BAB III

LANDASAN TEORI

3.1. Sistem Jaringan Distribusi

Pada umumnya sistem tenaga listrik dibagi menjadi 3 (tiga) bagian jaringan

distribusi yaitu Pusat Pembangkit, Saluran Transmisi, dan Saluran Distribusi.

Fungsi sistem jaringan adalah menyalurkan dan mendistribusikan tenaga

listrik dari pusat suplai (gardu induk) ke pusat beban (gardu distribusi) dan berujung

pada konsumen dengan mutu dan kualitas yang baik dan memadai.

Jaringan distribusi dapat dibagi menjadi 2 (dua),yaitu :

1. Jaringan distribusi primer (Jaringan Tegangan Menengah)

2. Jaringan distribusi sekunder (Jaringan Tegangan Rendah).

3.1.1.Jaringan distribusi primer (Jaringan Tegangan Menengah)

Jaringan tegangan menengah berfungsi untuk menyalurkan tenaga listrik dari

pembangkit atau gardu induk ke gardu distribusi. Jaringan ini dikenal dengan

feeder atau penyulang. Tegangan menengah yang digunakan PT. PLN adalah 12

kv dan 20 kv antar fasa (VL-L).

3.1.2.Jaringan distribusi sekunder (Jaringan Tegangan Rendah).

Jaringan tegangan rendah berfungsi untuk menyalurkan tenaga listrik dari

Gardu Distribusi ke Konsumen tegangan rendah. Tegangan rendah yang

digunakan PT. PLN ( persero) adalah 127/220 V dan 220/380 V.

1

2

Konstruksi Jaringan Tegangan Rendah (JTR) terbagi atas :

a. Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR)

SUTR merupakan jaringan kawat yang berisolasi maupun tidak

berisolasi. Bagian utama dari SUTR kawat tak berisolasi adalah tiang

listrik (besi, beton), Cross Arm, Isolator dan penghantar Aluminium /

Tembaga (Cu)

b. Saluran Kabel Udara Tegangan Rendah (SKUTR)

Kabel yang digunakan adalah jenis XLPE yang lebih dikenal dengan

nama LVTC ( Low Voltage Twisted Cable). Jenis kabel ini direntangkan

di antara tiang penyangga. Bagian utama adalah tiang, kabel dan

suspension Clamp Bracket, yang berfungsi untuk menahan kabel pada

tiang. Kabel jenis ini sekarang banyak digunakan dalam pemasangan JTR

baru karena dianggap kontruksi jenis ini lebih handal

3.1.3. Konfigurasi Jaringan

Keandalan pemasokan daya merupakan tuntutan mutlak pelanggan untuk itu

diantisipasi dengan penyusunan pola jaringan distribusi yang sesuai dengan tingkat

keandalan yang diinginkan. Tidak semua pelanggan harus dilayani dengan sistem

yang mahal, tetapi pelanggan penting ( Industri Usaha, Rumah Sakit dan Lain-lain )

harus mendapat tingkat keandalan yang tinggi.

Jenis Konfigurasi Jaringan

a. Radial Murni

Konfigurasi jenis ini adalah konfigurasi jaringan yang paling sederhana

dan paling murah pembangunannya. Konfigurasi jaringan jenis ini terutama

3

untuk melayani konsumen yang terletak di ujung jaringan listrik. Pada

jaringan radial cabang dari feeder lateral disebut feeder sublateral. Arus yang

paling besar mengalir pada jaringan adalah yang paling dekat dengan Gardu

Hubung, yang akan semakin berkurang dengan semakin jauh jaraknya,

sehingga memungkinkan untuk memperkecil luas penampang dari

penghantar. Konfigurasi Jaringan Radial ini keandalanya sangat kurang di

mana bila terjadi gangguan pada feeder lateral maka konsumen yang berada

di belakang titik gangguan tidak dapat menerima energi listrik.

b. Ring Terbuka (Open Ring)

Struktur ini merupakan gabungan dari dua buah struktur jaringan radial,

di mana pada kedua jaringan dipasang sebuah pemutus (PMT) atau pemisah

(PMS). Pada saat terjadi gangguan dan gangguan tersebut dapat diisolir,

maka PMT/PMS ditutup sehingga aliran daya listrik ke bagian yang tidak

terkena gangguan tidak berhenti.

Dalam kondisi normal struktur jaringan ring ini merupakan dua struktur

radial. Pada umumnya penghantar dari struktur ini mempunyai ukuran yang

sama. Ukuran konduktor ini dipilah sehingga dapat menyalurkan seluruh

daya listrik beban struktur ring yang merupakan jumlah daya listrik beban

dari kedua struktur radial. Struktur jaringan ini mempunyai keandalan yang

cukup, sedangkan biaya pembangunan lebih mahal dibandingkan dengan

biaya pembangunan struktur jaringan radial.

c. Spindel

Spindel adalah suatu pola jaringan khusus yang ditandai dengan ciri

adanya sejumlah kabel keluar dari suatu Gardu Induk / Gardu Hubung yang

disebut Out Going Cable menuju kearah suatu titik temu yang disebut Gardu

refleksi. Kumpulan kabel ( dalam satu Spindel ) tersebut dimaksudkan untuk

menyalurkan energi listrik ke suatu daerah pelayanan meliputi luas daerah

antara 10 hingga 25 km² . Satu spindle terdiri dari maksimum 6 (enam) buah

4

kabel. Kabel kerja sepanjang kabel ini tersambung dengan Gardu Distribusi

dan satu kabel cadangan (exspress feeder) sama sekali tidak tersambung

dengan Gardu Distribusi.

Kabel kerja disebut Working Cable atau Feeder, sedangkan kabel

cadangan disebut Express feeder. Kabel cadangan ini digunakan untuk

menormalkan kembali penyaluran energi listrik ke seluruh bagian feeder

yang mengalami ganggguan setelah bagian yang terganggu diketahui dan

dipisahkan (diisolasikan) terhadap jaringan opeasi. Kabel cadangan ini harus

selalu diberi tegangan sehingga jika terjadi gangguan dapat segera

dioperasikan bila sewaktu-waktu terjadi gangguan. Seandainya kabel

cadangan ini tidak diberi tegangan sebelum pada saat diperlukan sebagai

penyalur energi darurat, maka kerusakan sewaktu-waktu pada kabel tersebut

baru akan diketahui pada saat pemutusan tenaga kabel tersebut di Gardu

Induk.

Syarat utama untuk menjamin bekerjanya sistem darurat (emergency

system) sebagaimana seharusnya adalah dengan membiarkan instalasi

cadangan tetap pada posisi “ON” terus-menerus. Mengingat perkembangan

dasar Spindel adalah Loop terpisah, tanpa kabel cadangan tetapi kedua kabel

tersebut masing-masing kemampuan minimal penyalurannya sehingga satu

sama lain mampu sebagai cadangan apabila diperlukan. Apabila beban dari

salah satu kabel bertambah besar melampaui harga 50% dari kemampuannya,

maka sebuah kabel baru harus ditarik. Keadaan ini adalah langkah kedua dari

Spindel. Kabel baru yang ditarik merupakan kabel cadangan terhadap kabel

kerja lainnya.

5

3.2. Gangguan Jaringan

Jaringan distribusi merupakan bagian dari sistem tenaga lsitrik yang paling

dekat dengan pelanggan/ konsumen. Jaringan distribusi terdiri dari jaringan distribusi

tegangan menengah (JTM) dan jaringan distribusi tegangan rendah (JTR).

Jaringan distribusi tegangan menengah sebagian besar berupa saluran udara

tegangan menengah dan kabel tanah. Sebagian besar gangguan pada saluran udara

tegangan menengah disebabkan oleh sentuhan pohon dan gangguan karena petir.

Gangguan karena petir maupun karena sentuhan pohon ini sifatnya temporer

(sementara), oleh karena itu penggunaan penutup balik otomatis (recloser) akan

mengurangi waktu pemutusan penyediaan daya (supply interupting time).

Jenis-Jenis gangguan :

1. Gangguan hubung singkat

a. Gangguan hubung singkat dapat terjadi antar fase (3 fase atau 2 fase) atau 1 fase

ketanah dan sifatnya bisa temporer atau permanen.

b. Gangguan permanen : Hubung singkat pada kabel, belitan trafo, generator,

(tembusnya isolasi).

c. Gangguan temporer : Flashover karena sambaran petir, flashover dengan pohon,

tertiup angin.

2. Gangguan beban lebih

Gangguan beban lebih terjadi karena pembebanan sistem distribusi yang melebihi

kapasitas sistem terpasang. Gangguan ini sebenarnya bukan gangguan murni, tetapi

bila dibiarkan terus-menerus berlangsung dapat merusak peralatan.

3. Gangguan tegangan lebih

Gangguan tegangan lebih termasuk gangguan yang sering terjadi pada saluran

distribusi. Berdasarkan penyebabnya maka gangguan tegangan lebih ini dapat

dikelompokkan atas dua hal, yaitu :

a. Tegangan lebih power frekwensi.

Pada sistem distribusi hal ini biasanya disebabkan oleh kesalahan pada AVR atau

pengatur tap pada trafo distribusi.

6

b. Tegangan lebih surja

Gangguan ini biasanya disebabkan oleh surja hubung atau surja petir.

Dari ketiga jenis gangguan tersebut, gangguan yang lebih sering terjadi dan

berdampak sangat besar bagi sistem distribusi adalah gangguan hubung singkat.

Sehingga istilah gangguan pada sistem distribusi lazim mengacu kepada gangguan

hubung singkat dan peralatan proteksi yang dipasang cenderung mengatasi gangguan

hubung singkat ini.