1PENGETAHUAN & KETERAMPILANLIGHTNINGARRESTER PADA JARINGAN
TRANSMISI & DISTRIBUSI TENAGA LISTRIKLightning Arrester
Lightning ArresterO O Arrester dipasang harus sesuai denganArrester
dipasang harus sesuai dengan spesifikasi.spesifikasi. O O
Pemasangan arrester diprioritaskan pada saluranPemasangan arrester
diprioritaskan pada saluran utama sedemikian rupa sehingga sebaran
posisiutama sedemikian rupa sehingga sebaran posisi arrester
merata.arrester merata. O O Arrester harus dipasang vertikal dan
ditanahkanArrester harus dipasang vertikal dan ditanahkan melalui
pole. melalui pole.O Line atau distribution arresters berfungsi
sebagai pemotong tegangan lebih dan sekaligus sebagai alat proteksi
untuk mencegah flashover dan interupsi pelayanan daya. O Disarankan
untuk mengetanahkan surge arrester yang terpasang di saluran 20 kV
melalui konduktor daripada melalui tubuh pole, agar tegangan
proteksi arrester mendekati Udisch yang dispesifikasikan
fabrik.2Pemilihan dan Jarak Lindung ArresterUntuk tegangan Sistem
20 kVI. Pemilihan arrester1. Tegangan kerja arrester :UA= Tegangan
rms phasa ke phasa x 1.10 x koefisienpentanahanUA= 20 x 1.10 x 0.8
= 17.6 utk system yg ditanahkan langsungUA= 20 x 1.10 x 1 =22.2kV
utk system yg ditanahkan tidaklangsungLihat tablecharacteristics of
LA, ambil tegangan kerja arrester 24 kV2. Arus nominal : tegangan
system 20 kV < 70 kV, maka In= 5 kA, kelas heavy atau light
duty3. Tegangan percikanfrekuensi jala-jalaMenurut standard Inggris
(B.S) : Tegangan percikanfrekuensi jala-jala minimum= 1.6 x 20 = 32
kVMenurut standard IEC : Tegangan percikan frekuensi jala-jala
minimum = 1.5 x 20 = 30 kV (masih lebih kecil dariexisting LA 40 kV
Cooper)Pemilihan dan Jarak Lindung Arrester4. Tegangan kerja impuls
arresterlihat table 3 Maximum Impulse Sparkover Test Voltage untuk
kelas 5 kA, ULA= 75 kV (existing LA 39 kV, lebih baik)5. Tegangan
sisa arresterLihat table 4 Maximum Residula Voltage utk kelas 5 kA,
UR= 65 kV6. Arus pelepasan maksimum arresterLihat table point
III.6, utk kelas 5 kA : Imax= 65 kAII. Jarak lindung arresterBIL
trafo < 500 kVA UT= 125 kVdi/dt = 25 kA/ s (local) = 200 ohm
(rata-rata)maka :i= 10 kA Ua = 90 kV L = 1.05 mi=5 kA Ua= 75 kV L =
1.25 mL =(UT ULA).V/(2.dU/dt) = L = (125- 90).300)/(2.200.25) =
1.05 m3JARAK LINDUNGLIGHTNING ARRESTERL =(Ut Ua). v 2.(Z.di/dt)
LdalammeterUt,Uadalam kVdu/dt dalam kV/us = Z.di/dtGambar Jarak
Lindung Arrester4Gambar Jarak Lindung ArresterEksisting Eksisting
Trafo Trafo5Eksisting Kabel Tanah Eksisting Kabel TanahEksisting
LBS (Load Break Switch) Eksisting LBS (Load Break
Switch)6Rekomendasi 1. Perbaikan Sistem Grounding Rekomendasi 1.
Perbaikan Sistem GroundingRekomendasi Rekomendasi 2.2. Pemasangan
Pemasangan ArresterArrester pada pada UjungUjung Kabel Kabel Tanah
Tanah7Rekomendasi 3. Pemasangan Kawat Tanah Rekomendasi 3.
Pemasangan Kawat TanahRekomendasi 4. Pemasangan Arrester pada LBS
Rekomendasi 4. Pemasangan Arrester pada LBS8Rekomendasi 5.
Pemasangan Arrester pada Tiang Trafo Rekomendasi 5. Pemasangan
Arrester pada Tiang TrafoLightning ArresterdenganLightning Event
Counter(LEC)dengan Arrester Base di Isolasi dari
Struktur9Rekomendasi 6 Pemasangan Arrester Pada Tiang Akhir
Rekomendasi 6 Pemasangan Arrester Pada Tiang Akhir10GI CEMPAKA LA
LINE CEMPAKA ASAM-ASAM11GI CEMPAKA COUNTER LAGANGGUAN PETIR
PADATRANSMISI12Pelaksanaan Pekerjaan penggantian dan penambahan
Isolator Suspention di Tower 142Tanggal15 Juni 2002Pelaksanaan
penggantian & penambahanIsolator Tower 130 L1 & 2 (20
piring)Tanggal 25 & 26 Juni 200213Pelaksanaan penggantian &
penambahan Isolator Tower 75line 2 phasa T (2 piring) Tanggal 29
Juni 2002Sebelum penggantianSesudah penggantianPelaksanaan
pekerjaanPemeliharaan ROW dimulai dari tahun 200214Lightning
ArresterAt Substation & Overhead Line15Extended MastCollection
Volume Terminal, Coverage Area & Detail161718Stroke Flash
Density AnalysisLAPI ITBLAPI ITBLAPI ITB --- PT.CALTEX PACIFIC
INDONESIA PT.CALTEX PACIFIC INDONESIA PT.CALTEX PACIFIC
INDONESIAStrokes Flash Density AnalysisStroke Type : All Location :
PT. CPI Position :1.1259 N, 101.2992EDate: January 1, 2002 Oktober
31, 2002 Window: (200 x 200) km2Peta VISLAPI ITBLAPI ITBLAPI ITB
--- PT.CALTEX PACIFIC INDONESIA PT.CALTEX PACIFIC INDONESIA
PT.CALTEX PACIFIC INDONESIA19Conventional &
InnovationImprovementLAPI ITBLAPI ITBLAPI ITB --- PT.CALTEX PACIFIC
INDONESIA PT.CALTEX PACIFIC INDONESIA PT.CALTEX PACIFIC
INDONESIAImprovementConventional1. InsulatorLength of Insulator
String Higher CFOGrounding System Reduced Re(Steel Pole +
Foundation ok)Lightning Arrester (L.A) Phase Arrester Transform
ArresterReduced Transient O.V on the insulator1. Overhead Ground
Wire Improved Shield AngleConventional1. InsulatorLength of
Insulator String Higher CFOGrounding System Reduced Re(Steel Pole +
Foundation ok)Lightning Arrester (L.A) Phase Arrester Transform
ArresterReduced Transient O.V on the insulator1. Overhead Ground
Wire Improved Shield AngleInnovation1. Extended Tower + Counter
(ETC) L ; Installed LEC; Selected tower; bigger coverage (ESE)2.
Free Standing Mast (FSM) No reading of L, Z, R(no BFO & SF)
only for 13.8 kV3. LA + Shielded Ground Lead Low L; U arrst
Counter; Life time of LA at feederInnovation1. Extended Tower +
Counter (ETC) L ; Installed LEC; Selected tower; bigger coverage
(ESE)2. Free Standing Mast (FSM) No reading of L, Z, R(no BFO &
SF) only for 13.8 kV3. LA + Shielded Ground Lead Low L; U arrst
Counter; Life time of LA at feederLAPI ITBLAPI ITBLAPI ITB ---
PT.CALTEX PACIFIC INDONESIA PT.CALTEX PACIFIC INDONESIA PT.CALTEX
PACIFIC INDONESIA20Free Standing MastEarly Streamer Emission Air
TerminalEarly Streamer Emission Air Terminal (ESE) (ESE)Double
Shielded Conductor + Counter Double Shielded Conductor +
CounterEnhancement Grounding System Enhancement Grounding
SystemLAPI ITBLAPI ITBLAPI ITB --- PT.CALTEX PACIFIC INDONESIA
PT.CALTEX PACIFIC INDONESIA PT.CALTEX PACIFIC INDONESIAExtended
PoleExtended Pole for 13.8kV System Extended Pole for 13.8kV
SystemExtended Pole for 115kV System Extended Pole for 115kV
SystemLAPI ITBLAPI ITBLAPI ITB --- PT.CALTEX PACIFIC INDONESIA
PT.CALTEX PACIFIC INDONESIA PT.CALTEX PACIFIC INDONESIA21Pilot
project-BangkoPeta Gangguan Peta GangguanBangko recommendationFree
Standing Mast Free Standing Mast-^^ -^^-^^ -^^`+^ `+^ e+- ee+ `V+ U
. O: O: O: O: O^``+ V1+ee V1+ee + ` e + `4e^`e + .O. V .O^``. V
22Extended Pole contd-^^ -^^-^^ -^^`+^ `+ 4e^: O: O: O: O^``+ V1+ee
V1+ee + `e + `4e^e + ^``. V Bangko recommendationFree Standing Mast
on Bangko Feeder 1 Free Standing Mast on Bangko Feeder 1..l .: .
_ll_:.: .l l._..: .: W.lW._W:_W : :W: : W.__. _ ...:l __W._ l: _ _
:l:W..:W:_. .l.l :lW......_.: l... . _ : l . _W l `e __.____ _::
W:.._:l......_.: ....l.W.._ l : _ ._ : _ ._ .: . . .. . l .. lW_.
`e.W__...l ._ ._.: l . _ lW. .._. .. _ _ _l _._ __ : l : : l l.l___
_:: llll ::_. . ._W.l.W._.: W_ :W..._.:W____: : ::_.
:W._:W..l:_..W.__Wl ..l.:.._. l_ ::: W . . .. .. lW: l_ . ._ l : ..
.. . ._ __W...:.l.. ._ ._l.W.W..l .. .W._ : W._.:.._. ....: l _ :l
Wl 1 1: : : . : : l:.W.W.:W l: :: :.. l__W 1 1llll: ___l_:_._W. ll_
l._.: _ . :_W.:. .._.. . l : W:l_W__ _ _. __W:l. ... _ _ _.Wl :W. l
: : ll.W._. +e+ e+ >`>_W. _ : l _ .lW.l ::: Wl._. _ . _ _ : l
....._W_ 11: : l : :W: :lW l _: W.:W_:l.: . . ._ ... .___
_:.__W._Wll. _ : l l .WWl . _Wl _ _W.. l:: _: WlW. __ _. __W __:l
.W::. _ : l . . : ..._.: .l.._l:____ : :.:_. __ W: _W.W.l_W _ : :
:l : : : : _ : : l .. . . . . ._. .l .:..: W._.W._: _:W... _W..11
W..:: .: . :: e+ >`> +e+_ _:_l_: :_._ ...: . : _l1 1 W.. Wl
.. W.. .: .l.._. . _W. ....l _ . .11 :W.. : Wl . _.
_:_W.___:_l____.l .:lW._: ._ . . .. . ..l _ . : ..:.l.. ._ ._W_ ._l
:._: . _.._W.....__W _ l_W :..... ._._:. :_ :l......_ ._ :l..l.:_
... .. ._ l : . . ._ . ..:._._.__:l . _ _. . l : _ . .l ._ .: .. .
...:l......_..:.l..._:l._:l:W.: l........l . : _:.: _._e` e+^ :l_
_: l__W _ : :Wl:W..: : l .l..:._....._W.l:l.__:l _lW.l_W .. _. __ l
_.._W : W__. .:: .. ..W : _ ._..:.l . ___:_W._W._l _:W l:. ..e1+`
-`- `- e`e+e_ _. ^ V ^..l: .__ __l _: _ _ _. _ ___ l::l_ :l::.:::
:: :l::ll.lll_ll:llll. l23PARAMETER SALURANTIANGTiang tunggal :
Impedansi Surja 234.88 Induktansi O.75H/mTiang tunggal : Impedansi
Surja 149.8 Induktansi O.5H/mPARAMETER SALURAN
(contd)ISOLATORCritical Flashover (CFO) Isolator :Pin = 90 kV,
Suspen = 200 kVPopulasi Isolator pd Tiang :Tiang Tunggal : pin
70.08%, suspen 29.92%Tiang Ganda : pin 35.71%, suspen
64.29%24PARAMETER SALURAN (contd)LIGHTNING ARRESTERNormal Duty
Distribution ClassSpan : 4.37HASIL & PEMBAHASAN (contd)KAWAT
TANAH :Keberadaan kawat tanah untuk sambaran langsung : dengan
angka kegagalan perisaian kecil dan sudut lindung 30 >>
sangat baikKeberadaan kawat tanah untuk sambaran tidak langsung :
mereduksi FOR induksi 50%-30% >> baik25HASIL & PEMBAHASAN
(contd)PERBAIKAN INOVASI :memasang Free Standing Mast dengan
komponen sbbTerminal Udara : DynaspherePenghantar : Double Shielded
WirePentanahan : Rod (batang)Pemasangan FSM dekat tiang-tiang
dengan peralatan saja (23%), dapat menurunkan FOR sambaran langsung
76%KESIMPULANData petir lokal yang penting untuk perhitungan adalah
arus puncak 50% = 60 kA, kecuraman 50% = 30 kA/s, Ng = 10
sambaran/km2/thn. Data ini lebih menunjukkan karakteristik lokal,
berbeda dengan nilai-nilai standar.Gangguan terburuk karena petir
yang mungkin terjadi : 32.6 gangguan/tahun26KESIMPULAN (contd)Dari
perhitungan impedansi pentanahan batang diperoleh panjang optimal
batang adalah 10 s/d 15mMemperbaiki performa petir saluran udara
dapat dilakukan secara konvensional (LA, CFO, grounding, kawat
tanah) dan inovasi (proteksi eksternal)Rekomendasi2713.8 kV
linesNo.Item Penyebab Analisa Peralatan
Rekomendasi1.InsulatorDirect StrikeIndirect Strike(Induksi)Simulasi
EMTP dan PerhitunganSuspensi CFO250 kVPIN CFO 90kVGanti Installed
L.A2.GroundingDirect StrikeInduksiPerhitungan Kondisi TanahSteel
Pipe +FoundationPerbaikan +Tambah ROD3.Lightning ArresterDirect
StrikeS F/TWBack FlashOver (BFO)PerhitunganGap &
GaplessMOVTegangan KerjaPasang dgn SpantertentuLead SDC + Counter
pada feeder4.OHGWSFInduksiElectrogeometriOHGW Pada lokasi sudut
lindung duduk115 kV linesNo.Item Penyebab Analisa Peralatan1.
Insulator CFOSambaran Langsug ke kawat phasa & kawat
tanahGelombang berjalanSuspensi CFO250 kV2. OHGWPerlindungan kawat
tanah (Sudut lindung)Sambaran LangsungElectrogeometri
ConceptsSingle OHGWDouble OHGW3. Grounding System( Steel
Pole)Direct StrikeS F/TWBack FlashOver (BFO)Kondisi tanah dg EMTP
(ohm.m); R (ohm)Z (ohm)Grouding RodGrounding Pole4.
L.ASFInduksiTegangan PotongTegangan SisaJarak LindungL.A
MOVGapless28Pemilihan dan Jarak Lindung ArresterProteksi Saluran
Udara Tegangan Ekstra Tinggi 500 kV Terhadap Sambaran Petir29SUTET
500 kV JAWA BALIFLASH DENSITY JAWA TIMUR3031SUTET PAITON-GRATITOWER
no. 10332TOWER no. 103Insulators DeteriorationSGLNG BDSLN 1 tower
10 SGLNG BDSLN 2 tower 2133Insulators DeteriorationParticles such
as dust, fungi at insulators may decrease the insulators dielectric
strength.Data Petir pada Koridor 5Jalur Transmisi SUTET 500 kV
Paiton-Kediri PT PLN (persero) P3B RegionJawa Timur dan
Bali-20.25-19.25-18.25-17.25-16.25-15.25-14.25-13.25-12.25-11.25-10.25-45.8
-44.8 -43.8 -42.8 -41.8 -40.8 -39.8 -38.8 -37.8 -36.8 -35.8T 101T
126Window 10 x 10 kmKoridor 1 kmPetir Tahun 1999-200034Observasi
LapanganData Observasi LapanganMenara 10335Data Observasi
LapanganLEC dan Pita MagneticData Observasi LapanganKondisi CVT
pada menara 103 setelah disambar petir pada tgl 12 Februari
200736Arus puncak yang mengenai menara adalah 26 kA Data Observasi
LapanganSeverity indexJalur Transmisi SUTET 500 kV Paiton-Kediri PT
PLN (persero) P3B RegionJawa Timur dan Bali
-20-19-18-17-16-15-14-13-12-11-10-171.5 -170.5 -169.5 -168.5 -167.5
-166.5 -165.5 -164.5 -163.5 -162.5 -161.5Window 10 x 10 kmKoridor 1
kmPetir Tahun 1999-2000T 493T 472GITET KEDIRI37Rangking Menara
SUTET 500 kV Paiton-Kediri Berdasarkan Severity
IndexNoNomorSeverity Index MenaraAlthIFREQ(Ti)IAMPISEV
19774.777.6254.273.1113.27 210178.677.6254.073.1112.64
32380.180.6254.103.0712.58 49870.574.6253.943.1112.24
5250123.386.6253.923.0912.14 610375.671.6253.753.1111.68
7324207.977.6253.723.1111.55 810271.477.6253.693.1111.45
910475.368.6253.753.0311.36 102275.371.6253.483.1110.83
1145519283.6253.483.1010.78 12248777.6253.373.0810.40
13249127.286.6253.323.0910.28 1445420480.6253.203.109.93
1547793.374.6253.173.119.87 16443A23771.6253.153.119.79
17353138.671.6253.143.119.76 18471112.580.6253.133.109.69
19325196.274.6253.103.119.63 20446230.774.6253.073.119.53
2123585.574.6253.073.099.50 22447227.774.6253.033.119.41
23245129.980.6253.023.109.38 24248128.780.6253.013.109.33
2523480.474.6253.013.099.30 SUTET 500 kV PAITON-GRATI38Data
Isolator Pecah Dibandingkan Dengan Angka Severity
IndexNoNomorSeverityIsolator MenaraIndexPecah 19713.50825
210112.87027 32312.7939 49812.4616 525012.3427 610311.89517
732411.7534 810211.65826 910411.5773 102211.03114 1145510.9670
122410.5834 1324910.4532 1445410.1031 1547710.0471 16443A9.9755
173539.9371 184719.8654 193259.8092 204469.7052 212359.6690
224479.5841 232459.5450 242489.4970 252349.4660 PENGHARGAAN(You
were born not to win..But to be a winner, you must PLAN to win, and
expect to win..) 3977Terimakasih. Dr. Reynaldo ZoroPower
Engineering Research GroupSchool of Electrical and Informatics
EngineeringInstitute Technology of BandungGedung Kerjasama PLN
ITBJl. Ganesha 10 Bandung 40132Telp./Fax : 022 2500995E-mail :
[email protected]@gmail.com
