PEMELIHARAAN PMT KUBIKEL OUTGOING 20 KV DI GI SAYUNG

(1)

PEMELIHARAAN PMT KUBIKEL OUTGOING 20 KV

DI GI SAYUNG

Prayoga Setiajie, Dr. Ir. Joko Windarto, MT

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudharto, tembalang, Semarang, Indonesia

Abstrak - Energi listrik merupakan enrgi yang paling banyak dimanfaatkan oleh manusia karena mudah dikonversikan ke dalam bentuk energi lain. Perkembangan sistem ketenaga listrikan mengarah pada peningkatan efisiensi dan kualitas dalam penyaluran energi listrik, khususnya pada Gardu Induk. Salah satu cara untuk meningkatkan efisiensi dan kualitas peralatan Gardu Induk tersebut yaitu dengan melaksanakan pemeliharaan secara berkala. Kubikal adalah suatu system proteksi yang ada pada Gardu induk yang digunakan sebagai system pengontrolan dan system proteksi yang ada pada sebuah jaringan yang di cakup oleh gardu induk itu sendiri,sehingga dapat dilakukan maintenance dan pengontrolan system yang lebih mudah

PMT (pemutus tenaga) adalah salah satu peralatan utama yang berada di Gardu Induk. Untuk menjaga PMT dapat beroperasi secara maksimal dan optimal maka dilakukan pemeliharan terhadap peralatan tersebut. PMT perlu dipelihara secara periodik sesuai dengan jenis dan tipe PMT yang digunakan sebab penundaan pemeliharaan akan memperbesar kemungkinan terjadinya kerusakan peralatan Kata kunci : Gardu induk,kubikal,PMT

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Perkembangan sistem ketenagalistrikan dewasa ini telah mengarah pada peningkatan efisiensi dan kualitas dalam penyaluran energi listrik, khususnya pada Gardu Induk. Salah satu cara untuk meningkatkan efisiensi dan kualitas peralatan Gardu Induk tersebut yaitu dengan melaksanakan Pemeliharaan secara berkala. Pemeliharaan peralatan listrik bertujuan untuk mempertahankan kondisi dan meyakinkan bahwa peralatan dapat berfungsi sebagaimana mestinya serta mendapatkan kepastian atau jaminan bahwa sistem suatu peralatan yang dipelihara akan berfungsi secara optimal.

Salah satu peralatan utama yang berada di Gardu Induk adalah Pemutus Tenaga (PMT). Untuk menjaga PMT dapat beroperasi secara maksimal dan optimal maka dilakukan pemeliharan terhadap PMT tersebut. PMT perlu dipelihara secara periodik sesuai dengan jenis PMT yang digunakan. Penundaan pemeliharaan akan memperbesar kemungkinan terjadinya kerusakan peralatan. Dari beberapa hal tersebut mendorong penulis untuk mengetahui dan memahami lebih jauh tentang jenis-jenis PMT, sistem pengoperasian, sistem perawatanan dan pemeliharaannya.

1.2 Tujuan

Tujuan dalam penulisan laporan Kerja Praktek ini adalah :

1.

Mempelajari secara langsung langkah dan tahapan dalam proses pemeliharaan dan pengujian pada peralatan tegangan menengah 20 kV pada GIS Kalisari

2.

Menjalani progam study di teknik elektro

undip.

1.3 Pembatasan Masalah

Dalam penulisan laporan ini, penulis membatasi permasalahan yang dibahas tentang proses pemeliharaan dan pengujian pada PMT outgoing oleh PLN APD Jateng & D.I.Y. Mencakup langkah pemeliharaan, proses pemeliharaan, dan setandar pengujian pada pemeliharaan PMT kubikel outgoing 20 kV

II.Peralatan Penyulang 20kV 2.1 Kubikel

Di dalam Gardu Induk terpasang beberapa kubikel 20 kV dengan satu atau dengan dua incoming dengan beberapa outgoing. Kubikel 20 kV merupakan panel pembagi beban menjadi beberapa penyulang untuk disalurkan ke SUTM maupun SKTM 20 kV. Kubikel 20 kV

(2)

adalah seperangkat peralatan listrik yang dipasang pada Gardu Distribusi yang berfungsi sebagai pembagi, pemutus, penghubung pengontrol dan proteksi sistem penyaluran tenaga listrik tegangan 20 kV. Kubikel pada dasarnya adalah lemari sebagai tempat terpasangnya peralatan kontrol, pengukuran, proteksi, dan announciator, yang dimaksudkan untuk mempermudah operasi dan pemeliharaan serta keamanan bagi operator.

Berdasarkan fungsi/penempatannya, kubikel TM 20 kV di Gardu Induk antara lain :

1.

Kubikel Incoming: berfungsi sebagai penghubung dari sisi sekunder trafo daya ke busbar 20 kV

2.

Kubikel Outgoing : sebagai penghubung / penyalur dari busbar ke beban

3.

Kubikel Pemakaian Sendiri (trafo PS) : sebagai penghubung dari busbar ke beban pemakaian sendiri GI

4.

Kubikel Kopel (bus kopling); sebagai penghubung antara rel 1 dan rel 2

5.

Kubikel PT / LA: sebagai sarana pengukuran dan proteksi pengaman terhadap surja.

6.

Kubikel Bus Riser / Bus Tie (Interface): sebagai penghubung antar sel

.

2.2 Kubikel CB Outgoing ( PMT)

Gambar 2.1 kubikal outgoing 20kV Berfungsi sebagai pemutus dan penghubung arus listrik dengan cepat dalam keadaan normal maupun gangguan. kubikel ini disebut juga istilah kubikel pmt (pemutus tenaga) yang dilengkapi degan relai peroteksi dan bisa di pasang sebagai alat pembatas, pengukuran dan pengaman pada pelanggan tegangan menengah.

2.3 Pemutus Tenaga PMT

Pemutus tenaga (PMT) adalah suatu peralatan pemutus rangkaian listrik pada suatu sistem tenaga listrik, yang mampu untuk membuka dan menutup rangkaian listrik pada semua kondisi, termasuk arus hubung singkat, sesuai dengan ratingnya. Juga pada kondisi tegangan yang normal ataupun tidak normal.

Ketika kontak PMT dipisahkan, beda potensial di antara kontak tersebut menimbulkan medan elektrik di antara kontak tersebut. Medan elektrik ini akan menimbulkan ionisasi yang mengakibatkan terjadinya perpindahan elektron bebas ke sisi beban sehingga muatan akan terus berpindah ke sisi beban dan arus tetap mengalir. Karena hal ini menimbulkan emisi thermis yang cukup besar, maka timbul busur api (arc) di antara kontak PMT tersebut. Agar tidak mengganggu kestabilan sistem, maka busur api tersebut harus segera dipadamkan.

Selain itu untuk memperkecil terjadinya busur api ketika PMT memutuskan hubungan tenaga listrik dalam keadaan gangguan maupun dalam keadaan berbeban harus dapat dilakukan dengan cepat

.

Berdasarkan Media Pemadam Busur Apinya PMT terbagi menjadi beberapa jenis yaitu:

2.3.1 PMT dengan Pemadam Busur Api Minyak

PMT ini dapat digunakan untuk memutus arus sampai 10 kA dan pada rangkaian bertegangan sampai 500 kV Pada saat kontak dipisahkan, busur api akan terjadi didalam minyak, sehingga minyak menguap dan menimbulkan gelembung gas yang menyelubungi busur api, karena panas yang ditimbulkan busur api, minyak mengalami dekomposisi dan menghasilkan gas hydrogen yang bersifat menghambat produksi pasangan ion. Oleh karena itu, pemadaman busur api tergantung pada pemanjangan dan pendinginan busur api dan juga tergantung pada jenis gas hasil dekomposisi minyak.

Kelemahannya adalah minyak mudah terbakar dan kekentalan minyak memperlambat pemisahan kontak, sehingga

(3)

tidak cocok untuk sistem yang membutuhkan pemutusan arus yang cepat serta dimensi PMT yang terlalu besar. Selain itu dalam pemeliharaannya agak sulit karena apabila sudah bekerja 3 – 4 kali maka minyak harus diganti.

Gambar 2.2 PMT Minyak

2.3.2 Pmt Dengan Pemadam Busur Api Udara Hembus

PMT ini dirancang untuk mengatasi kelemahan pada PMT minyak, yaitu dengan membuat media isolator kontak dari bahan yang tidak mudah terbakar dan tidak menghalangi pemisahan kontak, sehingga pemisahan kontak dapat dilaksanakan dalam waktu yang sangat cepat.

Saat busur api timbul, udara bertekanan tinggi dihembuskan ke busur api melalui nozzle untuk mendinginkan busur api dan menyingkirkan partikel bermuatan dari sela kontak. Tabir isolator yang terdapat di antara kontak membuat busur api terpaksa menelusuri permukaan tabir untuk bisamencapai kontak. PMT jenis ini dapat digunakan hingga tegangan 10kV dan arus hingga 50kA

Gambar 2.3 PMT Udara Hembus 3.2.3 PMT dengan Media Pemadam Busur Api SF6

Sakelar PMT ini dapat digunakan untuk memutus arus sampai 40 kA dan pada rangkaian bertegangan sampai 765 kV. Sifat gas SF6 murni adalah tidak berwarna, tidak berbau, tidak beracun, tidak mudah terbakar, tidak merusak metal, plastic dan bermacam bahan yang umumnya digunakan dalam pemutus tenaga.

Sebagai isolasi listrik, gas SF6 mempunyai kekuatan dielektrik yang tinggi (2,35 kali udara) dan kekuatan dielektrik ini bertambah dengan pertambahan tekanan. Sifat lain dari gas SF6 ialah mampu mengembalikan kekuatan dielektrik dengan cepat, tidak terjadi karbon selama terjadi busur api dan tidak menimbulkan bunyi pada saat pemutus tenaga menutup atau membuka.

3.2.4 PMT dengan Pemadam Busur Api Hampa Udara (Vakum)

Pada dasarnya prinsip kerja dari PMT ini sama dengan jenis lainnya hanya ruang kontak dimana terjadi busur api merupakan ruang hampa udara yang tinggi sehingga peralatan dari PMT jenis ini dilengkapi dengan seal penyekat udara untuk mencegah kebocoran.

(4)

Ruang hampa udara mempunyai kekuatan dielektrik (dielektrik strength) yang tinggi dan sebagai media pemadam busur api yang baik.

Ruang kontak utama (breaking chambers) dibuat dari bahan antara lain porcelain, kaca atau plat baja yang kedap udara yang elemen-elemen kontaknya dibuka dan ditutup dari luar. Karena ruang yang hampa sekali mempunyai daya isolasi yang sangat tinggi, gerakan elemen-elemen kontak itu sangat kecil

Gambar 2.4 PMT Vakum

3.3 Bagian – Bagian PMT

Pada pemutus pmt terdapat bagian bagian utama diantaranya adalah :

a) Nameplate PMT

Nameplate PMT merupakan identitas PMT yang tertempel pada bodi yang menunjukkan informasi merek, jenis, arus pengenal, dan kriteria PMT.

Arti nameplate PMT:

 Merlin Gerin : merupakan merek dari PMT tersebut



Gambar 2.4 nameplate marlin gerin  FG3 : menunjukan tipe dari PMT

tersebut

 U 24 kV (rated voltage) : Menunjukkan bahwa PMT ini hanya boleh dipergunakan dengan tegangan maksimum 24 kV.

 50/60 Hz (rated frequency) : Menunjukkan bahwa PMT ini baik bila digunakan untuk system tenaga listrik dengan frequensi 50/60 Hz

 Uw 125 kV(impuls withshand voltage) : menunjukkan PMT ini mempunyai ketahanan tegangan impuls sebesar 125 kV.

 Isc 25 kA 3 sec (rated peak current) : menunjukkan bahwa PMT ini dapat menampung arus hubung singkat sebesar 25 kA dalam waktu 3 detik.  In 630 A (rated current) :

menunjukkan arus pengenal dari PMT sebesar 630 A

(5)

b.) Sistem Mekanik PMT

Gambar 2.6 Mekanik PMT Sistem mekanisme closing dan tripping PMT menggunakan penggerak motor AC maupun DC dari sumber batre dengan pegas yang menyatu dengan gearbox dan interlock

.

c.) Tripping dan Closing Coil

Coil merupakan auxliary contact pada makanik PMT yang mendapat input dari relay proteksi. Untuk tripping coil opening time antara 30 sampai 60 ms dan untuk closing coil closing time antara 40 sampai 80 ms dengan tegangan kerja coil 110 volt DC.

Gambar 2.7 Tripping dan Closing Coil d.) Media inteupter

Media interrupter atau pemadam terhadap busur api ketika kontak PMT bekerja close maupun open. Pada PMT tegangan menengah pada umumnya saat ini menggunakan media interrupter vakum dan SF6.

Gambar 2.8 Media Interupter III. PEMELIHARAAN PMT KUBIKEL 20 KV

Pemeliharaan PMT Kubikel Outgoing 20 KV GIS Kalisari

Gambar 3.1 Single Line GI Sayung Pada pemeliharaan PMT kubikel outgoing yang penulis bahas dalam laporan ini merupakan pemeliharaan preventif PMT outgoing 20 kV trafo I GIS Kalisari pada hari Minggu, 17 Maret 2013. Dari hasil pemeliharaan PMT tersebut dilakukan beberapa macam pengukuran, diantaranya adalah :

a). Pengukuran Tahanan Isolasi

Tahanan isolasi adalah ukuran kebocoran arus yang melalui isolasi. Tahanan berubah-ubah karena pengaruh temperatur dan lamanya tegangan yang diterapkan. Mengetahui besarnya tahanan isolasi dari suatu peralatan listrik merupakan hal yang penting untuk menentukan apakah

(6)

peralatan tersebut dapat dioperasikan dengan aman. Isolasi yg dimaksud adalah isolasi antara bagian yang bertegangan dengan bertegangan maupun dengan bagian yang tidak bertegangan seperti body / ground. Untuk mengukur tahanan isolasi digunakan Megger (Mega Ohm

Meter).

Gambar 3.2 Rangkaian Pengukuran Tahanan Isolasi titik atas=bawah (a), atas-ground (b), bawah-atas-ground (c), dan fasa-ground (d)

Tabel 3.1 Hasil Pengukuran Tahanan Isolasi

b).

Pengukuran Tahanan Kontak

Tahanan kontak merupakan pertemuan dari beberapa konduktor menyebabkan suatu hambatan resistent terhadap arus yang melaluinya sehinga akan terjadi

panas dan menjadikan kerugian teknis.

Pengukuran tahanan kontak pemutus tenaga ( PMT ) ini dilakukan pada saat posisi close. Dengan menggunkan alat ukur Micro Ohm Meter. Satuan yang digunakan untuk mengukur tahanan kontak adalah µΩ. Ketentuan arus yang digunkan untuk mengukur besarnya tahanan kontak pemutus tenaga ( PMT ) yaitu : 100 A, 200A, 300A.

Gambar 3.4 Rangkaian Pengukuran Tahanan Kontak

Tabel 3.2 Pengukuran Tahanan Kontak

c). Pengujian Keserempakan

Waktu keserempakan PMT untuk melakukan closing maupun saat

opening pada tiap-tiap fasanya

(7)

dengan standart yang telah di tetapkan oleh PLN

Pengukuran breakeranalizer pada pemutus tenaga ( PMT ) digunakan untuk mengukur kecepatan PMT saat membuka dan menutup. Sedangkan Satuan yang dipakai adalah ms (mili sekon). Jadi ketika pemutus tenaga ( PMT ) dilepas secara bersamaan maka akan terlihat keserempakannya.

Gambar 3.5 Rangkaian Pengukuran Keserempakan

Tabel 3.3 Hasil Pengukuran Keserempakan

d). Pengujian Kebocoran Arus

Pengujian kebocoran arus dilakukan untuk mengetahui besaran kebocoran arus yang masih dapat mengalir ketika kontak PMT dalam kondisi open dalam satuan µA. Batas standar untuk

kebocoran arus pada PMT kubikel outgoing yang di izinkan adalah sebesar 300 µA. Alat ukur yang digunkan dalam pengujian ini adalah Vacuum Botle Tester.

Gambar 3.7 Rangkaian Pengukuran Kebocoran Arus

Tabel 3.4 Hasil Pengukuran Kebocoran Arus

IV. PENUTUP

Kesimpulan

Dari pembahasan yang penulis sampaikan diatas maka dapat diambil kesimbulan sebagai berikut:

a) Sakelar Pemutus Tenaga (PMT) atau circuit breaker adalah suatu peralatan pemutus rangkaian listrik pada suatu sistem tenaga listrik yang berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan arus beban atau arus gangguan, termasuk arus hubung singkat, sesuai dengan ratingnya. Juga

(8)

pada kondisi tegangan yang normal ataupun tidak normal.

b) Tujuan pemeliharaan peralatan listrik tegangan tinggi adalah untuk menjamin kontinuitas penyaluran tenaga listrik dan menjamin keandalan, meningkatkan reliability, availability dan efficiency, memperpanjang umur peralatan, mengurangi resiko terjadinya kegagalan atau kerusakan peralatan, meningkatkan tingkat keamanan peralatan, serta mengurangi lama waktu padam akibat sering gangguan. c) Dalam pemeliharaan PMT kubikel

outgoing dilakukan beberapa pengkuran yaitu pengukukuran tahanan isolasi, tahanan kontak, kesermpakan PMT, kebocoran arus. d) Jika dalam pengukuran dan pengujian

terdapat nilai yang melebihi atau tidak memenuhi standar maka dilakukan pengujian ulang dan pengecekan pada PMT untuk menganalisa penyebab kesalahan dan mengetahui apakah

DAFTAR PUSTAKA

[1] APD Semarang. 2009. COP Petunjuk Pengukuran dan Pengujian dalam Pemeliharaan Kubikel 20 kV. Semarang : PT PLN (Persero) Distribusi Jateng & D.I.Y APD Semarang

[2] APD Semarang. 2009. Standard

Operating Procedure (SOP).

Semarang : PT PLN (Persero)

Distribusi Jateng & D.I.Y APD Semarang

[3] Cakar Utama, Satria. 2009. Evaluasi Seting Relay Proteksi Outgoing Feeder 20 kv antara Pabrikan dengan Kesepakatan Koordinasi RJTD dan Distribusi

[4] Guntoro, Hanif. “Circuit Breaker – Sakelar Pemutus Tenaga / PMT Bagian II” http://dunia- listrik.blogspot.com/2008/10/jenis-jenis-circuit-breaker-sakelar.html (diakses tanggal 14 Maret 2013) [5] Pramaharsi, Dayinta. 2012. Proses

Pemeliharaan PMT Kubikel

Outgoing 20 kV di Gardu Induk Ungaran. Semarang

[6] Sarimun, Wahyudi. 2012. Proteksi Sistem Distribusi Tenaga Listrik. Bekasi : Garamond

BIODATA PENULIS

Penulis bernama Prayoga Setiajie lahir di Denpasar, 25 Desember 1992. Penulis telah menempuh pendidikan di TK Nurul Yaqin, SD Kalibanteng Kidul 01-03 Semarang, SMP Kesatrian 02 Semarang, SMA N 6 Semarang, dan saat ini sedang menempuh pendidikan S1 nya di Teknik Elektro Universitas Diponegoro.

Mengetahui, Dosen Pembimbing

Dr. Ir. Joko Windarto, MT. NIP 196405261989031002