Koordinasi Isolasi

By;Andika Febrianto

Baron ArunaChandra Oktobri

Dwi PrasetyaFebriansyahHadinanto

M. Aprisandi

Jurusan Teknik ElektroFakultas Teknik

Universitas Bangka Belitung2015

Definisi

Koordinasi Isolasi yaitu Korelasi antara daya

isolasi alat-alat dan rangkaian listrik dengan

karakteristik alat-alat pelindungnya sehingga

isolasi terlindungi dari bahaya tegangan lebih,

secara ekonomis.

Definisi

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam koordinasi isolasi adalah :

1. Tegangan lebih maksimal yang mungkin terjadi. Teganganlebih pada frekuensi kerja dan tegangna lebih kontak dapatdihitung dari data jaringan, sedangkan tegangan lebih luarhanya bisa diperkirakan.

2. Kekuatan dielektrik bahan harus disesuaikan dengan tinggitegangan lebih yang mungkin terjadi.

3. Pengaman tegangan lebih harus diproyeksikan sedemikianrupa sehingga peralatan listrik tidak rusak karenakemungkinan tegangan lebih terjadi. (pemilihan jenis danposisi dari arrester tegangan lebih).

4. Tingkat keamanan yang diinginkan terhadap tegangan lebihyang ditentukan dari semua point di atas.

Materi

Tujuan Koordinasi isolasi yaitu :

1.Melindungi peralatan

2.Penghematan (ekonomis)

Dengan kedua tujuan tersebut suatu Sistem TenagaListrik akan : Memiliki daya isolasi yang dapat diatursedemikian rupa Kualitas pelayanan menjadi semakinbaik, dan biaya yang dikeluarkanpun minimum.

Tujuan Koordinasi isolasi

Materi

1. Dalam hal kemampuan isolasi untuk menghadapi surja hubung dansurja petir maka yang berperan adalah kemampuan isolasi terhadapkenaikan tegangan yang dikenakan padanya.

2. Dalam pengoperasian normal isolasi peralatan sistem tenagaditentukan sesuai dengan tegangan kerja (kelas tegangan) dimanaperalatan itu beroperasi.

3. Pengaman petir dan dan surja hubung memerlukan penetapan darilevel tegangan yang disebut level tegangan shunt, yaitu perangkatpengaman seperti arrester.

4. Batas ketahanan impuls petir yang disebut sebagai Basic ImpulseLevel(BIL) adalah ketentuan untuk setiap sistem tegangan nominaldari berbagai peralatan.

5. Semua peralatan dan komponen-komponennya harus mempunyai BILdi atas level sistem proteksi, sesuai margin. Nilai batas ini biasanyaditentukan berdasarkan isolasi udara dengan metoda statistik.

6. Untuk peralatan yang bukan isolasi seperti trafo isolasi, batas marginditetapkan berdasarkan metoda konvensional.

Karakteristik Koordinasi isolasi

Materi

Penyebab tegangan lebih luar atau tegangan lebih atmosfer adalah sambaran petir pada peralatan operasi penyedia energi atau sambaran di dekat saluran udara.

Gambar 1.Sambaran petir pada kawat penghantar

Tegangan Lebih Luar

Materi

Cara mengatasi tegangan lebih akibat sambaran petir ini adalahdengan:

1. Pemasangan kapasitor

2. Pemasangan arrester petir

3. Pemasangan kawat pelindung petir atau groundwire

Gambar 2 Sambaran petir pada kawat tanah yang menyebabkan back flashover pada kwat penghantar

Tegangan Lebih Luar

Materi

Gambar 3 Tegangan impuls terpotong

Tegangan Lebih Luar

Materi

Gangguan pada jaringan dan pengoperasian kontakdidapat menimbulkan osilasi yang berhubungan dengantransien tegangan lebih adapun penyebab dari teganganlebih ini adalah :

1. Pemasukan penghantar panjang tanpa beban

2. Pemutusan arus induktif

3. Pentanahan pada jaringan (tergantung carapentanahan pada rangkaian bintang)

4. Tegangan lebih akibat resonansi

Tegangan Lebih Dalam

Materi

Panjang tegangan lebih dapat mencapai beberapa periode dengantinggi berkisar 2...3.Vm.. Hal ini dapat dikurangi dengan beberapacara berikut:

1. Penggunaan pemutus daya yang baik (tanpa arus balik)

2. Pemasukanmelalui tahanan

3. Menggunakan pentanahan yang kecil pada titik bintangjaringan

Tegangan Lebih Dalam

Materi

Panjang dan pendek secara elektrik

Definisi pada domain frekuensi:

Apabila diberikan tegangan sinus bolak-balik pada penghantarpanjang tak berhingga dengan frekuensi f = 50 Hz maka padawaktu tertentu saat sumber tegangan mencapai titik silang nol(zero cross) dan akan diperoleh kejadian yaitu tegangan padapenghantar mempunyai nilai berbeda tergantung pada tempat xdan pada beberapa titik secara bersamaan mencapai titik silangnol.

Perubahan pada sumber tegangan terlihat nyata pada tempat xsetelah waktu gerak T = x/c.

Gelombang Berjalan

Materi

Panjang dan pendek secara elektrik

Definisi pada domain waktu:

Apabila sumber tegangan searah diberikan pada sebuahpenghantar panjang tak berhingga, proses kontak inimenimbulkan gelombang berjalan sepanjang penghantar. Waktuke puncak gelombang berjalan ini ditentukan oleh sifat kontakdan tahanan dalam induktif sumber.

Pada domain waktu tidak diperlukan pembedaan kawatpenghantar dan kabel karena

perbedaan kecepatan penyebaranmemperhatikan waktu berjalanpada penghantar kawat dan kabel.

Gelombang Berjalan

Materi

Persamaan penghantar:

Persamaan penghantar diturunkan dari sebuahpenghantar panjang elektrik satu fasa. Perhitungankarakteristik transmisi ini dilakukan dengan asumsibahwa penghantaradalah homogen. Penghantar memilikitahanan, R, tertentu.

Gelombang Berjalan

Materi

Perhitungan gelombang berjalan pada penghantar

Perhitungan gelombang berjalan pada penghantar dapat dilakukan dengan bantuanrangkaian pengganti sebuah penghantar tanpa rugi rugi. Persamaan untukpenghantar tanpa rugi-rugi adalah sebagai berikut :

Dengan persamaan ini semua proses gelombang berjalan pada sebuahpenghantar rugi-rugi dapat dihitung. Untuk kasus Z2=∞ (rangkaian terbukapada ujung akhir penghantar) dan diperoleh tegangan pada ujung awalpenghantar :

Gelombang Berjalan

Materi

Perhitungan sederhana rangkaian penghantar

Untuk gelombang berjalan pada penghantar berlaku persamaansebagai berikut :V2=Vt+Vr= tegangan gelombang transmisi+tegangan gelombang pantul

I2 = It– IrI2Z2= Vt + Vr

Pertimbangan kasus-kasus khusus :

Penghantar terbuka: Z2 = ∞; Z1 = Z0Disini berlaku Vt = VrV2 = 2Vt. Tegangan pada ujung penghantar terbukaadalah dua kalinya, karena Vt = V0/2maka V2 = V0 .σ (t - r)

Awal dan akhir penghantar dihubungkan dengan tahanan gelombang..

Gelombang Berjalan

Materi

Tugas dari Koordinasi Isolasi:

Pemilihan tingkat isolasi setiap peralatandibandingkan dengan tegangan lebih yangmungkin timbul pada jaringan dimanaperalatan akan dipasang.

karakteristik pengaman tegangan lebihdiperhatikan sedemikian rupa sehinggakemungkinan kerusakan isolasi peralatan ataukemungkinan terganggunya kontinuitas dapatdiperkirakan dengan baik.

Tegangan pada frekuensi kerja, tegangan lebih sesaat, tegangan lebih kontak, dan tegangan lebih petir harus diperhatikan

Menurut VDE 0111

Materi

Tingkat isolasi peralatan dibagi menjadi tiga daerah tegangan yaitu :

1. Daerah A: 1 kV≤ Vm< 52 kV

2. Daerah B: 52 kV ≤ Vm< 300 kV

3. Daerah C: Vm ≥ 300 kV

Menurut VDE 0111

Kesimpulan

Beberapa hal yang berpengaruh dan yang perlu diperhatianterhadap koordinasi isolasi adalah sebagai berikut:

1. Tegangan Lebih Luar

2. Tegangan Lebih Dalam

3. Gelombang Berjalan

4. Koordinasi isolasi menurut VDE 0111

Dengan adanya penjelasan dari empat point diatas padapembahasan kali ini dapat disimpulkan bahwa telah mengetahuiapa itu koordinasi isolasi,

mengetahui prinsip gelombang berjalan, memahami koordinasiisolasi berdasarkan VDE 0111 secara baik dan benar.

Lanjutan

Isolasi harus:

Mempunyai beda tegangan agar diantara bagian bagian tersebut tidak terjadi

lompatan listrik (flash-over) atau percikan (spark-over). Fungsi isolator harusdiperhatikan terhadap tegangan lebih yang sering mengancam sistem, misalnya

tegangan lebih akibat petir (surja petir = lightning surge) dan tegangan lebih pen-saklaran (surja hubung = switching surge).

Khususnya peralatan tegangan tinggi : saluran transmisi,gardu induk harus terlindungi dari gangguan tegangan lebihsehingga frekuensi kegagalan sekecil mungkin.

Jika tidak!..

Tha

nk

you--The End--

1. Jelasakan dari tujuan dari koordinasi, yang menyebutkan bahwa bisa melindungi

peralatan dan penghematan (ekonomis)! (Riki Gunawan)

2. Bagaimana proses pemutusan arus induktif pada pengaruh tegangan lebih dalam! (Juni

Arjuna)

3. Jelaskan proses koordinasi isolasi pada tegangan lebih oleh pentanahan! (Yayang

Surafik)

4. Bagaimana tentang penerapannya pada koordinasi isolasi di lapangan! (Muhammad

Iqbal)

5. Mengapa harus adanya tekanan yang kuat di belitan trafo pada resonansi? Jelasakan

proses tegangan impuls terpotong! (Susanti)

6. Jelaskan proses gelombang berjalan disertai rangkaian! (Hasyim Ashari)

7. Dimana peletakkan pemasangan kapasitor, pada koordinasi isolasi ini? (Iqbal Setiawan)

8. Bagaimana proses penjagaan karakteristik dari adanya tegangan tembus! (Rizky

Arsandi)