Teknik Tenaga Listriktayang Pertama

7/22/2019 Teknik Tenaga Listriktayang Pertama

1/80

DASAR SISTEM

KETENAGALISTRIKAN

Oleh :

Heri sungkowo,SST,M.MT

Jakarta, 11 September 2008


2/80

Sistem tenaga listrik ialah semua

instalasi dan peralatan, yang

disediakan untuk tujuanpembangkitan, transmisi dan

distribusi tenaga listrik.


3/80

Pada garis besarnya suatu sistem tenaga

listrik terdiri dari :

Pusat pembangkit tenaga listrik

Penyaluran / Jaringan transmisi

dan Gardu induk

Jaringan distribusi


4/80

INDUSTRI

BISNIS

SISTEM PEMBANGKIT

GARDU

STEP-UP

SISTEM TRANSMISI SISTEM

DISTRIBUSI

GARDU

STEP DOWN

RUMAH

SOSIAL/

PUBLIK

PLTA

PLTD

PLTPPLTG

PLTU

PLTGU

KONSUMEN

TRAFO

STEP DOWN

SISTEM PENGUSAHAAN KETENAGA-LISTRIKAN

Saluran Transmisi

SUTET 500 kV

SUTT 150 kV

SKTT 150 kV

SUTT 70 kV

Saluran DistribusiSUTM 20 kV

SKTM 20 kV

SUTR 220 V

PLGN. TR

PLGN. TM

PLGN. TT


5/80

TEKNIK

TENAGA

LISTRIK


6/80

SALURAN

TRANSMISI TT

PROSES BISNIS TENAGA LISTRIK DARIPEMBANGKIT HINGGA SAMPAI KE KONSUMEN

GARDU INDUK

INDUSTRI

BESAR

JARINGAN

TEGANGANRENDAH 220 V

TRAFO

DISTRIBUSI

JARINGAN TEGANGAN

MENENGAH 20 KV

INDUSTRI KECIL

MALL

INDUSTRI

SEDANG

RUMAH TANGGA

PJU

SALURAN

TRANSMISI TT

PUSAT PEMBANGKIT

TENAGA LISTRIK

PLTA,PLTU,PLTG

PLTGU,PLTP,PLTD

NEXT


7/80

Sistem Distribusi Tenaga Listrik merupakan bagian yang takterpisahkan dari seluruh proses ketenagalistrikan dari

pembangkit hingga ke konsumen

SINGLE LINE DIAGRAMPENYALURAN TENAGA LISTRIK

~

11/150 kV 150/20 kV20 kV/220 V

NEXT

PEMBANGKITAN PENYALURAN DISTRIBUSI

Ak ibatnya :

Bi la salah satu bagian gagal beroperasi m aka al i ran tenaga

l istr ik akan terhent i dan konsumen t idak mendapatkan

pasokan tenaga l istr ik

Ak ibatnya :


8/80

PEMBANGKIT PLNSKALA KECIL :

- PLTM (Pusat Listrik Tenaga Mikro Hidro)

- PLTD (Pusat Listrik Tenaga Diesel)SKALA BESAR :

- PLTA

- PLTU

- PLTG

- PLTGU

- PLTP dll

Letak PembangkitListrik Skala besar

memerlukan

persyaratan

khusus

Letak PusatBeban (kota,

industri dll) juga

memiliki sebab

tertentu

SaluranTransmisi,

Gardu Induk

dan Saluran

Distribusi


9/80

PENYALURAN TEGANGAN TINGGI DI PLN

1. SALURAN TRANSMISI

SUTT (Saluran Udara Tegangan Tinggi) 70 kV dan 150 kV

SKTT (Saluran Kabel Tegangan Tinggi) 150 kV

SKLTT (Saluran Kabel Laut Tegangan Tinggi) 150 kV

GIL (Gas Insulated Line) 150 kV

SUTET (Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi) 500 kV


10/80

PENYALURAN TEGANGAN TINGGI DI PLN

2, GARDU INDUK (GI)

Gardu Induk Konvensional

Gardu Induk Isolasi Gas (GIS)


11/80

Dalam kesehariannya anda akan bekerja dilingkungan GARDU INDUK.

Apa yang dimaksud dengan

GARDU INDUK ???GARDU INDUK ???GARDU INDUK ???


12/80

mentransfer tenaga listrik daritegangan yang berbeda (TET keTT, TT ke TT, TT ke TM)

GARDU INDUKGardu Induk adalah suatu sarana instalasi tenaga listrik terdiri dari

peralatan-peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk :Rel I

Rel II

PMT PHT

CT

PT

LA

CTPT

LA

CT

PT

PMS Rel

PMS Line

PMT KOPPEL

LA

PT

PMT

KOPPEL

PMS Rel

CT

PT

LA

PMT PHT

CTPT

LA

PMT PHT

CT

LA

NEXT

pengukuran,

pengawasan,

pengamanan sistem tenaga listrik

pengaturan daya.


13/80


14/80

TRANSFORMATOR

Salah satu sebab mengapa arus bolak balik(AC) banyak dipakai dalam keperluan sehari-

hari adalah arus bolak balik mudahditransformasikan baik menaikkan maupun

menurunkan tegangan.

Untuk mentransformasikan tegangan atautenaga listrik digunakan peralatan yang disebuttransformator atau lebih dikenal dengan trafo

Apa yang dimaksud denganTransformator ???


15/80

TRANSFORMATORTransformator adalahsuatu alat listrik yangdapat memindahkan dan mengubah energi

listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik kerangkaian listrik yang lainmelaluisuatu

gandengan magnet dan berdasarkan prinsipinduksi elektromagnet.

ZuhalDasar TL 80

V1 V2

NEXT


16/80

BAGIAN-BAGIAN DARI TRAFO DAYA

INTI BESI :Inti Besi berfungsi untuk membangkitkan fluks yang

ditimbulkan arus listrik dalam belitan atau kumparantrafo.

Sedang bahan inti besi terbuat dari lempengan-lempengan baja tipis yang disusun berlapis bertujuan

untuk mengurangi panas yg di akibatkan oleh arus Eddy(Eddy current).

NEXT


17/80

Kumparan Primer - Sekunder

Kumparan primer dan kumparansekunder berupa kawat yangyang dibelitkan ke inti besi di

sisi primer dan sekunder.Kawat yang dililitkan terbuat

darikawat email yang beriso-lasi.

Isolasi bertujuan untukmemisahkan arus listrik yang

mengalir dalam kawat emailbaik isolasi antar lilitanmaupun dengan inti besi trafo

NEXT


18/80

TEORI DASAR TRANSFORMATOR TENAGA LISTRIK

Trafo terdiri dari dua gulungan kawat yang terpisahsatu sama lain yang dibelitkan pada inti yang sama

~

Saat kumparan primer dihubungkan ke sumber AC,pada kumparan primer timbul gaya gerak magnitbersama yang bolak balik dan flux magnit bersama

Akibatnya pada kumparan sekunder timbul gaya geraklistrik induksi sekunder yang lebih rendah atau tinggi

dibanding primer (tergantung jumlah belitan).

Bila kumparan sekunder dihubungkan ke beban makaakan timbul arus bolak balik sekunder


19/80


Trafo disebut tanpa beban jika kumparan sekunder dalam keadaan terbuka

~I0

Arus I0 sangat kecil terdiri dari arus pemagnet (IM) dan arus tembaga (IC)dimana IM mengakibatkan rugi inti (histerisis & eddy current).

Arus Tembaga (IC) relatif kecil shg dianggap = nol maka pada trafo tanpabeban hanya ada rugi inti.

I0 sinusoidal dan menghasilkan yang sinusoidal juga menghasilkantegangan induksi (nilai efektif): e1 = N1 (d /dt)

E1 =(N1.2..max.cost = (N1.2.f. max)/(2) = 4,44.N1.f. maxSama dengan sisi primer, E2= 4,44.N2.f. max

I0

IC

IM

E1 E2

V1

E1 N2 E2N1V1

E1E

2

N1

N2

= = a dimana a adalah perbandingan transformasi


20/80


Apabila kumparan sekunder dihubungkan dengan beban ZL, arus I2akanmengalir pada kumparan sekunder :

~

I1

E1 N2 E2N1V1

KEADAAN BERBEBAN

ZL

I2

V2

I2 =V2ZLyang menimbulkan gaya gerak magnet sebesar N2.I2

Disisi Primer juga timbul gaya gerak magnet : N1.I1Gaya Gerak Magnet primer = Gaya Gerak Magnet sekunder : N1.I1 = N2.I2

I2I1

N1

N2=

E1E2

N1N2

=

= aE1E2

N1N2

=I2I1

=


21/80

TRANSFORMATOR

V1V2

=N1N2

= aI2I1

=

I1 I2

NEXT

V1N1

N2V2

Dari formula diatas maka Transformatormentransformasikan :

Besaran tegangan antar rangkaian listrik yang berbeda

Besaran arus antar rangkaian listrik yang berbeda


22/80

RUGI-RUGI PADA TRAFO DAYA RUGI TEMBAGA

rugi yang disebabkan arus beban mengalir pada kawat

tembaga

RUGI BESI

- rugi histerisis : rugi karena fluks pada inti besi

- rugi arus eddy : arus pusar pada inti besi

EFESIENSI

efesiensi = daya masukdaya keluar

PERUBAHAN EFESIENSI TERHADAP BEBAN

pada kondisi beban tertentu trafo efisien. PERUBAHAN EFESIENSI TERHADAP FAKTOR KERJA (cos) BEBAN

semakin tinggi cos efesiensi semakin tinggi

NEXT


23/80

DIAGRAM RUGI TRAFO

KUMPARANPRIMER

FLUKSBERSAMA OUTPUT

KUMPARANSEKUNDERINPUT

Rugi Tembaga

Rugi Fluks Bocor

Rugi Besi : histerisis

dan Arus Eddy

Rugi Tembaga

NEXT


24/80

KELOMPOK HUBUNGANKelompok Hubungan lilitan primer dan sekunder

transformator antara lain : D, , Notasi hubungan :

D, Y, Z untuk sisi primer, dan d, y, z untuk sisi sekunderNotasi urutan fasa :

U, V, W untuk sisi primer, dan u, v, w untuk sisi sekunder

12

6

39

10

11 1

2

8

7 5

4

V

Misal hubungan primerD

U W

Misal hubungansekunder y

v

uw Dy11


25/80

12

6

39

10

11 1

2

8

7 5

4

V

U W

Dy5 ?

v

u

w


26/80

TRANSFORMATOR

Berdasarkan fungsi transformator(mentransformasikan arus dan tegangan) maka

transformator digunakan sebagai :

Transformator Dayamengubah besaran tegangan danarus guna keperluan penyalurantenaga listrik.

Transformator pengukuranMengubah besaran arus dan teganganuntuk keperluan pengukuran danproteksi sistem tenaga listrik.

NEXT


27/80

Transformator (trafo tenaga)

merupakan salah satuperalatan utama di GarduInduk.

Bila trafo tenaga ini rusak,

maka akibatnya cukup fataldan oleh karena itu ada yangmenyebut trafo daya sebagaijantungnya GI.

TRANSFORMATOR TENAGA

Transformator tenaga merupakan suatu alat listrik statis yangdipergunakan untuk memindahkan daya listrik dari satu

rangkaian ke rangkaian lain dengan mengubah tegangan dantanpa mengubah frekuensinya.

NEXT


28/80

(Yang ada dalam sistem PLN)

TRANSFORMATOR PENAIK TEGANGAN

TRANSFORMATOR PENURUN TEGANGAN

~

~

11/150kV

150/20 kV

NEXT


29/80

SUTM 20 kV 220/380 V

TRANSFORMATOR INTERBUS

Mengubah tegangan antar saluran transmisi

TRANSFORMATOR DISTRIBUSI

Mengubah tegangan menengah ke tegangan rendah

TR IBT500/150 kV

SUTT150 kV

TR IBT150/70 kV

SUTET500 kV

SUTT70 kV

TR DIST20kV/220 V

(Yang ada dalam sistem PLN)

NEXT


30/80

Transformator (trafo tenaga) berfungsi untuk

menyalurkan tenaga/daya listrik dengan cara

menaikkan atau menurunkan tegangan di GI.

TRANSFORMATOR TENAGA

Dari jumlah belitannya, ada dua macam trafo yaitu : Trafo satu fasa

Trafo 3 fasa

NEXT


31/80

TRANSFORMATOR DISTRIBUSI

Transformator Distribusi adalah peralatan listrik yang

berfungsi untuk menyalurkan tenaga listrik dengancara mengubah sistem tegangan listrik dari TeganganMenengah ( TM ) menjadi Tegangan Rendah ( TR )

untuk kemudian didistribusikan ke pelanggan.

NEXT

LOSSES TRAFO DALAM HUBUNGANNYA DENGAN


32/80

LOSSES TRAFO DALAM HUBUNGANNYA DENGANFAKTOR BEBAN UNTUK TRAFO 50 kVA

LOAD FACTOR LOSSES

(%) (%)

10 10.30

15 7.10

20 5.56

30 4.16

40 3.60

50 3.37

60 3.31

70 3.34

80 3.43

90 3.57

100 3.73

110 3.91

130 4.31

150 4.75

10.3

7.1

5.56

4.163.6 3.37

3.313.34 3.43 3.57

3.73 3.914.31

4.75

-1

1

3

5

7

9

11

10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 130 150

LOAD FACTOR LOSSES

(%) (%)

10 10.30

15 7.10

20 5.56

30 4.16

40 3.60

50 3.37

60 3.31

70 3.34

80 3.43

90 3.57

100 3.73

110 3.91

130 4.31

150 4.75

%

Load factors

LOSSES TRAFO DALAM HUBUNGANNYA DENGAN


33/80

LOSSES TRAFO DALAM HUBUNGANNYA DENGANFAKTOR BEBAN UNTUK TRAFO 100 kVA

LOAD FACTOR LOSSES

(%) (%)

10 5.15

15 3.55

20 2.78

30 2.08

40 1.80

50 1.68

60 1.65

70 1.67

80 1.72

90 1.78

100 1.86

110 1.95

130 2.16

150 2.38

.

3.55

2.78

2.08 1.8 1.68 1.65 1.67 1.72 1.78 1.86 1.952.16

2.38

0

2

4

6

10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 130 150

LOAD FACTOR LOSSES

(%) (%)

10 5.15

15 3.55

20 2.78

30 2.08

40 1.80

50 1.68

60 1.65

70 1.67

80 1.72

90 1.78

100 1.86

110 1.95

130 2.16

150 2.38

%

Load factors


34/80

TAP CHANGER TRAFOTap Changer adalah alat yang berfungsi untuk

mengubah perbandingan transformasi primerdan sekunder agar mendapatkan teganganoperasi sisi sekunder yang sesuai dengantegangan yang disyaratkan sebagai akibatterjadinya perubahan tegangan sisi primer.

Tap changer

NEXT

20 kV 400 V19 kV 380 V

a = 50a = 47,5

400 V


35/80

TAP CHANGER TRAFOOff Load Tap Changer : perubahan posisi

tap harus dilakukan dalam keadaan trafotidak bertegangan On Load Tap Changer :perubahan posisi tap

changer dapat dilakukan dalam keadaan trafo

bertegangan/berbeban

NEXT

150/20 kV

PERAN TRANSFORMATOR DALAM


36/80

PERAN TRANSFORMATOR DALAMSISTEM INTERKONEKSI

Transformator berperan sangat pentingdalam sistem ketenagalistrikan baik sisi

pembangkitan, penyaluran maupun

pendistribusiannya ke konsumenterutama untuk sistem ketenagalistrikanyang beroperasi dalam satu kesatuan

interkoneksi seperti sistem interkoneksi

ketenagalistrikan Jawa - Bali

NEXT

ILUSTRASI PERKEMBANGAN


37/80

~

~

~

~

~ ~ ~~ ~

~ ~ ~~~ILUSTRASI PERKEMBANGAN

SISTEM INTERKONEKSI

KOTA A

KOTA B

KOTA C

KOTA D

KOTA E

NEXT

KOTA BKOTA B

KOTA D

KOTA CKOTA C

KOTA E

SISTEM KELISTRIKANPENINGGALAN BELANDASISTEM KELISTRIKAN

PENINGGALAN BELANDA


38/80

KONFIGURASI JARINGAN SISTEMJAWA TIMUR

500 kV 150 kV 70 kV RENCANA

KETERANGAN :

Pmt Terbuka Operation Normal

PLTG 1-22 x 28 MVA

SST 2 Ke Blok 2-3154/6.3 kV 24-30

BLOK 1

PLTGU500/150 kV

1 = 500 MVABLOK 2, 3

PLTG1x20, 2x20.1,1x21, 1x21.35

PLTU2x100 MW2x200 MWKe PLGU Blok I

SST 1 154/6.3 kV-24-30

SST1 154/4.16 kV1X13 & 1X20

GRSIK 7

GRSIK 5GLMUR

1 = 102 = 20

BKLAN1 = 102 = 30

1 = 202 = 20

SAMPG PKSAN1 = 202 = 30

SMNEP

1 = 302 = 20

PLTU2 x 50 MWPERAK 5

PERAK 4

Ke SST70/3.45 kV

1 X 6

150/70 kV1 = 30

KABEL LAUT

TNDES

1 = 502 = 503 = 604 = 10

SWHAN

1 = 502 = 50

KPANG

1 = 60

MKBAN1 = 502 = 50

UDAAN

1 = 60 1 = 60

GBONG

DGRAN1 = 502 = 60

ISPDO

150/70 kV2 = 60

1 = 502 = 503 = 604 = 505 = 50

RNKUT

SLILO

1 = 502 = 603 = 60

NGGEL1 = 202 = 60

1 = 502 = 50

SIMPG

WKRMO

1 = 60

KABEL TANAH

KJRAN

1 = 502 = 50

UJUNG

1 = 302 = 30

WARU5150/70 kV1&2 = 393&4 = 60

5&6 = 507 = 30

WARU4

1 = 80MPION

1 =17.52 =17.53 = 30

150/70 kV1 = 50

BDRAN5BDRAN4B

A

PRONG

1 = 202 = 103 = 20

RJOSO1 = 37.5

2 = 37.5

GDTAN1 = 602 = 30

1 = 60

GRATI5

GRATI7

PLTGU500/150 kV

500 MVA

BLOK .IIBLOK .I3 x 127.5 MW

Ke SST.2150/6.3 kV2 x 24-30

GNDNG

1 = 202 = 20

KRSAN

PITON7

PITON5

PLTU2 x 400 MW

1

2500/150 kV

1 = 500 MVA2 = 500 MVA

Ke SST 1.2150/10 kV

2 x 30-40-60

1 = 40

BNGIL5

BNGIL4

BA

150/70 kV

3 = 204 = 20BCKRO

1 = 502 = 20

(Trf Mobil)

2 1

SKRJO

1 = 20

PDAAN 1 = 302 = 203 = 30

1 = 50

PIER

PBLGO 1 = 352 = 203 = 50

BDWSO1 = 152 = 20

1 = 302 = 60

LJANG

TGGUL

1 = 302 = 60

SVC-25-50 MVAR

1 2

JMBER1 = 302 = 203 = 60

1 = 202 = 203 = 30

1 = 502 = 60

GTENG

BWNGI

1

2

KABELLAUT

1 = 10

GLNUK

PLTG

1 x 140MW

NGARA NSDUA1 = 302 = 203 = 30

KAPAL PSGRN

1 = 202 = 203 = 304 = 30

PLTD/GD 75.834 MWG 125.45 MW

MSC5 x 10MVAR

ASARI1 = 10

1 = 302 = 304 = 605 = 60

BRITI

1 = 16

PLTGPMRON1 = 30

2 = 30

GNYAR

1 = 302 = 30

1 = 202 = 20

STBDO

AMPRA

SANUR

1 = 302 = 30

1 = 202 = 10

KLANG1 = 502 = 50

SBRAT 7 SBRAT5

1 = 602 = 60

500/150/66 kV2x = 500 MVA

APRMA1 = 30

KSJTM

1 = 50

CERME

1 = 30

SGMDU5

SGMDU4150/70 kV

1 = 50 MVA

3 = 604 = 20

PKMIA

1 = 302 = 503 = 25

SMSIK

1 = 202 = 203 = 30

BRATA

LNGAN

1 = 302 = 30

BABATBJGRO

1 = 203 = 60

Ke CEPU

TUBAN

1 = 302 = 60

BSCU4 x 25 MVAR

KEREK1 = 502 = 503 = 50

TUBAN IIIPLN+KONS

1 = 502 = 50

DWIMA

1 = 30

MNYAR

2 = 601 x 50 MVA

MPIONSB

1 x 8

BBDAN

1 = 502 = 50

150/70 kV1 = 502 = 50

DYRJO5

DYRJO4

3 = 504 = 60

MIWON

8= 10

1 = 102 = 15

TARIK

BNGUN

1 = 14.42 = 14.43 = 0.4

SKTIH4

1 = 35 2 =39

SKTIH56 = 607 = 30

NGORO

1 = 202 = 30

CKBRU

1 = 60

2 = 60

AJMTO

2 1

1 = 152 = 10

MJGNG1 = 302 = 30

PLOSO

1= 302= 30

KTSNO

1x10 MVAR

2= 20

2x10 MVAR

JKTAS

1 = 60

BNRAN5

BNRAN4

150/70 kV1 = 352 = 503 = 35

4 = 305 = 60

1 = 12.52 = 12.5

PARE

1 = 202= 101 = 10

2 = 20

PLTA2 x 18 MW

TLGNGA

B

1 = 302 = 16

4 = 20

TLGPA

1 = 20

BLTRU

1 = 202 = 30

PLTALDOYO

1 x 4.5 MW

WLNGI4 WLNGI5150/70 kV

1 = 60

3 = 30

PLTA2 x 27 MW

STAMI5

PLTA3 x 35 MW

SIMANPLTA3 x

3.6 MW

APLTA

MDLAN1 x 5.6 MW3 x 5.8 MWSKLING

3 = 304 = 30

150/701 = 302 = 30

1 = 6

PLTA

SLRJO

1x 4.48 MW

KKTES

1 = 20

PLTA

2 x 14.5 MW

SGRUH

1 = 30

KBAGN5

KBAGN4

150/70 kV1 = 502 = 353 = 35

4 = 605 = 30

GPGAN

1 = 20

PLHAN1 = 302 = 20

PAKIS

2 = 30

LWANG

1 = 302 = 30

PNMAS

BLBNG

BA

3 = 10

1 = 202 = 30

PLTUTANJ. AWAR-2

1 = 20

KE UNGARAN

2 = 603 = 60

BLBDO1 = 60

1 = 30

2 = 10

SYZAG

1 = 102 = 31

AB

1 = 202 = 20

NGJUK

CRBAN1 = 202 = 10eks TLGPA

Ke SRGEN

NGAWI1 = 202 = 60

MNRJO5MNRJO4

B

5 = 506 = 60BSCU

5 x 10 MVAR

DLOPO

2 = 20

1 = 10

PLTAMADIUN6.1 MW

GGRAM

TGLEK

AB

PNRGO

1 = 20

PCTAN1 = 202 = 10

1

2

1 = 202 = 10

MRGEN1 = 102 = 10

MGTAN

KABEL TANAH

JumperT. 42150/70 kV

1 = 352 = 353 = 35

A

2 X 10 MVAr

10 MVAr

10 MVAr

2 = 30

2x25 MVAR

PBIAN

1 = 602 = 20

1 = 6

TUREN

1 = 302 = 20

AB

3 = 50 4 = 355 = 50

150/70 kV

2

1

2

1KE PEDAN

500/150/66 kV500 MVA

KDIRI 7 KDIRI 5

21

Kondisi bulan Juli 2005

1 = 302 = 30

1 = 152 = 15

1 = 302 = 20

Trf. Mobileks Blbdo

Tgl.11-08-04

tidak operasi

GIS terbakar

2 x 40 MW

3 = 60( // eks JAKER)

5 = 66 = 67 = 6

1 = 502 = 50

25 MVAr

PYANG1 = 30Ops.

15 Jan 05

Trf. 2 ( Mobil)Energize tgl. 21-03-051 = 30

2 = 30 (Op. 24 Apr05 eks.Jabar)

1= 10 (dilepas)Tgl.20-05-2005

(Op. Single Phi tgl 15-05-2005)

Op. Double Phitgl 26-05-

2005

SUPD

TENGAH

SUPDBARAT

SUPDTIMUR

BALI

O


39/80

~ ~ ~ ~ ~ ~THERMALPOWER PLANT HYDROPOWER PLANT

BUS500 kV

T/L 500 kV

500/150 kV

JAVA BALIBASIC CONFIGURATIO

OF POWER SYSTEM

~

BUS 70 kV

T/L 70 kV

70/20 kV

6 kV/110 V

70 / 6 kV

BUS 150 kV

~T/L 150 kV

150/20 kV

20 kV/220 V

150/70 kV

70 / 20 kV

~

CONSUMERSCONSUMERSCONSUMERS NEXT


40/80

Trafo Tegangan berfungsi untuk :

Mentransformasikan tegangan dari tegangantinggi ke tegangan rendah guna keperluanpengukuran dan proteksi.

Sebagai isolasi antara sisi tegangan tinggiatau yang diukur/diproteksi dengan alatukurnya/proteksinya.

TRAFO TEGANGAN (PT)(PotentialTransformer)

NEXT

RUMUS TRAFO TEGANGAN (PT)


41/80

RUMUS TRAFO TEGANGAN (PT)

V1.N2 = N1.V2a = perbandingan transformasi

N1 = jumlah lilitan primer.N2 = jumlah lilitan sekunder.

V1

V2

N1N2

== a

V1N1

N2V2 V

NEXT

TRANSFORMATOR ARUS


42/80

TRANSFORMATOR ARUS(CURRENT TRANSFORMER)

Transformator Arus / Current Transformer (CT)

adalah peralatan listrik yang digunakan :1. Mentransformasikan besaran arus dari nilai arus

yang besar ke arus yang kecil yang digunakan untuk

keperluan pengukuran dan proteksi

2. Sebagai isolasi antara sisi arus yang diukur/diproteksi dengan alat ukurnya atau alat

proteksinya.

AN1

N2

I1 I2

NEXT

RUMUS TRAFO ARUS


43/80

RUMUS TRAFO ARUS

I1.N1 = I2.N2

Dimana : a = N1/N2 (perbadingan transformasi)

N1 = jumlah lilitan primer.

N2 = jumlah lilitan skunder.

Contoh :CT dengan nominal arus : 300 A/5 AI1 adalah arus primer = 300 A.I2 adalah arus skunder = 5 A.

I1

I2=

N2

N1=

1

a

300 A 5 A

I1 I2CT dengan nominal arus : 1000 A/5 AI1 adalah arus primer = 1000 A.I2 adalah arus skunder = 5 A.

NEXT

LIGHTNING ARRESTER (LA)


44/80

LIGHTNING ARRESTER (LA)

HUTAURUK 1986

Lightning Arrester (LA) adalah :Peralatan Pengaman yang berfungsi untuk melindungi

peralatan sistem tenaga listrik terhadap tegangan surja

dengan membatasi tegangan lebih yang datang /menyambar dialirkan ke bumi

SIFAT LA :Saat jaringan normal (tidak ada sambaran petir), LA berlaku

sebagai isolatorPada saat ada sambaran petir yang menimbulkan tegangan

melebihi batas tegangan yang disyaratkan pada sistem, maka LAberlaku sebagai konduktor

PENGERTIAN UMUM


45/80

PENGERTIAN UMUMPEMUTUS (PMT)

CIRCUIT BREAKER (CB)

PEMUTUS (PMT) :

adalah peralatan listrik yang berfungsi untukmelepaskan atau memasukkan rangkaian listrik dalam

keadaan berbeban.

Rangkaian listrik tertutup (dalam keadaan berbeban) biladilepas akan mengeluarkan busur api.

Agar supaya aman diperlukan sarana pemutus yangmemiliki kemampuan memadamkan busur api.

Media Pemadam busur api tersebut antara lain :minyak (OCB)udara (AB CB)vakum (VCB)

gas (GCBSF 6)NEXT

MEDIA PEMADAM BUSUR API PMT


46/80

MEDIA PEMADAM BUSUR API PMTMINYAK (OIL)

Minyak memiliki sifat isolasi yang lebih baik dariudara sehingga pemutus daya minyak banyak

digunakan.Alasan penggunaannya adalah keandalan, konstruksi

sederhana serta harganya murahNamun minyak juga punya kelemahan diantaranya :

Mudah terbakar shg dapat menjadi penyebabkebakaran

Memungkinkan terbentuknya campuran eksplosifdengan udara

Karena terjadi produksi partikel-partikel karbondalam minyak yang disebabkan oleh pemanasan,maka perlu pemeliharaan berupa pembersihanatau penggantian minyak secara berkala.

NEXT

MEDIA PEMADAM BUSUR API PMT


47/80

MEDIA PEMADAM BUSUR API PMTSULFUR HEXAFLUORIDE (SF6)

Gas SF6 memiliki kekuatan isolasi yang tinggi karena memiliki afinitas (affinity) untuk

elektron yaitu bila suatu elektron bebas bertubrukan dengan molekul gas netral guna

membentuk ion negatif, elektron itu akan diserap oleh molekul gas netral.Hal ini merupakan suatu cara yang efektif guna menyingkirkan terjadinya banjir elektron

shg SF6 mempunyai kekuatan dielektrik yang tinggi serta cepat melakukan rekombinasi

setelah sumber busur apinya dipadamkan.

Efektifitas gas SF6 dalam memadamkan busur api kira-kira seratus kali lipat

dibandingkan udara biasaSelain itu SF6 juga memiliki sifat yang baik dalam memindahkan panas

Berdasarkan hal diatas maka kelebihan SF6 dibandingkan yang konvensional :

Lama waktu busur api sangat singkat karena sifat pemadaman busur yang demikian

baik (kontak lebih awet)

pada saat operasi tidak terjadi kebisingan tidak terjadi pembentukan partikel karbon selama ada busur sehingga tidak terjadi

penurunan kekuatan dielektrik dari gas

Kinerja pemutus daya tidak dipengaruhi oleh kondisi atmosferi

jarak antar kontak sangat kecil karena kekuatan-kekuatan dielektrik SF6 yang tinggiNEXT

PMS (PEMISAH)


48/80

FUNGSI PEMISAH : Pemisah Tanah (Pisau pembumian)/DS

Ground:berfungsi untuk menghilangkan /membumikan tegangan induksi. Pemisah

tanah ini biasanya dipasang di sisiTransmission Line bay (T/L bay). Pemisah Peralatan

adalah PMS yang berfungsi untukmengisolasikan peralatan lain atau instalasilain yang bertegangan

NEXT

( )DISCONNECTING SWITCH (DS)

Pemisah adalah suatu peralatan listrikyang berfungsi untuk memisahkan

rangkaian listrik dalam keadaan tidak

berbeban.PMS tidak dilengkapi dengan sarana

pemadam busur api oleh karenanya harusbenar-benar diperhatikanjangan sampai

dioperasikan dalamkeadaan

berbeban

BUSBAR (REL)


49/80

( ) sebagai titik pertemuan / hubungan trafo-trafo tenaga, SUTT,

SKTT,Atau titik pertemuan incoming outgoing TM 20 kV di kubikel

untuk menerima dan menyalurkan daya listrik.Macam sistem rel di GI (terutama TT) :- Busbar / Rel Tunggal (single busbar)

Pada sistem rel tunggal semua

peralatan instalasi GI dihubungkanpada satu busbar. Ada juga busbar reltunggal yang dilengkapi denganpemisah seksi.

- Doubel Busbar/ Rel Ganda

Sistem rel ganda bisa terdiri dari 2 reldimana ada yang menggunakan 1PMT dan 1 PMT.

NEXT

Busbar kubikel 20 kV GIberdasarkan Hukum Kirchoff 1

KONVERSI ENERGI ELEKTROMEKANIK


50/80

proses konversi

Konversi Energi baik dari Energi Listrik menjadi EnergiMekanik (motor) maupun sebaliknya dari Energi

Mekanik menjadi Energi Listrik (generator) berlangsung

melalui medium (perantara) medan magnet.

ENERGILISTRIK

ENERGIMEKANIK

MEDANMAGNET

GENERATO

R

MOTOR

Energi listrik

sebagaimasukan =

Energimekanik

sebagaikeluaran +

Energi yangdiubah

menjadipanas +

Energitersimpan

pada medanmagnet

NEXT

MOTOR LISTRIK


51/80

Sebuah motor listrik berfungsi untuk mengubah dayalistrik menjadi daya mekanik.

Prinsip kerjanya sebagai berikut :

Jika sepotong kawat listrik yang terletak diantara duakutub magnet KU & KS dialiri arus listrik maka pada

kawat tersebut terkena suatu gaya yang disebutGaya Lorentz sebagai berikut :

+- -+

KU KS KU KS

NEXT

BAHAN LISTRIK


52/80

KONDUKTIF :Adalah benda yang mudah melepaskan elektron atau benda yang

mudah menghantarkan arus listrik

Yang banyak digunakan sebagai bahan konduktor dalammenyalurkan tenaga listrik antara lain tembaga, aluminium ataujuga logam campuran (AAAC) atau juga logam yang diperkuat

seperti (ACSR)Bahan konduktif yang digunakan untuk menyalurkan tenaga

listrik harus memiliki sifat : Konduktivitas tinggi Kekuatan tarik mekanikal tinggi Biaya rendah Tidak mudah patahTembaga memiliki sifat konduktivitas yang tinggi dan kekuatan

mekanikal cukup baik, namun harganya tinggi dan rawan dicuri.Aluminium harganya lebih murah, lebih ringan namun

konduktivitas dan kekuatan tariknya tidak begitu tinggi.

BAHAN LISTRIK


53/80

ISOLATIF :

Adalah benda yang sulit melepaskan elektron bebas atau benda yang sulit / tidak dapat

menghantarkan arus listrik

Jenis bahan yang banyak digunakan sebagai isolasi dalam sistem tenaga listrik antara lain :karet, gelas, keramik

Syarat bahan isolasi untuk penyaluran tenaga listrik antara lain :

Memiliki nilai isolasi tinggi

Memiliki kekuatan dielektrik tinggi

Memiliki sifat mekanikal baik seperti elastisitasnya

Tidak bersifat higroskopik (bisa menurunkan kekuatan dielektrik bila menjadi lembab)

PVC (Poly Vinil Cloride) merupakan polimer yang diperoleh dari asetilene.

XLPE (Cross Link Poliethylene) merupakan bahan yang unsurnya C dan H yang

dikombinasikan silang sebagai pengembangan bahan PVC memiliki kekuatan isolasi yang

lebih baik dari PVC

Kertas Impregnasi yaitu kertas yang terendam minyak bisa juga dipakai sebagai bahan isolasilistrik.

Isolator adalah peralatan yang digunakan untuk memisahkan bahan konduktif yang dialiri

tenaga listrik dari bumi atau fasa lainnya. Isolator harus memiliki kekuatan mekanikal dan

elektrikal yang baik terutama bila harus menahan beban konduktor yang bergerak.


54/80

PERTIMBANGAN DESAIN SISTEM


55/80

DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK

Jenis sistem kelistrikannya (searah atau bolak balik),

jumlah fasa bila sistemnya bolak balik Konfigurasi : radial, loop dll

Konstruksi : saluran udara atau kabel tanah

Faktor Keamanan, syarat teknis

Ekonomis

Paling banyak digunakan dalam sistem distribusi di Jawa

Timur adalah saluran udara sistem 3 fasa Distribusi

Primer (TM) sedang sistem distribusi sekunder memakai

tiga fasa empat kawat.

NEXT

JARINGAN DISTRIBUSI :


56/80

J G S USJar ingan dis tr ibus i yang terdapat di PLN adalah jar ingan distr ibu si

dengan menggunakan standart tegangan 20 kV utk JTM /SKTM

sedang kan tegangan 110 / 220 / 380 V untuk JTR dan SKTR.

Komponen Fungsional jaring distribusi Tegangan Menengah meliputi :a. Sumber Pengisian : dari Gardu Induk setelah diturunkan dari tegangan

tinggi menjadi tegangan distribusi primer (20 kV)

b. Sumber Langsung dari Genset (PLTD) melalui Step Up Transformer.

c. Saluran Tegangan Menengah.

d. Transformator DistribusiKomponen Fungsional jaring Distribusi Tegangan Rendah meliputi :

a. Saluran Tegangan Rendah setelah keluar dari trafo distribusi.

b. SLP / sambungan rumah yg langsung ke rumah / konsumen lainnya.

GI / PLTD. TRANSFORMATOR. JTR / SKTR

DISTRIBUSI PRIMAIR DISTRIBUSI SKUNDAIR

SKEMA PENYALURAN TENAGA LISTRIK

NEXT


57/80

KONSTRUKSI


58/80

KONSTRUKSI

KONSTRUKSI KABEL TANAH :

outgoing penyulang dari kubikel 20 kVhingga pangkal pole.

crossing : KA, SUTT, SUTET dll

tata kota

KONSTRUKSI SALURAN UDARA :

SALURAN KAWAT ISOLASI

SALURAN KAWAT TELANJANG

NEXT

KONSTRUKSI KABEL TANAH DI PLN


59/80


Kabel isolasi kertas minyak (oil filled

cable)Kabel isolasi plastik (crosslink polyethilene :

XLPE)

d

R

R > 15 x d

NEXT

KONSTRUKSI


60/80

KONSTRUKSI

KONSTRUKSI KABEL TANAH :

outgoing penyulang dari kubikel 20 kVhingga pangkal pole.

crossing : KA, SUTT, SUTET dll

tata kota

KONSTRUKSI SALURAN UDARA :

SALURAN KAWAT ISOLASI

SALURAN KAWAT TELANJANG

NEXT



61/80


Kabel isolasi kertas minyak (oil filled

cable)Kabel isolasi plastik (crosslink polyethilene :

XLPE)

d

R

R > 15 x d

NEXT

KONSTRUKSI PENANAMAN KABEL


62/80

KONSTRUKSI PENANAMAN KABEL

Pasir halus

Pasir urug

kabel

Urugan tanahyg dipadatkan

Plat beton

Warning tape

Urugan tanahyg dipadatkan

Urugan terakhir yang

disesuaikan dengan

konstruksi lapisan atas

Patok as kabel

NEXT

STRUKTUR / SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI


63/80

Pada dasarnya sistem / struktur jaring distribusi tsb sangat

disesuaikan dengan kondisi perkembangan serta

kepadatan beban didaerah tsb antara lain:a. Sis tem jar ingan Radial terbuka.

b. Sis tem jar ingan Open loop (rad ial in ter in terconect ion).

c . Sis tem Jar ingan Sp indel.

d . Sis tem jar ingan b in tang .e. Sis tem jar ingan bunga mayang .

f . Sis tem jar ingan Clus ter.

/

NEXT

KONFIGURASI JARINGAN DISTRIBUSI PRIMER


64/80

KONFIGURASI JARINGAN DISTRIBUSI PRIMER

SISTEM RADIAL :

Paling banyak digunakan dimana penyulang keluar dari

sumber secara radial

NEXT

SISTEM LOOP


65/80

SISTEM LOOP

NEXT

SISTEM SPINDEL


66/80

SISTEM SPINDEL

GD GD

GD GD

GD GD GD

GDGD

relGI 1

AtauGH 1

relGI 2

Atau

GH 2

Express Feeder

NEXT


67/80

JARINGAN BUNGA MAYANG


68/80

JARINGAN BUNGA MAYANG

GARDU

INDUK

NEXT

JARINGAN SARANG LABA-LABA


69/80

JARINGAN SARANG LABA LABA

NEXT

CARA MENJAGA TEGANGAN MUTU PELAYANAN


70/80

CARA MENJAGA TEGANGAN MUTU PELAYANAN

Pengaturan tegangan Distribusi dapat dilakukan dari sisi GI

maupun di Jaringan Distribusi sendiri antara lain dengan

cara :

Pengaturan tegangan sumber (tap changer trafo daya GI).

Mengatur tap changer di trafo d istr ibusi .

Memasang kapasitor p ada JTM / AVR.

Memasang kapasi tor pad JTR

Memperbesar penampang konduktor

Menambah trafo sis ipan.

Mengatur penyeimbangan beban sis i pelanggan dl l .

NEXT

SISTEM TEGANGAN RENDAH (JTR SR)


71/80


Setelah JTM berada di daerah pusat beban, agar tegangan

dapat digunakan untuk sistem tegangan pelanggan, maka TM

diturunkan disamakan dengan besar tegangan yangdigunakan oleh pelanggan biasanya disebut TR.

Untuk menurunkannya digunakan Transformator Distribusi.

Beberapa Hal Tentang Trafo Distribusi :

Satu trafo distribusi yang digunakan untuk 1 pelanggan

Satu trafo distribusi yang digunakan untuk sejumlah

pelanggan.

Besar traro distribusi disesuaikan dengan jumlah daya yang

dipergunakan oleh pelanggan.

Satu trafo distribusi maksimum melayani beban 80 % dari

kemampuan maksimal trafo distribusi.

NEXT

KONSTRUKSI GTT


72/80

KONSTRUKSI GTT

NS

CO

LA

GROUNDING

LV PANEL

NEXT


73/80

PENGAMANLAPIS

PERTAMA

PENGAMANLAPISKEDUA

PENGAMANLAPISKETIGA

GARDUINDUK

NH FUSE JURUSANBERPERAN SANGAT

PENTING SEBAGAIPENJAGA UTAMA

SAAT TERJADIGANGGUAN !!!

NEXT

TRAFO

MENGALAMI

SHOCK !!!

Contoh panel yang tidakdilengkapi dengan


74/80

dilengkapi dengan

sekering saklar utama.

Bagaimana akibatnya bila

sekering jurusan gagalbertugas mengamankan

gangguan dari sisi TR/SR

???

Sekeringutama tidak

ada

Sekering

jurusan

gagal lebur

AduuhhhAduuhhhKo k tega ya..

RINGKASANTRANSFORMATOR :


75/80

TRANSFORMATOR :Trans form ator adalahsuatu alat lis tr ik y ang dapat

memindahkan dan mengubah energ i l is t r ik dar i satu atau

lebih rangkaian l istr ik ke rangkaian l istr ik yang lainmelaluisuatu gandengan magnet dan berdasarkan p r ins ip induks i

elektromagnet.

Transformator :1. Trafo Daya :

berfungsi untuk menyalurkan tenaga/daya listrik dengancara menaikkan atau menurunkan tegangan

2. Trafo Pengukuran : CT, PT

CT (Current Transformer) :

mentransformasikan besaran arus dari arus yang besar menjadi kecil

guna keperluan pengukuran dan proteksiPT (Potential Transformer)

mentransformasikan besaran tegangan dari tegangan yang tinggi

menjadi kecil guna keperluan pengukuran dan proteksi

RINGKASAN


76/80

LIGHTNING ARRESTER :

Pengaman / pelindung peralatan listrik terhadap

tegangan lebih seperti surja petirPEMUTUS (PMT / CB = CIRCUIT BREAKER)

Pemutus atau memasukkan kembali rangkaian listrikdalam keadaan berbeban (baik saat normal maupunsaat terjadi gangguan)

PEMISAH (PMS / DS = DISCONNECTING SWITCH)

Pemisah rangkaian listrik dalam keadaan tidak berbeban

ALAT UKUR :

Arus, tegangan, tahanan, tahanan pembumian, tahanan

isolasi, daya, energiBAHAN PEMADAM BUSUR API PMT : SF6, Udara, oli

BAHAN ISOLATIF : karet, plastik, kaca, kayu kering dll

BAHAN KONDUKTIF : besi, aluminium, tembaga dll

KONFIGURASI GD - TR


77/80

220 Volt

220 Volt

220 Volt

380 Volt

380 Volt

380 Volt

NEXT

TEGANGAN TRAFO SISI SEKUNDER HUBUNGAN Y


78/80

220 V

220 V

220 V380 V

380 V

R

S

T

NEXT

TEGANGAN TRAFO SISI SEKUNDER HUBUNGAN Y


79/80

R

S

T

? Volt



80/80

TRAFO DISTRIBUSI

R S T

20 kV JTM

JTR SR

SR

SR

Teknik Tenaga Listriktayang Pertama

Documents

Transcript of Teknik Tenaga Listriktayang Pertama