52

BAB IV

PEMELIHARAAN DAN KONSTRUKSI GARDU DISTRIBUSI,

JTM DAN JTR

4.1 Kriteria Teknik Saluran Listrik

Semua material, peralatan, perakitan dan struktur harus disesuaikan

dengan kriteria teknik yang terurai di bawah ini:

A. Kriteria

1) Tekanan angin

Dengan mengacu kecepatan angin maksimum 80 km/jam atau 25 m/s,

temperatur minimum 26,8o C, maka diasumsikan tekanan adalah:

Konduktor tunggal : 40 kg/m2

Konduktor tiang : 40 kg/m2

2) Tegangan sistem

SUTM: Nominal 20kV, maksimum 24 kV, 3 kawat

SUTR: Nominal 380V / 220 V, 4 kawat

3) Tingkat isolasi tegangan menengah

Impulse withstand voltage : 125 kV

Power frequency test voltage : 50 kV

4) Regulasi tegangan

Pada sisi konsumen + 5% - 10%

53

5) Jatuh tegangan

Pada SUTM 5%, Trafo 3%, SUTR 4% dan pada SR yang disadap dari

SUTR 2%, bila disadap langsung dari trafo 12%.

6) Pentanahan titik netral pada sistem 20 kV

Dengan tahanan 500 Ohm

7) Pentanahan pada SUTM:

Sebagai kelengkapan dari pemasangan Arester, Trafo, LBS, Recloser,

AVS dan pada ujung jaringan

8) Pentanahan pada SUTR:

Dipasang pada setiap 5 gawang atau lebih, dan pada ujung jaringan.

Besarnya tahanan pentanahan maksimum 5 Ohm

9) Jarak bebas

Tabel 4.1 Batasan Jarak Bebas Jaringan

Batasan jarak bebas jaringan SUTM SUTR

Dari permukaan tanah 6.0 m 4.0 m

Menyilang jaringan 20 kV 2.0 m 2.0 m

Menyilang jaringan 220 V 1.0 m 1.0 m

Dengan bangunan 3.0 m 2.0 m

Dengan pohon 2.0 m 0.3 m

10) Kapasitas Arus

Jenis konduktor untuk SUTM dipakai AAAC (All Aluminium Alloy

Conductor), suatu campuran aluminium dengan silicium (0,4- 0,7%), magnesium

(0,3-0,35%) dan ferum (0,2-0,3%), mempunyai kekuatan yang lebih besar

54

daripada aluminium murni, tetapi kapasitas arusnya lebih rendah. Untuk SUTR

dipakai kabel pilin udara (twisted cable) suatu kabel dengan inti AAC berisolasi

XLPE (Cross Linked polythylene), dilengkapi kawat netral AAAC sebagai

penggantung, dan dipilin. Kapasitas arus adalah kemampuan daya hantar arus

pada ambient temperatur 35oC, kecepatan angin 0,5 m/dt, serta daya tahan termal

XLPE pada suhu 450oC. Sebagai contoh kapasitas arus tersebut dapat dilihat pada

tabel 4.2.

Tabel 4.2 Daya Hantar Arus AAAC & XLPE Cable TR

B. Standar

Pada perencanaan konstruksi standar yang dipakai sejauh tidak

bertentangan adalah:

1) Standar untuk matrerial dan peralatan : SPLN (standar PLN), IEC (

International Electronical Commision). JIS (Japanese Industrial

Standard), ANSI ( American National Standard Institute) dan stadar lain

yang setara.

2) Pemberian warna penandaan kawat dan kabel : merah-kuninghitam untuk

fasa, dan biru untuk netral

3) Fasa rotasi SUTM dari sisi jalan : R-S-T.

55

4.2 Pemeliharaan Gardu Distribusi

Dalam operasi, gardu distribusi dapat terjadi pengotoran peralatan

instalasi oleh lingkungan / udara(debu) oleh serangga(sawang). kotoran itu

berterbangan atau menempel di permukaan isolator dan konduktor. akibat

konduktor bertegangan dan panas, debu-debu itu terbakar dan berubah menjadi

karbon. karbon yang terbentuk di permukaan isolator dapat menjadi jembatan

terjadinya loncatan bunga api listrik yang kemudian menjadi gangguan bagi

system. oleh sebab itu konstruksi gardu dan pemeliharaannya perlu diperhatikan

terhadap pengaruh lingkungan.

4.2.1 Proses Pemeliharaan Gardu Distribusi

Proses pemeliharaan gardu distribusi dilakukan dengan cara sebagai

berikut:

Gardu distribusi secara rutin dibersihkan dari kotoran / debu / sawang dan

lain-lain, sehingga permukaan isolator selalu bersih dari karbon yang

terbentuk.

Perkembangan arus beban selalu diikuti untuk : evaluasi kapasitas trafo,

konduktor, rel, PMB (Pemutus Beban), pelebur, kabel agar arus beban yang

mengalir, tidak sampai membuat panas yang berlebihan yang bisa merusak.

Memeriksa tahanan kontak pada tiap sambungan. diantaranya pada kabel dan

PMB, PMB dan rel juga pada bantalan kontak PMB dan PMS atau PMT

(Pemutus Tenaga). Cara memeriksa tahanan kontak pada sambungan.

1. menyediakan sumber dc yang dapat diatur

56

2. membuat rangkaian pengukurannya

3. membuat nilai ammeter =100 A dan membaca mvolt

4. menghitung nilai tahanan = V/I

5. apabila nilai tahanan kontak tinggi menjadi sumber panas sewaktu

dialiri arus listrik:

(a) baut dan mur dibuka kemudian permukaan kontak dibersihkan

dan diratakan

(b) sambungan kembali dipasangkan

(c) mengukur kembali tahanan kontak

(d) mengulangi pembersihan permukaan kontak jika tahanan

kontak masih buruk.

Gambar 4.1 Cara Memeriksa Tahanan Kontak Pada Sambungan.

Memeriksa tahanan isolasi peralatan TM. dengan megger 5000 volt dengan

ketentuan: nilai > 2000 MΩ.

Trafo distribusi secara rutin dibersihkan dari kotoran / debu / sawang dan

lain- lain

SAMBUNGAN

57

Memeriksa gelas peduga minyak trafo distribusi bila warna minyak berubah

maka ganti atau bersihkan dengan oil refinery (pembersih minyak)

Memeriksa tahanan kontak antara kabel – sepatu kabel dan terminal bushing

trafo distribusi

Mengukur tahanan isolasi antar belitan (prim-sekund) dan antara belitan ke

body trafo distribusi

4.2.2 Konstruksi Gardu Distribusi

Berikut ini adalah syarat-syarat konstruksi dari gardu distribusi:

(a) Bangunan gardu dibuat agar dapat mengurangi kemungkinan

terjadinya pengotoran peralatan instalasi.

(b) Meminimalkan besar lubang / celah agar serangga tidak bisa masuk

kedalam, tetapi sirkulasi udara pendingin tetap baik.

(c) Melakukan rating peralatan instalasi sesuai kebutuhan beban trafo,

konduktor, rel, PMB, pelebur, kabel disesuaikan dengan arus beban

yang akan mengalir, agar tidak terjadi pemanasan yang berlebihan.

(d) Tahanan kontak pada sambungan antara dua peralatan instalasi harus

serendah mungkin 40 – 80 µΩ

(e) Meminimalkan nilai tahanan kontak pada :

1. sambungan antara terminal kabel dan pmb

2. sambungan antara pmb dan rel

3. sambungan antara kabel dan trafo distribusi

58

Catatan:

• Sebaiknya pada sambungan ditutupi dengan sealer dari bahan karet

(isolasi), hal ini dilakukan agar dapat menghindari oksidasi akibat

masuknya uap air / kimia/ garam ke celah diantaranya.

• Tahanan kontak yang baik mengurangi panas yang terjadi di sambungan

akibat arus beban yang mengalir di sambungan itu.

4.3 Pemeliharaan JTM (Jaringan Tegangan Menengah)

Dikarenakan jaringan saluran udara digelar di alam bebas cenderung

gangguan dari lingkungan karena sebab alam cukup tinggi, diantaranya adalah:

• Petir

Karena ujung tiang biasanya lebih tinggi maka diharapkan sambaran

langsung jarang terjadi, kalau pun terjadi dan tahanan tanah tiang cukup

tinggi, bisa flash over ke konduktor fasa menyebabkan gangguan tanah

• Binatang

Burung, kalong, kodok besar, ular bisa menjadi penyebab gangguan

hubung singkat 1 fasa ketanah, 2 fasa bahkan 3 fasa

• Manusia

Permainan layang-layang dapat menyebabkan kabel jaringan putus.

• Tumbuhan

Tumbuhan yang merambat dan dahan / ranting pohon besar dapat pula

menjadi penyebab gangguan

• Jumper putus

59

Karena korosi, terjadi pemburukan tahanan kontak jumper konduktor

putus jatuh ketanah

• Isolator retak atau pecah

Apabila terjadi isolator pecah mudah ditemukan namun apabila isolator

retak sulit ditemukan, keduanya dapat menjadi penyebab gangguan.

Dari beberapa penyebab diatas, berikut ini adalah kemungkinan dapat

tidaknya gangguan tersebut ditanggulangi:

• gangguan no 1 masih mungkin untuk dibuat perlindungannya

• gangguan dari sebab no 2 agak sulit ditanggulangi.

• gangguan dari sebab no 3 dan no 4 ditanggulangi dengan membuat aturan

dan pemeliharaan jaringan.

• gangguan dari sebab no 5 hindari proses korosi dengan sealer.

• gangguan dari sebab no 6 (bila retak atau tembus) dicari dengan

mengisolir seksi demi seksi jaringan bila sudah bisa dipersempit, seksi

yang isolatornya retak / tembus diperiksa dengan tegangan impuls.

4.3.1 Proses Pemeliharaan JTM

Dalam pemeliharaannya, pemeriksaan tahanan kontak yang buruk

dilakukan dengan cara pengamatan sambungan dengan gunakan thermovision.

Bila ditemukan temperatur tinggi pada sambungan, maka hal-hal yang harus

dilakukan adalah sebagai berikut:

1. memadamkan jaringan,

2. mengukur tahanan kontak,

60

3. membersihkan permukaan kontak,

4. apabila klem penjepit sambungan rusak maka harus diganti,

5. jaringan kembali disambungkan dan tahanan kontaknya kembali diukur,

6. apabila hasil ukur baik maka jaringan kembali dienergize.

4.3.2 Konstruksi JTM

Saluran udara yang digelar di alam bebas merupakan yang sering

digunakan untuk JTM, dimana konduktor ditarik dari tiang ketiang dengan

ketinggian diatas tanah rata-rata ± 14 m. Pada tiap tiang, konduktor diikatkan ke

isolator 24 kv, dimana isolator tersebut terikat di travers. jarak antara isolator di

travers ± > 30 cm, jenis isolator yang digunakan adalah

• isolator tumpu yaitu konduktor menumpu diatas isolator,

• isolator tarik yaitu isolator yang dipasang pada sambungan konduktor atau

pada tiang yang melayani pembelokan konduktor,

sedangkan bahan isolator yang paling banyak digunakan adalah dari porselen, ada

juga yang terbuat dari bahan gelas, sementara untuk keperluan mengalirkan arus

listrik dari gardu ke tiang pertama digunakan kabel 20 kv dan disetiap titik

jaringan yang akan masuk gardu /trafo dipasang arrester sebagai pengaman trafo

terhadap tegangan lebih yang disebabkan oleh samabaran petir dan switching

(SPLN se.002/PST/73). Karena panjang konduktor tiap haspelnya terbatas ±

300m, sedang jaringan T.M ditarik sampai beberapa km maka dilakukan

penyambungan di tiang sama halnya dengan cara penyambungan di gardu tiap

sambungan konduktor jaringan, perlu ditutupi dengan karet (sealer) yang kedap

61

air / uap air karena celah antara sambungan konduktor di udara terbuka lebih

mudah kemasukan air atau asam hal ini menyebabkan proses oksidasi lebih besar

kemungkinannya, Bila tidak ada sealer, oksidasi dapat menyebabkan :

• tahanan kontak menjadi buruk,

• menimbul hot spot,

• membuat konduktor lumer (putus)

Maka hal yang harus diperhatikan adalah pada posisi sambungan pada

jaringan buat agar sambungan konduktor hanya pada isolator yang menghadap ke

sisi sumber, sedang konduktor utuh berada di isolator sisi beban, tapi bila

akhirnya terputus juga maka GFR (Ground Foult Relay) yang berfungsi sebagai

pendeteksi gangguan yang dikoordinasikan dengan recloser akan bekerja.

Gambar 4.2 Cara Menentukan Posisi Sambungan Pada Jaringan.

Pengukuran tahanan kontak sambungan dilakukan seperti cara pengukuran

tahanan kontak di gardu

sambungan

Tidak Sambungan

62

4.4 Pemeliharaan JTR.

Sama halnya dengan Jaringan Tegangan Menengah, Jaringan Tegangan

Rendah pun sering mengalami kerusakan akibat gangguan-gangguan dari

lingkungan, baik itu yang disebabkan oleh gangguan dari luar jaringan, seperti

gangguan yang diakibatkan oleh binatang maupun gangguan dari jaringan itu

sendiri seperti terjadinya korosi.

4.4.1 Proses Pemeliharaan JTR.

Pemeliharaan-pemeliharaan yang dilakukan terhadap JTR di antaranya :

1. Membersihkan jaringan dari sentuhan dahan (untuk jaringan dengan

konduktor telanjang)

2. Untuk jaringan dengan twisted cable, pemeliharaan agak jarang kecuali

untuk kabel yang tertekan dahan pohon

3. Memonitor keseimbangan beban masing-masing fasa, agar konduktor

netral tidak dialiri arus besar, yang bisa membuat masalah

4. Memonitor hot spot konduktor fasa / netral terutama konduktor netral

(bila sampai putus)

5. Menaikkan tegangan konsumen di fasa yang berbeban rendah

6. Hot spot sambungan diperiksa dengan thermovision bila temperatur tinggi

dan jaringan belum putus, maka lakukan langkah-langkah sebagai berikut:

a. memadamkan jaringan,

b. mengukur tahanan kontak,

c. membersihkan permukaan kontak,

63

d. apabila klem penjepit sambungan rusak maka harus diganti,

e. jaringan kembali disambungkan dan tahanan kontaknya

kembali diukur,

f. apabila hasil ukur baik maka jaringan kembali dienergize.

4.4.2 Konstruksi JTR

Dengan alasan ekonomis, jaringan tegangan rendah ditarik dibawah JTM,

namun ada juga yang ditarik tersendiri.

Berikut ini adalah karakteristik konstruksi JTR:

a. Konduktor yang digunakan konduktor telanjang ada pula yang

menggunakan twisted cable.

b. Sambungan konduktor di jaringan TR dibungkus dengan sealer (untuk

menghindari korosi).

c. PMB dan Pelebur digunakan sebagai pemutus aliran beban dan pengaman

gangguan hubung singkat.

d. Jaringan TR dipasok dari sekunder trafo distribusi 220/380 volt dengan

titik netral ditanahkan langsung.

e. Konduktor netral kembali ditanahkan di tiap beberapa tiang di sepanjang

jaringan TR.

4.4.3 Pentanahan Netral Sistem TR

• Pentanahan netral yang dilakukan di trafo distribusi sisi tegangan rendah

tahanan tanah di titik netralnya sangat rendah yaitu sekitar 0,1 Ω.

64

Gambar 4.3

Pentanahan Netral Sistem TR

• Pentanahan konduktor netral jaringan TR dibuat di tiap beberapa tiang di

antaranya ada yang menggunakan sistem P.P dan sistem P.N.P

Gambar 4.4 Perbedaan Sistem P.P dan P.N.P

(a) Sistem P.P

0,1Ω( PENTANAHAN SISTEM )

65

Karena beban tidak seimbang, menyebabkan jatuh tegangan di konduktor

netral cukup tinggi, sehingga:

• Tegangan yang dipakai untuk pengukuran di konsumen menjadi rendah

• Kalau konsumen mengambil tegangan fasa dan pentanahan di

konsumen itu untuk jalan balik ke sumber maka konsumen dapat

menggunakan daya lebih besar dari yang diukur oleh meter

• Dapat menjadi losses bagi PLN

(b) Sistem P.N.P (Pertanahan Netral Pengaman).

Bila beban tidak seimbang, jatuh tegangan di konduktor netral, pentanahan

konsumen dapat membantu mengecilkan.

a. Tegangan yang dipakai untuk pengukuran di konsumen sama dengan

tegangan fasa - netral

b. Walaupun losses masih ada tapi sudah dapat diperkecil

4.5 Jadwal Pelaksanaan Pemeliharaan

Adapun jadwal yang ditetapkan oleh PLN sesuai dengan surat edaran

Direksi PT.PLN (Persero) Nomor: 040.E/152/DIR/1999, tentang Manajemen

Pemeliharaan Distribusi adalah sebagai berikut:

• Pemeliharaan preventif : Pemeliharaan dilakukan antar selang waktu

tertentu untuk mengurangi kemungkinan peralatan mengalami

perubahan kondisi

66

• Pemeliharaan korektif : Pemeliharaan untuk memulihkan peralatan

kembali kepada keadaan normal (termasuk penyetelan/perbaikan

peralatan yang sudah menyimpang dari keadaan normal ) untuk

pemeliharaan ini kadang – kadang diluar rencana.

• Pemeliharaan darurat : Pemelliharaan/perbaikan yang perlu segera

diperbaiki untuk menceegah kerusakan yang lebih besar .

• Pemeliharaan berjalan : Pemeliharaan yang dilakukan pada waktu

peralatan masih dalam keadaan tidak dioperasikan/jalan.

• Pemeliharaan berhenti : Pemeliharaan yang dilakukan pada waktu

peralatan dalam keadaan tidak dioperasikan.

• Perbaikan : Dilakukan setelah terjadi kerusakan, tetapi sudah

diperkirakan sebelumnya, sehingga persiapan perbaikan sudah

dilakukan.

4.6 Proses Uji Kelayakan

Prosedur uji layak instalasi gardu;

Sebelum dioperasikan instalasi gardu distribusi harus dilakukan uji

kelayakan yang meliputi:

1) Uji verifikasi rencana

• Meneliti kesesuaian hasil pelaksanaan dengan rancangan bahan

referensi adalah persyaratan-persyaratan teknis pada rancangan

surat perintah kerja.

67

• Meneliti kesesuaian spesifikasi teknis dengan material yang

terpasang.

2) Uji fisik hasil pelaksanaan.

• Meneliti apakah hasil pelaksanaan telah memenuhi persyaratan

fisik hasil pekerjaan (kokoh, tidak goyang) tekukan, belokan kabel

clan lain-lain.

• Meneliti mekanisme kerja peralatan.

• Meneliti kebenaran pengkabelan, pengawatan instalasi listrik.

• Meneliti kekencangan ikatan-ikatan mur, baut, konektor

• Meniliti kabel-kabel instalasi tidak menahan beban mekanik selain

beban sendiri.

• Meneliti pengkabelan (wiring) instalasi kontrol.

3) Uji Ketahanan Isolasi

• Melakukan uji ketahanan isolasi dengan alat megger pada tiap antar

fasa clan fasa tanah (referensi PUIL 1 volt = 1 kilo ohm) pada sisi

TM clan TR.

• Uji dilakukan juga pada transformator.

4) Uji ketahanan Impulse

• Melakukan uji withstand test 50 k J per 1 menit.

5) Uji Power Frekuensi

• Melakukan uji tegangan 24 kV selama 15 menit.

6) Uji alat proteksi

68

7) Uji fisik pengaman lebur dengan multi meter

8) Uji Rak proteksi (jika ada)

9) Uji alat-alat kontrol

• Setelah dioperasikan uji unjuk kerja alat-alat kontrol (lampu,

voltmeter, ampere meter): Hasil uji laik didokumenkan untuk izin

operasional.

10) Instalasi untuk pelanggan tegangan menengah, hanya ditambah:

a. Satu sel kubikel transformator tegangan

b. Satu sel kubikel sambungan pelanggan dengan fasilitas:

c. Circuit breaker yang bekerja etas dater batas arus nominal.

• Daya tersambung pelanggan.

Transformator arus.

Satu sel kubikel untuk sambungan kabel milik pelanggan

Satu set alat ukur ( KWH meter, KVARH meter)

Satu set relai pembatas beban.

Spesifikasi teknis den ketentuan instalasinya sama dengan

ketentuan instalasi sel kubikel lain.

11) Uji opersional dilaksanakan dengan tambahan, uji untuk kerja circuit

breaker den relai pembatas pelanggan.

69