Pln-buku-1 (Kriteria Desain Engineering Konstruksi Jarisngan Dist.tenaga Listrik)

7/22/2019 Pln-buku-1 (Kriteria Desain Engineering Konstruksi Jarisngan Dist.tenaga Listrik)

1/170


2/170

Buku1:KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik

Penyusun:KriteriaDisainEnjineringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrikdisusunoleh:

KelompokKerjaStandarKontruksiJaringanDisribusiTenagaListrik

danPusatPenelitianSainsdanTeknologiUniversitasIndonesia

TimPembina:DirekturOperasiJawaBali

DirekturOperasiIndonesiaBarat

DirekturOperasiIndonesiaTimur

TimPengarah:KepalaDivisiDistribusidanPelayananPelangganJawaBali

KepalaDivisiDistribusidanPelayananPelangganIndonesiaBarat

KepalaDivisiDistribusidanPelayananPelangganIndonesiaTimur

KelompokKerjaStandarKontruksiDisribusiJaringanTenagaListrik:Ratno

Wibowo,

Winayu

Siswanto,

Parluhutan

Samosir,

Hedy

Nugroho,

Agus

Bactiar

Azis,

AdiSubagio,PediSumanto,TumpalHutapea,Gunawan,OMA,HendiePrasetyono,

IMadeLatera,Sumaryono,NovalincePamuso,Riyanto,AntoniusHP,

Sunaryo,SugengRijadi,TutunKurnia,JokoPitoyo,Prihadi,

NgurahSuwena,ElphisSinabela,AndhyPrasetyo,

Ketut BagusDarmayuda,AgusPrasetyo.

Narasumber:PT

PLN

(Persero)

Distribusi

Jawa

Bali,

PT

PLN

(Persero)

Indonesia

Barat

,PT

PLN

(Persero)

IndonesiaTimur,PTPLN(Persero)JasaEngginering,PTPLN(Persero)

PusatPenelitiandanPengembanganKetenagalistrikan,

PTPLN(Persero)PusatPendidikandanPelatihan.

DiterbitkanOleh:

PTPLN(PERSERO)

Jalan

Trunojoyo

Blok

M

I

/

135,

Kebayoran

Baru

JakartaSelatan

PTPLN(Persero) TimPenyusunEdisi1Tahun2010


3/170


4/170


5/170


DAFTARISIDAFTARISI iDAFTARTABEL viiiDAFTARGAMBAR xKATAPENGANTAR xii

BAB1PENDAHULUAN 1.11.1

LATAR

BELAKANG

1.1

1.2 TUJUAN 1.2

BAB2PERHITUNGANLISTRIKTERAPAN 2.12.1 JATUHTEGANGAN 2.1

2.2 PERHITUNGANJATUHTEGANGAN 2.22.2.1 SistemFasaTunggal,COS1 2.22.2.2 SistemFasaTigadengancos 2.3

2.3 PERHITUNGAN DENGANMOMENLISTRIK 2.32.4 FAKTORDISTRIBUSIBEBAN 2.5

2.5 JANGKAUAN PELAYANAN 2.6

2.6 KEMAMPUANHANTARARUS/KUATHANTARARUS 2.9

2.6.1 KemampuanHantarArusPenghantarSaluranUdara 2.9

2.6.2 KemampuanHantarArusSaluranKabelBawahTanah 2.10

BAB3PERHITUNGANMEKANIKATERAPAN 3.13.1 GAYAGAYAMEKANISPADATIANG 3.1

3.1.1 Jarakantartiang(Jarakgawang) 3.13.1.2 Beratpenghantardangayaberatpenghantar 3.23.1.3 Gayatarikpadatiang 3.33.1.4 Pengaruhangin 3.43.1.5 GayaMekanisPadaTiangAwal/Ujung 3.5

PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

i


6/170


3.1.6 GayaMekanisPadaTiangTengah 3.63.1.7 GayaMekanisPadaTiangSudut 3.63.1.8 Aplikasiperhitungangayamekanis 3.73.1.9 PenggunaanHasilPerhitunganDalamKonsepPerencanaan 3.93.1.10MetodeGrafisUntukTiangSudut 3.103.1.11 BebanmekanikpadaPalang(crossarm/travers) 3.113.1.12 BebanMekanisIsolator 3.123.1.13 Andonganpadapermukaanmiring 3.133.1.14 PondasiTiangdanStrukturTanah 3.143.1.15 Jarakantarpenghantar(conductorspacing) 3.15

3.2BEBAN

MEKANIS

TAMBAHAN

JARINGAN

NON

ELEKTRIKAL

3.16

3.3 CONTOHAPLIKASIPERHITUNGAN 3.17

3.4 PERTIMBANGANPERTIMBANGANAKIBATPENGARUHGAYA

MEKANISAKIBATSALURANNONELEKTRIKALPLN 3.19

BAB4KONSEPDASARKONSTRUKSIJARINGANDISTRIBUSITENAGALISTRIK 4.14.1 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 4.104.5.1 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

SALURAN

KABEL

TANAH

TEGANGAN

MENENGAH

4.20

4.6.1 KonsepPerencanaan 4.20


ii


7/170


4.6.2 ProteksiJaringan 4.21

4.6.3 KonstruksiSKTM 4.22

4.6.4 KonsepIsolirGangguan 4.22

4.6.5Area

Jangkauan

Pelayanan

4.22

4.7 GARDU DISTRIBUSI 4.23

4.7.1 Gardu Distribusi Pasangan Luar 4.23

4.7.2 GarduDistribusiPasanganDalam 4.24

4.7.2.1 SambunganTeeoff(TO)dari saluranudara 4.254.7.2.2 SambunganSaluranKabelTanah 4.254.7.2.3 SambunganuntukPemanfaatTeganganMenengah 4.26

4.8 AREA PELAYANANGARDU 4.26

4.8.1 Area PelayananGarduInduk(ServiceArea) 4.274.8.1.1 GarduIndukdenganPelayananMurniSKTM 4.27

4.8.1.2 GarduIndukdenganPelayananSUTM 4.28

4.8.2 Area PelayananGarduDistribusi 4.29

4.8.2.1 GarduDistribusiTipeBetonDaerahPadatBebanTinggi 4.29

4.8.2.2 GarduDistribusiDaerahPadatBebanRendah 4.30

4.9 JARINGANTEGANGANRENDAH 4.30

4.9.1 KonstruksiSaluranUdara 4.30

4.9.2 KonstruksiSaluranBawahTanah 4.31

4.9.3 ProteksiJaringanDanPembumian 4.31

4.10 SAMBUNGANTENAGALISTRIK 4.31

4.10.1KonstruksiSaluranUdara 4.32

4.10.2KonstruksiSambunganPelayananTeganganRendahBawahTanah 4.32

4.10.3SambunganPelayananPelangganTeganganMenengah 4.33

4.10.4IntalasiAlatPembatasdanPengukur(APP) 4.33

4.11 PARAMETERPARAMETERRANCANGANKONSTRUKSI 4.34

4.11.1ParameterListrik 4.34

4.11.2ParameterLingkungan 4.35

4.11.3

Parameter

Material

4.35


iii


8/170


BAB5KRITERIADESAINKONSTRUKSISALURANUDARATEGANGANMENENGAH 5.15.1 TERMINOLOGI 5.1

5.2 KONSTRUKSIDANJARAKANTARTIANG 5.2

5.2.1 PoleSupport(Topangtarik,topangtekan) danfondasitiang 5.25.2.2 FondasiTiang 5.45.2.3 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

5.7KELENGKAPAN

PENGHANTAR

(kabel

schoon,

Tap

Connector,

Joint

Sleeve)

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

BAB6KRITERIADESAINKONSTRUKSISALURANKABELBAWAHTANAHTEGANGANMENENGAH 6.16.1 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

Kabel

Duct

6.5


iv


9/170


6.2 TRANSPORTASIDANPENANGANAN(HANDLING)KABEL 6.5

6.2.1 Pengangkutankabel 6.5

6.2.2 PenggelaranKabel 6.5

6.2.3Penutupan

jalan

dan

penandaan

jalur

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 7.17.1 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 8.18.1

SALURAN

UDARA

TEGANGAN

RENDAH

(SUTR)

8.1

8.1.1 DesainKonstruksiFasa3dengankabeltwisted 8.3


v


10/170


8.1.2 FungsiKonstruksiFixedDeadEnd(FDE)danAdjustable

DeadEnd(ADE) 8.3

8.1.3 FungsiKonstruksiSuspension 8.4

8.1.4Jenis

Penghantar

8.4

8.1.5 Pembumian PenghantarNetraldantitikNetralTransformator 8.4

8.1.6 Sambungandansadapan 8.5

8.1.7 Jarakantartiang atauGawang(Spon)danandongan(Sag) 8.5

8.1.8 Jarakaman(SafetyDistance) 8.6

8.1.9 JaringdistribusiteganganrendahSistemfasa2 8.6

8.2 SALURANKABELTANAHTEGANGANRENDAH 8.7

8.2.1Jenis

Kabel

8.8

8.2.2 PerlengkapanHubungBagiTeganganRendahPHBTR 8.9

8.2.3 PenggelaranKabel 8.9

8.2.4 KabelUtamaJaringanTeganganRendah 8.10

BAB9KRITERIADESAINKONSTRUKSISAMBUNGANTENAGALISTRIK 9.19.1 SAMBUNGANTENAGALISTRIK TEGANGANRENDAH 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 9.89.2.2. Sambungandenganpembataspengamanlebur 9.8

9.2.3 Sambungandenganspotload 9.9

9.2.4 InstalasiMeterkWh 9.9


vi


11/170


12/170


DAFTARTABEL

Tabel2.1. MomenlistrikjaringandistribusiTeganganMenengahSaluranBawah

Tanahdengan

penghantar

kabel

berisolasi

XLPE,

M

1%

[MW.km]

2.4

Tabel2.2. MomenlistrikjaringandistribusiTeganganMenengahSaluranUdara

denganPenghantarAAAC,M1%[MW.km].

2.5

Tabel2.3. MomenlistrikjaringandistribusiTeganganRendahdenganPenghan

tarKabelPilinM1%[MW.km].

2.5

Tabel2.4. KHApenghantartakberisolasipadasuhukeliling350C,kecepatan

angin0,6m/detik,suhumaksimum800C(dalamkeadaantanpa

anginafactorkoreksi0,7).

2.11

Tabel2.5. KHAkabeltanahintitunggalisolasiXLPE,copperscreen,berselubung

PVCjeniskabelNAAXSY.

2.11

Tabel2.6.

KHA

kabel

tanah

dengan

isolasi

XLPE,

copper

screen,

berselubung

PVCpadategangan12/20/24kV,padasuhukeliling300Catausuhu

tanah300C.

2.12

Tabel2.7. Faktorreduksikabelmulticore/singlecoredengankonfigurasiberja

jardidalamtanah.

2.12

Tabel2.8. FaktorkoreksiKHAkabelXLPEuntukbeberapamacamtemperature

udara.

2.12

Tabel2.9. KHAkabelpilinTeganganRendahberintiAlumuniumberisolasi

XLPEatauPVCpadasuhukeliling 300C.

2.13

Tabel2.10. KHAterusmenerusuntukkabeltanahberintitunggalpenghantar

Tembaga,berisolasi

dan

berselubung

PVC,

dipasang

pada

sistem

Arus

Searahdengantegangankerjamaksimum1,8kV;sertauntukkabel

tanahberintidua,tigadanempatberpenghantartembaga,berisolasi

dandenganberselubungPVCyangdipasangpadasistemArusBolak

baliktigafasadanteganganpengenal0,6/1kV (1,2kV),padasuhu

keliling300C.

2.14

Tabel3.1. KarakteristikpenghantarKabelPilinintiAlumuniumTeganganRen

dah(NFAAXT)denganpenggantungjenisAlmelec(breakingcapacity

1755daN).

3.5

Tabel3.2. KarakteristikpenghantarAllAlumuniumAlloyConductor(AAAC). 3.5

Tabel3.3.

Karakteristik

panghantar

kabel

Pilin

inti

Aluminium

Tegangan

Mene

ngah (NAFFXSEYI)3.5

Tabel3.4. TabelGayamekanispadaTiangAwal/Ujung. 3.8

Tabel3.5. GayamaksimumpadaTiangSudutjaringandistribusitenagalistrik. 3.8

Tabel3.6. KekuatantarikTiangAwal/Ujung(workingload)JTR. 3.9

Tabel3.7. KekuatanTarikTiangAwal/Ujung(workingload)JTM. 3.9

Tabel3.8. KekuatanTiangSudut(workingload)saluranfasa3konstruksiunder

builtJTM/JTR.

3.10

Tabel3.9. KarakteristikPalang. 3.12

Tabel3.10. KarakteristikIsolator. 3.12

Tabel3.11.

Karakteristik

teknis

Isolator

Payung

dan

Long

Rod.

3.13

Tabel3.12. DataKlasifikasikondisitanahuntukmembuatberbagaimacam 3.14PTPLN(Persero)Edisi1Tahun2010

viii


13/170


pondasitiang.

Tabel3.13. GayaMekanispadaTiangAwal/Ujungsalurankabelfiberoptic. 3.17

Tabel3.14. GayamekanismaksimumpadaTiangSudut. 3.17

Tabel4.1. KarakteristikSistemPembumian. 4.12

Tabel5.1. JarakAman(savetydistance) 5.13

Tabel6.1.

Jarak

Kabel

tanah.

6.2.

Tabel6.2. JarakKabeltanahdenganpondasibangunan. 6.3.

Tabel6.3. PenggelaranKabeltanahpadapersilangandengansaluranair. 6.4.

Tabel7.1. SpesifikasiTeknis PHBTR. 7.5

Tabel7.2. InstalasiPembumian padaGarduDistribusiBeton. 7.6

Tabel7.3. PemilihanRatedCurrentHRCfuseTM. 7.7

Tabel7.4. SpesifikasiPengamanLebur(NHFuse)TeganganRendah. 7.11

Tabel7.5. SpesifikasiFuseCutOut(FCO)danFuseLink(expulsiontype)

TeganganMenengah(PublikasiIECNo.2822NEMA)

7.11

Tabel8.1. JeniskonstruksipadatiangjaringandistribusiTeganganRendah. 8.4

Tabel8.2.

Jarak

Aman

Saluran

Udara

Kabel

Pilin

terhadap

Lingkungan.

8.6

Tabel9.1. KonstruksiSambunganTenagaListrikTeganganRendah. 9.2

Tabel11.1. FaktorKebersamaan. 11.1

Tabel11.2. Persentasi(%)impedansiTransformatorfasa3danfasa1. 11.3

Tabel11.3. JenisPeleburPembatasArusTransformatorDistribusi. 11.5Tabel11.4. ArusPengenalPeleburLetupan. 11.6Tabel12.1 ContohLayoutdiagramsistemSCADAPLNDistribusiJakartaRaya

danTangerangSaluranKabeltanahTeganganMenengah. 12.2

Tabel12.2 ContohLayoutdiagramsistemSCADAPLNDistribusiJakartaRaya

danTangerangSaluranUdaraTeganganMenengah. 12.3


ix


14/170


DAFTARGAMBARGambar21 GrafikkemampuanpenyaluranSUTMfasa3bebandiujungu

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

2.7

Gambar21Grafik

kemampuan

penyaluran

Kabel

Pilin

Tegangan

Rendah

(TR)

bebandiujungpadasuhu(T)=30oCdancos=0,8. 2.8Gambar41 PolaSistemTenagaListrik. 4.2

Gambar42 PolaJaringanDistribusiDasar. 4.3

Gambar43 KonfigurasiTulangIkan(Fishbone). 4.4

Gambar44 KonfugurasiKluster(LeapFrog). 4.4

Gambar45 KonfigurasiSpindel(SpindleConfiguration). 4.5

Gambar46 KonfigurasiFork. 4.5

Gambar47 KonfigurasiSpotload(ParallelSpotConfiguration). 4.6

Gambar48 KonfigurasiJalajala(Grid,Mesh). 4.6

Gambar49 KonfigurasiStrukturGarpu. 4.7

Gambar410 Konfigurasi StrukturBunga. 4.7

Gambar411 KonfigurasiStrukturRantai. 4.7

Gambar412 DiagramProteksiSUTMdengannilaiZ=40Ohm. 4.14

Gambar413 DiagramProteksiSUTMdengannilaiZ=500Ohm. 4.15

Gambar414 DiagramProteksiSUTMdenganSolidGround(Pembumian

Langsung).

4.16

Gambar415 DiagramProteksiSUTMdenganSistemMengambang(tanpapembumian) padaPLTDKecil.

4.17

Gambar416 MonogramSaluranUdaraTeganganMenengah. 4.20

Gambar417

Bagan

satu

garis

Gardu

Distribusi

Portal.

4.24

Gambar418 Bagansatugaris GarduDistribusiBeton. 4.25

Gambar419 DiagramsambunganTeganganMenengah. 4.26

Gambar420 Diagram KondisiAwal GI SKTM. 4.26

Gambar421 Diagram KondisiAkhir GI SKTM. 4.27

Gambar422 Diagram KondisiAwaljaringanSUTMdenganmodelKlaster. 4.29

Gambar423 Diagram KondisAkhirjaringanSUTMdenganmodelKlaster. 4.29

Gambar51 KonstruksiPemasanganPoleSupport. 5.3

Gambar52 KonstruksiPemasanganGuyWire. 5.3

Gambar53 KonstruksiPemasanganTeeOff. 5.4

Gambar54Konstruksi

PemasanganTiang

Sudut

Kecil. 5.4

Gambar55 KonstruksiPemasanganTiangSudutSedang. 5.8

Gambar56 KonstruksiPemasanganTiangSudutBesar. 5.8

Gambar57 KonstruksiPemasanganTiangPeregang. 5.10

Gambar6 KabeltanahberisolasiXLPE. 6.1

Gambar71 Peletakan(layout)PerlengkapanGarduDistribusiBeton. 7.3

Gambar72a JenisjenisSambunganpadaRMU. 7.12

Gambar72b JenisjenisSambunganpadaRMU. 7.13

Gambar81 Monogram JaringanDistribusiTeganganRendahsaluranudara

kabelpilin(twistedcable)fasa3.

8.2

Gambar82Monogram

saluran

kabel

Tegangan

Rendah

SKTR.

8.8

Gambar83 PHBTR. 8.9


x


15/170



xi

Gambar91 PapanHubungBagi(PHB)TeganganRendah. 9.5

Gambar92 SambunganTenagaListrikTeganganRendahSambunganKabel

tanah.

9.6

Gambar93 SambunganTenagaListrikTeganganRendah padaRusunatauRuko. 9.7

Gambar94 SambunganTenagaListrikTenggananMenengahdenganPembatasRelai.

9.8

Gambar95 SambunganTenagaListrikTeganganMenengahdenganPembatasPengamanLebur

9.8

Gambar96 SambunganTenagaListrikTeganganMenengahdenganSpotLoad. 9.9

Gambar97 PapanHubungBagi(PHB)TeganganMenengah(TM)SambunganTenagaListrikTeganganMenengahdenganSpotLoad.

9.9

Gambar12

1

PemasanganLampuFaultIndikator. 12.5


16/170



xii

KATAPENGANTARDalammembangun instalasi sistemjaringandistribusi tenaga listrikdiPTPLN(Persero)

diperlukanKriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik. Kriteria

desainenjiniringdijabarkan secaradetailkedalamStandarKonstruksi JaringanTenaga

Listrik,supaya

dapat

menjadi

acuan

dalam

membangun

instalasi.

Selama

ini

konstruksi

instalasi tenaga listrik di PT PLN (Persero), masih mengacu pada tiga macam Standar

KonstruksiDistribusiyangdibuatolehKonsultandarimancanegara.

KriteriaDesainEnjiniringKonstruksidanStandarKonstruksiJaringanTenagaListrikyang

dibuatolehKonsultanSofrelecdariPerancis,denganpembumiansystemtahananrendah

(12dan40)berlakudiJaringanDistribusiDKIJakarta,JawaBarat,Balidansebagian

Unit di luar Jawa. Konsultan Chas T Main dari Amerika Serikat, dengan pembumian

system solid (langsung ke bumi) atau multi grounded common neutral, low and

mediumvoltagenetworkberlakudiJawaTengah&DIYdansebagianUnitdiluarjawa.

Sedangkan

Konsultan

New

Jec

dari

Jepang,

dengan

pembumian

sistem

tahanan

tinggi

(500)berlakudiJawaTimurdansebagianUnitdiluarJawa.

Disamping Standar Konstruksi yang masih berbedabeda, ada halhal lain yang perlu

diperhatikan, adalah ; pemanfaatan tiang listrik untuk telematika, semakin sulitnya

memperolehlokasitanahgarduyangcukupdantepatsertakemajuanteknologimaterial

distribusitenagalistrik.

Untukmencapaiefektifitasdanefisiensidenganpertimbangankeamananlingkungan,PT

PLN (Persero) secara bertahap, perlu memperbaruhi Standar Konstruksi yang ada

sekarang, sehinga menjadi acuan teknik yang sesuai perkembangan teknologi dan

lingkungan.

KriteriaDesain Enjiniring Konstruksi dan Standar Konstruksi JaringanDistribusi Tenaga

Listrik,terdiridari:

Buku1.KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListrik.

Buku2.StandarKonstruksiSambunganTenagaListrik.

Buku3.StandarKonstruksiJaringanTeganganRendahTenagaListrik.

Buku4.StandarKonstruksiGarduDistribusidanGarduHubungTenagaListrik.

Buku5.StandarKonstruksiJaringanTeganganMenengahTenagaListrik.

Dalamaplikasinya,KriteriaDesainEnjiniringKonstruksiJaringanDistribusiTenagaListriktidak boleh dirubah.Apabila ada kebutuhan yang bersifat lokal,Unit Induk setempat

boleh membuat Standar Konstruksi khusus, sebagai modifikasi dari buku 2 sampai

denganbuku5,dengancatatantidakmenyimpangdariKriteriaEnjinering,yangadapada

buku1dandilaporkankePLNPusat.

Terimakasih.

Jakarta, Juli2010.

TTD

KelompokKerja

Standar

Konstruksi

JaringanDistribusiTenagaListrik.


17/170


BAB1PENDAHULUAN

1.1LATARBELAKANGPT PLN (Persero) memandang perlu peningkatan kualitas sistim kelistrikan di semua

wilayahpelayanannya,dengan tetapmemberikanpenekananpadapelaksanaanempat

programstrategisPLNyaitu:

a. Programpeningkatanpenjualanb. Programpeningkatanpelayananc. ProgrampeningkatanPendapatand. 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; PLNDistribusi 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

penerapannyadanbelumseluruhnyadisesuaikandenganperkembangan teknologidan

tuntutanpelayanan.

Saatinidalampelaksanaanpembangunandanpengembangansistimdistribusipadaunit

unitPLNdiseluruhwilayah indonesiamengacupada salah satu standarenjiniring yang

adapada

pengelolaan

/standard

PLN

Distribusi

Jawa

Bali

tersebut.

PTPLN(Persero)

Edisi1Tahun2010

Bab.1Hal.1


18/170


19/170


PTPLN(Persero)

Edisi1Tahun2010

Bab.1Hal.3

StandarenjiniringkonstruksiJaringanDistribusitenagalistrikadalah sebagaikriteria

disainenjiniringpada konstruksiutamajaringanDistribusimeliputipada konstruksi

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

TeganganMenengah

maupun

Tegangan

Rendah

serta

Gardu

Distribusi

baik

pasangan

luarmaupunpasangandalam

Penyusunandetail standar konstruksi Jaringandistribusiakandilaksanakanpadapaket

jasakonsultanberikutnya;sehinggapadawaktunyadiharapkantersusunlengkapstandar

enjiniringdandetailkonstruksijaringanDistribusiyangbakudandiberlakukan se Jawa

Bali/Indonesia.


20/170


BAB2

PERHITUNGANLISTRIKTERAPAN

2.1 JATUH TEGANGAN

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 tahanan masih 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


21/170


PTPLN(Persero)

Edisi1Tahun2010

Bab.2Hal.2

2.2 PERHITUNGANJATUHTEGANGAN2.2.1 SistemFasaTunggal,COS 1

JatuhTegangan(dalam%)

UntukbebanP,panjangL;u[%]

Besarnyapenampangsaluran,q[mm2]

2

2

2L I 100 2L P 100 atau q

V Vq m

u um

= =

JatuhTegangan(dalam Volt)

2L P 2 L I 2 atauV v

q qv

mm

= =

Contoh:

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

2

2 2

2 100 2 400 900 10048,6 mm

115 2 56

L 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 22,5

56 56

12,2

16

x x x

q q

q mm

diambil q mm

= +

=

=

x


22/170


23/170


Jatuhteganganrelatif(dalam%)dapatdianggapsamadenganrumus:

[ ]

[ ]

2

2

5

2

tan10 %

tan10 %

u R XsistemTM PL

u u

u R XsistemTR PL

u u

+= =

+= =

HasilkaliPxLdinamakanmomenlistrikdenganbebanPpadajarakLdarisumbernya.

Jikajatuhtegangandalam%sebesar1%makamomenlistriknyadisebutM1.

PadaTM:M121

100 tan

V

R X =

+

PadaTR:M1=2

5

1

10 tan

V

R X

+

Tabeltabelpada halamanberikutmemberikan datamomen listrik (M)untukberbagai

hargacos,luaspenampangyaitu:

M1adalahmomenlistrikuntuk u =1%

Denganbeberapabatasan:1. Bebanfasa3seimbangdiujunghantaran2. Suhu kerja300Cuntukhantaranudaradanberisolasidan200Cuntuk kabelbawah

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

kabeltanahdanhantaranudaraberisolasi

Tabel2.1MomenlistrikjaringandistribusiTeganganMenengahSaluranBawahTanah

denganpenghantarkabelberisolasiXLPE,M1% [MW.km].

Penampang

(mm2)

cos

1 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


24/170


Tabel 2.2. Momen listrik jaringan distribusi Tegangan Menengah Saluran Udara

denganPenghantarAAAC,M1% [MW.km].

Penampang

(mm2)

cos

1

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

KabelPilin

M1%

[kW.km].

Penampang

(mm2)

cos

1 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

2.4 FAKTOR DISTRIBUSI BEBAN

Distribusibebanpadajaringandapatdinyatakandalambentukmatematisuntukbebandi

ujung penghantar, beban terbagi merata, beban terbagi berat diawaljaringan, beban

terbagibaratdiujung.Denganpengertiansederhanadidapatkanangkafaktordistribusi

bebanpadajarakantaratitikberatbebandengansumber/gardu.

Diagramdistribusibeban Faktordistribusi

1. beban di ujung penghantar besar beban =kuatpenghantar

Fd=1

2. bebanmeratasepanjangsaluranbesarbeban=

2

x

kuat

penghantar

Fd=0,5

PTPLN(Persero)

Edisi1Tahun2010

Bab.2Hal.5


25/170


PTPLN(Persero)

Edisi1Tahun2010

Bab.2Hal.6

3. bebanmemberatkeujung

Fd=3

2

4. bebanmemberatkemuka

Fd=3

1

Contoh:

Penghantar AAAC dengan beban I Ampere, panjang L kms, u = 5% beban merata

sepanjangsaluranFd=0,5makapenghantarbolehdibebani2xI (Ampere)atausaluran

diizinkansepanjang2L.

Catatan:BebanpenghantartidakbolehmelampauiKemampuanHantarArusnya(KHA)

2.5 JANGKAUAN PELAYANAN

Perhitunganjatuhtegangandenganrumuskonvensionaladalah:

( tan3

Pv r x

V). = + Volt/km.

Rumus tersebut memberikan hubungan antara jatuh tegangan v, P dan panjang

penghantarL,dengankondisibebanberadapadaujungpenghantar.


26/170


Grafik pada halaman berikut memberikan gambaran hubungan parameterparameter

tersebut.

Grafikinidapatdigunakansecarasederhanasebagaiberikut:

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

3

1salahsatunilainilaiu,P,Ldapatdikalikantiga.

3. jikafaktordistribusi=3

2salahsatunilainilaiu,P,Ldapatdikalikansatusetengah.

Catatan: PerludiperhatikanKemampuanHantarArusPenghantaryangdipergunakan.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

1 2 876543

Jarak [Km]

35mm2

70mm2150mm

2

240mm2

35 mm2

Limit

70 mm2

Limit

Gambar21.GrafikkemampuanpenyaluranSUTMfasa3bebandiujungu5%,

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

MW

PTPLN(Persero)

Edisi1Tahun2010

Bab.2Hal.7


27/170


5%u =

10%u =

Gambar22.GrafikkemampuanpenyaluranKabelPilinTeganganRendah(TR)

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

Contohpenggunaannya:

1. Saluranudara20kVfasa3,A3C150mm2cos :0,95daya4MWdenganpanjangsirkuit 10kms.

M=4MWx10kms=40MW.kms

TabelmemberikanM1:11,5MW.kms

Jatuh

tegangan

1

M 40

x1% 1% 3,47%M 11,5u = = = .

PTPLN(Persero)

Edisi1Tahun2010

Bab.2Hal.8


28/170


2. Saluranudara20kVfasa3,A3C150mm2,L:20kmsdibebani20trafodengandayamasingmasing250kVA, bebanmeratadancos=0,8.Jatuhteganganrelatifpada

transformatorpalingujungadalah:

S=20x250kVA=5000kVA;cos=0.8

P=5000x0,8=4000kW=4MW

Bebanterbagirata: BebanPengganti(P)= 2

1x4MW= 2MW

MomenbebanM=PxL=2x20=40MW.km

MomenM1=8MW.km

Jatuhtegangan(u)= %5%1840%1

1

==xMM

2.6 Kemampuan Hantar Arus/KuatHantarArus

KemampuanHantarArus (menurutSNI0402252000)atauKuatHantarArus(menurut

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

batasandariaspeklingkungan,teknismaterialsertabatasanpadakontruksipenghantar

tersebutyaitu:

Temperaturlingkungan Jenispenghantar Temperaturlingkunganawal Temperaturpenghantarakhir Bataskemampuantermisisolasi Faktortiupanangin Faktordisipasipanasmedialingkungan

Apabila terjadi penyimpangan pada ketentuan batasan tersebut diatas maka

KemampuanHantarArus/KuatHantarArus (KHA)penghantarharusdikoreksi

2.6.1 KemampuanHantarArusPenghantarSaluranUdara

Jenispenghantarsaluranudara,terdiriatas:

PTPLN(Persero)

Edisi1Tahun2010

Bab.2Hal.9


29/170


a. PanghantartidakterisolasiAAAC,AAC,ACSR.(ACSRtidaksecaraluasdipergunakansebagaipenghantarSaluranUdaraTeganganMenengah)

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 2.10 memberikan kemampuan hantar arus

jenis penghantar Saluran Udara Tegangan Menengah danjangkauan pada beban dan

jatuhtegangantertentu.

2.6.2Kemampuan

Hantar

Arus

Saluran

Kabel

Bawah

Tanah

Kemampuanhantararuskabelbaikjenismulticoremaupunsinglecoredibatasiolehketentuansebagaiberikut:

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

untukkabeltanahberisolasiPVC.

Kabeldigelarsedalam70cmdibawahpermukaantanah. Apabila keadaan lingkungan menyimpang dari ketentuan di atas maka kuat hantar

aruskabelharusdikoreksidenganfaktortertentu.

Tabel pada halaman berikut memberikan data kemampuan hantar arus kabel baikuntukpemakaianbawahtanahataupunsaluranudara.

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

PTPLN(Persero)

Edisi1Tahun2010

Bab.2Hal.10


30/170


Tabel2.4 KHApenghantar takberisolasipada suhukeliling350C, kecepatanangin

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

koreksi0,7)

LuasPenampang

Nominal(mm2)

Cu AAC AAAC

16

25

35

50

70

95

150

240

300

125A

175A

200A

250A

310A

390A

510A

700A

800A

110A

145A

180A

225A

270A

340A

455A

625A

710A

105A

135A

170A

210A

155A

320A

425A

585A

670A

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

jeniskabelNAAXSY.

Penampangnominal(mm2)

Susunan/KonfigurasiPenggelarankabel

Ditanah200C Diudara30

0C

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


31/170


Tabel2.6 KHAkabeltanahdenganisolasiXLPE,copperscreen,berselubungPVCpada

tegangan12/20kV/24kV.padasuhukeliling30oCatausuhutanah30

0C

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 15

0 20

0 25

0 30

0 35

0 40

0 45

0 50

0

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

PTPLN(Persero)

Edisi1Tahun2010

Bab.2Hal.12


32/170


33/170


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.

Jenis

kabel

Luas

Penampang

mm2

KHAterusmenerus

Berintitunggal BerintiduaBerintitigadan

empat

ditanah

[A]

diudara

[A]

ditanah

[A]

diudara

[A]

ditanah

[A]

diudara

[A]

1 2 3 4 5 6 7 8

NYY

NYBY

NYFGbY

NYCY

NYCWY

NYSY

NYCEY

NYSEYNYHSY

NYKY

NYKBY

NYKFGBY

NYKRGbY

1,5

2,54

40

5470

26

3546

31

4154

20

2737

26

3444

18,5

2534

6

10

16

90

122

160

58

79

105

68

92

121

48

66

89

56

75

98

43

60

80

25

35

50

206

249

296

140

174

212

153

187

222

118

145

176

128

157

185

106

131

159

7095

120

365438

499

269331

386

272328

375

224271

314

228275

313

202244

282

150

185

240

561

637

743

442

511

612

419

475

550

361

412

484

353

399

464

324

371

436

300

400

500

843

986

1125

707

859

1000

525

605

590

710

524

600

481

560


34/170


BAB3

PERHITUNGANMEKANIKATERAPAN

3.1 GAYAGAYAMEKANISPADATIANG

Tiangpadajaringandistribusitenaga listrikberfungsisebagaitumpuanpenghantar,

menerimagayagayamekanisakibat:

1.Beratpenghantardanperalatan2.Gayatarikdaripenghantar(tensilestrength)3.Tiupanangin4.Akibatpenghantarlain

Besarnyagayagayatersebutberbedasesuaidenganfungsitiang(tiangawal/ujung,

tiangtengah,tiangsudut)danluaspenghantar.

Tiang baik tiang besi atau tiang beton mempunyai kekuatan tarik (working load)

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

daN,1200daNdimanadaNadalahdekaNewtonatausetaradengan1,01kggaya

(massaxgravitasi).

3.1.1 JarakAntarTiang(Jarakgawang)Tiangdidirikanmengikutijalur salurandistribusi. Jarakantar tiangdisebutgawang

(span).Terdapatbeberapauraianmengenaipengertiandarispan:

a. Jarakgawangmaksimumadalahjarakgawangterpanjangpadasuatusaluran.b. Jarakgawangratarataadalahjarakgawangratarataaritmatik

1 2 3 ...

nrata rata

a a a aa

jumlah gawang

+ + + +=

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

3 3 3 3

1 2 3 4

1 2 3

...

...eq

a a a aa

a a a

+ + + +=

+ + +

a1,a2,a3.an=jarakmasingmasinggawang

PTPLN(Persero)

Edisi1Tahun 2010Bab. 3 Hal. 1


35/170


PTPLN(Persero)


atau

1 2( ) jarak gawang terpanjang

3 3eq rata rataa a = +

d. Jarak gawang pemberatan (weighted span) adalahjarak gawang antara duatitikterendahdaripenghantarpada2jarakgawangberurutan.

3.1.2 BeratPenghantardanGayaBeratPenghantarBeratpenghantaradalahmassapenghantartiaptiapkm(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

3

s

a

dimana:

L=panjangtotalpenghantar[m]

a=jarakgawang[m]

s=panjangandongan/sag[m]


36/170


3.1.3 GayaTarikPadaTiangPanjangpenghantarpadaduatiang(gawang)berubahubahsebagaiakibat:

a. Perubahantemperaturlingkunganb. Pengaruhpanasakibatbebanlistrik(I2R)

Sesuaidengansifat logamnya,panjangpenghantarakanmengalamipenyusutan

pada temperatur rendah dan memanjang pada temperatur tinggi (panas)

menurutrumus:

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

Lt=panjangpadat0C

=koefisienmuaipanjang

t=bedatemperatur

Pada 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= LL

AY

0

Newton

dimana: Y =ModulusYoung(elastisitas)[hbar]

A =LuasPenampang[m2]

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

L0 =PanjangAwal[m]

PTPLN(Persero)



37/170


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(3x70mm

2+N)meter.massa1,01kg/m

FH =mxgdaN

=1,01kgx40mx9,8=396.daN

2.GayaFHorizontalpadatiangjikas=1meterL =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 PengaruhAnginPengaruh 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)



38/170


Tabeltabelberikutmemberikandatakarakteristikmekanisuntukberbagaijenis

penghantardanluaspenghantarnya:

Tabel3.1

KarakteristikpenghantarKabelPilinintiAlumuniumTeganganRendah

(NFAAXT)denganpenggantungjenisAlmelec(breakingcapacity1755daN).

Penampang

Penghantar

Nominal

[mm2]

Penampang

Penggantung

[mm2]

Diameter

total[mm]

Berat

(IsolasiXLPE)

[kg/km]

Tahananpada

200C/fasa

[ohm/km]

3x25 54,6 26 574 1,2

3x35 54,6 30,00 696 0,867

3x50 54,6 33,1 819 0,641

3x70 54,6 38,5 1059 0,443

Tabel3.2 KarakteristikpenghantarAllAlumuniumAlloyConductor(AAAC)

Penampang

Penghantar

[mm2]

Diameter

Nominal

[mm]

Berat

[kg/km]

Minimum

BreakingLoad

[daN]

Tahananpada

200C/fasa

[ohm/km]

35 7,5 94 710 1,50

50 8,75 126 1755 0,603

120 13,75 310 3000 0,357

150 15,75 406 4763 0,224

240 20,25 670 6775 0,142

300 22,50 827 8370 0,115

ModulusYoung(elastisitas)= 6000[hbar]

Koefisienekspansi= 23x104per

0C

Koefisientahanan= 0.0036per0C

Tabel3.3 KarakteristikpanghantarkabelPilinintiAluminiumTeganganMenengah

(NAFFXSEYI)

Luas

penampang

[mm2]

Diameter

Nominal

[mm]

Berat(Isolasi

XLPE)[kg/km]Tahanan

pada

200C/fasa

[ohm/km]

Kapasitansi

[F/km]3x50 54,7 2870 0,645 0,18

3x45 87,2 4340 0,437 0,22

Jenispenggantung : kawatbaja50mm2

Ratedvoltage : 24kV

3.1.5 GayaMekanisPadaTiangAwal/UjungJika pada temperature minimal (t = 20

o C) masih terdapat Sag, maka gaya

regangan(tensilestress)samadengannol.

PTPLN(Persero)



39/170


PadakondisidemikiantiangmendapatgayamekanisF:

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

3.1.6 GayaMekanisPadaTiangTengahTiang tengah dengan deviasi sudut lintasan 0

o tidak menerima gaya mekanis

akibatmassapenghantar,karenagayatersebutsalingmenghilangkanpadajarak

gawang/spanyangberdampingan.Namuntetapmenerimagayamekanissebagai

akibattiupan

angin.

Besarnya

kekuatan

angin

adalah

40

daN/m

2

.

F=Fa xdiameterkabelxpanjangpenghantarantaratitikandongandua gawang

yangberdampingan(weightedspan)

Fa =kekuatanangin40daN/m2

F=gayamekanisakibattiupanangin

3.1.7 GayaMekanisPadaTiangSudutTiangsudutadalahtiangdimanadeviasilintasanpenghantarsampaidengan90o.

Jika tiang awal/ujungmemikulgaya sebesarF kggaya (daN),maka tiang sudut

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

maksimumsebesar.

dimana =sudutdeviasilintasanjaringan

F=gayamekanistiangawal/ujung

RumusgayamekanisTiangSudutsecaramatematisadalah:

F=FaxdxaxCos +2T sin

dimana:

PTPLN(Persero)



40/170


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 AplikasiPerhitunganGayaMekanisTabelberikutmemberikanhasilhitungangayamekanikpadatianguntukberbagai

luasdanjenispenghantardanpadaduaposisi 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 perbedaan momen tarik untuk berbagai titik ikatan

penghantarpada tiang (contohunderbuilt). Jikakonstruksiunderbuilt,makagaya

mekanis yang diterima tiang adalah jumlah aljabar gaya mekanis akibat sirkit

penunjangtunggal.

PTPLN(Persero)



41/170


PTPLN(Persero)


Tabel3.4 TabelGayamekanispadaTiangAwal/Ujung.

No. Penampang

Penghantar

[mm2]

Massa

[kg/m]

Diameterd

[m]

F1 massa

xg[daN]

F2

Resultan

[Kg/m]

2

2

2

1 FFF +=[daN]

I JTR

3x35+N3x50+N3x70+N

0,67

0,78

1,01

0,031

0,034

0,041

148

172

223

28

31

37

150

175

224

II JTMAAAC

3x353x703x1503x240

0,28

0,63

1,22

1,88

0,008

0,011

0,016

0,019

62

139

269

414

21,6

29,7

45

243

65

142

273

480

III JTMAAACS

3x150 1,54 0,017 340 46 343IV JTMAAACT

3x150 3,23 0,066 712 59 715

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

2

L ;F2=tekanananginxdx2

L

Tabel3.5 GayamaksimumpadaTiangSudutjaringandistribusitenagalistrik.

No. Penampang

Penghantar

[mm2]

GayaMekanisResultanMaksimum F[daN]

=300 =45

0 =60

0 =90

0

I JTR

3x35+N3x50+N3x70+N

78

91

116

115

134

171

150

175

224

212

248

317

II JTMAAAC

3x353x703x1503x240

34

64

141

248

50

109

208

367

65

142

273

480

92

200

384

678

III JTMAAACS

3x150 172 262 348 485IV

JTM

AAAC

T

3x150 368 545 712 1006


42/170


F=2 F1sin2

1

Jarakgawang45meter,panjangsag1meter

3.1.9 PenggunaanHasilPerhitunganDalamKonsepPerencanaanMengingat 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).

Tabel3.6 KekuatantarikTiangAwal/Ujung(workingload)JTR.

No Penghantar

TwistedCable

Kekuatantiang9m[daN] Alternatif pilihan

200 350 500 800 1200

1. 3x35+Nmm2 X

2. 3x50+Nmm2 X 200daN+GW

3. 3x70+Nmm2

X 200daN+GWuntuktiang

ujung

GW=GuyWire.Kekuatanangin40daN/m2jarakgawang45meter, t=20

0C,dengan

panjangtiang9meter.Sag=0meter

Tabel3.7 KekuatanTarikTiangAwal/Ujung(workingload)JTM.

No Penghantar Kekuatantiang[daN] AlternatifPilihan

200 350 500 800 1200

1. AAAC 3x35mm2 x +GW2. AAAC 3x50mm

2 x 200daN+GW

3. AAAC 3x70mm2 x 200daN+GW

4. AAAC 3x150mm2 x 350daN+GW

5. AAAC 3x240mm2 2x 350daN+GW

6. AAAC 2x(3x150)mm2 2x 350daN+GW

7. AAAC 2x(3x240)mm2 2x 350daN+GW

8. AAAC 3x150mm2

+

LVTC 3x70+Nmm2

2x 350daN+GW

9. AAAC 3x240mm2

+

LVTC 3x70+Nmm2

2x 350daN+GW

PTPLN(Persero)



43/170


Kekuatanangin40daN/m2jarakgawang45meter, t=20

0C,panjang tiang11,12,13,

dan14meter,sag0meter

Tabel3.8

KekuatanTiangSudut(working

load)saluranfasa3konstruksiunderbuilt

JTM/JTR.

No. Jarak

Gawang

Penghantar Sudut

Deviasi

Kekuatan tiang[daN] Alternatif

pilihan200 350 500 800 1200

1. 50

meter

AAAC.35 mm2

+LVTC 3x70/N

mm2

0015

0

150 30

0

30 600

600 90

0

X

X

2X

X

200daN+GW

200daN+GW

200daN+GW

200daN+GW

2. 50

meter

AAAC.70 mm2

+LVTC 3x70/N

mm2

0015

0

150 30

0

30 600

600 900

X

X

2X

2X

+GW

200daN+GW

200daN+GW

200daN+GW

3. 50

meter

AAAC.150

mm2

+LVTC

3x70/Nmm2

0015

0

150 30

0

30 600

600 90

0

X

X

2X

X

+GW

+GW

350daN+GW

350daN+GW

4. 50

meter

AAAC.240

mm2

+LVTC

3x70/Nmm2

0015

0

150 30

0

30 600

600 90

0

X

X

2X

2X

+GW

+GW

350daN+GW

350daN+GW

5. 50

meter

AAAC.150

mm2GANDA

0015

0

150 30

0

30 600

600 900

X

2X

2X

2X

+GW

+GW

350daN+GW

350daN+GW

6. 50

meter

AAAC.240

mm2GANDA

0015

0

150 30

0

30 600

600 90

0

X

X

2X

2X

+GW

+GW

350daN + GW

350daN+GW

7. 90

meter

AAAC.240

mm2

0015

0

150 30

0

30 600

600 90

0

X

2X

2X

2X

+GW

350daN+GW

350daN+GW

350daN+GW

8. 90

meter

AAAC.150

mm2GANDA

0015

0

150 30

0

30 600

600 900

X

X

2X

2X

+GW

350daN+GW

350daN+GW

350daN+GW9. 90

meter

AAAC.240

mm2

0015

0

150 30

0

30 600

600 90

0

X

X

2X

2X

+GW

350daN+GW

350daN+GW

350daN+GW

10. 90

meter

AAAC.240

mm2GANDA

0015

0

150 30

0

30 600

600 90

0

X

X

2X

2X

+GW

350daN+GW

350daN+GW

350daN+GW

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

tiupanangin40daN/m2 t:20

0C,sag=0meter

PTPLN(Persero)



44/170


Catatan : Apabila menggunakan AAAC berisolasi maka berat penghantar akan

bertambah35%,sehinggakekuatanTiangSudutharusditambahdenganpemasangan

guywire.

3.1.10 MetodeGrafisUntukTiangSudutPerhitunganperhitunganyangdilakukanuntukmenentukankekuatanmekanik

Tiang Sudut kerap kurang aplikatif. Model grafis dapat membantu tanpa harus

menghitungbesarnyasudutdeviasilintasanjaringan.

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

ujung/awaluntukberbagaipenghantaryangberbeda.

Contoh:

PenghantarFasa3AAAC150mm2sudutdeviasio.Berapaworking loadtiang

yangdipilih.

Kekuatan tiangujungAAAC3x150=500daN.Kemudianbuatgambardengan

skala1cm=100daN.Ukurpanjangresultangayamisalnyadiperolehhasil 3,5

cm3,5x100=350daN

Makabesarnyakuattariktiangsuduttersebutadalah350daN

5 cm = 500 daN

3 x 150 mm2

R

3x150mm2

5 cm = 500daN

3,5 cm = 350 daN

3.1.11 BebanMekanikpadaPalang(crossarm/travers)Palang(CrossArm)adalahtempatdudukan isolator.Bebanmekanispadapalang

arahhorizontalakibatdarigaya reganganpenghantardanbebanvertikalakibat

beratpenghantar.Umumnyabebanvertikaldiabaikan.Bahanpalangadalahbesi

(ST.38)profilUNPgalvanisdenganpanjangberbeda.

PTPLN(Persero)



45/170


Tabel3.9. KarakteristikPalang.

Profil Panjang Penyusunanpada Deviasi

UNP8 1,6meter TiangTumpu0

0 15

0

150 30

0

30 600

600 90

0

UNP10 1,8meter TiangTumpu.Tiangawal/akhir

UNP10 2meter TiangTumpu,TiangSudut*)

UNP15 2,4meter TiangTumpu*),TiangSudut,Awal/Akhir

UNP15 2,8meter TiangTumpu,TiangSudut*)Awal/Akhir

Catatan*)dapatmemakaicrossarusgandauntuktiangawal

3.1.12 BebanMekanisIsolatorTerdapat2jenisisolatoryangdipakaisesuaidenganfungsinya:

1. IsolatorTumpu(lineinsulator),terdapatberbagaiistilah:linepostinsulator,postinsulator,insulatorpin.

2. IsolatorRegang(SuspensionInsulator),terdapat2macamyaitu: isolatorpayung(umbrellainsulator) danlongrodinsulator.

IsolatorTumpu(lineisolator)Isolatortumpudigunakanuntuktumpuanpenghantargayamekanispadaisolator

ini adalahgayaakibatberatbebanpenghantarpadatiangtumpuataupadatiang

sudut.

Tabel3.10.

Karakteristik

Isolator.

No. KarakteristikJenisIsolator

LinePost PinPost Pin

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Tegangankerjamaksimal

Withstandvoltage(basah)

Impulsewithstandvoltage

MechanicalStrength

Creepagedistance

Berat

24KV

65KV

125KV

1250daN

480mm

8,34kg

24KV

65KV

125KV

1250daN

534mm

10kg

22KV

75KV

125KV

850daN

583mm

6,4kg

Isolatortumpudapatdipakaiuntukkonstruksipada:

SudutLintasan Material

0015

0 Isolatortumputunggal

150 30

0 Isolatortumpuganda

Kekuatanmekanisterbesaruntuksudut45odenganpenghantarAAAC3x240mm

2

adalahsebesar678daN,kekuatanmekanisisolator1250daN.

Padasudut15030

0sebesar790daNpada2isolator

PTPLN(Persero)



46/170


PTPLN(Persero)


Isolatorregang(suspensioninsulator)Isolator peregang dipakai pada kontruksi tiang awal/tiang sudut apabila sudut

elevasilebihbesardari300.

Terdapat2jenis isolatoryangdipakai,yaitu isolatorpayungdan longroddengan

karakteristiksebagaiberikut:

Tabel3.11. KarakteristikteknisIsolatorPayungdanLongRod.

No. KarakteristikJenisIsolator

Payung LongRod

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Tegangankerjamaksimal

Withstandvoltage

Impulsewithstandvoltage

Creepagedistance

MechanicalStrength

Berat

24KV

65KV

110KV

295mm2

7000daN

4,7kg

24KV

67KV

170KV

546mm2

7500daN

7kg

Untuk tiap1set isolatorjenissuspension terdiriatas2buah/2piring sedangkan

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

sebagaimanapadaisolatortiangujung/awal.

3.1.13 AndonganpadaPermukaanMiringPada permukaan miring beban mekanis pada tiang tumpu/tengah menjadi

berbedadenganbebanmekanispadabidangmendatar.Rumusterapanparabolik

memberikanhubunganantarajaraktiang,tension,andonganjarakamansebagai

berikut:

2 11 ....[ ]2 8

h hS S h

S

= + +

meter

d=(l2w

2hT/2.l.w

[meter]


47/170


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 PondasiTiangdanStrukturTanahPondasi 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 untuk membuat berbagai macam pondasi

tiang.

Kelas

tanah

Tipe

TanahKondisiTanah

Maksimumdaya

dukungTanah

Parameter(C)dan

sudutgesek0

1 Cohesive

granular

Sangatlunaktanpa

pasir

1000daN/m2 C:15002500daN/m

2

:250 3002 Cohesive

Granular

Tanahlunak,

endapanlumpur

sedikitpasir

25007500daN/m2 C:25005000daN/m

2

:300 350

3 Cohesive

Granular

Tanahkeras

berpasircoarsif

berpasirgravel

(tanahliat)

75001500daN/m2 C:50008000daN/m

2

:350 400

4 Cohesive

Granular

Lumpurkeras,

endapankeras

15.00030.000

daN/m2

C : 800011000

daN/m2

:400 4505 Cohesive

Granular

Lumpursangat

keras,tanahliat

kerasberpasir

30.00060.000

daN/m2

C : 1100014000

daN/m2

:450 5006 Rock Batucadas 3.000daN/m

2 C : 2000028000

daN/m2

:900 1000Sumber:CACproyekkelistrikanREIIPTPLN(Persero)

PTPLN(Persero)



48/170


Dimensipondasidibuatberdasarkandatadiatas.

3.1.15 JarakantarPenghantar(conductorspacing)Jarakantarpenghantarharusdiperhitungkanberdasarkan2pertimbangan,yaitu

Pengaruhelektrisakibathubungsingkat KemngkinanPersinggunganantarpenghantar

Jarakantarpenghantarpadatitiktengahgawangmerupakanfungsidari:

1. JarakGawang2. TinggiSag

Beberaparumusempirisuntukjarakantarpenghantar:

1. D=0,75 s +20000

2V

2. D= s +150

V

dimana: s :TinggiSag

V:TeganganKerja(kV)

PanjangPalang(CrossArm) yangdiperlukanadalah:

L = 2 xjarak antar penghantar + 2 xjarak 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)



49/170


3.2 BEBANMEKANISTAMBAHANJARINGANNONELEKTRIKAL

Padabeberapakasus terdapatadanyakabelkabel telematikayang terpasangpada

jaringan listrikPLN. Saluran kabel inimemberikan tambahanbebanmekanispada

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

adalah:

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

2.

Saluran

udara

kabel

kontrol

dari

unit

pengatur

distribusi

PLN.

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/M

2 tidak melebihijarak 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

2

L

2221 FFF +=

PTPLN(Persero)



50/170


PTPLN(Persero)


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

1

2 /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

3.3 CONTOHAPLIKASIPERHITUNGAN

1. Jaringan tiang9meter,denganpenghantar (3 x70+Nmm2),jarakgawang45metersag1meterworkingloadtiangawal/ujung500daN.

Bebanmekaniktotal :224daN


51/170


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 BebanmekanisakibatkabelPilin 2x224daN=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.

Pembebananpada

tiang

sudut

Sudutlintasan090=

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

Dengan adanyabebanmekanis tambahan tiang sudut tersebutharusditambah

topangtarik(GuyWire)

PTPLN(Persero)



52/170


PTPLN(Persero)


3.4

PERTIMBANGANPERTIMBANGAN

AKIBAT

PENGARUH

GAYA

MEKANIS

AKIBAT

SALURANNONELEKTRIKALPLN

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 ternyata melebihi sebaiknya diberi tambahan

GuyWire/topangtarik.

Berdasarkan pertimbangan tersebut dan contoh hasil perhitungan penambahan

bebanmekaniskabelfiberoptikatau lainnya,makapenambahansalurannonPLN

padatiang:

1. Harusdihitungakibatbebanmekanisnyaantaralainpondasitiang2. TidakdiperbolehkanpadasistemSUTM JTR(underbuilt)3. TidakdiperbolehkanpadasalurangandaJTR4. Sebaiknyaditambahkantopangtarikpadatiangsudutdantiangujung5. SebaiknyahanyaadasatujalurtambahankabelnonPLN


53/170


BAB4

KONSEPDASARKONSTRUKSI

JARINGANDISTRIBUSITENAGALISTRIK

4.1 KONSEP DASARSISTEM TENAGA LISTRIK

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 Tegangan Menengahmempunyai tegangan kerja di atas 1 kV dan

setinggitingginya35kV.SistemDistribusiTeganganRendahmempunyaitegangankerja

setinggitingginya1kV.

JarIngan distribusi Tegangan Menengah berawal dari Gardu Induk/Pusat Listrik pada

sistemterpisah/isolated.Padabeberapatempatberawaldaripembangkitlistrik.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

Tanahdisesuaikandengankebijakanmanajemen,masalahkontinuitaspelayanan,jenis

pelanggan,padabebanataspermintaankhususdanmasalahbiayainvestasi.

PTPLN(Persero)

Edisi1Tahun2010Bab. 4 Hal. 1


54/170


Sistem Distribusi TM

Sistem Distribusi

Sistem Transmisi SUTET

Sistem Pembangkit

Sistem Pembangkit

Sistem Transmisi SUTT

Sambungan Pelayanan

Gambar4.1

Pola

Sistem

Tenaga

Listrik.

AspekPerencanaanJaringanDistribusi

JaringandistribusiTeganganMenengah saluranudaradipakaiumumnyauntukdaerah

dengan jangkauan luas, daerah padat beban rendah atau daerahdaerah penyangga

antarakotadandesa.

Biaya investasi Saluran Udara relatif murah, mudah dalam pembangunannya, mudah

padaaspekpengoperasian,akantetapipadatpemeliharaan.Tingkatkontinuitasrendah

dengankonfigurasisistemumumnyaradial(Fishbone).

Jaringan distribusi TeganganMenengah saluran bawah tanah dipakai umumnya untuk

daerahpadatbeban tinggi(bebanpuncak lebihdari2,5MVA/km2dengan luasminimal

10 km2)denganjangkauan terbatas.Biaya investasimahal, sulitdalampembangunan,

mudahdalampengoperasiandanpemeliharaan,tingkatkontinuitastinggi.

Padajaringan dengan saluran bawah tanah selalu direncanakan dalam bentuk loop

gunamenghindaripemadaman(blackout)akibatgangguan.

PTPLN(Persero)



55/170


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.

4.2 KONFIGURASISISTEMDISTRIBUSI

Secara umum konfigurasi suatu jaringan tenaga listrik hanya mempunyai 2 konsep

konfigurasi:

1.

Jaringan

radial

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.

Gambar4.2 PolaJaringanDistribusiDasar.

Berdasarkan kedua pola dasar tersebut, dibuat konfigurasikonfigurasijaringan 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)]dengankoordinasirelaiataudengansystem

SCADA. Pemutus balik otomatis PBO (AutomaticRecloser) dipasang pada saluran

utamadansaklarseksiotomatisSSO(AutomaticSectionalizer)padapencabangan.

PTPLN(Persero)



56/170


Gambar4.3 KonfigurasiTulangIkan(Fishbone).

b. KonfigurasiKluster(Cluster/LeapFrog)

KonfigurasisaluranudaraTeganganMenengahyangsudahbertipikalsistemtertutup,

namun beroperasi radial (RadialOpen

Loop). Saluran bagian tengah merupakan

penyulangcadangandenganluaspenampangpenghantarbesar.

Gambar4.4 KonfugurasiKluster(LeapFrog).

c. KonfigurasiSpindel(SpindleConfiguration)

Konfigurasi spindel umumnya dipakai pada saluran kabel bawah tanah. Pada

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

expressfeeder)danpenyulangoperasi (working

feeder).Penyulang cadangan tidak

dibebanidanberfungsisebagaibackupsupplyjikaterjadigangguanpadapenyulang

operasi.

Untuk konfigurasi2penyulang,maka faktorpembebananhanya50%.Berdasarkan

konsepSpindeljumlahpenyulangpada1spindeladalah6penyulangoperasidan1

penyulangcadangansehingga faktorpembebanankonfigurasispindelpenuhadalah

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

PTPLN(Persero)



57/170


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

cadangandengankondisiNC(NormallyClose).

Gambar4.5 KonfigurasiSpindel(SpindleConfiguration).

d. KonfigurasiFork

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

berbeda dengan selangwaktupemadaman sangat singkat (ShortBreak Time). Jika

penyulang operasi mengalami gangguan, dapat dipasok dari penyulang cadangan

secaraefektifdalamwaktusangatsingkatdenganmenggunakan fasilitasAutomatic

Change

Over

Switch

(ACOS).PencabangandapatdilakukandengansadapanTee

Off(TO)dariSaluranUdaraataudariSaluranKabeltanahmelaluiGarduDistribusi.

Gambar4.6 KonfigurasiFork.

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)



58/170


59/170


Gambar4.9 KonfigurasiStrukturGarpu.

Gambar4.10 Konfigurasi StrukturBunga.

StrukturRantai

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

berjauhansatusamalain.

Gambar4.11 KonfigurasiStrukturRantai.

PTPLN(Persero)



60/170


4.3 KEANDALAN KONTINUITAS PENYALURAN

Tingkat Keandalan kontinuitas penyaluran bagi pemanfaat tenaga listrik adalah

berapa lamapadamyang terjadidanberapabanyakwaktuyangdiperlukanuntuk

memulihkan penyaluran kembali tenaga listrik. Secara ideal tingkat keandalan

kontinuitaspenyalurandibagiatas5tingkat:

Tingkat 1 :Pemadamandalamordebeberapajam.Umumnyaterjadipadasistem

saluranudaradengankonfigurasiradial.

Tingkat 2 : Pemadaman dalam orde kurang dari 1 jam. Mengisolasi penyebab

gangguandanpemulihanpenyalurankurangdari1jam.Umumnyapada

sistemdenganpasokanpenyulangcadanganatausistemloop.

Tingkat 3 :Pemadamandalamordebeberapamenit.UmumnyapadasistemyangmempunyaisistemSCADA.

Tingkat 4 :Pemadamandalamordedetik.Umumnyapadasistemdenganfasilitas

automaticswitchingpadasistemfork.

Tingkat 5 :Sistemtanpapemadaman.Keadaandimanaselaluadapasokantenaga

listrik, misalnya pada sistem spotload, transformator yang bekerja

parallel.

Keputusan untuk mendesain sistem jaringan berdasarkan tingkat keandalan

penyaluran tersebut adalah faktor utama yang mendasari memilih suatu bentuk

konfigurasi sistem jaringan distribusi dengan memperhatikan aspek pelayanan

teknis,jenis pelanggan dan biaya. Pada prinsipnya dengan tidak memperhatikan

bentuk konfigurasi jaringan, desain suatu sistem jaringan adalah sisi hulu

mempunyaitingkatkontinuitasyanglebihtinggidarisisihilir.

Lamawaktu pemulihanpenyaluran dapat dipersingkat denganmengurangi akibat

daripenyebabgangguan,misalnyapemakaianPBO,SSO,penghantarberisolasi,tree

guardataumenambahkansistemSCADA

4.4 SISTEMPEMBUMIAN

TerdapatperbedaansistempembumianpadatransformatorutamadiGarduInduk/

sumber pembangkit, namun tidak ada perbedaan sistem pembumian pada

TransformatorDistribusidanJaringanTeganganRendah.

PTPLN(Persero)



61/170


62/170


d.Pengaruhterhadapsistemtelekomunikasi

e.Pertimbangantekniskepadatanbeban.

Faktora,c,dmenghendakiarusgangguanrendah,sedangkanfaktorbmenghendakiarus

gangguanbesar.Untukfaktore,bilakepadatanbebantinggimakasebaiknyadigunakan

SKTMdengantahananpembumianminimal12Ohm.

4.4.2 PembumianTransformatorDistribusipadaSisiTeganganRendah.

BagianbagiantranformatorsisiTeganganRendahyangperludibumikanadalah

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

konduktif ekstra instalasi gardu. Pembumian dilakukan secara langsung (solid

grounded)dengannilaitahananpembumiantidakmelebihi1Ohm.

4.4.3 PembumianLightningArrester.

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,denganjangkauan 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)



63/170


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 sistemjaringan 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)



64/170


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.

Tabel4.1

Ka

Pln-buku-1 (Kriteria Desain Engineering Konstruksi Jarisngan Dist.tenaga Listrik)

Documents

Transcript of Pln-buku-1 (Kriteria Desain Engineering Konstruksi Jarisngan Dist.tenaga Listrik)