STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN...

22
STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER Widen Lukmantono NRP 2209105033 Dosen Pembimbing Dosen Pembimbing Ir.Syariffuddin Mahmudsyah, M.Eng Ir.Teguh Yuwono JURUSAN TEKNIK ELEKTRO Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2012

Transcript of STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN...

Page 1: STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER ... 2.9 Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan

STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV

BAMBE INCOMER

Widen Lukmantono

NRP 2209105033

Dosen PembimbingDosen Pembimbing

Ir.Syariffuddin Mahmudsyah, M.Eng

Ir.Teguh Yuwono

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

Fakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya 2012

Page 2: STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER ... 2.9 Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan

Latar Belakang

Keandalan sistem kelistrikan yang diharapkan penyedia energi listrik.

GI 150 kV Waru dan GIS 150 kV Driyorejo kelebihan beban.

Pembangunan GI 150 kV Bambe dengan tegangan operasi 150/20 kV

kapasitas 2x60 MVA.

Dengan adanya rencana pembangunan GI 150 kV Bambe (baru), perlu juga

dilakukan perencanaan penyaluran energi listrik yaitu melalui saluran transmisi

(SUTT) 150 kV yang direncanakan akan menyalurkan daya sebesar 400 MVA

/ sirkit.

Page 3: STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER ... 2.9 Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan

Permasalahan

Dari uraian tersebut, permasalahan yang timbul sebagai berikut:

1. Bagaimana menyalurkan daya untuk mengurangi beban dari GI 150

kV Karangpilang dan GI 150 kV Waru?

2. Bagaimana menentukan peralatan saluran udara tegangan tinggi 150

kV ?

3. Bagaimana menentukan sistem pentanahan dari Overhead Ground

Wire dan pentanahan kaki-kaki tower transmisi?

4. Bagaimana menentukan perhitungan sagging pada ketiga kawat

phasa dan kawat tanah?

5. Bagaimana meminimalkan dampak lingkungan dari pembangunan

saluran transmisi SUTT 150 kV Bambe Incomer?

Page 4: STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER ... 2.9 Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan

Batasan Masalah

Dalam tugas akhir ini permasalahan akan dibatasi pada

perencanaan peralatan saluran udara tegangan tinggi yang digunakan

untuk menyalurkan energi listrik dari Gardu Induk 150 kV Karangpilang

sampai Gardu Induk 150 kV Bambe (baru). Menggunakan tegangan 150

kV dan perhitungan sistem pentanahan dari Ground Wire untuk melindungi

kawat penghantar dari sambaran petir dan pentanahan kaki- kaki tower

transmisi.

Page 5: STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER ... 2.9 Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan

RENCANA JALUR

TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER

Pembangunan SUTT 150 kV

Bambe Incomer sepanjang 2.455,114 m

sebanyak 8 tower dan pembangunan gardu

induk seluas 2 Ha.

Rencana Jalur SUTT 150 kV Bambe Incomer

Pembangunan SUTT 150 kV

Bambe Incomer akan melintasi wilayah

administrasi 1 kotamadya, 1 kabupaten, 3

kecamatan dan 3 desa/kelurahan sedangkan

pembangunan gardu induk Bambe terletak di

Desa Bambe Kecamatan Driyorejo

Kabupaten Gresik.

Page 6: STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER ... 2.9 Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan

Pembangunan GI baru dilokasi Bringkang - Bambe dengan tegangan operasi

150/20 kV kapasitas 2x60 MVA. Dengan GI baru ini diharapkan pertumbuhan beban di

kawasan Bambe sekitarnya, termasuk kawasan Waru dan Driyorejo ke depan dapat

terpenuhi.

RENCANA JALUR

TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER

Pembangunan GI 150 kV Bambe (baru) GI 150 kV Karangpilang

Page 7: STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER ... 2.9 Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan

Alasan Mengunakan SUTT 150 kV

Dalam perencanaan penyaluran daya listrik dari GI 150 kV

Karangpilang menuju GI 150 kV Bambe (baru) menggunakan Saluran Udara

Tegangan Tinggi (SUTT) dengan tegangan 150 kV. Pemilihan ini didasarkan

pada pertimbangan sebagai berikut :

RENCANA JALUR

TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER

1. Jarak penyaluran pendek, 2,4 km.

2. Dengan tegangan 150 kV masih memungkinkan untuk menyalurkan daya

sebesar 400 MVA / sirkit.

Page 8: STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER ... 2.9 Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan

STUDI PERENCANAAN

SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER

Pemilihan Konfigurasi Saluran

Transmisi Kapasitas daya

yang dapat disalurkan oleh sirkuit

bila menggunakan konduktor

tunggal 5x60 MVA. Digunakan

bundle conductor untukbundle conductor untuk

meningkatkan kapasitas daya

saluran transmisi. Untuk menjaga

kontinuitas daya perlu digunakan

saluran vertikal ganda, sehingga

jika salah satu saluran terputus

transmisi masih mampu

menyalurkan daya dengan satu

saluran yang lain.

Page 9: STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER ... 2.9 Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan

STUDI PERENCANAAN

SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER

Gardu Induk

KeteranganWaru

(Teg. 150/20 kV)

Bambe

(Teg. 150/20 kV)

2012

Peak Load (MW) 135,52 (64%) 41,10 (40%) Penambahan

Trafo 2 x 60

MVA

Add Trafo (MVA) - 120

2013

Peak Load (MW) 140,92 (66%) 60,77 (60%)

Tabel Capacity Balance

Peak Load (MW) 140,92 (66%) 60,77 (60%)

Add Trafo (MVA) - -

2014

Peak Load (MW) 130,60 (61%) 77,10 (76%)

Add Trafo (MVA) - -

2015

Peak Load (MW) 134,69 (63%) 85,42 (84%)

Add Trafo (MVA) - -

2016

Peak Load (MW) 162,43 (68%) 93,49 (92%)

Add Trafo (MVA) - -

2017

Peak Load (MW) 163,68 (69%) 102,27 (67%) Penambahan

Trafo 1 x 60

MVA

Add Trafo (MVA) - 60

2018

Peak Load (MW) 161,19 (68%) 111,96 (73%)

Add Trafo (MVA) - -

Page 10: STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER ... 2.9 Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan

STUDI PERENCANAAN

SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER

Ukuran dan Tipe Konduktor Transmisi

Rencana daya yang dialirkan sebesar

5x60 MVA menggunakan saluran vertikal ganda,

maka :

Rating Arus :

Arus untuk bundle konduktor dengan n = 2:

Dari hasil perhitungan diatas maka

ditentukan saluran menggunakan kawat ACSR 48/7,

340 mm2 dengan bundle conductor dua (n=2).

I = = 1154,7 A

I = = 577,35 A

Page 11: STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER ... 2.9 Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan

STUDI PERENCANAAN

SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER

Untuk Dua Menara Yang Sama Tinggi :

Menghitung Andongan (Sag)

Untuk Dua Menara Yang Berbeda Tinggi

Dengan beda tinggi antar menara H = 1 meter

SAG1 = = = 1,4 m (sag normal ;t=200C)

SAG2 = = 6,683 m (sag max ;t = 900C)

SAG1 = D = 1,36 = 0,9 m (sag normal ;t=200C)

SAG2 = D2

SAG2 = 6,683 = 6,2 m (sag max ;t = 900C)

Page 12: STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER ... 2.9 Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan

STUDI PERENCANAAN

SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER

Penentuan Jarak Bebas Konduktor Jaringan SUTT 150 kV(Clearance) Penentuan Jarak Bebas Pada Bundle Conductor ke Tanah (Phase

to Ground Clearence) :GC = 6,096 + (V – 50) 0,0127 + 0,73 (SAG2 – SAG1)GC = 6,096 + (150 – 50) 0,0127 + 0,73 (6,683 – 1,4)GC = 11,22 meter

Perhitungan Jarak Bebas Bundle Conductor dengan BundleConductor lainnya antar phasa :Jarak bebas bundle conductor dengan bundle conductor lainnya =

2,5 m

0,2 m

Jarak bebas bundle conductor dengan bundle conductor lainnya =2,5 meter.

Ground

11,2 m

8 m

2,5 m

300 m

33,8 m

21,5 m11,2 m

Page 13: STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER ... 2.9 Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan

STUDI PERENCANAAN

SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER

No Lokasi

SUTT

150 kV

(m)

1 Lapangan Terbuka8

2 Daerah dengan keadaan tertentu

2.1 Bangunan tidak tahan api

Jarak Bebas Minimum Antara Penghantar SUTT 150 kVdengan Benda Lain

2.1 Bangunan tidak tahan api13,5

2.2 Bangunan tahan api5

2.3 Lalu lintas jalan/jalan raya9

2.4 Pohon – pohon pada umumnya, hutan,

perkebunan5

2.5 Lapangan olahraga13,5

2.6 SUTT lainnya, penghantar udara tegangan

rendah, jaringan telkom antena radio,

antena televisi dan kereta gantung4

2.7 Rel kereta biasa 9

2.8 Jembatan besi, rangka besi, penahan

penghantar, kereta listrik terdekat dsb4

2.9 Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan

air pasang / tertinggi pada lalu lintas air4

Page 14: STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER ... 2.9 Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan

STUDI PERENCANAAN

SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER

Perhitungan jumlah isolator dan jarak sambaran

Untuk konfigurasi vertikal maka :

Penentuan jumlah isolator dengan mengacu pada standartdidapatkan jumlah isolator (jjs) = 11 dengan melihat tabel 4.8. maka dipilihisolator tipe normal (type A) dengan panjang / tinggi tiap isolator sebesar 146mm sehingga :

panjang rangkaian isolator (D) maka :

D = 11 x 146 mm = 1606 mm

Isolator berkonfigurasi double suspension jumlah isolator

(jjs) = 2 jjs = 2 x 11 = 22

Jarak sambaran yaitu :

SPF = D. HS. δ

SPF =1,46 x 60% x 0,96 = 0,84 meter

Sedangkan untuk gap arching horn phasa pinggir direncanakan yaitu :

Isolator Gantung

GFP = –

= –

= 0,73 meter

Page 15: STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER ... 2.9 Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan

STUDI PERENCANAAN

SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER

Pemilihan Tower

Tower Suspension Transmisi Tipe AA Konduktor dan Isolator Pada Menara Suspension

Page 16: STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER ... 2.9 Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan

STUDI PERENCANAAN

SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER

Pemilihan Tower

Konduktor dan Isolator Pada Menara Tension Tower Tension Transmisi Tipe DD

Page 17: STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER ... 2.9 Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan

STUDI PERENCANAAN

SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER

Pentanahan Kaki Menara

Untuk Tanah Rawa / Sawah

Untuk Ladang

R = = = 1,47 Ω

Pemasangan Batang Pentanahan Kaki Menara Berdasar SPLN 121_1996 (Tampak Samping)

R = = = 4,92 Ω

Page 18: STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER ... 2.9 Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan

STUDI PERENCANAAN

SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER

Perencanaan Kawat Tanah Sebagai Pelindung Sambaran Petir

Radius untuk kawat tanah berdasarkan table 4.14 dipilih kawat

tanah baja (GSW) dengan ukuran radius 0,48 cm. Andongan kawat tanah =

80% x 3,57 = 2,86 m

Ukuran

Nominal

(mm2)

Luas

Penampang

(mm2)

Konstruksi

[jumlah/diameter

lilitan (buah/mm)]

Diameter

luar (mm)

Berat

kawat

(kg/km)

Kuat tarik

minimum

(kg)

Ukuran dan Kuat Tarik Minimum Kawat Tanah Baja

Konfigurasi Kawat - kawat untuk Saluran

Transmisi (menara Suspensi Tipe AA)

(mm2) (mm2) lilitan (buah/mm)] (kg/km) (kg)

38 17,16 7/2,6 7,8 294 3080

55 56,29 7/3,2 9,6 466 4660

Daerah Perlindungan Kawat Tanah yang Direncanakan

Page 19: STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER ... 2.9 Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan

Hasil Pengukuran Medan Magnet dan Medan Listrik di Rencana Jalur

Transmisi 150 kV dan GI 150 kV Bambe

No Lokasi Nilai

Medan

Listrik

(Volt/m)

Nilai

Medan

Magnet

(mT)

Standar

WHO dan SNI

Keterangan

(Volt/m) (mT)

1. GI Karangpilang 1,87 0,00026 Medan Listrik 1,87 : 5000 0,00026 : 0,1

STUDI PERENCANAAN

SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER

5 kV/m

Medan Magnet

0,1 mT

2. GI Bambe 1,76 0,00001 1,76 : 5000 0,00001 : 0,1

3. Jalur SUTT Kel.

Bangkingan

1,65 0,0001 1,65 : 5000 0,0001 : 0,1

Page 20: STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER ... 2.9 Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan

KESIMPULAN

1. Saluran transmisi ini menggunakan menara tower tipe AA setinggi 33,8m dan tipe

DD setinggi 32,2 m, sirkuit vertikal ganda dengan 2 bundle conductor ACSR 48/7

340 mm2, isolator menggunakan double string 2x11 buah dan menggunakan

menara transmisi dengan jarak antar menara 300 m – 500 m.

2. a. Pentanahan kaki menara menggunakan metode :

Ground rod, dengan 4 buah rod electrode panjang 5,5 m dan jari – jari 1,27

cm, pada tanah rawa/sawah didapat tahanan kaki tower 1,47 ohm dan pada

tanah ladang 4,29 ohm.

Counterpoise, dengan kawat baja 38 mm2, untuk jenis tanah pasir basah

dibutuhkan panjang kawat 614,5 m, kerikil basah 971,7 m, kerikil kering

1374,2 dan tanah berbatu 2380,2 m.

b. Kawat pelindung petir menggunakan 2 buah kawat tanah baja (GSW) dengan

jari - jari kawat 0,48 cm dan luas penampang 55 mm2.

c. Sagging untuk dua menara yang sama tinggi antara 1,4 m - 6,683 m dan

sagging untuk dua menara yang berbeda tinggi (h = 1m) antara 0,9 m - 6,2m

3. Di sekitar SUTT 150 kV Bambe Incomer medan magnet sebesar 0,47x10-7 T dan

medan listrik sebesar 61,35 V/m

Page 21: STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER ... 2.9 Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan

SARAN

1. Meskipun penempatan peralatan telah sesuai dengan

standar jarak bebas, diharapkan agar manusia berhati -

hati saat beraktifitas disekitar saluran transmisi.

2. Pada perencanaan ini tidak dibahas pengaruh keberatan

masyarakat terhadap pembangunan saluran transmisi dari

survey jalur hingga beroperasinya saluran transmisi.

Sehingga diharapkan suatu saat ada yang meneliti

mengenai pengaruh keberatan masyarakat terhadap

pembangunan saluran transmisi.

3. Studi ini diharapkan bisa menjadi bahan pertimbangan

untuk perencanaan pembangunan jaringan transmisi yang

terletak antara GI 150 Karangpilang dengan GI 150 kV

Bambe (baru).

Page 22: STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE … · Add Trafo (MVA) - - STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER ... 2.9 Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan

TERIMA

KASIH

STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV

BAMBE INCOMER

Widen Lukmantono

NRP 2209105033

Dosen Pembimbing

Ir.Syariffuddin Mahmudsyah, M.Eng

Ir.Teguh Yuwono

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

Fakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya 2012