BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar
Belakang Masalah.
(2) Kegiatan operasi Jaringan Distribusi untuk
suatu Kawasan tertentu dikoordinir oleh
Pusat Pengatur Distribusi. Pusat Pengatur Distribusi terutama mengkoordinir operasi Jaringan Tegangan
Menengah.
Sedangkan untuk Jaringan Tegangan
Rendah termasuk sambungan rumah dan
instalasi pelanggan, operasinya sebagian besar meliputi pekerjaan mengatasi gangguan, pelaksanaannya dilakukan oleh Dinas
Gangguan yang tempatnya tersebar diberbagai
tempat. Karena jaringan distribusi jangkauannya luas serta melibatkan lebih banyak peralatan jika
dibandingkan jaringan transmisi, sedangkan
persoalan operasionil terutama adalah mengatasi gangguan.
Jaringan distribusi primer
(tegangan menengah) dan juga jaringan distribusi
sekunder (tegangan rendah) pada umumnya beroperasi secara radial.
Pengoperasian Jaringan dengan
sistem ring (loop) sesungguhnya bisa mengurangi rugi -
rugi dalam jaringan, tetapi memerlukan alat - alat pengaman (protection) yang lebih canggih dan juga relatif mahal
untuk jaringan distribusi.
Peralatan pengaman misalnya
circuit breaker, umumnya bekerja memisahkan
daerah yang mengalami gangguan dari sumber dan untuk menutup kembali di perlukan seorang opereator. Dilain
pihak gangguan yang terjadi tidak selamanya
bersifat permanent, ada juga gangguan yang bersifat sementra penggunaan circuit breaker kurang efesien.
Untuk lebih efesien digunakan yang dapat
menutup kembali automatis atau recloser bila gangguan yang menyebabkan terbuka bersifat sementara.
Abraham Silaban : Studi Tentang
Penggunaan Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010.
I.2. Permasalahan.
Dikarenakan cakupan materi yang
mengenai recloser dan mengingat waktu
yang tersedia cukup singkat dan disebabkan keterbatasan kemampuan yang di miliki oleh penulis hanya membahas mengenai
penggunaan recloser pada jaringan
distribusi tegangan menenah.
Adapun penulis ini dilakukan
hanya berdasarkan study literatur kepustakaan.
Jadi hanya dibahas penggunaan recloser pada jaringan distribusi.
I.3. Batasan Masalah.
Permasalahan yang terdapat pada
sistem tenaga listrik adalah bermacam – macam
jenisnya, maka mengingat judul dari pembahasan tugas ini perlu adanya pembatasan permasalahan sebagai berikut.
-
Pembahasan mengenai sistim cara kerja dari recloser pada jaringan distribusi 20 KV.
I.4. Metodologi.
Dalam pengumpulan bahan
pembahasan yang menunjang pembuatan tugas akhir ini, penulis mengguanakan metode : Study
kepustakaan : Pembahasan berdasarkan
pada sumber kepustakaan, seperti pada
buku referensi, buku manual, diktat dll, yang menyangkut dengan masalah yang akan
dibahas.
Konsultasi : Tanya jawab dengan pembimbing Tugas Akhir
ini, baik dengan dosen yang bekenaan
dengan Tugas Akhir ini.
Abraham Silaban : Studi Tentang
Penggunaan Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010.
I.5. Tujuan Penulis.
Tujuan penulis Tugas Akhir ini
adalah untuk mengetahui sistem pengaman pada
sistem jaringan distribusi 20 KV, aliran tenaga listirk yang sewaktu – waktu dapat terjadi gangguan pada jaringan
distribusi dan penyebab gangguan. Dan lebih akan memahami prinsip kerja peralatan pengaman
recloser pada jaringan distribusi. Dan
untuk memenuhi persyaratan kelulusan sarjana di Departemen Teknik Elektro Universitas Sumatra Utara.
I.6. Sistematika Tugas Akhir.
Tugas akhir ini discontoh skripsin
dengan sistematika penulisan sebagai berikut : 1. Bagian pendahuluan tugas akhir yang berisikan
halaman judul, halaman pengesahan,
pernyataan, intisari, abstrak, dan
persembahan, kata pengantar, dafatar
isi, dan daftar gambar.
2. Bagian isi sikripsi yang terdiri atas lima
bab, yaitu : BAB I . PENDAHULUAN Dalam
bab ini berisikan : Pendahuluan BAB II. LANDASAN TEORI Dalam bab ini berisikan
: Landasan teori BAB III. PENGAMAN PADA
SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI Dalam bab ini berisikan : Sistem pengamanan pada
jaringan distribusi.
BAB IV. RECLOSER PADA SISTEM
JARINGAN DISTRIBUSI Dalam bab ini berisikan : Fungsi dan kegunaan recloser pada
jaringan distribusi.
BAB V. KESIMPULAN Dalam bab ini
berisikan : Kesimpulan Abraham Silaban :
Studi Tentang Penggunaan Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010.
BAB II LANDASAN TEORI II.1.
Sistem Jaringan Distribusi.
(2) Bagian dari sistem tenaga
listrik yang paling dekat dengan pelanggan adalah sistem distribusi. Sistem distribusi
adalah bagian sistem tenaga listrik yang paling banyak mengalami gangguan, sehingga
masalah utama dalam Operasi Sistem
Distribusi adalah mengatasi gangguan.
Tenaga listrik dibangkitkan dalam
Pusat – pusat Listrik seperti PLTA, PLTU,
PLTG, PLTP dan PLTD kemudian disalurkan melalui saluran transmisi setelah terlebih dahulu dinaikkan tegangannya
oleh transformator penaik tegangan (step
up transformator) yang ada pada pusat listrik. Setelah tenaga listrik disalurkan melalui saluran transmisi (GI) maka
sampailah tenaga listrik ke Gardu Induk
untuk diturunkan tegangannya melalui transformator penurun tegangan (step down transformator) menjadi tegangan
menengah atau juga yang disebut sebagai
tegangan distribusi primer. Tegangan distribusi primer yang dipakai PLN adalah 20 KV, 12 KV dan 6 KV. Kecenderungan
saat ini menunjukkan bahwa tegangan
distribusi primer PLN yang berkembang adalah 20 KV.
Jaringan setelah keluar dari GI
bisa disebut jaringan distribusi, sedangkan jaringan antara Pusat Listrik dengan GI bisa
disebut jaringan transmisi. Setelah tenaga
listrik disalurkan memlalui jaringan distribusi primer maka kemudian tenaga listrik diturunkan tegangannya dalam
gardu – gardu distribusi menjadi tegangan
rendah dengan tegangan 380/220 Volt 220/110 Volt, kemudian disalurkan melalui Jaringan Tegangan Rendah
(JTR) untuk selanjutnya disalurkan ke
rumah – rumah pelanggan (konsumen) PLN.
Abraham Silaban : Studi Tentang
Penggunaan Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010.
Pelanggan – pelanggan yang
mempunyai daya tersambung besar tidak dapat
disambung melalui jaringan tegangan rendah melainkan disambung langsung pada jaringan tegangan menengah
bahkan ada pula yang disambung pada
jaringan tegangan tinggi, tergantung besarnya daya tersambung.
II.2. Bentuk Jaringan.
(2) Masalah utama dalam operasi
sistem Distribusi adalah bagaimana mengatasi
gangguan dengan cepat karena gangguan yang terbanyak dalam sistem tenaga listrik terdapat dalam sistem
distribusi Jaringan Distribusi tegangan menengah
atau juga disebut Jaringan Distribusi Primer. Gangguan pada SUTM jumlahnya lebih banyak dan kebanyakan bersifat
temporer sedangkan pada Kabel tanah
jumlah ganguannya lebih sedikit tetapi kebanyakan bersifat sementara. Oleh karenanya
banyak dipakai penutup balik (recloser) untuk SUTM.
Ada beberapa bentuk sistm
distribusi yang umum dipergunakan untuk dipergunakan
untuk menyalurkan dan mendistribusikan tenaga listrik yaitu : sistem radial, sistem Ring dan sistem Spindel.
Pemilihan dari masing – masing
jaringan distribusi tersebut tergantung pada
keperluan dan keandalan system yang di inginkan, seperti kontiniutas penyalur / pelayanan tenaga listrik,
perkembangan beban dan factor ekonomis yang
di inginkan.
Khcontoh skripsis dalam
pembahasan disini, uraian mengenai bentuk jaringan distribusi akan dibatasi, akan di bahas antara
lain : 1. Jaringan Radial 2. Jaringan Ring 3. Jaringan Spindel Abraham Silaban : Studi Tentang Penggunaan
Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010.
II.2.1. Jaringan Radial Sistem
radial merupakan bentuk sistem jaringan distribusi yang paling sederhana dan
yang paling umum dipakai untuk menyalurkan dan mendistribusikan tenaga listrik. Sistem ini
dikatakan karena dari kenyataan bahwa jaringan
ini ditarik secara radial dari gardu ke pusat-pusat beban / konsumen yang dilayaninya. Sistem ini terdiri dari saluran
utama dan saluran cabang.
Pelayanan tenaga listrik untuk
suatu daerah beban tertentu dilaksanakan dengan memasang trasformator pada sembarang
titik pada jaringan yang sedekat mungkin
dengan daerah beban yang dilayaninya. Transformator ini berguna untuk menurunkan
tenaga sistem agar dapat dikonsumsikan pada beban konsumen.
Untuk daerah beban yang
menyimpang jauh dari saluran utama atu saluran cabang maka akan ditarik lagi saluran tambahan
yang dicabangkan pada saluran tersebut.
Ditinjau dari besarnya penampang
saluran ,maka penampang yang terdekat dengan
sumber daya akan memiliki penampang terbesar,kemudian akan berangsur-angsur mengecil kearah ujung
saluran. Hal ini disebabkan karena semakin
dekat dengan sumberdaya distribusi kerapatan arusnya akan semakin besar.
Abraham Silaban : Studi Tentang
Penggunaan Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010.
BULK POWER SOURCE SUB TRANSMISION
DISTRIBUTION SUB STATION FRIMARI FEEDER DISTRIBUTION TRANSFORMER SECONDARIES CONSUMERS
SERVICE Gambar II.2.1. Bentuk Jaringan Tipe Radial Kelemahan yang dimiliki oleh
sistem radial ini adalah voltage dropnya cukup besar dan bila terjadi ganguan pada
sistem akan dapat mengakibatkan jatuhnya
sebagian atau keseluruhan bagian sistem.
Sistem radial ini kurang cocok
dipergunakan untuk mensupplay beban seperti
rumah sakit, instalasi militer atau beban lainnya yang memerlukan tingkat keandalan yang cukup tinggi.
Abraham Silaban : Studi Tentang
Penggunaan Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010.
II.2.2. Jaringan Ring.
Sistem ini disebut rangkaian
tertutup, karena saluran primer yang menyalurkan
daya sepanjang daerah beban yang dilayaninya membentuk suatu rangkaian tutup gambar II.2. menujukkan bentuk
umum dari sistem rangkaian tertutup.
Pada gambar tampak bahwa pada
bagian – bagian tertentu dari sistem rangkaian
tertutup dipasang peralatan pemisah / penghubung untuk memerlukan saluran bagian (seksi-seksi), guna melokalisir
gangguan yang mungkin terjadi pada
sistem. Antara saluran primer yang satu dengan saluran primer lainnya juga dipasang peralatan pemutus seksi otomatis yang
berfungsi sebagai Loop switch.
Untuk memisahkan saluran secara
otomatis bila saat salah satu salurannya mengalami gangguan. Pengoperasian dari
peralatan pemutus ini juga akan menentukan
pengoperasian normally open (NO) maka
sistem akan bekerja sebagai Loop
terbuka, sedangkan untuk pengoperasian normali closed ( NC ) maka sistem akan bekerja sebagai loop tertutup.
Sistem rangkai tertutup banyak
digunakan untuk mensupplay daerah beban dengan
kerapatan beban yang cukup tinggi, seperti beban – beban industri, beban komersial, rumah sakit dan sebagainya. Sifat –
sifat lain yang memiliki olek sistem
rangkaian tertutup adalah drop tegangannya cukup rendah. Tingkat keandalan cukup tinggi dan cukup baik
perluasan jaringan.
Abraham Silaban : Studi Tentang
Penggunaan Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010.
DISTRIBUTION SUB STATION LOW
VOLTAGE BUS LOOP PRIMARY FEEDER DISTRIBUTION TRANFORMER ( a ) ( b ) Gambar
II.2.2. Bentuk Jaringan Tipe Ring II.2.3. Sistem Spindel Sistem spindel ini
sebetulnya merupakan perkembangan dari sistem jaringan Loop – Radial. Beberapa feeder utama
keluar dari sebuah gardu induk dan
kemudian bertemu ujung – ujungnya pada sebuah gardu hubung ( bus – refleksi ).
Jaringan spindel ini normalnya
adalah radial, rel daya pada gardu induk mensupplai daya kemasing – masing kabel kerja
( feeder utama). Jika terjadi gangguan
di suatu seksi, pemutus daya akan feeder yang bersangkutan akan terbuka. Setelah gangguan diisolir, sementara
disconnect – switch yang normaly – open
pada bus refleksi dimasukkan, sehingga daya akan mengalir dari gardu induk Abraham Silaban : Studi Tentang Penggunaan
Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010.
melalui kabel cadangan ( exprees
-feeder ), masuk ke bus refleksi, kemudian mensuppli kabel sisanya.
Sebuah pola spindel terdiri dari
beberapa kabel kerja dan sebuah kabel cadangan
( express-feeder). Gardu – gardu trafo distribusi disambungkan hanya kabel – kabel kerja. Jadi kabel cadangan hanya
berfungsi untuk menyaluran daya listrik kesepanjang kabel kerja yang masih
sehat, setelah daerah gangguan dipisahkan
dari jaringan yang dipisahkan dari jaringan yang beroperasi. Untuk dipergunakan setiap saat, disini perlunya
kabel cadangan selalu bertegangan agar kerusakan
yang mungkin terjadi pada kabel ini dengan segera dapat diketahui.
Sistem spindel sangat baik
digunakan untuk memenuhi kebutuhan : -
peningkatan keandalan / kontiniutas pelayanan sistem - Penurunan / penekanan rugi – rugi akibat
gangguan pada sistem.
-
Sangat baik dipergunakan untuk mensupplai daerah beban yang memiliki kerapatan yang cukup tinggi.
-
Perluasan jaringan dapat dilakukan dengan mudah / baik.
Tingkat keandalan dari sistem spindel
adalah yang paling baik diantara sistem
jaringan distribusi lainnya, namun kerugian adalah biaya investasi awalnya cukup tinggi dibandingkan dengan sistem
jaringan sebelumnya.
Abraham Silaban : Studi Tentang
Penggunaan Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010.
Gambar II.2.3. Bentuk Jaringan
Tipe Spindel.
II.3. Penutup Balik Otomatis (
Auto Circuit Recloser ).
(2,,3,5) a. Recloser.
Recloser merupakan suatu
peralatan pengaman yang dapat mendeteksi
arus lebih, karena hubung singkat antara fasa dengan fasa atau fasa dengan tanah, dimana rekloser
ini memutus arus dan menutup kembali
secara otomatis dengan selang waktu yang dapat diatur sesuai dengan setting interval recloser.
b. Kegunaan Recloser.
Pada suatu gangguan permanen,
recloser berfungsi memisahkan daerah
atau jaringan yang terganggu sistemnya secara cepat sehingga dapat
memperkecil daerah yang terganggu pada gangguan sesaat, recloser akan memisahkan daerah
gangguan sesaat sampai gangguan tersebut
akan dianggap hilang, dengan demikian recloser akan masuk kembali sesuai
settingannya sehingga jaringan akan aktif
kembali secara otomatis.
Abraham Silaban : Studi Tentang
Penggunaan Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010.
c. Prinsip Kerja Recloser.
Recloser hampir sama dengan
circuit breaker,hanya recloser dapat diseting untuk bekerja membuka dan menutup beberapa
kali secara otomatis. Apabila feeder
mendapat gangguan sementara, bila circuit breaker yang di gunakan untuk feeder yang mendapat gangguan sementaraa, akan
menyebabkan hubungan feeder terputus.
Tetapi jika recloser yang di gunakan diharapkan gangguan sementara tersebut tidak membuat feeder terputus, maka
recloser akan bekerja beberapa kali sampai
akhirnya recloser membuka.
d. Cara Kerja Recloser.
Waktu Membuka dan menutup pada
recloser.
1. Arus yang mengalir normal bila tidak terjadi
gangguan 2. Ketika terjadi sebuah
gangguan, arus yang mengalir melalui recloser membuka kontak pada recloser.
3. Kontak recloser akan menutup kembali setelah
beberapa detik, sesuai setting yang
ditentukan. Tujuan memberikan selang waktu adalah memberi kesempatan agar ganguan tersebut hilang dari
system, terutama gangguan yang bersifat
temporer.
4. Apabila yang terjadi adalah gangguan
permanent, maka recloser akan membuka
dan balik sesuai setting yang ditentukan dan kemudian lock out.
5. Setelah gangguan permanen dibebaskan oleh
petugas, baru dapat dikembalikan pada
keadaan normal.
Abraham Silaban : Studi Tentang
Penggunaan Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010.
BAB III PENGAMAN PADA SISTEM
JARINGAN DISTRIBUSI III.1. Umum.
(2) Pada saat terjadi gangguan
ketidak normalan pada system tenaga listrik, misalnya adanya arus lebih, tegangan lebih,
dan sebagainya, maka perlu diambil suatu
tindakan untuk mengatasi kondisi gangguan tersebut. Jika dibiarkan, gangguan itu akan meluas keseluruh sistem
sehingga bisa merusakkan semua peralatan
system tenaga listrik yang ada. Untuk mengatasi hal tersebut, mutlak diperlukan suatu system pengaman yang andal.
salah satu komponen yang penting untuk
pengaman tenaga listrik adalah relai pengaman (protective relay).
Relai pengaman adalah scontoh
skripsinan piranti, baik elektronik maupun magnetic yang direncanakan untuk mendeteksi suatu
kondisi ketidak normalan pada peralatan
listrik yang bisa membahayakan atau tidak diinginkan. Jika bahaya itu muncul maka relai pengaman akan secara
otomatis memberikan sinyal atau perintah
untuk membuka pemutus tenaga (circuit breaker)
agar bagian yang terganggu dapat
dipisahkan dari sistem yang normal. Relai pengaman dapat mengetahui adanya gangguan pada peralatan yang
perlu diamankan dengan mengukur atau
membandingkan besaran – besaran yang diterimanya, misalnya arus, tegangan, daya sudut fase, frekuensi,
impedansi, dan sebagainya sesuai dengan
besaran yang telah ditentukan.
Alat tersebut kemudian akan
mengambil keputusan seketika dengan perlambatan
wakut membuka pemutus tenaga atau hanya memberikan tanda tanpa membuka pemutus tenaga. Pemutus tenaga dalam
hal ini harus mempunyai kemampuan untuk
memutus arus hubung singkat maksimum yang melewatinya Abraham Silaban : Studi Tentang Penggunaan
Recloser Pada Sistim Jaringan Distribusi 20 KV, 2010.
dan harus mampu menutup rangkaian
dalam keadaan hubung singkat yang kemudian
membuka kembali. Di samping itu relai juga berfungsi untuk menunjukkan lokasi dan macam gangguannya.
Berdasarkan data dari relai maka akan
memudahkan kita dalam menganalisis gangguanya.
III.2. Pengertian Pengaman.
(1) Sistem pengaman tenaga
listrik merupakan sistem pengaman pada peralatan
- peralatan yang terpasang pada sistem tenaga listrik, seperti generator, bus bar, transformator, saluran udara tegangan
tinggi, saluran kabel bawah tanah, dan
lain sebagainya terhadap kondisi ab-normal operasi sistem tenaga listrik tersebut.
0 komentar:
Posting Komentar