jaringan tegangan tinggi.doc

Transmisi dan distribusi Energi Listrik

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

JARINGAN TEGANGAN TINGGI

2.1. Pengertian dan Fungsi Jaringan Tegangan Tinggi

Dalam bab ini kita akan membahas mengenai jaringan tegangan tinggi, namun

sebelumnya kita perlu mengetahui apa yang dimaksud dengan jaringan tegangan tinggi itu

sendiri. Dalam dunia teknik tenaga listrik adalah semua jaringan tegangan yang dianggap cukup

tinggi, dengan seperangkat alat yang terhubung secara kontinu yang berfungsi menyalurkan

energi listrik dari pusat pembangkit menuju ke pusat beban (gardu induk).

Setiap negara mempunyai standar yang berbeda mengenai kapan dikatakan suatu

tegangan itu tinggi (High Voltage disingkat HV) dan kapan disebut tinggi sekali (Extra High

Voltage disingkat EHV) atau ultra tinggi (Ultra High Voltage disingkat UHV).

Misalnya di AS, suatu tegangan dikatakan tinggi (HV) itu mempunyai nilai tegangan

34.5 kV keatas, EHV 230-765kV dan UHV 765 keatas. Tingkat tegangan yang lebih tinggi ini

berfungsi untuk memperbesar daya hantar dari saluran yang berbanding lurus dengan kuadrat

tegangan, selain itu peningkatan tegangan yang tinggi ini bergantung dari besar tenaga yang

harus disalurkan kepusat-pusat beban (load centers) dan jarak yang ditempuh untuk

memindahkan tenaga tersebut secara ekonomis.

2.2. Komponen Utama Jaringan Transmisi

2.2.1. Penghantar (Kawat Saluran)

Penghantar untuk saluran transmisi lewat udara (Atas Tanah) adalah kawat-kawat tanpa

isolasi (Baring, Telanjang) yang padat (Solid), berlilit (Stranded) atau berongga (Hollow) dan

terbuat dari logam biasa, logam campuran (Alloy) atau logam paduan (Composite). Untuk tiap-

tiap fasa penghantarnya dapat berbentuk kawat tunggal maupun kawat berkas (Bundled

Conductors). Menurut jumlahnya ada berkas yang terdiri dari dua, tiga atau empat kawat. Kawat

berkas dianggap ekonomis untuk tegangan EHV dan UHV.

JTT dan JTM 1


Jenis – jenis kawat penghantar yang biasa digunakan pada saluran transmisi adalah

tembaga dengan konduktivitas 100% (CU 100%), tembaga dengan konduktivitas 97,5% (CU

97,5%) atau aluminium dengan konduktivitas 61% (Al 61%).

Kawat penghantar aluminium terdiri dari berbagai jenis dengan lambang sebagai

berikut :

1. AAC = “All-Alluminium Conductor”, yaitu kawat penghantar yang seluruhnya terbuat dari

aluminium.

2. AAAC = “All-Aluminium-Alloy Conductor”, yaitu kawat penghantar yang seluruhnya

terbuat dari campuran aluminium.

3. ACSR = “Aluminium Conductor, Steel-Reinforced”, yaitu kawat penghantar aluminium ber-

inti kawat baja.

4. ACAR =. “Aluminium Conductor, Alloy-Reinforced”, yaitu kawat penghantar aluminium

yang diperkuat dengan logam campuran.

Gambar 1. Jenis-jenis Kawat Penghantar Transmisi Listrik

Kawat penghantar tembaga mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan kawat

penghantar aluminium karena konduktivitas dan kuat tariknya lebih tinggi. Tetapi kelemahannya

ialah, untuk besar tahanan yang sama, tembaga lebih berat dari aluminium, dan juga lebih mahal.

Oleh karena itu kawat penghantar aluminium telah menggantikan kedudukan tembaga. Untuk

JTT dan JTM 2


memperbesar kuat tarik dari kawat aluminium digunakan campuran aluminium (aluminium

alloy). Untuk saluran saluran transmisi tegangan tinggi, di mana jarak antara dua tiang/menara

jauh (ratusan meter), dibutuhkan kuat tarik yang lebih tinggi. Untuk itu digunakan kawat

penghantar ACSR.

Bahan konduktor yang dipergunakan untuk saluran energi listrik perlu memiliki sifat sifat

sebagai berikut :

a. konduktivitas tinggi

b. kekuatan tarik mekanikal tinggi

c. biaya awalnya mahal tapi pemakaiannya tahan lama

d. tidak mudah patah

Untuk memenuhi syarat ini biasa digunakan bahan aluminium atau tembaga. Kawat yang

dipasang tidak solid melainkan terdiri atas jalinan beberapa kawat (stranded).

2.2.2 Tiang Jaringan Transmisi (Menara)

Menurut fungsinya menara terdiri dari 7 macam, yaitu :

1. Dead end tower, yaitu tiang akhir yang berlokasi di dekat Gardu induk, tower ini hampir

sepenuhnya menanggung gaya tarik.

Tower ini digunakan :

- Dimana jalur transmisi benar-benar berakhir.

- Dimana jalur transmisi berubah melalui sudut yang besar.

- Pada setiap persimpangan utama, sabagai sungai besar, sebuah jalan raya penting, suatu

lembah besar atau pada interval.

JTT dan JTM 3


Gambar 2. Dead end tower

2. Section tower, yaitu tiang penyekat antara sejumlah tower penyangga dengan sejumlah

tower penyangga lainnya karena alasan kemudahan saat pembangunan (penarikan kawat),

umumnya mempunyai sudut belokan yang kecil.

3. Suspension tower, yaitu tower penyangga, tower ini hampir sepenuhnya menanggung gaya

berat, umumnya tidak mempunyai sudut belokan.

Tower ini digunakan dimana jalur transmisi terus dalam garis lurus atau berubah melalui

sudut kecil.

Gambar 3. Sespension tower

JTT dan JTM 4


4. Tension tower, yaitu tower penegang, tower ini menanggung gaya tarik yang lebih besar

daripada gaya berat, umumnya mempunyai sudut belokan.

Gambar 4. Tension tower

5. Transposision tower, yaitu tower tension yang digunakan sebagai tempat melakukan

perubahan posisi kawat fasa guna memperbaiki impendansi transmisi.

Gambar 5. Transposision tower

6. Gantry tower, yaitu tower berbentuk portal digunakan pada persilangan antara dua saluran

transmisi. Tiang ini dibangun di bawah saluran transmisi.

JTT dan JTM 5


Gambar 6. Gantry tower

7. Combined tower, yaitu tower yang digunakan oleh dua buah saluran transmisi yang

berbeda tegangan operasinya.

Komponen-komponen Menara/tower Listrik

Secara umum suatu menara/tower listrik terdiri dari :

- Pondasi, yaitu suatu konstruksi beton bertulang untuk mengikat kaki tower

(stub) dengan bumi.

Gambar 7 Pondasi tower (lattice) SUTET 500 kV Gresik – Krian

JTT dan JTM 6


Gambar 8. Pondasi steel 500kV dead end Suralaya

- Stub, bagian paling bawah dari kaki tower, dipasang bersamaan dengan pemasangan

pondasi dan diikat menyatu dengan pondasi.

- Leg, kaki tower yang terhubung antara stub dengan body tower. Pada tanah yang tidak rata

perlu dilakukan penambahan atau pengurangan tinggi leg, sedangkan body harus tetap

sama tinggi permukaannya.

Gambar 9. Kabel Pentanahan Tower Transmisi

- Common Body, badan tower bagian bawah yang terhubung antara leg dengan badan

tower bagian atas (super structure). Kebutuhan tinggi tower dapat dilakukan dengan

pengaturan tinggi common body dengan cara penambahan atau pengurangan.

JTT dan JTM 7


- Super structure, badan tower bagian atas yang terhubung dengan common body dan

cross arm kawat fasa maupun kawat petir. Pada tower jenis delta tidak dikenal istilah

super structure namun digantikan dengan “K” frame dan bridge.

- Cross arm, bagian tower yang berfungsi untuk tempat menggantungkan atau mengaitkan

isolator kawat fasa serta clamp kawat petir. Pada umumnya cross arm berbentuk

segitiga kecuali tower jenis tension yang mempunya sudut belokan besar berbentuk segi

empat.

- “K” frame, bagian tower yang terhubung antara common body dengan bridge maupun

cross arm. “K” frame terdiri atas sisi kiri dan kanan yang simetri. “K” frame tidak

dikenal di tower jenis pyramid.

- “K” frame, bagian tower yang terhubung antara common body dengan bridge maupun

cross arm. “K” frame terdiri atas sisi kiri dan kanan yang simetri. “K” frame tidak

dikenal di tower jenis pyramid.

- Bridge, penghubung antara cross arm kiri dan cross arm tengah. Pada tengah-tengah

bridge terdapat kawat penghantar fasa tengah. Bridge tidak dikenal di tower jenis

pyramida.

- Rambu tanda bahaya, berfungsi untuk memberi peringatan bahwa instalasi

SUTT/SUTET mempunyai resiko bahaya. Rambu ini bergambar petir dan tulisan

“AWAS BERBAHAYA TEGANGAN TINGGI”. Rambu ini dipasang di kaki tower

lebih kurang 5 meter diatas tanah sebanyak dua buah, dipasang disisi yang mengahadap

tower nomor kecil dan sisi yang menghadap nomor besar.

2.2.3. Isolator Jaringan Transmisi

Isolator SUTT / SUTET berfungsi untuk memisahkan konduktor daya dari bumi, antar

fasa serta manusia dan benda-benda yang berpotensi bisa membahayakan. Jenis isolator

yang digunakan pada saluran transmisi adalah jenis porselin atau gelas.

JTT dan JTM 8


1. Fungsi Isolator

a. Fungsi isolator dari aspek listrik

Mengisolasi antara kawat fasa dengan tanah.

Mengisolasi antara kawat fasa dengan kawat fasa

b. Fungsi isolator dari aspek mekanik

Mengatur jarak dan sudut antara kawat dan kawat

Menahan adanya perubahan kawat akibat perbedaan temperature dan angin.

2. Jenis-Jenis Isolator

Isolator berfungsi untuk mengisolir kawat jaringan yang bertegangan dengan tiang atau

menara penyangga kawat jaringan agar arus listrik tidak mengalir dari jaringan tersebut ke

tanah.

Isolator untuk saluran transmisi diklasifikasikan penggunaannya dan konstruksinya

menjadi :

1. Isolator Pendukung, terdiri dari :

a. Isolator Pin : Digunakan untuk jaringan distribusi hantaran udara tegangan

menengah.

b. Isolator Post : adalah isolator tidak bersayap yang digunakan untuk pasangan

dalam.

Gambar 10. Isolator post

JTT dan JTM 9


c. Isolator Pin-Post : Digunakan untuk jaringan distribusi hantaran udara tegangan

menengah.

Gambar 11. Isolator pin-post

2. Isolator Gantung digunakan untuk jaringan hantaran udara bertegangan menengah

dan tegangan tinggi. Isolator gantung terdiri dari Isolator piring dan isolator silindris

a) Jenis pasak (Pin Type Insulator). Biasanya digunakan pada tiang penyangga.

b) Jenis batang panjang (Long-Rod). Digunakan untuk tiang penyangga serta area

yang banyak terjadi pengotoran akibat garam dan debu.

c) Jenis pos saluran (Line Post). Terbuat dari porselin yang tidak dibuat dalam

ukuran-ukuran besar dibanding dengan yang lain.

d) Isolator tarik

Gambar 12. Isolasi Tarik

2.2.4. Kawat Tanah

Kawat tanah yaitu kawat yang dipasang pada puncak tiang menara tanpa isolator

sepanjang Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET), Saluran Udara Tegangan

Tinggi (SUTT), Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM).

JTT dan JTM 10


Kawat tanah dipergunakan sebagai pelindung kawat fasa pada saluran udara terhadap

sambaran petir. Untuk memenuhi fungsi kawat tanah sebagai pelindung terhadap

sambaran petir langsung. Jadi, kawat tanah itu dipasang diatas kawat fasa.

Pemasangan kawat tanah harus memenuhi syarat-syarat berikut :

1. Harus cukup tinggi diatas kawat fasa agar dapat menangkap (intercept) pukulan

langsung.

2. Harus memenuhi jarak yang cukup terhadap penghantar pada tengah-tengah

rentangan.

3. Tahanan tanah kaki tower atau tiang cukup rendah untuk memperkecil tegangan

yang melintas pada isolator

JTT dan JTM 11


BAB III

PENERAPAN JARINGAN TEGANGAN TINGGI

3.1. Letak Jaringan Transmisi pada Sistem Distribusi Energi Listrik

(menceritakan letak jaringan transmisi antara SY dan GI / menjelaskan posisi kedudukan JTT

antara SY & GI)

3.2. Hubungan Kerja Antara Jaringan Tegangan Tinggi dengan Switchyard dan Gardu Induk

3.2.1. Hubungan Kerja Jaringan Tegangan Tinggi Dengan Switcyard

Switcyard merupakan tempat penampung arus dari trafo daya, untuk menyalurkan arus

tersebut kepusat-pusat beban merupakan arus dan tegangan yang mempunyai nilai yang besar,

hal ini dapat kita lihat dari penampang yang digunakan pada jaringan transmisi tegangan tinggi.

Andaikan switchyard mengalami gangguan maka penyaluran daya ke jaringan tegangan

tinggi akan tidak optimal. Sedangkan jika yang mengalami gangguan adalah jaringan tegangan

tinggi, maka selanjutnya akan mempengaruhi proses kerja dari switchyard.

3.2.2. Hubungan Kerja Jaringan Tegangan Tinggi Dengan Gardu Induk.

Andaikan salah satu dari gardu induk mengalami gangguan, maka jaringan tegangan

tinggi masih tetap dapat menyuplai tegangan ke beberapa gardu induk lainnya namun

penyaluran daya ke gardu induk akan tidak stabil.

Andaikan salah satu pider yang ada pada jaringan tegangan tinggi mengalami gangguan,

maka tegangan yang diperoleh oleh gardu induk tidak maksimal.

3.3. Sistem Pemeliharaan dan Perbaikan Jaringan Tegangan Tinggi

Pemeliharaan peralatan listrik tegangan tinggi adalah serangkaian tindakan atau proses

kegiatan untuk mempertahankan kondisi dan meyakinkan bahwa peralatan dapat berfungsi

sebagaimana mestinya sehingga dapat dicegah terjadinya

gangguan yang menyebabkan kerusakan.

Jenis–jenis pemeliharaan peralatan adalah sebagai berikut :

JTT dan JTM 12


a). Predictive Maintenance (Conditional Maintenance) adalah pemeliharaan yang dilakukan

dengan cara memprediksi kondisi suatu peralatan listrik, apakah dan kapan kemungkinannya

peralatan listrik tersebut menuju kegagalan. Dengan memprediksi kondisi tersebut dapat

diketahui gejala kerusakan secara dini. Cara yang biasa dipakai adalah memonitor kondisi secara

online baik pada saat peralatan beroperasi atau tidak beroperasi.

b). Preventive Maintenance (Time Base Maintenance) adalah kegiatan pemeliharaan yang

dilaksanakan untuk mencegah terjadinya kerusakan peralatan secara tiba-tiba dan untuk

mempertahankan unjuk kerja peralatan yang optimum sesuai umur teknisnya. Pemeliharaan ini

disebut juga dengan pemeliharaan berdasarkan waktu ( Time Base Maintenance ).

c). Corrective Maintenance adalah pemeliharaan yang dilakukan dengan berencana pada waktu-

waktu tertentu ketika peralatan listrik mengalami kelainan atau unjuk kerja rendah pada saat

menjalankan fungsinya dengan tujuan untuk mengembalikan pada kondisi semula disertai

perbaikan dan penyempurnaan instalasi.

d). Breakdown Maintenance adalah pemeliharaan yang dilakukan setelah terjadi kerusakan

mendadak yang waktunya tidak tertentu dan sifatnya darurat.

Berbagai macam pemeliharaan yang pernah terjadi di jaringan SUTT / SUTET antara

lain :

a. Penggantian isolator pecah

b. Pembersihan isolator karena polusi

c. Perbaikan kawat rantas

d. Pembersihan kawat dari layang-layang

e. Pengecekan member tower termasuk number & danger plate

f. Pemeriksaan pondasi tower (leveling, retak)

g. Pengecekan Tahanan Pentanahan

3.4. Pengaman pada Jaringan Tegangan Tinggi

a. Penanggulangan dengan sistem proteksi

1. Proteksi arus lebih

2. Proteksi Jarak

JTT dan JTM 13


3. Proteksi Pilot

b. Penangkal korona

Penangkal korona pada suatu jaringan tegangan tinggi biasanya berbentuk bola yang

berwarna orange. Dimana penangkal korona tersebut dipasang ditengah-tengah

penghantar. Korona terjadi akibat adanya sambaran petir, dengan adanya penangkal

korona maka gangguan korona pada jaringan tegangan tinggi dapat diatasi.

3.5. Jenis Gangguan dan Penanggulangan pada Jaringan Tegangan Tinggi

3.5.1. Gangguan Korona

Ciri-ciri terjadinya gejala korona yaitu gejala korona dapat ditemukan pada Jaringan

Tegangan Tinggi yang ditempatkan pada daerah pesisir pantai dan yang ditempatkan pada daerah

industri. Diawali dengan menumpuknya kandungan-kandungan atau butiran-butiran garam pada

permukaan penghantar yang semakin lama semakin menebal, kadang sampai ketebalan 1 mm.

Begitu pula pada penempatan Jaringan Tegangan Tinggi pada daerah industri, dimana butiran-

butiran atau limbah padat yang halus yang keluar dari cerobong industri yang datang menempel

dipermukaan penghantar. Andaikan ketebalan atau serbuk, baik serbuk garam maupun serbuk

industri tidak merata sepanjang penghantar lalu kemudian terjadi petir pada musim hujan maka

akan kita temukan terjadinya bunga-bunga api dimasing-masing penghantar.

Selanjutnya jika ketebalan serbuk garam atau serbuk limbah industri merata (sama

tebalnya) sepanjang penghantar pada daerah tersebut maka sangat berpeluang terjadinya korona.

Adapun cara penanggulangannya yaitu:

Pengaman (tabung pelindung) yang ada di gardu induk lebih cepat terbuka dibandingkan dengan

pengaman (tabung pelindung) yang ada di switchyard.

3.5.2 Gangguan Hubung Singkat

Andaikan hubung singkat terjadi di sekitar gardu induk dan jaraknya maksimal 500 meter

maka besaran arus atau aliran arus yang datang ke titik gangguan lebih besar yang datang dari

sisi gardu induk dibandingkan yang datang dari arah switchyard sekalipun arah arus pada kondisi

normal datangnya dari pembangkit.

JTT dan JTM 14


Adapun penanggulangannya yaitu pengaman (CB) yang ada di gardu induk lebih cepat

terbuka dibandingkan dengan pengaman (CB) yang ada di switchyard.

3.5.3 Gangguan Sambaran Petir

Andaikan sambaran petir terjadi di sekitar gardu induk dan jaraknya maksimal 500 meter

maka besaran arus atau aliran arus yang datang ke titik gangguan lebih besar yang datang dari

sisi gardu induk dibandingkan yang datang dari arah switchyard sekalipun arah arus pada kondisi

normal datangnya dari pembangkit.

Adapun penanggulangannya yaitu pengaman (arrester) yang ada di gardu induk lebih cepat

terbuka dibandingkan dengan pengaman (arrester) yang ada di switchyard.

3.6 Rugi-Rugi Daya yang Terjadi pada Jaringan Tegangan Tinggi

3.6.1. Hilangnya Daya Tahanan

Hilangnya daya tahan untuk saluran tiga fasa tiga kawat untuk saluran transmisi yang

pendek dinyatakan oleh persamaan:

P1 = 3 .I2 .R . I

Hilang daya seperti dinyatakan diatas dihitung atas dasar I (Arus) pada waktu tertentu.

Dari segi ekonomis, hilang tenaga tahunan atau hilang tenaga tahunan rata-rata perlu

dipertimbangkan juga. Factor hilang tahunan (Annual Loss Factor) adalah perbandingan antara

tenaga tahunan rata-rata dan hilang daya pada beban maksimum

3.6.2. Hilangnya Daya Korona

Bila garis tengah (diameter) kawat kecil dibandingkan dengan tegangan transmisi, maka

terjadilah gejala tegangan tinggi yang disebut korona. Korona menyebabkan hilang-korona yang

biasanya gejala korona baru dipergunakan pada ketinggian tertentu dari permukaan laut dan bila

tegangan melebihi EHV.

3.6.3. Hilangnya Daya Karena Kebocoran Isolator

Ionisasi mempunyai hilang daya dielektrik dan hilang daya karena kebocoran. Hilang

daya dielektrik disebabkan oleh karena kenyataan bahwa meskipun isolator atau isolasi kabel

mempunyai tahanan yang besar sekali, bila mengalir arus konduksi dapat menimbulkan hilang

JTT dan JTM 15


daya dielektrik. Hilang daya karena kebocoran pada permukaan isolator disebabkan oleh karena

udara sehingga arus dapat mengalir dipermukaan isolator.

JARINGAN TEGANGAN MENENGAH

2.1 Pengertian dan Fungsi Jaringan Tegangan Menengah

Pembangkit listrik adalah suatu rangkaian alat atau mesin yang merubah energi mekanikal

untuk menghasilkan energi listrik, biasanya rangkaian alat itu terdiri dari Turbin dan Generator

Listrik. Fungsi dari Turbin adalah untuk memutar Rotor dari Generator Listrik, sehingga dari

putaran Rotor itu dihasilkanlah energi listrik. Listrik yang dihasilkan dinaikkan dulu voltagenya

menjadi 150 KV s/d 500 KV melalui Trafo Step Up, dan kemudian di Transmisikan melalui

jaringan Saluran Udara Ekstra Tinggi (SUTET) ke Gardu Induk/GI, untuk diturunkan voltagenya

menjadi tegangan menengah 20 KV, kemudian tegangan menengah disalurkan melalui Jaringan

Tegangan Menengah (JTM), ke Trafo-trafo Distribusi. Di trafo-trafo distribusi voltagenya

diturunkan dari 20 KV menjadi 220 volt. Dari Trafo-trafo distribusi disalurkan melalui Jaringan

Tegangan Rendah (JTR) yang kemudian ke Pelanggan Listrik.

Tenaga listrik yang dibangkitkan oleh pusat-pusat pembangkit listrik seperti; air, uap, gas,

dsb. Kemudian ditransmisikan untuk disalurkan ke gardu induk dengan melalui jaringan

tegangan tinggi setelah terlebih dahulu dinaikkan tegangannya dengan menggunakan trafo

penaik tegangan untuk kemudian disalurkan lagi ke gardu distribusi melalui jaringan tegangan

menengah setelah tegangannya diturunkan menjadi tegangan menengah.

Jadi jelaslah bahwa yang dimaksud dengan jaringan tegangan menengah adalah jaringan

yang menghubungkan gardu induk dengan gardu distribusi. Di Indonesia dikenal ada beberapa

jaringan tegangan menengah, yaitu; 6 KV, 12KV, 20KV,24 KV, dan 30 KV.

Fungsi dari jaringan tegangan menengah adalah untuk menyalurkan daya listrik dari

gardu induk ke gardu distribusi setelah terlebih dahulu tegangannya diturunkan menjadi

tegangan menengah. Pada umumnya saluran distribusi adalah saluran tegangan menengah 20 kV

sesuai dengan standar tegangan menengah di Indonesia.

2.2 Komponen-komponen Utama Jaringan Tegangan Menengah.

JTT dan JTM 16

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pelanggan_Listrik&action=edit

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=JTR&action=edit

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Trafo_Distribusi&action=edit

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=JTM&action=edit

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Gardu_Induk/GI&action=edit

http://id.wikipedia.org/wiki/SUTET

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Trafo_Step_Up&action=edit

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Voltase&action=edit

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Rotor&action=edit

http://id.wikipedia.org/wiki/Generator

http://id.wikipedia.org/wiki/Turbin

http://id.wikipedia.org/wiki/Energi_listrik


Mengingat fungsi Jaringan tegangan menengah adalah menyalurkan daya listrik dari

gardu induk ke gardu distribusi maka perlu diperhatikan komponen-komponen utamanya

sehingga daya listrik yang disalurkan dari gardu induk dapat tersalurkan dengan baik. Adapun

komponen-komponen utama jaringan tegangan menengah adalah sebagai berikut :

Kawat penghantar,

Tiang listrik,

Isolator,

Gardu hubung

Jenis-jenis pengaman

2.2.1 Kawat penghantar

Kawat penghantar untuk saluran transmisi lewat udara adalah kawat-kawat yang isolasi

yang padat, berlilit, atau berongga dan terbuat dari logam biasa, logam campuran, atau logam

paduan

Menurut konstruksinya, kawat dibedakan atas:

Kawat padat,

Kawat rongga,

Kawat berkas.

Menurut bahannya, kawat dibedakan atas:

Kawat logam campuran,

Kawat logam paduan

Kawat lilit campuran.

2.2.2 Tiang Listrik

Tiang listrik adalah alat yang menunjang kelangsungan penyaluran daya listrik pada

sistem saluran udara. Tiang ini terbuat dari kayu/besi beton bertulang dapat dipakai pada

jaringan tegangan menengah.

JTT dan JTM 17


Gambar 13. Tiang Jaringan Tegangan Menengah dengan 11 kV.

JTT dan JTM 18


2.2.2.1 Jenis tiang listrik berdasarkan fungsinya

- Tiang awal/tiang akhir tiang yang dipasang pada permulaan /akhir penarikan kawat

hantaran.

- Tiang penyangga ialah tiang yang dipasang pada saluran listrik yang lurus dan hanya

berfungsi sebagai penyangga kawat penghantar.

- Tiang penopang adalah tiang yang digunakan untuk menahan tiang

awal/akhir, tiang sudut, dan tiang penegang agar kemungkinan tiang miring akibat

gaya tarik kawat penghantar terhindari.

- Tiang penegang adalah tiang yang dipasang pada jaringan transmisi yang lurus.

2.2.2.2 Jenis tiang listrik berdasarkan bahannya

- Tiang baja

Tiang baja adalah tiang yang terbuat dari baja dan memiliki satu pondasi untuk semua

bagian kakinya. Tiang baja terbagi menjadi tiang persegi ,tiang segitiga, tiang pipa baja, dan

tiang panzer.

- Tiang beton bertulang

Tiang beton bertulang diklasifikasikan menurut cara pembuatannya yaitu; pembuatan

di pabrik atau pembuatan setempat (local). Sedangkan menurut cara menghimpunnya, tiang

beton dibedakan atas tiang jenis tunggal ,tiang jenis H, tiang jenis A atau jenis gerbang kuil.

- Tiang kayu

Menurut survey yang dilakukan oleh lembaga masalah ketenagaan dalam tahun 1961,

jenis kayu yang banyak digunakan oleh perusahaan listrik negara terutama untuk distribusi

adalah kayu ulin, jati, rasamala, nani, giani, bakau. Kecuali kayu ulin yang keras, kayu-kayu

lainnya diawetkan dengan berbagai cara.

2.2.3 Isolator

Kawat penghantar pada saluran udara diletakkan di atas penopang sebuah isolator.

Peletakan isolator harus diperhatikan jarak konduktor dengan tumpuan karena mempengaruhi

ketahanan isolator terhadap lompatan tegangan inpuls. Isolator tumpu banyak digunakan untuk

JTT dan JTM 19


saluran udara tegangan menengah karena lebih ekonomis dari isolator gantung. Bahan untuk

membuat jenis isolator bermacam-macam, beling (glass), keramik, dan lain-lain.

Isolator untuk saluran jaringan tegangan menengah diklasifikasikan menurut

penggunaan menjadi:

isolator tarik, dimana isolator ini digunakan pada tiang awal atau akhir, tiang

penegang atau tiang tarik.

Gambar 14. isolator tarik

Isolator tumpu, dimana isolator ini digunakan untuk menumpu atau menyangga

kawat penghantar pada tiang penyangga.

JTT dan JTM 20


Gambar 15.Isolator Tumpu

2.2.4 Gardu Hubung

Gardu hubung berfungsi untuk menghubungkan antara distribusi jaringan tegangan

menengah yang satu dengan jaringan tegangan menengah yang lainnya dan dengan dilengkapi

dengan LBS.

2.2.5. Jenis-jenis pengaman

Peralatan pengaman yang dipakai pada jaringan tegangan menengah adalah sebagai

berikut :

2.2.5.1. Pemutus Beban

Dalam suatu jaringan listrik seringkali terjadi kerusakan yang tidak terduga, oleh karena

itu diperlukan alat pemutus beban jika terjadi kerusakan disalah satu jalur transmisi

kerusakan tersebut tidak mempengaruhi jalur yang lain. Peralatan-peralatan yang masuk

dalam kateg

Recloser

Recloser adalah alat pemutus rangkaian berupa pemutus tenaga yang mempunyai

kemampuan memutuskan arus lebih kemudian menutup kembali secara otomatis sehingga dapat

terhubung dan daya listrik tersalurkan kembali.

JTT dan JTM 21


Menurut jenis jaringan, recloser dibagi atas dua jenis yaitu recloser phasa tunggal yang

dipakai pada cabang atau tap saluran daya tiga phasa, recloser phasa tiga, digunakan jika

pelepasan seluruh phasa tiga diinginkan pada setiap gangguan menetap.

Berdasarkan alat penggeraknya, maka recloser dibagi atas dua yaitu dengan sistem

hidrolik dan elektronik. Sistem hidrolik digunakan pada saluran recloser phasa tunggal dan

kadang-kadang juga pada tiga phasa. Penggunaan recloser dengan sistem elektronik lebih baik

dari sistem hidrolik.

Gambar 16.Recloser

pemutus beban yaitu:

Circuit Breaker (CB)

Circuit Breaker adalah peralatan saklar yang mampu mengalirkan dan memutuskan aliran

listrik dalam kondisi normal maupun tidak normal dan bekerja secara otomatis. Pengaman ini

didesain bukan untuk sering dipakai, tetapi mampu menyambung dan memutus arus termasuk

arus lebih (over current).

Saklar Pemisah Beban (Load Break Switch)

Saklar pemutus beban (LSB) digunakan untuk memutuskan dan memisahkan

jaringan dari saluran utama. Saklar pemutus beban dibedakan atas dua jenis, yaitu saklar dengan

kontak di udara dan kontak di dalam minyak. Pada perkembangannya saklar pemutus udara

disempurnakan menjadi saklar pemutus beban (Load Break Switch).

JTT dan JTM 22


Gambar 17. LBS (Load Break Switch)

2.2.5.2. Pemisah Beban (Disconecting Switch)

Pemisah beban (DS) digunakan untuk memisahkan bagian dari rangkaian tertentu dalam

satu sistem dan hanya dapat diproses (dioperasikan ) pada beban nol. Untuk mencegah

Disconecting Switch, maka digunakan interconecting dengan disconecting tertentu.

Air Break Switch (ABS)

Air Break Switch (ABS) adalah peralatan listrik yang berfungsi untuk memisahkan

bagian-bagian saluran jaringan tegangan menengah (JTM) dan juga digunakan untuk

menyalurkan daya. Alat pengaman ini biasanya dipasang di sekitar gardu distribusi (ujung

jaringan tegangan menengah).

JTT dan JTM 23


Gambar 18. Air Break Switch (ABS)

Sekering pemisah (Fuse Cut Out)

Sekering pemisah (Fuse cut out) pada jaringan distribusi tegangan menengah ada dua

jenis, yaitu jenis tertutup dan terbuka. Untuk mengetahui rating sekering pemisah harus diketahui

frekuensi, kapasitas penyaluran arus kontinus, tegangan normal, tegangan maksimum menurut

perencanaan dan kapasitas gangguan.

Gambar 19. FCO (Fuse Cut Out)

Relay

Relay banyak digunakan untuk melindungi jaringan distribusi tegangan menengah dari

gangguan, terutama gangguan arus lebih. Relay arus lebih, digunakan untuk menggerakkan

pemutus tenaga. Relay-relay arus lebih dikenal ada dua macam yaitu: jenis sesaat (instantaneous)

dan jenis kelambatan (delay kerja).

JTT dan JTM 24


kerja relay itu bervariasi antar 0,016 dan 0,1 detik.

Gambar 20. Relay

JTT dan JTM 25


Sectionalizer

Sectionalizer adalah alat pengaman yang bekerja secara otomatis memisahkan bagian

yang terganggu dari sistem jaringan. Alat ini mempunyai pendeteksi arus jaringan yang

menggerakkan alat penghitung kerja pada alat pengaman cadangan.

Gambar 21. Bentuk-bentuk Sectionalizer

2.3. Saluran Distribusi Primer (saluran distribusi jaringan tegangan menengah)

Saluran - saluran primer pada umumnya berupa tiga fase tiga kawat. Desain dan ukuran

konduktornya ditentukan oleh besarnya turun tegangan yang diizinkan pada ujung saluran yang

terjauh. Biasanya terjadi bahwa konduktor kabel yang keluar dari gardu induk berukuran lebih

besar dari pada kabel atau saluran yang berada jauh di ujung. Hal ini disebabkan bahwa pada

awal saluran arus listrik yang mengalir lebih besar dibanding dengan pada ujung saluran. Adapun

jenis-jenis sistem distribusi primer atau distribusi jaringan tegangan menengah adalah sebagai

berikut:

JTT dan JTM 26


Gambar 22. Saluran Distribusi Umum

2.3.1. Sistem Radial

Sistem jaringan distribusi radial merupakan tipe yang paling sederhana dan

paling umum digunakan terutama untuk melayani daerah dengan kerapatan beban rendah.

Jaringan ini mempunyai kendala yang rendah serta mempunyai jatuh tegangan yang sangat besar

pada ujung saluran jaringan tegangan menengah tersebut.

Fedder 1

Fedder 2

Gambar 23. Jaringan distribusi radial

JTT dan JTM 27

DS

LBSGD

GI

GH


Keterangan gambar:

GI : Gardu induk GD : Gardu distribusi

LBS : Load break switch GH : Gardu Hubung

2.3.2. Sistem Distribusi Loop

Sistem distribusi loop adalah sistem distribusi berbentuk suatu lingkaran tertentu

yaitu dari satu gardu induk disalurkan melewati daerah beban dan kembali ke gardu semula.

Sistem distribusi loop ini merupakan perkembangan dari sistem radial yang pada operasinya

dapat bekerja sebagai sistem radial biasa.

Gambar 24. Jaringan distribusi loop

Keterangan gambar:

ABS : Air break switch GI : Gardu induk

GD : Gardu distribusi LBS : Load break switch

GH : Gardu Hubung DS : Disconection Switch

2.3.3. Sistem Distribusi Grid/Network

Pada sistem ini memungkinkan gardu distribusi di suplay dari dua atau lebih gardu induk

yang saling dihubungkan seolah-olah membentuk sebuah jaring. Kelebihan dari sistem ini adalah

kualitas pelayanannya maupun mutu tegangannya jauh lebih baik dari sistem radial dan loop

tetapi kelemahannya membutuhkan investasi yang besar dalam penyediaannya.

JTT dan JTM 28

ABS

LBS

DS

GH

LBS

DSGI

GD

ABS

DS


Gambar 25. Jaringan distribusi Grid/Network

ABS : Air break switch GI : Gardu induk

GD : Gardu distribusi LBS : Load break switch

GH : Gardu Hubung DS : Disconection Switch

2.3.4. Sistem Distribusi Spindle

Sistem distribusi spindle adalah sistem radial dengan gardu hubung dengan saluran cepat

(express feeder) sehingga memungkinkan gardu distribusi salah satu feeder di suplay dari

ekspress feeder. Dari sistem tersebut tingkat kelangsungan pelayanan daya listrik akan lebih baik

bila dibandingkan sistem radial biasa. Penggunaan jaringan ini biasanya digunakan di negara-

negara maju karena lebih efisien,aman, dan tidak mengurangi tatanan kota yang biasa disebut

jaringan undeground (bawah tanah).

CB GD DS

JTT dan JTM 29

GH


Express Feeder

Gambar 2.13 jaringan distribusi spindle

Keterangan gambar:

CB : Circuit breaker GI : Gardu induk

GD : Gardu distribusi GH : Gardu Hubung

DS : Disconection Switch

2.3.5. Sistem Distribusi Cluster

Jaringan ini pada prinsipnya sama dengan spindle yakni underground( bawah tanah),

perbedaannya adalah pada jaringan cluster terdapat gardu hubung, saluran utamanya

dihubungkan ke penyulang cabang dengan menggunakan LBS.

JTT dan JTM 30

GI

GH


Gambar 2.14 Jaringan distribusi Cluster

JTT dan JTM 31

GI DS

CB

LBS

GD

Exp

ress

Fee

der

GI

GH

ABS

LBS

Arrester

220 kV/380 V

LVF

JTR


Gambar 2.15 Diagram Line Jaringan Tegangan Menengah

2.5 GARDU TRAFO TIANG 3 PHASA DENGAN TRAFO MAX 160 kVA -20

KONSTRUKSI 2 TIANG BESI

JTT dan JTM 32

GDDS

FCO (Fuse Cut

Out)

2.4 Diagram Line Jaringan Tegangan Menengah (JTM)


Gambar 2.16 Gardu trafo tiang 3 phasa dengan trafo max 160 kva -20 kv kontruksi 2 tiang besi.

BAB III

GANGGUAN DAN CARA PENANGGULANGANNYA,

3.1. Jenis-Jenis Gangguan Pada Jaringan Tegangan Menengah

JTT dan JTM 33


Oleh karena letaknya yang tersebar diberbagai daerah maka saluran distribusi jaringan

tegangan menengah banyak mengalami gangguan-gangguan baik yang disebabkan oleh alam

maupun gangguan akibat dari kesalahan lapangan.

3.1.1. Hubung-singkat fasa ke fasa

Pada jaringan tegangan menengah biasa terjadi hubung singkat yang disebabkan adanya

sambaran petir,pohon tumbang dan gangguan alam lainnya. Semua itu merupakan penyebab-

penyebab kerusakan yang paling sering terjadi. Hal tersebut mengakibatkan over current yang

cukup besar dan akan mencapai rating arus CB, maka CB yang ada pada gardu induk terbuka

secara otomatis.

3.1.2. Hubung-singkat satu fasa maupun dua fasa ke tanah

Gangguan hubung-singkat baik itu satu fasa maupun dua fasa ke tanah yang terjadi pada

jaringan tegangan menengah, akan menyebabkan tegangan peralihan yang besar yang

disebabkan oleh busur listrik (arching ground). Selain itu gangguan ini terjadi jika proses

pentanahan tidak bekerja secara optimal.

3.1.3. Gangguan tegangan lebih

Pada gangguan tegangan lebih ini disebabkan oleh tegangan lebih switching, tegangan

lebih sambaran petir maupun tegangan lebih temporer. Dengan gangguan-gangguan tersebut

maengakibatkan jaringan setelahnya tidak terlayani sebagaimana mestinya.

3.2. Cara Penanggulangan Gangguan pada Jaringan Tegangan Menengah

3.2.1. Hubung-singkat fasa ke fasa

Gangguan hubung singkat ini dapat diatasi oleh CB (pemutus beban) yang ada pada

gardu induk akan bekerja sebagaimana fungsinya secara otomatis dan LSB yang ada pada gardu

distribusi dibuka pada saat mengatasi gangguan tersebut agar kerusakannya tidak menyebar ke

tempat yang lain.

JTT dan JTM 34


3.2.2. Hubung-singkat satu fasa maupun dua fasa ke tanah

Gangguan baik satu fasa maupun dua fasa ke tanah yang terjadi pada JTM, hal ini

dapat di atasi atau dianulir oleh sistem proteksi over current relay yang ada pada gardu induk

secara otomatis.

3.2.3. Gangguan tegangan lebih

Gangguan tegangan lebih, baik tegangan lebih switching, tegangan lebih sambaran petir

maupun tegangan lebih temporer, masing-masing dapat diatasi oleh pengaman yang ada pada

gardu induk berdasarkan fungsinya masing-masing. Contohnya CB yang dapat mengalirkan dan

memutuskan aliran listrik dalam kondisi normal maupun tidak normal. Sedangkan LSB

digunakan untuk memutuskan atau memisahkan jaringan dari saluran utama.

BAB IV

HUBUNGAN KERJA JARINGAN TEGANGAN MENENGAH DENGAN GARDU INDUK

DAN GARDU DISTRIBUSI

Sebagai mana kita ketahui bahwa jaringan tegangan menengah terletak diantara gardu

induk dan gardu distribusi .pada sistem pendistribusian energi listrik dari pusat-pusat pembangkit

listrik ke berbagai konsumen, peranan jaringan tegangan menengah sangat menentukan kualitas

dan fleksibilitas pelayanan terhadap berbagai macam konsumen.

4.1 Hubungan Kerja Jaringan Tegangan Menengah Dengan Gardu Induk.

Perlu diketahui bahwa bagaimanapun juga kinerja jaringan tegangan menengah sangat

ditentukan oleh kualitas dan kemampuan suatu gardu induk yang melayaninya. Untuk itu

JTT dan JTM 35


koordinasi kerja antar gardu induk dengan jaringan tegangan menengah harus memenuhi standar

kerja operasional agar dapat bekerja secara optimal. Dengan demikian segala bentuk gangguan

yang terjadi pada jaringan tegangan menengah diharapkan semua pengaman yang ada di gardu

induk harus dapat bekerja dan mengisolirnya secara maksimal.

Jika terjadi gangguan pada JTM maka gardu induk tidak bekerja secara optimal

menyalurkan daya. CB yang ada pada gardu induk akan terbuka secara otomatis. Untuk

mengatasi hal tersebut yaitu dengan membuka LBS yang ada pada JTM. Setelah gangguan

teratasi maka terlebih dahulu LBS ditutup yang ada pada JTM setelah itu CB di tutup kembali

dan daya yang disalurkan kembali bekerja seperti biasanya. Dengan prosedur seperti itu adalah

untuk mengurangi kerusakan terhadap jaringan-jaringan setelahnya.

4.2. Hubungan Kerja Jaringan Tegangan Menengah Dengan Gardu Distribusi

Perlu diketahui bahwa kinerja suatu gardu distribusi sangat ditentukan oleh kualitas dan

kemampuan penyaluran daya pada jaringan tegangan menengah .Untuk itu koordinasi kerja

antara JTM dengan gardu distribusi harus memenuhi standar operasional agar dapat bekerja

secara optimal. Dengan demikian segala bentuk gangguan yang terjadi pada gardu distribusi

harus diatasi secepat mungkin agar JTM tetap menyalurkan daya secara optimal.

Jika terjadi gangguan pada trafo yang ada pada gardu distribusi maka pengaman-

pengaman yang ada pada JTM akan terputus dengan gardu distribusi dengan demikian

penyaluran daya yang pada JTM tidak bekerja secara optimal/seimbang.

Contoh gangguan yang terjadi di gardu distribusi:

Faktor internal ,yaitu terjadinya pemanasan pada trafo yang ada pada gardu distribusi

sehingga pengaman yang ada pada gardu distribusi akan bekerja dalam hal ini JTM

akan terputus dengan gardu distribusi, dengan demikian terjadi penyaluran daya yang

tidak seimbang oleh JTM.

Faktor eksternal, yaitu tegangan lebih yang diakibatkan oleh sambaran petir di sekitar

gardu distribusi, hal ini dapat diatasi oleh arrester yang ada pada gardu distribusi.

JTT dan JTM 36

jaringan tegangan tinggi.doc

Documents