ANALISA PERALATAN LIGHTNING ARRESTER PADA GARDU INDUK BOLANGI 150 KV
MUH TASBIR 105821118217
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR 2020
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat dan karunia-Nya, penulis Laporan Tugas Akhir ini yag berjudul “ ANALISA PERALATAN LIGHTNING ARRESTER PADA GARDU INDUK BOLANGI 150 KV ” dapat
diselesaikan dengan baik.
Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi Strata Satu (S-1) pada Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Makassar.
Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini, tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebanyak banyaknya kepada:
1. Bapak Ir. Hamzah Al Imran, S.T., M.T. Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiayah Makassar.
2. Ibu Adriani, S.T., M.T. Selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.
3. Dr. Ir. Zahir Zainuddin M.Sc Selaku Pembimbing I dan Bapak Ir. Abdul Hafid, M.T Selaku Pembimbing II yang telah memberikan waktu, arahan serta ilmu selama bimbingan penulis.
4. Para Staff dan Dosen yang membantu penulis selama melakukan studi di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.
5. Para pegawai PT PLN (Persero) Gardu Induk Bolangi yang mengizinkan dan membimbing selama melakukan penelitian.
iii
6. Kedua orang tua, Kakak, Adik beserta keluarga yang telah memberikan bantuan baik berupa moril maupun materi.
7. Saudara-saudara serta rekan-rekan Mahasiswa Konversi 2017, Mahasiswa Non Reguler angkatan 2017 dan seluruh keluarga besar Fakultas Teknik atas segala dukungan dan bantuan yang diberikan kepada penulis selama ini, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi
Kami menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak terdapat kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasa serta teknik penyajian dalam skripsi ini. Maka dari itu, dengan tangan terbuka kami menerima segala bentuk kritikan dan saran yang sifatnya membangun dari pembaca agar dapat memotivasi kami kedepannya dalam penyusunan lain yang lebih baik.
Akhir kata penulis sampaikan pula harapan semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat yang cukup berarti khususnya bagi penulis dan bagi pembaca pada umumnya.
Semoga Allah SWT, senantiasa selalu memberikan rahmat dan hidayah-Nya kepada kita semua. Aamiin.
Billahi Fi Sabilil Haq Fastabiqul Khairat
Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatu
Makassar, Agustus 2020
Penulis
iv Muh Tasbir1
1) Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Unismuh Makassar E_mail : tasbir45@gmail.com
ABSTRAK
Proses penyaluran energi listrik dari gardu induk ke konsumen sering kali terjadi gangguan, gangguan listrik pada gardu induk disebabkan oleh dua faktor yaitu faktor internal dan eksternal. Faktor internal seperti kurang baiknya peralatan itu sendiri sedangkan faktor eksternal seperti human error dan juga bisa gangguan alam seperti petir, gempa, banjir, angin dan lain -lain. Sistem proteksi sebagai pengaman pada peralatan listrik yang terdapat pada gardu induk. Lightning Arrester. memiliki peran penting dalam gardu induk untuk membatasi switching dan lonjakan petir lalu lonjakan petir dialirkan ke tanah. kinerja lightning arrester berdasarkan jarak penempatannya terhadap peralatan yang di lindungi,diperoleh Tegangan Sistem Maksimum 165 Kv, tegangan pengenal Lightning Arrester 132 Kv Impedansi Saluran/Penghantar 475,764 Ω, Tegangan Tembus Isolasi Udara 1515,8 Kv, Arus Pelepasan Arrester 4,27 KA dan jarak optimum jarak antara lightning arrester dan transformator 10,96 M.
Kata Kunci : Gardu Induk, Petir, Lightning Arrester,
v Muh Tasbir1
1) Electrical Engineering Study Program, Faculty of Engineering, Unismuh Makassar
E_mail : tasbir45@gmail.com
ABSTRACT
The process of distributing electrical energy from the substation to consumers often occurs disruption, electrical disruption at the substation is caused by two factors, namely internal and external factors. Internal factors such as poor equipment itself, while external factors such as human error and natural disturbances such as lightning, earthquakes, floods, wind and others. Protection system as safety for electrical equipment at the substation. Lightning Arrester. has an important role in the substation to limit switching and lightning surges then the lightning surge is sent to the ground. the performance of the lightning arrester based on the distance between the placement of the protected equipment, the maximum system voltage is 165 Kv, the rated voltage of the Lightning Arrester is 132 Kv. The optimum distance between the lightning arrester and the transformer is 10.96 M.
Keywords: Substation, Lightning, Lightning Arrester,
vi
HALAMAN SAMPUL i
KATA PENGANTAR ii
ABSTRAK iv
DAFTAR ISI vi
DAFTAR GAMBAR viii
DAFTAR TABEL ix
BAB I PENDAHULUAN
A Latar Belakang 1
B Rumusan Masalah 3
C Batasan Masalah 4
D Tujuan Penelitian 4
E Manfaat Penelitian 4
F Sistematika Penulisan 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A Gardu Induk 6
B Fungsi Gardu Induk 6
C Klasifikasi Gardu Induk 7
D Peralatan Peralatan Pada Gardu Induk 12
1. Transformator 12
2. Neutral Grounding Resistance (NGR) 12
3. Circuit Breaker (CB) 12
4. Disconnecting Switch (DS) 13
E Pemeliharaan Lightning Arrester 21
a. Inspeksi Level-1 Lightning Arrester 22 b. Inspeksi Level-2 Lightning Arrester 25 c. Inspeksi Level-3 Lightning Arrester 27
BAB III METODE PENELITIAN 30
A Metodelogi Penelitian Skripsi 30
1. Studi Pustaka 30
2. Observasi 30
B Tempat Penelitian 30
C Pengumpulan Data 30
1. Metode Dokumentasi 31
2. Metode Wawancara 31
D Prosedur Penelitian 32
vii
A Analisa Kinerja (Performance Lightning Arrester ) 33 1. Data yang digunakan dalam perhitungan. 33 2. Menentukan Rating Lighting Arrester Yang
Terpasang Pada Saluran Penghantar
36 3. Optimasi jarak antara Lightning arrester dengan
transformator daya Gardu Induk Bolangi 150 Kv
38
B Pemeliharaan Gardu Induk 39
1. Inspeksi Lightning Arrester Level I 40 2. Inspeksi Lightning Arrester Level II 42 3. Inspeksi Lightning Arrester Level III 44
BAB V PENUTUP 45
A Kesimpulan 45
B Saran 45
Daftar Pustaka 47
Lampiran
viii
DAFTAR GAMBAR
2.1 Arrester Jenis Ekspulsi 16
2.2 Arrester Katup 17
2.3 Kontruksi Arrester Logam Oksida 18
3.1 Prosedur Penelitian /Flow Chart Penelitian 28
4.1 Nameplate LA pada salah satu Fasa GI Bolangi 29
4.2 Nameplate LA Transformator Daya GI Bolangi 30
ix
DAFTAR TABEL
2.1 Tabel Pengecekan Pelaksanaan Pemelihraan Inspeksi Level 1 23 2.2 Batasan Nilai Arus Bocor Resistif Maksimum dari Beragam Pabrikan 26
2.3 Batasan Nilai Arus Bocor Resistif Maksimum 26
2.4 Standard Pengukuran Nilai Tahanan Insulasi LA 27
2.5 Standard Pengukuran Nilai Tahanan Pentanahan 28
2.6 Standard Pengujian Surge Counter LA 29 4.1 Spesifikasi Arrester Yang Terpasang Pada Fasa R,S,T 33
4.2 Spesifikasi Transformator Daya 34
4.3 Jarak Isolasi Standard Dan Jarak Isolasi Minimum 34
4.4 Karakteristik Lightning Arrester 35
4.5 Hasil Inspeksi Level I Lightning Arrester Gi Bolangi 40
4.6 Hasil Pengukuran Thermovisi Bay Line 150 Kv 43
4.7 Hasil Pengukuran Resistans Isolasi 44
4.8 Hasil Pengujian Counter Menggunakan Kapasitor 44
4.9 Hasil Pengukuran Resistans Pembumiaan 44
1 A. LATAR BELAKANG
Energi listrik sangat diperlukan untuk kehidupan sehari-hari. Energi listrik yang sampai kepelanggan atau pun konsumen diperlukan keandalan agar dalam pendistribusian energi listrik tidak terjadi gangguan. Gangguan yang disebabkan adanya arus lebih di sistem transmisi menimbulkan terputusnya pasokan listrik ke beban dan menyebabkan kerugian pada sistem transmisi maupun kerugian pada konsumen. Hubung singkat yaitu terjadinya hubungan penghantar bertegangan atau pengahantar tidak bertegangan secara langsung dan tidak langsung melalui media (resistor atau beban), sehingga menyebabkan aliran arus tidak normal.
Sistem proteksi mempunyai peranan penting ketika operasi sistem tenaga listrik mengalami gangguan. Dengan adanya sistem proteksi diharapkan dapat meminimalisir area gangguan dan sebagai pengaman peralatan listrik sehingga memenuhi kriteria feasibilitas dan ekonomis untuk menyediakan tenaga listrik secara handal dan berkualitas. Tetapi semua tujuan tersebut tidak akan tercapai apabila terjadi salah operasi pada sistem proteksi. Kesalahan operasi disebabkan oleh sistem proteksi yang bekerja tidak semestinya akibat kekeliruan setting atau kekeliruan operasi sistem. Oleh sebab itu, perlu ketelitian dalam penyetelan dan pengujian secara periodik serta pengoperasian sistem yang sesuai prosedur.
Dalam proses penyaluran energi listrik dari gardu induk ke konsumen sering kali terjadi gangguan, gangguan listrik pada gardu induk disebabkan oleh dua faktor yaitu faktor internal dan eksternal. Faktor internal seperti kurang baiknya peralatan itu sendiri sedangkan faktor eksternal seperti human error dan juga bisa gangguan alam seperti petir, gempa, banjir, angin dan lain -lain. Maka dari itu sistem proteksi
gardu induk mempunyai peranan sangat penting sebagai pengaman pada peralatan listrik yang terdapat pada gardu induk. Salah satu sistem proteksi pada gardu induk adalah Lightning Arrester.
Lightning Arrester merupakan peralatan yang paling penting untuk melindungi gardu induk dari teganggan tinggi, arrester memiliki peran penting dalam gardu induk untuk membatasi switching dan lonjakan petir lalu lonjakan petir dialirkan ke tanah.
Dalam sistem tenaga listrik arrester merupakan kunci isolasi saat surja (surge) tiba di gardu induk kemudian arrester akan melepaskan muatan listrik dan tegangan abnormal yang akan mengenai gardu induk dan peralatannya akan berkurang (Sintianingrum, dkk: 2016).
Penempatan arrester untuk teganggan tinggi gardu induk dapat ditentukan dengan beberapa evaluasi dan proses merancang gardu induk, oleh karena itu kegagalan arrester selama over voltage dapat menyebabkan gardu induk berada dalam resiko kerusakan. Setiap sistem tenaga listrik perlu dilindungi dari lonjakan petir, untuk mencegah kerusakan sistem tenaga listrik, dengan perancangan yang baik dan benar sangat penting sebagai pertimbangan perlindungan sistem tenaga listrik.
Penentuan posisi optimum arrester sangat mempengaruhi dalam melindungi sistem tenaga listrik dan meminimalisir resiko kegagalan, sehingga memungkinkan pemeliharaan skema perlindungan yang tepat di masing–masing jaringan, sebagai akibatnya biaya perlidungan menjadi berkurang sesuai dengan biaya dari unsur–unsur yang dilindungi.
Prinsip kerja arrester yaitu dalam keadaan normal arrester berlaku sebagai isolator, dan saat timbul teganggan surja alat ini berubah menjadi konduktor yang tahanannya relatif rendah, sehingga dapat menyalurkan kan arus yang tinggi ke tanah.
Setelah surja hilang, arrester harus dengan cepat kembali menjadi isolasi. Umumnya
arrester dipasang pada setiap ujung saluran udara tegangan tiggi yang memasuki gardu induk (Wiwin, dkk: 2018). Mengoptimalkan lokasi arrester di jaringan distribusi dapat meningkatkan kinerja dari jaringan distirbusi tersebut dalam melindungi peralan terhadap induksi petir.
Untuk mencegah terjadinya hal tersebut maka setiap pemasangan gardu induk harus dilengkapi dengan arrester. Agar mendapatkan hasil terbaik dari arrester diperlukan penempatan arrester yang optimum yang sangat mempengaruhi fungsi dan kinerja arrester tersebut dalam melindungi peralatan dari teganggan lebih.Salah satu cara mengatasi masalah yang terjadi akibat gangguan alam seperti petir yang menimbulkan tegangan lebih yang akan merusak peralatan dengan pemakaian arrester.
Arrester ini harus mampu menyalurkan arus gangguan surja petir yang terjadi secepatnya ke tanah. Dengan demikian, pada sebuah gardu induk sangat diperlukan perlindungan terhadap gangguan surja petir. Penempatan arrester sedekat mungkin dengan peralatan dapat melindungi peralatan dari gangguan tegangan lebih transien.
Saat terjadi gelombang berjalan yang menimbulkan tegangan lebih terhadap peralatan yang letaknya sedikit jauh dari arrester.
B. RUMUSAN MASALAH
Rumusan masalah yang diangkat dalam penulisan ini yaitu:
1. Bagaimana Proteksi Lighting Aresster Sebagai Proteksi Tegangan Lebih Pada Gardu Induk Bolangi 150 Kv?
2. Bagaimana Performa Lighting Arrester Untuk Proteksi Pada Gardu Induk Bolangi 150 Kv ?
3. Bagimana pelaksanaan pemeliharaan peralatan Lighting Arrester di Gardu Induk Bolangi 150 Kv?
C. BATASAN MASALAH
Batasan masalah pada penelitian ini penulis hanya membahas sistem Proteksi Lighting Arrester Pada Gardu Induk Bolangi 150 Kv
D. TUJUAN PENELITIAN
1. Untuk mengetahui apakah peralatan lightning arrester yang terpasang pada gardu induk bolangi telah sesuai dengan kebutuhan sistem.?
2. Untuk mengetahui jarak optimum penempatan arrester terhadap peralatan yang dilindungi ?
3. Untuk mengetahui pelaksanaan pemeliharaan peralatan Lighting Arrester di Gardu Induk Bolangi 150 Kv?
E. MANFAAT PENELITIAN
1. Untuk meningkatkan kehandalan dan kualitas sistem proteksi pada Gardu induk
2. Sebagai panduan untuk perusahaan di dalam melakukan koordinasi proteksi
F. SISTEMATIKA PENULISAN
Dalam pengerjaan penulisan Skripsi ini, penulis berusaha untuk tidak menyimpang dari prosedur yang telah ditetapkan. Oleh karena itu, saya berusaha semaksimal mungkin dalam menyelesaikan Skripsi ini yang berisi pokok-pokok bahasan seperti berikut:
BAB 1 PENDAHULUAN
Dalam bab ini berisi tentang latar belakang, judul, tujuan dan manfaat dari pembahasan, batasan masalah, dan sistematika penulisan laporan.
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab ini membahas tentang teori teori dasar gardu induk dan lightning arrester.
BAB 3 METODE PENELITIAN
Pada bab ini akan dibahas secara rinci mengenai metode pengerjaan skripsi.
BAB 4 HASIL DAN ANALISIS
Pada bab ini menguraikan analisa peralatan lightning arrester pada gardu induk
BAB 5 PENUTUP
Pada bab ini berisikan kesimpulan dan saran dari pembahasan
6 A. GARDU INDUK
Gardu induk di sebut juga gardu unit pusat beban yang merupakan gabungan dari transformer dan rangkaian switch gear yang tergabung dalam satu kesatuan melalui sistem kontrol yang saling mendukung untuk keperluan operasional. Pada dasarnya gardu induk bekerja mengubah tegangan yang dibangkitkan oleh pusat pembangkit tenaga listrik menjadi tenaga listrik menjadi tegangan tinggi atau tegangan transmisi dan sebaliknya mengubah tegangan menengah atau tegangan distribusi.
Gardu Induk juga merupakan sub sistem dari sistem penyaluran (transmisi) tenaga listrik, atau merupakan satu kesatuan dari sistem penyaluran (transmisi).
Penyaluran (transmisi) merupakan sub sistem dari sistem tenaga listrik. Berarti, gardu induk merupakan sub-sub sistem dari sistem tenaga listrik. Sebagai sub sistem dari sistem penyaluran (transmisi), gardu induk mempunyai peranan penting, dalam pengoperasiannya tidak dapat dipisahkan dari sistem penyaluran (transmisi) secara keseluruhan. Pengaturan daya ke gardu-gardu induk lainnya melalui tegangan tinggi dan gardu-gardu induk distribusi melalui feeder tegangan menengah.
B. FUNGSI GARDU INDUK
Gardu Induk merupakan sub sistem dari sistem penyaluran (transmisi) tenaga listrik, atau merupakan satu kesatuan dari sistem penyaluran (transmisi). Penyaluran (transmisi) merupakan sub sistem dari sistem tenaga listrik. Fungsi gardu induk secara umum :
1. Mentransformasikan daya listrik
2. Untuk pengukuran, pengawasan operasi serta pengamanan dari sistem tenaga listrik.
3. Pengaturan pelayanan beban ke gardu induk-gardu induk lain melalui tegangan tinggi dan ke gardu distribusi-gardu distribusi, setelah melalui proses penurunan tegangan melalui penyulang-penyulang (feeder- feeder) tegangan menengah yang ada di gardu induk.
4. Untuk sarana telekomunikasi (pada umumnya untuk internal PLN), yang kita kenal dengan istilah SCADA.
5. Menyalurkan tenaga listrik (kVA, MVA) sesuai dengan kebutuhan pada tegangan tertentu. Daya listrik dapat berasal dari Pembangkit atau dari gardu induk lain
C. KLASIFIKASI GARDU INDUK
Gardu induk dapat diklasifikasikan menjadi beberapa macam menurut dari segi fungsi, segi pemasangan, dan lain-lain. Berikut adalah jenis- jenis dari Gardu Induk :
1. Gardu Induk (Substations) Berdasarkan Dari Pemasangan Peralatan Gardu induk (substations) berdasarkan dari pemasangan peralatan dapat diklasifikasikan menjadi bebarapa jenis, antara lain :
a. Gardu Induk Pasang Luar (Out Door Substation)
Gardu induk jenis pasangan luar terdiri dari peralatan tegangan tinggi pasangan luar. Pasangan luar yang dimaksud adalah diluar gedung atau bangunan. Walaupun ada beberapa peralatan yang lain berada di dalam gedung, seperti peralatan panel kontrol, meja penghubung (switch board) dan
baterai. Gardu Induk jenis ini ini memerlukan tanah yang begitu luas namun biaya kontruksinya lebih murah dan pendinginannya murah.
b. Gardu Induk Pasangan Dalam (Indoor Door Substation)
Disebut Gardu induk pasangan dalam karena sebagian besar peralatannya berada dalam suatu bangunan. Peralatan ini sepertihalnya pada gardu induk pasangan luar. Dari transformator utama, rangkaian switchgear dan panel kontrol serta baterai semuanya. Jenis pasangan dalam ini dipakai untuk menjaga keselarasan dengan daerah sekitarnya dan untuk menghindari bahaya kebakaran dan gangguan suara.
c. Gardu Induk Semi-Pasangan Luar (Semi-Out Door Substation) Sebagian peralatan tegangan tingginya terpasang di dalam gedung dan yang lainnya dipasang diluar dengan mempertimbangkan situasi dan kondisi lingkungan. Karena konstruksi yang berimbang antara pasangan dalam dengan pasangan luar inilah tipe gardu induk ini disebut juga gardu induk semi pasangan dalam.
d. Gardu Induk Pasangan Bawah Tanah (Underground Substation) Sesuai dengan namanya, gardu induk pasangan bawah tanah hampir semua peralatanya terpasang dalam bangunan bawah tanah. Hanya alat pendinginan biasanya berada diatas tanah, dan peralatan-peralatan yang tidak memungkinkan untuk ditempatkan di bangunan bawah tanah. Gardu induk jenis ini umumnya berada dipusat kota, karena tanah yang tidak memadai.
2. Gardu Induk (Substations) Berdasarkan Dari Tegangan
Gardu Induk (Substations) Berdasarkan Dari Tegangan dapat diklasifikasikan menjadi bebarapa jenis, antara lain :
a. Gardu Induk Transmisi
Yaitu gardu induk yang mendapat daya dari saluran transmisi untuk kemudian menyalurkannya ke daerah beban (industri, kota, dan sebagainya).
Gardu induk transmisi yang ada di PLN adalah tegangan tinggi 150 KV dan tegangan tinggi 30 KV.
b. Gardu Induk Distribusi
yaitu gardu induk yang menerima tenaga dari gardu induk transmisi dengan menurunkan tegangannya melalui transformator tenaga menjadi tegangan menengah (20 KV, 12 KV atau 6 KV) untuk kemudian tegangan tersebut diturunkan kembali menjadi tegangan rendah (127/220 V atau 220/380 V) sesuai dengan kebutuhan.
3. Gardu Induk (Substations) Berdasarkan Dari Fungsinya
Gardu induk (substations) berdasarkan dari fungsinya dapat diklasifikasikan menjadi bebarapa jenis, antara lain :
a. Gardu Induk Penaik Tegangan
Merupakan gardu induk yang berfungsi untuk menaikkan tegangan, yaitu tegangan pembangkit (generator) dinaikkan menjadi tegangan sistem.
Gardu Induk ini berada di lokasi pembangkit tenaga listrik. Karena output voltage yang dihasilkan pembangkit listrik kecil dan harus disalurkan pada jarak yang jauh, maka dengan pertimbangan efisiensi, tegangannya dinaikkan menjadi tegangan ekstra tinggi atau tegangan tinggi.
b. Gardu Induk Penurun Tegangan
Merupakan gardu induk yang berfungsi untuk menurunkan tegangan, dari tegangan tinggi menjadi tegangan tinggi yang lebih rendah dan menengah atau tegangan distribusi. Gardu Induk terletak di daerah pusat-pusat beban, karena di gardu induk inilah pelanggan (beban) dilayani.
c. Gardu Induk Pengatur Tegangan
Pada umumnya gardu induk jenis ini terletak jauh dari pembangkit tenaga listrik. Karena listrik disalurkan sangat jauh, maka terjadi tegangan jatuh (voltage drop) transmisi yang cukup besar. Oleh karena diperlukan alat penaik tegangan, seperti bank capasitor, sehingga tegangan kembali dalam keadaan normal.
d. Gardu Induk Pengatur Beban
Berfungsi untuk mengatur beban. Pada gardu induk ini terpasang beban motor, yang pada saat tertentu menjadi pembangkit tenaga listrik, motor berubah menjadi generator dan suatu saat generator menjadi motor atau menjadi beban, dengan generator berubah menjadi motor yang memompakan air kembali ke kolam utama.
e. Gardu Induk Distribusi
Gardu induk yang menyalurkan tenaga listrik dari tegangan sistem ke tegangan distribusi. Gardu induk ini terletak di dekat pusat-pusat beban.
4. Gardu Induk (Substations) Berdasarkan Dari Isolasi
Gardu induk (substations) berdasarkan dari isolasi yang digunakan dapat diklasifikasikan menjadi bebarapa jenis, antara lain :
a. Gardu Induk Dengan Isolasi Udara
Merupakan gardu induk yang menggunakan isolasi udara antara bagian yang bertegangan yang satu dengan bagian yang bertegangan lainnya. Gardu Induk ini berupa gardu induk konvensional memerlukan tempat terbuka yang cukup luas.
b. Gardu Induk Yang Menggunakan Isolasi Gas SF 6
Gardu induk yang menggunakan gas SF 6 sebagai isolasi antara bagian yang bertegangan yang satu dengan bagian lain yang bertegangan, maupun antara bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan. Gardu induk ini disebut Gas Insulated Substation atau Gas Insulated Switchgear (GIS), yang memerlukan tempat yang sempit.
5. Gardu Induk (Substations) Berdasarkan Dari Sistem Rel/ Busbar
Gardu induk (substations) berdasarkan dari sistem rel/ busbar yang digunakan dapat diklasifikasikan menjadi bebarapa jenis, antara lain :
a. Gardu Induk Sistem Ring Busbar.
Merupakan gardu induk yang busbarnya berbentuk ring. Pada gardu induk jenis ini, semua rel (busbar) yang ada, tersambung (terhubung) satu dengan lainnya dan membentuk ring (cincin).
b. Gardu Induk Sistem Single Busbar.
Merupakan gardu induk yang mempunyai satu (single) busbar.
Pada umumnya gardu dengan sistem ini adalah gardu induk yang berada pada ujung (akhir) dari suatu sistem transmisi.
c. Gardu Induk Sistem Double Busbar.
Merupakan gardu induk yang mempunyai dua (double) busbar.
Gardu induk sistem double busbar sangat efektif untuk mengurangi terjadinya pemadaman beban, khususnya pada saat melakukan
perubahan sistem (manuver sistem). Jenis gardu induk ini pada umumnya yang banyak digunakan.
d. Gardu Induk Sistem Satu Setengah (On Half) Busbar.
Adalah gardu induk yang mempunyai dua (double) busbar.
Pada umumnya gardu induk jenis ini dipasang pada gardu induk di pembangkit tenaga listrik atau gardu induk yang berkapasitas besar.
Dalam segi operasional, gardu induk ini sangat efektif, karena dapat mengurangi pemadaman beban pada saat dilakukan perubahan sistem (manuver sistem). Sistem ini menggunakan 3 buah PMT dalam satu diagonal yang terpasang secara deret (seri).
D. PERALATAN PERALATAN PADA GARDU INDUK 1. Transformator
Transformator berfungsi untuk mentransformatorkan daya listrik, dengan merubah besarnya tegangan sedangkan frekuensinya tetap. Transformator daya di lengkapi dengan trafo pentanahan yang berfungsi untuk mendapatkan titik netral dari trafo daya . peralatan ini disebut neutral current transformator (nct),perlengkapan lainnya adalah pentanahan trafo yang disebut neutral grounding resistance (NGR).
2. Neutral Grounding Resistance (NGR)
Neutral Grounding Resistance ( NGR) Adalah komponen yang di pasang antara titik netral trafo dengan pentanahan. Berfungsi untuk memperkecil arus gangguan yang terjadi.
3. Circuit Breaker (CB)
Circuit Breaker (CB) Peralatan pemutus yang berfungsi untuk memutus rangkain listrik dalam keadaan berbeban. Dapat di operasikan pada saat jaringan dalam kondisi normal maupun pada saat terjadi gangguan. Karena pada saat bekerja Circuit Breaker (CB) mengeluarkan (menyebabkan timbulnya) busur api maka pada Circuit Breaker (CB) dilengkapi dengan pemadam busur api berupa minyak ( OCB) ,udara (ACB),gas (GCB)
4. Disconnecting Switch (DS)
Disconnecting Switch Adalah peralatan pemisah yang berfungsi untuk memisahkan rangkaian listrik dalam keadaan tidak berbeban . karena Disconnecting Switch hanya dapat dioperasikan pada saat kondisi tidak berbeban , maka yang harus dioperasikan terlebih dahulu adalah CB. Setelah rangkaian diputus oleh CB barulah DS di operasikan dalam GI, DS terpasang di transformator bay (TR BAY), transmission line bay (TL Bay),Busbar, bus couple.
5. Lighting Arrester (LA)
Lighting Arrester adalah suatu alat bagi pelindung suatu sistem tenaga listrik terhadap surja petir. Alat pelindung terhadap surja petir ini berfungsi melindungi peralatan sistem tenaga listrik dengan cara membatasi surja tegangan lebih yang datang dan mengalirkannya ke tanah.
Surge Arrester merupakan peralatan yang didesain untuk melindungi peralatan lain dari tegangan surja (baik surja hubung maupun surja petir) dan pengaruh follow current. Sebuah arrester
harus mampu bertindak sebagai isolator, mengalirkan beberapa miliampere arus bocor ke tanah pada tegangan sistem dan berubah menjadi konduktor yang sangat baik, mengalirkan ribuan ampere arus surja ke tanah, memiliki tegangan yang lebih rendah dari pada tegangan withstand dari peralatan ketika terjadi tegangan lebih, dan menghilangan arus susulan mengalir dari sistem melalui arrester (power follow current) setelah surja petir atau surja hubung berhasil didisipasikan.
Lightning Arrester memiliki peran penting di dalam koordinasi isolasi peralatan di gardu induk. Fungsi utama dari Lightning Arrester adalah melakukan pembatasan nilai tegangan pada peralatan gardu induk yang dilindunginya. Panjang lead yang menghubungkan arrester pun perlu diperhitungkan, karena inductive voltage pada lead ini ketika terjadi surge akan mempengaruhi nilai tegangan total paralel terhadap peralatan yang dilindungi.
Tujuan dari proteksi petir pada serandang adalah untuk mengamankan peralatan dan instalasi dari sambaran langsung surja petir. Pada keadaan tegangan jaringan normal, tegangan nominal pelindung berperan sebagai isolasi atau idealnya tidak mengalirkan arus dari jaringan tanah. Tetapi jika suatu tegangan lebih impuls tiba pada terminal alat pelindung, maka alat pelindung segera berubah menjadi penghantar dan mengalirkan arus impuls ke tanah sehingga amplitude tegangan lebih yang merambat menuju peralatan yang dilindungi berkurang menjadi dibawah ketahanan tegangan impuls peralatan yang dilindungi.
a. Bagian-Bagian Arrester 1. Elektroda
Terdapat dua elektroda pada arrester,yaitu elektroda atas yang dihubungkan dengan bagian yang bertegangan dan elektroda bawah yang dihubungkan ke tanah.
2. Spark gap
Apabila terjadi tegangan lebih oleh surja petir atau surja hubung pada arrester yang terpasang, maka pada spark gap atau sela percik akan terjadi busur api.
3. Tahanan Katup
Tahanan yang digunakan dalam arrester ini adalah suatu jenis material yang sifat tahanannya dapat berubah bila mendapatkan perubahan tegangan.
b. Jenis-Jenis Arrester
1. Arrester Jenis Ekspulsi
Digunakan pada sistem tenaga listrik bertegangan hingga 33 kV. Konstruksinya diperlihatkan pada gambar 2.1. Arrester ini mempunyai dua sela yang terhubung seri, yaitu sela luar dan sela dalam. Sela dalam ditempatkan di dalam tabung serat (Fiber), elektroda sela dalam yang dibumikan dibuat berbentuk pipa.
Keberadaan dua pasang elektroda ini membuat arrester mampu memikul tegangan tinggi frekuensi daya tanpa menimbulkan korona dan arus bocor ke tanah. Tegangan tembus sela luar dibuat lebih rendah dari pada tegangan lompatan api isolator pendukung sela luar.
Gambar 2.1 Arrester Jenis Ekspulsi
2. Arrester Jenis Katup
a. Arrester Katup Sela Pasif
Arrester sela pasif digunakan pada jaringan distribusi hantaran udara. Arrester ini terdiri dari sela percik, resistor non linier dan isolator tabung. Sela percik terdiri dari beberapa susunan elektroda plat –plat terhubung seri. Sela percik dan resistor non linier keduanya ditempatkan didalam tabung isolasi tertutup, sehingga kerja arrester ini tidak dipengaruhi oleh keadaan udara sekitar. Resistor non-linier terbuat dari beberapa silicon karbida (silicon carbide) yang terhubung seri. Ukuran diameter piring kurang lebih 90 mm, sedangkan tebalnya kurang lebih 25 mm. Nilai resistansi resistor ini sangat besar ketika melewatkan arus lemah, tetapi nilai resistansinya sangat rendah ketika dilewati arus kuat.
Gambar 2.2 Arrester Katup
b. Arrester Katup Sela Aktif
Arrester sela aktif digunakan pada jaringan tegangan tinggi dan titik pusat jaringan distribusi.Konstruksi arrester katup sela aktif hampir sama dengan arrester katup sela pasif, perbedaannya terletak pada metode pemadaman busur api pada sela percik. Pada arrester katup sela aktif, untuk memadamkan busur api, yaitu memperpanjang dan mendinginkan busur api dengan cara membangkitkan medan magnet pada sela percik.
c. Arrester Katup Tanpa Sela Percik
Arrester tanpa sela digunakan untuk semua tingkat tegangan.
Konstruksi arrester jenis tanpa katup diperlihatkan pada gambar 2.3.
Arrester ini tidak menggunakan sela percik seperti halnya kedua arrester katup terdahulu, tetapi hanya menggunakan resistor non-linier yang terbuat dari logam oksida (Metal Oxide). Karena bahan utamanya adalah logam oksida, dalam praktik sehari-hari arrester ini dinamai arrester MO.
Gambar 2.3
Kontruksi Arrester Logam Oksida
d. Arrester Katup Jenis Gardu
Arrester katup jenis gardu ini adalah jenis yang paling efisien dan juga paling mahal. Perkataan “gardu” di sini berhubungan dengan pemakaiannya secara umum pada gardu induk besar. Umumnya dipakai untuk melindungi alat-alat yang mahal pada rangkaian- rangkaian mulai dari 2.400 volt sampai 287 kV dan lebih tinggi.
e. Arrester katup Jenis Saluran
Arrester jenis saluran ini lebih murah dari arrester jenis gardu.
Kata “saluran” disini bukanlah berarti untuk perlindungan saluran transmisi. Seperti arrester jenis gardu, arrester jenis saluran ini juga dipakai pada gardu induk untuk melindungi peralatan yang kurang penting. Arrester jenis saluran ini dipakai pada sistem dengan tegangan 15 kV sampai 69 kV.
f. Arrester Jenis Gardu Untuk Mesin-Mesin
Arrester jenis gardu ini khusus untuk melindungi mesin-mesin berputar. Pemakaiannya untuk tegangan 2,4 kV sampai 15 kV.
g. Arrester Katup Jenis Distribusi Untuk Mesin-Mesin
Arrester jenis distribusi ini khusus untuk melindungi mesin- mesin berputar dan juga untuk melindungi transformator dengan pendinginan udara tanpa minyak. Arrester jenis ini dipakai pada peralatan dengan tegangan 120 volt sampai 750 volt.
c. Syarat-Syarat Arrester
Agar pemakaian arrester dalam koordinasi dapat memberikan hasil yang maksimal maka harus mempergunakan azas berikut;
1. Mempunyai tegangan dasar (rated) 50 c/s pada arrester, dipilih sedemikian rupa sehingga nilainya tidak dilampaui pada waktu dipakai, baik dalam keadaan normal maupun hubungan singkat.
2. Arrester ini akan memberikan perlindungan bila ada selisih (margin) yang cukup antara tingkat arrester dan peralatan, daerah perlindungan harus mempunyai jangka (range) yang cukup untuk melindungi semua peralatan gardu yang mempunyai BIL yang sama dengan BIL yang harus dilindungi arrester, atau lebih tinggi dari daerah perlindungan.
3. Arrester harus dipasang sedekat mungkin kepada peralatan utama dan tahanan tanahnya harus rendah.
4. Kapasitas termis arrester harus dapat meneruskan arus besar yang berasal dari simpanan tenaga yang terdapat dalam saluran yang
panjang.-Jatuh tegangan maksimum dari arrester dipakai sebagai tingkat perlindungan arrester (bukan jatuh tegangan rata-rata).
5. Sebuah harga tegangan pelepasan arus petir harus ditetapkan untuk menentukan tingkat perlindungan arrester yang harus dikoordinasikan dengan BIL.
6. Pengaruh dari sejumlah kawat (multiple-lines) dalam melindungi gangguan petir pada gardu perlu diperhatikan pengetrapan arrester.
7. Bila ada keraguan mengenai 50 c/s dari arrester, maka sejumlah persentase ditambahkan pada harga yang dihitung atau ditetapkan untuk arrester. Sekarang masih dipakai tambahan 10% sebagai faktor keamanan, untuk menanggulangi kemungkinan bila arrester bekerja pada sebuah tegangan peralihan mungkin tertumpu pada 50 c/s:
tegangan ini harus di interupsikan oleh arrester tersebut.
d. Penempatan Arrester
Penempatan arrester pada gardu induk sangat penting diperhitungkan,berdasarkan SPLN-7:1978 untuk sirkit ganda sistem tegangan 150 kV jarak antara arrester dan transformator tidak melebihi 80 meter dan untuk sirkit tunggal adalah seperdua dari jarak tersebut. Pada dasarnya untuk mengantisipasi terjadinya flashover ,Arrester harus ditempatkan sedekat mungkin dengan peralatan yang dilindungi dengan tujuan:
1. Untuk mengurangi peluang tegangan impuls merambat pada kawat penghubung arrester dengan peralatan yang dilindungi.
2. Saat arrester bekerja, gelombang tegangan impuls sisa merambat pada kawat penghantar transformator dengan arrester setelah gelombang itu
tiba pada terminal transformator, gelombang tegangan tersebut akan dipantulkan, sehingga total tegangan terminal arrester dua kali tegangan sisa. Peristiwa ini dapat dicegah jika arrester dapat dipasang langsung pada terminal transformator.
3. Jika kawat penghubung arrester dengan transformator yang dilindungi cukup panjang, maka induktansi kawat itu harus diperhitungkan.
e. Pemeliharaan Lightning Arrester
Kegiatan pemeliharaan yang tercantum merupakan proactive maintenance, yakni pemeliharaan yang bertujuan untuk mencegah terjadinya failure (kegagalan) peralatan. Kegiatan reactive maintenance (kegiatan perbaikan pasca gangguan) tidak termasuk. Kegiatan proactive maintenance dapat dibedakan menjadi preventive maintenance dan predictive maintenance.
Preventive maintenance dikenal juga sebagai Time Based Maintenance (TBM). Dalam TBM, kegiatan pemeliharaan dilaksanakan dengan interval tertentu, tanpa memperhatikan apakah kondisi peralatan memang sudah memerlukan tindakan pemeliharaan atau tidak. Termasuk di dalam TBM adalah:
1. Scheduled restoration 2. Scheduled discard
Predictive maintenance merupakan kegiatan pemeliharaan yang bertujuan untuk mengetahui kondisi peralatan, termasuk juga kegiatan pemeliharaan yang dilaksanakan berdasarkan kondisi peralatan tersebut. Termasuk di dalam predictive maintenance adalah sebagai berikut:
1. Condition monitoring
2. Condition Based Maintenance (CBM)
3. Lifetime prediction.
Preventive maintenance pada Lightning Arrester sebagai contoh adalah sebagai berikut: penggantian LA berdasarkan asesmen hasil ukur LCM.
Predictive maintenance pada Lightning Arrester sebagai contoh adalah sebagai berikut:
pengukuran arus bocor resistif LA (LCM), perubahan interval pengukuran LCM setelah diketahui kondisi LA “Weak”, pengukuran nilai tahanan insulasi LA.
Kegiatan predictive maintenance dikelompokkan ke dalam 3 level inspeksi berdasarkan tingkat kesulitan pelaksanaan dan jenjang diagnosa, yaitu:
1. Inspeksi Level-1 (IL-1)
Inspeksi online yang bersifat superficial, bertujuan untuk mendeteksi adanya ketidak normalan atau anomali pada peralatan dan menginisiasi inspeksi lanjutan. Kegiatan ini dilaksanakan dengan menggunakan panca indera (penglihatan, pendengaran, penciuman).
2. Inspeksi Level-2 (IL-2)
Inspeksi online yang bertujuan untuk mengetahui kondisi peralatan (condition assessment), dilaksanakan dalam kondisi bertegangan.
3. Inspeksi Level-3 (IL-3)
Inspeksi offline yang bertujuan untuk mengetahui kondisi peralatan (condition assessment). dilaksanakan dalam kondisi tidak bertegangan.
a. Inspeksi Level-1 Lightning Arrester
1. IL-1: Inspeksi Visual
Inspeksi Visual adalah kegiatan pengamatan komponen/ bagian dari Lightning Arrester yang dilaksanakan secara visual atau menggunakan alat
bantu binocular. Petugas mengisi form checklist berdasarkan hasil pengamatan.
2. IL-1: Inspeksi Audio
Inspeksi Audio adalah kegiatan pengamatan komponen/ bagian dari Lightning Arrester yang dilaksanakan menggunakan indera pendengaran untuk mengetahui anomali peralatan. Petugas mengisi form checklist berdasarkan hasil pendengaran.
Berikut ini adalah tabel pengecekan yang akan di gunakan dalam pelaksanaan pemelihraan inspeksi level 1 :
Tabel 2.1 Tabel Pengecekan Pelaksanaan Pemelihraan Inspeksi Level 1
Sub Systems Key
Components
Inspeksi Level -1 Sasaran
Pemeriksaan
Symptomps Detection
Method Active Part Stacked Metal
Oxide Column
Adanya lapisan polutan pada
permukaan insulator
Inspeksi Visual
Kebersihan permukaan Insulator, apakah terdapat
percikan bunga api.
Adanya korona pada permukaan Insulator
Inspeksi Audio
Mendengarkan apakah terdapat suara korona yang signifikan Posisi Grading Ring
tidak simetris pada sumbu axialnya.
Inspeksi Visual
Posisi seluruh komponen grading Ring Insulation Insulator
Housing
Adanya lapisan polutan pada
permukaan insulator.
Warna
insulator berubah
Inspeksi Visual
Kebersihan permukaan Insulator (adanya polutan,
lumut) Lapisan Glaze insulator
pudar warna
Inspeksi Visual
Kondisi
permukaan glaze insulator (pudar/
ada bekas flash) Insulator retak, Insulator
gompal
Inspeksi Visual
Kondisi insulator housing
(retak/ patah) Insulating
Feet
Insulating feet berubah warna
Inspeksi Visual
Kondisi insulator dudukan berubah warna/
bekas flash
Insulating feet retak Inspeksi Visual
Kondisi insulator dudukan retak Structure Metallic
Spacers, Supporting rods (FRP), Holding Plates (menjaga support rod pada posisinya), Compression Ring, Housing (baik terbuat dari polymer
Adanya korona pada cement joint
Inspeksi Audio
Mendengarkan apakah terdapat suara korona yang signifikan Retak pada cement joint Inspeksi
Visual
Kondisi cement joint dekat aluminum flange (retak),
terdapat percikan bunga api.
Konstruksi Penyangga (pedestal)
Pedestal bengkok Pedestal korosi
Inspeksi Visual
Kondisi konstuksi penyangga LA bengkok/
korosi Sealing
System
Sealing Ring (atas dan bawah), Pressure relief diapragh (atas dan
bawah), Clamping ring (untuk menpress pressure relief diapraghm), Supporting Ring dan Venting Outlets
tidak dapat dideteksi karena
posisinya berada di bagian dalam
kompartemen Lightning Arrester
tidak dapat dideteksi
tidak dapat dideteksi
Adanya korona pada junction HV Conductor
Inspeksi Audio
Mendengarkan apakah terdapat suara korona yang signifikan.
Mur dan Baud pada kawat pentanahan.
Mur dan Baud pada insulasi kawat pentanahan.
Mur dan Baud kawat pentanahan
dan insulasi kawat pentanahan korosi
Inspeksi Visual
Kondisi mur dan baud kawat pentanahan
Pentanahan Kawat Grounding, Sistem pentanahan LA
Kawat pentanahan tidak terpasang di tempat
Inspeksi Visual
Keberadaan kawat pentanahan Korosi pada mur dan
baud
Inspeksi Visual
Adanya korosi pada mur dan baud di sistem pentanahan Kawat pentanahan
berubah warna
Inspeksi Visual
Perubahan warna pada kawat pentanahan Grading Grading Ring Posisi Grading Ring Inspeksi l Posisi seluruh
b. Inspeksi Level-2 Lightning Arrester
Inspeksi Level-2 di LA adalah kegiatan pengukuran arus bocor resistif dengan kompensasi harmonisa orde ke-3 atau dikenal juga dengan LCM serta pelaksanaan thermovisi. Pengukuran LCM bertujuan untuk mengetahui degradasi komponen aktif (varistor) LA. Pengukuran LCM dilaksanakan pada LA yang berada di Gardu Induk, sementara beberapa TLA tipe gapless dilengkapi alat monitoring online arus bocor resistif dan datanya dapat didownload secara berkala.
Ring tidak simetris
pada sumbu axialnya.
Visual komponen grading ring, terdapat percikan bunga api
Adanya korona pada permukaan koneksi grading Ring
Inspeksi Audio
Mendengarkan apakah terdapat suara korona yang signifikan.
Bentuk Grading Ring tidak sempurna
Inspeksi Visual
Bentuk seluruh komponen grading ring Monitoring Surge Counter Kaca counter arrester
pecah atau retak
Inspeksi Visual
Kondisi counter arrester pecah/ retak Counter tidak terbaca
karena lapisan gelas terlapis embun/
lumut
Inspeksi Visual
Kondisi kaca counter, terdapat lapisan embun/
lumut
Kondisi seal dari counter
arrester Pengamatan Jumlah
Kerja Counter LA
Inspeksi Visual
Jumlah kerja counter LA Leakage
Current Monitoring
Kaca lekage current monitoring LA pecah atau retak
Inspeksi Visual Leakage current
monitoring tidak terbaca karena lapisan gelas terlapis embun
Inspeksi Visual
1. IL-2: Inspeksi dengan Thermal Image
Inspeksi dengan thermal image adalah kegiatan pengamatan komponen/ bagian dari Lightning Arrester dengan menggunakan alat bantu kamera thermal/ kamera thermovisi, bukan thermo gun. Tujuan dari kegiatan ini adalah menemukan hot-spot titik panas yang mengindikasikan adanya anomali peralatan. Berikut ini adalah tabel Batasan Nilai Arus Bocor Resistif Maksimum dari Beragam Pabrikan
Tabel 2.2 Batasan Nilai Arus Bocor Resistif Maksimum dari Beragam Pabrikan
Merk Tipe Ires,max kV
(µA)
ABB
XAR/EXLIM R
91 70, 150
XAQ/XMQ 130 150
XAP-A/XAP- C/EXLIM Q
167 70, 150
EXLIMP- A/EXLIM P-B
167 150, 500
EXLIM P-C 331
EXLIM T 251 500
Bowthorpe 2VACM 91 150
Ohio Brass MPR 91 70, 150
VN 130 -
Westinghouse W1 91 -
Tabel 2.3 Batasan Nilai Arus Bocor Resistif Maksimum
kV Ires,max
(µA)
70 100
150 150
500 250
2. IL-2 : Prinsip Pengukuran LCM
Kondisi varistor ZnO pada LA dapat diketahui melalui analisis arus bocor resistif dengan prinsip dasar sebagai berikut:
a. Komponen non linear ZnO, bila diberi tegangan sinusoidal akan menghasilkan arus bocor dengan harmonisa.
b. Arus bocor memiliki beragam harmonisa, seperti harmonisa orde ke-3, 5, dan seterusnya, namun hanya Arus bocor resistif dengan harmonisa orde ke-3 yang paling dominan dalam menunjukkan kondisi Varistor ZnO.
c. Adanya harmonisa dari tegangan sistem di luar LA, dapat mempengaruhi hasil pengukuran arus bocor, khususnya harmonisa yang berasal dari stray capacitance sistem. Harmonisa yang berasal dari luar LA ini dapat mempengaruhi hasil ukur LCM, sehingga kompensasi diperlukan untuk memperoleh hasil ukur yang akurat.
d. Oleh karenanya metode pengukuran dengan alat uji LCM dikenal sebagai “Metode pengukuran arus bocor resistif dengan analisis harmonisa orde ketiga dengan kompensasi terhadap pengaruh harmonisa dan tegangan sistem”.
c. Inspeksi Level-3 Lightning Arrester
1. IL-3: Pengukuran Nilai Tahanan Insulasi
Tabel 2.4 Standard Pengukuran Nilai Tahanan Insulasi LA Nilai Tahanan
Isolasi
Evaluasi Rekomendasi
>1 GΩ Kondisi Baik -
<1 GΩ Terjadi Degradasi Fungsi Insulasi
1. Lakukan
Pembersihan Yang Di Uji, Lalu Lakukan
Pengukuran Ulang 2. Bila Hasil Ukur
Tetap < 1 GΩ, Maka Lakukan Penggantian
Pengukuran nilai tahanan insulasi bertujuan untuk mengetahui kemampuan insulasi LA pada tegangan operasional. Pengukuran dilaksanakan dalam kondisi tidak bertegangan (padam). Titik pengujian adalah sebagai berikut:
1. Tahanan insulasi LA dari terminal atas hingga ground 2. Tahanan insulasi pada setiap stack LA.
3. Tahanan insulasi insulator dudukan/ post insulator
2. IL-3: Pengukuran Nilai Pentanahan
Tabel 2.5 Standard Pengukuran Nilai Tahanan Pentanahan Nilai Tahanan
Pentanahan
Evaluasi Rekomendasi
< 1 Ω Kondisi Baik -
> 1 Ω Terjadi Degradasi Fungsi Pentanahan La
1. Lakukan
Pembersihan Kawat Pentanahan,
Termasuk Mur Dan Baut Koneksi Kawat Pentanahan
2. Lakukan Pengukuran Ulang
3. Bila Hasil Ukur Tetap >1 Ω, Maka Rencanakan
Perbaikan Sistem Pentanahan.
Pengukuran ini bertujuan untuk mengetahui kondisi sistem pentanahan LA. Nilai pentanahan yang tinggi menunjukkan adanya anomali pada sistem pentanahan LA. Pengukuran pentanahan dilaksanakan dalam kondisi tidak bertegangan.
3. IL-3: Pengujian Surge Counter LA
Tabel 2.6 Standard Pengujian Surge Counter LA Hasil Pengujian Surge
Surge Counter LA
Evaluasi Rekomendasi
Angka counter bertambah setelah diinjeksi impulse DC dari kapasitor
Kondisi baik -
Angka counter tidak bertambah setelah diinjeksi impulse DC dari kapasitor
Surge Counter Rusak
Lakukan penggantian surge counter LA
Pengujian surge counter LA bertujuan untuk mengetahui apakah alat tersebut mampu bekerja pada saat terjadi surja. Jika dalam kondisi baik, counter akan bertambah bila di beri impulse tegangan DC. Impulse tegangan DC yang digunakan dalam pengujian dihasilkan dari kapasitor 400-500 µF, 220-300 VAC. Pelaksanaan dilaksanakan dalam kondisi tidak bertegangan.
30 BAB III
METODE PENELITIAN A. METODE PENELITIAN SKRIPSI
Adapun metode penelitian yang digunakan penulis dalam penelitian ini, diantaranya sebagai berikut :
1. Studi Pustaka
Mengkaji beberapa teori yang berhubungan langsung dalam penelitian skripsi ini, serta mengkaji teori-teori yang mendukung dalam penyelesaian masalah dalam penelitian skripsi ini. Adapun beberapa teori itu didapat dari sumber bacaan seperti jurnal ilmiah, buku cetak, ebook dan beberapa penelitian terdahulu.
2. Observasi
Pengumpulan data untuk penelitian skripsi ini secara langsung didapat dari tempat objek penelitian, dengan cara menanyakan langsung kepegawai PT PLN (Persero) Gardu Induk Bolangi 150 Kv dan berdiskusi langsung dengan dosen pembimbing.
B. TEMPAT PENELITIAN
Penelitian ini bertempat di PT PLN (Persero) Gardu Induk Bolangi 150 Kv yang berlokasi di jalan Poros Patalassang, Desa Sunggumanai, Kecamatan Pattalassang, Kabupaten Gowa, Provinsi Sulawesi Selatan.
C. PENGUMPULAN DATA
Dalam penelitian ini dibutuhkan beberapa data yang diperlukan seperti single line diagram Gardu Induk, data Transformator , data proteksi Lightning arrester yang di gunakan dan pelaksanaan pemeliharaan Lightning arrester.
1. Metode Dokumentasi
Metode dokumentasi digunakan untuk memperoleh single line diagram Gardu Induk, data Transformator , data proteksi Lightning arrester yang di gunakan dan pelaksanaan pemeliharaan Lightning arrester di Gardu Induk Bolangi 150 Kv
2. Metode Wawancara
Metode wawancara digunakan untuk memperoleh data di Gardu Induk dengan menanyakan langsung dengan pegawai atau operator yang bekerja di tempat tersebut.
Dengan metode dokumentasi dan wawancara ini peneliti akan mendapatkan hasil yang jelas dan nyata serta pencatatan secara sistematis terhadap kinerja/performa sistem proteksi arrester di Gardu Induk Bolangi 150 Kv.
D. PROSEDUR PENELITIAN
Berikut ini prosedur penelitian yang di gambar dalam bentuk flowchart penelitian sebagai berikut :
tidak
ya
tidak
ya
Gambar 3.1 Prosedur Penelitian /FlowChart Penelitian Studi Pustaka Survey Lapangan
Perumusan Masalah
Verifikasi Data
Pengolahan Data
Analisis Data
Hasil penelitian
Kesimpulan Dan Saran Pengambilan
Data Dilapangan
Data lengkap
Hasil Baik dan Dapat ditetapkan Mulai
Selesai
33
A. ANALISA KINERJA/PERFORMANCE LIGHTNING ARRESTER
Analisa kinerja lightning arrester berdasarkan jarak penempatannya terhadap peralatan yang dilindungi. Pada analisa ini bertujuan untuk menentukan jarak optimum arrester terhadap tranformator daya yang terpasang di Gardu Induk Bolangi 150 Kv.
1. Data yang digunakan dalam perhitungan.
a. Spesifikasi Arrester yang terpasang pada fasa R,S,T
Table 4.1 Spesifikasi Arrester yang terpasang pada fasa R,S,T Data Teknis
Merek : ABB Tegangan pengenal : 119 kV – Cont Tipe : PEXLIM Q132-XV170 Frekuensi : 50 Hz
No. seri : Pasa : R 75227518 Arus discharge : 10 kA Pasa : S 75227519 Short Circuit : 50KA Pasa : T 75227520
Gambar 4.1: Nameplate LA pada salah satu Fasa GI Bolangi
b. Spesifikasi Transformator Daya
Table 4.2 Spesifikasi Transformator Daya Data Teknis
Merek : Pauwels Trafo Tegangan HV/LV : 150/20KV Tipe : Nynas Nytro Libra Frekuensi : 50 Hz
No. seri : 3011140068 Arus HV/LV :230.9/1574.6A Rated Power : 36/60 MVA BIL : 650 KV Phase : 3 Connection Symbol : YNyn0+d Cooling : ONAN/ONAF-
60/100%
Short Circuit Impedance : 12.141%
Gambar 4.2 : Nameplate LA Transformator Daya GI Bolangi
c. Tabel 4.3 Jarak Isolasi Standard Dan Jarak Isolasi Minimum
d. Karakteristik Lightning Arrester
Tabel 4.4 Maximum Impulse Sparkover Test Voltages Arrester
Rating
F.O.W 10 kA light and heavy-duty and 5 kA series A
5kA series B 2.5 kA 1.5 kA
kV rms kV/µs Std Kv.
peak
F.O.W Kv.
peak
Std Kv.
peak
F.O.W Kv.
peak
Std Kv.
peak
F.O.W Kv.
peak
F.O.W Kv.
peak
1 2 3 4 7 8 9
0.175 10 - - - - 2.2 3.5 3.5
0.280 10 - - - - 2.5 3.0 4.5
0.550 10 - - - - 3.0 4.5 4.5
0.660 10 - - - - 5.0 6.0 6.0
3 25 13 15 21 26 13 15
4.5 37 17.5 20 - 36 17.5 20
6 50 22.6 26 40 44 22.6 26
7.5 62 27 31 - 52 27 31
9 75 32.5 38 58 59 32.5 38
10.5 87 38 44 - - 38 44
12 100 43 50 70 73 43 50
15 125 54 62 80 83 54 62
18 150 65 75 85 91 65 75
21 175 76 88 106 76 88
24 200 87 100 121 87 100
27 225 97 112 133 97 112
30 250 108 125 143 108 125
33 275 119 137 119 137
36 300 130 150 130 150
39 325 141 162
42 350 151 174
51 425 184 212
54 450 195 224
60 500 216 250
75 625 270 310
84 700 302 347
96 790 324 371
102 830 343 394
108 870 363 418
120 940 400 463
126 980 420 485
138 1030 460 530
150 1080 500 577
174 1160 570 660
186 1180 610 702
198 1200 649 746
To 225 1200 3.28u 3.78u
2. Menentukan Rating Lighting Arrester Yang Terpasang Pada Saluran Penghantar
a. Menentukan Tegangan Sistem Maksimum
Tegangan Maksimum sistem dapat diketahui dengan persamaan:
Vm = Vnominal x 110% (faktor toleransi)
= 150 kV × 1,1
= 165 kV
Atau jika merujuk pada nameplate Arrester dengan nomor seri PEXLIM Q132- XV170, angka 170 merupakan nilai tegangan maksimum Lighting Arrester, meskipun dari hasil perhitungan di peroleh nilai tegangan maksimum sistem 165 kv sedangkan yang terpasang rating tegangan maksimum peralatan arrester adalah 170 kv ini berarti bahwa Lighting Arrester yang terpasang mampu bekerja di atas standar tegangan maksimum.
b. Menentukan tegangan pengenal Lightning Arrester
Menentukan tegangan pengenal LA dapat dilakukan dengan persamaan:
Ea = Vnominal X Koefisien Pembumian X 1.1
= 150 x 0.8 x 1.1
=132 kV
Atau jika merujuk pada Nameplate Arrester dengan nomor seri PEXLIM Q132- XV170, angka 132 merupakan nilai tegangan pengenal Lighting Arrester, meskipun dari hasil perhitungan di peroleh nilai tegangan pengenal 132 kv sedangkan yang terpasang rating tegangan pengenal Lighting Arrester adalah 132
