BAB 1

1.1 JENIS GARDU INDUKJenis Gardu Induk bisa dibedakan menjadi beberapa bagian yaitu :1. Berdasarkan besaran tegangannya.2. Berdasarkan pemasangan peralatan.3. Berdasarkan fungsinya.4. Berdasarkan isolasi yang digunakan.5. Bedasarkan sistem rel (busbar).

1. Jenis Gardu Induk Berdasarkan Tegangana. Gardu Induk TransmisiGardu Induk ini mendapatkan daya dari saluran transmisi, yang kemudian disalurkan ke daerah beban seperti perkotaan, industri, atau lokasi pengerjaan proyek.b. Gardu Induk DistribusiMerupakan Gardu Induk yang mendapatkan daya dari Gardu Induk Transmisi, yang kemudian tegangannya diturunkan ke tegangan menengah (20kV, 12kV, atau 6kV) melalui transformator. Tegangan menengah ini kemudian diturunkan kembali untuk disalurkan ke jaringan perumahan.2. Jenis Gardu Induk Berdasarkan Penempatan Peralatana. Indoor Substation (Gardu Induk Pasangan Dalam)Merupakan Gardu Induk yang hampir seluruh peralatannya (switchgear, busbar, isolator, komponen kontrol, komponen kendali, cubicle, dan lain-lain) dipasang di dalam ruang tertutup (indoor) kecuali transformator daya, pada umumnya dipasang di luar gedung. Gardu Induk ini dibangun untuk kepentingan estetika dengan surrounding, juga untuk menghindari bahaya yang datang dari lingkungan sekitarnya.Gardu Induk semacam ini biasa disebut Gas Insutaled Substation (GIS). GIS merupakan bentuk pengembangan gardu induk, yang pada umumnya dibangun di daerah perkotaan atau padat pemukiman yang sulit untuk mendapatkan lahan.Beberapa keuanggulan GIS dibanding GI konvensional : Hanya membutuhkan lahan seluas 3.000 meter persegi atau 6 % dari luas lahan GI konvensional. Mampu menghasilkan kapasitas daya (power capasity) sebesar 3 x 60 MVA bahkan bisa ditingkatkan sampai dengan 3 x 100 MVA. Jumlah penyulang keluaran (output feeder) sebanyak 24 penyulang (feeder) dengan tegangan kerja masing-masing 20 KV. Bisa dipasang di tengah kota yang padat pemukiman. Keunggulan dari segi estetika dan arsitektural, karena bangunan bisa didesain sesuai kondisi disekitarnya. Gardu Induk kombinasi pasangan luar dan pasangan dalam : Adalah gardu induk yang komponen switchgear-nya ditempatkan di dalam gedung dan sebagian komponen switchgear ditempatkan di luar gedung, misalnya gantry (tie line) dan saluran udara tegangan tinggi (SUTT) sebelum masuk ke dalam switchgear. Transformator daya juga ditempatkan di luar gedung.b. Outdoor Substation (Gardu Induk Pasangan Luar)Kebalikan dari Indoor Substation, Gardu Induk ini merupakan Gardu Induk yang semua peralatannya dipasang di ruangan terbuka (outdoor), namun pusat kontrol, sistem proteksi dan alat ukur, serta komponen bantu lainnya tetap berada dalam ruangan. Gardu Induk semacam ini biasa disebut dengan gardu induk konvensional. Sebagian besar gardu induk di Indonesia adalah gardu induk konvensional. Untuk daerah-daerah yang padat pemukiman dan di kota-kota besar di Pulau Jawa, sebagian menggunakan gardu induk pasangan dalam, yang disebut Gas Insulated Substation atau Gas Insulated Switchgear (GIS). Outdoor Substation lebih murah dalam konstruksinya, namun memerlukan lahan yang lebih luas.c. Semi-Underground Substation (Gardu Induk Semi Pasangan Bawah Tanah)Merupakan Gardu Induk yang sebagian peralatannya dipasang di bawah permukaan tanah (biasanya transformator daya), dan sebagian lagi dipasang di atas permukaan tanah.d. Underground Substation (Gardu Induk Pasangan Bawah Tanah)Merupakan Gardu Induk yang seluruh peralatannya dipasang dibawah permukaan tanah, kecuali pendingin. Biasanya Gardu Induk ini dibangun karena lahan yang tidak memadai.e. Combined Outdoor Substation (Gardu induk Sebagian Pasangan Luar)Merupakan Gardu Induk yang sebagian peralatannya dipasang di dalam ruangan tertutup, dan sebagiannya lagi dipasang di ruangan terbuka dengan tujuan menyesuaikan terhadap situasi dan kondisi surrounding atau lingkungan sekitar.f. Mobile Substation (Gardu Induk Mobil)Merupakan Gardu Induk yang peralatannya dipasang di atas trailler atau kendaraan bergerak lainnya sehingga dapat berpindah tempat sesuai dengan kebutuhan. Biasanya digunakan untuk pemakaian sementara atau keadaan darurat.3. Berdasarkan Fungsinyaa. Gardu Induk Penaik TeganganAdalah gardu induk yang berfungsi untuk menaikkan tegangan, yaitu tegangan pembangkit (generator) dinaikkan menjadi tegangan sistem. Gardu Induk ini berada di lokasi pembangkit tenaga listrik. Karena output voltage yang dihasilkan pembangkit listrik kecil dan harus disalurkan pada jarak yang jauh, maka dengan pertimbangan efisiensi, tegangannya dinaikkan menjadi tegangan ekstra tinggi atau tegangan tinggi.b. Gardu Induk Penurun TeganganAdalah gardu induk yang berfungsi untuk menurunkan tegangan, dari tegangan tinggi menjadi tegangan tinggi yang lebih rendah dan menengah atau tegangan distribusi. Gardu Induk terletak di daerah pusat-pusat beban, karena di gardu induk inilah pelanggan (beban) dilayani.c. Gardu Induk Pengatur Tegangan Pada umumnya gardu induk jenis ini terletak jauh dari pembangkit tenaga listrik. Karena listrik disalurkan sangat jauh, maka terjadi tegangan jatuh (voltage drop) transmisi yang cukup besar. Oleh karena diperlukan alat penaik tegangan, seperti bank capasitor, sehingga tegangan kembali dalam keadaan normal.d. Gardu Induk Pengatur Beban Berfungsi untuk mengatur beban. Pada gardu induk ini terpasang beban motor, yang pada saat tertentu menjadi pembangkit tenaga listrik, motor berubah menjadi generator dan suatu saat generator menjadi motor atau menjadi beban, dengan generator berubah menjadi motor yang memompakan air kembali ke kolam utama.e. Gardu Induk Distribusi Gardu induk yang menyalurkan tenaga listrik dari tegangan sistem ke tegangan distribusi. Gardu induk ini terletak di dekat pusat-pusat beban.4. Jenis Gardu Induk Berdasarkan Isolasi Busbar:a. Gardu Induk KonvensionalGardu Induk yang menggunakan isolasi udara antara bagian yang bertegangan yang satu dengan bagian yang bertegangan lainnya karena sebagian besar peralatannya terpasang di luar gedung (switch yard) dan sebagian kecil di dalam gedung (HVcell, dll) dan memerlukan areal tanah yang relatif luas.

Gambar 1 : Gardu induk konvensionalb. Gardu Induk GIS (Gas Insulated Switchgear) Suatu gardu induk yang semua peralatan switchgearnya berisolasikan gas SF-6, baik isolasi antara bagian yang bertegangan dengan bagian lain yang bertegangan, maupun antara bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan. karena sebagian besar peralatannya terpasang di dalam gedung dan dikemas dalam tabung.

Gambar 2 : Gas Insulated Substation (GIS)5. Gardu Induk Berdasarkan Sistem Rel (Busbar)Busbar atau rel adalah titik pertemuan/hubungan antara transformator daya, SUTT/SKTT dan peralatan listrik lainnya untuk menerima dan menyalurkan tenaga listrik/daya listrik. Berdasarkan sistem busbar, gardu induk dibagi menjadi:a. Gardu Induk dengan sistem ring busbarb. Gardu Induk dengan busbar tunggal / single busbarc. Gardu Induk dengan busbar ganda / double busbard. Gardu Induk dengan satu setengah / one half busbar

1.2 FASILITAS DAN PERALATAN GARDU INDUKGardu induk dilengkapi dengan fasilitas dan peralatan yang diperlukan sesuai dengan tujuannya dan mempunyai fasilitas untuk operasi dan pemeliharaannya.

1. Transformator UtamaTrafo utama dipakai untuk menurunkan atau menaikkan tegangan. Di pusat pembangkit ia menaikkan tegangan dan di pusat beban ia menurunkan tegangan. Trafo yang digunakan adalah trafo tiga fasa karena sangat menguntungkan. Jika transformator 3-fasa dibandingkan dengan 3 buah transformator 1-fasa yang kapasitasnya sama, maka ternyata bahwa berat transforemator 3-fasa kira-kira 80 % dari berat transformator 1-fasa. Transformator 3-fasa juga lebih menguntungkan dalah hal pondasi, pengawatan (wiring) dan ruang yang diperlukan. Pada sekarang ini transformator 3-fasalah banyak dipasang. Untuk klas 500 kV, transformator 1-fasa yang dipakai karena sulitnya pengangkutan. Untuk menanggulangi masalah pengangkutan dipakai transformator 3-fasa khusus, yang dapat diangkut dalam 1-fasa dan yang kemudian dihubungkan menjadi 3-fasa di dalam minyak, dengan busingnya dipasang di tempat.Hubungan transformator dikenal dengan hubungan bintang-bintang (Y Y), bintang-segitiag (Y-) atau segitiga bintang (-Y). Untuk mengatur/mengubah tegangan maka pada transformator dilengkapi denganPengubah Tap berbeban,dimana pada salah satu atau kedua sisi lilitan transformator tadi dibuat tap (penyadap) dan perbandingan transformasinya diubah oleh pengubah tap berbeban atau dengan memasang mengatur tegangan berbeban secara seri dan terpisah dari transformator utama. Keduanya mempunyai mekanisme yang dapat mengubah tap dalam keadaan transformator berbeban.

2. Alat Pengubah FasaAlat pengubah fasa dipakai untuk mengatur jatuh tegangan pada saluran atau transformatror dengan mengatur daya reaktip, atau untuk menurunkan rugi daya dengan memperbaiki faktor-daya. Alat tersebut ada yang berputar, ada yang stasioner. Yang berputar adalah kondensator sinkron dan kondensator asinkron, sedang yang stasioner adalah kondensator statis dan reaktror shunt. Yang berputar dipakai baik untuk fasa terdahulu (leading) atau terbelakang (lagging) dan dapat diatur secara kontinu. Tetapi alat ini sangat mahal dan pemeliharaanya sangat rumit. Alat yang stasioner sekarang ini banyak dipakai menggantikan alat yang berputar, sebab teknik pembuatannya telah banyak mengalami kemajuan pesat; tegangannya dapat diatur tanpa kesulitan dengan menyetel daya reaktip secara bertingkat mengikuti perluasan system tenaga listrik.

3. Peralatan PenghubungSaluran transmisi dan distribusi dihubungkan dengan GI. Jadi GI ini merupakan tempat pemusatan dari tenaga yang dibangkitkan dan interkoneksi dari system transmisi dan dsistribusi kepada para pelanggan. Saluran transmisi dan distribusi ini dihubungkan denganril (bus)melalui transformator utama; setiap saluran mempunyai pemutus beban (circuit breaker) dan pemisah (disconnecting switch) pada sisi keluarnya. Pemutusan beban ini dipakai untuk menghubungkan atau melepaskan beban. Jika terjadi gangguan pada saluran transmisi atau alat lain, pemutus-beban ini dipakai untuk memutuskan hubungan secara otomatis. Jika saluran transmisi dan distribusi, transformator, pemutus beban dan sebagainya mengalami perbaikan atau pemeriksaan, pemisah dipakai untuk memisahkan untuk memisahkan saluran dan peralatan tadi. Pemutus beban dan pemisah dinamakan peralatan penghubung (switchgear).

4. Panel-Hubung dan Trafo UkurPanel hubung (meja hubung, switchboard) merupakan pusat syaraf bagi suatu GI. Pada panel hubung inilah operator dapat mengamati keadaan peralatan, melakukan operasi peralatan serta pengukuran-pengukuran tegangan, arus dan daya dan sebagainya, setiap waktu bila dipandang perlu. Bila terjadi gangguan, panel-hubung itu membuka pemutus beban (secara otomatis) melaui rele pengaman dan memisahkan bagian yang terganggu. Karena tegangan dan arus tidak dapat diukur langsung pada sisi tegangan tinggi, maka transformator ukur (instrument) mengubahnya menjadi tegangan dan arus yang rendah, dan sekaligus memisahkan alat-alat ukur dari sisi teganagan tinggi.

5. Alat PelindungAlat pelindung (protective device) dalam arti luas, di samping pemutus beban dan rele pengaman, adalah sebagai berikut : Arresetermengamankan peralatan GI terhadap tegangan lebih abnormal yang bersifat kejutan (surja, surge), misalnya kejutan petir dan surja hubung.Beberapaperalatan netralsering dipakai di titik netral trafo untuk pengamanan pada waktu terjadi gangguan tanah. Tahanan pembumian netral dipakai untuk tegangan-lebih abnormal dan untuk memastikan bekerjanya rele pengaman.Bila terjadi gangguan (hubung singkat) tanah atau gangguan petir, potensial tanah dari GI mungkin naik abnormal sehingga menyebabkan arang dan binatang yang ada di dekatnya, atau menyebabkan rusaknya alat. Untuk menghindari risiko ini, ditanamlah penghantar pengetanahan dengan tahanan tanah yang diusuhakan sekecil mungkin. Semua peralatan dan bangunan luar dihubungkan padaperalatan pembumiantadi.

6. Peralatan Lain-LainDisamping peralatan tersebut diatas ada peralatan pembantu (auxiliary), seperti alat pendingin, alat pencuci isolator, batere, pengisi batere, compressor, sumbner tenaga, alat peneranagnn dan sebagainya. Dalam operasi GI berhubungan dengan pusat pembagi beban. Oleh karena itu harus ada pula peralatan komunikasi. Gardu-gardu yang tua kebanyakan dilengkapi pula dengan peralatan yang diperlukan untuk pemeliharaan seperti ruang bongkar transformator, fasilitas untuk pemindah transformator, bengkel dan sebagainya. Sekarang fasilitas-fasilitas demikian sudah jarang dipasang, sebab keandalan peralatan GI sudah makin baik dan pemeliharaannya menjadi lebih mudah.

7. Sistem PendinginJika dalam suatu gardu induk dipakai transformator dengan pendinginan air atu kondensator sinkron dengan pendinginan gas zat air, maka air pendinginnya diambil dari sungai, air bawah tanah, bak pendingin atau menara pendingin yang dibangun untuk sirkulasi air pendingin itu. Dalam hal yang terakhir, air bawah tanah atau air minim kota dipakai untuk penambahan. Air minum kota karena mahal. Jarang dipakai, kecuali jika cadangan air bawah tanahnya terbatas.Suhu dan banyaknya air yang diperlukan ditetapkan sebagai standar, di Jepang suhu air pendingin untuk peralatan ditetapkan tidak lebih dari 250C.

BAB II

2.1 SISTEM HUBUNGAN RANGKAIAN2.1.1. Ril Tunggal Ril tunggal (Gbr.1 (a)) adalah sistim ril yang paling sederhana. Karena hanya memerlukan sedikit peralatan dan ruang maka dari segi ekonomis sistim ini sangat menguntungkan. Sistim ini dipakai untuk G.I. skala kecil yang hanya mempunyai sedikit saluran keluar dan tidak memerlukan pindah-hubungan sistim tenaga. Namun, jika terjadi gangguan pada ril, isolator pada sisi ril, pemutus beban dan peralatan di antaranya, maka pelayanan aliran tenaga listrik akan terputus sama sekali. Jika dipandang perlu mencegah pemutusan pelayanan total, maka dipasang pemutus beban dan pemisah bagian (section) seperti pada Gbr. l (b) dan l (c); komposisi dari sistim tenaga harus disesuaikan seperlunya.

2.1.2 Ril Ganda Ril ganda terdiri dari dua ril, tiga ril atau empat ril; kedua jenis terakhir ini tidak lazim dipakai. Gbr.2 menunjukkan ril-rangkap standar, dengan pemutus beban penghubung ril yang dipasang di antara kedua ril tadi. Sistim ini memerlukan lebih banyak isolator, ril, bangunan konstruksi baja dan ruang dibandingkan dengan ril tunggal. Tapi dengan ini pemeriksaan alat dan operasi sistim tenaga menjadi lebih mudah. Tidak bekerjanya satu ril tidak diikuti dengan tidak bekerjanya transformator atau saluran transmisi. Di Jepang dipakai saluran transmisi rangkaian rangkap (double circuit), maka biasanya rangkaian pertama dihubungkan dengan ril A dan rangkaian kedua dengan ril B, sehingga beban kedua rangkaian itu seimbang.Dengan cara demikian maka dimungkinkan untuk membatasi pemutusan pelayanan dan arus hubung-singkat dengan membuka pemutus beban penghubung kedua ril itu bila gangguan terjadi pada salah satu rangkaian. Juga bila ril A dan ril B dikerjakan terpisah maka dimungkinkan beroperasinya sistim tenaga yang berlainan.Oleh karena itu sistim dua ril ini pada umumnya dipakai pada G.I.yang kedudukannya penting dalam sistim tenaga.

Pada G.I. di mana terdapat pemusatan banyak saluran transmisi dan dimana diperlukan keandalan yang sangat tinggi, maka dipasanglah pemutus beban bagian pada setiap ril seperti terlihat pada Gbr. 3. Disini G.I. itu terbagi menjadi dua bagian yang bekerja terpisah, sehingga akibat-akibat gangguan pada ril dikurangi. Gbr. 4 menunjukkan ril rangkap ganda) jenis lain. Gbr. 4 (a) adalah apa yang disebut sistim1,5-pemutus-beban dan Gbr.4 (b) adalah apa yang disebut sistim 2-pemutus-beban, sedangkan Gbr. 2 adalah sistim 1-pemutus-beban untuk setiap rangkaian. Dibandingkan dengan dua-ril standar (Gbr. 2), pada sistim ini saluran transmisi dan transformator tidak terhenti selama pemutus-tenaga diperiksa atau diperbaiki. Dan dalam keadaan gangguan ril, gangguan itu dapat ditiadakan dengan tidak mempengaruhi komposisi sistim tenaga.Di balik keuntungan-keuntungan tadi, sistim ini mempunyai kerugian-kerugian bahwa ia memerlukan banyak pemutus-tenaga, pemisah dan ruang serta sirkit kontrol dan pengamanannya menjadi sangat kompleks. Oleh karena itu sistim ini sampai sekarang belum dipakai di Jepang.

Gbr. 5 juga menunjukkan sistim dua-ril jenis lain, yang disebut sistim ril inspeksi (inspection bus) atau sistim ril pindah (transfer bus) atau sistim ril pembantu (auxiliary bus). Di sini sebuah ril, yaitu ril inspeksi tadi ditambahkan pada ril tunggal,sehingga memudahkan melakukan pemeriksaan (inspeksi) atas ril atau pemutus-beban, meskipun ia tidak dapat bekerja seperti sistim dua-ril standar. Sistim ini juga dipakai untuk mengurangi jumlah pemutus-tenaga, jika jumlah rangkaian yang dihubungkan tidak banyak. Sistim ini dapat diperluas dengan mudah menjadi sistim dua-ril standar bila kelak jumlah sirkit hubungan menjadi besar.

2.1.3 Ril GelangGbr.6 adalah sebuah contoh ril gelang. Ril gelang hanya memerlukan ruang yang kecil dan baik untuk pemutusan sebagian dari pelayanan dan pemeriksaan pemutus beban. Sistim ini jarang dipakai di Jepang karena mempunyai kerugian bahwa dari segi operasi sistim tenaga ia tidak begitu leluasa seperti sistim dua-ril. Lagipula rangkaian kontrol dan pengamanannya menjadi lebih kompleks, dan kapasitas arus dari alat-alat yang terpasang seri harus lebih besar.

2.1.4 Sistim Tanpa RilAkhir-akhir ini, sistim unit (periksa Gbr. 7) dengan menghilangkan ril mulai banyak dipakai karena adanya kemajuan dalam keandalan alat-alat, meluasnya sistim transmisi bawah tanah di kota-kota, dan penyederhanaan instalasi karena sukarnya memperoleh tanah.

BAB III

3.1 PERALATAN GARDU INDUKGardu induk merupakan suatu sistem Instalasi listrik yang terdiri dari beberapa perlengkapan peralatan listrik dan menjadi penghubung listrik dari jaringan transmisi ke jaringan distribusi perimer. Perlengkapan peralatan listrik tersebut antara lain:1. Busbar atau RelMerupakan titik pertemuan/hubungan antara trafo-trafo tenaga, Saluran Udara TT, Saluran Kabel TT dan peralatan listrik lainnya untuk menerima dan menyalurkan tenaga listrik/daya listrik. Ada beberapa jenis konfigurasi busbar yang digunakan saat ini, antara lain:a. Sistem cincin atau ringSemua rel/busbar yang ada tersambung satu sama lain dan membentuk seperti ring/cicin.

Gambar 3. Sistem Cincin atau ringb. Busbar Tunggal atau Single busbarSemua perlengkapan peralatan listrik dihubungkan hanya pada satu / single busbar pada umumnya gardu dengan sistem ini adalah gardu induk diujung atau akhir dari suatu transmisi.

Gambar 4. Sistem busbar tunggal atau single busbarc. Busbar Ganda atau double busbarAdalah gardu induk yang mempunyai dua / double busbar . Sistem ini sangat umum, hamper semua gardu induk menggunakan sistem ini karena sangat efektif untuk mengurangi pemadaman beban pada saat melakukan perubahan.

Gambar 5. Sistem Busbar Ganda atau double Busbar.d. Busbar satu setengah atau one half busbarGardu induk dengan konfigurasi seperti ini mempunyai dua busbar juga sama seperti pada busbar ganda, tapi konfigurasi busbar seperti ini dipakai pada Gardu induk Pembangkitan dan gardu induk yang sangat besar, karena sangat efektif dalam segi operasional dan dapat mengurangi pemadaman beban pada saat melakukan perubahan sistem. Sistem ini menggunakan 3 buah PMT didalam satu diagonal yang terpasang secara seri.

Gambar 6. Sistem Busbar satu setengah atau one half busbar.2. Ligthning ArresterBiasa disebut dengan Arrester dan berfungsi sebagai pengaman instalasi (peralatan listrik pada instalasi Gardu Induk) dari gangguan tegangan lebih akibat sambaran petir (ligthning Surge) maupun oleh surja hubung ( Switching Surge ).3. Transformator instrument atau Transformator ukurUntuk proses pengukuran digardu induk diperlukan tranformator instrumen. Tranformator instrument ini dibagi atas dua kelompok yaitu:a. Transformator TeganganAdalah trafo satu fasa yang menurunkan tegangan tinggi menjadi tegangan rendah yang dapat diukur dengan Voltmeter yang berguna untuk indikator, relai dan alat sinkronisasi.b. Transformator arusDigunakan untuk pengukuran arus yang besarnya ratusan amper lebih yang mengalir pada jaringan tegangan tinggi. Jika arus yang mengalir pada tegangan rendah dan besarnya dibawah 5 amper, maka pengukuran dapat dilakukan secara langsung sedangkan untuk arus yang mengalir besar, maka harus dilakukan pengukuran secara tidak langsung dengan menggunakan trafo arus (sebutan untuk trafo pengukuran arus yang besar). Disamping itu trafo arus berfungsi juga untuk pengukuran daya dan energi, pengukuran jarak jauh dan rele proteksi.c. Transformator Bantu (Auxilliary Transformator)Trafo yang digunakan untuk membantu beroperasinya secara keseluruhan gardu induk tersebut. Dan merupakan pasokan utama untuk alat-alat bantu seperti motor-motor listrik 3 fasa yang digunakan pada motor pompa sirkulasi minyak trafo beserta motor motor kipas pendingin. Yang paling penting adalah sebagai pemasok utama sumber tenaga cadangan seperti sumber DC, dimana sumber DC ini merupakan sumber utama jika terjadi gangguan dan sebagai pasokan tenaga untuk proteksi sehingga proteksi tetap bekerja walaupun tidak ada pasokan arus AC.Transformator bantu sering disebut sebagai trafo pemakaian sendiri sebab selain fungsi utama diatas, juga digunakan untuk penerangan, sumber untuk sistim sirkulasi pada ruang baterai, sumber pengggerak mesin pendingin (Air Conditioner) karena beberapa proteksi yang menggunakan elektronika/digital diperlukan temperatur ruangan dengan temperatur antara 20C -28C.Untuk mengopimalkan pembagian sumber tenaga dari transformator bantu adalah pembagian beban yang masing-masing mempunyai proteksi sesuai dengan kapasitasnya masing-masing. Juga diperlukan pembagi sumber DC untuk kesetiap fungsi dan bay yang menggunakan sumber DC sebagai penggerak utamanya. Untuk itu disetiap gardu induk tersedia panel distribusi AC dan DC.4. Sakelar Pemisah (PMS) atau Disconnecting Switch (DS)Berfungsi untuk mengisolasikan peralatan listrik dari peralatan lain atau instalasi lain yang bertegangan. PMS ini boleh dibuka atau ditutup hanya pada rangkaian yang tidak berbeban. Mengenai Sakelar pemisah akan dibahas pada postingan selanjutnya.

5. Sakelar Pemutus Tenaga (PMT) atau Circuit Breaker (CB)Berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan rangkaian pada saat berbeban (pada kondisi arus beban normal atau pada saat terjadi arus gangguan). Pada waktu menghubungkan atau memutus beban, akan terjadi tegangan recovery yaitu suatu fenomena tegangan lebih dan busur api, oleh karena itu sakelar pemutus dilengkapi dengan media peredam busur api tersebut, seperti media udara dan gas SF6. 6. Sakelar PentanahanSakelar ini untuk menghubungkan kawat konduktor dengan tanah / bumi yang berfungsi untuk menghilangkan/mentanahkan tegangan induksi pada konduktor pada saat akan dilakukan perawatan atau pengisolasian suatu sistem. Sakelar Pentanahan ini dibuka dan ditutup hanya apabila sistem dalam keadaan tidak bertegangan (PMS dan PMT sudah membuka).7. KompensatorKompensator didalam sistem Penyaluran tenaga Listrik disebut pula alat pengubah fasa yang dipakai untuk mengatur jatuh tegangan pada saluran transmisi atau transformator, dengan mengatur daya reaktif atau dapat pula dipakai untuk menurunkan rugi daya dengan memperbaiki faktor daya. Alat tersebut ada yang berputar dan ada yang stationer, yang berputar adalah kondensator sinkron dan kondensator asinkron, sedangkan yang stationer adalah kondensator statis atau kapasitor shunt dan reaktor shunt.8. Peralatan SCADA dan TelekomunikasiData yang diterima SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) interface dari berbagai masukan (sensor, alat ukur, relay, dan lain lain) baik berupa data digital dan data analog dan dirubah dalam bentuk data frekwensi tinggi (50 kHz sampai dengan 500 kHz) yang kemudian ditransmisikan bersama tenaga listrik tegangan tinggi. Data frekwensi tinggi yang dikirimkan tidak bersifat kontinyu tetapi secara paket per satuan waktu. Dengan kata lain berfungsi sebagai sarana komunikasi suara dan komunikasi data serta tele proteksi dengan memanfaatkan penghantarnya dan bukan tegangan yang terdapat pada penghantar tersebut. Oleh sebab itu bila penghantar tak bertegangan maka Power Line Carrier (PLC) akan tetap berfungsi asalkan penghantar tersebut tidak terputus. Dengan demikian diperlukan peralatan yang berfungsi memasukkan dan mengeluarkan sinyal informasi dari energi listrik di ujung-ujung penghantar. 9. Rele Proteksi dan Papan Alarm (Announciator)Rele proteksi yaitu alat yang bekerja secara otomatis untuk mengamankan suatu peralatan listrik saat terjadi gangguan, menghindari atau mengurangi terjadinya kerusakan peralatan akibat gangguan dan membatasi daerah yang terganggu sekecil mungkin. Kesemua manfaat tersebut akan memberikan pelayanan penyaluran tenaga listrik dengan mutu dan keandalan yang tinggi. Sedangkan papan alarm atau announciator adalah sederetan nama-nama jenis gangguan yang dilengkapi dengan lampu dan suara sirine pada saat terjadi gangguan, sehingga memudahkan petugas untuk mengetahui rele proteksi yang bekerja dan jenis gangguan yang terjadi.

BAB IV

4.1 ISOLASI DALAM GARDU INDUK4.1.1 Klasifikasi dan Besarnya Tegangan AbnormalMeskipun tidak ada standar tertentu dari tegangan abnormal yang harus diper hitungkan dalam merancangkan G.I. secara umum dapat diikhtisarkan adanya gelom bang petir, tegangan frekwensi rendah, dan surja hubung.1. Gelombang sambaran petirSambaran langsung yang mengenai ril dan peralatan dalam G.I. adalah yang paling hebat di antara gelombang berjalan lainnya yang datang ke G.I. la menyebabkan tegangan lebih (overvoltage) sangat tinggi yang tidak mungkin dapat ditahan oleh isolasi yang ada. Cara yang banyak dipakai untuk mencegah hal ini adalah dengan memperkuat perlindungan terhadap petir dengan kawat tanah (ground wire) di atas G.I. dan saluran transmisi di dekatnya.Sambaran induksi dapat terjadi bila awan petir (thunder cloud) ada di atas peralatanyang berisolasi. Awan ini menginduksikan muatan listrik dalam jumlah besar dengan polaritas yang berlawanan dengan awan petir itu. Ini menimbulkan muatan terikat (bound charges). Bila terjadi pelepasan muatan dari awan petir itu, maka muatan terikat itu kembali bebas dan menjadi gelombang berjalan yang besarnya tergantung pada keadaan pelepasan itu. Meskipun tegangan induksi itu berubah-ubah tergantung dari keadaan, kebanyakan besarnya antara 100- 200 kV, muka gelombangnya (wave front) lebih dari IO s dan ekor gelombang (wave tail) 50 - 100 s. Karena itu sambaran induksi tidak begitu berbahaya bagi peralatan tegangan tinggi, meskipun ia merupakan ancaman bagi peralatan distribusi.Sambaran dekat (nearby stroke) adalah gelombang berjalan yang datang ke G.I. dari sambaran petir pada saluran transmisi pada titik yang jaraknya hanya beberapa kilometer dari G.I.; besarnya dibatasi oleh tegangari lompatan dari isolator saluran itu bila rambatannya sepanjang saluran melalui beberapa tiang. Tetapi peredaman dari kecuraman (steepness) muka gelombang adalah sangat kecil, sehingga gelombang itu tetap curam, jika jarak rambatan pendek. Pada beberapa keadaan, harga puncak gelombang mencapai 120 sampai 130% dari BIL dari peralatan G.I.dan kecuraman muka gelombang mencapai 500 kV/s. Namun, karena ril G.I. tegangan tinggi yang besar kapasitansi statiknya mencapai beberapa ribu atau beberapa puluh ribu pF, maka kecuraman muka gelombang sering mengalami penurunan yang lumayan juga.Jika perisaian (shielding) dari G.I. dan saluran transmisinya cukup baik, gelombang tegangan yang mungkin datang ke G.I. itu adalah dari sambaran petir yang jauh. Gelombang berjalan yang jauh ini mungkin berasal dari sambaran langsung pada saluran, dari sambaran induksi, dari sambaran dari lompatan balik (back ftashover) dari tiang atau dari tengah gawang (span).Dalam semua keadaan ini, gelombang ini berjalan sepanjang saluran dengan kecepatan cahaya (300 m/ s).Makin pendek ekor gelombang, makin terasa peredaman itu; berubah dengan cara yang rumit tergantung dari polaritas (lebih besar untuk polaritas positif), harga puncak, besarnya penghantar, ada nya kawat tanah di atasnya, bentuk gelombang dan sebagainya. Oleh Foust dan menger dijabarkan rumus empiris sebagai berikut :

Dimana : e= harga puncak (kV) setelah merambat X km e0= tegangan surja asal (kV) K= factor atenuasi ()= 0,0001 untuk gelombang 20 s= 0,0002 untuk gelombang 5 s= 0,004 untuk gelombang terpotong (chopped)Kecuraman gelombang berjalan dari sambaran petir yang jauh dianggap kira-kira 200 300 kV/ s.

2. Tegangan Abnormal dengan Frekuensi RendahTegangan abnormal dengan frekuensi rendah ini bermacam-macam : Tegangan akibat effek Ferranti; Tegangan yang terjadi akibat beban lepas (load rejection); Penguatan sendiri dari generator; Kenaikan tegangan dari fasa yang sehat pada waktu ada gangguan1-fasa ke tanah pada sistem; Tegangan abnormal karena lepas sinkron; Tegangan abnormal pada waktu hilang gangguan 1-fasa ke tanah pada sistem dengan pembumian Petersen, atau pada sistem dengan pembumian Petersen yang mempunyai saluran transmisi pada satu tiang bersama-sama dengan sistem lain yang mengalami gangguan 1-fasa ke tanah; Tegangan abnormal yang disebabkan oleh isolasi harmonis dari rangkaian yang terganggu atau karena kejenuhan inti transformator, dan sebagainya.

3. Surja HubungMekanisme pokok dari terjadinya surja hubung adalah sebagai berikut : Peristiwa pukulan kembali (restriking phenomena)di dalam pemutusan arus kapasitif dari saluran transmisi tanpa beban atau kapasitor tenaga. Peristiwa terpotongnya arus pembangkitan pada transformator tenaga. Penutupan kembali dengan cepat (high-speed reclosing). Pemutusan arus gangguan. Penutupan yang tak serentak pada saklar pemutus tenaga 3-fasa.

Besarnya surja hubung ini, menurut hasil pengujian di lapangan dan analisa teoritis, sangat berubah dengan keadaan rangkaian dari sistemnya, cara pengetanahan titik netralnya, kemampuan pemutus bebannya dan sebagainya. Besarnya surja ini dinyatakan oleh suatu factor tegangan lebih:

Dimana : kft = factor tegangan lebih fasa- ke tanah. Kmaks= tegangan maksimum sesudah operasi hubung (switching). E = tegangan sistem fasa-ke-fasa sebelum operasi hubung (switching).

4.1.2 Koordinasi IsolasiBeberapa masalah umum dalam koordinasi isolasi : Banyaknya Hari GuruhSalah satu faktor terpenting dalam perencanaan isolasi suatu isolasi G.I. adalah frekuensi guruh di daerah dimana G.I. itu ada dan dilintasan yang dilalui oleh saluran transmisinya.Pada umumnya adanya G.I. di daerah yang banyak hari guruhnya dan saluran transmisi yang melalui daerah itu, memerlukan usaha penanggulangan terhadap petir yang cukup dibandingkan dengan daerah yang kurang banyak hari guruhnya. Usaha Penanggulangan Terhadap Sambaran Petir Langsunggardu-gardu yang penting dan saluran-saluran di dekatnya harus diamankan terhadap sambaran langsung dengan mengadakan perlindungan yang cukup dengan kawat-tanah dan tahanan pengetanahan yang rendah. Usaha Penanggulangan Terhadap Gelombang Petir Yang Datang Dari SaluranPenanggulangan terhadap gelombang petir yang memasuki G.I. dari saluran transmisi dilakukan dengan mengamankan peralatan terhadap tegangan lebih itu dengan arrester dan dengan memberikan kepada peralatan itu kekuatan isolasi terhadap tegangan impuls , yang lebih besar dari tingkatan pengamanan arrester. Jarak Antara Arrester Dan Alat Yang Dilindungimenempatkan arrester sedekat mungkin dengan alat yang dilindungi.Hubungan antara tegangan terminal dari alat yang dilindungi dan jarak dari arrester :

Peniadaan ArresterPada G.I. dimana tersambung hanya saluran bawah tanah saja dan dimana tegangan lebih yang berbahaya (termasuk surja hubung) oleh karena itu arrester ditiadakan. Perlindungan Terhadap Tegangan PindahTegangan pindah (transfer voltage) adalah sejenis tegangan lebih yang dipindahkan dari lilitan tegangan rendah melalui kapasitansi eketrostatik dan kaitan (coupling) induksi antara kedua lilitan itu. a. Tegangan pindah elektrostatik harus diperhatikan terutama bila terdapat perbandingan tegangan antara lilitan yang lebih besar. cara penanggulangnya adalah dengan memperlengkapi lilitan tegangan rendah dengan penyerap surja (surge absorber), yaitu kombinasi parallel dari arrester dan kapasitor.b. Tegangan pindah elektromagnetis sering menimbulkan persoalan bila jumlah lilitan kedua gulungannya hampir bersamaan dan tingkatan isolasinya sangat berbeda. Cara penanggulannganya dengan memperkuat isolasi antar fasa ke fasa pada lilitan tegangan rendahnya sesuai dengan keperluan.

Perlindungan Isolasi Titik NetralTransformator dengan titik netral yang tidak ditanahkan atau yang dibumikan melalui tahanan, mengalami tekanan yang berbahaya pada titik netralnya ketika surja tegangan datang dari saluran ke trafo itu. Titik netral trafo harus dilengkapi dengan arrester (atau sela udara) pada titik netralnya, dengan koordinasi yang sesuai dengan tingkatan isolasinya. Koordinasi Isolasi Untuk Tegangan Lebih Yang Lain Dari Sambaran PetirDalam peninjauan koordinasi isolasi, yang ditinjau tidak hanya harga puncak dari tegangan impuls, melainkan seluruh tegangannya sebagai fungsi dari waktu (lengkung V-t), meliputi tegangan impuls, surja hubung, dan tegangan dengan frekwensi rendah. Gbr. 33 menunjukkan suatu contoh koordinasi isolasi dalam G.l. 230 kV di Amerika Serikat.Yang pokok dalam koordinasi isolasi adalah mengusahakan koordinasi dengan selisih yang cukup untuk seluruh jangka waktu, sekalipun isolasinya dikurangi.

Koordinasi Isolasi Dengan Sela UdaraSela udara (sela batang = rod gap) dapat dipakai dalam koordinasi isolasi untuk keadaan-keadaan berikut :a. Pada G.I.-G.I. yang letaknya di daerah-daerah dimana frekuensi petir tidak begitu tinggi, atau bila banyak saluran selalu terhubung kepada rill sela udara dapat dipakai sebagai alat pelindungan menggantikan arrester.b. Untuk membuat kekuatan isolasi antar kutub tetap lebih tinggi daripada kekuatan isolasi terhadap tanah atau untuk melindungi alat-alat yang tetap terhubung pada saluran,tetap terpisahkan dari arrester dalam G.I. c. Pengisolasian lebih dari isolator atau bushing, yang dimaksudkan untuk penanggulangan terhadap kontaminasi dan sebagainya, sela udara dipakai untuk koordinasi antara kekuatan isolasi antar kutub dan isolasi terhadap tanah.d. Tidak memakainya arrester karena ada perbaikan dalam keandalandan karakteristik arrester.Dalam pemakaian sela udara, hal-hal berikut ini perlu diperhatikan untuk menentukan lokasi dan panjangnya sela udara; Karakteristik percikannya sangat berubah-ubah tergantung pada keadaan udara dan polaritas tegangan impuls Sela udara tidak dapat memutuskan arus susulan dan karena itu tidak kembali normal dengan sendirinya. Karakteristik tegangan waktu dari tegangan percikannya berbeda dari arrester dan dari alat yang dilindungi; tegangan percikannya naik dengan naiknya kecuraman muka gelombang. Percikan pada sela udara dapat menimbulkan tegangan osilasi peralihan yang mungkin dapat meyebabkan tegangan osilasi yang lebih tinggi pada alat ini. Koordinasi Isolasi dalam Gardu lnduk dalam Daerah yang TercemarSaluran udara yang dibangun di daerah yang buruk keadaannya karena tercemar (contaminated) isolatornya (seperti daerah-daerah pantai) kadang-kadang memerlukan pengisolasian lebih yang cukup besar. Dalam keadaan demikian, tegangan lompatan batik(back flashover voltage) akan sangat meningkat, sehingga diperkirakan akan datang gelombang petir yang sangat tinggi ke G.I. itu. Oleh karena itu harga puncak dari gelombang petir itu perlu ditekan; ini dapat dilakukan dengan memasang tanduk busur api pada isolator saluran transmisi yang dekat dengan G.I. dengan panjang sela udara yang sesuai. Spesifikasi Untuk Arrester4.1.3. Kekuatan Isolasi Peralatan Dan RIL1. Kelas Isolasi Dan Kekuatan Isolasi Dari Peralatan Tegangan ketahanan frekuensi rendah Tegangan ketahanan impulsTegangan ketahanan dasar adalah nilai yang diminta (demanded) dari : Tegangan ketahanan yang konvensionil utnuk isolasi yang tidak dapat kembali normal (non Self-restoring) dan Tegangan ketahanan statistis (kebolehjadian 90%) intik isolasi yang dapat kembali normal (self restoring)2. Kekuatan Isolasi IsolatorPenentuan kekuatan isolasinya harus dilakukan dengan mempertimbankan semua faktor antara lain : Keadaaan kecemaran; Penting sistem; Kesukaran pekerjaan pencucian isolator ketika pelayanan terhenti dan ekonomi yang berhubungan dengan penggunaan isolator yang tahan kecemaran (contamination proof); Pencucian dalam keadaan bertegangan (hot-line washing); Penggunaan isolator tahan-air (seperti campuran gemuk silicon); Instalasi pasangan dalam atau kombinasi dari hal-hal diatas.

3. Ruang Bebas RillRuang bebas rill (bus spacing) dari G.I. harus ditentukan kekuatan isolasinya terhadap tegangan lebih frekuensi rendah, surja hubung dan surja petir sehingga selalu tidak lebih rendah daripada peralatan gardu. Dengan demikian, tidak mungkin terjadi lompatan sebelum peralatan mengalaminya. Untuk memenuhi persyaratan ini perlu diperhatikan beberapa ketentuan yang akan diperinci lebih lanjut : Jarak isolasi minimum ke tanah adalah jarak minimum penghantar ke tanah atau ke isolator yang mempunyai potensial yang sama dengan tanah Jarak isolasi minimum antar fasa adalah jarak minimum antara fasa-fasa atau isolasi yang mempunyai potensial yang sama dengan fasa-fasa; jarak yang melebihi harga ini harus tetap ada dalam keadaan operasi bagaimanapun (keadaan udara apapun) serta ayunan penghantar yang disebabkan oleh angina tau arus hubung-singkat dan sebagainya Ruang bebas Standar adalah harga-harga standar dalam perencanaan rill dan ditentukan agar supaya jarak isolasi itu selalu lebih besar dari jarak minimum dalam keadaan yang bagaimanapun, dengan memperhitungkan diameter penghantar, ayunan penghantar akibat angin atau arus hubung-singkat, dan sebagainya.

4. Kekuatan Isolasi Kabel tenagaKekuatan isolasi dari kabel yang berminyak untuk tegangan lebih dari 66 kV, dalam standar Jepang ditentukan sebagai berikut : Pengujian ketahanan tegangan impuls harus dilakukan pada 110% dari BIL pada suhu yang sesuai dengan suhu maksimum yang diizinkan pada 120% untuk suhu normal Unutk pengujian ketahanan tegangan frekuensi rendah ada dua macam pengujian: pengujian ketahanan tegangan frekuensi rendah atas kabel di dalam haspelnya (selama 10 menit) dan pengujian ketahanan tegangan frekuensi rendah untuk waktu yang lama (6 jam) atas sepotong

BAB V

5.1 SISTEM KONTROL PENGAWASAN & KEAMANAN 5.1.1 Kontrol Pengawasan1. Pengawasan dan PencatatanTujuan dari pengawasan di dalam G.I. adalah untuk mendapatkan gambaran keadaan operasi sistim tenaga listrik dan kondisi peralatan agar supaya fluktuasi abnormal pada sistim dan peralatan dapat diketahui. Oleh karena itu perlu diawasi tegangan, arus, daya, terbuka atau tertutupnya pemutus beban dan pemisah, keadaan operasi dan gangguan pada pengatur tegangan dan peralatan lainnya dalam gardu. Keterangan-keterangan yang penting ini dikumpulkan didalam ruang kontrol pusat dengan cara pengawasan terpusat (centralized supervision). Tujuan daripada pencatatan dalam gardu adalah untuk mencatat keadaan operasi dari sistim dan peralatan, data ini berguna untuk perancangan instalasi, perancangan pemeliharaan dan operasi sistim. Data ini dicatat dengan instrumen pencatat otomatis.

2. KontrolBekerjanya pemutus beban dan pemisah dalam operasi normal, bekerjanya bermacam-macam pengatur tegangan dan operasi yang ekonomis dari transformator, semuanya dikontrol oleh operator berdasarkan pertimbangannya (judgment) dan jadwal yang ditentukan lebih dulu. Dalam G.I. modern beberapa daripada pekerjaan di atas juga dikontrol oleh alat pengontrol otomatis, supaya bekerjanya cepat dan tanpa mengandung unsur kekhilafan manusia serta untuk menurunkan biaya operasi.Pengontrolan tegangan dalam G.I. biasanya diatur sehingga tegangan pada sisi transmisinya selalu memberi tegangan pada sisi tegangan rendahnya, dengan harga yang dikehendaki.Tegangan yang dikehendaki sering berubah-ubah menurut waktunya dalam sehari. Kapasitor shunt dan reaktor shunt mungkin dioperasikan berdasarkan jadwal yang telah ditentukan lebih dulu menurut jangka waktu tertentu dalam sehari, tetapi mungkin pula dikerjakan dengan tangan (manual) oleh operator untuk mempertahankan tegangan yang dikehendaki.Trafo dengan pengubah tap berbeban biasanya dikontrol secara otomatis menurut jadwal tertentu atau oleh arus beban agar supaya tegangan standar dipertahankan pada sisi tegangan rendah. Kadang-kadang dipakai pula sistim pengontrol daya reaktip otomatis yang terpusat, agar supaya diperoleh keadaan operasi sistim tenaga yang rasionil dengan memperhatikan tegangan, pengurangan rugi-rugi. aliran daya yang baik dan kerja effektif dari alat-alat pengatur.Pentupan kembali rangkaian secara otomatis (automatic reclosing) dipakai untuk memulihkan keadaan operasi secara otomatis dalam keadaan gangguan. Alat penutupan kembali ini dapat menghilangkan gangguan dalam gardu; memilih rangkaian penerima bila terjadi gangguan total; memasukkan saluran kembali, sesudah terjadi gangguan pada saluran tersebut; menukar rangkaian bila frekwensi jatuh; dan menemukan titik gangguan dengan membuka pemutus beban, bila terjadi hubung-singkat-tanah yang tetap (permanent).Bila pemutus beban dari saluran transmisi terbuka secara otomatis, maka penutupannya kembali dilakukan secara otomatis (ada sinkronisasi untuk saluran paralel). Bila saluran udara distribusi terbuka secara otomatis, maka ia akan menutup kembali secara otomatis karena bekerjanya rele penutup kembali. Jika gangguan masih ada setelah penutupan kembali maka ia akan terbuka lagi. Bila saluran itu diperlengkapi dengan pembagi bagian otomatis(automatic section switches), saluran distribusi itu akan menutup kembali, dan pembagi otomatis itu yang akan memutuskan bagian yang terganggu. Bagian yang terganggu ini kemudian dapat diketahui dari penunjuk bagian (section indicator).3. Sistim Kontrol PengawasanKontrol pengawasan (supervisory control) biasa dilakukan oleh 3-4 regu bergantian, dan setiap regu terdiri dari satu sampai beberapa orang operator. Tugas kontrol pengawasan biasanya dilakukan secara bergiliran di antara mereka.Dalam kontrol pengawasan yang tidak terus menerus (intermittent) operator hanya bertugas mengawasi keadaan operasi pada saat-saat tertentu saja. Karena sering pada malam hari tidak ada seorang operatorpun di G.I. maka sangat perlu menyederhanakan pengawasan, pencatatan dan operasi, serta meninjau kemungkinan pemasangan meter pencatat dan alarm ke tempat Kepala G.I. (resident engineer), menyederhanakan sistim hubungan rangkaian utama, memakai alat-alat dengan keandalan yang tinggi dan memakai alat penutup kembali (recloser) otomatis.Dalam kontrol pengawasan dari jauh (remote) pengawasan atas beberapa G.I. dilakukan oleh gardu kontrol pengawasan yang terpusat. Pengawasan dan kontrol yang terus menerus dilakukan di gardu pusat dan kontrol serta pengawasan pada saat-saat tertentu dilakukan oleh pengawas keliling (patrol engineer) di G.I.-G.I. yang diawasi. Pada sistim kontrol ini, fasilitas rangkaian transmisi isyarat yang digunakan untuk kontrol pengawasan, dan pengaturan kendaraan keliling sangat perlu diperhatikan. Karena pentingnya sistim kontrol pengawasan ini akan diuraikan lebih lanjut.4. Sistim Kontrol Pengawasan dari JauhSistim ini mengontrol banyak peralatan dan melakukan pengukuran secara selektip. Semua obyek yang dikontrol dihubungkan dengan pusat pengontrolan melalui rangkaian penghubung (link circuit). Pengawasan terus menerus dilakukan melalui rangkaian penghubung yang terpisah (independent). Obyek kontrol dinamakan stasiun yang dikontrol atau sisi pembantu(subsidiary side) sedang stasiun yang mengontrol disebut stasiun induk (master station) atau sisi induk (parent side). Dalam stasiun induk terdapat panel kontrol (control board)guna kontrol pengawasan. Pada panel ini terdapat saklar kontrol dan lampu isyarat yang nomornya berkorespondensi dengan peralatan pada stasiun yang dikontrol, serta peralatan kontrol pengawasan jauh yang menghubungkan stasiun induk dengan stasiun pembantu.Peralatan kontrol pengawasan jauh banyak macamnya. Sistim yang disederhanakan (simplified) atau yang langsung menghubungkan stasiun yang mengontrol dan yang dikontrol melalui rangkaian kontrol. Meskipun untuk ini diperlukan banyak rangkaian isyarat, sistim ini banyak keuntungannya bila jumlah pokok yang harus diawasi sedikit atau bila lebih murah harganya dibanding dengan sistim yang lain, karena peralatannya sederhana. Keunggulan sistim ini operasinya cepat. Dalam sistim frekwensi (frequency type selection) kontrol dilakukan dengan mengirimkan berbagai isyarat dengan frekwensi tertentu kepada obyek kontrol melalui saluran penghubung yang sama.Diujung stasiun yang dikontrol frekwensinya dibedakan oleh filter sehingga kontrol dapat berlangsung seketika.Dalam sistim sandi (code type selection) sejumlah sandi bersangkutan dengan isyarat tertentu. Peralatan yang dikontrol dipilih dengan mengirimkan isyarat tadi. Salah satu contoh sistim ini tertera pada Gbr. 37.Dalam sistim sinkron (synchronous type selection) rele yang bersangkutan pada stasiun induk dan stasiun yang dikontrol bekerja serempak dan kontrolnya dilakukan dengan menyambung rangkaian penghubungnya. Cara memeriksa sinkronisasi banyak macamnya, yaitu dengan mengirim isyarat sinkronisasi dari stasiun induk atau dari stasiun yang dikontrol, dengan mengirim jawaban, dan sebagainya. Dalam Gbr. 38 ditunjukkan contoh sinkron dua-tingkat dengan sistim kembali dan pembandingannya (collation). Pada sistim ini perintah pemilihannya ditetapkan lebih dahulu; kadang-kadang dipakai cara mengombinasikan perintah dalam bentuk matriks atau cara menyingkat waktu kerja,karena perintah yang kemudian memerlukan waktu lebih lama dalam pemilihannya.Dalam pemilihan sistim-sistim di atas perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut:a. Pentingnya gardu induk dan jenis beban yang terhubungb. Jumlah bagian (item) yang dikontrol dan jumlah bagian yang menunjuk (indicated)c. Jumlah bagian yang harus diukur danjumlah bagian yang harus diawasi secara kontinud. Jumlah bagian yang berubah secara serentake. Batas waktu kontrol selektipf. Waktu penunjukan maksimumg. Jarak antara stasiun induk dan stasiun yang dikontrolh. Kondisi instalasi rangkaian isyarat.

5. Rele PengamanRele pengaman yang terpasang pada gardu induk, secara umum dapat dibagi menjadi 5 golongan:1) Pengamanan saluran transmisi2) Pengamanan ril.Di sini, jika rele salah-kerja, pengaruhnya terhadap sistim sangat besar (tidak seperti pada pengamanan terhadap alat atau saluran).Cara-cara yang dipakai untuk mencegah salah-kerja adalah sebagai berikut: Cara differensial tegangan, dengan menaikkan arus shunt yang mengalir melalui transformator yang jenuh pada saat gangguan di luar, dan menurunkan arus rangkaian differensial. Cara menghambat (restraining method) oleh komponen arus searah dan komponen harmonis, disini kekuatan menghambat oleh komponen arus searah dan komponen harmonis yang terkandung didalam arus lilitan tegangan rendah dipakai untuk menahan agar rele tidak bekerja akibat kesalahan transformator arus; dengan demikian maka hal ini memperkuat kekuatan penghambat terhadap gangguan di luar G.I. Cara perbandingan fasa, jika ada arus gangguan mengalir keluar dari ril maka dengan membandingkan fasanya dapat dilihat apakah gangguan itu terjadi di luar atau di dalam daerah yang dilindungi. Cara komponen gelombang dasar (fundamental-wave component method); karena seperti dalam arus rangkaian differensial dari transformator arus, komponen arus dasarnya sangat besar pada saat terjadi gangguan di ril, maka dipakai rele yang bekerjanya hanya oleh gelombang dasar, atau rele dengan filter yang melewatkan gelombang dasar

3) Pengamanan transformator.Rele differensial perbandingan (ratio) dipakai untuk pengamanan hubung-singkat antar fasa pada transformator. Karena hubungan trafo sisi tegangan tinggi dan sisi tegangan rendah sering berbeda, sehingga terjadi pergeseran fasa, maka hubungan rangkaian sekunder dari transformator arusnya harus dibuat sedemikian sehingga perubahan fasa itu dikompensasikan.Cara untuk mencegah salah-kerja dalam keadaan gangguan di luar transformator adalah dengan memberi karakteristik penghambat yang sebanding dengan arusnya, sehingga makin besar arus, makin besar pula arus differensial yang diperlukan untuk mengerjakan rele. Kekuatan penghambat itu diperoleh dari kedua gulungan penghambat yang dialiri arus dari kedua transformator arus atau dengan memberikan sejumlah listrik yang telah disearahkan dari setiap lilitan.

4) Pengamanan Pengatur Tegangan BerbebanPengamanan pengatur tenaga yang kecil kapasitasnya, biasanya termasuk dalam daerah pengamanan rele differensial transformator utamanya. Kelemahan cara ini adalah bahwa untuk gangguan di dalam pengatur tegangan rele itu kurang peka. Untuk pengamanan pengatur tegangan yang besar lebih baik dipakai rele keseimbangan arus (current-balance relay).5) Pengamanan Pengubah FasaUntuk pengamanan kondensator statis dapat digunakan: Rele beda tegangan; pada kumparan pelepasan dipasang lilitan sekunder, lalu tegangan antara blok di setiap fasa dibandingkan, dan beda tegangan yang timbul pada waktu gangguan pada elemen kondensator dideteksi oleh rele tegangan. Rele beda arus; disini gangguan dideteksi dengan membandingkan arus antara fasa yang satu dengan yang lain. Rele tekanan(pressure relay); rele ini mendeteksi perubahan tekanan yang mendadak di dalam tangki kondensator. Untuk mencegah salah-kerja akibat variasi tekanan yang biasa, cara yang dipakai adalah dengan mendeteksi pemuaian yang abnormal dari minyak di dalam tangki.

6) Pengamanan Alat-Alat Pembantu dan Transformator TeganganUntuk pengamanan transformator pemakaian sendiri dengan sistim pengetanahan netral tidak effektif dipakai rele arus lebih untuk gangguan hubung-singkat, dan rele tegangan lebih untuk gangguan 1-fasa ke tanah.Untuk pengamanan motor tegangan rendah sering dipakai saklar dengan penjatuhan oleh arus lebih yang mempunyai karakteristik kerja penundaan waktu. Juga banyak dipakai rele beban-lebih termis dan rele tegangan tak-seimbang.Keadaan abnormal pada transformator tegangan terjadi bila ada hubung-singkat pada lilitan, kawat terputus atau pengamanan lumer terputus. Semuanya ini menyebabkan salah-kerja atau gagal-kerjanya rele yang mempunyai elemen tegangan dan pengatur tegangan. Oleh karena itu, untuk mencegah salah-kerja rangkaian rele perlu dicegah bekerjanya bila terjadi keadaan tidak normal di atas. Keadaan abnormal itu dapat dideteksi dengan melihat perbedaan antara tegangan sekunder dari dua transformator tegangan yang dihubungkan pada ril yang sama, dengan menggunakan rele keseimbangan tegangan atau rele beda tegangan.

5.2 FASILITAS LAINNYA

1. Sistim Pendinginan1.1 Cara PendinginanJika dalam suatu gardu induk dipakai transformator dengan pendinginan air atau kondensator sinkron dengan pendinginan gas zat air, maka air pendinginnya diambil dari sungai, air bawah-tanah, bak pendingin, atau menara pendingin yang dibangun untuk sirkulasi air pendingin itu. Dalam ha] yang terakhir, air bawah-tanah atau air minum kota dipakai untuk penambahan. Air minum kota, karena mahal, jarang dipakai, kecuali jika cadangan air bawah-tanahnya terbatas. Di kota-kota besar dimana harga tanah sangat mahal, pemakaian bak pendingin sangat tidak ekonomis; karena itu untuk G.I. darijenis pasangan-dalam atau bawah-tanah, dibangun menara pendingin di atas atap untuk sirkulasi air pendingin.Suatu contoh diagram sistematik tentang pendinginan diperlihatkan pada Gbr. 46.

1.2 Suhu dan Banyaknya Air yang Diperlukan Sebagai standar, di Jepang suhu air pendingin untuk peralatan ditetapkan tidak lebih dari 25C. Jika dipakai air sungai atau air bawah-tanah, maka hampir tidak ada persoalan, tetapi jika dipakai bak pendingin atau menara pendingin perlu diberikan perhatian khusus, karena dalam musim panas (atau di daerah tropis seperti Indonesia) air mencapai sekitar 30 - 35C dan hampir tidak pernah kurang dari 25C. Bila semua tenaga panas dari alat yang didinginkan diserap seluruhnya oleh air, maka banyaknya air pendingin yang diperlukan adalah :

1.3 Alat-Alat PendinginAda 4 jenis menara pendingin, yaitu menara semburan (spray), menara aliran udara alamiah (natural draft), menara pendingin atmosfir, dan menara pendingin aliran udara paksaan (forced draft). Menara semburan tidak terisi apa-apa di dalamnya. Air panas yang terpancar dari atas didinginkan oleh penguapan atau perpindahan panas ke udara yang tertarik ke atas dengan sendirinya (natural) atau yang sengaja dihembus dari bawah (forced). Meskipun cara ini telah dipakai untuk kondensator sinkron dengan pendinginan zat air, tetapi akhir-akhir ini tidak sering lagi digunakan karena sudah digantikan oleh cara pendinginan dengan menara dengan bahan pengisi di dalamnya. Pada cara pendinginan aliran udara alamiah air yang jatuh dari atas didinginkan oleh effek cerobong (chimney effect) yang terjadi karena menara itu terisi dan dindingnya diperpanjang beberapa meter.Pendinginan atmosfir hampir sama dengan cara kedua yaitu dengan membuat lobang-lobang ventilasi. Airnya didinginkan oleh aliran udara (angin) alamiah. Pada pendinginan aliran udara paksaan dipakai bahan pengisi; air panas jatuh dari atas dan didinginkan oleh udara yang dihembus ke atas dengan mesin.2. Pengetanahan dan Perisaian2.1 PengetanahanCara pembumian dikelasifikasikan menurut fungsinya sebagai berikut:a. Cara pengetanahan terpisah; ini digunakan untuk mengetanahkan arus yang sangat besar dari sambaran petir di arrester dan sebagainya.b. Cara dengan ril pengetanahan; ini digunakan untuk mengetanahkan peralatan untuk pemeliharaan dan mengetanahkan titik netral trafo.c. Cara pembumian gabungan;jika dalam pengetanahan terpisah tidak dapat diperoleh tahanan pembumian yang cukup rendah, maka pengetanahannya dihubungkan dengan ril pengetanahan.Cara perhitungan tahanan pembumian adalah sebagai berikut:

di mana R = tahanan pengetanahan dari batang pengetanahan (Ohm)L = panjang batang (cm)r = radius batang (cm)p = tahanan spesifik dari tanah (Ohm-cm)(b) n batang pengetanahan:

Kapasitas arus untuk kawat tembaga ditentukan oleh persamaan :

2.2 PerisaianTujuan dari perisaian (shielding) gardu adalah pertama-tama melindungi ril dan peralatan terhadap sambaran petir langsung, disamping sebagai pelindung elektrostatik dan elektromagnetis. Kemungkinan sambaran petir langsung ditentukan oleh posisi G.I. dan keadaan daerahnya. Pada umumnya kemungkinan sambaran petir langsung pada G.I. lebih kecil daripada saluran transmisi. Karena tegangan abnormal yang timbul akibat sambaran petir langsung itu melebihi kemampuan pengamanan arrester, sehingga peralatan tidak dapat diamankan secara sempurna, maka G.I. itu harus dilindungi sepenuhnya oleh batang penangkal petir (lightning rod) atau kawat tanah udara (overhead ground wire). Demikian pula saluran transmisi sampai kira-kira 3 km dari gardu juga harus dilindungi dengan kawat tanah udara sehingga sambaran petir langsung kepadanya di dekat G.I.dapat dihindarkan.Dari dua cara perisaian di atas pada umumnya yang dipakai adalah perisaian dengan kawat udara.

3. Peralatan Lain-Lain3.1 Alat Pencuci IsolatorGardu-gardu di daerah dengan pengotoran udara (air pollution) perlu diperlengkapi dengan alat untuk mencuci isolator dengan air agar supaya keadaan kontaminasinya dapat dikontrol di bawah harga tertentu. Ada 2 cara pencucian: pencucian berhenti (stop washing) dan pencucian bertegangan (hot-line washing). Cara yang dipilih tergan tung dari pentingnya G.I. dan keadaan setempat. Alat pencuci berhenti dipasang pada tempat yang cocok dalam G.I. dan dipakai pula sebagai pemadam kebakaran. Alat pencuci bertegangan ada jenis yang tetap (fixed) ada yang dapat dipindah-pindah, Pencucian harus dilakukan setelah diyakini bahwa keadaan kontaminasi isolator melebihi harga batas tertentu. Air pencuci perlu bertahanan jenis tinggi (lebih dari 5 kilo-Ohm-cm).3.2 Penerangan Penerangan minimum yang diperlukan dispesifikasikan di dalam standar teknik (engineering standards).Dalam kamar kontrol penerangan tidak langsung lebih disukai, untuk menghindari pantulan oleh meter-meter dan sebagainya. Untuk penerangan di luar, perlu dipasang lampu-lampu untuk memungkinkan dilakukannya pekerjaan waktu gelap.3.3 Alat Pemadam Kebakaran G.I. harus mempunyai alat pemadam kebakaran yang memenuhi ketentuan- ketentuan yang berlaku untuk mencegah meluasnya api ke alat-alat di sekitarnya. Khususnya untuk penyimpanan minyak isolasi melebihi jumlah tertentu,di Jepang harus diikuti peraturan pemerintah tentang cara perlakuan bahan-bahan yang berbahaya.3.4 Ventilator Pada umumnya ventilasi diperlukan untuk gedung di mana orang tinggal atau alat-alat terpasang. Untuk G.I. pasangan-dalam ventilasi harus mendapatkan perhatian sepenuhnya. Maksud ventilasi adalah untuk mempertahankan suhu di sekitar alat-alat di bawah suhu standard, untuk mengontrol suhu ruangan dan menyaring debu di kamar kontrol dan kamar rele, serta untuk membuang ke luar gas beracun, seperti, di kamar batere.3.5 Fasilitas Tambahan Pintu, dinding, pagar, jalan untuk pengangkutan dan pemeliharaan serta fasilitas pembuangan air diperlukan dalam G.l. Pekarangan G.I. sebaiknya dilapisi dengan batu kerikil untuk mengurangi tegangan kontak dan tegangan langkah, mencegah masuknya ular, merembesnya air, dan membuat pemandangan Iebih baik. Di sekitar alat yang memakai minyak isolasi, seperti trafo, harus disediakan ruang yang cukup untuk batu kerikil supaya dapat dihisap minyak yang mengalir ke luar akibat gangguan pada alat tersebut.

BAB VI

6.1 KONSTRUKSI GARDU INDUK1. PerancanganHal-hal yang perlu diperhatikan dalam perancangan adalah :a. Kecenderungan kenaikan kapasitas dalam sistim meliputi jumlah trafo, jumlah rangkaian cabang yang harus dibangun pada tahap permulaan dan berapa kapasitas tambahan yang harus disediakan untuk perluasan yang akan datang. Perbandingan ekonomis tentang mana yang lebih baik, apakah memasang pemutus beban yang kecil dulu untuk kemudian diganti dengan yang lebih besar, atau sekaligus memasang yang besar sejak permulaan, tergantung dari perkiraan kecepatan naiknya kapasitas sistim.b. Sifat G.l.; dalam hal ini ditentukan apakah akan dipakai sistim ril tunggal ataukah sistim ril ganda; ini tergantung pula dari sifat dan pentingnya G.l.c. Kwalitas tenaga yang harus diberikan; jangkauan (range) penyetelan tegangan ril dan besar daya reaktif yang harus dikompensasikan atau dibangkitkan sudah harus masuk dalam rencana. Dari ini semua dapat ditentukan jangkauan jenjang (tap) dari trafo, perlunya lilitan tersier dan kapasitasnya untuk menyediakan daya reaktif dan kapasitas alat pengubah fasa. Keandalan penyediaan oleh sistim transmisi masing-masing harus diketahui pula. Pemilihan cara pengaturan hubung-putus (switching arrangement) tergantung dari dapat tidaknya tenaga diambil dari G.J. lain atau saluran transmisi lain, atau perlu tidaknya menyediakan sistim ril ganda, apabila aliran terhenti karena gangguan atau karena pemutusan yang disengaja. Juga alat-alat pengaman harus direncanakan sesuai dengan keandalan yang diperlukan.d. Keadaan setempat; jenis gardu induk ditentukan oleh letaknya: di tengah atau di luar kota. Dalam keadaan tertentu perlu diusahakan langkah-langkah untuk mengatasi persoalan suara berisik di G.l. Dalam perancangan harus diperhatikan pula keindahan kota.

2. Detail RancanganDetail yang barns ditentukan dalam perancangan adalah:a. Kapasitas G.I. dan jumlah trafo.b. Tegangan ril.c. Banyaknya saluran transmisi.d. Jangkauan penyetelan tegangan ril dan kapasitas dari alat pengubah fasae. Jenis G.I.f. Lokasi G.I. dan luasnya.g. Hubungan rangkaian utama.

3. Perencanaan3.1 Rencana DasarDalam rencana dasar (basic design) hal-hal berikut harus ditetapkan lebih dulu sebelum dimulai rencana detail:(a) Hubungan rangkaian utama.(b) Sistim pemakaian sendiri.(c) Kapasitas pembawa arus dari ril-rilnya.(d) Kapasitas pemutusan dari pemutus beban.(e) Jenis penghantar ril: ril tegang (strain bus) atau ril kaku (rigid bus)(f) Tahanan pengetanahan yang diperlukan.(g) Keadaan udara, ialah suhu maksimum dan minimum, ketinggian terhadap permukaan laut, kecepatan angin, pengaruh kontaminasi(h) Persyaratan dari lingkungan misalnya(suara) berisik terdengar(audible noise), (suara) berisik terhadap radio dan televisi (radio and TV noise).(i) Sistim kontrol dan pengamanan dari saluran transmisi dan alat-alat.

3.2 Rencana DetailPada saat rencana dasar mendekati penyelesaian, rencana detail dimulai; demikian juga pemilihan tempat, pembelian tanah, pengukuran tahanan tanah, pengukuran tanah dan studi pondasi. Rencana detail memuat hal-hal sebagai berikut:(a) Specifikasi alat-alat yang akan dibeli.(b) Lembar-lembar studi perencanaan (design study sheets), yang terdiri dari kebijaksanaan (policy) perencanaan, laporan survey, data perbandingan dari berbagai gagasan perencanaan, perhitungan perencanaan dan alasan-alasan pemilihan alat.

4. Luasnya Tanah dan Tata-Ruang Peralatan4.1 Luasnya TanahLuas tanah yang diperlukan untuk berbagai kelas gardu induk pasangan-luar secara kasar ditunjukkan dalam Tabel 16.

4.2 Tata Peralatan dan GedungHal-hal yang harus diperhatikan sebagai berikut: a. Jika mungkin, gedung utama harus dibangun di tengah dan menghadap ke Selatan untuk menghemat kabel kontrol dan untuk memudahkan operasi sehari-hari.b. Susunan peralatan yang teratur dan tata ruang keseluruhan yang sederhana, Dengan sistim hubungan yang sama pada setiap hubungan ke ril, akan memudahkan operasi dan pemeliharaan gardu pula.c. Ruang untuk rencana perluasan yang akan datang, pengangkutan alat-alat inspeksi dan pemeliharaan, harus pula diperhatikan.d. Pemutus beban dari trafo saluran cabang dan pemutus beban penghubung ril (bus-tie breaker) disusun sedemikian sehingga aliran arus pada keadaan operasi normal adalah seimbang. Aliran daya yang besar yang hanya melewati suatu bagian ril harus dihindari.e. Panel-panel pembantu dan kompresor udara untuk peralatan hubung harus ditempatkan didekat alat yang memerlukannya. Tanki minyak dan gudang penyimpanan minyak diatur tempatnya sehingga kalau terjadi kebakaran apinya tidak akan menjalar ke alat lain. 4.2 Pemilihan LokasiBila rencana dasar telah mendekati penyelesaian, pemilihan lokasi dimulai. Pada tahap ini hal-hal berikut harus diperhatikan:a. Hubungan geografis dengan daerah asuhan konsumen.b. Mudahnya saluran transmisi masuk.c. Harga tanah.d. Mudahnya pengerjaan tanah.e. Keadaan lingkungan; bila letaknya dekat dengan daerah tempat tinggal harus diselidiki perlu atau tidaknya dilakukan usaha untuk mencegah berisik dan pengaruh terhadap radio dan T.V., serta perlu tidaknya diperhatikan segi keindahan untuk menyelaraskan dengan keindahan kota.f. Jalan untuk pengangkutan alat-alat berat; alat yang akan menimbulkan persoalan karena beratnya adalah transformator dan kondensator sinkron. Jika pengangkutan trafo menjadi persoalan, salah satu cara penyelesaiannya adalah dengan menghimpun (assembling) trafo itu ditempat pembangunan. Tetapi cara ini tidak dianjurkan karena soal keandalannya. g. Persoalan pembuangan air dan tingginya banjir; jika letak G.I. dekat dengan sungai, cara pengeringan (pembuangan) air harus dipikirkan lebih dulu dengan memperhatikan catatan meteorologis tentang banjir masa lalu atau keterangan yang diperoleh dari rakyat yang telah lama tinggal di daerah itu. Jika ternyata tanah harus dinaikkan agak banyak, maka hal ini menjadi tidak ekonomis.h. Air untuk pembangunan dan air pendingin; selama pembangunan diperlukan air untuk pekerjaan semen (beton) dan untuk keperluan hidup pekerja-pekerjanya.

4.3 Gedung dan Fasilitas Pembantu1. Gedung UtamaGedung utama dari G.I. pasangan-luar untuk tegangan kurang dari 77 kV kebanyakan terdiri dari gedung satu lantai, sedang untuk tegangan lebih dari I IO kV, biasanya gedung dua lantai (bertingkat). Untuk G.I. pasangan-dalam, biasanya dipakai gedung yang lebih tinggi untuk menurunkan biaya pembangunan dan luas tanah, meskipun hal ini juga tergantung dari besarnya2. Ruang Kontrol dan Ruang ReleUntuk ruang kontrol dan ruang rele harus diperhatikan hal-hal berikut:a. Jendela harus dibuat selebar mungkin untuk memperoleh pandangan yang jelas ke pekarangan. Kacanya harus cukup kuat supaya tidak pecah oleh angin kencang.b. Harus dipertimbangkan juga untuk menutupnya rapat-rapat terhadap berisik peralatan, khususnya dari trafo.c. Seyogianya dipakai penerangan tak langsung atau setengah tak langsung. Jika terjadi pantulan cahaya pada kaca-kaca instrumen, pantulan itu akan menyebabkan sukarnya pembacaan. Gangguan semacam ini harus dihindari. Caranya adalah dengan memilih jenis dan posisi lampu dengan hati-hati,d. Dalam kamar di mana dipasang rele pengaman yang peka, dianjurkan untuk memakai alat pendingin udara (air conditioning).e. Jika kabel kontrol masuk dari luar dengan lebih dulu disambungkan pada papan terminal di dalam kamar penata kabel (biasanya di bawah lantai), dan setelah itu baru dihubungkan ke panel kontrol dan panel rele (di atas lantai), maka hal ini akan memudahkan pemeriksaan dan pemeliharaannya.

3. Ruang Transformator dan Ruang Peralatan PembantUntuk ruang trafo perlu diperhatikan hal-hal berikut ini: Pada G.I. pasangan-dalam satu unit atau beberapa unit harus dipisahkan oleh dinding atau pintu tahan api. Jika dipakai trafo dengan pendinginan minyak yang dipaksakan (forced oil-cooled transformer), radiatornya ditempatkan di luar gedung sehingga ruang gedung dapat dihemat. Jika sirkulasi udara secara alamiah sukar terjadi, perlu dipasang kipas angin untuk mencegah naiknya suhu ruangan melebihi suhu nominal. Pipa pembuang minyak yang berguna pada saat ada gangguan harus mem buang minyak ke luar gedung. Jika buangan minyak itu membahayakan gedung di sekitarnya, harus disediakan tanki pengumpul minyak itu.Untuk ruang batere perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut: Ruang ini tidak boleh terkena sinar matahari langsung, lembab atau bergetar. Karena batere mengeluarkan gas, ventilasi dan pengeringannya memerlukan perhatian khusus. Cat anti-asam harus dipakai pada dinding, bagian-bagian logam dan kerangka landasan, serta lantainya harus diberi lapisan aspal. Tempat penyimpanan air sulingan (distilled) dan asam belerang cair harus diperhatikan. Jika kapasitas batere besar, maka susunannya harus dibuat dua atau tiga tingkat untuk menghemat luas lantai.

4. Gedung-Gedung PembantuDi gardu induk, kira-kira 3 - 7 m2 dari gedung utama dipakai untuk gudang. Di G.I. yang besar, ada kalanya dibangun gudang yang terpisah untuk menyimpan material dan onderdil (spare parts). Rumah tinggal karyawan harus diadakan sehingga pekerja malam dapat beristirahat dengan baik; tempatnya harus dipilih sehingga tidak terganggu oleh suara berisik dari trafo.Pada G.I. yang kecil ada kalanya kompresor diletakkan di dalam gedung utama, meskipun sebaiknya dibangun ruang yang terpisah karena menimbulkan suara berisik. Tanki udara utamanya tidak boleh kena sinar matahari langsung. Untuk mencegah kerusakan isolator oleh debu, pekarangan gardu harus dilapisi dengan batu kerikil atau rumput. Belokan jalan-jalan tidak boleh terlalu tajam untuk mempermudah pengangkutan trafo. Untuk maksud keamanan, sebaiknya dibangun dinding di sekeliling G.J. yang dekat dengan kota, atau pagar untuk G.I. lainnya.

4.4 Bangunan Baja Pasangan-Luar1. KelasifikasiKelasifikasi bangunan luar menurut bahan yang dipakai adalah bahan baja, kolom beton dan kolom kayu2. Syarat-Syarat Perencanaan :

3. Besar Kolom dan Belandar

4. Perhitungan TeganganAda dua cara perhitungan tegangan (stress): yang satu dengan menganggap hubungan antara kolom dan belandar sebagai struktur pasak (pin structure), yang lain disebut cara Rahmen, yaitu dengan menganggapnya sebagai hubungan yang tunggal.5. Pemasangan Peralatan dan Penarikan Kabel Atas-TanahPemasangan peralatan dalam gardu induk harus dilakukan dengan secermat-cermatnya, dengan memperhatikan hal-hal sebagai berikut: Agar jadwal dapat ditepati, semua bahan dan alat-alat kerja (tools) harus diperiksa dan dipersiapkan sebaik-baiknya. Instalasi dan penyetelan peralatan baru dilakukan sesudah konstruksi dan cara penanganannya dipelajari dengan baik. Semua peralatan listrik harus ditangani dengan hati-hati karena biasanya terdiri dari bagian-bagian yang mudah pecah (isolator). Jenis dan jumlah bagian-bagian logam dari isolator dan kabel harus diperiksa baik-baik agar tidak terjadi kekeliruan pemasangan karena rupanya sering sama, meskipun ukuran, kekuatan dan tempat pemasangannya berbeda. Pemindahan peralatan yang besar atau panjang perlu dilakukan dengan hati-hati agar tidak mengenai bagian-bagian gardu yang bertegangan. Bushing dan pelat-pelat terminal tidak boleh dikenakan beban lebih. Tempat pemotongan kawat penghantar harus dipilih sebaik-baiknya dan kelem (jig) dipasang setepat-tepatnya (di tempat kawat yang ditekan). Dalam pengerjaan kabel atas-tanah konstruksi penopang tidak boleh dibebani tegangan (stress) yang berlebihan. Untuk mencegah terjadinya kekeliruan pada instalasi atau sambungan kabel kontrol (control cables) harus dipasang tanda-tanda dengan huruf (tag)guna menunjukkan tempat-tempat yang harus dihubungkan. Kabel-kabel kontrol tidak boleh dikenakan tegangan (stress) yang berlebihan. Sarung (sheath) kabel sebaiknya ditanahkan pada kedua ujungnya

6. JadwalOleh karena datangnya peralatan-peralatan utama (transformator, pemutus beban, panel distribusi, dsb.) sejak dipesan cukup lama, maka jadwal pembangunan gardu induk dimulai sejak spesifikasinya ditetapkan.7. PengujianPengujian-pengujian utama yang perlu dilakukan pada gardu induk adalah sebagai berikut: Pengujian ketahanan pada transformator: Pengujian ini dilakukan sesudah tahanan isolasi transformator diukur dengan Megger.Tegangan diterapkan berangsur-angsur, dengan menggunakan transformator penguji, kapasitor sinkron atau generator dari pusat listrik yang berdekatan. Cara lain adalah dengan menggunakan tahanan air. Pengujian kenaikan suhu pada transformator: Salah satu cara adalah dengan membebani transformator dengan beban sebenarnya dari jaringan yang berdekatan. Bila beban jaringan tidak cukup besar, maka kondisi beban penuh dapat dicapai atau ditirukan dengan mematikan radiator dan menghitung kenaikan suhu pada beban penuh. Pengujian pemutus beban: Sesudah dipasang dan disetel, pemutus beban diuji untuk mengetahui apakah karakteristik pemutusannya masih sama dengan keadaan waktu diuji (acceptance test) di pabrik atau tidak. Yang diuji sekarang adalah waktu membuka (opening time), waktu menutup (making time) serta perbedaan waktu membuka dan menutup pada ketiga fasanya. . Pengujian panel kontrol dan rele: Untuk ini ada dua jenis pengujian, yakni pengujian sendiri-sendiri dan pengujian keseluruhan (individual dan overall test). Pada pengujian sendiri-sendiri, karakteristik dari setiap instrumen yang terpasang, saklar-saklar dan rele, diuji. Untuk pengujian rele digunakan penguji rele jinjingan (portable relay tester). Pada pengujian keseluruhan, rangkaian kontrol dan rangkaian pelindung diperiksa urutan kerjanya. Kesalahan sambungan, misalnya antara rele dan gulungan kerja (tripping coil) dari pemutus beban, diperbaiki. Pengujian tahanan pembumian: Untuk ini digunakan instrumen khusus tetapi yang juga dipakai untuk mengukur resistivitas tanah dan elektroda pembumian yang sederhana. Karena jaringan pembumian sebuah gardu induk sama luasnya dengan luas gardu itu sendiri, maka elektroda pembantunya tidak boleh diletakkan terlalu dekat kepada gardu, supaya nilai tahanan yang diukur tidak terlalu rendah.

BAB VII

7.1 OPERASI DAN PEMELIHARAAN GARDU INDUK

1. Operasi Gardu Induk1.1 Cara OperasiOperasi gardu induk menyangkut supervisi, pencatatan, kontrol dan penyetelan kondisi operasi dari semua peralatan, demikian pula patroli harian, perbaikan kecil dan tindakan-tindakan darurat waktu ada gangguan..Untuk memungkinkan tercapainya tujuan operasi perlu disusun pedoman operasi (operating manual) yang harus ditaati oleh setiap pekerja (operator) gardu. Pedoman ini berisi pokok-pokok berikut: Umum: antara lain menyangkut tujuan, peraturan umum dan riwayat operasi. Peraturan umum menyinggung masalah pembacaan instrumen, pengertian dan penaatan terhadap peraturan, kemajuan teknik, pengadaan tempat kerja yang memadai, pengamanan pertama, dan sebagainya. Tugas-tugas operasi: menyangkut organisasi, pencatatan data operasi, peralatan yang ada, kontrol terhadap peralatan, operasi peralatan, operasi dalam keadaan tidak normal, patroli, inspeksi, perbaikan, dan sebagainya. Peraturan lain: antara lain mengenai cara pencegahan bahaya kebakaran dan peralatan yang diperlukan serta penempatannya dalam gardu, pertolongan pertama, pencegahan pencurian, cara merubah buku petunjuk,dan sebagainya. Gambar-gambar, tabel-tabel dan formulir-formulir: antara lain mengenai diagram sistim tenaga listrik, sistim pipa minyak, sistim udara tekan, lintasan patroli, buku harian, formulir patroli dan inspeksi, dan sebagainya.1.2 Kontrol Peralatan dan Hubungan dengan Pusat Pembagi BebanUntuk menghindarkan terjadinya kesalahan operasi dan kontrol peralatan perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut: Instruksi-instruksi kontrol setiap kali harus ditegaskan kembali oleh sipenerima instruksi; demikian pula tujuan dan hasilnya. Kecuali untuk tugas-tugas kontrol yang sederhana atau bersifat darurat, prosedurnya harus diteliti lebih dahulu. Pelaksanaan kontrol yang sebenarnya dilakukan sesuai dengan lembar kontrol ini. Lembar ini memuat kontrol pemutus beban dan isolator, perubahan transformator tegangan, penguncian (locking) rele pengaman, kontrol katup (valve) udara tekan, dan sebagainya. Sebaiknya tugas kontrol dilakukan oleh dua orang, seorang sebagai pelaksana dan seorang lagi sebagai pemberi perintah dan pengawas. Sebelum dilakukan operasi peralatan semua lampu pilot (pilot lamp) dan instrumen yang bersangkutan ditegaskan posisinya. Hal ini diulangi lagi sesudah operasi dijalankan. Semua instruksi dari pusat pembagian beban, gangguan-gangguan yang terjadi dan penanggulangannya, kondisi operasi, situasi kerja, dan hal-hal yang dipandang perlu ditulis dalam buku harian, serta dilaporkan kepada petugas giliran berikutnya serta petugas-petugas lain yang bersangkutan.1.3 PencatatanSemua keadaan sistim dan peralatan dalam gardu harus dicatat perubahannya untuk kepentingan perancangan peralatan dan pemeliharaannya, perancangan operasi sistim serta penyelidikan gangguan. Perubahan yang kontinu dicatat dengan osiloskop otomatis dan pencatat gangguan otomatis. Hal-hal yang dicatat dan frekwensi pencatatannya tergantung dari kondisi peralatan dan cara pencatatannya. 1.4 Operasi dalam Keadaan Tidak NormalBila peralatan dalam gardu mengalami beban lebih karena ada gangguan, maka perlu diadakan tindakan pencegahan dalam waktu sesingkat mungkin. Gangguan perlu segera dilaporkan kepada petugas yang bertanggung-jawab. Karena hal ini sering terjadi, kapasitas beban-lebih dari setiap peralatan perlu dipelajari dan dijelaskan dalam buku petunjuk kerja.

2. Pemeliharaan dan Penanggulangan Gangguan pada Gardu Induk2.1 Gangguan Listrik dan PencegahannyaTugas pemeliharaan terperinci sebagai berikut : Patroli harian, inspeksi dan perbaikan: Selama beroperasi, peralatan diperiksa oleh indera manusia dan instrumen-instrumen pengukur. Pembersihan dan perbaikan kecil dapat juga dilakukan selama operasi. Jadwal patroli, peralatan yang harus diperiksa dan diperbaiki, ditentukan lebih dahulu serta dicatat dalam formulir-formulir yang disediakan. Jumlah patroli, inspeksi dan perbaikan ditetapkan berdasarkan konstruksi gardu, lamanya bertugas,kondisi kerjanya, dan sebagainya. Untuk gardu-gardu yang beroperasi dengan tiga regu bergilir (shift) biasanya frekwensi patroli adalah 1- 3 kali sehari. Inspeksi tetap (regular) dan perbaikan: Selain peralatan yang dapat diperiksa setiap hari (dan bila perlu diperbaiki), ada sekelompok peralatan lain yang harus diperiksa secara teratur (tetap, regular). Inspeksi khusus dan perbaikan: Inspeksi khusus dan perbaikan dilaksanakan bila kelihatan adanya ketidaknormalan pada inspeksi biasa, bila peralatan terlalu sering digunakan dan bila ada gangguan yang serius pada peralatan yang sama jenisnya.2.2 Gangguan Listrik dan PenanggulangannyaBila diperkirakan bahwa gangguan terjadi dalam lingkungan gardu, maka gangguan itu harus segera diatasi dan dilaporkan pada pusat pembagian beban. Bagian yang bertugas melakukan perbaikan mengusahakan agar peralatan yang rusak segera dapat diperbaiki serta mengurangi pengaruh gangguan dengan menyediakan pekerja dan bahan yang diperlukan, gardu induk mobil, dan sebagainya.3. Tindakan-Tindakan Pengamanan dalam Gardu3.1. Tindakan Pengamanan ManusiaCara-cara membuat kondisi kerja aman adalah sebagai berikut:a. Mengadakan daftar-check pekerjaan: Daftar ini memuat detail persiapan (termasuk pengamanannya) dan pelaksanaan kerja satu-per-satu, prosedurnya, standar penilaian keamanannya, perhatian khusus yang harus diberikan, dan sebagainya. b. Membuat konstruksi penopang yang diperlukan dan jaring pengaman untuk mencegah kontak dengan bagian-bagian yang bertegangan.c. Memasang tanda-tanda larangan masuk, bahaya, dan sebagainya.d. Memberi tanda-tanda pengaman ditempat kerja berupa tali, papan pemberitahuan, bendera, dan sebagainya.e. Menggunakan peralatan pengaman, misalnya, topi pengaman, ikat pinggang pengaman, sarung tangan karet, sepatu karet, dan sebagainya.f. Menegaskan pembagian tanggung jawab antara pekerjaan operasi dan pemeliharaan: sebelum pekerjaan (perbaikan) dimulai, prosedur pengamanan menjadi tanggung jawab petugas operasi, yang kemudian menyerahkannya kepada petugas pemeliharaan. Kepada para pekerja perlu diberikan pendidikan dan latihan keamanan yang mendalam sebagai berikut: Latihan keamanan: Biasanya diberikan dalam bentuk latihan kerja dalam industri (Training Within Industry, disingkat TWI). Kuliah-kuliah tentang keamanan. Pertunjukan film, slides dan siaran radio dan televisi tentang keamanan. Pendidikan lima menit: Disebut juga Tool Box Meeting (TBM), berupa demonstrasi kerja sebelum pekerjaan dimulai. Cara kerja standar yang aman: Sebelum pekerjaan yang baru dimulai, pekerjaan itu dianalisa lebih dahulu, dan cara kerja yang aman, tepat serta effisien ditetapkan. Kampanye tanpa-kecelakaan. Patroli keamanan3.2 Tindakan Pengamanan untuk Saluran Bertegangan Untuk keamanan para pekerja telah dibuat perkakas khusus untuk pekerjaan saluran bertegangan. Dalam gardu induk yang dapat dilakukan adalah: Pekerjaan pada saluran atau rangkaian by-pass (melepas dan menyambungnya). Melepas dan menyambung peralatan pada rangkaian yang bertegangan. Membersihkan saluran bertegangan dengan udara, misalnya membersihkan isolator dengan pembersih vakum (vacuum cleaner) atau udara bertekanan tinggi. Meminyaki (pelumas) bagian peralatan yang bertegangan. Mencuci isolator, bushing, dan lain-lain, dengan menyemprotnya dengan air. Mengukur suhu saluran yang bertegangan. Mengecat bagian peralatan yang bertegangan. Mencari isolator saluran bertegangan yang rusak TUGAS MATA KULIAHTRANSMISI DAYA ARUS BOLAK-BALIK

GARDU INDUK

DISUSUN OLEH :HILDA MEGA MARCELLA(03111004003)

JURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS SRIWIJAYA2014