PENGARUH PERUBAHAN SUDUT LINDUNG KAWAT PETIR …

ISU TEKNOLOGI STT MANDALA VOL.11 NO.2 DESEMBER 2016 – ISSN 1979-4819 24

PENGARUH PERUBAHAN SUDUT LINDUNG KAWAT PETIR TERHADAP

GANGGUAN YANG DIAKIBATKAN SAMBARAN PETIR1 Anung

2 Waski BastamanProgram Studi Teknik Elektro, Sekolah Tinggi Teknologi Mandala

Jl. Soekarno-Hatta 597Telp. (022) 7301738, 70791003 Fax. (022)7304854 Bandung

email : [email protected]

AbstractSUTT or SUTET is very be affeted by the ambient conditions, it is because a stretch ofconductor used very long. Therefore SUTT or SUTET IS very vurnable from disturbance,especially disturbance caused by lightning strikes. In the working area of the substationUjungberung there is a 70 KV transmission line Ujungberung-Sumedang who often suffer fromdisruption caused circuit breaker reclose and trip by lightning strikes, especially in the tower42. In this case I want to focus research on the angle protection from earth wire 42Ujungberung-Sumedang, problems in this study why the tower 42 Ujungberung-Sumedangfrequent disturbances caused by lightning strikes. The study was conducted using causalcomparative method, one of them by looking at the disturbance record that occurs in the towerand calculations of angle protection, so do analysis the results of the analysis is known that theresults of the calculation of angle protection of the tower 42 SUTT 70 KV Ujungberung-Sumedang before the modifikation is 33° for angle protection minimum and 19,37 kA forligthing current minimum and 85% probability of lightning strikes can be protected at the site,with the amount of disturbance as much as 3 times in 2014. the results of the calculation ofangle protection after modifikation is 2,29° for angle protection minimum and 0,15 kA forligthing current minimum and 99% probability of lightning strikes can be protected at the site,with the amount of disturbance as much as 2 times in 2015. The conclusion of this research thehigher the probability of a lightning protection wire is better, The results of this study areexpected to be a reference to PT PLN (Persero) in evaluating angle protection of the towersvulnerable to disturbance of lightning strikes, so the reliability of the power system can be safe.

Keywords : Lighting strike, Angle protection, Tower 42.

AbstrakSUTT atau SUTET sangat dipengaruhi oleh kondisi sekitar, hal ini disebabkan karenabentangan konduktor yang digunakan sangat panjang. Karena hal itu pula SUTT atau SUTETsangat rentan dari gangguan terutama gangguan yang diakibatkan oleh sambaran petir. Diwilayah kerja Gardu Induk Ujungberung terdapat sebuah saluran transmisi 70 KV Ujungberung-Sumedang, yang sering mengalami gangguan yang mengakibatkan pmt reclose atau sampai trip,yang disebabkan oleh sambaran petir terutama pada tower 42. Dalam hal ini penulis inginmemfokuskan penelitian terhadap sudut lindung kawat petir tower 42 Ujungberung-Sumedang,permasalahan dalam penlitian ini mengapa pada tower 42 Ujungberung-Sumedang sering terjadigangguan yang diakibatkan sambaran petir. Penelitian dilakukan dengan menggunakan metodakausal komparatif salah satunya dengan melihat hasil data gangguan yang terjadi pada towertersebut dan perhitungan sudut lindung, kemudian diakukan analis. Dari hasil penelitian yangdiperoleh diketahui bahwa hasil perhitungan sudut lindung pada tower 42 SUTT 70 KVUjungberung-Sumedang sebelum dilakukan perubahan didapat 33° untuk sudut lindungminimal dan 19,37 kA untuk arus petir minimal dan probabilitas 85% sambaran petir yang bisa


terlindungi dilokasi tersebut dengan jumlah gangguan sebanyak 3 kali pada tahun 2014. Hasilperhitungan sudut lindung setelah dilakukan perubahan didapat 2,29° untuk sudut lindungminimal dan 0,15 kA untuk arus petir minimal. dengan probabilitas 99,9% sambaran petir yangbisa terlindungi dilokasi tersebut dengan jumlah gangguan sebanyak 2 kali pada tahun 2015.Kesimpulan penelitan ini semakin tinggi probabilitas perlindungan kawat petir maka semakinbaik. Saran dari hasil penelitian ini untuk PT.PLN (persero) agar mengevaluasi sudut lindungpada tower-tower yang rentan akan gangguan sambaran petir, sehingga keandalan sistem tenagalistrik dapat tetap terjaga.

Kata kunci : Sambaran petir, Sudut lindung, Tower 42.

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang MasalahSaluran udara tegangan tinggi

(SUTT) sangat dipengaruhi oleh kondisisekitar. Hal ini disebabkan karenabentangan konduktor yang digunakansangat panjang. Karena hal itu pula SUTTsangat rentan dari gangguan terutamagangguan yang diakibatkan oleh sambaranpetir.

Indonesia merupakan daerah denganhari guruh pertahun tertinggi di duniamenurut buku Guinness of Record yakniberkisar antara 180-260 hari guruh pertahundengan kerapatan sembaran petir ke tanah(Ng) mencapai 30 sembaran per km² pertahun.

selain itu struktur tower SUTT yangtinggi sangat ter exposed terhadap sambaranpetir langsung. Sehingga tower SUTTdilengkapi dengan kawat petir yangberfungsi sebagai penangkal petir dankawat pentanahan agar tower SUTTtersebut aman dari gangguan yangdisebabkan oleh sambaran petir.

Dalam studi ini, intensitas sambaranpetir yang sangat tinggi atau sering terjadidi SUTT 70 kV Ujung berung – Sumedanghal ini diakibatkan karena letak SUTT 70KV Ujung berung – Sumedang beradadihantaran perbukitan sehingga mendapatancaman sambaran petir yang tinggi,terutama pada tower 42 SUTT 70 kV Ujungberung – Sumedang yang sering terjadigangguan akibat sambaran petir, tower 42SUTT 70 kV Ujungberung – Sumedang

terletak dipuncak bukit Cadas pangeransehingga menjadi target yang mudah untuksambaran petir.Sambaran petir pada SUTT tersebut dapatterjadi pada : Kawat tanah yang menyebabkan

denyar balik (back flash over) dihantaran dan gardu induk.

Kawat fasa yang diakibatkankegagalan perlindungan dari kawatpetir/kawat tanah (shielding failures).Kinerja dari SUTT dihitung darijumlah gangguan yang terjadi padaSUTT tersebut salah satunya adalahgangguan yang diakibatkan olehsambaran petir. SUTT dengan sistempengaman petir yang optimal akanmemiliki nilai kinerja yang baik,secara umum untuk memiliki kinerjaSUTT yang baik dapat dilakukandengan memodifikasi penempatankawat petir/kawat tanah sehinggamemiliki sudut lindung yang lebihbaik, penambahan jumlah isolatordan perbaikan nilai tahananpentanahan kaki tower SUTT.

1.2 Maksud dan Tujuan Penelitian

Maksud PenelitianMaksud dilaksanakannya penelitianini adalah :

1. Menganalisa pengaruhperubahan sudut lindungkawat petir pada tower 42SUTT 70 kV Ujung berung-Sumedang .


2. Menganalisa kegagalanperlindungan kawat petirterhadap gangguan yangdiakibatkan oleh sambaranpetir.

Tujuan PenelitianTujuan dilaksanakannya penelitianini adalah :

1. Mengetahui karakteristik sudutlindung kawat petir petir padatower 42 SUTT 70 kV Ujungberung-Sumedang .

2. Mengetahui pengaruhkegagalan perlindungan kawatpetir terhadap gangguan yangdiakibatkan oleh sambaranpetir.

1.3 Lokasi PenelitianPenelitian Dilakukan di PT. PLN

(Persero) Transmisi jawa bagian tengahAPP Bandung, GI Ujungberung, tower 42SUTT 70 kV Ujungberung-Sumedang.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sistem transmisi2.1.1 Pengenalan sistem transmisi

Pusat listrik atau pembangkit listrikpada umumnya jauh dari sumber beban ataupemakai tenaga listrik. Sehingga tenagalistrik disalurkan melalui kawat penghantarke sumber beban atau pemakai tenagalistrik. Tegangan generator pembangkitrelatif rendah (6 kV – 24 kV). Makategangan ini dinaikin dengan transformatordaya ke tegangan yang lebih tinggi antara150 kV – 500 kV. Tujuan peningkatantegangan ini, selain mempebesar dayahantar dari saluran (berbanding lurusdengan kuadrat tegangan), juga untukmemperkecil rugi daya dan susut teganganpada saluran transmisi.

2.1.2 Saluran udara tegangan tinggi(SUTT)Saluran udara tegangan tinggi

(SUTT) adalah sarana diatas tanah yang

berfungsi untuk menyalurkan energi listrikdari pembangkit ke gardu induk atau darigardu yang satu ke gardu induk lainnyayang terdiri dari kawat/konduktor yangdirentangkan antara tiang-tiang melaluiisolator-isolator dengan sitem tegangantinggi (30 kV, 70 kV, 150 kV)

2.2 Pengukuran Tahanan PentanahanTowerSUTT 70kv Ujungberung-Sumedang

adalah salah satu aset dari PT. PLN(persero) Transmisi Jawa Bagian Tengah-APP Bandung yang menyalurkan energylistrik dari Gardu induk Ujungberung keGardu induk Sumedang dengan systemtegangan tinggi 70kv yang terdiri dari 48tower dengan panjang penghantar 26 Kms.

Gambar 2.14 Tower SUTTUjungberung-Sumedang

Jenis tower pada SUTTUjungberung-Sumedang ini adalah jenistower piramida dua sirkit (double sirkit)dengan satu kawat petir (single earth wire).Berikut adalah data teknik dari SUTTUjungberung-Sumedang :

Tabel 2.3 Tabel data teknik SUTTUjungberung-Sumedang

SUTT 70 KV UJUNGBERUNG-SUMEDANG

Jenis tower : Piramida

Jumlah Sirkit : Dua sirkit

Jumlah Kawat petir : Satu kawatpetir

Jenis konduktor : ACSR

Panjang Konduktor : 26 kms

Arus nominal konduktor : 600


Ampere

Jumlah tower : 48 tower

2.3 Jenis gangguan pada SUTT danSUTETMenurut Djiteng Marsudi (1990:v-

18), gangguan didefinisikan sebagaikejadian yang menyebabkan bekerjanyarelay dan menjatuhkan (mentripkan)pemutus tenaga (Circuit breaker) diluarkehendak operator.sehingga menyebabkanterputusnya aliran daya yang melaluipemutus tenaga tersebut. Bagian yangpaling sering terkena gangguan ada padakawat transmisi, hal ini disebabkan karenaluas dan panjangnya kawat transmisi yangterbentang dan beroperasi pada kondisiudara yang berbeda-beda. (T. S. Hutahuruk,1985: 3)

Ditinjau dari sifatnya, gangguan padaSUTT/SUTET terdiri dari gangguan yangbersifat temporer dan bersifat permanen.a. Gangguan yang bersifat temporer

Gangguan temporer adalah gangguanyang berlangsung singkat dan dapat hilangdengan sendirinya. Penyebab gangguan inidapat terjadi karena sambaran petir, burung,atau dahan pohon yang menyentuh kawatfasa SUTT dalam waktu yang singkat danmenyebabkan terjadinnya loncatan api yangdapat mengakibatkan hubung singkat.b. Gangguan yang bersifat permanen

Gangguan permanen adalahgangguan yang berlangsung lama dan todakdapat hilang dengan sendirinya. Gangguanini baru dapat diatasi setelah gangguannyadihilangkan, gangguan ini bias disebabkankarean ada kerusakan peralatan, sehinggaganguan ini baru hilang setelah kerusakanini diperbaiki atau karena adanya penyebabgangguan yang mengganggu secarapermanen, misalnya kawat putus atauadanya pohon tumbang yang menimpakawat fasa, gangguan temporer yang terjadiberkali-kali dapat menyebabkan kerusakanpada peralatan yang pada akhirnya dapatmenyebabkan gangguan bersifat permanen.

2.4 Hari Guruh

Gangguan yang disebabkan oleh petirtergantung dari jumlah sambarannya.Semakin banyak petir yang menyambarsaluran transmisi, semakin besar pulakemungkinan terjadinya gangguan. Jumlahsambaran ini dipergunakan untukmenentukan jumlah gangguan pada salurantransmisi Untuk menentukan jumlahsambaran petir, harus mempunyaipengetahuan tentang tingkat hari guruh atauiso keraunik level (IKL) dari suatu daerah.Biasanya IKL ini bisa kita dapatkan dariBadan Meteorologi dan Geofisika.

Jumlah hari guruh ini digunakanuntuk menentukan kepadatan sambaranpetir per meter persegi per tahun, dandinyatakan dengan persamaan :D = 8,875 x 10-8 x IKL petir/m2/tahun (2.1)

Dengan mengetahui harga kepadatanpetir dan luas daerah yang dilindungi kawattanah, maka jumlah sambaran petir yangmungkin terjadi pada saluran transmisi per100 km per tahun adalah :L = 100 x 1000/S x A x D petir/100km/tahun……..(2.2)DanA = (2π + 1)ht

2 + 4 hg (s - ht)m2……………………(2.3)Dengan IKL = Jumlah hari guruh rata–ratapertahun.D = Kecepatan petir pertahun.L = Jumlah sambaran petir per 100 km pertahun.ht = Tinggi menara transmisi (m).hg = Tinggi rata–rata kawat tanah (m).S = Jarak antara dua menara (m).A = Luas daerah yang dilindungi kawattanah untuk tiap jarak antara duamenara (m2).

2.4.1 Metode bola bergulirMetode bola bergulir baik digunakan

pada bangunan yang bentuknya rumit.Dengan metode ini seolah-olah ada suatubola dengan radius R yang bergulir di atastanah, sekeliling struktur dan di atasstruktur ke segala arah hingga bertemudengan tanah struktur yang berhubungandengan permukaan bumi yang mampubekerja sebagai penghantar. Titik sentuhbola bergulir pada struktur adalah titik yangdapat disambar petir dan pada titik tersebut


harus diproteksi oleh konduktor terminasiudara. Semua petir yang berjarak R dariujung penangkap petir akan mempunyaikesempatan yang sama untuk menyambarbangunan. Besarnya R berhubungan denganbesar arus petir yang dinyatakan denganpersamaan :

R(m)=......................................(2.4)

Bila ada arus petir yang lebih kecildari nilai I tersebut mengenai bangunan,bangunan masih bisa tahan. Tetapi bila aruspetir lebih besar dari arus tersebut akanditangkap oleh penangkap petir.

Gambar 2.16 Zona Proteksi MetodeBola Bergulir

Metode bola bergulir mempunyaibeberapa parameter, yaitu Jarak Sambar,Distribusi Arus Puncak, Sudut Lindung,dan Daerah Lindung.

a) Jarak SambarJarak sambar atau striking distance

adalah jarak antara ujung lidah petir yangbergerak ke bawah (downward leader)bertemu dengan petir penghubung yangbergerak ke atas (connecting leader) padasatu titik, dan titik ini disebut titik sambar.Secara empiris jarak sambar merupakanfungsi dari arus puncak petir, dan sebagianpeneliti juga menurunkan bahwa jaraksambar juga adalah fungsi tinggi struktur

r = 6,7x (m)...........................(2.5)

b) Distribusi Arus PuncakArus puncak petir yang digunakan

dalam menentukan jarak sambar atau sudutlindung ditentukan dari tingkat proteksiyang diinginkan. Untuk keperluanengineering diperlukan arus puncak denganstatistik 50%. Misalkan arus puncak 40 kAdengan statistic 50% maka sistem proteksi

melindungi 50% petir dengan arus > 40 kA,sedangkan 50% sisanya (<40 kA) tidakterproteksi. Statistik lain yang biasanyadigunakan adalah 85%, 93%, 95%, dan99%.

Gambar 2.17 Grafik arus puncak petir

c) Sudut LindungSudut lindung sebuah air terminal

dapat diukur dengan menggambarkandaerah lindung menggunakan metoda bolagelinding dimana sudut lindung adalahsudut diantara garis singgung bolagelinding yang mengenai terminal udaradengan permukaan tanah. Sudut lindungjuga dapat didekati dengan persamaanwagner dan hasil percobaan L paris danwatanabe berikut ini :

α = (1 ).........................(2.6)

untuk h < r

sedangkan sudut lindung dua buahbatang tegak yang terpisah jarak Sdidapatkan dengan :

a°= (1 .......................(2.7)

untuk S < 2r

dimana :

a = Sudut lindung (derajat)

h = Tinggi struktur (m)

r = Jarak sambar (m)

S = Jarak antara dua buah batangtegak (m)


Gambar 2.18 Sudut Lindung Menurut IEC-62305

Dari persamaan diatas arus petirminimal yang dapat diproteksi oleh kawatpetir dapat dihitung, jika sudut lindungminimal dapat diketahui denganmenggunakan persamaan :

α = (1 - )

α = (1 - )

= 6,7x(1 – sinα)

I= ..................(2.8)

d) Daerah LindungDaerah lindung adalah area yang

terlindungi oleh penyalur petir darisambaran

Gambar 2.19 Daerah lindung dengan sudutlindung α

III. METODE PENELITIANMenggunakan metode kausal komparatif.

Gambar 3.1 Flowchart Metode Penelitian

IV. MATERI PENELITIAN

4.1.1 Hari guruh di Provinsi Jawa BaratIsokeraunic level adalah jumlah hari

guruh dalam satu tahun di suatu tempat.Untuk menganalisa pengamanan terhadapsambaran petir pada tower 42 SUTT 70 kVUjungberung-Sumedang akan digunakandata hari guruh di wilayah Provinsi JawaBarat yang diamati dari stasiun BMKG.

Gambar 4.1 Persebaran hari guruh diwilayah indonesia


Gambar 4.2 Gambar curah hujan di wilayahJawa Barat

4.1.2 Data gangguan SUTT 70 KVUjungberung-SumedangPT. PLN (persero) adalah perusahaan

BUMN yang bergerak dalam bidang bisnisenergi listrik sebagai salah satu perusahaanBUMN tentunya PT. PLN (persero)memiliki visi dan misi perusahaan, salahsatu misi dari PT. PLN (persero) adalahmemberikan pelayanan yang primaterhadap pelanggannya, untuk mewujudkanhal itu tentunya diperlukan strategiperusahaan salah satunya adalahditerapkannya target kinerja pada tiap-tiapunitnya.

Untuk memonitor kinerja unit makasetiap tahun unit harus melaporkanpencapaian kinerjanya melalui aplikasiFOIS, salah satunya kinerja sistempenyaluran tenaga listrik pada jaringantransmisi pada SUTT 70 KV Ujungberung-Sumedang.

Untuk melakukan pengamatan danpengumpulan data SUTT 70 KVUjungberung-Sumedang sebelumnya harusmelakukan pencarian sumber data yangvalid.

4.1.3 Bahan Penelitian

Bahan penelitian adalah mengamatidan mengumpulkan data gangguandan hari guruh di wilayah SUUT 70KV Ujungberung-Sumedang.

4.1.4 Peralatan Penelitian

Alat tulis

4.1.5 Prosedur Penelitian

Mencari sumber data Mengolah data yang valid

4.2 Pengukuran sudut lindungpengaman petir

Suatu instalasi proteksi petir harusdapat melindungi semua bagian dari suatubangunan, termasuk manusia dan peralatanyang ada di dalamnya terhadap bahaya dankerusakan akibat sambaran petir. Berikut iniakan dibahas cara penentuan besarnyakebutuhan bangunan akan proteksi petirmenggunakan standar Peraturan UmumInstalasi Penyaluran Petir (PUIPP),National Fire Protection Association(NFPA) 780 dan InternationalElectrotechnical Commision (IEC) 1024-1-1.

Berdasarkan Peraturan UmumInstalasi Penyaluran Petir (PUIPP)

Besarnya kebutuhan tersebutditentukan berdasarkan penjumlahanindeks-indeks tertentu yang mewakilikeadaan bangunan di suatu lokasi dandituliskan sebagai :

R = A + B + C + D + E

Dimana :

R= Perkiraan bahaya petir

A= Penggunaan dan isi bangunan

B= Konstruksi bangunan

C= Tinggi bangunan

D= Situasi bangunan

E = Pengaruh kilat

4.2.1 Bahan penelitian

Tower 42 SUTT 70 KVUjungberung-Sumedang

4.2.2 Peralatan penelitian

1. Peralatan kerja Alat tulis Meteran panjang

2. Peralatan K3


Helm Kacamata Sepatu safety Sarung tangan Full body harnest Pendeteksi tegangan Pentanahan lokal Rambu K3

4.2.3 Prosedur penelitiana) Sebelum melakukan pengukuran

pengukuran kawat petir dansudut lindungnya, yakinkanSUTT 70 KV penghantarujungberung;Sumedang 2 sudahbebas dari tegangan

b) Baca rambu tower yang akandipanjat untuk menghindarikesalahan memanjat daerahyang bertegangan

c) Melakukan pemanjatan towerdengan menggunakan APD yanglengkap dan sesuai

d) Setelah sampai diatas tower cekkonduktor phasa denganmenggunakan pendeteksitegangan

e) Setelah yakin tidak berteganganmaka pasang pentanahan lokaluntuk menghilangkan teganganinduksi

f) Pasang rambu aman dan bahayapada daerah kerja

g) Lakukan pengukuran kawat petirdan sudut lindungya

h) Evaluasi hasil pengukuran dandata hasil pengukuran siap untukdiolah.

Gambar 4.4 Tower 42 Ujungberung-Sumedang

4.3 Pengukuran nilai tahananpentanahan kaki towerPembumian (Grounding)

Pembumian adalah menenamsatu/beberapa elektroda ke dalam tanahdengan cara tertentu untuk mendapatkantahanan pembumian yang diinginkan.Elektroda pembumian tersebut membuatkontak langsung denganbumi. Penghantarbumi yang tidak berisoalasi yang ditanamdalam bumi dianggap sebagai bagian darielektroda bumi. Sebagai bahan elektroda,digunakan tembaga atau baja yangdigalvanis atau dilapisi tembaga sepanjangkondisi setempat tidak mengharuskanmemakai bahan lain (misalnya padaperusahaan kimia). Dalam penentuan sistempembumian ada beberapa hal yang perludiperhatikan, sebagai berikut :

Disipasi Energi Petir

Disipasi energi petir (dissipate thelightning energy) adalah elektroda darilogam yang ditanam di dalam tanah yangberfungsi untuk menyebarkan arus petir ketanah, dapat berupa elektroda batang, pitaatau plat. Sebagai bahan elektroda,digunakan atau baja digalvanisasi ataudilapisi tembaga sepanjang kondisisetempat tidak mengharuskan memakaibahan lain. Pembumian disini dapat dipakai


untuk pembumian netral system,pembumian body (badan) dari suatu benda(logam) yang seharusnya tidak bolehbertegangan dan pembumian penyalur petir,baik untuk menara transmisi ataupunbangunan-bangunan tinggi.

Tahanan elektroda tanah adalahtahanan antara elektroda tanah atau seringdisebut sistem pembumian dengan suatutanah referensi. Tahanan pembumian adalahtahanan elektroda tanah dan hantaranhubung tanah. Tahanan pembumian totaladalah tahanan pembumian darikeseluruhan sytem pembumian yangterukur di suatu titik.

Ada 2 macam pembumian, yaitu :

a. Pembumian netral sistemMenghubungkan ke tanah bagiandari sistem yang pada kerja normaldilalui oleh arus listrik. Tujuannyaadalah untuk membatasi teganganlebih peralihan selama terjadikesalahan atau hubung singkat satufasa ke tanah.

b. Pembumian peralatanMenghubungkan ke tanah bagiandari peralatan yang pada kerjanormal tidak dilalui oleh arus.

Pengurangan Loop Pembumian

Pengurangan loop pembumian(eliminate earth loops) memungkinkanuntuk mencegah terjadi adanya loncatanyang ditimbulkan adanya perbedaanpotensial tegangan antara satu systempembumian dengan yang lainnya, dimanaantar terminasi bumi dihubungkan satusama lain.

Gambar 4.5 Eliminate Earth Loops

4.3.1 Bahan Penelitian Pentanahan kaki tower SUTT 70 KV

tower 42 Ujungberung-Sumedang

4.3.2 Peralatan Penelitian1. Peralatan kerja

Alat tulis Blangko pengujian Alat uji pentanahan (Kyoritsu

4105A)

2. Peralatan K3 Helm Sepatu safety Sarung tangan

4.3.3 Prosedur Penelitian1. Persiapan

a) Siapkan alat uji kyoritsu 4105Adan aksesorisnya

b) Pastikan kondisi batere alat ujidalam kondisi baik

c) Siapkan blangko pengujiand) Siapkan APD yang akan

digunakan2. Pelaksanaan

a) Lepas kawat pentahan yang akandiukur dari terminal kaki tower

b) Rangkai alat uji dengan kabel-kabelnya

c) Pasangkan patok elektroda 1dengan jarak ±5 meter dari kawatpentanahan yang akan diukur

d) Pasangkan patok elektroda 2dengan jarak ±10 meter darikawat pentanahan yang akandiukur

e) Pasangkan atau jepitkan probekabel hijau pada kawatpentanahan yang akan diukur

f) Pasangkan atau jepitkan probekabel kuning pada patok elektroda1

g) Pasangkan atau jepitkan probekabel merah pada patok elektroda2

h) Pastikan rangkaian telahterpasang dengan baik, putarswitch alat uji pada posisi earthtester


Gambar 4.6 Rangakaian pengukuran nilaitahanan pentanahan

i) Putar dan tekan tombol “start”kearah kanan untuk “ON” kan alatuji

j) Baca tegangan yang terbaca padalayar alat uji, pastikan nilai yangterbaca mendekati angka “0”

k) Putar switch alat uji pada posisiskala 20 Ω

l) Catat angka yang terbaca padablangko pengujian

m) Putar dan tekan tombol “start”kearah kiri untuk “OFF” kan alatuji

3. Penyelesaiana) Lepas jepitan kabel pada kawat

pentanahan yang diukur, patokelektroda 1 dan patok elektroda 2

b) Pasangkan kembali kawatpentanahan yang telah diukurpada terminal kaki tower

c) Rapihkan kembali alat ujidan aksesorisnya.

V. HASIL PENELITIAN DANPEMBAHASANHasil Pengumpulan DataGangguan

5.1 SUTT 70 KV Ujungberung-SumedangSetiap gangguan yang terjadi di

wilayah kerja APP Bandung baik itu yangdisebabkan oleh sistem fault atau nonsistem fault selalu dimasukan ataudiarsipkan kedalam aplikasi FOIS.

Data gangguan diambil dari datatahun 2014 dan 2015 hal ini dilakukanuntuk membandingkan gangguan petir yangterjadi pada saat belum dilakukan

perubahan sudut lindung kawat petir padatahun 2014 dan setelah dilakukanperubahan sudut lindung kawat petir ditower 42 Ujungberung-Sumedang padatahun 2015. dari hasil pengumpulan datagangguan yang dilakukan diperoleh hasilseperti pada tabel 5.1 berikut ini:

Tabel 5.1 Data gangguan SUTT 70 KVUjungberung-Sumedang Tahun 2014

Tabel 5.2 Data gangguan SUTTUjungberung-Sumedang 70 KV Tahun

2015

Dari data tersebut diatas dapat dilihatgangguan yang terjadi pada tahun 2014lebih banyak dibandingkan dengangangguan yang terjadi pada tahun 2015,yakni terjadi 5 kali gangguan pada tahun2014 dan 3 kali diantaranya terjadi pada


titik tower yang sama yaitu tower 42.Sedangkan pada 2015 terjadi gangguanlebih sedikit yaitu hanya terjadi 3 kaligangguan dan 2 kali terjadi pada toweryang sama yaitu tower 42.

5.1 Hasil perhitungan sudut lindungtower 42 SUTT 70 KVUjungberung-SumedangPerhitungan sudut lindung pada

tower 42 SUTT 70 KV Ujungberung-Sumedang dengan cara yang telahdijelaskan pada bab 4 sebelumnya, Hal inidilakukan untuk mengetahui sudut lindungkawat petir yang terpasang pada tower 42SUTT 70 KV Ujungberung-Sumedang.Berikut dibawah ini adalah hasilperhitungan yang didapat :

Gambar 5.1 Gambar sudut lindung tower42 eksisting

Dengan menggunakan persamaan(4.8) sebelumnya yang telah dijelaskanpada bab 4, maka didapat hasil sebagaiberikut

α min = ( )

α min = 33°I min =

I min =

I min = 19,37 kA

Hasil perhitungan menunjukkanbahwa arus petir minimal sebesar 19,37 kA.Hal ini berarti, secara teknis kawat GSWdengan sudut lindung minimal sebesar 33°pada SUTT di atas dapat memproteksikonduktor fasa dari sambaran langsung aruspetir dengan nilai lebih besar atau samadengan 19,37 kA. Arus petir yang lebihkecil dari 19,37 kA tidak dapat diproteksioleh kawat GSW tersebut

Dengan menggunakan grafik statistikpada gambar 4.4 pada bab sebelumnya, aruspetir sebesar 19,37 kA menunjukkanprobabilitas 85%. Artinya, secara statistikkawat GSW tersebut dapat memproteksikonduktor fasa dari sambaran langsungpetir sebesar 85% dari jumlah sambaranpetir yang terjadi (asumsi jumlah dankarakteristik petir serupa dengan petir diGunung Tangkuban Perahu sebagai titikpengambilan data statistik pada gambar4.4). Angka ini menunjukkan tingkatproteksi petir kawat GSW terhadapsambaran langsung petir.

Grafik 5.4 Probabilitas arus petir19,37 kA

6,5 m

3 m

5 m

3 m

22 m


Gambar 5.2 sudut lindung tower 42setelah perubahan

α min = ( )

α min = 2,29°I min = =

I min =

I min = 0,15 kAHasil perhitungan menunjukkan

bahwa arus petir minimal sebesar 0,15 kA.Hal ini berarti, secara teknis kawat GSWdengan sudut lindung minimal sebesar2,29° pada SUTT di atas dapatmemproteksi konduktor fasa dari sambaranlangsung arus petir dengan nilai lebih besaratau sama dengan 0,15 kA. Arus petir yanglebih kecil dari 0,15 kA tidak dapatdiproteksi oleh kawat GSW tersebut(asumsi jumlah dan karakteristik petirserupa dengan petir di Gunung TangkubanPerahu sebagai titik pengambilan datastatistik pada gambar 4.4). Angka inimenunjukkan tingkat proteksi petir kawatGSW terhadap sambaran langsung petir.

Grafik 5.5 Probabilitas arus petir0,15 kA

5.4 Hasil pengukuran nilai tahananpentanahan kaki tower 42 SUTT70 KV Ujungberung-Sumedang

Pengukuran tahanan pentanahan kakitower adalah salah pengukuran rutin 6bulanan yang dilakukan di PT. PLN(persero) APP Bandung, tujuannya untukmengetahui jika terjadi perubahan nilaitahanan pentanahan kaki tower, ataudilakukan apabila terjadi gangguan padatower tersebut, apabila terjadi kenaikannilai tahanan pentanahan pada kaki towermaka akan segera dilakukan perbaikan.Hasil ukur yang diambil adalah hasil ukurnilai tahanan pentanahan kaki towerujungberung-sumedang tahun 2014 dan2015. Hal ini dilakukan untukmembandingkan dengan gangguan yangterjadi pada tower 42 SUTT 70 KVUjungberung-Sumedang pada tahun 2014dan 2015 dan membandingkan denganperubahan sudut lindung yang dilakukanpada tahun 2015.

Pengukuran nilai tahanan pentanahankaki tower dilakukan dengan cara yangtelah dijelaskan pada bab 4 sebelumnya,berikut adalah tabel hasil ukur nilai tahanankaki tower SUTT 70 KV Ujungberung-Sumedang


Tabel 5.4 hasil pengukuran nilai tahananpentanahan rutin SUTT 70 KV

Ujungberung-Sumedang tower 42 semester1 dan 2 tahun 2014 dan 2015

5.5 Analisis Hubungan HasilPenelitian antara perubahan sudutlindung, terhadap gangguan petirDari hasil penelitian perubahan sudut

lindung kawat petir, nilai dan pengumpulandata gangguan yang diakibatkan olehsambaran petir setelah dilakukan analisis,maka dari kedua variabel tersebut dapatdisimpulkan bahwa hubungan antara sudutlindung kawat petir dan nilai tahananpentanahan terhadap gangguan yangdiakibatkan gangguan sambaran petiradalah sebagai berikut :1. Hasil perhitungan sudut lindung pada

tower 42 SUTT 70 KV Ujungberung-Sumedang sebelum dilakukanperubahan didapat 33° untuk sudutlindung minimal dan 19,37 kA untukarus petir minimal. dengan probabilitas85% sambaran petir yang bisaterlindungi dilokasi tersebut.

2. Hasil perhitungan sudut lindung padatower 42 SUTT 70 KV Ujungberung-Sumedang setelah dilakukanperubahan didapat 2,29° untuk sudutlindung minimal dan 0,15 kA untukarus petir minimal. dengan probabilitas99,9% sambaran petir yang bisaterlindungi dilokasi tersebut.

3. Dari hasil analisis pengumpulan datagangguan untuk tower 42 SUTT 70KV Ujungberung-Sumedang terjadipenurunan jumlah gangguan padatower tersebut, sebelum dilakukanperubahan sudut lindung terjadi 3 kaligangguan akibat sambaran petir dansetelah dilakukan perubahan sudut

lindung terjadi 2 kali gangguan akibatsambaran petir.

VI. SIMPULAN DAN SARAN

6.1 KesimpulanDari hasil penelitian perubahan sudut

lindung kawat petir dan pengumpulan datagangguan yang diakibatkan oleh sambaranpetir setelah dilakukan analisis, maka darikedua variabel tersebut dapat disimpulkanbahwa hubungan antara sudut lindungkawat petir terhadap gangguan yangdiakibatkan gangguan sambaran petiradalah sebagai berikut :1. Hasil perhitungan sudut lindung pada

tower 42 SUTT 70 KV Ujungberung-Sumedang sebelum dilakukanperubahan didapat 33° untuk sudutlindung minimal dan 19,37 kA untukarus petir minimal. dengan probabilitas85% sambaran petir yang bisaterlindungi dilokasi tersebut.

2. Hasil perhitungan sudut lindung padatower 42 SUTT 70 KV Ujungberung-Sumedang setelah dilakukanperubahan didapat 2,29° untuk sudutlindung minimal dan 0,15 kA untukarus petir minimal. dengan probabilitas99,9% sambaran petir yang bisaterlindungi dilokasi tersebut.

3. Dari hasil analisis pengumpulan datagangguan untuk tower 42 SUTT 70KV Ujungberung-Sumedang terjadipenurunan jumlah gangguan padatower tersebut, sebelum dilakukanperubahan sudut lindung terjadi 3 kaligangguan akibat sambaran petir padatahun 2014 dan setelah dilakukanperubahan sudut lindung terjadi 2 kaligangguan akibat sambaran petir padatahun 2015 (dengan asumsi hari guruhyang sama).

6.2 SaranDari hasil penelitian yang dilakukan

terhadap tower 42 SUTT 70 KVUjungberung-Sumedang diketahui bahwakondisi sudut lindung yang kurangsempurna serta letak geografis tower 42yang berada pada posisi di puncak bukitdengan Hari guruh dalam kategori sedang,yang menyebabkan tower 42 SUUT 70 KV


Ujungberung-Sumedang sering terjadigangguan yang diakibatkan oleh sambaranpetir. Hal ini dapat dilihat dari, hasilperhitungan sudut lindung kawat petirtower, dan hari guruh dilokasi towertersebut. Maka dari hal tersebut diataskepada PT. PLN (Persero) APP Bandungdisarankan untuk melakukanpenyempurnaan sudut lindung kawat petirdan perbaikan nilai tahanan pentanahanyang tinggi pada lokasi-lokasi tower yangrawan akan gangguan petir sehinggapenyaluran energi listrik ke konsumendapat terjaga keandalannya.

Daftar Pustaka1. Hutauruk, T.S. 1999. Pengetanahan

Netral Sistem Tenaga danPengetanahan Peralatan. Jakarta :Erlangga.

2. Reynaldo Zoro, “pengaruh jaraksambar petir terhadap Sudut lindungpenangkal petir”. Diktat, 2012.

3. Hutauruk, T.S. 1985. Transmisi DayaListrik. Jakarta : Erlangga

4. LIPI, “Peraturan Umum PenangkalPetir untuk Bangunan di Indonesia”,Direktorat Penyelidikan Masalahbangunan, Jakarta, 2006.

5. http://lightningbuster.blogspot.co.id/2008/11/upaya-penanggulangan-sambaran-petir.htm

6. N.I. Petrov, R.T. Waters,“Determination of the striking distanceof lightning to earthed structures”.Proc. Roy. Soc. A, 1995, v.450, 589-601

7. Team Harlur. 2014. Instruksi KerjaPengukuran Tahanan Pentanahan.Jakarta : PT. PLN (Persero).

8. T. Horvarth, "Rolling Sphere-Theoryand Application", 25th ICLP, 2000 :hal 301-305.

PENGARUH PERUBAHAN SUDUT LINDUNG KAWAT PETIR …

Documents