1
PEMELIHARAAN LIGHTNING ARRESTER (LA) PADA GARDU INDUK KRAPYAK 150 KV PT. PLN (PERSERO) P3B JAWA – BALI
APP SEMARANG
Airlangga Avryansyah Akbar.1, Ir.Agung Warsito, DHET. 2 1
Mahasiswa dan 2Dosen Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia
Email : avriliansyah@gmail.com
Abstrak
Sistem transmisi – distribusi yang diaplikasikan di negara Indonesia umumnya adalah sistem jalur udara. Sistem ini memiliki kekurangan yaitu rentan terkena sambaran petir sebab letak pemasangannya yang cukup tinggi. Sambaran petir mengakibatkan overvoltage yang mengalir menuju baik ke beban maupun ke sistem. Oleh karena itu dibutuhkan peralatan proteksi pada pusat – pusat tenaga listrik (gardu induk).
Pada gardu induk terdapat suatu alat yang bernama arrester. Arrester merupakan peralatan yang didesain untuk melindungi peralatan lain dari tegangan lebih surja yang dapat berasal dari switching peralatan dan juga sambaran petir. Arrester harus memiliki sifat khusus yaitu sebagai isolator bagi arus yang bernilai kecil namun menjadi konduktor bagi arus yang bernilai hingga ribuan ampere.
Kesalahan kerja pada arrester dapat mengakibatkan kerusakan pada peralatan gardu induk. Untuk menjaga keandalan dan memperpanjang umur arester, diperlukan adanya upaya pemeliharaan. Pemeliharaan rutin diperlukan mengingat fungsi penting dari arrester sendiri.
Kata kunci : petir, overvoltage, proteksi, arrester, pemeliharaan
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Gardu Induk (GI) bekerja pada tegangan menengah hingga tegangan tinggi. Oleh karena itu dibutuhkan sebuah peralatan proteksi dari tegangan tinggi lebih, yaitu Lightning Arrester (LA). Alat ini melindungi peralatan lain pada gardu induk dari tegangan lebih dengan mengalirkannya ke tanah sebelum menuju peralatan lain.
Setiap peralatan memiliki tingkat keandalan yang menurun sejalan dengan usianya. Diharapkan dengan adanya pemeliharaan sarana instalasi peralatan LA yang ada pada GI dapat memperbaiki tingkat keandalannya serta memiliki waktu operasi yang lebih lama.
1.2 Tujuan
Mengetahui aplikasi, tipe dan bagian - bagian beserta cara pemeliharaan Lightning Arrester pada Gardu Induk 150 kV Krapyak.
1.3 Pembatasan Masalah
Pembahasan hanya mengenai jenis, bagian - bagian serta pemeliharaan arrester dan tidak membahas perhitungan dan pengujian.
II. DASAR TEORI 2.1 Lightning Arrester
Lightning Arrester disingkat arrester adalah alat pelindung bagi peralatan sistem tenaga listrik terhadap tegangan lebih surja yang diakibatkan oleh surja petir ataupun surja hubung. Ia berlaku sebagai jalan pintas (by pass) sekitar isolasi dengan membentuk jalan yang mudah dilalui oleh arus sambaran petir sehingga tidak timbul tegangan lebih yang tinggi pada peralatan.
Arrester harus memiliki sifat khusus dimana pada keadaan normal, arrester berlaku sebagai isolator yaitu menahan arus yang bernilai kecil. Apabila timbul tegangan lebih surja, arrester berlaku sebagai konduktor yang
2 melewatkan aliran arus yang tinggi. Setelah surja hilang, arrester harus dengan cepat kembali menjadi isolator sehingga pemutus daya tidak sempat membuka.
Gambar 1 Arrester pada GI 150KV Krapyak 2.2 Expulsion Type Lightning Arrester
Expulsion Type Lightning Arrester atau arrester jenis ekspulsi ini memiliki sela luar dan sela dalam. Apabila terdapat injeksi arus dari sambaran petir pada terminal arrester, maka terjadi percikan pada kedua sela.
Gambar 2 Lightning arrester jenis ekspulsi
Percikan ini menjadi busur api yang akan memanaskan permukaan dalam tabung fiber, akibatnya tabung akan menguapkan sedikit dinding tabung sehingga timbul gas. Adanya tekanan udara dalam tabung mendorong gas menuju ke arah lubang pembuangan.
2.3 Valve Type Lightning Arrester 2.3.1 Gap Type SiC Arrester
Gambar 3 Lightning arrester jenis katup
Valve Type Lightning Arrester atau arrester jenis katup terdiri dari beberapa sela percik (spark gap) yang dihubungkan secara seri dengan elemen resistor yang memiliki karakteristik non linear berupa Silikon Karbida (SiC).
Ketika terjadi sambaran petir, tegangan yang tinggi menyebabkan terjadinya kegagalan pada spark gap sehingga dapat melalukan arus lebih ke tanah.
2.3.2 Gapless Metal Oxide Varistor
Gambar 4. Metal Oxide Arrester
Lebih dikenal dengan Metal Oxide surge Arrester (MOA). Pada dasarnya arrester ini sama dengan arrester jenis SiC, hanya saja arrester ini
3 hanya terdiri dari tahanan – tahanan non linear terbuat dari bahan Zinc Oxide (ZnO) yang terhubung seri tanpa adanya sela percik.
2.4 Bagian – Bagian Penting Arrester
a) Elektroda / terminal
Terdapat dua jenis elektroda yaitu bagian atas dihubungkan dengan saluran bertegangan sedangkan bagian bawah dihubungkan ke ground atau pengetanahan.
b) Spark gap
Sela percik merupakan bagian pada arrester yang dapat menahan tegangan atau menjadi isolator dalam kondisi operasional. Apabila terjadi tegangan lebih, maka terjadi breakdown pada spark gap sehingga berubah menjadi konduktor.
c) Tahanan katup
Tahanan yang difungsikan untuk menghilangkan potensi terjadinya arus susulan. ketika arrester telah mengalirkan petir ke tanah.
d) Housing
Bagian luar atau selubung yang berfungsi sebagai pelindung bagian dalam. Housing biasanya terbuat dari kaca, porselen, campuran keramik silikon, dll.
e) Counter
Alat penghitung jumlah kerja arrester.
2.5 Pemilihan Arrester
Dalam memilih arrester yang sesuai untuk keperluan tertentu, beberapa faktor yang perlu diperhatikan yaitu:
a. Kebutuhan perlindungan, hal ini berhubungan dengan kekuatan isolasi dari alat yang harus dilindungi.
b. Tegangan sistem, ialah tegangan maksimum yang mungkin timbul pada terminal arrester.
c. Arus hubung singkat sistem, hanya diperlukan untuk arrester jenis ekspulsi d. Jenis arrester, apakah arrester jenis gardu,
jenis saluran atau jenis distribusi
e. Faktor kondisi luar, apakah normal atau tidak normal, temperatur dan kelembaban yang tinggi serta pengotoran.
f. Faktor ekonomi, bisa jadi merupakan perbandingan antara biaya pemeliharaan dan kerusakan bila tidak ada arrester.
2.6 Kelonggaran Perlindungan
Kelonggaran perlindungan atau “protective margin” adalah selisih antara Tingkat Isolasi Dasar (TID) isolasi peralatan yang dilindungi dan tingkat perlindungan arrester. Besar kelonggaran ini biasanya diambil 20% dari TID peralatan, bila arrester itu dipasang cukup dekat dengan peralatan.
2.7 Data Teknik GI Krapyak
Berikut ini adalah beberapa contoh data teknik dari Lightning Arrester yang digunakan di GI 150 kV Krapyak: 1. Merk : BBC Buatan : JERMAN Type : 2MBA,40-150B No. Serie : 5050692 Tahun pembuatan : 1977 Jenis : Pasang Luar
2. Merk : MITSUBISHI
Buatan : JEPANG
Type : MAL/P
No. Serie : F.001930 Tahun pembuatan : 1981 Jenis : Pasang Luar
III. PEMELIHARAAN LIGHTNING
ARRESTER (LA)
3.1 Pengertian Pemeliharaan
Pemeliharaan adalah suatu kegiatan berupa menjaga, membersihkan, merawat peralatan
4 tertentu agar tetap dalam kondisi yang baik. Pemeliharaan yang baik akan memperpanjang umur peralatan dan akan menjamin berfungsinya peralatan dengan baik.
Tujuan pemeliharaannya adalah untuk mempertahankan kondisi atau menjaga agar peralatan menjadi tahan lama dan meyakinkan bahwa peralatan dapat berfungsi sebagaimana mestinya sehingga dapat dicegah terjadinya gangguan yang dapat menyebabkan kerusakan.
3.2 Pedoman Pemeliharaan Lightning Arrester
Pedoman Pemeliharaan Lightning Arrester pada laporan ini berdasarkan ( No. Dokumen : 12 – 22/ HARLUR – PST / 2009 ). Metode pemeliharaan LA sendiri terbagi menjadi 4, yaitu pemeliharaan preventif, pemeliharaan rutin, pemeliharaan prediktif dan pemeliharaan korektif.
a. Pemeliharaan Preventif
Merupakan kegiatan pemeliharaan yang dilaksanakan untuk mencegah terjadinya kerusakan secara tiba – tiba dan untuk mempertahankan unjuk kerja optimal sesuai umur teknisnya.
b. Pemeliharaan Rutin
Merupakan kegiatan pemeliharaan secara berkala. Berdasarkan periodenya, pemeliharaan rutin pada arrester terdiri dari:
- Pemeliharaan Harian - Pemeliharaan Mingguan - Pemeliharaan Bulanan - Pemeliharaan Tahunan
In Service Inspection
Merupakan pemeriksaan kondisi peralatan saat operasi secara berkala dengan hanya melakukan pengamatan visual pada bagian –bagian tertentu.
Shutdown Function Check
Adalah pengujian yang dilaksanakan pada peralatan listrik saat padam (tidak beroperasi)
untuk mengetahui kerja peralatan apakah telah sesuai fungsinya. Kegiatan in dilaksanakan tahunan.
c. Pemeliharaan Prediktif
Merupakaan pemeliharaan yang dilakukan dengan cara melakukan monitor dan membuat analisa terhadap hasil pemeliharaan untuk dapat memprediksi kondisi dan gejala kerusakan secara dini..
In Service Measurement
Adalah pengujian yang dilaksanakan saat peralatan operasi (bertegangan) untuk dapat memprediksi kondisi dan gejala kerusakan peralatan secara dini.
Shutdown Measurement
Adalah pengujian yang dilakukan saat peralatan padam untuk mengetahui kondisi peralatan.
d. Pemeliharaan Korektif
Merupakan pemeliharaan yang dilakukan ketika peralatan mengalami kerusakan, dengan tujuan untuk mengembalikan kondisi semula melalui perbaikan (repair) ataupun penggantian (replace).
Terencana (Planned)
Adalah pemeliharaan korektif yang dilakukan secara yang terencana.
Tak Terencana (Unplanned)
Disebut juga dengan pemeliharaan Breakdown. Adalah pemeliharan yang dilakukan ketika peralatan mengalami kerusakan secara tiba – tiba sehingga menyebabkan terjadinya pemadaman.
3.3 Evaluasi Hasil Pemeliharaan Dan
Rekomendasi
1. Evaluasi Level 1
Pelaksanaan Evaluasi Level 1 menggunakan input hasil pemeliharaan rutin LA meliputi kegiatan In Service Visual Inspection dan In Service Visual Measurement
5 Tahapan ini menghasilkan Penilaian Prediksi Kondisi Umur LA (Life Prediction) dan Rekomendasi pelaksanaan inspeksi lanjut & pemeliharaan.
3. Evaluasi Level 3
Tahapan ini menghasilkan Rekomendasi tindakan lanjut berupa Program perpanjangan umur LA dan Rencana pengembangan aset (life extension program & Asset development plan) seperti Retrofit, Replacement ataupun Reinvestment.
Tabel 4.1 Evaluasi Hasil Inspeksi NO PERALATAN YANG DIPERIKSA ANOMALI REKOMENDASI I Subsistem Pemotong Surja - II Subsistem Isolasi Kompartmen / housing Isolator penuh dengan debu Dilakukan pembersihan Terdapat retak / pecah Dilakukan penambalan, namun
bila retak major, arrester perlu diganti
Insulating Feet Insulating Feet retak / berlumut Dilakukan penggantian (retak) atau pembersihan (lumut/polutan) Kompartmen / Housing T* Menjaga agar creepage distance tetap terjaga III Subsistem Monitoring Counter Jumlah Kerja Counter tidak terbaca, kaca pecah, air masuk
Bila buram sisi luar dilakukan pembersihan, bila
buram sisi dalam dilakukan penggantian counter Counter tidak bergerak saat diuji impuls Counter perlu diganti IV Subsistem Pentanahan Kawat Pentanahan Kawat rantas, tembaga dilapisi lumut Lakukan perbaikan / penggantian kawat bila rantas Kawat rantas, konektor ke tower berkarat Lakukan perbaikan / penggantian kawat bila rantas V Subsistem Pengaman Tekanan Lebih Flag Pressure relief device Flag Pressure relief terlepas / pindah posisi Lakukan invetigasi lebih lanjut, apakah pernah terjadi.
Dikonfirmasi dengan pengujian
arus bocor untuk memastikan kesehatan varistor VI Subsistem Konstruksi & Pondasi Konstruksi Besi member bengkok, patah, baut terlepas Lakukan pengecekan bila berkarat, mengganti member yang bengkok Pondasi Pondasi retak Perbaikan pondasi VII Subsistem Konektor Koneksi ke Busbar Koneksi bergeser, baut berkarat Lakukan perbaikan posisi pemasangan, penggantian baut berkarat Koneksi ke Kawat Grounding Koneksi bergeser, baut berkarat Lakukan perbaikan posisi pemasangan, penggantian baut berkarat Disconnector Switch (pada LA tanpa gap) Disconnector lepas / rusak Turunkan TLA, lakukan pengujian untuk memastikan TLA masih dalam kondisi baik, bila tidak lakukan penggantian. VIII Subsistem Grading Ring / Connector Ring Grading Ring Grading Ring melenceng, bengkok Lakukan perbaikan posisi, perbaikan bentuk Grading Ring
3.4 Peraturan Keselamatan Kerja
Peralatan keselamatan kerja dimaksudkan untuk melindungi manusia dari bahaya-bahaya yang mungkin timbul pada waktu melakukan kegiatan kerja. Penggunaan peralatan kerja adalah merupakan pelayanan bagi semua karyawan PLN yang diatur berdasarkan surat edaran Direksi SE No. 005/PST/82. Peralatan keselamatan kerja meliputi: helm, sarung tangan, sepatu pengaman (safety shoes), kacamata,
6 pemadam kebakaran, alarm kebakaran, dan lain-lain.
Guna menjaga keselamatan kerja maka setiap karyawan diwajibkan mematuhi dan memahami peraturan keselamatan kerja serta memahami fungsi masing-masing peralatan.
IV. PENUTUP 4.1. Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat saya ambil dari kerja praktek yang saya laksanakan di GI Krapyak 150 KV PT. PLN (Persero) P3B JB APP Semarang adalah sebagai berikut :
1. Arrester berfungsi melindungi peralatan sistem tenaga listrik dengan cara membatasi surja tegangan lebih yang datang dan menyalurkannya ke tanah sebelum menuju ke peralatan lain
2. Arrester harus memiliki sifat isolator pada keadaan normal. Namun berlaku sebagai konduktor bila dialiri tegangan tinggi. 3. Arrester dibagi menjadi dua yaitu expulsion
type lightning arrester dan valve type lightning arrester.
4. Protective margin adalah selisih antara Tingkat Isolasi Dasar (TID) isolasi peralatan yang dilindungi dengan tingkat perlindungan arrester.
4.2. Saran
1. Perawatan dan pemeliharaan peralatan Gardu Induk sebaiknya dilakukan sesuai jadwal.
2. Peralatan yang sudah tua sebaiknya dilakukan peremajaan agar kehandalan sistem dapat lebih terjaga.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Tobing, Bonggas L. 2003. Peralatan Tegangan Tinggi. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama
[2] Hutauruk, T.S. 1989. Gelombang Berjalan dan Proteksi Surja. Jakarta: Erlangga [3] 2009. Buku Petunjuk Batasan Operasi dan
Pemeliharaan Peralatan Penyaluran Tenaga Listrik Transformator Arus (CT) 2-22/HARLUR-PST/2009. Jakarta: PT. PLN (Persero) Penyaluran dan Pusat Pengaturan Beban Jawa Bali [4] Tim Program Pendidikan Diploma Satu
(D1) Bidang Operasi dan Pemeliharaan Gardu Induk, 2010, Pemeliharaan Peralatam GI / GITET , PT PLN (Persero) Jasa Pendidikan dan Pelatihan
[5] Tim Pelatihan Operator Gardu Induk, 2002, Pengantar Teknik Tenaga Listrik, PT PLN (Persero)
BIODATA
Airlangga Avryansyah
Akbar Lahir di Tana
Toraja tanggal 20 April 1992. Sekarang penulis masih melanjutkan studi di Fakultas Teknik Elektro Universitas Diponegoro dan mengambil konsentrasi Teknik Tenaga Listrik.
