Upload
aryo-budi-prakoso
View
228
Download
40
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Gardu 20 Kv
Citation preview
LAPORAN RANCANGAN LISTRIK 5
“Perancangan Gardu Distribusi 20 kV Bioteknologi LIPI Cibinong”
Disusun oleh:
1. Anggit Pramidianto (1311020002)
2. Verdy Adelwin Mahmud (1311020018)
Teknik Listrik 5B
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI JAKARTA
2013
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah subhanahu wata’ala karena berkat rahmat
dan karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan laporan tugas rancangan listrik semester V
mengenai pokok bahasan Perancangan Gardu Distribusi dengan tepat waktu.
Laporan yang berjudul “Perancangan Gardu Distribusi 20 kV Bioteknologi LIPI
Cibinong” ini berisikan data-data yang berkaitan dengan manajemen proyek, pembuatan
dokumen penawaran, penulisan dokumen lelang, dan pembuatan rencana kegiatan. Pada
laporan ini juga dijelaskan tentang bagaimana cara mengendalikan sebuah proyek
perancangan gardu distribusi.
Selesainya penulisan dan penyusunan laporan ini, tentu saja tidak terlepas dari bantuan
dan masukkan yang telah diberikan oleh banyak pihak kepada penulis. Untuk itu, penulis
mengucapkan terima kasih kepada Bapak Asrizal Tatang selaku Dosen Rancangan Listrik V
dan juga rekan mahasiswa Politeknik Negeri Jakarta, khususnya rekan penulis di Teknik
Listrik 5-B.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang terdapat dalam laporan ini,
baik dari segi materi maupun tata cara penulisan mengingat kurangnya pengetahuan dan
pengalaman penulis. Oleh karena itu, penulis membuka diri seluas-luasnya atas saran dan
kritik yang membangun.
Semoga hasil laporan ini dapat memberikan manfaat dan wawasan bagi pembaca
khususnya bagi diri penulis sendiri. Sekiranya hanya ini yang dapat penulis sampaikan,
kurang lebihnya mohon maaf dan terima kasih atas perhatiannya.
Depok, 18 November 2013
ttd
Penulis
DAFTAR ISI
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada era globalisasi saat ini, telah terjadi banyak perkembangan dan pembangunan yang
menyangkut berbagai macam aspek kehidupan di dunia ini. Salah satu perkembangan dan
pembangunan yang terlihat dengan jelas dan dapat kita rasakan manfaatnya saat ini adalah
adanya kemajuan yang sangat pesat di bidang penelitian. Hal tersebut tentu tidak dapat
terlaksana dengan baik apabila tidak di dukung dengan adanya sumber energi listrik yang
mencukupi. Sudah menjadi hal tidak dapat dipungkiri lagi bahwa energi listrik merupakan
suatu kebutuhan utama yang harus selalu ada di setiap aktivitas yang dilakukan oleh manusia.
Penyediaan energi listrik secara baik, kini telah menjadi perhatian penting bagi para pelaku
perkembangan dan pembangunan di era globalisasi ini, termasuk di bidang penelitian.
Saat ini telah banyak perusahaan atau suatu badan hukum lainnya yang bergerak di
bidang penelitian yang mengajukan permintaan akan energi listrik dengan kapasitas daya
yang besar, bahkan permintaan tersebut bukan lagi termasuk dalam kategori permintaan
dengan kapasitas daya rendah, namun berkapasitas daya tegangan menengah, yaitu sebesar
20 kV. Permintaan tersebut tentu harus di imbangi dengan adanya suatu perancangan sistem
jaringan tegangan menengah yang memiliki tingkat kehandalan dan tingkat keamanan yang
tinggi agar dapat meminimalisir terjadinya kesalahan sistem yang nantinya akan berdampak
pada kegiatan penelitian yang sedang berlangsung. Selain itu, dalam melakukan perancangan
tersebut haruslah sesuai dengan ketentuan-ketentuan yang telah ditetapkan oleh para ahli di
bidang kelistrikan.
Perencanaan sistem jaringan tegangan menengah tersebut meliputi perancangan dan
penginstalasi gardu distribusi tegangan menengah dan perangakat-perangkat penunjang
lainnya, baik dari sisi tegangan menengah maupun dari sisi tegangan rendahnya. Selain itu,
untuk menciptakan suatu kehandalan yang tinggi pada sistem tersebut diperlukan suatu
rangkaian kontrol yang baik yang dapat mengatur serta mengontrol kinerja sistem tersebut
secara jarak jauh.
Tingkat keamanan yang tinggi juga sangat diperlukan untuk mengamankan sistem dan
lingkungan sekitar pada saat terjadi suatu kondisi gangguan pada sistem. Pengamanan
tersebut perlu dilakukan, baik dari sisi tegangan menengah sistem maupun dari sisi tegangan
rendah sistem. Hal tersebut dapat direalisasikan dengan cara menempatkan dan memasang
suatu peralatan proteksi pada sistem tersebut.
1.2 Perumusan Masalah
Dalam membuat sebuah perancangan gardu distribusi jaringan tegangan menengah 20
kV, terdapat beberapa macam permasalahan penting yang timbul dan menuntut adanya
pemecahan masalah yang tepat terhadap hal tersebut. Adapun permasalahnnya, yaitu:
1. Membuat gambar rancangan gardu distribusi tegangan menengah 20 kV yang jelas,
handal, dan efisien.
2. Membuat gambar instalasi gardu distribusi 20 kV yang memiliki kehandalan tinggi,
baik dari sisi panel tegangan menengah maupun dari sisi panel tegangan rendahnya.
3. Membuat gambar instalasi transformator daya yang handal pada tegangan menengah
20 kV.
4. Membuat gambar rancangan dan instalasi sumber daya cadangan dan panel AMF
yang handal pada sistem 20 kV.
5. Membuat dan merancang sistem kontrol dan sistem proteksi yang handal pada gardu
distribusi 20 kV dan jaringannya, baik dari sisi tegangan menengah maupun dari sisi
tegangan tingginya.
6. Menentukan komponen-komponen yang dipakai pada gardu distribusi 20 kV secara
tepat.
7. Membuat dan menerapkan manajemen proyek pada perancangan gardu distribusi 20
kV secara tepat.
1.3 Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dari penulisan karya ilmiah berjudul “Perancangan Gardu Distribusi 20
kV Bioteknologi LIPI Cibinong” ini adalah sebagai berikut:
1. Dapat membuat rancangan gardu distribusi 20 kV secara lengkap dan menyeluruh,
sesuai dengan standar yang berlaku serta dapat mengetahui komponen-komponen
apa saja yang digunakan pada gardu distribusi.
2. Dapat mengetahui pengaman apa saja yang dipakai pada sistem jaringan 20 kV dan
mengetahui karakteristiknya masing-masing.
3. Dapat membuat dan mengaplikasikan ilmu manajemen proyek, khususnya dalam
mengendalikan suatu proyek perancangan gardu distribusi 20 kV berdasarkan mutu,
biaya dan waktu serta dapat melakukan estimasi terhadap proyek tersebut.
4. Mengaplikasikan ilmu rangkaian listrik dan sistem kontrol menggunakan PLC dan
SCADA pada proyek perancangaan gardu distribusi 20 kV.
1.4 Sistematika Penulisan
Karya ilmiah ini berisi tentang perancangan gardu distribusi 20 kV bioteknologi LIPI
Cibinong. Pada bab pertama menceritakan tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan
penulisan, dan sistematika penulisan dari karya ilmiah ini. Bab kedua membahas teori dasar
mengenai gardu distribusi. Pada bab ketiga membahas tentang dekripsi perancangan proyek
secara keseluruhan dan ruang lingkup proyek yang akan dikerjakan. Bab keempat merupakan
bab yang berisikan pokok-pokok utama terhadap permasalahan yang ada. Pada bab tersebut
diceritakan secara menyeluruh mengenai perancangan gardu distribusi 20 kV bioteknologi
LIPI Cibinong. Selain itu, pada bab keempat ini juga diceritakan secara jelas mengenai
manajemen proyek, khususnya dalam melakukan pengendalian proyek perancangan gardu
distribusi tersebut. Bab kelima merupakan bab terakhir yang berisikan kesimpulan terhadap
permasalahan yang ada. Pada karya ilmiah ini juga terdapat daftar putaka yang berisikan
sumber-sumber/rujukan yang digunakan dalam penulisan dan penyusunan karya ilmiah ini.
Selain itu, diakhir laporan karya ilmiah ini juga dilampirkan beberapa katalog yang
digunakan untuk memilih komponen-komponen perancangan gardu distribusi 20 kV
bioteknologi LIPI Cibinong.
BAB II
TEORI DASAR GARDU DISTRIBUSI
1.5 Transformator Daya
Transformator distribusi digunakan untuk menurunkan tegangan listrik dari jaringan
distribusi tegangan tinggi menjadi tegangan terpakai pada jaringan distribusi tegangan rendah
(step down transformer), misalkan tegangan 20 kV menjadi tegangan 380 volt atau 220 volt,
sedangkan transformator yang digunakan untuk menaikan tegangan listrik (step up
transformer), hanya digunakan pada pusat pembangkit tenaga listrik agar tegangan yang di
distribusikan pada suatu jaringan panjang (long line) tidak mengalami penurunan tegangan
(voltage drop) yang berarti, yaitu tidak melebihi ketentuan penurunan tegangan yang
diperkenankan (5% dari tegangan semula).
Jenis transformator yang digunakan adalah transformator satu fasa dan transformator tiga
fasa. Adakalanya untuk melayani beban tiga fasa dipakai tiga buah transformator satu fasa
dengan hubungan bintang (star connection) Ү atau hubungan delta (delta connection) Δ.
Sebagian besar pada jaringan distribusi tegangan tinggi (primer) sekarang ini dipakai
transformator tiga fasa untuk jenis outdoor, yaitu jenis transformator yang diletakkan diatas
tiang dengan ukuran lebih kecil dibandingkan dengan jenis indoor, yaitu jenis yang
diletakkan di dalam rumah gardu.
1.5.1 Bagian-bagian Transformator
Bagian Utama
Inti besi, Inti besi berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi, yang
ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan. Dibuat dari
lempengan-lempengan besi tipis yang berisolasi, untuk mengurangi
panas (sebagai rugi-rugi besi) yang ditimbulkan oleh “Eddy Current”.
Kumparan trafo, Beberapa lilitan kawat berisolasi membentuk suatu
kumparan. Kumparan tersebut diisolasi baik terhadap inti besi maupun
terhadap kumparan lain dengan isolasi padat seperti karton, pertinax dan
lain-lain. Umumnya pada trafo terdapat kumparan primer dan sekunder.
Bila kumparan primer dihubungkan dengan tegangan/arus bolak-balik
maka pada kumparan tersebut timbul fluksi yang menginduksikan
tegangan, bila pada rangkaian sekunder ditutup (rangkaian beban) maka
akan mengalir arus pada kumparan ini. Jadi kumparan sebagai alat
transformasi tegangan dan arus.
Kumparan tertier, Kumparan tertier diperlukan untuk memperoleh
tegangan tertier atau untuk kebutuhan lain. Untuk kedua keperluan
tersebut, kumparan tertier selalu dihubungkan delta. Kumparan tertier
sering dipergunakan juga untuk penyambungan peralatan bantu seperti
kondensator synchrone, kapasitor shunt dan reactor shunt, namun
demikian tidak semua trafo daya mempunyai kumparan tertier.
Minyak trafo, Sebagian besar trafo tenaga kumparan-kumparan dan
intinya direndam dalam minyak-trafo, terutama trafo-trafo tenaga yang
berkapasitas besar, karena minyak trafo mempunyai sifat sebagai media
pemindah panas (disirkulasi) dan bersifat pula sebagai isolasi (daya
tegangan tembus tinggi) sehingga berfungsi sebagai media pendingin
dan isolasi. Untuk itu minyak trafo harus memenuhi persyaratan sebagai
berikut:
kekuatan isolasi tinggi
penyalur panas yang baikberat jenis yang kecil, sehingga partikel-
partikel dalam minyak dapat mengendap dengan cepat
viskositas yang rendah agar lebih mudah bersirkulasi dan
kemampuan pendinginan menjadi lebih baik
titik nyala yang tinggi, tidak mudah menguap yang dapat
membahayakan
tidak merusak bahan isolasi padat
sifat kimia yang stabil.
Bushing, Hubungan antara kumparan trafo ke jaringan luar melalui
sebuah busing yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator,
yang sekaligus berfungsi sebagai penyekat antara konduktor tersebut
denga tangki trafo.
Tangki dan Konservator, Pada umumnya bagian-bagian dari trafo yang
terendam minyak trafo berada (ditempatkan) dalam tangki. Untuk
menampung pemuaian minyak trafo, tangki dilengkapi dengan
konservator.
Peralatan Bantu
Pendingin, Pada inti besi dan kumparan-kumparan akan timbul panas
akibat rugi-rugi besi dan rugi-rugi tembaga. Bila panas tersebut
mengakibatkan kenaikan suhu yang berlebihan, akan merusak isolasi di
dalam trafo, maka untuk mengurangi kenaikan suhu yang berlebihan
tersebut trafo perlu dilengkapi dengan sistem pendingin untuk
menyalurkan panas keluar trafo. Media yang digunakan pada sistem
pendingin dapat berupa: Udara/gas, minyak dan air. Pengalirannya
(sirkulasi) dapat dengan cara:
alamiah (natural)
tekanan/paksaan (forced)
Tap Changer (perubah tap), Tap Changer adalah perubah perbandingan
transformator untuk mendapatkan tegangan operasi sekunder sesuai yang
diinginkan dari tegangan jaringan/primer yang berubah-ubah. Tap
changer dapat dilakukan baik dalam keadaan berbeban (on-load) atau
dalam keadaan tak berbeban (off load), tergantung jenisnya.
Alat pernapasan, Karena pengaruh naik turunnya beban trafo maupun
suhu udara luar, maka suhu minyakpun akan berubah-ubah mengikuti
keadaan tersebut. Bila suhu minyak tinggi, minyak akan memuai dan
mendesak udara di atas permukaan minyak keluar dari dalam tangki,
sebaliknya bila suhu minyak turun, minyak menyusut maka udara luar
akan masuk ke dalam tangki. Kedua proses di atas disebut pernapasan
trafo. Permukaan minyak trafo akan selalu bersinggungan dengan udara
luar yang menurunkan nilai tegangan tembus minyak trafo, maka untuk
mencegah hal tersebut, pada ujung pipa penghubung udara luar
dilengkapi tabung berisi kristal zat hygroskopis.
Indikator, Untuk mengawasi selama trafo beroperasi, maka perlu adanya
indicator pada trafo sebagai berikut:
Indikator suhu minyak
Indikator permukaan minyak
Indikator sistem pendingin
Indikator kedudukan tap
dan sebagainya.
Peralatan Proteksi
Rele bucholz, Rele Bucholz adalah rele alat/rele untuk mendeteksi dan
mengamankan terhadap gangguan di dalam trafo yang menimbulkan gas.
Gas yang timbul diakibatkan oleh:
Hubung singkat antar lilitan pada/dalam phasa.
Hubung singkat antar phasa.
Hubung singkat antar phasa ke tanah.
Busur api listrik antar laminasi.
Busur api listrik karena kontak antar yang kurang baik.
Pengaman tekanan lebih, Alat ini berupa membran yang dibuat dari
kaca, plastik, tembaga atau katup berpegas, berfungsi sebagai pengaman
tangki trafo terhadap kenaikan tekan gas yang timbul di dalam tangki
yang akan pecah pada tekanan tertentu dan kekuatannya lebih rendah
dari kakuatan tangi trafo.
Rele tekanan lebih, Rele ini berfungsi hampir sama seperti rele Bucholz,
yakni mengamankan terhadap gangguan di dalam trafo. Bedanya rele ini
hanya bekerja oleh kenaikan tekanan gas yang tiba-tiba dan langsung
mentripkan PMT.
Rele diferensial, Berfungsi mengamankan trafo dari gangguan di dalam
trafo antara lain flash over antara kumparan dengan kumparan atau
kumparan dengan tangki atau belitan dengan belitan di dalam kumparan
ataupun beda kumparan.
Rele arus lebih, Befungsi mengamankan trafo arus yang melebihi dari
arus yang diperkenankan lewat dari trafo terseut dan arus lebih ini dapat
terjadi oleh karena beban lebih atau gangguan hubung singkat.
Rele tangki tanah, Berfungsi untuk mengamankan trafo bila ada hubung
singkat antara bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak
bertegangan pada trafo.
Rele hubung tanah, Berfungsi untuk mengamankan trafo bila terjadi
gangguan hubung singkat satu phasa ke tanah.
Rele termis, Berfungsi untuk mencegah/mengamankan trafo dari
kerusakan isolasi kumparan, akibat adanya panas lebih yang ditimbulkan
oleh arus lebih. Besaran yang diukur di dalam rele ini adalah kenaikan
temperatur.
1.5.2 Klasifikasi Transformator
Menurut pengaturannya
Transformator tanpa pengaturan pada beban
Transformator dengan pengaturan pada beban
Menurut Pemasangan
Pemasangan dalam
Pemasangan luar
Menurut Tujuan Pemasangan
Transformator Utama
Dipergunakan pada pusat pembangkit tenaga listrik atau pada gardu-
gardu listrik yang berfungsi sebagai pengubah antara tegangan tinggi
dengan tegangan menengah.
Transformator penghubung
Menghubungkan suatu sistem tenaga listrik dengan sistem tenaga lain.
Transformator distribusi
Mengubah tegangan menengah menjadi tegangan rendah dan
berhubungan langsung dengan pemakai.
Transformator uji
Trafo ini diperdunakan untuk pengujian transformator tegangan tinggi.
Menurut Cara Pendinginan
Transformator kering (dry type transformer)
AN : Pendingin dengan udara yang bersirkulasi secara alamai
AF : Pendingin dengan udara yang bersirkulasi secara paksa
(dihembuskan /ditiupkan dengan kipas).
Transformator minyak
No Sistem pendinginPendingin dalam Pendingin luar
Media Sistem sirkulasi Media Sistem sirkulasi
1 ONAN Minyak Alami Udara Alami
2 ONAF Minyak Alami Udara Paksa
3 OFAN Minyak Paksa Udara Alami
4 OFAF Minyak Paksa Udara Paksa
5 OFWF Minyak Paksa Air Paksa
6 ONAN/ONAF Kombinasi 1 dan 2
7 ONAN/OFAN Kombinasi 1 dan 3
8 ONAN/OFAF Kombinasi 1 dan 4
9 ONAN/OFWF Kombinasi 1 dan 7
Menurut Fungsi Pemakaian
Transformator Mesin
Transformator Gardu Induk
Transformator Distribusi
Kapasitas dan Tegangan
1.5.3 Koneksi Transformator
Transformasi Phasa
Kelas Sistem Koneksi Diagram Vektor
3 to 3 phase
Kelas 1
Star/Star
Delta/Delta
Delta/Z
Vee/Vee
Tee/Tee
Kelas 2
Delta/Star
Star/Delta
Z/Star
Star/Z
3 to 6 phase Kelas 3Star/Double Star
Delta/Double Delta
Kelas 4
Star/Double Delta
Delta/Double Star
3 to 2 phase Kelas 5
Scott
Lee Blanc
2 to 6 phase Kelas 6 Double Scott
1.6 Switch gear
Switch gear adalah komponen-komponen hubung atau pemutus dan pendukung-
pendukungnya dalam satu kesatuan (unit) yang terintegrasi, sehingga dapat difungsikan
sebagai penghubung, pemutus, dan pelindung terhadap dua sisi rangkaian tersebut. Pada
tegangan rendah switchgear digunakan sebagai switching dan proteksi peralatan listrik.
Perangkat switchgear ini ditentukan sesuai dengan kebutuhan, misalnya isolasi, disconnecting
loads, short circuit breaker, switching motor, pengaman beban lebih dari pengaman manusia.
Perangkat switch gear ini dapat bekerja dengan satu atau lebih funsinya sesuai degan
rancangan yang ada.
1.6.1 Switch gear LV
Dalam sistem LVMDP switchgear yang biasa digunakan dalam sistem gardu
distribusi adalah sebagai berikut:
CB (circuit breaker)
Circuit Breaker harus memiliki kondisi pengoperasian di bawah normal,
dapat mudah dikerjakan, mudah dibawa, Break Current yang baik, dan dapat
bekerja sesuai spesifikasi terutama pada kondisi Short Circuit. MCCB harus
dapat melajukan arus dalam waktu yang lama dan dapat memutuskannya
seketika.
MCCB yang dilengkapi dengan Overload dan Short Circuit Trip biasa
digunakan pada perangkat Switching dan untuk Overload Proteksi, dan
bagian sistemnya harus dapat dioperasikan pada frekuensi rendah. MCCB
tanpa Over Current tetapi dengan Open Circuit Shunt Release (0,1 s/d 1,1
Vn) biasa dipergunakan sebagai ‘Network Protector’ untuk mencegah
tegangan balik (Reverse Voltage). MCCB juga harus dapat tergantung atau
tidak tergantung pada Manual Aktuasi dan juga untuk Aktuasi yang
tergantung pada tenaga (Power) atau energi yang tersimpan pada masing-
masing peralatan (pengoperasian motor dan peralatan elektromagnetik).
Nilai sebelum dipanaskan untuk tegangan nominal yang dikontrol:
Vn Tegangan DC Tegangan AC
24 48 110 125 220 250 24 48 110 127 220
Ip = arus maksimum, short circuit
T = waktu (detik)
1 = nilai puncak arus short circuit yang tidak terbatas
2 = batasan arus puncak untuk pemutus arus dengan rating 25-100 A dengan
Ik = 50 kA, 400 V, cos = 0,2
3 = batas maksimum arus short circuit dengan pemutus arus 160 A
4 = batas maksimum arus short circuit dengan pemutus arus 250 A
5 = batas maksimum arus short circuit dengan pemutus arus 500 A
6 = batas maksimum arus short circuit dengan pemutus arus 800 A
Diagram batasan arus pada circuit breaker
1 = batasan arus short circuit (arus cut off)
2 = prospektif arus short circuit
MCCB ( Moulded Case Circuit Breaker )
MCCB (Molded-case circuit Breaker) merupakan alat proteksi jaringan
distribusi listrik tenaga rendah yaitu proteksi hubung singkat dan beban lebih,
pada MCCB terdapat dua jenis pengaman yaitu pengaman thermis dan
pengaman magnetis.
Perbedaan dua pengaman ini dengan pengaman yang ada pada MCCB
adalah, pada MCCB mempunyai kapasitas tegangan dan arus yang lebih
tinggi, sedangkan pada MCCB mempunyai kapasitas pemutus tegangan atau
arus yang lebih rendah. MCMCCB mempunyai rating arus yang lebih
rendah. MCCB mempunyai rating arus yang nominal 16A-3200A dengan
Breaking capacity dapat melampaui 35000A.
In
kontinyu
Rating
pemutus
Short
Circuit
Power
Factor
DIN VDE 0660
In (A) Icn (kA) Cos W/
mainte
n
T/
mainte
n
60 10.….50 0,5…..0,25 20000 8000
100 10.….50 0,5…..0,25 20000 8000
160 25.….100 0,25…..0,2 20000 8000
250 25.….100 0,25…..0,2 20000 5000
400 35.….100 0,25…..0,2 10000 5000
630 35.….100 0,25…..0,2 10000 5000
1000 50.….100 0,25…..0,2 5000 3000
1250 50.….100 0,25…..0,2 5000 3000
1600 50.….100 0,25…..0,2 2000 1000
2000 50.….100 0,25…..0,2 2000 1000
2500 60.….100 0,2 2000 1000
3200 70.….100 0,2 Sesuai kesepakatan
4000 80.….100 0,2 Sesuai kesepakatan
5000 100 0,2 Sesuai kesepakatan
6300 100 0,2 Sesuai kesepakatan
LBS ( load break switch)
Berupa pemutus mekanis yang dapat bekerja di bawah kondisi normal, dapat
menghubungkan, melajukan, dan memutuskan arus termasuk overload. Alat
ini juga bekerja abnormal pada kondisi short circuit, dan harus mampu
melajukan arus dalam waktu yang lama.
Pemutus beban biasa dikenal dengan nama LBS. Dan kadang-kadang disebut
juga IS (Interupting Switch). Berbeda dengan pemutus tenaga, ia tidak
mempunyai kemampuan untuk memutus arus hubung singkat. LBS hanya
mampu memutus arus beban sesuai dengan kapasitas pengenalnya. LBS juga
mampu memikul arus hubung singkat dalam skala besar dan dalam jangka
waktu yang lama. Arus pengenala LBS mencapai 1200 Ampere, tetapi yang
biasa digunakan dalam saluran udara adalah 200 A, 300 A, 400 A, dan 600
A. Kemampuan arus pengenal ini disamping merupakan besar arus
maksimum yang secara terus –menerus dapat dipikul, juga menunjukkan
besar arus maksimum yang dapat diputus.
Fuse
Ada beberapa macam jenis fuse, diantaranya adalah:
Disconnector Fuse
Sebuah disconnector yang dihubungkan serie dengan satu atau lebih fuse
yang dipasang pada salah satu atau pada setiap kawat fasa.
Switch Fuse
LBS yang dihubungkan serie dengan satu atau lebih fuse yang dipasang
pada salah satu atau pada setiap kawat fasa.
Switch Disconnector fuse
Berupa switch disconnector yang memiliki fuse dihubungkan serie pada
salah satu atau pada setiap kawat fasa. Switch disconnector dan fuse
dibuat dalam satu unit.
Fuse Disconnector
Disconnector yang memiliki sebuah fuse link/fuse carrier yang
ditempatkan pada bagian kontak yang bergerak.
Fuse Switch
LBS yang memiliki sebuah fuse link/fuse carrier yang ditempatkan pada
bagian kontak yang bergerak.
Fuse Switch Disconnector
Switch Disconnector yang memiliki sebuah fuse link/fuse carrier yang
ditempatkan pada bagian kontak yang bergerak.
Bagian dari standar IEC 947 dan DIN VDE 0660 untuk LV
IEC DIN VDE 0660
Circuit Breaker 947-2 101
Load Break Switches, Disconnector, Switch
Disconnector, Fuse Combination Unit
947-3 107
Contactor dan Motor Starter 947-4-1 102
Electromechanical Control Devices (control Switch) 947-5-1 200
Proximity Switch 947-5-2 208
Automatic System Selector Switches 947-6-1 114
1.6.2 Switch gear MV
Dalam sistem MVMDP, switchgear yang biasa digunakan dalam sistem gardu
distribusi adalah sebagai berikut:
Pemutus Tenaga (PMT)
PMT atau alat yang disebut Circuit Breaker adalah peralatan switch yang
mampu mengalirkan dan memutuskan aliran listrik sesuai ratingnya, baik
dalam kondisi normal maupun tidak normal misalnya kalau terjadi arus
beban lebih atau arus hubung singkat. Pemutus tenaga yang otomatis
dilengkapi dengan kumparan trip yang tersambung pada relay, dirancang
untuk membuka dan menutup secara otomatis.
Pada saat memutuskan atau menghubungkan daya/arus listrik ini akan timbul
busur api pada ruang media kontaknya, oleh karena itu CB biasanya
dilengkapi dengan peralatan pemadam busur api. Pada ruang media kontak
ini terdapat kontak gerak, kontak tetap, dan media busur api.
Berdasarkan jenis CB dibagi 2 tipe, yaitu:
Tipe “Moulded Case”
Komponen “Moulde Case” breakers berisikan material-material
penyekat (Insulating Materials). Beraker tipe initersedia pada rating arus
di atas 3200 A. MCCB tersedia dengan bentuk yang khas membuat
MCCB itu cocok untuk digunakan sebagai pengaman rangkaian motor
saat digunakan sebagai penghubung dengan perangkat peralatan
pengaman beban lebih.
MCCB dapat dipilih berdasarkan:
1. Ukuran bingkai
2. Rating Arus, mulai dari 16 A sampai 3200 A
3. Kapasitas pemutusannya (hingga 35.000 A)
Tipe “Air Break”
Pada “Air Breaker” tidak terdapat bahan penyekat seperti pada
“Moulded Case”, dan biasa diproduksi untuk rating di atas 6300 A. di
samping konstruksinya, CB juga diklarifikasikan tergantung design,
dengan prinsip “Current Zero Breakers” dan “Current Limiter”. Current
Zero Breakers bekerja dengan prinsip Switching ARC pada transisi nilai
nol secara alami pada arus AC.
Kuat medan elektromagnetik dimanfaatkan untuk mengerjakan
kontak saat terjadi Short Circuit, dan kontak tidak dapat kembali pada
posisi semula sebelum arus hubung singkat dilepaskan. Semua bagian
kontak yang ada pada CB ini harus mampu dialiri oleh arus maksimum
short circuit. Current Limiter adalah fast acting Circuit Breaker yang
bekerja sebelum dicapai arus maksimum. Arus maksimum Short Circuit
IP dibatasi untuk meng-Cut-Off arus.
Berdasarkan media atau bahan yang digunakan sebagai pemadam,
maka CB ini dapat dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu:
Oil Circuit Breaker (OCB)
Yaitu jenis Circuit Breaker yang memanfaatkan minyak sebagai
pemadam busur api listrik pada ruang media kontaknya. Secara garis
besar OCB dibagi menjadi 2 jenis yaitu :
Jenis Bulk Oil Circuit Breaker, pada jenis ini minyak berfungsi
sebagai pemadam busur api dan sebagai isolasi anatara bagian-bagian
yang bertegangan dengan bodi.
Jenis Low Oil Content Circuit Breaker, yaitu jenis CB yang
menggunakan sedikit minyak, dimana minyak digunakan sebagai
pemadam busur api, sedangkan sebagai bahan isolasi dari bagian yang
bertegangan menggunakan bahan isolasi dari porselin atau material
isolasi dari jenis organik.
Keuntungan menggunakan OCB, yaitu:
1. Paling murah dibandingkan dengan CB lain pada kapasitas yang
sama
2. Minyak dapat diganti atau dapat di murnikan kembali untuk
mendapatkan kemampuan dielektriknya
3. Kemampuan dielektiknya sesuai dengan kemampuan minyak
Kekurangan menggunakan OCB, yaitu:
1. Bahaya terbakar dapat terjadi
2. Terjadi sisa pemadaman berupa udara kotor.
3. Perawatan sulit
Air Blast circuit Breaker (ABCB
Yaitu jenis Circuit Breaker yang menggunakan udara tekanan tinggi
sebagai pemadam busur api pada ruang media kontaknya. Selain sebagai
pemadam busur api, pada CB jenis ini udara juga berfungsi sebagai
pencegah terjadinya tegangan pukul (restricking).
Vacum Circuit Breaker (VCB)
Yaitu jenis Circuit Breaker yang menggunakan hampa udara
(vacuum) sebagai media pemadam busur api pada ruang media
kontaknya. Inti dari VCB yang penting adalah Vacuum Interrupter. Pada
vacuum interrupter inilah terjadinya pemadam busur api. Terjadinya
busur api pada vacuum adalah pada saat kontak vacuum terbuka, saat
itulah busur api timbul. Pada kejadian tersebut satu titik panas dimana
diikuti juga dengan tersebarnya bau metal / bahan. Karena arus busur api
tersebut merupakan arus bolak balik maka arus cenderung turun sesuai
dengan prinsip gelombang yang akhirnya arus busur api tersebut menjadi
nol. Hal ini berarti kejadian yang timbul tadi juga akan hilang atau nol.
Bersamaan dengan itu kekuatan isolasi dari vacuum juga kembali naik
yang tadinya turun akibat menahan busur api yang terjadi. Kenaikan
kekuatan isolasi ini juga mencegah timbulnya busur api lagi (restriking
arc).
Sulphur Hexafluorida Circuit Breaker (Sf6 CB)
Pada jenis circuit Breaker, pemadaman busur api pada media
kontaknya menggunakan Sulphur Hexafluorida atau gas Sf6, karena sifat
gas ini tidak berbau, tidak berwarna, tidak beracun dan tidak mudah
terbakar. Pada suhu diatas 150 oC gas ini mempunyai sifat tidak merusak
metal, plastic dan bermacam-macam bahan yang umumnya digunakan
dalam pemutus tenaga tegangan tinggi. Sebagai isolasinya gas ini
mempunyai kekuatan dielektrik yang tinggi (2,35 x udara) dan kekuatan
dielektrik ini bertambah dengan pertambahan tekanan. Sifat lain dari gas
ini adalah mampu mengembakikan kekuatan dielektrik dengan cepat,
setelah arus bunga api listrik melalui titik nol.
Pemisah (PMS)
PMS atau Disconnection Switch merupakan suatu alat yang di operasikan
pada keadaan tanpa beban yang fungsinya sebagai penyambung dan pemutus
arus, dimana pada PMS ini tidak memiliki kemampuan sebagai pemutus arus
gangguan dan pemadam busur api. Untuk pemisah distribusi tegangan
menengah batas kerjanya diperlihatkan pada tabel berikut ini.
Tegangan
nominal
(kV)
Arus Hubung
Singkat (kA)Arus Nominal (A)
10 35 400
50 630
75 630; 1250; 1600
125 1250; 1600; 2500
160 1250; 2500; 4000
20 25 400
50 630
75 630
Load Break Swicth (LBS)
LBS/Pemutus beban merupakan switch beban atau suatu peralatan yang
dapat digunakan untuk memutuskan/menghubungkan beban pada rangkaian
listrik pada keadaan normal atau abnormal, dan pada saat posisi terbuka
merupakan suatu isolasi (dapat mengisolasi). Namun, LBS tidak memiliki
kemampuan sebagai pemutus arus gangguan. Pada LBS memiliki pemadam
busur api yaitu menggunakan gas SF6.
Kondisi sistem normal
Switching arus beban lebih dari arus batas (rate current)
Switching transformator pada kondisi berbeban atau kondisi tanpa
beban
Switching capasitor banks sampai 1500 kVA, seperti juga pada
jaringan udara ataupun kabel bawah tanah pada kondisi tanpa beban.
Sebagai isolator pengaman, dimana peralatan interlock tidak
digunakan.
Kondisi system abnormal
Memutuskan/pengaman short circuit
Memutuskan bila terjadi kesalahan arus pentanahan satu phasa.
Memutuskan 3 phasa dari system setelah terjadi pemutus arus short
circuit oleh fuse HRC tegangan tinggi.
Pada gambar susunan LBS katub-katub isolator tersebut tergantung pada
base frame (rangka dasar) dengan penyanggah isolator. Jalur arus adalah
jalur antara bagian yang terhubung pada kontak tetap dan kontak transfor
yang menggerakan batang/tongkat penghantar arus, yang terdapat pada
tabung isolasi. Busur api pemutus terjadi diantara bagian terdalam dari
kontak transfor dan cicin busur dari tabung moving kontak. Bagian dalam
dari ruang busur dan bagian luar dinding tabung moving kontak, membentuk
percikan yang berbentuk cincin /ring. Dalam ruang busur ini, bunga api di
padamkan oleh gas yang dibangkitkan sendiri. Setelah jalur arus bantu yang
terbentuk oleh kontak moving sekunder dan kontak tetap sekunder, membuka
sehingga mendapatkan pemutusan secara nyata.
Metal penutup dari tabung moving kontak juga merupakan pembawa making
current, sehingga walaupun terjadi SC pada saat switch terputus. Pembakaran
tongkat/batang penghantar arus dapat terhindari sehingga capasitas
pembaawa arus tidak terpengauh. Fuse HRC dalam pemasangannya
dihubungkan ke ujung kontak tetap, lalu kemudian kepemutus yang nyata.
Hal ini untuk melindungi cabang-cabang dari SC.dan pemasangan dari fuse
dan switch terbatas untuk LBS 400A. LBS juga digabung dengan Earthing
Switch. Untuk LBS yang yang tergabung dengan dengan fuse HRC
pemasangan Earthing Switch hanya mungkin pada bagian arc chamber
(ruang busur).
Tetapi tidak dapat dipergunakan untuk memutuskan arus yang ditimbulkan
oleh gangguan hubung singkat. Pada saklar beban bunga api yang timbul
pada saat terjadinya pemutusan dapat dipadamkan dengan cara
menghembuskan udara atau medan magnet kepada kontak – kontak dari
saklar tersebut.
Sekring Tenaga (Power Fuse)
Sekring tenaga atau power fuse ini disebut juga pengaman lumer yang
berfungsi sebagai pengaman terhadap hubung singkat dan beban lebih.
Konstruksinya jauh lebih sederhana dari pemutus beban, tetapi
kemampuannya sama dengan gabungan antar pemutus beban dan relay.
Kerugian dari sekring adalah tidak dapat memutuskan ketiga fasa secara
bersama-sama dan harus diganti dengan yang baru setiap kali putus.
Load break fused cut out (FCO)
Fused cut out (FCO) biasanya digunakan untuk mengamankan dan
memisahkan transformator atau percabangan jaringan tidak dapat digunakan
untuk memutus beban kecuali telah dimodifikasi dengan dilengkapi peluncur
busur api dan ruang pemutus busur. Peluncur busur ini biasa disebut juga
“kuping gajah”, dimana peluncur busur ini memiliki fungsi yang sama seperti
circuit breaker udara magnetik atau pemutus beban udara. FCO ini
dioperasikan dengan menggunakan tongkat pengait yang konvensional. FCO
atau CO tanpa peluncur busur api dapat dioperasikan dalam keadaan
berbeban dengan menggunakan peralatan khusus yang disebut load break
tool.
1.7 Sistem Proteksi/Pengaman
Proteksi harus sanggup menghilangkan gangguan tanpa merusak peralatan proteksi itu
sendiri. Untuk ini pemilihan peralatan proteksi harus sesuai dengan kapasitas arus hubung
singkat “breaking capacity” atau Repturing Capacity.
Disamping itu proteksi yang diperlukan harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :
1. Sekering atau circuit breaker harus sanggup dilalui arus nominal secara terus
menerus tanpa pemanasan yang berlebihan (overheating).
2. Overload yang kecil pada selang waktu yang pendek seharusnya tidak menyebabkan
peralatan bekerja
3. Proteksi harus bekerja walaupun pada overload yang kecil tetapi cukup lama
sehingga dapat menyebabkan overheating pada rangkaian penghantar.
4. Proteksi harus membuka rangkaian sebelum kerusakan yang disebabkan oleh arus
gangguan yang dapat terjadi.
5. Proteksi harus dapat melakukan “pemisahan” (discriminative) hanya pada rangkaian
yang terganggu yang dipisahkan dari rangkaian yang lain yang tetap beroperasi.
Proteksi overload dikembangkan jika dalam semua hal rangkaian listrik diputuskan
sebelum terjadi overheating. Jadi disini overload action relatif lebih lama dan mempunyai
fungsi inverse terhadap kwadrat dari arus.
Proteksi gangguan hubung singkat dikembangkan jika action dari sekering atau circuit
breaker cukup cepat untuk membuka rangkaian sebelum arus dapat mencapai harga yang
dapat merusak akibat overheating, arcing atau ketegangan mekanik.
Ada beberapa persyaratan yang sangat perlu diperhatikan dalam suatu perencanaan
sistem proteksi yang efektif, yaitu:
1. Selektivitas dan Diskrimanasi, efektivitas suatu sistem proteksi dapat dilihat dari
kesanggupan system dalam mengisolir bagian yang mengalami gangguan saja.
2. Stabilitas, sifat yang tetap inoperatif apabila gangguan-gangguan terjadi diluar zona
yang melindungi (gangguan luar).
3. Kecepatan Operasi, sifat ini lebih jelas, semakin lama arus gangguan terus mengalir,
semakin besar kerusakan peralatan.
4. Sensitivitas (kepekaan), yaitu besarnya arus gangguan agar alat bekerja. Harga ini
dapat dinyatakan dengan besarnya arus dalam jaringan aktual (arus primer) atau
sebagai prosentase dari arus sekunder (trafo arus).
5. Pertimbangan ekonomis, dalam sistem distribusi aspek ekonomis hampir mengatasi
aspek teknis, oleh karena jumlah feeder, trafo dan sebagainya yang begitu banyak,
asal saja persyaratan keamanan yang pokok dipenuhi.
6. Realiabilitas (keandalan), sifat ini jelas, penyebab utama dari “outage” rangkaian
adalah tidak bekerjanya proteksi sebagaimana mestinya (mal operation).
7. Proteksi Pendukung, proteksi pendukung (back up) merupakan susunan yang
sepenuhnya terpisah dan yang bekerja untuk mengeluarkan bagian yang terganggu
apabila proteksi utama tidak bekerja (fail).
Tiap-tiap sistem proteksi utama melindungi suatu area atau zona sistem daya tertentu.
Ada kemungkinan suatu daerah kecil diantara zona-zona yang berdekatan misalnya antara
trafo-trafo arus dan circuit breaker-circuit breaker tidak dilindungi. Dalam keadaan seperti ini
sistem back up (yang dinamakan remote back up) akan memberikan perlindungan karena
berlapis dengan zona-zona utama.
Selain itu pentahanan peralatan juga sangat penting untuk menghindari kemungkinan
timbulnya gangguan. Pengetanahan peralatan adalah pengetanahan bagian dari peralatan yang
dalam keadaaan bekerja tidak dilalui oleh arus.
Tujuan dari pengetanahan peralatan, yaitu:
1. Mencegah terjadinya tegangan kejut listrik yang berbahaya bagi manusia dalam
daerah tersebut.
2. Untuk memungkinkan timbulnya arus tertentu baik besarnya maupun lamanya
dalam keadaan gangguan tanah tanpa menimbulkan kebakaran atau keadaan bahaya.
3. Untuk memperoleh impedansi yang rendah/kecil dari jalan balik arus hubung yang
singkat ke tanah.
Pengukuran tahanan jenis tanah, yaitu:
1. Metode 4 elektroda
2. Metode 3 Elektroda
3. MCB → PPOS ( Pengamanan dengan Pemutus Otomatis dari Supply)
Macam-macam pentanahan, yaitu:
1. TT Sistem/PP (Pentanahan pengaman)
2. TN Sistem/PNP (Pentanahan Netral Pengaman)
Sistemnya ditanahkan
Badan peralatan dihubungkan dengan hantaran netral
Macam system TN:
1. TN sistem dengan hantaran netral yang berfungsi sebagai hantaran pengaman di
seluruh system.
2. TN sistem dengan hantaran netral dan hantaran pengaman sendiri-sendiri di seluruh
system, disebut juga system 5 kawat.
3. TN sistem dengan hantaran netral yang sekaligus berfungsi sebagai hantaran
pengaman di sebagian sistem.
4. IT Sistem
Sistemnya tidak ditanahkan (I)
Badan peralatan/instalasi ditanahkan (T)
1.8 Instrumentasi Transformator dan Pengukuran
1.8.1 Current Transformer (CT)
Current transformer (CT) yang dalam bahasa Indonesia berarti transformator arus
memiliki fungsi untuk menurunkan arus yang besar pada primer menjadi arus yang kecil
pada sisi sekunder. Penurunan arus ini dimaksudkan agar paralatan–peralatan proteksi
dan pengukuran dapat menerima besaran arus yang sesuai dengan kemampuan
peralatan–peralatan tersebut, karena pada jaringan distribusi 20 kV, arus yang mengalir
ke beban akan sangat besar, oleh karena arus harus diturunkan.
Pada penginstalasiannya, CT dipasang seri terhadap jaringan, kumparannya
menggunakan penghantar dengan penampang besar dan lilitannya sedikit. CT harus
mampu dilewati arus normal dalam waktu yang lama tanpa mengalami kerusakan atau
penurunan kualitas, dan mampu bertahan dialiri arus hubung singkat selama beberapa
saat.
Pengukuran dan pengamanan dengan CT akan menggunakan sistem pembanding.
Misalnya sebuah CT memiliki perbandingan 500/5 A, apabila pada sekunder terdeteksi
arus sebesar 6 A, maka arus pada primer adalah sebesar:
Ip = 6 x 500/5 = 600 A
Pada hasil perhitungan dapat terlihat bahwa dengan arus sekunder berubah
walupun sedikit, berarti pada primer telah terjadi perubahan arus yang cukup besar.
Berdasarkan standar ANSI C57.13, ketelitian transformator arus berdasarkan
fungsinya dibagi atas dua macam, yaitu:
1. Trafo arus yang digunakan untuk relay proteksi.
2. Trafo arus yang digunakan untuk pengukuran.
Perbedaan CT untuk proteksi dan pengukuran terdapat pada karakteristik hubung
singkatnya.
1.8.2 Voltage Transformer (VT)
Transformator tegangan atau sering disebut VT (Voltage Transformer) atau PT
(Potensial Transformer) digunakan untuk menurunkan tegangan menegah atau tinggi
menjadi tegangan rendah. Penurunan tegangan ini dimaksudkan untuk pengukuran,
karena tidak mungkin langsung melakukan pengukuran pada tegangan 20 kV. Sama
seperti CT, pengukuran menggunakan VT juga akan menggunakan sistem perbandingan.
Berdasarkan konstruksinya, VT dibagi menjadi dua jenis, yaitu :
1. VT satu fasa
2. VT dua fasa
VT satu fasa hanya memiliki satu kumparan primer, sedangkan VT dua fasa
memiliki dua kumparan primer dan sekunder yang biasanya dihubung open delta.
Sambungan VT yang biasanya, yaitu:
Hubungan ini digunakan sesuai dengan sistem pengukuran yang dilakukan.
1.8.3 Metering
Alat ukur yang digunakan dapat berupa alat ukur analog maupun digital. Alat
ukur analog berdasarkan prinsip kerjanya bisa berupa alat ukur kumparan putar,
thermocouple, besi putar, elektro dinamis, induksi, atau elektro statis.
Bila menggunakan alat ukur digital, maka hanya dengan menggunakan satu alat
ukur akan dapat mencakup Voltmeter, Amperemeter, Wattmeter, VARmeter,
CosØmeter, KWhmeter, KVARhmeter. Alat ukur digital memiliki keuntungan lain, yaitu
lebih akurat, terutama pada sistem daya yang banyak terdapat harmonic karena
meningkatnya penggunaan beban elektronik. Metode pengukuran analog merespon
terhadap harga rata-rata dari bentuk gelombang input, hal ini hanya efektif bila bentuk
gelombangnya mendekati sinusoida murni. Pengukuran dengan alat ukur digital
menggunakan teknik pengukuran RMS (Root Mean Square) sebenarnya yang dapat
melakukan pengukuran dengan akurat dengan adanya harmonic sampai harmonic ke 15.
Jenis-jenis sistem pengukuran sebagai berikut :
1. Pengukuran satu fasa.
2. Pengukuran tiga fasa 3 kawat beban seimbang atau tidak seimbang.
3. Pengukuran tiga fasa 4 kawat beban seimbang atau tidak seimbang.
Contoh hubungan alat ukur analog, yaitu:
Peralatan Pengukuran lainnya yang digunakan pada panel TM biasanya adalah :
1. Voltmeter
2. Amperemeter
3. Frekuensi meter
4. kWH meter
5. Cos Ø meter
Setiap alat ukur memerlukan konsumsi daya yang berbeda – beda, dan penghantar
yang digunakan juga mengkonsumsi daya karena memiliki rugu – rugi. Konsumsi daya
ini perlu diperhatikan untuk menentukan CT dan VT yang akan digunakan. Berikut
merupakan konsumsi daya dari alat ukur dan penghantar (Switch Gear Manual 8th
edition, Asea Brown Boveri, 1988, 597)
Instruments
Power consumptions per
Current path
VA
Voltage path
VA
Ammeter
Current recorder
Voltmeter
Voltmeter recorder
0,3 – 3
5 – 10
-
-
-
-
1,5 – 7
10 – 20
Voltage range recorder
Wattmeter
Power recorder
P.f. meter
P.f. meter with alternating
P.f. recorder
Frequency meter
Frequency recorder
Time recorder
Electric drive for paper feed
Zero-voltage indicator
Synchroscope
Meter (counter)
Voltage transduncer
Currnet transduncer
Power transduncer
P.f. transduncer
Multi transduncer
-
1 – 3
1,5 – 10
1,5 – 6
5 – 15
6 – 14
-
-
-
-
-
-
0,17 – 3
-
0,5 – 3
0,5 – 1
0,5
0,1 – 0,5
18
0,5 – 20
1,3 – 12
0,5 – 4
3,3 – 8
10 – 12
1 – 3
10 – 13
0,6 – 4
3 – 25
15
15 – 22
0,85 – 5
1 – 3
-
1 – 15
2,5
0,02
Konsumsi daya penghantar pengukuran tembaga untuk panjang 1 m dan
5A
1,5 mm2
2,5 mm2
4 mm2
0,29 VA
0,18 VA
0,11 VA
6 mm2
10 mm2
16 mm2
0,07 VA
0,044 VA
0,001 VA
1.9 Sistem Busbar
Berdasarkan konstruksinya terdapat 3 jenis sistem busbar/rel pada gardu distribusi, yaitu:
1. Rel Tunggal/Single Busbar
Standar
Untuk Gardu Induk
Untuk Gardu Distribusi
Rel Tunggal dengan Pemisah (PMS) Bagian
Rel Tunggal dengan Pemutus (PMT) Bagian
Kelebihan
1. Sederhana
2. Biaya investasi relatif murah
3. Mudah dalam pengoperasian
Kelemahan
1. Kurang handal
2. Daya terbatas
2. Rel Ganda/Double Busbar
Standar
Rel Ganda Duplikat (4 Bagian)
Rel Ganda 1,5 PMT
Rel Ganda 2 PMT
Kelebihan
1. Handal
2. Daya yang dipikul besar
Kelemahan
1. Biaya investasi besar
3. Rel Tertutup/Ring Busbar
1.10Emergency Power Supply
Emergency supply adalah suatu tenaga listrik yang diberikan kepada beban apabila aliran
listrik dari PLN terputus. Biasanya tenaga listrik itu disupply oleh genset dan UPS. Dan
beban yang disupply oleh genset atau UPS adalah beban yang vital saja.
UPS adalah suatu alat yang berfungsi sebagai buffer antara power suplai dengan
peralatan elektronik yang kita gunakan seperti komputer, printer, modem, dsb. Bila ada
gangguan, atau dengan kata lain suplai daya terputus, maka UPS akan segera bekerja dalam
waktu sesingkat mungkin sehingga peralatan elektronik yang kita miliki tidak mengalami
kerusakan. Dalam hal ini UPS berfungsi sebagai suplai daya baru (backup dari suplai daya
utama). UPS mendapatkan daya dari sumber tegangan listrik atau battery, serta
mengkondisikan tegangan dan membuat tegangan yang masuk kebeban kritis tetap bersih dan
stabil. Ketika disupplay oleh sumber tegangan listrik, ups membersihkan noise dan lonjakan
dari tegangan listrik dengan efisiensi yang tinggi dari AC-ke-AC bila supplay listrik dari PLN
padam, UPS seara otomatis akan mengambil daya dari battery cadangan dan mensupplay
kebeban kritis tanpa interupsi.
gambar.1. system block diagram UPS
Komponen utama dari sebuah UPS adalah:
1. Baterei
Jenis baterei yang digunakan adalah jenis lead-acid (tegangan nominal 2,0 V per sel)
dan jenis nikel-cadmium (tegangan nominal 1,2 V per sel). Baterei ini mampu
menjadi sumber tegangan cadangan selama 15-30 menit.
2. Rectifier (penyearah)
Berfungsi untuk mengubah arus AC menjadi arus DC dari suplai daya untuk mengisi
baterei.
3. Inverter
Berfungsi untuk mengubah arus DC dari bateri menjadi arus AC ke peralatan yang
dilindungi oleh UPS.
Gambar 3
Macam UPS berdasarkan cara kerjanya :
1. Line Interactive UPS
Pada UPS jenis ini diberi tambahan alat AVR (automatic voltage regulator) yang
berfungsi mengatur tegangan dari suplai daya ke peralatan.
2. On-Line UPS
Pada UPS jenis ini terdapat 1 rectifier dan 1 inverter yang terpisah. Hal ini lebih
mahal apabila dibandingkan dengan dua jenis UPS lainnya. Dalam keadaan
gangguan, suplai daya ke rectifier akan diblok sehingga akan ada arus DC dari
baterei ke inverter yang kemudian diubah menjadi AC.
3. Off-Line UPS
UPS jenis ini merupakan UPS paling murah diantara jenis UPS yang lain. Karena
rectifier dan inverter berada dalam satu unit. Dalam keadaan gangguan, switch akan
berpindah sehingga suplai daya dari suplai utama terblok. Akibatnya akan mengalir
arus DC dari baterei menuju inverter.
Genset adalah sistem pembangkit listrik tenaga diesel ini menggunakan generator dengan
sistem penggerak tenaga diesel atau yang biasa disebut dengan sebutan Genset (Generator
Set). PLTD ini merupakan pembangkit tenaga listrik yang ada di industri dan tenaga listrik
ini digunakan untuk cadangan apabila supply dari PLN padam, baik itu akibat drop tegangan
maupun hal-hal yang bersifat teknis seperti halnya bila ada pemadaman listrik dari PLN yang
biasanya sudah dikonfirmasikan terlebih dahulu.
Sistem-sistem dalam mesin diesel/engine adalah:
1. Sistem Starting
Sistem starting adalah proses untuk menghidupkan/menjalankan mesin diesel. Ada 3
macam sistem starting, yaitu:
Sistem Star Manual
Sistem Start Elektrik
Sistem Start Kompresi
2. Sistem Bahan Bakar
3. Sistem Udara dan Gas Buang
4. Sistem Pendingin
Sistem Pendingin pada mesin diesel dan generator harus diperhatikan dengan
seksama karena merupakan hal yang sangat penting untuk menunjang kinerja dari
genset dan juga akan menentukan kualitas dari sistem pembangkit. Secara umum
fungsi dari sistem pendinginan terdiri dari 3 macam, yaitu:
Pendingin oli
Pendingin mesin
Pendingin udara
1.11Instalasi Gardu
Berdasarkan konstruksinya, gardu distribusi dapat dikelompokkan menjadi 4 (empat)
yaitu :
1. Gardu Beton (Gardu Tembok)
Adalah gardu distribusi yang bangunannya secara keseluruhan terbuat dari beton dan
dibangun bilamana kepadatan bebannya lebih dari 2 MVA per km2.
2. Gardu beton dibedakan menjadi 2, yaitu:
Gardu untuk konsumen umum atau perumahan
Gardu untuk konsumen tegangan menengah atau industri
3. Gardu Kios
Adalah gardu distribusi yang bangunannya terbuat dari metal. Biasanya gardu ini
dalam pembangunannya dipakai untuk sementara.
4. Gardu Portal
Adalah gardu distribusi yang seluruh instalasinya dipasang pada 2 tiang atau lebih.
5. Gardu Tiang (Gardu Cantol)
Adalah gardu distribusi yang seluruh instalasinya dicantolkan pada satu tiang
jaringan distribusi.
Pada rancangan ini akan digunakan gardu beton, hal ini dikarenakan pada gardujenis
beton untuk konsumen tegangan menengah dilengkapi dengan fasilitas:
1. Satu kubikel tipe pemisah (Incoming)
2. Satu kubikel tipe pemutus (Outgoing)
3. Satu kubikel untuk trafo tegangan menengah
4. Satu kubikel untuk pengaman dan pengukuran
5. Satu atau dua kubikel untuk sambungan konsumen tagangan menengah
6. Kubikel untuk pengaman trafo
BAB III
DESKRIPSI DAN LINGKUP PROYEK
1.12Deskripsi Kerja
1. Sebagai sumber daya utama dilayani oleh PLN tegangan menengah 20 kV.
2. Sumber PLN tersebut masuk ke panel tegangan menengah (MVMDP)
3. Dari MVMDP di teruskan ke panel distribusi tegangan rendah (LVMDP) melalui
dua buah trafo daya.
4. Dua buah trafo tersebut dirancang untuk bekerja sendiri-sendiri, dimana:
a. Trafo Daya I (T1) digunakan untuk melayani instalasi penerangan dan daya
pada gedung Laboratorium I, Lab Algae, Pompa air bersih dan Hydran dan
Penerangan luar (lampu jalan dan taman).
b. Trafo Daya II (T2) digunakan untuk melayani instalasi penerangan dan daya
pada gedung Lab. II, Gedung perpustakaan dan pertemuan, Gueshouse, Kolam
Algae dan penerangan luar.
5. Dalam kondisi tertentu dimana :
a. Bila salah satu trafo daya mengalami gangguan, maka trafo daya yang tidak
terganggu dapat memikul sebagian beban dari trafo yang mengalami ganguan,
hal ini dilakukan secara manual.
b. Dalam keadaan normal dapat dioperasikan secara paralel dengan secara manual.
6. Out going feeder dari LVMDP-T1 , berjumlah sebanyak 10 feeder yang
dihubungkan langsung ke sub-distribusi panel (SDP) di lokasi gedung yaitu SDP-
1.1, SDP-1.2, SDP-1.4, SDP-ME , SDP-H dan LP-PL1 , SDP-K . Sedangkan 3
feeder lagi digunakan sebagai cadangan (spare).
7. Out going feeder LVMDP-T2, berjumlah sebanyak 7 feeder , dimana 5 feeder di
instalasi langsung ke SDP-1.5, SDP-1.6, SDP-1.7, SDP-1.3, dan SDP –PL2.
Sedangkan 2 feeder lagi digunakan sebagai cadangan .
8. Bila listrik PLN mati atau ada gangguan, maka dalam hal ini “ performance load “
akan dilayani oleh sebuah system generating set/genset (Diesel Emengency) yang
diopeasikan secara otomatis dalam waktu antara 2-3 detik.
9. Beban “ performance load “ diatas yaitu Laboratorium I dan II dengan setengah
daya terpasang, dan Hydran dan Gueshouse dilayani secara penuh.
10. Pada saat dilayani oleh Genset, tiba-tiba sumber dari PLN hidup kembali, besamaan
dengan itu Genset akan mati secara otomatis dan pelayanan beban kembali
dilakukan oleh PLN secara penuh.
11. Khusus untuk beban SDP-K, bila PLN mati beban akan dilayani oleh Batrre yang
beroperasi secara otomatis (UPS) tanpa ada selang waktu. Dan sebaliknya pada saat
dilayani oleh Battre tiba-tiba PLN hidup kembali atau Genset telah hidup, maka
beban akan dilayani oleh Genset atau PLN kembali.
1.13Lingkup Proyek
Ruang lingkup dari proyek ini meliputi:
1. Perancangan instalasi MVMDP (bus-bar, switchgear and protection dan
instrumentation).
2. Perancangan instalasi transformator daya.
3. Perancangan instalasi LVMDP (bus-bar, switchgear and protection dan
instrumentation).
4. Perancangan sumber daya cadangan dan AMF panel.
5. Perancangan lay out power house.
1.14Rekapitulasi Beban
Trafo Daya 1
NO GEDUNG NAMA TOTAL KETERANGAN
PANEL
DAYA
TERPASANG
( KVA )
1 Laboratorium I SDP-1.1 460
2 Kantor pusat SDP-1.2 45
3 Lab. Algae SDP-1.4 22
4 Pompa Air Bersih SDP- ME 45
5 Pompa Hydran SDP- H 106
6 Penerangan Luar SDP- PL1 22
7 UPT- komputer SDP- K 100
8 Cadangan 70
9 Cadangan 65
10 Cadangan 65
TOTAL DAYA 1000
Trafo Daya 2
NO GEDUNGNAMA
PANEL
TOTAL
DAYA
TERPASANG
(KVA)
KETERANGAN
1 Laboratorium II SDP-1.5 460
2Perpustakaan dan
PertemuanSDP-1.7 380
3 Gues huose SDP-1.6 122
4 Kolam Algae SDP- 1.3 18
5 Penerangan Luar SDP- PL2 12
6 Cadangan 100
7 Cadangan 100
TOTAL DAYA 1192
BAB IV
PERANCANGAN DAN ANALISA
1.15Gambar-gambar Perancangan
1.15.1 MVMDP
1.15.2 Instalasi Transformator
1.15.3 LVMDP
1.15.4 Ruang Gardu
1.15.5 Ruang Genset
1.15.6 AMF
1.15.7 UPS
1.16 Pemilihan dan Perhitungan Komponen
1.16.1 Transformator Daya
Pada perancangan ini menggunakan dua buah trafo untuk menurunkan tegangan
dari tegangan menengah 20 kV menjadi tegangan rendah 380 / 220 V. Dimana
trafo ini melayani beban yang memilliki kapasitas daya yang berbeda maka pada
perancangan gardu distribusi 20 kV Bioteknologi LIPI Cibinong menggunakan 2
buah trafo. Pada trafo 1 digunakan untuk melayani instalasi tenaga (mesin –
mesin dan kotak - kontak). Sedangkan pada trafo 2 digunakan untuk melayani
instalsi penerangan. Rating kVA, Rating tegangan darn ratio, impedansi level
isolasi, merupakan hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan trafo. Adapun
dalam memilih trafo daya ini harus memperhatikan bebarapa hal antara lain
mengenai kemampuan trafo daya, dimana dalam hal ini yang harus diperhatikan
beberapa hal, yaitu:
Berapa daya, tegangan, frekuensi dan impedansi.
Sistem hubungan.
Sistem pendingin.
Sistem proteksi.
Penginstalan.
Pemilihan Trafo Daya I
Total daya pada 7 Feeder yang tehubung pada beban = 800 kVA
Total daya pada (trafo 2)/2 = 496 kVA
Total daya pada Trafo 1 = 800 + 496 = 1296 kVA
Total daya x factor (0.7) = 1296 x 0.7 = 907.2 kVA
Dimana untuk trafo ini digunakan sambungan/koneksi dengan menggunakan
hubungan Dy5. Hubungan ini sangatlah cocok untuk system distribusi
dimana titik bintang dapat dibebani kontinyu 100% x In. Maka sesuai dengan
DIN 42 511 rated voltage yang digunakan adalah 1250 kVA, dengan
impedance voltage uk = 5.5% , rated high-voltage UNOS = 5-12 kV dan
menggunakan ONAN sebagai media pendingin alami.
Pemilihan Trafo daya II
Total Daya pada 5 Feeder yang tehubung pada beban = 992 kVA
Total daya pada (trafo 1)/2 = 400 kVA
Total Daya pada Trafo 2 = 992 + 400 = 1392 kVA
Total daya x factor (0.7) = 1392 x 0.7 = 974.4 kVA
Dimana untuk trafo ini digunakan sambungan/koneksi dengan menggunakan
hubungan Dy5. Hubungan ini sangatlah cocok untuk system distribusi
dimana titik bintang dapat dibebani kontinyu 100% x In. Maka sesuai dengan
DIN 42 511 rated voltage yang digunakan adalah 1250 kVA, dengan
impedance voltage uk = 5.5% , rated high-voltage UNOS = 3 -12 kV dan
menggunakan ONAN sebagai media pendingin alami.
1.16.2 Trafo diparalel
Pada rancangan gardu distribusi ini dalam keadaan normal trafo dapat
dioperasikan secara parallel, maka perlu dihitung besarnya daya yang dipikul oleh
masing-masing trafo adalah:
PN1 = 1250 kVA, UKN1 = 5.5%
PN2 = 1250 kVA, UKN2 = 5.5%
PL = 907.2 kVA + 974.4 kVA = 1881.6 kVA
U KD=PN 1+PN 2
PN 1+PN 2U KN 1+U KN 2
×100 %=¿
¿ 1250+125012505.5 %
+12505.5 %
× 100 %=5.5 %P1=
1250 kVA2500 kVA
×1881.6 ×(5.55.5 )¿940.8 kVA
P2=1250 kVA2500 kVA
×1881.6 ×(5.55.5 )¿940.8 kVA
1.16.3 Switch gear
Pada setiap bagian MVDP, baik incoming, metering, dan outgoing, sebagai
switchgear kami gunakan Fuse Load Break Switch (FLBS). Hal tersebut karena
dalam deskripsi kami merancang agar beban dapat diputus saat berbeban dan
aman. Selain itu, jika arus melebihi nominalnya, FLBS langsung memutuskan diri
dengan kontak mekanik.
1.16.3.1 Rating Pengaman pada Metering MVDP
Trafo tegangan berfungsi untuk step down tegangan guna pengukuran.
Bebannya dapat berupa alat-alat metering, lampu tanda, sensor under voltage,
dan komponen lain. Digunakanlah FLBS berkapasitas 10 A. Daya yang terpasang
dilebihkan guna persediaan cadangan untuk pengembangan di masa yang akan
datang. Jadi daya terpasang pada metering adalah:
S = 3 x 20 kV x 10 = 346.41 kVA
Pemilihan FLBS = SIRCO MC PV In = 25 A.
1.16.3.2 Rating Pengaman pada Incoming MVDP
Penentuan rating FLBS pada bagian incoming adalah perjumlahan arus untuk
beban trafo1, beban trafo2, dan trafo tegangan yaitu:
daya trafo1+daya trafo2+dayametering
√3 × 20 kV=
(1250+1250+346.41 ) kVA
√3 ×20 kV=82.16 A
Pemilihan FLBS = SIRCO M UL In = 16 to 100 A
1.16.3.3 Rating Pengaman pada Outgoing MVDP
Karena masing masing trafo dapat dioperasikan secara sendiri-sendiri maka
masing-masing trafo diamankan oleh sebuah LBS. Tentunya rating pengaman
tiap-tiap LBS berbeda karena daya tarfo pun berbeda. Nilai rating pengaman LBS
tersebut adalah
Rating FLBS untuk Trafo 1
I n=1250 kVA
√3 × 20 kV=36.08 A
Pemilihan FLBS = SIRCO MC PV In = 25 to 100 A
Rating FLBS untuk Trafo 2
I n=1250 kVA
√3 × 20 kV=36.08 A
Pemilihan FLBS = SIRCO MC PV In = 25 to 100 A
1.16.4 Pengaman
1.16.4.1 MCCB
Pada perhitungan mencari arus nominal (In) adalah dengan:
I n=S (kVA)√3× V
=(A )
P = daya terpasang pada beban sudah termasuk perhitungan arus starting
bila terdapat beban motor dalam kVA.
V = tegangan pada bagian skunder dari trafo dalam kV
In = nilai arus dari trafo bagian skunder dalam A (Nilai RMS)
BEBAN PADA TRANSFORMATOR 1
NO GEDUNGNAMA
PANEL
TOTAL
DAYA
TERPASANG
(kVA )
KETERANGAN
1 Laboratorium I SDP-1.1 460
2 Kantor pusat SDP-1.2 45
3 Lab. Algae SDP-1.4 22
4 Pompa Air Bersih SDP- ME 45
5 Pompa Hydran SDP- H 106
6 Penerangan Luar SDP- PL1 22
7 UPT- komputer SDP- K 100
8 Cadangan -
9 Cadangan -
10 Cadangan -
TOTAL DAYA 800
1. Laboratorium 1 ( SDP – 1.1 )
Dengan supply genset :
I n=230kVA
√3 × 380V=349.5 A
Pemilihan MCCB = NSX400N In = 400 A, Breaking capacity 50
kA.
Dengan supply PLN :
I n=460 kVA
√3 × 380V=698.9 A
Pemilihan MCCB = COMPACT NS800N In = 800 A, Breaking
capacity 50 kA.
2. Kantor Pusat (SDP – 1.2)
Dengan supply PLN :
I n=45 kVA
√3 × 380V=68.37 A
Pemilihan MCCB = EZC100F In = 80 A, Breaking capacity 30 kA.
3. Laboratorium Algae (SDP – 1.4)
Dengan supply PLN :
I n=22 kVA
√3 × 380V=33.42 A
Pemilihan MCCB = EZC100B In = 40 A, Breaking capacity 7.5 kA
4. Pompa Air Bersih (SDP - ME)
Dengan supply PLN :
I n=45 kVA
√3 × 380V=68.37 A
Pemilihan MCCB = EZC100F In = 80 A,Break capacity 30 kA.
5. Pompa Hydrant (SDP – H)
Dengan supply PLN atau Genset :
I n=106 kVA
√3 × 380V=161.05 A
Pemilihan MCCB = EZC250F In = 200 A, Breaking capacity 18
kA.
6. Penerangan Luar (SDP – PL1)
Dengan supply PLN :
I n=22 kVA
√3 × 380V=33.42 A
Pemilihan MCCB = EZC100B In = 40 A, Breaking capacity 7.5
kA.
7. UPT – Komputer (SDP – K)
Dengan supply PLN :
I n=100kVA
√3 × 380V=151.93 A
Pemilihan MCCB = EZC250F In = 160 A, Breaking capacity 18
kA.
8. Pemilihan MCCB
Spare=DayaTrafo1−Jumlahdaya terpasang LVMDP1
√3× 380 V
¿ 1250 kVA−800 kVA
√3× 380 V=683.7 A
Pemilihan MCCB = COMPACT NS800N In = 800 A, Breaking
capacity 50 kA
9. Pengaman LV Pada Transformator 1
Diketahui trafo daya 1250 KVA. Sehingga pengaman MCCB pada bagian
sekunder low voltage adalah :
Dengan supply PLN :
I n=1250 kVA
√3 × 380V=1899.17 A
ACB NW20H13F2AH In = 2000 A, Breaking Capacity 100 kA
BEBAN PADA TRANSFORMATOR 2
N
OGEDUNG
NAMA
PANEL
TOTAL
DAYA
TERPASANG
(kVA)
KETERANGAN
1 Laboratorium II SDP-1.5 460
2Perpustakaan
dan PertemuanSDP-1.7 380
3 Gues huose SDP-1.6 122
4 Kolam Algae SDP- 1.3 18
5 Penerangan Luar SDP- PL2 12
6 Cadangan -
7 Cadangan -
TOTAL DAYA 992
1. Laboratorium 2 ( SDP – 1.5 )
Dengan supply genset :
I n=230kVA
√3 × 380V=349.5 A
Pemilihan MCCB = NSX400N In = 400 A, Breaking capacity 50
kA.
Dengan supply PLN :
I n=460 kVA
√3 × 380V=698.9 A
Pemilihan MCCB = COMPACT NS800N In = 800 A, Breaking
capacity 50 kA.
2. Perpustakaan dan Pertemuan (SDP – 1.7)
Dengan supply PLN :
I n=380kVA
√3 × 380V=577.35 A
Pemilihan MCCB = COMPACT NSX630N In = 630 A, Breaking
capacity 50 kA.
3. Gues House (SDP – 1.6)
Dengan supply PLN atau Genset :
I n=122kVA
√3 × 380V=185.36 A
Pemilihan MCCB = EZC250F In = 200 A, Breaking capacity 18
kA.
4. Kolam Algae (SDP – 1.3)
Dengan supply PLN :
I n=18 kVA
√3 × 380V=27.34 A
Pemilihan MCCB = EZC100B In = 30 A, Break capacity 7.5 kA.
5. Penerangan Luar (SDP – PL2)
Dengan supply PLN atau Genset :
I n=12 kVA
√3 × 380V=18.23 A
Pemilihan MCCB = EZC100B In = 20 A, Breaking capacity 7.5
kA.
6. Spare
Spare=DayaTrafo2−Jumlahdaya terpasang LVMDP2
√3×380V
¿ 1250 kVA−992 kVA
√3× 380V=392 A
Pemilihan MCCB = NSX400N In = 400 A, Breaking capacity 50 kA.
7. Pengaman LV Pada Transformator 2
Diketahui trafo daya 1000 KVA. Sehingga pengaman MCCB pada bagian
sekunder low voltage adalah :
Dengan supply PLN :
I n=1250 kVA
√3 × 380V=1899.18 A
ACB NW20H13F2AH In = 2000 A, Breaking capacity 65 kA s/d
100 kA.
1.16.5 Perhitungan Daya Genset
Jumlah daya terpasang pada penggunaan genset pada trafo 1 dan 2.
Daya genset = (230+230+106+122) kVA = 688 kVA
I n=688 k VA
√3 × 380V=1045.307 A
Pemilihan MCCB = 3VT9512-6AC00 In = 1250 A
Pada penggunaan feeder cadangan menggunakan genset dengan daya 725 kVA
I n=725 k VA
√3 × 380V=1101.52 A
Pemilihan MCCB = 3VT9512-6AC00 In = 1250 A
1.16.6 Pemilihan Busbar
1.16.6.1 Pemilihan Busbar Pada LVMDP 1
Besar arus yang mengalir adalah sebesar 1899.17 A maka digunakan busbar
yang memiliki max rated current sebesar 2000 A. Rating arus dilebihkan sedikit.
Jika kurang, dapat menyebabkan busbar melengkung dan meleleh.
Pada LVMDP1 bagian spare feeder adalah satu buah busbar. Busbar tersebut
memiliki rating arus sebesar 400 A dengan jumlah outgoing 4 way.
1.16.6.2 Pemilihan Busbar Pada LVMDP 2
Busbar yang digunakan pada LMVDP2 adalah busbar dengan max rated current
800 A. Pada LVMPD2 arus yang mengalir pada busbar adalah sebesar 1899.17
A, maka adapun jumlah busbar yang digunakan adalah sebanyak 11 buah
(masing-masing line menggunakan 3 buah busbar dan 2 buah untuk keperluan
netral) yang dipasang paralel.
Pada LVMDP2 bagian spare feeder adalah satu buah busbar. Busbar tersebut
memiliki rating arus sebesar 400 A dengan jumlah outgoing 4 way
1.16.6.3 Pemilihan Busbar Pada ESDP
Pada bus bar di ESDP memiliki rating arus sebesar 1101.52 A, maka busbar yang
digunakan pada panel ESDP adalah 1600A pada katalog (TS Switchgear
LoadMaster In = 1600A, Alumunium BCL1600, Plate). Rating arus agak
dilebihkan guna persediaan daya agar tidak terlalu pas. Jika kurang, maka dapat
menyebabkan bus bar melengkung dan meleleh.
1.16.7 Trafo Instrumen
1.16.7.1 Perhitungan CT MVMDP Pada Trafo 1
Pemilihan Arus Primer
Trafo yang digunakan adalah dengan daya 1250 kVA, 20 kV/0.4 kV.
Pemilihan ratio CT adalah
I= 1250 kVA
√3 × 20 kV=36.08 A
Maka dipilih ratio CT pada sisi primer sebesar 40 A. Untuk arus
sekunder umumnya digunakan 5 A. Maka dipilih CT dengan ratio 40/5
A.
1.16.7.2 Perhitungan CT MVMDP Pada Trafo 2
Pemilihan Arus Primer
Trafo yang digunakan adalah dengan daya 1250 kVA, 20 kV/0.4 kV.
Pemilihan ratio CT adalah
I= 1250 kVA
√3 × 20 kV=36.08 A
Maka dipilih ratio CT pada sisi primer sebesar 40 A. Untuk arus
sekunder umumnya digunakan 5 A. Maka dipilih CT dengan ratio 40/5
A.
1.16.7.3 Perhitungan CT LVMDP Pada Trafo 1
Pemilihan Arus Primer
Trafo yang digunakan adalah dengan daya 1250 kVA, 20 kV/0.4 kV.
Pemilihan ratio CT adalah
I= 1250 kVA
√3 × 0.4 kV=1804.22 A
Maka dipilih ratio CT pada sisi primer sebesar 2000 A. Untuk arus
sekunder umumnya digunakan 5 A. Maka dipilih CT dengan ratio
2000/5 A.
1.16.7.4 Perhitungan CT LVMDP Pada Trafo 2
Pemilihan Arus Primer
Trafo yang digunakan adalah dengan daya 1250 kVA, 20 kV/0.4 kV.
Pemilihan ratio CT adalah
I= 1250 kVA
√3 × 0.4 kV=1804.22 A
Maka dipilih ratio CT pada sisi primer sebesar 2000 A. Untuk arus
sekunder umumnya digunakan 5 A. Maka dipilih CT dengan ratio
2000/5 A.
1.16.8 Alat Ukur
Instrumen ini adalah alat yang berfungsi menunjukkkan suatu besaran listrik
kepada pemakai. Kami pakai dapat berupa:
1. Frekuensi meter
Jenis : Elektronik
Tegangan Test : 20 KV
Ketelitian : + 0,3 %
Berat : + 0,4 Kg
Skala : 48…52 Hz
Tegangan : 220 V / 380 V
2. kWh meter
Tegangan referensi : 3 x 220/ 380 v, + 20 %, 50 Hz
Connectioon : 3 fasa 4 pole
Arus : 5 A
Ketelitian : 1.0
Eter konstan : 1600 imp/kwh
Arus star : 25 mA
3. Volt meter
jenis : moving iron
ketelitian : + 1,5 %
module : 96 x 96 mm
scala : 0-500 v
4. Ampere meter
jenis : Moving iron
ketelitian : + 1,5 %
module : 96 x 96 mm
1.16.9 Kabel Daya
Penentuan dan pemilihan jenis suatu penghantar dalam perancangan instalasi
listrik merupakan hal yang paling utama. Penentuan dan perhitungan jenis kabel
berdasarkan Peraturan Umum Instalasi Listrik (PUIL 2000) yang mana
Kemampuan Hantar Arus adalah 1.25 x In (A). Dalam pemilihan kabel
(penghantar), kita harus mengetahui beberapa syarat, yaitu:
1. Kemampuan hantar arus
2. Kondisi suhu
3. Susut tegangan
4. Sifat lingkungan kekuatan mekanis
1.16.9.1 Beban Pada Transformator 1
Dari Trafo ke LVMDP1
KHA = 1.25 x 1899.17 A = 2373.96 A
(2 x (NYKRGbY 4 x 400 mm2))
1. Laboratorium 1 (SDP – 1.1)
Supply PLN : 1.25 x 698.9 = 873.62 A
(NYKRGbY 4 x 400 mm2)
Supply Genset : 1.25 x 349.45 = 436.81 A
(NYHSY 4 x 95 mm2)
2. Kantor Pusat (SDP – 1.2)
Supply PLN : 1.25 x 68.37 = 85.46 A
(NYY 4 x 6 mm2)
3. Laboratorium Algae (SDP – 1.4)
Supply PLN : 1.25 x 33.42 = 41.77 A
(NYY 4 x 2.5 mm2)
4. Pompa Air Bersih (SDP – ME)
Supply PLN : 1.25 x 68.37 = 85.46 A
(NYY 4 x 6 mm2)
5. Pompa Hydran (SDP – H)
Supply PLN atau Genset : 1.25 x 161.05 = 201.31 A
(NYCY 4 x 25 mm2)
6. Penerangan Luar (SDP – PL1)
Supply PLN : 1.25 x 33.42 = 41.77 A
(NYY 4 x 2,5 mm2)
7. UPT – Komputer (SDP – K)
Supply PLN : 1.25 x 151.93 = 190 A
(NYCY 4 x 25 mm2)
8. Feeder Cadangan
Supply PLN : 1.25 x 683.7 = 854.62 A
(NYHSY 4 x 95 mm2)
1.16.9.2 Beban Pada Transformator 2
Dari Trafo ke LVMDP2
KHA = 1.25 x 1899.17 A = 2373.96 A
(2 x (NYKRGbY 4 x 500 mm2))
1. Laboratorium 2 (SDP – 1.5)
Supply PLN : 1.25 x 698.9 = 873.62 A
(NYKRGbY 4 x 400 mm2)
Supply Genset : 1.25 x 349.45 = 436.81 A
(NYHSY 4 x 95 mm2)
2. Perpustakaan dan Pertemuan (SDP – 1.7)
Supply PLN : 1.25 x 577.35 = 721.69 A
(NYKRGbY 4 x 240 mm2)
3. Guess House (SDP – 1.6)
Supply PLN atau Genset : 1.25 x 185.36 = 231.7 A
(NYCWY 4 x 35 mm2)
4. Kolam Algae (SDP – 1.3)
Supply PLN : 1.25 x 27.34 = 34.17 A
(NYY 4 x 1.5 mm2)
5. Penerangan Luar (SDP – PL2)
Supply PLN : 1.25 x 18.23 = 22.79 A
(NYY 4 x 1.5 mm2)
6. Feeder Cadangan
Supply PLN : 1.25 x 392 = 490 A
(NYKY 4 x 120 mm2)
1.16.9.3 Penggunaan Kabel Dari Genset Ke ESDP
KHA Genset-ESDP = 1.25 x 1101.52 A = 1376.9 A
(2 x ( NYKRGbY 4 x 300 mm2))
1.16.10 Baterai
Apabila listrik dari PLN mati, maka batere emergency ini akan melayani sebuah
gedung UPT computer secara penuh, sehingga total bebannya menjadi :
Gedung UPT computer = 200 kVA
I n=200 kVA
√3 × 0.4 kV=289 A
Baterai Emergency yang dipakai:
Daya = 200 kVA.
Input voltage = 380 to 415V
Output voltage = 380 to 415V
Output frequency = 50/60 Hz
Pada Trafo 1
I np=1250 kVA
√3 × 20 kV=36.08 A
Z t=5.5 %×20 kV
36.08 A=30.48 Ω
I hs=20 kVA30.48 Ω
=656.16 A
Pada Trafo 2
I np=1250 kVA
√3 × 20 kV=36.08 A
Z t=5.5 %×20 kV
36.08 A=30.48 Ω
I hs=20 kVA30.48 Ω
=656.16 A
1.17Rencana Keja dan Syarat-syarat (RKS)
BAB I
Pasal 1
Syarat umum
Pemberi tuga
Pemberi tugas adalah :
Bioteknologi LIPI Cibinong
Perencana adalah :
Consultant and Contractor Installation
Direksi pekerjaan
Adalah wakil pemberi tugas dalam perancangan. Sebagai direksi dalam
pelaksanaan pekerjaan adalah Drs. A Tatang selaku dosen Perancangan Listrik Semester
V Politeknik Negeri Jakarta
Pasal 2
Dokumen RKS
Isi dokumen RKS adalah ssebagai berikut :
1. Spesifikasi teknik;
2. Gambar rencana;
Pasal 3
Penjelasan Pekerjaan
Kepada peserta lelang diwajibkan melakukan peninjauan lapangan atas resiko dari
biaya sendiri untuk memperoleh segala keterangan yang diperlukan mengenai keadaan
lapangan tempat pekerjaan harus dilaksanakan dan persoalan lainnya yang bersangkutan
dengan pekerjaan yang akan dilaksanakan guna pengajuan penawaran.
Pada saat itu peserta lelang diberi kesempatan untuk mendapatkan keterangan atau
pedoman atau dasar petunjuk guna pelaksanaan. Penjelasan akan diberikan oleh panitia
lelang dan akan diberikan oleh panitia lelang dan minimal yang hadir dalam rapat
penjelasan ini diikuti oleh tiga peserta.
Apabila dianggap perlu akan diberikan penjelasan tambahan di luar ketentuan
jadwal rapat penjelasan di atas. Mengenai waktu dan tempatnya akan ditentukan dalam
rapat penjelasan.
BAB II
PENJELASAN UMUM
Proyek yang akan dilaksanakan berupa proyek Perancangan Gardu Distribusi 20
KV Bioteknologi Lipi Cibinong yang berlokasi Cibinong.
Sumber daya utama adalah sebesar 20 KV, dilayani oleh PLN. Sumber tersebut
akan masuk ke panel tegangan menengah (MVMDP), diteruskan ke panel distribusi
tegangan rendah (LVMDP), melalui transformator daya. Out going feeder dari LVMDP
berjumlah sebanyak 9 feeder yang dihubungkan langsung ke sub distribution panel
(SDP) di lokasi gedung yaitu SDP 1.1, SDP 1.2, SDP 1.3, SDP-ME, SDP-PL dan SDP-
C, sedangkan tiga feeder lagi digunakan sebagai cadangan (spare).
Persyaratan yang harus dipenuhi dalam merancang gardu distribusi 20 KV
Bioteknologi LIPI Cibinong pada proyek tersebut adalah sebagai berikut ini
Persyaratan perancangan
1. Bila listrik dari PLN mati (mengalami gangguan), dalam hal ini beban
“performance load” akan dilayani oleh diesel Emergency yang dioperasikan
secara otomatis dalam waktu maksimum 15 detik.
2. Beban “performance load” diatas yaitu gedung laboratorium setengah dari
kapasitas terpasang, gedung kantor pusat dan pompa air bersih dan hydran
dilayani secara penuh.
3. Khusus untuk gedung UPT komputer, bila listrik PLN mati (padam), maka
akan dilayani oleh “Battre Emergency” secara penuh.
4. Pada saat dilayani oleh diesel emergency, tiba-tiba sumber PLN hidup
kembali, bersamaan dengan itu “diesel mergency” akan mati secara otomatis
dan pelayanan beban akan dilayani kembali ileh PLN secara penuh.
BAB III
PERATURAN TEKNIS
Pasal 1
Ruang lingkup pekerjaan
Bioteknologi LIPI Cibinong menyerahkan pekerjaan borongan kepada kontraktor
seperti kontraktor menerima penyerahan pekerjaan tersebut dari Bioteknologi LIPI
Cibinong dan berjanji untuk melaksanakan pekerjaan kelistrikan. Dalam hal ini
melakukan perancangan Gardu Distribusi 20 KV Bioteknologi LIPI Cibinong.
Pekerjaan yang dimaksud pada ayat 1 di atas pada pokoknya adalah pekerjaan
perancangan gardu distribusi 20 KV Bioteknologi LIPI Cibinong. Pekerjaan perancangan
ini adalah seluruh perancangan sehingga diperoleh suatu instalasi yang lengkap dan baik,
setelah diuji dengan seksama dan siap untuk dipergunakan.
Pekerjaan listrik disini adalah :
Perancangan system gardu distribusi 20 KV Bioteknologi LIPI Cibinong, mulai
dari:
Perancangan MVMDP
Perancangan instalasi transformator daya
Perancangan LVMDP
Perancangan sumber daya cadangan dan AMF panel
Perancangan layout power house
Lingkup pekerjaan ini termasuk pengadaan semua material, peralatan tenaga kerja
dan lain-lain untuk pemasangan pengetesan, commisioning dan pemeliharaan yang
sempurna untuk seluruh instalasi seperti yang dipersyaratkan dalam buku ini dan seperti
ditunjukan dalam gambar-gambar perencanaan listrik. Dalam pekerjaan ini juga
termasuk pekerjaan-pekerjaan kecil lain yang tidak mungkin disebutkan secara terperinci
dalam buku ini tetapi dianggap perlu untuk keselamatan dan kesempurnaan fungsi dan
operasi sistem kontrol.
Item-item pekerjaan yang harus dilaksanakan adalah sebagai berikut :
Panel gardu distribusi, pekerjaan ini meliputi pekerjaan perpanelan gardu
distribusi dan seluruh komponen yang ada didalam panel tersebut yang
dibutuhkan untuk kesempurnaan sistem kontrol.
Instalasi trafo daya, pekerjaan ini meliputi seluruh instalasi listrik yang
digunakan untuk pendistribusian daya listrik dari sumber-submber daya listrik,
panel dan pusat-pusat beban serta peralatan-peralatan lain yang letaknya
terpisah untuk supplay daya listrik sesuai gambar perancangan.
Peralatan penunjang instalasi gardu distribusi, pekerjaan ini termasuk juntion
box, condduit, doos penyambungan, doos klem dan peralatan lain yang
dibutuhkan untuk sistem kontrol dan distribusi dayanya meskipun tidak
disebutkan dan digambarkan pada gambar perencanaan.
Penyambungan catu daya dari supply listrik sesuai dengan ketentuan yang
berlaku.
Sistem Distribusi Daya Listrik.
Ketentuan umum
1. Kabel yang digunakan untuk menghubungkan dari supply PLN ke pusat-pusat beban
digunakan kabel tegangan menegah NYY sampai ke panel distribusi.
2. Kabel-kabel listrik yang digunakan harus sesuai dengan standard PLN dan SII atau standard-
standard lain yang diakui pemerintah Indonesia serta mendapat rekomendasi dari LMK.
3. Data teknis.
Jenis kabel : NYY
Bahan konduktor : tembaga
Isolasi : PVC
Tegangan nominal : 4 kV
Ukuran kabel : sesuai dengan gambar perencanaan
4. Persyaratan pemasangan kabel:
Pemasangan kabel distribusi daya harus sesuai dengan peraturan PLN dan
PUIL atau peraturan-peraturan lain yang berlaku di negara Republik
Indonesia.
Kabel harus diatur dengan rapih dan terpasang dengan kokoh sehingga tidak
akan lepas atau rusak apabila terjadi gangguan-gangguan mekanis maupun
termal.
Setiap ujung kabel harus dilengkapi dengan sepatu kabel tipe press, ukuran
sesuai dengan diameter penampang kabel.
Penarikan kabel harus menggunakan peralatan-peralatan bantu, yang sesuai
dan tidak boleh melebihi strength dan stress maximum yang direkomendasikan
oleh pabrik pembuat.
Sebelum dilakukan penyambungan kabel daya, bagian ujung dan bagian awal
kabel harus dilindungi dengan “sealing and cable”, sehingga bagian konduktor
maupun bagian isolator tidak rusak.
Instalasi
Syarat Umum
a) Pada setiap perlengkapan listrik harus tercantum dengan jelas :
1. Nama pembuat dan merk dagang
2. Daya, tegangan, dan arus nominal
3. Data teknis lain
b) Perlengkapan listrik hanya boleh dipasang pada instalasi jika:
1. Memenuhi ketentuan dalam PUIL 2000
2. Mendapat izin atau pengesahan dari instalasi yang berwenang
c) Setiap perlengkapan listrik tidak boleh dibebani melebihi kemampuanya.
Syarat Mekanis
Perlengkapan listrik harus terpasang kokoh pada tempatnya sehingga tidak berubah
oleh gangguan mekanis.
Perlengkapan listrik harus dipasang rapi dengan cara yang baik dan tepat.
Perlengkapan listrik harus dipasang dan ditempatkan secara aman dan jika perlu harus
dilindungi agar tidak menimbulkan bahaya
Pelindung perlengkapan listrik harus kuat dan terpasang secara kokoh.
Semua sambungan atau hubungan harus dibuat sedemikian rupa sehingga tidak dapat
lepas atau kendur sendiri.
Syarat Listrik
Bagian yang dapat bergerak, tidak boleh bertegangan pada waktu sakelar dalam
keadaan terbuka atau tidak terhubung.
Tegangan nominal perlengkapan yang digunakan harus sesuai dengan tegangan
nominal rangkaian / sirkuit.
Seluruh bagian aktif perlengkapan atau instalasi listrik harus diamankan terhadap
bahaya sentuhan langsung.
Semua pengawatan harus dipasang sedemikian rupa sehingga bebas dari hubung
singkat (Short Circuit) dan hubung bumi.
Semua penghantar harus mempunyai KHA (Kemampuan Hantar Arus) sekurang-
kurangnya sama dengan arus yang akan melaluinya.
Syarat Khusus
Untuk pemutus arus harus mempunyai daya pemutus sekurang-kurangnya sama
dengan hasil perkalian tegangan nominal dan arus putus.
Bagian perlengkapan listrik yang pada waktu kerja normal mengeluarkan atau
menimbulkan bunga api, busur api atau logam leleh, harus diberi selungkup, kecuali
jika terpisah atau terisolasi dari bahan yang mudah menyala atau terbakar.
Semua pemutus daya harus mempunyai daya pemutus sekurang-kurangnya sama
dengan arus hubung singkat yang dapat terjadi ditempat pemutus daya.
Konstruksi panel kontrol
Panel harus terbuat dari plat baja, dengan rangka terbuat dari besi siku atau besi plat
yang dibentuk dan dicat dasar dengan meni tahan karat serta difinis dengan cat bakar
warna abu-abu. Dengan ketebalan plat baja :
Dinding : 1,6 mm
Pintu : 2,0 mm
Dalam panel harus disediakan sarana pendukung kabel yang diketanahkan
(grounding) serta busbar pentanahan, yang berfungsi untuk dudukan ujung kabel
pentanahan.
Pada bagian panel bagian sisi kiri dan sisi kanan panel harus diberikan sirip udara agar
udara dapat bersikulasi dengan baik di dalam panel dibagian dalamnya diberikan
pelindung agar panel tidak mudah kotor.
Panel dilengkapi tutup bagian dalam dan pintu yang dilengkapi dengan kunci. Pada
tutup bagian dalam terdapat kunci yang berfungsi sebagai saklar, dimana
pengoprasiannya hanya dilakukan oleh maintenence rieper.
Ukuran panel didalam gambar perancangan sifatnya tidak mengikat, dapat disesuaikan
dengan ukuran komponen dan peralatan penunjang yang dipilih serta standard pabrik
pembuat.
Pada pintu bagian dalam harus digambarkan diagram sistem instalasi panel tersebut
secara lengkap dan baik serta harus di cilaminasi.
Switchgear untuk proteksi peralatan distribusi harus menggunakan proteksi yang
dirancang untuk elemen–elemen distribusi.
Breaking capacity dan rating CB yang digunakan harus sebesar yang tercantum dalam
gambar perencanaan.
Untuk MCCB dan fuse 3 yang digunakan harus sebesar yang tercantum pada gambar
perencanaan.
Untuk pengaman lebur pada peralatan digunakan fuse type HRC yang besarnya
seperti yang tercantum pada gambar perencanaan.
Pasal 2
Syarat Pelaksanaan
Kontraktor pelaksana harus memiliki pas Perusahaan Listrik Negara (PLN) serta
surat-surat ijin dari instansi yang sesuai dengan peraturan pemerintah daerah setempat,
maupun surat ijin lain yang diminta oleh pengawas pelaksana maupun pengawas
pelaksana lapangan. Dalam pekerjaan pelaksanaan, pihak kontraktor harus memenuhi
ketentuan yang telah digariskan dalam gambar rencana, baik dalam segi ukuran, kualitas
bahan maupun kuantitasnya.
Sehubungan adanya pekerjaan ini pihak kontraktor pelaksana harus menghubungi
pihak PLN terlebih dahulu, untuk kelancaran pembangunan sampai pada hari penyerahan
pekerjaan, dengan hasil pengujian yang sangat memuaskan, dan layak untuk
dipergunakan.
Gambar-Gambar
Gambar Perancangan
Yang dimaksud dengan gambar perancangan adalah gambar-gambar yang menyertai
buku ini, gambar-gambar penjelasan dan segala gambar-gambar beserta
addendumnya.
Kontraktor harus segera mempelajari gambar-gambar perancangan dan secepatnya
melaporkan, kepada manajemen kostruksi apabila terdapat hal-hal yang dianggap
harus jelas, dalam waktu tidak kurang dari 3 (tiga) minggu setelah diadakan rapat
prapelaksana.
Gambar-gambar dalam perancangan ini tidak dimaksudkan untuk mencantumkan
semua detail konstruksi detail pemasangan terutama yang berhubungan dengan
peralatan yang akan disediakan/dipasang oleh kontraktor.
Walaupun demikian, kontraktor tetap harus tetap memasang peralatan tersebut sesuai
dengan praktek pelaksanaan terbaik yang memberikan hasil yang terbaik, dalam hal
ini kontraktor diharuskan membuat shop drawing yang terinci untuk menjelaskan hal
tersebut diatas.
Dalam hal ini keraguan yang ditimbulkan oleh kesalahan penggambaran dan/
ketidaksesuaian lain kontraktor harus mengajukan pertanyaaan untuk mendapat
penjelasan selambat-lambatnya 2 (dua) minggu sebelum masalah tersebut terlibat
dilapangan baik dalam arti pemasangan ataupun pemesanan barang.
Ukuran-ukuran pokok dan pembagiannya, seluruhnya telah dicantumkan pada gambar
perancangan dimana ukuran-ukuran tersebut merupakan ukuran-ukuran efektif.
Gambar kerja (shop drawing)
Yang dimaksud dengan gambar kerja adalah gambar-gambar yang dibuat oleh
kontraktor, pemasok barang atau pihak-pihak lain yang bertujuan menjelaskan cara
pemasangan maupun cara penyambungan dan lainnya pada saat pelaksanaan
pekerjaan sedang berlangsung.
Sebelum kontraktor melaksanakan pekerjaan, kontraktor wajib membuat gambar kerja
untuk memperjelas dan sebagai gambar untuk pelaksanaan dilapangan terdiri atas :
Gambar-gambar, seperti:
Gambar perancangan
Gambar layout ruang Gardu
Gambar layout ruang genset
Dan gambar-gambar lainnya
Detail-detail, seperti:
Detail panel.
Detail pemasangan panel.
Detail pemasangan peralatan.
Detail-detail lain yang diperlukan.
Gambar-gambar lain yang diperlukan sesuai dengan pekerjaan yang sedang
dikerjakan.
Gambar-gambar kerja dibuat dengan berpedoman pada gambar perancangan,
spesifikasi teknik serta disesuaikan dengan kondisi lapangan yang sebenarnya,
sehingga tidak terjadi kesalahan dilapangan.
Gambar-gambar dibuat sebanyak tiga rangkap dan diserahkan kepada manajemen
konstruksi untuk diperiksa dan disahkan.
Kontraktor diwajibkan mengamati dan mengikuti tatacara pelaksanaan sesuai yang
tertulis pada peraturan-peraturan tersebut dan disesuaikan dengan bahan, unit mesin
atau peralatan yang dipasang.
Jika terjadi kesimpang siuran dalam hal standar yang harus diikuti, Kontraktor harus
melapor pada manajemen kostruksi untuk mendapat kejelasan tentang hal tersebut.
Bila manajemen konstruksi tidak dapat mengambil keputusan maka pengambilan
keputusan akan diserahkan kepada instansi atau badan yang berwenang.
1.18Bill of Quantity (BQ)
NO URAIAN PEKERJAANSATUA
NVOLUM
EKETERANGA
N
I Pemasangan MVMDP
1
Pemasangan Kubikel Incoming :
a.Pemasangan Pengaman CB Buah 1
b.Penarikan Kabel dari Sumber PLN Set 1c.Pemasangan Breaking Capacitive Voltage
Buah 1
d.Pemasangan Earth Switch Buah 1
e.Pemasangan Disconnecting Switch Buah 1
f.Pemasangan Grounding Titik 2
2
Pemasangan Kubikel Outgoing :
a.Pemasangan Pengaman LBS Buah 2
b.Pemasangan Fuse Buah 2
c.Pemasangan Earth Switch Buah 2d.Pemasangan Breaking Capacitive Voltage
Buah 2
e.Penarikan Kabel dari Busbar ke Trafo Daya
Set 1
f.Pemasangan Grounding Titik 4
3
Pemasangan Kubikel Metering :
a.Pemasangan Fuse Buah 1
b.Pemasangan CT (Current Transformer) Buah 1
c.Pemasangan PT (Power Transformer) Set 1d.Pemasangan Alat Ukur (Ampere, Volt, kWh)
Set 1
e.Pemasangan Grounding Titik 1
4 Pemasangan Kabel MVMDP ke Trafo Set 1
II Pemasangan Instalasi Trafo
1 Penarikan Kabel dari Sumber PLN Set 1
2 Pemasangan Kabel Trafo ke MVMDP Set 1
3 Pemasangan Kabel Trafo ke LVMDP Set 1
III Pemasangan LVMDP
1 Pemasangan Kubikel LVMDP Set 1
2 Pemasangan Kabel Trafo ke LVMDP Set 1
3Penarikan Kabel dari Sumber PLN dan Genset
Set 1
4
Intalasi dan Penarikan Kabel :
a.Ged. Laboratorium1 Set 1
b.Ged. Laboratorium 2 Set 1
c.Ged. Perpustakaan dan Pertemuan Set 1
d.Ged. Kantor Pusat Administrasi Set 1
e.Ged. Lab. Algae dan Kolam Algae Set 1
f.Ged. Guess House Set 1
g.Gedung UPT-Komputer Set 1
h.Pompa Air Bersih Set 1
i.Pompa Hydran Set 1
j.Penerangan Luar Trafo 1 Set 1
k.Penerangan Luar Trafo 2 Set 1
VI Pemasangan ESDP
1 Penarikan Kabel ke ESDP Set 1
2 Pemasangan Kabel Genset ke ESDP Set 1
3Pemasangan Alat Ukur (Ampere, Volt, kWh)
Set 1
4 Pemasangan Fuse Buah 1
V Pemasangan AMF
1 Pemasangan Panel AMF Set 1
2 Penarikan Kabel dari Sumber PLN Set 1
3Penarikan Kabel Mechanical Interlock Motor
Set 1
4 Pemasangan Kabel ke Trafo 1 dan 2 Set 1
5 Pemasangan AMF Controller Buah 1
6 Pemasangan Diesel Combustion Engine Set 1
7 Pemasangan Baterai Buah 1
8 Pemasangan Motor Buah 4
9 Pemasangan Grounding Set 2
VI Pemasangan UPS
1 Penarikan Kabel ke Sumber PLN Set 1
2 Pemasangan Mechanical Interlock Set 1
3 Pembuatan Kontrol Automatis Buah 1
4 Penarikan Kabel ke UPT Komputer Buah 1
5Pemasangan Alat Ukur (Ampere, Volt, kWh)
Set 1
6 Pemasangan Fuse Buah 1
TOTAL
1.19Rancangan Anggaran Biaya
No.
URAIAN PEKERJAAN UNITVOLUM
E
HARGA SATUAN
(Rp)
JUMLAH HARGA
(Rp)KET
I Pemasangan MVMDP
1
Pemasangan Kubikel Incoming :
a.Pemasangan Pengaman CB Buah 1 21,210,000 21,210,000b.Penarikan Kabel dari Sumber PLN Meter 1 18,120,000 18,120,000c.Pemasangan Breaking Capacitive Voltage Buah 1 6,180,000 6,180,000d.Pemasangan Earth Switch Buah 1 7,680,000 7,680,000e.Pemasangan Disconnecting Switch Buah 1 6,930,000 6,930,000f.Pemasangan Grounding Titik 2 14,040,000 28,080,000
2
Pemasangan Kubikel Outgoing :
a.Pemasangan Pengaman LBS Buah 2 10,680,000 21,360,000b.Pemasangan Fuse Buah 2 6,135,000 12,270,000c.Pemasangan Earth Switch Buah 2 7,680,000 15,360,000d.Pemasangan Breaking Capacitive Voltage Buah 2 6,180,000 12,360,000e.Penarikan Kabel dari Busbar ke Trafo Daya
Meter 118,315,000 18,315,000
f.Pemasangan Grounding Titik 4 14,040,000 56,160,000
3
Pemasangan Kubikel Metering :
a.Pemasangan Fuse Buah 1 6,135,000 6,135,000b.Pemasangan CT (Current Transformer) Buah 1 10,417,500 10,417,500c.Pemasangan PT (Power Transformer) Meter 1 7,117,500 7,117,500d.Pemasangan Alat Ukur (Ampere, Volt, kWh)
Set 115,180,000 15,180,000
e.Pemasangan Grounding Titik 1 14,040,000 14,040,0004 Pemasangan Kabel MVMDP ke Trafo Meter 1 19,725,000 19,725,000II Pemasangan Instalasi Trafo
1 Penarikan Kabel dari Sumber PLN Meter 1 22,762,500 22,762,5002 Pemasangan Kabel Trafo ke MVMDP Meter 1 18,270,000 18,270,0003 Pemasangan Kabel Trafo ke LVMDP Meter 1 18,315,000 18,315,000
III Pemasangan LVMDP
1 Pemasangan Kubikel LVMDP Meter 1 22,762,500 22,762,5002 Pemasangan Kabel Trafo ke LVMDP Meter 1 18,315,000 18,315,000
3Penarikan Kabel dari Sumber PLN dan Genset
Meter 118,315,000 18,315,000
4
Intalasi dan Penarikan Kabel :
a.Ged. Laboratorium1 Meter 1 15,225,000 15,225,000b.Ged. Laboratorium 2 Meter 1 15,225,000 15,225,000c.Ged. Perpustakaan dan Pertemuan Meter 1 15,270,000 15,270,000d.Ged. Kantor Pusat Administrasi Meter 1 13,020,000 13,020,000
e.Ged. Lab. Algae dan Kolam Algae Meter 1 13,020,000 13,020,000f.Ged. Guess House Meter 1 9,225,000 9,225,000g.Gedung UPT-Komputer Meter 1 9,270,000 9,270,000h.Pompa Air Bersih Meter 1 9,225,000 9,225,000i.Pompa Hydran Meter 1 9,225,000 9,225,000j.Penerangan Luar Trafo 1 Meter 1 9,225,000 9,225,000k.Penerangan Luar Trafo 2 Meter 1 9,225,000 9,225,000
VI Pemasangan ESDP
1 Penarikan Kabel ke ESDP Meter 1 18,270,000 18,270,0002 Pemasangan Kabel Genset ke ESDP Meter 1 7,815,000 7,815,000
3Pemasangan Alat Ukur (Ampere, Volt, kWh)
Set 115,180,000 15,180,000
4 Pemasangan Fuse Buah 1 6,180,000 6,180,000V Pemasangan AMF
1 Pemasangan Panel AMF Set 1 16,762,500 16,762,5002 Penarikan Kabel dari Sumber PLN Meter 1 18,225,000 18,225,000
3Penarikan Kabel Mechanical Interlock Motor
Meter 118,300,000 18,300,000
4 Pemasangan Kabel ke Trafo 1 dan 2 Meter 1 8,085,000 8,085,0005 Pemasangan AMF Controller Buah 1 11,182,500 11,182,5006 Pemasangan Diesel Combustion Engine Set 1 12,585,000 12,585,0007 Pemasangan Baterai Buah 1 4,680,000 4,680,0008 Pemasangan Motor Buah 4 15,525,000 62,100,0009 Pemasangan Grounding Meter 2 13,980,000 27,960,000
VI Pemasangan UPS
1 Penarikan Kabel ke Sumber PLN Meter 1 13,020,000 13,020,0002 Pemasangan Mechanical Interlock Meter 1 7,920,000 7,920,0003 Pembuatan Kontrol Automatis Buah 1 11,235,000 11,235,0004 Penarikan Kabel ke UPT Komputer Buah 1 13,020,000 13,020,000
5Pemasangan Alat Ukur (Ampere, Volt, kWh)
Set 115,180,000 15,180,000
6 Pemasangan Fuse Buah 1 6,180,000 6,180,000
Total=836,415,000Pajak 10 %=83,641,500920,056,500Profit 20 %=184,011,300
1,104,067,800
1.20Analisa Harga Satuan
NAMA PERUSAHAAN : NAMA PROYEK : ALAMAT PROYEK:HAL
PRAMADEL ELECTRICAL PERANCANGAN GARDU DISTRIBUSI 20 KVBIOTEKNOLOGI LIPI CIBINONG
No
URAIAN PEKERJAAN
BAHAN dan ALAT UPAH
Biaya Upah + Bahan
(Rp)Unit
Harga Bahan /
Unit (Rp)
FOJml Biaya Bahan/unit
(Rp)
Waktu /
unit (jam)
Upah /
jam (Rp)
Upah/unit (Rp)
FO
Biaya Upah/unit
(Rp)
1 2
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12I Pemasangan MVMDP
1
Pemasangan Kubikel Incoming :
a.Pemasangan Pengaman CB Buah 14.000.000 1,5 21.000.000 4 35.000 140.000 1,5 210.000 21.210.000
b.Penarikan Kabel dari Sumber PLN Set 12.000.000 1,5 18.000.000 4 20.000 80.000 1,5 120.000 18.120.000
c.Pemasangan Breaking Capacitive Voltage Buah 4.000.000 1,5 6.000.000 4 30.000 120.000 1,5 180.000 6.180.000
d.Pemasangan Earth Switch Buah 5.000.000 1,5 7.500.000 4 30.000 120.000 1,5 180.000 7.680.000
e.Pemasangan Disconnecting Switch Buah 4.500.000 1,5 6.750.000 4 30.000 120.000 1,5 180.000 6.930.000
f.Pemasangan Grounding Titik 9.000.000 1,5 13.500.000 9 40.000 360.000 1,5 540.000 14.040.000
2
Pemasangan Kubikel Outgoing :
a.Pemasangan Pengaman LBS Buah 7.000.000 1,5 10.500.000 4 30.000 120.000 1,5 180.000 10.680.000
b.Pemasangan Fuse Buah 4.000.000 1,5 6.000.000 3 30.000 90.000 1,5 135.000 6.135.000
c.Pemasangan Earth Switch Buah 5.000.000 1,5 7.500.000 4 30.000 120.000 1,5 180.000 7.680.000
d.Pemasangan Breaking Capacitive Voltage Buah 4.000.000 1,5 6.000.000 4 30.000 120.000 1,5 180.000 6.180.000
e.Penarikan Kabel dari Busbar ke Trafo Daya Set 12.000.000 1,5 18.000.000 6 35.000 210.000 1,5 315.000 18.315.000
f.Pemasangan Grounding Titik 9.000.000 1,5 13.500.000 9 40.000 360.000 1,5 540.000 14.040.000
3
Pemasangan Kubikel Metering :
a.Pemasangan Fuse Buah 4.000.000 1,5 6.000.000 3 30.000 90.000 1,5 135.000 6.135.000
b.Pemasangan CT (Current Transformer) Buah 6.700.000 1,5 10.050.000 7 35.000 245.000 1,5 367.500 10.417.500
c.Pemasangan PT (Power Transformer) Set 4.500.000 1,5 6.750.000 7 35.000 245.000 1,5 367.500 7.117.500d.Pemasangan Alat Ukur (Ampere, Volt, kWh)
Set 10.000.000 1,5 15.000.000 4 30.000 120.000 1,5 180.000 15.180.000
e.Pemasangan Grounding Titik 9.000.000 1,5 13.500.000 9 40.000 360.000 1,5 540.000 14.040.000
4 Pemasangan Kabel MVMDP ke Trafo Set 13.000.000 1,5 19.500.000 5 30.000 150.000 1,5 225.000 19.725.000
II Pemasangan Instalasi Trafo
1 Penarikan Kabel dari Sumber PLN Set 15.000.000 1,5 22.500.000 5 35.000 175.000 1,5 262.500 22.762.500
2 Pemasangan Kabel Trafo ke MVMDP Set 12.000.000 1,5 18.000.000 6 30.000 180.000 1,5 270.000 18.270.000
3 Pemasangan Kabel Trafo ke LVMDP Set 12.000.000 1,5 18.000.000 7 30.000 210.000 1,5 315.000 18.315.000
III Pemasangan LVMDP
1 Pemasangan Kubikel LVMDP Set 15.000.000 1,5 22.500.000 5 35.000 175.000 1,5 262.500 22.762.500
2 Pemasangan Kabel Trafo ke LVMDP Set 12.000.000 1,5 18.000.000 7 30.000 210.000 1,5 315.000 18.315.000
3Penarikan Kabel dari Sumber PLN dan Genset
Set 12.000.000 1,5 18.000.000 6 35.000 210.000 1,5 315.000 18.315.000
4
Intalasi dan Penarikan Kabel :
a.Ged. Laboratorium1 Set 10.000.000 1,5 15.000.000 5 30.000 150.000 1,5 225.000 15.225.000
b.Ged. Laboratorium 2 Set 10.000.000 1,5 15.000.000 5 30.000 150.000 1,5 225.000 15.225.000
c.Ged. Perpustakaan dan Pertemuan Set 10.000.000 1,5 15.000.000 6 30.000 180.000 1,5 270.000 15.270.000
d.Ged. Kantor Pusat Administrasi Set 8.500.000 1,5 12.750.000 6 30.000 180.000 1,5 270.000 13.020.000
e.Ged. Lab. Algae dan Kolam Algae Set 8.500.000 1,5 12.750.000 6 30.000 180.000 1,5 270.000 13.020.000
f.Ged. Guess House Set 6.000.000 1,5 9.000.000 5 30.000 150.000 1,5 225.000 9.225.000
g.Gedung UPT-Komputer Set 6.000.000 1,5 9.000.000 6 30.000 180.000 1,5 270.000 9.270.000
h.Pompa Air Bersih Set 6.000.000 1,5 9.000.000 5 30.000 150.000 1,5 225.000 9.225.000
i.Pompa Hydran Set 6.000.000 1,5 9.000.000 5 30.000 150.000 1,5 225.000 9.225.000
j.Penerangan Luar Trafo 1 Set 6.000.000 1,5 9.000.000 5 30.000 150.000 1,5 225.000 9.225.000
k.Penerangan Luar Trafo 2 Set 6.000.000 1,5 9.000.000 5 30.000 150.000 1,5 225.000 9.225.000
IV Pemasangan ESDP
1 Penarikan Kabel ke ESDP Set 12.000.000 1,5 18.000.000 6 30.000 180.000 1,5 270.000 18.270.000
2 Pemasangan Kabel Genset ke ESDP Set 5.000.000 1,5 7.500.000 7 30.000 210.000 1,5 315.000 7.815.000
3 Pemasangan Alat Ukur (Ampere, Volt, kWh) Set 10.000.000 1,5 15.000.000 4 30.000 120.000 1,5 180.000 15.180.000
4 Pemasangan Fuse Buah 4.000.000 1,5 6.000.000 4 30.000 120.000 1,5 180.000 6.180.000
V Pemasangan AMF
1 Pemasangan Panel AMF Set 11.000.000 1,5 16.500.000 5 35.000 175.000 1,5 262.500 16.762.500
2 Penarikan Kabel dari Sumber PLN Set 12.000.000 1,5 18.000.000 5 30.000 150.000 1,5 225.000 18.225.000
3 Penarikan Kabel Mechanical Interlock Motor Set 12.000.000 1,5 18.000.000 5 40.000 200.000 1,5 300.000 18.300.000
4 Pemasangan Kabel ke Trafo 1 dan 2 Set 5.000.000 1,5 7.500.000 6 65.000 390.000 1,5 585.000 8.085.000
5 Pemasangan AMF Controller Buah 7.000.000 1,5 10.500.000 7 65.000 455.000 1,5 682.500 11.182.500
6 Pemasangan Diesel Combustion Engine Buah 8.000.000 1,5 12.000.000 6 65.000 390.000 1,5 585.000 12.585.000
7 Pemasangan Baterai Buah 3.000.000 1,5 4.500.000 4 30.000 120.000 1,5 180.000 4.680.000
8 Pemasangan Motor Buah 10.000.000 1,5 15.000.000 7 50.000 350.000 1,5 525.000 15.525.000
9 Pemasangan Grounding Set 9.000.000 1,5 13.500.000 8 40.000 320.000 1,5 480.000 13.980.000
VI Pemasangan UPS
1 Penarikan Kabel ke Sumber PLN Set 8.500.000 1,5 12.750.000 6 30.000 180.000 1,5 270.000 13.020.000
2 Pemasangan Mechanical Interlock Set 5.000.000 1,5 7.500.000 7 40.000 280.000 1,5 420.000 7.920.000
3 Pembuatan Kontrol Automatis Buah 7.000.000 1,5 10.500.000 7 70.000 490.000 1,5 735.000 11.235.000
4 Penarikan Kabel ke UPT Komputer Buah 8.500.000 1,5 12.750.000 6 30.000 180.000 1,5 270.000 13.020.000
5 Pemasangan Alat Ukur (Ampere, Volt, kWh) Set 10.000.000 1,5 15.000.000 4 30.000 120.000 1,5 180.000 15.180.000
6 Pemasangan Fuse Buah 4.000.000 1,5 6.000.000 4 30.000 120.000 1,5 180.000 6.180.000
1.21Network Planning
1.22Daftar Komponen
No
Daftar komponen Jumlah Keterangan
MVMDP Peralatan Incoming Cubicel
1
Disconnecting Switch
1 SocomecRated Voltage : 20-24 kVRated Current : 630 ARated withstand current : 25 kAPole Stand distance : 230 mm
2
Earthing Switch
1 SocomecRated Voltage : 20-24 kVRated Current : 630 ARated withstand current : 25 kA
3
Breaking Capacitive Voltage
2 TrafindoTerdiri dari 3 buah resin isolator24 kV + box lengkap socketRated Voltage : 20 kVFrequency : 50 Hz
Peralatan Matering4 Current Transformer (CT) 1
Rated primary current : 75 ARated secondary current : 5 A
Type : ARJP2/N2J
5
Potensial Transformer
1Rated primary voltage : 20 kVRated secondary voltage : 100 VType : VRC2/S1
6
Fuse HRC
1Transformer Rating : 400 kVARating Current : 10 AType fusarc
8
Ampere Meter
1
System : Moving IronMechanism : Strip core system with oil dampingInternal Consumption : 2,5 VAUpper Scala Value : 2 x the measuring rangeConnection : Direct ConnectionFrame Size : 96 x 96 mm
9
Volt Meter
1
System : Moving IronMechanism : Strip core system with oil dampingInternal Consumption : 2,5 VA
Upper Scala Value : 1.2 x the measuring range for../100V or 110Vwith trafo connected 100 V - secondaryFrame Size : 96 x 96 mm
Peralatan Outgoing Cubicel
10
LBS (Load Break Switch)
2 SocomecRated Current : 50 ARated Voltage : 24 kVType : ISARC- 2P
11
Earthing Switch
3 SocomecRated Voltage : 20-24 kVRated Current : 630 ARated withstand current : 25 kAPole Stand distance : 230 mm
12Capacitor Voltage Indicator
SocomecTerdiri dari 3 buah resin isolator
24 kV + box lengkap socketRated Voltage : 20 kVFrequency : 50 Hz
13
Fuse HRC
3 TrafindoTransformer Rating : 1250 kVARating Current : 40 AType fusarc
CB yang digunakan
14
MCCB 4 Pole
1 SchneiderType MCCB NSX400NRating Arus : 400 ABreaking Capacitiy : 50 kA
15
MCCB 4 Pole
3Merlin Gerin
Type MCCB COMPACT NS800NRating Arus : 800 ABreaking Capacitiy : 35 kA
16
MCCB 4 Pole
2Merlin Gerin
Type MCCB EZC100FRating Arus : 80 ABreaking Capacitiy : 50 kA
17
MCCB 4 Pole
4Merlin Gerin
Type MCCB EZC100BRating Arus : 40 ABreaking Capacitiy : 16 kA
18
MCCB 4 Pole
2Merlin Gerin
Type MCCB EZC250FRating Arus : 200 ABreaking Capacity : 18 kA
Transformator Yang Digunakan
19
Transformator
2CENTRAD
O
Kapasitas : 1250 kVAImpedansi : 5,5 %Rugi Besi = 2160 WattRugi Tembaga : 15000 WattBerat : 3200 kg
Emergency Supply
20
Gen - Set
1Mercedez
Benz
Kapasitas : 725 kVA / 50 Hz / 3~ / 4 KawatPutaran : 1500 rpmType : jv 164 400Pf = 0,8
21
UPS ( Baterai )
1 Toshiba
AC Input and output : Single Phase 230 VacCapasity : 8 KVAFrequency Range : 45 – 65 HzPower Factor : > 0.98Battery Rated Voltage : 252 VdcRated Output Current : 34,7 A
Kabel yang Digunakan
22Four Core N2XY – 0,6/1 kV, XLPE
200 mLow Voltage CableA = 240 mm2
23Three Core N2XSY 12/20 kV, XLPE
500 mMedium Voltage CableA = 35 mm2
24Four Core XLPE
3 RollLow Voltage Cable for SDP-1.1A = 6 mm2
25Four Core XLPE
2 RollLow Voltage Cable for SDP-1.2A = 6 mm2
26 Four Core XLPE2 RollLow Voltage Cable for SDP-1.4
A = 6 mm2
27 Four Core XLPE2 RollLow Voltage Cable for SDP-ME
A = 6 mm2
28 Four Core XLPE2 RollLow Voltage Cable for SDP-H
A = 6 mm2
29 Four Core XLPE2 RollLow Voltage Cable for SDP-PL1
A = 6 mm2
30 Four Core XLPE2 RollLow Voltage Cable for SDP-K
A = 6 mm2
31 Four Core XLPE2 RollLow Voltage Cable for SDP-1.5
A = 6 mm2
32 Four Core XLPE2 RollLow Voltage Cable for SDP-1.7
A = 6 mm2
33Four Core XLPE
2 RollLow Voltage Cable for SDP-1.6A = 6 mm2
34Four Core XLPE
2 RollLow Voltage Cable for SDP-1.3A = 6 mm2
35Four Core XLPE
2 RollLow Voltage Cable for SDP-PL2A = 6 mm2
LVMDP
36 Lampu tandaRated Voltage :380/220vFrequency : 50 HzMerahKuningHijau
37 Ampere MeterSystem : Moving IronClass : 1.5Mechanism : Strip core system with oil dampingInternal Consumption : 3 VAUpper Scala Value : 2 x the measuring rangeConnection : Direct Connection
38 Frame Size : 96 x 96 mmWeight : 0.25 kg
Volt MeterSystem : Moving IronClass : 1.5Mechanism : Strip core system with oil dampingInternal Consumption : 3 VA
39 Upper Scala Value : 1.2 x the measu -ring range … / 100 V or … / 110 VWith transformer connected 100 V -SecondaryFrame Size : 96 x 96 mmWeight : 0.25 kg
40 24 kV + box lengkap socketRated Voltage : 20 kVFrequency : 50 Hz
Earthing SwitchRated Voltage : 20-24 kVRated Current : 630 ARated withstand current : 25 kAPole Stand distance : 230 mm
41 AMF
BAB V
KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan
1. Perancangan Gardu Distribusi Bioteknologi LIPI Cibinong ini
menggunakan dua buah transformator daya dengan kapasitas daya
sebesar 20 kV.
2. Sumber utama yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan beban di
Bioteknologi LIPI Cibinong adalah PLN 20 kV dan sebagai sumber
cadangannya digunakan genset dengan kapasitas sebesar 800 kVA.
3. Pada perancangan proyek ini, PLC bertindak sebagai AMF yang
digunakan untuk mengatur kondisi dari kedua sumber listrik yang
digunakan.
4. Pada perancangan ini juga digunakan SCADA yang difungsikan
untuk memonitoring dan mengontrol keadaan seluruh sistem