36
KOORDINASI ISOLASI Nama kelompok: Elfrida Dwi Utami Fajar Aji Nugroho M.Dini Setyadi Kelas : 4J

koordinasi isolasi

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Koordinasi isolasi dinyatakan dalam bentuk langkah-langkah yang diambil untuk menghindarkan kerusakan terhadap alat-alat listrik karena tegangan lebih dan membatasi lompatan (yang tak dapat dihindarkan karena alasan-alasan ekonomis)sehingga tak menimbulkan kerusakan. Koordinasi isolasi mempunyai dua tujuan : Perlindungan terhadap peralatan dan Penghematan (ekonomi) Prinsip dan Pengertian Dasar Rasionalisasi dari pada daya isolasi suatu sistim dan implementasi dari pada koordinasi isolasi menyangkut prinsip-prinsip tertentu yang didalam praktek berupa aturan-aturan sebagai berikut : Arester petir (lightning arrester) dipakai sebagai alat pelindung pokok Tegangan sistim mempunyai tiga harga : Tegangan nominal, Tegangan dasar (rated) Tegangan maksimum Ada dua macam sistim : yang netralnya diisolasikan (isolated neutral system) dan yang dibumikan secara efektif Tegangan dasar (rating) yang dipakai pada arrester adalah tegangan maksimum frekuensi rendah (50 c/s) dimana arrester tersebut bekerja dengan baik. Dalam penentuan isolasi trafo, dipakai isolasi yang dikurangi (reduced insulation), yaitu tingkat isolasi yang lebih rendah dari apa yang telah ditetapkan dalam standar Dua unsur utama koordinasi isolasi yang penting ialah karakteristik volt-waktu dari isolasi yang harus dilindungi dan karakteristik pelindung dari arester Karakteristik Alat Pelindung Alat pelindung berfungsi melindungi peralatan tenaga listrik dengan cara membatasi surja (surge) tegangan lebih yang datang dan mengalirkannya ke tanah. 7.4.2 Karakteristik Alat Pelindung Sederhana Sela batang adalah alat pelindung yang paling sederhana. Sela ini diadakan oleh dua buah batang logam yang mempunyai penampang tertentu (biasanya persegi), yang satu dihubungkan dengan kawat transmisi, satunya dihubungkan dengan tanah. Oleh karena jarak suatu sela berkorespondensi dengan suatu tegangan percikan untuk suatu bentuk gelombang tegangan tertentu, maka untuk beberapa macam karakteristik isolasi alat ini dapat dipakai sebagai pelindung. Keuntungan dari sela batang ialah bentuknya yang sederhana, mudah dibuat dan kuat (rugged). Kekurangannya ialah bahwa sekali tejadi percikan karena tegangan lebih, api (arc) timbul terus meskipun tegangan lebihnya sudah tidak ada. Prinsip Kerja Arester Alat pelindung yang paling sempurna adalah arester (lightning arrester, kadang-kadang juga disebut surge diverter). Pada pokoknya arester ini terdiri dari dua unsur sela api (spark gap) dan tahanan tak linear atau tahanan kran (valve resistor). Sebenarnya srester terdiri dari tiga unsur sela api, tahanan kran atau tahanan katup, dan sistim pengaturan atau pembagian tegangan (grading system).

Citation preview

Page 1: koordinasi isolasi

KOORDINASI ISOLASI

Nama kelompok: • Elfrida Dwi Utami• Fajar Aji Nugroho• M.Dini Setyadi

Kelas : 4J

Page 2: koordinasi isolasi

7.1 Pengantar

Koordinasi isolasi dinyatakan dalam bentuk langkah-langkah yang diambil untuk menghindarkan kerusakan terhadap alat-alat listrik karena tegangan lebih dan membatasi lompatan (yang tak dapat dihindarkan karena alasan-alasan ekonomis)sehingga tak menimbulkan kerusakan.

Koordinasi isolasi mempunyai dua tujuan :

• Perlindungan terhadap peralatan dan• Penghematan (ekonomi)

Page 3: koordinasi isolasi

7.2 Sejarah Perkembangan

Dalam masa 30 tahun sesudah itu dilakukan penyelidikan dan riset yang menghasilkan :• Penemuan sifat petir pada transmisi dan karakteristiknya pada waktu mendekati gardu• Penentuan daya isolasi peralatan, bukan saja daya yang berisolasikan udara, misalnya

isolator dan bushing, tetapi juga peralatan yang lebih sulit dan mahal, seperti trafo, bushing istimewa

• Penentuan tegangan impuls standar dan cara pengujian trafo untuk menentukan daya impulsnya

• Karakteristik alat-alat pelindung terutama arester; dari hasi;-hasil pengujian di lapangan surja arus petir (besar dan kecepatan naiknya) ditetapkan

• Dengan ditetapkannya gelombang impuls standar dan dengan diketemukannya osilograp maka didapatkan data lain yang diperlukan guna memecahkan persoalan koordinasi isolasi

• Penentuan tingkat isolasi impuls dasar (Basic Impulse Insulation Level, disingkat BIL) yang didefinisikan sebagai “tingkat-tingkat patokan (reference levels) dinyatakan dalam tegangan puncak impuls dengan gelombang standar

Page 4: koordinasi isolasi

7.3 Prinsip dan Pengertian Dasar

Rasionalisasi dari pada daya isolasi suatu sistim dan implementasi dari pada koordinasi isolasi menyangkut prinsip-prinsip tertentu yang didalam praktek berupa aturan-aturan sebagai berikut :•Arester petir (lightning arrester) dipakai sebagai alat pelindung pokok•Tegangan sistim mempunyai tiga harga :

Tegangan nominal,Tegangan dasar (rated) Tegangan maksimum

•Ada dua macam sistim : yang netralnya diisolasikan (isolated neutral system) dan yang dibumikan secara efektif•Tegangan dasar (rating) yang dipakai pada arrester adalah tegangan maksimum frekuensi rendah (50 c/s) dimana arrester tersebut bekerja dengan baik.•Dalam penentuan isolasi trafo, dipakai isolasi yang dikurangi (reduced insulation), yaitu tingkat isolasi yang lebih rendah dari apa yang telah ditetapkan dalam standar•Dua unsur utama koordinasi isolasi yang penting ialah karakteristik volt-waktu dari isolasi yang harus dilindungi dan karakteristik pelindung dari arester

Page 5: koordinasi isolasi

7.4 Karakteristik Alat Pelindung

7.4.1 PengantarAlat pelindung berfungsi melindungi peralatan tenaga listrik dengan

cara membatasi surja (surge) tegangan lebih yang datang dan mengalirkannya ke tanah. 7.4.2 Karakteristik Alat Pelindung Sederhana

Sela batang adalah alat pelindung yang paling sederhana. Sela ini diadakan oleh dua buah batang logam yang mempunyai penampang tertentu (biasanya persegi), yang satu dihubungkan dengan kawat transmisi, satunya dihubungkan dengan tanah. Oleh karena jarak suatu sela berkorespondensi dengan suatu tegangan percikan untuk suatu bentuk gelombang tegangan tertentu, maka untuk beberapa macam karakteristik isolasi alat ini dapat dipakai sebagai pelindung. Keuntungan dari sela batang ialah bentuknya yang sederhana, mudah dibuat dan kuat (rugged). Kekurangannya ialah bahwa sekali tejadi percikan karena tegangan lebih, api (arc) timbul terus meskipun tegangan lebihnya sudah tidak ada.

Page 6: koordinasi isolasi

7.4.3 Prinsip Kerja AresterAlat pelindung yang paling sempurna adalah arester (lightning arrester, kadang-

kadang juga disebut surge diverter). Pada pokoknya arester ini terdiri dari dua unsur sela api (spark gap) dan tahanan tak linear atau tahanan kran (valve resistor). Sebenarnya srester terdiri dari tiga unsur sela api, tahanan kran atau tahanan katup, dan sistim pengaturan atau pembagian tegangan (grading system).

7.4.4 Karakteristik AresterPerlu diketahui karakteristik arester sebagai berikut :

•Ia mempunyai tegangan dasar (rated) 50 c/s yang tidak boleh dilampaui•Ia mempunyai karakteristik yang dibatasi oleh tegangan (voltage limiting) bila dilalui oleh berbagai macam arus petir•Ia mempunyai batas termis

Karakteristik pembatas tegangan impuls dari arester adalah harga yang dapat ditahannya pada terminalnya bila menyalurkan arus tertentu; harga ini berubah dengan besarnya arus. Supaya tekanan (stresses) pada isolasi dapat dibuat serendah mungkin, suatu sistim perlindungan tegangan lebih perlu memenuhi persyaratan sebagai berikut :•Dapat melepas tegangan lebih ke tanah tanpa menyebabkan hubung singkat ketanah (saturated ground fault)•Dapat memutuskan arus susulan•Mempunyai tingkat perlindungan (protection level) yang rendah, artinya tegangan percikan sela dan tegangan pelepasannya rendah

Page 7: koordinasi isolasi
Page 8: koordinasi isolasi

7.5 Karakteristik Isolasi1. Lengkung Volt Waktu (volt time curve)

Surja pada kawat transmisi dapat menyerupai lengkung A pada gbr.7.10 bila ia sampai pada suatu gardu. Tergantung pada besarnya surja yang datang, maka ia dapat datang kepada gardu sebagai gelombang yang curam terpotong pada mukanya (lengkung B), atau sebagai gelombang curam yang terpotong kira-kira 3 us pada ekornya (lengkung C), atau ia dapat datang berbentuk gelomabang penuh (lengkung D). Lengkung E, yang didapat dengan menghubungkan ketiga puncak dari ketiga gelombang diatas, merupakan karakteristik volt waktu dari isolasi yang harus menahan bermacam-macam gelombang tegangan yang datang pada gardu. Lengkung ini juga melalui titik-titik lompatan api pada puncak (lengkung F) dan lompatan api 50% (lengkung G). Jadi, lengkung volt waktu adalah lengkung yang menghubungkan puncak-puncak tegangan lompatan api bila sejumlah impuls dengan bentuk tertentu ditrapkan pada isolasi.dengan perkataan lain lengkung volt waktu adalah tempat kedudukan titik-titik dengan koordinat (tlompatan, emaks).

Page 9: koordinasi isolasi
Page 10: koordinasi isolasi

2. Karakteristik Trafo

Lengkung volt-waktu di atas adalah lengkung dasar yang dipakai sebagai pegangan dalam pengujian impuls terhadap trafo tenaga yang sudah diterapkan selama lebih dari 40 tahun yang lalu. Sekarang biasanya yang diuji adalah semua trafo tenaga 138kV ke atas, dengan memakai dua macam bentuk gelombang saja: gelombang cepat (lengkung B) dan gelombang penuh (D), oleh karena gelombang bentuk C hanya menetukan satu titik saja pada lengkung isolasi dari pada trafo.

Pengujian terhadap trafo dilakukan terutama karena trafo adalah alat yang termahal dalam gardu, dehingga kegagalannya berarti keluarnya dari pemakaian yang memakan waktu dan uang.Tingkat impuls sebagai diutarakan di muka dapat ditentukan oleh:Tegangan gagal dari isolasi utama (terhadap tanah);Tegangan gagal dari isolasi lainnya (antara lilitan dan gulungan);Tegangan lompatan api dari bushing; atauKombinasi dari tegangan – tegangan di atas.

Page 11: koordinasi isolasi

Oleh karena bushing merupakan bagian yang vital dari trafo, lompatan api impulsnya harus diperhatikan waktu menetapkan tingkat isolasi trafo. Karakteristik volt-waktu dari bushing sedikit berbedadari isolasi trafo. Pada umumnya, bushing mempunyai lompatan api lebih tinggi pada waktu – waktu pendek, sedang pada waktu – waktu panjang lompatan apinya mungkin lebih tinggi atau lebih rendah dari gulungan trafo (periksa Gbr. 7.11). daya impuls dari gulungan sama untuk gelombang positif dan negatif, sedang untuk bushing lompatan api kritisnya mungkin lebih tinggi untuk satu polaritas.

Page 12: koordinasi isolasi

3. Karakteristik Lompatan Api dari Sela-Batang dan Isolator

Dahulu berhubung dengan perbedaan hasil pengujian laboratorium terhadap isolasi peralatan pada pengujian impuls, maka sela batang dipilih sebagai alat tera daya isolasi. Oleh karena sela yang berbeda memberikan hasil yang berlainan, maka ditentukanlah sela-batang standar, yang menurut standar Amerika adalah17) sela-batang yang terdiri dari dua batang persegi empat dipotong rata (square-cornered, square cut) berukuran 0,5 inci, dipasang koaksial dan menggantung dari titik penyangganya setengah jarak sela. Kedua batang dipasang di atas isolator standarsehingga tinggi sela dari permukaan tanah 1,3 kali jarak sela ditambah 4 inci, dengan toleransi 10%; periksa Gbr. 7.12.

Page 13: koordinasi isolasi

solator gatung dan isolator peralatan memegang peranan penting dalam koordinasi peralatan gardu, tidak hanya dalam penentuan tingkat isolasi tetapi juga dalam penetuan besarnya surja yang memasuki gardu. Isolator gantung biasanya terdiridari tiga unit berdiameter 10 inci dalam satu gandeng dengan jarak 53/4 inci. Isolator peralatan biasanya terdiri dari dua macam: pedestal dan post. Karakteristik dari kedua macam isolator tertera pada Gbr. 7.15 (impuls 1,5 x 40 positif untuk isolator gantung) dan Gbr. 7.16 (impuls 1,5 x 40 positif untuk isolator peralatan).

Click icon to add picture

Page 14: koordinasi isolasi

4. Karakteristik Impuls Alat-Alat Gardu Lainnya

Kecuali trafo tenaga, di dalam gardu induk juga terdapat trafo instrument, pemutus beban (circuit breakers), pemisah (disconnect-switches), dan isolator ril yang dapat terkena. __________*) bila tegangan yang dipasang pada segandeng isolator adalah DC, maka tegangan pada tiap isolator sama. Sejumlah arus bocor mengalir pada gandengan tersebut dan tegangan pada satu isolator adalah arus bocor itu dikalikan dengan tahanan tiap isolator

Bila tegangan terpasang adalah AC, maka tegangan pada tiap isolator tidak sama, oleh karena arus pemuat tidak sama, berhubung dengan adanya (a) kapasitor antara dua penghubung (connectors), periksa Gbr. 7.18;

Page 15: koordinasi isolasi

(b) kapasitansi antara penghubung dengan tanah, periksa Gbr. 7.19; dan (c) antara penghubung dengan kawat, periksa Gbr. 7.20. sudah jelas bahwa untuk hal (a) tegangan pada tiap unit sama. Dapat dibuktikan bahwa untuk hal (b) perbandingan tegangan untuk masing-masing isolator mulai dari tanah adalah;18) 14,5; 18,1; 26,3 dan 41,1% dari seluruh tegangan. Untuk hal (c) dengan gandengan 4 isolator, perbandingannya adalah 23,2; 19,3; 22,8 dan 34,7%

Page 16: koordinasi isolasi

5. Memburuknya IsolasiSebuah faktor yang perlu diperhatikan

dalam menganalisa karakteristik isolasi adalah kemungkinan memburuknya selama dipakai. Karakteristiknya mungkin baik sekali pada waktu masih baru, tetapi apakah sifat ini dapat sipertahankan sesudah dipakai selama 10, 20 atau 50 tahun? Porselin sedikit sekali memburuknya selama dipakai, demikian pula minyak dan serat (pada trafo).

Meskipun isolator jaman sekarang dapat dikatakan memenuhi syarat bila diperlihara dan dirawat dengan baik, tetapi faktor pemburukan harus diingat waktu menetukan selisih (margin ) antara daya isolasi alat dan tingkat perlindungannya.

Page 17: koordinasi isolasi

6. Pengetrapan AresterAgar dapat arrester dalam koordinasi isolasi dapat memberikan hasil yang maksimal

perlu diturutnazas-azas berikut:• Sebagai disinggung dimuka tegangan dasar 50 c/s dari pada arrester dipilih

sedimikian rupa sehingga nilainya tidak dilampui pada waktu dipakai, baik dalam keadaan normal maupun hubungan singkat.

• Arrester ini akan memberikan perlindungan bila ada selisih (margin) yang cukup antara tingkat arrester dan peralatan.

Daerah perlindungan harus mempunyai jangkau (range) cukup untuk melindungi semua peralatan gardu yang mempunyai BIL yang sama dengan BIL yang harus dilindungi arrester, atau lebih tinggi dari daerah perlindungan.

• Arester harus dipasang sedekat mungkin kepada peralatan utama dan tahanan tanahnya rendah.

• Kapasitas termis arrester harus dapat meneruskan arus besar yang berasal dari simpanan tenaga yang terhadap dalam saluran yang panjang.

• Jatuh tegangan maksimum dari arrester dipakai sebagai tingkat perlindungan arester (bukan jatuh tegangan rata-rata).

• Sebuah harga tegangan pelepasan arus-petir harus ditetapkan untuk menentukan tingkat perlindungan arester yang harus dikoordinasikan dengan BIL. Sekarang dipakai dua macam arus19): 500 A dan 10000 A. Pada sebuah sistim di amerika serikat12) hanya dipakai arus 5000 A oleh karena arester dengan kapasitas ini dipandang cukup memenuhi syarat.*)

• Pengaruh dari sejumlah kawat (multiple-lines)20-22) dalam melindungi kegawatan petir pada gardu perlu diperhatikan pada pengetrapan arrester.

• Bila ada keragu-raguan mengenai kemampuan 50 c/s dari arrester, maka sejumlah persentase ditambahkan pada harga yang dihitung atau ditetatpkan untuk arester. Sekarang masih dipakai tambahan 10% sebagai faktor keamanan, juga untuk menanggulangi kemugkinan bahwa bila arester bekerja sebuah tegangan peralihan mungkin tertumpuk pada tegangan 50 c/s; tegangan ini harus diinterrupsikan oleh arrester tersebut.

Page 18: koordinasi isolasi

Click icon to add picture*) Alasan untuk pemakai 5000 A dapat dilihat pada Gbr. 7.21, yang menyimpulkan pengukuran pada dua buah sistim A23)dan B24).

Arus pelepasan 5000 A hanya terjadi pada 3,5% dari sejumlah arus petir yang diukur, sedangkan arus 1000 A kurang dari 1% dari jumlah yang diukur.

Page 19: koordinasi isolasi

7. Pemilihan Arester

Sebagai sudah disinggung dimuka faktor pertama yang menentukan dalam pemilihan arester adalah macam pembumian, oleh karena hal ini menentukan besarnya tegangan kawat maksimum (terhadap tanah) dalam keadaan hubung-singkat. Tegangan maksimum ini dapat dihitung bila diketahui konstanta komponen simetris daripada sistim, macam hubung-singkat dan tanahnya, dan macam pembumian. Bila tegangan tidak dapat dihitung dengan teliti, maka Gbr. 7.22 dan Gbr 7.23 dapat dijadikan pegangan dalam pemilihan arester.25) Lengkung dari Gbr. 7.22 menunjukkan tegangan kawat-ke-tanah maksimum dalam keadaan hubung-singkat untuk sistim tak dibumikan sebagai fungsi dari , dengan konstanta lain sebagai parameter. Dalam Gbr. 7.23 yang berlaku bagi sistim yang dibumikan ditunjukkan sebagai fungsi dari dengan konstanta lain sebagai parameter. Dalam Gbr 7.23 yang berlaku bagi sistim yang dibumikan ditunjukkan sebagai fungsi dari dengan konstanta lain sebagai parameter. Dalam Gbr 7.23 yang berlaku bagi sistim yang dibumikan ditunjukkan

,

Page 20: koordinasi isolasi

sebagai parameter kedua*). Lengkung-lengkung menyatakan tegangan maksimum di tempat terjadinya hubung singkat

*) Xo = Reaktansi induktip urutan nol X1 = Reaktansi sub-transien urutan positip Ro = Tahanan urutan nol X2 = Reaktansi urutan negatip

Page 21: koordinasi isolasi

Arester 84% dapat dipakai dengan pasti (safe) untuk konstanta di mana jangkauannya ada dalam wilayah 80% dari Gbr. 7.23, asalkan tingkat isolasi impuls dari peralatan dilindungi. Sebagai pegangan untuk pengetrapan arester 84% dengan isolasi penuh dapat dipergunakan pedoman sebagai berikut:

1. Dilihat dari empat arester <1 dan < 3.2. Arester tidak boleh tetap mendapat tenaga dari sumber

terisolasi, sesudah sumber yang dibumikan diputuskan untuk menghilangkan hubung-singkat.

3. Semua titik netral harus dibumikan pada tiap sumber arus hubung-singkat.

Page 22: koordinasi isolasi

Sebagai contoh diambil sebuah sistim 12) 138 kV. Pada sistim ini tegangan maksimum adalah 145 kV. Tegangan VLG=85. 100 kV dalam keadaan

hubung-singkat. Ditambah selisih 10% kepada tegangan VLG maksimum

memberikan 1.1 x 100 = 110 kV. Dipilih tegangan dasar arester yang terdekat (dari Tabel 7.2) ditentukan 109 kV. Arester ini disebut arester 75% karena 109/145 = 0,75. Jatuh tegangan IR yang tertera pada table 7.2 adalah untuk arester produksi tahun 1955. Untuk arester produksi tahun 1940, IR adalah 417 kV. Ditambah 30% menjadi 1,3 x 417 = 540 kV. Dari table 7.1 dicari BIL yang memenuhi syarat (550 kV), yaitu untuk sistim 115 kV. Ini adalah satu contoh bagaimana BIL 550 kV dipakai untuk sistim 132 kV beberapa tahun lalu.

Page 23: koordinasi isolasi

8. Koordinasi Alat Pelindung dengan Isolasi Peralatan

Sebagai telah sering disinggung di muka, selisih antara BIL isolasi yang harus dilindungi dan tegangan maksimum yang dapat terjadi pada arester adalah persoalan yang banyak dibicarakan. Jawabannya sukar karena banyak faktor yang perlu diperhatikan antara lain :

• Tegangan gagal ditrntukan oleh kecepatan naiknya tegangan;• Tegangan pelepasan ditentukan oleh kecepatan naiknya arus

surja dan besarnya arus surja tersebut;• Jarak antara arester dan isolasi yang harus dilindungi

mempengaruhi besarnya tegangan yang sampai pada isolasi tersebut;

• Kegawatan surja tergantung dari baik-buruknya perlindungan terhadap gardu, tingkat isolasi gardu dan isolasi kawat transmisi yang masuk ke gardu, sebagai sudah disinggung di atas dan akan dibicarakan lagi nanti.

Page 24: koordinasi isolasi

Untuk gelombang berjalan yang datang pada sebuah gardu terletak di ujung, arus pelepasan dalam arester ditentukan oleh tegangan maksimum yang diterusakan oleh kawat (isolasinya), oleh impendansi surja daripada kawat, dan oleh karakteristik dari arester sebagi berikut:

Ia = 2V – Va

Z

Dimana : Ia = arus pelepasan arester

V = besarnya tegangan surja yang datang

Va = tegangan terminal arester

Z = inoendansi surja daripada kawat

Page 25: koordinasi isolasi

Urutan dari tingkat isolasi diuraikan secara terperinci dalam sebuah risalah klasik.28) pada pokoknya urutan itu ditentukan dengan tujuan :•Mengurangi interupsi seminimum mungkin;•Mengurangi bahaya interupsi total sekecil mungkin, dan•Mengecilkan sejauh mungkin biaya perbaikan yang di akibatkan oleh kerusakan dan interupsi.

Page 26: koordinasi isolasi
Page 27: koordinasi isolasi

7.7 Isolasi Kawat terhadap Isolasi Gardu

Dalam pengetrapan koordinasi isolasi pada sebuah sistim12) isolasi saluran transmisi tidak tergantung pada isolasi gardu, artinya kawat diisolasikan sampai suatu harga sehingga kawat dapat memenuhi tugasnya dengan baik, bersama dengan alat pe;indung dan faktor-faktor lain yang mempengaruhi kontinuitas pemakai kawat tersebut.9. Perisaian Gardu

Kegawatan (severity) petir yang datang pada gardu ditentukan oleh apa yang datang dari kawat transmisi yang masuk oleh apa yang terjadi sebagai pukulan langsung. Perisaian kawat transmisi dengan kawat tanah dengan maksud untuk mengurangi surja yang datang ke gardu sudah diuraikan di muka. Untuk melindungi gardu itu sendiri, dipakai perisai terhadap kawat bertegangan berupa kawat-kawat tanah yang ditinggalkan atau tiang-tiang yang dihubungkan dengan sistim pembumian. Pola yang dipakai untuk gardu didasarkan atas prinsip bahawa kawat atau tiang perisai yang ditinggikan harus melindungi jarak 2 kaki mendatar untuk tiap jarak 1 kaki tegak, di mana jarak mendatar diukur dari kaki tiang pada bidang yang melalui kawat yang harus dilindungi; dan jarak tegak diukur di atas bidang ini; periksa Gbr. 7.25.

Page 28: koordinasi isolasi

Perisaian Gardu

Page 29: koordinasi isolasi

10. Koordinasi Isolasi dalam GarduSesuai dengan prinsip yang diuraikan dalam 7.6.3, maka koordinasi isolasi untuk sistim yang di dalamnya terdapat tegangan 22 sampai dengan 345 kV tertera pada table 7.6 dan Gbr 7.26. di dini 4 tingkat isolasi dipakai : isolasi ril tertinggi, pemisah dan isolator-susun berikut, kemudian trafo, dan arester terrendah. Persentase selisih antara berbagai tingkat isolasi ini tidak seragam oleh karena hanya dipakai peralatan yang komersiil sudah ada (tersedia).

*) Tegangan ketahanan dengan gelombang 1,5 x 40 untuk trafo dan pemutus bebean, dan tegangan kritis untuk, isolasi ril dan pemisah.

Page 30: koordinasi isolasi

7.7.4 Trafo dengan Isolasi yang Dikurangi

Koordinasi IsolasiSudah jelas bahwa, dalam mempelajari kemungkinan penurunan isolasi yang

berarti penurunan harga trafo, situasinya harus diteliti dengan saksama dan hati-hati terutama berhubungan dengan risiko yang harus diambil sebagai akibatnya. Faktor lain yang harus mendapat perhatian pada waktu keputusan penurunan hendak diambil, ialah daya isolasi terhadap surja hubung.

Page 31: koordinasi isolasi

11. Faktor Surja Hubung (Switching Surge) dalam Koordinasi Isolasi

Dalam uaraian ini dianggap bahwa pengetahuan dasar mengenai surja hubung sudah ada. Koordinasi isolasi yang diuraikan di muka dilakukan antara BIL, yang hanya berorientasikan pada surja-petir, di satu pihak, dan tingkat proteksi dari pada arrester di lain pihak. Berhubung dengan perbaikan laralteristik arester yang mengakibatkan penurunan tingkat perlindunggannya, maka BIL-pun dapat diturunkan (dilihat dari sudut bahaya petir). Oleh karena besarnya surja hubung sangat tergantung pada tegangan sistim, maka makin tinggi tegangannya, makin tinggi pula besarnya tegangan lebih yang disebabkan oleh surja hubung. Inilah sebabnya perbaikan karakteristik arester yang memungkinkan penurunan BIL (petir) menjadikan surja hubung sebagai faktor utama dalam penentuan tingkat isolasi. Pengambilan alih peranan surja petir oleh surja hubung diilustrasikan oleh Gbr. 7.29.

Page 32: koordinasi isolasi

11.2 Seleksi Arester Dengan memasukkan faktor surja hubung maka ada dua criteria yang perlu diperhatikan dalam

seleksi arester : •Perlindungan yang diberikan oleh arester terhadap sistim, dan•Perlindungan terhadap arester dari gangguan sistim.

Untuk trafo dipelajari tiga tingkat isolasi untuk 500 kV: penurunan tiga tingkat (1550 kV BIL), penurunan 31/2 tingkat (1425 kV BIL) dan penurunan 4 tingkat (1300 kV BIL). BIL

ini menyatakan tingkat isolasi terhadap petir. Dalam analisa ini tingkat isolasi terhadap surja hubung, disingkat SIL (Switching Surge Insulation Level), diambil sama dengan 83% dari BIL, atau masing-masing 1290 kV, 1180 kV dan 1080 kV.

Cukup atau tidaknya perlindungan yang diberikan oleh arester ditentukan oleh selisih (margin) perlindungan, baik terhadap impuls (BIL) mau pun terhadap surja hubung. Terhadap surja-hubung, selisih ini dapat dinyatakan dengan rumus :

11.3 Tingkat Isolasi Trafo

Page 33: koordinasi isolasi

Di mana SSM = switching-surge margin SIL = switching-surge insulation level = 83% BIL KSSA = karakteristik surja hubung daripada arester = maximum switching-surge sparkover voltageTerhadap petir, selisihnya adalah :

Di mana IM = impulse margin KIA = karakteristik impuls daripada arrester BIL = (tegangan pelepasan maksimum pada 10 kA) + 30 kV (arester lead drop).

Page 34: koordinasi isolasi

12. Faktor Tegangan-Lebih Sementara dalam Koordinasi Isolasi

Pada sistim tegangan tinggi bolak-balik yang modern sering terjadi tegangan-lebih sementara (temporary), antara lain karena saluran transmisinya lebih panjang, serta karena adaya reactor shunt yang besar dan kapasitor seri pada bagian-bagian saluran yang dibuka dan ditutup (switched sections).

Dengan demikian, maka ada empat jenis tegangan lebih, yang karakteristiknya terlihat pada tabel 7.9 sebagai berikut :•Tegangan-lebih bertahan (sustained).•Tegangan-lebih sementara (temporary).•Surja hubung (impuls).•Surja petir (impuls).

Page 35: koordinasi isolasi

Berhubung dengan hal-hal di atas maka prosedur koordinasi isolasi seperti diuraikan dalam 7.6, 7.7 dan 7.8 mengalami perubahan, sebagai berikut:32)

Berhubung dengan hal-hal di atas maka prosedur koordinasi isolasi seperti diuraikan dalam 7.6, 7.7 dan 7.8 mengalami perubahan, sebagai berikut:32)•Dari tegangan dan karakteristik sistim tenaga listrik ditentukan besarnya tegangan-lebih sementara dan surja hubung.•Dimensi sementara dari isolasi ditentukan, tanpa melihat ada atau tidaknya arester, karena semua isolasi peralatan harus dapat menahan tegangan kerja sistim dan tegangan-lebih sementara.•Sesudah itu arester ditetapkan atas dasar tegangan-lebih sementara. Ini menetapkan tingkat isolasi terhadap petir dan surja hubung pada umumnya. Dari harga ini ditentukan tingkat isolasi yang harus dipilih untuk isolasi yang dilindungi oleh arester. Kalau isolasi ini terlalu mahal, maka ia dikurangi dengan cara mengurangi tegangan-lebih sementara pada sistim. Nyatalah, bahwa tegangan-lebih sementara adalah yang menentukan dalam penetapan tingkat isolasi dari peralatan yang dilindungi arester.•Isolasi peralatan yang tidak dilindungi arester ditentukan atas dasar pengetahuan tentang surja hubung dan surja petir. Urutan penentuannya pada tegangan tinggi sekali (EHV dan UHV) adalah atas dasar surja hubung lebih dahulu, baru kemudian surja petir. Bila isolasi atas dasar surja hubung ini terlalu mahal, maka karakteristik sistim tinjau kembali (misalnya jenis pemutus beban yang dipakai dan cara penekanan surja hubung) dan prosesnya diulangi. Bila isolasi dasar surja petir terlalu tinggi atau terlalu rendah, maka karakteristik pentanahan dan perisaiannya ditinjau kembali, lalu prosesnya diulangi.

Page 36: koordinasi isolasi

Terimakasih atas perhatiannya

Bila ada sumur di ladang boleh kita menumpang mandi, bila ada umurku panjang boleh kita jumpa lagi.