Upload
lamnhan
View
216
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
BAB III
GANGGUAN SIMPATETIK TRIP PADA GARDU INDUK PUNCAK ARDI MULIA
3.1. Pengertian
Simpatetik Trip adalah sebuah kejadian yang sering terjadi pada sebuah gardu
induk, dimana pemutus tenaga dari penyulang-penyulang yang sehat ikut menjadi trip
“OFF”, akibat dari penyulang lain yang sedang mengalami gangguan hubungan pendek
satu fasa ke tanah. Pada keadaan normal, bila terjadi gangguan hubungan pendek pada
sebuah penyulang, seharusnya rele penyulang itu sendiri yang bekerja mengamankan
kejadian, dan tidak mempengaruhi rele penyulang lain. Tetapi dengan kasus Simpatetik
Trip ini, rele proteksi penyulang-penyulang lain (sehat) ikut bekerja, padahal penyulang
itu sendiri tidak mengalami gangguan. Hal ini tentu merugikan para pelanggan, karena
proses produksi mereka terhenti dan di pihak PLN menjadi kerugian besar karena terjadi
pemadaman luas sehingga banyak tenaga listrik yang tidak terjual.
Simpatetik Trip yang dibahas ini adalah yang terjadi pada jaringan distribusi
tegangan menengah 20 kV.
Seperti yang telah dijelaskan di atas, kasus simpatetik trip ini disebabkan oleh
adanya gangguan hubungan pendek satu fasa ke tanah, dimana pada saat kejadian
tersebut, arus kapasitif yang dikandung penyulang yang tidak terganggu (penyulang
sehat) mengalir menuju titik gangguan dan melalui rele tanah penyulang sehat. Bila
setelan rele tanah ini lebih kecil dari besar arus kapasitif yang mengalir, maka rele tanah
ini akan bekerja dan mengirim sinyal ke pemutus tenaga untuk trip “OFF”. Sedangkan
50
bila setelan rele tanah penyulang ini lebih besar dari arus kapasitif yang mengalir, maka
rele tanah tidak akan bekerja (penyulang sehat tidak ikut padam). Untuk lebih jelasnya
gangguan Simpatetik Trip ini terjadi kita lihat gambar 3-1.
51
Dalam gambar, gangguan hubungan pendek terjadi pada fasa R penyulang 1 dengan titik
gangguan umpamakan jaraknya 50 % panjang saluran penyulang 1. Arus gangguan dari
pangkal saluran (interbus trafo) menuju titik gangguan melalui GFR1, dan
mengakibatkan GFR1 ini bekerja sehingga PMT Trip “OFF”. Tetapi pada saat yang
sama, arus kapasitif yang dikandung fasa R pada penyulang 2 sampai dengan penyulang
n juga mengalir menuju titik gangguan di fasa R pada penyulang 1 melalui interbus
trafo.
Bila setelan rele tanah pada penyulang 2 dan penyulang n lebih kecil dari arus
kapasitif yang mengalir, maka penyulang 2 dan penyulang n akan trip “OFF”. Tetapi
bila setting relenya lebih besar maka penyulang 2 dan penyulang n tidak akan trip
“OFF”.
Jadi sebagai kesimpulan, agar tidak terjadi simpatetik trip, setelan rele tanah
harus lebih besar dari arus kapasitif yang dikandung masing-masing penyulang yang
keluar dari interbus trafo yang sama.
Penyebab lain terjadinya gangguan Simpatetik Trip adalah terjadinya kenaikan
tegangan pada fasa yang sehat. Pada saat terjadi gangguan satu fasa ke tanah, tegangan
fasa sehat akan naik sebesar √3 kali tegangan normal. Dengan kenaikan tegangan pada
fasa sehat tersebut, pada isolator-isolator yang terkontaminasi dimana nilai isolasinya
menurun, akan terjadi flash over dan mengakibatkan gangguan. Bila lokasi isolator yang
flash over terletak pada penyulang 2 misalnya, maka akan terjadi gangguan 2 fasa atau
satu fasa ke tanah, sehingga rele tanah pada penyulang 2 merasakan/mendeteksi
gangguan ini dan mengakibatkan PMT penyulang 2 untuk trip “OFF”. Untuk mencegah
52
kejadian tersebut di atas, perlu dilakukan pemeliharaan atau penggantian isolator yang
sudah tua.
3.2. Jaringan Distribusi Gardu Induk Puncak Ardi Mu lia
Jaringan distribusi primer 20 kV Gardu Induk Puncak Ardi Mulia mendapat catu
daya dari sebuah transformator150 kV / 20 kV – 60 MVA. Dari rel daya 20 kV Gardu
Induk Puncak Ardi Mulia ini keluar dua belas penyulang, yaitu : Penyulang Crown 2,
Penyulang Crown 1, Penyulang Reebok, Penyulang Tania, Penyulang Oxa, Penyulang
Adidas, Penyulang Pita 1, Penyulang Pita 2, Penyulang Pita 3, Penyulang Lotto dan
Penyulang Kazoot. Keduabelas penyulang ini dapat bekerja secara radial maupun ring
sistem. Lihat Bagan Kutub Tunggal Lampiran A1 halaman 84.
3.3. Perhitungan Arus Hubungan Pendek Pada Penyulang Gardu Induk Puncak Ardi Mulia
Analisa sistem penyulang dalam keadaan gangguan akan dilakukan dengan
metoda komponen simetris, untuk itu diperlukan data-data mengenai Impedansi Urutan
Sistem.
Dalam perhitungan gangguan hubungan pendek pada sistem distribusi tegangan
menengah, biasanya dimulai dari rel daya tegangan tinggi di gardu induk. Kemudian
pada titik lain yang letaknya semakin jauh dari gardu tersebut.
53
Perhatikan suatu bagan sederhana dari suatu sistem distribusi di bawah ini :
A B
150 kV/20 kV F ZL
Zt ZL
ZS
GBR 3-2. Skema Sederhana Sistem Distribusi
Perhitungan hanya dilakukan pada dua titik, yaitu pada pangkal saluran (titik B) yang
menghasilkan arus gangguan maksimum dan pada ujung saluran (titik F) yang
menghasilkan arus gangguan minimum.
Dengan demikian tahapan perhitungan yang harus dilakukan adalah sebagai berikut :
1. Menentukan Impedansi urutan sumber
2. Menentukan Impedansi urutan transformator daya
3. Menentukan Impedansi urutan saluran / penyulang
4. Menentukan Impedansi gangguan
5. Menetukan reaktansi saluran ke tanah.
3-3-1. Menghitung Impedansi Sumber (Reaktansi)
Sebagai titik acuan, digunakan Gardu Induk sebagai sumber tenaga.
Dari sumber ini arus dan tegangan didistribusikan melalui jaringan tegangan menengah,
dimana bila terjadi arus hubungan pendek, besar arusnya harus dapat dihitung. Sebagai
SISTEM TENAGA LISTRIK
54
sumber dianggap trafo daya Gardu Induk, maka sumber memiliki Impedansi sebesar
Impedansi hubungan pendek trafo.
3-3-2. Menghitung reaktansi trafo tenaga
Xt0 = 10.Xt1 …………………… (3-3)
Bila ada hubungan delta maka Xt0 = 3Xt1 …………………… (3-4)
3-3-3. Menghitung Impedansi urutan saluran (Penyulang)
Impedansi penyulang yang akan dihitung disini tergantung dari besarnya Impedansi per
kilo meter dari penyulang yang bersangkutan, dimana besar nilainya ditentukan dari
konfigurasi tiang yang digunakan untuk jaringan SUTM atau dari jenis kabel tanah
untuk jaringan SKTM.
Z penyulang x Z per km penyulang ………………. (3-5)
3-3-4. Menghitung / menentukan reaktansi saluran ketanah
Perhitungan yang akan dilakukan disini adalah besarnya nilai Impedansi urutan positif
(Z1eq) Impedansi urutan negatif (Z2eq) dan Impedansi urutan Nol (Z0eq) dari titik
gangguan sampai ke sumber.
(Z1eq) = (Z2eq) = ZS1 + Zt1 + ZL…………………… (3-6)
XS = kV2 .............(3-1) MVA
Xt1 = Xt2 = Z x kV2 .............(3-2) MVA
55
Z0eq = Zt0 + 3Rn + Z0L………………………….... (3-7)
Dimana :
ZS1 = Impedansi urutan sumber
Zt1 = Impedansi urutan trafo
Z1L = Impedansi urutan saluran
Zt0 = Impedansi urutan nol trafo
Z0L = Impedansi urutan nol saluran
Dari data–data tersebut dapat dihitung arus hubungan pendek maksimum, yaitu untuk
menetukan rating dari peralatan dan arus minimum untuk menetukan pemilihan
pengaturan alat pengaman.
3-4. Data–Data Jaringan Distribusi
3-4-1. Transformator Daya
Transformator daya di G.I.Puncak Ardi Mulia merupakan sumber tenaga listrik untuk
penyulang yang terdapat pada G.I.Puncak Ardi Mulia. Data-data transformator daya
tersebut sebagai berikut :
Daya nominal : 60 MVA
Tegangan : 150/20 kV
Impedansi bocor : 13 %
I pengenal : 1.732 Ampere
Hubungan belitan : YnYnd
Tahanan pentanahan : 12 Ohm
C.T : 2000/5
56
3-4-2. Saluran
- Penghantar : Jenis saluran yang digunakan untuk menyalurkan daya keluar
dari G.I.Puncak Ardi Mulia, menggunakan kabel tanah
Aluminium 3x240 mm² dan 3 x 300 mm²
- Panjang saluran : Dihitung dari Gardu Induk Puncak Ardi Mulia sesuai tabel
dibawah ini
Tabel 3-1. Daftar Panjang Kabel pada Gardu Induk Puncak Ardi Mulia
No Saluran KABEL TANAH (kms)
3 x 300 mm² 3x240 mm² 1 Penyulang Crown 2 11,205 - 2 Penyulang Crown 1 7,8 - 3 Penyulang Reebok - 13.325 4 Penyulang Tania - 3.5 5 Penyulang Oxa - 8,083 6 Penyulang Adidas - 15.807 7 Incoming - - 8 Penyulang Pita 1 2.67 - 9 Penyulang Pita 2 2.67 -
10 Penyulang Pita 3 2.67 - 11 Penyulang Lotto - 6.213 12 Penyulang Kazoot - 16.630 13 Spare - -
Jumlah 27.015 63.558
3-4-3. Sistem Proteksi Saluran Kabel Tanah
Setting dari sistem proteksi yang terpasang di G.I.Puncak Ardi Mulia adalah seperti
tertera pada Lampiran halaman
57
3-4-4. Beban Terpasang
Tabel 3-2.Besar Arus Beban Penyulang Pada Gardu Induk Puncak Ardi Mulia
No Nama Penyulang Ampere kVA
Keterangan : 20 √3 = 34,64
Dibulatkan = 35
1 Penyulang Crown 2 220 7.700 2 Penyulang Crown 1 125 4.375 3 Penyulang Reebok 15 525 4 Penyulang Tania 0 - 5 Penyulang Oxa 190 6.650 6 Penyulang Adidas 15 525 7 Incoming - - 8 Penyulang Pita 1 0 - 9 Penyulang Pita 2 0 -
10 Penyulang Pita 3 0 - 11 Penyulang Lotto 40 1.400 12 Penyulang Kazoot 180 6.300 13 Spare - - Jumlah 785 27.475
3.5. Perhitungan Arus Gangguan Hubungan Pendek
Perhitungan dilakukan untuk dua titik gangguan yaitu dipangkal saluran (Arus gangguan
maksimum) dan diujung saluran (Arus gangguan minimum). Sesuai dengan keperluan
yang dihitung adalah : Gangguan hubungan pendek tiga fasa, dua fasa dan satu fasa
ketanah. Besar arus gangguan dihitung melalui persamaan berikut :
- Gangguan dipangkal saluran :
IF3ф = Eph ………………………………. ( 3-8) Z1S + Z1T
IF2ф = j √3 Eph ………………………………. ( 3-9) 2(Z1S + Z2T)
IF(K-T) = 3 E ph ……. ( 3-10) (Z1S + Z1T) + (Z2S + Z2T) + (Z0T + Z0S + 3Rn)
58
- Gangguan di ujung Saluran
IF3ф = Eph____ ………………………………. ( 3-11) Z1S + Z1T + Z1L
Dimana : Z1S = Impedansi Positif urutan sumber
Z1T = Impedansi Positif urutan transformator daya
Z1L = Impedansi Positif urutan saluran (kabel tanah
IF2ф = j √3 Eph ...............…………………………...( 3-12) 2(Z1S + Z1T + Z1L)
IF(K-T) = 3 Eph …….( 3-13) 2(Z1S + Z1T) + (Z2S + Z2T) + (Z0T + Z0S + 3Rn)
Di mana : Arus hubungan pendek 3 phasa = 10.22069 kA
Tegangan pengenal = 150 kV
Lihat Lampiran halaman
3-5-1. Menghitung Impedansi Urutan Sumber
Impedansi urutan sumber dihitung berdasarkan hasil studi hubungan pendek yang
dilakukan oleh PLN, Lihat lampiran halaman ,kemudian dengan
menggunakan rumus :
ZS1 = E1 Zƒ ....................................................... ( 3-14 ) I3F
ZS2 = j √3 E1 _ ZS1 _ Zƒ
I2F
ZS0 = 3 E1_ _ ZS1 _ ZS2 _ Zƒ
I 1F
59
ZS1; ZS2; ZS0 adalah impedansi urutan yang ditinjau pada rel tegangan tinggi Gardu
Induk (Impedansi urutan sumber) dan Zƒ adalah impedansi gangguan yang digunakan
pada studi hubungan pendek. Biasanya Zƒ sama dengan nol dan dapat dihilangkan dari
persamaan di atas.
Berdasarkan hasil perhitungan hubungan pendek pada pembangkitan – region I tahun
2006 oleh Dinas Proteksi PT. PLN (Persero) P3B untuk transformator daya 60 MVA sisi
tegangan 150 kV Gardu Induk Puncak Ardi Mulia didapat hasil sebagai berikut :
Menghitung Impedansi Sumber (Reaktansi)
Sisi 150 kV
XS = kV2_ Ditentukan : I3F = 10,22069 kA MVA kV = 150 kV
maka MVA = E I √3 → 150 x 103 x 1,732 x 10.220,69
= 2.655.335.262 VA
= 2.655.34 MVA
ZS1 = (150) 2 = 8,473 Ω
2.655,34
Cara lain untuk menghitung impedansi sumber bisa kita gunakan Rumus (3-14),
di mana : I3F = 10,22069 kA
E1 = 150 kV / √3
Zƒ = 0
maka : ZS1 = 8,473 ohm
60
Sisi 20 kV
XS = kV22_ XS1
kV12
= (20) 2 _ x 8,473 Ω (150) 2
= 0,150 Ω
XS sumber = 0,150 Ω
maka ZS = 0 + j 0,150 Ω
3-5-2. Menghitung Reaktansi Trafo
Xt1 = Xt2 = Z (kV)2
MVA
= 13 __ x (20) 2 100 60
= 0,87 Ω
Maka Z t1 = Z t2 = 0 + j 0,87 ohm
Trafo daya mempunyai gulungan delta. Dengan demikian Xt0 ditentukan 3 kali Xt1.
Sehingga Xt0 = 3 X 0.87 Ω = 2,61 Ω
Dibulatkan Xt0 = 2,6 Ω → Zt0 = 0 + j 2,6 Ω
3-5-3. Menghitung Impedansi Penyulang/Saluran
Karena yang akan dihitung adalah arus hubungan pendek di pangkal/awal saluran maka
Z1, Z2 dan Zo = 0
61
3-5-4. Menghitung Impedansi Ekuivalen Jaringan
Z1eq = Z2eq = ZS1 + Zt1 + ZL
= ( 0 + j 0,150 Ω ) + ( 0 + j 0,867 Ω ) + 0
= 0 + j 1,017 Ω
Z0eq = Zt0 + 3 Rn + Z0L
Z0eq = 36 + j 2,6 ohm
3-5-5. Menghitung Arus Hubungan Pendek di Pangkal Jaringan/Saluran
3-5-5-1. Arus hubungan pendek tiga phasa
I3F = E1_
Z1 eq
= 20.000/√3
j 1,017
= 20.000/√3 x j 1,017 - 1,034
= _ j 11.743649 1,034
I3F = - j 11.357,494 Ampere
I3F = - j 11.357,5 Ampere (Pembulatan)
3-5-5-2. Arus hubungan pendek dua phasa
I2F = j E1 √3 _
Z1eq + Z2 eq
= j 20.000___ 2 ( 0 + j 1,017)
62
= j 20.000 j 2,034
= 40.680 4,137
I2F = 9.833,2 Ampere
I2F = 9.833 Ampere (Pembulatan)
3-5-5-3. Arus hubungan pendek satu phasa
I1F = 3E1_______ Z1eq + Z2 eq + Z0 eq
= 3 x 20.000/√3________ 2 ( 0 + j 1,017) + ( 36 + j 2,6)
= 3 x 20.000/√3 36 + j 4,634
= 3 x 20.000/√3 36,297
I1F = 954,4 Ampere
3-5-6. Menghitung Arus Hubungan Pendek Pada Ujung Jaringan/Saluran
3-5-6-1. Impedansi Urutan Sumber/Sistem
Xs sumber = 0,150 ohm
Zs = 0 + j 0,150 ohm
3-5-6-2. Reaktansi Trafo
Xt1 = Xt2 = 0,867 ohm
maka Zt1 = Zt2 = 0 + j 0,867 ohm
Zt0 = 0 + 3(j 0,867) = 0 + j 2,601 ohm → dibulatkan = 0 + j 2,6 ohm
63
3-5-6-3. Menghitung Impedansi Positif; Negatif dan Urutan Nol Saluran Kabel Tanah AL 3 X 240 mm2 dan 3 X 300 mm2 Pada Ujung Jaringan
Perhitungan Impedansi Positif; Negatif dan Urutan Nol Saluran Kabel Tanah AL 3 X 240 mm2 Pada Ujung Jaringan
Tabel 3-3. Hasil perhitungan Impedansi urutan positif; negatif dan urutan nol kabel AL 3 X 240 mm2 12/20 kV pada penyulang Gardu
Induk Puncak Ardi Mulia. Berdasarkan Tabel PLN, Lampiran Halaman
No Nama
Penyulang q kabel (mm2)
Panjang Kabel (km)
Z1L = Z2L Z0L
0,125 + j 0,097/km 0,275 + j 0,029/km
1 Crown 2 AL 3X240 11,205 - - 2 Crown 1 AL 3X240 7,8 - - 3 Reebok AL 3X240 13,325 1,666 + j 1,29 3,664 + j 0,386 4 Tania AL 3X240 3,5 0,44 + j 0,34 0,962 + j 0,101 5 Oxa AL 3X240 8,083 1,01 + j 0,784 2,223 + j 0,234 6 Adidas AL 3X240 15,807 1,976 + j 1,533 4,347 + j 0,458 7 Incoming - - - - 8 Pita 1 AL 3X240 2,67 - - 9 Pita 2 AL 3X240 2,67 - -
10 Pita 3 AL 3X240 2,67 - - 11 Lotto AL 3X240 6,213 0,777 + j 0,603 1,708 + j 0,180 12 Kazoot AL 3X240 16,630 2,079 + j 1,613 4,573 + j 0,482 13 Spare - - - -
64
Perhitungan Impedansi Positif; Negatif dan Urutan Nol Saluran Kabel Tanah AL 3 X 300 mm2 Pada Ujung Jaringan
Tabel 3-4.Hasil perhitungan Impedansi urutan positif; negatif dan urutan nol kabel AL 3 X 300 mm2 12/20 kV pada penyulang Gardu
Induk Puncak Ardi Mulia berdasarkan tabel PLN, Lampiran Halaman
No Nama
Penyulang q kabel (mm2)
Panjang Kabel (km)
Z1L = Z2L Z0L
0,100 + j 0,094/km 0,250 + j 0,282/km
1 Crown 1 AL 3X300 7,80 0,78 + j 0,733 1,95 + j 2,200 2 Crown 2 AL 3X300 11,205 1,12 + j 1,053 2,801 + j 3,160 8 Pita 1 AL 3X300 2,67 0,267 + j 0,251 0,667 + j 0,753 9 Pita 2 AL 3X300 2,67 0,267 + j 0,251 0,667 + j 0,753
10 Pita 3 AL 3X300 2,67 0,267 + j 0,251 0,667 + j 0,753 3-5-6-4. Menghitung Impedansi ekuivalen positif dan negatif pada ujung saluran/ penyulang kabel 12 / 20 kV 3 X 240 mm2 dan 3 X 300 mm2
Tabel 3-5. Impedansi ekuivalen positif dan negatif pada ujung jaringan kabel 12/20 kV 3 X 240 mm2 dan 3 X 300 mm2
Gardu Induk Puncak Ardi Mulia
No Nama
Penyulang Impedansi Z1 dan Z2 Z1 eq = Z2 eq Sumber (ohm) Trafo (ohm) Saluran (ohm)
1 Crown 2 0 + j 0,15 0 + j 0,87 1,12 + j 1,053 1,12 + j 2,073 2 Crown 1 0 + j 0,15 0 + j 0,87 0,78 + j 0,733 0,78 + j 1,753 3 Reebok 0 + j 0,15 0 + j 0,87 1,666 + j 1,29 1,666 + j 2,31 4 Tania 0 + j 0,15 0 + j 0,87 0,437 + j 0,339 0,437 + j 1,359 5 Oxa 0 + j 0,15 0 + j 0,87 1,01 + j 0,784 1,01 + j 1,804 6 Adidas 0 + j 0,15 0 + j 0,87 1,976 + j 1,533 1,976 + j 2,553 7 Incoming - - - - 8 Pita 1 0 + j 0,15 0 + j 0,87 0,267 + j 0,251 0,267 + j 1,271 9 Pita 2 0 + j 0,15 0 + j 0,87 0,267 + j 0,251 0,267 + j 1,271
10 Pita 3 0 + j 0,15 0 + j 0,87 0,267 + j 0,251 0,267 + j 1,271 11 Lotto 0 + j 0,15 0 + j 0,87 0,777 + j 0,603 0,777 + j 1,623 12 Kazoot 0 + j 0,15 0 + j 0,87 2,079 + j 1,613 2,079 + j 2,633 13 Spare - - - -
65
3-5-6-5. Menghitung Impedansi ekuivalen urutan nol pada ujung jaringan kabel 3 X 240 mm2 dan 3 X 300 mm2 – 12 / 20 kV
Tabel 3-6. Impedansi ekuivalen urutan nol pada ujung jaringan kabel 12/20 kV 3 X 240 mm2 dan 3 X 300 mm2
Gardu Induk Puncak Ardi Mulia
No Nama
Penyulang Impedansi Ζ0 Ζ0 eq Ζt0 (ohm) 3Rn (ohm) Ζ0L
1 Crown 2 0 + j 2,60 36 2,801 + j 3,160 38,801 + j 5,76 2 Crown 1 0 + j 2,60 36 1,95 + j 2,20 37,95 + j 4,80 3 Reebok 0 + j 2,60 36 3,664 + j 0,386 39,664 + j 2,985 4 Tania 0 + j 2,60 36 0,962 + j 0,101 36,963 + j 2,701 5 Oxa 0 + j 2,60 36 2,223 + j 0,234 38,223 + j 2,834 6 Adidas 0 + j 2,60 36 4,347 + j 0,458 40,347 + j 3,058 7 Incoming - - - - 8 Pita 1 0 + j 2,60 36 0,667 + j 0,753 36,667 + j 3,353 9 Pita 2 0 + j 2,60 36 0,667 + j 0,753 36,667 + j 3,353
10 Pita 3 0 + j 2,60 36 0,667 + j 0,753 36,667 + j 3,353 11 Lotto 0 + j 2,60 36 1,708 + j 0,180 37,713 + j 2,780 12 Kazoot 0 + j 2,60 36 4,573 + j 0,482 40,573 + j 3,082 13 Spare - - - -
3-5-6-6. Perhitungan arus hubungan pendek pada ujung saluran penyulang Crown 2 Gardu Induk Puncak Ardi Mulia Arus hubungan pendek 3 fasa
I3F = E1_
Z1 eq
= 20.000/√3__
1,12 + j 2,07
I3F = 4.907 ∟118° Ampere Arus hubungan pendek 2 fasa
I2F = E1√3___
Z1 eq + Z2 eq
66
= 20.000____ 2 ( 1,12 + j 2,07)
= ___20.000__ 2,24 + j 4,14
= ___20.000__ 4,707∟62°
I2F = 4.249 ∟118° Ampere Arus hubungan pendek 1 fasa
I1F = 3E1________ → Z1 eq = Z2 eq Z1 eq + Z2 eq + Z0 eq
= 3 X 20.000/√3________ 2 (1,12 + j 2,073) + (38,01 + j 5,76)
= 3 X 20.000/√3_____ 2,24 + j 4,146 + 38,01 + j 5,76
= 3 X 20.000/√3 40,25 + j 9,906
I1F = 836,56 Ampere
3-5-6-7. Perhitungan Arus Hubungan Pendek Seluruh Penyulang dari Gardu Induk Puncak Ardi Mulia Dengan melakukan perhitungan yang sama dengan perhitungan pada 3-5-6-6, dengan
menggunakan data-data pada tabel 3-4 dan tabel 3-5 besar arus hubungan pendek tiga
fasa, dua fasa, dan satu fasa pada penyulang Crown 1, penyulang Reebok, penyulang
Tania, penyulang Oxa, penyulang Adidas, penyulang Pita 1,penyulang Pita 2, Penyulang
Pita 3, Penyulang Lotto, dan penyulang Kazoot dapat diketahui.
Hasil perhitungan besar arus gangguan ini disajikan pada tabel 3-7 di bawah ini :
67
Tabel 3-7. Besar arus gangguan hubungan pendek pada pangkal dan ujung Penyulang di Gardu Induk Puncak Ardi Mulia
dengan impedansi gangguan Ζf = 0 ohm
No Nama
Penyulang
Gangguan Di Pangkal Saluran
Gangguan Di Ujung Saluran
I3F(A) I2F(A) I1F(A) I3F(A) I2F(A) I1F(A) 1 Crown 2 4.907∟118° 4.249∟118° 836,56 A 2 Crown 1 6.027∟115° 5.219∟115° 855,15 A 3 Reebok 4.059∟126° 3.515∟126° 793,40 A 4 Tania 8.079∟108° 6.998∟108° 906,31 A 5 Oxa 5.595∟119° 4.845∟119° 850 A 6 Adidas 3.584∟128° 3.103∟128° 769,05 A 7 Incoming 11.357,5 9.833 954,4 - - - 8 Pita 1 8.894∟102° 7.702∟102° 919,74 A 9 Pita 2 8.894∟102° 7.702∟102° 919,74 A
10 Pita 3 8.894∟102° 7.702∟102° 919,74 A 11 Lotto 6.438∟115° 5.575∟115° 872 A 12 Kazoot 3.444∟128° 2.982∟128° 761,31 A 13 Spare - - -
3-6. Hasil Perhitungan Besar Arus Kapasitif Pada Saluran yang Tidak Mengalami Gangguan Besar arus kapasitif yang akan mengalir pada saluran lain yang tidak mengalami
gangguan, apabila terjadi gangguan satu fasa ke tanah, dihitung dengan menggunakan
rumus persamaan (2-42); (2-43) dan (2-44). Tetapi saat ini besar arus kapasitif yang
dimaksud sudah dapat kita ketahui melalui tabel yang dibuat oleh PLN. Lihat Lampiran
Halaman .
Berikut ini tabel 3-8 hasil perhitungan besar arus kapasitif yang mengalir pada fasa sehat
bila terjadi hubungan pendek satu fasa ke tanah.
68
Tabel 3-8. Hasil perhitungan besar arus kapasitif yang mengalir pada fasa yang sehat bila terjadi gangguan hubungan pendek
satu fasa ke tanah
No Nama Panjang ICE (A) / km Total ICe
Penyulang Saluran (km) 3 X 240 mm2 3 X 300 mm2 (A) 1 Crown 2 11,205 - 7,0 78,435 2 Crown 1 7,8 - 7,0 54,6 3 Reebok 13,325 6,32 - 84,214 4 Tania 3,5 6,32 - 22,12 5 Oxa 8,080 6,32 - 51,084 6 Adidas 15,807 6,32 - 99,90 7 Incoming - - - - 8 Pita 1 2,67 - 7,0 18,69 9 Pita 2 2,67 - 7,0 18,69
10 Pita 3 2,67 - 7,0 18,69 11 Lotto 6,213 6,32 - 39,27 12 Kazoot 16,630 6,32 - 105,102 13 Spare - - - - Total 590,795
3-7. Penentuan Sistim Proteksi Terhadap Gangguan Arus Lebih Pada Penyulang 20 kV di G.I. Puncak Ardi Mulia
Untuk membatasi dan mengatasi adanya arus lebih bila terjadi gangguan hubungan
pendek pada penyulang 20 kV G.I. Puncak Ardi Mulia, digunakan system proteksi
pemutus daya (PMT). Istilah PMT ini sering juga disebut C.B.
PMT ini dipasang pada pangkal penyulang di Gardu Induk Puncak Ardi Mulia
3-7-1. Penentuan Sistim Proteksi Terhadap Gangguan Fasa
Setting rele arus lebih yang digunakan pada saluran catu daya menuju pusat-pusat beban
(pabrik atau industri) untuk mengamankan gangguan hubungan pendek antar fasa-fasa
adalah sebagai berikut :
69
Tabel 3-9. Setting rele gangguan Fasa-Fasa pada penyulang 20 kV Gardu Induk Puncak Ardi Mulia
No Nama Penyulang Arus
Beban (A) C.T.
Setting Arus di Sekunder
Setting Waktu (detik)
1 Crown 2 440 400/5 5,5 0,1 2 Crown 1 440 400/5 5,5 0,1 3 Reebok 300 400/5 3,75 0,1 4 Tania 300 400/5 3,75 0,1 5 Oxa 300 400/5 3,75 0,1 6 Adidas 300 400/5 3,75 0,1 7 Incoming 2100 2000/5 5,25 0,1 8 Pita 1 440 400/5 5,50 0,1 9 Pita 2 440 400/5 4,0 0,1
10 Pita 3 440 400/5 5,5 0,1 11 Lotto 300 400/5 3,75 0,1 12 Kazoot 300 400/5 3,75 0,1 13 Spare - - - -
Dengan setting rele seperti tabel 3-9 di atas dan dari hasil perhitungan pada tabel
3–7 dan 3-8 , maka setiap gangguan yang terjadi akan mengakibatkan membukanya
Pemutus daya (PMT) yang terpasang pada Gardu Puncak Ardi Mulia
3-7-2. Penentuan Sistim Proteksi Terhadap Gangguan Fasa – Tanah Setting rele untuk mengamankan gangguan hubungan pendek fasa tanah pada penyulang
yang bersumber dari Gardu Induk Puncak Ardi Mulia adalah sebagai berikut :
70
Tabel 3-10. Setting rele gangguan Fasa – Tanah pada penyulang 20 kV
Gardu Induk Puncak Ardi Mulia
No Nama Penyulang 3I0 C.T. Setting Arus di Sekunder
Setting Waktu (detik)
1 Crown 2 100 400/5 1,25 0,10 2 Crown 1 100 400/5 1,25 0,10 3 Reebok 140 400/5 1,75 0,10 4 Tania 80 400/5 1,0 0,10 5 Oxa 140 400/5 1,75 0,10 6 Adidas 120 400/5 1,50 0,10 7 Incoming 500 2000/5 1,25 0,35 8 Pita 1 100 400/5 1,25 0,10 9 Pita 2 100 400/5 1,25 0,10
10 Pita 3 100 400/5 1,25 0,10 11 Lotto 80 400/5 1,0 0,10 12 Kazoot 160 400/5 2,0 0,10 13 Spare - - - -
Dengan setting rele seperti tabel 3-10 di atas dan dari hasil perhitungan pada tabel 3-8,
maka bila terjadi gangguan hubungan pendek antara fasa dengan tanah akan
mengakibatkan membukanya Pemutus daya (PMT) yang terpasang pada Gardu Induk
Puncak Ardi Mulia.