INSTALASI LISTRIK D3
DISTRIBUSI 20 kV
BAB I
1. 1. SISTEM TENAGA LISTRIK
Listrik merupakan bentuk energi yang paling cocok dan nyaman bagi manusia modern. Tanpa listrik infrastruktur masyarakat sekarang tidak akan menyenangkan. Contoh nyata dalam bidang industri, sebagian besar tenaga penggerak untuk proses produksi digunakan energi listrik, perkantoran, perhotelan, pasar swalayan dan juga perumahan tidak terlepas dari kebutuhan energi listrik yang kian tahun semakin bertambah besar.
Makin bertambahnya konsumsi listrik perkapita diseluruh dunia, ini menunjukkan kenaikan standar kehidupan manusia. Pemanfaatan secara optimum bentuk energi ini oleh masyarakat dapat dibantu dengan system distribusi yang efektif.
Secara umum perlu kita tinjau dahulu system tenaga listrik, seperti diagram segaris yang diperlihatkan pada gambar berikut.
Perbedaan antara system transmisi dan system distribusi adalah tergantung dari pada fungsinya. Dimana fungsi dari system transmisi adalah membawa tenaga listrik dari Pusat Pembangit Tenaga Listrik ke pusat-pusat beban (load Centre). Sedangkan fungsi dari System Distribusi adalah menyampaikan tenaga listrik dari Gardu Induk ke konsumen/Pemakai.
1. 2. SISTEM DISTRIBUSI TEGANGAN MENENGAH 20 kV
Sistem Distribusi secara umum dapat dlihat pada gambar berikut ini :
Sistem Distribusi seperti diatas disebut Sistem Radial, dimana hal ini dapat pula berbentuk rangkaian tertutup (Loop) dan Jaring-jaring (Mesh).
Saluran distribusi ini dapat berupa :
a. Under ground cable (kabel bawah tanah)
b. Aerial cable (kabel udara)
c. Over head open wire conductor (Saluran udara dengan kawat)
Sistem pengaman yang dipakai dalam jaringan distribusi umumnya adalah; pengaman terhadap Over Current (phase-phase foult) dan Ground Foult. Selain itu digunakan juga Kawat Tanah (Ground Wire) sebagai pengaman terhadap sambaran langsung oleh petir, dan Arrester untuk mengantisipasi gangguan induksi petir.
Sedangkan tegangan distribusi primer yang umum ada di Indonesia adalah 6 kV dan 20 kV. Penempatan system distribusi (distribution plant) menduduki peran yang paling penting di dalam suatu system penyaluran tenaga listrik. Dan didalam keberhasilan system distribusi dapat terjamin bila dipenuhinya beberapa persyaratan yang antara lain mengenai :
a. Kontinuitas pelayanan / Reliability
b. Flexibilitas terhadap pertumbuhan beban
Hanya disayangkan, bahwa tidak satupun dari system distribusi yang dapat digunakan betul-betul ekonomis dari seluruh keadaan beban. Hal ini disebabkan karena adanya :
a. Perbedaan kerapatan beban
b. Keadaan penempatan beban
c. Kondisi / keadaan setempat
Untuk keadaan beban yang berbea-beda, atau bahkan perbedaan bagian-bagian dari pada beban dengan kondisi yang sama, maka system distribusi akan lebih berhasil bila digunakan bentuk system distribusi yang berbeda-beda, yang disesuaikan dengan keadaan beban.
Dengan memperatikan keadaan-keadan diatas, maka system distribusi ini akan memberikan pelayanan dengan variasi tegangan yang minimum dan memperkecil kemungkinan terjadinya Outage (pemutusan/pemadaman), yang disebabkan oleh adanya gangguan, maka akan memperpendek umur dari peralatan.
Biaya system secara keseluruhan, termasuk kontruksi, operasi dan pemeliharaan, kemungkinan akan rendah dengan adanya kualitas pelayanan yang baik terhadap beban.
Sistem yang demikian akan lebih flexible di dalam mengikuti perkembangan beban (dalam batas-batas pertambahan yang tidak begiu besar), dan dalam hal ini akan terbentur pada masalah biaya dari kondisi beban, dimana dikehendaki jumlah penambahan dan biaya yang minimum. Flexibilitas ini dapat diijinkan, apabila kapasitas system masih dapat memenuhi guna menanggung beban yang sesungguhnya.
Seperti apa yang telah diterangkan diatas, bahwa suatu system distribusi akan berhasil bila digunakan bentuk (tipe) system distribusi yang berbeda-beda, yang disesuaikan terutama dengan keadaan beban maupun dengan hal-hal lainnya yang ikut mempengaruhi system. Tentunya di dalam memilih tipe system distribusi yang berbeda-beda tersebut, tidak terlepas dari persyaratan-persyaratan yang harus dipenuhinya, yaitu :
1. Kontinuitas pelayanan yang tidak jelek
2. Keandalan yang cukup tinggi
3. Variasi tegangan yang kecil
4. Biaya investasi yang relative rendah
5. Voltage drop sekecil mungkin
2. TRANSFORMATOR DISTRIBUSI 20kV
Pada system saluran distribusi primer, tegangan system adalah 20 kV yang terbentang sepanjang konsentrasi beban. Agar tenaga listrik dapat dinikmati pelanggan, maka diperlukan sambungan trafo distribusi dimana tegangan pada sisi sekunder dapat langsung digunakan untuk mensuplai beban.
Ada tiga macam jenis pelanggan yang utama yaitu :
a. Pelanggan dengan menggunakan tegangan tinggi 70 kV
Pelanggan jenis ini adalah pelanggan yang memerlukan daya yang sangat besar
b. Pelanggan dengan menggunakan tegangan menengah 20 kV
Pelanggan jenis ini adalah pelanggan yang memerlukan daya yang cukup besar/menengah
c. Pelanggan dengan menggunakan tegangan rendah 380/220 V
Pelanggan jenis ini adalah pelanggan yang memerlukan daya yang kecil
Sedangkan jika dilihat dari sisi beban hanya ada dua jenis tegangan yang digunakan yaitu :
a. Beban dengan suplai tegangan menengah seperti ; 3,3 kV, 6,6 kV dan 11 kV ( sistem tiga fase).
b. Beban dengan suplai tegangan rendah seperti ; satu fase220 V, dan tiga fase 380 V
2. 1. Gambar Transformator Distribusi
Primere
Skunder siri
2. 2. Data Spesifikasi Teknis
No Spesifikasi Besaran Satuan
1 Daya 400 kVA
2 Tegangan 20 / 400 kV / Volt
3 Arus 700 Amp
4 Frekuensi 50 Hz
4 Impedansi 150 Ohm
5 Hubungan Kumparan Delta-Bintang
6 Kelas Isolasi F
7 Ambein Temperatur 20 0C
8 Pendingin Ganda ONAN
9 Type/Jenis Out / In Door B2 / B1
10 Isolator Bushing - Elasthimol
11 Tap charger Pengaturan tegangan
2. 3. Daya Transformator
Kapasitas atau daya transformator adalah kemampuan sebuah transformator dalam menanggung beban yang ditanggungnya, dimana dalam menanggung beban sebuah transformator kurang atau sama dengan besaran daya yang tercantum pada name plate sedangkan untuk besaran-besaran lainnya harus sesuai dengan spesifikasi data.
Spesisifiksi atau data teknis merupakan ukuran yang mendasari pembuatan sebuah peralatan yang tidak boleh terlampaui. Begitu juga pada sebuah transformator agar dalam pemakaian dapat berfungsi dengan baik dan bertahan lama, maka data teknis merupakan ukuran-ukuran yang dapat digunakan sebagai acuan pemakaiannya.
Ketentuan untuk pemakaian daya transformator maksimum 100 persen (100%), agar daya transformator tidak terlampaui dalam pemakaiannya, maka harus diperhatikan besaran pemutus daya yang digunakan.
Daya :
Pemutus daya :
3. PEMASANGAN TRANSFORMATOR DISTRIBUSI
Pemasangan transformator distribusi (Gardu distribusi) ada beberapa macam yang tergantung besaran /daya trafo dan juga kondisi dimana trafo akan ditempatkan.
3. 1. Pemasangan di Luar
Transformator dapat dipasang di luar dengan salah satu cara adalah sebagai berikut :
a) PEMASANGAN PADA TIANG TUNGGAL/ LANGSUNG
Cara ini dilakukan dengan pemasangan trafo langsung diklem pada tiang. Cara ini cukup baik untuk transformator dengan ukuran daya kecil sampai 25 kVA.
b) PEMASANGAN PADA TIANG H
Transformator dipasang dengan dudukan lengan silang yang dipasang diantara dua tiang dandiikat erat. Cara ini cocok untuk transformator dengan kapasitas daya sampai 200 kVA
c) PEMASANGAN PADA PLATFORM
Sebuah platform dibuat pada suatu struktur yang terdir dari emapt tiang untuk menempatkan transformator. Cara ini dianjurkan bagi tempat-tempat yang berbahaya bila menempatkan transformator diatas tanah, umumnya kapasitas daya transformator diatas 200 kVA.
Sistem diagram satu garis untuk instalasi pemasangan transformator distribusi diatas tiang dapat dilihat pada gambar 2.1
Cara ini cocok untuk semua ukuran transformator. Permukaan lantai harus lebih tinggi dari sekelilingnya guna mengatasi banjir.Sebaiknya dibuat pondasi dari beton.
Jika sejumlah transformator ditempatkan berdekatan sekali, harus dibuat dinding pemisah yang tahan api untuk mengurangi kerusakan yang timbul jika terjadi kecelakaan atas salah satu transformator tersebut.
Disekeliling transformator yang dipasang di lantai harus direncanakan adanya aliran udara bebas pada semua transformator. Jika mungkin, transformator yang dipasang diluar harus dilindungi terhadap sinar matahari secara langsung. Hal ini akan meningkatkan umur cat dan juga memperpanjang umur trasnformator.
Untuk menjaga agar tidak terjadi gerakan jika ada badai roda-roda transformator harus diganjal sesudah dipasang ditempat yang tetap.
3. 2. PEMASANGAN DALAM
Bangunan untuk rumah transformator harus cukup luas agar dapat bebas masuk dari setiap sisi dan cukup tinggi agar dapat membuka transformator tersebut. Jarak minimum berikut ini dari sisi dinding dianggap cukup memuaskan.
Tabel 2.1 Jarak antara Transformator dengan dinding
ARAH Jarak minimum dari sisi dinding (m)
Dinding pada satu sisi saja 1,25
Dinding pada dua sisi 0,75
Dinding pada tiga sisi 1,00
Dinding pada empat sisi (sepeti dalam ruang tertutup) 1,25
Jalan dan pintu harus cukup lebar sehingga transformator yang paling besar dapat dengan mudah dipindahkaan untuk perbaikan dan lain-lain. Transformator yang terpasang di dalam ruangan harus dilengkapi dengan ventilasi yang baik, karena hal ini sangat vital.
Aliran bebas pada semua sisi transformator dan di dalam gedung harus terjamin. Lubang Ventilasi masukan harus ditempatkan sedekat mungkin dari lantai, sedangkan lubang ventilasi keluaran udara setinggi mungkin agar udara panas dapat keluar.
Menurut aturan ibu jari, luas ventilasi untuk pembuang paling sedikit totalnya per meter persegi dan satu meter persegi untuk ventilasi pemasukan udara, bagi setiap transformator 1000 kVA. Bila hal ini tidak mungkin, harus digunakan kipas angina untuk memaksa aliran udara dalam ruang bersirkulasi. Lubang ventilasi masuk dan keluar udara harus dilindungi terhadap percikan air hujan, burung dan lain-lain (ditutup dengan kawat kasa). Transformator jenis “dry resin encapsulated” lebih cocok digunakan untuk daerah pemukiman. Dan transformator minyak tidak boleh diletakkan di tempat yang lembab.
Sistem diagram satu garis untuk instalasi pemasangan transformator distribusi dibawah/diatas tanah dapat dilihat pada gambar 2.2
3. 3. PERALATAN INSTALASI TRANSFORMATOR DISTRIBUSI
Peralatan atau komponen yang digunakan pada instalasi transformator distribusi untuk pasangan diatas tiang (tiang tunggal, ganda, dan platform), jika dibandingkan dengan pasangan dibawah/diatas tanah (untuk pasangan luar maupun dalam) terdapat perbedaan yang secara umum dapat dijelaskan sebagai berikut :
a) PASANGAN DIATAS
Untuk trasformator distribusi yang dipasang diatas peralatan/komponen utama yang digunakan umumnya adalah sebagai berikut :
1) Penghantar kawat
2) Lightning Arrester
3) Cut Out Fused
4) Transformator daya (step down)
5) Kabel tegangan rendah 0,6 / 1 kV
6) Panel distribusi utama / LV-MDP
7) Sistem pentanahan
b) PASANGAN DIBAWAH
Untuk transformator distribusi yang dipasang diatas tanah peralatan/komponen utama yang digunakan umumnya adalah sebagai berikut :
1) Penghantar kawat
2) Kabel tegangan menengah 12 / 18 kV
3) Lightning Arrester
4) Cut Out Fused
5) Medium Voltage Cubicle (Incoming, Metering dan Outgoing)
6) Transformator daya (step down)
7) Kabel tegangan rendah 0,6/1 kV
8) Panel distribusi utama / LV-MDP
4. CONDUCTOR
Penghantar/konduktor adalah salah satu komponen utama peralatan instalasi listrik, yang berperan untuk menyalurkan arus dari satu bagian ke bagian lain dan juga untuk menghubungkan bagian-bagian yang dirancang bertegangan yang sama.
Bahan konduktor yang paling umum digunakan adalah tembaga dan aluminium. Dilihat dari jenis bahan isolasi yang digunakan, konduktor terdiri dari dua jenis, yaitu konduktor atau kawat telanjang dan konduktor berisolasi atau kabel.
a) KAWAT
Konduktor telanjang pada umumnya terbuat dari bahan tembaga, aluminium, dan aluminium campuran. Untuk system distribusi yang umumnya digunakan ; All- Aluminium- Conductor (AAC), All- Aluminium- Alloy- Conductor (AAAC), Aluminium Conductor Steel Reinforced (ACSR), dan Aluminium Conductor Alloy Reinforced (ACAR).
Bentuk konduktor tersebut dapat ditunjukkan pda gambar 2.4
b) KABEL
Pada gambar 2.5 ditunjukkan penampang kontruksi kabel tiga fase. Bagian utama suatu kabel adalah inti atau konduktor, bahan isolasi, bahan pengisi, bahan pengikat, bahan pelindung beban mekanik dan selubung pelindung luar, semua bahan tersebut harus membentuk suatu kontruksi yang membuat kabel fleksibel dan meskipun fleksibel tetap memiliki kekuatan mekanis yang memadai.
Kabel tegangan tinggi pada umumnya berinti tunggal dan berinti tiga, bahannya terbuat dari pilihan urat tembaga atau aluminium. Bentuk penampangnya tidak berupa lingkaran/bulat tetapi dibuat berbentuk sektoral agar dengan diameter luar yang tetap diperoleh luas penampan inti yang lebih besar. Atau dengan luas penampang inti yang tetap diperoleh diameter luar yang lebih kecil, juga menghilangkan adanya celah antara urat inti.
4. 1. BAHAN ISOLASI KABEL
Bahan isolasi harus memiliki siafat-sifat dielektris yang penting untuk yaitu sebagai berikut :
a) Tahanan isolasi yang tinggi
b) Kekuatan dielektrik yang tinggi
c) Sifat mekanis yang baik, misalnya liat dan elastis
d) Tidak bereaksi terhadap asam dan alkali pada suhu kerja
e) Tidak mengisap lembab atau digunakan penutup kedap air
f) Tidak terlalu mahal dan mudah dikerjakan dipabrik dan di lapangan
4. 2. ISOLASI SINTETIS
a) ISOLASI KERTAS
Sampai saat ini, kertas yang dicelup minyak merupakan jenis isolasi yang terbanyak dipakai pada kabel-kabel tegangan tinggi. Pada umumnya isolasi kertas yang dicelup minyak dapat mencapai umur 30 tahun tanpa perawatan, murah biayanya dan mudah memasangnya.
b) ISOLASI SINTETIS XLPE
XLPE (Polyethylene rantai silang)memiliki suhu kerja kontinu 900C (700C untuk kabel berisolasi kertas 11kV yang diletakkan lansung), 1300C dalam keadaan darurat dan 2500C pada keadaan hubung singkat. Diatas 1100C isolasi akan melunak (tetapi tidak akan meleleh) dan mulai menyala pada suhu 3000C.
Konduktivitas termal 0,25W/cm lebih baik dari pada kertas yang hanya 0,18W/cm sehingga pada penghantar yang naik suhu kerjanya, kemampuan penyaluran listriknya bahkan lebih tinggi, bersamaan dengan membaiknya kemampuan memancarkan panas (pada ukuran penghantar yang sama kemampuannya 20% lebih tinggi dari pada kabel berisolasi kertas dan PVC).
Penggunaan kabel berisolasi XLPE sampai dengan tegangan 275 kV, Kabel berisolasi XLPE sebagian besar untuk tegangan 11, 22, dan 33 kV.
4. 3. PENYAMBUNGAN KABEL/MOVE
Keterandalan keseluruhan system distribusi tergantung pada mata rantai terlemah, ialah penyambung. Penyambung dinyatakan sebagai titik terlemah karena itu alat-alat penyambung dan teknik-tekniknya berperan penting dan kritis walaupun nilainya paling kecil dari seluruh modal.
1) Jenis –jenis Penyambung
a. Kotak ahir pasangan luar (11kV)
b. Penyambung ahir pasangan luar (11kV)
c. Ahiran pasangan dalam
d. Penyambung T tegangan rendah
2) Perlengkapan Sistem
Berbagai jenis perlengkapan kabel adalah sebagai berikut :
a. Kotak besi tuang model biasa dengan system pengisian aspal tuang panas
b. Sistem resin tuangan dingin
c. Perlengkapan yang dapat mengerut karena panas
d. Teknik-teknik pencabangan
e. Perlengkapan jenis cangkok pracetak
4. 4. PEMASANGAN TERMINATING KABEL
Pemasangan SKTM 3x150 mm panjang 40 meter yang akan dipasang, sebelum kabel dipotong untuk keperluan j terminating terlebih dahulu harus diukur potongan kabel tersebut sesuai dengan standart, untuk pekerjaan tersebut setelah diukur dengan benar maka pelaksanaan pemasangan (seperti konstruksi pada lampiran gambar) sedangkan untuk kabel yang terletak pada tiang beton dilengkapai UNP atau L untuk dudukan kabel dan di klem lengkap mur dan baut, ukuran klem disesuaikan dengan penampang kabel sedangkan untuk pemasangan kabel yang tidak menggunakan kabel rak penahan, penggalian tanahnya dengan ukuran 40 x 80 Cm untuk pemasangan dan penanaman kabel sebelum kabel digelar terlebih dahulu lubang galian diurug dengan pasir setebal 10 Cm setelah itu kabel digelar lalu dipasang papan ulin tebal minimal 2,5 cm untuk pelindung kabel setelah itu diurug dengan tanah urug dan dipadatkan sampai betul-betul padat dan rata .
Pemasangan pipa pelindung kabel, pipa yang digunakan untuk pelindung kabel pipa galvanis dan rangka dudukan pipa dibuat dari besi siku 50.50.5 serta mof kabel ke tiang menggunakan cable band+nut & washer sedangkan pemasangannya mengikuti konstruksi yang ada. Pemasangan terminating kabel yang digunakan terminating kabel 3 M atau Raychem Out Door (OD), sedangkan untuk teminating didalan gardu menggunakan terminating type Indoor.
Sebelum pekerjaan dimulai terlebih dahulu pelaksana, bersihkan kabel yang akan diterminasi dari kotoran yang menempel dengan cairan pembersih. Kupas jaket kabel sepanjang 780 mm untuk pasangan luar atau 630 mm untuk pasangan dalam dan ditambah panjang lubang sepatu kabel.
Potong perisai kabel (pita baja galvanis) secara melingkar dengan jarak 20 mm dari ujung kabel dan buang ujungnya lalu ikat secara rapi mengunakan kawat. Potong selubung dalam secara melingkar dengan jarak 10 mm dari ujung perisai pita baja dan pisahkan masing-masing ujung inti kabel.
4.6.2. Langkah-Langkah Pemasangan Terminating
a. Pemasangan Braid Pentanahan
Pasangkan kawat braid pentanahan dengan cara menyolderkan pada setiap screen tembaga kabel dapat dilihat pada Gambar 4.12
Gambar 4.12
Pemasangan Braid Pentanahan
b. Pemasangan Lapisan semi Konduktip
Lilitkan pita lapisan konduktip secukupnya tupang tindih selebar 50 % dengan cara menarik pita tersebut. Dimulai dari bagian screen tembaga kabel sepanjang sepanjang 20 cm, menuju ujung potongan semi konduktip kabel, dan berakhir pada jarak 10 mm pada bagian isolasi kabel seperti pada Gambar 4.13.
Gambar 4.13
Pemasangan Lapisan semi Konduktip
c. Pemasangan Pita PVC Adhesivef.:
Lilitkan satu kali pita PVC ahesif, pada screen tembaga kabel, dimulai dari kabel menuju ketiga ujung potongan screen tembaga kabel seperti pada Gambar 4.14.
Gambar 4.14
Pemasangan Pita PVC Adhesivef.
d. Persiapan Pemasangan Komponen
Lilitkan satu pita PVC adhesive pada konduktor dimulai dari pangkal bagian conus menuju ujung konduktor kabel dapat dilihat pada Gambar 4.15.
Gambar 4.15
Persiapan Pemasangan Komponen
e. Pemasangan Mastik Penyekat Air
Lilitkan mastik hitam cukup selapis mengelilingi braid dengan jarak 10 mm dari ujung potongan jaket kabel ,kemudian lilitkan kembali mastik hitam dimulai yang pertama. Buatlah lilitan sedemikian rupa hinga membentuk permukaan yang merata untuk memudahkan pemasangan celana kabel seperti pada gambar 4.16.
Gambar 4.16
Pemasangan Mastik Penyekat Air
f. Penggunaan Minyak Grease
Oleskan minyak grease dimulai dari ujung konduktor, keseluruh bagian kabel yang akan diterminasikan seperti pada gambar 4.17
Gambar 4.17
Penggunaan Minyak Grease
f. Pemasangan Celana Kabel
Lipatkan keluar bagian pangkal celana kabel sepanjang20 mm,kemudian oleskan oleskan minyak grease secukupnya pada bagian dalam celanakabel. Ratakan dengan dengan cara meremas/memijit dari bagian luarnya, masukan celana kabel tersebut dengan cara memegang cukup kuata bagian jari-jari celana kabel dan tekan kebawah hingga menutupi bagian bawah lilitan mastik hitam seperti terlihat pada gambar 4.18
Gambar 4.18
Pemasangan Celana Kabel
h. Pemasangan selonsong isolasi
Lipat kedua selonsong isolasi masing-masing 20 mm, kemudian oleskan minyak grease pada bagian sama seperti pada keterangan sebelumnya ,lalu masukan selonsong isolasi tersebut dengan cara menarik kebawah hinga menutupi bagian bawah lilitan mastik hitam seperti pada gambar 4.19.
Gambar 4.19
Pemasangan selonsong isolasi
i. Pemasangan Pengendali Stress
Oleskan minyak grease pada bagian dalam komponen pengendali stress ,kemudian ratakan dengan cara yang sama seperti komponen diatas. Masukan komponen tersebut pada masing-masing phasa dengan cara memegang pada bagian lehernya, tarik kebawah hingga menutupi sepanjang 20 mm pita lapisan semi konduktip.
Gambar 4.20
Pemasangan Pengendali Stress
j. Pemasangan sirip Terminal
Oleskan minyak grease pada baian dalam sirip terminal . proses perataan dilakukan sama seperti pada komponen sebelumnya . Masukan sirip tersebut sebanyak : 2 buah untuk tegangan 15 KV, dan 5 buah untuk tegangan 24 KV dengan cara memegang pada bagian lehernya ,kemdian tarik kebawah hingga menutupi komponen
Gambar 4.21
Pemasangan sirip Terminal
k. Pemasangan terminal Lug
Buka lilitan pita PVC pada konduktor kemdian masukan terminal lug dan dipress sempurna . Hilangkan dan ratakan bagian yang tajam akibat pengepresan.
Gambar 4.22
Pemasangan terminal Lug
k. Pemasangan Kembali Penyekat air :
Lilitkan kembali mastik hitam pada celah-celah konduktor dan terminal lug yang terpasang , kemudian lilitkan satu kali pita PVC adhesif diatas lilitan mmastik hitam.
Gambar 4.23
Pemasangan Kembali Penyekat air
l. Pemasangan akhir
Tarik kembali sirip terminal bagian akhir, hingga mentupi keseluruhan lilitan lilitan pita PVC adhesif. tur kembali posisi dari sirip terminal secara keseluruhan ,hingga kedudukannya tumpang tindih masing-masing 10 mm dibagian atas leher sirip terminal Bersihkan seluruh permukaan terminal dari sisa-sisa minyak grease yang tersisa , lakukan dengan lapbersih dan kering.
Gambar 4.24
Pemasangan akhir
Gambar 4.25
Pemasangan kabel dan terminating pada tiang
5. LIGHTNING ARRESTER
Lightning Arrester disingkat arrester, adalah alat pelindung bagi peralatan system tenaga listrik terhadap gangguan surja petir. Arrester akan berlaku sebagai jalan pintas (by pass) sekitar isolasi, arrester membentuk jalan yang mudah dilalui oleh arus kilat/petir, sehingga tidak timbul tegangan lebih yang tinggi pada peralatan. Jalan pintas itu harus sedemikian rupa sehingga tidak mengganggu aliran arus daya system 50Hz. Jadi pada kerja normal arrester berlaku sebagai isolator dan bila timbul surja dia berlaku sebagai konduktor, sehingga akan melewatkan aliran arus yang tinggi. Setelah surja hilang, arrester harus dengan cepat kembali menjadi isolator, sehingga pemutus daya tidak sempat membuka.
5. 1. Arrester Katup
Arrester katup ini terdiri dari sela percik terbagi atau sela seri yang terhubung dengan elemen tahanan yang mempunyai karakteristik tidak linier, lihat gambar 2.3-1
Tegangan frekuensi dasar tidak dapat menimbulkan tembus pada sela seri. Apabila sela seri tembus saat datangnya surja yang cukup tinggi, alat tersebut menjadi penghantar
Sela seri tidak dapat memutuskan arus susulan. Dalam hal ini sela seri dibantu dengan tahanan non linier yang mempunyai karakteristik tahanan kecil untuk arus besar dan tahanan besar untuk arus susulan dari frekuensi dasar.
Arrester katup ini dibagi tiga type yaitu :
a) Type station
Arrester katup type stasion adalah yang paling efisien dan juga mahal. Pemakaiannya secara umum pada gardu besar, dan juaga digunakan untuk melindungi alat-alat yang mahal seperti transformator daya untuk tegangan mulai dari 2,4 kV sampai dengan 287 kV dan lebih tinggi lagi.
b) Type line
Type ini lebih murah dibandingkan jenis pertama. Arrester jenis ini pada gardu untuk melindungi peralatan-peralatan yang kurang penting, atau ditempatkan pada ujung saluran dengan tegangan mulai 15 kV sampai 69 kV.
c) Type station untuk mesin-mesin
Type ini khusus dipakai untuk melindungi mesin-mesin berputar. Pemakaiannya untuk tegangan 2,4 kV sampai 15 kV.
5. 2. BAGIAN-BAGIAN PENTING ARRESTER KATUP
Bagian-bagian penting arrester katup pada prinsipnya terdiri dari :
a) Elektroda
Elektroda adalah suatu terminal dari arrester yang dihubungkan dengan bagian atas (jaringan suplai), dan elektroda bagian bawah dihubungkan dengan tanah (melalui grounding).
b) Sela Percikan
Apabila pada arrester yang dipasang terjadi tegangan lebih yang diakibatkan oleh surja petir ataupun surja hubung, maka pada sela percik akan terjadi loncatan bunga api. Pada beberapa arrester busur api yang terjadi akan ditiup oleh tekanan gas yang ditimbulkan oleh tabung fiber yang terbakar.
c) Tahanan Katup
Tahanan katup yang digunakan dalam arrester adalah suatu jenis material yang sifat tahanannya dapat berubah bila mendapatkan perubahan tegangan.
5. 3. PRINSIP KERJA ARRESTER
Pada arrester katup terdapat sela seri yang bertindak sebagai sakelar yang tertutup bila ada percikan api akibat tegangan yang cukup tinggi, lihat gambar 2.3-1. Sela seri juga harus membuka kembali hubungan itu dengan memutuskan arus sususlan (Follow current), sesudah pembatasan tegangan surja berlalu. Sela seri biasanya dibuat dengan karakteristik impuls seperti sela bola.
Untuk memadamkan busur api, digunakan tahanan katup yang mempunyai sifat tak linier seperti terlihat pada gambar 2.3-2. Bila tahanan mempunyai nilai konstan , maka jatuh tegangan menjadi besar sekali sehingga pengaman tegangan lebih tidak tercapai. Dengan digunakannya tahanan tidak linier, dimana tahanan turun dengan cepat bila tegangan naik. Proses penurunan berlangsung cepat sekali selama tegangan lebih mencapai puncaknya. Tegangan lebih dalam hal ini menyebabkan penurunan drastic dari tahanan sehingga tegangan jatuh dibatasi meskipun arusnya besar.
5. 4. KARAKTERISTIK ARRESTER
Agar pemakaian effektif, maka karakteristik-karakteristik yang perlu diketahui dengan jelas adalah sebagai berikut :
a. Rating Tegangan
Arrester adalah sebuah peralatan tegangan yang mempunyai dasar tegangan, maka tidak boleh dikenakan tegangan yang melebihi kemampuannya baik dalam keadaan normal maupun dalam keadaan hubung singkat, sebab arrester didalam fungsinya harus menanggung tegangan system normal dan tegangan lebih transient 50 Hz.
b. Pembatas Tegangan Impuls
Adalah harga yang dapat ditahannya pada terminal bila menyalurkan arus tertentu, harga ini berubah dengan besaran arus.
c. Kemampuan Thermis
Yaitu kemampuan untuk melakukan arus surja yang waktunya lama atau terjadi berulang-ulang misalnya surja hubung, tanpa menaikkan suhunya. Kemampuan arrester untuk menyalurkan arus sampai mencapai 65.000 – 100.000 Ampere.
5. 5. TEGANGAN SISTEM
Yang dimaksud dengan tegangan system ialah tegangan tertinggi yang mungkin timbul pada penghantar/kawat. Tegangan tertinggi ini timbul pada waktu gangguan kawat ketanah. Tegangan tertinggi juga tergantung pada metoda pentanahan system. Tegangan system maksimum ketanah biasanya diambil 110% dari tegangan jala-jala.
Tabel 2.1. Pengenal Arrester dan Tegangn Sistem
No Pengenal tegangan Arrester Tegangan maksimum system tiga fasa
(pada system yang dtanahkan)
Volt rms
1 175 220
2 650 650
3 1.000 1.000
4 3.000 3.750
5 6.000 7.500
6 9.000 11.250
7 12.000 15.000
8 15.000 18.000
kV rms
1 20 25
2 25 30
3 30 37
4 37 46
5 40 50
6 50 60
7 60 73
8 73 90
9 97 121
10 109 136
11 121 150
12 145 180
13 169 200
14 195 245
15 242 300
5. 6. Menentukan Jarak Maksimum Arrester dan Transformator
Untuk menghubungkan jaringan tegangan menengah (JTM) dengan transformator distribusi yang diamankan dengan peralatan Arrester dapat dilakukan dengan secara langsung atau melalui sepotong kabel.
a. Sambungan Transformator dengan Kawat
Dalam hal ini arrester harus ditempatkan sedekat mungkin dengan transformator dihubungkan dengan saluran udara, dimana jarak maksimum sambungan antara arrester dengan transformator, dan dianggap sebagai jepitan terbuka.
Dari gambar 2.3-3 :
Ea = tegangan percik arrester
Ep = tegangan pada jepitan transformator
A = de/dt = kecuraman gelombang datang, dianggap konstan
S = jarak antara arrester dan transformator
V = kecepatan merambat gelombang
Untuk analisa, transformator dianggap sebagai jepitan terbuka, yaitu keadaan yang sangat berbahaya. Dimana koefisien terusan sama dengan 2.
Apabila gelombang mencapai transformator, terjadi pantulan total, dan gelombang ini kembali kekawat dengan polaritas yang sama. Waktu yang dibutuhkan oleh gelombang untuk merambat kembali ke arrester = 2 S/V.
Bila arrester mulai memercik (spark over) tegangan jepit arrester :
Bila waktu percik arrester ts0, dihitung mulai gelombang itu pertama kali sampai ke arrester, maka persamaan (1) menjadi :
Setelah arrester memercik ia berlaku sebagai jepitan hubung singkat, dan menghasilkan gelombang sebesar :
Agar dari arrester supaya tegangannya tetap Ea. Gelombang negative ini yang merambat ke transformator, dan setelah pantulan pertama pada transformator terjadi, jumlah tegangannya menajdi :
Atau
Dan harga maksimum Ep = 2Ea
b. Sambungan Transformator dengan Kabel
Untuk menghubungkan transformator distribusi ke jaringan tegangan menengah dengan sepotong kabel. Jika pemasangan melalui sepotong kabel maka arrester ditempatkan pada jarak tertentu ke titik sambungan. Hal ini seperti terlihat pada gambar 2.3.4 berikut.
Studi-studi telah dilakukan oleh Witzke dan Bliss, untuk menyelidiki perlindungan kabel terhadap surja. Hasil-hasil dari studi tersebut antara lain diberikan dalam table 2.2.
Untuk perlindungan terhadap gelombang surja ini perlu dibedakan anatara peralatan. Jadi peralatan dibagi dalam 2 kelas, yaitu :
Kela I ; Peralatan Switchgear, transformator distribusi jenis kering
dan transformator daya.
Kelas II : Transformator berisolasi minyak dan transformator
Pengukuran jenis kering dan yang di isi sesuatu cairan
Tabel 2.2.A Panjang maksimum yang disarankan untuk peralatan kelas I
N0 Tingkat isolasi dasar Peralatan (kV) Pengenal tegangan arrester (kV) Panjang kabel maks. Arrester jenis gardu (kaki)
1 45 3 NL
2 60
3
6 NL
NL
3 75 3
6
9 NL
NL
68
4 95 6
9
12
15 NL
NL
76
30
5 110 9
12
15 NL
NL
70
6 150 20
25 94
30
7 200 30
37 74
S
Catatan :
NL = tidak ada batas panjang kabel
S = panjang kabel terlalu pendek untuk diperhitungkan
Tabel 2.2.B Panjang maksimum yang disarankan untuk peralatan kelas II
N0 Tingkat isolasi dasar Peralatan (kV) Pengenal tegangan arrester (kV) Panjang kabel maks. Arrester jenis gardu (kaki)
1 60
3
6 NL
NL
3 75 3
6
9 NL
NL
NL
4 95 6
9
12
15 NL
NL
NL
80
5 110 9
12
15 NL
NL
NL
6 150 20
25 NL
90
7 200 30
37 150
64
Perlindungan untuk peralatan kelas I terbatas pada TID peralatan, sedang peralatan kelas II dapat menahan surja yang melampaui TID kabel untuk suatu saat yang pendek.
Tabel 2.2. A. dan 2.2.B. memberikan panjang kabel maksimum yang diperbolehkan untuk peralatan kelas I dan II dengan TID antara 45 sampai 200 kV.
5. 7. Technical Data Arrester
Data teknis lightning arrester yang perlu dicantumkan sebagai contoh antara lain sebagai berikut :
Merk : BBC Brown Boveri
Type : HML 20 kV
Rating tegangan : 24 kV
Kelas : 10 kA
BIL/TID : 150 kV
6. CUT OUT FUSE
Sebagai pengaman terhadap arus lebih pada jaringan digunakan Fuse Cut Out. Arus lebih yang terjadi pada jaringan lebih disebabkan karena adanya gangguan hubung singkat antar fasa.
6. 1. Bagian-Bagian Fuse Cut Out
Bagian-bagian fuse cut out tipe open link antara lain sebagai berikut :
1. Line terminal
2. Mounting bracket
3. Porcelin support
4. Fuse holder (didalamnya terdapat fuse link)
Cut out ini bekerja atas dasar expultion, terdapat tube untuk membatasi pembusuran dengan suatu de-ionizing fiber line dan fuse link. Untuk memutuskan arus gangguan, fiber liner dipanasi bilamana fusible element dari fuse link melebur dan memancarkan gas de-ionizing, yang mana berkumpul didalam tube.
6. 2. Pemilihan Fuse Cut Out
Penggunaan cut out tergantung pada arus beban, tegangan system, tipe sistm, dan arus gangguan yang mungkin terjadi. Ke empat factor diatas ditentukan dari tiga buah rating cut out yaitu :
1. Arus kontinyu
Rating arus kontinyu dari fuse besarnya akan sama dengan atau lebih besar dari arus beban kontinyu maksimum yang diinginkan akan ditanggung
2. Tegangan
Yaitu tegangan system fasa ke fasa 50Hz
3. Kapasitas pemutusan
Rating pemutusan simetri dari fuse akan sama atau lebih besar dari arus gangguan maksimum yang diperkirakan/diperhitungkan terjadi pada sisi beban dari fuse.
6. 3. Technical Data Fuse Cut Out
Merk : BBC Brown Boveri
Type : HML 20 kV
Rating tegangan : 20 kV
Rating arus : 25 A
Kelas : 10 kA
BIL/TID : 150 kV
7. MEDIUM VOLTAGE - MAIN DISTRIBUTION PANEL
( CUBICLE TEGANGAN MENENGAH)
Cubicle merupakan panel tegangan menengah yang berdiri sendiri-sendiri. Untuk membentuk satu unit rangkaian Cubicle tegangan menengah akan terdiri dari :
a) Cubicle Incoming
b) Cubicle Metering
c) Cubicle Outgoing
Peralaan utama dari cubicle incoming dan outgoing adalah Pemutus Daya, sedangkan peralatan utama pada cubicle metering terdiri dari Potencial Transformer (PT) dan Current Transformer (CT).
8. PEMUTUS DAYA TEGANGAN MENENGAH (Circuit Breaker/CB)
Salah satu komponen pada system proteksi adalah pemutus daya, peranan pemutus daya sebagai peralatan proteksi yaitu untuk mencegah terjadinya kerusakan pada peralatan system dan mempertahankan kesetabilan system ketika terjadi gangguan, sehingga kontinuitas pelayanan dapat dipertahankan.
Syarat-syarat yang harus dipenuhi oleh suatu pemutus daya agar dapat memenuhi unsure pengamanan adalah sebagai berikut :
1) Mampu menyalurkan arus maksimum system secara kontinu.
2) Mampu memutuskan dan menutup rangkaian dalam keadaan berbeban maupun terhubung singkat tanpa menimbulkan kerusakan pada pemutus daya itu sendiri.
3) Dapat memutus arus hubung singkat dengan kecepatan tinggi, agar arus hubung singkat tidak sampai merusak peralatan system.
8. 1. Jenis Pemutus Daya
Pemutus daya tegangan menengah yang ada sekarang ini terdiri dari beberapa jenis :
1) Pemutus daya minyak ( Oil Circuit Breaker/OCB)
Saat kontak dipisahkan, busur api akan terjadi di dalam minyak, sehingga minyak menguap dan menimbulkan gelembung gas yang menyelubungi busur api. Minyak yang berada di antara kontak sangat efektif memutuskan arus. Kelemahannya adalah minyak mudah terbakar dan kekentalan minyak memperlambat pemisahan kontak, sehingga tidak cocok untuk system yang membutuhkan pemutusan arus yang cepat.
2) Pemutus daya udara tekan ( Air-Blast Circuit Breaker/ACB)
Saat busur api timbul, udara bertekanan tinggi ditiupkan untuk mendinginkan busur api dan mengingkirkan partikel bermuatan dari sela kontak. Pemutus daya jenis ini mampu memutus arus sampai 40 kA pada rangkaian AC dan bertegangan sampai 765 kV.
3) Pemutus daya vakum (Vacuum Circuit Breaker/VCB)
Jika kontak dibuka, dengan tidak adanya media molekul udara sehingga tidak terjadi penambahan electron bebas yang dapat mengawali pembentukan busur api, dengan kata lain bususr api segera dapat dipadamkan.
4) Pemutus daya SF6 (Gas Circuit Breaker/GCB)
Jika kontak dibuka akan terjadi busur api, gas bertekanan tinggi ditiupkan untuk mendinginkan busur api dan mengingkirkan partikel bermuatan dari sela kontak. Pemutus daya jenis ini mampu memutus arus sampai 40 kA pada rangkaian AC dan bertegangan sampai 765 kV.
Contoh gambar dapat dilihat dengan menggunakan gas SF6.
IEC SF6 Mechanical Circuit Breaker HD4/R
8. 2. Kemampuan Arus Pemutus Daya
Kemampuan arus suatu pemutus daya dinyatakan dalam dua besaran yaitu :
a) Kemampuan pemutusan arus (Interrupting duty), yaitu harga efektif arus hubung singkat simetri tertinggi yang dapat diputuskan pemutus daya tanpa menimbulkan kerusakan pada kontak pemutus daya.
b) Kemampuan arus sesaat (Momentary duty), yaitu harga efektif arus hubung singkat asimetri tertinggi yang dapat ditanggung pemutus daya tanpa menimbulkan kerusakan pada pemutus daya.
Kedua kemampuan arus di atas ditetapkan dengan menghitung terlebih dulu harga efektif arus hubung singkat simetri (I’hs) dan asimetri (I”hs).
Secara umum kemampuan arus sesaat adalah :
Im = 1,6 x I”hs
Sedangkan untuk tegangan dibawah 500 Volt, adalah : Im = 1,5 x I”hs
Kapasitas daya sesaat pemutus daya adalah :
Sm = Vpf x Im
Dimana : Vpf = tegangan fasa ke fasa system sebelum hubung singkat
Kemampuan pemutusan arus pemutus daya adalah :
Ip = K x I’hs
K adalah factor pengali untuk perioda waktu kecepatan membuka kontak pemutus daya.
Tabel 2.4. Faktor K Berbagai Pemutus Daya
Jenis Pemutus Daya Perioda Waktu Pembukaan (Cycle) Faktor K
Umum 8
5
3
2 1,0
1,1
1,2
1,4
Pemutus daya yang dipasang diterminal generator dimana tingkat hubung singkat > 500 MVA
8
5
3
2
1,1
1,2
1,3
1,5
9. Low Voltage Main Distribution Panel (LV-MDP)
Panel utama distribusi tegangan rendah, merupakan tempat terjadinya hubungan atau connection antara beban dengan sumber aliran dengan perantara kabel penghantar dan yang dapat diputuskan dengan cara menempatkan pengaman/pemutus daya.
Panel
LV Distribution Panel and Motor Control Center (MCC), in-circuit-breaker design,up to 6,000 A bus bar current.
With PROFIBUS DP communication-capable circuit-breaker.
10. PEMUTUS DAYA TEGANGAN RENDAH
Pemutus daya adalah suatu peralatan proteksi yang dugunakan sebagai pengaman pada sistem instalasi, peranan pemutus daya sebagai peralatan proteksi yaitu untuk mencegah terjadinya kerusakan pada peralatan system dan mempertahankan kesetabilan system ketika terjadi gangguan, sehingga kontinuitas pelayanan dapat dipertahankan.
Syarat-syarat yang harus dipenuhi oleh suatu pemutus daya agar dapat memenuhi unsure pengamanan adalah sebagai berikut :
1) Mampu menyalurkan arus maksimum system secara kontinu.
2) Mampu memutuskan dan menutup rangkaian dalam keadaan berbeban maupun terhubung singkat tanpa menimbulkan kerusakan pada pemutus daya itu sendiri.
3) Dapat memutus arus hubung singkat dengan kecepatan tinggi, agar arus hubung singkat tidak sampai merusak peralatan system.
DESCRIPTION OF THE MCCB
Features
1 BMC material for base and cover 2 Arc chute 3 Mounting for ST or UVT connection block
4 Trip-free mechanism 5 Moving contacts 6 Clear and IEC-compliant markings
7 Magnetic trip unit 8 Thermal trip unit 9 Compact size
Tidak ada komentar:
Posting Komentar