BUKU PLN 1

download BUKU PLN 1

of 170

description

BUKU PLN 1

Transcript of BUKU PLN 1

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    Penyusun:

    KriteriaDisainEnjineringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrikdisusunoleh:KelompokKerjaStandarKontruksiJaringanDisribusiTenagaListrikdanPusatPenelitianSainsdanTeknologiUniversitasIndonesia

    TimPembina:

    DirekturOperasiJawaBaliDirekturOperasiIndonesiaBaratDirekturOperasiIndonesiaTimur

    TimPengarah:

    KepalaDivisiDistribusidanPelayananPelangganJawaBaliKepalaDivisiDistribusidanPelayananPelangganIndonesiaBaratKepalaDivisiDistribusidanPelayananPelangganIndonesiaTimur

    KelompokKerjaStandarKontruksiDisribusiJaringanTenagaListrik:

    RatnoWibowo,WinayuSiswanto,ParluhutanSamosir,HedyNugroho,AgusBactiarAzis,AdiSubagio,PediSumanto,TumpalHutapea,Gunawan,OMA,HendiePrasetyono,

    IMadeLatera,Sumaryono,NovalincePamuso,Riyanto,AntoniusHP,Sunaryo,SugengRijadi,TutunKurnia,JokoPitoyo,Prihadi,

    NgurahSuwena,ElphisSinabela,AndhyPrasetyo,KetutBagusDarmayuda,AgusPrasetyo.

    Narasumber:

    PTPLN(Persero)DistribusiJawaBali,PTPLN(Persero)IndonesiaBarat,PTPLN(Persero)IndonesiaTimur,PTPLN(Persero)JasaEngginering,PTPLN(Persero)

    PusatPenelitiandanPengembanganKetenagalistrikan,PTPLN(Persero)PusatPendidikandanPelatihan.

    DiterbitkanOleh:

    PTPLN(PERSERO)JalanTrunojoyoBlokMI/135,KebayoranBaru

    JakartaSelatanPTPLN(Persero) TimPenyusunEdisi1Tahun2010

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    DAFTARISI

    DAFTARISIi

    DAFTARTABELviii

    DAFTARGAMBARx

    KATAPENGANTARxii

    BAB1PENDAHULUAN 1.1

    1.1 LATARBELAKANG 1.1

    1.2 TUJUAN 1.2

    BAB2PERHITUNGANLISTRIKTERAPAN 2.1

    2.1 JATUHTEGANGAN 2.1

    2.2 PERHITUNGANJATUHTEGANGAN 2.2

    2.2.1 SistemFasaTunggal,COS1 2.22.2.2 SistemFasaTigadengancos 2.3

    2.3 PERHITUNGANDENGANMOMENLISTRIK 2.3

    2.4 FAKTORDISTRIBUSIBEBAN 2.5

    2.5JANGKAUANPELAYANAN 2.6

    2.6 KEMAMPUANHANTARARUS/KUATHANTARARUS 2.9

    2.6.1 KemampuanHantarArusPenghantarSaluranUdara 2.9

    2.6.2 KemampuanHantarArusSaluranKabelBawahTanah 2.10

    BAB3PERHITUNGANMEKANIKATERAPAN 3.1

    3.1 GAYAGAYAMEKANISPADATIANG 3.1

    3.1.1 Jarakantartiang(Jarakgawang) 3.1

    3.1.2 Beratpenghantardangayaberatpenghantar 3.2

    3.1.3 Gayatarikpadatiang 3.3

    3.1.4 Pengaruhangin 3.4

    3.1.5 GayaMekanisPadaTiangAwal/Ujung 3.5

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    i

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    3.1.6 GayaMekanisPadaTiangTengah 3.6

    3.1.7 GayaMekanisPadaTiangSudut 3.6

    3.1.8 Aplikasiperhitungangayamekanis 3.7

    3.1.9 PenggunaanHasilPerhitunganDalamKonsepPerencanaan 3.9

    3.1.10 MetodeGrafisUntukTiangSudut 3.10

    3.1.11 BebanmekanikpadaPalang(crossarm/travers) 3.11

    3.1.12 BebanMekanisIsolator 3.12

    3.1.13 Andonganpadapermukaanmiring 3.13

    3.1.14 PondasiTiangdanStrukturTanah 3.14

    3.1.15 Jarakantarpenghantar(conductorspacing) 3.15

    3.2 BEBANMEKANISTAMBAHANJARINGANNONELEKTRIKAL 3.16

    3.3 CONTOHAPLIKASIPERHITUNGAN 3.17

    3.4 PERTIMBANGANPERTIMBANGANAKIBATPENGARUHGAYA

    MEKANISAKIBATSALURANNONELEKTRIKALPLN 3.19

    BAB4KONSEPDASARKONSTRUKSIJARINGANDISTRIBUSITENAGALISTRIK 4.1

    4.1 KONSEPDASARSISTEMTENAGALISTRIK 4.1

    4.2 KONFIGURASISISTEMDISTRIBUSI 4.3

    4.3 KEANDALANKONTINUITASPENYALURAN 4.8

    4.4 SISTEMPEMBUMIAN 4.8

    4.4.1 PembumianTransformatorDayaGarduIndukPadaSisiTM 4.9

    4.4.2PembumianTransformatorDistribusiPadaSisiTeganganRendah 4.10

    4.4.3 PembumianLightningArrester 4.10

    4.5 SALURANUDARATEGANGANMENENGAH 4.10

    4.5.1 KonsepPerencanaan 4.10

    4.5.2 ProteksiJaringan 4.11

    4.5.3 MelokalisirTitikGangguan 4.18

    4.5.4 KonstruksiSUTM 4.18

    4.5.5 PenggunaanTiang 4.19

    4.5.6 AreaJangkauanPelayanan 4.19

    4.6 SALURANKABELTANAHTEGANGANMENENGAH 4.20

    4.6.1 KonsepPerencanaan 4.20PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    ii

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    4.6.2 ProteksiJaringan 4.21

    4.6.3 KonstruksiSKTM 4.22

    4.6.4 KonsepIsolirGangguan 4.22

    4.6.5 AreaJangkauanPelayanan 4.22

    4.7 GARDUDISTRIBUSI 4.23

    4.7.1 GarduDistribusiPasanganLuar 4.23

    4.7.2 GarduDistribusiPasanganDalam 4.24

    4.7.2.1 SambunganTeeoff(TO)darisaluranudara 4.25

    4.7.2.2 SambunganSaluranKabelTanah 4.25

    4.7.2.3 SambunganuntukPemanfaatTeganganMenengah 4.26

    4.8 AREAPELAYANANGARDU 4.26

    4.8.1 AreaPelayananGarduInduk(ServiceArea) 4.27

    4.8.1.1GarduIndukdenganPelayananMurniSKTM 4.27

    4.8.1.2GarduIndukdenganPelayananSUTM 4.28

    4.8.2 AreaPelayananGarduDistribusi 4.29

    4.8.2.1GarduDistribusiTipeBetonDaerahPadatBebanTinggi 4.29

    4.8.2.2GarduDistribusiDaerahPadatBebanRendah 4.30

    4.9 JARINGANTEGANGANRENDAH 4.30

    4.9.1KonstruksiSaluranUdara 4.30

    4.9.2KonstruksiSaluranBawahTanah 4.31

    4.9.3ProteksiJaringanDanPembumian 4.31

    4.10SAMBUNGANTENAGALISTRIK 4.31

    4.10.1KonstruksiSaluranUdara 4.32

    4.10.2KonstruksiSambunganPelayananTeganganRendahBawahTanah 4.32

    4.10.3SambunganPelayananPelangganTeganganMenengah 4.33

    4.10.4IntalasiAlatPembatasdanPengukur(APP) 4.33

    4.11PARAMETERPARAMETERRANCANGANKONSTRUKSI 4.34

    4.11.1ParameterListrik 4.34

    4.11.2ParameterLingkungan 4.35

    4.11.3ParameterMaterial 4.35

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    iii

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    BAB5KRITERIADESAINKONSTRUKSISALURANUDARATEGANGANMENENGAH 5.1

    5.1 TERMINOLOGI 5.1

    5.2 KONSTRUKSIDANJARAKANTARTIANG 5.2

    5.2.1 PoleSupport(Topangtarik,topangtekan)danfondasitiang 5.2

    5.2.2 FondasiTiang 5.4

    5.2.3 Konstruksitiang(PoleTopConstruction) 5.4

    5.3 KONSTRUKSIPEMBUMIAN 5.11

    5.4 KONSTRUKSIFUSEDCUTOUT(FCO) 5.11

    5.5 KONSTRUKSIPENGHANTARBUMI(SHIELDWIRE) 5.11

    5.6 KONSTRUKSIPENGHANTARNETRALTM 5.12

    5.7 KELENGKAPANPENGHANTAR(kabelschoon,TapConnector,JointSleeve) 5.12

    5.8 JARAKAMAN(SAFETYDISTANCE) 5.12

    5.9 KONSTRUKSIPROTEKSIPETIR 5.13

    5.10 KONSTRUKSIKABELPILINTEGANGANMENENGAH 5.13

    5.11 SAMBUNGANKABELDENGANSALURANUDARA 5.14

    5.12 SAMBUNGANKAWATKONDUKTOR 5.14

    5.13 KOMPONENKONSTRUKSIJARINGAN 5.15

    BAB6KRITERIADESAINKONSTRUKSISALURANKABELBAWAHTANAH

    TEGANGANMENENGAH 6.1

    6.1 KONSTRUKSIPENGGELARANKABEL 6.1

    6.1.1 Kedalamangaliandanperlindunganmekaniskabel 6.1

    6.1.2 Penggelaranlebihdarisatukabel 6.2

    6.1.3 Jarakkabeltanahdenganutilitaslain 6.2

    6.1.4 Persilangandenganbangunandiatastanah 6.3

    6.1.5 Persilangandenganrelkeretaapi 6.3

    6.1.6 Persilangandengansaluranairdanbangunanair 6.3

    6.1.7 Persilangandenganjalanumum 6.4

    6.1.8 TerminasiKabel 6.4

    6.1.9 RadiusBelokanKabel 6.4

    6.1.10 KabelDuct 6.5

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    iv

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    6.2 TRANSPORTASIDANPENANGANAN(HANDLING)KABEL 6.5

    6.2.1 Pengangkutankabel 6.5

    6.2.2 PenggelaranKabel 6.5

    6.2.3 Penutupanjalandanpenandaanjalur 6.6

    6.3 MATERIALSALURANKABELTANAH 6.6

    6.3.1 KabelTanah 6.6

    6.3.2 BatuPeringatan 6.7

    6.3.3 PatokPilotKabeldanMofKabel 6.7

    6.3.4 TimahLabel 6.7

    6.3.5 Pasirurug 6.7

    BAB7KRITERIADESAINKONSTRUKSIGARDUDISTRIBUSI 7.1

    7.1 KONSTRUKSIGARDUBETON 7.2

    7.1.1 SusunanTataRuang 7.2

    7.1.2 InstalasiPHBTM 7.3

    7.1.3 InstalasiPHBTR 7.5

    7.1.4 InstalasiPembumian 7.6

    7.1.5 Transformator 7.7

    7.1.6 InstalasiKabelTMdanTR 7.8

    7.2 GARDUKIOSMETALCLAD 7.8

    7.3 GARDUPORTALDANCANTOL 7.9

    7.3.1 KonstruksiGarduPortal 7.9

    7.3.1.1 KonstruksiPenopang 7.9

    7.3.1.2 KonstruksiPHBTR 7.10

    7.3.1.3 KonstruksiPHBTM 7.10

    7.3.1.4 ProteksiSurjaPetir 7.13

    7.3.1.5 KonstruksiGarduCantol 7.14

    7.3.1.6 KonstruksiPembumian 7.15

    BAB8KRITERIADISAINJARINGANDISTRIBUSITEGANGANRENDAH 8.1

    8.1 SALURANUDARATEGANGANRENDAH(SUTR) 8.1

    8.1.1 DesainKonstruksiFasa3dengankabeltwisted 8.3PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    v

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    8.1.2 FungsiKonstruksiFixedDeadEnd(FDE)danAdjustable

    DeadEnd(ADE) 8.3

    8.1.3 FungsiKonstruksiSuspension 8.4

    8.1.4 JenisPenghantar 8.4

    8.1.5 PembumianPenghantarNetraldantitikNetralTransformator 8.4

    8.1.6 Sambungandansadapan 8.5

    8.1.7 JarakantartiangatauGawang(Spon)danandongan(Sag) 8.5

    8.1.8 Jarakaman(SafetyDistance) 8.6

    8.1.9 JaringdistribusiteganganrendahSistemfasa2 8.6

    8.2 SALURANKABELTANAHTEGANGANRENDAH 8.7

    8.2.1 JenisKabel 8.8

    8.2.2 PerlengkapanHubungBagiTeganganRendahPHBTR 8.9

    8.2.3 PenggelaranKabel 8.9

    8.2.4 KabelUtamaJaringanTeganganRendah 8.10

    BAB9KRITERIADESAINKONSTRUKSISAMBUNGANTENAGALISTRIK 9.1

    9.1 SAMBUNGANTENAGALISTRIKTEGANGANRENDAH 9.1

    9.1.1 JenisKonstruksiSambunganTenagaListrikTR 9.2

    9.1.2 JenisKabel 9.3

    9.1.3 AreapelayananSambunganTenagaListrikTeganganRendah 9.4

    9.1.4 Jarakaman 9.4

    9.1.5 KonstruksiSambunganKabelUdara 9.4

    9.1.6 KonstruksiSambunganKabelTanah 9.5

    9.1.7 PemasangankotakAPPdanlemariAPP 9.6

    9.1.8 InstalasiAPP 9.7

    9.2 SAMBUNGANTENAGALISTRIKTEGANGANMENENGAH 9.8

    9.2.1 Sambungandenganpembatasrelai 9.8

    9.2.2. Sambungandenganpembataspengamanlebur 9.8

    9.2.3 Sambungandenganspotload 9.9

    9.2.4 InstalasiMeterkWh 9.9

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    vi

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    BAB10PEMBUMIANPADAKONSTRUKSIJARINGANDISTRIBUSI

    TENAGALISTRIK 10.1

    10.1KONSEPDASARPEMBUMIAN 10.1

    10.2PEMBUMIANTITIKNETRALSISISEKUNDERTRANSFORMATOR

    TENAGAPADAGARDUINDUK/PEMBANGKIT 10.2

    10.2.1Pembumiandengannilaitahananrendah12Ohmdan40Ohm 10.2

    10.2.2Pembumiandengannilaitahanansangatrendah(SolidGrounded) 10.3

    10.2.3Pembumiandengannilaitahanantinggi 10.3

    10.2.4PembumianMengambang 10.4

    10.3 PEMBUMIANTITIKNETRALTRANSFORMATORDISTRIBUSI 10.4

    10.4PEMBUMIANPADAJARINGDISTRIBUSITEGANGANRENDAH 10.5

    10.5PEMBUMIANPADAGARDUDISTRIBUSI 10.5

    10.6PEMBUMIANPENGHANTARTANAH(SHIELDWIRE/EARTHWIRE) 10.6

    10.7PEMBUMIANLIGHTNINGARRESTER 10.6

    BAB11PERHITUNGANTERAPANBEBANTERSAMBUNGTRANSFORMATOR 11.1

    11.1 BEBANTERSAMBUNGTRANSFORMATORDISTRIBUSI 11.1

    11.2KAPASITASTRANSFORMATOR 11.3

    11.3PROTEKSITRANSFORMATORDISTRIBUSI 11.3

    11.3.1Proteksihubungsingkatdanbebanlebih 11.3

    11.3.2LightningArrester(LA)danSelaBatang 11.4

    11.3.3PerlengkapanHubungBagiTeganganrendahPHBTR 11.7

    BAB12PENGGUNAANSCADA(SupervisoryControlandDataAcquisition) 12.1

    GLOSARI.1

    DAFTARPUSTAKA.

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    vii

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    DAFTARTABEL

    Tabel2.1. MomenlistrikjaringandistribusiTeganganMenengahSaluranBawahTanahdenganpenghantarkabelberisolasiXLPE,M1%[MW.km]

    2.4

    Tabel2.2. MomenlistrikjaringandistribusiTeganganMenengahSaluranUdaradenganPenghantarAAAC,M1%[MW.km].

    2.5

    Tabel2.3. MomenlistrikjaringandistribusiTeganganRendahdenganPenghantarKabelPilinM1%[MW.km].

    2.5

    Tabel2.4. KHApenghantartakberisolasipadasuhukeliling350C,kecepatanangin0,6m/detik,suhumaksimum800C(dalamkeadaantanpaanginafactorkoreksi0,7).

    2.11

    Tabel2.5. KHAkabeltanahintitunggalisolasiXLPE,copperscreen,berselubungPVCjeniskabelNAAXSY.

    2.11

    Tabel2.6. KHAkabeltanahdenganisolasiXLPE,copperscreen,berselubungPVCpadategangan12/20/24kV,padasuhukeliling300Catausuhutanah300C.

    2.12

    Tabel2.7. Faktorreduksikabelmulticore/singlecoredengankonfigurasiberjajardidalamtanah.

    2.12

    Tabel2.8. FaktorkoreksiKHAkabelXLPEuntukbeberapamacamtemperatureudara.

    2.12

    Tabel2.9. KHAkabelpilinTeganganRendahberintiAlumuniumberisolasiXLPEatauPVCpadasuhukeliling300C.

    2.13

    Tabel2.10. KHAterusmenerusuntukkabeltanahberintitunggalpenghantarTembaga,berisolasidanberselubungPVC,dipasangpadasistemArusSearahdengantegangankerjamaksimum1,8kV;sertauntukkabeltanahberintidua,tigadanempatberpenghantartembaga,berisolasidandenganberselubungPVCyangdipasangpadasistemArusBolakbaliktigafasadanteganganpengenal0,6/1kV(1,2kV),padasuhukeliling300C.

    2.14

    Tabel3.1. KarakteristikpenghantarKabelPilinintiAlumuniumTeganganRendah(NFAAXT)denganpenggantungjenisAlmelec(breakingcapacity1755daN).

    3.5

    Tabel3.2. KarakteristikpenghantarAllAlumuniumAlloyConductor(AAAC). 3.5Tabel3.3. KarakteristikpanghantarkabelPilinintiAluminiumTeganganMene

    ngah(NAFFXSEYI)3.5

    Tabel3.4. TabelGayamekanispadaTiangAwal/Ujung. 3.8Tabel3.5. GayamaksimumpadaTiangSudutjaringandistribusitenagalistrik. 3.8Tabel3.6. KekuatantarikTiangAwal/Ujung(workingload)JTR. 3.9Tabel3.7. KekuatanTarikTiangAwal/Ujung(workingload)JTM. 3.9Tabel3.8. KekuatanTiangSudut(workingload)saluranfasa3konstruksiunder

    builtJTM/JTR.3.10

    Tabel3.9. KarakteristikPalang. 3.12Tabel3.10. KarakteristikIsolator. 3.12Tabel3.11. KarakteristikteknisIsolatorPayungdanLongRod. 3.13Tabel3.12. DataKlasifikasikondisitanahuntukmembuatberbagaimacam 3.14PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    viii

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    pondasitiang.Tabel3.13. GayaMekanispadaTiangAwal/Ujungsalurankabelfiberoptic. 3.17Tabel3.14. GayamekanismaksimumpadaTiangSudut. 3.17Tabel4.1. KarakteristikSistemPembumian. 4.12Tabel5.1. JarakAman(savetydistance) 5.13Tabel6.1. JarakKabeltanah. 6.2.Tabel6.2. JarakKabeltanahdenganpondasibangunan. 6.3.Tabel6.3. PenggelaranKabeltanahpadapersilangandengansaluranair. 6.4.Tabel7.1. SpesifikasiTeknisPHBTR. 7.5Tabel7.2. InstalasiPembumianpadaGarduDistribusiBeton. 7.6Tabel7.3. PemilihanRatedCurrentHRCfuseTM. 7.7Tabel7.4. SpesifikasiPengamanLebur(NHFuse)TeganganRendah. 7.11Tabel7.5. SpesifikasiFuseCutOut(FCO)danFuseLink(expulsiontype)

    TeganganMenengah(PublikasiIECNo.2822NEMA)7.11

    Tabel8.1. JeniskonstruksipadatiangjaringandistribusiTeganganRendah. 8.4Tabel8.2. JarakAmanSaluranUdaraKabelPilinterhadapLingkungan. 8.6Tabel9.1. KonstruksiSambunganTenagaListrikTeganganRendah. 9.2Tabel11.1. FaktorKebersamaan. 11.1Tabel11.2. Persentasi(%)impedansiTransformatorfasa3danfasa1. 11.3Tabel11.3. JenisPeleburPembatasArusTransformatorDistribusi. 11.5Tabel11.4. ArusPengenalPeleburLetupan. 11.6Tabel12.1 ContohLayoutdiagramsistemSCADAPLNDistribusiJakartaRaya

    danTangerangSaluranKabeltanahTeganganMenengah.12.2

    Tabel12.2 ContohLayoutdiagramsistemSCADAPLNDistribusiJakartaRayadanTangerangSaluranUdaraTeganganMenengah.

    12.3

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    ix

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    DAFTARGAMBAR

    Gambar21 GrafikkemampuanpenyaluranSUTMfasa3bebandiujungu

    5%,cos=0,8T=35oCAAAC[IEC.2008].2.7

    Gambar21 GrafikkemampuanpenyaluranKabelPilinTeganganRendah(TR)bebandiujungpadasuhu(T)=30oCdancos=0,8.

    2.8

    Gambar41 PolaSistemTenagaListrik. 4.2Gambar42 PolaJaringanDistribusiDasar. 4.3Gambar43 KonfigurasiTulangIkan(Fishbone). 4.4Gambar44 KonfugurasiKluster(LeapFrog). 4.4Gambar45 KonfigurasiSpindel(SpindleConfiguration). 4.5Gambar46 KonfigurasiFork. 4.5Gambar47 KonfigurasiSpotload(ParallelSpotConfiguration). 4.6Gambar48 KonfigurasiJalajala(Grid,Mesh). 4.6Gambar49 KonfigurasiStrukturGarpu. 4.7Gambar410 KonfigurasiStrukturBunga. 4.7Gambar411 KonfigurasiStrukturRantai. 4.7Gambar412 DiagramProteksiSUTMdengannilaiZ=40Ohm. 4.14Gambar413 DiagramProteksiSUTMdengannilaiZ=500Ohm. 4.15Gambar414 DiagramProteksiSUTMdenganSolidGround(Pembumian

    Langsung).4.16

    Gambar415 DiagramProteksiSUTMdenganSistemMengambang(tanpapembumian)padaPLTDKecil.

    4.17

    Gambar416 MonogramSaluranUdaraTeganganMenengah. 4.20Gambar417 BagansatugarisGarduDistribusiPortal. 4.24Gambar418 BagansatugarisGarduDistribusiBeton. 4.25Gambar419 DiagramsambunganTeganganMenengah. 4.26Gambar420 DiagramKondisiAwalGISKTM. 4.26Gambar421 DiagramKondisiAkhirGISKTM. 4.27Gambar422 DiagramKondisiAwaljaringanSUTMdenganmodelKlaster. 4.29Gambar423 DiagramKondisAkhirjaringanSUTMdenganmodelKlaster. 4.29Gambar51 KonstruksiPemasanganPoleSupport. 5.3Gambar52 KonstruksiPemasanganGuyWire. 5.3Gambar53 KonstruksiPemasanganTeeOff. 5.4Gambar54 KonstruksiPemasanganTiangSudutKecil. 5.4Gambar55 KonstruksiPemasanganTiangSudutSedang. 5.8Gambar56 KonstruksiPemasanganTiangSudutBesar. 5.8Gambar57 KonstruksiPemasanganTiangPeregang. 5.10Gambar6 KabeltanahberisolasiXLPE. 6.1Gambar71 Peletakan(layout)PerlengkapanGarduDistribusiBeton. 7.3Gambar72a JenisjenisSambunganpadaRMU. 7.12Gambar72b JenisjenisSambunganpadaRMU. 7.13Gambar81 MonogramJaringanDistribusiTeganganRendahsaluranudara

    kabelpilin(twistedcable)fasa3.8.2

    Gambar82 MonogramsalurankabelTeganganRendahSKTR. 8.8Gambar83 PHBTR. 8.9PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    x

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    xi

    Gambar91 PapanHubungBagi(PHB)TeganganRendah. 9.5Gambar92 SambunganTenagaListrikTeganganRendahSambunganKabel

    tanah.9.6

    Gambar93 SambunganTenagaListrikTeganganRendahpadaRusunatauRuko. 9.7Gambar94 SambunganTenagaListrikTenggananMenengahdenganPembatas

    Relai.9.8

    Gambar95 SambunganTenagaListrikTeganganMenengahdenganPembatasPengamanLebur

    9.8

    Gambar96 SambunganTenagaListrikTeganganMenengahdenganSpotLoad. 9.9Gambar97 PapanHubungBagi(PHB)TeganganMenengah(TM)Sambungan

    TenagaListrikTeganganMenengahdenganSpotLoad.9.9

    Gambar121

    PemasanganLampuFaultIndikator. 12.5

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    xii

    KATAPENGANTAR

    Dalammembangun instalasi sistem jaringandistribusi tenaga listrikdiPTPLN(Persero)diperlukanKriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik.Kriteriadesainenjiniringdijabarkan secaradetailkedalamStandarKonstruksi JaringanTenagaListrik, supayadapatmenjadiacuandalammembangun instalasi.Selama inikonstruksiinstalasi tenaga listrik di PT PLN (Persero),masihmengacu pada tigamacam StandarKonstruksiDistribusiyangdibuatolehKonsultandarimancanegara.KriteriaDesainEnjiniringKonstruksidanStandarKonstruksiJaringanTenagaListrikyangdibuatolehKonsultanSofrelecdariPerancis,denganpembumiansystemtahananrendah(12dan40)berlakudiJaringanDistribusiDKIJakarta,JawaBarat,BalidansebagianUnit di luar Jawa. Konsultan Chas TMain dari Amerika Serikat, dengan pembumiansystem solid (langsung ke bumi) atau multi grounded common neutral, low andmediumvoltagenetworkberlakudiJawaTengah&DIYdansebagianUnitdiluarjawa.Sedangkan KonsultanNew Jec dari Jepang, dengan pembumian sistem tahanan tinggi(500)berlakudiJawaTimurdansebagianUnitdiluarJawa.Disamping Standar Konstruksi yangmasih berbedabeda, ada halhal lain yang perludiperhatikan, adalah ; pemanfaatan tiang listrik untuk telematika, semakin sulitnyamemperolehlokasitanahgarduyangcukupdantepatsertakemajuanteknologimaterialdistribusitenagalistrik.Untukmencapaiefektifitasdanefisiensidenganpertimbangankeamananlingkungan,PTPLN (Persero) secara bertahap, perlu memperbaruhi Standar Konstruksi yang adasekarang, sehinga menjadi acuan teknik yang sesuai perkembangan teknologi danlingkungan.KriteriaDesain Enjiniring Konstruksi dan Standar Konstruksi JaringanDistribusi TenagaListrik,terdiridari:Buku1.KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik.Buku2.StandarKonstruksiSambunganTenagaListrik.Buku3.StandarKonstruksiJaringanTeganganRendahTenagaListrik.Buku4.StandarKonstruksiGarduDistribusidanGarduHubungTenagaListrik.Buku5.StandarKonstruksiJaringanTeganganMenengahTenagaListrik.Dalamaplikasinya,KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListriktidak boleh dirubah.Apabila ada kebutuhan yang bersifat lokal,Unit Induk setempatboleh membuat Standar Konstruksi khusus, sebagai modifikasi dari buku 2 sampaidenganbuku5,dengancatatantidakmenyimpangdariKriteriaEnjinering,yangadapadabuku1dandilaporkankePLNPusat.Terimakasih.Jakarta,Juli2010.TTDKelompokKerjaStandarKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik.

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    BAB1

    PENDAHULUAN

    1.1LATARBELAKANG

    PT PLN (Persero) memandang perlu peningkatan kualitas sistim kelistrikan di semua

    wilayahpelayanannya,dengan tetapmemberikanpenekananpadapelaksanaanempat

    programstrategisPLNyaitu:

    a. Programpeningkatanpenjualan

    b. Programpeningkatanpelayanan

    c. ProgrampeningkatanPendapatan

    d. ProgrampenurunanRugirugi(losses)

    Salah satu faktor yang mempengaruhi kualitas sistim kelistrikan adalah kondisi dari

    konstruksi pada Jaringan distribusi tenaga listrik yang meliputi Jaringan Tegangan

    Menengah (JTM), Gardu Distribusi, Jaringan Tegangan Rendah (JTR) dan Sambungan

    TenagaLisrik(Rumah/Pelayanan).

    DalampelaksanaankonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik,sebagianunitpelaksana

    padaPTPLNPersero telahmempunyai standarkonstruksi JaringanTenagaListrikyang

    disusunsendirisendiri,halinimengakibatkantimbulnyabeberapastandaryangberbeda

    dibeberapa tempat dikarenakan perbedaan sistim dan konsultan serta pelaksana

    kontruksi yang berbeda seperti pada PLN Distribusi Jakarta Raya; PLN Distribusi Jawa

    BaratdandenganPLNDistribusiJawaTengah&JogyakartadanatauPLNDistribusiJawa

    Timur. Standar konstruksi tersebut terdapat keberagaman baik dalam kriteria desain

    maupunmodel/strukturkonstruksinyayangdisesuaikandengankondisisistimkelistrikan

    setempat, selain itu secara teknis ada yang tidak lengkap, tidak konsisten dalam

    penerapannyadanbelum seluruhnyadisesuaikandenganperkembangan teknologidan

    tuntutanpelayanan.

    Saatinidalampelaksanaanpembangunandanpengembangansistimdistribusipadaunit

    unitPLNdiseluruhwilayah indonesiamengacupada salah satu standarenjiniringyang

    adapadapengelolaan/standardPLNDistribusiJawaBalitersebut.

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab.1Hal.1

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    Olehkarena itu,perludibuatsuatustandarkonstruksiyangbaikdengankriteriadesain

    yang sama danmempertimbangkan perbedaan sistim, perkembangan teknologi serta

    tuntutan pelayanan. Dasar rujukan penyusunan standar konstruksi adalah standar

    konstruksiyangdisusunkonsultanPLNDistribusi/Wilayahsetempat,standarstandarPLN

    terkaitataumencontohdenganapayangtelahdilaksanakandidaerahlain,khususnyadi

    pulauJawa.

    Kriteria disain standar konstruksi ini akanmenjadi dasar Standar Konstruksi Jaringan

    Distribusi yang akan disusun direncanakan dapat ditetapkan untuk digunakan sebagai

    tipikal pedoman konstruksi atau acuan dalammelakukan perencanaan, pembangunan

    dan perbaikan Jaringan Distribusi tenaga listrik bagi PLN seluruh Indonesia sehingga

    diperolehtingkatunjukkerja,keandalandanefisiensipengelolaanassetsistimdistribusi

    yangoptimal.

    Memperhatikan besarnya lingkup standarisasi kontruksi yang harus dilaksanakan,

    pembuatan standar konstruksi sistim distribusi tenaga listrik ini dilakukan secara

    bertahap dimana untuk tahap kajian ini dibatasi pada pembuatan standar Enjiniring

    KonstruksiJaringanDistribusi.

    PenyusunanDetailStandarKonstruksiJaringanDistribusi disusundilaksanakanterpisah

    setelahpenetapanprioritasdetailStandarKonstruksiJaringanDistribusi.

    1.2TUJUAN

    Tujuan dari pekerjaan ini adalah untukmembuat suatu standar enjiniring konstruksi

    JaringanDistribusiTenagaListrikyangmemenuhikriteria:

    Membuat

    Desainyangsama Mengikuti perkembangan teknologi teknik jaringan distribusi dan kelistrikan

    terakhir

    Selarasdengantuntutanpelayanan DapatdilaksanakansecarakonsistenpadaseluruhunitPLNDistribusi/Wilayahdi

    seluruhJawaBalipadakhususnyadanIndonesiapadaumumnya.

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab.1Hal.2

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab.1Hal.3

    StandarenjiniringkonstruksiJaringanDistribusitenagalistrikadalahsebagaikriteria

    disainenjiniringpadakonstruksiutama jaringanDistribusimeliputipadakonstruksi

    Saluran Udara, Kaluran Kabel bawah tanah, Saluran Tenaga Listrik pelanggan baik

    TeganganMenengahmaupunTeganganRendahsertaGarduDistribusibaikpasangan

    luarmaupunpasangandalam

    Penyusunandetail standar konstruksi Jaringandistribusiakandilaksanakanpadapaket

    jasakonsultanberikutnya;sehinggapadawaktunyadiharapkantersusunlengkapstandar

    enjiniringdandetailkonstruksi jaringanDistribusiyangbakudandiberlakukan se Jawa

    Bali/Indonesia.

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    BAB2

    PERHITUNGANLISTRIKTERAPAN

    2.1 JATUHTEGANGAN

    Jatuhteganganmerupakanbesarnyateganganyanghilangpadasuatupenghantar. Jatuh tegangan atau jatuh tegangan pada saluran tenaga listrik secara umum

    berbanding lurus dengan panjang saluran dan beban serta berbanding terbalik

    denganluaspenampangpenghantar.

    Besarnya jatuh tegangan dinyatakan baik dalam % atau dalam besaran Volt.Besarnya batas atas dan bawah ditentukan oleh kebijaksanaan perusahaan

    kelistrikan.

    Perhitungan jatuh tegangan praktis pada batasbatas tertentu dengan hanyamenghitung besarnya tahananmasih dapat dipertimbangkan, namun pada sistem

    jaringan khususnya pada sisitem tegangan menengah masalah indukstansi dan

    kapasitansinyadiperhitungkankarenanilainyacukupberarti.

    PerhitunganPraktisJatuhTeganganuntukkondisiTanpaBebanInduktansi

    DefinisisimboldanSatuan

    P : bebandalam[Watt]

    V : teganganantara2saluran[Volt]

    q : penampangsaluran[mm2]

    v : jatuhtegangan[volt]u : jatuhtegangan[%]L : panjangsaluran(bukanpanjangpenghantar)[metersirkuit]

    I : arusbeban[A]

    : konduktivitasbahanpenghantarCu=56;Alumunium=32,7

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab.2Hal.1

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab.2Hal.2

    2.2 PERHITUNGANJATUHTEGANGAN

    2.2.1 SistemFasaTunggal,COS1JatuhTegangan(dalam%)

    UntukbebanP,panjangL;u[%]Besarnyapenampangsaluran,q[mm2]

    22

    2L I 100 2L P 100 atau q V V

    q mu u

    m = =

    JatuhTegangan(dalamVolt)

    2L P 2 L I 2 atau V v

    q qv

    mm = =

    Contoh:

    1. BebanP=900watt;u=2%;V=115volt;L=400meter.Maka:

    22 22 100 2 400 900 100 48,6 mm

    115 2 56L P xq

    V u = = =

    2. BebanpadatitikP=14A,padatitikQ=16A,vpadaQ=2,5Volt,L1=20meter,L2=16meter(penghantartembaga).

    v=v1+v2

    2

    2

    20 30 2 16 16 22,556 56

    12,2 16

    x x xq q

    q mmdiambil q mm

    = +=

    =

    x

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    2.2.2 SistemFasaTigadengancosBiladiketahuibesarnyaarusI,v[volt],maka:

    ][cos73,1 2mmvILq

    =

    ][cos73,1 voltq

    ILv

    =

    BiladiketahuibesarnyabebanPdalamWatt,maka:

    ][ 2mmvVPLq

    =

    Contoh:

    1. Saluranarusbolakbalikfasa3L=80meter,P=2000watt;V=190Volt;v=3,8volt;aruspenghantarnetral=0A

    296,3568,3190

    200080 mmvVPLq =

    ==

    2. BerapajatuhteganganpadasatusaluranL:150meter,I:190Ampere;q=

    95mm2,sistemfasa2.cos=0,88

    1,73 cos 1,73 150 190 0,8895 56

    8,15

    L Ivq

    Volt

    = = =

    2.3 PERHITUNGANDENGANMOMENLISTRIK

    Perhitunganmomenlistrikuntuksistemfasa3denganterminologisebagaiberikut:

    SIMBOL KETERANGAN TR TM

    P dayaaktif kW MW

    V tegangankerjaantarfasa V kV

    R tahananpenghantar ohm/km ohm/km

    X reaktansipenghantar ohm/km ohm/km

    bedafasa derajat derajat

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab.2Hal.3

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    Jatuhteganganrelatif(dalam%)dapatdianggapsamadenganrumus:

    [ ][ ]

    22

    52

    tan10 %

    tan10 %

    u R XsistemTM PLu uu R XsistemTR PLu u

    += = += =

    HasilkaliPxLdinamakanmomenlistrikdenganbebanPpadajarakLdarisumbernya.

    Jikajatuhtegangandalam%sebesar1%makamomenlistriknyadisebutM1.

    PadaTM:M121

    100 tanV

    R X = +

    PadaTR:M1=2

    5

    110 tan

    VR X +

    Tabeltabelpadahalamanberikutmemberikandatamomen listrik (M)untukberbagai

    hargacos,luaspenampangyaitu: M1adalahmomenlistrikuntuk u =1%

    Denganbeberapabatasan:

    1. Bebanfasa3seimbangdiujunghantaran

    2. Suhu kerja300Cuntukhantaranudaradanberisolasidan200Cuntuk kabelbawah

    tanahdanhantaranudaraberisolasi.

    3. Reaktansi0,3ohm/kmuntukhantaranudaratidakberisolasidan0,1ohm/kmuntuk

    kabeltanahdanhantaranudaraberisolasi

    Tabel2.1MomenlistrikjaringandistribusiTeganganMenengahSaluranBawahTanah

    denganpenghantarkabelberisolasiXLPE,M1%[MW.km].

    Penampang

    (mm2)

    cos1 0,95 0,9 0,85 0,8 0,7 0,6

    95 11,4 10,2 9,8 9,5 9,2 8,7 8

    150 17,3 15,2 14,3 13,63 12,7 12 11

    240 29 23,9 21,2 20 18,6 16,6 15

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab.2Hal.4

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    Tabel 2.2. Momen listrik jaringan distribusi Tegangan Menengah Saluran Udara

    denganPenghantarAAAC,M1%[MW.km].

    Penampang

    (mm2)

    cos1 0,95 0,9 0,85 0,8 0,7 0,6

    35 4 3,6 3,4 3,3 3,2 2,9 2,7

    70 7,7 6,3 5,8 5,4 5,2 4,6 4,0

    150 12,1 11,5 10 8,9 8 6,8 5,7

    240 16,77 15 12,5 10,9 9,7 7,9 6,5

    Tabel2.3 MomenlistrikjaringandistribusiTeganganRendahdenganPenghantar

    KabelPilinM1%[kW.km].

    Penampang

    (mm2)

    cos1 0,95 0,9 0,85 0,8 0,7 0,6

    3x35xN 1,46 1,44 1,38 1,34 1,34 1,31 1,29

    3x50xN 1,94 1,92 1,88 1,82 1,8 1,78 1,75

    3x70xN 7,96 2,67 2,64 2,61 2,59 1,56 1,52

    2.4FAKTORDISTRIBUSIBEBAN

    Distribusibebanpadajaringandapatdinyatakandalambentukmatematisuntukbebandi

    ujung penghantar, beban terbagimerata, beban terbagi berat diawal jaringan, beban

    terbagibaratdiujung.Denganpengertiansederhanadidapatkanangkafaktordistribusi

    bebanpadajarakantaratitikberatbebandengansumber/gardu.

    Diagramdistribusibeban Faktordistribusi

    1. beban di ujung penghantar besar beban =

    kuatpenghantar

    Fd=1

    2. bebanmeratasepanjangsaluranbesarbeban

    =2xkuatpenghantarFd=0,5

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab.2Hal.5

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab.2Hal.6

    3. bebanmemberatkeujung

    Fd=32

    4. bebanmemberatkemuka

    Fd=31

    Contoh:

    Penghantar AAAC dengan beban I Ampere, panjang L kms, u = 5% bebanmeratasepanjangsaluranFd=0,5makapenghantarbolehdibebani2xI (Ampere)atausaluran

    diizinkansepanjang2L.

    Catatan:BebanpenghantartidakbolehmelampauiKemampuanHantarArusnya(KHA)

    2.5JANGKAUANPELAYANAN

    Perhitunganjatuhtegangandenganrumuskonvensionaladalah:

    ( tan3Pv r xV

    ). = + Volt/km.

    Rumus tersebut memberikan hubungan antara jatuh tegangan v, P dan panjangpenghantarL,dengankondisibebanberadapadaujungpenghantar.

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    Grafik pada halaman berikutmemberikan gambaran hubungan parameterparameter

    tersebut.

    Grafikinidapatdigunakansecarasederhanasebagaiberikut:

    1. Jikafaktordistribusi=0,5salahsatunilainilaiu,P,Ldapatdapatdikalikandua.2. Jikafaktordistribusi=

    31salahsatunilainilaiu,P,Ldapatdikalikantiga.

    3. jikafaktordistribusi=32salahsatunilainilaiu,P,Ldapatdikalikansatusetengah.

    Catatan:PerludiperhatikanKemampuanHantarArusPenghantaryangdipergunakan.

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    40

    45

    50

    1 2 876543

    Jarak [Km]

    35mm2

    70mm2 150mm2

    240mm2

    35 mm2

    Limit70 mm2

    Limit

    Gambar21.GrafikkemampuanpenyaluranSUTM fasa3bebandiujungu5%,cos=0,8T=35oCAAAC[IEC.2008].

    MW

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab.2Hal.7

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    5%u =

    10%u =Gambar22.GrafikkemampuanpenyaluranKabelPilinTeganganRendah(TR)

    bebandiujungpadasuhu(T)=30oCdancos=0,8.

    Contohpenggunaannya:

    1. Saluranudara20kV fasa3,A3C150mm2cos :0,95daya4MWdenganpanjangsirkuit10kms.

    M=4MWx10kms=40MW.kms

    TabelmemberikanM1:11,5MW.kms

    Jatuhtegangan1

    M 40x1% 1% 3,47%M 11,5

    u = = = .

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab.2Hal.8

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    2. Saluranudara20kVfasa3,A3C150mm2,L:20kmsdibebani20trafodengandaya

    masingmasing250kVA,bebanmeratadancos=0,8.Jatuhteganganrelatifpadatransformatorpalingujungadalah:

    S=20x250kVA=5000kVA;cos=0.8P=5000x0,8=4000kW=4MW

    Bebanterbagirata:BebanPengganti(P)= 21x4MW=2MW

    MomenbebanM=PxL=2x20=40MW.km

    MomenM1=8MW.km

    Jatuhtegangan(u)= %5%1840%1

    1

    ==xMM

    2.6KemampuanHantarArus/KuatHantarArus

    KemampuanHantarArus (menurutSNI0402252000)atauKuatHantarArus (menurut

    SPLN 704 : 1992) suatu penghantar dibatasi dan ditentukan berdasarkan batasan

    batasandariaspek lingkungan,teknismaterialsertabatasanpadakontruksipenghantar

    tersebutyaitu:

    Temperaturlingkungan Jenispenghantar Temperaturlingkunganawal Temperaturpenghantarakhir Bataskemampuantermisisolasi Faktortiupanangin Faktordisipasipanasmedialingkungan

    Apabila terjadi penyimpangan pada ketentuan batasan tersebut diatas maka

    KemampuanHantarArus/KuatHantarArus(KHA)penghantarharusdikoreksi

    2.6.1KemampuanHantarArusPenghantarSaluranUdara

    Jenispenghantarsaluranudara,terdiriatas:

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab.2Hal.9

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    a. PanghantartidakterisolasiAAAC,AAC,ACSR.(ACSRtidaksecaraluasdipergunakan

    sebagaipenghantarSaluranUdaraTeganganMenengah)

    b. PenghantarberisolasiAAACS,NAAXSEY.(KabelPilinTeganganMenengah).

    c. PenghantarLVTC(LowVoltageTwistedCable)NFAAX.

    Ketentuan teknis kemampuan hantar arus penghantar pada ambient temperatur 30oC

    dalam keadaan tanpa angin. Tabel 2.4 s/d 2.10memberikan kemampuan hantar arus

    jenis penghantar Saluran Udara TeganganMenengah dan jangkauan pada beban dan

    jatuhtegangantertentu.

    2.6.2KemampuanHantarArusSaluranKabelBawahTanah

    Kemampuanhantararuskabelbaikjenismulticoremaupunsinglecoredibatasiolehketentuansebagaiberikut:

    suhutanah30oC resistancepanasjenistanah1000C,cm/W. digelarsendiri/hanya1kabel suhu penghantarmaksimum 900C untuk kabel dengan isolasi XLPE dan 65o C

    untukkabeltanahberisolasiPVC.

    Kabeldigelarsedalam70cmdibawahpermukaantanah. Apabila keadaan lingkunganmenyimpangdari ketentuandi atasmaka kuathantar

    aruskabelharusdikoreksidenganfaktortertentu.

    Tabel pada halaman berikutmemberikan data kemampuan hantar arus kabel baikuntukpemakaianbawahtanahataupunsaluranudara.

    Untuk kabel yang dipakai pada saluran udara (contoh NFAAXSEYT) ketentuannyamengikutiketentuanuntuksaluranudara.

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab.2Hal.10

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    Tabel2.4 KHApenghantar takberisolasipadasuhukeliling350C, kecepatanangin

    0,6m/detik, suhumaksimum 800C (dalam keadaan tanpa angin faktor

    koreksi0,7)

    LuasPenampangNominal(mm2)

    Cu AAC AAAC

    162535507095150240300

    125A175A200A250A310A390A510A700A800A

    110A145A180A225A270A340A455A625A710A

    105A135A170A210A155A320A425A585A670A

    Tabel 2.5 KHA kabel tanah inti tunggal isolasi XLPE, Copper Screen, berselubung PVC

    jeniskabelNAAXSY.

    Penampangnominal(mm2)

    Susunan/KonfigurasiPenggelarankabel

    Ditanah200C Diudara300C

    1x50

    1x70

    1x95

    1x120

    1x150

    1x240

    165A

    237A

    282A

    320A

    353A

    457A

    145A

    211A

    252A

    787A

    320A

    421A

    180A

    240A

    328A

    378A

    425A

    573A

    155A

    229A

    278A

    320A

    363A

    483A

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab.2Hal.11

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    Tabel2.6KHAkabeltanahdenganisolasiXLPE,copperscreen,berselubungPVCpada

    tegangan12/20kV/24kV.padasuhukeliling30oCatausuhutanah300C

    Jeniskabel Penampang

    nominal

    Diudara Didalamtanah

    NAAXSEY 95mm2 242A 214A

    Multicore 150mm2

    240mm2

    300mm2

    319A

    425A

    481A

    272A

    358A

    348A

    NFAAXSEYT 3x50+N 134A

    TwistedCable 3x70+N

    3x95+N

    3x120+N

    163A

    203A

    234A

    Tabel 2.7 Faktor reduksi kabel multi core/single core dengan konfigurasi berjajar

    didalamtanah.

    Jumlahkabel

    Jarak2 3 4 5 6 8 10

    a.Bersentuhan 0,79 0,69 0,63 0,58 0,55 0,50 0,46

    b.7cm 0,85 0,75 0,68 0,64 0,60 0,56 0,53

    c.25cm 0,87 0,79 0,75 0,72 0,69 0,66 0,64

    Tabel2.8FaktorkoreksiKHAkabelXLPEuntukbeberapamacamtemperaturudara

    TemperaturUdara

    (0C)

    100 150 200 250 300 350 400 450 500

    XLPECable 1,15 1,12 1,08 1,04 1 0,96 0,91 0,87 0,82

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab.2Hal.12

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    Tabel2.9 KHAKabelPilinTeganganRendahberintiAlumuniumberisolasiXLPEatauPVC

    padasuhukeliling300C.

    Jeniskabel Penampangnominal

    KHAterusmenerus

    Penggunaan

    1 2 3 4

    NFA2X

    3x25+253x35+253x50+353x70+503x95+70

    103125154196242

    SaluranTeganganRendah

    2x10re2x10rm2x16rm4x10re4x10rm4x16rm4x25rm

    545472545472102

    NFAY

    2x10re2x10rm2x16rm4x10re4x10rm4x16rm4x25rm

    42425842425875

    SaluranTenagaListrik

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab.2Hal.13

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab.2Hal.14

    Tabel 2.10 KHA terus menerus untuk kabel tanah berinti tunggal penghantar Tembaga,

    berisolasi dan berselubung PVC, dipasang pada sistem Arus Searah dengan

    tegangankerjamaksimum1,8kV; sertauntukkabel tanahberintidua, tigadan

    empat berpenghantar tembaga, berisolasi dan dengan berselubung PVC yang

    dipasangpadasistemArusBolakbaliktiga fasadanteganganpengenal0,6/1kV

    (1,2kV),padasuhukeliling300C.

    Jeniskabel

    LuasPenampang

    mm2

    KHAterusmenerus

    Berintitunggal BerintiduaBerintitigadan

    empatditanah

    [A]diudara

    [A]ditanah

    [A]diudara

    [A]ditanah

    [A]diudara

    [A]1 2 3 4 5 6 7 8

    NYYNYBYNYFGbYNYCYNYCWYNYSYNYCEYNYSEYNYHSYNYKYNYKBYNYKFGBYNYKRGbY

    1,52,54

    405470

    263546

    314154

    202737

    263444

    18,52534

    61016

    90122160

    5879105

    6892121

    486689

    567598

    436080

    253550

    206249296

    140174212

    153187222

    118145176

    128157185

    106131159

    7095120

    365438499

    269331386

    272328375

    224271314

    228275313

    202244282

    150185240

    561637743

    442511612

    419475550

    361412484

    353399464

    324371436

    300400500

    8439861125

    7078591000

    525605

    590710

    524600

    481560

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    BAB3

    PERHITUNGANMEKANIKATERAPAN

    3.1GAYAGAYAMEKANISPADATIANG

    Tiangpada jaringandistribusitenaga listrikberfungsisebagaitumpuanpenghantar,

    menerimagayagayamekanisakibat:

    1. Beratpenghantardanperalatan

    2. Gayatarikdaripenghantar(tensilestrength)

    3. Tiupanangin

    4. Akibatpenghantarlain

    Besarnyagayagayatersebutberbedasesuaidenganfungsitiang(tiangawal/ujung,

    tiangtengah,tiangsudut)danluaspenghantar.

    Tiang baik tiang besi atau tiang betonmempunyai kekuatan tarik (working load)

    sesuaistandardyangberlakusaatiniyaitu160daN,200daN,350daN,500daN,800

    daN,1200daNdimanadaNadalahdekaNewtonatausetaradengan1,01kggaya

    (massaxgravitasi).

    3.1.1 JarakAntarTiang(Jarakgawang)

    Tiangdidirikanmengikuti jalur salurandistribusi. Jarakantar tiangdisebutgawang

    (span).Terdapatbeberapauraianmengenaipengertiandarispan:

    a. Jarakgawangmaksimumadalahjarakgawangterpanjangpadasuatusaluran.

    b. Jarakgawangratarataadalahjarakgawangratarataaritmatik

    1 2 3 ...

    nrata rata

    a a a aajumlah gawang+ + + +=

    c. Jarak gawang ekivalen (Ruling span) adalah jarak gawang yang diukur

    berdasarkanrumus

    3 3 3 31 2 3 4

    1 2 3

    ......eq

    a a a aaa a a+ + + += + + +

    a1,a2,a3.an=jarakmasingmasinggawang

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 3 Hal. 1

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 3 Hal. 2

    atau

    1 2( ) jarak gawang terpanjang3 3eq rata rata

    a a = +

    d. Jarak gawang pemberatan (weighted span) adalah jarak gawang antara dua

    titikterendahdaripenghantarpada2jarakgawangberurutan.

    3.1.2 BeratPenghantardanGayaBeratPenghantar

    Beratpenghantaradalahmassapenghantartiaptiapkm(kg/km)

    Gayaberatpenghantar=mxg

    dimana: m=massapenghantar[kg]

    g=gravitasi[m/s2]

    Sag atau andongan adalah jarak antara garis lurus horizontal dengan titik

    terendah penghantar. Berat penghantar dihitung berdasarkan panjang

    penghantar sebenarnya sebagai fungsi dari jarak andongan dihitung dengan

    rumussebagaiberikut:

    L=a+28

    3sa

    dimana:

    L=panjangtotalpenghantar[m] a=jarakgawang[m]

    s=panjangandongan/sag[m]

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    3.1.3 GayaTarikPadaTiang

    Panjangpenghantarpadaduatiang(gawang)berubahubahsebagaiakibat:

    a. Perubahantemperaturlingkungan

    b. Pengaruhpanasakibatbebanlistrik(I2R)

    Sesuaidengansifat logamnya,panjangpenghantarakanmengalamipenyusutan

    pada temperatur rendah dan memanjang pada temperatur tinggi (panas)

    menurutrumus:

    Lt=Lo(1+.t)dimana: Lo=panjangawal Lt=panjangpadat

    0C

    =koefisienmuaipanjang t=bedatemperaturPada temperatur rendah panjang penghantar menyusut, memberikan gaya

    regangan (tensile stress)padapenghantar tersebut,gaya iniakanditeruskanke

    tiangtumpunya.Jikagayatersebutmelampauititikbatasbebankerjapenghantar

    (ultimatetensilestress)penghantarakanputusatautiangpenyanggahpatahjika

    beban kerja tiang terlampaui (working load). Perhitungan batas kekuatan tiang

    dihitungpadatemperaturterendah200C(malamhari)dansuhuratarataratadi

    sianghari300C.

    Besarnyagayareganganadalahsebesar

    F= LLAY

    0

    Newton

    dimana: Y=ModulusYoung(elastisitas)[hbar] A=LuasPenampang[m2]

    L=Deformasipanjangpenghantar,L=(LtL0)[m]

    L0=PanjangAwal[m]

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 3 Hal. 3

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    JikaFpadat=200Cadalahnol.Padakeadaantersebut,panjangpenghantarsama

    denganjarakgawangsehinggagayagayayangterjadipadatiangadalahFv=0,Fh

    = gaya berat penghantar. Dengan kata lain tiang hanya mengalami regangan

    akibat gaya berat penghantar sendiri yang pada kondisi ini sama dengan gaya

    beratpenghantarpadatitiksagterendahpadasuhurataratasianghari.

    Contoh:

    1. GayaFhorizontalpadatianguntuka=40meter.

    Penghantarkabeltwisted(3x70mm2+N)meter.massa1,01kg/m

    FH=mxgdaN

    =1,01kgx40mx9,8=396.daN

    2. GayaFHorizontalpadatiangjikas=1meter

    L=a+ss,8=40+

    1,31,8=42,3meter

    F=42,3x1,01kg/mx9,8=418,7daN

    FH =Fsin=sudutandongan300. =418sin300=345daN.

    3.1.4 PengaruhAngin

    Pengaruh kekuatan hembus angin di Indonesia diukur sebesar 80 daN/m2 oleh

    karenatiang/penghantarbulatdihitung50%nyaatau40daN/m2.

    Gayaakibathembusanangininiterarahmendatar(transversal)sebesar

    Fangin=40daN/m2x[(diameterxL)+Luaspenampangtiang]

    Dalambeberapahalfaktorluaspenampangtiangdiabaikan

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 3 Hal. 4

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    Tabeltabelberikutmemberikandatakarakteristikmekanisuntukberbagai jenis

    penghantardanluaspenghantarnya:

    Tabel3.1KarakteristikpenghantarKabelPilinintiAlumuniumTeganganRendah

    (NFAAXT)denganpenggantungjenisAlmelec(breakingcapacity1755daN).

    PenampangPenghantarNominal[mm2]

    PenampangPenggantung

    [mm2]

    Diametertotal[mm]

    Berat(IsolasiXLPE)

    [kg/km]

    Tahananpada200C/fasa[ohm/km]

    3x25 54,6 26 574 1,23x35 54,6 30,00 696 0,8673x50 54,6 33,1 819 0,6413x70 54,6 38,5 1059 0,443

    Tabel3.2KarakteristikpenghantarAllAlumuniumAlloyConductor(AAAC)

    PenampangPenghantar

    [mm2]

    DiameterNominal[mm]

    Berat[kg/km]

    MinimumBreakingLoad

    [daN]

    Tahananpada200C/fasa[ohm/km]

    35 7,5 94 710 1,5050 8,75 126 1755 0,603120 13,75 310 3000 0,357150 15,75 406 4763 0,224240 20,25 670 6775 0,142300 22,50 827 8370 0,115

    ModulusYoung(elastisitas)=6000[hbar]

    Koefisienekspansi= 23x104per0C

    Koefisientahanan= 0.0036per0C

    Tabel3.3KarakteristikpanghantarkabelPilinintiAluminiumTeganganMenengah

    (NAFFXSEYI)

    Luaspenampang

    [mm2]

    DiameterNominal[mm]

    Berat(IsolasiXLPE)[kg/km]

    Tahananpada200C/fasa[ohm/km]

    Kapasitansi[F/km]

    3x50 54,7 2870 0,645 0,183x45 87,2 4340 0,437 0,22

    Jenispenggantung :kawatbaja50mm2 Ratedvoltage: 24kV3.1.5 GayaMekanisPadaTiangAwal/Ujung

    Jika pada temperature minimal (t = 20o C) masih terdapat Sag, maka gaya

    regangan(tensilestress)samadengannol.

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 3 Hal. 5

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    PadakondisidemikiantiangmendapatgayamekanisF:

    Akibatmassapenghantarxpanjangjarakgawang=Fm Akibatanginpadapenghantarxpanjangjarakgawang=FamakaF= [daN],(pengaruhtiupananginpadatiangdiabaikan).

    3.1.6 GayaMekanisPadaTiangTengah

    Tiang tengah dengan deviasi sudut lintasan 0o tidak menerima gaya mekanis

    akibatmassapenghantar,karenagayatersebutsalingmenghilangkanpada jarak

    gawang/spanyangberdampingan.Namuntetapmenerimagayamekanissebagai

    akibattiupanangin.Besarnyakekuatananginadalah40daN/m2.

    F=Faxdiameterkabelxpanjangpenghantarantaratitikandonganduagawang

    yangberdampingan(weightedspan)

    Fa=kekuatanangin40daN/m2

    F=gayamekanisakibattiupanangin

    3.1.7 GayaMekanisPadaTiangSudut

    Tiangsudutadalahtiangdimanadeviasilintasanpenghantarsampaidengan90o.

    Jika tiang awal/ujungmemikul gaya sebesar F kg gaya (daN),maka tiang sudut

    memikul gaya mekanis F akibat berat/massa penghantar dan tiupan angin

    maksimumsebesar.

    dimana=sudutdeviasilintasanjaringan

    F=gayamekanistiangawal/ujung

    RumusgayamekanisTiangSudutsecaramatematisadalah:

    F=FaxdxaxCos +2Tsin

    dimana:

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 3 Hal. 6

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    Fa=tekanananginpadaarahbisection[daN/m2]

    T=tegangantarikmaksimumpenghantarpadatiang[daN]

    d=diameterpenghantar[m]

    a=panjangratarataaritmatikdariduagawangyangmembentuksudut

    =sudutdeviasilintasan(derajat)

    ApabilaF1adalahgayamekanismaksimumpadatiangawal/ujung,dimana

    F1=Fakibatmassapenghantar+Fakibathembusanangin,

    Makatiangsudutmenerimagayamaksimumsebesar

    Fmaks=2F1sin [daN]

    3.1.8 AplikasiPerhitunganGayaMekanis

    Tabelberikutmemberikanhasilhitungangayamekanikpadatianguntukberbagai

    luasdan jenispenghantardanpadaduaposisi tiang, tiang awal/akhirdan tiang

    sudut.

    Kekuatan tiang (working load)mengikuti standarisasi yang sudah ada yaitu 160

    daN,200daN,350daN,500daN,800daN.Untukpanjang9m,11m,12m,13m,

    14m,dan15mbaiktiangbesiatautiangbeton.

    Tiang mempunyai tingkat keamanan 2, yaitu baru akan gagal fungsi jika gaya

    mekanismelebihi2xworkingload(breakingload=2xworkingload).

    Kekuatantarikmekanisdihitungpada ikatanpenghantar15cmdibawahpuncak

    tiang. Tidak diperhitungkan perbedaanmomen tarik untuk berbagai titik ikatan

    penghantarpadatiang (contohunderbuilt). Jikakonstruksiunderbuilt,makagaya

    mekanis yang diterima tiang adalah jumlah aljabar gaya mekanis akibat sirkit

    penunjangtunggal.

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 3 Hal. 7

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 3 Hal. 8

    Tabel3.4TabelGayamekanispadaTiangAwal/Ujung.

    No. PenampangPenghantar

    [mm2]

    Massa[kg/m]

    Diameterd[m]

    F1massaxg[daN]

    F2Resultan[Kg/m]

    22

    21 FFF +=

    [daN]

    I JTR 3x35+N 3x50+N 3x70+N

    0,670,781,01

    0,0310,0340,041

    148172223

    283137

    150175224

    II JTMAAAC 3x35 3x70 3x150 3x240

    0,280,631,221,88

    0,0080,0110,0160,019

    62139269414

    21,629,745243

    65142273480

    III JTMAAACS 3x150

    1,54

    0,017

    340

    46

    343

    IV JTMAAACT 3x150

    3,23

    0,066

    712

    59

    715

    Temperatur300C JarakgawangL=45meter,panjangandongan1meter Koefisienmuaipanjang23x1016per0C Tekananangin40daN/m2 Gravitasig=9.8 F1=massaxgx

    2L ;F2=tekanananginxdx

    2L

    Tabel3.5GayamaksimumpadaTiangSudutjaringandistribusitenagalistrik.

    No. PenampangPenghantar

    [mm2]

    GayaMekanisResultanMaksimumF[daN]=300 =450 =600 =900

    I JTR 3x35+N 3x50+N 3x70+N

    7891116

    115134171

    150175224

    212248317

    II JTMAAAC 3x35 3x70 3x150 3x240

    3464141248

    50109208367

    65142273480

    92200384678

    III JTMAAACS 3x150

    172

    262

    348

    485

    IV JTMAAACT 3x150

    368

    545

    712

    1006

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    F=2F1sin21

    Jarakgawang45meter,panjangsag1meter

    3.1.9 PenggunaanHasilPerhitunganDalamKonsepPerencanaan

    Mengingat perkembangan beban pelanggan dan lainlain, kekuatan hasil

    perhitungan dikalikan 2, untuk mengantisipasi penambahan jalur jaringan

    distribusidaritiangawalyangsama.

    Tabelpadahalamanberikutmemberikanangkakekuatantiangberdasarkanjenis

    penghantardansudutlintasan.KhususuntukTiangAkhiratauTiangSudutsejauh

    memungkinkan, dipergunakan tiang dengan kekuatan tarik lebih kecil, namun

    ditambahkonstruksiTopangTarik(guywire/trekskur).

    Tabel3.6KekuatantarikTiangAwal/Ujung(workingload)JTR.

    No PenghantarTwistedCable

    Kekuatantiang9m[daN] Alternatifpilihan200 350 500 800 1200

    1. 3x35+Nmm2 X 2. 3x50+Nmm2 X 200daN+GW3. 3x70+Nmm2 X 200daN+GW

    untuktiangujung

    GW=GuyWire.Kekuatanangin40daN/m2 jarakgawang45meter, t=200C,dengan

    panjangtiang9meter.Sag=0meter

    Tabel3.7KekuatanTarikTiangAwal/Ujung(workingload)JTM.

    No Penghantar Kekuatantiang[daN] AlternatifPilihan200 350 500 800 1200

    1. AAAC3x35mm2 x +GW2. AAAC3x50mm2 x 200daN+GW3. AAAC3x70mm2 x 200daN+GW4. AAAC3x150mm2 x 350daN+GW5. AAAC3x240mm2 2x 350daN+GW6. AAAC2x(3x150)mm2 2x 350daN+GW7. AAAC2x(3x240)mm2 2x 350daN+GW8. AAAC3x150mm2+

    LVTC3x70+Nmm2 2x 350daN+GW

    9. AAAC3x240mm2+

    LVTC3x70+Nmm2 2x 350daN+GW

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 3 Hal. 9

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    Kekuatanangin40daN/m2 jarakgawang45meter, t=200C,panjang tiang11,12,13,

    dan14meter,sag0meter

    Tabel3.8KekuatanTiangSudut(workingload)saluranfasa3konstruksiunderbuilt

    JTM/JTR.

    No. JarakGawang

    Penghantar SudutDeviasi

    Kekuatan tiang[daN] Alternatifpilihan200 350 500 800 1200

    1. 50meter

    AAAC.35 mm2

    +LVTC 3x70/Nmm2

    00 150

    150300

    30600

    600900

    XX

    2X

    X

    200daN+GW200daN+GW200daN+GW200daN+GW

    2. 50meter

    AAAC.70 mm2

    +LVTC 3x70/Nmm2

    00 150

    150300

    30600

    600900

    XX2X2X

    +GW200daN+GW200daN+GW200daN+GW

    3. 50meter

    AAAC.150mm2 +LVTC3x70/Nmm2

    00 150

    150300

    30600

    600900

    XX

    2X

    X

    +GW+GW350daN+GW350daN+GW

    4. 50meter

    AAAC.240mm2 +LVTC3x70/Nmm2

    00 150

    150300

    30600

    600900

    XX2X2X

    +GW+GW350daN+GW350daN+GW

    5. 50meter

    AAAC.150mm2GANDA

    00 150

    150300

    30600

    600900

    X2X

    2X2X

    +GW+GW350daN+GW350daN+GW

    6. 50meter

    AAAC.240mm2GANDA

    00 150

    150300

    30600

    600900

    XX

    2X2X

    +GW+GW350daN + GW350daN+GW

    7. 90meter

    AAAC.240mm2

    00 150

    150300

    30600

    600900

    X2X

    2X2X

    +GW350daN+GW350daN+GW350daN+GW

    8. 90meter

    AAAC.150mm2GANDA

    00 150

    150300

    30600

    600900

    XX2X

    2X

    +GW350daN+GW350daN+GW350daN+GW

    9. 90meter

    AAAC.240mm2

    00 150

    150300

    30600

    600900

    XX2X

    2X

    +GW350daN+GW350daN+GW350daN+GW

    10. 90meter

    AAAC.240mm2GANDA

    00 150

    150300

    30600

    600900

    XX

    2X2X

    +GW350daN+GW350daN+GW350daN+GW

    GW=GuyWire;2x=tiangganda.Tiangbesi/betonpanjang11,12,13,dan14meter,

    tiupanangin40daN/m2t:200C,sag=0meter

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 3 Hal. 10

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    Catatan : Apabila menggunakan AAAC berisolasi maka berat penghantar akan

    bertambah35%,sehinggakekuatanTiangSudutharusditambahdenganpemasangan

    guywire.

    3.1.10 MetodeGrafisUntukTiangSudut

    Perhitunganperhitunganyangdilakukanuntukmenentukankekuatanmekanik

    Tiang Sudut kerap kurang aplikatif.Model grafis dapatmembantu tanpa harus

    menghitungbesarnyasudutdeviasilintasanjaringan.

    Asumsi :Gaya mekanis pada tiang sudut adalah resultan gaya tarik tiang

    ujung/awaluntukberbagaipenghantaryangberbeda.

    Contoh:

    PenghantarFasa3AAAC150mm2sudutdeviasio.Berapaworking loadtiangyangdipilih.

    Kekuatan tiangujungAAAC3x150=500daN.Kemudianbuatgambardengan

    skala1cm=100daN.Ukurpanjangresultangayamisalnyadiperolehhasil3,5

    cm3,5x100=350daNMakabesarnyakuattariktiangsuduttersebutadalah350daN

    5 cm = 500 daN

    3 x 150 mm2

    R

    3 x 150 mm 2

    5 cm = 500daN3,5 cm = 350 daN

    3.1.11 BebanMekanikpadaPalang(crossarm/travers)

    Palang(CrossArm)adalahtempatdudukan isolator.Bebanmekanispadapalang

    arahhorizontalakibatdarigaya reganganpenghantardanbebanvertikalakibat

    beratpenghantar.Umumnyabebanvertikaldiabaikan.Bahanpalangadalahbesi

    (ST.38)profilUNPgalvanisdenganpanjangberbeda.

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 3 Hal. 11

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    Tabel3.9.KarakteristikPalang.

    Profil Panjang Penyusunanpada DeviasiUNP8 1,6meter TiangTumpu

    00150

    150300

    30600

    600900

    UNP10 1,8meter TiangTumpu.Tiangawal/akhirUNP10 2meter TiangTumpu,TiangSudut*)UNP15 2,4meter TiangTumpu*),TiangSudut,Awal/AkhirUNP15 2,8meter TiangTumpu,TiangSudut*)Awal/Akhir

    Catatan*)dapatmemakaicrossarusgandauntuktiangawal

    3.1.12 BebanMekanisIsolator

    Terdapat2jenisisolatoryangdipakaisesuaidenganfungsinya:

    1. IsolatorTumpu(lineinsulator),terdapatberbagaiistilah:linepostinsulator,post

    insulator,insulatorpin.

    2. IsolatorRegang(SuspensionInsulator),terdapat2macamyaitu: isolatorpayung

    (umbrellainsulator)danlongrodinsulator.

    IsolatorTumpu(lineisolator)

    Isolatortumpudigunakanuntuktumpuanpenghantargayamekanispadaisolator

    iniadalahgayaakibatberatbebanpenghantarpadatiangtumpuataupadatiang

    sudut.

    Tabel3.10.KarakteristikIsolator.

    No. KarakteristikJenisIsolator

    LinePost PinPost Pin1.2.3.4.5.6.

    TegangankerjamaksimalWithstandvoltage(basah)ImpulsewithstandvoltageMechanicalStrengthCreepagedistanceBerat

    24KV65KV125KV1250daN480mm8,34kg

    24KV65KV125KV1250daN534mm10kg

    22KV75KV125KV850daN583mm6,4kg

    Isolatortumpudapatdipakaiuntukkonstruksipada:

    SudutLintasan Material00150 Isolatortumputunggal150300 Isolatortumpuganda

    Kekuatanmekanisterbesaruntuksudut45odenganpenghantarAAAC3x240mm2

    adalahsebesar678daN,kekuatanmekanisisolator1250daN.

    Padasudut150300sebesar790daNpada2isolator

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 3 Hal. 12

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 3 Hal. 13

    Isolatorregang(suspensioninsulator)

    Isolator peregang dipakai pada kontruksi tiang awal/tiang sudut apabila sudut

    elevasilebihbesardari300.

    Terdapat2 jenis isolatoryangdipakai,yaitu isolatorpayungdan longroddengan

    karakteristiksebagaiberikut:

    Tabel3.11.KarakteristikteknisIsolatorPayungdanLongRod.

    No. KarakteristikJenisIsolator

    Payung LongRod1.2.3.4.5.6.

    TegangankerjamaksimalWithstandvoltageImpulsewithstandvoltageCreepagedistanceMechanicalStrengthBerat

    24KV65KV110KV295mm27000daN4,7kg

    24KV67KV170KV546mm2

    7500daN7kg

    Untuk tiap1 set isolator jenis suspension terdiriatas2buah/2piring sedangkan

    jenis long rod 1 buah. Beban mekanis isolator ini adalah beban mekanis

    sebagaimanapadaisolatortiangujung/awal.

    3.1.13 AndonganpadaPermukaanMiring

    Pada permukaan miring beban mekanis pada tiang tumpu/tengah menjadi

    berbedadenganbebanmekanispadabidangmendatar.Rumusterapanparabolik

    memberikanhubunganantarajaraktiang,tension,andonganjarakamansebagai

    berikut:

    2 11 ....[ ]2 8h hS S h

    S = + + meter

    d=(l2w2hT/2.l.w [meter]

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    dimana:

    l:jarakhorizontal[m]

    h :perbedaantinggi[m]

    S1 :jarakandonganpadagawang[m]

    S2 :panjangandonganpadagarishorizontal[m]

    S :Jarakgawang[m]

    T :reganganpenghantar(daN)

    w:beratpenghantar(kg/m)

    Pada dasarnya rumus diatas kurang aplikatif sehingga untuk menentukan titik

    andongansebaiknyadilakukandenganmemakaitemplate.

    3.1.14 PondasiTiangdanStrukturTanah

    Pondasi pada dasarnya digunakan pada semua tiang, baik tiang tumpu, tiang

    awal/akhir atau tiang sudut. Jenis dari konstruksi pondasi disesuaikan dengan

    kondisitanahdimanatiangtersebutakandidirikan.

    Tabel 3.12. Data Klasifikasi kondisi tanah untukmembuat berbagaimacam pondasi

    tiang.

    Kelastanah

    TipeTanah

    KondisiTanahMaksimumdayadukungTanah

    Parameter(C)dansudutgesek0

    1 Cohesivegranular

    Sangatlunaktanpapasir

    1000daN/m2 C:15002500daN/m2:250300

    2 CohesiveGranular

    Tanahlunak,endapanlumpursedikitpasir

    25007500daN/m2 C:25005000daN/m2:300350

    3 CohesiveGranular

    Tanahkerasberpasircoarsifberpasirgravel(tanahliat)

    75001500daN/m2 C:50008000daN/m2:350400

    4 CohesiveGranular

    Lumpurkeras,endapankeras

    15.00030.000daN/m2

    C : 800011000daN/m2:400450

    5 CohesiveGranular

    Lumpursangatkeras,tanahliatkerasberpasir

    30.00060.000daN/m2

    C : 1100014000daN/m2:450500

    6 Rock Batucadas 3.000daN/m2 C : 2000028000daN/m2:9001000

    Sumber:CACproyekkelistrikanREIIPTPLN(Persero)

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 3 Hal. 14

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    Dimensipondasidibuatberdasarkandatadiatas.

    3.1.15 JarakantarPenghantar(conductorspacing)

    Jarakantarpenghantarharusdiperhitungkanberdasarkan2pertimbangan,yaitu

    Pengaruhelektrisakibathubungsingkat KemngkinanPersinggunganantarpenghantar

    Jarakantarpenghantarpadatitiktengahgawangmerupakanfungsidari:

    1. JarakGawang

    2. TinggiSag

    Beberaparumusempirisuntukjarakantarpenghantar:

    1. D=0,75 s +20000

    2V

    2. D= s +150V

    dimana: s:TinggiSag

    V:TeganganKerja(kV)

    PanjangPalang(CrossArm)yangdiperlukanadalah:

    L = 2 x jarak antar penghantar + 2 x jarak antara titik luar lubang pin isolator

    denganujungPalang(10cm)

    Contoh:

    Span=1meter V=20kV

    d=0,75 + =0,77meter

    PanjangPalang:

    2x0,77+2x10=1,74meter,atauminimalpanjangCrossArm1,8meter.

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 3 Hal. 15

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    3.2BEBANMEKANISTAMBAHANJARINGANNONELEKTRIKAL

    Padabeberapakasus terdapatadanyakabelkabel telematikayang terpasangpada

    jaringan listrikPLN. Saluran kabel inimemberikan tambahanbebanmekanispada

    tiang awal/ujung dan tiang sudut jaringan listrik PLN, saluran kabel tambahan ini

    adalah:

    1. Saluran kabel telematika (fiber optik , kabel telekomunikasi, kabel vision, kabel

    untukinternetdanlainlain).

    2. SaluranudarakabelkontroldariunitpengaturdistribusiPLN.

    Pengaruhbebanmekanisdanperhitungannyasamadengansaluranjaringdistribusi

    tenaga listrik PLN, yaitu memberikan gaya mekanis akibat regangan penghantar

    (tensilestress),beratkabeldan tiupanangin.Komponengayamekanisyangpaling

    berbahayaadalahtensilestress,panjangkabeltelekomunikasipadasaattemperatur

    udara terendah 200C dan hembusan angin 40 daN/M2 tidakmelebihi jarak antar

    tiang (gawang) atau masih terhitung adanya sag/andogan. Tabel berikut

    memberikanhasilhitunganpengaruhkabeltersebut

    GayaMekanispadatiangawal/ujungsalurankabelfiberoptik

    Salurankabelfiberoptik Temperatur200C JarakgawangL=45meter,Panjangandongan1meter Tekananangin40daN/m2 Gravitasig=9.8 F1=massaxgx 2

    L ;F2=tekanananginxdx 2L

    222

    1 FFF +=

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 3 Hal. 16

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 3 Hal. 17

    Tabel3.13.GayaMekanispadaTiangAwal/Ujungsalurankabelfiberoptic.

    NoJenis

    Penghantar

    Massa

    [Kg/m]

    Diameter

    [m]

    F1

    [daN]

    F2

    [daN]

    22 21 FFF +=[daN]

    1

    2

    3

    4

    5

    6/1T

    12/2T

    24/2T

    48/4T

    96/8T

    0.239

    0.252

    0.276

    0.283

    0.359

    12.6x22.7

    13.2x23.3

    14.4x24.5

    14.4x24.5

    16.3x26.4

    53

    57

    62

    63

    73

    40

    42

    44

    44

    48

    66

    71

    76

    77

    87

    Gayamekanismaksimumpadatiangsudut

    KeteranganteknissamadenganTabel3.12

    12 /F F sin 2= Tabel3.14.GayamekanismaksimumpadaTiangSudut.

    No JenisPenghantarGayaMekanisTiangSudutF[daN]

    030= 045= 060= 090= 1

    2

    3

    4

    5

    6/1T

    12/2T

    24/2T

    48/4T

    96/8T

    34

    36

    40

    42

    46

    50

    54

    58

    60

    68

    66

    72

    76

    78

    88

    9

    101

    108

    110

    112

    3.3CONTOHAPLIKASIPERHITUNGAN1. Jaringan tiang9meter,denganpenghantar (3x70+Nmm2), jarakgawang45

    metersag1meterworkingloadtiangawal/ujung500daN.

    Bebanmekaniktotal :224daN

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    Workingloadtiang :500daN

    Sisabebanmekanisyangdiizinkan226daN

    JikaditambahsaluranTelematika(fiberoptik96/8T)denganbebanmekanispada

    tiangujung87daN,sehinggadengansisabebanmekanissebesar226daN,maka

    maksimumhanya2salurankabelfiberoptik(2x87daN=174daN)yangdapat

    ditambahpadatiangtersebut

    Sisaakibatbebanmekanissebesar(226174daN)=52daNdiperkirakandapat

    menahanbebanmekanisakibatsambunganpelanggan.

    2. JikajaringankabelPilin(twisted)ganda2(3x70+N)mm2

    BebanmekanisakibatkabelPilin2x224daN=448daN Bebanakibatfiberoptik1saluran=87daN Totalbebanmekanis=(448daN+87daN)=535daN,kelebihanbebanmekanis

    sebesar (535 500) daN = 35 daN, dan akibat beban mekanis sambungan

    pelanggan

    TiangtersebutharusditambahGuyWire

    3. SistemunderbuiltAAAC3x150mm2dankabeltwisted(3x70+N)mm2

    Workingloadtiangujung :500daN BebanmekanisAAAC3x150mm2 :273daN Bebanmekaniskabeltwisted(3x70+N) :274daN Sisakekuatanakibatbebanmekanis :0daN

    4. Pembebananpadatiangsudut

    Sudutlintasan 090= BebanmekanisJTR(3x70+N) :317daN Bebanmekaniskabelfiberoptik96/8T :112daN Total :429daN Workingloadtiangsudut :350daN

    Dengan adanyabebanmekanis tambahan tiang sudut tersebutharusditambah

    topangtarik(GuyWire)

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 3 Hal. 18

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 3 Hal. 19

    3.4 PERTIMBANGANPERTIMBANGAN AKIBAT PENGARUH GAYA MEKANIS AKIBATSALURANNONELEKTRIKALPLN

    Adanya beban tambahan saluran non elektrikal akibat kebijaksanaan setempat

    mungkin tidak dapat dihindari. Namun tiang mempunyai fungsi utama sebagai

    penyangga jaringan listrik PLN sendiri, sehingga harus dipertimbangkan

    kemungkinanadanyatambahanjaringanlistrikPLNsendiripadatiangtersebut.

    Penambahan beban mekanis harus dihitung, namun hendaknya tidak melebihi

    working load tiang itu sendiri. Jika ternyatamelebihi sebaiknya diberi tambahan

    GuyWire/topangtarik.

    Berdasarkan pertimbangan tersebut dan contoh hasil perhitungan penambahan

    bebanmekaniskabelfiberoptikatau lainnya,makapenambahansalurannonPLN

    padatiang:

    1. Harusdihitungakibatbebanmekanisnyaantaralainpondasitiang

    2. TidakdiperbolehkanpadasistemSUTMJTR(underbuilt)

    3. TidakdiperbolehkanpadasalurangandaJTR

    4. Sebaiknyaditambahkantopangtarikpadatiangsudutdantiangujung

    5. SebaiknyahanyaadasatujalurtambahankabelnonPLN

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    BAB4

    KONSEPDASARKONSTRUKSI

    JARINGANDISTRIBUSITENAGALISTRIK

    4.1 KONSEPDASARSISTEMTENAGALISTRIK

    Suatusistemtenagalistriksecarasederhanaterdiriatas:

    a. SistemPembangkit

    b. SistemTransmisidanGarduInduk

    c. SistemDistribusi

    d. SistemSambunganPelayanan

    Sistemsisteminisalingberkaitandanmembentuksuatusistemtenagalistrik.

    Sistem distribusi adalah sistem yang berfungsimendistribusikan tenaga listrik kepada

    parapemanfaat.

    Sistemdistribusiterbagi2bagian:

    a. SistemDistribusiTeganganMenengah

    b. SistemDistribusiTeganganRendah

    Sistem Distribusi TeganganMenengahmempunyai tegangan kerja di atas 1 kV dan

    setinggitingginya35kV.SistemDistribusiTeganganRendahmempunyaitegangankerja

    setinggitingginya1kV.

    JarIngan distribusi TeganganMenengah berawal dari Gardu Induk/Pusat Listrik pada

    sistemterpisah/isolated.Padabeberapatempatberawaldaripembangkit listrik.Bentuk

    jaringandapatberbentukradialatautertutup(radialopenloop).

    JaringandistribusiTeganganRendahberbentukradialmurni.

    SambunganTenagaListrikadalahbagianpalinghilirdarisistemdistribusi tenaga listrik.

    Pada Sambungan Tenaga Listrik tersambung Alat Pembatas dan Pengukur (APP) yang

    selanjutnyamenyalurkantenagalistrikkepadapemanfaat.

    Konstruksi keempat sistem tersebut dapat berupa SaluranUdara atau Saluran Bawah

    Tanahdisesuaikandengan kebijakanmanajemen,masalah kontinuitaspelayanan, jenis

    pelanggan,padabebanataspermintaankhususdanmasalahbiayainvestasi.

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 4 Hal. 1

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    Sistem Distribusi TM

    Sistem Distribusi

    Sistem Transmisi SUTET

    Sistem Pembangkit

    Sistem Pembangkit

    Sistem Transmisi SUTT

    Sambungan Pelayanan

    Gambar4.1PolaSistemTenagaListrik.

    AspekPerencanaanJaringanDistribusi

    Jaringandistribusi TeganganMenengah saluranudaradipakaiumumnyauntukdaerah

    dengan jangkauan luas, daerah padat beban rendah atau daerahdaerah penyangga

    antarakotadandesa.

    Biaya investasi Saluran Udara relatifmurah,mudah dalam pembangunannya,mudah

    padaaspekpengoperasian,akantetapipadatpemeliharaan.Tingkatkontinuitasrendah

    dengankonfigurasisistemumumnyaradial(Fishbone).

    Jaringan distribusi TeganganMenengah saluran bawah tanah dipakai umumnya untuk

    daerahpadatbebantinggi (bebanpuncak lebihdari2,5MVA/km2dengan luasminimal

    10 km2) dengan jangkauan terbatas.Biaya investasimahal, sulit dalam pembangunan,

    mudahdalampengoperasiandanpemeliharaan,tingkatkontinuitastinggi.

    Pada jaringan dengan saluran bawah tanah selalu direncanakan dalam bentuk loop

    gunamenghindaripemadaman(blackout)akibatgangguan.

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 4 Hal. 2

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    Pada sistem distribusi Tegangan Rendah dan Sambungan Tenaga Listrik digunakan

    konfigurasi sistem radial murni. Hanya pada pelangganpelanggan tertentu diberikan

    pasokanalternatifjikaterjadipemadaman.Konstruksijaringanumumnyasaluranudara.

    Pemakaiansaluranbawah tanahumumnyauntukkabeldaya (kabelnaik,opstikkabel),

    padadaerahdaeraheksklusifataspermintaankhusus,padadaerahdaerahbisniskhusus

    sertaatasdasarkebijakanperencanaanotoritassetempat.

    4.2KONFIGURASISISTEMDISTRIBUSISecara umum konfigurasi suatu jaringan tenaga listrik hanya mempunyai 2 konsep

    konfigurasi:

    1. Jaringanradial

    yaitu jaringan yang hanya mempunyai satu pasokan tenaga listrik, jika terjadi

    gangguanakanterjadiblackoutataupadampadabagianyangtidakdapatdipasok.

    2. Jaringanbentuktertutup

    yaitujaringanyangmempunyaialternatifpasokantenagalistrikjikaterjadigangguan.

    Sehingga bagian yang mengalami pemadaman (blackout) dapat dikurangi atau

    bahkandihindari.

    Gambar4.2PolaJaringanDistribusiDasar.

    Berdasarkan kedua pola dasar tersebut, dibuat konfigurasikonfigurasi jaringan sesuai

    denganmaksudperencanaannyasebagaiberikut:

    a. KonfigurasiTulangIkan(FishBone)

    Konfigurasi fishbone ini adalah tipikal konfigurasi dari saluran udara Tegangan

    Menengah beroperasi radial. Pengurangan luas pemadaman dilakukan dengan

    mengisolasi bagian yang terkena gangguan dengan memakai pemisah [Pole Top

    Switch (PTS),AirBreakSwitch (ABSW)]dengankoordinasi relaiataudengansystem

    SCADA. Pemutus balik otomatis PBO (Automatic Recloser) dipasang pada saluran

    utamadansaklarseksiotomatisSSO(AutomaticSectionalizer)padapencabangan.

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 4 Hal. 3

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    Gambar4.3KonfigurasiTulangIkan(Fishbone).

    b. KonfigurasiKluster(Cluster/LeapFrog)

    KonfigurasisaluranudaraTeganganMenengahyangsudahbertipikalsistemtertutup,

    namun beroperasi radial (Radial Open Loop). Saluran bagian tengah merupakan

    penyulangcadangandenganluaspenampangpenghantarbesar.

    Gambar4.4KonfugurasiKluster(LeapFrog).

    c. KonfigurasiSpindel(SpindleConfiguration)

    Konfigurasi spindel umumnya dipakai pada saluran kabel bawah tanah. Pada

    konfigurasi ini dikenal 2 jenis penyulang yaitu pengulang cadangan (standby atau

    express feeder)danpenyulangoperasi (working feeder).Penyulang cadangan tidak

    dibebanidanberfungsisebagaibackupsupplyjikaterjadigangguanpadapenyulang

    operasi.

    Untuk konfigurasi2penyulang,maka faktorpembebananhanya50%.Berdasarkan

    konsepSpindel jumlahpenyulangpada1spindeladalah6penyulangoperasidan1

    penyulangcadangansehingga faktorpembebanankonfigurasispindelpenuhadalah

    85 %. Ujungujung penyulang berakhir pada gardu yang disebut Gardu Hubung

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 4 Hal. 4

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    dengan kondisi penyulang operasi NO (Normally Open), kecuali penyulang

    cadangandengankondisiNC(NormallyClose).

    Gambar4.5KonfigurasiSpindel(SpindleConfiguration).

    d. KonfigurasiFork

    Konfigurasi ini memungkinkan 1(satu) Gardu Distribusi dipasok dari 2 penyulang

    berbeda dengan selangwaktu pemadaman sangat singkat (Short Break Time). Jika

    penyulang operasi mengalami gangguan, dapat dipasok dari penyulang cadangan

    secaraefektifdalamwaktusangatsingkatdenganmenggunakan fasilitasAutomatic

    ChangeOverSwitch(ACOS).PencabangandapatdilakukandengansadapanTeeOff

    (TO)dariSaluranUdaraataudariSaluranKabeltanahmelaluiGarduDistribusi.

    Gambar4.6KonfigurasiFork.

    e. KonfigurasiSpotload(ParallelSpotConfiguration)

    Konfigurasi yang terdiri sejumlah penyulang beroperasi paralel dari sumber atau

    GarduIndukyangberakhirpadaGarduDistribusi.

    Konfigurasi ini dipakai jika beban pelanggan melebihi kemampuan hantar arus

    penghantar. Salah satu penyulang berfungsi sebagai penyulang cadangan, guna

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 4 Hal. 5

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    mempertahankankontinuitaspenyaluran.Sistemharusdilengkapidengan relearah

    (DirectionalRelay)padaGarduHilir(GarduHubung).

    Gambar4.7KonfigurasiSpotload(ParallelSpotConfiguration).

    f. KonfigurasiJalaJala(Grid,Mesh)

    Konfigurasijalajala,memungkinkanpasokantenagalistrikdariberbagaiarahketitik

    beban. Rumit dalam proses pengoperasian, umumnya dipakai pada daerah padat

    bebantinggidanpelangganpelangganpemakaiankhusus.

    Gambar4.8KonfigurasiJalajala(Grid,Mesh).

    g. Konfigurasilainlain

    Selaindarimodelkonfigurasi jaringanyangumumdikenalsebagaimandiatas, terdapat

    beberapamodel struktur jaringan yang dapat dipergunakan sebagai alternatifmodel

    modelstrukturjaringan.

    StrukturGarpudanBunga

    Strukturinidipakaijikapusatbebanberadajauhdaripusatlistrik/GarduInduk.Jaringan

    TeganganMenengah (JTM) berfungsi sebagai pemasok,Gardu Hubung sebagaiGardu

    Pembagi,PemutusTenaga sebagaipengamandengan releproteksigangguan fasafasa

    danfasatanahpadaJTMyangberawaldariGarduHubung.

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 4 Hal. 6

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    Gambar4.9KonfigurasiStrukturGarpu.

    Gambar4.10KonfigurasiStrukturBunga.

    StrukturRantai

    Struktur ini dipakai pada suatu kawasan yang luas dengan pusatpusat beban yang

    berjauhansatusamalain.

    Gambar4.11KonfigurasiStrukturRantai.

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 4 Hal. 7

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    4.3KEANDALANKONTINUITASPENYALURANTingkat Keandalan kontinuitas penyaluran bagi pemanfaat tenaga listrik adalah

    berapa lamapadamyang terjadidanberapabanyakwaktuyangdiperlukanuntuk

    memulihkan penyaluran kembali tenaga listrik. Secara ideal tingkat keandalan

    kontinuitaspenyalurandibagiatas5tingkat:

    Tingkat1 :Pemadamandalamordebeberapa jam.Umumnyaterjadipadasistem

    saluranudaradengankonfigurasiradial.

    Tingkat2 : Pemadaman dalam orde kurang dari 1 jam. Mengisolasi penyebab

    gangguandanpemulihanpenyalurankurangdari1jam.Umumnyapada

    sistemdenganpasokanpenyulangcadanganatausistemloop.

    Tingkat3 :Pemadamandalamordebeberapamenit.Umumnyapadasistemyang

    mempunyaisistemSCADA.

    Tingkat4 :Pemadamandalamordedetik.Umumnyapadasistemdenganfasilitas

    automaticswitchingpadasistemfork.

    Tingkat5 :Sistemtanpapemadaman.Keadaandimanaselaluadapasokantenaga

    listrik, misalnya pada sistem spotload, transformator yang bekerja

    parallel.

    Keputusan untuk mendesain sistem jaringan berdasarkan tingkat keandalan

    penyaluran tersebut adalah faktor utama yangmendasarimemilih suatu bentuk

    konfigurasi sistem jaringan distribusi dengan memperhatikan aspek pelayanan

    teknis, jenis pelanggan dan biaya. Pada prinsipnya dengan tidakmemperhatikan

    bentuk konfigurasi jaringan, desain suatu sistem jaringan adalah sisi hulu

    mempunyaitingkatkontinuitasyanglebihtinggidarisisihilir.

    Lamawaktu pemulihan penyaluran dapat dipersingkat denganmengurangi akibat

    daripenyebabgangguan,misalnyapemakaianPBO,SSO,penghantarberisolasi,tree

    guardataumenambahkansistemSCADA

    4.4SISTEMPEMBUMIANTerdapatperbedaansistempembumianpadatransformatorutamadiGarduInduk/

    sumber pembangkit, namun tidak ada perbedaan sistem pembumian pada

    TransformatorDistribusidanJaringanTeganganRendah.

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 4 Hal. 8

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    4.4.1PembumianTransformatorDayaGarduIndukpadaSisiTeganganMenengah

    Lilitan sekunder/sisi TeganganMenengah transformator daya padaGardu Induk

    dihubungkansecarabintang(Y).Titiknetrallilitandibumikanmelalui:

    a. Pembumiandengantahanan12OhmuntuksistemSKTM.Untukkawasanindustri

    yang peka terhadap kedip, nilai Rn dapat lebih besar dari pada 12Ohm untuk

    memperkecilkedalamankediptegangan.

    b. Pembumiandengantahanan40OhmuntuksistemSUTM,ataucampuranantara

    SKTMdanSUTM.

    c. Pembumiandengantahanan500OhmuntuksistemSUTM.

    d. Pembumianlangsung/solidgrounded

    e. Tanpapembumian/sistemmengambang

    KarakteristiksistempembumiantersebutdiatasdapatdilihatpadaTabel4.1

    Sistem yang menggunakan pembumian dengan nilai tahanan mendekati nol (solid

    ground)menyebabkan arus gangguan tanah sangat besar. Kabel tanah yangmemakai

    pita tembaga (copper shield) hanya mampu menahan arus gangguan 1000 Ampere

    selamasatudetiksehinggatidakdapatdipergunakan.

    Sistem SUTM tanpa pembumian pada transformatornya hanya di pakai pada sistem

    kelistrikanlistrikdesayangkecil.

    Nilai tahanan pembumian transformator pada Gardu Induk membatasi arus hubung

    singkatketanahmenjadi1000AuntukR=12Ohm,300AuntukR=40Ohmdan25A

    untukR = 500Ohm. Kriterianya adalah kapasitas penyulang atau pusat listrik dibatasi

    sebesar 10 MVA, sehingga arus perfasa sebesar 300 A. Besar arus gangguan tanah

    dibatasi300ApadaSUTMataucampuranSUTMdanSKTM;sebesar1000ApadaSKTM;

    dan sebesar 25 A pada tahanan pentanahan 500Ohm. Pertimbanganmemilih sistem

    pembumian tersebut merupakan pertimbangan manajemen perancangan dengan

    memperhatikanaspek:

    a. Amanterhadapmanusia

    b. Cepatnyapemeliharaangangguan/selektifitaspenyulangyangmengalamigangguan.

    c. Kerusakanakibathubunganpendek

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 4 Hal. 9

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    d. Pengaruhterhadapsistemtelekomunikasi

    e. Pertimbangantekniskepadatanbeban.

    Faktora,c,dmenghendakiarusgangguanrendah,sedangkanfaktorbmenghendakiarus

    gangguanbesar.Untukfaktore,bilakepadatanbebantinggimakasebaiknyadigunakan

    SKTMdengantahananpembumianminimal12Ohm.

    4.4.2PembumianTransformatorDistribusipadaSisiTeganganRendah.

    BagianbagiantranformatorsisiTeganganRendahyangperludibumikanadalah

    titik netral lilitan sekunder, bagian konduktif terbuka, badan trafo dan bagian

    konduktif ekstra instalasi gardu. Pembumian dilakukan secara langsung (solid

    grounded)dengannilaitahananpembumiantidakmelebihi1Ohm.

    4.4.3PembumianLightningArrester.

    LightningArrester (LA)pada sisiTeganganMenengahGarduDistribusipasangan

    luar mempunyai elektroda pembumian tersendiri. Ikatan penyama potensial

    dilakukan dengan menghubungkan pembumian LA, pembumian titik netral

    transformator, pembumian Bagian Konduktif Terbuka/Ekstra. Konstruksi ikatan

    penyamaanpotensialdilakukandibawahtanah.

    PadatransformatorjenisCSPfasa1,penghantarpembumianLAdisatukandengan

    badantransformator.

    4.5 SALURANUDARATEGANGANMENENGAH

    4.5.1KonsepPerencanaan

    Jaringandistribusitenagalistriksaluranudaraini,terutamauntukdistribusitenaga

    listrikyangberoperasisecararadial,dengan jangkauan luas,biayamurah,dengan

    keandalankontunuitaspenyaluranminimaltingkat2(lihatsubBab4.3).

    Untukmengurangiluasnyadampakpemadamanakibatgangguandipasangfasilitas

    faslitasPoleTopSwitch/AirBreakSwitch,PBO,SSO,FCOpadaposisitertentu.

    Pemakaian Saluran Udara sebagai sistem distribusi daerah perkotaan dapat

    dilakukandenganmemperpendekpanjang salurandandidesainmenjadi struktur

    RadialOpenLoop.

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 4 Hal. 10

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    Pemakaianpenghantarberisolasigunamengurangiakibatgangguantidakmenetap

    danpemasangankawatpetirdapatmeningkatkantingkatkontinuitaspenyaluran.

    Untukperencanaandisuatudaerahbaru,pemilihanPBO,SSO,FCOmerupakansatu

    kesatuanyangmemperhatikankoordinasiproteksidanoptimasioperasidistribusi

    dansistempembumiantransformatorGarduIndukpadajaringantersebut.

    Pada penyulang utama sistem radial, disisi pangkal harus dipasang PBO dengan

    setiap percabangan dipasang pemutus FCO khusus untuk sistem dengan

    pembumian langsung. Untuk sistem pembumian dengan tahanan tidak

    direkomendasikanpenggunaanFCO.

    Pada sistem jaringan tertutup (loop) dengan instalasi gardu phisection, seluruh

    pemutusmenggunakanSSO.

    4.5.2ProteksiJaringan

    Tujuan daripada suatu sistem proteksi pada SaluranUdara TeganganMenengah

    (SUTM)adalahmengurangi sejauhmungkinpengaruhgangguanpadapenyaluran

    tenaga listrik serta memberikan perlindungan yang maksimal bagi operator,

    lingkungan dan peralatan dalam hal terjadinya gangguan yang menetap

    (permanen).

    SistemproteksipadaSUTMmemakai:

    A. Relaihubungtanahdanrelaihubungsingkatfasafasauntukkemungkinangangguan

    penghantardenganbumidanantarpenghantar.

    B. Pemutus Balik Otomatis PBO (Automatic Recloser), Saklar Seksi Otomatis SSO

    (AutomaticSectionaizer).PBOdipasangpadasaluranutama,sementaraSSOdipasang

    pada saluran pencabangan, sedangkan di Gardu Induk dilengkapi dengan auto

    reclosingrelay.

    C. LightningArrester (LA) sebagaipelindung kenaikan teganganperalatanakibat surja

    petir. LightningArresterdipasangpada tiang awal/tiang akhir, kabel TeeOff (TO)

    padajaringandangardutransformatorsertapadaisolatortumpu.

    D. Pembumian bagian konduktif terbuka dan bagian konduktif extra pada tiaptiap 4

    tiangataupertimbanganlaindengannilaipentanahantidakmelebihi10Ohm.

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 4 Hal. 11

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    E. Kawat tanah (shield wire) untuk mengurangi gangguan akibat sambaran petir

    langsung. Instalasi kawat tanah dapat dipasang pada SUTM di daerah padat petir

    yangterbuka.

    F. PenggunaanFusedCutOut(FCO)padajaringanpencabangan.

    G. PenggunaanSelaTanduk(ArcingHorn)

    Pemasangan Pemutus Balik Otomatis (PBO), Saklar Seksi Otomatis (SSO), Pengaman

    Lebur dan Pemutus Tenaga (PMT) pada SUTM di pengaruhi oleh nilai tahanan

    pembumiansisi20kVtransformatortenagadiGarduInduk.

    Tabel4.1KarakteristikSistemPembumian

    Tahananpembumian Sisi20kVhuluGarduInduk PadajaringanSUTMhilir

    1. Nilaitahanantinggi500Ohm

    2. Nilai tahanan rendah 40

    Ohm.

    Pemutustenagayangdilengkapi:

    relaiaruslebihfasafasa relaigangguantanah

    terarah

    recclosingrelayuntukpengamangangguansesaat.

    PemutustenagapadaGarduIndukdilengkapi:

    relaiaruslebihfasafasa relaigangguantanah reclosingrelayuntuk

    gangguansesaat

    SaklarseksiotomatisSSOpadatiaptiapzonaperlindunganyangdipilih.JenisSSOyangdipakaiadalahdenganpenginderategangandanpenyetelanwaktu.KoordinasiOperasiantarSSOdilakukandengankoordinasiwaktu.

    PengamanleburpadatitikpercabanganjaringandilengkapidenganSSOdanpengamantransformatordistribusi.

    SaklarseksiotomatisSSOpadajaringandarijenispenginderaarusgangguan.KoordinasiantarSSOdilakukandengankoordinasiwaktu..

    PengamanleburPL.Sebagaipengamanpadapercabanganjaringanuntukgangguanfasafasadenganelemenleburyangtahansurja(tergantungukuran/KHAKonduktor)dansebagaipengamantransformatordistribusi.

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 4 Hal. 12

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    3. Pembumianlangsung4. Jaringantanpapembumian

    (Pembangkitlistrikpedesaan)

    PemutustenagapadaGarduIndukdilengkapi:

    relaiaruslebihfasafasa relaigangguantanah reclosingrelayuntuk

    gangguansesaatOVR(overvoltagerelay)

    PemutusbalikotomatisPBOdipasangpadajaringanutama.JarakantarPBOdisesuaikandengankemampuanpenginderaanPBO,biasanyatidakkurangdari20km.

    SaklarseksiotomatisSSOpadasaluranutamaataupencabangandigunakanuntukpembagianzonayanglebihkecil.SSOyangdipergunakanadalahdarijenispenginderaarusgangguandandipasangsesudahPBO

    Pengamanleburdigunakansebagaipengamanpercabanganjaringan.

    Padajaringan20kVmengambangdenganbesarkapasitaspembangkittertentusebaiknyadipasangpengamanhubungtanahdanantarfasa.

    Catatan : Istilah PBO sesuai standar PLN adalah recloser yang terpasang di jaringan;

    sedangkan di gardu induk/pusat listrik lebih tepat dipakai istilah rele penutup balik

    (reclosingrelay).Haliniagartidakmembingungkan.

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 4 Hal. 13

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    Monogramsistemproteksidapatdilihatpadagambarberikut:

    S

    2

    1

    z

    3

    45

    6

    6

    6

    6

    7

    711

    11

    11

    8

    7

    4

    4

    4

    3A

    B9

    11

    12

    10

    7

    7

    KeteranganA:SUTMPenyulangAB:SUTMPenyulangB1=Transformatorgarduinduk2=ImpedansiZ(NGR)sisi20kVtransformator

    Z=40Ohm3=Pemutustenaga

    RelearuslebihRelegangguantanahRelePemutusBalikOtomatis

    4=Pembumianbagiankonduktifterbuka5=Penghantartanah(shieldwire):optional6=Pengamanjaringanutama

    SaklarSeksiOtomatis(SSO)7=Saklartiang

    Pemisah(poletopswitch)Pemutusbeban(loadbreakswitch)

    8=PengamanGardutipeTiangFusedCutOut(FCO)

    9=GarduDistribusiTipeBeton10=GarduDistribusiTipeTiang11=Lightningarrester

    5kApadatiangtengah10kApadatiangujung

    12=KabelTMbawahtanah

    Gambar4.12DiagramProteksiSUTMdengannilaiZ=40Ohm.

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 4 Hal. 14

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    S

    2

    1

    z

    3

    45

    6

    6

    6

    9

    7

    711

    11

    11

    8

    7

    4

    4

    4

    12

    3A

    B

    11

    1314

    9

    10

    7

    KeteranganA:SUTMPenyulangAB:SUTMPenyulangB1=Transformatorgarduinduk2=ImpedansiZ(NGR)sisi20kVtransformator

    Z=500Ohm3=Pemutustenaga

    RelearuslebihRelegangguantanahRelePemutusBalikOtomatis

    4=Pembumianbagiankonduktifterbuka5=Penghantartanah(shieldwire):optional6=Pengamanjaringanutama

    SaklarSeksiOtomatis(SSO)7=Saklartiang

    Pemisah(poletopswitch)Pemutusbeban(loadbreakswitch)

    8=FusedCutOut(FCO)9 =PengamanJaringanPencabangan

    Saklarseksiotomatis10=GarduDistribusiTipeTiang11=Lightningarrester

    5kApadatiangtengah10kApadatiangujung

    12=PemutusdenganfasilitasinterlooppenyulangAdanB

    13=KabelTMbawahtanah14=GarduDistribusiTipeBeton

    Gambar4.13DiagramProteksiSUTMdengannilaiZ=500Ohm.

    PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

    Bab. 4 Hal. 15

  • Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

    S

    2

    1

    z

    3

    45

    6

    6

    6

    6

    7

    711

    11

    11

    8

    4

    4

    4

    3A

    B

    11

    12

    8

    13

    10

    7

    KeteranganA:SUTMPenyulangAB:SUTMPenyulangB1=Transformatorgarduinduk2=ImpedansiZ=0Ohmsisi20kV

    transformator3=Pemutustenaga