Paper Jaringan Distribusi

8/17/2019 Paper Jaringan Distribusi

1/49

BAB I

SISTEM TENAGA LISTRIK

Sistem tenaga listrik adalah rangkaian proses pembangkitan energi listrik dan penyalurannya maupun distribusinya hingga sampai ke pelanggan selaku pengguna tenaga listrik, dimana satu dengan lainnya saling berhubungan sehinggadapat menghasilkan tenaga listrik yang dibutuhkan.

Sistem tenaga listrik terdiri dari empat unsur, yaitu pembangkit, transmisi,distribusi, dan pemakaian tenaga listrik (beban). Energi listrik dibangkitkan di

pusat tenaga listrik (seperti PLTA, PLTU, PLTG, PLT , PLT!) dan disalurkanmelalui "arak yang #ukup "auh ke pusat$pusat pemakaian tenaga listrik.!ikarenakan "arak antara pusat pembangkit dengan beban "auh, maka kerugian

dapat timbul pada saluaran transmisi. Untuk mengurangi kerugian$kerugian dalamsistem tenaga listrik, maka tegangan yang keluar dari pembangkit dinaikkanmen"adi tegangan tinggi atau tegangan ekstra tinggi (tegangan transmisi).

Tegangan generator biasanya berupa tegangan menengah (T%). !i gardu induk (G&) penaik tegangan melalui trans'ormator tegangan dinaikkan men"adi tegangantinggi (TT) atau tegangan ekstra tinggi (TET) untuk disalurkan ke transmisi.Tegangan transmisi yang masih digunakan di &ndonesia adalah k* dan + k*.Sedangkan untuk tegangan menengah - k* digunakan pada "aringan distribusi.

prinsip ker"a dalam sistem tenaga listrik dimulai dari bagian pembangkitan,kemudian disalurkan melalui sistem "aringan transmisi kepada gardu induk dandari gardu induk disalurkan serta dibagi$bagi kepada pelanggan melalui salurandistribusi.

Suatu sistem tenaga listrik pada umumnya terbagi men"adi bagian yaitu /

+. Pembangkitan-. Transmisi

. !istribusi

Gambar +. Sistem tenaga listrik

1


2/49

Gambar -. Skema Sistem tenaga listrik

+. S&STE% PE%0A G1&TA

Sistem Pembangkitan Tenaga Listrik ber'ungsi membangkitkan energi listrik melalui berbagai ma#am pembangkit tenaga listrik (PLTA, PLTU, PLT!, PLTP,PLTG, PLTS, PLT , PLT0iomassa, PLT%2, dsb). Pada Pembangkit TenagaListrik ini sumber$sumber energi alam 'osil atau terbarukan dirubah oleh

penggerak mula men"adi energi mekanis yang berupa ke#epatan atau putaran,

selan"utnya energi mekanis tersbut di rubah men"adi energi listrik oleh generator.Proses perubahan energi primer men"adi listrik pada pembangkit adalah sebagai berikut /

+) Pada PLTU / 0ahan bakar yang berasal dari 'ossil / batubara, minyak bumi, gas alam, dipakai sebagai bahan bakar untuk memanaskan air danmenghasilkan uap untuk menggerakkan turbin uap.

-) Pada PLT! atau PLTG / 0ahan bakar minyak atau gas alam dipakai untuk menggerakkan mesin diesel atau turbin gas.

) Pada PLT / bahan galian uranium atau thorium, menghasilkan reaksi

yang mengeluarkan panas dan memproduksi uap air untuk memutar turbinuap.3) Pada PLTA / energi potensial air diubah men"adi energi kineti# dan

selan"utnya energi mekanik memutar turbin air.) Pada PLT0 (0ayu) / Tenaga angin dipakai untuk memutar turbin.

4) Pada PLTS (Surya) / Sinar matahari pada sel 'oto5oltaik menghasilkanarus listrik.

-. S&STE% T6A S%&S&

2


3/49

Sistem Transmisi ber'ungsi menyalurkan tenaga listrik dari pusat pembangkitke pusat beban melalui saluran transmisi. Agar rugi$rugi energi listrik (losses)

berkurang, maka energi listrik tersebut ditransmisikan dengan salurantransmisi tegangan tinggi(+ k*) maupun tegangan ekstra tinggi( k*).

Untuk itu sebelum ditransmisikan, tegangan listrik terlebih dahulu dinaikkan pada tra'o penaik tegangan (step$up trans'ormer). Saluran transmisi tegangantinggi di PL kebanyakan mempunyai tegangan 44 k*, + k* dan k*(SUTET). Saluran transmisi ada yang berupa saluran udara dan ada yang berupakabel tanah, atau kabel laut. %isalnya yang menghubungkan pulau 7a8a dan%adura, serta antara pulau 7a8a dan 0ali adalah kabel laut + k*.

. S&STE% !&ST6&0US&

Sistem !istribusi ber'ungsi mendistribusikan tenaga listrik ke konsumen yang berupa pabrik, industri, perumahan dan sebagainya. Transmisi tenaga dengantengangan tinggi maupun tegangan ekstra tinggi pada saluran transmisi dirubah

pada gardu induk men"adi tegangan menengah atau tegangan distribusi primer,yang selan"utnya tegangannya diturunkan lagi men"adi tegangan untuk konsumen.

Tegangan distribusi primer yang dipakai PL adalah - k*. Sedangkantegangan rendah adalah 9 :-- *. 7aringan antara pusat listrik dengan G& disebut

"aringan transmisi. Sedangkan setelah keluar dari G& biasa disebut "aringandistribusi,. Listrik yang disalurkan melalui "aringan distribusi primer makakemudian tenaga listrik diturunkan tegangannya dalam gardu$gardu distribusimen"adi tegangan rendah 9 :-- *olt , kemudian disalurkan ke rumah$rumah

pelanggan (konsumen) PL melalui sambungan rumah.

amun untuk Pelanggan$pelanggan dengan daya besar seperti pabrik$pabrik,listrik tidak disalurkan le8at "aringan tegangan rendah, melainkan disambunglangsung pada "aringan tegangan menengah, bahkan ada pula yang disambung

pada "aringan transmisi tegangan tinggi, untuk daya yang lebih besar

Persoalan$persoalan yang mun#ul pada sistem tenaga listrik meliputi antara

lain/ aliran daya, operasi ekonomik ( economic load dispatch ), gangguanhubungan singkat, kestabilan sistem, pengaturan daya akti' dan 'rekuensi,

pelepasan beban, pengetanahan netral sistem, pengaman sistem arus lebih,tegangan lebih, keandalan dan interkoneksi sistem tenaga.;

3. PE6A


4/49

dan - $ tahun untuk "angka pan"ang. Peren#anaan adalah menyangkut masalah pembuatan ren#ana, yang melibatkan masalah peren#anaan pengoperasian, perbaikan dan perluasan pada sistem tenaga listrik, sehingga diperlukan/

Analisis Aliran Beban Sistem Tenaga Listrik dimaksudkan untuk penyempurnaan operasi sistem tenaga listrik baik pada saat dianalisis ataupunmasa yang akan datang yang menyangkut masalah operasi "aringan atau "atuhtegangan pada "aringan yang harus dipertahankan konstan, perluasan sistem

berupa lokasi beban baru atau lokasi pembangkit baru, kondisi sistem masa yangakan datang karena pertumbuhan beban yang pesat maupun interkoneksi sistemtenaga listrik untuk mengantisipasi pertumbuhan beban yang begitu #epat.

Analisis Gangguan Sistem tenaga Listrik ber'ungsi untuk memberikanin'ormasi dalam men"a8ab masalah pengaman sistem tenaga listrik, koordinasiisolasi sistem tenaga listrik serta koordinasi rele dan pemutus tenaga dalammengisolasi bagian atau peralatan yang terganggu. Gangguan yang dimaksudadalah gangguan parallel ( shunt ) berupa gangguan simetris dan tidak simetris,gangguan seri berupa satu 'asa dan dua 'asa putus, gangguan simultan berupagabungan gangguan shunt pada suatu tempat dan tempat yang lain atau gangguanseri yang merupakan kombinasi gangguan diatas.

Analisis Stabilitas Sistem Tenaga Listrik menyangkut masalah kemampuansistem untuk tetap sinkron selama ter"adi gangguan misalnya karena "atuhnya

suatu pembangkit tenaga, stabilitas penambahan beban baru, pemasangan motor besar yang telah ada, penambahan unit pembangkit baru dan keperluan pengaturan beban pun#ak.

0A0 &&

4


5/49

S&STE% !&ST6&0US& !A GA6!U !&ST6&0US&

A. S&STE% !&ST6&0US&

Sistem !istribusi merupakan bagian dari sistem tenaga listrik. Sistemdistribusi ini berguna untuk menyalurkan tenaga listrik dari sumber daya listrik besar (0ulk Po8er Sour#e) sampai ke konsumen.

7adi 'ungsi distribusi tenaga listrik adalah/

+. pembagian atau penyaluran tenaga listrik ke beberapa tempat (pelanggan-. merupakan sub sistem tenaga listrik yang langsung berhubungan dengan

pelanggan, karena #atu daya pada pusat$pusat beban (pelanggan) dilayanilangsung melalui "aringan distribusi.

Tenaga listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik besar dengan tegangandari ++ k* sampa -3 k* dinaikan tegangannya oleh gardu induk dengantrans'ormator penaik tegangan men"adi k* ,+ 3k*, -- k* atau k*kemudian disalurkan melalui saluran transmisi. Tu"uan menaikkan tegangan ialahuntuk memperke#il kerugian daya listrik pada saluran transmisi, dimana dalam halini kerugian dayaadalah sebanding dengan kuadrat arus yang mengalir (& k8adrat6). !engan daya yang sama bila nilai tegangannya diperbesar, maka arus yangmengalir semakin ke#il sehingga kerugian daya "uga akan ke#il pula.

!ari saluran transmisi, tegangan diturunkan lagi men"adi - k* dengantrans'ormator penurun tegangan pada gardu induk distribusi, kemudian dengansistem tegangan tersebut penyaluran tenaga listrik dilakukan oleh salurandistribusi primer. !ari saluran distribusi primer inilah gardu$gardudistribusi mengambil tegangan untuk diturunkan tegangannya dengan tra'odistribusi men"adi sistem tegangan rendah, yaitu -- : 9 *olt. Selan"utnyadisalurkan oleh saluran distribusi sekunder ke konsumen$konsumen. !engan ini

"elas bah8a sistem distribusi merupakan bagian yang penting dalam sistem tenagalistrik se#ara keseluruhan.

Sebagaimana diketahui, pada sistem distribusi terdapat dua bagian/ =aitudistribusi primer, yang mempergunakan tegangan menengah, dan distribusisekunder, yang mempergunakan tegangan rendah.

+. Sistem Distribusi Primer

Pada distribusi primer terdapat tiga "enis kon'igurasi dasar, yaitu/ S&STE%6A!&AL, S&STE% LUP ( LOOP) , dan S&STE% SP& !EL

1.1 Sistem Radial

5


6/49

Sistem 6adial adalah yang paling sederhana dan paling banyak dipakai, terdiriatas 'ider ( feeders ) atau penyulang yang merupakan rangkaian tersendiri yangseolah$olah keluar dari suatu sumber atau 8ilayah tertentu se#ara radial. >ider itudapat "uga dianggap sebagai terdiri atas suatu bagian utama dari mana saluransamping atau lateral lain bersumber dan dihubungkan dengan trans'ormator distribusi sebagaimana terlihat pada gambar

Gambar . Skema saluran sistem radialSaluran samping sering disambung pada 'ider dengan sekring ( 'use). !engan

demikian maka gangguan pada saluran samping tidak akan mengganggu seluruh'ider. 0ilamana sekring ini tidak beker"a atau terdapat gangguan pada 'ider,

proteksi pada saklar daya di Gardu &nduk akan beker"a, dan seluruh 'ider akankehilangan energi. Pemasokan pada 6umah Sakit atau pemakai 5ital lain tidak

boleh mengalami gangguan yang berlangsung lama, !alam hal demikian, satu'ider tambahan disediakan, yang menyediakan suatu sumber penyedia energialternati'. 2al ini dilakukan dengan suatu saklar pindah, saklar pindah itu dapat

"uga beker"a se#ara otomatik.

0ila tegangan pada saluran operasional hilang, saklar dengan sendirinya akanmemindahkan sambungan pada saluran alternati5e.

1elebihan /0entuknya sederhana.0iaya in5estasinya relatip murah

1elemahan /1ualitas pelayanan dayanya relatip "elek, karena rugi tegangan dan rugi

daya yang ter"adi pada saluran relatip besar.

6


7/49

1ontinyuitas pelayanan daya tidak ter"amin, sebab antara titik sumber dantitik beban hanya ada satu alternati' saluran sehingga bila saluran tersebutmengalami gangguan, maka seluruh rangkaian sesudah titik gangguanakan mengalami ?bla#k out@ se#ara total.

Untuk melokalisir gangguan, pada bentuk radial ini biasanya diperlengkapidengan peralatan pengaman berupa 'use, se#tionaliser, re#loser, atau alat pemutus

beban lainnya, tetapi 'ungsinya hanya membatasi daerah yang mengalami pemadaman total, yaitu daerah saluran sesudah:dibelakang titik gangguan, selamagangguan belum teratasi. 7adi, misalkan gangguan ter"adi di titik >, maka daerah

beban 1, L dan % akan mengalami pemadaman total. 7aringan distribusi radial inimemiliki beberapa bentuk modi'ikasi, antara lain/ 6adial tipe pohon, 6adialdengan tie dan s8it#h pemisah, 6adial dengan pusat beban, 6adial dengan

pembagian phase area.

1. Sistem Lu!

Suatu #ara lain guna mengurangi lama interupsi daya yang disebabkangangguan adalah dengan meran#ang 'ider sebagai LUP ( loop ) denganmenyambung kedua u"ung saluran. 2al ini mengakibatkan bah8a suatu pemakaidapat memperoleh pasokan energi dari dua arah. 0ilamana pasokan dari salah satuarah terganggu, pemakai itu akan disambung pada pasokan arah lainnya.1apasitas #adangan yang #ukup besar harus tersedia pada tiap 'ider. Sistem Lupdapat dioperasikan se#ara terbuka, ataupun se#ara tertutup.

Pada system lup terbuka, bagian$bagian 'ider tersambung melalui alat pemisah( disconnectors), dan kedua u"ung 'ider tersambung pada sumber energi. Padasuatu tempat tertentu, pada 'ider, alat pemisah senga"a dibiarkan dalam keadaanterbuka. Pada asalnya, system ini terdiri atas dua 'ider yang dipisahkan oleh suatu

pemisah, yang dapat berupa sekring, alat pemisah, saklar daya. (Gambar 3). 0ilater"adi gangguan, bagian saluran dari 'ider yang terganggu dapat dilepas danmenyambungnya pada 'ider yang tidak terganggu. Sistem demikian biasanyadioperasikan se#ara manual dan dipakai pada "aringan "aringan yang relati' ke#il.

7


8/49

Gambar 3. Sistem Lup terbuka

Pada sistem Lup tertutup (gambar. ) diperoleh suatu tingkat keandalan yanglebih tinggi. Pada sistem ini alat alat pemisah biasanya berupa saklar daya yanglebih mahal. Saklar saklar daya itu digerakkan oleh relai yang membuka saklar daya pada tiap u"ung dari bagian saluran yang terganggu, sehingga bagian 'ider yang tersisa tetap berada dalam keadaan berenergi. Pengoperasian relai yang baik diperoleh dengan mempergunakan ka8at pilot yang menghubungkan semuasaklar daya. 1a8at pilot ini #ukup mahal untuk dipasang dan dioperasikan.1adang$kadang rangkaian telepon yang dise8a dapat dipakai sebagai penggantika8at pilot.

Gambar . Sistem Lup tertutup

8


9/49

1.3 Sistem S!indel

Terutama di kota yang besar, terdapat suatu "enis gardu tertentu, yang tidak terdapat trans'ormator daya. Gardu demikian dinamakan Gardu 2ubung ( G2 ).

G2 pada umumnya menghubungkan dua atau lebih bagian "aringan primer kotaitu. !apat pula ter"adi bah8a pada suatu G2 terdapat sebuah trans'ormator

pengatur tegangan. 1arena besar kota itu, kabel$kabel tegangan menengah ( T%)mengalami terlampau banyak turun tegangan. Tegangan yang agak rendah inidinaikkan kembali dengan bantuan trans'ormator pengatur tegangan. !apat "ugater"adi bah8a pada G2, ditumpangi atau ?dititipi@ sebuah Gardu !istribusi ( G!).Gambar 4. merupakan skema prinsip dari sistem Spindel.

Gambar 4

Spindel ini menghubungkan rel dari satu G& ( atau G2 ) dengan rel dari G&(atau G2) lain. 1eistime8aannya adalah bah8a selain kabel$kabel, atau 'ider,yang mengisi beberapa buah G!, terdapat satu kabel ( 1abel A pada gambar 4),yang tidak mendapat beban G!. 1abel A ini selalu menghubungi rel kedua G&( atau G2 ) itu. Sedangkan kabel$kabel 0 memperoleh pengisian hanya dari salahsatu G& ( atau G2 ). 0ilamana salah satu kabel 0 atau salah satu G! terganggu,maka pengisian dapat diatur sedemikian rupa, dari sisi & dan:atau sisi && hinggadapat dihindari ter"adinya suatu pemadaman, ataupun pemadaman ter"adi se#araminimal.

Sistem ini banyak dipakai di 7akarta dan kota kota besar lainnya di &ndonesia.Sistem ini memberi keandalan operasi yang #ukup tinggi dengan in5estasi

9


10/49

tambahan berupa kabel A yang relati' rendah. 0ilamana kabel A terganggu makasaklar S akan beker"a, dan sistem spindle ini sementara akan beker"a sebagai suatusistem ?biasa@.

1." Sistem #aring$#aring %NET&

%erupakan gabungan dari beberapa saluran mesh, dimana terdapat lebih darisatu sumber sehingga berbentuk saluran interkoneksi. 7aringan ini berbentuk

"aring$"aring, kombinasi antara radial dan loop. Titik beban memiliki lebih banyak alternatip saluran:penyulang, sehingga bila salah satu penyulang terganggu,dengan segera dapat digantikan oleh penyulang yang lain. !engan demikiankontinyuitas penyaluran daya sangat ter"amin.

Spesi'ikasi 7aringan !istribusi 7aring$7aring ( ET) ini adalah/

1elebihan/

1ontinyuitas penyaluran daya paling ter"amin.1ualitas tegangannya baik, rugi daya pada saluran amat ke#il.!ibanding dengan bentuk lain, paling 'le ible (lu8es) dalam mengikuti

pertumbuhan dan perkembangan beban.

1elemahan/

Sebelum pelaksanaannya, memerlukan koordinasi peren#anaan yang teliti

dan rumit.%emerlukan biaya in5estasi yang besar (mahal).%emerlukan tenaga$tenaga terampil dalam pengoperasian nya

-. Sistem Distribusi Sekunder

Sistem distribusi sekunder digunakan untuk menyalurkan tenaga listrik dari gardu distribusi ke beban$beban yang ada di konsumen. Pada sistem distribusisekunder bentuk saluran yang paling banyak digunakan ialah sistem radial. Sistemini dapat menggunakan kabel yang berisolasi maupun konduktor tanpa isolasi.

Sistem ini biasanya disebut system tegangan rendah yang langsung akandihubungkan kepada konsumen:pemakai tenaga listrik dengan melalui peralatan$

peralatan sebagai berikut/

-.+ Papan pembagi pada tra'o distribusi,

-.- 2antaran tegangan rendah (saluran distribusi sekunder).

-. Saluran Layanan Pelanggan (SLP) (ke konsumen:pemakai)

10


11/49

-.3 Alat Pembatas dan pengukur daya (kB2. meter) serta 'use atau pengaman pada pelanggan.

0. GA6!U !&ST6&0US&

Gardu distribusi ber'ungsi untuk mengubah tegangan menengah men"aditegangan rendah dan sekaligus sebagai penyalur daya dari kabel "aringan primer tegangan menengah ke "aringan tegangan rendah. Peralatan peralatan utama yangterdapat pada gardu distribusi dapat dilihat pada gambar

Gambar . Gardu distribusi beserta peralatan utamanya

!ari gambar diatas, adalah kabel masuk ( in#oming #able) dari gardu induk atau dari gardu distribusi sebelumnya, dihubungkan ke rel utama melalui sakelar

pemisah ( isolating s8it#h ) ber'ungsi untuk menghubungkan dan membukarangkaian dalam keadaan tidak berbeban.

1abel keluar ( outgoing #able) yang menhubungkan gardu distribusi dengangardu hubung atau gardu distribusi lainnya, ditarik dari rel utama melalui saklar

beban ( load break s8itr#h ) yang beker"a untuk membuka dan menutup rangkaiandalam keadaan berbeban.. Saklar beban ini dipergunakan untuk pemutusan dan

pengisian saluran arus magnetisasi dan arus beban sehingga dalam ker"anya

memerlukan peralatan pemadam busur api. Tra'o distribusi dihubungkan ke relutama melalui saklar pemisah yang dihubungkan seri dengan sekring, danhubungan ke rel tegangan rendahnya "uga dihubungkan dengan saklar pemisah.7enis gardu distribusi saat ini banyak digunakan gardu beton. 0erdasarkan

pemakaian daya listriknya, gardu beton dapat dibedakan men"adi tiga ma#am,yaitu/

+) Gardu konsumen umum ( publik )

Gardu ini adalah gardu yang menyalurkan daya untuk konsumen biasa

( perumahan ). Gardu ini mempunyai - sel tegangan menengah untuk masing$

11


12/49

masing kabel yang masuk dan kabel keluar., satu sel tegangan menengah untuk pengaman tra'o dan biasanya disiapkan satu tempat untuk satu kubikel #adangan.

Gardu konsumen umum mempunyai - tipe yaitu tipe 6- dan A-. 7ika

diperlukan satu arah kabel tambahan yang tetap, maka dipakai tipe 9 6, yaitugardu yang mempunyai sel teganga menengah untuk kabel masuk dan keluar,dan + sel tegangan menengah pengaman tra'o dan disiapkan tempat untuk satrusel #adangan.

-) Gardu #ampuran ( gardu konsumen umum dan konsumen khusus )

Gardu ini dipergunakan untuk konsumen khusus seperti pabrik, kantor ataurumah sakit dan "uga untuk konsumen umum disekitarnya. Gardu ini terdiri daritipe ST +4 yang mempunyai beberapa perbedaan susunan.

Susunan no +. %empunyai - buah tra'o dengan kapasitas masing$ masing 41*A dan dipergunakan untuk konsumen umum dan khusus, terdiri dari 3 seltegangan menengah yaitu satu sel untuk kabel masuk, satu sel untuk kabel keluar,satu sel tegangan menengah untuk pengaman tra'o konsumen umum, dan satu seltegangan menengah untuk peng'aman tra'o konsumen khusus. .

Susunan no -. Susunan ini mempunyai 4 buah sel tegangan menengah yaitu buah pada konsumen umum dan buah pada konsumen khusus yang masingmasing terdiri atas + sel tra'o tegangan, + sel pemutus minyak dan + sel pengaman

tra'o. Antara kedua ruangan tersenut disekat dengan sebuah pintu.

Susunan no . Untuk susunan no ini ko nsumen khusus dapat mempunyaidaya lebih dari 4 1*A. 7umlah selnya buah dengan 4 sel seperti pada susunanno - diatas dan + sel tambahan berisi L0S ( pemutus ) yang dapat menyalurkandaya ke gardu satelit.

Susunan no 3 Pada susunan no 3 ini selain mempunyai satu tra'o untuk konsumen khusus, "uga dilengkapi - sel tegangan menengah untuk systemdistribusi khusus ( kedua sel tersebut untuk kabel masuk dan kabel keluar,

sehingga system distribusi khusus tadi merupakan ring : loop).Susunan no . Pada susunan no ini selain + sel tra'o untuk konsumen

umum , untuk konsumen khusus hanya ada - sel tegangan menengah ( pemutus :L0S) dan digunakan untuk keluar$masuk kabel system distribusi khususkepunyaan konsumen khusus btersebut.

) Gardu konsumen khusus ( pri5ate)

Gardu ini hanya digunakan untuk konsukmen khusus yaitu pabriuk, rumahsakit atau kantor yang besar dengan daya antara + 1*A sampai lebih dari +-41*A. Tipe gardu yang digunakan adsalah ST +4, ST + dan ST +9. 0ila

12


13/49

menggunakan tipe ST +4 berarti ST +4 dengan susunan no 4. Sedangkan tipe ST+ "uga mempunyai beberapa susunan berdasarkan daya yang disalurkan kekonsumen tersebut.

Susunan no + !aya yang disalurkan maksimum adalah 4 1*A dan hanyamenggunakan + tra'o sa"a.

Susunan no - 0esar daya yang disalurkan antara 4 1*A sampai +-4 1*A,yaitu menggunakan satu buah tra'o dan satu pemutus pengaman tra'o untuk disalurkan ke gardu satelit. 1arena pengukuran pada sisi tegangan menengahmaka mempunyai beberapa sel tegangan menengah yaitu untuk masuk kabel,keluar kabel, tra'o tegangan, pengaman tra'o, pemutus minyak dan pengamantra'o.

Susunan no 0esarnya daya yang dapat disalurkan lebih dari +-4 1*A,dengan menggunakan satu buah tra'o 4 1*A dan + pemutus yang menyalurkandaya ke instalasi konsumen ( pri5ate installation ).

Susunan no 3 0esar daya yang dapat disalurkan lebih dari +-4 1*A, yaitudengan memasang + tra'o dan + pemutus untuk menyalurkan daya ke systemdistribusi khusus milik konsumen.

Susunan no 0esar daya yang disalurkan lebih dari +-4 1*A, tanpamemakai tra'o tetapi memakai - pemutus untuk system distribusi khusus milik

konsumen.

Selain "enis dan tipe gardu distribusi yang telah di"elaskan diatas, dalamsystem spindle dipergunakan "uga gardu satelit dan gardu tengah.

+) Gardu Satelit

Gardu satelit adalah merupakan gardu distribusi yang tidak dilengkapi dengansel tegangan menengah dan hanya mempunyai + tra'o dengankelengkapantegangan menengah sampai tegangan rendahnya. Tipe yangdipergunakan adalah tipe 6- dan tipe ST +9. Untuk gardu satelit ST +9mempunyai - susunan, yaitu/

Susunan no + !igunakan untuk konsumen khusus dengan beban kurang dari4 1*A dengan tegangan rendah -- :+- *olt, atau untuk beban yang kurangdari 3 1*A dengan tegangan rendah 9 :-- *olt, pengukuran pada sisitegangan rendahnya.

Susunan no -. Seperti susunan no +, hanya pengukuran dilakukan pada sisitegangan menengah. Letak gardu satelit untuk system spindle dapat dilihat padagambar 9

13


14/49

Gambar 9. Letak gardu satelit pada system spindel


15/49

>use #ut out (sekring) adalah suatu alat pengaman yang melindungi "aringan terhadap arus beban lebih (over load current) yang mengalir melebihidari batas maksimum, yang disebabkan karena hubung singkat (short circuit) atau

beban lebih (over load) . 1onstruksi dari 'use #ut out ini "auh lebih sederhana biladibandingkan dengan pemutus beban (circuit breaker) yang terdapat di Gardu&nduk (sub-station) . Akan tetapi 'use #ut out ini mempunyai kemampuan yangsama dengan pemutus beban tadi. >use #ut out ini hanya dapat memutuskan satusaluran ka8at "aringan di dalam satu alat. Apabila diperlukan pemutus saluran tiga'asa maka dibutuhkan 'use #ut out sebanyak tiga buah.

Gb. >use


16/49

. Pengaman Tra'o/6elay 0u#hols

3. Pengaman


17/49

. 1D%PD E $1D%PD E S&STE% !&ST6&0US&

Pada sistem distribusi terdapat beberapa komponen pendukung dalam sistemoperasionalnya, komponen$komponen tersebut merupakan satu kesatuan dalamsistem distribusi, diantaranya/

+. Pemutus Tenaga (P%T) :


18/49

P%T tegangan menengah ini biasanya dipasang pada Gardu &nduk, pada kabelmasuk ke busbar tegangan menengah (&n#oming


19/49

ketika dimasukkan ke peredamnya : kontaknya.


20/49

Sakelar seksi otomatis ber'ungsi untuk memisahkan saluran utama men"adi beberapa seksi-, sehingga apabila ter"adi gangguan pada salah satu seksi, luasderah gangguan hanya ter"adi pada seksi yang terganggu. Pengoperasian darise#tionaliIer selalu bersama$sama dengan penutup balik otomatis:re#loser.

. D5erhead Lines ( SUT% : S1UT% )

D5erhead lines adalah penghantar ka8at yang pakai untuk menyalurkan dayalistrik yang mele8ti saluran udara dari pembangkit ke gardu induk, dari garduinduk ke gardu induk atau dari gardu induk ke beban. 1a8at ini ditarik antarato8er ke to8er tanpa pelindung, sehingga o5erhead lines terbuka se#ara langsung,

baik terhadap lingkungan maupun #ua#a.

9. >ault Se#tion &ndi#ator

>ault se#tion indi#ator ini dalam pengoperasiannya ditempatkan pada pangkal penyulang pada gardu induk yang dikoordinasikan dengan 8aktu operasi A*S:saklar seksi otomatis pada "aringan distribusi. >S& digunakan untuk menun"ukkanseksi yang terganggu pada "aringan distribusi.

. !is#one#ting s8it#h

Peralatan untuk memutuskan atau menghubungkan rangkaian dalam keadaantidak ada beban:arus.

G. GA GGUA S&STE% !&ST6&0US&

7aringan distribusi merupakan bagian dari sistem tenaga lsitrik yang palingdekat dengan pelanggan: konsumen. !itin"au dari 5olume 'isiknya "aringan dis$tribusi pada umumnya lebih pan"ang dibandingkan dengan "aringan transmisi dan

"umlah gangguannya (sekian kali per + km pertahun) "uga paling tinggidibandingkan "umlah gangguan pada saluransaluran transmisi. 7aringan distribusiseperti diketahui terdiri dari "aringan distribusi tegangan menengah (7T%) dan

"aringan distribusi tegangan rendah (7T6). 7aringan distribusi tegangan menengahmempunyai tegangan antara k* sampai - k*. Pada saat ini PL hanyamengembangkan "aringan distribusi tegangan menengah - k*. 7aringan distribusitegangan menengah sebagian besar berupa saluran udara tegangan menengah dankabel tanah. Pada saat ini gangguan pada saluran udara tegangan menengah adayang men#apai angka + kali per + km per tahun. Sebagian besar gangguan

pada saluran udara tegangan menengah tidak disebabkan oleh petir melainkanoleh sentuhan pohon, apalagi saluran udara tegangan menengah banyak berada didalam kota yang memiliki bangunan$bangunan tinggi dan pohon$pohon yanglebih tinggi dari tiang saluran udara tegangan menengah. 2al ini menyebabkansaluran udara tegangan menengah yang ada di dalam kota banyak terlindung

terhadap sambaran petir tetapi banyak diganggu oleh sentuhan pohon. 2anya

20


21/49

untuk daerah di luar kota selain gangguan sentuhan pohon "uga sering ter"adigangguan karena petir. Gangguan karena petir maupun karena sentuhan pohon inisi'atnya temporer (sementara), oleh karena itu penggunaan penutup balik otomatis(recloser) akan mengurangi 8aktu pemutusan penyediaan daya (supplyinterupting time) . Penyebab gangguan dapat dikelompokan men"adi /

a. Gangguan intern (dari dalam)/

yaitu gangguan yang disebabkan oleh sistem itu sendiri. %isalnya gangguanhubung singkat, kerusakan pada alat, s8it#hing kegagalan isolasi, kerusakan pada

pembangkit dan lain $ lain.

b. Gangguan e tern (dari luar)

yaitu gangguan yang disebabkan oleh alam atau diluar sistem. %isalnyaterputusnya saluran:kabel karena angin, badai, petir, pepohonan, layang $ layangdan sebagainya.

#. Gangguan karena 'aktor manusia

yaitu gangguan yang disebabkan oleh ke#erobohan atau kelalaian operator,ketidak telitian, tidak mengindahkan peraturan pengamanan diri, dan lain$lain.

Akibat gangguan yang ter"adi pada sistem antara lain /

a. 0eban lebihPada saat ter"adi gangguan maka sistem akan mengalami keadaan kelebihan

beban karena arus gangguan yang masuk ke sistem dan mengakibatkan sistemmen"adi tidak normal. Gangguan beban lebih ter"adi karena pembebanan sistemdistribusi yang melebihi kapasitas sistem terpasang. Gangguan ini sebenarnya

bukan gangguan murni, tetapi bila dibiarkan terus$menerus berlangsung dapatmerusak peralatan sistem.

b. 2ubung singkat

Pada saat hubung singkat akan menyebabkan gangguan yang bersi'at temporer maupun yang bersi'at permanen. Gangguan permanen dapat ter"adi pada hubungsingkat phasa, - phasa ketanah, hubung singkat antar phasa maupun hubungsingkat + phasa ketanah. Sedangkan pada gangguan temporer ter"adi karena'lasho5er antar penghantar dan tanah, antara penghantar dan tiang, antara

penghantar dan ka8at tanah dan lain $ lain.

Gangguan permanen / 2ubung singkat pada kabel, belitan tra'o,generator, (tembusnya isolasi).

21


22/49

Gangguan temporer / >lasho5er karena sambaran petir, 'lasho5er dengan pohon, tertiup angin.

#. Tegangan lebih

Tegangan lebih dengan 'rekuensi daya, yaitu peristi8a kehilangan atau penurunan beban karena s8it#hing, gangguan A*6, o5er speed karena kehilangan beban. Selain itu tegangan lebih "uga ter"adi akibat tegangan lebih transient sur"a petir dan sur"a hubung : s8it#hing. Gangguan tegangan lebih termasuk gangguanyang sering ter"adi pada saluran distribusi. 0erdasarkan penyebabnya makagangguan tegangan lebih ini dapat dikelompokkan atas dua hal, yaitu /

a. Tegangan lebih po8er 'rek8ensi.Pada sistem distribusi hal ini biasanya disebabkan oleh kesalahan pada

A*6 atau pengatur tap pada tra'o distribusi. b. Tegangan lebih sur"a

Gangguan ini biasanya disebabkan oleh sur"a hubung atau sur"a petir.

d. 2ilangnya sumber tenaga

2ilangnya pembangkit biasanya diakibatkan oleh gangguan di unit pembangkit, gangguan hubung singkat "aringan sehingga rele dan


23/49

gangguan dan harga suatu tempat konsumen atas suplay listrik pada saat suplaytidak tersedia.

>aktor yang %empengaruhi 1eandalan Sistem !istribusi

1eandalan sebuah sistem distribusi pada dasarnya ditentukan oleh hal - halsebagai berikut /

1on'igurasi dari sistem distribusi1eandalan masing C masing komponen yang menyusun sistemdistribusi tersebut.Pengaturan operasi saluran distribusi

Sistem distribusi dengan kon'igurasi tertentu dapat lebih andal dari sistemdistribusi kon'igurasi lain, 8alaupun masing - masing mempunyai komponen yangsama. %akin andal suatu kon'igurasi, maka biayanya "uga semakin mahal. 2al inimisalnya dapat dilihat pada sistem kon'igurasi radial dan sistem kon'igurasispindle, dimana sistem kon'igurasi spindle lebih andal, karena dilengkapi dengangardu hubung dan e press 'eeder sehingga memungkinkan gardu distribusi salahsatu 'eeder disuplai oleh e press 'eeder, tetapi dengan sendirinya in5estasi yangharus ditanamkan lebih mahal yaitu untuk biaya gardu hubung dan e press 'eeder terse but. Sedangkan keandalan dari masing - masing komponen distribusitersebut dapat dilihat dari kegagalan yang ter"adi dari komponen itu sendiri.

Ter"adinya kegagalan komponen distribusi dapat disebabkan oleh beberapa'aktor yang antara lain /

a. >aktor dalam yaitu kegagalan yang ter"adi karena kondisi komponen itusendiri seperti sarnbungan kabel yang tidak sernpurna, isolasi buruk danlain - lain.

b. >aktor luar / yaitu kegagalan yang ter"adi diluar seperti tingginyakelembaban pada gardu, pen#emaran udara, dan lain - lain.

!isamping hal - hal yang tersebut diatas tadi, ada pula 'aktor - 'aktor diluar

sistem distribusi yaitu ter"adinya gangguan pada transmisi sehingga akanmempengaruhi keandalan sistem distribusi yang telah mempunyai keandalan yangtinggi sekalipun.

Parameter 1eandalan Sistem !istribusi

23


24/49

Untuk menentukan keandalan sebuah sistem distribusi tenaga listrik,terlebih dahulu memahami beberapa pengertian dasar yang berkaitan dengankeandalan yaitu gangguan pemutusan daya dan la"u kegagalan.

!alam telaah keandalan dan ketersediaan . indeks yang biasa dipakaiadalah / angka kegagalan ( 'ailure rate ) dan "am$padam$gangguan ( 'or#ed hoursdo8ntime ) per tahun. Ada beberapa de'inisi JkegagalanK yang sering dipakai,yaitu /

a. 1ehilangan daya sama sekali selama t + #y#le b. 1ehilangan daya sama sekali selama t + #y#le#. 1ehilangan daya sama sekali selama t detik d. 1ehilangan daya sama sekali selama t - menit.

Pemilihan #riteria kegagalan diatas tergantung pada ma#am beban pada titik perhatian kita/ yaitu sesuai dengan 8aktu maksimum pemadaman yang tidak mengganggu ker"a beban. Pada kasus tertentu, yang dimaksud J kehilangan dayasama sekaliK bisa berarti / tegangan pelayanan diba8ah F.

&. !E>& &S& & !E1S 1EA !ALA

1eandalan tingkat menengah, yaitu pada tingkat .

Tingkat / Padam beberapa menit, manipulasi oleh petugas yang stand bydi gardu atau dilakukan deteksi:pengukuran dan pelaksanaan manipulasi

"arak "auh.

1eandalan tingkat tinggi, yaitu pada tingkat 3 dan .

Tingkat 3/ Padam beberapa detik, pengamanan dan manipulasi se#araotomatis.Tingkat / Tanpa padam, dilengkapi instalasi #adangan terpisah danotomatis.

0eberapa 5ariabel yang mempengaruhi indeks keandalan adalah pan"ang

penyulang dan kerapatan beban, kon'igurasi saluran dan tegangan yangdisalurkan. Salah satu metode untuk meningkatkan keandalan "aringan distribusi berdasarkan indeks keandalan adalah dengan menambahkan 'use, se#tionaliIer atau re#loser. &ndeks keandalan merupakan suatu indikator keandalan yangdinyatakan dalam besaran probabilitas. &ndeks keandalan titik beban yang

biasanya digunakan meliputi la"u pemutusan beban rata$rata ' (pemutusan beban:tahun), 8aktu keluar rata$rata r ("am:pemutusan beban) dan lama pemutusan beban rata$rata U ("am:tahun). &ndeks keandalan sistem yang banyak digunakan antara lain /

System A5erage &nterruption >reHuen#y &nde (SA&>&).

24


25/49

System A5erage &nterruption !uration &nde (SA&!&).


26/49

b) Arester +9 k*, kA#) Pembumian, dengan menun"uk SPL yang ada untuk menetapkan

nilai pembumiannya. b. Pengaman T6 terdiri dari /

a) 1otak dengan pengaman lebur, untuk tra'o dengan kapasitas lebih dariatau sama dengan k*A.

Sedangkan untuk tra'o


27/49

%utu tenaga listrik sangat diperlukan dalam kaitannya dengan kualitas penyediaan tenaga listrik dan pelayanan. Pertumbuhan pemakaian tenaga listrik makin lama makin meningkat dalam kehidupan sehari$hari, khususnya bagikeperluan industri, maka mutu tenaga listrik harus "uga semakin meningkat danmen"adi tuntutan yang makin besar dari pihak pemakai tenaga listrik. Untuk merekam kualitas tenaga listrik yang dihasilkan oleh pusat$pusat listrik digunakanalat Po8er et8ork AnalyIer Type (TDPAS) + buatan LE% 0elgia.

%utu tenaga listrik yang dihasilkan pusat listrik, indikatornya antara lainadalah/

+. 1ontinuitas penyediaan, apakah tersedia -3 "am sehari sepan"angtahun.

-. ilai tegangan, apakah selalu ada dalam batas$batas yang dii"inkan.. ilai 'rekuensi, apakah selalu ada dalam batas$batas yang dii"inkan.

3. 1edip tegangan, apakah besarnya dan lamanya masih dapat diterima oleh pemakai tenaga listrik.

. 1andungan harmonisa, apakah "umlahnya masih dalam batas$batas yangdapat diterima oleh pemakai tenaga listrik.

1elima indikator dapat direkam, "ika ada permasalahan yang tidak sesuai,dapat dibahas se#ara kuantitati' antara pihak penyedia dan pemakai tenaga listrik,alat tersebut mampu melakukan perekaman pada/

a. Arus dari tegangan dalarn keadaan normal maupun transien. b. 2armonisa yang terkandung dalam tegangan.#. 1edip tegangan, 5ariasi tegangan, dan kemiringan tegangan.d. >rekuensi.

%asalah Po8er Huality adalah persoalan perubahan bentuk tegangan, arus atau'rekuensi yang bisa menyebabkan kegagalan atau misoperation peralatan, baik

peralatan milik PL maupun milik konsumen artinya masalah Po8er Muality bisa merugikan pelanggan maupun PL . Suatu Sistem tenaga listrik dituntutdapat memenuhi syarat dasar kebutuhan layanan (ser5i#e reHuirement) kepadakonsumennya yaitu /

+. !apat memenuhi beban pun#ak -. %emiliki de5iasi tegangan dan 'rekuensi yang minimum.

. %en"amin urutan phase yang benar.3. %en"amin distorsi gelombang tegangan dan harmonik yang minimum dan

bebas dari sur"a tegangan.. %en"amin suplai sistem tegangan dalam keadaan setimbang.

4. %emberikan suplai daya dengan keandalan tinggi dengan prosentase8aktu layanan yang tinggi dimana sistem dapat melayani beban se#arae'ekti'.

27


28/49

Enam hal diatas di"adikan tolok ukur, apakah layanan yang diterima olehkonsumen sudah baik atau belum. %asalah Po8er Muality men"adi penting karena/

a. Saat ini kualitas peralatan yang dimiliki konsumen lebih sensiti'. b. Pada sistem utilitas telah ter"adi meningkatnya le5el 2armonik.#. 1onsumen belum memiliki dan mendapat in'ormasi yang #ukup

menyangkut masalah po8er Huality.d. 1egagalan satu komponen pada sistem distribusi dan instalasi bisa

memba8a konsekuensi tertentu.

Permasalahan Po8er Muality meliputi permasalahan$permasalahan seperti berikut ini/

+. Transient-. Short$duration 5ariation

. Long$duration 5ariation3. *oltage Unbalan#e

. Ba5e'orm distortion4. *oltage >lu#tuation

. Po8er >reHuen#y 5ariation

0A0 &*S&STE% P6DTE1S& !A PE TA A2A

A. S&STE% P6DTE1S& !A PE TA A2A

=ang dimaksud dengan proteksi sistem tenaga listrik adalah sistem proteksiyang dilakukan kepada peralatan$peralatan listrik yang terpasang pada suatusistem tenaga misalnya generator, trans'ormator "aringan dan lain$lain, terhadap

kondisi tidak normal operasi sistem itu sendiri. 1ondisi tidak normal itu dapat

28


29/49

berupa antara lain / hubung singkat, tegangan lebih, beban lebih, 'rekuensi sistemrendah, asinkron dan lain lain.

Pada sistem distribusi - k* hal yang terpenting pada sistem proteksi selain

alat proteksi itu sendiri, sistem pentanahan "uga merupakan bagian yang tidak terpisahkan dalam sistem proteksi itu sendiri. %isalnya ada gangguan 'asa yang

bo#or ke tanah, maka bila sistem pentanahan tidak sesuai dengan sistem distribusiyang diproteksi, maka alat proteksi tidak akan beker"a dengan benar, sehinggadapat merusak peralatan "aringan maupun membahayakan keselamatan manusia.

Sistem pentanahan pada kenyataan di PL terdapat beberapa pola, sehinggasistem proteksinya "uga berbeda$beda. Pada peren#anaan konstruksi "aringandistribusi untuk menentukan komponen "aringan, misalnya penghantar, harusdipertimbangkan besarnya arus gangguan hubung singkat ketanah dan selan"utnyasistem proteksi yang sesuai, sehingga tu"uan membangun konstruksi "aringandistribusi yang aman dan menguntungkan dapat ter#apai.

0. >U GS& P6DTE1S&

Proteksi ber'ungsi adalah sebagai berikut,

+. Untuk menghindari ataupun untuk mengurangi kerusakan peralatan$ peralatan akibat gangguan (kondisi abnormal operasi sistem). Semakin#epat reaksi perangkat proteksi yang digunakan maka akan semakin

sedikitlah pengaruh gangguan kepada kemungkinan kerusakan alat-. Untuk #epat melokalisir luas daerah terganggu men"adi seke#il mungkin

. Untuk dapat memberikan pelayanan listrik dengan keandalan yang tinggikepada konsumsi dan "uga mutu listrik yang baik.

3. Untuk mengamankan manusia terhadap bahaya yang ditimbulkan olehlistrik.

Pengetahuan mengenai arus$arus yang timbul dari pelbagai tipe gangguan pada suatu lokasi merupakan hal yang sangat esensial bagi pengoperasian sistem proteksi se#ara e'ekti'. 7ika ter"adi gangguan pada sistem, para operator yang

merasakan adanya gangguan tersebut diharapkan segera dapat mengoeprasikan#ir#uit$#ir#uit yang tepat untuk mengeluarkan sistem yang terganggu ataumemisahkan pembangkit dari "aringan yang terganggu. Sangat sulit bagi seorangoperator untuk menga8asi gangguan$gangguan yang mungkin ter"adi danmenentukan


30/49

mengistruksikan #ir#uit$#ir#uit yang tepat untuk beker"a memutuskan rangkaianatau sistem yang terganggu. Peralatan tersebut kita kenal dengan relay.

6ingkasnya proteksi dan tripping otomatik #ir#uit$#ir#uit yang sehubungan

mempunyai dua 'ungsi pokok /

+. %engisolir peralatan yang terganggu agar bagian$bagian yang lainnyatetap beroperasi seperti biasa.

-. %embatasi kerusakan peralatan akibat panas lebih (o5er heating), pengaruh gaya$gaya mekanik dst.

1oordinasi antara relay dan #ir#uit breaker (


31/49

. Proteksi harus beker"a 8alaupun pada o5erload yang ke#il tetapi#ukup lama sehingga dapat menyebabkan o5erheating pada rangkaian

penghantar.3. Proteksi harus membuka rangkaian sebelum kerusakan yang

disebabkan oleh arus gangguan yang dapat ter"adi.. Proteksi harus dapat melakukan ?pemisahan@ (dis#riminati5e) hanya

pada rangkaian yang terganggu yang dipisahkan dari rangkaian yanglain yang tetap beroperasi.

Proteksi o5erload dikembangkan "ika dalam semua hal rangkaian listrik diputuskan sebelum ter"adi o5erheating. 7adi disini o5erload a#tion relati' lebihlama dan mempunyai 'ungsi in5erse terhadap k8adrat dari arus.

Proteksi gangguan hubung singkat dikembangkan "ika a#tion dari sekering

atau #ir#uit breaker #ukup #epat untuk membuka rangkaian sebelum arus dapatmen#apai harga yang dapat merusak akibat o5erheating, ar#ing atau keteganganmekanik.


32/49

atau menghubungkan daya listrik akan ter"adi busur api. Pemadaman busur api dapat dilakukan dengan media minyak, udara dan gas.

0erdasarkan media pemadaman busur api listrik tersebut, P%T dibagi men"adi/

+. P%T dengan media minyak -. P%T dengan media udara, dapat dibedakan atas/

P%T dengan udara hembus ( ir %last $ircuit %reaker)P%T dengan hampa udara ( acuum $ircuit %reaker)

. P%T dengan media gas, yang menggunakan gas #*+ dan dibedakan atasdua yaitu/

Tipe tekanan tunggalTipe tekanan ganda

b. 6elaiPenggunaan pengaman pemutus daya untuk ker"a otomatis perlu dilengkapi

dengan peralatan tambahan yang dapat mendeteksi perubahan keadaan yangter"adi pada rangkaian. Peralatan tersebut berupa gulungan yang diberi daya darisumber !< melalui saklar yang dioperasikan dengan peralatan khusus yangdisebut relai (relay)& 6elai merupakan suatu peralatan yang dilengkapi dengankontak$kontak yang mampu merubah rangkaian lain. Dleh karena itu pemutustenaga yang dilengkapi dengan relai digunakan sebagai peralatan perlindungansuatu sistem tenaga dari kemungkinan kerusakan yang diakibatkan oleh gangguan.

>ungsi dan Syarat 6elai Pengaman, telah diuraikan diatas bah8a relaimerupakan salah satu dari komponen utama sistem tenaga listrik, maka untuk mengetahui keandalannya perlu diketahui 'ungsi dan syarat relai pengaman yang

baik. Adapun 'ungsi dari relai pengaman adalah untuk menentukan dengan segera pemutusan:penutupan pelayanan penyaluran setiap elemen sistem tenaga listrik bila mendapatkan gangguan atau kondisi ker"a yang abnormal. >ungsi lain darirelai pengaman adalah untuk mengetahui letak dan "enis gangguan.

#. Trans'ormator Arus dan Trans'ormator Tegangan

Penggunaan trans'ormator (tra'o) ini didesain se#ara khusus untuk pengukurandalam sistem daya. Tra'o pengukuran terdiri atas dua "enis yaitu/ Tra'o tegangan( ) dan tra'o arus ($ )& Arus dan tegangan pada peralatan daya yang harusdilindungi dirubah oleh tra'o arus dan tra'o tegangan ketingkat lebih rendahuntuk pengoperasian relai. Tingkat yang lebih rendah ini diperlukan sebagaimasukan ke relai sehingga komponen$komponen yang digunakan untuk konstruksi relai$relai tersebut se#ara 'isik akan men"adi #ukup ke#il, disamping itu

petugas$petugas yang beker"a dengan relai tersebut dapat beker"a dalamlingkungan yang aman.

32


33/49

E. PE6S=A6ATA 1UAL&TAS P6DTE1S&

Ada beberapa persyaratan yang sangat perlu diperhatikan dalam suatu peren#anaan sistem proteksi yang e'ekti' yaitu /

a. Selekti'itas dan DiskrimanasiE'ekti5itas suatu sistem proteksi dapat dilihat dari kesanggupan sistemdalam mengisolir bagian yang mengalami gangguan sa"a

b. StabilitasSi'at yang tetap tidak operasi apabila gangguan$gangguan ter"adi diluar Iona yang melindungi (gangguan luar).

#. Ke(e!atan )!erasiSi'at ini lebih "elas, semakin lama arus gangguan terus mengalir, semakin

besar kerusakan peralatan. 2al yang paling penting adalah perlunya

membuka bagian$bagian yang terganggu sebelum generator$generator yang dihubungkan sinkron kehilangan sinkronisasi dengan sistemselebihnya. Baktu pembebasan gangguan yang tipikal dalam sistem sistemtegangan tinggi adalah +3 ms. !imana mendatang 8aktu ini hendak dipersingkat men"adi 9 ms sehingga memerlukan relay dengan ke#epatanyang sangat tinggi (5ery high speed relaying)

d. Sensiti'itas %ke!ekaan&=aitu besarnya arus gangguan agar alat beker"a. 2arga ini dapatdinyatakan dengan besarnya arus dalam "aringan aktual (arus primer) atausebagai prosentase dari arus sekunder (tra'o arus).

e. Pertimbangan ek*n*mis!alam sistem aspek ekonomis hampir mengatasi aspek teknis, oleh karena

"umlah 'eeder, tra'o dan sebagainya yang begitu banyak, asal sa"a persyaratan keamanan yang pokok dipenuhi. !alam sistem$sistemtransmisi "ustru aspek teknis yang penting. Proteksi relati' mahal, namundemikian pula sistem atau peralatan yang dilindungi dan "aminan terhadapkelangsungan peralatan sistem adalah 5ital. 0iasanya digunakan duasistem proteksi yang terpisah, yaitu proteksi primer atau proteksi utamadan proteksi pendukung (ba#k up)

'. Realiabilitas %keandalan&Si'at ini "elas, penyebab utama dari ?outage@ rangkaian adalah tidak

beker"anya proteksi sebagaimana mestinya (mal operation).g. Pr*teksi Pendukung

Proteksi pendukung (ba#k up) merupakan susunan yang sepenuhnyaterpisah dan yang beker"a untuk mengeluarkan bagian yang tergangguapabila proteksi utama tidak beker"a ('ail). Sistem pendukung ini sedapatmungkin indenpenden seperti halnya proteksi utama, memiliki tra'o$tra'odan rele$rele tersendiri. Seringkali hanya triping


34/49

Tiap$tiap sistem proteksi utama melindungi suatu area atau Iona sistem dayatertentu. Ada kemungkinan suatu daerah ke#il diantara Iona$Iona yang berdekatanmisalnya antara tra'o$tra'o arus dan #ir#uit breaker tidak dilindungi. !alamkeadaan seperti ini sistem ba#k up (yang dinamakan remote ba#k up) akanmemberikan perlindungan karena berlapis dengan Iona$Iona utama

>. PE =E0A0 GA GGUA !A PE6ALATA P6DTE1S& =A1. Gangguan Pada Pembangkit + Generat*r

Satu 'asa ke tanah!ua 'asa ke tanahTiga 'asa ke tanah

!apat mengakibatkan teganggan dan arus yang mengalir pada setiap 'asanyamen"adi tidak seimbang, sehingga gangguan ini dapat merusak sistem dan "uga

dapat menyebabkan kerusakan pada Generator dan motor pengerak, sehinggadapat menyebabkan pemadaman aliran listrik. Dleh kerena itu dibutuhkan alat

proteksi yang andal untuk mengamankan atau melindungi peralatan$peralatanyang ada di pembangkit energi listrik. memper#epat atau melokalisir apabilater"adi gangguan. Proteksi yang digunakan adalah/

Pemutus Tenaga :


35/49

1a8at Tanah Atau Grounding.Oeus L.E.< Lightning E5ent


36/49

0anyak sekali gangguan yang dialami oleh 7aringan tegangan menengah(7T%) misalnya tertimpa pohon, terkena sayap burung atau kelela8ar, kerangkalayang$layang yang menempel atau lengket di "aringan, tiang T* yang roboh dankena "aringan, 'use (pengaman:sekering) tegangan menengah putus, dan lainsebagainya. Proteksi yang digunakan adalah/

Lightning Arresteradalah peralatan pada sistem tenaga listrik yang ber'ungsi sebagai pengaman terhadap tegangan sur"a yang ter"adi ketikater"adi sambaran petir. Sambaran petir pada "aringan hantaran udara sistemtenaga listrik merupakan suntikan muatan listrik yang menimbulkankenaikan tegangan sesaat yang #ukup besar pada "aringan. Agar teganganlebih tersebut tidak merusak isolasi peralatan pada "aringan, makadipasang pelindung yang akan mengalirkan sur"a petir tersebut ke tanah.

&solator&solator mempunyai peranan penting untuk men#egah ter"adinyaaliran arus dari konduktor phasa ke bumi melalui menara pendukung(tiang). !engan demikian, isolator merupakan proteksi dalam sistemtransmisi energi listrik.

-. Gangguan Pada Distribusi atau #TR

Gangguan tegangan rendah atau distribusi yang sering ada seperti tidak setabilnya tegangan listrik, kendornya sambungan, kabel terseret oleh mobil besar seperti truk atau bis, tiang ditabrak mobil, kabel meleleh karena terlalu panas,

tertimpa pohon dan lain sebagainya. Proteksi yang digunakan adalah/>use


37/49

%iniature @. Se#araumum 'ungsi %


38/49

sistem distribusi tenaga listrik bertegangan rendah dan menengah.Sistem pentanahan ini se#ara e'ekti' mengontrol transient o5er5oltage selama ter"adigangguan ke tanah dan memperke#il kerusakan karena ke"utan dan busur listrik yang berbahaya pada titik gangguan.

-. Pentanahan tanpa impedansi:langsung (solid grounding)

Pentanahan tanpa &mpedansi atau langsung. Pentanahan ini ialah apabilatitik netral tra'o kita hubungkan langsung ketanah, pada system ini bila ter"adigangguan ka8at ketanah akan mengakibatkan terganggunya ka8at dan gangguanini harus diisolasi dengan memutus Pemutus daya ( P%T :


39/49

tegangan 'asa, bahkan sampai kali tegangan 'asa. Pada sistem ini bila ter"adigangguan phasa ke tanah akan selalu mengakibatkan terganggunya saluran (lineoutage), yaitu gangguan harus di isolir dengan membuka pemutus daya. Salahsatu tu"uan pentanahan titik netral se#ara langsung adalah untuk membatasitegangan dari 'asa$'asa yang tidak terganggu bila ter"adi gangguan 'asa ke tanah.

4. Pentanahan Petersen


40/49

dalam kondisi normal maupun saat ter"adi gangguan ke tanah. !alam paper inianalisa dilakukan dengan menggunakan elektroda batang (6od) dengan berbagai

"enis pemasangannya

Pentanahan peralatan adalah penghubungan bagian bagian peralatan listrik yang pada keadaan normal tidak dialiri arus. Tu"uannya adalah untuk membatasitegangan antara bagian bagian peralatan yang tidak dialiri arus dan antara bagian

bagian ini dengan tanah sampai pada suatu harga yang aman untuk semua kondisioperasi baik kondisi normal maupun saat ter"adi gangguan. Sistem pentanahan ini

berguna untuk memperoleh potensial yang merata dalam suatu bagian struktur dan peralatan serta untuk memperoleh impedansi yang rendah sebagai "alan balik arushubung singkat ke tanah. 0ila arus hubung singkat ke tanah dipaksakan mengalir melalui tanah dengan tahanan yang tinggi akan menimbulkan perbedaan tegangan

yang besar dan berbahaya.!alam analisis ini digunakan beberapa parameter yaitu kedalaman penanaman

elektroda pentanahan, pan"ang elektroda batang, "umlah elektroda batang (rod),ketebalan lapisan tanah bagian pertama dan tahanan "enis tanah tiap lapisandengan menggunakan beberapa asumsi yaitu/

Lapisan$lapisan tanah se"a"ar terhadap permukaan tanahTahanan "enis tanah adalah konstan untuk setiap lapisanAnalisa hanya dilakukan untuk elektroda rodPan"ang rod (L) untuk semua kemungkinan pemasangan adalah sama ( .meter).

Pada saat ter"adi gangguan, arus gangguan yang dialirkan ke tanah akanmenimbulkan perbedaan tegangan pada permukaan tanah yang disebabkan karenaadanya tahanan tanah. 7ika pada 8aktu gangguan itu ter"adi seseorang ber"alan diatas s8it#h yard sambil memegang atau menyentuh suatu peralatan yangdiketanahkan yang terkena gangguan, maka akan ada arus mengalir melalui tubuhorang tersebut. Arus listrik tersebut mengalir dari tangan ke kedua kaki dan teruske tanah, bila orang tersebut menyentuh suatu peralatan atau dari kaki yang satu

ke kaki yang lain, bila ia ber"alan di s8it#h yard tanpa menyentuh peralatan. Arusini yang membahayakan orang dan biasanya disebut arus ke"ut. 0erat ringannya

bahaya yang dialami seseorang tergantung pada besarnya arus listrik yang melaluitubuh, lamanya arus tersebut mengalir dan 'rekuensinya.

40


41/49


42/49

1erugian akibat panas, "ika suatu penghantar dialairi arus listrik se#araterus C menerus maka akan menimbulkan panas, panas ini timbul akibat energilistrik yang mengalir pada penghantar tersebut. Semakin lama arus tresebutmengalir maka semakin panas penghantar tersebut dan semakin banyak energilistrik yang hilang karena energi tersebut berubah men"adi panas. 2al inilah yangmerugikan karena "ika energi itu hilang maka tegangan pada u"ung penghantar tersebut akan berkurang. semakin banyak energin yang men"adi panas maka semakin banyak tegangan yang menghilang.

1erugian akibat 7arak, "arak sangat berpengaruh pada keandalan "aringankarena semakin "auh atau semakin pan"ang penghantar listrik tersebut maka akan

banyak tegangan listrik yang menghilang karena penghantar itu saendiri memilikihambatan atau tahanan, "adi karena "arak penghantar sangat "au dari sumber atau

pembangkit maka nilai hambatan penghantar itu sendiri akan mengurangitagangan yang mengalir pada penghantar tersebut.

Luas penampang ka8at (penghantar), Arus listrik yang mengalir dalam penghantar selalu mengalami tahanan dari penghantar itu sendiri, besarnyatahanan tergantung bahannya.

Tegangan "uga sangat berpengaruh terhadap rugi$rugi daya, semakin besar tegangan pada suatu saluran, maka semakin ke#il arus pada saluran tersebut.Sedangkan arus adalah salah satu 'aktor yang mempengaruhi besar ke#ilnya rugi$

rugi daya pada suatu saluran.A. PE GE6T&A

Losses adalah perbedaan antaraenergi listrik yang disalurkan ( s) denganenergi listrik yang dipakai ( &). Apabila melalui suatu saluran listrik ( hantaranudara atau kabel tanah ) disalurkan enersi listrik, maka akan dialami rugi rugi

I 2

6 yang di$disipasikan oleh saluran sebagai panas.

Losses dalam satuan persentase (F)

LDSSES N N

s− ¿

N s x 100

0. 7E &S$7E &S LDSSES PA!A 7A6& GA

Losses ini sendiri dapat dibedakan men"adi dua ma#am, yaitu bias berdasarkansi'at dari losses tersebut (losses teknik dan non teknik), maupun berdasarkantempat ter"adinya (losses transmisi, losses trans'ormator, dan losses distribusi).

+. Losses Teknik

42


43/49

=aitu hilangnya energi listrik yang dibangkitkan karena didesipasikanmen"adi energi panas yaitu losses . / !t,

Susut Energi N & 6 .t ( kBh )

a. 2ilang daya tahanan2ilang daya tahanan untuk saluran tiga 'asa ka8at untuk saluran

transmisi yang pendek dinyatakan oleh persamaan /

P+ N &- 6

!ari segi ekonomis, hilang tenaga tahunan atau hilang tenaga tahunan rata$rata perlu dipertimbangkan "uga. >a#tor hilang tahunan adalah perbandingan antarahilang tenaga tahunan rata$rata dan hilang daya pada beban maksimum. !alamhubungannya dengan 'a#tor beban (load 'a#tor) sering digunakan persamaan

pendekatan

' 2T N , ' 0T Q , (' 0T )-

dimana/ ' 2T N 'a#tor hilang tahunan' 0T N 'a#tor beban tahunan

b. 6ugi$6ugi Tembaga pada tra'o

6ugi yang disebabkan arus beban mengalir pada ka8at tembaga

dapat ditulis sebagai /

P#u N & . 6

!imana/ P #u N 6ugi$6ugi tembaga & N Arus yang mengalir ke Tra'o 6 N 6esistansi Asli Tra'o

-. Losses non teknis

6ugi C rugi yang disebabkan oleh kesalahan pemasangan dan kerusakandari material:peralatan "aringan


44/49

& N Arusnya yang mengalir pada penghantar 6 N Tahanan pada penghantar per kmR N 6eaktansi pada penghantar per kmaktor daya bebanL N Pan"ang penghantar

-. 1esalahan pada pengukuran

1esalahan ba#a stan kBh meter (de5iasi error)

1esalahan pada rasio tra'o ukur (


45/49

Pada konsisi beban tidak seimbang, maka arus pada netral akan nol.Sedangkan pada kondisi ideal pada ka8at netral ini seharusnya nol . 0ila adanilai tahanan pada ka8at pentanahan netral, maka pada ka8at netral akan

bertegangan besarnya arus yang mengalir sepan"ang ka8at netral akanmenyebabkan rugi daya di sepan"ang ka8at netral.

3. 1ontak pada sambungan tidak baik (loss #onta#t)

. Penggunaan tenaga listrik yang tidak terukur

Pen#urian listrik 1ebo#oran listrik

4. *ariasi tegangan pelayanan

Tegangan standar sistem tegangan rendahSatu 'asa / +- * dan -- *

Se#ara bertahap tegangan +- * dihilangkanTiga 'asa / +- : -- * dan -- : 9 *

Se#ara bertahap tegangan +- : -- * dihilangkanToleransi tegangan pelayanan

%aksimal Q F minimal $ + F ( untuk 7T6 + 9 s:d - + *olt sedangkanuntuk 7T% +9 s:d -+ k* )

!. 6UG& TEGA GA

Sepan"ang hantaran S6 %aksimal - F bila disadapkan langsung dari 7T6

45


46/49


47/49

* -

PPada T6 N + (r Q R . tg M) $$$$$ & ......... F * -

E. PE =E&%0A G 0E0A

%enyeimbangkan beban dapat dilakukan dengan #ara dimulai dari tiang akhir/

Seimbangkan beban setiap 'asa dari besanya pemakaian energi setiapsambungan pelayanan.Perhitungkan kembali kemungkinan ketidak seimbangan pada tiang sisihilir ke tiang sisi huluPada tiang yang sulit diseimbangkan, pasang pentanahan pada hantarannetral

Gangguan pada titik sambungan dapat ter"adi karena/

1ontak antara pisau 'use dengan pen"epit ground plate kurang baik disebabkan oleh / pegas sudah lemas, permukaan kontak kotor.1ontak antara sepatu kabel saluran opsting dengan rel P20$T6 kurang

baik disebabkan oleh ukuran sepatu kabel kurang sesuai, pengen#angansepatu kabel tidak benar.1ontak antara kabel opsting dengan kabel 7T6 kurang baik disebabkan

oleh/ bahan dan ukuran material sambungan tidak sesuai, penger"aan penyambungan tidak benar 1ontak antara 7T6 dengan kabel SP kurang baik yang disebabkan oleh

bahan dan ukuran material sambungan tidak sesuai, penghantar tidak benar.

47


48/49

6E>E6E S&

http/::888.geyoso't.#om:- + :dasar$sistem$tenaga$listrik (!iakses pada tanggal+4$+-$- + pukul -+. B&TA)

https/::distribusiduri.8ordpress.#om:#ategory:sistem$tenaga$listrik: (!iakses padatanggal +4$+-$- + pukul -+. B&TA)

http/::teknik$tenaga$listrik.blogspot.#o.id:- + : 9:sistem$tenaga$listrik.html (!iakses pada tanggal +4$+-$- + pukul -+. 9 B&TA)

http/::"onny$ha5ianto.blogspot.#o.id:- +3: 3:sistem$tenaga$listrik.html (!iakses pada tanggal + $+-$- + pukul 4.+ B&TA)

888.dokumen.itp.a#.id:dokumen:...:0ukuF- AST(=usreniF- Barmi).pd' (!iakses pada tanggal + $+-$- + pukul 4.-+ B&TA)

http/::'ile.upi.edu:!irektori:>PT1:7U6. PE !. TE1 &1 ELE1T6D:+ + 4+ 9- +$


49/49

https/::preIi.#om:#kre-#ii l3":keandalan$sistem$tenaga$listrik: (!iakses padatanggal +9$+-$- + pukul -.-4 B&TA)

http/::dunia$listrik.blogspot.#o.id:- + : :kualitas$daya$listrik$po8er$Huality.html

(!iakses pada tanggal +9$+-$- + pukul -. B&TA)

http/::aroeskuat.blogspot.#o.id:- : 4:mutu$tenaga$listrik.html (!iakses padatanggal +9$+-$- + pukul .-- B&TA)

http/::anak$elektro$ust".blogspot.#o.id:- + : :sistem$proteksi$tenaga$listrik.html (!iakses pada tanggal + $+-$- + pukul .-- B&TA)

http/::888.pln.#o.id:p b"a8abali:VpN3 + (!iakses pada tanggal + $+-$- + pukul 9. B&TA)

http/::antonabdullah .blogspot.#o.id:- + : -:sistem$pentanahan$dan$"enis$ "enis.html (!iakses pada tanggal + $+-$- + pukul . - B&TA)

http/::aris'irmansyah.8eebly.#om:listrik.html (!iakses pada tanggal + $+-$- + pukul + .++ B&TA)

https/::garslandi.8ordpress.#om:- +3: +: :#ontoh$soal$mesin$listrik: (!iakses pada tanggal + $+-$- + pukul ++. B&TA)

http/::rudi$ele#tri#al.blogspot.#o.id:- ++: :rumus$rugi$rugi$daya$"aringan$

tegangan.html (!iakses pada tanggal + $+-$- + pukul ++.39 B&TA)
https://prezi.com/ckre2cii7l4j/keandalan-sistem-tenaga-listrik/https://prezi.com/ckre2cii7l4j/keandalan-sistem-tenaga-listrik/http://dunia-listrik.blogspot.co.id/2010/03/kualitas-daya-listrik-power-quality.htmlhttp://aroeskuat.blogspot.co.id/2009/06/mutu-tenaga-listrik.htmlhttp://anak-elektro-ustj.blogspot.co.id/2013/03/sistem-proteksi-tenaga-listrik.htmlhttp://www.pln.co.id/p3bjawabali/?p=451http://antonabdullah93.blogspot.co.id/2015/02/sistem-pentanahan-dan-jenis-jenis.htmlhttp://antonabdullah93.blogspot.co.id/2015/02/sistem-pentanahan-dan-jenis-jenis.htmlhttp://arisfirmansyah.weebly.com/listrik.htmlhttp://arisfirmansyah.weebly.com/listrik.htmlhttps://garslandi.wordpress.com/2014/01/03/contoh-soal-mesin-listrik/http://rudi-electrical.blogspot.co.id/2011/07/rumus-rugi-rugi-daya-jaringan-tegangan.htmlhttp://rudi-electrical.blogspot.co.id/2011/07/rumus-rugi-rugi-daya-jaringan-tegangan.htmlhttps://prezi.com/ckre2cii7l4j/keandalan-sistem-tenaga-listrik/http://dunia-listrik.blogspot.co.id/2010/03/kualitas-daya-listrik-power-quality.htmlhttp://aroeskuat.blogspot.co.id/2009/06/mutu-tenaga-listrik.htmlhttp://anak-elektro-ustj.blogspot.co.id/2013/03/sistem-proteksi-tenaga-listrik.htmlhttp://www.pln.co.id/p3bjawabali/?p=451http://antonabdullah93.blogspot.co.id/2015/02/sistem-pentanahan-dan-jenis-jenis.htmlhttp://antonabdullah93.blogspot.co.id/2015/02/sistem-pentanahan-dan-jenis-jenis.htmlhttp://arisfirmansyah.weebly.com/listrik.htmlhttps://garslandi.wordpress.com/2014/01/03/contoh-soal-mesin-listrik/http://rudi-electrical.blogspot.co.id/2011/07/rumus-rugi-rugi-daya-jaringan-tegangan.htmlhttp://rudi-electrical.blogspot.co.id/2011/07/rumus-rugi-rugi-daya-jaringan-tegangan.html

Documents

Paper Jaringan Distribusi