Chapter II Saluran Transmisi

7/26/2019 Chapter II Saluran Transmisi

1/22

2.1. Saluran Transmisi

Suatu sistem tenaga listrik terdiri dari tiga bagian utama : pusat-pusat

pembangkit listrik, saluran-saluran transmisi, dan sistem-sistem distribusi.

Saluran-saluran transmisi merupakan rantai penghubung antara pusat-pusat

pembangkit listrik dan sistem-sistem distribusi, dan melalui hubungan-hubungan

antar sistem dapat pula menuju ke sistem tenaga yang lain. Suatu sistem distribusi

menghubungkan semua beban-beban yang terpisah satu dengan yang lain kepada

saluran-saluran transmisi.

Tegangan pada generator-generator besar biasanya berkisar diantara 13,8

kV dan 2 kV. Tetapi generator-generator besar yang modern dibuat dengan

tegangan yang ber!ariasi antara 18 dan 2 kV. Tidak ada suatu standar yang

umum diterima untuk tegangan-tegangan generator. Tegangan generator

dinaikkan ke tingkat-tingkat yang dipakai untuk transmisi yaitu antara 11" dan

#$" kV. Tegangan-tegangan tinggi standar %high !oltages & 'V standard( adalah

11", 138, dan 23) kV. Tegangan-tegangan tinggi-ekstra %e*tra high !oltage &

+'V( adalah 3", ")) dan #$" kV. ini sedang dilakukan penelitian untuk

pemakaian tegangan-tegangan tinggi ultra yaitu diantara 1))) dan ")) kV %ultra

high !oltages & 'V(.

euntungan dari transmisi dengan tegangan yang lebih tinggi akan

menjadi jelas jika kita melihat pada kemampuan transmisi %transmission

apability( dari suatu saluran transmisi. emampuan ini biasanya dinyatakan


2/22

dalam mega!olt ampere %/V0(. emampuan transmisi dari suatu saluran dengan

tegangan tertentu tidak dapat ditetapkan dengan pasti, karena kemampuan ini

masih tergantung lagi pada batasan-batasan %limit( thermal dari penghantar, jatuh

tegangan %!oltage drop( yang diperbolehkan, keterandalan, dan persyaratan-

persyaratan kestabilan sistem %system stability(, yaitu penjagaan baha mesin-

mesin pada sistem tersebut tetap berjalan serempak satu terhadap yang lain.

ebanyakan aktor- aktor ini masih tergantung pula pada panjangnya saluran.

2.2. Bagian Bagian Saluran Transmisi

0dapun komponen-komponen utama dari saluran transmisi terdiri dari

1. Tiang Transmisi atau Menara

ada suatu Sistem Tenaga 4istrik, energi listrik yang dibangkitkan dari pusat

pembangkit listrik ditransmisikan ke pusat-pusat pengatur beban melalui suatu

saluran transmisi, saluran transmisi tersebut dapat berupa saluran udara atau

saluran baah tanah, namun pada umumnya berupa saluran udara. +nergi listrik

yang disalurkan leat saluran transmisi udara pada umumnya menggunakan

kaat telanjang sehingga mengandalkan udara sebagai media isolasi antara kaat

penghantar tersebut dengan benda sekelilingnya, dan untuk menyanggah 5

merentang kaat penghantar dengan ketinggian dan jarak yang aman bagi

manusia dan lingkungan sekitarnya, kaat-kaat penghantar tersebut dipasang

pada suatu konstruksi bangunan yang kokoh, yang biasa disebut menara 5 toer.

onstruksi toer besi baja merupakan jenis konstruksi saluran transmisi

tegangan tinggi %STT( ataupun saluran transmisi tegangan ekstra tinggi

%ST+T( yang paling banyak digunakan di jaringan 46 %7ambar 2.1.(, karena


3/22

mudah dirakit terutama untuk pemasangan di daerah pegunungan dan jauh dari

jalan raya, harganya yang relati lebih murah dibandingkan dengan penggunaan

saluran baah tanah serta pemeliharaannya yang mudah.

A A

Keterangan

A : Travers Kawat Tanah

B BB,C,D : Travers Kawat Phasa

E : Rangka Tiang

F,G,H : Penguat Rangka Tiang

(Diagonal

Tiang) : Pon!asiC C

D D

E

F

G

H

Gambar 2.1. Konstruksi tiang untuk Saluran Udara Tegangan Tinggi

(SUTT)


4/22

6amun demikian perlu pengaasan yang intensi, karena besi-besinya raan

terhadap penurian. Seperti yang telah terjadi dibeberapa daerah di ndonesia,

dimana penurian besi-besi baja pada menara 5 toer listrik mengakibatkan

menara 5 toer listrik tersebut roboh, dan penyaluran energi listrik ke konsumen

pun menjadi terganggu. Suatu menara atau toer listrik harus kuat terhadap beban

yang bekerja padanya, antara lain yaitu :

- 7aya berat toer dan kaat penghantar %gaya tekan(.

- 7aya tarik akibat rentangan kaat.

- 7aya angin akibat terpaan angin pada kaat maupun badan toer.

2. Isolator

9enis isolator yang digunakan pada saluran transmisi pada umumnya adalah

jenis porselin atau gelas yang berungsi sebagai isolasi tegangan listrik antara

kaat penghantar dengan tiang.

/aam-maam isolator yang digunakan pada saluran udara tegangan tinggi

adalah sebagai berikut :

- isolatorpiring

dipergunakan untuk isolator penegang dan isolator gantung, dimana

jumlah piringan isolator disesuaikan dengan tegangan sistem pada saluran

udara tegangan tinggi tersebut %7ambar 2.2.(

- isolator tonggak saluran !ertial %7ambar 2.3.(

- isolator tonggak saluran horiontal %7ambar 2..(


5/22

egangan Tanduk

Tanduk 0pi

Tanduk 0pi

engapit 7antungan

Gambar 2.2. Isolator piring

Gambar 2.. Isolator tonggak saluran !ori"ontal


6/22

Gambar 2.#. Isolator tonggak saluran $erti%al

. Ka&at 'eng!antar Untuk Saluran Transmisi Udara

aat penghantar berungsi untuk mengalirkan arus listrik dari suatu tempat

ke tempat yang lain. 9enis kaat penghantar yang biasa digunakan pada saluran

transmisi adalah tembaga dengan kondukti!itas 1)) ; %ang dinamakan kaat padat %solid ire( adalah kaat tunggal yang

padat %tidak berongga( dan berpenampang buat ? jenis ini hanya dipakai untuk


7/22

penampang-penampang yang keil, karena penghantar-penghantar yang

berpenampang besar sukar ditangani serta kurang le*ible.

0pabila diperlukan penampang yang besar, maka dipergunakan # sampai

$1 kaat padat yang dililit menjadi satu, biasanya seara berlapis dan konsentris.

Tiap-tiap kaat padat merupakan kaat komponen dari kaat berlilit tadi.

0pabila kaat-kaat komponen itu sama garis tengahnya maka persamaan-

persamaan berikut berlaku :

6 @ 3n % 1 A n ( A 1

B @ d % 1 A 2n (

0 @ an

C @ 6 % 1 A k1 (

D @ % 1 A k2 ( r56

Bimana : 6 @ 9umlah aat omponen

n @ 9umlah 4apisan aat omponen

B @ 7aris Tengah 4uar dari aatberlilit

d @ 7aris Tengah aat omponen

0 @ 4uas enampang aat Eerlilit

C @ Eerat aat Eerlilit

@ Eerat aat omponen er Satuan anjang

k1 @ erbandingan Eerat Terhadap 4apisan

D @ Tahanan aat Eerlilit

r @ Tahanan aat omponen er Satuan anjang

k2 @ erbandingan Tahanan Terhadap 4apisan


8/22

aat rongga %hollo ang sering digunakan adalah Fopper alloyG,

tetapi Faluminium alloyG juga laim dipakai

Tabel 2.1. * +atar ka&at ang dipergunakan untuk Saluran Udara

Tegangan Tinggi (SUTT)

=B+

+60/067

0C0T %mm2(

E090 04/6/70/E0D +60/067

0C0T

'+6

=D=4+ +D

2H8,)#

21),2$

18#,8

# * 3,2) mm

# * 2,$H mm

# * 2," mm

3) * 3,2) mm

3) * 2,$H mm

3) * 2," mm

BD0+

B=V+ 466+T

045ST 12)512)

$8,"

32#,H

1H8,1H

11,

# * 3," mm

# * 2,8H mm

# * 2,2" mm

# * 1,H) mm

2$ * , mm

2$ * 3,#2 mm

2$ * 2,8H mm

2$ * 2, mm

7+=6

D0V+6 SC044=C

HH,22

$2,38

31,)H

1 I ,2" mm

1 * 3,3# mm

1 * 2,38 mm

$ * ,2" mm

$ * 3,3# mm

$ * 2,38 mm


9/22

#. Ka&at Tana!

aat tanah atau ground ires, juga disebut sebagai kaat pelindung %shield

ires( gunanya untuk melindungi kaat-kaat penghantar atau kaat-kaat asa

terhadap sambaran petir. 9adi kaat tanah ini dipasang diatas kaat asa. Sebagai

kaat tanah dipakai kaat baja %steel ires(.

2.. ,rester( )

0rester petir disingkat arester, atau sering juga disebut penangkap petir,

adalah alat pelindung bagi peralatan sistem tenaga listrik terhadap surja petir. a

berlaku sebagai jalan pintas %by-pass( sekitar isolasi. 0rester membentuk jalan

yang mudah dilalui oleh arus petir, sehingga tidak timbul tegangan lebih yang

tinggi pada peralatan. 9alan pintas itu harus sedemikian rupa sehingga tidak

mengganggu aliran arus daya sistem ") 'ert. 9adi pada kerja normal arester itu

berlaku sebagai isolator dan bila timbul surja dia berlaku sebagai konduktor, jadi

meleatkan aliran arus yang tinggi. Setelah surja hilang arester harus dengan

epat kembali menjadi isolator, sehingga pemutus daya tidak sempat membuka.

0rester dapat memutuskan arus susulan tanpa menimbulkan gangguan, inilah

salah satu ungsi terpenting dari arester.

0rester terdiri dari dua jenis : jenis ekspulsi %e*pulsion type( atau tabung

pelindung %protetor tube( dan jenis katub %!al!e type(.


10/22

2..1. ,rester -enis kspulsi atau Tabung 'elindung

0rester jenis ekspulsi pada prinsipnya terdiri dari sela perik yang berada

dalam tabung serat dan sela perik batang yang berada diluar di udara atau disebut

sela seri, terlihat pada 7ambar 2.".

Eila ada tegangan surja yang tinggi sampai pada jepitan arester kedua sela

perik, yang di luar dan yang berada di dalam tabung serat, tembus seketika dan

membentuk jalan penghantar dalam bentuk busur api. 9adi arester menjadi

konduksi dengan impedansi rendah dan melakukan surja arus dan surja daya

sistem bersama &sama. anas yang timbul karena mengalirnya arus petir

menguapkan sedikit bahan dinding tabung serat, sehingga gas yang

ditimbulkannya menyembur pada api dan mematikannya pada aktu arus susulan

meleati titik nolnya. 0rus susulan dalam arester jenis ini dapat menapai harga

yang tinggi sekali tetapi lamanya tidak lebih dari satu atau dua gelombang, dan

biasanya kurang dari setengah gelombang. 9adi tidak menimbulkan gangguan.

0rester jenis ekspulsi ini mempunyai karakteristik !olt-aktu yang lebih

baik dari sela batang dan dapat memutuskan arus susulan. Tetapi tegangan perik

susulan tergantung dari tingkat arus hubung singkat dari sistem pada titik dimana

arester itu dipasang. Bengan demikian perlindungan dengan arester ini dipandang

tidak memadai untuk perlindungan transormator daya, keuali untuk sistem

distribusi. 0rester ini banyak juga digunaka pada saluran transmisi untuk

membatasi besar surja yang memasuki gardu induk. Balam penggunaan yang

terakhir ini arester jenis ini sering disebut sebagai tabung pelindung.


11/22

Gambar 2./. ,rester 0enis ekspulsi

2..2. ,rester 0enis katup

0rester jenis katup ini terdiri dari sela perik terbagi atau sela seri yang

terhubung dengan elemen tahanan yang mempunyai karakteristik tidak linier.

Tegangan rekuensi dasar tidak dapat menimbulkan tembus pada sela seri.

0pabila sela seri tembus saat tibanya suatu surja yang ukup tinggi, alat tersebut

menjadipenghantar.

Sela seri itu dapat memutuskan arus susulan, dalam hal ini dia dibantu

oleh tahanan tak linier yang mempunyai karakteristik tahanan keil untuk arus

besar dan tahanan besar untuk arus susulan dari rekuensi dasar.

0rester jenis katup ini terbagi atas tiga jenis yaitu :

1. 0rester atup 9enis 7ardu

0rester jenis gardu ini adalah jenis yang paling eisien dan juga paling

mahal. erkataan FgarduG di sini berhubungan dengan pemakaiannya seara

umum pada gardu induk besar %7ambar 2.$.(. mumnya dipakai untuk


12/22

melindungi alat-alat yang mahal pada rangkaian-rangkaian mulai dari 2.))

!olt sampai 28# V dan lebih tinggi.

Gambar 2.. ,rester Katup -enis Gardu

2. 0rester atup 9enis Saluran

0rester jenis saluran ini lebih murah dari arester jenis gardu. ata

FsaluranG disini bukanlah berarti untuk perlindungan saluran transmisi.

Seperti arester jenis gardu, arester jenis saluran ini juga dipakai pada gardu

induk untuk melindungi peralatan yang kurang penting %7ambar 2.#.(. 0rester

jenis saluran ini dipakai pada sistem dengan tegangan 1" V sampai $H V.

Gambar 2.. ,rester Katup 0enis Saluran


13/22

3. 0rester atup 9enis 7ardu untuk mesin-mesin

0rester jenis gardu ini khusus untuk melindungi mesin-mesin berputar.

emakaiannya untuk tegangan 2, V sampai 1" V.

. 0rester atup 9enis Bistribusi ntuk /esin-/esin

0rester jenis distribusi ini khusus untuk melindungi mesin-mesin berputar

dan juga untuk melindungi transormator dengan pendingin udara tanpa

minyak. 0rester jenis ini dipakai pada peralatan dengan tegangan 12) !olt

sampai #") !olt %7ambar 2.8.(

Gambar 2.3. ,rester Katup -enis +istribusi Untuk Mesin4Mesin


14/22

2... 'emili!an ,rester

Jaktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan arester yang sesuai untuk suatu

keperluan tertentu adalah :

1. ebutuhan perlindungan : ini berhubungan dengan kekuatan isolasi dari

alat yang harus dilindungi dan karakteristik impuls dan arester.

2. /V0 short iruit yang dinyatakan leat persamaan S @ V * 0

3. 9enis dari 4ightning 0rester

. Tegangan sistem : tegangan maksimum yang mungkin timbul padajepitan

arester.

". 0rus hubung singkat sistem : ini hanya diperlukan pada arester jenis

ekspulsi

$. 9enis arester : apakah arester jenis gardu, jenis saluran atau jenis distribusi

#. Jaktor kondisi luar : apakah normal atau tidak normal, temperatur dan

kelembapan yang tinggi sertapengotoran.

8. Jaktor ekonomi : ialah perbandingan antara ongkos pemeliharaan dan

kerusakan bila tidak ada arester, atau bila dipasang yang lebih rendah

mutunya.

ntuk tegangan $H V dan lebih tinggi dipakai jenis gardu, sedangkan

untuk tegangan 23 V sampai $H V salah satu jenis diatas dapat dipakai,

tergantung pada segi ekonomisnya. ada penulisan tugas akhir ini dan

berdasarkan data diatas maka arester yang digunakan . adalah arester katub jenis

gardu karena sesuai dengan kemampuan tegangannya yaitu berkisar diatas $H V


15/22

Tabel 2.2. 'engenal ,rester dan Tegangan Sistem

engenal Tegangan

0rester

Tegangan maksimum sistem tiga asa dimana arester digunakan

Sistem yang

diketanahkanSistem terisolir

%1(0%2(

E%3(

Chapter II Saluran Transmisi

Documents

Transcript of Chapter II Saluran Transmisi