10

BAB III

SISTEM PENGOPERASIAN DAN KELISTRIKAN

GARDU INDUK PAUH LIMO

3.1. Gardu Induk

Gardu induk (GI) merupakan subsistem dari sistem penyaluran (transmisi)

tenaga listrik berupa suatu instalasi listrik yang terdiri dari peralatan listrik dan

berfungsi untuk :

1. Transformasi tenaga listrik dari tegangan tinggi yang satu ke sistem

tegangan tinggi yang lain dengan frekuensi tetap.

2. Pengawasan, pengukuran operasi serta pengaturan pengamanan dari sistem

tenaga listrik.

3. Pengaturan daya ke gardu lain melalui tegangan tinggi dan gardu-gardu

distribusi melalui feeder tegangan menengah.

3.2. Klasifikasi Gardu Induk

Berdasarkan lokasi dalam sistem tenaga listrik, fungsi dan tegangannya

(tinggi, menengah, dan rendah) maka gardu listrik dapat dibagi atas :

a. Menurut Pelayanan /Fungsinya.

Menurut jenis pelayanan atau fungsinya, Gardu Induk dapat dibagi atas 2,

yaitu :

1. Garduk Induk

Adalah Gardu Induk yang mendapat daya dari saluran transmisi atau

subtransmisi suatu sistem tenaga listrik untuk kemudian

menyalurkannya ke daerah beban (industri, kota, dsb) melalui saluran

distribusi primer.

11

2. Gardu Distribusi

Adalah gardu listrik yang mendapat daya dari saluran distribusi primer

yang menyalurkan tenaga listrik ke pamakai (konsumen) dengan

tegangan rendah.

b. Menurut penempatan peralatannya

Menurut penempatan peralatannya gardu listrik dapat dibagi atas :

1. Gardu Induk Pasangan Dalam (Indoor Substation)

Gardu Induk dimana semua peralatannya (switchgear, isolator dan

peralatan-peralatan lainnya) dipasang di dalam gedung/ruang tertutup.

Meskipun ada sejumlah kecil peralatan terpasang di luar G.I (biasa trafo

Utama, tetap disebut G.I Pasang Dalam.

Jenis G.I ini dipakai di :

1) Pusat kota, dimana harga tanah sangat mahal.

2) Daerah pantai dimana ada pengaruh kontaminasi garam.

2. Gardu Induk Pasangan Luar (Outdoor Substation)

Gardu Induk dimana semua peralatan (switchgear, isolator, dan peralatan-

peralatan lainnya) dipasang di luar ruangan/ruang terbuka. Jenis pasang

luar memerlukan tanah yang luas. Namun biaya konstruksinya murah, dan

pendinginnya mudah. Karena itu gardu induk jenis ini biasanya dipakai di

pinggir kota dimana harga tanah murah.

3. Gardu Induk Setengah Pasangan Luar (Semi-Outdoor Substation)

Gardu Induk dimana sebagian peralatannya dipasang di dalam gedung dan

sebagian lagi dipasang di udara terbuka.

4. Gardu Induk Pasangan Bawah Tanah (Under Ground Substation)

Gardu Induk dimana hampir semua peralatannya terpasang dalam

bangunan bawah tanah. Alat pendingin biasanya terletak diatas tanah,

12

kadang-kadang ruang kontrolnya juga ada diatas tanah. Di pusat kota

dimana tanah sukar didapat, jenis pasang bawah tanah ini dapat dipakai,

misalnya di bagian kota sangat ramai, di jalan-jalan pertokoan dan di

jalan-jalan dengan gedung-gedung bertingkat tinggi. Pada umumnya G.I

ini dibangun dibawah jalan raya.

5. Gardu Induk Mobil (Mobile Substation)

Gardu Induk ini dilengkapi dengan peralatan di atas kereta hela (trailer)

atau semacam truk. Gardu Induk jenis ini tidak dipakai secara luas,

melainkan sebagai transformator atau peralatan penghubung yang mudah

dipindah-pindahkan di atas kereta hela atau truk untuk memenuhi

kebutuhan dalam keadaan darurat.

Gardu Induk Pauh Limo termasuk kategori gardu induk jenis outdoor

substation (Pasangan Luar), dengan transformator utama, peralatan hubung atau

switchgear sisi tegangan 150 kVdan sisi tegangan 20 kV dan sebagainya terletak

di luar gedung. Untuk ruang kontrol, alat ukur, batere dan alat-alat bantu lainnya

terletak di dalam gedung.

3.3. Peralatan Utama Gardu Induk Pauh Limo

Pada Gardu Induk Pauh Limo peralatan utama yang penting, antara lain :

1. Support /Gantry

2. Trafo Daya.

3. Pemutus Tenaga (PMT).

4. Pemisah (PMS).

5. Trafo Arus (CT).

6. Trafo Tegangan (PT).

7. Lightning Arrester.

8. Busbar/Rel.

9. Pengaman/Proteksi.

10. Panel Kontrol

11. Kapasitor

13

12. Meter-meter pengukuran.

13. Peralatan telekomunikasi (telepon, PLC, dan radio pemancar).

3.4. Pengenalan Komponen Utama Gardu Induk

3.4.1 Support / Gantry

Support adalah susunan dari besi profil atau besi-besi yang sudah

mempunyai bentuk tertentu untuk menopang peralatan listrik pada G.I . Gantry

atau serandang adalah susunan dari besi profil atau besi-besi yang sudah

mempunyai bentuk tertentu untuk menggantungkan bus-bar (rel) dan juga

merupakan tempat untuk menggantungkan isolator dari saluran transmisi udara.

3.4.2 Transformator

Transformator adalah suatu peralatan listrik yang berfungsi untuk

menyalurkan tenaga listrik dari tegangan tinggi ke tegangan menengah atau

sebaliknya secara induksi elektromegnetis.

Gardu Induk Pauh Limo menggunakan dua unit trafo step down yang

memiliki kapasitas penyaluran daya masing-masingnya 30 MVA dan 10 MVA.

Pengoperasian transformator ini tidak dilakukan sekaligus tetapi bila yang satu

digunakan maka yang satu lagi digunakan sebagai cadangan. Apabila terjadi

kerusakan pada salah satu transformator 30 MVA, maka untuk sementara

digunakan transformator 10 MVA sebagai pengganti transformator 30 MVA yang

sedang diperbaiki.

Transformator dapat diklasifikasikan menurut :

a. Pemasangan

- Indoor (semua peralatan utamanya berada dalam satu ruangan tertutup).

- Outdoor (semua peralatan utamanya berada pada lapangan terbuka),

peralatan kontrolnya berada dalam ruang tertutup.

Untuk Gardu Induk Pauh Limo transformatornya diletakkan di luar

ruangan (di lapangan terbuka).

14

b. Pendinginan

Cara pendinginan trafo dapat dilakukan dengan banyak cara, untuk

Gardu Induk Pauh Limo cara pendinginan Transformatornya ONAN/ONAF

(Oil Natural Air Natural/Oil Natural Air Fan) untuk transformator 30 MVA

dan ONAN (Oil Natural Air Natural) untuk transformator sementara 10 MVA.

Tabel 1. Macam-macam Sistem Pendingin

No Jenis Sistem

Pendingin

Media

Di dalam Trafo Di luar Trafo

Sirkulasi

Alamiah

Sirkulasi

Paksa

Sirkulasi

Alamiah

Sirkulasi

Paksa

1 AN - - Udara -

2 AF - - - Udara

3 ONAN Minyak - Udara -

4 ONAF Minyak - - Udara

5 OFAN - Minyak Udara -

6 OFAF - Minyak - Udara

7 OFWF - Minyak - -

8 ONAN/ONAF Kombinasi 3 dan 4

9 ONAN/OFAN Kombinasi 3 dan 5

10 ONAN/OFAF Kombinasi 3 dan 6

11 ONAN/OFWF Kombinasi 3 dan 7

c. Fungsi atau Pemakaian

1. Transformator Gardu Induk

2. Transformator Distribusi.

d. Kapasitas Tegangan

Untuk mempermudah pengawasan dalam pengoperasian transformator

dibagi atas beberapa kelas yaitu :

- Trafo dengan kapasitas tegangan 500 kV – 150 kV

- Trafo dengan kapasitas tegangan 20 kV – 6 kV

15

- Trafo dengan kapasitas tegangan 6 kV – 380 V

Fungsi dari tiap-tiap bagian dari transformator adalah sebagai berikut :

A. Bagian Utama Transformator

1. Inti Besi

Inti besi berfungsi untuk mempermudah jalannya fluksi yang

ditimbulkan oleh arus listrik bolak-balik yang melalui kumparan.

2. Kumparan Trafo

Kumparan trafo adalah sekumpulan kawat yang berisolasi yang

berfungsi sebagai penyalur besaran listrik. Kumparan tersebut

diisolasi baik terhadap inti besi maupun terhadap kumparan lain

dengan padat seperti karton, pertinak, dan dan bahan isolasi lainnya.

3. Minyak Trafo

Pada sebagian transformator tenaga, kumparan-kumparan dari intinya

direndam dalam minyak trafo terutama trafo-trafo tenaga yang

berkapasitas besar. Minyak trafo mempunyai sifat sebagai media

pemindah panas (disirkulasi) dan bersifat sebagai isolasi (daya

tegangan tinggi) sehingga minyak trafo berfungsi sebagai media

pendingin dan isolasi. Trafo tenaga yang digunakan pada GI Pauh

Limo jenis minyak trafonya adalah Diala-B.

4. Bushing

Bushing berfungsi sebagai penghubung antara kumparan trafo dengan

jaringan listrik yang terdapat di bagian luar tangki dan sekaligus

berfungsi sebagai penyekat antara konduktor dengan tangki trafo.

5. Tangki dan Konservator

Tangki adalah tempat perendaman inti dan kumparan transformator.

Tangki dilengkapi dengan konservator, yaitu sebuah tabung yang

mempunyai ruang kosong untuk menampung pemuaian minyak trafo.

16

B. Peralatan Bantu Transformator

1. Pendingin (Cooler)

Pada inti besi dan kumparan-kumparan trafo akan timbul panas akibat

adanya rugi-rugi besi dan rugi-rugi tembaga. Bila panas tersebut

mengakibatkan kenaikan suhu yang berlebihan akan merusak isolasi dari

tafo tersebut, maka untuk mengurangi kenaikan suhu yang berlebihan

transformator perlu dilengkapi dengan suatu alat atau sistem pendingin

yang berfungsi untuk menyalurkan panas keluar trafo.

2. Tap Changer

Tap changer pada transformator berfungsi sebagai penstabil tegangan pada

sisi sekunder transformator. Biasanya tegangan pada sisi sekunder

transformator sering berubah-ubah akibat adanya fluktuasi (perubahan)

beban.

Tap changer dapat dibagi atas :

a) Off Load Tap Changer

Beroperasi untuk memindahkan tap trafo dalam keadaan tidak

berbeban.

b) ON Load Tap Changer

Beroperasi untuk memindahkan tap trafo dalam keadaan berbeban

yang dapat dioperasikan secara manual dan otomatis.

Tap changer yang digunakan di Gardu Induk Pauh Limo adalah jenis ON

Load Tap Changer.

3. Alat Pernapasan

Alat pernapasan trafo berfungsi untuk mencegah terjadinya kontak antara

minyak trafo dengan udara luar. Udara luar yang lembab dapat

menurunkan nilai tegangan tembus transformator, maka untuk mencegah

hal tersebut pada ujung pipa penghubung udara luar dilengkapi dengan alat

pernapasan berupa tabung yang berisi zat higroskopis.

17

4. Indikator

Untuk mengawasi selama transformator beroperasi sangat dibutuhkan

indikator. Indikator-indikator yang terdapat pada suatu transformator

yaitu:

a. Indikator suhu minyak

b. Indikator permukaan minyak

c. Indikator sistem pendingin

d. Indikator kedudukan tap

5. Peralatan Proteksi

Peralatan proteksi yang umum pada transformator daya yaitu :

a. Rele Bucholz

Pengaman terhadap gangguan dari dalam, digunakan untuk melindungi

peralatan dari gangguan hubung singkat antar fasa, antar lilitan dan

tanah.

b. Rele Tekanan

Digunakan untuk mendeteksi perubahan tekanan yang mendadak di

dalam tangki konservator.

c. Rele Differensial

Digunakan untuk mengamankan hubungan transformator dari

gangguan hubung singkat antar fasa, karena trafo sisi tegangan tinggi

dan sisi tegangan rendah sering berbeda.

d. Rele Arus Lebih

Digunakan untuk mengamankan transformator dari gangguan arus

lebih.

e. Rele Thermis

Digunakan untuk mengamankan isolasi transformator akibat surja.

18

f. Arrester

Digunakan untuk mengamankan transformator dan peralatan-peralatan

lain yang terdapat di gardu induk dari tegangan lebih abnormal yang

bersifat kejutan (surja).

Data Teknis Transformator Daya pada GI Pauh Limo

Pabrik : ABB Made In Sweden

Merek : MEIDENSHA

Kapasitas : 22500/30000 kVA

Tipe : BORSDL

Pendingin : ONAN/ONAF

Fasa : 3

Frekuensi : 50 Hz

Tegangan Sisi Primer : 150 kV

Tegangan Sisi Sekunder : 20 kV

Relasi : Yy0

Tahun : 1984

3.4.3 Pemutus Tenaga (PMT)

Pemutus tenaga (PMT) adalah saklar yang dapat digunakan untuk

menghubungkan ataupun memutuskan arus/daya listrik sesuai dengan ratingnya.

PMT ini dapat bekerja dalam keadaan berbeban karena PMT dilengkapi dengan

pemadam busur api listrik.

Berdasarkan media pemadaman busur api listrik, PMT dapat dibedakan

atas tiga jenis, yaitu :

1. PMT dengan media minyak (Oil Circuit Breaker/OCB)

PMT dengan minyak dapat dibagi atas :

- PMT dengan minyak banyak (Bulk Oil Circuit Breaker)

- PMT dengan sedikit minyak (Low Oil Conient Breaker/Small

Volume Circuit Breaker)

19

2. PMT dengan media udara

PMT dengan media udara dapat dibedakan atas :

- PMT udara hembus (Air Blast Circuit Breaker)

- PMT udara (Air Circuit Breaker)

- PMT hampa udara (Vacuum Circuit Breaker)

3. PMT media gas (Gas Circuit Breaker)

Media gas yang digunakan pada PMT ini adalah gas SF6 (Sulfur

Hexafluoride).

PMT yang digunakan pada Gardu Induk Pauh Limo :

a. Pada sisi tegangan tinggi (150 kV) adalah GCB (Gas Circuit Breaker).

b. Pada sisi tegangan rendah (20 kV) adalah OCB dan VCB.

Data Teknis Dari PMT yang Digunakan pada Gardu Induk Pauh Limo :

1. PMT jenis Gas Circuit Breaker (GCB)

Merek : BBC

Tipe : ELF 170n1

Tegangan Nominal : 170 kV

Frekuensi : 50 Hz

Arus Nominal : 800 A

Arus lebih maksimum : 12,5 kA

2. PMT jenis Oil Circuit Breaker (OCB)

Merek : TAKAOKA ELECTRIC

Tipe : 20 PI

Tegangan Nominal : 24 kV

Frekuensi : 50/60 Hz

Arus Nominal : 1200 A

Waktu Pembukaan : 0,04 s

Waktu Penutupan : 0,1 s

Sistem Operasi : SPRING OPERATING SYSTEM

20

3. PMT jenis Vacuum Circuit Breaker (VCB)

Merek : MODALEK

Tipe : VB 6 – 16

Tegangan : 24 kV

Frekuensi : 50/60 Hz

Arus Nominal : 800 A

Berat : 130 kg

3.4.4 Pemisah (PMS)

Pemisah atau PMS adalah alat yang digunakan untuk menyatakan bahwa

suatu peralatan listrik sudah bebas dari tegangan kerja. Oleh karena itu pemisah

tidak diperbolehkan untuk dimasukkan atau dikeluarkan pada rangkaian listrik

dalam keadaan berbeban.

Untuk tujuan tertentu pemisah penghantar atau kabel dilengkapi dengan

pemisah tanah. Umumnya di antara pemisah penghantar atau kabel-kabel dan

pemisah tanah terdapat alat yang disebut dengan sistem interlock (saling

mengunci).

Dengan sistem terpasang interlock ini maka kemungkinan kesalahan

operasi dapat dihindari. Sesuai dengan fungsinya pemisah dapat dibagi atas :

1. Pemisah tanah (Pisau Pentanahan)

Berfungsi untuk mengamankan peralatan dari sisa tegangan yang timbul

sesudah SUTT/SUTM diputuskan, atau induksi tegangan dari penghantar atau

kabel lainnya. Hal ini perlu untuk keamanan bagi orang yang bekerja pada

peralatan atau instalasi tersebut.

2. Pemisah Peralatan

Berfungsi untuk mengisolasikan peralatan listrik dari peralatan lain atau

instalasi yang bertegangan. Pemisah ini harus dimasukkan atau dibuka dalam

keadaan tanpa beban.

21

Sesuai dengan penempatannya, PMS dibagi atas :

a. Pemisah penghantar, yaitu pemisah yang terpasang di sisi penghantar.

b. Pemisah rel, yaitu pemisah yang terpasang di sisi rel.

c. Pemisah kabel, yaitu pemisah yang terpasang di sisi kabel

d. Pemisah seksi/bagian, yaitu pemisah yang dipasang pada suatu rel tersebut

dapat dipisahkan menjadi dua bagian atau lebih.

e. Pemisah tanah, yaitu pemisah yang dipasang pada ujung penghantar atau

kabel yang dihubungkan ke tanah.

Data Teknis Pemisah yang digunakan di Gardu Induk Pauh Limo Padang

Merek : ABB

Tipe : SGF 170n 100

No. Seri : GP 252 0112 02 a R

: GP 252 0112 02 b S

: GP 252 0112 02 c T

Tahun : 1995

Tegangan : 170 kV

Tingkat Isolasi : 325 – 750 kV

Arus Normal : 1600 A

Frekuensi : 50 Hz

Berat : 325 kg

3.4.5 Transformator Arus (CT)

Trafo arus berfungsi untuk mentransformasikan arus bolak balik yang

besar pada suatu tegangan tinggi menjadi arus bolak balik yang kecil untuk

keperluan pengukuran dan pengamanan proteksi. Pada umumnya arus nominal

pada sisi sekunder trafo arus ini adalah 5 A atau 1 A. Menurut tipe konstruksi dan

pasangannya trafo arus (CT) dapat dibedakan atas :

22

1. Tipe konstruksi :

- Tipe cincin atau ring

- Tipe tangki

- Tipe trafo arus bushing

2. Tipe pasangan :

- Tipe pasang luar

- Tipe pasang dalam

Data Teknis dari CT yang Digunakan pada Gardu Induk Pauh Limo :

Merek : ABB

Tipe : IMBD 170 A5

No. Seri : 8168258 R

: 8168257 S

: 8168257 T

Tahun : 1995

Tegangan Nominal : 170 kV

Tingkat Isolasi : 325/750 kV

Frekuensi : 50 Hz

Berat : 600 kg

Bagian-bagian utama dari trafo arus pada umumnya tidak jauh berbeda

dari berbagai macam trafo arus yang telah ada, terdiri dari :

1. Kumparan

Kumparan berfungsi untuk mentransformasikan besaran-besaran ukur arus

listrik dari yang tinggi / menengah ke yang rendah.

2. Isolasi

Umumnya terdiri dari zat cair (minyak) yang berfungsi untuk

mengisolasikan bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak

bertegangan atau mengisolasikan bagian yang tidak bertegangan dengan

bagian yang berlainan fasa.

23

3. Dehydrating breather

Merupakan suatu peralatan pernafasan yang berfungsi untuk menyerap

udara lembab yang timbul dalam ruang trafo sehingga akan mencegah

rusaknya minyak (isolasi trafo).

4. Terminal

Berfungsi tempat penghubung dari sisi primer atau sekunder ke bagian-

bagian peralatan listrik yang membutuhkan.

5. Porselin

Berfungsi sebagai isolasi antara bagian-bagian yang bertegangan dengan

badan atau antara bagian yang bertegangan dengan bagian bertegangan

yang berlaianan.

3.4.6 Transformator Tegangan (PT)

Transformator tegangan (PT) berfungsi untuk menurunkan tegangan

tinggi/menengah menjadi tegangan rendah, yang diperlukan untuk alat-alat ukur

(pengukuran) dan peralatan pengaman (proteksi).

Klasifikasi transformator tegangan juga dibedakan menurut konstruksi dan

pemasangannya sehingga dikelompokkan atas :

Trafo tegangan induktif (inductive voltage transfomer) terdiri dari lilitan

primer dan lilitan sekunder, dimana pemindahan tegangan dengan cara

induktif. Tegangan pada lilitan primer tersebut akan menginduksikan ke

lilitan sekunder.

Trafo tegangan kapasitif (capasitive voltage transformer) yang terdiri dari

rangkaian kondensator yang berfungsi sebagai pembagi tegangan pada sisi

tegangan tinggi dari transformator pada tegangan menengah yang

menginduksikan tegangan ke lilitan sekunder.

Trafo tegangan satu fasa, dua fasa, dan tiga fasa, tipe pasangannya terdiri

dari:

- Pasangan Dalam (Indoor)

24

- Pasangan Luar (Outdoor)

Bagian-bagian utama dari trafo tegangan (PT) sama dengan bagian-bagian

trafo arus (CT). hubungan rangkaian dari trafo tegangan umumnya terdiri dua

bentuk hubungan yaitu :

1. Hubungan trafo tegangan biasa

Hubungan ini terdiri dari sebuah lilitan primer dan lilitan sekunder

umumnya tegangan sekundernya adalah 100 - 110 volt.

2. Hubungan trafo tegangan dengan dua buah belitan

Hubungan ini terdiri dari sebuah lilitan primer dan dua buah lilitan

sekunder, masing-masing sebuah lilitan sekunder tersebut digunakan untuk

alat pengaman dan alat pengukuran misalnya trafo tegangan dengan

tegangan sekunder adalah 100 - 110 volt.

Umumnya hubungan trafo tegangan terdiri dari dua buah hubungan yaitu :

1. Hubungan open-delta atau hubungan V

Hubungan ini digunakan untuk jaringan tegangan menengah dan terdiri

dari dua buah transformator tegangan fasa tunggal.

2. Hubungan fasa ke tanah

Hubungan ini digunakan pada jaringan tegangan menengah dan tegangan

tinggi dengan menghubungkannya ke tanah, sehingga tegangan sekunder

adalah tegangan fasa ke tanah.

Data transformator tegangan (PT) yang digunakan :

Tipe : OTCF 170 SI

No. Seri : 11039901

Rating : 750 kW

Pabrik : ABB

Tahun : 1995

25

3.4.7 Lightning Arrester

Berfungsi untuk mengamankan instalasi (peralatan listrik pada instalasi)

dari gangguan tegangan lebih yang diakibatkan oleh petir atau oleh surja hubung

(switching surge). Alat ini bersifat sebagai by pass di sekitar isolasi yang

membentuk jalan yang mudah dilalui oleh arus kilat ke sistem pentanahan

sehingga tidak menimbulkan tegangan lebih yang tinggi dan tidak merusak isolasi

peralatan listrik. By pass ini harus sedemikian rupa sehingga tidak menggangu

aliran daya sistem frekuensi 50 Hz.

Jadi pada keadaan normal arrester berlaku sebagai isolator, bila timbul

tegangan surja maka alat ini bersifat konduktor yang tahanannya lebih rendah,

sehingga dapat melakukan arus yang tinggi ke tanah. Setelah surja hilang, arrester

harus dapat dengan cepat kembali menjadi isolator. Sesuai dengan fungsinya,

arrester dipasang pada setiap ujung SUTT yang masuk/keluar gardu induk dan

juga pada transformator utama.

Data Teknis dari Arrester yang Digunakan pada Gardu Induk Pauh Limo

Merek : NEW VALVE ARRESTER

Tipe : VSM 150 kV

Tegangan : 150 kV

Frekuensi : 50 Hz

Arus pelepasan : 10 kA

Arrester tipe valve di atas terdiri dari dua elemen yaitu Series Gap dan

Valve Element. Apabila sebuah surja sampai pada kawat transmisi dan dilewatkan

pada series gap, tahanan valve element berubah turun dengan cepat, sehingga

tegangan turun dibatasi meskipun arusnya besar. Jika tegangan itu telah habis dan

tinggal tegangan normal (frekuensi 50 Hz), tahanannya naik lagi sehingga arus

susulan (flow current) dibatasi dan akhirnya dimatikan pada saat tegangan

mencapai nol.

26

3.4.8 Busbar (Rel)

Busbar (Rel) adalah konduktor yang berkapasitas arus besar yang

berfungsi untuk terminal penampungan arus yang masuk dan keluar melalui

saluran masuk dan kirim di gardu induk. Bahan rel ini umumnya terbuat dari

bahan tembaga (bar copper atau hollow conductor), ACSR, Almalec atau

Alumunium (bar allumunium atau hollow conductor).

Sistem hubungan rel pada suatu gardu induk dapat dibagi atas :

1. Rel tunggal

Rel tunggal adalah sistem rel yang paling sederhana, karena hanya sedikit

peralatan dan ruangan. Dari segi ekonomis sistem ini sangat

menguntungkan. Sistem ini dapat digunakan untuk gardu induk berskala

kecil yang hanya mempunyai sedikit saluran keluar. Kelemahan dari

sistem rel ini adalah bila terjadi gangguan pada rel maka semua instalasi

fasa gardu induk akan terganggu, sehingga aliran listrik akan terputus

sama sekali. Sistem rel ini kurang efektif bagi penggunaan beban yang

cukup besar.

2. Rel ganda

Rel ganda adalah tipe gardu induk dengan dua rel pengumpul daya.

Kelebihan dari rel ganda ini adalah apabila terjadi gangguan pada salah

satu rel, maka rel yang lain dapat digunakan. Jadi tujuan dari pemakaian

rel ganda ini adalah untuk keandalan sistem. Oleh karena itu sistem rel

ganda ini banyak digunakan pada gardu induk yang berkedudukan penting

dalam sistem tenaga.

3. Rel gelang

Rel gelang hanya membutuhkan sedikit ruangan yang kecil dan baik untuk

pemutusan bagian dari pelayanan dan pemeriksaan pemutus beban. Sistem

ini jarang dipakai karena mempunyai kerugian di sisi operasi dan sistem

ini tidak begitu leluasa seperti sistem rel ganda.

27

4. Tanpa rel

Sistem tanpa rel ini digunakan karena :

- Adanya kemajuan dalam keandalan peralatan

- Meluasnya sistem transmisi di bawah tanah di kota-kota

- Penyederhanaan instalasi karena sukarnya memperoleh tanah

3.4.9 Panel Kontrol

Jenis-jenis panel kontrol yang ada dalam suatu gardu induk terdiri dari

panel kontrol utama, panel rele, panel pemakaian sendiri.

1. Panel kontrol utama

Terdiri dari instrumen dan panel operasi. Pada panel instrumen terpasang

alat-alat ukur dan indikator gangguan, dari panel ini alat-alat tersebut dapat

diawasi dalam keadaan sedang beroperasi. Indikator-indikator yang ada

pada panel control antara lain :

- 24 V DC Charger

- 110 V DC Charger

- Low pressure

- Distance protective trip

- Isolating switch on load control

- Auto recloser

- Breaker failure protection trip

- 150 kV apparatus motor fault

- Busbar protection fault

- Busbar VT secondary MCB fault

- Busbar breaker failure protection trip

Pada panel operasi terpasang saklar operasi dari pemutus tenaga pemisah

serta lampu indikator posisi saklar dan diagram rel. Diagram rel (mimic

bus), saklar dan lampu indikator diatur letak dan hubunganya sesuai

28

dengan rangkaian yang sesungguhnya sehingga keadaan dapat dilihat

dengan mudah.

2. Panel kontrol rele

Pada panel kontrol rele pengaman untuk SUTT (Saluran Udara Tegangan

Tinggi), rele pengaman untuk trafo dan rele-rele lainnya. Bekerjanya rele

dapat diketahui dari penunjukan pada rele itu sendiri dan pada indikator

gangguan di panel kontrol utama.

Pada gardu induk ada yang memanfaatkan sisi depan dari panel dipakai

sebagai panel utama dengan instrumen dan saklar sedangkan sisi belakangnya

digunakan untuk panel rele. Selain itu ada pula gardu induk yang panel rele dan

panel utamanya terpisah dan terpasang dalam panel tersendiri.

Pada Gardu Induk Pauh Limo kontrol utama dan panel rele terletak pada

tempat yang sama dimana sisi depan dimanfaatkan sebagai panel utama

sedangkan sisi belakangnya dimanfaatkan sebagai panel rele tapi penempatannya

terpisah dan terpasang dalam panel tersendiri.

3.4.10 Baterai

Sumber tenaga untuk sistem kontrol dan proteksi selalu harus mempunyai

keandalan dan stabilitas yang tinggi, maka baterai dipakai sebagai sumber tenaga

kontrol dan proteksi di dalam gardu induk terutama untuk ruang kontrol. Peranan

dari baterai ini sangat penting, pada saat gangguan terjadi baterai inilah yang

menjadi sumber tenaga untuk menggerakkan alat-alat kontrol, peralatan

telekomunikasi, penerangan darurat dan proteksi.

Baterai dapat diklasifikasikan menurut jenisnya, yaitu :

a. Baterai timah hitam (lead acid battery storage)

b. Baterai alkalin (alkaline battery storage)

29

Pada Gardu Induk Pauh Limo digunakan baterai alkalin tipe nickel

cadmium (Ni-Cd), data spesifikasi baterai yang digunakan pada Gardu Induk

Pauh Limo:

BATTERY 110 V 86 CELL

Merek : YUASA (NICKEL CADMIUM)

Tipe : AMH

Kapasitas : 200Ah/5 HR

Jumlah Sel : 86

Standarisasi : JIS-4402

Serial No. : 5 g 9418 Mf

3.4.11 Kapasitor

Kapasitor berfungsi untuk memperbaiki faktor kerja dan tegangan dari

jaringan listrik.

3.4.12 Meter-meter Pengukur

Meter-meter pengukur berfungsi untuk menunjukkan angka dari berbagai

besaran yang terukur.

3.5 Sistem Pengoperasian Gardu Induk Pauh Limo

Berdasarkan petunjuk pengusahaan Gardu Induk, pengoperasian Gardu

Induk (Standard Operation Procedure) diawali dengan persiapan pengusahaan

dengan tahapan-tahapan sebagai berikut :

1. Pengoperasian gardu induk yang baru selesai dibangun :

Sebelum gardu induk diberi tegangan dan dibebani, lebih dahulu

harus dinyatakan oleh regu pemeliharaan (yang memasang atau menguji)

bahwa gardu induk telah siap beroperasi.

30

a. Semua peralatan

Semua peralatan (transformator tenaga, PMT, sumber arus searah)

telah memenuhi syarat untuk dioperasikan.

b. Rele

Setting rele telah sesuai dengan yang ditentukan.

c. Komunikasi

Sistem komunikasi yang ada harus dalam keadaan siap untuk dipakai.

d. Peralatan pemadam kebakaran

Peralatan pemadam kebakaran (tabung pemadam kebakaran dan pasir),

harus memenuhi syarat.

e. Pemeriksaan umum

Kawat tanah pengaman sudah dibebaskan.

- Peralatan tidak mengganggu operasi dan sudah disimpan pada

tempatnya.

- Rambu-rambu peringatan telah dipersiapkan.

f. Laporan siap operasi

Setelah pemeriksaan persiapan dilakukan, maka segera dilaporkan

kepada piket bahwa gardu induk siap dioperasikan.

2. Pengoperasian kembali gardu induk yang trip (//) akibat gangguan dengan

prosedur sebagai berikut :

a. Setelah gardu induk trip akibat gangguan segera dilaporkan ke piket.

b. Kabel, SUTT, beban, kapasitor (kalau ada) dikeluarkan.

c. Rel tegangan tinggi dibebaskan dari tegangan (bila perlu).

d. Rele-rele yang bekerja direset kembali dan dicatat.

e. Peralatan yang ada switch yard diperiksa secara visual.

f. Keadaan gardu induk dilaporkan kepada piket, pemberian tegangan

kembali dilakukan setelah ada perintah dari piket.

31

Apabila syarat-syarat di atas sudah dipenuhi dan perintah piket dapat

dilaksanakan sebagai berikut :

1. Pemasukan tegangan dari SUTT ke rel

a. Keluarkan PMS tanah

b. Masukkan PMS rel

c. Masukkan PMS penghantar

d. Masukkan PMT penghantar

e. Bila ada kelainan segera laporkan pada piket

2. Pemberian tegangan dari rel ke SUTT

a. Keluarkan PMS tanah

b. Masukkan PMS penghantar

c. Masukkan PMS rel

d. Masukkan PMT penghantar

3. Interkoneksi dengan sistem lain

a. Paralel pada rel

Apabila rel I dan rel II bertegangan dari dua sistem yang berlainan

(cara pemasukkannya sama dengan seperti cara 1) dan apabila akan

diparalel, sesuai dengan perintah piket maka dilakukan urutan-urutan

sebagai berikut :

Masukkan PMS rel I dari PMT kopel

Masukkan PMS rel II dari PMT kopel

Setelah syarat paralel terpenuhi (tegangan sama, frekuensi

sama dan urutan fasa sama) PMT kopel dimasukkan.

b. Paralel pada penghantar

Setelah rel I dan rel II bertegangan (cara pemasukannya sama seperti

cara 1) dari suatu sistem dan salah satu penghantar telah bertegangan

32

dari sistem lain, maka dapat diparalel sesuai dengan perintah piket,

sehingga dapat dilakukan sesuai dengan urutan sebagai berikut :

Masukkan PMS rel I atau rel II dari PMT penghantar yang

bersangkutan.

Masukkan PMS penghantar dari PMT penghantar di atas.

Setelah syarat paralel dipenuhi, maka PMT dapat

dimasukkan.

4. Pemberian tegangan pada transformator daya

Transformator daya dioperasikan sesuai dengan buku petunjuk

pengusahaan transformator.

PMS tegangan rel menengah dimasukkan.

PMS tegangan rel tinggi transformator dimasukkan.

PMT tegangan rel menengah dimasukkan.

5. Pembebasan transformator daya

Apabila transformator daya bertegangan dan rel tegangan menengah

bertegangan pula, kabel-kabel urutan dimasukkan sebagai berikut :

PMT rel tegangan menengah dan tinggi dikeluarkan

PMS tanah dimasukkan

PMS rel tegangan menengah dikeluarkan

PMS rel tegangan tinggi dikeluarkan

Bila ada kelainan segera masukkan ke piket

3.6 Pemeliharaan Gardu Induk

Pemeliharaan gardu induk dilakukan dengan cara pemeriksaan dan

pengamatan dengan maksud untuk mencegah timbulnya gangguan penyaluran

tenaga listrik dan kerusakan dengan urutan sebagai berikut :

33

1. Pengawasan secara cermat lokasi gardu induk yang sedang beroperasi

adalah mencegah timbulnya gangguan penyaluran tenaga listrik dan

kerusakan peralatan. Pengawasan ini mencakup :

a. Pengawasan gangguan faktor luar.

Gangguan yang timbul disebabkan oleh manusia, binatang, dan

alam.

b. Pengawasan faktor dalam.

c. Sistem komunikasi selalu baik dalam operasi.

d. Pengawasan sistem sumber arus searah selalu bekerja dalam

keadaan baik.

e. Pengawasan system pemadam kebakaran selalu dalam keadaan siap

kerja.

2. Pengamatan yang perlu pada gardu induk yang sedang beroperasi.

Pengamatan dilakukan secara periodik disesuaikan dengan batas waktu

tertentu terhadap :

a. Arus beban.

b. Tegangan dan temperatur.

c. Tinggi permukaan dan warna minyak.

d. Pencatat counter pada alat ukur.

e. Tekanan pada tabung gas PMT.

3. Mematikan atau melepaskan beban pada gardu induk.

Cara mematikan ataupun melepaskan beban pada gardu induk adalah

dengan urutan sebagai berikut :

- Semua PMT beban terbuka, selanjutnya untuk jaringan SUTM,

kemudian PMS-PMS dan masing-masing PMS tanah telah

dikeluarkan.

- PMT penghantar dibuka, kemudian masing-masing PMS-nya.

- Bila penghantar sudah tidak bertegangan lagi PMS dimasukkan.

34

3.7 Sistem Kelistrikan Gardu Induk Pauh Limo

Gardu Induk Pauh Limo menerima daya listrik dari Gardu Induk Lubuk

Alung melalui Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT). Gardu Induk Pauh Limo

menggunakan sistem rel daya ganda dengan dua pemutus beban.

Secara umum rel daya ganda mempunyai keandalan antara lain :

1. Saat terjadi gangguan pada salah satu rel daya, atau sewaktu pemeliharaan

serta memperluas salah satu rel daya, tidak akan mengalami pemutusan

sehingga kontinuitas pelayanan lebih terjamin.

2. Mempunyai beberapa variasi dalam pengoperasian.

3. Pemilihan pelayanan relatif cepat, bila terjadi gangguan pada sistem rel

daya.

Pembagian tegangannya dapat dibedakan sebagai berikut :

a. Sistem 150 kV

Sistem jaringan 150 kV disuplai dari jaringan transmisi yang

menghubungkan gardu induk dengan pusat pembangkit tenaga listrik serta

menghubungkan gardu induk yang satu dengan gardu induk lainnya.

b. Sistem 20 kV

Tegangan 20 kV diperoleh setelah tegangan 150 kV dari jaringan

transmisi ditransformasikan dengan menggunakan transformator daya 30

MVA yang terdapat pada gardu induk. Selanjutnya tegangan ini

didistribusikan ke beban melalui feeder-feeder yang terdapat pada Gardu

Induk Pauh Limo.

c. Sistem 380 V AC

Tegangan 380 V ini diperoleh setelah tegangan 20 kV yang

diperoleh dari feeder pemakaian sendiri ditransformasikan dengan

menggunakan sebuah transformator yang digunakan untuk distribusi

(suplai) listrik untuk pemakaian di Gardu Induk Pauh Limo. Tegangan 380

35

V ini digunakan untuk pemakaian baterai charger, rectifier dan untuk

pemakaian beberapa peralatan lain dengan system tegangan 380 V.

d. Sistem 220 V AC

Tegangan 220 V diperoleh dari output transformator distribusi

yang merupakan keluaran 3 fasa yaitu dari hubungan fasa ke netral

transformator.

e. Sistem 110 V DC

Sistem tegangan 110 V DC ini mempunyai peranan yang sangat

penting dalam pengoperasian gardu induk. Tegangan 110 V ini diperoleh

dari :

Penyearah (rectifier)

Baterai

Tegangan 110 V ini digunakan untuk mengaktifkan rele-rele proteksi yang

terdapat pada ruang kontrol gardu induk. Bila tidak ada gangguan pada

sistem kelistrikan di gardu induk maka tegangan ini diperoleh dari rectifier

sedangkan baterai baru digunakan apabila ada gangguan pada salah satu

pembangkit yang mengakibatkan terpadamnya listrik secara total baik

dibeban maupun di pembangkit atau pada saat adanya pemeliharaan PMT

yang mengharuskan dilakukannya pemutusan aliran listrik yang melewati

PMT dari masing-masing feeder.

Sistem pembagian daya pada Gardu Induk Pauh Limo :

1. Sistem 150 kV

Interkoneksi sistem 150 kV adalah :

GIS Simpang Haru

Indarung I

Indarung II

GI Lubuk Alung

GI PIP

36

2. Sistem 20 kV

Sistem 20 kV terdiri dari sepuluh feeder yaitu :

Feeder 1, digunakan untuk pemakaian sendiri

Feeder 2, pendistribusian daya ke daerah Kuranji

Feeder 3, penditrbusian daya ke daerah Koto Tingga

Feeder 4, pendistribusian daya ke daerah Anduring

Feeder 5, pendistribusian daya ke daerah Painan

Feeder 6, pendistribusian daya ke daerah BLK

Feeder 7, pendistribusian daya ke daerah Kandis I

Feeder 8, pendistribusian daya ke daerah Kandis II

Feeder 9, pendistribusian daya ke daerah Indarung I

Feeder 10, pendistribusian daya ke daerah Indarung II