGAH

(1)

INSTALASI TEGANGAN MENENGAH TUGAS II

Di ketahui suatu instalasi tegangan menengah dengan data sebagai berikut:

1.

PABRIK

Data pada LVMDP terdiri dari 4 kelompok: 1. Kelompok 1 = 300 KVA

2. Kelompok 2 = 100 KVA 3. Kelompok 3 = 75 KVA 4. Kelompok 4 = 250 KVA

5. Kelompok 5 = 200 KVA

6. Kelompok 6 = 150 KVA (beban prioritas tidak boleh padam)

Note : Jarak pabrik terhadap jaringan SUTM yang ada adalah 200m & Genset 65%

2. PERUMAHAN

1. 30 Rumah type 75 dengan daya 2200 VA / 220 V 2. 25 Rumah type 45 dengan daya 1300 VA / 220 V 3. 20 Rumah type 36 dengan daya 900 VA / 220 V

Note : Jarak rumah terjauh terhadap GTT adalah 150 m dan jarak ke SUTM adalah 250 m. Perumahan di supplay oleh GTT tersendiri

3.

Penerangan Jalan Umum (PJU) a.

Penerangan jalan menuju pabrik : 1. Lebar jalan 12 m

2. Kuat penerangan yang di minta 12 lux 3. Panjang 400 meter

4. Single side 5. Sumber ikut GTT b.

Penerangan jalan perumahan : 6. Lebar jalan 8 m

7. Kuat penerangan yang di minta 12 lux 8. Panjang 200 meter

9. Single side 10. Sumber ikut GTT

(2)

 PERENCANAAN INSTALASI DAN INVESTASI PROYEK BANGUNAN TUGAS II

(3)

BAGIAN I

PERENCANAAN PABRIK

A.

Menentukan Daya T erpasang dan Daya Kontrak PLN

Daya lampu tersebut di tambahkan pada beban kelompok 1 data dari panel LVMDP, sehingga data pada panel LVMDP sebagai berikut:

1. Kelompok 1 = 300 KVA 2. Kelompok 2 = 100 KVA 3. Kelompok 3 = 75 KVA 4. Kelompok 4 = 250 KVA 5. Kelompok 5 = 200 KVA

6. Kelompok 6 = 150 KVA (beban prioritas tidak boleh padam) Total daya adalah : 300 + 100 + 75 + 250 + 200 + 150 = 1075 kVA

Perencanaan daya terpasang bertujuan untuk penghematan atau menghindari kontrak langganan daya dari PLN yang berlebihan, dan juga merencanakan besar daya yang mungkin di pakai, sebab pada kenyataannya tidak mungkin semua beban pada system di pakai semua secara bersamaan.

Untuk pemakaian sekarang dan juga untuk menunjang masa depan, system ini mengacu pada jenis bangunan PABRIK INDUSTRI MAKANAN dengan factor kebutuhan sebagai berikut 0,7 - 0,9. Besar factor kebutuhan pada system ini di asumsikan sebesar 0,8. Sehingga perhitungan untuk menentukan kebutuhan beban maksimum yaitu:

Kebutuhan beban maksimum = 0,8 x 1075 kVA = 860 kVA

Di sini di asumsikan bahwa daya tersebut adalah factor kapasitas sebesar 80%, maka untuk menunjang kebutuhan sekarang dan juga masa depan sehingga perlu di tambahkan daya cadangan pada system ini. Perencanaan system ini menambahkan cadangan sebesar 20%, sehingga di rumuskan sebagai berikut:

Kapasitas daya terpasang = kebutuhan beban max + cadangan Cadangan = 20% x 860 kVA = 172 kVA

Kapasitas daya terpasang = 860 + 172 = 1032 KVA

Berdasarkan perencanaan Daya terpasang tersebut, sehingga langkah selanjutnya yaitu mencocokan dengan TDL (table Daya dari PLN). Maka dapat di ketahui besar langganan yang harus di kontrak.

System ini berlangganan PLN 1040 kVA, dengan alasan sebagai berikut:

 Langganan di bawah acuan, sebesar 970 kVA. Sehingga mempunyai selisih sebesar 62 kVA. Prosentase rugi sebesar 6 %

(4)

 Untuk langganan di atas acuan, sebesar 1110 kVA. Mempunyai selisih sebesar 74,16 kVA. Sehingga prosentase rugi sebesar 7,2 %

 Oleh sebab itu system ini berlangganan 1040 kVA B.

Pemilihan Traf o

Untuk menentukan besarnya kapasitas transformator yang di pilih hendaknya mengetahui kebutuhan daya maksimm maupun daya terpasang dari sebuah instalasi / system instalasi.

System ini di bagi menjadi 6 kelompok, dari keterangan penghitungan di atas. System ini mempunyai total beban maksimum sebesar 1032 kVA dengan menggunakan factor kebutuhan sebesar 0,8. Dan kapasitas daya terpasang sebesar 1040 kVA

Pada keadaan tersebut kerja dari belitan trafo dianggap hanya 80%, karena trafo di Negara asal pembuatnya dirancang atau didesain dengan kondisi 4 musim sedangkan di Indonesia hanya terdapat 2 musim yang menyebabkan pendinginan trafo tidak merata. Selain itu factor kebutuhan beban juga diperhitungkan.

Hal yang harus diperhatikan dalam pemilihan kapasitas daya dari trafo yaitu:

1. Load factor : yaitu perbandingan antara beban rata-rata dalam suatu jangka waktu tertentu dengan beban maksimum dalam jangka waktu tersebut, yaitu:

Load factor(f ) :

2) Diversity Factor (F )

Diversity atau ke tak serempakan merupakan perbandingan antara jumlah seluruh beban maksimum dari setiap bagian system dengan beban max dari seluruh system sebagai suatu kelompok beban

Diversity Factor :

3) Coincidence Factor :

Yaitu factor keserempakan beban yang nilainya dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

(5)

Coincidence Factor (F ):

4) Demand Factor :

Demand factor atau factor kebutuhan didefinisikan sebagai perbandingan antara daya terpakai maksimum dengan daya yang disambung, yaitu:

f = x 100% dimana

 f = Demand Factor (factor kebutuhan).

 Pmax = Daya terpakai maksimum.

 Pinst = daya tersambung.

Selain itu kita harus memperhitungkan pertumbuhan beban atau melonjakknya kebutuhan tenaga listrik, dan pada umumnya di Indonesia kita harus meramalkan hal tersebut sampai 5 tahun mendatang, untuk konsumen komersil dalam hal ini kalangan industri, peramalan kebutuhan beban didapat menurut permintaan dari konsumen industri tersebut.

Dalam perencanaan ini mengacu pada metode Demand Factor (factor kebutuhan) dengan memperhatikan pertimbangan di atas sehingga di dapat daya trafo sebesar 1040 KVA.

Karena di pasaran trafo dengan daya sebesar 1040 KVA tidak tersedia, sehingga daya trafo yang di pilih di atas dari kapasitas daya terpasang pada system ini yaitu sebesar 1250 kVA.

Berdasarkan peraturan yang ada dengan daya trafo di atas 200 kVA adalah trafo milik pelanggan, sehingga trafo yang di gunakan adalah trafo milik pelanggan karena rugi-rugi trafo di tanggung oleh pelanggan.

Trafo distribusi di Indonesia umumnya pada sisi tegangan tinggi menggunakan 20 kv dan sisi tegangan rendah sebesar 220/380 v. Trafo yang di pilih pada system ini sisi tegangan rendahnya sebesar 400 V.

Pada trafo tenaga, variasi tegangan yang di perbolehkan adalah 5% sehingga trafo harus di lengkapi dengan tap-changer.

(6)

Untuk pemilihan kelas isolasi, kelas isolasi yang di pilih adalah 24 kv. Hal ini bertujuan apabila surja datang dari saluran trafo yang serentak tiga fasa, trafo akan tetap aman. Karena kemungkinan titik netral trafo yang di ketanahkan mengalami tekanan yang berbahaya, oleh karena itu kelas isolasi yang di pilih berdasarkan tegangan primer trafo yaitu 20 kv dengan BIL 150 kv.

Supaya pemilihan trafo lebih maksimal maka sebelum memilih trafo yang akan di gunakan harus membandingkan antara trafo merk satu dengan yang lainya, sistem ini membandingkan 3 merk terkenal product trafo dari Indonesia maupun luar Indonesia. Sehingga trafo yang di pilih memiliki spesifikasi minimal sebagai berikut:

Trafo 1

 Daya Trafo : 1250 KVA

 Merk : Trafindo

 Jumlah fase : Tiga

 Frekuensi pengenal : 50 HZ

 Teg primer pengenal : 20KV

 Teg sekunder pengenal

(beban nol) : 0,4 KV

 No load Losses : 2500 W

 Load Losses : 15000 W

 Total Losses : 17500 W

Untuk keterangan yang lebih detail, bisa di lihat pada lampiran katalog trafo Trafindo Trafo 2

 Daya Trafo : 1250 KVA

 Merk : Schneider Minera

 Jumlah fase : Tiga

 Frekuensi pengenal : 50 HZ

 Teg primer pengenal : 20KV

 Teg sekunder pengenal

(beban nol) : 0,4 KV C. No load Losses : 1350 W D. Load Losses : 13500 W E. Total Losses : 17000 W

(7)

Maka dipilih trafo : Schneider

(8)

C. PERENCANAAN GARDU DISTRIBUSI 1.

Perhitungan Celah Ventilasi

Dalam kerjanya transformator tidak lepas dari kerugian salah satunya adalah panas, panas yang berlebihan pada trafo dapat mengakibatkan hal-hal yang tidak diinginkan antara lain :

1) Drop tegangan.

2) Pemanasan pada minyak trafo yang berlebihan, sehingga menyebabkan turunnya kualitas minyak trafo yang dapat mengakibatkan tegangan tembus minyak trafo turun.

Sehingga dalam kerjanya trafo menuntut sistem pendinginan yang baik, oleh karena itu sistem pendinginannya harus mempunyai kinerja yang baik, dari berbagai macam faktor yang mempengaruhi pendinginan salah satunya adalah sirkulasi udara, karena dalam perencanaan ini trafo yang digunakan diletakkan dalam ruangan (indoor).Untuk itu kita harus menghitung seberapa besar celah ventilasi yang dibutuhkan agar sirkulasi udara dapat berjalan dengan baik.

Menurut PUIL 1977 celah minimal suatu ventilasi trafo adalah 20cm KVA terpasang, dengan perhitungan sebagai berikut:

Celah ventilasi pada trafo dihitung pada saat load losses pada suhu 65o_{C dengan losses}

sebesar 13000 Watt = 13 KW hal tersebut dapat dilihat pada data trafo. Data lain yang diketahui adalah sebagai berikut:

1) Temperatur udara masuk(t1) 20oC

2) Temperatur udara keluar (t2) 35oC

3) Koefisiensi muai udara 4) Tinggi ruangan = 4 meter.

Dengan data diatas dapat dicari volume udara yang dibutuhkan untuk mensirkulasi panas adalah sebagai berikut:

V=

860Pv

(9)

dimana:

Pv = rugi trafo (Kw)

t1 = temperatur udara masuk (oC)

t2 = temperatur udara keluar (oC)

α = koefisien muai udara H = ketinggian ruangan (m)

sehingga:

V = 0,668 – 0,10162

Kemampuan pemanasan udara yang mengalir disepanjang tangki trafo adalah

dimana:

H=ketinggian (m)

ζ = koefisien tahanan aliran udara

Koefisien tahanan aliran udara berbeda-beda tergantung pada kondisi daripada tempat diletakkannya trafo itu sendiri.

Kondisi tempat ζ

(10)

Sedang Baik

7...9 9...10

(jaringan konsen)>20

Apabila kondisi tempat dimisalkan adalah sedang maka ζ = 9. Sehingga:

Maka dapat kita hitung celah ventilasi sebagai berikut:

qc (penampang celah udara yang masuk) :

qc : : 1,287

Karena udara yang keluar memiliki temperatur yang lebih tinggi daripada udara yang masuk yang diakibatkan proses pendinginan trafo dalam ruangan sehingga terjadi pemuaian maka ventilasi udara keluar yang dibutuhkan harus lebih besar daripada celah ventilasi udara masuk, dengan kata lain:

(11)

Nilai perhitungan diatas adalah nilai minimum, sehingga pemakaian ventilasi udara di lapangan bisa memakai ukuran yang lebih besar dari ukuran perhitungan diatas.

Maka digunakan 2 buah ventilasi di bagian atas depan dengan ukuran 60 cm x 400 cm = 24000 cm2

Dan satu buah dibagian bawah dekat trafo 50 x 300 = 15000 cm2.

Ventilasi diberi pelindung agar tidak ada benda atau hewan yang dapat masuk dari luar 2.

Penghitungan sangkar Faraday

Medan listrik berpengaruh dan berbahaya bagi pekerja yang bekerja pada atau dekat sekali dengan bagian dari jaringan yang bertegangan. Pekerja dapat mempergunakan perlindungan untuk hal tersebut seperti sangkar faraday dimana kuat medan listrik didalam pelindung konduktor ini merupakan fungsi dari derajat perlindungannya.

Sangkar pelindung terbuat dari bahan konduktor dan beberapa tahun yang lalu Faraday telah menunjukkan bahwa kuat medan listrik didalam sangkar adalah nol (0) bila sangkar berbentuk kotak penuh. Namun jika sangkar tersebut berbentuk kotak penuh sehingga pekerja didalamnya bebas terhadap medan listrik, maka hal ini tidak dapat dipakai untuk bekerja. Perlindungan terhadap medan ini hanya dilakukan oleh sangkar yang hanya berbentuk setengah kotak atau sangkar yang tidak berbentuk kotak penuh, tergantung pada derajat perlindungan yang kita inginkan.

Dalam perhitungan ini yang perlu diperhatikan adalah system pengaman dari sisi TR maupun TT pada trafo. Sesuai dengan catalog yang ada jarak aman sisi tegangan tinggi adalah = 500 mm dengan perkiraan panjang tangan manusia sekitar kurang lebih 500 mm. Sehingga dapat terhitung sangkar faraday sesuai dengan dimensi trafo yang digunakan.

Dimensi trafo yang digunakan dengan data sebagai berikut : Panjang (L) : 1800 mm

Lebar (W) : 1150 mm Tinggi (H) : 1350 mm

Sehingga diperoleh dimensi sangkar faraday terpasang sebagai berikut :

Panjang : (jarak aman trafo+panjang tangan manusia) x 2 + panjang trafo : ( 500 + 500 ) x 2 + 1800 mm

(12)

: 2000 + 1800 mm : 3800 mm.

Lebar : (jarak aman trafo+panjang tangan manusia) x 2 + lebar trafo : (500 + 500) x 2 + 1150 mm

: 2000 + 1150 mm

: 3150 mm, dibulatkan menjadi 3200 mm Tinggi : (jarak aman trafo dengan atap) + tinggi trafo

: 1000 mm + 1350 mm : 3350 mm

: 3350 mm, dibulatkan menjadi 3400 mm.

Nilai penghitunga dimensi sangkar faraday di atas adalah nilai minimal, untuk pemasangan di lapangan bisa lebih besar dari penghitungan di atas.

(13)

D.

Penghitungan & P emilihan Kabel dan Busbar

 Kabel sisi out going MVMDP (kubikel pelanggan) menuju primer trafo:

In = S

√

3 .20KV = 1250KVA

√

3.20KV = 36,084 A KHA = 125% x 36,084 A = 45,105 A

Berdasarkan referensi PUIL 2000 pada Tabel 7.3-9a1

Bahwa KHA terus menerus untuk tiga kabel tanah berinti tunggal, berpenghantar tembaga berisolasi XLPE, berpelindung bebat tembaga serta berselubung PVC dengan tegangan pengenal 3,6/6 kV (7,2 kV), 6/10 kV (12 kV), 8,7/15 kV (17,5 kV), 12/20 kV (24 kV), 15/30 kV (36 kV) yang dipasang sejajar pada suatu sistem fase tiga pada suhu keliling 30°C dan suhu udara 70’C, sehingga kabel yang di gunakan adalah N2XSY.

Karena jenis kabel pada penghantar jenis N2XSY minimal 35mm2 _{Maka di dapat luas} penampang kabel sebesar 35mm2_{dengan KHA secara umum 233 A (KHA pada table). KHA} tersebut masih belum memperhatikan factor suhu ruangan dan juga factor penempatan kabel. namun pada kenyataannya factor-faktor tersebut tidak dapat di hindari di lapangan. Untuk menangani hal tersebut, maka pemilihan kabel harus memperhatikan factor suhu ruangan dan juga factor penempatan kabel seperti di bawah ini.

 Factor suhu

PVC pada suhu keliling 30C dengan suhu penghantar maksimum 70C. tetapi suhu menggunakan 35C sehingga factor koreksi sebesar KHA = 0,94% x 233 = 219,02 A

KHA tersebut masih memenuhi KHA penghatar kabel yang di inginkan, bisa di katakana kabel masih aman.

 Factor penempatan

Karena pada dasarnya factor penempatan kabel juga mempengaruhi besar kecilnya KHA yang di miliki kabel, sehingga factor penempatan kabel perlu di perhatikan.

(14)

maka kabel ini mempunyai factor koreksi sebesar 0,77 karena hanya ditempatkan 3 buah penghantar berinti 1. Sehingga penghitungan KHA baru kabel ini sebagai berikut:

KHA = 0,77 x 216,2 A = 168,64 A masih memenuhi dengan KHA yang di rekomendasikan.

Dengan perhitungan drop tegangan Drop tegangan = ∆ U=I × l× √3 x × A ∆ U=36,084×8×√3 56×35 ∆ U=0,255V

Sedang drop trafo max sisi sekunder dibuat 1,8 % ∆ U=20000×0.018

∆ U=360V

Maka dikatakan aman

Sehingga kabel yang di pilih untuk sisi out going kubikel pelanggan menuju primer trafo adalah

Supreme N2XSY, 1 (1 x 35 mm2 _)/phase

 Kabel sisi sekunder trafo menuju LVMDP:

In = S

√

3.400V = 1250KVA

√

3.400V = 1804,22 A KHA = 125% x1804,22 A = 2255,27 A

Sesuai katalog maka di pilih luas penampang sebagai berikut: 150 mm2 _{->430 A =} 2255,27A

430A = 5,24 (jumlah kabel) jumlah kabel yang di ambil

6 (hal ini bertujuan untuk menyiasati adanya factor suhu dan juga factor penempatan kabel yang mempengaruhi KHA kabel), kabel yang di gunakanberinti 1.

(15)

 Factor suhu

Suhu sekitar diperkirakan mencapai 35C. sehingga factor koreksi yang di miliki kabel ini adalah 0,94 %. Maka di dapat KHA baru kabel ini sebagai berikut:

KHA = 0,94% x 2580 A = 2425,2 A

KHA tersebut masih memenuhi KHA penghatar kabel yang di inginkan, bisa di katakan kabel masih aman.

 Factor penempatan

Kabel memiliki faktor koreksi sebesar 0,88 Sehingga penghitungan KHA baru kabel ini sebagai berikut:

KHA = 0,88 x 2425,2 A = 2134,176 A

KHA di atas masih memenehi KHA kabel yang di rekomendasikan, sehingga kabel yang di pilih pada system ini sebagai berikut:

Supreme NYY, 6 (1 x 150 mm2_{) / P dan} Supreme NYY, 3 (1 x 150 mm2_{) / N} BC = 50 mm2

Dan busbar yang digunakan pada sisi income pengaman utama adalah Legrand, 4 (75 x 5 )mm/ phase

Legrand, 2 (75 x 5 )mm/Netral

 Kabel dari tiang TM menuju kubikel PLN:

Untuk kabel dari tiang TM yang akan di tarik ke kubikel PLN menggunakan kabel tanah N2XSEFGBY dengan ukuran 35 mm2 _{dengan jumlah inti 3 (3 core).}

Kabel dari kubikel PLN menuju kubikel pelanggan:

Untuk kabel dari kubikel PLN menuju kubikel pelanggan menggunakan kabel udara N2XSY (1 x 35 mm2 _)/Phase

 Kabel menuju beban kelompok 1:

In = S

√

3.400V = 300KVA

√

3.380V = 455,8 A KHA = 125% x 455,8 A = 569,75 A

(16)

95 mm2 _{->320 A =} 569,75A

320A = 1,78 (jumlah kabel) jumlah kabel yang di ambil 2

(hal ini bertujuan untuk menyiasati adanya factor suhu dan juga factor penempatan kabel yang mempengaruhi KHA kabel), kabel yang di gunakan berinti 1.

Maka KHA sesungguhnya adalah ->2 x 320 A = 640 A

 Factor Koreksi

Bahwa Faktor koreksi untuk KHA terus menerus pada kabel instalasi tunggal berisolasi PVC pada suhu keliling 30C dengan suhu penghantar maksimum 70C dan penempatan trefoil. sehingga factor koreksi yang di miliki kabel ini adalah 88%. Maka di dapat KHA baru kabel ini sebagai berikut:

KHA = 88% x 640 A = 563,2 A

Maka kabel yang di gunakan pada beban kelompok 1, adalah sebagai berikut: Supreme NYY 2 (1 x 95 mm2_)/phase

Supreme NYY 1(1 x 95 mm2_)/netral

Dan Busbar yang digunakan pada pengaman cabang 1 adalah: Legrand, 1 (50 x 5) mm/phase

Legrand , 1 (25 x 5) mm/netral

In = S

√

3.400V = 100KVA

√

3.380V = 151,93 A KHA = 125% x 151,93 A = 189,92A

Berdasarkan katalog maka di pilih luas penampang sebagai berikut: 70 mm2 _{->260 A}_{berjumlah 1 penghantar.}

 Factor Koreksi

Faktor koreksi untuk KHA terus menerus pada kabel instalasi tunggal berisolasi PVC pada suhu keliling 30C dengan suhu penghantar maksimum 70C yang dipasang posisi trefoil 3 fasa. sehingga factor koreksi yang di miliki kabel ini adalah 88%. Maka di dapat KHA baru kabel ini sebagai berikut:

(17)

Maka kabel yang di gunakan pada beban kelompok 2, adalah sebagai berikut: Supreme NYY 1(1 x 70 mm2_)/phase

Dan busbar yang digunakan di pengaman cabang 2 adalah: Legrand,1 ( 15 x 4 )mm/ phase

Legrand,1 (12 x 2 )mm/ netral

In = S

√

3.400V = 75KVA

√

3.380V = 113,95 A KHA = 125% x 113,95 A = 142,44 A

Berdasarkan katalog maka di pilih luas penampang sebagai berikut: 35 mm2 _{->170 A. Jumlah}_{kabel yang digunakan berjumlah 1 buah.}

 Factor Koreksi

Bahwa Faktor koreksi untuk KHA terus menerus pada kabel instalasi tunggal berisolasi PVC pada suhu keliling 30C dengan suhu penghantar maksimum 70C dan pemasangan trefoil posisition. sehingga factor koreksi yang di miliki kabel ini adalah 88%. Maka di dapat KHA baru kabel ini sebagai berikut:

KHA = 88% x 142,44 A = 125,34 A

Dan busbar yang digunakan di pengaman cabang 2 adalah: Legrand,1 ( 12 x 4 )mm/ phase

Legrand,1 (12 x 2 )mm/ netral

b.

Penghitungan arus hubung singkat  JARINGAN SISI ATAS

Di ketahui : Psc = 500 < 81,3o MVA U0 = 400 V Z1 = U02 P_sc = 4002 500MV = 0,32 mΩ ⱷ = 81,3 o cos 81,3 o _{= 0,15} sin 81,3 o _{= 0,988} R1 = Z1 .cos . 10ⱷ -3 R1 = 0,32 x 0,15 x 10-3 = 0,048 Ω X1 = Z1 .sin . 10ⱷ -3 X1 = 0,32 x 0,988 x 10-3 = 0,316  TRAFO Di ketahui : S = 1250 KVA ; Usc = 6% ; U = 400 V ; Wc = 13500 W R2 = Wc x U02_x₁₀−3 S2

(23)

R2 = 17000x4002_x₁₀−3 12502 = 1,74 Ω Z2=Usc 100 x U2 S Z2= 6 100x 4002 1250 Z2=7,68Ω X2 =

√

7,68 2 −1,742 _{= 7,48 Ω} X2= 7,48 Ω

 KABEL SEKUNDER TRAFO

L = 15m ρcu = 22,5 Xtembaga = 56,2 x 106 A = 150 mm2 Ukuran kabel = NYY 6 x (1 x 150 mm2_{) / P}

R3 = ρ L A = 22,5x

(

15 6x150

)

= 0,375 Ω X3 = 0,08 x 15 = 1,2 Ω

 BUSBAR sisi sekunder trafo menuju pemutus daya L = 0,5 m , A = 75 x 5 mm _{, ρ} cu = 22,5 R4 = ρ L A = 22,5x 0,5 75x5x4 = 0,0075 Ω

Karena luas penampangnya lebih dari 240 mm2 maka diabaikan. X4 = 0,15 x L = 0,15 x 0,5 = 0,075 Ω

 ARUS HUBUNG SINGKAT 1( pada pengaman Utama(M1)) Isc = U₀

√

3

√

Rt1 2 +Xt1 2 Rt1 = 0,048 + 1,38 + 0,375 = 1,8 Ω Xt1 = 0,316 + 7,48 + 1,2 + 0,075 = 9,071 Ω Isc = 400

√

3

√

1,82+9,0712 = 24,97 kA

 BUSBAR keluaran pemutus daya menuju busbar system L = 0,5 m , A = 75 x 5 mm _{, ρ}

(24)

R4 = ρ

L

A = 22,5x

0,5

75x5x4 = 0,0075 Ω

Karena luas penampangnya lebih dari 240 mm2 maka diabaikan. X4 = 0,15 x L = 0,15 x 0,5 = 0,075 Ω  BUSBAR system L = 1 m , A = 75 x 5 mm _{, ρ} cu = 22,5 R4 = ρ L A = 22,5x 1 75x5x4 = 0,015 Ω

Karena luas penampangnya lebih dari 240 mm2 maka diabaikan. X4 = 0,15 x L = 0,15 x 1 = 0,15 Ω  BUSBAR kelompok 1 L = 0,5m , A = 250 mm2 _{, ρ} cu = 22,5 R7 = ρ L A = 22,5x 0,5 250 = 0,045 Ω X7= 0,15 x L = 0,15 x 0,5 = 0,075 Ω

 ARUS HUBUNG SINGKAT 2 ( pada M2) Isc = U₀

√

(27)

Maka dengan perhitungan diatas, pemangaman yang digunakan adalah : Pengaman Utama : ACB Masterpact NT 16 BC H1 42 kA

(28)

Pengaman Cabang 1 : MCCB EasyPact EZC400N-36 kA dengan arus pengaman 400 A Pengaman Cabang 2 : MCCB EasyPact EZC25H-36 kA dengan arus pengaman 125 A Pengaman Cabang 3 : MCCB EasyPact EZC25H-36 kA dengan arus pengaman 100 A Pengaman Cabang 4 : MCCB EasyPact EZC400N-36 kA dengan arus pengaman 320 A Pengaman Cabang 5 : MCCB EasyPact EZC400N-36 kA dengan arus pengaman 250 A Pengaman Cabang 6 : MCCB EasyPact EZC25H-36 kA dengan arus pengaman 250 A

(29)

F. Penghitungan & Pemilihan Genset serta ATS 1. Perhitungan Genset

Untuk menjaga ke andalan dalam system instalas listrik, system ini menambahkan supply energy cadangan (genset) sebab system ini di desain hanya memiliki satu penyulang/single feeder.Oleh sebab itu peran genset sangat berpengaruh.System ini menambahkan genset hanya pada tempat-tempat yang sangat di preoritaskan.Contohnya adalah ruangan khusus rapat, ruang meneger dan juga ruangan yang di gunakan sebagai produksi semen yang tidak mungkin di berhentikan dengan alasan apapun. Maka system ini menambahkan genset dengan kapasitas :

860 kVA x 65% = 559 kVA

Dengan asumsi kerja genset hanya 80% maka: 559 kVA x 120% = 670,8 kVA

Maka digunakan Genset :

Daya standby 705 kVA CUMMINS Power Generator C700 D5 2. Pengaman Pada Genset

Arus Nominal yang melalui adalah : Tegangan disisi genset = 380 V In =

S

√

3.400V =

705

√

3.380 = 1071,137 A KHAmin pada MCCB = 250% x In genset

= 2,5 x 1071,137 A= 2677,8425 A Penggunaan Genset hanya 80 % sehingga

I pada MCCB = 80% x In genset

= 0,8 x 1071,137 A = 856,91 A

Pengaman yang dipilih adalah yang mempunyai rating 1000 A, maka dipilih ;

(30)

G. Pemilihan ATS

Pemilihan ATS digunakan sebagai saklar oleh karena itu ATS harus mampu memutuskan dan menghubungkan dalam kondisi berbeban. kemampuan ATS minimal sama dengan arus nominal beban.

Dari data diatas maka dipilih ATS dengan Spesifikasi :

Merk : CARTEPILAR Standart : NEMA Ampere Rating : 1200 A Poles : 4 Height : 229 (90) Width : 117 (50) Depth : 72 (28,25) Refence figure : E Weight NEMA 1 : 712 (1570) Application Rate : 1 – 8 Besar Kabel yang Digunakan

In = S

√

3.400 = 705

√

3.400 = 1071,137 A KHA = 125% x 1071,137 A = 1338,92 A

Sesuai katalog maka di pilih luas penampang sebagai berikut: 150 mm2 _{->430 A =} 1338,92A

430 = 3,11 (jumlah kabel) jumlah kabel yang di ambil 4 (hal ini bertujuan untuk menyiasati adanya factor suhu dan juga factor penempatan kabel yang mempengaruhi KHA kabel), kabel yang di gunakan berinti 1.

Maka KHA sesungguhnya adalah ->4 x 430 A = 1720 A  Factor Koreksi

Berdasarkan penempatan trefoil formation dan faktor suhu 30 derajat sehingga factor koreksi yang di miliki kabel ini adalah 88%. Maka di dapat KHA baru kabel ini sebagai berikut: KHA = 88% x 1720 A = 1513,6 A

KHA tersebut masih memenuhi KHA penghatar kabel yang di inginkan, bisa di katakana kabel masih aman. Maka besar penghantar per genset yang digunakan kabel :

Supreme NYY 4 x (1 x 150 mm2_{) / P dan}

(31)

BC = 50 mm2

H. _PENTANAHAN

1. Pentanahan Body Trafo, Sangkar Faraday, Body Cubicle

Pada pentanahan body trafo, sangkar faraday,body cubicle harus mempunyai tahanan maksimum 5 ohm. Dalam pentanahan ini menggunakan sistem pentanahan elektroda batang tunggal dengan catatan:

 Elektroda ditanam pada tanah ladang dengan tahanan jenis ( ρ ): 100 ohm/m

 Luas penampang elektroda adalah 201,02 mm2 r = 8 mm

 Menggunakan sistem pentanahan elektroda batang tunggal

 Panjang elektroda = 3 meter

 Elektroda ditanam sedalam panjang elektroda

R pentanahan =

= 13,66 Tidak memenuhi syarat karena lebih dari 5Ω Menggunakan konfigurasi Square

(32)

Factor pengali konfigurasi = 0,3125

factor pengali konfigurasi

memenuhi persyaratan karena Rpt<5Ω

 Jadi, tahanan pentanahan yang diperoleh dengan pentanahan elektroda batang tunggal sistem square configuration adalah sebesar 3,316 Ω. Sehingga memenuhi syarat PUIL.

2. Pentanahan Titik Netral Trafo, Panel Mdp Body Genset Panel Genset

Pada pentanahan titik netral trafo, panel MDP, body Genset, dan panel genset harus mempunyai tahanan maksimum 5 ohm. Dalam pentanahan ini menggunakan pentanahan system cross dengan catatan:

 Elektroda ditanam pada tanah ladang dengan tahanan jenis ( ρ ): 100 ohm/m

 Luas penampang elektroda adalah 201,02 mm2 r = 8 mm

 Menggunakan sistem pentanahan elektroda batang tunggal

 Panjang elektroda = 3 meter

 Elektroda ditanam sedalam panjang elektroda

(33)

= 13,66 Tidak memenuhi syarat karena lebih dari 5Ω Menggunakan konfigurasi Square

Factor pengali konfigurasi = 0,3125

factor pengali konfigurasi

memenuhi persyaratan karena Rpt<5Ω

 Jadi, tahanan pentanahan yang diperoleh dengan pentanahan elektroda batang tunggal sistem square configuration adalah sebesar 3,315 Ω. Sehingga memenuhi syarat PUIL.

(34)

(35)

I. PERHITUNGAN, PERENCANAAN, DESAIN CUBICAL 1. INCOMING (IMC)

Terdiri atas LBS (load break switch), coupling kapasitor dan CT 1. LBS (Load Break switch) dan Coupling capasitor daya CT

LBS adalah peralatan proteksi yang digunakan untuk memutus arus, baik saat berbeban maupun tak berbeban . LBS dipasang untuk memutuskan koneksi dengan beban. Kemampuan LBS disesuaikan dengan rating arus nominal jaringan yang akan diproteksi oleh LBS. syarat LBS adalah mampu memutus jaringan dengan arus yang sangat besar tanpa mengalami kerusakan mekanis.

In

sesuai denga perhitungan diatas maka dipilihn LBS: 2. Current Transformer

Trafo yang digunkan adalah trafo dengan daya 1250 KVA

(36)

Maka dengan perbandingan 36,08: 5 dengan yang ada di pasaran adalah CT 50:5, maka dapat dipakai CT dengan spesifikasi sbb :

 Merk : Merlin Gerlin

 Type : ARM 2/N2F for unit IMC

 Tranf : 50:5  T(s) : 1mAP  Measurement of protection : 5 A 7,5 VA – class 0,5 Lihat lampiran 2. METERING (CM)

a. Pemilihan PTC (Potensial Transformer)

 Merk : Merlin Gerlin

 Type : VR2Qn/S1  Un : 24 kV  T(s) : 1mAP  Primary Voltage : 20/V3  Secondary Voltage : 20/V3  1st _Secondary _{: 30 VA cl.05}  2nd_Secondary _{: 10 VA sp.10} b. Voltage Transformer Protector (fused switch)

Fuse yang digunkan pada cubikel metering ini tergantung dari tegangan kerja dan transformator daya yang di inginkan/ digunakan :

Terdapat trafo tegangan VRC2/S1 (phase to phase) 50 atau 60 Hz.

 Tegangan maksimal : 24 kV

 Terminal tegangan primer : 10/15/20 kV

 Tegangan sekunder : maksimal 100 V

(37)

 Kelas accuracy : 0,5 Lihat lampiran selengkapanya 3. OUT GOING (DM1A)

a. LBS (Load Break Switch)

LBS adalah peralatan proteksi yang digunakan untuk memutus arus, baik saat berbeban maupun tak berbeban . LBS dipasang untuk memutuskan koneksi dengan beban. Kemampuan LBS disesuaikan dengan rating arus nominal jaringan yang akan diproteksi oleh LBS. syarat LBS adalah mampu memutus jaringan dengan arus yang sangat besar tanpa mengalami kerusakan mekanis.

In

b. Current Transformer (CT)

Trafo yang digunkan adalah trafo dengan daya 1250 KVA In Primer

Meter yang akan difungsikan hanya memiliki kemampuan menerima arus sampai 5 A saja sehingga dibutuhkan CT dengan spesifikasi (Untuk unit Out Going)

(38)

 Single Primary winding : 50/ 5A

 Double secondary winding : untuk pengukuran dan pengaman

 Arus Rating : 4kA

Lihat lampiran

c. Pemilihan DS (Disconecting switch)

DS adalah saklar pemisah yang digunkan untuk memasukkan da memutuskan arus dalam kondisi tidak boleh berbeban/ tidak ada arus.

KHA = In x 1,5 = 36,08 x 1,5 =54,135A.

 PEMILIHAN KOMPONEN KUBIKEL 1. Pemilihan Disconnecting Switch (DS).

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

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

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

Karena DS dioperasikan sebagai saklar maka perhitungannya adalah

I= S

√

3×20×1,15= 1250

√

3×20×1,15=41,497A

Sehingga dipilih DS dengan type SF 6 with earthing switch. 2. Pemilihan Load Break Switch.

Kemampuan pemutus ini harus disesuaikan dengan rating nominal dari tegangan kerja, namun LBS juga harus mampu beroperasi saat arus besar ( Ics ) tanpa mengalami kerusakan.

Cara pengoperasian LBS bisa secara manual yaitu digerakkan melalui penggerak mekanis yang dibantu oleh sisitem pegas dan pneumatic. pemilihan LBS ditentukan berdasarkan dengan Rating arus nominal dan tegangan kerjannya :

(39)

Ipengaman= S

√

3×20×2,5= 1250

√

3×20×2,5=90,21A

3. Pemilihan Current Transformer.

Berdasarkan data dari trafo, dengan mengetahui tegangan kerja dan daya trafo maka dapat dipilih CT dengan perhitungan sebagai berikut :

- Daya trafo = 1250 kVA - I primer = 36,08A - V primer = 20 kV - Vsekunder = 400V

Dari data pemilihan kubikel dapat dipilih CT sebagai berikut: a. For unit IMC

Transformer ARM2/N2F - single primary winding;

- double secondary winding for measurement and protection. Short-time withstand current Ith (kA)

- I1n = 50 A - Ith = 12,5 kA - t = 1 s

- measurement and protection 5 A = 10 VA - 5P10 b. For 400 - 630 A unit DM-1A

Transformer ARJP1/N2F - double primary winding;

- single secondary winding for measurement and protection.. Short-time withstand current Ith (kA)

- I1n = 20 / 40 A - Ith = 12,5 kA - t = 0,8 s

- measurement and protection 5 A = 5 VA - 5P10 4. Pemilihan Potential Transformer

Berdasarkan data dari trafo, dengan mengetahui tegangan kerja dan daya trafo maka dapat dipilih PT dengan perhitungan sebagai berikut :

- Daya trafo = 1250 kVA - I primer = 36,08A - V primer = 20 kV

(40)

- I sekunder = 1156,07A - Vsekunder = 230 / 380 V

Dari data pemilihan kubikel dapat dipilih PT sebagai berikut: For units CM,

rated voltage (kV) = 24 primary voltage (kV) = 20/V3 secondary voltage (V) = 100/V3 thermal power (VA) = 250 accuracy class = 0.5

rated output for single primary winding (VA) = 30 5. Pemilihan CB

CB = 250% x Ip

= 250% x 36,08A = 90,21A

(41)

J. Perencanaan Perbaikan Factor Daya

Kapasitor bank adalah peralatan listrik untuk meningkatkan power factor (pf), yang terdiri dari rangkaian-rangkaian kapasitor yang dirangkai dalam suatu panel yang disebut panel kapasitor bank, yang disusun seri atau paralel dalam suatu grup dengan lapisan logam. Dalam kapasitor bank terdapat resistor yang berfungsi sebagai alat internal untuk membuang sisa tegangan. Biasanya kapasitor bank disusun dalam variasi rating tegangan sekitar 240 V – 24940 V dan dalam rating kapasitas sekitar 2,5 – 1000 kVAr.

Kapasitor banyak digunakan di industry dengan berbagai pertimbangan. Pemasangan kapasitor mempunyai keuntugan sebagai berikut :

1. Menghilangkan kelebihan beban atas kelebihan pemakaian pemakaian daya reaktif

2. Menurunkan pemakaian KVA total 3. Optimasi jaringan

a. Meningkatkan daya yang bisa disuplai oleh trafo b. Menurunkan susut tegangan

c. Menurunkan rugi – rugi kabel

Diketahui data pabrik sebagai berikut :  Power factor 0.75

 Power factor yang diinginkan 0.95

 Daya = 860 kVA

Daya Nyata = 860 kVA x 0,75 = 645 kW

1. Perhitungan Model Tabel

Perhitungan menggunakan metode 1 ( tabel cos phi ). Melihat tabel cos phi menunjukkan factor pengali sebesar 0,371. Maka daya reaktif yang diperlukan :

 0,553 x 645 kW = 356,685 kVAr (dengan Tabel terlampir pada katalog)

Kemudian kita harus memilih apakah termasuk kompensasi otomatis atau kompensasi tetap

(42)

Qc/Sn < 15 % ( kompensasi tetap) Qc/Sn ≥ 15 % ( kompensasi otomatis) Qc = 356,685 kVAr Sn = 860 kVA Qc/Sn = (356,685/860)x 100% = 41,475%

Dan Gh diasumsikan 25% maka menggunakan capasitor tipe H-range + detuned reaktor

Maka spesifikasi yang dipilih adalah

Merk : Schneider Varplus

kVAR di tegangan 400V : 95 kVAr

Step : 4

semua spesifikasi terlampir. Besar Penghantar adalah:

¿= Qc

√

3×0,38

¿= 400

√

3×0,38

¿=607,74

Besar KHA kabel adalah : KHA=¿×125

KHA=607,74×125

(43)

Berdasarkan katalog maka di pilih luas penampang sebagai berikut: 150 mm2 _{->430 A :} 759,67

430 = 1,77 ,berjumlah 2 penghantar.  Factor Koreksi

Faktor koreksi untuk KHA terus menerus pada kabel instalasi tunggal berisolasi PVC pada suhu keliling 30C dengan suhu penghantar maksimum 70C yang dipasang posisi trefoil 3 fasa. sehingga factor koreksi yang di miliki kabel ini adalah 88%. Maka di dapat KHA baru kabel ini sebagai berikut:

KHA = 88% x (2x 430) A = 756,8 A

Dan busbar yang digunakan di pengaman cabang 2 adalah: Legrand,1 ( 63 x 5 )mm/ phase dg KHA 800 A

(44)

K. PEMILIHAN ARESTER

Arrester dipakai sebagai alat proteksi utama dari tegangan lebih. Oleh karena itu pemilihan arrester harus sesuai dengan peralatan yang dilindunginya.Karena kepekaan arrester terhadap tegangan, maka pemakainya harus disesuikan dengan tegangan sistem. Pemilihan lightning arrester dimaksudkan untuk mendapatkan tingkat isolasi dasar yang sesuai dengan Basic Insulation Level (BIL) peralatan yang dilindungi, sehingga didapatkan perlindungan yang baik.

Pada pemilihan arrester ini dimisalkan tegangan impuls petir yang datang berkekuatan 150 KV dalam waktu 0,1μs, jarak titik penyambaran dengan transformator 5 Km.

 Tegangan dasar arrester

Pada jaringan tegangan menengah arrester ditempatkan pada sisi tegangan tinggi (primer) yaitu 20 KV.Tegangan dasar yang dipakai adalah 20 KV sama seperti tegangan pada sistem. Hal ini dimaksudkan agar pada tegangan 20 KV arrester tersebut masih bisa bekerja sesuai dengan karakteristinya yaitu tidak bekerja pada tegangan maksimum sistem yang direncanakan, tetapi masih tetap mampu memutuskan arus ikutan dari sistem yang effektif.

 Tegangan sistem tertinggi umumnya diambil harga 110% dari harga tegangan nominal sistem. Pada arrester yang dipakai PLN adalah :

Vmaks = 110% x 20 KV

= 22 KV, dipilih arrester dengan tegangan teraan 28 KV.  Koefisien Pentanahan

Didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan rms fasa sehat ke tanah dalam keadaan gangguan pada tempat dimana penagkal petir, dengan tegangan rms fasa ke fasa tertinggi dari sistem dalam keadaan tidak ada gangguan Untuk menetukan tegangan puncak (Vrms) antar fasa dengan ground digunakan persamaan :

Vrms =

(45)

= 15,5 KV

Dari persamaan di atas maka diperoleh persamaan untuk tegangan phasa dengan ground pada sistem 3 phasa didapatkan persamaan :

Vm(L - G) = = = 12,6 KV Koefisien pentanahan = = 0,82 Keterangan :

Vm = Tegangan puncak antara phasa dengan ground (KV) Vrms = Tegangan nominal sistem (KV)

 Tegangan pelepasan arrester

Tegangan kerja penangkap petir akan naik dengan naiknya arus pelepasan, tetapi kenaikan ini sangat dibatasi oleh tahanan linier dari penangkap petir.

Tegangan yang sampai pada arrester :

E =

= 133,3 KV Keterangan :

(46)

I = arus pelepasan arrester (A) e = tegangan surja yang datang (KV) Eo = tegangan pelepasan arrester (KV) Z = impedansi surja saluran (Ω) R = tahanan arrester (Ω)

Harga puncak surja petir yang masuk ke pembangkit datang dari saluran yang dibatasi oleh BIL saluran. Dengan mengingat variasi teganagn flasover dan probabilitas tembus isolator, maka 20% untuk faktor keamanannya, sehingga harga e adalah :

e =1,2 BIL saluran Keterangan :

e = tegangan surja yang datang (KV)

BIL = tingkat isolasi dasar transformator (KV)  Arus pelepasan nominal (Nominal Discharge Current)

I =

Z adalah impedansi saluran yang dianggap diabaikan karena jarak perambatan sambaran tidak melebihi 10 Km dalam arti jarak antara GTT yang satu dengan yang GTT yang lain berjarak antara 8 KM sampai 10 KM. ( SPLN 52-3,1983 : 11 )

R = tegangan impuls_{arus pemuat}100

= = 42

(47)

= 15,8 KA Keterangan :

E = tegangan yang sampai pada arrester (KV) e = puncak tegangan surja yang datang

K= konsatanta redaman (0,0006) x = jarak perambatan

Jatuh tegangan pada arrester dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : V = I x R

Sehingga tegangan pelepasan arrester didapatkan sesuai persamaan : ea = Eo + (I x R)

Keterangan :

I = arus pelepasan arrester (KA)

Eo = tegangan arrester pada saat arus nol (KV) ea = tegangan pelepasan arrester (KV)

Z = impedansi surja (Ω) R = tahanan arrester (Ω)

 Pemilihan tingkat isolasi dasar (BIL)

“Basic Impuls Insulation Level (BIL) level yang dinyatakan dalam impulse crest voltage (tegangan puncak impuls) dengan standart suatu gelombang 1,5 x 40 μs. Sehingga isolasi dari peralatan-peralatan listrik harus mempunyai karakteristik ketahanan impuls sama atau lebih tinggi dari BIL tersebut.

 Pemilihan tingkat isolasi dasar (BIL)

Harga puncak surja petir yang masuk ke pembangkit datang dari saluran yang dibatasi oleh BIL saluran. Dengan mengingat variasi tegangan flasover dan probabilitas tembus isolator, maka 20% untuk faktor keamanannya, sehingga harga E adalah :

(48)

e = 1,2 x 150 KV e = 180 KV

Basic Impuls Insulation Level (BIL) level yang dinyatakan dalam impulse crest voltage (tegangan puncak impuls) dengan standart suatu gelombang 1,2/50 μs. Sehingga isolasi dari peralatan-peralatan listrik harus mempunyai karakteristik ketahanan impuls sama atau lebih tinggi dari BIL tersebut. Sehingga dipilih BIL arrester yang sama dengan BIL transformator yaitu 150 KV

 Margin Perlindungan Arrester

Untuk mengitung dari margin perlindungan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut : MP = (BIL / KIA-1) x 100% MP = (150 KV/ 133,3 – 1) x 100% = 125.28 % Keterangan : MP = margin perlindungan (%)

KIA = tegangan pelepasan arrester (KV) BIL = tingkat isolasi dasar (KV)

Berdasarkan rumus di atas ditentukan tingkat perlindungan untuk tafo daya. Kriteria yang berlaku untuk MP > 20% dianggap cukup untuk melindungi transformator .  Jarak penempatan Arrester dengan Peralatan

Penempatan arrester yang baik adalah menempatkan arrester sedekat mungkin dengan peralatan yang dilindungi. Jarak arrester dengan peralatan Yang dilindungi digunakan persamaan sebagai berikut :

Ep = ea +

(49)

8,3 = 26,6x x = 0,31 m

jadi jarak arrester sejauh 31 cm dari transformator yang dilindungi.

Perhitungan jarak penempatan arrester di atas digunakan untuk transformator tiang.Sebagai mana pecancangan pada system ini, yaitu perencanaan Gardu Trafo Tiang.

Tabel Batas Aman Arrester IMPULS PETIR (KV) BIL ARRESTER (150 KV) BIL TRAF0 (125 KV) KONDIS I KETERANGAN 120 KV < 150 KV <125 KV Aman Tegangan masih di bawah rating transformator maupun arrester 125 KV <150 KV =125 KV Aman Tegangan masih memenuhi batasan keduanya 130 KV <150 KV >125 KV Aman Tegangan lebih diterima arrester dan dialirkan ke tanah 150 KV =150 KV >125 KV Aman Masih memenuhi batas tegangan tertinggi yang bisa diterima arrester. 200 KV >150 KV >125 KV Tidak aman Arrester rusak, transformator rusak

(50)

Berdasarkan keterangan diatas maka pemilihan BIL arrester harus mempunyai kemampuan yang sama atau diatas tegangan BIL petir (150 kV), sedangkan untuk BIL trafo dapat menggunakan BIL yang lebih rendah yaitu 125 kV

(51)

L. UPS (Uninteruptable Power System)

UPS adalah kependekan dari Uninteruptable Power System yaitu batere dengan inverter yang berfungsi sebagai penstabil tegangan dan penanggung daya untuk beberapa waktu saat padam listrik.

Pada perencanaan kali ini terdapat beban yang tidak boleh mati. Yaitu beban pada kelompok 6 yaitu sebesar 150 kVA

Maka UPS yang digunakan adalah :

Merk : BORRI

Type : B9000FXS

Daya (kVA) : 160 kVA Daya (kW) : 144 kW

Tegangan : 380 V – 3 phase Power Factor : 0,99

(52)

BAGIAN II

PERHITUNGAN PJU DAN GTT PERUMAHAN A.

PERHITUNGAN KUAT PENERANGAN JALAN UMUM 

ILLUMINASI

Hal yang ingin di capai dalam teknik penerangan

1. Menyelenggarakan, mengatur dan meningkatkan segi ekonomis dalam penerangan.

2. Memperbaiki teknik dekorasi

3. Mengusahakan tercapainya suasana santai bagi mata. 

Besaran besaran dalam teknik penerangan dan satuanya. 1. Fluk cahaya /  = F (lumen)

Kapasitas pada energy yang di pancarkan untuk menghasilkan sesuatu cahaya yang terlihat dalam 1 detik.

2. Intensitas cahaya / I (candela)

Adalah kerapatan cahaya / jumlah energy radiasi yang di pancarkan ke suatu arah tertentu

3. Effisiensy

Jumlah fluk yang di keluarkan terhadap satuan daya (lumen/watt) 4. Illuminasi (kuat penerangan) = E (lux) lumen/m2

Adalah fluk cahaya yang jatuh pada suatu permukaan bidang dengan luas tertentu.

Dimana kuat penerangan di pengaruhi oleh:

 E berbanding lurus dengan I

 E berbanding terbalik dengan kwadrat jaraknya E  _r12

(53)

 JALAN MENUJU PABRIK 1.

Tata letak penempatan tiang

atau

E = illumination level (lux). F = Lamp flux (lumen)

U = Koeficient of utilization (%) M = maintenance factor (%) W = lebar jalan (m)

S = Spacing of lighting pole for roadway (M) K = coefficient of lamp flux life ( =75%)

 W = 1,5 x Tinggi Tiang Tinggi Tiang = 6,5 meter

(54)

 Space Tiang = 3 s/d 5 Tinggi Tiang Space Tiang = 4,5 * Tinggi Tiang Space Tiang = 4 * 6,5

Space Tiang = 24 meter

Jalan pada pabrik mempunyai data sebagai berikut : 1. Required illumination level : 12 lux

2. With (W) : 6 m

3. height of the lamp (H) : 6 m

4. Spacing (s) : 24 m

5. angle above horisontal : 5

6. over hung (OH) : 0.5 m

7. Maintenance factor (M) : 0.75 Perhitungan coefficient of UTILIZATION ( U )

B/H (roadside) = W−_HOH=6−0,5₆ =0,916

B/H (pavementside) = OH_H =0,5₆ =0,083

(55)

U1 = 0.04 (pavement side) U2 = 0.24 (road side) Maka U = U1 + U2 = 0.08 +0.22 = 0.3

Jadi besanya lumen yang harus diberikan untuk tiap – tiap lampu yang di gunakan sebesar :

F = _{U . M . K}E .W . S

F = _0,312_x_0,75x6x_x24_0,75 = 10240 lumen

Jadi lampu yang dipilih :

- Type : SON 150W/220 E40 1SL

- Order code : 928480009899

- Base : E40

- Luminous : 14000

- Tegangan nominal : 220V

- Cos phi : 0,8 menggunakan Kapasitor 0,9

Lampu penerangan jalan umum di pasang dengan menyesuaikan kondisi di lapangan untuk perencanaan ini PJU di letak kan setiap jarak 24 m terpisah antara satu dengan yang lainya peletakan jarak antar tiang tersebut sudah memenuhi peraturan/sudah di rencanakan dengan sebaik mungkin. Untuk posisi tiang, perencanaan ini mengacu pada central Twin Bracket . Dengan demikian jumlah lampu yang akan di pasang dapat di ketahui melalui dimensi denah yang sudah di rencanakan.

Jumlah lampu yang di gunakan untuk penerangan jalan pada perumahan ini adalah : Jalan Pabrik sebanyak :

400m

24m =16,667buah

16 Tiang dengan daya sebesar 150 W tiap lampu

Karena sistem penerangan adalah model Central maka banyak Lampu adalah : 2 x 16 = 32 Buah

1.

Penghitungan Daya Lampu Pju Pabrik P = S cos phi

(56)

S = _cosP_{p hi} = 150_0,9W = 166,67 VA Stotal = 32 x 166,67 VA = 5333,44 VA Stotal pju pabrik = 5,334 kVA



Jalan Perumahan 

Tata letak penempatan tiang

 W = Tinggi Tiang Tinggi Tiang = 8 meter

 Space Tiang = 3 s/d 5 Tinggi Tiang Space Tiang = 4 * Tinggi Tiang Space Tiang = 4 * 8

Space Tiang = 32 meter

Jalan utama mempunyai data sebagai berikut : 8. Required illumination level : 12 lux

9. With (W) : 8 m

10. height of the lamp (H) : 8 m

11. Spacing (s) : 32 m

12. angle above horisontal : 5

13. over hung (OH) : 0.5 m 14. Maintenance factor (M) : 0.75

(57)

B/H (roadside) = W−_HOH=8−0,5₈ =0,93

B/H (pavementside) = OH_H =0,5₈ =0,0625

Dengan melihat grafik di dapat (UTILIZATION CURVES)

U1 = 0.06 (pavement side) U2 = 0.22 (road side) Maka U = U1 + U2 = 0.06 +0.22 = 0.28

(58)

Jadi besanya lumen yang harus diberikan untuk tiap – tiap lampu yang di gunakan sebesar :

F = _{U . M . K}E .W . S

F = _0,2812_xx_0,758x32_x_0,75 = _0,15752048 = 19504,76 lumen

Jadi lampu yang dipilih :

- Type : SON 250W E E40 CO 1SL

- Order code : 928486900091

- Base : E40

- Luminous : 27000

- Tegangan nominal : 220V

- Cos phi : 0,8 dengan menggunakan kapasitor 0,9 Lampu penerangan jalan umum di pasang dengan menyesuaikan kondisi di lapangan untuk perencanaan ini PJU di letak kan setiap jarak 32 m terpisah antara satu dengan yang lainya peletakan jarak antar tiang tersebut sudah memenuhi peraturan/sudah di rencanakan dengan sebaik mungkin. Untuk posisi tiang, perencanaan ini mengacu pada single-side dengan formasi sejajar. Dengan demikian jumlah lampu yang akan di pasang dapat di ketahui melalui dimensi denah yang sudah di rencanakan.

Jumlah lampu yang di gunakan untuk penerangan jalan pada perumahan ini adalah : Jalan Pabrik sebanyak :

200m

32m =6,25bua h

Terhitung 6 lampu dengan daya sebesar 250 W

Tetapi untuk jumlah lampu diseluruh perumahan adalah sebanyak 16 lampu. 

Penghitungan Daya Lampu Pju Perumahan P = S cos phi

S = _cosP_{p hi} = 250_0,9W = 277,78 VA

(59)

Stotal pju perumahan = 4,44448 kVA = 4,445 kVA

(60)

B.

MENENTUKAN TOTAL DAYA GTT DAN PERUMAHAN Dengan data rumah sebagai berikut :

 30 Rumah type 75 dengan daya 2200 VA / 220 V

 25 Rumah type 45 dengan daya 1300 VA / 220 V

 20 Rumah type 36 dengan daya 900 VA / 220 V Total daya Perumahan :

 2200 VA x 30 rumah = 66000 VA  1300 VA x 25 rumah = 32500 VA  900 VA x 20 rumah = 18000 VA Total = 66000 VA + 32500 VA + 18000 VA = 116500 VA = 116,5 kVA Total Daya PJU :

 PJU Pabrik + PJU Perumahan = Total PJU

 5,334 kVA + 4,445 kVA = 9,779 kVA

TOTA DAYA KESELURUHAN = 116,5 kVA + 9,779 kVA = 126,279 kVA



PEMBAGIAN JURUSAN GTT dibagi atas 4 Jurusan, yaitu : 1. Jurusan 1 : 16 Rumah type 75

: 20 Rumah type 36 2. Jurusan 2 : 14 Rumah type 75 : 25 Rumah type 45 3. Jurusan 3 : PJU

4. Jurusan 4 : Cadangan

PEMBAGIAN GROUP PER FASA

Setiap tiang idealnya menyupply sedikitnya 4-6 sambungan. Maka dipilih 1. Jurusan 1

(61)

Fasa R menyuply 8 rumah type 75  8 x 2200 VA = 17600 VA Fasa S menyuply 8 rumah type 75

 8 x 2200 VA = 17600 VA Fasa T menyuply 20 Rumah type 36

 20 x 900 VA = 18000 VA 2. Jurusan 2

Fasa R , 9 rumah type 75

 9 x 2200 VA = 19800 VA Total daya = 19800 VA

Fasa S, 5 rumah type 75 dan 8 rumah type 45  5 x 2200 VA = 11000 VA

 8 x 1300 VA = 10400 VA Total daya= 21400 VA

Fasa T, 16 rumah type 45

 17 x 1300 VA = 22100 VA 3. Jurusan 3

PJU Jalan menuju Pabrik dan Perumahan

a. PJU Jalan Menuju Pabrik = 5,334 kVA  Fasa R = 2 x(6 x 166,67 VA) = 2000,04 VA  Fasa S = 2 x(5 x 166,67 VA) = 1666,7 VA  Fasa T = 2 x(5 x 166,67 VA) = 1666,7 VA PJU Perumahan  Fasa R = 6 x 277,78 VA = 1666,68 VA  Fasa S = 5 x 277,78 VA = 1388,9 VA  Fasa T = 5 x 277,78 VA = 1388,9 VA Total Fase R = 2000,04 VA + 1388,9 VA = 3388,9 VA

(62)

Total Fase S = 1666,7 VA + 1666,68 VA = 3333,4 VA

Total Fase T = 1666,7 VA + 1388,9 VA = 3055,6 VA

JUMLAH PERFASA TOTAL

FASA R = 17600 VA + 19800 VA + 3388,9 VA = 40788,9 VA FASA S = 17600 VA + 21400 VA + 3333,4 VA = 42333,38 VA FASA T = 18000 VA + 22100 VA + 3055,6 VA = 43155,6 VA C.

MENENTUKAN DAYA TRAFO PADA GTT

Untuk menentukan daya trafo pada GTT ada beberapa hal yang perlu di perhatikan diantaranya adalah pertumbuhan beban untuk masa yang akan datang.

1. Pertumbuhan Beban

Pertumbuhan beban atau melonjaknya kebutuhan suatu perencanaan pengembangan system tenaga listrik adalah merupakan masalah penting bagi suatu perencanaan pengembangan system tenaga listrik. Ada beberapa factor yang mempengaruhi dan mendorong melonjaknya kebutuhan listrik tersebut, misalnya adanya perdagangan dan

(63)

industri yang tumbuh dengan pesat, pertambahan penduduk yang semakin meningkat dan sebagainya.

Masalah-masalah yang timbul disini adalah untuk perencanaan tahunan untuk memperbesar kapasitas penjualan tenaga listrik, untuk menanggulangi pertambahan beban tersebut dan menjaga ke handalan di bidang listrik.

Untuk mengatasi hal tersebut diatas, kita harus mengetahui besar pertambahan beban puncak untuk tahun-tahun mendatang. Untuk mengasumsikan kebutuhan tahunan, kebutuhan beban sebelumnya harus diketahui terlebih dahulu.

Ada beberapa macam cara mengasumsikan pertumbuhan beban, tetapi secara garis besar dapat dibagi menkadi dua yaitu:

o Secar grafis.

o Secara analisis. a)

Secara Grafis.

Dengan menggunakan data-data grafis dari tahun sebelumnya, yaitu dari kurva tahunan dan besarnyadaya(kW), maka dapat di asumsikan pertumbuhan beban untuk tahun-tahun mendatang dengan metode extrapolar. Metode ini adalah dengan menarik garis-garis pertumbuhan beban untuk tahun-tahun berikutnya.Dengan demikian hasil yang diperoleh dari penganalisaan secara grafis tidak sepenuhnya akurat. Oleh karena itu cara ini digunakan hanya sebagai pembanding.

b)

Secara Analisis.

Dalam metode ini mengasumsikan kebutuhan tenaga listrik digolongkan dalam beberapa kelompok konsumen, yaitu:

1) Konsumen perumahan(residensial).

o Jumlah anggota perumahan = A orang per rumah

o Jumlah perumahan =

o Jumlah langganan dari perumahan = (2) X electrification ratio

Dimana electrification ratio = perbandingan antara jumlah konsumen rumah tangga yang memakai tenaga listrik dengan jumlah seluruh rumah tangga.

(64)

= (3) X pemakaian maksimum rata-rata untuk seluruh rumah. 2) Konsumen komersil.

o Jumlah dari langganan komersil = jumlah langganan perumahan x constituent ratio

o Dimana constituent ratio = perbandingan antara jumlah jumlah konsumen komersil dengan jumlah konsumen perumahan.

o Jadi jumlah kebutuhan tenaga listrik untuk konsumen komersil adalah = (5) X pemakaian maksimum rata-rata dari tiap langganan komersil

3) Konsumen industri.

Kebutuhan menurut permintaan dari para konsumen industri Data-data yang diperlukan:

Total daya Perumahan :

 2200 VA x 30 rumah = 66000 VA  1300 VA x 25 rumah = 32500 VA  900 VA x 20 rumah = 18000 VA Total = 66000 VA + 32500 VA + 18000 VA = 116500 VA = 116,5 kVA

o Rata-rata daya maksimum tiap rumah = = 1,553 kVA.

o Dengan asumsi setiap rumah memiliki anggota keluarga sebanyak 5 jiwa per rumah maka jumlah total penduduk = 5 x 75 = 375 jiwa.

o Pertumbuhan penduduk tiap tahun(dimisalkan) = 2% per tahun.

Dari data-data diatas kita dapat meramalkan pertumbuhan beban pada perumdin tersebut yaitu:

(65)

: = 1. 2) Jumlah penduduk 5 Tahun mendatang.

= (1+0,02) x 375 jiwa = 414 jiwa. 3) Jumlah perumahan 5 tahun mendatang.

= jumlah penduduk / 5 = 414 jiwa / 5 = 82,8 rumah. = 83 rumah.

4) Jumlah konsumen perumahan 5 tahun mendatang. =jumlah rumah x Electrification ratio

= 83 x 1. = 83 rumah.

5) Jumlah total beban perumahan = jumlah konsumen x daya rata-rata tiap rumah = 83 x 1,553 kVA

= 128,899 kVA

6) Beban fasilitas umum = 10 % beban total perumahan = 10 % x 128,899 kVA = 12,8899 kVA

7) Beban total GTT = Beban fasilitas umum + Jumlah total beban perumahan = 12,8899 kVA + 128,899 kVA

= 141,7889 kVA

Maka Trafo yang digunakan adalah sebesar 160 kVA 2. Faktor Kebersamaan

Persyaratan Trafo GTT adalah dibawah 200kVA tapi jika diatas 200kVA maka trafo tersebut bukan trafo GTT melainkan gardu perencanaan tersendiri / khusus.

(66)

 Faktor keserempakan beban

 Faktor perkembangan beban untuk beberapa tahun mendatang.

Pada perhitungan ini menggunakan faktor keserempakan beban yang mengacu pada banyaknya beban persambungannya. Data tabel heterogen beban dapat dilihat di bawah ini. Maka dari sini kita dapat menentukan besar daya Trafo yang akan di pilih:

Tabel 11.1. Faktor Kebersamaan JumlahsambunganjenispelangganHeterog en FaktorKebersamaa n 2 – 4 0,85 6 – 10 0,80 11 – 20 0,7 21 – 40 0,6 > 40 0,4

Data-data yang diperlukan adalah TOTAL DAYA TERPASANG yang sudah di hitung di atas, yaitu:

 Jurusan 1

Rumah type 75 = 16 rumah x 2200 = 35200 VA Rumah type 36 = 20 x 900

= 18000 VA

Total daya = 35200 VA + 18000 VA = 53200 VA

Jumlah sambungan jenis heterogen adalah mencapai 36 sambungan, sehingga : 53200 VA x 0,6 = 31920 VA = 31,92 kVA  Jurusan 2 Rumah type 75 = 14 x 2200 = 30800 VA Rumah type 45 = 25 x1300 = 32500 VA Total daya = 30800 VA + 32500 VA = 63300 VA

Jumlah sambungan jenis heterogen adalah mencapai 39 sambungan, sehingga : 63300 VA x 0,6 = 37980 VA

= 37,98 kVA  Jurusan 3