RENCANA JALUR TRANSMISI 500 KV DI KABUPATEN Raden …

15

RENCANA JALUR TRANSMISI 500 KV DI KABUPATEN

Raden Cahyo Prabowo

STT Teknik Mitra Karya

Abstrak

Suatu sistem pengukuran nirkabel akan mempunyai keunggulan jika pemantau dapatmemberikan atau merubah parameter-parameter yang terdapat pada sistem pengukur.Sistem pengukur mempunyai kemampuan rentang pengukuran tertentu. Rentang inikadang-kadang berkaitan langsung dengan ketelitian pengukuran. Jika rentang inidapat diubah oleh pemantau maka akan terwujud suatu sistem pemantauan yangluwes dimana tingkat ketelitian pengukuran dapat ditentukan oleh pemantau.Sistem yang berjalan seperti ini disebut dengan Transmiter Smart. Sistemtransmiter suhu smart yang dirancang telah mampu memberikan informasi suhudan rentang pengukuran yang diinginkan dapat ditentukan dari bagian pemantausehingga ketelitian pengukuran dapat ditingkatkan. LM35 merupakan trandusersuhu yang praktis dengan linearitas yang tinggi dan memiliki respon yang cepat.ADC0804 sebagai pengubah besaran analog ke digital mampu melakukan konversidengan kesalahan yang amat kecil dan rentang masukan analog yang dapat denganmudah ditentukan dengan pemberian tegangan analog pada pin Vin(-) dan Vref/2.Penggunaan sistem sample and hold merupakan suatu solusi untuk mendapatkanlebih dari satu tegangan analog secara bersamaan dari sebuah sumber tegangananalog. Modulasi ASK atau modulasi ON OFF merupakan pemodulasian yangdapat direalisasikan dengan mudah. Osilator Collpits dapat digunakan untukpemancar FM dan jarak pancaran bergantung pada penguat yang digunakan.Kata Kunci: Jalur transmisi, transmisi 500 kv

PENDAHULUAN

Sekilas Tentang GI 500 KV Demak

dan SUTT

Sasaran pembangunan PLTS

Kabupaten Demak Kapasitas 30 MW

dengan daya 500 KV adalah untuk :

a. Mengantisipasi perkembangan

beban di kawasan Semarang ,

Demak dan sekitarnya,

termasuk Jalur Transmisi Jawa

Bali.

b. Meningkatkan standar mutu

pelayanan tenaga listrik kepada

pelanggan.

c. Meningkatkan keandalan

pelayanan kepada pelanggan

16

dengan memperbaiki SAIDI

dan SAIFI karena panjang

penyulang menjadi lebih

pendek

d. Menurunkan susut distribusi

Pembangunan SUTT 500 KV

ini dilakukan sejalan dengan

rencana pemerintah dalam

penyediaan percepatan sistem

kelistrikan program 35.000

MW.

Kegiatan pembangunan SUTT

500 KV yang meliputi kegiatan

pembangunan saluran udara tegangan

tinggi (SUTT) 500 KV sepanjang

21.780 m sebanyak 44 tower dan

pembangunan gardu induk seluas 2 Ha

yang untuk selanjutnya disebutkan

sebagai pembangunan SUTT 500 ini

selain bertujuan untuk peningkatan

kehandalan sistem kelistrikan juga

dilakukan dengan memperhatikan

lingkungan.

Rencana Jalur Transmisi 500 KV.

Saluran transmisi 500 KV yang

digunakan untuk menyalurkan energi

listrik sepanjang ± 21.780 m mulai dari

Pembangkit PLTS Desa Wonosekar

Kecamatan Karangawen Kapasitas

30MW dengan Tegangan 500 KV

yang melalui 3 kecamatan antara lain

Karangawen, Pedurungan, Genuk.

transmisi seperti disajikan pada

Gambar 3.1

Gambar Rencana Jalur SUTT 500

KV

Alasan Mengunakan SUTT 500 KV.

Dalam perencanaan penyaluran

daya listrik dari Pembangkit PLTS

Desa Wonosekar kecamatan

Karangawen Kabupaten Demak ke

Gardu Induk PLN Krapyak Wilayah

Semarang

500 KV (baru) menggunakan Saluran

Udara Tegangan Tinggi (SUTT)

dengan tegangan 500 KV. Pemilihan

ini didasarkan pada pertimbangan

sebagai berikut :

17

a. Jarak penyaluran pendek, 21.780

km.

b. Dengan tegangan 500 KV masih

memungkinkan untuk menyalurkan

daya sebesar 400 MVA / sirkit.

STUDI PERENCANAAN

JARINGAN 500 KV

Kelayakan Sambungan

Pemilihan Konfigurasi Saluran

Transmisi

Kapasitas daya yang dapat

disalurkan oleh sirkuit bila

menggunakan konduktor tunggal 5x60

MVA. Digunakan bundle conductor

untuk meningkatkan kapasitas daya

saluran transmisi. Untuk menjaga

kontinuitas daya perlu digunakan

saluran vertikal ganda, sehingga jika

salah satu saluran terputus transmisi

masih mampu menyalurkan daya

dengan satu saluran yang lain.

Ukuran dan Tipe Konduktor

Transmisi

Rencana daya yang dialirkan

sebesar 5x60 MVA menggunakan

saluran vertikal ganda. Perhitungan

arus dilakukan berdasarkan daya yang

akan disalurkan, maka perhitungan

arus adalah sebagai berikut :

Rating Arus :

Arus untuk bundele konduktor dengan

n = 2

Dengan faktor keamanan 110% maka I

= 1,1 x 461,9 = 635 A Dipilih

konduktor ACSR 48/7 dengan luas

aluminium 340 mm2 dengan diameter

= 2,5 cm atau jari - jari = 1,25 cm yang

memiliki kapasitas hantar arus 790 A

Dari hasil perhitungan diatas maka

ditentukan saluran menggunakan

kawat ACSR 48/7, 340 mm2 dengan

bundle conductor dua (n=2).

Menghitung Andongan (Sag)

Untuk Dua Menara Yang Sama Tinggi

18

Untuk Dua Menara yang berbeda

tngginya dengan beda tinggi antar

menara H = 1 m

Penentuan Jarak Bebas Konduktor

Jaringan SUTT 150 kV (Clearance)

Penentuan Jarak Bebas Pada Bundle

Conductor ke Tanah (Phase to Ground

Clearence) :

GC = 6,096 + (V – 50) 0,0127 + 0,73

(SAG2 – SAG1)

GC = 6,096 + (150 – 50) 0,0127 + 0,73

(6,683 – 1,4)

GC = 11,22 meter

Perhitungan Jarak Bebas Bundle

Conductor dengan Bundle Conductor

lainnya antar Pada SUTT 150 kV

Bambe Incomer V sebesar 150 kV.

Perhitungan jarak bebas bundle

conductor dengan bundle conductor

lain antar phasa dapat ditentukan

dengan rumusan Code Formula:

Perhitungan ini dilakukan dengan

memperhatikan faktor Andongan yaitu

6,683 m = 250,4 inchi, pada suhu 900.

a = 0,3 inch per kV + 8

a = ( 0,3 x 150) + 8 = 45 + 36,5

a = 81,5 inchi = 2,07 meter

Sehingga jarak bebas bundle

conductor dengan bundle conductor

lainnya dengan memperhitungkan

faktor keamanan sebesar 115% maka :

1,15 x 2,07 = 2,38 meter _ 2,5 meter.

Gambar 4.1 Konfigurasi Konduktor

hasil Perhitungan

19

Gambar 4.2 Ruang Bebas

Tabel 4.1 Jarak bebas minimum

antara penghantar SUTT dengan

benda lain

Perhitungan jumlah isolator dan

jarak sambaran.

Perhitungan jumlah isolator

optimal dimaksudkan untuk

menentukan jumlah isolator pada tiap

– tiap menara yang mampu menahan

tegangan lebih switching dan litghning

pada daerah tertentu. Untuk

konfigurasi vertikal maka :

Penentuan jumlah isolator

dengan mengacu pada standart

didapatkan jumlah isolator (jjs) =

dengan melihat tabel 4.8. maka dipilih

isolator tipe normal (type A) dengan

panjang / tinggi tiap isolator sebesar

146 mm sehingga :

panjang rangkaian isolator (D) maka :

D = 11 x 146 mm = 1606 mm Isolator

berkonfigurasi double suspension

jumlah isolator

(jjs) = 2 jjs = 2 x 11 = 22

Untuk mencari jarak sambaran

ditentukan dengan mengetahui harga

kerapatan udara dengan asumsi

sepanjang jalur homogen dan kondisi

cuaca cerah dengan suhu 350C dan

kelembaban udara 60% yaitu :

SPF = D. HS. _

SPF =1,46 x 60% x 0,96 = 0,84 meter

20

Pemilihan Tower

Gambar 4.3 Tower Suspension

Transmisi Tipe AA

Pentanahan Kaki Menara

Tahanan kaki menara perlu dibuat

sekecil mungkin untuk menghindarkan

efek sambaran petir. Tahanan ini

ditentukan oleh bentuk fisik tahanan

dan tahanan jenis dari tanah (untuk ini

dipilih tahanan berbentuk elektrode

batang ditananm tegak lurus

Gambar 4.3 Tower Suspension

Transmisi Tipe DD

di dalam tanah atau

menggunakan elektroda batang

berselubung pipa galvanis 2”).

Biasanya digunakan rod elektroda

sepanjang 5,5 m dengan kedalaman

yang sama yaitu 5,5 meter dengan jari

– jari rod elektroda sebesar 1,27 cm.

Berdasarkan standar PT. PLN

(Persero) P3B pentanahan kaki menara

dipasang pada setiap menara, dengan

jumlah pentanahan 4 buah tiap tower.

Bila tahanan pentanahan masih lebih

besar dari 5 ohm, maka diusahakan

dengan pentanahan counterpoise yang

dibuat dari kawat baja 38 mm2 sebagai

counterpoise yang ditanam secara

radial.

Dengan standar diatas maka

kita dapat menghitung pentananhan

kaki menara sesuai dengan rumus

persamaan yang telah tersedia :

Untuk pentanahan sistem Ground Rod

:

21

· Untuk Tanah Rawa / Sawah

· Untuk Ladang

Gambar 4.5Pemasangan Batang PentanahanKaki MenaraBerdasar SPLN 121_1996 (TampakSamping)

Gambar 4.6 Pemasangan Batang

Pentanahan Kaki Menara

Jaringan Distribusi

Perencanaan sistem distribusi

energi listrik merupakan bagian yang

esensial dalam mengatasi pertumbuhan

kebutuhan energi listrik yang cukup

pesat. Perencanaan diperlukan sebab

berkaitan dengan tujuan

pengembangan sistem distribusi yang

harus memenuhi beberapa kriteria

teknis dan ekonomis.


ini harus dilakukan secara sistemik

dengan pendekatan yang didasarkan

pada peramalan beban untuk

memperoleh suatu pola pelayanan

yang optimal. Perencanaan yang

sistemik tersebut akan memberikan

22

sejumlah proposal alternatif yang

dapat mengkaji akibatnya yang secara

langsung berhubungan dengan aspek

keandalan dan ekonomis.

Tujuan umum perencanaan

sistem distribusi ini adalah untuk

mendapatkan suatu fleksibilitas

pelayanan optimum yang mampu

dengan cepat mengantisipasi

pertumbuhan kebutuhan energi elektrik

dan kerapatan beban yang harus

dilayani. Adapun faktor-faktor lain

yang dapat menjadi input terkait dalam

perencanaan sistem distribusi ini

antara lain adalah : pola penggunaan

lahan pada regional tertentu, faktor

ekologi dan faktor geografi.


ini harus mampu memberikan

gambaran besarnya beban pada lokasi

geografis tertentu, sehingga dapat

ditentukan dengan baik letak dan

kapasitas gardu-gardu distribusi yang

akan melayani areal beban tersebut

dengan mempertimbangkan

minimisasi susut energi dan investasi

konstruksi, tanpa mengurangi kriteria,

teknis yang diperlukan. Perencanaan

sistem distribusi ini dapat dilakukan

dalam perioda jangka pendek, jangka

menengah dan jangka panjang.

Perencanaan jangka panjang harus

selalu diaktualisasi dan

dikoordinasikan dengan perencanaan

jangka menengah dan dikoreksi oleh

perkembangan jaringan distribusi

kondisi eksisting. Efektifitas

perencanaan sistem distribusi ini

makin diperlukan bula dikaitkan

dengan makin tingginya investasi

terhadap energi, peralatan dan tenaga

kerja. Di samping itu perencanaan

yang baik akan memberikan kontribusi

besar terhadap pengembangan sistem

distribusi. Kondisi ini disebabkan pada

kenyataan sistem distribusi merupakan

ujung tombak dari pelayanan energi

listrik karena langsung berhubungan

dengan konsumen sehingga adanya

gangguan pada sisi distribusi akan

berakibat langsung pada konsumen.

Sedangkan adanya gangguan pada sisi

transmisi ataupun sisi pembangkit

belum tentu menyebabkan terjadinya

proses interupsi disisi konsumen.


dimulai dari sisi konsumen. Pola

kebutuhan, tipe dan factor beban dan

23

karakteristik beban yang dilayani akan

menentukan tipe sistem distribusi yang

akan dipakai. Kelompok-kelompok

beban tersebut akan dilayani oleh

jaringan sekunder. Sekelompok

jaringan sekunder ini akan dilayani

oleh trafo-trafo distribusi yang

selanjutnya sejumlah trafo ini akan

memberikan gambaran pembebanan

pada jaringan primer. Jaringan

distribusi ini akan mendapat masukan

energi dari trafo-trafo gardu induk.

Sistem beban pada jaringan distribusi

ini akan menentukan pula lintasan dan

kapasitas saluran distribusi. Dengan

demikian setiap langkah

proses perencanaan sistem distribusi

merupakan input bagi langkah proses

berikutnya.

Faktor-Faktor Dasar Perencanaan

Distribusi

1. Peramalan beban


memerlukan prakiraan (forecasting)

beban masa depan. Kualitas dan

akurasi perencanaan sistem tergantung

pada kualitas dan akurasi data dan

prakiraan beban. Dalam perencanaan

sistem distribusi meliputi penentuan

ukuran, lokasi dan perubahan waktu

masa depan, seperti sejumlah

komponen-komponen sistem

(substation, saluran, penyulang, dan

sebagainya).

Lokasi geografis beban-beban

dianalisa menggunakan pendekatan

area yang kecil (small area), yang

mana dibagi daerah pelayanan utilitas

ke dalam sejumlah area kecil dan

prakiraan beban pada setiap salah

satunya, oleh sebab itu akan dapat

ditentuan dimana dan berapa banyak

yang akan dikembangkan. Ada dua

metode untuk membagi sistem ke

dalam area kecil , yaitu :

a. Melaksanakan prakiraan dalam

perihal penyulang, substation,

atau wilayah (zone) ditetapkan

oleh komponen-komponen

distribusi,

b. Melaksanakan prakiraan dalam

perihal grid seragam (uniform

grid), berbasis pada pemetaan

sistem koordinasi.

Setiap metode mempunyai

kelebihan dan kekurangan. Metodologi

berbasis grid (b) memerlukan

pertimbangan data input, tidak hanya

24

historis rekaman beban dalam setiap

blok grid, tetapi juga ekonomi, sosial,

demografis dan penggunakan

informasi pertanahan, untuk

memperoleh hasil yang akurat. Untuk

kebanyakan utilitas, adalah sulit untuk

memperoleh data-data yang lengkap

tersebut di atas. Prakiraan distribusi

beban dengan menggunakan metode

(a) di atas hanya diperlukan data

historis beban beberapa tahun, yang

mana dengan mudah didapat pada

setiap utilitas. Batas pertambahan atau

pengurangan beban akan dievaluasi

dengan memperhatikan terhadap

elemen-elemen penting lainnya, seperti

termasuk pertanahan, air, seperti

faktor-faktor ekonomi dan sosial,

bahwa akan memberi pengaruh yang

kuat pada kecendrungan prakiraan

beban. Pada gambar 1 memberikan

gambaran faktor-faktor yang harus

diperhatikan dalam proses peramalan

beban. Seperti yang diharapkan,

pertumbuhan beban mempunyai

korelasi yang kuat dengan aspek

pengembangan komunitas dan

pengembangan lahan. Sedangkan

output peramalan beban tersebut dapat

berupa kerapatan beban yang

dinyatakan dalam dalam KVA per

satuan luas layanan sistem distribusi

energi listrik untuk skala jangka

panjang. Dan bila peramalan dilakukan

dalam skala jangka pendek maka

diperoleh output lebih detail dan

dinyatakan dengan besaran kerapatan

beban KVA per satuan luas layanan

yang diasosiasikan dengan koordinat

grid atau luasan yang diminati.

Penggunaan sistem grid dengan

koordinat-koordinatnya merupakan

suatu metoda yang banyak digunakan

baik pada proses peramalan beban

jangka pendek. Dengan berdasar pada

besarnya kerapatan beban pada

masing-masing grid tersebut dapat

ditentukan pula pola dan lintasan

jaringan distribusi serta area layanan

masing-masing trafo distribusi.

Gambar 16. Faktor – faktor yang

mempengaruhi peramalan beban

25

2. Pengembangan Gardu

Seperti halnya dengan peramalan

beban, maka pengembangan gardu

juga dipengaruhi oleh beberapa faktor

dasar dominan. Kondisi eksisting

jaringan distribusi serta konfigurasinya

merupakan faktor yang mendampingi

pertumbuhan beban, kerapatan beban

dalam proses penentuan

pengembangan gardu atau melakukan

konstruki gardu baru. Faktor – faktor

dasar tersebut tersebut digambarkan

sebagai berikut :


mempengaruhi pengembangan

gardu

3. Pemilihan Letak Gardu

Letak gardu dipengaruhi oleh

beberapa faktor seperti jarak dari pusat

beban, jarak dari jaringan sub-

transmisi yang ada dan adanya batasan

– batasan seperti tersedianya lahan,

investasi yang harus digunakan, dan

aturan penggunaan lahan.

Lokasi ideal gardu mengikuti

pandangan – pandangan sebagai

berikut :

a. Lokasi gardu tersebut sebanyak

mungkin melingkupi sejumlah

beban

b. Dapat memberikan level

tegangan yang baik

c. Mampu memberikan akses

yang baik untuk incoming

saluran sub transmisi dan out

going penyulang primer.

d. Mempunyai ruang yang cukup

untuk pengembangan

e. Tidak bertentangan dengan

aturan tata guna lahan

f. Dapat meminimisasi jumlah

konsumen yang terpengaruh

terhadap adanya gangguan

g. Kemudahan instalasi.

26

Di samping faktor – faktor yang

mempengaruhi pemilihan letak gardu

tersebut, terdapat juga proses

pentahapan yang dilakukan dalam

rangka pemilihan lokasi gardu. Proses

pemilihan tersebut diberikan dalam

gambar 3 dan 4. Seleksi awal terhadap

lokasi gardu tersebut didasarkan pada

aspek safety, engineering, sistem

perencanaan, institusional, ekonomi

dan faktor estetika.

Gambar 18. Prosedur Pemilihan

Gardu


mempengaruhi lokasi gardu

Pemilihan Level Tegangan

Penyulang Primer

Faktor – faktor dasar dalam

menentukan level tegangan pada

penyulang primer diberikan sebagai

berikut :

Gambar 20.

Faktor – faktor yang mempengaruhi

pemilihan level tegangan

5. Pembebanan Penyulang Primer

Pembebanan penyulang primer adalah

pembebanan penyulang tersebut pada

kondisi beban puncak dan di ukur di

sisi gardu. Faktor – faktor yang

mempengaruhi disain pembebanan

penyulang tersebut antara lain :

a. Rapat beban penyulang

b. Pola bembebanan

c. Laju pertumbuhan beban

d. Keperluan reverse capacity

kondisi darurat

e. Kontinuitas pelayanan

f. Kualitas pelayanan

g. Keandalan pelayanan

h. Level tegangan pada penyulang

primer

i. Tipe dan biaya konstruksi

j. Lokasi dan kapasitas gardu

distribusi

k. Guna pengaturan tegangan

27

Sedangkan faktor – faktor yang

mempengaruhi pemilihan lintasan

jaringan primer tersebut diberikan

dalam gambar 21, 22 dan 23.

Gambar 21


lintasan penyulang primer

Gambar 22.


jumlah penyulang keluar

Gambar 23.


pemilihan ukuran konduktor

Gambar 24.


investasi pengembangan sistem

distribusi

PENUTUP

Faktor-Faktor Investasi

Secara umum, sistem distribusi

didisain dengan berdasar pada

minimisasi biaya investasi tapi teknis

sistem distribusi tersebut masih

dipenuhi. Adapun faktor investasi yang

mempengaruhi pengembangan sistem

distribusi.

DAFTAR PUSTAKA

Nalwan, Paulus Andi, 2003,PanduanPraktisTeknikAntarmuka danPemrograman MikrokontrolerAT89C51, PT Elex MediaKomputindo, Jakarta.

Eko, Agfianto Putra, 2004, BelajarMikrokontroler AT89C51/52/55(Teori dan Aplikasi), PenerbitGava Media, Yogyakarta.

Lenk, John D, 1981, UnderstandingElectronic Schematics, PrenticeHall Inc, Hardy, James K,1979, High Frequency Circuit

28

Design, Preston PublishingCompany Inc

Anonim, 2005, Atmel AT89S52 8-bitMicrocontroller with 8 K Bytesin System Programmable Flash,www.atmel.com , AtmelCorporation.

Albert O’Grady & Jim Ryan,2005,Build a Smart Analog Process-Instrument Transmitter withLow-Power Converters and aMicrocontroller,http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/31-1/Smart_Analog.html

http://www.atmel.com/

RENCANA JALUR TRANSMISI 500 KV DI KABUPATEN Raden …

Documents