CB Pemutus Tenaga.pdf

7/23/2019 CB Pemutus Tenaga.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/cb-pemutus-tenagapdf 1/15

1

Pemutus Tenaga

(Circuit Breaker )

Mochammad Facta

S.T.,M.T., APP, Ph.D

Tahun 2013

Circuit Breaker



2

Daftar Pustaka1. Bonggas L. Tobing, Peralatan Tegangan

Tinggi, Gramedia 2003

2. GEC measurement, Protective Relaying, 1987

3. Sukarto, J, Ir, Diktat Peralatan Hubung Bagi

Gardu Induk, Shneider Indonesia, 1993

4. Kimbark, Edward Wilson, Sc.D, Power System

Stability Volume II, Power Circuit Breaker and

Protective Relays, 1950

Fungsi

• Pemutus tenaga )PMT) ialah alat yangdigunakan untuk memutus ataumenghubungkan rangkaian pada sistem tenaga

listrik dalam kondisi berbeban maupun tidakberbeban, dan kondisi hubung singkat

• Pemutus Tenaga (PMT) berfungsi sebagai alatuntuk memutus dan menyambung arus bebanbaik pada kondisi normal maupun gangguan

• Pada waktu menghubungkan atau memutusbeban akan terjadi tegangan recovery yaitusuatu fenomena tegangan lebih dan busur api.



3

Kemampuan PMT:• Kemampuan dilalui arus secara kontinyu

dan untuk membuka dan menutupnya

• Kemampuan untuk membuka dalam

keadaan sistem tersebut mengalami

hubung singkat. Hal ini dapat dinyatakan

dengan kA atau MVA (perkalian

kemampuan membuka arus dengantegangan sistem)

Jenis PMT

• Penamaan PMT berdasarkan media

tempat kedua kontak untuk

membuka/menutup berada.

• Media ini berfungsi sebagai isolasi antara

kedua kontak untuk memadamkan busur

api yang terjadi selama waktu pembukaan

dan penutupan PMT (biasanya terjadi

dalam waktu sesaat/singkat)



4

Jenis PMT1. Pemutus Tenaga Minyak

(Oil Circuit Breaker – OCB)

2. Pemutus Tenaga SF6

(SF6

CB)

3. Pemutus Tenaga Udara Hampa

( Vacuum Circuit Breaker – VCB)

4. Pemutus Tenaga Udara Hembus

( Air Blash Circuit Breaker – ACB or ABB)

Pemutus Tenaga SF6

• Media gas yang digunakan pada tipe PMT ini adalahGas SF6 (Sulfur Hexafluoride).

• Sifat-sifat gas SF6 murni ialah tidak berwarna, tidakberbau, tidak beracun dan tidak mudah terbakar.

• Pada temperatur diatas 150 o C gas SF6 mempunyaisifat tidak merusak metal, plastik dan bermacam-macambahan yang umumnya digunakan dalam pemutus tenagategangan tinggi.

• Sebagai isolasi listrik, gas SF6 mempunyai kekuatandielektrik yang tinggi ( 2,35 kali udara ) dan kekuatandielektrik ini bertambah dengan pertambahan tekanan.

• Sifat lain dari gas SF6 ialah mampu mengembalikankekuatan dielektrik dengan sendirinya (self healing)



5

Mekanisme tekanan PMT SF6

PMT dengan media pemutus menggunakan

SF6 ada 2 tipe, yaitu :

1. Tipe tekanan ganda ( Double Pressure

Type )

2. Tipe tekanan tunggal ( single pressure

type ).

Tipe tekanan ganda

( Double Pressure Type )

• Pada tipe tekanan ganda, gas dari sistemtekanan tinggi dialirkan melalui nozzle ke gassistem tekanan rendah selama pemutusan

busur api.• Pada sistem gas tekanan tinggi tekanan gas 12 kg/cm2 dan pada sistem gas tekananrendah, tekanan gas 2 kg/cm2.

• Gas pada sistem tekanan rendah kemudiandipompakan kembali ke sistem tekanan tinggi.cepat, setelah arus bunga api listrik melalui titiknol



6

Pemutus Tenaga SF6

• Satu Katup PMT Dengan Gas SF6 Bertangki Ganda Dalam Tanki Tertutup.

Keterangan :• Sambungan terminal-terminal (Connection Terminals).

• Isolator-isolator atas (Upper Insulators).• Jalan masuknya gas SF6 : 14 kg/cm2 ( SF6 inlet 14 kg/cm2 ).• Jalan keluarnya gas SF6 : 2 kg/cm2 ( SF6 outlet 2 kg/cm2 ).

Tipe tekanan tunggal

( single pressure type )

• Pada PMT tipe tekanan tunggal, PMT diisidengan gas SF6 dengan tekanan kira-kira5 kg/ cm2.

• Selama pemisahan kontak-kontak, gasSF6 ditekan kedalam suatu tabung/cylinderyang menempel pada kontak bergerak.Pada waktu pemutusan gas SF6 ditekanmelalui nozzle dan tiupan ini yangmematikan busur api.



7

Satu Katup PMT 245 kV dengan

Gas SF6

1. Mekanisme penggerak ( operating mechanism ).

2. Pemutus ( Interupter )

3. Isolator penyangga dari porselen rongga (hollow support insulator porcelen ).

4. Batang penggerak berisolasi glass Fibre (Fibre Glass Insulating Operating Rod ).5. Penyambung diantara no. 4 dan no. 12 ( Linkages Between 4 and 12 ).

6. Terminal - terminal.

7. Saringan ( filters ).

8. Si linder bergerak( movable cyl inder ) .

9. Torak tetap ( fi xed piston ).

10. Kontak tetap( Fixed contact ).

PMT Udara Hembus

• Juga disebut compressed air circuit breaker

• Udara tekanan tinggi dihembuskan ke busur api

melalui nozzle pada kontak pemisah ionisasi

media antara kontak dipadamkan olehhembusan udara.

• Setelah pemadaman busur api dengan udara

tekanan tinggi, udara ini juga berfungsi

mencegah restriking voltage ( tegangan pukul ).

• Kontak PMT ditempatkan didalam isolator, dan

juga katup hembusan udara.



8

PMT Udara Hembus

Kontak bergerak dari tembagaTerminal dari tembaga atau perak

Pegas penekan dari campuran baja

Pelepas udara keluar Tanduk busur api dari tembagaUnit tahanan

Penutup dari porslainSaluran

Tangki persediaan udara dari plat baja.Isolator berongga dari steatite/ porselin.

Ruangan pemadam busur api ganda.

Mekanis penggerak pneumatik.Batang penggerak dari baja.Katup pneumatik

Kontak tetap dari tembaga

PMT dengan Hampa Udara

( Vacuum Circuit Breaker )

• Kontak-kontak pemutus dari PMT ini terdiri dari kontak tetap dankontak bergerak yang ditempatkan dalam ruang hampa udara.Ruang hampa udara ini mempunyai kekuatan dielektrik ( dielektrikstrength ) yang tinggi dan sebagai media pemadam busur api yangbaik.

• PMT jenis vacuum kebanyakan digunakan untuk teganganmenengah dan hingga saat ini masih dalam pengembangan sampaitegangan 36 kV.

• Jarak (gap) antara kedua katoda adalah 1 cm untuk 15 kV danbertambah 0,2 cm setiap kenaikan tegangan 3 kV. Untuk pemutusvacuum tegangan tinggi, digunakan PMT jenis ini dengandihubungkan secara seri.

• Ruang kontak utama (breaking chambers) dibuat dari bahan antaralain porcelain, kaca atau plat baja yang kedap udara. Ruang kontakutamanya tidak dapat dipelihara dan umur kontak utama sekitar 20tahun. Karena kemampuan ketegangan dielektrikum yang tinggimaka bentuk pisik PMT jenis ini relatip kecil.



9

Vacum Circuit Breaker

•Plat-plat penahan – bukan bahan magnet

•Rumah pemutus dari bahan berisolasi

•Pelindung dari embun uap

•Kontak bergerak

•Kontak tetap

•Penghembus dari bahan logam

•Tutup alat penghembus

•Ujung kontak

Pemutus Tenaga Minyak

• Pemutus tenaga (circuit breaker) jenis minyak adalahsuatu pemutus tenaga atau pemutus arus menggunakanminyak sebagai pemadam busur api listrik yang timbulpada waktu memutus arus listrik.

• Jenis pemutus minyak dapat dibedakan menurut banyakdan sedikit minyak yang digunakan pada ruangpemutusan yaitu :pemutus menggunakan banyak minyak (bulk oil) danmenggunakan sedikit minyak (small oil).

• Pada PMT ini minyak berfungsi sebagai perendamloncatan bunga api listrik selama pemutusan kontak-kontak dan bahan isolasi antara bagian-bagian yangbertegangan dengan badan.



10

PMT dengan Banyak Menggunakan Minyak

Isi OCB:

• Tangki

• Minyak dielektrik

• Kontak yang bergerak

• Gas yang terbentuk oleh dekomposisi minyak

dielektrik ( hydrogen 70 % )• Alat pembatas busur api l is tr ik

• Kontak tetap

• Batang penegang ( dari fiberglass )

• Konduk to r dari tembaga

• Bushing terisi minyak atau tipe kapasitor

• Konduktor ( tembaga berlapis perak )

• Inti busur api l is tri k

• Gas hasil ionisasi

• Gelembung-gelembung gas

PMT Banyak Menggunakan Minyak Dengan Pengatur Busur Api

(Bulk Oil Circuit Breaker With Arc Control Device)

PMT dengan Banyak Menggunakan Minyak

(Plain Break Bulk Oil Circuit Breaker)

PMT dengan Sedikit Minyak

( Low Oil Content Circuit Breaker )

• PMT dengan sedikit minyak ini, minyak hanyadipergunakan sebagai perendam loncatan bunga api,sedangkan sebagai bahan isolasi dari bagian-bagian

yang bertegangan digunakan porselen atau materialisolasi dari jenis organik.

• Pemutusan arus dilakukan dibagian dalam dari pemutus.

• Pemutus ini dimasukkan dalam tabung yang terbuat daribahan isolasi.

• Diantara bagian pemutus dan tabung diisi minyak yangberfungsi untuk memadamkan busur api waktupemutusan



11

PMT dengan Sedikit Minyak

( Low Oil Content Circuit Breaker )Isi Small Oil – CB

• Kontak tetap

• Kontak bergerak

• Ruangan pemutus aliran

• Ruangan penyangga

• Ruangan atas ( puncak )

• Alat pemadam busur api

• Kontak tetap

• Penutup dari kertas bakelit

• Batang penggerak

• Katup pelalu• Terminal

• Katup pembantu

• Lobang gas

Fungsi Minyak Isolasi di OCB

• Ketika kontak yang menyalurkan arus terpisah didalam kompartemen yangberisi minyak, panas menyebabkan penguraian minyak.

• Gas-gas yang terbentuk karena penguraian (decomposition), menyebabkantahanan bertambah.

• Tekanan yang dibangkitkan oleh gas ,dipengaruhi oleh desain pengendalibusur api (Arc control device), kecepatan kontak bergerak dan energi oleh

busur api tersebut.• Gas yang mengalir pada daerah kontak akan didinginkan dan dipecah.• Kontak akan diisi minyak yang dingin pada waktu arus melalui titik nol.• Pengendali busur api didasarkan pada prinsip axial flow / cross flow. Axial

flow untuk arus sampai 15 KA dan cross flow > 25 KA.• Panas dari busur api menyebabkan penguraian minyak dan hasil dari

penguraian adalah gas hidrogen dan gas lain misalnya Acytilene.• Gas yang dihasilkan didalam ruang control menaikan tahanan. Gas yang

dihasilkan pada ruang penahanan busur adalah fungsi dari panas busur api,waktu busur sebagai fungsi dari langkah kontak.

• Pada waktu gelombang arus menuju nol, diameter busur api adalah kecil,dan gas yang mengalir akan dapat memadamkan busur, pemutusan busurapi berhenti, membangkitkan gas dan aliran minyak.



12

Jenis Penggerak Pemutus Tenaga

1. Mekanis penggerak PMT dengan pegas (spring) yang terdiri dari 2 macam :a. Pegas pilin ( helical spring )b. Pegas gulung ( scroll spring )

Jenis Penggerak Pemutus Tenaga2. Penggerak mekanik PMT hydraulic

Penggerak ini adalah rangkaian gabungan dari beberapakomponen mekanik,elektrik dan hydraulic oil yang dirangkaisedemikian rupa sehingga dapat berfungsi sebagai penggerakuntuk membuka dan menutup PMT.

Keterangan

• Akumulator

2 Piston

3 RAM

4 Tic road5 Moving kontak

Prinsip kerja:Sebuah pompa akan memompa minyal hydraulic dan

dimasukan kedalam akumulator (1) , dimana di dalam

tabung akumulator terdapat gas N2 yang berfungsi

sebagai stabilisasi. Pilot valve solenoid meneruskan

minyak menuju valve utama dan dari sini akan menuju

tabung actuator ( hydraulic RAM (3) ) dan mendorong

piston (2) kearah atas , maka moving kontak (5) akan

masuk



13

Jenis Penggerak Pemutus Tenaga

3. Penggerak PneumatikPelaksanaan pengujian konsumsi udara pada PMT dengan mediapenggerak mekanis (operating mechanism) pnuematic harusdilakukan percobaan Open- Close – Open (O-C-O) dengan energiyang tersimpan (storage energy) dalam sistem pnuematic PMTtersebut, sehingga PMT tersebut mampu melaksanakan fungsiauto reclose .

4. Penggerak dengan udara hembusPMT dengan system udara hembus atau disebut juga dengan AirBlast Circuit Breaker, dalam operasinya PMT jenis inimemerlukan udara tekanan tinggi dengan system tekanan 180bar, 150 bar dan 30 bar , fungsi dari udara tekan tersebut adalah

sebagai media pemadam busur api pada saat pemutusan arusdan juga sebagai penyedia energi untuk mekanik penggerakPMT.

PMT Tegangan Ekstra Tinggi

• PMT Tegangan Ekstra Tingu umumnya

merupakan SF6 atau ABB.

• Secara kontruksi dasar tabungpemisahnya merupakan tabung PMT

tegangan tinggi yang dipasang seri



14

Penutup Balik• Fungsi penutup balik (recloser) ialah untuk

menghilangkan gangguan yang sifatnyasementara (temporary fault) yang banyak terjadidi sistem transmisi dikarenakan sambaran petir yang memicu terjadinya busur api (arc). Busur api ini akan padam jika sumber tegangandihilangkan

• Penutup balik umumnya hanya digunakan di

SUTT (saluran Udara Tegangan Tinggi) dantidak pada SKTT (saluran kabel tegangantinggi). Gangguan di SKTT umumnya permanen

Tanda pada Penutup balik

• PMT untuk penutup balik ditandai dengan

simbol seperti:

O 0.3 sec CO 3min CO, yang berarti

buka (open) 0,3 detik baru dapat tutup

(close) langsung dapat membuka (Open)

kemudian 3 menit waktu pengisian

pegas/mengembalikan tekanan

udara/minyak untuk menutup (close) dan

membuka (open)



Mekanisme Penutup Balik• PMT tegangan tinggi atau ekstra tinggi

tiap fasa dapat dikontrol secara terpisah

(sendiri-sendiri) atau ketiganya secara

bersamaan

• Mekanisme kontrol yang menggerakkan

satu dan ketiganya di kopel secara

mekanis

Mekanisme Penutup Balik

• PMT tegangan tinggi atau ekstra tinggi

tiap fasa dapat dikontrol secara terpisah

(sendiri-sendiri) atau ketiganya secara

bersamaan

• Mekanisme kontrol yang menggerakkan

satu dan ketiganya di kopel secara

mekanis

CB Pemutus Tenaga.pdf

Documents

Transcript of CB Pemutus Tenaga.pdf