i
KATA PENGANTAR
Profesi guru dan tenaga kependidikan harus dihargai dan dikembangkan sebagai profesi yang bermartabat sebagaimana diamanatkan Undang-
undang Nomor 14 Tahun 2005 tentang Guru dan Dosen. Hal ini dikarenakan guru dan tenaga kependidikan merupakan tenaga profesional yang
mempunyai fungsi, peran, dan kedudukan yang sangat penting dalam
mencapai visi pendidikan 2025 yaitu “Menciptakan Insan Indonesia Cerdas
dan Kompetitif”. Untuk itu guru dan tenaga kependidikan yang profesional
wajib melakukan pengembangan keprofesian berkelanjutan.
Modul Diklat Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Bagi Guru dan
Tenaga Kependidikan inidiharapkan menjadi referensidan acuan bagi penyelenggara dan peserta diklat dalam melaksakan kegiatan sebaik-
baiknya sehingga mampu meningkatkan kapasitas guru. Modul ini disajikan sebagai salah satu bentuk bahan dalam kegiatan pengembangan keprofesian
berkelanjutan bagi guru dan tenaga kependidikan.
Pada kesempatan ini disampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan kepada berbagai pihak yang telah memberikan kontribusi secara maksimal
dalam mewujudkan modul ini, mudah-mudahan modul ini dapat menjadi acuan dan sumber informasi dalam diklat PKB.
Jakarta, Agustus 2015
Direktur Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan,
DAFTAR ISI
Kata Pengantar ...
ii
Daftar Isi ...
Daftar Gambar ...
iv
vii
Daftar Tabel ...
x
I. Pendahuluan...
1
1. Latar Belakang ...
1
2. Tujuan ...
2
3. Peta kompetensi ...
2
4. Ruang Lingkup...
4
5. Saran Penggunaan Modul ...
4
II. PEMBELAJARAN ...
Kegiatan Belajar 1.
Mengembangkan Kurikulum yang Terkait dengan Mata Pelajaran ...
6
6
a.
Tujuan ...
6
b.
Indikator Pencapaian Materi ...
6
c.
Uraian Materi...
6
d.
Aktivitas Pembelajaran ...
12
e.
Rangkuman ...
13
f.
Latihan ...
14
g.
Umpan Balik dan Tindak Lanjut...
17
h.
Kunci jawaban ...
17
Kegiatan Belajar 2.
Menganalisis Jenis Gangguan Sistem Tenaga Listrik...
18
a. Tujuan ...
18
b. Indikator Pencapaian Materi...
18
c. Uraian Materi ...
18
iii
e. Rangkuman...
40
f. Tes Formatif ...
41
g. Kunci Jawaban ...
42
Kegiatan Belajar 3.
Menganalisis Besar Arus Gangguan Hubung Singkat ...
45
a. Tujuan ...
45
b. Indikator Pencapaian Materi ...
45
c. Uraian Materi ...
45
d. Aktivitas Pembelajaran...
60
e. Rangkuman ...
61
f. Soal - Soal...
61
g. Kunci Jawaban ...
62
Kegiatan Belajar 4
Menganalisis Koordinasi Proteksi Jaringan Transmisi Tenaga Listrik...
64
a. Tujuan ...
64
b. Indikator Pencapaian Materi...
64
c. Uraian Materi ...
64
d. Aktivitas Pembelajaran...
72
e. Rangkuman...
73
e. Latihan/Tugas/Kasus ...
73
Kegiatan Belajar 5
Pemilihan Alat untuk Pemasangan Proteksi Sistem Tenaga Listrik ...
75
a. Tujuan ...
75
b. Indikator Pencapaian Materi...
75
c. Uraian Materi ...
75
d. Aktivitas Pembelajaran...
82
e. Rangkuman...
83
Kegiatan Belajar 6
Menyusun Prosedur Pemeriksaan dan Pengujian Hasil Pemasangan Instalasi
Proteksi Sistem Tenaga Listrik ... 85
a. Tujuan ... 85
b. Indikator Pencapaian Materi... 85
c. Uraian Materi ... 85
d. Aktivitas Pembelajaran... 91
e. Rangkuman... 92
e. Soal - Soal... 92
Kegiatan Belajar 7
Memeriksa Kondisi dan Efek Gangguan Sistem Tenaga Listrik ... 93
a. Tujuan ... 93
b. Indikator Pencapaian... 93
c. Uraian Materi ... 93
d. Aktifitas pembelajaran ... 105
e. Rangkuman ... 106
f. Soal
–
Soal ... 107
Kegiatan Belajar 8
Memeriksa Hasil Pemasangan Komponen Utama, Komponen Bantu, & Instalasi
Proteksi Sistem Tenaga Listrik ... 108
a. Tujuan ... 108
b. Indikator Pencapaian... 108
c. Uraian Materi ... 108
d. Altifitas Pembelajaran... 116
e. Rangkuman ... 117
f. Soal
–
Soal ... 118
Evaluasi ... 119
Penutup... 121
Daftar Pustaka ... 122
v
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Sistem jaringan tenaga listrik... 19
Gambar 2.2 Gangguan Hubung Singkat Satu Fasa ke Tanah Untuk
Netral Tidak Diketanahkan ... 26
Gambar 2.3 Gangguan Hubung Singkat Satu Fasa ke Tanah ... 27
Gambar 2.4 Rangkaian ekivalen gangguan hubung singkat satu phasa
ke tanah ... 29Gambar 2.5 Vektor diagram arus dan tegangan gangguan hubung singkat
satu phasa ke tanah ... ... 29Gambar 2.6
Ganguan hubung singkat satu phasa ke tanah... 30
Gambar 2.7
Gangguan hubung singkat tiga fasa... 31
Gambar 2.8.
Ganguan hubung singkat tiga fasa dengan vektor diagramnya ... 31Gambar 2.9 Gangguan hubung singkat dua fasa
... 32
Gambar 2.10
Gangguan hubung singkat dua fasa... 33
Gambar 2.11
Persentase gangguan berdasarkan sebab ... 34Gambar 2.12 Rangkaian equivalent hubungan singkat phasa-phasa
... 35
Gambar 2.13 Diagram vektor arus dan tegangan untuk gangguan hubung
singkat fasa ke fasa ... 35Gambar 2.14 Persentase gangguan berdasarkan sebab
... 35
Gambar 2.15
Gangguan hubung singkat fasa ke fasa... 36
Gambar 2.17
Gangguan hubung singkat fasa-fasa ke tanah... 37Gambar 2.18. Gangguan Hubung Singkat Tiga Phasa ... 38
Gambar 3.1 Diagram Satu Garis Sistem Tenaga... 46
Gambar 3.2 Komponen urutan untuk tegangan ... 51
Gambar 3.3 Komponen urutan untuk arus ... 51
Gambar 4.1 Diagram sistem tenaga dengan daerah proteksi berlapis... 70
Gambar 4.2 Diagram rangkaian sistem proteksi... 72
Gambar 7.1 Contoh Beberapa Jenis Isolator Pada Saluran Transmisi
... 95
Gambar 7.2 contoh Tiang Transmisi Udara. ... 96
Gambar 7.3 Contoh Saluran Bawah Tanah. ... 96
Gambar 7.4 Contoh Saluran Transmisi Bawah Laut. ... 97
Gambar 7.5 sistem pendistribusian tenaga listrik. ... 103
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Jumlah fase yang mengalami gangguan... 24
Tabel 2.2. Frekuensi gangguan yang terjadi pada saluran udara ... 39
Tabel 3.1 Parameter peralatan yang Dipasang di Jaringan ... 56
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kegiatan PKB adalah kegiatan keprofesian yang wajib dilakukan
secara terus menerus oleh guru dan tenaga kependidikan agar kompetensinya terjaga dan terus ditingkatkan. Salah satu kegiatan PKB sesuai yang diamanatkan dalam Peraturan Menteri Negara dan
Pendayagunaan Aparatur Negara dan Reformasi Birokrasi Nomor 16
Tahun 2009 tentang Jabatan Fungsional Guru dan Angka Kreditnya adalah kegiatan Pengembangan Diri. Kegiatan Pengembangan diri meliputi kegiatan diklat dan kegiatan kolektif guru.
Agar kegiatan pengembangan diri optimal diperlukan modul-modul yang digunakan sebagai salah satu sumber belajar pada kegiatan diklat
fungsional dan kegiatan kolektif guru dan tenaga kependidikan lainnya.Modul diklat adalah substansi materi pelatihan yang dikemas
dalam suatu unit program pembelajaran yang terencana guna membantu
pencapaian peningkatan kompetensi yang didesain dalam bentuk printed
materials (bahan tercetak).
Penulisan modul didasarkan pada hasil peta modul dari masing-
masing mapel yang terpetakan menjadi 4 (empat) jenjang. Keempat jenjang diklat dimaksud adalah (1) Diklat Jenjang Dasar; (2) Diklat
Jenjang Lanjut; (3) Diklat Jenjang Menengah, dan (4) Diklat Jenjang
Tinggi. Diklat jenjang dasar terdiri atas 5 (lima) grade, yaitu grade 1 s.d 5,
diklat jenjang lanjut terdiri atas 2 (dua) grade, yaitu grade 6 dan 7, diklat
menengah terdiri atas 2 (dua) grade, yaitu grade 8 dan 9, dan diklat
jenjang tinggi adalah grade 10;
Modul diklat disusun untuk membantu guru dan tenaga kependidikan
meningkatkan kompetensinya, terutama kompetensi profesional dan kompetensi pedagogik. Modul tersebut digunakan sebagai sumber belajar
B. Tujuan
Penggunaan modul dalam diklat PKB dimaksudkan untuk mengatasi
keterbatasan waktu, dan ruang peserta diklat, memudahkan peserta diklat belajar mandiri sesuai kemampuan, dan memungkinkan peserta
diklat untuk mengukur atau mengevaluasi sendiri hasil belajarnya.
Target kompetensi dan hasil pembelajaran yang diharapkan dapat
dicapai melalui modul ini meliputi kompetensi pedagogi dan kompetensi profesional pada grade 6 (Enam). Setelah mempelajari materi
pembelajaran pedagogi tentang Pengembangan Kegiatan Ekstrakulikuler yang terkait dengan Analisis Gangguan Proteksi Jaringan Sistem Tenaga
Listrik, dan materi pembelajaran profesional tentang penguasaan materi, struktur, konsep, dan pola pikir keilmuan yang mendukung mata
pelajaran pada keahlian dengan Analisis Gangguan Proteksi Jaringan Sistem Tenaga Listrik,khususnya mata pelajaran dengan Analisis
Gangguan Proteksi Jaringan Sistem Tenaga Listrik,, peserta diklat diharapkan mampu:
1. Menentukan pengalaman belajar yang sesuai untuk mencapai tujuan pembelajaran yang diampu.
2. Memilih materi pembelajaran yang diampu yang terkait dengan pengalaman belajar dan tujuan pembelajaran.
3. Menganalisis sistem Gangguan Proteksi Jaringan Sistem Tenaga Listrik.
4. Melakukan Pengujian Proteksi Jaringan Sistem Tenaga Listrik.
C. Peta Kompetensi
Melalui materi pembelajaran ini, Saudara akan melakukan tahapan kegiatan pembelajaran kompetensi pedagogi dan profesional pada
grade
6 (Enam) secara one shoot training dengan moda langsung (tatap muka).
3 Alur Pencapaian Kompetensi Grade 6
Pada pembelajaran kompetensi pedagogi, saudara akan
mengkaji dan menganalisis spasipenentuan pengalaman belajar yang sesuai untuk mencapai tujuan pembelajaran dan memilih materi pembelajaran refrigerasi untuk keperuan industri yang terkait dengan
pengalaman belajar pada keahlian refrigerasi dan tata udara Proses melalui beberapa aktivitas belajar antara lain mempelajari bahan
bacaan, diskusi, studi kasus,mengerjakan tugas dan menyelesaikan test formatif untuk uji pemahaman. Alokasi waktu yang disediakan unuk
menyelesaikan spasi materi pembelajaran ini adalah spasi45 JP.
Pada pembelajaran kompetensi profesional, saudara akan
mempelajari prosedur perawatan dan perbaikan kompresor dan pompa spasipada keahlian instrumentasi dan kontrol proses yang terkait dengan
mata referigerasi untuk keperluan industri Kontrol Proses melalui beberapa kegiatan antara lain diskusi menelaah bahan bacaan,
menyelesaikan lembar kerja dan tugas praktikum, serta
menyelesaikan tes formatif untuk uji pemahaman. Alokasi waktu yang
D. Ruang Lingkup
Ruang lingkup modul ini yakni membahas mengenai sistem dan instalasi refrigerasi industri, secara rinci ruang lingkup dari modul ini
yakni:
1. Teori pengembangan Kegiatan Ekstrakulikuler
2. Klaifikasi sistem Analisis Gangguan Proteksi Jaringan Sistem Tenaga Listrik,
3. Analisis pengoperasian Gangguan Proteksi Jaringan Sistem
Tenaga Listrik,
4. Komponen Analisis Gangguan Proteksi Jaringan Sistem Tenaga
Listrik,
E. Saran Pengguanaan Modul
Untuk mempermudah dan memperlancar mempelajari modul ini, ikuti semua petunjuk yang diberikan dengan teliti dan hati-hati. Adapun hal- hal yang perlu diikuti pada modul ini adalah:
1. Bagi Peserta Diklat
a. Pelajari daftar isi serta skema kedudukan modul dengan cermat dan teliti, karena dalam skema modul akan nampak
kedudukan modul yang sedang Anda pelajari dengan modul- modul yang lain
b. Kerjakan soal-soal dalam cek kemampuan untuk mengukur sampai sejauh mana pengetahuan yang telah Anda miliki
c. Apabila soal dalam cek kemampuan telah Anda kerjakan dan 70
% terjawab dengan benar, maka Anda dapat langsung menuju Evaluasi untuk mengerjakan soal-soal tersebut. Tetapi
5 d. Perhatikan langkah-langkah dalam melakukan pekerjaan dengan
benar untuk mempermudah dalam memahami suatu proses pekerjaan
e. Pahami setiap materi teori dasar yang akan menunjang dalam penguasaan suatu pekerjaan dengan membaca secara
teliti. Kemudian kerjakan soal-soal evaluasi sebagai sarana latihan
f. D a l a m menjawab tes formatif usahakan memberi jawaban yang singkat, jelas dan kerjakan sesuai dengan kemampuan Anda setelah mempelajari modul ini
g. Bila terdapat penugasan, kerjakan tugas tersebut dengan baik dan perlu konsultasikan hasil tersebut pada guru/instruktur
h. Catatlah kesulitan yang Anda dapatkan dalam modul ini untuk ditanyakan pada guru pada saat kegiatan tatap muka.
Bacalah referensi lainnya yang berhubungan dengan materi modul agar Anda mendapatkan tambahan pengetahuan.
2. Bagi Instruktur
a. Membantu siswa/peserta Diklat dalam merencanakan proses
belajar
b. Membimbing siswa melalui tugas-tugas pelatihan yang dijelaskan dalam tahap belajar
c. Membantu siswa dalam memahami pemelajaran berbasis kompetensi dan menjawab pertanyaan-pertanyaan siswa dalam
Kegiatan Pembelajaran KB - 1
Mengembangkan Kurikulum yang Terkait Dengan
Mata Pelajaran yang Diampu
A. Tujuan
1. Peserta diklat dapat mengidentifikasikan berbagai kegiatan pembelajaran program ekstrakurikuler untuk mendorong peserta didik mencapai prestasi secara optimal.
2. Peserta diklat dapat merancang berbagai kegiatan pembelajaran program ekstrakurikuler untuk mendorong peserta didik mencapai
prestasi secara optimal
B.
Indikator Pencapaian Kompetensi
1. Berbagai kegiatan pembelajaran
diidentifikasikan untuk mendorong secara optimal.
2. Berbagai kegiatan pembelajaran
melalui
peserta
melalui
program ekstrakurikuler
didik mencapai prestasi
program ekstrakurikuler dirancang untuk mendorong peserta didik mencapai prestasi secara
optimal.
C. Uraian Materi
1. Kegiatan Ekstrakulikuler
Kompetensi pedagogik guru merupakan kemampuan guru dalam mengelola pembelajaran peserta didik yang meliputi pemahaman terhadap peserta didik, perencanaan dan pelaksanaan pembelajaran, evaluasi hasil belajar, dan pengembangan peserta didik untuk mengaktualisasikan berbagai potensi yang dimilikinya.
7 mengekspresikan diri sesuai dengan kebutuhan, bakat dan minat setiap peserta didik sesuai dengan kondisi sekolah.
Pada pendidikan kejuruan kegiatan intrakurikuler bertujuan untuk
meningkatkan kecerdasan, pengetahuan, kepribadian, akhlak mulia serta
ketrampilan peserta didik untuk hidup mandiri dan mengikuti pendidikan lebih lanjut sesuai dengan program kejuruannya. Agar dapat bekerja secara efektif serta mengembangkan keahlian dan ketrampilan, mereka harus memiliki
stamina yang tinggi, menguasai bidang keahliannya dan dasar-dasar ilmu pengetahuan dan teknologi, memiliki etos kerja yang tinggi, dan mampu
berkomunikasi sesuai dengan tuntutan pekerjaannya, serta memiliki kemampuan mengembangkan diri.
Adapun format kegiatan ekstra kurikuler di sekolah dilakukan dalam bentuk: a. Individual, yaitu format kegiatan ekstra kurikuler yang diikuti peserta didik
secara. perorangan.
b. Kelompok, yaitu format kegiatan ekstra kurikuler yang diikuti oleh kelompok-kelompok peserta didik.
c. Klasikal, yaitu format kegiatan ekstra kurikuler yang diikuti peserta. didik dalam satu kelas.
d. Gabungan, yaitu format kegiatan ekstra kurikuler yang diikuti peserta didik antar kelas / antar sekolah.
e. Lapangan, yaitu format kegiatan ekstra kurikuler yang diikuti seorang atau sejumlah peserta didik melalui kegiatan di luar kelas atau kegiatan lapangan
Manfaat dan Prinsip-Prinsip Program Ekstrakurikuler
Kegiatan ekstrakurikuler yang diselenggarakan sekolah, tentunya membawa manfaat, baik bagi siswa, sekolah, pendidikan, maupun bagi masyarakat luas. Secara terinci manfaat kegiatan ekstrakurikuler sebagai berikut :
Manfaat kegiatan ekstrakurikuler bagi siswa :
a. Untuk memberikan kesempatan bagi pemantapan ketertarikan yang telah
b. Untuk memeberikan pendidikan sosial melalui pengalaman dan pengamatan, terutama dalam hal perilaku kepemimpinan, persahabatan, kerjasama, dan kemandirian.
c. Untuk membangun semangat dan mentalitas bersekolah.
d. Untuk memberikan kepuasan bagi perkembangan jiwa anak atau pemuda.
e. Untuk mendorong pembangunan jiwa dan moralitas.
f. Untuk menguatkan kekuatan mental dan jiwa siswa.
g. Untuk memberikan kesempatan bergaul bagi siswa.
h. Untuk memperluas interaksi siswa.
i. Untuk memberikan kesempatan kepada siswa dalam melatih kapasitas kreativitas mereka lebih mendalam.
Manfaat kegiatan ekstrakurikuler bagi pengembangan kurikulum : a. Untuk memberikan tambahan pengayaan pengalaman di kelas.
b. Untuk mengeksplorasi pengalaman belajar yang baru yang mungkin menunjung kurikulum.
c. Untuk memberikan tambahan kesempatan dalam bimbingan kelompok ataupun individu.
d. Untuk memberikan motivasi dalam proses pembelajaran di kelas.
Manfaat kegiatan ekstrakurikuler bagi masyarakat :
a. Untuk mempromosikan sekolah yang lebih baik dan hubungan masyarakat.
b. Untuk meningkatkan ketertarikan yang besar pada masyarakat dan dorongan mereka kepada sekolah.
Manfaat kegiatan ekstrakurikuler bagi sekolah :
a. Untuk membantu perkembangan kerjasama kelompok yang lebih efektif antara personel dan penanggung jawab akademis siswa.
b. Untuk mengintegrasikan lebih dekat beberapa devisi di sekolah.
9
Prinsip-Prinsip Program Ekstrakurikuler
Dengan berpedoman kepada tujuan dan maksud kegiatan ekstrakurikuler di sekolah dapat ditetapkan prinsip-prinsip program ektrakurikuler. Profesional prinsip program ekstrakurikuler adalah :
a. Semua murid, guru, dan personel administrasi hendaknya ikut serta dalam usaha meningkatkan program.
b. Kerjasama dalam tim adalah fundamental.
c. Pembatasan-pembatasan untuk partisipasi hendaknya dihindarkan. d. Proses adalah lebih penting daripada hasil.
e. Program hendaknya cukup komprehensif dan seimbang dapat memenuhi kebutuhan dan minat semua siswa.
f. Program hendaknya memperhitungkan kebutuhan khusus sekolah.
g. Program harus dinilai berdasarkan sumbangannya kepada nilai-nilai pendidikan di sekolah dan efisiensi pelaksanaannya.
h. Kegiatan ini hendaknya menyediakan sumber-sumber motivasi yang kaya bagi pengajaran kelas, sebaliknya pengajaran kelas hendaknya juga menyediakan sumber motivasi yang kaya bagi kegiatan murid.
i. Kegiatan ekstrakurikuler ini hendaknya dipandang sebagai integral dari kesekuruhan program pendidikan di sekolah, tidak sekedar tambahan atau sebagai kegiatan yang berdiri sendiri.
Dalam usaha membina dan mengembangkan pogram ekstrakurikuler ada hal-hal yang perlu diperhatikan yaitu diantaranya sebagai berikut :
a. Materi kegiatan yang dapat memberikan pengayaan bagi siswa. b. Sejauh mana mungkin tidak terlalu membebani siswa.
c. Memanfaatkan potensi alam lingkungan.
d. Memanfaatkan kegiatan-kegiatan industri dan dunia usaha.
Pelaksanaan kegiatan ekstrakurikuler di sekolah akan memberikan banyak manfaat tidak hanya terhadap siswa tetapi juga bagi efektivitas penyelenggaraan pendidikan di sekolah.
Biasanya mengatur siswa di luar jam-jam pelajaran lebih sulit dari mengatur mereka di dalam kelas. Oleh karena itu, pelaksanaan kegiatan
ekstrakurikuler melibatkan banyak pihak, memerlukan peningkatan
administrasi yang lebih tinggi. Dalam beberapa kegiatan ekstrakurikuler guru terlibat langsung dalam pelaksanaannya. Keterlibatan ini dimaksudkan untuk memberikan pengarahan dan pembinaan juga menjaga agar kegiatan tersebut tidak mengganggu atau merugikan aktivitas akademis. Yang dimaksud dengan pembina ekstrakurikuler adalah guru atau petugas khusus yang ditunjuk oleh kepala sekolah untuk membina kegiatan ekstrakurikuler.
Tujuan, Fungsi dan Ruang Lingkup Kegiatan Ekstrakurikuler
a. Tujuan
Tujuan dari pelaksanaan ekstrakurikuler menurut Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan adalah;
1.
Meningkatkan kemampuan siswa beraspek kognitif, efektif danpsikomotor.
2.
Mengembangkan bakat dan minat siswa dalam upaya pembinaanpribadi menuju pembinaan manusia seutuhnya yang positif.
3.
Dapat mengetahui, mengenal serta membedakan antara hubungansatu pelajaran dengan mata pelajaran lainnya.
Ruang lingkup kegiatan ekstrakurikuler harus berpangkal pada kegiatan yang dapat menunjang serta dapat mendukung program intrakurikuler dan program kurikuler.
b. Fungsi
Fungsi dari kegiatan ekstrakurikuler dalam satuan pendidikan adalah: 1. Fungsi pengembangan,
yakni bahwa kegiatan ekstrakurikuler berfungsi untuk mendukung perkembangan personal peserta didik melalui perluasan minat, pengembangan potensi, dan pemberian kesempatan untuk pembentukan karakter dan pelatihan kepemimpinan.
2. Fungsi sosial,
yakni bahwa kegiatan ekstrakurikuler berfungsi untuk
11
memberikan kesempatan kepada peserta didik untuk memperluas pengalaman sosial, praktek keterampilan sosial, dan internalisasi nilai moral dan nilai sosial.
3. Fungsi rekreatif,
yakni bahwa kegiatan ekstrakurikuler dilakukan dalam suasana rileks, menggembirakan, dan menyenangkan sehingga menunjang proses perkembangan peserta didik. Kegiatan ekstrakurikuler harus dapat menjadikan kehidupan atau atmosfer sekolah lebih menantang dan lebih menarik bagi peserta didik.
4. Fungsi persiapan karir,
yakni bahwa kegiatan ekstrakurikuler berfungsi untuk
mengembangkan kesiapan karir peserta didik melalui
pengembangan kapasitas.
c. Ruang Lingkup
Ruang lingkup dari kegiatan ekstrakurikuler adalah:
1. Pengembangan pengetahuan dan kemampuan penalaran siswa. 2. Pengembangan keterampilan melalui hobi dan minat siswa.
3. Pengembangan sikap yang menunjang program kurikuler dan kokurikuler.
Perbedaan Kegiatan Ekstrakurikuler dan Kegiatan Kurikuler
(Intrakurikuler)
Kegiatan ektrakuriluler berbeda dengan kegiatan kurikuler (intrakurikuler). Perbedaan keduanya ini dapat dilihat dari beberapa aspek, antara lain:
a. sifat kegiatan,
Kegiatan kurikuler merupakan kegiatan yang wajib diikuti oleh setiap siswa. Kegiatan kurikuler bersifat mengikat. Program kurikuler berisi berbagai kemampuan dasar dan kemampuan minimal yang harus dimiliki siswa di suatu tingkat sekolah (lembaga pendidikan). Oleh karena itu maka keberhasilan pendidikan ditentukan oleh pencapaian siswa pada tujuan kegiatan kurikuler.
penunjang, maka kegiatan ekstrakurikuler sifatnya lebih luwes dan tidak terlalu mengikat. Keikutsertaan siswa dalam kegiatan ekstrakurikuler yang diprogramkan lebih bergantung pada bakat, minat, dan kebutuhan siswa itu sendiri.
b. waktu pelaksanaan
Kalau ditinjau dari waktu pelaksanaan, waktu untuk kegiatan kurikuler pasti dan tetap, dilaksanakan sekolah secara terus-menerus setiap hari sesuai dengan kalender akademik. Sedangkan waktu pelaksanaan kegiatan ekstrakurikuler sangat bergantung pada sekolah yang bersangkutan, lebih bersifat fleksibel dan dinamis.
c. sasaran dan tujuan program, d. teknis pelaksanaan,
e. evaluasi dan criteria keberhasilan.
D. Aktifitas Pembelajaran
Aktifitas belajar dibagi menjadi dua aktifitas, yakni aktifitas intrsuktur dan
aktifitas pembelajar,berikut uraian aktiftas belajar instruktur dan pembelajar.
No Kegiatan Aktifitas Instruktur Aktifitas Pembelajar
1 Pembuka Membuka pelajaran
Menjelaskan tujuan
pembelajaran dan indikator ketercapaian kopetensi
Mendengarkan dan mengikuti
2 Inti Menjelaskan materi
pengantar
Diskusi
Mendengarkan
Mengamati dan
mengontrol kegiatan diskusi yang berlangsung
Berdiskusi
13
materi diskusi dan
memperjelas hasil diskusi yang telah berlangsung
Merangkum hasil diskusi
Membuka sesi tanya jawab
Mengajukan pertanyaan
3 Penutup Menjelaskan
kesimpulan dari hasil diskusi
Menutup pembelajaran
Mendengar dan mengikuti dengan cermat
E. Rangkuman
Kompetensi pedagogik guru merupakan kemampuan guru dalam mengelola pembelajaran peserta didik yang meliputi pemahaman terhadap peserta didik, perencanaan dan pelaksanaan pembelajaran, evaluasi hasil belajar, dan pengembangan peserta didik untuk mengaktualisasikan berbagai potensi yang dimilikinya. Kegiatan ekstrakurikuler yang sering juga disebut ekskul merupakan kegiatan tambahan di suatu lembaga pendidikan, yang dilaksanakan diluar kegiatan kurikuler.
Pelaksanaan kegiatan ekstrakurikuler di sekolah akan memberikan banyak manfaat tidak hanya terhadap siswa tetapi juga bagi efektivitas
penyelenggaraan pendidikan di sekolah. Ruang lingkup kegiatan
ekstrakurikuler harus berpangkal pada kegiatan yang dapat menunjang serta
F. Latihan
1. Standar ketuntasan minimal belajar (SKMB) ditentukan oleh faktor-gaktor di
bawah ini ….
a. Intake Siswa b. Tingkat kesulitan c. Sarana pendukung
d. Bakat dan Minat siswa
e. Intake siswa, Tingkat Kesulitan Dan Sarana Pendukung
2. Jenis-jenis pembelajaran dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
a. fakta, konsep, prinsip, prosedur, sikap b. fakta, konsep, prinsip, definisi, aksioma
c. fakta, konsep, prinsip, definisi, prosedur d. fakta, konsep, definisi, aksioma, prosedur
e. konsep, definisi, aksioma, prosedur, fungsi
3. Untuk memudahkan penetapan materi pembelajaran, dapat mengacu pada
rumusan….
a. kompetensi dasar b. standar kompetensi
c. indikator
d. metode pembelajaran
e. sumber belajar
4. Dibawah ini merupakan pengidentifikasian materi pembelajaran yang menunjang pencapaian kompetensi dasar :
1. potensi peserta didik, karakteristik mata pelajaran, relevansi dengan karakteristik daerah
2. tingkat perkembangan fisik intelektual, emosional, social dan spiritual peserta didik
15
4. kemampuan guru dan ketersediaan referensi
5. relevansi dengan kebutuhan peserta didik, tuntutan lingkungan dan alokasi waktu
6. dana yang tersedia
Dalam mengidentifikasi materi pembelajaran yang diampu,guru harus
memperhatikan antara lain nomor….
a. 1, 2, 3, 4 b. 2, 3, 5, 6
c. 1, 2, 3, 5 d. 1, 2, 4, 5
e. 3, 4, 5, 6
5. Upaya guru dalam memanfaatkan hasil analisis untuk menentukan ketuntasan
belajar antara lain sebagai berikut……..
a. menentukan kriteria keberhasilan belajar
b. mengklasifikasi siswa berdasarkan hasil capaian belajarnya
c. mencari letak kelemahan secara umum dilihat dari kriteria keberhasilan yang diharapkan
d. merencanakan pengajaran remidi e. mengadakan tes remidi
6. Upaya merancang pengayaan bagi peserta didik yang mencapai ketuntasan
belajar optimal tampak dalam kegiatan guru sebagai berikut:
a. memberikan tambahan materi berupa sumber ajar dari pengarang yang berbeda
b. memberikan tes tambahan dengan tingkat kesukaran yang lebih tingi c. memberikan tambahan sumber bacaan yang lebih mendalam dan tingkat
variasi yang tinggi berikut instrumen tesnya yang sesuai
d. diberikan materi bahan ajar yang lebih tinggi tingkatannya dan pengerjaan
soal-soalnya yang memiliki kesulitan tinggi
7. Dalam melakukan evaluasi proses dan hasil belajar, seorang guru perlu memperhatikan hal-hal sebagai berikut:
a. Semua indikator ditagih dengan berbagai teknik penilaian, analisa hasil penilaian, melaksanakan program perbaikan dan pengayaan
b. Melaksanakan program perbaikan dan pengayaan, analisa hasil penilaian,
sebagian indikator ditagih dengan berbagai teknik penilaian
c. Analisa hasil penilaian, belum melaksanakan program perbaikan dan
pengayaan, semua indikator ditagih dengan berbagai teknik penilaian d. Melaksanakan hasil penilaian dan melaksankan program perbaikan dan
pengayaan
e. Semua indikator ditagih dengan berbagai teknik penilaian dan
melaksanakan analisa hasil penilaian
8. Pada setiap akhir kegiatan pembelajaran, guru bersama peserta didik
melakukan kegian refleksi. Hal ini dilaksanakan untuk….
a. mengukur ketuntasan peserta didik
b. mengukur efektivitas proses pembelajaran
c. mengukur hal-hal yang belum dipahami peserta didik d. menentukan langkah-langkah pertemuan berikutnya
e. mengetahui materi yang belum terbahas dalam proses pembelajaran
9. Untuk menghindari penilaian yang subjektif dan untuk memudahkan guru dalam menilai prestasi yang dicapai peserta didik, maka dalam penilaian
ranah psikomotor guru menggunakan….
a. soal pilihan ganda
b. soal jawaban singkat c. soal uraian objektif d. kriteria
17
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut
Umpan balik yang diharapkan dari penulisan modul ini diharapkan siswa mampu memahami penjelasan dari pembahasan yang telah dibuat serta
mengetahui implementasi dari pembelajaran. Modul yang dirancang diharapkan dipahami oleh peserta diklat dan bisa menyelesaikan soal latihan
yang telah disediakan untuk lebih memberikan pemahaman kepada peserta diklat.
H. Kunci Jawaban
Kegiatan Balajar KB - 2
Menganalisis Jenis Ganguan Sistem Tenaga Listrik
1. Tujuan
Setelah mempelajari kegiatan pembelajaran ini peserta diklat diharapkan
mampu:
a. Menjelaskan pengertian dan fungsi sistem tenaga listrik
b. Mengidentifikasi beberapa jenis gangguan sistem tenaga induk.
c. Menjelaskan alat dan perlengkapan uji hasil gangguan sistem tenaga listrik
2. Indikator Pencapaian Kompetensi
Mampu menganalisis gangguan yang terjadi pada sistem tenaga listrik
3. Uraian Materi
A. Sistem Tenaga Listrik
Tenaga listrik disalurkan ke masyarakat melalui jaringan distribusi. Oleh
sebab itu jaringan distribusi merupakan bagian jaringan listrik yang paling dekat dengan masyarakat. Jaringan distribusi dikelompokkan menjadi
dua, yaitu jaringan distribusi primer dan jaringan distribusi sekunder. Tegangan distribusi primer yang dipakai PLN adalah 20 kV, 12 kV, 6 KV.
Pada saat ini, tegangan distribusi primer yang cenderung dikembangkan oleh PLN adalah 20 kV. Tegangan pada jaringan distribusi primer,
diturunkan oleh gardu distribusi menjadi tegangan rendah yang besarnya adalah 380/220 V, dan disalurkan kembali melalui jaringan tegangan
19
Gambar 2.1 sistem jaringan tenaga listrik (sumber: www.bp.blogspot.com)
Hubung singkat merupakan suatu hubungan abnormal (termasuk busur api) pada impedansi yang relatif rendah terjadi secara kebetulan atau disengaja antara dua titik yang mempunyai potensial yang berbeda. Istilah gangguan
atau gangguan hubung singkat digunakan untuk menjelaskan suatu hubungan singkat.
Tujuan menganalisis gangguan pada jaringan distribusi adalah :
1. Untuk menentukan arus maksimum dan minimum hubung singkat tiga fasa.
2. Untuk menentukan arus gangguan tak simetris bagi gangguan satu dan dua line ke tanah, gangguan line ke line, dan rangkaian terbuka.
3. Penyelidikan operasi rele-rele proteksi.
4. Untuk menentukan kapasitas pemutus dari circuit breaker.
5. Untuk menentukan distribusi arus gangguan dan tingkat tegangan busbar
B. Jenis Gangguan
Pada dasarnya gangguan yang sering terjadi pada sistem distribusi saluran
20 kV dapat digolongkan menjadi dua macam yaitu gangguan dari dalam sistem dan gangguan dari luar sistem. Gangguan yang berasal dari luar
sistem disebabkan oleh sentuhan daun/pohon pada penghantar, sambaran petir, manusia, binatang, cuaca dan lain-lain. Sedangkan gangguan yang
datang dari dalam sistem dapat berupa kegagalan dari fungsi peralatan jaringan, kerusakan dari peralatan jaringan, kerusakan dari peralatan pemutus beban dan kesalahan pada alat pendeteksi.
Klasifikasi gangguan yang terjadi pada jaringan distribusi (Hutauruk,1987 : 4)
adalah :
1. Dari jenis gangguannya :
a. Gangguan dua fasa atau tiga fasa melalui hubungan tanah b. Gangguan fasa ke fasa
c. Gangguan dua fasa ke tanah
d. Gangguan satu fasa ke tanah atau gangguan tanah e. Dari lamanya gangguan
f. Gangguan permanen
g. Gangguan temporer
1. Gangguan yang bersifat temporer
Gangguan yang bersifat temporer ini apabila terjadi gangguan, maka
gangguan tersebut tidak akan lama dan dapat normal kembali. Gangguan ini dapat hilang dengan sendirinya atau dengan memutus sesaat bagian yang terganggu dari sumber tegangannya. Kemudian disusul dengan
penutupan kembali peralatan hubungnya. Apabila ganggguan temporer sering terjadi dapat menimbulkan kerusakan pada peralatan dan akhirnya
menimbulkan gangguan yang bersifat permanen. Salah satu contoh gangguan yang bersifat temporer adalah gangguan akibat sentuhan
pohon yang tumbuh disekitar jaringan, akibat binatang seperti burung kelelawar, ular dan layangan. Gangguan ini dapat hilang dengan
21
Apabila ganggguan temporer sering terjadi maka hal tersebut akan menimbulkan kerusakan pada peralatan dan akhirnya menimbulkan gangguan yang bersifat permanen.
2. Gangguan yang bersifat permanen
Gangguan permanen tidak akan dapat hilang sebelum penyebab gangguan dihilangkan terlebih dahulu. Gangguan yang bersifat permanen dapat disebabkan oleh kerusakan peralatan, sehinggga
gangguan ini baru hilang setelah kerusakan ini diperbaiki atau karena ada sesuatu yang mengganggu secara permanen.
C. Penyebab Gangguan
Gangguan biasanya diakibatkan oleh kegagalan isolasi di antara penghantar phasa atau antara penghantar phasa dangan tanah. Secara nyata kegagalan
isolasi dapat menghasilkan beberapa efek pada sistem yaitu menghasilkan arus yang cukup besar, atau mengakibatkan adanya impedansi diantara konduktor phasa atau antara penghantar phasa dan tanah.
Penyebab terjadinya gangguan pada jaringan distribusi disebabkan karena
(Hutauruk, 1987 : 3):
1. kesalahan mekanis.
2. kesalahan thermis. 3. karena tegangan lebih.
4. karena material yang cacat atau rusak. 5. gangguan hubung singkat.
6. konduktor putus.
Faktor-faktor penyebab terjadinya gangguan pada jaringan distribusi adalah
karena (Hutauruk, 1987 : 4):
2. Surja petir atau surja hubung. 3. Burung atau daun-daun.
4. Populasi debu.
6. Keretakan pada isolator. 7. Andongan yang terlalu kendor.
Secara umum gangguan dibedakan pada dua kondisi tegangan saat terjadinya gangguan, yaitu gangguan terjadi pada tegangan normal dan
gangguan terjadi pada tegangan lebih.
1. Gangguan Terjadi Pada Kondisi Tegangan Normal.
Gangguan pada kondisi tegangan normal terjadi dikarenakan pemerosotan dari isolasi dan kejadian-kejadian tak terduga dari benda
asing. Pemerosotan isolasi dapat terjadi karena polusi dan penuaan.
Saat ini batas ketahanan isolasi tertinggi (high insulation level) sekitar
3-5 kali nilai tegangan nominalnya. Tapi dengan adanya pengotoran (pollution) pada isolator yang biasanya disebabkan oleh penumpukan
jelaga (soot) atau debu (dust) pada daerah industri dan penumpukan
garam (salt) karena angin yang mengandung uap garam
menyebabkan kekuatan isolasi akan menurun. Hal inilah yang menyebabkan penurunan resistansi dari isolator dan menyebabkan
kebocoran arus.Kebocoran arus yang kecil ini mempercepat kerusakan isolator. Selain itu pemuaian dan penyusutan yang berulang-ulang dapat juga menyebabkan kemerosotan resistansi dari isolator.
2. Gangguan Terjadi Pada Kondisi Tegangan Lebih
Gangguan pada kondisi tegangan lebih salah satunya disebabkan
sambaran petir yang tidak cukup teramankan oleh alat-alat pengaman petir. Petir menghasilkan surja tegangan yang sangat tinggi pada sistem tenaga listrik, besarnya tegangan dapat mencapai jutaan volt
dan ini tidak dapat ditahan oleh isolasi. Surja ini berjalan secepat kilat pada jaringan listrik, faktor yang membatasinya adalah impedansi dan
23
lainnya, diperlukan suatu peralatan proteksi khusus untuk dapat mengatasi surja petir ini.
3. Akibat dari Gangguan
Akibat yang paling serius dari gangguan adalah kebakaran yang tidak
hanya akan merusak peralatan dimana gangguan terjadi tetapi bisa berkembang ke sistem dan akan mengakibatkan kegagalan total dari
sistem. Berikut ini akibat- akibat yang disebabkan oleh gangguan: a. Penurunan tegangan yang cukup besar pada sistem daya
sehingga dapat merugikan pelanggan atau mengganggu kerja peralatan listrik.
b. Bahaya kerusakan pada peralatan yang diakibatkan oleh
arcing (busur api listrik).
c. Bahaya kerusakan pada peralatan akibat overheating
(pemanasan berlebih) dan akibat tekanan mekanis (alat pecah
dan sebagainya).
d. Tergangguanya stabilitas sistem dan ini dapat menimbulkan pemadaman menyeluruh pada sistem tenaga listrik.
e.
Menyebabkan penurunan tegangan sehingga koil teganganrelai gagal bertahan.
4. Statistik Gangguan
Pada sistem tenaga listrik terjadinya gangguan hampir sebagian besar
dialami pada saluran udara. Dalam sistem tiga phasa kegagalan isolasi antara satu phasa dengan tanah disebut gangguan saluran ke tanah atau gangguan satu phasa ke tanah, sedangkan kegagalan
isolasi di antara dua phasa disebut gangguan saluran ke saluran, kegagalan isolasi dua phasa ke tanah disebut gangguan dua saluran
ke tanah, menurunnya isolasi di antara tiga phasa disebut gangguan tiga phasa. Frekuensi timbulnya gangguan dari sistem tenaga listrik
berbeda- beda. Informasi ini akan membantu dalam menentukan disain danaplikasi suatu proteksi. Bermacam - macam frekuensi
Tabel 2.1. Jumlah fase yang mengalami gangguan
Fault Percentage
One Phase To Neutral
Phase To Phase
Two Phase To Neutral
Three Phase
One Phase On The Ground
Two Phase On The Ground
Thee Phase On The Ground
Other
63%
11%
2%
2%
15%
2%
1%
4%
Seperti pada sistem tenaga umumnya, maka gangguan yang terjadi pada sistem distribusi dapat dikategorikan sebagai berikut:
1. Gangguan hubung singkat
a. Gangguan hubung singkat dapat terjadi antar fase (3 fase atau 2 fase) atau 1 fase ketanah dan sifatnya bisa temporer
atau permanen.
b. Gangguan permanen : Hubung singkat pada kabel, belitan
trafo, generator, (tembusnya isolasi).
c.
Gangguan temporer : Flashover karena sambaran petir,flashover dengan pohon, tertiup angin.
2. Gangguan beban lebih
25
distribusi yang melebihi kapasitas sistem terpasang. Gangguan ini sebenarnya bukan gangguan murni, tetapi bila dibiarkan terus- menerus berlangsung dapat merusak peralatan. Beban lebih
adalah sejumlah arus yang mengalir yang lebih besar dari arus nominal. Hal ini terjadi karena penggunaan daya listrik oleh
konsumen melampuai kapasitas nominal mesin. Hal ini tidaklah segera merusak perlengkapan listrik tetapi mengurangi umur
peralatan listrik.
3. Gangguan tegangan lebih
Gangguan tegangan lebih termasuk gangguan yang sering terjadi
pada saluran distribusi. Berdasarkan penyebabnya maka gangguan tegangan lebih ini dapat dikelompokkan atas 2 hal:
a. Tegangan lebih power frekwensi.
Pada sistem distribusi hal ini biasanya disebabkan oleh
kesalahan pada AVR atau pengatur tap pada trafo distribusi.
b. Tegangan lebih surja
c. Gangguan ini biasanya disebabkan oleh surja hubung atau surja petir.
D. Analisis Gangguan
1. Gangguan Hubung Singkat.
Gangguan hubung singkat adalah gangguan yang terjadi karena adanya
kesalahan antara bagian-bagian yang bertegangan. Gangguan hubung singkat dapat juga terjadi akibat adanya isolasi yang tembus atau rusak
karena tidak tahan terhadap tegangan lebih, baik yang berasal dari dalam maupun yang berasal dari luar (akibat sambaran petir).Bila gangguan
hubung singkat dibiarkan berlangsung dengan agak lama pada suatu sistem daya, akan banyak pengaruh-pengaruh yang tidak diinginkan yang
akan terjadi. Berikut ini akibat yang ditimbulkan gangguan hubung singkat antara lain:
b. Rusaknya perlengkapan-perlengkapan yang berada dekat dengan gangguan yang disebabkan oleh arus-arus tak seimbang, atau tegangan rendah yang ditimbulkan oleh hubung singkat.
Gangguan hubung singkat adalah gangguan yang terjadi karena adanya
kesalahan antara bagian-bagian yang bertegangan. Gangguan hubung singkat dapat terjadi akibat adanya isolasi yang tembus atau rusak karena
tidak tahan terhadap tegangan lebih, baik yang berasal dari dalam maupun yang berasal dari luar (akibat sambaran petir). Gangguan
hubung singkat adalah suatu kondisi pada sistem tenaga dimana penghantar yang berarus terhubung dengan penghantar lain atau dengan
tanah.
2. Gangguan Hubung Singkat Satu Fasa Ke Tanah Untuk Netral
Tidak Diketanahkan
Pada jaringan distribusi tenaga dengan tegangan yang tidak terlalu
tinggi antara 3 kV sampai 35 kV titik netralnya tidak diketanahkan seperti gambar. Karena adanya kapasitansi antara kawat dan tanah
maka kalau ada hubungan singkat arus IA = 0 karena adanya arus
kapasitive antara kawat dan tanah.
Gambar 2.2. Gangguan Hubung Singkat Satu Fasa Ketanah Untuk
27
Pada titik K gambar 168 dianggap timbul tegangan Vo = EA VA = EA – EA = 0 (1) VB = EB− EA = 3 Vph. (2)
VC = EC – EA = j√3 Vph. (3)
Karena adanya kapasitansi antara kawat penghantar dengan tanah, maka walaupun titik netral tidak ditanahkan arus akan mengalir relatif
kecil pada waktu terjadi hubung singkat kawat ke tanah.
IB = = j CUB (4)
IC= = j CUC (5)
I = - (IB + IC) = j√3 Vph. (6)
C = Total Capasitansi dari kawat yang tidak mendapat gangguan
3. Gangguan Hubung Singkat Satu Fasa ke Tanah
Untuk gangguan ini dianggap phasa a mengalami
gangguan.Gangguan ini dapat digambarkan pada gambar di bawah:
Gambar 2.3. Gangguan hubung singkat satu phasa ke tanah
Ib = 0 ; Ic = 0 ; Va = Ia.Zf
Untuk persamaan arus yang digunakan diperoleh dari komponen simetris arus:
I = I = I (7)
I 1 1 1 I
I = 1 a a I
I 1 a a I (8)
Arus ganguan untuk fhasa a didapatkan
Iaf=Ia0 + Ia1 + Ia2
Iaf=3Ia0 = 3Ia1 = 3Ia2 (9)
Dengan kata lain semua arus urutan sama dari persamaan dan dari gambar diatas
Vaf= 3Zfx Ia1
Vaf= Va1 + Va2 + Va0 = 3Zfx Ia1 (10)
Persamaan di atas menunjukkan bahwa masing-masing arus urutan sama.
V 0
V = V −
V 0
Z 0 0 I 0 Z 0 I 0 a Z I
(11)
V = − I . Z
V = V − I Z
V = − I Z
V = V + V + V (12)
Jika pada phasa b atau c terjadi gangguan satu phasa ketanah,maka tegangan dari phasa a dapat dilihat dari komponen
V 1 1 1 V V
= 1 a a V V
1 a a V
(13)
Seterusnya :
V = V + a V + aV
(14)
V = V + aV + a V (15)
29
Menurut Turan Gonen (1986 : 549 ) rumus untuk gangguan satu phasa ke tanah, yaitu:
I = (17)
Dimana Z = (18)
I =
(19)
Pada arus dapat digambarkan dengan rangkaian equivalen sebagai berikut :
Gambar 2.4. Rangkaian ekivalen gangguan hubung singkat satu phasa ke tanah
Dari persamaan-persamaan di atas kita dapat melukiskan vector diagram untuk arus dan tegangan sebagai berikut:
Sehingga diperoleh :
I = = (20)
.
I = I = (21)
Sebagian besar saluran distribusi adalah jenis radial, dengan hanya
satu sumber dan satu jalur untuk arus gangguan. Gambar berikutmenunjukkan persamaan untuk menghitung arus gangguan pada saluran distribusi.
Line to groun to faulet
Gambar 2.6. Ganguan hubung singkat satu phasa ke tanah
4. Gangguan hubung singkat tiga fasa
Kondisi saat terjadi gangguan hubung singkat tiga fasa (Turan
Gonen, 1986: 284): Ia + Ib + Ic = 0
31 Gambar 2.7. Gangguan hubung singkat tiga fasa
Karena sistemnya seimbang maka urutan negatif dan urutan noltidak
ada, sehingga diperoleh:
V = V − I + Z (22)
I = I = I = (23)
Gambar 2.8. Ganguan hubung singkat tiga fasa dengan vektor
diagramnya
5. Gangguan hubung singkat dua fasa.
Gambar 2.9. Gangguan hubung singkat dua fasa
Ia = 0 ; Ib = - Ic ; Vb - Vc = Zf Ib
Dari komponen-komponen simetris (Turan Gonen, 1986:275)
C = 0 (24)
I = − I = (25)
Jika, Z = 0
I = − I = (26)
Subtitusikan persamaan (14) dan (15) ke persamaan (2) maka
didapat
Ibf = - Icf =3Ia1∠− 90° (27)
Menurut Gonen ( 1986 : 548 ) rumus untuk gangguan dua phasa adalah:
√
I . = (28)
Dari komponren-komponen simetris (Turan Gonen, 1986: 275): Ia0 = 1/3 (Ia+ Ib + Ic)
= 1/3 (0 + -Ic + Ic) = 0 (29)
2
Ia1 = 1/3 (Ia + a Ib + a 2
Ic)
2
= 1/3 (0 + a Ib – a
2
Ib) = 1/3 (a – a ) Ib (30) Ia2 = 1/3 (Ia + a
2
= 1/3 (0 + a
Ib + a Ic)
2
33 Sehingga:
I = − I
V − V = Z I
V − V = ( − )(V − V ) (32)
− [V − (V − V )I ] = Z I
Subsitusikan I ke persamaan (8), maka :
V − V − V I = Z
− − = 3
Sehingga diperoleh:
I =
( )( ) (33)
(34)
Jadi arus gangguan antar fasa adalah :
I = −j √3 I (35)
I = (36)
I = (37)
I = ( ) ( )
(38)
I = I + I = 3I (39)
Line to line to ground fault
6. Hubung Singkat Fasa ke Fasa
Hubungan singkat antara 2 kawat penghantar dengan. titik
netralsistim tidak ditanahkan seperti gambar
Gambar 2.11. Persentase gangguan berdasarkan sebab
Kita misalkan pada phasa B dan C terjadi hubungan singkat titik K.
Dari kejadian ini kita membuat 3 persamaan.
IA = 0 (Arus beban diabaikan) (40) IB
= Ic (41) UBK = UcK (42) Dengan
mempergunakan analisa komponen simetris untuk arus kitamemperoleh hubungan berikut :
I0a = 1/3 (Ia+ Ib + Ic)
= 1/3 (0 + Ib - Ic) = 0 (43) 2
I2a= 1/3 (Ia + a Ib + a
= j
Ic)
(44)
2
I2a= 1/3 (Ia +a Ib +a Ic) 2
= 1/3 (0 + a Ib – a Ib) = = j (45)
35 Gambar 2.12. Rangkaian equivalent hubungan singkat phasa-phasa
Berdasarkan persamaan diatas hasil dari analisa kamponen
simetriskita dapat melukiskan diagram vektor untuk arus dan tegangan.
Gambar 2.13. Diagram vektor arus dan tegangan untuk gangguan hubung singkat fasa ke fasa
Tegangan sepanjang kawat penghantar dapat digambarkan
sebagaiberikut :
Dari hubungan singkat phasa-phasa diatas dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
a. Sangat mengganggu simetris dari arus dan tegangan
b. Hubungan phasa antara arus dan tegangan sangat berbeda.
Line to line fault
√
Ia = - Ib = -j
Gambar 2.15. Gangguan hubung singkat fasa ke fasa
7. Hubung Singkat Fasa-Fasa ke Tanah
Hubungan galvanis phasa-phasa pengahantar pada satu titik
ketanahdengan titik netralnya ketanah. Dapat dilukiskan dengan
37 Gambar 2.16. Gangguan hubung singkat fasa-fasa ke tanah
Dari peristiwa hubugan singkat diatas kita menetapkan 3 persamaan
sebagai berikut :
IA = 0 (47)
UBK = 0 (48)
UCK = 0 (49)
Dengan analisa komponen simetris untuk tegangan kitamendapatkan U1A = 1/3 UA (50)
U2A = 1/3 UA (51) UoA = 1/3 UA (53)
U1A=U2A=UoA=1/3 UA (54)
Dari analisa komponen simetris untuk arus kita mendapatkan :
I = (54)
( )
I = − I (55)
I = − I (56)
Gambar 2.17. Gangguan Hubung Singkat Tiga Phasa
I = 0 ; I = 0; I = , ⦟ (57)
Dsubtitusikan persamaan (20) ke persamaan (2)
I = I = , ⦟ (58)
I = a I = , ⦟ (59)
I = aI = , ⦟ (60)
V = 0; V = 0; V = Z . I (61)
V = Z . I (62)
V = Z . I ⦟240 (63)
V = Z . I ⦟120 (64)
Menurut Gonen ( 1986 : 547 ) rumus untuk gangguan tiga phasa adalah:
I = I = I = I =
39 Tabel 2.2. Frekuensi gangguan yang terjadi pada saluran udara
Tipe Ganguan Gambar % Kejadian
L-G
L-L
L-L-G
L-L-L
70%
0.15%
0.1%
0.5%
4.Aktifitas Pembelajaran
Aktifitas belajar dibagi menjadi dua aktifitas, yakni aktifitas intrsuktur dan
aktifitas pembelajar,berikut uraian aktiftas belajar instruktur dan pembelajar.
No Kegiatan Aktifitas Instruktur Aktifitas Pembelajar
1 Pembuka Membuka pelajaran
Menjelaskan tujuan
pembelajaran dan indikator ketercapaian kopetensi
Mendengarkan dan mengikuti
pengantar
Diskusi
Mengamati dan mengontrol kegiatan diskusi yang
berlangsung
Berdiskusi
Menjelaskan kembali materi diskusi dan memperjelas
hasil diskusi yang telah berlangsung
Mendengarkan dan mencatat
Merangkum hasil diskusi
Membuka sesi tanya jawab Mengajukan pertanyaan
3 Penutup Menjelaskan kesimpulan
dari hasil diskusi
Menutup pembelajaran
Mendengar dan
mengikuti dengan cermat
5. Rangkuman
Hubung singkat merupakan suatu hubungan abnormal (termasuk busur api) pada impedansi yang relatif rendah terjadi secara kebetulan atau disengaja antara dua titik yang mempunyai potensial yang berbeda. Istilah gangguan
atau gangguan hubung singkat digunakan untuk menjelaskan suatu hubungan singkat.
Pada dasarnya gangguan yang sering terjadi pada sistem distribusi saluran
20 kV dapat digolongkan menjadi dua macam yaitu gangguan dari dalam sistem dan gangguan dari luar sistem. Gangguan yang berasal dari luar sistem disebabkan oleh sentuhan daun/pohon pada penghantar, sambaran
petir, manusia, binatang, cuaca dan lain-lain. Sedangkan gangguan yang datang dari dalam sistem dapat berupa kegagalan dari fungsi peralatan jaringan, kerusakan dari peralatan jaringan, kerusakan dari peralatan
6. SOAL
–
SOAL
1. Apa yang anda ketahui tentang gangguann pada sistem tenaga listrik?
2. Sebutkandua factor penyebab klasifikasi gangguan pada sistem tenagalistrik!
3. Sebutkan 5 penyebabgangguan yang berasal dari dalam sistem !
4. Jelaskan 3 jenis penyebab ganggguan yang berasal dari luar sistem !
5. Dalam menganalisis gangguan pada sistem tenaga listrik bila ditinjau dari segi lamanya waktu pada gangguan ,maka
dikelompokan menjadi 2 bagian. Sebutkan secara singkat dan
jelas !
6. Berikan penjelasan secara singkat mengenai pemahaman anda
tentang 2 penyebab utama yang sering timbul gangguan Dalam sistem tenaga listrik tiga fasa !
7. Sebutkan 3 jenis akibat-akibat yang ditimbulkan dengan adanya gangguan hubung singkat pada sistem tenaga listrik !
8. Apa penyebab terjadinya gangguan tegangan lebih yang diakibatkan karena adanya kelainan pada sistem ?
9. Hampir semua gangguan yang terjadi pada sistem tenaga listrik adalah gangguan tidak simetri. Jelaskan apa pengertian anda
tentang gangguan tidak simetris?
10. Metode apakah yang digunakan untuk menganalisa gangguan ?
7. Kunci Jawaban
1. Gangguan pada sistem tenaga listrik dapat terjadi ketika keadaan
menjadi tidak normal dimana keadaan ini dapat mengakibatkan terganggunya kontinuitas pelayanan tenaga listrik.
2. Ganguan yang berasal dari sistem dan gangguan yang berasal dari
luar sistem .
3. a. Tegangan dan arus abnormal.
b. pemasangan yang kurang baik.
c. kesalahan mekanis karena proses penuaan.
d. beban lebih.
e. kerusakan material seperti isolator pecah, kawat putus, atau kabel
cacat isolasinya.
4. a. Gangguan-gangguan mekanis karena pekerjaan galian saluran lain. Gangguan ini untuk sistem kalistrikan.
b. Pengaruha cuaca seperti hujan, angin, serta surja petir. Pada gangguan surja petir dapat mengakibatkan gangguan tegangan lebih dan dapat menyebabkan gangguan hubung singkat karena
tembusi isolasi peralatan(breakdown).
c. Pengaruh lingkungan seperti pohon , binatang dan benda-benda
asing serta kecerobohan manusia.
5. a. Gangguan yang bersifat temporer, yaitu yang dapat hilang dengan
sendirinya atau dengan memutuskan sesaat bagian yang terganggu
dari sumber tegangannya. Gangguan sementara jika tidak dapat
hilang dengan segera, baik hilang dengan sendirinya maupun
karena bekerjanya alat pengaman dapat berubah menjadi
gangguan permanen.
b.Gangguan yang bersifat permanen, dimana untuk membebaskannya
gangguan tersebut. Untuk gangguan yang bersifat sementara
setelah arus gangguannya terputus misalnya karena terbukanya
circuit breaker oleh rele pengamannya, peralatan atau saluran yang
terganggu tersebut siap dioperasikan kembali. Sedangkan pada
gangguan permanen terjadi kerusakan yang bersifat permanen
sehingga baru bisa dioperasikan kembali setelah bagian yang rusak
diperbaiki atau diganti.
7. a. Gangguan beban lebih (overload)
Gangguan ini sebenarnya bukan gangguan murni, tetapi bila
dibiarkan terus menerus berlangsung dapat merusak peralatan
listrik yang dialiri arus tersebut. Pada saat gangguan ini terjadi
arus yang mengalir melebihi dari kapasitas peralatan listrik dan
pengaman yang terpasang.
b.Gangguan hubung singkat
Gangguan hubung singkat dapat terjadi dua fasa, tiga fasa, satu
fasa ke tanah, dua fasa ke tanah, atau 3 fasa ke tanah.
Gangguan hubung singkat ini sendiri dapat digolongkan menjadi
dua kelompok yaitu gangguan hubung singkat simetri dan
gangguan hubung singkat tak simetri (asimetri). Gangguan yang
termasuk dalam hubung singkat simetri yaitu gangguan hubung
singkat tiga fasa, sedangkan gangguan yang lainnya merupakan
gangguan hubung singkat tak simetri (asimetri). Gangguan ini
akan mengakibatkan arus lebih pada fasa yang terganggu dan
juga akan dapat mengakibatkan kenaikan tegangan pada fasa
yang tidak terganggu.
7. 1. Rusaknya peralatan listrik yang berada dekat dengan gangguan
yang disebabkan arus-arus yang besar, arus tak seimbang
maupun tegangan-tegangan rendah.
2. Berkurangnya stabilitas daya sistem tersebut.
3. Terhentinya kontinuitas pelayanan listrik kepada konsumen
mengakibatkan bekerjanya CB yang biasa disebut dengan
pemadaman litrik.
8. Gangguan tegangan lebih dapat terjadi antara lain karena :
- gangguan petir
- gangguan surja hubung, di antaranya adalah penutupan saluran tak
serempak pada pemutus tiga fasa, penutupan kembali saluran
dengan cepat, pelepasan beban akibat gangguan, penutupan
saluran yang semula tidak masuk sistem menjadi masuk sistem,
dan sebagainya.
9. Gangguan tidak simetri ini terjadi sebagai akibat gangguan hubung
singkat satu fasa ke tanah, gangguan hubung singkat dua fasa, atau
gangguan hubung singkat dua fasa ke tanah.
10. untuk menganalisa gangguan digunakan metode komponen simetri
yang bertujuan untuk menentukan arus maupun tegangan di semua
bagian sistem setelah terjadi gangguan.
Gangguan ini akan mengakibatkan arus lebih pada fasa yang
terganggu dan juga akan dapat mengakibatkan kenaikan tegangan
pada fasa yang tidak terganggu. Gangguan dapat diperkecil dengan
Kegiatan Balajar KB - 3
Menganalisis Besar Arus Ganguan Hubung Singkat
Sistem Tenaga Listrik
1. Tujuan
Setelah mempelajari kegiatan pembelajaran ini peserta diklat diharapkan mampu:
1. Menjelaskan pengertian gangguan hubung singkat sistem tenaga listrik 2. Menjelaskan besar arus gangguan hubung singkat sistem tenaga listrik.
2. Indikator Pencapaian Kompetensi
Mampu menganalisis besar arus gangguan hubung singkat sistem tenaga
listrik.
3. Uraian Materi
A. Sistem Tenaga Listrik
Sistem tenaga listrik merupakan suatu sistem terpadu yang terbentuk oleh hubungan-hubungan peralatan dan komponen-komponen listrik seperti
generator, transformator, jaringan tenaga listrik dan beban-beban listrik. Peranan utama dari suatu sistem tenaga listrik adalah menyalurkan
energi listrik yang dibangkitkan oleh generator ke konsumen-konsumen yang membutuhkan energi listrik tersebut.
Secara garis besar suatu sistem tenaga listrik dapat dikelompokkan atas 3
bagian sub sistem, yaitu :
1. Bagian Pembangkitan, meliputi :
a. Generator
b. Gardu Induk Pembangkitan (sebagian)
2. Bagian Penyaluran/Transmisi Daya, meliputi : a. Saluran transmisi
c. Saluran sub-transmisi
3. Bagian Distribusi dan Beban, meliputi : a. Gardu Induk Distribusi (sebagian)
b. Saluran Distribusi Primer c. Gardu Distribusi
d. Saluran Distribusi Sekunder e. Beban Listrik/konsumen
Sebagai ilustrasi, diagram satu garis sistem tenaga listrik dapat digambarkan sebagai berikut (lihat gambar 3.1) :
Keterangan :
Gambar 3.1. Diagram satu garis sistem tenaga
a = Generator
b = Gardu Induk Pembangkit c = Saluran Transmisi
d = Gardu Induk e = Saluran Transmisi
f = Gardu Induk Distribusi g = Saluran Distribusi Primer h = Gardu Distribusi
i = Saluran Distribusi Sekunder
Berdasarkan pembagian diatas, fungsi dari masing-masing sub-sistem dapat dijelaskan sebagai berikut :
1. Pembangkitan berperan sebagai sumber daya tenaga listrik dan disebut juga sebagai produktor energi.
2. Sistem transmisi berfungsi sebagai penyalur daya listrik secara besar-
besaran dari pembangkit ke bagian sistem distribusi/konsumen.
Dilihat dari sistem transmisi, sistem distribusi dapat dianggap sebagai beban sistem transmisi.
3. Sistem distribusi berperan sebagai distributor energi ke konsumen- konsumen yang membutuhkan energi tersebut.
Hubung singkat merupakan suatu hubungan abnormal (termasuk busur
api) pada impedansi yang relatif rendah terjadi secara kebetulan atau disengaja antara dua titik yang mempunyai potensial yang berbeda. Istilah gangguan atau gangguan hubung singkat digunakan untuk
menjelaskan suatu hubungan singkat. Untuk mengatasi gangguan
tersebut, perlu dilakukan analisis hubung singkat sehingga sistem Proteksi yang tepat pada Sistem Tenaga Listrik dapat ditentukan.
B. Analisis Gangguan Hubung Singkat
Perhitungan hubung singkat adalah analisis suatu sistem tenaga listrik pada keadaan gangguan hubung singkat, dimana dengan cara ini
diperoleh nilai besaran-besaran listrik yang dihasilkan sebagai akibat gangguan hubung singkat tersebut. Gangguan hubung singkat dapat
didefinisikan sebagai gangguan yang terjadi akibat adanya penurunan kekuatan dasar isolasi antara sesama kawat fasa dengan tanah yang menyebabkan kenaikan arus secara berlebihan. Analisis gangguan
hubung singkat diperlukan untuk mempelajari sistem tenaga listrik baik waktu perencanaan maupun setelah beroperasi.
dilakukan metode komponen simetris untuk melakukan analisis hubung singkat.jatuhnya generator, dan merusak peralatan pada daerah terjadinya gangguan tersebut.
Analisis Hubung Singkat memiliki tujuan, yaitu sebagai berikut:
1. Untuk menentukan arus maksimum dan minimum hubung singkat.
2. Untuk menentukan arus gangguan tak simetris bagi gangguan satu dan dua line ke tanah, gangguan line ke line, dan rangkaian terbuka
3. Penyelidikan operasi rele-rele proteksi.
4. Untuk menentukan kapasitas pemutus dari circuit breaker
5. Untuk menentukan distribusi arus gangguan dan tingkat tegangan
busbar selama gangguan.
Hubung singkat terjadi akibat dari faktor internal dan faktor eksternal.
Faktor internal dari gangguan adalah rusaknya peralatan listrik. Faktor eksternal adalah antara lain cuaca buruk, seperti badai, hujan, dingin;
bencana, seperti gempa bumi, angin ribut, kecelakaan kendaraan; runtuhnya pohon; petir; aktivitas konstruksi, ulah manusia, dan lain-lain.
Sebagian besar gangguan terjadi karena cuaca buruk, yaitu hujan atau badai, dan pohon.
Memeriksa besar daya hubung singkat pada setiap bus yang ada dalam
sistem, dan juga besar daya yang mengalir pada setiap saluran yang terhubung kepada bus itu. Dengan mengetahui besar daya hubung
singkat (MVA) itu maka dapat ditentukan besar kapasitas alat pemutus daya sesuai pada setiap saluran pada bus yang bersangkutan.Besar
daya hubung singkat atau arus hubung singkat yang mengalir pada setiap komponen (saluran, generator dan transformator) akan dipergunakan
kemudian untuk mengkoordinir rele-rele.
Gangguan dapat terdiri dari gangguan temporer atau permanent.
Kebanyakan gangguan temporer di amankan dengan circuit breaker (CB) atau pengaman lainnya. Namun, berdasarkan kesimetrisannya, gangguan
Singkat 3 fasa dan Hubung singkat 3 fasa ke tanah. Sedangkan gangguan simetris adalah gangguan yang mengakibatkan arus yang mengalir pada setiap fasa tidak seimbang, yaitu di antaranya hubung
singkat 1 fasa ke tanah, hubung singkat fasa ke fasa, dan hubung singkat 2 fasa ke tanah.
Analisis Hubung Singkat secara umum menggunakan persamaan hubung
singkat sebagai berikut.
1. Analisis stabilitas transient
Stabilitas dari suatu sistem tenaga listrik adalah kemampuan dari sistem itu untuk kembali bekerja normal setelah mengalami
gangguan. Tujuan dari stabilitas transien untuk memeriksa apakah sistem (generator-generator) tetap stabil atau tidak bila terjadi gangguan. Gangguan itu dapat berupa hubung singkat, penambahan
beban yang besar dan tiba-tiba, atau pengurang pelepasan beban besar secara tiba-tiba. Tujuan lain dari analisis ini adalah untuk
menentukan waktu terlama yang diizinkan sebelum gangguan itu diisolir.
2. Pengaturan daya aktif dan frekuensi
Bila ada penambahan beban sehingga kekurangan pembangkitan, atau bila karena gangguan terjadi kekurangan pembangkitan, maka
frekuensi sistem akan turun. Untuk mengembalikan frekuensi ke harga nominal perlu ada alat pengatur. Alat pengatur utama adalah
governor dari penggerak mula dan sebagai lata pengatur kedua adalah pengatur tegangan otomatik (AVR) dari generator.
3. Pengaturan tegangan dan daya reaktif
Pengaturan tegangan dan daya reaktif bertujuan untuk mengatur tegangan setiap titik (simpul) dalam sistem agar selalu berada dalam
batas-batas tegangan yang diizinkan ( 5 %). Dengan pengaturan ini
dalam generator, mengubah kedudukan tap dari transformator, atau menambah sumber daya reaktif yaitu kapasitor statik atau kondensator sinkron. Daya reaktif ada 2 macam yaitu daya reaktif
induktif (daya reaktif lagging) dan daya reaktif kapasitif (daya reaktis leading), dimana keduanya mempunyai tanda yang berlawanan.
4. Pelepasan Beban (Load Shedding)
Bila penambahan beban terlalu besar atau bila kekurangan pembangkitan terlalu besar maka ada kemungkinan kapasitas
cadangan sesaat (spinning reserve) dari sistem pembangkitan tidak cukup lagi sehingg
