131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

46
1. TIANG LISTRIK. Tiang listrik merupakan material yang terbuat dari besi, beton dan kayu agar jaringan tidak mengenai bangunan, pohon dan manusia atau binatang. 1.1. Fungsi Tiang Listrik Tiang listrik adalah salah satu komponen utama dari jaringan listrik tegangan rendah dan tegangan menengah yang menyangga hantaran listrik serta perlengkapannya tergantung dari keadaan lapangan. 1.1.1. Tiang Awal / Tiang Akhir. Tiang Awal/Tiang Akhir adalah tiang yang dipasang pada saluran listrik yang lurus dan hanya berfungsi sebagai penyangga kawat penghantar serta perlengkapannya, dimana gaya yang diderita oleh tiang adalah gaya yang diderita oleh tiang adalah gaya karena bersatu sudut. Gambar Tiang Awal / Tiang Akhir.

description

31816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusiewdw

Transcript of 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Page 1: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

1. TIANG LISTRIK.

Tiang listrik merupakan material yang terbuat dari besi, beton dan kayu agar jaringan tidak

mengenai bangunan, pohon dan manusia atau binatang.

1.1. Fungsi Tiang Listrik

Tiang listrik adalah salah satu komponen utama dari jaringan listrik tegangan rendah dan

tegangan menengah yang menyangga hantaran listrik serta perlengkapannya tergantung dari

keadaan lapangan.

1.1.1. Tiang Awal / Tiang Akhir.

Tiang Awal/Tiang Akhir adalah tiang yang dipasang pada saluran listrik yang lurus dan

hanya berfungsi sebagai penyangga kawat penghantar serta perlengkapannya, dimana gaya

yang diderita oleh tiang adalah gaya yang diderita oleh tiang adalah gaya karena bersatu

sudut.

Gambar Tiang Awal / Tiang Akhir.

Page 2: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

1.1.2. Tiang Penyangga.

Tiang peyangga adalah tiang yang dipasang pada saluran listrik, dimana pada tiang tersebut

arah penghantar membelok dan arah gaya tarikan kawat adalah berlawanan.

Gambar Tiang Penyangga

1.1.3. Tiang Sudut.

Sudut adalah tiang yang dipasang pada saluran listrik, dimana pada tiang tersebut arah

penghantar membelok dan arah gaya tarikan kawat adalah berlawanan.

Page 3: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Gambar Tiang sudut

1.1.4. Tiang Penegang/Tiang Tarik.

Tiang penegang/Tiang tarik adalah yang dipasang pada saluran listrik yang lurus, dimana

gaya tarik kawat bekerja terhadap tiang dari dua arah yang berlawanan.

Gambar Tiang Penegang/Tiang Tarik.

Page 4: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

1.1.5. Tiang Penopang.

Tiang penopang adalah tiang yang digunakan untuk menyangga tiang akhir, tiang sudut dan

tiang penegang agar kemungkinan tiang menjadi miring akibat gaya tarik kawat penghantar

dapat terhindar.

Standarisasi Konstruksi Jaringan Distribusi Tegangan Menengah

a. Konstruksi TM-1.

Konstruksi TM-1. Konstruksi TM-1 merupakan tiang tumpu yang digunakan untuk

rute jaringan lurus, dengan satu traves (cross-arm) dan menggunakan tiga buah isolator jenis

pin insulator dan tidak memakai treck skoor (guy wire). Penggunaan kostruksi TM-1 ini

hanya dapat dilakukan pada sudut 170°-180°.

Konstruksi TM-1 ini termasuk tiang penyangga yang merupakan tiang yang

dipasang pada saluran listrik yang lurus dan hanya berfungsi sebagai penyangga kawat

penghantar dimana gaya yang ditanggung oleh tiang adalah gaya karena beban kawat.

Gambar Konstruksi Tiang TM-1

Page 5: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

b. Konstruksi TM-2

Konstruksi TM-2. Konstruksi TM-2 digunakan untuk tiang tikungan dengan sudut

150° –170°, menggunakan double traves dan double isolator. Karena tiang sudut

maka konstruksi TM-2 mempunyai treck skoor.

Konstruksi TM-2 ini termasuk tiang sudut, yang merupakan tiang yang dipasang pada

saluran listrik, dimana pada tiang tersebut arah penghantar membelok dan arah gaya tarikan

kawat horizontal.

Konstruksi TM-2D. Konstruksi TM-2D mempunyai konstruksi sama dengan TM-2,

bedanya TM-2D digunakan untuk saluran ganda (double sirkuit), dan menggunakan double

treck schoor yang diletakkan dibawah masing-masing traves.

Gambar Konstruksi TM-2

c. Konstruksi TM-3.

Konstruksi TM-3 terpasang pada konstruksi tiang lurus, mempunyai double traves.

Isolator yang digunakan enam buah isolator jenis suspention insulator dan tiga buah

isolator jenis pin insulator. Konstruksi TM-3 ini tidak memakai treck schoor.

Konstruksi TM-3D. Konstruksi TM-3D sama dengan konstruksi TM-3, bedanya TM-

3D digunakan untuk saluran ganda (double sirkuit), empat buah traves, 12 isolator jenis

Page 6: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

suspension insulator, dan 6 isolator jenis pin insulator.

Gambar TM-3

d. Konstruksi TM-4.

Konstruksi TM-4. Konstruksi TM-4 digunakan pada konstruksi tiang TM akhir.

Mempunyai double traves, dengan tiga buah isolator jenis suspension insulator dan memakai

treck schoor.

Konstruksi TM-4 ini termasuk tiang awal atau tiang akhir yang merupakan tiang

yang dipasang pada permulaan atau pada akhir penerikan kawat penghantar, dimana

gaya tarikan kawat pekerja terhadap tiang dari satu arah

Konstruksi TM-4D. Konstruksi TM-4D sama dengan konstruksi TM-4, bedanya

TM-4D mempunyai double sirkuit dengan double treck schoor.

Gambar Konstruksi TM-4

Page 7: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

e. Konstruksi TM-5

Konstruksi TM-5. Terpasang pada konstruksi tiang TM lurus dengan belokan

antara 120° – 180°, menggunakan double traves dengan enam buah isolator jenis suspension

dan tiga buah isolator jenis pin insulator, dan memakai treck schoor.

Konstruksi TM-5D. Konstruksi TM-5D sama dengan TM-5, namun TM-5D

digunakan untuk saluran ganda (double sirkuit) dengan double treck schoor.

Gambar Konstruksi TM-5

f. Konstruksi TM-6.

Konstruksi TM-6 ini terpasang pada konstruksi tiang TM siku (60° - 90°) Masing-masing

double traves disilang 4. Isolator yang digunakan jenis suspension insulator sebanyak 6 buah

dan satu isolator jenis pin insulator. Konstruksi ini memakai treck skoor ganda.

Konstruksi TM-6 ini termasuk tiang sudut, yang merupakan tiang yang dipasang

pada saluran listrik, dimana pada tiang tersebut arah penghantar membelok dan arah gaya

tarikan kawat horizontal

Gambar Konstruksi TM-6

Page 8: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

g. Konstruksi TM-7

Konstruksi TM-7 digunakan pada konstruksi pencabangan jaringan tegangan menengah

dengan sudut siku (90°). Masing-masing double traves disilang 4. Pada TM induk memakai

isolator suspension, pada TM percabangan juga memakai isolator suspension dan

menggunakan isolator jenis pin. Konstruksi ini memakai treck skoor.

Konstruksi TM-7D terpasang pada konstruksi percabangan Jaringan Tegangan

Menengah (JTM) sudut siku (90°). Masing-masing satu traves disilang 2. TM induk memakai

isolator tumpu dan pada TN percabangan juga memakai isolator tumpu. Type isolator tumpu.

Dan memakai treck skoor.

Gambar Konstruksi TM-7

h. Konstruksi TM-8

Konstruksi TM-8 ini terpasang pada konstruksi percabangan JTM sudut siku (90°).

Masing-masing double traves disilang 4. TM induk memakai isolator tumpu dan TM

percabangan memakai isolator suspension. Type isolator yang digunakan ada dua jenis.

Memakai treck skoor. TM-8 hampir sama dengan TM-7 hanya bedanya pada isolator TM

Page 9: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

induknya.

Gambar Konstruksi TM-8

i. Konstruksi TM-9

Konstruksi TM-9 terpasang pada konstruksi jaringan TM penyangga

lurus. Satu traves. Type isolator tumpu. Tidak pakai treck skoor. TM-9 biasanya lebih

banyak digunakan pada daerah perkotaan yang banyak bangunan

Konstruksi TM-9 ini termasuk konstruksi tiang penyangga yang merupakan tiang

yang dipasang pada saluran listrik yang lurus dan hanya berfungsi sebagai penyangga

kawat penghantar dimana gaya yang ditanggung oleh tiang adalah gaya karena beban kawat.

Page 10: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Gambar Konstruksi TM-9

j. Konstruksi TM-10

Konstruksi TM-10 sama dengan konstruksi TM-6. TM-10 terpasang pada konstruksi

tiang tikungan siku (sudut 60° - 90°). Masing-masing double traves disilang 4. Isolator type

suspension. Memakai treck skoor ganda.

Gambar Konstruksi TM-10

Page 11: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

k. Konstruksi TM-11

Konstruksi TM-11 terpasang pada konstruksi tiang TM akhir, Opstijg kabel. TM

double traves. Isolator type suspension. Satu traves untuk lightnig arrester. Dan memakai

treck skoor.

Konstruksi TM-11 merupakan tiang akhir yang merupakan tiang yang dipasang pada

permulaan dan akhir penerikan kawat penghantar, dimana gaya tarikan kawat pekerja terhadap

tiang dari satu arah.

Gambar Konstruksi TM-11

l. Konstruksi TM-12

Konstruksi TM-12 merupakan tiang penyangga lurus. Terpasang pada konstruksi

tiang pada hutan lindung. Mempunyai isolator jenis tumpu. Tidak memakai traves.

Konstruksi TM-12 merupakan tiang penyangga, yaitu tiang yang dipasang pada

saluran listrik yang lurus dan hanya berfungsi sebagai penyangga kawat penghantar dimana

gaya yang ditanggung oleh tiang adalah gaya karena beban kawat.

Page 12: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Gambar Konstruksi TM-12

m. Konstruksi TM-13

Konstruksi TM-13. Merupakan konstruksi tiang penyangga lurus. Terpasang pada

konstruksi tiang hutan lindung. Isolator type tumpu. Tidak memakai traves.

Konstruksi TM-13 merupakan tiang penyangga, yaitu tiang yang dipasang pada

saluran listrik yang lurus dan hanya berfungsi sebagai penyangga kawat penghantar dimana

gaya yang ditanggung oleh tiang adalah gaya karena beban kawat.

Gambar Konstruksi TM-13

Page 13: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

n. Konstruksi TM-14

Konstruksi TM-14 merupakan konstruksi tiang tarik vertical (sudut 150°- 170°).

Terpasang pada konstruksi tiang hutan lindung. Type isolator suspension. Tidak memakai

traves.

Gambar Konstruksi TM-14

o. Konstruksi TM-15

Konstruksi TM-15 merupakan TM yang terpasang pada konstruksi tiang tarik

akhir dengan menggunakan Arrester. Mempunyai double traves. Type isolator tumpu.

Memakai treck skoor.

Konstruksi TM-15 merupakan tiang akhir, yang merupakan tiang yang dipasang

pada permulaan dan akhir penerikan kawat penghantar, dimana gaya tarikan kawat

pekerja terhadap tiang dari satu arah.

Page 14: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Gambar Konstruksi TM-15

p. Konstruksi TM-16

Konstruksi TM-16 merupakan konstruksi tiang portal dengan double

traves. Isolator yang digunakan jenis suspension, dan jenis pin. Konstruksi TM-16

digunakan untuk jaringan yang melalui sungai dengan treck schoor.

Gambar Konstruksi TM-16

Page 15: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

q. Konstruksi TM-17.

Konstuksi TM-17 merupakan konstruksi tiang tarik vertikal dengan menggunakan

isolator jenis suspension dan isolator jenis pin. Konstruksi TM-17 ini digunakan untuk jaringan

bersudut 120°-180° dengan treck schoor.

r. Konstruksi TM-18.

Konstruksi TM-18 ini digunakan untuk sudut 90° yang merupakan kontruksi tiang tarik

vertikal yang menggunakan double treck schoor. Isolator yang dgunakan jenis suspension tanpa

travers.

s. Konstruksi TM-19.

Konstruksi TM-19 merupakan tiang khusus yang dipasang LBS (Load Break Switch)

pada bagian puncaknya. Mempunyai double traves. Isolator yang digunakan jenis suspension.

Gambar Konstruksi TM-19

Page 16: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

1.2. Kekuatan Puncak Tiang.

Kekuatan pada puncak tiang ditentukan oleh beberapa factor antara lain adalah berat

kawat penghantar, dan tarikkan penghantar. Kawat penghantar sepanjang jarak dari 2 buah

tiang merupakan gaya tarik yang harus dipikul oleh puncak tiang. Disamping berat

penghantar yang ditentukan instalasinya.

Gaya yang diakibatkan oleh berat kawat penghantar, bergantung dari jenis dan ukuran

bahan penghantar. Sedangkan gaya tarik kawat penghantar dan tiang ditentukan pada dasar

tiang yang mempunyai momen terbesar.

Kekuatan puncak tiang ditentukan oleh konstruksi dan ukuran tiang sedang gaya yang

bekerja pada tiang ditentukan oleh :

A. Berat kawat hantar (jenis, ukuran, dan bahan hantaran)

B. Gaya tarik kawat hantaran.

1.3. Jenis Tiang Listrik Berdasarkan Bahannya

1. Tiang Baja

2. Tiang Beton

3. Tiang Kayu

Tiang- tiang berikut merupakan tiang beton.

Tiang Beton

A . Jenis Tiang Beton

1. Tiang Beton Berpenampang Bulat

Tiang Beton Berpenampang Bulat adalah tiang beton praktekan dan bertulang

berpenampang bulat konis berongga ditengahnya dengan peruncingan (taper) nominal

1/75.

Page 17: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Gambar Tiang Beton Penampang Bulat

2.Tiang Beton Penampang H

Tiang beton penampang H adalah tiang beton praktekan berpenampang H di sepanjang

kira-kira 5/6 panjang tiang bagian bawah dan berpenampang segi empat dibagian

atasnya dengan peruncinga (taper) 1/75.

Tiang beton bertulang (steel reinforced concrete poles) dapat diklasifikasikan menurut cara

pembuatannya dan manurut cara menghimpunnya (assembling).

Titik beban kerja 25 cm dari ujung atas tiang.

Page 18: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Tabel : Dimensi tiang beton penampang H

Panjang

(m)

Tinggi titik Tumpu

(batas tanam)

(m)

Ukuran penampang Beban Kerja *)

A

(cm)

B

(cm)

Arah X

(daN)

Arah Y

(daN)

7

9

11

1,2

1,5

1,9

8,5

8,5

11

11

15

17

-

11

11

15

17

-

9,5

9,5

16

16

20

20

-

16

16

20

20

-

100

100

20

350

500

800

1200

200

350

500

800

1200

40

40

80

125

175

240

480

80

125

175

240

480

Titik beban kerja 25 cm dari ujung atas ring

Catatan :

*) 1 N = 1 kg : 9,8065; secara praktis dapat diambil 1 daN = 1 kg

Tabel Toleransi

Dimensi Toleransi (mm)

Diameter luar / penampang

+ 4

- 2

Panjang

+ 30

- 20

Page 19: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Gambar Tiang Beton Penampang H

Penandaan Pada Tiang

Tiang Beton harus dilengkapi dengan tanda sebagai berikut :

1. Tanda pengenal :

merek peniagaan (logo).

jenis tiang.

tanggal dan nomor produksi.

2. Tanda titik angkat tiang, berupa garis lurus tebal melingkar setengah lingkaran.

3. Tanda batas tanam tiang, berupa garis lurus tebal melingkar tiang.

4. Tanda pembumian (bila tiang dilengkapi dengan pembumian) berupa lambing

pembumian yang ditempatkan dibawah huruf terakhir “tanggal dan nomor

produksi”.

Letak tanda pengenal 1,5 meter diatas batas tanam (garis tanah), terhadap merek

perniagaan.

Cara penandaan sesuai dengan Lampiran B.

Page 20: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Jenis tiang harus dibedakan dengan kode warna pada semua huruf tanda pengenal

kecuali merek perniagaan, sebagai berikut :

a. Beban kerja 100 daN – warna Hitam.

b. Beban kerja 200 daN – warna Biru.

c. Beban kerja 350 daN – warna Merah.

d. Beban kerja 500 daN – warna Hijau.

e. Beban kerja 800 daN – warna Kuning.

f. Beban kerja 1200 daN – warna Putih.

Penandaan harus jelas dengan warna mencolok dan tidak mudah terhapus.

A. Keuntungan Tiang Beton

Keuntungan tiang beton ialah :

a. Pemeliharaan praktis nol

b. Kekuatan puncak sangat besar

c. Umur praktis tidak terbatas

B. Kerugian Tiang Beton

Kerugian tiang beton ialah :

a. Rapuh (gampang pecah dan patah).

b. Berat. Karenanya untuk daerah yang sukar / berbukit sulit dipasang.

c. Mengangkut dan memindahkan sukar.

d. Mendirikan dan menanam memerlukan keahlian serta memerlukan alat-alat

khusus.

Gardu Distribusi

Gardu distribusi merupakan salah satu komponen dari suatu sistem distribusi yang berfungsi

untuk menghubungkan jaringan ke konsumen atau untuk membagikan/mendistribusikan

tenaga listrik pada beban/konsumen baik konsumen tegangan menengah maupun konsumen

tegangan rendah.

Page 21: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Macam-Macam Gardu Distribusi

a. Gardu Portal

Gardu portal adalah gardu trafo yang secara keseluruhan instalasinya dipasang pada 2 buah

tiang atau lebih.

Gambar Gardu Portal

b. Gardu Kontrol/Cantol

Gardu kontrol adalah gardu trafo yang secara keseluruhan instalasinya dipasang pada satu

tiang.

Page 22: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Gambar Gardu Cantol/kontrol

Transformator

Transformator adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi

listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain, melalui suatu

gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induks-elektromagnetik.Transformator digunakan

secara luas, baik dalam bidang tenaga listrik maupun elektronika.Penggunaan transformator

dalam sistem tenaga memungkinkan terpilihnya tegangan yang sesuai, dan ekonomis untuk tiap-

tiap keperluan, misalnya kebutuhan akan tegangan tinggi dalam pengiriman daya listrik jarak

jauh

Untuk kepentingan yang sama didalam penggunaannya transformator dibedakan menjadi

Transfomator Daya, Transformator distribusi, dan Tranformator Ukur/Instrument. Pada dasarnya

ketiga peralatan transformator tersebut adalah sama, namun pada transfomator ukur yang

diutamakan adalah tegangan dan arusnya sedangkan transformator tenaga adalah dayanya.

Dengan demikian pada peralatan transformator ukur umumnya mempunyai kapasitas yang relatif

rendah.

Page 23: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Transformator Daya

Transformator daya merupakan peralatan listrik yang berfungsi untuk memindahkan daya

dari satu rangkaian ke rangkaian yang lain pada tingkat tegangan yang berbeda. Pada umumnya

suatu transformator disebut transformator daya, apabila daya yang dipindahkan melebihi 500

KVA atau bekerja pada sistem tegangan diatas 67 kV. Sesuai dengan fungsinya itu transformator

daya ditempatkan dipusat-pusat pembangkit atau gardu induk. Di pusat pembangkit,

transformator daya digunakan untuk menurunkan tegangan. Transformator daya yang digunakan

pada gardu induk tegangan tinggi sekali (EHV) umumnya berupa tiga buah transformator 1 fasa.

Penggunaan satu buah transformator 3 fasa sebenarnya lebih menguntungkan karena harganya

lebih murah jika dibandingkan tiga buah transformator 1 fasa, memerlukan ruang yang lebih

sedikit. Tetapi sukarnya pengangkutan yang disebabkan beratnya peralatan maka digunakan 3

buah transformator 1 fasa.

Selama beroperasi, transformator daya akan mengeluarkan panas yang timbul dari inti

besi dan lilitan tembaga. Agar tidak menimbulkan kerusakan pada transformator daya, maka

diperlukan pendinginan. Berdasarkan pendinginannya, transformator daya digolongkan dalam

dua jenis yaitu transformator daya yang tercelup dalam minyak (oil imersed transformer) dan

transformator daya jenis kering (dry type transformer).

Transformator Distribusi

Trafo Distribusi adalah merupakan suatu komponen yang sangat penting dalam

penyaluran tenaga listrik dari gardu distribusi ke konsumen. Kerusakan pada transformator

Distribusi menyebabkan kontiniutas pelayanan terhadap konsumen akan terganggu (terjadi

pemutusan aliran listrik atau pemadaman). Pemadaman merupakan suatu kerugian yang

menyebabkan biaya-biaya pembangkitan akan meningkat tergantung harga KWH yang tidak

terjual. Pemilihan rating transformator Distribusi yang tidak sesuai dengan kebutuhan beban

akan menyebabkan efisiensi menjadi kecil, begitu juga penempatan lokasi transformator

Distribusi yang tidak cocok mempengaruhi drop tegangan ujung pada konsumen atau

jatuhnya/turunnya tegangan ujung saluran/konsumen.

Distribusi yang tepat, rating sesuai dengan kebutuhan beban akan menjaga tegangan jatuh

pada konsumen dan akan menaikkan efisiensi penggunaan transformator distribusi. Jadi

Page 24: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Transformator distribusi merupakan salah satu peralatan yang perlu dipelihara dan dipergunakan

sebaik mungkin (seefisien mungkin), sehingga keandalan/kontinuitas pelayanan terhadap

terjamin.

Transformator distribusi yang sering digunakan pada saluran udara sistem distribusi dapat

dikategorikan sebagai berikut :

1. Conventional Transformer

2. Completely Self Protecting Transformer (CSP)

3. Completely Self Protecting for Secondary BankingTransformer (CSPB)

Gambar Trafo distribusi

Conventional Transformer merupakan transformator distribusi yang tidak

dilengkapi/tidak terintegral dengan peralatan-peralatan pengaman terhadap petir, gangguan fasa,

atau beban lebih. Peralatan pengaman diberikan sebagai bagian perlengkapan dari

Page 25: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

transformator.Completely Self Protecting Transformer (CSP) merupakan transformator distribusi

yang sudah yang dilengkapi/ terintegral dengan peralatan-peralatan pengaman terhadap petir atau

surja, beban lebih, dan hubung singkat. Lightning Arrester menempel langsung pada badan

transformator, yang melindungi kumparan primer terhadap petir dan line surja. Pengaman beban

lebih dilengkapi dengan circuit breaker yang berada didalam tangki transformator. Transformator

CSP I fasa (pendingin minyak- 650C, 60 Hz, 10-500 kVA) tersedia untuk rating tegangan primer

dari 2,4 kV sampai 34,4 kV. Tegangan sekunder 120/240 atau 240/480//277 V. Transformator

distribusi CPSB mempunyai bentuk yang mirip dengan transformator CSP, tetapi CPSB

dilengkapi dengan dua buah circuit breaker, yang digunakan untuk memisahkan bagian sekunder

bila diperlukan.

Transformator distribusi yang sering digunakan pada saluran bawah tanah sistem

distribusi dapat dikategorikan sebagai berikut :

1. Subway Transformer

2. Low Cost Residential Transformer

3. Network Transformer

Subway Transformer digunakan dalam ruang bawah tanah. Dengan tipe konvensional

dan tipe pengaman arus. Low Cost Residential Transformer pada dasarnya sama dengan

transformator konvensional saluran udara. Network Transformer digunakan pada jaringan

sekunder. Network transformers mempunyai pemutus primer dan switch grounding.

ISOLATOR

Fungsi Isolator

Fungsi isolator dapat ditinjau dari 2 (segi), yaitu :

a. Fungsi dari segi listrik

- Untuk menyekat / mengisolasi antara kawat phasa dengan tagangan.

- Untuk menyekat / mengisolasi antara kawat phasa dengan kawat phasa.

b. Fungsi dari segi mekanik :

Page 26: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

- Menahan berat dari penghantar / kawat.

- Mengatur jarak dan sudut antar penghantar / kawat dan kawat.

- Menahan adanya perubahan kawat akibat perbedaan temperatur dan angin.

Bahan Isolator

Bahan yang digunakan untuk membuat isolator yang paling banyak digunakan pada

system distribusi antara lain :

- Isolator gelas

- Isolator keramik

Cara Penggunaanya

Menurut cara penggunaannya, isolator TR dibedakan menjadi tiga, yaitu :

1. Isolator Penopang / tumpu (Type RM, dan Type N).

Adalah jenis isolator berfungsi sebagai tiang penopang, dimana bebannya hanya

merupakan berat penghantar saja, sedangkan beban tarikan hamper sama dengan nol (= 0).

Gambar Isolator Penopang jenis line post

Page 27: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Gambar Isolator Penopang jenis Pin Post

2. Ioslator Penegang/Penarik (Type Afspan, Champignon dan Type B).

Adalah jenis isolator yang dipasang pada tiang yang mempunyai beban tarikan, baik dari

satu arah maupun dari 2 (dua) arah.

Gambar Isolator Penegang/Penarik

Page 28: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Sistem Pengaman pada Sistem Jaringan Distribusi

Agar suatu sistem distribusi dapat berfungsi dengan secara baik, gangguan-gangguan

yang terjadi pada tiap bagian harus dapat dideteksi dan dipisahkan dari sistem lainnya dalam

waktu yang secepatnya, bahkan kalau dapat, mungkin pada awal terjadinya gangguan.

Keberhasilan berfungsinya proteksi memerlukan adanya suatu koordinasi antara berbagai alat

proteksi yang dipakai. Adapun fungsi

sistem pengaman adalah :

• Melokalisir gangguan untuk membebaskan perlatan dari gangguan.

• Membebaskan bagian yang tidak bekerja normal, untuk mencegah kerusakan.

• Memberi petunjuk atau indikasi atas lokasi serta macam dari kegagalan

• Untuk dapat memberikan pelayanan listrik dengan keandalan yang tinggi kepada konsumen.

• Untuk mengamankan keselamatan manusia terutama terhadap bahaya yang ditimbulkan listrik.

Dalam usaha menjaga kontinuitas pelayanan tenaga listrik dan menjaga agar peralatan

pada jaringan primer 20 kV tidak mengalami kerusakan total akibat gangguan, maka mutlak

diperlukan peralatan pengaman. Adapun peralatan pengaman yang digunakan pada jaringan

tegangan menengah 20 kV terbagi menjadi :

Peralatan pemisah atau penghubung

Peralatan pengaman arus lebih

Peralatan pengaman tegangan lebih.

Peralatan Pemisah atau Penghubung

Fungsi dari pemutus beban atau pemutus daya (PMT) adalah untuk mempermudah dalam

membuka dan menutup suatu saluran yang menghubungkan sumber dengan beban baik dalam

Page 29: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

keadaan normal maupun dalam keadaan gangguan.Jenis pemutus yang digunakan pada gardu

adalah :

• Circuit Breaker (Pemutus Tenaga)

• Disconnecting Switch (DS)

Sedangkan pemutus pada jaringan adalah :

• Load Break Switch (LBS)

• Vacum Switch (AVS)

Load Break Switch (LBS)

Swich pemutus beban ( Load Break Switch, LBS) merupakan saklar atau pemutus arus

tiga fase untuk penempatan di luar ruas pada tiang pancang, yangdikendalikan secara elektronis.

Switch dengan penempatan di atas tiang pancang inidioptimalkan melalui control jarak jauh dan

skema otomatisasi. Swich pemutus beban juga merupakan sebuah system penginterupsi hampa

yang terisolasi oleh gas SF6dalam sebuah tangki baja anti karat dan disegel.

Sistem kabelnya yang full-insulated dan system pemasangan pada tiang pancang yang

sederhana yang membuat proses instalasi lebih cepat dengan biayayang rendah. Sistem

pengendalian elektroniknya ditempatkan pada sebuah kotak pengendali yang terbuat dari baja

anti karat sehingga dapat digunakan dalam berbagaikondisi lingkungan.Panel pengendali (user-

friendly) dan tahan segala kondisi cuaca. Sistemmonitoring dan pengendalian jarak jauh juga

dapat ditambahkan tanpa perlumenambahkan Remote Terminal Unit (RTU).Pada umumnya

versi-versi peralatan terdiri dari:

Pole Top Load Break Switch

Pole Top Control Cubicle

Control & Protection Module

Dokumen-dokumen yang terkait antara lain :

• Window Switchgear Operating Sistem (WSOS)

• Tes and Training Set (TTS)

Page 30: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

• Database Access Protocol (DAP)

• Specific Telemetry Protocol Implementations

• Panel Kontrol Jarak Jauh

• Workshop Field dan Test Procedures

• Prosedur Penggantian CAPM

Versi-Versi Peralatan mencakup Contact Close dari penerimaan perintah tutup <1.2 sec dan

Contact Open sejak diterimanya perintah buka <1.2 sec. Tegangan Line Maksimum pada

Swicthgear Ratings antara 12 atau 24kV dengan arus kontinyu 630 A RMS. Media Isolasi Gas

SF6 dengan tekanan operasional gas SF6 pada suhu 20 C adalah 200kPa Gauge. Pengoperasian

secara manual dapat dilakukan secara independent oleh operator. Tekanan untuk

mengoperasikan tuas Max 20 kg. Switch pemutus beban dilengkapi dengan bushing boots

elastomeric untuk ruang terbuka. Boots tersebut dapat menampung kabel berisolasi dengan

ukuran diameter antara 16 – 32 mm dan akan menghasilkan sistem yang terisolir penuh. Kabel

pre-cut yang telah diberi terminal dapat digunakan langsung untuk bushing switch Pemutus

Beban dan telah memenuhi persyaratan yang sesuai dengan peralatan tersebut. Namun demikian,

untuk kabel, dapat menggunakan yang telah disediakan oleh peralatan tersebut sepanjang masih

memenuhi spesifikasi yang ditentukan.

Kabel standart yang digunakan sebagai berikut.

Konstruksi dan Operasi Load Break Switch dan Sectionaliser diuraikansebagai berikut. Load

Break Swicth menggunakan puffer interrupter di dalam sebuahtangki baja anti karat yang dilas

penuh yang diisi dengan gas SF6. Interrupter tersebutdiletakkan secara berkelompok dan

digerakkan oleh mekanisme pegas. Inidioperasikan baik secara manual maupun dengan sebuah

motor DC dalamkompartemen motor di bawah tangki. Listrik motor berasal dari batere-batere

24Vdalam ruang kontrol.

Page 31: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Gambar Load Break Switch ( LBS )

Transformer-transformer arus dipasang di dalam tangki dan dihubungkan keelemen-

elemen elektronik untuk memberikan indikasi gangguan dan linemeasurement. Terdapat

bushing-bushing epoksi dengan transformer tegangankapasitif, ini terhubung ke elemen-elemen

elektronik untuk memberikan line sensingdan pengukuran.

Elemen-elemen elektronik control terletak dalam ruang kontrol memilikistandar yang

sama yang digunakan untuk mengoperasikan swicthgear intelijen, yangdihubungkan ke

switchgear dengan kabel kontrol yang dimasukkan ke Swicth CableEntry Module (SCEM) yang

terletak di dalam kompartemen motor.

Page 32: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Pengujian Load Break Switch

Kabel-kabel HV disupply dalam dua bentuk:

•Dilengkapi dengan lug untuk dipasang pada ujung bushing (250 atau 400A).

•Dilengkapi dengan theaded termination yang disekrupkan ke dalam bushing(630A)

.Untuk kedua bentuk tersebut prosedurnya adalah untuk memasangkabel pada bushing

dan kemudian menutupnya dengan bushing boot sepertiyang digambarkan pada bagian-bagian

berikut (Lihat Gambar ). Perhatikan bahwa isi silikon sangat penting karena menjamin baut

tersegel ke bushing dan tidak ada air yang masuk.

Gambar Melepas Kabel kontrol

Page 33: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Gambar Pengujian Load Break

• Bushing disuplai dalam keadaan bersih dan dilindungi dengan kap busa.Pastikan tidak terjadi

gangguan dan badan bushing konduktor tengah berlapistimah atau palm dalam keadaan bersih

dan tidak ada kerusakan. Jika bushingnya kotor maka harus dibersihkan dengan spirtus meyil

Sikat atau gosok dengan kertas pasir untuk

• menghilangkan oksida.

• Beri pelumas ada bushing dan konduktor dengan lemak silikon yangdisediakan.

• Bongkar cable tail dan bushing boots. Pastikan bahwa terminai kabel dan boot dalam keadaan

bersih dan tidak ada kerusakan, jika perlu, bersihkan denganspirtus metal.

• Dorong bootnya lewat kabel sejauh kira-kira 1 meter dari termjinasi (berisedikit pelumas pada

ujung boot agar boot bisa dengan mudah didorongmelalui kabel). Isi bushing boot dengan lemak

silicon yang disediakan, mulaidari ujung closed end sampai kira-kira 60 mm dari ujung lainnya

pen end dari boot tersebut. Saat anda mengisi boot terus geser boot tersebut kebawah. Iniakan

mendorong lemak ke dalam boot.

Page 34: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

• Untuk kabel-kabel dengan ujung spiral sekrup, masukkan ke dalam bushingdengan memutar

seluruh cable tail. Kencangkan sampai 70Nm denganmenggunakan spanner di seluruh locknut

yang terpasang. Hati-hati agar inidilakukan dengan pelan-pelan.

• Untuk kabel-kabel yang mempunyai lug pada ujungnya. Gorokkan pasta pesekat aluminium

dan pasang lug itu pada bushing palm dengan baut yangtersedia dan kencangkan sampai 60Nm.

Boot kebawah sambil memutar-mutarkan bootnya. Pasang pada tempatnya dengan menggunakan

cincin penjepit dan spanner yang tersedia. Dasar boot harus benar-benar duduk diatas tangki

saklar pemutus. Selama proses pengepitan akan silikon akan keluar dari bagian atas boot tempat

ujung kabel keluar. Ini hal yang biasa dan bisadibantu dengan memasukkan obeng kecil ke

dalam boot di sepanjang ujungkabel ( cable tail ). Lemak silikon juga akan keluar dari saklar

dasar bushing.Ini hal yang biasa. Lap lemak silikon yang keluar itu dengan kain

bersih.Perhatikan bahwa anda harus mendorong boot dengan keras agar boot bisaturun cukup

jauh agar bisa terpasang dengan baik pada cincin penjepit.

• Lumasi permukaan bushing, geser bushing Pada cuaca dingin anda harusmendorong sangat

keras. Pemasangan boot ini paling baik dikerjakan oleh duaorang, satu orang mendorong dan

lainnya memasang dan memutar cincin penjepit.

Automatic Vacuum Switch (AVS)

Suatu peralatan pemutus yang bekerja secara otomatis untuk membebaskan seksi-seksi

yang terganggu dari suatu sistem distribusi jaringan distribusi tenaga listrik atau dengan kata lain

membebaskan atau melokalisir daerah yang teganggu tetap mendapatkan supply tenaga listrik.

Pemasangan AVS pada jaringan distribusi tenaga listrik 20 KV dilengkapi dengan pemasangan

recloser (pemutus balik otomatis) dan fault section indicator penyulang. Hal ini dimaksudkan

untuk mengoptimalkan kerja dari AVS.

Page 35: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Gambar Automatic Vacuum Switch (AVS)

Kontruksi AVS terdiri dari beberapa bagian antara lain :

1. Vacum Switch (VS)

Merupakan saklar yang menggunakan media hampa udara untuk memadamkan busur api

yang timbul diantara kontak-kontaknya pada saat menyambung dan memutuskan beban, dan

sebagai bahan penyekat (isolasi)

pada saat VS membuka (off).

2. Kotak Pengatur AVS Tree type

Kotak pengatur ini memperoleh supply daya listrik dari satu atau dua buah power control

transformator 20 / 0.13 KV – 3.9 KV. Kotak pengatur ini terdiri dari : Power Supply Switch

(SW), digunakan untuk menghubungkan kotak pengatur dengan power control transformator.

Peralatan Pengaman Arus Lebih

Fungsi dari peralatan pengaman arus lebih adalah untuk mengatasi gangguan arus lebih

pada sistem distribusi sebelum gangguan tersebut meluas keseluruh sistem yang ada. Peralatan

yang banyak digunakan pada jaringan distribusi adalah :

Fuse Cut Out

Rele Arus Lebih

Page 36: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Recloser (Pemutus Balik Otomatis)

Fuse Cut Out

Fuse merupakan kombinasi alat pelindung dan pemutus rangkaian, yang mempunyai

prinsip melebur (expulsion) atau mengamankan gangguan permanen antara fasa ke tanah, apalagi

dilewati arus yang besarnya melebihi rating arusnya. Apabila terjadi gangguan maka elemen

pelebur yang terletak pada tabung fiber akan meleleh dan terjadi busur api yang akan mengenai

tabung fiber sehingga menghasilkan gas yang dapat segera mematikan busur api.

Karakteristik waktu/arus dari sebuah fuse adalah sekitar I2t. karakteristik arus waktu dari

berbagai sambungan fuse yang berbeda, elemen-elemnnya berbeda dan membutuhkan perhatian

yang hati-hati untuk memakainya pada sebuah sistem. Untuk semua jenis fuse, batas arus

fusenya biasanya lebih tinggi daripada arus normalnya. Factor penting yang mempengaruhi batas

arus yang sesuai dari fuse adalah arus beban lebih yang mungkin pada rangkaian termasuk

harnmonisa yang ada, naiknya arus lebih bersamaan arus ke transformator, starting motor,

kapasitor. Fuse-fuse yang melewatkan arus melampaui batas arus untuk waktu lebih lama

daripada waktu melewatkan arus pemutus minimum dapat mengalami kerusakan yang dapat

mempengaruhi karakteristiknya, terutama kemampuan memutus.

FCO dpt dibedakan menjadi 2 (SPLN 64 (1985:1)

1. pelebur/FCO jenis pembatas arus/current limiting fuse

pelebur/FCO jenis pembatas arus/current limiting fuse adalah pelebur yang selama dan

oleh kerjanya dalam waktu selang arus tertentu, membatasi arus yang lewat ke suatu nilai yang

cukup rendah dari nilai puncak arus perkiraannya. pelebur jenis ini digunakan untuk pasangan

dalam pada sisi primer transformator distribusi pada gardu bangunan.

2. pelebur/FCO jenis letupan/expultion fuse

pelebur/FCO jenis letupan/expultion fuse adalah pelebur jenis ini dimana busur listrik

yamg terjadi pada waktu pemutusan, dipadamkan oleh semprotan gas yang timbul karena busur

api tsb. pelebur jenis ini digunakan untuk pasangan luar dari sisi primer trafo distribusi

Page 37: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

tiang.adapun menurut PLN kapasitas anak pelebur untuk pemasangan fuse cutout antara lain :

3A, 6A, 8A, 10A, 15A, 20A, 25A, 50A.

Karakteristik fuse cut out mempunyai sepasang garis lengkung yang disebutkarakteristik

arus waktu. Lengkung yang berada di bawah disebut waktu lebur minimum (minimum melting

time), lengkung di atas disebut waktu bebas maksimum(maximum clearing time). Ada dua tipe

fuse cut out yaitu tipe cepat (K) dan tipelambat (T). Perbedaan kedua tipe ini terletak pada speed

rationya

Gambar Fuse Cut Out

Page 38: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Relai Arus Lebih (Over Current Relay)

Relai merupakan peralatan pengaman yang dipasang pada peralatan yang berfungsi untuk

melindungi peralatan listrik dari gangguan yang mungkin terjadi. Tujuan dipasang relai

pengaman adalah :

- Menghindari atau mengurangi kerusakan yang terjadi akibat gangguan pada alat yang dilalui

arus gangguan.

- Menyelamatkan sistem atau bagian sistem lainnya yang tidak terganggu supaya tetap dapat

bekerja terus, dengan cara melepaskan bagian sistem yang terganggu sedemikian rupa sehingga

penyimpangan atau kesalahan akibat gangguan tersebut tidak memberikan akibat negative yang

lebih luas terhadap keseluruhan sistem yang ada.

Peralatan proteksi harus dirancang sedemikian rupa sehingga gangguan dapat dengan

segera diputuskan atau dihilangkan. Suatu gangguan yang serius dapat menyebabkan pemutusan

yang cepat dan dapat kerusakan pada peralatan. Gangguan yang terjadi secara tidak langsung

harus diketahui oleh operator sehingga peralatan dapat dioperasikan di luar daerah kritis.

Kejadian-kejadian yang sangat berbahaya bagi operasi generator ataupun transformator adalah

hubung singkat, gangguan ke tanah, penguatan kurang, arus lebih dan panas berlebihan.

Relay pengaman merupakan bentuk dasar dari peralatan listrikotomatik dan sangat perlu

untuk kerja dari sistem distribusi daya yang modern bahkan tergantung padanya. Bila terjadi

gangguan baik arus, tegangan, frekuensi dan daya, relay pengaman akan mendeteksi dan

memutus bagian yang mengalami gangguan dari sistem. Selanjutnya akan mengembalikan ke

keadaan normal atau membangkitkan sinyal peringatan kepada operator.

Relay jenis ini adalah besar-nya arus yang masuk ke dalam relay, atau relay arus lebih

(over current relays). Relay ini memberikan reaksi terhadap besarnya arus masukan, dan bekerja

untuk memutuskan (trip) bilamana besarnya arus melebihi nilai tertentu yang dapat diatur.

Relay arus lebih akan menutup kontak – kontaknya untuk menggerakkan rangkaian yang

menyebabkan saklar daya membuka atau menutup bilamana arus mencapai suatu nilai yang telah

ditentukan terdahulu. Dengan demikian, maka pada relay arus lebih terdapat kepekaan terhadap

besar arus yang mengalir.

Page 39: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Relay arus lebih dikategorikan menjadi 3 yaitu :

Relay arus lebih seketika (instantaneous over current relay)

Relay arus lebih dengan karakteristik tunda waktu (definite time over current relay )

Relay arus lebih dengan karakteristik tunda waktu terbalik (inverse time over current relay )

Relay arus lebih seketika adalah relay yang bekerjanya tanpa penundaan waktu atau

jangka waktu relay mulai saat relay arusnya pickup sampai selesai, sangat singkat (sekitar 20

sampai 100 ms).

Relay arus lebih dengan karakteristik tunda waktu tertentu, yaitu suatu relay dengan

jangka waktu mulai relay arus pickup sampai selesainya kerja relay diperpanjang dengan nilai

atau waktu tertentu. Sehingga apabila arus yang mengalir telah melebihi arus setting maka relay

akan bekerja sesuai dengan waktu penundaan yang telah ditetapkan. Ada beberapa jenis relay

arus lebih dengan tunda waktu, hal ini sangat tergantung pada karakteristik waktu tundanya.

Berdasarkan tunda waktu kerjanya, relay lebih dapat dibedakan menjadi 4, yaitu :

Waktu tertentu (definite time).

Waktu minimal tertentu terbalik (inverse definite minimum time/IDMT).

Sangat berbanding terbalik (very inverse).

Sangat berbanding terbalik sekali (extremely inverse).

Pada jaringan distribusi relay arus lebih yang digunakan adalah jenis inverse dan inverse

definite minimum time (IDMT). Masing-masing disetting dengan operasi cepat atau dengan

waktu diperlambat (delay).

Recloser

Sebagian besar gangguan (80-95%) pada jaringan distribusi dan transmisi adalah bersifat

temporer (sementara), berlangsung dari beberapa cycle sampai beberapa detik. Penyebab

gangguan kebanyakan disebabkan oleh dahan/ranting pohon yang mengenai saluran udara.

Page 40: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Penutup balik adalah alat pengaman arus lebih yang diatur waktu untuk memutus dan

menutup kembali secara otomatis, terutama untuk membebaskan dari gangguan yang bersifat

temporer (sementara), sering juga disebut dengan recloser. Recloser dilengkapi dengan sarana

indikasi arus lebih, pengatur waktu operasi, serta penutupan kembali secara otomatis. Desain dari

recloser memungkinkan untuk dapat membuka kontak-kontaknya secara tetap dan terkunci/lock

out, sesuai pemrogramannya setelah melalui beberapa kali operasi buka-tutup.

Pada gangguan yang bersifat sementara, recloser akan membuka dan menutup kembali

bila gangguan telah hilang. Jika gangguannya bersifat tetap/ permanent, maka recloser akan

membuka kontakkontaknya secara tetap dan terkunci/lock out. Apabila gangguan telah

dihilangkan, maka recloser dapat ditutup kembali. Recloser biasanya dipasang pada sebuah atau

lebih cabang (lateral) pada jaringan sehingga gangguan yang terjadi tidak mempengaruhi seluruh

jaringan. Recloser dapat diatur dengan beberapa operasi berbeda , yaitu :

Dua kali operasi seketika (membuka dan menutup) diikuti dua kali operasi waktu tunda maka

recloser akan mengunci.

Satu kali operasi seketika diikuti tiga kali operasi waktu tunda.

Tiga kali operasi ditambah satu kali operasi waktu tunda.

Empat kali operasi seketika.

Empat kali operasi waktu tunda.

Peralatan Pengaman Tegangan Lebih

Pada sistem distribusi, gangguan dapat terjadi akibat adanya tegangan lebih. Gangguan

ini bisa terjadi akibat proses switching pada saluran dan akibat sambaran petir. Petir yang kita

kenal sekarang ini terjadi akibat awan dengan muatan tertentu menginduksi muatan yang ada di

bumi. Bila muatan di dalam awan bertambah besar, maka muatan induksi pun makin besar pula

sehingga beda potensial antara awan dengan bumi juga makin besar. Kejadian ini diikuti pelopor

menurun dari awan dan diikuti pula dengan adanya pelopor menaik dari bumi yang mendekati

pelopor menurun. Pada saat itulah terjadi apa yang dinamakan petir.

Page 41: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Petir akan menyambar semua benda yang dekat dengan awan. Atau dengan kata lain

benda yang tinggi akan mempunyai peluang yang besar tersambar petir. Transmisi tenaga listrik

di darat dianggap lebih efektif menggunakan saluran udara dengan mempertimbangkan faktor

teknis dan ekonomisnya. Tentu saja saluran udara ini akan menjadi sasaran sambaran petir

langsung. Apalagi saluran udara yang melewati perbukitan sehingga memiliki jarak yang lebih

dekat dengan awan dan mempunyai peluang yang lebih besar untuk disambar petir.

Bila gangguan ini dibiarkan maka dapat merusak peralatan listrik. Oleh karena itu

peralatan listrik itu harus dilindungi dari gangguan tegangan lebih dengan memasang peralatan

pengaman tegangan lebih, seperti :

Kawat tanah (Overhead Groundwire)

Lightning Arrester (LA)

Kawat tanah (Overhead Groundwire)

Dalam hal melindungi saluran tenaga listrik tersebut, ada beberapa cara yang dapat

diterapkan. Salah satu cara yang paling mudah adalah dengan menggunakan kawat tanah

(overhead groundwire) pada saluran. Prinsip dari pemakaian kawat tanah ini adalah bahwa kawat

tanah akan menjadi sasaran sambaran petir sehingga melindungi kawat phasa dengandaerah/zona

tertentu.

kawat tanah yang digunakan untuk melindungi saluran tenaga listrik, diletakkan pada

ujung teratas saluran dan terbentang sejajar dengan kawat phasa. kawat tanah ini dapat

ditanahkan secara langsung atau secara tidak langsung dengan menggunakan sela yang pendek.

Untuk meningkatkan keandalan sistem ini, diperlukan pentanahan yang baik pada setiap

menara listrik. Jika petir menyambar pada kawat tanah di dekat menara listrik, maka arus petir

akan terbagi menjadi dua bagian. Sebagian besar arus tersebut mengalir ke tanah melalui

pentanahan pada menara tersebut. Sedangkan sebagian kecil mengalir melalui kawat tanah dan

akhirnya menuju ke tanah melalui pentanahan pada menara listrik berikutnya. Lain halnya jika

petir menyambar pada tengah-tengah kawat tanah antara 2 menara listrik. Gelombang petir ini

akan mengalir ke menara-menara listrik yang dekat dengan tempat sambaran tersebut.

Page 42: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Gambar Kawat tanah (Overhead Groundwire)

Lightning Arrester (LA)

Lightning arrester atau penangkap petir berfungsi untuk melindungi peralatan sistem

tenaga listrik terhadap tegangan surja dengan membatasi surja tegangan lebih yang datang dan

mengalirkan ke tanah. Gambar dibawah ini memperlihatkan dimensi dari ligthning arrester. Alat

pelindung terhadap tegangan surja berfungsi melindungi peralatan sistem tenaga listrik dengan

cara membatasi surja tegangan lebih yang datang dan mengalirkannya ke tanah. Berhubung

dengan fungsinya itu, ia harus dapat menahan tegangan sistem 50 Hz untuk waktu yang tak

terbatas dan harus dapat melakukan surja arus ke tanah tanpa mengalami kerusakan. Kecuali itu,

sebuah alat pelindung yang baik mempunyai perbandingan perlindungan atau protective ratio

yang tinggi, yaitu perbandingan antara tegangan surja maksimum yang diperbolehkan pada

waktu pelepasan (discharge) dan tegangan sistem 50 Hz maksimum yang dapat ditahan sesudah

pelepasan terjadi.

Page 43: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Gambar Lithtning Arrester

Ada tiga macam alat pelindung terhadap surja yang dikenal yaitu: sela batang (rod gap),

arrester jenis ekspulsi (expulsion type lightning arrester) atau sering juga disebut tabung

pelindung (protectore tube) dan arrester jenis katub (valve type ligthning arrester).

Arrester petir disingkat arrester, atau sering disebut penangkap petir, adalah alat

pelindung bagi peralatan sistem tenaga listrik terhadap surja petir. Ia berlaku sebagai jalan pintas

(by-pass) sekitar isolasi. Arrester membentuk jalan yang mudah dilalui oleh arus kilat atau petir,

sehingga tidak timbul tegangan lebih yang tinggi pada peralatan. Jalan pintas itu harus

sedemikian rupa sehingga tidak mengganggu aliran arus daya sistem 50 Hz. Jadi pada kerja

normal arrester itu berlaku sebagai isolator dan bila timbul surja dia berlaku sebagai konduktor,

jadi melewatkan aliran arus yang tinggi. Setelah surja hilang, arrester harus dengan cepat

kembali menjadi isolator, sehingga pemutus daya tidak sempat membuka.

Berlainan dengan sela batang arrester dapat memutuskan arus susulan tanpa

menimbulkan gangguan. Inilah salah satu fungsi terpenting dari arrester.

Page 44: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

Arrester biasa dipasang pada saluran distribusi, hal ini dikarenakan tegangan distribusi

lebih rendah daripada tegangan transmisi, sehingga tegangan distribusi lebih sering tersambar

oleh petir.

Menurut struktur dalamnya arrester ada dua jenis yaitu

• Gap type SiC arrester.

• Gapless Metal Oxide Varistor ( MOV )

Dalam gap tipe arrester tahanan non linearnya terbuat dari Silikon Carbide ( SiC ). Saat

tegangan lebih terjadi, celah udara terpercik dan didapat impedansi yang rendah dari path ke

tanah, resistor seri menghasilkan power frekuensi diikuti arus sehingga busur yang melalui celah

udara dapat ditutup kembali sebelum tegangan dan arus nol. Tahanan SiC tidak cukup tinggi

untuk arrester tanpa celah udara, bahan dasar adalah ZnO dalam isolasi oksida seperti Bi2O3.

Gangguan Sistem Distribusi

Gangguan pada sistem distribusi adalah terganggunya sistem tenaga listrik yang

menyebabkan bekerjanya rele pengaman penyulang bekerja untuk membuka circuit breaker di

gardu induk yang menyebabkan terputusnya suplai tenaga listrik.

Hal ini untuk mengamankan peralatan yang dilalui arus gangguan tersebut untuk dari

kerusakan. Sehingga fungsi dari peralatan pengaman adalah untuk mencegah kerusakan

peralatan dan tidak meniadakan gangguan. Gangguan pada jaringan distribusi lebih banyak

terjadi pada saluran distribusi yang dibentangkan di udara bebas (SUTM) yang umumnya tidak

memakai isolasi dibanding dengan saluran distribusi yang ditanam dalam tanah (SKTM) dengan

menggunakan isolasi pembungkus Sumber gangguan pada jaringan distribusi dapat berasal dari

dalam sistem maupun dari luar sistem distribusi.

Page 45: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

1. Gangguan dari dalam sistem antara lain :

a) Tegangan lebih atau arus lebih

b) Pemasangan yang kurang tepat

c) Usia pemakaian

2. Gangguan dari luar sistem antara lain :

a) Dahan/ranting pepohonan yang mengenai SUTM

b) Sambaran petir

c) Hujan atau cuaca

d) Kerusakan pada peralatan

e) Binatang ataupun layang-layang

f) Penggalian tanah

g) Gagalnya isolasi karena kenaikan temperature

h) Kerusakan sambungan

Berdasarkan sifatnya gangguan pada sistem distribusi dibagi menjadi :

a) Gangguan Temporer

Gangguan yang bersifat sementara karena dapat hilang dengan sendirinya dengan cara

memutuskan bagian yang terganggu sesaat, kemudian menutup balik kembali, baik secara

otomatis (autorecloser) maupun secara manual oleh operator. Bila gangguan tidak dapat

dihilangkan dengan sendirinya atau dengan bekerjanya alat pengaman (recloser) dapat menjadi

gangguan tetap dan dapat menyebabkan pemutusan tetap. Bila gangguan sementara terjadi terjadi

berulang-ulang dapat menyebabkan gangguan permanen, dapat menyebabkan kerusakan

peralatan.

Page 46: 131816155 Sistem Pengaman Pada Sistem Jaringan Distribusi

b) Gangguan Permanen

Gangguan bersifat tetap, sehingga untuk membebaskannya perlu tindakan perbaikan atau

penghilangan penyebab gangguan. Hal ini ditandai dengan jatuhnya (trip) kembali pemutus daya

setelah operator memasukkan sistem kembali setelah terjadi gangguan. Untuk mengatasi

gangguangangguan sebuah peralatan harus dilengkapi dengan sistem pengaman relay, dimana

sistem pengaman ini diharapkan dapat mendeteksi adanya gangguan sesuai dengan fungsi dan

daerah pengamannya.