On Job Training PT PLN (Persero)

MEDIA PEREDAM BUSUR API PADA PMT

(PEMUTUS TENAGA)

Oleh:

Muhammad Zakiy Ramadhan

TL-00557

PT. PLN (PERSERO)

Wilayah Kalimantan Selatan dan Kalimantan Tengah

Sektor Asam Asam

PENDAHULUAN

Gardu Induk merupakan suatu instansi yang terdiri dari berbagai macam peralatan yang

berfungsi untuk menaikan dan menurunkan tegangan sistem, pengukuran dan pengawasan

operasi serta pengaturan pengamanan dari sistem tenaga listrik lain, dan mengatur penyaluran

daya ke gardu induk lain melalui jaringan transmisi.

Salah satu peralatan listriknya adalah Pemutus Tenaga (PMT) yang merupakan saklar yang

digunakan untuk menghubung atau memutus hubungan tenaga listrik dalam keadaan gangguan

maupun dalam keadaan berbeban sesuai dengan ratingnya. Untuk menjalankan fungsinya

dengan baik pemutus tenaga harus mampu menutup atau mengalirkan beban penuh untuk waktu

yang lama, juga harus mempunyai kemampuan untuk menginterupsi gangguan secara cepat yang

berkoordinasi dengan rele pengaman. Disamping itu harus mampu menahan bunga api yang

timbul saat pemutusan. Pemutus tenaga listrik dalam keadaan gangguan akan menimbulkan arus

yang relatif besar, pada saat tersebut PMT bekerja sangat berat Bila kondisi peralatan PMT

menurun karena kurangnya pemeliharaan sehingga tidak sesuai lagi kemampuan dengan daya

yang diputuskannya, maka alat tersebut akan dapat rusak (meledak).

Pemutus tenaga merupakan salah satu peralatan vital pada Gardu Induk oleh karena itu

perlu dilakukan perawatan secara intensif dan terjadwal. Dengan demikian dapat diminimalisir

kerusakannya yang dapat mengganggu kelangsungan penyaluran tenaga listrik baik ke pelanggan

maupun ke gardu induk lain melalui jaringan transmisi.

PEMBAHASAN

Pengertian Pemutus Tenaga

Pemutus Tenaga (PMT) adalah saklar yang digunakan untuk menghubungkan atau

memutuskan arus atau daya listrik sesuai dengan ratingnya.

Pada waktu pemutusan/penghubungan arus atau daya listrik akan terjadi busur api. Pemadam

busur api listrik pada waktu pemutusan dapat dilakukan oleh beberapa macam bahan, yaitu

minyak, udara, dan gas.

PMT dapat memutuskan hubungan tenaga listrik dalam keadaan gangguan maupun dalam

keadaan berbeban dan proses ini harus dapat dilakukan dengan cepat. PMT bila bekerja dalam

keadaan gangguan akan menimbulkan arus yang relatif besar, pada saat tersebut PMT bekerja

sangat berat. Bila kondisi peralatan PMT menurun karena kurangnya pemeliharaan sehingga

tidak sesuai lagi kemampuan dengan daya yang diputuskannya maka alat tersebut dapat rusak.

PMT adalah alat yang paling penting dari semua alat penghilang / peredam dari gangguan

tenaga. PMT mempunyai kemampuan untuk menghilangkan arus hubung singkat yang sangat

besar yang melebihi nilai nominal dari arus beban yang melewati konduktor maupun isolator.

Komponen dari PMT dimana arus gangguan mengalir adalah sebagai berikut :

Ruang Busur api ( arching chamber )

Arching chamber adalah volume tertutup yang terdiri dari kontak tetap, kontak bergerak,

dan media peredam busur api. Arus normal pada saat kontak tetap masih berhubungan dengan

kontak bergerak dan terganggu apabila kedua kontak terpisah.

Busur api muncul terbentuk pada saat kedua kontak terpisah. Media peredam berfungsi

untuk menghilangkan busur api yang timbul dan menetapkan level nominal dari isolasi antara

kontak yang terbuka. Beberapa Ruang terhubung seri untuk melayani level tegangan yang lebih

tinggi. Pada kasus ini kapasitor dipasang paralel dengan setiap ruang untuk menyeimbangkan

tegangan yang melalui kontak saat berpisah.

Resistor

Pada saat PMT bekerja, maka menghasilkan impuls tegangan puncak , impuls ini dapat

mencapai level yang sangat tinggi dan harus dikurangi.

Pada saat PMT trip level tegangan impuls umumnya bisa diatasi bila hanya arus hubung singkat

atau arus gangguan nominal namun akan sangat berbahaya jika terjadi arus gangguan kapasitif

maupun induktif dapat mengakibatkan kerusakan alat-alat pada instalasi G.I. bila tidak diredam.

Pada saat penutupan PMT, pengisian energi yang tiba-tiba selalu menghasilkan tegangan impuls

dengan level yang rendah namun bila ini terjadi pada saat PMT membuka dan menutup secara

instan maka akan mencapai level tegangan impuls yang sangat tinggi.

Resistor dengan nilai yang telah ditentukan dipasang seri dengan kontak pembantu dan

keduanya dipasang paralel dengan Ruang busur api utama. Kontak pembantu didesain untuk

menutup beberapa mili detik sebelum kontak utama menutup dan membuka setelah beberapa

milidetik kontak utama membuka. Resistor pada pemutus pembantu berfungsi mengalirkan arus

atau tegangan lebih pada pembukaan maupun penutupan pemutus utama.

Mekanis penggerak

Mekanis operasi membutuhkan tanaga untuk memisahkan kontak dan memadamkan

munculnya busur api. Peralatan termasuk akumulator energi untuk menyimpan energi yang

dibutuhkan. Pegas dan silinder pengisian nitrogen membutuhkan energi dari akumulator tersebut.

Alat Kontrol

Untuk mengoperasikan PMT maka dibuat komponen pengontrol PMT , kontrol

diperlukan untuk memperkuat mekanis operasi untuk membuat operasi PMT mampu untuk

menghilangkan arus hubung singkat sebagai berikut :

- closing dan tripping coils

- sistem kontrol relay

- sistem alarm

- saklar tekan

- sistem re-inflating untuk menyimpan kembali energi yang dihabiskan saat operasi.

Jenis – jenis PMT

Berdasarkan media pemadam busur api listrik, PMT dapat dibagi menjadi :

PMT dengan media minyak.

Sampai sekarang minyak digunakan sebagai media pemadam busur api. Minyak ini

mempunyai kualitas isolasi dan pemadaman busur api yang tinggi khususnya jika minyak itu

sangat murni, tetapi PMT punya lubang sirkulasi udara dan minyak kontak dengan busur api

maka menyebabkan busur api menjadi tidak murni dari kotoran dan debu, termasuk partikel

karbon. Hal ini menurunkan menurunkan kualitas isolasi minyak secara signifikan. Oleh karena

itu perlu untuk selalu memonitor keadaan oli didalam PMT dan mengganti minyak tersebut

setiap berapa kali operasi dari PMT tersebut. Kriteria dari minyak pengganti tergantung dari

struktur PMT dan yang telah ditentukan oleh perusahaan pembuat PMT.

PMT Udara Hembus ( Air Blast Circuit Breaker )

Pada PMT udara hembus juga disebut compressed air circuit breaker , udara tekanan

tinggi dihembuskan ke busur api melalui nozzle pada kontak pemisah ionisasi media diantara

kontak dipadamkan oleh hembusan udara.

Sampai sekarang PMT jenis ini mendominasi pada aplikasi tegangan tinggi dan

tegangan ekstra tinggi dari 170 sampai 800 kV dan kapasitas breaking 20 kA sampai 100 kA.

Meskipun peningkatan tekanan udara akan meningkatkan kecepatan dari regenerasi dielektrik

tapi ini masih terhitung lambat, penyisipan resistor digunakan untuk mengurangi surja tegangan.

Sebagai contoh penambahan resistor tunggal maupun ganda untuk mengurangi surja tegangan

sangat mudah dilakukan, dan juga PMT ini mampu menerima waktu pemutusan yang sangat

cepat 2 siklus atau kurang, sehingga meningkatkan stabilitas jaringan. Pada umumnya PMT

udara hembus adalah alat yang berteknologi tinggi dengan kekuatan mekanik dan elektrik yang

tinggi. Ruang kontaknya rendah agar memperpendek durasi busur api dan tegangan busur api

yang rendah.

PMT jenis ini mempunyai beberapa kekurangan yaitu pembangunan pusat sistem

kompresi udara sangat mahal dan polusi suara yang sangat tinggi.

Setelah pemadam busur api dengan udara tekanan tinggi, udara ini juga berfungsi

mencegah restriking voltage (tegangan pukul). Kontak PMT ditempatkan dalam isolator dan juga

katup hembusan udara.

PMT dengan Hampa Udara (Vacuum circuit breaker )

PMT jenis hampa udara belum banyak digunakan. Kontak-kontak pemutus dari PMT ini

terdiri dari kontak tetap dan kontak bergerak yang ditempatkan dalam ruang hampa udara. Ruang

hampa udara ini mempunyai kekuatan dielektrik ( dielektrik strength ) yang tinggi dan media

pemadam busur api yang baik.

PMT dengan media Gas.

Beberapa jenis gas bersifat elektronegatif mempunyai kualitas isolasi yang jauh lebih

baik dari pada air, beberapa diantaranya adalah gas SF6 yang mempunyai sifat elektrik

sebagaialat isolasi dan punya kemapuan untuk memadamkan busur api. SF6 mempunyai berat

lima kali lebih besar dari pada air, tidak berwarna, tidak mudah terbakar, dan tidak beracun jika

gasnya baru. Dan kekuatan dielektriknya tiga kali dari kekuatan dielektrik air. Pada saat gas SF6

memadamkan busur api maka gas tersebut akan terurai dan hasilnya dapat merusak logam dan

material isolasi. Untuk mengurangi pengaruh merusak tersebut dapat digunakan aluminium

didalam ruangan yang terisi gas. SF6 bersifat gas pada saat temperatur normal dan pada tekanan

atmosfer berupa cair pada suhu C dan pada tekanan 20 bar mencair pada suhu C yang

mempunyai kualitas isolasi yang baik. Untuk aplikasi pada temperatur yang sangat dingin gas

SF6 harus dipanaskan atau dicampur dengan gas lainnya seperti Nitrogen atau CF4.

KESIMPULAN

1. PMT merupakan peralatan instalasi yang digunakan untuk menghubung atau memutus

hubungan tenaga listrik dalam keadaan gangguan maupun dalam keadaan berbeban

2. PMT berbeda dengan PMS yang digunakan sebagai pemisah maupun penghubung tenaga

listrik yang bertegangan namun tidak berbeban.

3. PMT dilengkapi dengan media peredam busur api yang menggunakan minyak, udara

hembus, vacuum, dan gas.

4. PMT merupakan salah satu peralatan vital pada Gardu Induk oleh karena itu perlu

dilakukan perawatan secara intensif dan terjadwal.