PENDAHULUAN
Latar Belakang Masalah
Stasiun mempunyai fungsi untuk menaikkan atau menurunkan tegangan sistem, memutus dan juga menghubungkan jaringan listrik yang akan menuju ke konsumen. Mengingat Gardu Induk Pinrang telah beroperasi bertahun-tahun, tentunya berbagai komponen yang dikandungnya kemungkinan besar sudah tidak normal lagi (rusak), terutama pada bagian safety grounding, sehingga perlu dilakukan penilaian terhadap apakah sistem grounding pengaman tersebut masih layak digunakan, untuk memperbaiki masalah yang timbul, atau mungkin sudah waktunya untuk mengganti komponen yang rusak. Apabila arus gangguan ini tidak ditangani dengan baik, maka dapat menyebabkan kerusakan peralatan dan risiko bahaya bagi orang-orang di sekitar stasiun.
Untuk itu diperlukan suatu sistem proteksi (pengaman) berupa sistem pentanahan yang baik agar dapat menyalurkan arus gangguan dengan baik ke dalam tanah agar tidak terjadi bahaya yang lebih besar terhadap manusia dan peralatan yang ada di gardu induk. Berdasarkan hal tersebut di atas maka kami mencoba mengangkat topik diatas sebagai tugas akhir yang bertajuk “STUDI EVALUASI SISTEM BUMI DI GIGI UTAMA PINRANG” untuk mengetahui sejauh mana efektifitas sistem pembumian pada GI. Pinrang yaitu.
Rumusan Masalah
Batasan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Umum
Tujuan Pentanahan
Tahanan Jenis Tanah
Nilai resistivitas tanah pada tabel diatas tidak akan digunakan dalam evaluasi sistem pentanahan karena untuk memperoleh nilai tersebut akan dilakukan pengukuran langsung berdasarkan jenis tanah di lapangan. Kandungan air dalam tanah mempunyai pengaruh yang besar terhadap ketahanan tanah, dimana semakin besar konsentrasi air dalam tanah maka daya hantar tanah akan semakin besar, sehingga ketahanan tanah akan semakin kecil. Namun dengan bertambahnya konsentrasi air sampai 15% maka ketahanan tanah akan menurun dengan sangat cepat atau menjadi konduktor yang baik.
Apabila suhu meningkat, air akan berubah menjadi fasa air, molekul akan bebas bergerak sehingga kekonduksian elektrik tanah akan meningkat, rintangan tanah akan berkurangan. Pada suhu tanah yang lebih tinggi, air dalam tanah akan menguap yang menyebabkan tanah menjadi lebih kering, maka rintangan jenis tanah lebih besar.
Macam-macam Elektroda Pentanahan
Pentanahan dengan elektroda strip adalah pentanahan yang menggunakan elektroda yang berbentuk strip, cincin, dan lilitan yang ditanam secara horizontal pada permukaan tanah. Grounding mesh adalah suatu bentuk grounding dimana kabel-kabel penghantar diletakkan sejajar dan dihubungkan satu sama lain sehingga membentuk kisi-kisi (grid) dan mendatar dengan permukaan tanah. Bentuk grid ini bisa berbentuk persegi atau persegi panjang, tergantung dari besarnya grid yang digunakan. Ring grounding dilakukan dengan cara membentuk strip grounding elektroda yang menyerupai bentuk cincin (melingkar) kemudian elektroda tersebut dimasukkan secara horizontal ke dalam tanah.
Pembumian dengan cara ini terutama digunakan pada daerah yang berbatu-batu dan sulit untuk ditanami elektroda batang. Grounding dengan sistem pelat merupakan elektroda yang terbuat dari logam padat atau berongga dan umumnya ditanam dalam-dalam dengan cara ditanam secara horizontal atau vertikal ke dalam tanah, seperti pada gambar berikut.
Bahan Elektroda Pentanahan
Tahanan Tubuh Manusia
Keadaan Gangguan Tanah
Pada sistem tegangan tinggi, sering terjadi kecelakaan pada manusia, baik terjadi kontak langsung atau orang berada di daerah yang mempunyai gradien tegangan tinggi.Namun seperti yang telah disebutkan, yang menyebabkan bahaya tersebut adalah arus besar yang mengalir melalui sistem tersebut. orang. tubuh. Arus gangguan ini akan mengalir ke bagian-bagian peralatan yang terbuat dari logam dan juga akan mengalir ke tanah di sekitar pembangkit. Dan selanjutnya kita akan mengkaji beberapa kemungkinan terjadinya ketegangan dan kondisi masyarakat yang berada di dalam dan sekitar pabrik.
Sulit untuk menentukan secara pasti perhitungan tegangan yang mungkin timbul akibat kesalahan sehingga arus mengalir ke tanah, terutama pada orang yang berada di dalam atau di sekitar stasiun switching. Untuk menganalisis situasi ini, pendekatan yang berbeda diambil tergantung pada kondisi orang-orang di dalam atau di sekitar stasiun switching ketika terjadi gangguan tanah. Tegangan sentuh adalah tegangan yang timbul antara suatu benda yang disentuh dengan suatu titik yang berjarak 1 meter, dengan asumsi benda yang disentuh tersebut terhubung dengan jaringan ground di bawahnya. Rf = Hambatan kontak dengan tanah dan satu kaki menginjak tanah dengan lapisan karang 10 cm (3000 ohm).
Jumlah tegangan sentuh yang diijinkan dan lamanya gangguan Durasi gangguan t(detik) Tegangan sentuh yang diijinkan (volt). Tegangan langkah adalah tegangan yang terjadi antara kedua kaki seseorang yang berdiri di atas tanah, yang disuplai oleh arus gangguan ke tanah.Untuk lebih jelasnya lihat Gambar 2.6. Kapasitas tubuh manusia dibatasi oleh besar kecilnya arus yang mengalir di dalamnya. Namun seberapa besar dan berapa lama arus tersebut masih dapat dilawan oleh tubuh manusia hingga batas yang belum berbahaya masih sulit untuk ditentukan. dengan tubuh manusia itu sendiri dan dengan bantuan hewan tertentu. Dalam batas-batas tertentu, dimana besarnya beban arus berbahaya bagi organ-organ tubuh manusia, berbagai percobaan telah dilakukan pada beberapa sukarelawan, yang menghasilkan batas-batas untuk besarnya arus dan pengaruhnya terhadap orang sehat.
Jika arus yang melewati tubuh manusia lebih besar dan arusnya mengenai otot, dapat menyebabkan orang tersebut pingsan atau bahkan meninggal. 1.2-1.6 Tangan mulai terasa ada yang merayapi 1.6-6.0 Tangan terasa kesemutan sampai ke siku. 15-20 Otot tidak dapat melepaskan konduktor lagi 20-50 Dapat menyebabkan kerusakan pada tubuh manusia 50-100 Batasan arus yang dapat menyebabkan kematian.
Pengukuran Tahanan Tanah
- Tahanan Sistem Pentanahan Switchyard
Sistem pentanahan yang digunakan Gardu Induk Pinrang, Fare-pare, Barru merupakan sistem pentanahan listrik dan bertenaga listrik. Survey lapangan dan inspeksi langsung di lokasi Gardu Induk Pinrang untuk mendapatkan nilai resistivitas tanah. Literatur (Library Research), yaitu penulis membaca sejumlah buku yang berkaitan dengan sistem pentanahan, khususnya yang sering digunakan untuk gardu induk.
Seperti yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya, permasalahan pentanahan merupakan hal yang sangat penting dalam bidang ketenagalistrikan, khususnya pentanahan pada badan peralatan yang berada di dalam gardu induk agar tidak mengalami kerusakan akibat beban lebih, arus hubung singkat, atau gangguan petir. Sistem grounding pada Gardu Induk Pinrang menggunakan sistem grid. Penggunaan sistem grid untuk lahan gardu induk yang cukup luas sangat cocok karena tidak memerlukan penanaman yang lebih dalam, biaya yang murah dan relatif cocok untuk semua jenis lahan. Yang perlu diperhatikan adalah, apakah arus gangguan tanah yang mengalir pada lokasi gangguan atau pada titik ground gardu utama, dapat menimbulkan perbedaan tegangan pada permukaan tanah dan dapat mengakibatkan tegangan sentuh dan tegangan langkah melebihi batas yang ditentukan. Perbedaan pada gardu induk maka tahanan tanah harus dijaga sekecil mungkin. Karena daerah sekitar GI umumnya tertutup batuan, maka resistivitas tanahnya tinggi.
Untuk mengetahui besarnya arus yang mengalir ke tanah di Gardu Induk Pinrang digunakan persamaan berikut. Berdasarkan data yang diperoleh, sistem pentanahan yang digunakan pada Gardu Induk Pinrang adalah sistem grid dengan luas tanah 75 mx 30 m dengan kedalaman tanah 1 m dari permukaan tanah seperti terlihat pada Gambar 3.1. Untuk mempercepat arus gangguan maka hambatan bumi yang digunakan dijaga sekecil mungkin agar tidak membahayakan manusia dan peralatan gardu induk.
Sehingga nilai tahanan pembumian, baik diukur maupun dihitung, memenuhi persyaratan pembumian gardu induk. Sistem pentanahan yang dipasang pada area Gardu Induk Pinrang merupakan sistem pentanahan kombinasi grid dan rod. PLN guna menjaga kestabilan kondisi merekomendasikan penggaraman di kawasan Gardu Induk dengan tujuan menjaga kelembaban tanah, sehingga pengaruh kondisi musim tidak lagi menjadi masalah jika terjadi musim kemarau panjang.
Arus Hubung Singkat Maksimum
Panjang dan Luas Penampang Konduktor Pentanahan
Panjang penghantar sistem pembumian dan luas penampangnya sangat menentukan dalam perhitungan tahanan pentanahan, hal ini dikarenakan panjang penghantar (L) berbanding terbalik dengan hambatan (R). Khusus untuk sistem pentanahan jaringan, kuantifikasi resistansi sistem pentanahan sesuai dengan persamaan 3.8 yang dapat dilihat semakin banyak. Penentuan ukuran penampang konduktor untuk elektroda grounding sistem jaringan harus memperhitungkan arus maksimum yang akan melewati konduktor dan batas suhu yang diizinkan.
Syarat Aman Switchyard
Sistem Penyambungan Elektroda Pentanahan
METODOLOGI PENELITIAN…
Waktu dan Tempat Penelitian
Metode Penelitian
Flowchart Penelitian
Dengan mengukur tahanan tanah seperti pada gambar 3.1 dengan jarak masing-masing elektroda (a) = 15 meter diperoleh hasil sebagai berikut. Sehingga hasil pengukuran ketahanan tanah di atas memenuhi syarat sesuai jenis tanah yang ditentukan. Untuk menentukan besarnya arus gangguan ini dapat digunakan persamaan umum, tentunya dengan memperhitungkan arus gangguan maksimum yang mungkin terjadi akibat perkembangan sistem tenaga listrik di masa yang akan datang.
Sehubungan dengan arus maksimum yang mungkin terjadi pada jalur elektroda bumi dan batas suhu yang diperbolehkan untuk menentukan konduktor yang digunakan, maka arus yang digunakan adalah arus hubung singkat selama pengembangan sistem masa depan. Karena besarnya kapasitas yang terpasang pada stasiun trafo, maka kemungkinan arus gangguan mengalir ke dalam tanah melalui elektroda pentanahan cukup tinggi. Berdasarkan hasil pengukuran maka dapat dihitung besarnya tahanan pentanahan yang diperoleh dan dapat ditentukan besarnya tahanan pentanahan sebagai berikut.
Dari hasil perhitungan terlihat bahwa nilai tahanan pentanahan yang diperoleh lebih kecil dibandingkan dengan hasil pengukuran. Dari hasil perhitungan di atas terlihat bahwa nilai tegangan langkah sebenarnya lebih kecil dari tegangan langkah yang diijinkan (Eim < Estep), sehingga pemilihan jarak grid dan panjang total penghantar memenuhi syarat. Untuk mengetahui berapa besar arus yang masih dapat ditahan oleh tubuh manusia dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut.
Berdasarkan pengukuran menggunakan alat ground resistance tester & analisa perhitungan, sistem pembumian yang terpasang masih memenuhi syarat yang ditentukan dalam PUIL 2000 yaitu < 1 yaitu 0,49. Karena pengaruh kondisi musiman maka tahanan pembumian meningkat cukup signifikan, namun masih memenuhi persyaratan PT. Selain faktor kelembaban tanah yang perlu dijaga, juga dipandang perlu dilakukan perbaikan atau penggantian jenis sambungan yang sebelumnya menggunakan baut dan menggantinya dengan sistem las (Cadwell).
HASIL STUDI EVALUASI SISTEM PENTANAHAN PADA GARDU
Gardu Induk Pinrang
- Pengukuran jenis tanah
- Arus Hubung Singkat
- Penentuan Luas Penampang Konduktor Pentanahan
- Bentuk Sistem Pentanahan Yang Digunakan Pada Gardu Induk
Perhitungan berikut menggunakan 12 kereta dengan waktu terminasi arus gangguan 1 detik. Waktu 1 detik tersebut di atas dinilai memenuhi syarat dan cukup realistis. Karena sistem sambungan penghantar membentuk kisi-kisi dapat dilakukan dengan sambungan las atau sambungan baut, dengan mempertimbangkan kekuatan mekanik pada saat melewatkan arus gangguan, maka konstruksinya dilakukan dengan menggunakan sistem sambungan baut.
Analisis dan Perhitungan Sistem Pentanahan Gardu Induk Pinrang
- Perhitungan Besar Tahanan Pentanahan
- Perhitungan Besaran Tegangan
Kesimpulan
Saran
