BELAJAR: GARDU INDUK

2.1.            TINJAUAN UMUM GARDU INDUK

1.

2.1.1.      Definisi Umum

Gardu induk di sebut juga gardu unit pusat beban yang merupakan gabungan dari transformer dan rangkaian switchgear yang tergabung dalamsatu kesatuan melalui sistem kontrol yang saling mendukung untuk keperluan operasional. Pada dasarnya gardu induk bekerja mengubahtegangan yang dibangkitkan oleh pusat pembangkit tenaga listrik menjaditenaga listrik menjadi tegangan tinggi atau tegangan transmisi dansebaliknya mengubah tegangan menengah atau tegangan distribusi.

Gardu Induk juga merupakan sub sistem dari sistem penyaluran (transmisi) tenaga listrik, atau merupakan satu kesatuan dari sistem penyaluran (transmisi). Penyaluran (transmisi) merupakan sub sistem dari sistem tenaga listrik. Berarti, gardu induk merupakan sub-sub sistem dari sistem tenaga listrik. Sebagai sub sistem dari sistem penyaluran (transmisi), gardu induk mempunyai peranan penting, dalam pengoperasiannya tidak dapat dipisahkan dari sistem penyaluran (transmisi) secara keseluruhan. Pengaturan daya ke gardu-gardu induk lainnya melalui tegangan tinggi dan gardu-gardu induk distribusi melalui feeder tegangan menengah.

2.1.2.      Fungsi Gardu Induk

Gardu Induk merupakan sub sistem dari sistem penyaluran (transmisi) tenaga listrik, atau merupakan satu kesatuan dari system penyaluran (transmisi).  Penyaluran (transmisi) merupakan sub sistem dari sistem tenaga listrik.

Fungsi gardu induk secara umum :

a.       Mentransformasikan daya listrik :

1.      Dari tegangan ekstra tinggi ke tegangan tinggi (500 KV/150 KV).

2.      Dari tegangan tinggi ke tegangan yang lebih rendah (150 KV/ 70 KV).

3.      Dari tegangan tinggi ke tegangan menengah (150 KV/ 20 KV, 70 KV/20 KV).

4.      Dengan frequensi tetap (di Indonesia 50/60 Hertz).

b.      Untuk pengukuran, pengawasan operasi serta pengamanan dari system tenaga listrik.

c.       Pengaturan pelayanan beban ke gardu induk-gardu induk lain melalui tegangan tinggi dan ke gardu distribusi-gardu distribusi, setelah melalui proses penurunan tegangan melalui penyulang-penyulang (feeder- feeder) tegangan menengah yang ada di gardu induk.

d.      Untuk sarana telekomunikasi (pada umumnya untuk internal PLN), yang kita kenal dengan istilah SCADA.

e.       Menyalurkan tenaga listrik (kVA, MVA) sesuai dengan kebutuhan pada tegangan tertentu. Daya listrik dapat berasal dari Pembangkit atau dari gardu induk lain.

2.2.            KLASIFIKASI GARDU INDUK

Gardu induk dapat diklasifikasikan menjadi beberapa macam menurut dari segi fungsi, segi pemasangan, dll. Berikut adalah jenis-jenis dari Gardu Induk :

2.2.1.      Gardu induk (substations) berdasarkan dari pemasangan peralatan dapat diklasifikasikan menjadi bebarapa jenis, antara lain :

a.      Gardu Induk Pasang Luar (out door substation)

Gardu induk jenis pasangan luar terdiri dari peralatan tegangan tinggi pasangan luar. Pasangan luar yang dimaksud adalah diluar gedung atau bangunan. Walaupun ada beberapa peralatan yang lain berada di dalam gedung, seperti peralatan panel kontrol, meja penghubung (switch board) dan baterai. Gardu Induk jenis ini ini memerlukan tanah yang begitu luas namun biaya kontruksinya lebih murah dan pendinginannya murah.

b.      Gardu Induk Pasangan Dalam (indoor door substation)

Disebut Gardu induk pasangan dalam karena sebagian besar peralatannya berada dalam suatu bangunan. Peralatan ini sepertihalnya pada gardu induk pasangan luar. Dari transformator utama, rangkaian switchgear dan panel kontrol serta batere semuanya. Jenis pasangan dalam ini dipakai untuk menjaga keselarasan dengan daerah sekitarnya dan untuk menghindari bahaya kebakaran dan gangguan suara.

c.       Gardu Induk Semi-Pasangan Luar (semi-out door substation)

Sebagian peralatan tegangan tingginya terpasang di dalam gedung dan yang lainnya dipasang diluar dengan mempertimbangkan situasi dan kondisi lingkungan. Karena konstruksi yang berimbang antara pasangan dalam dengan pasangan luar inilah tipe gardu induk ini disebut juga gardu induk semi pasangan dalam.

d.      Gardu Induk Pasangan Bawah Tanah (underground substation)

Sesuai dengan namanya, gardu induk pasangan bawah tanah hampir semua peralatanya terpasang dalam bangunan bawah tanah. Hanya alat pendinginan biasanya berada diatas tanah, dan peralatan-peralatan yang tidak memungkinkan untuk ditempatkan di bangunan bawah tanah. Gardu induk jenis ini umumnya berada dipusat kota, karena tanah yang tidak memadai.

2.2.2.      Gardu induk (substations) berdasarkan dari tegangan dapat diklasifikasikan menjadi bebarapa jenis, antara lain :

a.         Gardu induk transmisi

Yaitu gardu induk yang mendapat daya dari saluran transmisi untuk kemudian   menyalurkannya ke daerah beban (industri, kota, dan sebagainya). Gardu induk transmisi yang ada di PLN adalah tegangan tinggi 150 KV dan tegangan tinggi 30 KV.

b.      Gardu induk distribusi

yaitu gardu induk yang menerima tenaga dari gardu induk transmisi dengan menurunkan tegangannya melalui transformator tenaga menjadi tegangan menengah (20 KV, 12 KV atau 6 KV) untuk kemudian tegangan tersebut diturunkan kembali menjadi tegangan rendah (127/220 V atau 220/380 V) sesuai dengan kebutuhan.

2.2.3.      Gardu induk (substations) berdasarkan dari fungsinya dapat diklasifikasikan menjadi bebarapa jenis, antara lain :

a.         Gardu Induk Penaik Tegangan

Merupakan gardu induk yang berfungsi untuk menaikkan tegangan, yaitu tegangan pembangkit (generator) dinaikkan menjadi tegangan sistem. Gardu Induk ini berada di lokasi pembangkit tenaga listrik. Karena output voltage yang dihasilkan pembangkit listrik kecil dan harus disalurkan pada jarak yang jauh, maka dengan pertimbangan efisiensi, tegangannya dinaikkan menjadi tegangan ekstra tinggi atau tegangan tinggi.

b.        Gardu Induk Penurun Tegangan

Merupakan gardu induk yang berfungsi untuk menurunkan tegangan, dari tegangan tinggi menjadi tegangan tinggi yang lebih rendah dan menengah atau tegangan distribusi.  Gardu Induk terletak di daerah pusat-pusat beban, karena di gardu induk inilah pelanggan (beban) dilayani.

c.         Gardu Induk Pengatur Tegangan

Pada umumnya gardu induk jenis ini terletak jauh dari pembangkit tenaga listrik. Karena listrik disalurkan sangat jauh, maka terjadi tegangan jatuh (voltage drop) transmisi yang cukup besar. Oleh karena diperlukan alat penaik tegangan, seperti bank capasitor, sehingga tegangan kembali dalam keadaan normal.

d.        Gardu Induk Pengatur Beban

Berfungsi untuk mengatur beban. Pada gardu induk ini terpasang beban motor, yang pada saat tertentu menjadi pembangkit tenaga listrik, motor berubah menjadi generator dan suatu saat generator menjadi motor atau menjadi beban, dengan generator berubah menjadi motor yang memompakan air kembali ke kolam utama.

e.         Gardu Induk Distribusi

Gardu induk yang menyalurkan tenaga listrik dari tegangan sistem ke tegangan distribusi. Gardu induk ini terletak di dekat pusat-pusat beban.

2.2.4.      Gardu induk (substations) berdasarkan dari isolasi yang digunakan dapat diklasifikasikan menjadi bebarapa jenis, antara lain :

a.      Gardu induk dengan isolasi udara

Merupakan gardu induk yang menggunakan isolasi udara antara bagian yang bertegangan yang satu dengan bagian yang bertegangan lainnya. Gardu Induk ini berupa gardu induk konvensional  memerlukan tempat terbuka yang cukup luas.

b.      Gardu induk yang menggunakan isolasi gas SF 6

Gardu induk yang menggunakan gas SF 6 sebagai isolasi antara bagian yang bertegangan yang satu dengan bagian lain yang bertegangan, maupun antara bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan. Gardu induk ini disebut Gas Insulated Substation atau Gas Insulated Switchgear (GIS), yang memerlukan tempat yang sempit.

2.2.5.      Gardu induk (substations) berdasarkan dari sistem rel/ busbar yang digunakan dapat diklasifikasikan menjadi bebarapa jenis, antara lain :

a.      Gardu induk sistem ring busbar.

Merupakan gardu induk yang busbarnya berbentuk ring. Pada gardu induk jenis ini, semua rel (busbar) yang ada, tersambung (terhubung) satu dengan lainnya dan membentuk ring (cincin).

b.      Gardu induk sistem single busbar.

Merupakan gardu induk yang mempunyai satu (single) busbar. Pada umumnya gardu dengan sistem ini adalah gardu induk yang berada pada ujung (akhir) dari suatu sistem transmisi.

c.       Gardu induk sistem double busbar.

Merupakan gardu induk yang mempunyai dua (double) busbar. Gardu induk sistem double busbar sangat efektif untuk mengurangi terjadinya pemadaman beban, khususnya pada saat melakukan perubahan sistem (manuver sistem). Jenis gardu induk ini pada umumnya yang banyak digunakan.

d.      Gardu induk sistem satu setengah (on half) busbar.

Adalah gardu induk yang mempunyai dua (double) busbar. Pada umumnya gardu induk jenis ini dipasang pada gardu induk di pembangkit tenaga listrik atau gardu induk yang berkapasitas besar. Dalam segi operasional, gardu induk ini sangat efektif, karena dapat mengurangi pemadaman beban pada saat dilakukan perubahan system (manuver system). Sistem ini menggunakan 3 buah PMT dalam satu diagonal yang terpasang secara deret (seri).

2.3.            PERALATAN DAN PERLENGKAPAN GARDU INDUK

Gardu induk merupakan suatu sistem Instalasi listrik yang terdiri dari beberapa perlengkapan peralatan listrik dan menjadi penghubung listrik dari jaringan transmisi ke jaringan distribusi primer. Gardu induk dilengkapi komponen utama sebagai fasilitas yang diperlukan sesuai dengan tujuannya serta mempunyai fasilitas untuk operasi dan pemeliharaan. , Secara umum perlatan dan perlengkapan pokok yang ada di Gardu Induk terdiri dari :

2.3.1.      Transformator Daya

Transformator daya atau tenaga merupakan peralatan listrik yang berfungsi untuk menyalurkan tenaga listrik dari tegangan tinggi (500 KV) ke tegangan menengah (200 KV) atau sebaliknya (mentransformasikan tegangan).

2.3.2.      Transformator Tegangan

Trafo tegangan disebut juga potensial transformator adalah trafo yang berfungsi menurunkan tegangan tinggi menjadi tegangan menengah dan tegangan rendah, untuk sumber tegangan alat-alat ukur dan alat-alat proteksi. Fungsi trafo tegangan (potensial transformer) :

1.      Memperkecil besaran tegangan pada system tenaga listrik menjadi

besaran tegangan untuk system pengukuran atau proteksi.

2.      Mengisolasi rangkaian sekunder tehadap rangkaian primer.

3.      Memungkinkan standarisasi rating tegangan untuk peralatan sisi

sekunder.

2.3.3.      Transformator Arus

Trafo arus disebut juga current transformer (CT) berfungsi untuk menurunkan arus besar pada tegangan tinggi menjadi arus kecil pada tegangan rendah untuk keperluan pengukuran dan pengaman. Menurut tipe kontruksinya :

a. Tipe Cincin (ring/window tipe)

b. Tipe Tangki Minyak

c. Tipe cor-coran Cast Resin (mounded cast resin tipe)

2.3.4.      Transformator Bantu

Transformator bantu adalah trafo yang digunakan untuk membantu beroperasinya secara keseluruhan gardu induk tersebut. Jadi merupakan pasokan utama untuk alat-alat bantu seperti motormotor 3 fasa yang digunakan sebagai motor pompa sirkulasi minyak trafo beserta motor-motor kipas pendingin. Yang paling penting adalah sebagai pasokan sumber tenaga cadangan seperti sumber DC yang merupakan sumber utama jika terjadi gangguan dan sebagai pasokan tenaga untukproteksi sehingga proteksi tetap bekerja walaupun tidak ada pasokan arus AC.

2.3.5.      Busbar/ rel

Merupakan titik pertemuan/hubungan antara trafo-trafo tenaga, Saluran Udara TT, Saluran Kabel TT dan peralatan listrik lainnya untuk menerima dan menyalurkan tenaga listrik/daya listrik. Bahan dari rel terbuat dari bahan tembaga (bar copper atau hollow conductor). Ada beberapa jenis konfigurasi busbar yang digunakan hingga saat ini.

2.3.6.      Aresster

Berfungsi sebagai alat untuk melindungi isolasi atau mengamankan instalasi (peralatan listrik pada instalasi) dari gangguan tegangan lebih yang diakibatkan oleh sambaran petir atau tegangan transient yang tinggi dari suatu penyambungan atau pemutusan rangkaian, alat ini bersifat sebagai by-pass disekitar isolasi yang membentuk jalan yang mudah dilalui oleh arus kilat sistem pentanahan sehingga akan menimbulkan tegangan lebih yang tinggi dan tidakmerusak isolasi peralatan listrik.

2.3.7.      Saklaar Pemisah (PMS)

Berfungsi untuk mengisolasikan peralatan listrik dari peralatan lain atau instalasi lain yang bertegangan. PMS ini boleh dibuka atau ditutup hanya pada rangkaian yang tidak berbeban. Oleh karena itu pemisah tidak boleh dihubungkan atau dikeluarkan dari rangkaian listrik dalam keadaan berbeban. Cara pemasangan PMS dibedakan ataspasangan dalam dan pasangan luar. Tenaga penggerak dari PMS adalah secara manual, motor, pneumatic atau angin dan hidrolis.

2.3.8.      Pemutus Tenaga

Pemutus tenaga (PMT) adalah peralatan atau saklar untuk menghubungkan atau memutuskan suatu rangkaian/jaringan listrik sesuai dengan ratingnya. PMT memutuskan hubungan daya listrik bila terjadi gangguaan, baik dalam keadaan berbeban maupun tidak berbeban dan proses ini di lakukan dengan cepat. Pada waktu menghubungkan atau memutus beban, akan terjadi tegangan recovery yaitu suatu fenomena tegangan lebih dan busur api, oleh karena itu sakelar pemutus dilengkapi dengan media peredam busur api tersebut, seperti media udara dan gas SF6.

2.3.9.      Sakelar Pentanahan

Sakelar ini untuk menghubungkan kawat konduktor dengan tanah / bumi yang berfungsi untuk menghilangkan/ mentanahkan tegangan induksi pada konduktor pada saat akan dilakukan perawatan atau pengisolasian suatu sistem. Sakelar Pentanahan ini dibuka dan ditutup hanya apabila sistem dalam keadaan tidak bertegangan (PMS dan PMT sudah membuka).

2.3.10. Kompensator

Kompensator didalam sistem Penyaluran tenaga Listrik disebut pula alat pengubah fasa yang dipakai untuk mengatur jatuh tegangan pada saluran transmisi atau transformator, dengan mengatur daya reaktif atau dapat pula dipakai untuk menurunkan rugi daya dengan memperbaiki faktor daya. Alat tersebut ada yang berputar dan ada yang stationer, yang berputar adalah kondensator sinkron dan kondensator asinkron, sedangkan yang stationer adalah kondensator statis atau kapasitor shunt dan reaktor shunt.

2.3.11. Rele Proteksi dan Papan Alarm

Rele proteksi yaitu alat yang bekerja secara otomatis untuk mengamankan suatu peralatan listrik saat terjadi gangguan, menghindari atau mengurangi terjadinya kerusakan peralatan akibat gangguan dan membatasi daerah yang terganggu sekecil mungkin. Kesemua manfaat tersebut akan memberikan pelayanan penyaluran tenaga listrik dengan mutu dan keandalan yang tinggi. Sedangkan papan alarm atau announciator adalah sederetan nama-nama jenis gangguan yang dilengkapi dengan lampu dan suara sirine pada saat terjadi gangguan, sehingga memudahkan petugas untuk mengetahui rele proteksi yang bekerja dan jenis gangguan yang terjadi.

2.3.12. Baterai

Sumber tenaga untuk sistem kontrol dan proteksi selalu mempunyai keandalan dan stabilitas yang tinggi, maka batere dipakai sebagai sumber tenaga kontrol dan proteksi pada gardu induk. Peranan dari batery sangat penting karena pada saat gangguan terjadi, batery sebagai sumber tenaga untuk menggerakkan alat-alat kontrol dan proteksi. Bentuk fisik baterai yang digunakan pada gardu induk :

Menurut bahan elektrolit yang digunakan maka baterai dapat dibedakan atas
dua, yaitu:

a. Baterai timah hitam (lead acid storage batery) : bahan elektrolitnya adalah larutan asam belerang. Baterai timah hitam ada dua macam yaitu:

1. Lead-antimony

2. Lead-calcium

b. Baterai alkali (alkali stroge batery) : bahan elektrolitnya adalah larutan alkali (patassium hydroxide). Batery alkali ada dua macam yaitu:

1. Nickel-iron-alkaline storage batery (NI-Fe batery).

2. Nickel-cadmium battery (Ni-Cd battery).

2.4.            SISTEM PROTEKSI GARDU INDUK.

            Sistem proteksi adalah suatu sistem pengaman pada peralatan listrik yang terdapat pad gardu induk yang diakibatkan oleh gangguan alam, gangguan teknis, kesalahan operasi, dan penyebab lainya.

2.4.1.      PEMUTUS TENAGA

Pemutus tenaga (PMT) adalah suatu alat otomatis yang mampumemutus/menutup rangkaian pada semua kondisi yaitu kondisi gangguan maupun kondisi normal, atau dapat juga sebagai alat yang dibutuhkan untuk mengontrol jaringan tenaga listrik dengan membuka circuit dengan menutup circuit (sebagai sakelar) dengan membawa beban secara pengawasan manual atau otomatis, sedangkan jika dalam keadaan gangguan atau keadaan tidak normal PMT dapat membuka dengan bantuan rele yang mendeteksi, sehingga gangguan dapat dipisahkan.

                        Selama beroperasi pada keadaan normal PMT dapat dibuka dan ditutup tanpa menimbulkan akibat yang merugikan. Dalam keadaan gangguan atau keadaan yang tidak normal relay akan mendeteksi dan menutup rangkaian tripping dari PMT maka akan menggerakkan mekanisme penggerak untuk membuka kontak-kontak PMT.

2.4.2.      RELAY PROTEKSI

                        Relay adalah suatu alat yang bekerja secara otomatis untuk mengatur / memasukan suatu rangkaian listrik (rangkaian trip atau alarm) akibat adanya perubahan lain. Secara garis besar bagian dari relay proteksi terdiri dari tiga bagian utama, seperti pada blok diagram dibawah ini :

Masing-masing elemen/bagian mempunyai fungsi sebagai berikut :

Elemen pengindera.

Elemen ini berfungsi untuk merasakan besaran-besaran listrik, seperti arus, tegangan, frekuensi, dan sebagainya tergantung relay yang dipergunakan.

Pada bagian ini besaran yang masuk akan dirasakan keadaannya, apakah keadaan yang diproteksi itu mendapatkan gangguan atau dalam keadaan normal, untuk selanjutnya besaran tersebut dikirimkan ke elemen pembanding.

Elemen pembanding.

Elemen ini berfungsi menerima besaran setelah terlebih dahulu besaran itu diterima oleh elemen oleh elemen pengindera untuk membandingkan besaran listrik pada saat keadaan normal dengan besaran arus kerja relay.

Elemen pengukur/penentu.

Elemen ini berfungsi untuk mengadakan perubahan secara cepet pada besaran ukurnya dan akan segera memberikan isyarat untuk membuka PMT atau memberikan sinyal.

                        Maksud dan tujuan pemasangan relay proteksi adalah untuk mengidentifikasi gangguan dan memisahkan bagian jaringan yang terganggu dari bagian lain yang masih sehat serta sekaligus mengamankan bagian yang masih sehat dari kerusakan atau kerugian yang lebih besar, dengan cara :

Mendeteksi adanya gangguan atau keadaan abnormal lainnya yang dapat membahayakan peralatan atau sistem dan juga manusia.

Melepaskan (memisahkan) bagian sistem yang terganggu atau yang mengalami keadaan abnormal lainnya secepat mungkin sehingga kerusakan instalasi yang terganggu atau yang dilalui arus gangguan dapat dihindari atau dibatasi seminimum mungkin dan bagian sistem lainnya tetap dapat beroperasi.

2.4.3.      RELAY PROTEKSI BUSBAR

Sebagai proteksi utama Busbar adalah RELE Differensial, yang berfungsi mengamankan pada busbar tersebut terhadap gangguan yang terjadi di busbar itu sendiri.

Konfigurasi Busbar ada 3 macam :

Busbar tunggal ( Single Busbar ).

Busbar ganda ( Double Busbar ).

Busbar 1,5 PMT.

Gangguan pada busbar relatif jarang (kurang lebih 7 %) dibandingkan dengan gangguan pada penghantar (kurang lebih 60 %) dari keseluruhan gangguan tetapi dampaknya akan jauh lebih besar dibandingkan pada gangguan penghantar, terutama jika pasokan yang terhubung ke pembangkit tersebut cukup besar.

Dampak yang dapat ditimbulkan oleh gangguan di bus jika gangguan tidak segera diputuskan antara lain adalah kerusakan instalasi, timbulnya masalah stabilitas transient, dimungkinkan OCR dan GFR di sistem bekerja sehingga pemutusan menyebar.

e.

2.4.4.      PROTEKSI TRAFO TENAGA

Proteksi transrmator daya terutama bertugas untuk mencegah kerusakan transformator sebagai akibat adanya gangguan yang terjadi dalam petak/ bay transformator, disamping itu diharapkan juga agar pengaman transformator dapat berpartisipasi dalam penyelenggaraan selektifitas sistem, sehingga pengamanan transformator hanya melokalisasi gangguan yang terjadi di dalam petak/bay transformator saja.

Maksud dan tujuan pemasangan relay proteksi pada transformator daya adalah untuk mengamankan peralatan /sistem sehingga kerugian akibat gangguan dapat dihindari atau dikurangi menjadi sekecil mungkin dengan cara :

1.      Mencegah kerusakan transformator akibat adanya gangguan/ketidak normalan yang terjadi pada transformator atau gangguan pada bay transformator.

2.      Mendeteksi adanya gangguan atau keadaan abnormal lainnya yang dapat membahayakan peralatan atau sistem.

3.      Melepaskan (memisahkan) bagian sistem yang terganggu atau yang mengalami keadaan abnormal lainnya secepat mungkin sehingga kerusakan instalasi yang terganggu atau yang dilalui arus gangguan dapat dihindari atau dibatasi seminimum mungkin dan bagian sistem lainnya tetap dapat beroperasi.

4.      Memberikan pengamanan cadangan bagi instalasi lainnya.

5.      Memberikan pelayanan keandalan dan mutu listrik yang tbaik kepada konsumen. Serta mengamankan manusia terhadap bahaya yang ditimbulkan oleh listrik

Jenis Proteksi Trafo tenaga

Trafo tenaga diamankan dari berbagai macam gangguan, diantaranya dengan peralatan proteksi (sesuai SPLN 52-1:1983 Bagian Satu, C) :

•         Relay arus lebih

•         Relay arus hubung tanah

•         Relay beban lebih

•         Relay tangki tanah

•         Relay ganggauan tanah

•         Relay suhu

•         Relay Bucholz

•         Relay Jansen

•         Relay tekanan lebih

•         Relay suhu

•         Lightning arrester

•         Rellay differensial

2.4.5.      SISTEM PENTANAHAN TITIK NETRAL TRAFO TENAGA

Adapun tujuan pentanahan titik netral transformator daya adalah sebagai berikut :

1.         Menghilangkan gejala-gejala busur api pada suatu sistem.

2.         Membatasi tegangan-tegangan pada fasa yang tidak terganggu (pada fasa yang sehat).

3.         Meningkatkan keandalan (realibility) pelayanan dalam penyaluran tenaga listrik.

4.         Mengurangi/membatasi tegangan lebih transient yang disebabkan oleh penyalaan bunga api yang berulang-ulang (restrike ground fault).

5.         Memudahkan dalam menentukan sistem proteksi serta memudahkan dalam menentukan lokasi gangguan.

Metoda-metoda pentanahan titik netral transformator daya adalah sebagai berikut :

1.    Pentanahan mengambang (floating grounding)

2.    Pentanahan melalui tahanan (resistance grounding)

3.    Pentanahan melalui reaktor (reactor grounding)

4.    Pentanahan langsung (effective grounding)

5.    Pentanahan melalui reaktor yang impedansinya dapat berubah-ubah    (resonant grounding) atau pentanahan dengan kumparan Petersen (Petersen Coil).

2.4.6.      ARRESTER

Surge Arrester merupakan peralatan yang didesain untuk melindungi peralatan lain dari tegangan surja (baik surja hubung maupun surja petir) dan pengaruh follow current. Sebuah arrester harus mampu bertindak sebagai insulator, mengalirkan beberapa miliampere arus bocor ke tanah pada tegangan sistem dan berubah menjadi konduktor yang sangat baik, mengalirkan ribuan ampere arus surja ke tanah, memiliki tegangan yang lebih rendah daripada tegangan withstand dari peralatan ketika terjadi tegangan lebih, dan menghilangan arus susulan mengalir dari sistem melalui arrester (power follow current) setelah surja petir atau surja hubung berhasil didisipasikan.

Lightning Arrester/ Arrester/ Surge Arrester memiliki peran penting di dalam koordinasi isolasi peralatan di gardu induk. Fungsi utama dari Lightning Arrester adalah melakukan pembatasan nilai tegangan pada peralatan gardu induk yang dilindunginya. Panjang lead yang menghubungkan arrester pun perlu diperhitungkan, karena inductive voltage pada lead ini ketika terjadi surge akan mempengaruhi nilai tegangan total paralel terhadap peralatan yang dilindungi.

2.4.7.      PROTEKSI PETIR

Tujuan dari proteksi petir pada serandang adalah untuk mengamankan peralatan dan instalasi dari sambaran langsung surja petir. Ada beberapa model pengaman petir antara lain Kawat pentanahan/ Earth Wire/ GSW (Galvanized Steel Wire) yang direntangkan pada serandang, pemasangan Franklin Rod atau Early Streamer pada bagian atas serandang.

Kawat Pentanahan atau Earth Wire/ GSW adalah peralatan untuk melindungi peralatan utama dari sambaran surja petir. Kawat tanah terbuat dari baja yang sudah digalvanis, maupun sudah dilapisi dengan aluminium. Jumlah Kawat Pentanahan/ EW/ GSW pada serandang diletakkan pada posisi tertinggi pada serandang tersebut sehinggga mempunyai sudut perlindungan yang aman (minimum 30 drajat) terhadap peralatan di bawahnya. Pemasangannya dengan cara menggunakan klem penegang yang dipress atau klem penegang dengan mur baut.

BAB III

PENUTUP

1.1.            KESIMPULAN

Jaringan tenaga listrik secara garis besar terdiri dari pusat pembangkit, jaringan transmisi (gardu induk dan jaringan) dan jaringan distribusi. Jaringan tenaga listrik terdiri dari banyak peralatan yang berbeda jenis dan karakteristik dan secara fisik dipisahkan oleh pemutus tenaga (PMT). PMT berfungsi untuk memisahkan/menghubungkan satu bagian jaringan dengan bagian lain, baik jaringan dalam keadaan normal maupun dalam keadaan terganggu. Bagian-bagian jaringan tersebut dapat terdiri dari satu PMT atau lebih.

Dalam usaha untuk meningkatkan keandalan penyediaan energi listrik, kebutuhan sistem proteksi yang memadai tidak dapat dihindarkan. Sistem proteksi terdiri dari peralatan CT, PT, PMT, Catu daya dc/ac, relai proteksi, teleproteksi yang diintegrasikan dalam suatu rangkaian wiring. Disamping itu diperlukan juga peralatan pendukung untuk kemudahan operasi dan evaluasi seperti sistem recorder, sistem scada dan indikasi relai.

Fungsi peralatan proteksi adalah untuk mengidentifikasi gangguan dan memisahkan bagian jaringan yang terganggu dari bagian lain yang masih sehat serta sekaligus mengamankan bagian yang masih sehat dari kerusakan atau kerugian yang lebih besar.

Sistem Proteksi harus memenuhi syarat sebagai berikut :

- Sensitif yaitu mampu merasakan gangguan sekecil apapun

- Andal yaitu akan bekerja bila diperlukan (dependability) dan tidak akan bekerja bila tidak diperlukan (security).

- Selektif yaitu mampu memisahkan jaringan yang terganggu saja.

- Cepat yaitu mampu bekerja secepat-cepatnya.

Jika proteksi bekerja sebagaimana mestinya, maka kerusakan yang parah akibat gangguan mestinya dapat dihindari/dicegah sama sekali, atau kalau gangguan itu disebabkan karena sudah adanya kerusakan (insulation break down di dalam peralatan), maka kerusakan itu dapat dibatasi sekecilnya. Selain itu bagian sistem/ peralatan yang dilalalui arus gangguan dapat dihindari dan kestabilan sistem dapat terjaga.

Sebaliknya jika proteksi gagal bekerja atau terlalu lambat bekerja, maka arus gangguan ini berlangsung lebih lama, sehingga panas yang ditimbulkannya dapat mengakibatkan kebakaran yang hebat, kerusakan yang parah pada peralatan instalasi dan ketidak stabilan sistem. Tangki trafo daya yang menggelembung atau jebol akibat gangguan biasanya karena kegagalan kerja atau kelambatan kerja proteksi. Kegagalan atau kelambatan kerja proteksi juga akan mengakibatkan bekerjanya proteksi lain disebelah hulunya (sebagai remote back up) sehingga dapat mengakibatkan pemadaman yang lebih luas atau bahkan runtuhnya sistem (collapse).

Kegagalan atau kelambatan kerja proteksi dapat disebabkan antara lain oleh :

·         Relainya telah rusak atau tidak konsisten bekerjanya.

·         Setelan (seting) relenya tidak benar(kurang sensitif atau kurang cepat).

·         Baterainya lemah atau kegagaLan sistem DC suply sehingga tidak mampu mengetripkan PMT-nya.

·         Hubungan kotak kurang baik pada sirkit tripping atau terputus.

·         Kemacetan mekanisme tripping pada PMT-nya karena kotor, karat, patah atau meleset.

·         Kegagalan PMT dalam memutuskan arus gangguan yang bisa disebabkan oleh arus gangguanya terlalu besar melampaui kemampuan pemutusan (interupting capability), atau kemampuan pemutusannya telah menurun, atau karena ada kerusakan.

·         Kekurangsempurnaan rangkaian sistem proteksi antara lain adanya hubungan kontak yang kurang baik.

·         Kegagalan saluran komunikasi tele proteksi.