PLN PROYEK AKHIR PENENTUAN LOKASI TITIK ...

INSTITUT TEKNOLOGI – PLN

PROYEK AKHIR

PENENTUAN LOKASI TITIK GANGGUAN DENGAN METODE

IMPEDANSI PADA SKTM 20 KV PENYULANG MENWA GARDU

INDUK CILEDUG

DISUSUN OLEH:

SHARI ARIFIN

NIM : 2017-71-096

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNOLOGI LISTRIK

FAKULTAS KETENAGALISTRIKAN DAN ENERGI TERBARUKAN


JAKARTA 2020

i

LEMBAR PENGESAHAN

PROYEK AKHIR DENGAN JUDUL



INDUK CILEDUG

Disusun Oleh :

SHARI ARIFIN

NIM : 2017-71-096

Diajukan untuk memenuhi persyaratan pada

Program Studi Diploma III

FAKULTAS KETENAGALISTRIKAN DAN ENERGI TERBARUKAN


Jakarta, 19 Juli 2020

Mengetahui,

Kepala Program Studi DIII

Teknologi Listrik

(Retno Aita Diantari, ST., MT)

Disetujui,

Dosen Pembimbing Utama

(Juara Mangapul T, ST., M.Si)

Dosen Pembimbing Kedua

(Aas Wasri Hasanah, S.Si., MT)

ii

LEMBAR PENGESAHAN TIM PENGUJI

Nama : Shari Arifin

NIM : 2017-71-096

Program Studi : D3 Teknologi Listrik

Judul : Penentuan Lokasi Titik Gangguan dengan Metode

Impedansi Pada SKTM 20 KV Penyulang Menwa

Gardu Induk Ciledug

Telah disidangkan dan dinyatakan Lulus Sidang Proyek Akhir pada

Program Studi Diploma III Teknologi Listrik Fakultas Ketenagalistrikan

dan Energi Terbarukan Institut Teknologi – PLN pada tanggal 12 Agustus

2020.

Tim Penguji Jabatan Tanda Tangan

1. Nurmiati Pasra,

ST., MT

Ketua Sidang

2. Septianissa Azahra,

ST., MT

Sekretaris Sidang

3. Albert Gifson

Hutadjulu, ST., MT Anggota Sidang

Mengetahui :

Kepala Program Studi D-III Teknologi Listrik

(Retno Aita Diantari, ST., MT.)

iv

UCAPAN TERIMAKASIH

Dengan ini saya menyampaikan penghargaan dan ucapan terimakasih yang

sebesar-besarnya kepada yang terhormat:

Bapak Juara Mangapul T, ST., M.Si Selaku Pembimbing I

Ibu Aas Wasri Hasanah, S.Si., MT Selaku Pembimbing II

Yang telah memberikan petunjuk, saran-saran serta bimbingannya sehingga

Proyek Akhir ini dapat diselesaikan.

Terimakasih yang sama, saya sampaikan kepada:

1. Bapak Supriyatna Selaku Manager II Jaringan.

2. Bapak Nana Rohana Selaku Junior Operasi dan Pembimbing Lapangan

Di Tempat Magang.

3. Bapak Faldy Rhayhan Selaku SPV Pemeliharaan.

4. Bapak Dian Perkasa Putra Selaku SPV Operasi.

5. Kak Rana Pramesti Selaku Junior Engineering.

Yang telah mengizinkan melakukan penelitian di PT. PLN UP3 Cengkareng.


Shari Arifin

(2017-71-096)

v

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademika Institut Teknologi - PLN, saya yang bertanda tangan

di bawah ini :

Nama : SHARI ARIFIN

NIM : 2017-71-096

Program Studi : DIPLOMA TIGA

Jurusan : TEKNOLOGI LISTRIK

Jenis karya : PROYEK AKHIR

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan

kepada Institut Tekonologi - PLN Hak Bebas Royalti Non eksklusif

(Nonexclusive Royalty Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul :

Penetuan Lokasi Titik Gangguan dengan Metode Impedansi Pada SKTM

20 KV Penyulang Menwa Gardu Induk Ciledug. Beserta perangkat yang ada

(jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Noneksklusif ini Institut Tekonologi

- PLN berhak menyimpan, mengalih media/formatkan, mengelola dalam bentuk

pangkalan data (database), merawat, dan mempublikasikan Proyek Akhir saya

selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai

pemilik Hak Cipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Jakarta

Pada tanggal : 19 Juli 2020

Yang menyatakan,

Shari Arifin

(2017-71-096)

vi



INDUK CILEDUG

Shari Arifin, 2017-71-096

Dibawah bimbingan Juara Mangapul T, ST., M.Si

ABSTRAK

Dalam proses penyaluran energi listrik tidak terlepas dari gangguan hubung singkat. Jika terjadi gangguan hubung singkat yang permanen, sulit sekali melacak lokasi gangguan. Hal ini mungkin membutuhkan waktu yang cukup lama. Untuk meminimalisir terjadinya pemadaman listrik yang berkepanjangan diperlukan adanya suatu metode untuk menentukan lokasi titik gangguan. Salah satu cara yang dapat digunakan dalam menghitung besar arus hubung singkat yaitu dengan menggunakan metode impedansi. Kelebihan dari metode ini karena penerapannya yang mudah dan menghasilkan perkiraan lokasi yang akurat. Berdasarkan data rekaman arus gangguan pada relai menunjukkan fasa S sebesar 7835 A, fasa R sebesar 7903 A dan fasa T sebesar 8078. Data gangguan tersebut dicocokan dengan hasil perhitungan arus gangguan hubung singkat di sisi 20 kV menggunakan metode impedansi. Nilai yang paling mendekati dengan data rekaman arus gangguan terletak pada titik 5,184 km yang besar arus gangguan 3 fasanya senilai 7337,2 A. Dengan demikian gangguan dapat langsung dilokalisir pada segmen yang terganggu untuk mempercepat lama pemadaman akibat gangguan tersebut. Jika gangguan semakin dekat dari sumber atau pada titik gangguan 1% maka arus gangguan semakin besar sedangkan semakin jauh gangguan dengan sumber atau pada titik 100% maka arus gangguannya semakin kecil. Kata Kunci : Hubung singkat, metode impedansi, lokasi gangguan

vii

DETERMINING FAULT LOCATION USING THE IMPEDANCE

METHOD IN SKTM 20 KV PENYULANG MENWA GARDU INDUK

CILEDUG

Shari Arifin, 2017-71-096

Under the guidance of Juara Mangapul T, ST., M.Si

ABSTRACT

In the process of distributing electrical energy, it cannot be separated from a short circuit. If there is permanent short circuit fault, it is very difficult to trace the location of the fault. This may take a while. To minimize the occurrence of a prolonged blackout, a method is needed to determine the location of the disturbance point. One way that can be used in calculating the amount of short circuit current is by using the impedance method. The advantage of this method is that it is easy to implement and results in accurate location estimates. Based on the recorded fault current data on the relay, the S phase is 7835 A, the R phase is 7903 A and the T phase is 8078. The fault data is matched with the results of the calculation of short circuit fault current on the 20 kV side using the impedance method. The value that is closest to the recorded fault current data is at the point of 5,184 km, the 3-phase fault current is 7337.2 A. Thus the disturbance can be directly localized to the disturbed segment to accelerate the length of the blackout due to the disturbance. If the disturbance is further away from the source or at the 1% fault point, the greater the noise current, while the closer the disturbance is to the source or at the 100% point, the smaller the noise current.

Key words : Short circuit, Impedance method, fault location

viii

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN TIM PENGUJI ................................................... ii PERNYATAAN KEASLIAN PROYEK AKHIR ............................................ iii UCAPAN TERIMAKASIH ........................................................................... iv HALAMAN PERNYATAAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ...................................................................... v ABSTRAK ................................................................................................. vi ABSTRACT ................................................................................................ vii DAFTAR ISI ............................................................................................... viii DAFTAR TABEL ........................................................................................ x DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xi DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xii BAB I PENDAHULUAN .......................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ....................................................................... 1 1.2 Permasalahan Penelitian ........................................................ 2 1.2.1 Identifikasi Masalah ...................................................... 2 1.2.2 Ruang Lingkup Masalah .............................................. 2 1.2.3 Rumusan Masalah ....................................................... 2 1.3. Tujuan dan Manfaat ............................................................... 2 1.3.1 Tujuan .......................................................................... 2 1.3.2 Manfaat. ....................................................................... 3 1.4. Sistematika Penulisan ........................................................... 3 BAB II LANDASAN TEORI ..................................................................... 4 2.1 Tinjauan Pustaka .................................................................... 5 2.2 Teori Pendukung .................................................................... 6 2.2.1 Saluran Distribusi Tegangan Menengah ...................... 6 2.2.2 Jaringan Tegangan Menengah .................................... 6 2.2.3 Kabel Bawah Tanah ..................................................... 6 2.2.4 Jenis Kabel SKTM ....................................................... 7 2.2.5 Gangguan pada Sistem Tenaga Listrik ........................ 8 2.2.6 Penyebab Teradinya Ganggua .................................... 9 2.2.7 Dampak Gangguan ...................................................... 10 BAB III METODE PENELITIAN ................................................................ 12 3.1 Perancangan Penelitian ......................................................... 12 3.2 Teknik Analisis ....................................................................... 13

3.2.1 Perhitungan Impedansi ................................................ 14 3.2.2 Perhitungan Reaktansi Trafo ....................................... 15 3.2.3 Pehitungan Impedansi Jaringan Distribusi ................... 16 3.2.4 Perhitungan Impedansi Ekivalen.................................. 16 3.2.5 Perhitungan Arus Gangguan Hubung Singkat ............. 16

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................... 18 4.1 Hasil ....................................................................................... 18

ix

4.1.1 Single Line Diagram Penyulang Menwa ........................ 19 4.1.2 Data ............................................................................... 19 4.1.3 Perhitungan Impedansi .................................................. 19 4.2 Pembahasan .......................................................................... 27

4.2.1 Perhitungan Arus Gangguan Hubung Singkat ............... 27 4.2.2 Cara Menentukan Lokasi Gangguan ............................. 37

BAB V PENUTUP .................................................................................... 39 5.1. Kesimpulan ............................................................................ 39 5.2. Saran ..................................................................................... 39 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 40 DAFTAR RIWAYAT HIDUP ....................................................................... 42

x

DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Jenis-jenis Kabel SKTM ............................................................. 7 Tabel 4.1. Impedansi Jaringan ................................................................... 22 Tabel 4.2. Impedansi Ekivalen Urutan Positif dan Negatif ......................... 24 Tabel 4.3. Impedansi Ekivalen Urutan Nol ................................................. 26 Tabel 4.4. Arus Gangguan Hubung Singkat 3 Fasa ................................... 28 Tabel 4.5. Arus Gangguan Hubung Singkat 2 Fasa ke Tanah ................... 31 Tabel 4.6. Arus Gangguan Hubung Singkat 1 Fasa ke Tanah ................... 33 Tabel 4.7. Hitungan Arus Gangguan .......................................................... 35 Tabel 4.8. Rekaman Arus Gangguan ......................................................... 37

xi

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Sistem Tenaga Listrik ............................................................. 4 Gambar 2.2 Gangguan Hubung Singkat .................................................... 9 Gambar 3.1 Flowchart Penelitian ............................................................... 13 Gambar 3.2 Interkoneksi antara Pusat Listrik ............................................ 14 Gambar 3.3 Transformasi Impedansi Trafo ............................................... 15 Gambar 3.4 Rangkaian Ekivalen saat terjadi gangguan ............................ 16 Gambar 4.1 Single Line Diagram Penyulang Menwa ................................ 18

xii

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Lembar Bimbingan Proyek Akhir ............................................ A1 Lampiran B Data Hubung Singkat GI Ciledug ............................................ B1 Lampiran C Data Panjang Jaringan Penyulang Menwa ............................. C1 Lampiran D Data Relay .............................................................................. D1 Lampiran E Data Rekaman Arus Gangguan .............................................. E1 Lampiran F Data Impedansi Kabel Tanah ................................................. F1 Lampiran G Data Koordinasi Penyulang .................................................... G1 Lampiran H Data Trafo .............................................................................. H1 Lampiran I Single Line Diagram Penyulang Menwa .................................. I1

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Saat proses penyaluran energimlistrikmkempelanggan, diperlukanmsistem

tenagamlistrikmyangmmhandal..danmbaik. Penyaluran energi listrik yang

dimaksudmadalahkpenyaluranmdarimsaluranndistribusi kembeban-beban yang

memerlukan energi listrik. Jaringanmteganganmmenengahmyang menyalurkan

energi listrik dari gardu induk sampai gardu distribusi disebut dengan

penyulang. Jaringan tegangan menengah ini terdiri dari Saluran Kabel

Tegangan Menengah (SKTM) dan Saluran Udara Tegangan Menengah

(SUTM). Jika dibandingkan dengan saluran udara pengaturan tegangan sistem

kabel bawah tanah lebih efisien. Pada suatu sistem tenaga listrik tidak dapat

dihindari adanya gangguan yang mengakibatkan terganggunya penyaluran

tenaga listrik ke konsumen.

Gangguanmpadamsistemxtenagam.listrik merupakan segala macam

kejadian yang menyebabkan kondisi pada sistem tenaga listrik menjadi

abnormal. Gangguan yang paling sering terjadi adalah gangguan hubung

singkat. Hal tersebut dikarenan adanya kegagalan isolasi pada sistem tenaga

listrik ataupun karena adanya kerusakan yang terjadi pada kabel jaringan

tegangan menengah. Kerusakan itu dapat mengakibatkan terjadinya hubung

singkat 3 fasa, 2 fasa, gangguan hubung singkat 1 fasa ke tanah, yang bisa

bersifat permanen atau temporer.

Jika terjadi gangguan hubung singkat yang permanen, sulit sekali melacak

lokasi gangguan, hal ini dapat terjadi 1 hari mungkin sampai berhari-hari.

Sehingga menyebabkan pemadaman listrik yang tidak dapat dihindari. Untuk

meminimalisir terjadinya pemadaman listrik yang berkepanjangan diperlukan

adanya penentuan lokasi titik gangguan. Salah satu cara yang dapat digunakan

untuk mencari lokasi titik gangguan yaitu dengan menggunakan metode

perhitungan impedansi. Kelebihan dari metode ini karena penerapannya yang

mudah dan menghasilkan perkiraan lokasi yang cukup akurat. Pada sistem

2

kelistrikan pendeteksian lokasi titik gangguan secara cepat akan membantu

melindungi peralatan, menjaga sistem tetap stabil dan meminimalisir kerusakan

jaringan serta kerugian ekonomis.

1.2 Permasalah Penelitian

1.2.1 Identifikasi.Masalah

Pada umumnya proses pencarian titik gangguan pada kabel bawah

tanah membutuhkan waktu yang tidak sebentar dan apabila petugas tidak

mengetahui alur penanaman kabel bawah tanah akan sulit untuk menentukan

kemana arah gangguan tersebut. Untuk mengurangi dampak pemadaman atau

kerusakan alat akibat adanya gangguan.hubung.singkat maka diperlukan suatu

cara untuk menentukan titik lokasi terjadinya gangguan. Dengan metode

impedansi ini dapat membantu petugas dalam pemulihan jaringan saat

gangguan terjadi secara cepat.

1.2.2 Ruang Lingkup Masalah

Berdasarkan.identifikasimmasalah.yangkdikemukakanmdi atas. Adapun

ruang lingkup masalah pada penulisan proyek akhir ini adalah sebagai berikut :

1. Metode yang akan digunakan untuk mecari lokasi titik gangguan

dengan perhitungan impedansi.

2. Titik gangguan yang akan dicari yaitu pada penyulang Menwa.

1.2.3 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang dan identifikasi masalah maka dapat dibuat

rumusan masalah sebagai berikut:

1. Bagaimana cara menghitung arus gangguan hubung singkat di sisi 20

kV menggunakan metode impedansi?

2. Bagaimana cara mencari lokasi titik gangguan pada penyulang

Menwa?

1.3 Tujuan dan Manfaat

1.3.1 Tujuan

Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah:

3

1. Mengetahui besarnya arus gangguan hubung singkat tiga fasa, dua

fasa dan satu fasa ketanah.

2. Untuk menentukan lokasi jarak titik gangguan pada penyulang.

1.3.2 Manfaat

Manfaat dari penulisan proyek akhir ini yaitu:

1. Dapat menambah wawasan dan pengetahuan tentang gangguan

hubung singkat yang terjadi pada penyulang 20 kV khusunya

penyulang MENWA.

2. Dapat mengetahui bagaimana cara yang dilakukan untuk

menentukan titik lokasi gangguan pada penyulang 20 kV.

1.4 Sistematika Penulisan

Bab satu berisi tentang latar belakang, permasalahan penelitian meliputi

identifikasi masalah, ruang lingkup masalah, rumusan masalah, tujuan dan

manfaat penelitian dan sistematika penulisan. Bab dua membahas teori-teori

umum mengenai kabel bawah tanah, gangguan pada kabel bawah tanah,

gangguan hubung singkat dan rumus perhitungan impedansi. Bab tiga

membahas metodologi penelitian, rumus yang digunakan untuk menghitung

jarak titik lokasi gangguan dari tempat pengukuran. Bab empat membahas

mengenai hasil dan pembahasan proyek akhir dan bab lima merupakn penutup

dari proyek akhir yang berisi kesimpulan dan saran.

4

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

Untuk membantu menyelesaikan proyek akhir terdapat beberapa

penelitian sebelumnya yang telah membahas mengenai penentuan lokasi

gangguan dengan metode impedansi. Penelitian yang dimaksud digunakan

sebagai acuan dalam proyek akhir ini adalah sebagai berikut.

1. Hendri Agustin Sibarani dan Firdaus, 2019. Dalam Jurnal Online

Mahasiswa (JOM) Bidang Teknik dan Sains, Vol. 6. yang berjudul

“Sistem Penentuan Lokasi Gangguan Pada Jaringan Distribusi 20 Kv Gi

Garuda Sakti Penyulang Panam dengan Metode Impedansi”. Dalam

jurnal ini membahas tentang menstimulasikan gangguan hubung

singkat satu fasa ke tanah, fasa ke tanah dan tiga fasa pada single line

diagram jaringan distribusi penyulang Panam menggunakan software

ETAP 12.6. Hasil simulasi yang didapatkan dianalisa dengan metode

impedansi untuk menentukan lokasi gangguan.

2. Yellyna Sari Agus dan Edy Ervanto, 2016. Berdasarkan Jurnal Online

Mahasiswa FTEKNIK, Volume 3 Nomor 2 berjudul “Menentukan Lokasi

Gangguan Dengan Metode Reactance dan Takagi pada Saluran

Distribusi Bangko PT. Chevron Pacific Indonesia” menjelaskan tentang

deteksi lokasi gangguan menggunakan metode simple reactance dan

metode takagi, yakni dengan membandingkan hasil perhitungan lokasi

gangguan menggunakan kedua metode ini kemudian dibandingkan

dengan jarak lokasi gangguan sebenarnya.

3. Hendriyadi, 2017. Pada jurnal Teknik Elektro Universitas Tanjungpura

Volume 1 Nomor 1 diterbitkan tahun 2017 yang berjudul “Perhitungan

Arus Gangguan Hubung Singkat Jaringan Distribusi Kota Pontianak”

membahas tentang perhitungan arus gangguan hubung singkat pada

jaringan distribusi.

5

4. Ir. Wahyudi Sarimun. N. MT, 2016 dalam bukunya yang berjudul

“Proteksi Distribusi Tenaga Listrik”. Menjelaskan tentang impedansi

jaringan distribusi.

2.2 Teori Pendukung

2.2.1 Saluran.Distribusi.Tegangan.Menengah

Sistem.distribusimtenagadlistrikkmerupakan sistemmtenagamlistrikpyang

fungsinyakuntukmmenyalurkanktenagaklistrikkdenganktegangankkrendah atau

tegangan oeprasi menengah. Jaringan distribusi yang beroperasi pada jaringan

tegangan rendah adalah jaringan distribusi sekunder, sedangkan jaringan

distribusi yang beroperasi pada jaringan tegangan menengah yaitu jaringan

distribusi primer.

Gardu.distribusimadalahmsalahmsatucbagian.dari.sistem.distribusi.yang

berfungsi untuk mengubahmtegangankmenengahkmenjadiktegangan rendah,

peralatan utama pada gardu distribusi adalah transformator step down

berfungsi menurunkan tegangankdariktegangan.menengah.ke.tegangan rendah

serta perlengkapan lainnya seperti PHB. Pada umumnya sistem distribusi terdiri

atas tiga bagian jaringan yaitu jaringan distribusi primer, jaringan distribusi

sekunder dan gardu distribusi. Fungsi dari gardu distribusi yaitu untuk

menyalurkan daya dari sisi jaringan distribusi primer ke sisi jaringan distribusi

sekunder sekaligus mengubah tegangan dari tegangan menengah ke tegangan

rendah.

Gambar 2.1. Sistem.Tenaga.Listrik

6

2.2.2 Jaringan.Tegangan.Menengah

Jaringan.tegangan.menengah (JTM) merupakan saluran distribusi primer

yang berfungsi untuk menyalurkan tenaga listrik dari gardu induk gardu-gardu

distribusi konsumen tegangan menengah. Berdasarkan konstruksinya, JTM

terbagi kedalam dua jenis, yaitu saluran kabel tegangan menengah (SKTM) dan

saluran udara tegangan menengah (SUTM).

1. Saluran.Kabel.Tegangan.Menengah (SKTM)

Saluran Kabel Tegangan Menengah adalah jaringan kabel yang

berisolasi XLPE yang ditanam didalam tanah sepanjang jaringan.

Jaringan penghantar SKTM menggunakan kabel berinti tunggal atau

tiga dan memiliki keandalan penyaluran yang tinggi.

2. Saluran.Udara.Tegangan.Menengah.(SUTM)

Saluran Udara Tegangan Menengah merupakan jaringan kawat tanpa

isolasi yang terbentang diudara yang ditahan oleh tiang penyangga.

Jaringan SUTM dapat dibangun dengan sistem fasa tiga atau tunggal.

2.2.3 Kabel Bawah Tanah

Kabel bawah tanah merupakan satu atau beberapa.kawat yang

diisolasikan, agar tahan.terhadap tegangan.antara penghantar yang satu

dengan.penghantar yang.lainnya atau penghantar dengan tanah yang

dibungkus dengan.pelindung. Hal ini dilakukan.agar terhindar dari pengaruh-

pengaruh kimia.yang terdapat didalam tanah, maka.dari itu komponen pada

kabel harus mampu beroperasi secara terus menerus karena persyaratan yang

dimiliki isolasi yang khusus untuk melindunginya.dari segala.bentuk-bentuk

pengaruh-pengaruh.yang terdapat didalam.tanah misalnya saja.pengaruh

kelembaban,

Penggunaan kabel saluran bawah tanah tegangan menengah atau

bisasa disebut SKTM dinilai dapat atau mampu menciptakan keindahan dan

kenyamanan tata kota. Namun investasi yang diperlukan relatif tinggi, karena

biaya komponen-komponen dalam pemangan kabel bawah tanah yang cukup

mahal. Akan tetapi penggunaan SKTM sangat diperlukan terutama jika kita

tinjau dari segi estetika.

7

Pemasangan saluran kabel bawah tanah bisa dilakukan dengan dua

cara yaitu dengan melalui saluran pelindung dan penanaman langsung.

Instalasi kabel tanah dengan penanaman langsung merupakan kabel dipasang

secara langsung tanpa menggunakan saluran pelindung (duct atau pipa),

kemudian ditanam didalam tanah. Kondisi pemasangan kabel dapat

berpengaruh terhadap kemampuannya dalam membawa arus. Kondisi

pemasangan ini dapat berupa jarak antar kabel, kondisi tanah, kedalaman

penanaman, susunan peletakan kabel, pelindung (shield) dan pentanahan

selubung logam (sheath)

2.2.4 Jenis.Kabel.SKTM

Adapun spesifikasi.konstruksi kabel SKTM harus memenuhi SPLN berikut:

Tabel 2.1 Jenis-jenis Kabel SKTM

NO Jenis Kabel SKTM

1 SPLN.23-5-1 : 1995-Kabel.pilin.tanah.berisolasi.XLPE.dan

berselubung.PE/PVC.dengan.tegangan].pengenal.12/20(24

kV.

2 SPNi43-5-2:1995-KabelppilinkudaralberisolasiwXLPEydan

berselubungkPVClbergantungkpenghantarmbajamdengan

teganganlpengenal 12/20 (24) kV.

3 SPLN 43-5-3:1995 – Kabelmtanahmintimtunggalmberisolasi

XLPEmdanmberselubungmPE/PVCmdengan atauutanpa

perisaiuteganganupengenalu3,6/6u(7,2 kV s/d 12/20 (24) kV.

4 SPLN 43-5-4:1995-Kabel Tanah inti tiga berisolasi XLPE san

berselubung PE/PVC dengan atau tanpa perisai tegangan

pengenal 3,6/6 (7,2) kV s/d 12/20 (24) kV.

5 SPLN 43-5-5:1995-KabelkintiktunggalkberisolasikXLPEkdan

berselubungkPE/PVCkberpenghantarkkonsntriskdengan

atauktanpakperisaiktegangankpengenal 3,6/6 (7,2) kV s/d

12/20 (24) kV.

8

Untuk pemilihan kabel bawah tanah harus disesuaikan dengan

kebutuhan dilapangan. Misalnya untuk kabel dengan konstruksi dalam

terowongan (ducting), tidak menggunakan kabel yang jenisnya kabel dengan

perisai baja, tetapi jika untuk ditanam langsung di tanah harus menggunakan

kabel yang jenisnya kabel dengan perisai baja.

2.2.5 Gangguan pada Sistem Tenaga Listrik

Gangguan sistem tenaga listik adalah suatu keadaan tidak normal

dimana keadaan ini dapat mengakibatkan terganggunya kontinuitas pelayanan

tenaga listrik. Gangguan pada sistem tenaga listrik sangat beragam besaran

dan jenisnya. Penyebab gangguan pada sistem tenaga listrik secara umum

disebabkan oleh dua faktor antara lain:

1. Gangguan.yang.berasal.dari.sistem.

a. Pemasangan.yang.kurang.baik.

b. Beban.lebih.

c. Kerusakan.material.

d. Kesalahan.mekanis.yang.disebakan.oleh.proses.penuaan.

e. Arus.dan.tegangan.abnormal.

2. Gangguan.yang.berasal.dari.luar.sistem.

a. Pengaruh cuaca, seperti angin, surja petir, serta hujan.

Gangguan yang disebabkan oleh surja petir bisa menyebabkan

gangguan hubung singkat akibat dari gangguan tegangan lebih.

b. Pengaruh lingkungan misalnya binatang, pohon, serta bisa juga

diakibatkan karena kecerobohan manusia.

c. Gangguan mekanis yang disebabkan oleh pekerjaan galian

saluran lain. Gangguan jenis ini bisanya terjadi untuk sistem

pemasangan bawah tanah.

Bila ditinjau dari segi lamanya waktu gangguan, maka dapat dikelompokkan

menjadi:

6 SPLN 43-5-6:1995-KabelmtanahiintimtigamberisolasimXLPE

danmberselubungmPE/PVCmberpenghantarmdenganmatau

tanpamperisaimteganganmpengenal 3,6/6 (7,2) kV s/d 12/20

(24) kV.

9

1. Gangguan yang bersifat temporer, merupakan gangguan sementara

karena bisa hilang dengan sendirinya dengan cara memutuskan

bagian yang terganggu. Gangguan ini bisanya terjadi pada kawat

penghantar yang tidak berisolasi, jadi setelah gangguan itu hilang

peralatan bisa beroperasi kembali.

2. Gangguan yang bersifat permanen, merupakan gangguan yang tidak

dapat hilang dengan sendirinya dan butuh penanganan dari petugas

untuk menangani penyebab gangguan tersebut. Contoh-contoh

gangguan yang bisa dikategorikan sebagai gangguan permanen

adalah seperti kawat putus, gangguan karena isolator bocor,

kegagalan Lighting Arrester dan lain-lain.

2.2.6 Penyebab Terjadinya Gangguan Pada Sistem Tenaga Listrik

1. Gangguan.beban.lebih.(overload)

Gangguan beban lebih (overload) tidak termasuk gangguan

murni. Namun jika dibiarkan terus menerus berlangsung bisa

merusak peralatan listrik yang dialiri arus tersebut. Pada gangguan

ini arus yang mengalir melebihi dari kapasitas pemgaman yang

terpasang dan peralatan listrik.

2. Gangguan.hubung.singkat

Gambar 2.2 Gangguan.Hubung.Singkat

10

Gangguan hubung singkat atau short circuit merupakan

kondisi karena terdapat kesalahan antara bagian-bagian yang

bertegangan. Gangguan ini dapat disebabka dampak adanya isolasi

yang bocor.atau.rusak.karena.tidak tahan terhadap tegangan lebih.

Jika gangguan hubung singkat berlangsung agak lama pada suatu

sistem tenaga listrik, dapat menimbulkan akibat-akibat yang tidak

diinginkan terjadi. Berikut ini akibat yang ditimbulkan oleh gangguan

hubung singkat antara lain:

a. Peralatan-peralatan yang berada dekat dengan gangguan rusak

diakibatkan oleh arus tak seimbang,atau tegangan rendah yang

ditimbulkan oleh hubung singkat.

b. Peralatan yang mendangdung minyak isolasi bisa saja meledak

dan menimbulkan kebakaran.

c. Berkurangnya batas-batas kestabilan untuk sistem daya.

Gangguan hubung singkat yang sering terjadi pada sistem

tenaga listrik 3 fasa sebagai berikut:

1) Gangguan 3 fasa

2) Gangguan 2 fasa

3) Gangguan 2 fasa-tanah

4) Gangguan 1 fasa- tanah

3. Gangguan.tegangan.lebih

Gangguan tegangan lebih diakibatkan karena adanya

kelainan pada sistem. Gangguan.tegangan.lebih.dapat terjadi.antara

lain.karena:

1. Gangguan.petir.

2. Gangguan surja.hubung, diantaranya adalah penutupan saluran

yang tidak bersamaan pada pemutus tiga fasa, pelepasan beban

karena gangguan, penutupan kembali saluran dengan cepat dan

sebagainya.

2.2.7 Dampak.Gangguan

Gangguan.yang.terjadi pada sistem.distribusi memiliki dampak negatif.

Dampak paling serius dari gangguan adalah kebakaran yang tidak hanya

11

merusak peralatan, melainkan dapat berimbas pada sistem dan mengakibatkan

kegagalan pada seluruh sistem distribusi (black out). Selain dampak gangguan

diatas ada beberapa dampak gangguan lainnya seperti arus hubung singkat

yang mengakibatkan pemanasan berlebih (overheating) pada peralatan,

tegangan kerja yang turun akan mengakibatkan kegagalan operasi peralatan

sistem tenaga listrik hingga merugikan pelanggan. Gangguan yang terjadi dapat

mempengaruhi stabilitas sistem hingga mengakibatkan pemadaman

menyeluruh pada sistem distribusi.

12

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Perancangan Penelitian

Jenismpenelitianmyang dipergunakan dalam penulisan proyek akhir ini

adalah metode kuantatif. Metode kuantatif adalah metode yang data

penelitiannya berupa angka-angka dan analisis menggunakan statistik. Untuk

membantu dalam penyusunan penelitian ini maka perlu adanya susunan

perancangan penelitian yang jelas tahapan-tahapannya. Adapun perancangan

penelitian yang digunakan adalah sebagai berikut:

Gambar 3.1 Flowchart.Penelitian

Mulai

PengumpulanmData: 1. DatalMVAlhubung singkat tiga fasa pada GH dan GI

2. Data Panjang penyulang 3. Data transformator daya

4. Data rekaman arus gangguan penyulang Menwa

Menentukan: 1. Impedansi sumber

2. Impedansi hubung singkat 3. Impedansi jaringan distribusi

4. Impedansi ekivalen

Menghitung: 1. Arus gangguan tiga fasa 2. Arus gangguan dua fasa

3. Arus gangguan satu fasa ke tanah

Memasukkan data rekaman arus gangguan pada relai dan data arus gangguan hasil perhitungan

Mencari lokasi gangguan berdasarkan data hitungan arus gangguan

Selesai

13

Berdasarkan perancangan penelitianmyangctelahcdigambarkan di atas,

makacdapatcdiuraikankpembahasanmmasing-masing tahap dalam penelitian

sebagai berikut:

1. Studi Literatur

Pada tahap ini dilakukan pencarian referensi dari berbagai literatur

seperti buku, jurnal ataupun penelitian sebelumnya yang berkaitan

dengan peneliatan ini agar dapat menambah pembendaharaan

konsep sehingga dapat menjadi landasan keilmuan yang akurat.

2. Pengambilan Data

Data penelitian diambil di Gardu Induk Ciledug dan dari PLN UP3

Cengkareng.

3. Pengolahan Data

Setelah data-data yang dikumpulkan sudah lengkap maka dilakukan

pengolahan data berupa penentuan impedansi jaringan distribusi dan

menghitung arus gangguankhubungksingkatkdiksisi 20 kV.

4. Analisa Data

Pada tahap ini akan dilakukan analisa mengenai perbandingan antara

data rekaman arus gangguan pada relai dengan data hasil

perhitungan arus gangguan hubung singkat. Jika nilai arus

gangguannya sama maka pencarian lokasi gangguan bisa dilakukan.

5. Pembuatan Proyek Akhir

Proyek akhir disusun berdasarkan dari hasil penelitian yang dilakukan

dan disusun sesuai dengan Pedoman Penulisan Tugas Akhir.

3.2 Teknik Analisis

Setelah dilakukan studi literatur dan pengambilan data maka akan

dilakukan analisis data dengan membandingkan antara data hasil rekaman

arus gangguan pada relai dengan data hasil perhitungan arus gangguan

hubung singkat menggunakan metode impedansi. Jika nilai arus gangguannya

sama maka akan dilakukan pencarian lokasi titik gangguan sesuai dengan

hasil yang didapatkan.

14

3.2.1 Perhitungan impedansi

Perhitunganmimpedansidsumber:

Impedansi sumber diperoleh dari arus beban puncakmmengalirkdari

sistemkinterkoneksikkekgardukinduk.

MVASC = √𝟑 ∙ 𝑽 ∙ 𝑰 (MVA) (3.1)

selanjutnya di hitung impedansi hubung singkat (short shircuit):

XSC = 𝒌𝑽𝟐

𝑴𝑽𝑨 (3.2)

Perlu diketahui bahwa impedansi sumber ini merupakan nilai tahanan

pada sisi 150 kV, yang mewakili semua unit pembangkit beroperasi. Adapun

reaktansi (impedansi) sumber mencakup: impedansi sumber pembangkit,

impedansi trafo tenaga di Pusat Listrik dan impedansi transmisi, seperti terlihat

pada gambar 3.1. dibawah ini.

Gambar 3.2 Interkoneksi antara Pusat Listrik

Karena arus ganguan hubung singkat yang akan dihitung adalah

gangguan hubung singkat disisi 20 kV maka impedansi sumber tersebut harus

dikonversi terlebih dahulu ke sisi 20 kV, sehingga perhitungan arus gangguan

hubung singkatnya nanti sudah menggunakan tegangan 20 kV sebagai sumber

dan tidak lagi menggunakan tegangan 150 kV, sebab semua impedansi sudah

dikonversi ke sistem tegangan 20 kV.

Untuk mengkonversikan impedansi yang terletak di sisi 150 kV ke sisi 20

kV, dilakukan dengan cara sebagai berikut:

Daya trafo tenaga anatara sisi primer dan sekunder sama, maka:

15

Gambar 3.3 Transformasi impedansi trafo tenaga

𝐤𝐕𝟐

𝐙𝟏=

𝐤𝐕𝟐𝟐

𝐙𝟐 (3.3)

𝒁𝟐 = 𝒌𝑽𝟐

𝟐

𝒌𝑽𝟏𝟐 𝒙 𝒁𝟏 (3.4)

Dimana:

kV1= Tegangan.transformator.tenaga.sisi.primer (kV)

kV2= Tegangan.transformator.tenaga.sisi.sekunder (kV)

Z1 = Impedansi.transformator.tenaga.sisi.primer.(ohm)

Z2 = Impedansi.transformator.tenaga.sisi.sekunder (ohm)

3.2.2 Perhitungan Reaktansi Transformator Tenaga

1) Reaktansi urutan positif dan reaktansi urutan negatif (XT1)

Dimana XT1 = XT2, untuk memperoleh nilai impedansi dalam ohm,

maka digunakan persamaan berikut:

XT(ohm)= 𝒌𝑽𝟐

𝑴𝑽𝑨 (3.5)

Nilai reaktansi trafo tenaga ini adalah nilai reaktansi positif dan

negatif (XT1 = XT2), jadi :

XT1 = XT1(%) x XT1(ohm) (3.6)

2) Reaktansi urutan Nol (XT0)

Pada perhitungan reaktansi urutan nol trafo tenaga, perlu dilihat,

apakah ada belitan delta atau tidak, dalam aplikasi ini trafo tenaga

mempunyai belitan delta, maka nilai reaktansi urutan nol, sebagai

berikut:

XTO = 3 x XT1 (3.7)

16

3.2.3 Perhitungan Impedansi Jaringan Distribusi

Impedansi penyulang yang akan dihitung, tergantung pada besarnya

impedansi per km (ohm/km) dari penyulang yang dihitung, yang nilainya

ditentukan oleh luas penampang, jenis penghantar dan Panjang jaringan

SKTM.

Impedansi kabel:

𝒁𝒋𝒂𝒓𝒊𝒏𝒈𝒂𝒏 = (𝑹 + 𝒋𝑿) × 𝒑𝒂𝒏𝒋𝒂𝒏𝒈 𝒋𝒂𝒓𝒊𝒏𝒈𝒂𝒏 (𝒐𝒉𝒎

𝒌𝒎. 𝒌𝒎) (3.8)

3.2.4 Perhitungan Impedansi Ekivalen

Perhitungan yang akan dilakukan selanjutnya adalah menghitung besarnya

impedansi ekivalen urutan positif (Z1eq) impedansi ekivalen urutan negatif (Z2eq)

dan impedansi urutan nol (Z0eq) dari titik gangguan sampai ke sumber, jaringan

ekivalennya dapat dilihat seperti pada gambar 3.3 dibawah ini. Perhitungan

Z1eq dan Z2eq dapat langsung dijumlahkan dengan impedansi-impedansi yang

ada, sedangkan Z0eq dimulai dari titik gangguan sampai ke trafo tenaga yang

netralnya.ditanahkan.

Gambar 3.4 Rangkaian equivalent saat terjadi gangguan hubung singkat

Perhitungan Z1eq dan Z0eq langsung dapat menjumlahkan impedansi-

impedansi dari titik gangguan sampai ke trafo tenaga netralnya di tanahkan.

Z1eq(%) = ZSC + ZT1 + Z1jar(%) (3.9)

Zeq(%) = ZT0 + Z0jar(%) + 3 × NGR (3.10)

3.2.5 Perhitungan Arus Gangguan Hubung Singkat

1. Perhitungan arus gangguan hubung singkat 3 fasa

If3fasa = 𝑽𝒇

𝒁𝟏𝒆𝒒 = (3.11)

17

Dimana:

I3fasa = Arus.hubung.singkat.tiga.fasa (A)

Vf = Tegangan.fasa-netral.sistem.20 kV = 20000

√3

Z1eq = Impedansi.ekivalen.urutan.positif (ohm)

2. Perhitungan.arus.gangguan.hubung.singkat.dua.fasa

I2fasa=𝒊𝒇 𝟑 𝒇𝒂𝒔𝒂 ×√𝟑

𝟐………………….……………………………… (3.12)

Dimana:

If2fasa = Arus.hubung.singkat 2.fasa (A)

If3fasa = Arus.hubung.singkat.3.fasa (A)

3. Perhitungan gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah

I1fasa = 𝟑 × 𝑽𝒇

𝟐 × 𝒁𝟏𝒆𝒌𝒊𝒗𝒂𝒍𝒆𝒏+𝒁𝟎𝒆𝒌𝒊𝒗𝒂𝒍𝒆𝒏………………………………… (3.13)

Dimana:

I1fasa-tanah = Arus.hubung.singkat.1.fasa-tanah

Vf = Tegangan.fasa-netral.sistem 20 kV = 20000

√3

Z1ekivalen = impedansi.urutan.positif.(ohm)

Z0ekivalen = impedansi.urutan.nol (ohm)

18

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

4.1.1 Single Line Diagram dan Data pada Penyulang Menwa

Gambar 4.1 Single Line Diagram penyulang Menwa

19

4.1.2 Data

Data yang diperoleh untuk keperluan perhitungan adalah sebagai

berikut:

1. Data transformator:

Kapasitas transformator : 60 MVA

Reaktansi urutan positif transformator : 12,89%

Rasio tegangan : 150/20 KV

NGR : 40 ohm

Arus nominal transformator : 1732 A

Arus hubung singkat 150 KV 3fasa : 21,39 kA

2. Data penyulang Menwa

Panjang penyulang : 11,52 KM

Jenis penampang kabel : XLPE 240 mm2

Impedansi urutan positif dan negatif : (0,125 + j0,097) ohm/km

Impedansi urutan nol : (0,275 + j0,290) om/km

4.1.3 Perhitungan Impedansi

1. Perhitungan Impedansi Sumber

Impedansi.sumber diambil.dari arus.beban.puncak.yang.mengalir

dari.sistem.interkoneksi.ke.gardu.induk. Dalam kasus ini daimbil arus

hubung singkat sebesar 21,39 kA maka daya hubung singkat:

MVASC = √3 ∙ 𝑉 ∙ 𝐼

MVASC = √3 ∙ 150 ∙ 21,39 𝑘𝐴

MVASC =5557,2850 MVA

2. Impedansi Hubung Singkat

Arus 21,39 kA adalah arus saat beban puncak dimana pasokan

daya dari pusat-pusat listrik yang di interkoneksi masuk ke gardu

induk yang ditinjau selanjutnya dihitung impedansi hubung singkat

(short circuit) :

Z1SC (sisi 150 KV) = 𝑘𝑉2

𝑀𝑉𝐴

Z1SC sisi 150 KV) = 1502

5557,2850

Z1SCsisi (150 KV) = 4,0487 ohm

20

Impedansi yang didapat adalah.nilai.ohm dari sisi 150 KV,

karena.arus. gangguan. yang.akan dihitung.adalah arus gangguan

hubung singkat di sisi 20 KV, maka.impedansi.sumber.tersebut.harus

dikonversikan terlebih dahulu ke sisi 20 KV.

Untuk mengkonversikan impedansi.yang.terletak.di sisi 150 KV

ke sisi.20 KV dilakukan dengan cara :

Z2SC(sisi 20 Kv) = 𝑘𝑉2

2

𝑘𝑉12 × 𝑍1

Z2SC(sisi 20 KV) = 202

1502 × 4,0487 𝑜ℎ𝑚

Z2SC(sisi 20 KV) = 0,0719 𝑜ℎ𝑚

3. Perhitungan Reaktansi Transformator Tenaga

a. Reaktansi.urutan.positif.dan.reaktansi.urutan.negatif

Reaktansi urutan positif tercantum pada papan nama (name plate)

pada transformator tenaga, besarnya tergantung dari kapasitas

trafo tenaga.

Dimana :

XT1 = XT2

Reaktansi trafo tenaga 60 MVA adalah sebesar 12,89%. Untuk

memperoleh nilai impedansi dalam ohm, dihitung dengan cara

sebagai berikut:

XT = 𝑘𝑉2

𝑀𝑉𝐴=

202

60 = 6,66 ohm

Nilai reaktansi trafo tenaga ini adalah nilai reaktansi urutan

positif dan negatif (XT1 = XT2), jadi :

XT1 = XT1(%)× XT1

XT1 = 12,89% × 6,66 ohm

XT1 = 0,859 ohm

b. Reaktansi urutan nol (XT0)

Bila trafo tenaga memiliki belitan delta. Pada saat terjadi

gangguan satu fasa ketanah, arus urutan Nol (3I0) mengalir pada

tiap fasanya sehingga pada inti besi akan membentuk fluks. Fluks

ini akan berputar di belitan delta. Sehingga fluks yang timbul, tidak

21

berinteraksi dengan minyak trafo, yang dapat memperkecil

besarnya nilai reaktansi urutan Nol. Pada trafo tenaga Gardu

Induk Ciledug mempunyai belitan delta, maka nilai reaktansi

urutan nol, sebagai berikut:

XT0 = 3 x XT1

XT0 = 3 x 0,859 ohm

XT0 = 2,578 ohm

4. Arus Nominal Trafo

In trafo = 𝑘𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑡𝑟𝑎𝑓𝑜

𝑡𝑒𝑔𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑠𝑒𝑘𝑢𝑛𝑑𝑒𝑟 ∙√3 =

60000 𝑘𝑉𝐴

20 𝑘𝑉 ∙√3 = 1732,1 A

5. Impedansi.Jaringan.Distribusi

Untuk menghitung jaringan, diperlukan data jenis penghantar,

panjang penghantar dan impedansi penghantar. Panjang penyulang

Menwa adalah 11,52 km. Berdasarkan SPLN 64: 1985. Diketahui kabel

XLPE 240 mm2 adalah sebagai berikut:.

a. Pada penyulang (SKTM)

Z1penyulang=Z2Penyulang = 11,52 km x (0,125 +j0,097)

= 1,440 + j1,117 Ω

Z0penyulang = 11,52 km (0,275 + j0,029)

= 3,168 + j 3,341 Ω

Tahanan Pentanahan = 3 × RN

= 3 x 40 ohm

= 120 ohm

Impedansi penyulang didapat dari perkalian antara impedansi

kabel dengan panjang penyulang yang dibuat dengan presentasi

kelipatan 5%.

22

Tabel 4.1 Impedansi jaringan

Impedansi Kabel XLPE

240 mm2 (ohm/km)

Panjang

Jaringan

Impedansi Jaringan (ohm)

Z1=Z2 Z0 % KM Z1=Z2 Z0

0,125+j0,097 0,275+j0,290

1 0,11

5

0,0144 + j0,0112

0,0317 + j0,0334

5

0,57

6

0,0720 + j0,0559

0,1584 + j0,1670

10

1,15

2

0,1440 + j0,1117

0,3168 + j0,3341

15

1,72

8

0,2160 + j0,1676

0,4752 + j0,5011

20

2,30

4

0,2880 + j0,2235

0,6336 + j0,6682

25 2,88 0,3600 + j0,2794

0,7920 + j0,8352

30

3,45

6

0,4320 + j0,3352

0,9504 + j1,0022

35

4,03

2

0,5040+ j0,3911

1,1088 + j1,1693

40

4,60

8

0,5760 + j0,4470

1,2672 + j1,3363

45

5,18

4

0,6480 + j0,5028

1,4256 + j1,5034

50 5,76 0,7200 + j0,5587

1,5840 + j1,6704

23

55

6,33

6

0,7920 + j0,6146

1,7424 + j1,8374

60

6,91

2

0,8640 + j0,6705

1,9008 + j2,0045

65

7,48

8

0,9360 + j0,7263

2,0592 + j2,1715

70

8,06

4

1,0080 + j0,7822

2,217 + j2,3386

75 8,64 1,0800 + j0,8381

2,3760 + j2,5056

80

9,21

6

1,1520 + j0,8940

2,5344 + j2,6726

85

9,79

2

1,2240 + j0,9498

j2,6928 +2,8397

90

10,3

68

1,2960 + j1,0057

2,8512 + j3,0067

95

10,9

44

1,3680 + j1,0616

3,0096 + j3,1738

100

11,5

2

1,4400 + j1,1174

3,1680 + j3,3408

6. Impedansi Ekivalen

a. Impedansi.Ekivalen.Urutan.Positif.dan.Negatif

Persamaan impedansi Ekivalen pada titik gangguan 1% (maximum)

dari penyulang Menwa adalah sebagai berikut:

Z1eq(1%) = ZS + ZT1 + Z1jar(%)

Z1eq(1%) = j0,0719 + j0,859 + 0,0144 + j0,0112

Z1eq(1%) = 0,0144 + j0,942

24

Persamaan impedansi ekivalen pada titik gangguan 100%

(minimum) dari penyulang Menwa adalah sebagai berikut :

Z1eq(100%) = ZS + ZT1 + Z1jar(100%)

Z1eq(100%) = j0,0719 + j0,859 + 1,44 + j1,11744

Z1eq(100%) = 1,44 + j2.049

Tabel 4.2 Impedansi.Ekivalen.Urutan.Positif.dan.Negatif

(%Panjang)

Impedansi Ekivalen Urutan Positif dan Negatif(Z1eq dan Z2eq)

Zs + ZT1 + Z1jar(%) Z1eq(%)

1 j0,0719 + j0,859 + 0,0144 + j0,0112 0,0144 + j0,9425

5 j0,0719 + j0,859 + 0,0720 + j0,0559 0,0720 + j0,9872

10 j0,0719 + j0,859 + 0,144 + j0,112

0,1440 + j1,0431

15 j0,0719 + j0,859 + 0,216 + j0,168

0,2160 + j1,0989

20 j0,0719 + j0,859 + 0,288 + j 0,223

0,2880+j1,1548

25 j0,0719 + j0,859 + 0,360 + j0,279

0,3600 + j1,2107

30 j0,0719 + j0,859 + 0,432 + j 0,335

0,4320 + j1,2665

35 j0,0719 + j0,859 + 0,504 + j0,391

0,5040 + j1,3224

40 j0,0719 + j0,859 + 0,576 + j 0,4470

0,5760 + j1,3783

45 j0,0719 + j0,859 + 0,648 + j0,5028

0,6480 + j1,4342

50 j0,0719 + j0,859 + 0,720 + j 0,5587

0,7200 + j1,4900

55 j0,0719 + j0,859 + 0,792 + j0,6146

0,7920 + j1,5459

25

60 j0,0719 + j0,859 + 0,864 + j 0,6705

0,8640 + j1,6018

65 j0,0719 + j0,859 + 0,9360+ j0,7263

0,9360 + j1,6576

70 j0,0719 + j0,859 + 1,008 + j0,7822

1,0080 + j1,7135

75 j0,0719 + j0,859 + 1,080 + j0,8381

1,0800 + j1,7694

80 j0,0719 + j0,859 + 1,152 + j 0,8940

1,1520 + j1,8253

85 j0,0719 + j0,859 + 1,224 + j0,9498

1,2240 + j1,8811

90 j0,0719 + j0,859 + 1,296 + j 1,0057

1,2960 + j1,9370

95 j0,0719 + j0,859 + 1,368 + j1,0616

1,3680 + j1,9929

100 j0,0719 + j0,859 + 1,44 + j1,1174

1,4400 + j2,0488

b. Impedansi Ekivalen Urutan Nol

Perasamaan Impedansi Ekivalen pada titik gangguan 1%

(maximum) dari penyulang Menwa adalah sebagai berikut:

Z0eq(1%) = ZT0 + Z0jar(100%)+ 3 × NGR

Z0eq(1%) = j2,578 + 0,0317 + j0,0334 + (3 × 40)

Z0eq(1%) = 120,063 + j2,611

Perasamaan Impedansi Ekivalen pada titik gangguan 100%

(minimum) dari penyulang Menwa adalah sebagai berikut:

Z0eq(100%) = ZT0 + Z0jar(100%)+ 3 × NGR

Z0eq(100%) = j2,578 + 2,5344 + j3,341 + (3 × 40)

Z0eq(100%) = 123,168+ j5,919

26

Tabel 4.3 Impedansi.Ekivalen.Urutan.Nol

(%Panjang)

Impedansi Ekivalen Urutan Nol(Z0eq)

ZT0 + Z0jar(%)+ 3 × NGR Z0eq(%)

1 j2,578 + 0,0317 + j0,0334 + 120 120,032 + j2,611

5 j2,578 + 0,1584 + j0,1670 + 120 120,158 + j2,745

10 j2,578 + 0,3168 + j0,3341+ 120 120,317 + j2,912

15 j2,578 + 0,4752 + j0,5011 + 120 120,475 + j3,079

20 j2,578 + 0,6336 + j0,6682 + 120 120,634 + j3,246

25 j2,578 + 0,7920 + j0,8352 + 120 120,792 + j3,413

30 j2,578 + 0,9504 + j1,0022 + 120 120,950 + j3,580

35 j2,578 + 1,1088 + j1,1693 + 120 121,109 + j3,747

40 j2,578 + 1,2672 + j1,3363 + 120 121,267 + j3,914

45 j2,578 + 1,4256 + j1,5034 + 120 121,426 + j4,081

50 j2,578 + 1,5840 + j1,6704 + 120 121,584 + j4,248

55 j2,578 + 1,7424 + j1,8374 + 120 121,742 + j4,415

60 j2,578 + 1,9008 + j2,0045 + 120 121,901 + j4,582

65 j2,578 + 2,0592 + j2,1715 + 120 122,059 + j4,750

70 j2,578 + 2,217 + j2,3386 + 120 122,218 + j4,917

75 j2,578 + 2,3760 + j2,5056+ 120 122,376 + j5,084

27

80 j2,578 + 2,5344 + j2,6726 + 120 122,534 + j5,251

85 j2,578 + j2,6928 +2,8397 + 120 122,693 + j5,418

90 j2,578 + 2,8512 + j3,0067 + 120 122,851+ j5,585

95 j2,578 + 3,0096 + j3,1738 + 120 123,010 + j5,752

100 j2,578 + 3,1680 + j3,3408 + 120 123,168+ j5,919

5,585

5,585

5,585

5,585

4.2 Pembahasan

4.2.1 Perhitungan.Arus.Hubung.Singkat.di Sisi 20 KV

Gangguan hubung..singkat...adalah gangguan..yang..disebabkan..oleh

kesalahan..antara..bagian-bagian..yang.bertegangan..atau.dengan kata lain

gangguan hubung singkat dapat didefinisikan sebagai kondisi dimana

penghantar yang berarus terhubung dengan penghantar lain atau penghantar

tanah. Gangguan.hubung.dapat disebabkan oleh beberapa faktor misalnya saja

gangguan.hubung.singkat.akibat.adanya.isolasi.tembus.atau.rusak.karena.tidak

tahan terhadap tegangan lebih. Perhitungan hubung singkat perlu dilakukan

untuk mengetahui besarnya arus maksimum dan minimum gangguan pada

lokasi yang berbeda. Perhitungan hubung singkat ini juga dipakai untuk

menentukan setting relai proteksi yang digunakan pada sistem proteksi tenaga

listrik.

Berdasarkan hasil perhitungan diatas, kita telah.mendapatkan.impedansi

ekivalen yang sesuai.dengan.lokasi.gangguan,.selanjutnya.adalah.perhitungan

arus.gangguan.hubung.singkat.dapat.dihitung.menggunakan.rumus.dasar.yang

tedapat pada bab iii, hanya saja impedansi ekivalen mana yang dimasukan

kedalam..rumus.dasar..tersebut..adalah.tergantung.dari.jenis.gangguan.hubung

singkatnya, dimana...gangguan..hubung..singkat..itu..bisa..gangguan..hubung

singkat 3 fasa, 2 fasa, atau satu fasa ke tanah. Untuk perhitungan arus

gangguan hubung singkat sisi 20 KV bisa kita lihat sebagai berikut:

28

A. Hubung.Singkat.Tiga.Fasa

Jadi untuk perhitungan gangguan 3 fasa titik gangguan panjang

penyulang 1% sebagai berikut :

If3fasa = 𝑉𝑓

(𝑍1)𝑒𝑞 =

20000÷√3

0,014 + j0,942 =

1157

√0,0142+0,9422 = 12250,2 A

Tabel 4.4 Arus.gangguan.hubung .singkat.3.fasa

PANJAR

Arus.Gangguan.Hubung.Singkat.3.Fasa (%)

(KM)

1 0,115 𝑉𝑓

(𝑍1)𝑒𝑞 =

20000÷√3

0,0144 + j0,9425 =

1157

√(0,01442+0,9422) =

12250,2 A

5 0,576

𝑉𝑓

(𝑍1)𝑒𝑞 =

20000÷√3

0,0720 + j0,9872 =

1157

√0,0722+0,98722 =

11665,9 A

10 1,152

𝑉𝑓

(𝑍1)𝑒𝑞 =

20000÷√3

0,144 + j1,043 =

1157

√0,14402+1,0432 = 10966,4

A

15 1,728

𝑉𝑓

(𝑍1)𝑒𝑞 =

20000÷√3

0,2160 + j1,0989 =

1157

√0,21602+1,09892 =

10310,3 A

20 2,304

𝑉𝑓

(𝑍1)𝑒𝑞 =

20000÷√3

0,288 + j1,155 =

1157

√0,2882+1,1552 = 9702,2 A

25 2,88

𝑉𝑓

(𝑍1)𝑒𝑞 =

20000÷√3

0,3600 + j1,2107 =

1157

√0,3602+1,21072 =9142,1

A

30 3,456

𝑉𝑓

(𝑍1)𝑒𝑞 =

20000÷√3

0,432 + j1,267 =

1157

√0,43202+1,2672 = 8628,8 A

35 4,032

𝑉𝑓

(𝑍1)𝑒𝑞 =

20000÷√3

0,5040 + j1,3224 =

1157

√0,50402+1,32242 =8159,3

A

40 4,608

𝑉𝑓

(𝑍1)𝑒𝑞 =

20000÷√3

0,576 + j1,378 =

1157

√0,5762+1,3782 = 7729,9 A

29

45 5,184

𝑉𝑓

(𝑍1)𝑒𝑞 =

20000÷√3

0,6480+𝑗4,081 =

1157

√0,64802+1,43422 =7337,2

A

50 5,76

𝑉𝑓

(𝑍1)𝑒𝑞 =

20000÷√3

0,72 + j1,490 =

1157

√0,722+1,4902 = 6977,6 A

55 6,336

𝑉𝑓

(𝑍1)𝑒𝑞 =

20000÷√3

1,7424 + j1,8374 =

1157

√0,7922+1,54592 =6647,8

A

60 6,912

𝑉𝑓

(𝑍1)𝑒𝑞 =

20000÷√3

0,864 + j1,602 =

1157

√0,8642+1,60182 = 6344,7

A

65 7,488

𝑉𝑓

(𝑍1)𝑒𝑞 =

20000÷√3

0,9360 + j1,6576 =

1157

√0,93602+1,65762

=6065,7 A

70 8,064

𝑉𝑓

(𝑍1)𝑒𝑞 =

20000÷√3

1,008 + j1,714 =

1157

√1,0082+1,7142 = 5808,3 A

75 8,64

𝑉𝑓

(𝑍1)𝑒𝑞 =

20000÷√3

1,0800 + j1,7694 =

1157

√1,0802+1,71352 =5570,3

A

80 9,216

𝑉𝑓

(𝑍1)𝑒𝑞 =

20000÷√3

1,152 + j1,825 =

1157

√1,1522+1,8252 = 5349,8 A

85 9,792

𝑉𝑓

(𝑍1)𝑒𝑞 =

20000÷√3

1,2240 + j1,8811 =

1157

√1,2242+1,88112 =5145,1

A

90 10,368

𝑉𝑓

(𝑍1)𝑒𝑞 =

20000÷√3

1,296 + j1,937 =

1157

√1,2962+1,9372 =4954,6 A

95 10,944

𝑉𝑓

(𝑍1)𝑒𝑞 =

20000÷√3

1,3680 + j1,9929 =

1157

√1,3682+1,99292 =4777,0

A

100 11,52

𝑉𝑓

(𝑍1)𝑒𝑞 =

20000÷√3

1,44 + j2,049 =

1157

√1,442+2,0942 = 4611,1 A

Berdasarkan hasil perhitungan arus gangguan 3 fasa yang

ditunjukkan pada tabel 4.4 bisa lihat di titik 0,115 km besar arus

gangguannya 12250,2 A, pada titik 0,576 km arus gangguannya sebesar

30

11665,9, di titik 1,152 km besar arusnya 10966,4 A, di titik 1,728 km

besar arusnya 10310,3 A, di titik 2,304 km besar arusnya 9702,2 A,di titik

2,88 km besar arusnya 9142,1 A, pada titik 4,032 km besar arusnya

8159,3 A, di titik 4,608 km besar arusnya 7729,9 A, di titik 5,184 km

besar arusnya 7337,2 A,di titik 5,76 km besar arusnya 6977,6 A, di titik

6,336 km besar arusnya 6647,8 A, di titik 6,912 km besar arusnya

6344,7 A, di titik 7,488 km besar arusnya 6065,7A, di titik 8,064 km besar

arusnya 5808,3A, di titik 9,216km besar arusnya 5349,8 A, di titik 5,184

km besar arusnya 7337,2 A, di titik 5,184 km besar arusnya 7337,2 A, di

titik 10,368 km besar arusnya 4954,6 A, di titik 10,944 km besar arusnya

4777,0 A, dan pada titik 11,52 km besarnya arus gangguan senilai

4611,1 A. Dari data-data perhitungan arus hubung singkat 3 fasa yang

memiliki nilai arus gangguan yang paling kecil di titik 11,52 km atau yang

paling jauh dari sumber dan arus hubung singkat 3 fasa yang paling

besar berada pada titik 0,115 km.

B. Hubung Singkat Dua Fasa

Kemungkinan…terjadinya...gangguan...hubung…singkat…fasa-fasa

disebabkan.oleh.putusnya.kawat.fasa.tengah.pada.transmisi.atau.distribusi.

Kemungkinan..lainnya...adalah..dari…rusaknya..isolator..di..transmisi…atau

distribusi..sekaligus fasafasa. Berdasarkan..persamaan..untuk..gangguan

fasa-fasa.dapat.dihitung :

If2fasa =𝑖𝑓 3 𝑓𝑎𝑠𝑎 ×√3

2

Jadi untuk perhitungan gangguan fasa - fasa titik gangguan

panjang penyulang 1% sebagai berikut :

If2fasa = 1227,462×√3

2

If2fasa = 1063,012 A

31

Table 4.5 Arus gangguan hubung singkat 2 fasa ke tanah

PANJAR

Arus Gangguan Hubung Singkat 2 Fasa (%)

(KM)

1 0,115 𝑖𝑓 3 𝑓𝑎𝑠𝑎 ×√3

2=

12250,2×√3

2 = 10609,0 A

5 0,576

𝑖𝑓 3 𝑓𝑎𝑠𝑎 ×√3

2=

11665,9×√3

2 = 10103,0 A

10 1,152


2=

10966,4×√3

2 = 9497,1 A

15 1,728


2=

10310,3×√3

2 =8928,9 A

20 2,304


2=

9702,2×√3

2 = 8402,2 A

25 2,88


2=

9142,1×√3

2 = 7917,3 A

30 3,456


2=

8628,8×√3

2 = 7472,8 A

35 4,032


2=

8159,3×√3

2 = 7066,1 A

40 4,608


2=

7729,9×√3

2 = 6694,3 A

45 5,184


2=

7337,2×√3

2 = 6354,2 A

50 5,76


2=

6977,6×√3

2 = 6042,8 A

55 6,336


2=

6647,8×√3

2 = 5757,1 A

60 6,912


2=

635,736×√3

2 = 5494,7 A

65 7,488


2=

6344,7×√3

2 = 5253,1 A

70 8,064


2=

5808,3×√3

2 = 5030,1 A

75 8,64


2=

5570,3×√3

2 = 4824,0 A

32

80 9,216


2=

5349,8×√3

2 = 4633,1 A

85 9,792


2=

5145,1×√3

2 = 4455,7 A

90 10,368


2=

4954,6×√3

2 = 4290,8 A

95 10,944


2=

4777,0×√3

2 = 4137,0 A

100 11,52


2=

4611,1×√3

2 = 3993,3 A

Selanjutnya dari tabel 4.5 bisa kita lihat besar arus gangguan

hubung singkat 2 fasa ke tanah. Berdasarkan hasil perhitungan arus

gangguan tersebut hasil yang didapatkan besar arus di titik 0,115 km

senilai 10609,0 A, pada titik 0,576 km arus gangguannya sebesar

10103,0 A, di titik 1,152 km besar arusnya 9497,1A, di titik 1,728 km

besar arusnya 8928,9 A, di titik 2,304 km besar arusnya 8402,2 A,di titik

2,88 km besar arusnya 7917,3 A, pada titik 4,032 km besar arusnya

8159,3 A, di titik 4,608 km besar arusnya 7729,9 A, di titik 5,184 km

besar arusnya 7337,2 A,di titik 5,76 km besar arusnya 6354,2 A, di titik

6,336km besar arusnya 5757,1 A, di titik 6,912km besar arusnya 5494,7

A, di titik 7,488km besar arusnya 5253,1 A, di titik 8,064 km besar

arusnya 5030,1A, di titik 9,216km besar arusnya 4633,1 A, di titik

10,368km besar arusnya 4290,8 A, di titik 10,944 km besar arusnya

4137,0 A, dan pada titik 11,52 km besarnya arus gangguan senilai

3993,3 A. Pada perhitunganarus gangguan hubung singkat 2 fasa ke

tanah nilai arus gangguan yang paling kecil juga pada titik 11,52 km dan

nilai arus gangguan yang paling besar tentunya pada titik 0,115 km.

C. Hubung Singkat 1 fasa-tanah

Dapat dihitung besarnya arus gangguan hubung singkat 1 fasa ketanah:

Dilokasi 1% depan gardu induk, sebagai berikut:

If1fasa =3 × 𝑉𝑓

2 × 𝑍1𝑒𝑘𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛+𝑍0𝑒𝑘𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛

33

If1fasa =3 × (20000÷√3)

2(0,0144+j0,942)+(120,032 + j2,611)

If1fasa = 34641,016

√120,0602+4,4952

If1fasa = 288,32 A

Tabel 4.6 Arus gangguan hubung singkat 1 fasa-tanah

PANJAR

Arus Gangguan Hubung Singkat 1 Fasa-Tanah (%)

(KM)

1 0,115 3 × 𝐸𝑓𝑎𝑠𝑎

2 × 𝑍1𝑒𝑘𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛+𝑍0𝑒𝑘𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛=

3 × (20000÷√3)

2(0,0144 + j0,942)+(120,032 + j2,611)

=34641,016

√120,0602+4,4952= 288,329 A

5 0,576

3 × 𝐸𝑓𝑎𝑠𝑎


3 × (20000÷√3)

2(0,0720 + j0,9872)+(120,158 + j2,745)

=34641,016

√120,0602+4,4952=287,73 A

10 1,152



3 × (20000÷√3)

2(0,144 + j1,043)+(120,317 + j2,912)

=34641,016

√120,6052+4,9982 = 286,980 A

15 1,728



3 × (20000÷√3)

(0,2160+j1,0989)+(120475+ 3,079)

=34641,016

√120,0602+4,4952=286,24 A

20 2,304



3 × (20000÷√3)

2(0,288 + j1,155)+(120,634 + j3,246)

=34641,016

√121,2192+5,5562 = 285,495 A

25 2,88



3 × (20000÷√3)

2(0,5040 + j1,3224)+(120,792 +3,413)

=34641,016

√120,0602+4,4952=284,76 A

30 3,456



3 × (20000÷√3)

2(0,432 + j1,267)+(120,950 + j3,580)

=34641,016

√121,8142+6,1142 = 284,018 A

35 4,032



3 × (20000÷√3)

2(0,0720 + j0,9872)+(121,109 + j3,747)

=34641,016

√120,0602+4,4952=283,28 A

40 4,608



3 × (20000÷√3)

2(0,576 + j1,378)+(121,267 + j3,914)

=34641,016

√122,4192+6,672 = 282,551 A

34

45 5,184



3 × (20000÷√3)

2(0,6480+𝑗4,081)+(121,426 + j4,081)

=34641,016

√120,0602+4,4952=281,82 A

50 5,76



3 × (20000÷√3)

2(0,72+j1,490)+(121,548+j4,248)

=34641,016

√122,9882+7,2282 = 281,095 A

55 6,336



3 × (20000÷√3)

2(0,792+ j1,546)+(121,742 + j4,415)

=34641,016

√120,0602+4,4952=280,37 A

60 6,912



3 × (20000÷√3)

2(0,864+j1,602)+(121,901+j4,582)

=34641,016

√123,6922+7,7862 = 279,648 A

65 7,488



3 × (20000÷√3)

2(0,936+j1,6576)+(122,059 + j4,750)

=34641,016

√123,6922+7,7862 =278,93 A

70 8,064



3 × (20000÷√3)

2(1,008+j1,714)+(122,218+j4,917)

=34641,016

√124,2432+8,3452 = 278,21 A

75 8,64



3 × (20000÷√3)

2(1,0800 + j1,7694)+(122,376 + j5,084)

=34641,016

√120,0602+4,4952=277,50 A

80 9,216



3 × (20000÷√3)

2(1,152+j1,825)+(122,543+j5,251)

=34641,016

√124,8472+8,9012 = 276,784 A

85 9,792



3 × (20000÷√3)

2(1,2240 + j1,8811)+(122,693 + j5,418)

=34641,016

√120,0602+4,4952=276,07 A

90 10,368



3 × (20000÷√3)

2(1,296+j1,973)+(122,851+j5,585)

=34641,016

√125,4432+9,5312 = 275,367 A

95 10,944



3 × (20000÷√3)

2(1,3680 + j1,9929)+(123,010 + j5,752)

=34641,016

√120,0602+4,4952=274,66 A

100 11,52



3 × (20000÷√3)

2(1,44+j2,049)+(123,168+j5,919)

=34641,016

√126,0482+10,0172 = 273,960 A

Tabel 4.6 diatas merupakan hasil perhitungan gangguan hubung

singkat 1 fasa ke tanah. Dari data perhitungan diatas dapat kita uraikan

35

besarnya arus gangguan 2 fasa ke tanah pada setiap titik lokasi yang

berbeda. Besar arus hubung singkat di titik 0,115 km senilai 288,329 A,

pada titik 0,576 km arus gangguannya sebesar 287,73 A, di titik 1,152

km besar arusnya 286,980A, di titik 1,728 km besar arusnya 286,24 A, di

titik 2,304 km besar arusnya 285,495 A,di titik 2,88 km besar arusnya

284,76 A, pada titik 3,456 km besar arusnya 284,018A, di titik 4,608 km

besar arusnya 282,551 A, di titik 5,184 km besar arusnya 281,82A,di titik

5,76 km besar arusnya 281,095 A, di titik 6,336km besar arusnya 280,37

A, di titik 6,912km besar arusnya 279,648 A, di titik 7,488km besar

arusnya 278,93 A, di titik 8,064 km besar arusnya 278,21A, di titik

9,216km besar arusnya 276,784 A, di titik 10,368km besar arusnya

275,367A, di titik 10,944 km besar arusnya 274,66 A, dan pada titik

11,52 km besarnya arus gangguan senilai 273,960 A. Pada perhitungan

arus gangguan hubung singkat 3 fasa dan dua fasa ke tanah nilai arus

gangguan yang paling kecil juga pada titik 11,52 km dan nilai arus

gangguan yang paling besar pada titik 0,115 km. Hal ini juga berlaku

pada arus gangguan hubung singkat 1 fasa ke tanah, nilai arus

gangguan yang paling kecil di titik lokasi 11,52 km sebesar 273,960 A

dan di titik 0,115 km besarnya 288,329 A.

Dengan data-data terlihat pada tabel diatas diperoleh besarnya

arus gangguan hubung singkat. Untuk mempermudah melihat hasil

perhitungan arus hubung singkat pada lokasi gangguan yang

diperkirakan setiap 5% dari panjang saluran dapat dilihat pada tabel

berikut:

Table 4.7 Hitungan arus gangguan

PANJAR

I 3 Fasa I 2 Fasa I 1 Fasa-tanah (%)

(KM)

1 0,115 12250,2 A 10609,0 A 288,33 A

5 0,576

11665,9 A 10103,0 A 287,73 A

36

10 1,152

10966,4 A 9497,1 A 286,98 A

15 1,728

10310,3 A 8928,9 A 286,24 A

20 2,304

9702,0 A 8402,2 A 285,49 A

25 2,88

9142,1 A 7917,3 A 284,76 A

30 3,456

8628,8 A 7472,8 A 284,02 A

35 4,032

8159,3 A 7066,1 A 283,28 A

40 4,608

7729,9 A 6694,3 A 282,55 A

45 5,184 7337,2 A 6354,2 A 281,82 A

50 5,76

6977,6 A 6042,8 A 281,09 A

55 6,336

6647,8 A 5757,1 A 280,37 A

60 6,912

6344,7 A 5494,7 A 279,65 A

65 7,488

6065,7 A 5253,1 A 278,93 A

70 8,064

5808,3 A 5030,1 A 278,21 A

75 8,64

5570,3 A 4824,0 A 277,50 A

80 9,216

5349,8 A 4633,1 A 276,78 A

85 9,792

5145,1 A 4455,7 A 276,07 A

90 10,368

4954,6 A 4290,8 A 275,37 A

95 10,944

4777,0 A 4137,0 A 274,66 A

100 11,52

4611,1 A 3993,3 A 273,96 A

37

Tabel 4.7 diatas adalah besar arus hubung singkat 3 fasa, 2 fasa

dan 1 fasa ke tanah. Dari data-data perhitungan tersebut besarnya.arus

gangguan.hubung>.singkatqqdipengaruhi+oleh:jarak.titikmgangguannya,

jadiqsemakinpjauhlkjarak titikqgangguannya maka akan semakin kecil

gangguan arus hubung singkatnya begitu juga sebaliknya, semakin

dekat jarak titik gangguannya maka arus gangguan hubung singkat

semakin besar. Hal ini disebabkan karena semakin besar nilai impedansi

ekivalen. Selain itu, faktor penyebab lainnya yaitu karena adanya

konfigurasi belitan transformator tenaga yang mempengaruhi nilai

tahanan gangguan. Dengan demikian kita dapat mengetahui besarnya

perhitungan arus hubung singkat 3 fasa, 2 fasa, dan 1 fasa ke tanah di

sisi 20 KV.

4.2.2 Cara Menentukan Lokasi Gangguan

Gangguan hubung singkat dapat terjadi dimana saja jaringan tersebut

digelar, untuk mengetahui mengapa terjadi gangguan hubung singkat,

sehingga kita perlu mengetahui terlebih dulu lokasi gangguan hubung

singkatnya setelah itu baru dianalisa penyebabnya. Setelah menghitung arus

gangguan 3 fasa, 2 fasa atau 1 fasa ketanah, maka saat terjadi gangguan, jika

relai di outgoing feeder terdapat rekaman arus gangguan dapat dilihat besarnya

arus gangguan yang terjadi dan fasa mana yang terganggu.

Tabel 4.8 Rekaman Arus Gangguan

TANGGAL

PADAM GI PENYULA

NG

ARUS GANGGUAN

LOKASI SEGMEN

GANGGUAN R S T N

2020/01/14 CILEDUG

MENWA 7835

7903 8078 12,45

GI – CKG121

Dari tabel 4.8 diatas dapat kita lihat di relai nilai arus gangguan yang

terekam fasa R sebesar 7835 A, fasa S sebesar 7903 A, fasa T sebesar 8078

A dan N sebesar 12,45 A. berdasarkan data yang ada dilapangan segmen

gangguan mulai dari Gardu Induk Ciledug sampai Gardu CKG121. Penyebab

dari gangguan ini adalah hubung singkat 3 fasa. Gangguan ini terjadi pada

38

tanggal 1 Januari 2020, Wilayah padam di Jl.Raya Semanan, Perum Green

Lake City.

Selanjutnya rekaman arus gangguan diatas di cocokan dengan hasil

perhitungan arus gangguan hubung singkat yang telah dihitung menggunakan

metode impedansi. Dari hitungan ini dapat diketahui lokasi gangguan (km) dan

besarnya arus ganggan seperti yang terlihat pada tabel 4.6. Nilai yang paling

mendekati dengan rekaman arus gangguan pada tabel 4.8 yaitu arus gangguan

3 fasa yang besarnya 7337,2 A. Arus gangguan hubung singkat 3 fasa ini

berada pada titik 5,184 km. Berdasarkan data dilapangan panjang saluran dari

gardu induk ampai gardu CKG121 sepanjang 5,51 km bisa dilihat pada

lampiran B data panjang jaringan penyulang Menwa. Hal ini menunujukkan

pencarian lokasi gangguan dengan menggunakan metode perhitungan

impedansi bisa dianggap cukup akurat. Setelah ditemukannya lokasi gangguan,

maka petugas dapat langsung melokalisir segmen yang terganggu untuk

mempercepat recovery atau mempercepat lama pemadaman akibat gangguan

tersebut. Dari perhitungan tersebut waktu pemadaman karena adanya

gangguan hubung singkat dapat diperpendek.

Pelacakan dengan cara ini dapat mempermudah petugas gangguan

melacak gangguan, karena gangguan ini dapat disebabkan karena beberapa

faktor. Setelah diketahui lokasi penyebab gangguan, hasilnya dianalisa

mengapa terjadi gangguan di lokasi tersebut.

39

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

1. Berdasarkan hasil perhitungan arus gangguan hubung singkat di sisi

20 kV arus gangguan hubung singkat 3 fasa yang paling besar

berada di titik 1% sebesar 12250,2 A dan arus hubung singkat terkecil

pada titik 100% sebesar 4611,1 A. Untuk arus gangguan hubung

singkat 2 fasa dilihat dari tabel 4.7 arus hubung singkat terbesar pada

titik 1% sebesar 10609,0 A dan arus hubung singkat terkecil pada titik

100% sebesar 3993,3 A . Untuk arus gangguan hubung singkat 1 fasa

arus hubung singkat terbesar pada titik 1% sebesar 288,33 A dan arus

hubung singkat terkecil pada titik 100% sebesar 273,96 A.

2. Titik lokasi gangguan dicari berdasarkan nilai rekaman arus gangguan

hubung singkat pada relai yang kemudian dicocokan dengan hasil

perhitungan arus gangguan hubung singkat menggunakan metode

impedansi. Dari hitungan ini dapat diketahui lokasi gangguan terjadi di

titik 5,184 km yang nilai arus gangguan hubung singkatnya sebesar

7337,2 A sedangkan data dilapangan lokasi gangguan berada di titik

5,51 km besar arus gangguannya fasa R = 7835 A, fasa S = 7903 A,

dan fasa T = 8078 A.

5.2 Saran

1. Untuk mencari lokasi titik gangguan sebaiknya menggunakan software

agar hasilnya lebih akuraat selain itu bisa juga dijadikan sebagai

pembanding hasil dari perhitungan secara manual.

2. Arus gangguan hubung singkat yang diambil berdasarkan perhitungan

dengan metode impedansi harus mendekati nilai rekaman arus

gangguan pada relai.

40

DAFTAR PUSTAKA

[1] Sibrani, H. A., dan Firdaus . (2019). Sistem Penentuan Lokasi Gangguan

Pada Jaringan Distribusi 20 Kv Gi Garuda Sakti Penyulang Panam dengan

Metode Impedansi. Jurnal Online Mahasiswa (JOM) Bidang Teknik dan

Sains, Vol.6, 2019.

[2] Agus, Y. S., dan Ervianto, E. (2016). Menentukan Lokasi Gangguan

Dengan Metode Simple Reactance dan Takagi pada Saluran Distribusi

Bangko PT. Chevron Pacific Indonesia Menggunakan Software ETAP

12.6.0. Jom FTEKNIK, Volume 3 No.2 Oktober, 2016.

[3] Sarimun, Wahyudi. (2008). Proteksi Sistem Distribusi Tenaga Listrik.

Depok: Garamond

[4] Aryanta, I Gede Komang. Giriantari, A. Dwi. Sukereyasa, I Wayan. (2018).

Analisis Hubung Singkat Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 Kv

Penyulang Kedongan. Majalah Ilmiah Teknologi Elektro, Vol. 17, 1693-2951

No. 2, Mei - Agustus 2018.

[5] Mambela, Riki. (2015). Studi Gangguan Hubung Singkat pada

Transformator Distribusi 20 KVA di PT. PLN (Persero) Area Kota Pontianak.

Jurnal Elektro Tanjungpura, Vol. 1 No. 1, 2018.

[6] Rifqiansyah, Muhammad. (2019). Dalam skripsi yang berjudul Setting

Koordinasi OCR dan GFR di Incoming Feeder, Outgoing Feeder dan Gardu

Distribusi E146 Penyulang Pantri Gardu Induk Cipinang.

[7] Pahiyanti, Novi Gusti. Sukmajati, Sigit. (2015). Proteksi Arus Lebih

Penyulang Lenguh (SKTM) dan Penyulang AUM (SUTM). Jurnal Energi

dan Kelistrikan, Vol. 7 No.2, Juni-desember 2015.

[8] Ahmad Gaffar, Sulhan Bone. A. Refa Batarigau, Muhammad Tamzil.

(2015). Analisis gangguan hubung singkat jaringan distribusi tegangan

menengah 20 KV area kendari. Jurnal Teknik Elektro No.1, Januari 2015.

[9] Indri, Safitri. Gunawan. Agus, Adhi Nugroho. (2020). Analisa Koordinasi

Setting ProteksiOver Current Relay (OCR) Outgoing 20 kV dan Recloser

pada Trafo II 60 MVA Feeder RBG 01 di Gardu Induk 150 kV Rembang.

Jurnal Teknik Elektro, Vol.12 No.1, 2020.

41

[10] Hendriyadi. (2017). Perhitungan Arus Gangguan Hubung Singkat Jaringan

Distribusi Kota Pontianak. Jurnal Teknik Elektro Universitas Tanjungpura,

Vol.1 No.1, 2017.

42

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

a. Data Personal

NIM : 2017-71-096

Tempat / Tgl. Lahir : Pangkajene, 28 Mei 1999

Jenis Kelamin : Perempuan

Agama : Islam

Program Studi : D3 Teknik Elektro

Alamat Rumah ** : Jl. Mangga No 06 Rt 001/Rw 003 Tonronge,

Kec Baranti Kab Sidenreng Rappang,

Sulawesi Selatan

Kode Pos.Kota : 91652

Telp Hp : 082344806975

Email : [email protected]

Personal Web : -

b. Pendidikan

Jenjang Nama Lembaga Jurusan Tahun Lulus

SD SD Negeri 2

Tonronge

- 2006-2011

SMP SMP Negeri 4

Baranti

- 2011-2014

SMA SMA Negeri 5

Unggulan Parepare

- 2014-2017

Universitas IT PLN Jakarta D3 Teknik

Elektro

2017-sekarang

Demikianlah daftar riwayat hidup ini dibuat dengan sebenarnya.


Shari Arifin

mailto:[email protected]

Lampiran A – Lembar Bimbingan Proyek Akhir

A1


LEMBAR BIMBINGAN PROYEK AKHIR

Nama Mahasiswa : Shari Arifin

NIM : 201771096

Program Studi : Teknlogi Listrik

Jenjang : Diploma

Pembimbing Utama (Materi) : Juara Mangapul T, ST., M.Si.

Judul Tugas Akhir : Menentukan Lokasi Titik Gangguan dengan

Metode Impedansi Pada SKTM 20 KV

Penyulang Menwa Gardu Induk Ciledug

Tanggal Materi bimbingan Paraf

Pembimbing

14 Februari 2020 Penyerahan proposal proyek akhir

21 Februari 2020 Persetujuan judul dan proposal PA

28 Februari 2020 Revisi bab I dan bab II PA

6 Maret 2020 Revisi bab II dan penyerahan bab III

13 Maret 2020 Penyerahan bab IV dan pengumpulan

12 April 2020 Revisi bab III dan bab IV serta data-

data

16 April 2020 Perbaikan Bab III dan bab IV data

8 Mei 2020 Perbaikan bab IV

2 Juni 2020 Revisi ulang Bab IV data-data

19 Juni 2020 Pengumpulan dan perbaikan bab IV

Lampiran A – Lembar Bimbingan Proyek Akhir

A2

25 Juni 2020 Revisi Bab V

29 Juni 2020 Perbaikan dan pengumpulan bab V

21 Juli 2020 Rekap keseluruhab Bab I-Bab V

23 Juli 2020 Revisi akhir dan pengesahan

Lampiran B – Data Hubung Singkat Gardu Induk Ciledug

B1

Lampiran C – Data Panjang Jaringan Penyulang Menwa

C1

Lampiran D – Data Relay yang Terpasang

D1

Lampiran E – Data Rekaman Arus Gangguan Penyulang Menwa

E1

Lampiran F – Data Impedansi Kabel Tanah Dengan Penghantar Aluminium

F1

Luas

Penampang

mm2 R L C

Impedansi Urutan Positif

(Ohm/km)

Impedansi Urutan Nol (Ohm/km)

150 0,206 0,33 0,26 0,206 + j 0,104

0,356 + j 0,312

240 0,125 0,31 0,31 0,125 + j0,097

0,275 +j0,029

300 0,100 0,30 0,34 0,100 + j0,094

0,250 + j0,282

Lampiran G– Data Koordinasi Penyulang

G1

Lampiran H– Data Trafo

H1

Lampiran I– Single Line Diagram Penyulang Menwa

I1

PLN PROYEK AKHIR PENENTUAN LOKASI TITIK ...

Documents

Transcript of PLN PROYEK AKHIR PENENTUAN LOKASI TITIK ...