L2F005536_MKP

(1)

PENGUJIAN

TAN δ PADA KABEL

TAN δ PADA KABEL TEGANGAN MENENGAH DAN

TEGANGAN MENENGAH DAN

PENGUJIAN TEGANGAN TINGGI IMPULS

PADA PANEL

SWITCHGEAR

TEGANGAN MENENGAH

DI LABORATORIUM TEGANGAN TINGGI PT.PLN (PERSERO)

PENELITIAN DAN

PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN KETENAGALISTRIKAN

PENGEMBANGAN KETENAGALISTRIKAN

Galuh Susilowati (L2F005536)

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik – Universitas Diponegoro Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik – Universitas Diponegoro

ABSTRAK

ABSTRAK -- Pengujian tegangan tinggi bertujuan untuk meneliti sifat-sifat listrik dielektrik Pengujian tegangan tinggi bertujuan untuk meneliti sifat-sifat listrik dielektrik menyangkut kualitas sistem isolasi peralatan tenaga, yaitu memeriksa kualitas peralatan sebelum menyangkut kualitas sistem isolasi peralatan tenaga, yaitu memeriksa kualitas peralatan sebelum terpasang ataupun setelah operasi, untuk menghindarkan kerugian bagi pemakai peralatan dan terpasang ataupun setelah operasi, untuk menghindarkan kerugian bagi pemakai peralatan dan mengurangi kerugian semasa pemeliharaannya. Kualitas isolasi berperan pentung dalam

mengurangi kerugian semasa pemeliharaannya. Kualitas isolasi berperan pentung dalam menentukanmenentukan mutu suatu peralatan listrik, terutama dalam bidang penyaluran transmisi dan distribusi tenaga. Di mutu suatu peralatan listrik, terutama dalam bidang penyaluran transmisi dan distribusi tenaga. Di antara peralatan tenaga tersebut adalah kabel dan panel switchgear. Kabel merupakan materi inti antara peralatan tenaga tersebut adalah kabel dan panel switchgear. Kabel merupakan materi inti dalam transmisi dan distribusi. Sedangkan switchgear memainkan peranan penting

dalam transmisi dan distribusi. Sedangkan switchgear memainkan peranan penting pada gardu-gardupada gardu-gardu induk sebagai media gabungan penyalur daya sekaligus pengaman sistem tenaga. Karena itu, induk sebagai media gabungan penyalur daya sekaligus pengaman sistem tenaga. Karena itu, dibutuhkan kualitas sistem isolasi yang baik pada kedua peralatan tenaga tersebut untuk mendukung dibutuhkan kualitas sistem isolasi yang baik pada kedua peralatan tenaga tersebut untuk mendukung stabilitas sistem. Maka dibutuhkan pengujian-pengujian tegangan tinggi yang dapat menentukan stabilitas sistem. Maka dibutuhkan pengujian-pengujian tegangan tinggi yang dapat menentukan kualitas sistem isolasi peralatan-peralatan tenaga listrik, sehingga dapat diperoleh rancangan yang kualitas sistem isolasi peralatan-peralatan tenaga listrik, sehingga dapat diperoleh rancangan yang memiliki ketahanan tinggi, yaitu dengan pengujian tegangan tinggi impuls maupun

memiliki ketahanan tinggi, yaitu dengan pengujian tegangan tinggi impuls maupun pengujian tan pengujian tan δδ.. Melalui

Melalui kedua kedua jenis jenis pengujian pengujian tersebut, tersebut, PT. PT. PLN PLN (Persero) (Persero) Penelitian Penelitian dan dan PengembanganPengembangan Ketenagalistrikan dapat melaks

Ketenagalistrikan dapat melaksanakan peranan besarnanakan peranan besarnya dalam menjamin kualitas perya dalam menjamin kualitas peralatan alatan tenagatenaga listrik yang bermutu tinggi, sebagai laboratorium pengujian independent terakreditasi terdepan listrik yang bermutu tinggi, sebagai laboratorium pengujian independent terakreditasi terdepan dalam mendukung terciptanya stabilitas sistem tenaga listrik yang andal.

dalam mendukung terciptanya stabilitas sistem tenaga listrik yang andal. Kata kunci

Kata kunci :: Pengujian tegangan tinggi impuls, Pengujian tan δ, kabel, switchgear Pengujian tegangan tinggi impuls, Pengujian tan δ, kabel, switchgear, PLN Litbang., PLN Litbang. I.

I. PENDAHULUANPENDAHULUAN 1.1

1.1 Latar BelakangLatar Belakang

PT. PLN (Persero) merupakan PT. PLN (Persero) merupakan perusahan besar yang mengelola listrik perusahan besar yang mengelola listrik negara, baik dari segi pembangkitan, negara, baik dari segi pembangkitan, transmisi, maupun pendistribusian tenaga transmisi, maupun pendistribusian tenaga listrik di Indonesia. Adapun kegiatan listrik di Indonesia. Adapun kegiatan penelitian dan pengembangan di PT. PLN penelitian dan pengembangan di PT. PLN (Persero) diarahkan pada usaha untuk (Persero) diarahkan pada usaha untuk meningkatkan keandalan serta efisiensi meningkatkan keandalan serta efisiensi sistem dan pembangkit tenaga listrik, sistem dan pembangkit tenaga listrik, kualitas suplai energi listrik, jaminan mutu, kualitas suplai energi listrik, jaminan mutu, konservasi dan manajemen lingkungan, konservasi dan manajemen lingkungan, serta teknologi baru dalam bidang teknik serta teknologi baru dalam bidang teknik energi listrik. Kegiatan penelitian serta energi listrik. Kegiatan penelitian serta pengembangan inilah yang menjadi tugas pengembangan inilah yang menjadi tugas khusus bagi salah satu unit bisnis PT. PLN khusus bagi salah satu unit bisnis PT. PLN (Persero) yang dikenal sebagai PT. PLN (Persero) yang dikenal sebagai PT. PLN (Persero) Penelitian dan Pengembangan (Persero) Penelitian dan Pengembangan Ketenagalistrikan.

Ketenagalistrikan.

Dalam peranannya menjamin mutu Dalam peranannya menjamin mutu peralatan-peralatan listik, PT. PLN peralatan-peralatan listik, PT. PLN (Persero) Penelitian dan Pengembangan (Persero) Penelitian dan Pengembangan Ketenagalistrikan telah melakukan Ketenagalistrikan telah melakukan pengujian-pengujian pada setiap item pengujian-pengujian pada setiap item

peralatan uji berdasarkan standar-standar peralatan uji berdasarkan standar-standar terkini yang diakui tidak hanya di dalam terkini yang diakui tidak hanya di dalam negri, namun juga di dunia internasional. Di negri, namun juga di dunia internasional. Di antara dari sekian rangkaian pengujian antara dari sekian rangkaian pengujian yangyang harus dilakukan untuk menguji mutu alat harus dilakukan untuk menguji mutu alat yang diuji adalah pengujian tegangan tinggi yang diuji adalah pengujian tegangan tinggi impuls dan pengujian rugi-rugi dielektrik impuls dan pengujian rugi-rugi dielektrik (tan delta). Pengujian tegangan tinggi (tan delta). Pengujian tegangan tinggi impuls ini menggunakan sumber tegangan impuls ini menggunakan sumber tegangan impuls bertegangan tinggi untuk menguji impuls bertegangan tinggi untuk menguji isolasi pada peralatan listrik, dimana isolasi pada peralatan listrik, dimana pengujian ini ditujukan karena adanya pengujian ini ditujukan karena adanya kemungkinan resiko terkenanya surja petir kemungkinan resiko terkenanya surja petir maupun surja hubung pada peralatan tenaga maupun surja hubung pada peralatan tenaga listrik tersebut. Sedangkan pengujian tan listrik tersebut. Sedangkan pengujian tan delta ditujukan untuk mendeteksi besarnya delta ditujukan untuk mendeteksi besarnya rugi-rugi dielektrik pada isolasi peralatan rugi-rugi dielektrik pada isolasi peralatan listrik yang berpengaruh pada umur pakai listrik yang berpengaruh pada umur pakai suatu peralatan listrik.

suatu peralatan listrik.

Pengujian-pengujian tersebut dikenai Pengujian-pengujian tersebut dikenai pada item uji peralatan-peralatan listrik pada item uji peralatan-peralatan listrik yang berkenaan langsung dalam yang berkenaan langsung dalam pendistribusian tegangan listrik dari gardu pendistribusian tegangan listrik dari gardu induk ke pelanggan maupun ke gardu induk induk ke pelanggan maupun ke gardu induk lain dalam satu sistem penyaluran tenaga lain dalam satu sistem penyaluran tenaga

(2)

listrik. Salah satu peralatan yang berperan, dalam sistem tegangan menengah tersebut adalah panel (switchgear ) distribusi listrik tegangan menengah, dimana panel ini menjalankan fungsi penyaluran listrik, pemutus atau penyambung saluran, serta memegang fungsi kontrol pengamanan sistem. Di samping itu, peralatan kabel tenaga tegangan menengah juga memegang peranan penting dalam menyalurkan dan mentransmisikan tegangan listrik dalam sistem tegangan menengah

Dalam Kerja Praktek di Laboratorium Tegangan Tinggi PLN Litbang Ketenagalistrikan ini dibahas mengenai pengujian tegangan tinggi impuls yang dilakukan pada panel switchgear tegangan menengah dan membahas pengujian tan delta pada kabel tenaga tegangan menengah.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan kerja praktek ini adalah mengetahui dan mengikuti sejarah perkembangan teknologi pengujian tegangan tinggi dan mempelajari sistem pengujian tegangan tinggi, serta mengamati secara langsung pengujian pada panel (switchgear ) distribusi tenaga listrik dan kabel tenaga di Laboratorium Tegangan Tinggi PT PLN (Persero) Litbang Ketenagalistrikan.

1.3 Pembatasan Masalah

Pada laporan kerja praktek ini, permasalahan hanya dibatasi pada hal pengujian tegangan tinggi impuls pada panel listrik (switchgear ) tegangan menengah dan pengujian tan delta kabel tenaga tegangan menengah di Laboratorium Tegangan Tinggi PT. PLN (Persero) Penelitian dan Pengembangan Ketenagalistrikan.

II. PT. PLN (Persero) Penelitian dan Pengembangan Ketenagalistrikan 2.1 Gambaran Umum PT. PLN Litbang

Ketenagalistrikan

PT PLN (Persero) Penelitian dan Pengembangan Ketenagalistrikan ( Research and Development ) didirikan pada April 2004, sebagai sebuah unit bisnis yang dimiliki secara utuh oleh PLN, PLN Litbang berkecimpung dengan penelitian, dalam lingkup keandalan sistem dan

pembangkit, kualitas suplai energi listrik, peralatan, efisiensi sistem dan pembangkit, jaminan mutu, konservasi dan manajemen

lingkungan, serta teknologi baru.

Sesuai namanya, aktivitas utama PT PLN Litbang Ketenagalistrikan adalah penelitian, dimana penelitian dan dilakukan mencakup tiga hal besar, yaitu Pengujian, Kalibrasi, serta Fasilitasi dan Jasa lainnya.

PT PLN (Persero) Litbang memilliki laboratorium-laboratorium yang berfungsional penuh dalam bidang pengujian tegangan tinggi, pengujian hubung singkat daya tinggi, kalibrasi, kimia terapan, mekanisme tanah dan struktur sipil, lingkungan, diagnosa bahan material, hydro power, kontrol dan instrumentasi, pembakaran dan bahan bakar, sistem daya, serta bidang proteksi. Terdapat dua macam laboratorium, yaitu Laboratorium Kelistrikan dan Laboratorium Non-Listrik. Adapun Laboratorium Kelistrikan terdiri atas lima laboratorium, yaitu Laboratorium Tegangan Rendah, Laboratorium Tegangan Tinggi, Laboratorium Hubung Singkat,

Laboratorium Sistem Daya,

Telekomunikasi dan Proteksi, serta Laboratorium Kalibrasi. Sedangkan Laboratorium Non Listrik terdiri atas lima laboratorium, yaitu Laboratorium Instrumen / Kontrol, Laboratorium Material, Laboratorium Kimia dan Lingkungan, Laboratorium Struktur Sipil dan Mekanika Tanah, serta Laboratorium Hidrolik.

2.2 Laboratorium Tegangan Tinggi

Laboratorium Tegangan Tinggi menangani pengujian dan penelitian sektor listrik tegangan tinggi seperti :

 Pengujian Jenis (Type Test )

 Pengujian Pengembangan

( Development Test )

 Pengujian Karakteristik (Characteristic Test )

 Pengujian Tegangan Tinggi di Lapangan

 Pengkajian Fenomena Tegangan Tinggi : Korona, Interferensi Radio, Penelitian Dalam Induksi Medan Elektromagnetik  Penelitian Dalam Proteksi Tegangan

Lebih

Laboratorium ini menangani segala bentuk pengujian maupun penelitian bidang tegangan tinggi, yang memiliki dua lokasi

(3)

Lab di dalam komplek Gedung PT. PLN (Persero) Litbang Ketenagalistrikan, yaitu Laboratorium Tegangan Tinggi 1 dan Laboratorium Tegangan Tinggi 2.

Laboratorium Tegangan Tinggi 1 berada pada Gedung 3 PT. PLN (Persero) Litbang, dimana lab ini memiliki kemampuan pengujian peralatan listrik hingga tegangan pengenal 36 kV, di antaranya :

Impuls generator , yang memiliki spesifikasi 5 tingkat 750 kV/14 kWS. Trafo tegangan tinggi AC

 220 kV, 220 kVA, dan  100 kV, 200 kVA.

Alat Uji dalam keadaan hujan [wet test ] Sedangkan Lab Tegangan Tinggi 2 berada pada Gedung 4 PT. PLN (Persero) Litbang, dimana lab ini memiliki kemampuan pengujian peralatan listrik sampai dengan tegangan pengenal 150 kV. Fasilitas perlengkapan pengujian yang tersedia dalam Lab ini berada dalam sebuah Main Hall seluas 23 x 32 x 46 meter dengan sebuah pintu masuk ukuran 10 x 10 meter. Hall ini memiliki suatu lapisan khusus pada dindingnya untuk mengeliminasi efek dari gelombang elektromagnetik yang dapat mengganggu kepresisian pengukuran. Adapun perlengkapan uji pada lab ini di antaranya :

Impuls generator 10 tingkat 2000 kV/150 kWS

Trafo tegangan tinggi 500 kV / 500 kVA Alat Uji Partial Discharge 300 kV/300 kVA

Alat Uji dalam keadaan hujan [wet test ] (dengan skala lebih besar dibandingkan pada Lab Tegangan Tinggi 1).

Adapun pengujian-pengujian maupun penelitian yang dilakukan di dalam laboratorium ini didasarkan pada standar-standar terkini, meliputi standar-standar SNI (Standar Nasional Indonesia), SPLN (Standar PLN), IEC, ANSI, VDE, BS, dan sebagainya.

Gambar 1. Generator Impuls 2000 kV pada Lab Tegangan Tinggi 2 PLN Litbang

III.Pengujian Tan δ Kabel Tegangan

Menengah

3.1 Rugi-Rugi Dielektrik

Jika dielektrik dikenai medan elektrik, maka elektron-elektron akan mengalami gaya yang arahnya berlawanan dengan arah medan elektrik sedang inti atom yang bermuatan positif akan mengalami gaya searah dengan arah medan elektrik. Gaya ini akan memindahkan elektron dari posisinya semula, sehingga molekul-molekul berubah menjadi dipol-dipol yang letaknya sejajar dengan medan elektrik. Jika medan elektrik berubah arah, maka gaya pada muatan-muatan dipol akan berubah arah membuat dipol berputar 180o.

Ketika molekul-molekul yang terpolarisasi ini berubah posisi, maka terjadilah gesekan antar molekul. Jika medan elektrik berulang-ulang berubah arah, maka gesekan antar molekul juga akan berulang-ulang. Gesekan yang berulang-ulang ini akan menimbulkan panas pada dielektrik, dan panas inilah yang disebut dengan rugi-rugi dielektrik.

Rugi-rugi dielektrik terjadi jika terdapat perubahan arah medan elektrik yang berulang-ulang. Oleh karena itu, rugi-rugi dielektrik hanya terjadi pada medan elektrik bolak-balik, yaitu medan yang ditimbulkan oleh tegangan bolak-balik, sehingga frekuensi gesekan antar molekul meningkat. Akibatnya rugi-rugi dielektrik yang dihasilkan semakin besar. Namun jika frekuensi yang diperoleh sangat tinggi, maka perubahan posisi dipol hanya sedikit, karena molekul harus segera kembali ke posisi semula.

Ketika suatu tegangan diterapkan pada suatu dielektrik, akan ditimbulkan tiga

(4)

komponen arus, yaitu arus pengisian, arus absorpsi, dan arus konduksi. Rangkaian pendekatan pendeteksian rugi-rugi dielektrik ini harus dapat menampilkan ketiga komponen tersebut.

Cg Rk Ra Ca a b ip ik ik

Gambar 2. Rangkaian Ekivalen Suatu Dielektrik Keterangan Gambar :

Cg : Kapasitansi geometris Rk : Tahanan dielektrik Ra : Tahanan arus absorpsi Ca : Kapasitansi arus absorpsi

Re Ce IR IC a _I _b V AC

Gambar 3. Rangkaian Ekivalen Dielektrik Jika terminal a-b dihubungkan ke sumber tegangan AC, maka arus pada tiap komponennya : e R R V I ₌ v c I _C ₌ω _⋅ _e _⋅ Arus total diperoleh :

2 2 C R I I I ₌ ₊ I_C δ I φ I_R

Gambar 4. Komponen arus dielektrik Arus IR menimbulkan rugi-rugi daya pada tahanan Re. Rugi-rugi ini disebut sebagai rugi-rugi dielektrik. Rugi-rugi dielektrik ini merupakan perkalian V dengan IR, atau :

Dengan substitusi komponen arusnya, dapat diperoleh persamaan :

3.2 Pengujian Tan δ

Berdasarkan dampak pengujian terhadap benda uji, pengujian tegangan tinggi dapat dikelompokkan seperti berikut: 1) Pengujian tidak merusak

a) Pengukuran tahanan isolasi

b) Pengukuran faktor rugi-rugi dielektrik

c) Pengukuran korona

d) Pengukuran konduktivitas e) Pemetaan medan elektrik 2) Pengujian bersifat merusak

a) Pengujian ketahanan (Withstand Test ) b) Pengujian kegagalan ( Breakdown

Test )

c) Pengujian peluahan ( Discharge Test ) Pengujian tan δ dilakukan untuk mengukur besarnya parameter tan δ dalam suatu peralatan listrik, dimana tan δ merupakan faktor rugi-rugi dielektrik, yaitu rasio dari komponen imajiner dan komponen real dari permetivitas kompleks dielektrik. Pengujian tan δ ini termasuk ke dalam jenis pengujian tidak merusak.

Besarnya rugi-rugi dielektrik pada suatu peralatan sebanding dengan faktor rugi-rugi dielektrik (Tan δ). Jika Tan δ bernilai besar, maka rugi-rugi dielektrik makin besar. Rugi-rugi dielektrik menimbulkan panas yang dapat menaikkan temperatur dielektrik adan pada akhirnya dapat mempercepat penuaan dielektrik. Adapun alat untuk mengukur tan δ adalah jembatan schering.

Gambar 5. Jembatan Schering

Terdapat dua macam pengukuran tan δ yang biasa dilakukan, yaitu :

(5)

 tan δ sebagai fungsi dari tegangan dengan suhu sebagai parameter

 tan δ sebagai fungsi dari suhu dengan tegangan sebagai parameternya

Faktor daya tan δ umumnya bernilai konstan pada tegangan nominal (rated ) apabila bahan isolasinya tidak mengandung air (moisture) atau kantong udara (void ). Naiknya tan δ dengan naiknya tegangan biasanya disebabkan oleh void yang memungkinkan pelepasan korona. Karakteristik dari kapasitansi versus tegangan dapat pula diambil.

Gambar 6.Kurva Fungsi Pengukuran tan δ

terhadap : (a) tegangan; (b) suhu

3.3 Kabel Tegangan Menengah

Kabel merupakan komponen penyaluran energi listrik yang sangat penting. Sebuah kabel listrik terdiri dari isolator dan konduktor.

Isolator di sini adalah bahan pembungkus kabel yang biasanya terbuat dari karet atau plastik. Sedangkan konduktornya terbuat dari serabut tembaga ataupun tembaga pejal.

Sebuah kabel tenaga disusun oleh dua atau lebih konduktor listrik, biasanya dipasang dalam sebuah bungkus keseluruhan konduktornya. Pemasangan konstruksi dalam kabel daya ini digunakan untuk transmisi daya listrik.

3.4 Pengujian Tan δ Pada Kabel Tegangan Menengah di Lab Tegangan Tinggi PT. PLN Litbang Ketenagalistrikan

3.4.1 Benda Uji

Pengujian tan delta ini dilakukan pada enam sampel kabel tegangan menengah, yaitu dengan spesifikasi sebagai berikut :

1) Kabel A

• Jenis isolasi kabel : XLPE/AWA/PVC

• Jumlah inti dan ukuran : 1 x 185 mm2

• Tegangan rating : 3,6/6 kV

2) Kabel B

• Jenis isolasi kabel : XLPE/SWA/PVC

• Tegangan rating : 12/20 kV 3) Kabel C

• Jenis isolasi kabel :

XLPE/LSFH/SWA/LSFA • Jumlah inti dan ukuran :

3 x 150 mm2

• Tegangan rating : 12/20 kV 4) Kabel D

• Jenis isolasi kabel : XLPE/LSFH • Jumlah inti dan ukuran :3x70 mm2 • Tegangan rating : 6,35/11 kV

5) Kabel E

• Jenis isolasi kabel : XLPE • Jumlah inti dan ukuran : 3x240 mm2 • Tegangan rating : 3,6/6 kV

6) Kabel F

• Jenis isolasi kabel : XLPE/SWA/PVC

• Tegangan rating : 3,6/6 kV

3.4.2 Peralatan Pengujian Tan δ Kabel TM

Pengujian tan δ di Lab Tegangan Tinggi PT. PLN Litbang Ketenagalistrikan menggunakan M4100 Insulation Analyzer Instrument sebagai elemen utama pengukuran tan deltanya. Adapun perangkat dalam rangkaian pengujian tan delta di antaranya :

a) Slide regulator tegangan

b) Trafo tegangan (Potential Transformer /PT)

c) Trafo Arus (Current Transformator ) d) Compressed Gas Capacitor Divider e) M4100 Insulation Analyzer Instrument f) Pencatat Temperatur Bagian Benda Uji g) Klem penghubung antar inti kabel h) Termometer

i) Benda uji kabel

j) Sumber tegangan AC 1 Fasa k) Jumper penghubung

(6)

Gambar 7. M4100 Insulation Analyzer Instrument pada saat penggunaannya

3.4.3 Prosedur Pengujian Tan δ Kabel TM

Pengujian tan delta fungsi tegangan dilakukan dengan merangkai perangkat pengujian yang terdiri atas sumber tegangan

AC, Compressed Gas Capacitor , trafo

tegangan PT, slide regulator , dan M4100

Insulation Analyzer Instrument . Berikut

gambaran rangkaian saat pengujian tan delta fungsi tegangan :

Sumber Tegangan AC 1 Fasa Slide Regulator Potential

Transformer Kabel Uji

M4100 Insulation Analyzer Instrument Compressed Gas Capacitor

Gambar 8.Diagram Blok Pengujian Tan δ

Fungsi Tegangan Pada Kabel TM

Terminal Kabel yang diuji Terminal Tegangan Output Potential Transformer Compressed Gas Capacitor Komputer M4100 Instrument Insulation Analyzer M4100 Instrument Insulation Analyzer

Gambar 9. Rangkaian Pengujian Tan δ Fungsi

Tegangan

Sedangkan pengujian tan delta fungsi suhu dilakukan dengan merangkai perangkat pengujian yang sedikit berbeda dibandingkan dengan pengujian fungsi tegangannya, yaitu dimana pada pengujian ini terdiri atas perangkat sumber tegangan

AC, slide regulator , trafo arus CT,

termometer, dan M4100 Insulation

Analyzer Instrument . Pada pengujian fungsi

suhu ini, pengukuran tan delta dilakukan setelah kabel uji dipanaskan hingga mencapai temperatur maksimum kinerja kabel tersebut di lapangan. Berikut gambaran rangkaian saat pengujian tan delta fungsi suhu :

Gambar 4.10Diagram Blok Pengujian Tan δ

Fungsi Suhu Pada Kabel TM

Kabel uji ditekuk membentuk loop

Current Transformer

Terminal Kabel Uji Dihubungkan dengan M4100 Instrument setelah dinaikkan suhunya (a) Termometer Digital Pencatat Temperatur

Per Bagian Isolasi Kabel Uji Slide Regulator Tegangan Current Transformer Termometer Kabel Uji (b)

Gambar 11.Rangkaian Pengujian Tan δ

Fungsi Suhu

Adapun pada pengujian tan δ ini

digunakan standar IEC 60502-2 tentang ”Kabel Tenaga dengan Isolasi Tambahan dan Aksesori-Aksesori Kabel Untuk Tegangan Rating dari 1 kV (Um = 1,2 kV)

hingga 30 kV (Um=36 kV)”, di antaranya

disebutkan :

Tabel 1. Persyaratan Pengujian Tan Delta untuk Campuran Isolasi Sumber Tegangan AC 1 Fasa Slide Regulator Current

Transformer Kabel Uji

Termometer M4100 Insulation Analyzer Instrument Setelah mencapai Suhu 100°C

(7)

3.4.4 Hasil Pengujian Tan Kabel TM 3.4.4.1 Pengujian Tan δ Fungsi

Tegangan

Berikut hasil pengujian tan δ fungsi tegangan Kabel A (1 x 185 mm2, 3,6/6 kV, XLPE/AWA/PVC) :

Tabel 2. Laporan Hasil Uji Tan δ Fungsi

Tegangan Kabel A

Berikut hasil pengujian tan δ fungsi tegangan Kabel E (3 x 240 mm2, 3,6/6 kV, XLPE/SWA/PVC) :

Tabel 3. Laporan Hasil Uji Tan δ Fungsi

Tegangan Kabel E

3.4.4.2 Pengujian Tan δ Fungsi Suhu Dengan standar tan δ yang digunakan, berikut hasil pengujian tan δ fungsi tegangan Kabel B (3 x 120 mm2, 12/20 kV, XLPE/SWA/PVC) :

Tabel 4. Laporan Hasil Uji Tan δ Fungsi Suhu

Kabel B

Berikut hasil pengujian tan δ fungsi tegangan Kabel C (3x150 mm2, 12/20 kV, XLPE/LSFH/SWA/LSFA) :

Tabel 5. Laporan Hasil Uji Tan δ Fungsi Suhu Kabel C

Berikut hasil pengujian tan δ fungsi tegangan Kabel F (3 x 185 mm2, 3,6/6 kV, XLPE/SWA/PVC) :

Tabel 6. Laporan Hasil Uji Tan δ Fungsi Suhu

Kabel F

Dari keseluruhan hasil pengujian di atas dapat terlihat bahwa seluruh sampel kabel yang diuji dinyatakan lulus uji karena telah sesuai dengan standar yang digunakan.

IV. Pengujian Tegangan Tinggi Impuls Panel Switchgear Tegangan Menengah

4.1 Pembangkitan Tegangan Tinggi Impuls

Dalam sistem tenaga listrik, terdapat tiga bentuk tegangan impuls yang mungkin terjadi, yaitu tegangan impuls petir, tegangan impuls surja hubung, dan tegangan impuls terpotong. Berikut bentuk-bentuk tegangan impuls:

V V V

t t

(a) (b) (c)

Gambar 12. Jenis-Jenis Tegangan Impuls (a) Impuls Kilat; (b) Impuls Surja Hubung;

(c) Impuls Terpotong

Persamaan bentuk umum tegangan impuls yang digunakan di laboratorium, yaitu tegangan yang naik dalam waktu yang sangat singkat, disusul dengan penurunan yang lambat menuju nol:

(8)

V = V0 (e–at – e–bt) Vmaks Q P V t 1,0 0,9 0,5 0,3 0 O’ A B Tf Tt

Gambar 13. Bentuk Gelombang Impuls Petir

Alat pembangkit tegangan tinggi impuls di antaranya adalah Generator impuls RLC, Generator impuls RC, dan Generator Marx.

4.1.1 Generator RLC

Adapun prinsip kerja generator impuls RLC adalah dimana kapasitor C diberikan muatan dari sebuah sumber DC melalui tahanan pemuat r. Percikan api

(spark over ) antara sela picu G terjadi pada

waktu tegangan pemuat V mencapai suatu harga tertentu, kemudian muatan pada C dilepaskan (discharge) melalui tahanan seri Rs, induktansi L, dan tahanan Ro. Dengan

demikian tegangan impuls terjadi antara terminal tahanan Ro.

Gambar 14. Rangkaian Generator Impuls RLC 4.1.2 Generator RC

Pada dasarnya prinsip kerja generator impuls RC hampir sama dengan generator rangkaian RLC. Perbedaan antara keduanya hanya terletak pada hasil tegangan keluarannya, dimana generator impuls RC ini menghasilkan tegangan yang lebih tinggi, sehingga dewasa ini generator RC banyak digunakan pada pengujian-pengujian tegangan impuls.

R_s1=n_rs

g

R_s2

C_s=C’_s /n Ro=nro C_o

Gambar 15. Rangkaian Generator Impuls RC

4.1.3 Generator Marx

Generator impuls dengan rangkaian Marx merupakan generator impuls RC yang disusun bertingkat untuk memperoleh tegangan keluaran yang lebih tinggi. Misalnya saja terdapat generator impuls Marx tiga tingkat. Generator tersebut memiliki tiga kondensator pemuat, sehingga dinamai generator Marx tiga tingkat. Generator ini juga memiliki tiga sela picu yang dapat dipicu dalam waktu yang bersamaan.

Gambar 16. Rangkaian Generator Marx 4.2 Pengukuran Tegangan Tinggi Impuls

Adapun terdapat 6 jenis alat ukur dalam pengukuran tegangan tinggi, yaitu sebagai berikut :

Tabel 7. Jenis Alat Ukur Tegangan Tinggi No. Nama Alat Ukur Jenis Tegangan

yang Diukur 1 Trafo Ukur Tegangan tinggi AC 2 Pembagi

Kapasitor

Tegangan tinggi AC dan impuls

3 Pembagi Tahanan Tegangan tinggi AC, DC, dan impuls 4 Voltmeter

Elektrostatik

Tegangan tinggi AC dan DC

5 Voltmeter Puncak Tegangan tinggi AC dan impuls

6 Chubb &

Fortesque Tegangan tinggi AC 4.3 Pengujian Tegangan Tinggi Impuls

Pengujian ketahanan tegangan impuls merupakan pengujian yang dilakukan untuk tujuan mengetahui ketahanan isolasi suatu peralatan tenaga terhadap tegangan impuls. Hal ini dikarenakan bahwa peralatan-peralatan tenaga dalam penggunaannya di lapangan dapat dimungkinkan mengalami

(9)

tegangan lebih impuls akibat surja hubung maupun surja petir. Hal inilah mengapa diperlukan suatu pengujian isolasi pada kumparan-kumparan peralatan maupun pada bagian-bagian badan peralatan tersebut.

Bentuk gelombang tegangan pengujian impuls yang dikenakan pada suatu peralatan uji telah ditentukan dalam standar-standar yang ada sesuai dengan jenis peralatan tenaga tersebut

masing-masing maupun sesuai dengan spesifikasi pabrik, dimisalkan besarnya adalah Vs. 4.4 Faktor Koreksi Udara

Dalam praktek pengujian tegangan tinggi di lapangan, keadaan udara pada saat pengujian tidak selalu sama dengan keadaan standar. Oleh karena itu, hasil pengukuran pada keadaan udara sembarang adalah sebagai berikut :

�

=



.





_

dimana :

�

= Tegangan sela bola pada saat pengujian (keadaan udara sembarang)





_ = Tegangan tembus sela bola standar δ = Faktor koreksi udara

Faktor koreksi udara bergantung pada suhu dan tekanan udara yang besarnya adalah sebagai berikut :



=

0,386

⋅ 

273 +



dimana :

θ= temperatur udara (°C) p = tekanan udara (mmHg)

Pada dasarnya kelembaban udara juga turut mempengaruhi tegangan tembus sela bola. Jika hal ini diperhitungkan, maka tegangan tembus elektroda bola menjadi :

�

=



.









_ℎ

dimana k h merupakan faktor koreksi yang

bergantung pada kelembaban udara.

4.5 Panel Hubung (Switchgear)

Istilah switchgear digunakan dalam hubungan dengan sistem atau jaringan tenaga listrik, yaitu kombinasi pemutus listrik, fuse, dan atau pemutus daya (Circuit Breaker /CB) digunakan untuk mengisolasi

peralatan listrik.

Switchgear digunakan untuk

men-de-energize peralatan untuk menghasilkan

keberhasilan kerja alat dan untuk memutus gangguan yang mengalir.

Panel switchgear biasanya digunakan pada gardu-gardu induk dalam menjalankan fungsinya sebagai gabungan media pemutus beban melalui CB atau LBS internal dalam panel, penyalur daya melalui busbar, serta memproteksi rangkaian sistem melalui rele-rele proteksi yang terdapat dalam panel tersebut.

4.6 Pengujian Tegangan Tinggi Impuls Pada Panel Switchgear di Lab Tegangan Tinggi PT. PLN Litbang Ketenagalistrikan

4.6.1 Benda Uji

Adapun pada pengujian impuls ini digunakan benda uji beberapa sampel panel

switchgear jenis metal clad yang memiliki spesifikasi seperti berikut ini :

a) Panel TM A

Spesifikasi sampel panel tegangan menengah A ini adalah :

 Tipe : PIX 12

 Tegangan Rating : 12 kV

 Arus Busbar : 630 A

 Arus Rating : 630 A

 Fungsi : CBFeeder  Tegangan Ketahanan Impuls :

75 kV

 Frekuensi Rating : 50 Hz

 Arus Puncak Rating : 100 kA

 Arus Rating Waktu Singkat : 40 kA [3s]

Gambar 17. Panel TM A

Gambar 18. CB Panel TM A : (a) Tampak Depan; (b) Tampak Belakang

(10)

b) Panel TM B

Spesifikasi sampel panel tegangan menengah B ini adalah :

 Tipe : PIX M

 Tegangan Rating : 7,2 kV

 Fungsi :Contactor Feeder  Tegangan Ketahanan Impuls :

60 kV

 Arus Puncak Rating : 100 kA

Gambar 19. Panel TM B

Gambar 20. Kontaktor Panel TM B: (a) Tampak Depan; (b) Tampak Belakang

c) Panel TM C

Spesifikasi sampel panel tegangan menengah C ini adalah :

 Tipe : PIX 12

 Tegangan Rating : 12 kV

 Fungsi : CBFeeder

 Tegangan Ketahanan Impuls : 75 kV

 Arus Puncak Rating: 100 kA

Gambar 21. Panel TM C

4.6.2 Peralatan Pengujian Impuls Pada Panel TM

Berikut peralatan-peralatan dalam rangkaian pengujian impuls panel TM : a) Generator Tegangan Impuls

b) Pembagi Tegangan Kapasitif (Capacitor Divider )

c) OscilloscopeLe Croy

d) Meja Controller Generator Impuls e) MikroAmperemeter DC

f) Slide Regulator Tegangan

g) Beban Uji Sampel Panel Hubung

Switchgear TM

h) Termometer Basah dan Kering i) Barometer

j) Kabel Penghubung

Gambar 22.OscilloscopeLe Croy 1

(11)

4.6.3 Prosedur Pengujian Impuls Pada Panel TM

Berikut dapat digambarkan blok diagram proses pengujian tegangan tinggi impuls pada pengujian panel tegangan menengah : Generator Tegangan Impuls 75 kV Capacitor Divider Osiloskop Le Croy Panel Switchgear Tegangan Menengah (Benda Uji) Sumber Tegangan AC Slide Regulator Tegangan Meja Controller Generator Impuls µAmpere Meter DC Pengambilan Data

Gambar 24. Diagram Blok Proses P engujian Tegangan Tinggi Impuls Pada Panel TM

Gambar 23. Rangkaian Pengujian Tegangan Tinggi Impuls

Berikut ini merupakan prosedur pengujian tegangan tinggi impuls pada benda uji panel switchgear tegangan menengah jenismetal-clad :

1) Merangkai seperti rangkaian percobaan. 2) Rangkaian benda uji, capacitor divider , dan generator impuls ditempatkan sedemikian rupa, sehingga jarak antara masing-masing benda tersebut tidak saling berdekatan (sekurang-kurangnya tegangan uji dalam kV dibagi dua adalah jarak dalam cm).

3) Membersihkan benda uji dan memasang sesuai dengan keadaan yang sebenarnya di lapangan.

4) Mencatat data teknis benda uji pada blanko yang sesuai.

5) Mencatat kondisi udara ruang : suhu kering (td), suhu basah (tw), dan tekanan udara (b), dan jarak busur minimum dari isolator (L).

6) Menghitung faktor koreksi udara untuk memperoleh besarnya tegangan uji pada kondisi ruang.

7) Menghidupkan oscilloscope sesuai manual alat.

7.1) Melakukan pengisian kapasitor generator impuls hingga tegangan masukan generator impuls pertingkat mencapai nilai setelan. Apabila sebelum nilai setelan tercapai terjadi pelepasan muatan pada generator impuls, maka menambah jarak sela bola generator impuls sebesar 0,1 cm dan melakukan pengisian kembali. Apabila terjadi kembali pelepasan sebelum waktunya, mengulangi langkah-langkah tersebut hingga tegangan setelan dapat tercapai. Setelah tercapai, menunggu proses penyalaan (triggering) generator impuls. Pada langkah tersebut, ujung kabel keluaran dari generator impuls tidak disambung ke benda uji, melainkan disambungkan ke sela bola 25 cm, sampai penyetelan tegangan yang dikehendaki tercapai.

7.2) Setelah penyetelan masukan generator impuls tercapai, yaitu dengan melihat tinggi tegangan di oscilloscope, langkah selanjutnya adalah menyambungkan ujung keluaran dari generator ke benda yang akan diuji. 8) Melakukan kembali pengisian masukan

generator sesuai langkah (7.1) kemudian menerapkan tegangan ke benda uji masing-masing 15 kali tembakan tegangan untuk setiap konfigurasi pengujian dan pada setiap polaritas tegangan uji.

9) Mencatat hasil penerapan tegangan uji ke benda uji tersebut pada blanko yang sesuai.

10) Benda uji panel tegangan menengah tersebut dinyatakan lulus uji apabila selama pengujian terjadi maksimum 2 kali flashover untuk tiap konfigurasi.

Adapun dalam pelaksanaan pengujian impuls pada suatu panel tenaga, terdapat beberapa konfigurasi penyambungan busbar serta perlakuan CB ataupun LBS / DS yang terdapat di dalam panel tenaga tersebut. Pada suatu panel tenaga yang hanya memiliki pemutus daya berupa CB atau kontaktor di dalamnya, terdapat lima konfigurasi pengujian impulsnya, yaitu sebagai berikut :

(12)

R

S

T

V impuls

Ground BUSBAR BAGIAN ATAS

KONFIGURASI I CB CLOSE, NO DRAW

R

S

T

V impuls Ground BUSBAR BAGIAN ATAS

Pengujian Fasa R Pengujian Fasa S

R

S

T V impuls

Pengujian Fasa T

Gambar 25. Skema Penghubungan Busbar Konfigurasi I Pengujian Impuls Panel TM

R

S

T

V impuls

KONFIGURASI II CB OPEN; CB DRAW IN

R S T

BUSBAR BAGIAN BAWAH

Gambar 26. Skema Penghubungan Busbar Konfigurasi II Pengujian Impuls Panel TM

R

S

T

V impuls Ground

BUSBAR BAGIAN ATAS

KONFIGURASI III CB OPEN; CB DRAW IN

R S T

BUSBAR BAGIAN BAWAH

Gambar 27. Skema Penghubungan Busbar Konfigurasi III Pengujian Impuls Panel TM

BUSBAR BAGIAN BAWAH

R

S

T

V impuls

Ground

BUSBAR BAGIAN ATAS

KONFIGURASI IV CB OPEN; CB DRAW OUT

R S T

Gambar 28. Skema Penghubungan Busbar Konfigurasi IV Pengujian Impuls Panel TM

R

S

T

V impuls Ground

BUSBAR BAGIAN ATAS

KONFIGURASI V CB OPEN; CB DRAW OUT

R S T

BUSBAR BAGIAN BAWAH

Gambar 29. Skema Penghubungan Busbar Konfigurasi V Pengujian Impuls Panel TM

Adapun langkah-langkah pengukuran tegangan impuls dengan menggunakan osiloskop Le Croy :

1) Menentukan nilai puncak = P.

2) Menentukan titik 0,9 P dengan cursor panah-1.

3) Menentukan titik 0,9 P x 0,6 : 0,9 dengan cursor panah-2.

4) Membaca Δt.

5) Menghitung waktu muka = 1,67 x Δt.

6) Menghitung koreksi udara seperti persamaan perhitungan di atas.

7) Menentukan tegangan flashover pada kondisi standar :



=

_{ ∙}

1 

8) Menentukan tegangan uji pada kondisi ruang :



=

_{ ∙ }

dimana terdapat kriteria bentuk gelombang impuls dan besar volt/div serta time/div untuk osiloskop Le Croy ini, yaitu terdiri atas :

 Kriteria Muka Gelombang =

0,84 – 1,56 µs ; 0,2 V/div x 1 µs/div

 Kriteria Ekor Gelombang = 40

– 60 µs ; 0,2 V/div x 10 µs/div Dalam pengujian tegangan tinggi impuls panel ini digunakan standar IEC 694-96 mengenai ”Spesifikasi Umum untuk

Standar-Standar Switchgear dan

Controlgear Tegangan Tinggi”, di antaranya dijelaskan :

• dapat diterapkan : 15 impuls petir

ataupun 15 impuls switching secara berturutan pada tegangan ketahanan

switchgear tersebut harus diterapkan untuk tiap kondisi pengujian dan tiap polaritas tegangan uji.

• Switchgear dinyatakan lulus uji impuls

yang tersebut di atas apabila jumlah

discharge disruptif yang terjadi pada isolasi self-restroring tidak melampaui 2 kali untuk tiap seri impuls 15 kali, dan pada kondisi tidak terjadinya discharge

disruptif pada isolasi non self-restroring.

• Alternatif lain dengan mengaplikasikan

tiga impuls berturutan untuk tiap polaritas. Switchgear dinyatakan lulus uji apabila tidak terjadi discharge

disruptif. Jika 1 discharge disruptif terjadi pada bagian self-restoringisolasi, kemudian diberikan tambahan 9 impuls hingga kemudian tidak terjadi discharge

disruptif, maka switchgear dinyatakan lulus uji.

4.6.4 Hasil Pengujian Impuls Panel TM 4.6.4.1 Pengujian Panel TM A 630 A

Berikut data-data dan perhitungan hasil pengujian tegangan tinggi impuls pada panel TM A 630 A :

(13)

PERHITUNGAN FAKTOR KOREKSI

 Suhu ruang : td = 31,4 °C

tw = 27,6 °C

 Tekanan udara : b = 1011 mbar

 Densitas udara relatif : δ :





=

b

1013

×

(273+20)

(273+_)

= 0,9606

 Sesuai standar pengujian impuls panel IEC 694-96, untuk panel dengan rating tegangan 52 kV dan di bawahnya, diasumsikan bahwa m = 1 dan w = 0, sehingga :

o Faktor koreksi densitas udara :



1

=





=



1

=



o Faktor koreksi kelembapan :



2

=





=



0

= 1

o FAKTOR KOREKSI UDARA :





=



1

∙ 

2

=

 ∙

1 =



= 0,9606

POLARITAS POSITIF

Parameter bentuk gelombang impuls yang diperoleh adalah :

Tabel 8. Data Parameter Bentuk Gelombang Tegangan Uji Impuls Panel A Polaritas Positif

Hasil pengujian tegangan impuls untuk panel TM A ini adalah :

Tabel 9. Hasil Pengujian Tegangan Impuls Panel TM A Polaritas Positif

POLARITAS NEGATIF

Tabel 10. Data Parameter Bentuk Gelombang Tegangan Uji Impuls Panel A Polaritas Negatif

Hasil pengujian tegangan impuls untuk panel TM A ini adalah :

Tabel 11. Hasil Pengujian Tegangan Impuls Panel TM A Polaritas Negatif

Dari hasil pengujian kedua polaritas di atas, dapat terlihat bahwa keseluruhan hasil 15 seri tembakan tegangan impuls untuk tiap konfigurasi yang dibuat dari konfigurasi I hingga V menghasilkan kondisi ”baik”. Hal ini menandakan pada kedua polaritas pengujian memberikan hasil uji dimana tidak terjadinya satu pun

discharge disruptif pada isolasi

self-restoring yang dimaksud pada standar IEC.

Oleh karena itu, panel A tersebut dinyatakan lulus uji pengujian tegangan tinggi impuls.

4.6.4.2 Pengujian Panel TM B 400 A

Berikut data-data dan perhitungan hasil pengujian tegangan tinggi impuls pada panel TM B 400 A :

• Suhu ruang : t_d = 29,5 °C

tw= 25,5 °C

• Tekanan udara : b = 1014 mbar • Densitas udara relatif : δ :



=

b

1013

×

(273+20)

(273+



d

)

(14)

• Sesuai standar pengujian impuls panel

IEC 694-96, untuk panel dengan rating tegangan 52 kV dan di bawahnya, diasumsikan bahwa m = 1 dan w = 0, sehingga :



₁

=





=



1

=





₂

=





=



0

= 1



_

=



₁

∙ 

₂

=

 ∙

1 =



= 0,97

POLARITAS POSITIF

Tabel 12. Data Parameter Bentuk Gelombang Tegangan Uji Impuls Panel B Polaritas Positif

Hasil pengujian tegangan impuls untuk panel TM B ini adalah :

Tabel 13. Hasil Pengujian Tegangan Impuls Panel TM B Polaritas Positif

POLARITAS NEGATIF

Tabel 14. Data Parameter Bentuk Gelombang Tegangan Uji Impuls Panel B Polaritas Negatif

Hasil pengujian tegangan impuls untuk panel TM B ini adalah :

Tabel 15. Hasil Pengujian Tegangan Impuls Panel TM B Polaritas Negatif

Pada hasil kedua polaritas di atas, dapat terlihat bahwa baik pada polaritas positif maupun negative terdapat beberapa kali terjadi flashover . Namun dari penambahan tegangan impuls petir pada tiap flashover yang terjadi, dapat terlihat bahwa kasus terjadinya flashover pada kedua polaritas pengujian impuls pada panel B ini masih dapat menaati standar yang berlaku, dimana terjadinya discharge

disruptif seperti yang disebutkan IEC 694-96 tersebut tidak melebihi 2 kali dari 15 seri tegangan impuls yang diberikan, sehingga dapat dinyatakan bahwa panel B lulus uji pengujian tegangan tinggi impuls.

4.6.4.3 Pengujian Panel TM B 400 A

Berikut data-data dan perhitungan hasil pengujian tegangan tinggi impuls pada panel TM C 2500 A :

• Suhu ruang : t_d = 32 °C

tw = 28,2 °C

• Tekanan udara : b = 1009 mbar • Densitas udara relatif : δ :



=

b

1013

×

(273+20)

(273+



d

)

= 0,9569

• Sesuai standar pengujian impuls panel

IEC 694-96, untuk panel dengan rating tegangan 52 kV dan di bawahnya, diasumsikan bahwa m = 1 dan w = 0, sehingga :



₁

=





=



1

=





₂

=





=



0

= 1

(15)

POLARITAS POSITIF

Tabel 16. Data Parameter Bentuk Gelombang Tegangan Uji Impuls Panel C Polaritas Positif

Hasil pengujian tegangan impuls untuk panel TM C ini adalah :

Tabel 17. Hasil Pengujian Tegangan Impuls Panel TM C Polaritas Positif

POLARITAS NEGATIF

Tabel 18. Data Parameter Bentuk Gelombang Tegangan Uji Impuls Panel C Polaritas Negatif

Hasil pengujian tegangan impuls untuk panel TM C ini adalah :

Tabel 19. Hasil Pengujian Tegangan Impuls Panel TM C Polaritas Negatif

Setelah menggabungkan hasil

pengujian tegangan tinggi impuls pada panel C untuk polarit s positif dan polaritas negatif tersebut, dapat dinyatakan bahwa panel C lulus uji, karena tidak terjadi

discharge disruptif lebih dari 2 kali untuk tiap 15 seri tembakan tegangan impulsnya.

V. PENUTUP 5.1 Kesimpulan

1. Pengujian tan δ dilakukan pada kabel

tegangan menengah untuk mengukur besarnya rugi-rugi dielektrik yang terdapat dalam kabel tenaga tersebut yang besarnya sebanding dengan faktor rugi-rugi dielektrik (tan δ), dimana nilai tan δ yang besar menandakan rugi-rugi dielektrik yang semakin besar yang akhirnya dapat mempercepat penuaan dielektrik.

2. Pengujian tan δ pada kabel tegangan

menengah di Lab Tegangan Tinggi PT

PLN (Persero) Litbang

Ketenagalistrikan menggunakan

perangkat uji M4100 Instrument

Insulation Analyzer yang dapat mendeteksi langsung besarnya faktor rugi-rugi dielektrik pada kabel serta besaran-besaran kabel lainnya dengan teknologi komputerisasi, sehingga lebih memudahkan pengambilan data dan

penganalisisan tan δ kabel tenaga

dibandingkan menggunakan jembatan schering secara teoritis.

3. Pada pengujian tan δ kabel tegangan

menengah di Lab Tegangan Tinggi PLN Litbang dalam kerja praktek ini digunakan standar IEC seri 60502-2 untuk kabel bertegangan rating dari 1

(16)

kV (Um = 1,2 kV) hingga 30 kV (Um=36 kV).

4. Adapun sebagian besar sampel

pengujian tan δ fungsi suhu kabel tegangan menengah merupakan jenis penghantar tembaga dengan isolasi XLPE dengan tegangan rating 6/10 (12) kV ke atas yang distandarkan memiliki

nilai tan δ maksimum sebesar 40 (x 10

-4₎ _pada _temperatur _maksimum konduktor pada operasi normal.

5. Dari keseluruhan data hasil pengujian

tan δ fungsi tegangan maupun fungsi

suhu yang dilakukan pada beberapa sampel kabel tegangan menengah, diperoleh hasil bahwa seluruhnya telah

lulus uji tan δ, dimana nilai tan δ

memenuhi standar yang diberlakukan. 6. Pengujian tegangan tinggi impuls

dilakukan pada penel hubung switchgear yang memegang peranan penting dalam suatu gardu induk yang menyalurkan tenaga listrik dengan tujuan bahwa suatu panel switchgear di lapangan memiliki resiko besar terkena gangguan surja petir dan surja hubung, sehingga pengujian tersebut membantu perancangan panel untuk dapat sedemikian rupa memiliki ketahanan impuls yang tinggi.

7. Standar yang dipakai sebagai panduan dalam pengujian tegangan tinggi impuls panel switchgear tegangan menengah tersebut adalah standar IEC seri 694-96.

8. Terdapat 5 konfigurasi rangkaian pengujian tegangan tinggi impuls berdasarkan posisi CB dan penyambungan busbar pada panel switchgear .

9. Panel switchgear tegangan menengah dinyatakan lulus uji tegangan tinggi impuls apabila hanya terjadi maksimum dua kali discharge disruptif pada bagian self-restoring switchgear dalam setiap 15 seri tegangan tinggi impuls untuk tiap konfigurasi pada tiap polaritas tegangan, tanpa terjadinya discharge disruptif pada bagian non-sel restroring panel.

10. Dari keseluruhan data hasil pengujian tegangan tinggi impuls pada panel switchgear tegangan menengah yang dilakukan, dapat dinyatakan bahwa seluruh sampel panel lulus uji tegangan

tinggi impuls, dimana terjadinya flashover/discharge disruptif yang terjadi sesuai yang dimaksud standar tidak lebih dari 2 kali pada tiap 15 seri tegangan impuls untuk tiap konfigurasi pada tiap polaritas pengujian.

11. Besarnya tegangan pengujian tegangan tinggi impuls besar dipengaruhi oleh faktor koreksi udara (Kt) yang meliputi kondisi temperatur basah dan kering (t), tekanan udara (b), dan kelembapan udara (h) pada ruang uji.

5.2 Saran

1. Sesuai visi dan misi PLN Litbang dalam peran terdepan sebagai laboratorium pengujian independent yang terakreditasi yang melayani industri peralatan kelistrikan nasional, maka perlu dikembangkan lagi penelitian-penelitian mengenai masalah tegangan tinggi yang terbaharukan dengan perkembangan terbaru di dunia kelistrikan global.

2. Melihat begitu besarnya permintaan jasa pengujian dari peralatan-peralatan tenaga yang produksinya kini semakin luas oleh pabrik-pabrik di Indonesia, diharapkan PLN Litbang dapat menambah unit-unit perlengkapan pengujiannya, sehingga waktu pengerjaan pengujian akan lebih cepat dan efektif dengan banyaknya barang yang masuk, sehingga mutu produk kelistrikan yang beredar di Indonesia pun akan lebih terjamin.

3. Selain itu, melihat begitu banyaknya jenis-jenis pengujian yang perlu dilakukan dalam tempo waktu yang cukup padat, diharapkan jumlah personil tenaga kerja ataupun operator penguji dapat ditambah agar peningkatan kerja lebih efektif dan efisien, yang tentunya diiringi dengan peningkatan kapabilitas yang sesuai dengan tuntutan kerja.

4. Demi terciptanya keterjaminan mutu peralatan listrik yang beredar di Indonesia yang secara tidak langsung mendukung stabilitas penyaluran listrik dari pembangkit hingga sampai ke konsumen, hendaknya penggunaan ketentuan standar lebih diperketat lagi pada pengujian-pengujian yang dilakukan.

(17)

DAFTAR PUSTAKA

[1] Arismunandar, A., Teknik Tegangan Tinggi, PT Pradnya Paramita, Jakarta, 1994.

[2] Gonen, Turan., Electric Power Transmission System Engineering – Analysis and Design,

Willy-Interscience Publication, New York. [3] Hutahuruk, T.S., Transmisi Daya

Listrik , Penerbit Erlangga, Jakarta, 1985.

[4] International Electrotechnical Commission, International Standard IEC 60502-2 – Power cables with

extrunded insulation and their accessories for rated voltages from 1 kV (Um = 1,2 kV) up to 30 kV (Um = 36 kV), Switzerland, 2005.

[5] International Electrotechnical Commission, International Standard IEC 694-96 – Common Specifications for High-Voltage Switchgear and

Controlgear Standards, Switzerland, 1996.

[6] Privezentsev, V., Grodnev, I., Kholodny, S., Ryazanov, I. Fundamentals of Cable Engineering, Mir Publishers, Moskow, 1973.

[7] Rao, Sunil S., Switchgear and Protection, Khanna Publishers, New Delhi.

[8] Tobing, Bonggas L, Dasar Teknik Pengujian Tegangan Tinggi, PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta, 2003.

[9] Tobing, Bonggas L, Peralatan Tegangan Tinggi, PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta, 2003.

[10] ---, Power Cable, http://www.en.wikipedia.org/wiki/Powe r_Cables, July 2008. [11] ---, Switchgear, http://www.en.wikipedia.org/wiki/Swit chgear, July 2008. BIOGRAFI

Galuh Susilowati lahir di Jakarta pada tanggal 9 Oktober 1989. Menempuh pendidikan dasar di SD Islam Al-Azhar 2 Jakarta. Kemudian melanjutkan pendidikan di SLTP Islam Al-Azhar 1 Jakarta. Penulis melanjutkan sekolahnya di SMA Islam Al-Azhar 2 Jakarta. Kemudian melanjutkan pendidikan ke tingkat perguruan tinggi dan diterima sebagai mahasiswa jurusan Teknik Elektro Angkatan 2005 Universitas Diponegoro Semarang, Konsentrasi Teknik Energi Listrik dan masih melanjutkan studinya hingga saat ini.

Menyetujui, Dosen Pembimbing

Abdul Syakur, ST. MT. NIP 132 231 132