KATA PENGANTARPuji dan syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan
yang maha esa atas rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
makalah ini. Penulisan makalah ini merupakan tugas dalam perkulihan
Gejala Medan Tinggi.Dalam Penulisan makalah ini penulis merasa
masih banyak kekurangan-kekurangan baik pada teknis penulisan
maupun materi, mengingat akan kemampuan yang dimiliki penulis.
Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak sangat penulis harapkan
demi penyempurnaan pembuatan makalah ini.Dalam penulisan makalah
ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang tak terhingga
kepada pihak-pihak yang membantu penulis untuk membuat makalah ini,
khususnya kepada:1. Bapak M.Irsyam ST.MSi selaku dosen mata kuliah
Gejala Medan Tinggi yang telah memberikan tugas, petunjuk, kepada
penulis sehingga penulis termotivasi dan menyelesaikan tugas ini.1.
Rekan-rekan semua di fakultas teknik elektro Npm genap 20121.
Secara khusus penulis menyampaikan terima kasih kepada keluarga
tercinta yang telah memberikan dorongan dan bantuan serta
pengertian yang besar kepada penulis, baik selama mengikuti
perkuliahan maupun dalam menyelesaikan makalah iniSemoga materi ini
dapat bermanfaat dan menjadi sumbangan pemikiran bagi pihak yang
membutuhkan, khususnya bagi penulis sehingga tujuan yang diharapkan
dapat tercapai, Amin.
Batam, 05 November 2014 Penulis
( kelompok 7 )
DAFTAR ISI1. HALAMAN JUDUL2. KATA PENGANTAR13. DAFTAR ISI 24.
PENDAHULUAN34.1. Latar Belakang34.2. Rumusan masalah34.3. Batasan
masalah35. LANDASAN THEORY45.1. Komponen komponen utama saluran
udara dan saluran transmisi45.2. Perlengkapan SUTT dan
Fungsinya55.3. Gejala umum medan tinggi pada SUTT106. PEMBAHASAN
MASALAH116.1. Pengertian Korona116.2. Gejala Korona126.3. Dampak
Terjadinya Korona137. KESIMPULAN158. DAFTAR PUSTAKA 16
BAB I PENDAHULUANI.1 Latar belakangSaluran Udara Tegangan Tinggi
(SUTT) adalah sarana diatas tanah untuk menyalurkan tenaga listrik
dari Pusat Pembangkit ke Gardu Induk (GI) atau dari GI ke GI
lainnya yang terdiri dari kawat/konduktor yang direntangkan antara
tiang-tiang melalui isolator-isolator dengan sistim tegangan tinggi
(30 kV, 70 kV dan 150kV). SUTT merupakan sistem penyalur tenaga
listrik dari pembangkit tenaga listrik dalam skala besar kegardu
induk (GI) langsung ke gardu konsumen. Hampir semua orang
membutuhkan listrik. Di rumah, kita butuh listrik untuk
menghidupkan lampu, TV, radio, pompa air, sampai alat pendingin
ruangan. Di kantor, listrik dibutuhkan untuk komputer, perkakas
listrik, mesin faks, sampai alat pendingin ruangan. Lampu-lampu
penerangan jalan dan lampu pengatur lalu-lintas tidak akan
berfungsi tanpa adanya listrik.Dalam sistemnya, transmisi SUTT
kerap mengalami gejala medan tinggi yang berdampak pada kerugian
energy, gejala medan tinggi ini disebabkan oleh beberapa faktor.
Pada makalah ini akan dijelaskan faktor-faktor yang menyebabkan
terjadinya gejala medan tinggi pada SUTT beserta dampak yang
ditimbulkan oleh gejala medan tinggi tersebut, kami juga akan
mengemukakan solusi bagaimana mengantisipasi dan mengatasinya.
I.2 Rumusan MasalahBerdasarkn latar belakang diatas, dapat kami
uraikan beberapa rumusan masalah diantara: 1. Komponen komponen
Utama saluran Udara dan saluran transmisi 2. Perlengkapan SUTT dan
Fungsinya3. Dampak gejala medan tinggi pada SUTT
I.3 Batasan masalahMasalah yang akan di bahas dalam makalah ini
adalah dampak dari saluran SUTTPenyebab terjadinya korona dan
dampak yang di hasilkan.
BAB II LANDASAN TEORIII. 1 Komponen komponen utama saluran udara
dan saluran transmisiKomponen-komponen utama dari sistem saluran
transmisi terdiri dari:A. Menara atau Tiang Transmisi Menara atau
tiang transmisi adalah suatu bangunan penopang saluran transmisi,
yang bisa berupa menara baja, tiang baja, tiang beton bertulang,
dan tiang kayu. Tiang-tiang baja ,beton atau kayu umumnya digunakan
pada saluran-saluran dengan tegangan kerja relatif rendah (di bawah
70KV), sedang untuk saluran transmisi tegangan tinggi atau ekstra
tinggi digunakan menara baja.B. Isolator-isolatorJenis isolator
yang digunakan dalam transmisi adalah jenis porselin atau gelas.
Menurut penggunaan dan konstruksinya dikenal tiga jenis isolator,
yaitu: isolator jenis pasak, isolator jenis pos-saluran dan
isolator gantung.Isolator jenis pasak dan pos-saluran digunakan
pada saluran transmisi dengan tegangan kerja relatif rendah (kurang
dari 22-33KV), sedang isolator gantung dapat digandeng menjadi
rentengan isolator yang jumlahnya disesuaikan dengan kebutuhan.C.
Kawat Penghantar Jenis -jenis kawat penghantar yang biasa digunakan
pada saluran transmisi adalah tembaga dengan tegangan
konduktifitas, 100%, tembaga dengan konduktifitas 97,5%(CU 97,5)
atau aluminium dengan konduktifitasnya 61% (Al-61%). Kawat
penghantar aluminium terdiri dari berbagai jenis lambang , dengan
lambaga
D. Kawat Tanah kawat tanah atau "ground wires" juga disebut
kawat pelindung (shield wires), gunanya untuk melindungi
kawat-kawat penghantar atau kawat-kawat fasa terhadap sambaran
petir. Jadi kawat tanah itu dipasang diatas kawat fasa, sebagai
kawat tanah umumnya digunakan kawat baja (steel wires) yang lebih
murah, tetapi tidak jarang digunakan ACSR
II. 2 Perlengkapan SUTT dan Fungsinya1. TOWERTenaga listrik yang
disalurkan lewat sistem transmisi tegangan tinggi menggunakan kawat
telanjang sehingga mengandalkan udara udara sebagai bahan isolasi.
Tower yang digunakan dalam sistem transmisi merupakan kontruksi
bangunan yang kokoh karena berfungsi menanggung/menyangga kawat
penghantar dengan ketinggian dan jarak yang cukup, agar aman bagi
manusia dan lingkungan di sekitar jalur transmisi tegangan
tinggi.Jenis-Jenis Tower.Berdasarkan bentuk kontruksi, tower dibagi
atas empat macam towerA. Jenis-Jenis Tower.Berdasarkan bentuk
kontruksi, tower dibagi atas empat macam tower Tiang Lattice Tower
Tubular Steel Pole Concrete Pole Wooden PoleDari empat macam jenis
tower diatas, yang digunakan di Indonesia merupkan jenis tower
Lattice Tower, dengan kontruksi urutan fasa secara vertikal, dimana
fasa R berada di atas diikuti fasa S dan fasa T [1].
B. Tipe dan Fungsi TowerDari tower yang digunakan pada transmisi
tegangan tinggi masing-masing memiliki fungsi tersendiri
berdasarkan tipe tower Lattice.Table 3.1 Tipe Tower dan
Fungsinya.Tipe TowerFungsi Sudut
AaSuspension
BbTension/Section
CcTension
DdTension
EeTension
FfTension
GgTransposisi
2. KONDUKTORKonduktor merupakan media yang digunakan untuk
mengalirkan arus listrik dari pembangkit energi listrik dari
pembangkit energi listrik ke beban, yang terlentang pada
tower-tower.a. Bahan Konduktor.Bahan yang digunakan untuk saluran
energi listrik harus memiliki sifat-sifat sebagai berikut:1.
Konduktivitas Tinggi2. Kekuatan tarik mekanikal kuat3. Titik
berat4. Biaya rendah5. Tidak mudah patah
b. Urutan FasaPada sistem arus putar, keluaran dari generator
berupa tiga fasa, setiap fasa memiliki beda sudut sebesar 120. Pada
SUTT urutan fasa dikenal dengan urutan: Fasa R di atas Fasa S di
tengah Fasa T di bawahDengan jarak antar fasa yang ideal adalah 6
meter. Pada SUTT urutan fasa tidak pernah berubah, berbeda dengan
SUTETI yang tidak selalu berurutan [1].
3. ISOLATORIsolator merupakan media penyekat antara bagian yang
bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan. Pada SUTT
isolator berfungsi untuk mengisolir kawat fasa dengan tower. Pada
umumnya isolator terbuat dari porselen atau kaca[1]. Isolator yang
digunakan pada SUTT merupakan isolator piring dengan menyesuaikan
jumlah piringan isolator terhadap tegangan sistem. Pada isolator
piring ini dilengkapi dengan tanduk yang melindungi isolator dari
surja petir dan surja hubung yang dinamakan dengan arching hor.
Besarnya nilai isolasi pada umumnya 3 hingga 3,3 kali tegangan
sistem, hal ini dimaksudkan akan tahan terhadap muka tegangan petir
pada waktu 1,2 mikro detik. Apabila nilai isolasinya turun akibat
dari polutan maupun kerusakan pada isolasinya, maka akan terjadi
kegagalan isolasi yang akhirnya dapat menimbulkan gangguan [3].
Gambar Isolator Piring4. TENSION CLAMPTension Clamp adalah alat
untuk memegang ujung kawat penghantar, berfungsi untuk menahan
tarikan kawat pada tower tension. Pemasangan Tension Clamp harus
benar-benar diperhatikan agar kawat penghantar tidak terlepas.
5. SUSPENSION CLAMPSuspension Clamp adalah alat yang dipasang
pada ujung isolator gantung pada tower suspension untung memegang
kawat penghantar. Perancangan Clamp pada konduktor ACCC sedikit
berbeda, clamp yang digunakan pada ACCC dilapisi dengan karet untuk
melindungi aluminium, hal ini dikarenakan aluminium yang digunakan
merupakan jenis Annealed(dilunakkan).
Gambar Suspension Clamp
6. DAMPERDamper atau vibration damper adalah alat yang dipasang
pada kawat penghantar dekat tower, berfungsi untuk meredam getaran
agar kawat tidak mengalami kelelahan bahan.
7. ARMOR RODArmor rod merupakan kawat yang dipasang pada
konduktor sebagai pelapis sebelum memasang Suspensio Clamp dan
damper untuk mengurangi kelelahan pada bahan konduktor akibat
adanya getaran pada konduktor, namun masing-masing armor rod
memiliki perbedaan ukuran, armor rod untuk damper memiliki ukuran
yang lebih kecil dibandingkan dengan armor rod pada Suspension
clamp.[1] (a) (b)Gambar (a).Armor rod untuk SUSPENSION CLAMP. (b)
armor rod untuk Damper.
II.3 Gejala Umun Medan Tinggi Pada SUTTDengan semakin besarnya
energi listrik yang disalurkan melalui kawat transmisi, maka makin
tinggi pula kerugiannya, Namun hal ini dapat diminimalkan dengan
menaikkan tegangan dari kawat tersebut, seperti telah dijelaskan
pada artikel tegangan transmisi dan rugi-rugi daya di sini. Akan
tetapi dengan menaikkan tegangan kerja transmisi, akan timbul pula
faktor-faktor lain yang dahulunya belum kelihatan dan masih di
abaikan.Adapun Faktor faktor itu di antaranya: Adanya gejala korona
yang semakin menonjol, yang berakibat adanya kerugian energi dan
gangguan RI (radio interference) yang sifatnya merugikan. Dengan
semakin tingginya tegangan maka timbul persoalan mengenai isolasi
kawat, bentuk tower dan mungkin prosedur pengoperasiannya yang
berbeda.
Timbulnya masalah isolasi pada alat-alat yang menyebabkan
perubahan konstruksi sehingga perlu menyelidiki lebih lanjut
mengenai bahan-bahan isolasi. Semua hal tersebut diatas,
mengakibatkan kenaikan investasi yang lebih tinggi sehingga
diperlukan penyelidikan, penyesuaian konstruksi, operasi dan
lain-lain. Sedangkan persoalan yang akan dibahas disini yaitu
timbulnya gejala korona.
BAB III PEMBAHASANIII.1 Pengertian KoronaKorona merupakan proses
dimana arus, mungkin diteruskan, muncul dari sebuah elektrode
berpotensial tinggi di dalam sebuah fluida yang netral. Biasanya
udara yaitu dengan mengionisasi fluida hingga menciptakan plasma di
sekitar elektrode. Ion-ion yang dihasilkan akhirnya akan melampaui
muatan listrik menuju area-area berpotensi rendah terdekat atau
bergabung kembali untuk membentuk molekul-molekul gas netral.Saat
gradien potensialnya fluida cukup besar pada sebuah titik, maka
fluida itu akan mengalami ionisasi dan menjadi bersifat konduktif.
Udara di dekat elektrode bisa terionisasi (sebagian bersifat
konduktif). Saat udara di dekat titik menjadi bersifat konduktif,
ia memiliki efek meningkatkan ukuran konduktor. Di luar wilayah
ionisasi dan konduktivitas ini, partikel-partikel bermuatan
perlahan-lahan mencapai benda yang muatannya berlawanan dan
dinetralkan.Jika wilayah terionisasi terus bertambah luas dan tidak
berhenti pada radius tertentu, terbentuklah jalur yang betul-betul
bersifat konduktif yang berakibat pada terciptanya laju elektrik
yang muncul sekejap atau busur elektrik yang berkesinambungan.
Korona bisa didefinisikan juga sebagai hasil terakselerasinya
ionisasi dibawah pengaruh suatu medan listrik. Ini merupakan proses
fisika dimana struktur molekul netral atau atom diubah akibat
benturan atom atau molekul netral dengan elektron bebas, photon
atau ion negatif.
III.2 Gejala KoronaElektron yang bebas bergerak diudara umumnya
berasal dari radiasi radio-aktif yang terdapat di alam bebas dan
juga dengan adanya sinar kosmik. Elektron-elektron yang posisinya
dekat dengan kawat trasnmisi dipengaruhi oleh adanya medan listrik
yang menuju ke atau menjauhi kawat tersebut.Selama gerakannya ini,
elektron yang melewati gradient medan listrik akan bertubrukkan
dengan molekul dari udara, yang kemudian terjadi ionisasi pada
molekul tersebut. Karena adanya ionisasi tersebut, maka akan
terdapat ion positif dan elektron yang bebas, yang akan akan
mendorong terjadinya ionisasi lanjutan. Proses ini berkelanjutan
yang kemudian membentuk banjiran elektron (avalance).Bilamana
banjiran elektron ini melintasi dua kawat yang sejajar, maka ia
akan menyebabkan terjadinya perubahan pembagian gradient
tegangan-tegangan dari udara diantara kedua kawat tersebut dan
penataan kembali dari gradient ini dapat menyebabkan harga
tegangannya melampaui kekuatan (tegangan breakdown) dari udara. Ini
akan menyebabkan terjadinya kegagalan dari sifat isolasi yang
dimiliki oleh udara yang terletak disekitarnya.
Bilamana penataan kembali ini hanya menyebabkan sebagian
perubahan potensial gradient dari udara, misalnya hanya daerah
sekitar kawat saja yang mengalami perubahan, maka perubahannya
terbatas hanya pada satu kawat saja. Oleh karena itu korona
disifatkan sebagai Terjadinya suatu pelepasan muatan yang bermula
pada permukaan dari suatu kawat bila nilai medan listrik pada
permukaan kawat itu melampaui nilai tertentuSedangkan nilai
tertentu tersebut adalah harga medan listrik dimana pada saat itu
mulai terjadinya pelepasan muatan ke udara sekitarnya. Gejala ini
dapat terjadi pada segala macam kawat, tidak peduli seberapa besar
diameter kawat tersebut, asalkan diberi tegangan yang cukup tinggi.
Didalam prakteknya, hal ini akan terjadi bila tegangan antara kawat
fasa melebihi 100 kV. Namun bisa saja pada tegangan dibawah itu
dapat terjadi,korona asalkan syarat-syarat untuk terjadinya korona
sudah terpenuhi.
III.3 Dampak Terjadinya KoronaA. Hilangnya Daya karena
Korona
Dimana : f = frekuensi ( hz ) r = Jari-jari kawat ( cm )D =
Jarak antar kawat ( cm ) V = Tegangan kawat ke netral, kV rms Vd=
Tegangan kritis ( critical voltage )
Pada tempat-tempat tertentu pada jaring transmisi hilang korona
dapat mencapai harga tertinggi sekali dalam keadaan hujan. Tetapi
keadaan ini tidak mungkin terjadi secara simultan pada seluruh
bagian jaringan tersebut. Untuk cuaca baik, tegangan hampir sama
dengan tegangan kritis Vd. Oleh sebab itu jaring transmisi harus
diberi tegangan kurang dari tegangan kritis ini.
B. Gangguan RadioGangguan radio (Radio interference, disingkat
RI ) adalah faktor yang membatasi pilihan penghantar untuk suatu
tegangan tertentu. Gangguan radio sebagai fungsi dari tegangan
mempunyai karakteristik yang naik secara lambat sampai tegangan
sedikit kurang dari tegangan minimum di mana hilang korona
dipengaruhi oleh permukaan dan jari-jari. Diatas suatu tegangan
tertentu, besarnya RI menjadi konstan ini terlalu tinggi, sehingga
bilamana RI adalah faktor yang menentukan, jaring harus
direncanakan sehingga ia beroperasi pada tegangan lebih rendah
daripada tegangan di mana Ri mulai naik dengan cepat.
C. NoiseNoise adalah bunyi yang kontinu baik yang merata,tak
teratur serta tidak nyaman didengar oleh rasa pendengaran manusia
normal. Tingkat Noise diukur dalam satuan dB yang sesuai dengan
satuan pendengaran manusia.Besar Noise sebanding dengan peningkatan
tegangan saluran. Noise cenderung besar ketika cuaca buruk. Pada
musim hujan, tetes air yang jatuh di permukaan konduktor
menghasilkan korona yang lebih besar sehingga terjadi noise.
Beberapa faktor yang mempengaruhi terjadinya noise yaitu gradien
tegangan permukaan konduktor, diameter konduktor, kondisi
atmosfer.
Tingkat Nilai noise menurut SPLN 46-1-1981 Tentang Pedoman
Pembatasan tingkat bising sebagai berikut
IV KESIMPULAN
1. Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) adalah sarana diatas
tanah untuk menyalurkan tenaga listrik dari Pusat Pembangkit ke
Gardu Induk (GI) atau dari GI ke GI lainnya yang terdiri dari
kawat/konduktor yang direntangkan antara tiang-tiang melalui
isolator-isolator dengan sistim tegangan tinggi (30 kV, 70 kV dan
150kV)2. korona disifatkan sebagai Terjadinya suatu pelepasan
muatan yang bermula pada permukaan dari suatu kawat bila nilai
medan listrik pada permukaan kawat itu melampaui nilai tertentu3.
Dampak Terjadinya Korona Hilangnya daya karena korona Gangguan
Radio Noise
Daftar Pustaka
http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37385/4/Chapter%20II.pdf
http://aeniparhani.blogspot.com/2013/07/korona-listrik-umt-rifti-fauzan.html
http://dunia-listrik.blogspot.com/2009/04/gejala-korona-pada-sistem-tegangan.html
GEJALA MEDAN TINGGIPage 3