1
JURNAL TEKNIK POMITS, (2014) 1-6
ANALISIS KINERJA SISTEM PENTANAHAN PT. PLN (PERSERO) GARDU INDUK 150 kV NGIMBANGLAMONGAN DENGAN METODE FINITE ELEMENT METHOD (FEM) Yose Rizal, IGN Satriyadi Hernanda, S.T, M.T.1), Ir. R. Wahyudi 2) Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail :
[email protected],
[email protected]),
[email protected]) Abstrak—Pada tugas akhir ini, dilakukan suatu analisa pentanahan peralatan yang terdapat pada gardu induk. Analisa ini dilakukan dengan menggunakan metode FEM (Finite Element Method) atau sering disebut dengan metode elemen hingga. Metode ini akan memetakan suatu medan sehingga dapat terlihat jelas dan dalam bentuk tiga dimensi. Suatu analisa tidak lepas dari landasan awal. Landasan dari analisa ini adalah IEEE std 80/2000 berjudul IEEE Guide for Safety in AC Substations Grounding. Pentanahan yang diambil sebagai objek analisa adalah pentanahan Gardu Induk 150 kV Ngimbang yang berlokasi di Lamongan, Jawa Timur. Bentuk dari pentanahan gardu induk tersebut adalah bentuk jaring. Dalam analisa kinerja dari pentanahan Gardu Induk 150 kV Ngimbang menggunakan dua software dan satu perhitungan manual. Software yang digunakan adalah CYME-Grd dan MATLAB. Perhitungan menggunakan perhitungan standar IEEE std 80/2000. Dari hasil yang didapat tegangan sentuh dan tegangan langkah dengan perhitungan manual sebesar 1008,529 Volt dan 309,399 Volt. Analisa menggunakan MATLAB tegangan sentuhdan tegangan langkah sebesar 1198, 54 Volt dan 324,83 Volt. Analisa menggunakan CYME-Grd tegangan sentuh dan tegangan langkah sebesar 1423, 47 Volt dan 343,11 Volt. Desain pentanahan Gardu Induk 150 KV Ngimbang Lamongan memenuhi persyaratan dikarenakan tidak melebihi tegangan sentuh dan tegangan langkah yang dijinkan. Kata kunci: Finite Element Method, gardu induk, pentanahan.
I.
S
PENDAHULUAN
istem pentanahan pada gardu induk dapat dikatakan sangat rumit dikarenakan pada gardu induk terdiri dari peralatan yang mampu memikul arus dan tegangan yang sangat tinggi secara kontinyu. Peralatan tersebut juga harus mampu menahan arus hubung singkat, impuls petir, maupun impuls kontak dalam beberapa sekon. Diperlukan suatu desain sistem pentanahan yang mampu mengamankan peralatan dari gangguan ke tanah akibat gangguan hubung singkat, impuls petir atan impuls kontak. Pentanahan gardu induk awalnya dilakukan dengan cara menanamkan batang konduktor secara vertikal terhadap permukaan tanah [1]. Hal ini tidak efektif dikarenakan saat muncul arus, arus tidak terdistribusi
sempurna sehingga menyebabkan batang konduktor rusak akibat tidak dapat menahan arus yang sangat tinggi. Oleh karena itu, dibutuhkan desain pentanahan gardu induk horizontal terhadap permukaan tanah dan dihubungkan dengan konduktor yang lain membentuk suatu jaring-jaring yang kemudian disebut sistem pentanahan grid yang ditunjukkan pada dibawah ini:
Gambar 1 Contoh Pentanahan Gardu Induk [2].
Diperlukan suatu analisa untuk mengetahui kinerja dari sistem pentanahan grid gardu induk. Dalam hal ini lebih ditekankan pada suatu desain pentanahan gardu induk memenuhi persyaratan atau tidak. Metode perhitungan banyak dilakukan untuk menganalisa kinerja dari sistem pentanahan gardu induk tersebut. Landasan perhitungan menggunakan standar IEEE std 80/2000 berjudul IEEE Guide for Safety in AC Substations Grounding. Alasan penulis mengambil tugas akhir ini adalah untuk mengimplementasikan metode FEM (Finite Element Method)untuk menentukan nilai tegangan sentuh dan tegangan langkah pada suatu gardu induk. Sistem pentanahan gardu induk yang diambil yang memiliki level tegangan tinggi yaitu 150 KV, dimana sistem pentanahan tersebut sangat rumit. Lokasi yang diambil untuk pengerjaan tugas akhir ini adalah Gardu Induk 150 KV Ngimbang Lamongan.
2
JURNAL TEKNIK POMITS, (2014) 1-6 II.
KONSEP FINITE ELEMENT METHOD
Metode Elemen Hingga adalah metode numeris untuk penyelesaian masalah teknik dan fisika matematis. Masalah tersebut meliputi analisa struktur, heat transfer, aliran fluida, perpindahan massa, elektromagnetik. Penyelesaian Metode Elemen Hingga menghasilkan persamaan dari masalah yang dianalisa dalam sistem persamaan serentak yang harus diselesaikan. Penyelesaian ini memberikan hasil/penyelesaian pendekatan dari nilai yang tidak diketahui pada titik tertentu dalam sistem yang kontinyu [13]. Sistem yang kontinyu adalah istilah dari kondisi struktur atau objek yang sebenarnya. Dikritisasi (discretization) adalah proses pemodelan dari struktur atau objek dengan membaginya dalam elemen-elemen kecil (finite element atau elemen hingga) yang terhubung oleh titik-titik (nodes) yang digunakan oleh elemen-elemen tersebut dan sebagai batas dari struktur atau objek. Dalam metode elemen hingga persamaan dari seluruh sistem dibentuk dari penggabungan persamaan elemen-elemennya. III.
PERHITUNGAN PENTANAHAN GARDU INDUK
Standar yang dipakai untuk perhitungan pentanahan gardu induk adalah IEEE std 80/2000 berjudul IEEE Guide for Safety in AC Substations Grounding [11]. Pada standar ini ada dua tahap yang harus diperhitungkan yang harus dilakukan perhitungan yaitu sebagai berikut :
Ukuran penampang konduktor pentanahan Tegangan sentuh dan tegangan langkah pada gardu induk
Tahap pertama adalah menentukan ukuran penampang konduktor pentanahan. Ukuran konduktor dipengaruhi oleh besar arus yang melewati konduktor tersebut. Semakin besar kemungkinan arus yang melewati konduktor semakin besar pula ukuran penampang konduktor. Untuk menentukan ukuran dari penampang konduktor pentanahan dapat dicari menggunakan rumus sebagai berikut:
A=
α r ρ r 10 4 TCAP I 2t Tm + Ta ln 1 + K + T a 0
...............................(1)
Dimana I adalah arus yang melewati konduktor, t adalah durasi gangguan, αr adalah koefisien thermal dari konduktor, ρr adalah resistivitas dari konduktor pentanahan, TCAP adalah kapasitas thermal konduktor per unit volume, Tm adalah temperature maksimum tang diijinkan, Ta adalah temperature sekitar. Tahap kedua adalah penentuan tegangan sentuh dan tegangan langkah yang terjadi gardu induk. Dalam tahap ini terdapat tujuh langkah yang masing-masing langkah dihitung sesuai data-data yang diperoleh.
Langkah pertama adalah menentukan resistansi tanah. Untuk menentukan resistansi tanah dapat dilihat dari kondisi atau tipe dari tanah tersebut. Semakin keras struktur dari tanah tersebut semakin besar nilai resistansinya. Nilai dari resistansi tanah dapat dilihat pada tabel 1 dibawah ini: Tabel 1 Resistansi Tanah No
Type Tanah
Resistansi Tanah ( Ω-m)
1
Tanah Liat, Tanah Kebun
5 sampai 50
2
Tanah Lempung
8 sampai 50
3
Pasir Dan Kerikil
60 sampai 100
4
Pasir berbatu
10 sampai 500
5
Batuan Padas
200 sampai 10000
Langkah kedua adalah menentukan material lapisan tambahan. Lapisan tambahan yang sering dipakai adalah lapisan gravel dengan nilai tahanan sekitar 5000 Ω. Ketebalan lapisan berkisar antara 0,1 m sampai 0,15 m. hal ini terdapata dulia nilai tahanan yang berbeda, sehingga derating factor (𝐶𝑠 ) dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
ρ 0,991 + ρ s ............................................(2) Cs = 1 − 2hs + 0.09 Dimana ρ adalah resistansi tanah, ρs adalah resistansi material pelapis dan h adalah ketebalan pelapis. Langkah ketiga adalah menentukan resistansi pentanahan gardu induk. Pada gardu induk, konduktor pentanahan diletakkan secara horizontal dan disambungkan antar konduktor membentuk jaring. Semakin banyak konduktor yang terpasang semakin kecil nilai resistansi pentanahan dan dapat dikatakan lebih baik. Untuk menghitung nilai resistansi pentanahan (𝑅𝑔 ) dapat menggunakan rumus sebagai berikut:
1 1 1 Rg = ρ + 1 + L 20 A 1 + h 20 T A
...............(3) Dimana LT adalah panjang total konduktor yang terpasang, A adala luas pentanahan dan h adalah kedalaman penanaman konduktor pentanahan. Langkah keempat adalah menentukan arus maksimum. Dalam menentukan arus maksimum yang melewati pentanahan gardu induk sangat bergantung pada besar arus gangguan ketanah dan decrement factor. Untuk mencari arus maksimum yang melewati pentanahan gardu induk (𝐼𝐺 ) dapat menggunakan rumus sebagai berikut:
3
JURNAL TEKNIK POMITS, (2014) 1-6
I G = I g × D f .............................................................(4) Dimana Ig adalah arus gangguan ke tanah dan Df adalah decrement factor. Langkah kelima adalah menentukan tegangan sentuh dan tegangan langkah yang diijinkan pada gardu induk. Tegangan sentuh adalah tegangan yang timbul di antara suatu objek yang disentuh dimana objek tersebut secara langsung dihubungkan dengan pentanahan. Tegangan langkah adalah tegangan yang timbul di antara suatu objek yang disentuh dimana objek tersebut secara langsung dihubungkan dengan pentanahan. Untuk menentukan tegangan sentuh maksimum dan tegangan langkah maksimum yang diijinkan dapat menggunakan rumus sebagai berikut:
Untuk berat manusia = 50 kg Tegangan Sentuh
( E touch ,50 ) = (1000 + 1,5C s ρ )
0,116 t
0,116
.........................(6)
t
Untuk berat manusia = 70 kg Tegangan Sentuh
( E touch , 70 ) = (1000 + 1,5C s ρ )
0,157
.....................(7)
t
Tegangan Langkah
( E touch , 70 ) = (1000 + 6C s ρ )
0,157
........................(8)
t
Dimana 1000 adalah nilai tahanan manusia dengan satuan ohm dan 0,116 dan 0,157 adalah nilai arus untuk bobot manusia 50 kg dan 70 kg. Langkah keenam adalah menentukan GPR (Ground Potential Rise). Besar dari GPR (Ground Potensial Rise) ditentukan oleh nilai arus maksimum yang melewati pentanahan (Ig) dan resistansi pentanahan gardu induk (Rg). Arus maksimum yang melewati pentanahan sudah dihitung pada langkah keempat. Resistansi pentanahan gardu induk juga sudah dihitung pada langkah ketiga, sehingga GPR dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
GPR = I g ×R g ..........................................................(9) Langkah ketujuh adalah menentukan desain pentanahan gardu induk. Dalam hal ini akan dilakukan perhitungan besar tegangan langkah dan tegangan sentuh yang terjadi pada gardu induk. Desain dari suatu sistem pentanahan dapat dikatakan memenuhi persyaratan jika tegangan sentuh dan tegangan langkah lebih kecil daripada tegangan sentuh maksimum dan tegangan langkah maksimum yang diijinkan. Untuk mencari tegangan sentuh dapat menggunakan rumus sebagai berikut:
ρ × Km × Ki × IG LM
........................................(10)
dimana Em adalah tegangan sentuh, Km adalah geometric spacing factor, Ki adalah irregularity factor dan Lm adalah panjang efektif pentanahan gardu induk. Untuk mencari tegangan langkah dapat menggunakan rumus sebagai berikut:
ES =
ρ × K S × Ki × IG LS
........................................(11)
Dimana Ks adalah geometric spacing factoruntuk tegangan langkah dan Ls adalah panjang efektif pentanahan gardu induk. IV.
.....................(5)
Tegangan Langkah
( E step ,50 ) = (1000 + 6C s ρ )
EM =
ANALISA DAN HASIL SIMULASI
Analisa dan simulasi dilakukan pada pentanahan Gardu Induk 150 kV Ngimbang yang berlokasi di Lamongan, Jawa Timur. Dalam menentukan tegangan sentuh dan tegangan langkah pada pentanahan Gardu Induk 150 kV NgimbangLamongan, dilakukan perhitungan manual menurut standar IEEE std 80/2000 , software MATLAB dan software CYMEGrd. A.
PERHITUNGAN MANUAL PENTANAHAN GARDU INDUK 150 kV NGIMBANG-LAMONGAN
Untuk menentukan tegangan sentuh dan tegangan langkah pada Gardu Induk 150 kV Ngimbang-Lamongan dapat dilakukan dengan menghitung manual sesuai standar IEEE std 80/2000. Pada standar tersebut akan dilakukan dua tahap perhitungan. Tahap pertama adalah menentukan ukuran penampang konduktor pentanahan Gardu Induk 150 kV NgimbangLamongan. Dari hasil perhitungan dengan arus gangguan petir sebesar 14000 kA dan durasi gangguan 0,1 detik, maka ukuran penampang konduktor pentanahan adalah 15,664 mm2. Pada data yang diperoleh didapatkan ukuran penampang konduktor pentanahan. Ukuran penampang konduktor pentanahan pada Gardu Induk 150 kV Ngimbang-Lamongan terdapat 3 ukuran yaitu 125 mm2, 150 mm2 dan 185 mm2. Dapat disimpulkan bahwa arus yang mampu ditahan oleh konduktor pentanahan dapat dilihat pada tabel dibawah ini: Tabel 1 Ketahanan Konduktor Terhadap Arus. Ukuran Konduktor (mm2) 125 150 185
Lama Gangguan (sekon) 0,1 0,1 0,1
Arus Gangguan Tanah (Ampere) 111723,53 134068,06 165350,82
Tahap kedua adalah menentukan tegangan sentuh dan tegangan langkah pada Gardu Induk 150 kV NgimbangLamongan. Dalam menentukan tegangan langkah dan tegangan sentuh, diperlukan tujuh langkah perhitungan.
4
JURNAL TEKNIK POMITS, (2014) 1-6 Langkah pertama adalah menentukan resistansi tanah. Gardu Induk 150 kV Ngimbang-Lamongan berlokasi di dekat pegunungan dengan tipe tanah pasir dan berbatu. Tipe tanah tersebut memiliki tahanan tanah sebesar 10 sampai 500 Ω, sehingga tahanan tanah yang diambil pada Gardu Induk 150 kV Ngimbang Lamongan sebesar 50 Ω. Langkah kedua adalah menentukan material lapisan tambahan. Gardu Induk 150 kV Ngimbang-Lamongan menggunakan lapisan tambahan berupa material gravel dengan ketebalan sekitar 0,15 sampai 0,20 m. Menurut standar IEEE std 80/2000, material gravel memiliki resistansi sebesar 5000 Ω. Dengan resistansi tanah sebesar 50 Ω dan ketebalan lapisan sebesar 0,15 m ,maka faktor derating (Cs) sebesar 0,772. Lapisan tanah dan lapisan tambahan untuk pentanahan Gardu Induk 150 kV Ngimbang-Lamongan dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
pentanahan dan resistansi pentanahan gardu induk. Arus maksimum yang melewati pentanahan sudah dihitung pada langkah keempat. Resistansi pentanahan gardu induk juga sudah dihitung pada langkah ketiga. Besar nilai GPR pada Gardu Induk 150 kV Ngimbang Lamongan adalah 4725,703 Volt. Langkah ketujuh adalah menentukan desain pentanahan Gardu Induk 150 kV Ngimbang-Lamongan. Besar tegangan sentuh (tegangan mesh) pada pentanahan Gardu Induk 150 KV Ngimbang Lamongan adalah 1008,29 Volt. Besar tegangan langkah pada pentanahan Gardu Induk 150 KV Ngimbang Lamongan adalah 309,399 Volt. Berdasarkan dari hasil perhitungan telah diketahui tegangan sentuh dan tegangan langkah yang mungkin terjadi pada Gardu Induk 150 kV Ngimbang Lamongan. Pentanahan tersebut dapat dikatakan baik jika, EM < Etouch dan ES < Estep. Dapat dilihat dari perhitungan bahwa 1008,529 Volt < (2489,467 Volt atau 3369,364 Volt) dan 309,399 < 8857,394 Volt atau 11988,024 Volt). Sehingga dapat disimpulkan bahwa pentanahan Gardu Induk 150 kV Ngimbang Lamongan memenuhi perryaratan dan bekerja dengan sangat baik. B.
Gambar 2 Lapisan Tanah dan Lapisan Tambahan untuk Pentanahan Gardu Induk 150 kV Ngimbang Lamongan.
Langkah ketiga adalah menentukan resistansi pentanahan gardu induk. Dengan resistansi tanah 50 Ω, panjang pentanahan 147,925 m, lebar pentanahan 59,266 m, panjang konduktor yang terpasang 2038,66 m dan kedalaman penanaman kondukor pentanahan 0,8 m, maka resistansi pentanahan Gardu Induk 150 kV Ngimbang Lamongan sebesar 0,266 Ω. Langkah keempat adalah menentukan arus maksimum yang melewati pentanahan Gardu Induk 150 kV NgimbangLamongan. arus gangguan (𝐼𝑘,𝑒 ) sebesar 14 kA dan division factor (𝑆𝐹 ) sama dengan 1. Nilai dari Decrement Factor adalah 1,269. Arus maksimum yang melewati pentanahan Gardu Induk 150 kV Ngimbang-Lamongan sebesar 17759,092 Ampere. Langkah kelima adalah menentukan tegangan sentuh dan tegangan langkah yang diijinkan pada Gardu Induk 150 kV Ngimbang-Lamongan. Tegangan sentuh untuk bobot manusia 50 kg sebesar 2489,467 Volt dan tegangan langkah untuk bobot manusia 50 kg sebesar 8857,394 Volt. Untuk Tegangan sentuh untuk bobot manusia 70 kg sebesar 3369,364 Volt dan tegangan langkah untuk bobot manusia 70 kg sebesar 11988,024 Volt. Langkah keenam adalah menentukan GPR (Ground Potential Rise) pada Gardu Induk 150 kV NgimbangLamongan. Besar dari GPR (Ground Potensial Rise) ditentukan oleh nilai arus maksimum yang melewati
PERHITUNGAN PENTANAHAN GARDU INDUK 150 kV NGIMBANG-LAMONGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE MATLAB
Untuk menganalisa atau menghitung pentanahan Gardu Induk 150 kV Ngimbang-Lamongan dapat dilakukan dengan menggunakan software MATLAB. Dengan menggunakan aplikasi PDE (Partial Differential Equation) yang terdapat pada toolbox MATLAB. Perhitungan pentanahan Gardu Induk 150 kV Ngimbang-Lamongan menggunakan metode Finite Element Method (FEM) yang terdapat PDE Toolbox untuk menentukan tegangan sentuh dan tegangan langkah pada gardu induk tersebut. Dengan konsep pemerataan medan yang diterapkan pada metode ini maka tegangan sentuh dan tegangan langkah dapat dicari. Spektrum warna yang muncul pada pemerataaan tersebut dijadikan referensi menentukan tegangan sentuh dan tegangan langkah. Pemerataan medan pada pentanahan Gardu Induk 150 kV Ngimbang-Lamongan dalam bentuk dua dimensi ditunjukkan pada gambar dibawah ini:
Gambar 3
Pemerataan Medan Pentanahan Gardu Induk 150 kV Ngimbang Lamongan Bentuk Dua Dimensi.
5
JURNAL TEKNIK POMITS, (2014) 1-6 Pemerataan medan pada pentanahan Gardu Induk 150 kV Ngimbang-Lamongan dalam bentuk tiga dimensi ditunjukkan pada gambar dibawah ini:
Gambar 4
Panjang Total Horizontal Konduktor = 6540,88 feet Panjang Total Earthing Rod = 147,638 feet Total Jumlah konduktor = 600 buah Dalam analisis ini ditunjukkan pula pentanahan Gardu Induk 150 kV Ngimbang-Lamongan dengan software CYMEGrd seperti pada gambar dibawah ini:
Pemerataan Medan Pentanahan Gardu Induk 150 kV Ngimbang Lamongan Bentuk Tiga Dimensi.
Tegangan sentuh pada Gardu Induk 150 kV NgimbangLamongan dengan menggunakan software MATLAB adalah 1198, 54 Volt. Untuk tegangan langkah pada gardu induk sekitar 324,83Volt.
Gambar 5
C.
Dalam analisis pemetaan medan untuk tegangan sentuh dapat ditunjukkan pada gambar dibawah ini:
PERHITUNGAN PENTANAHAN GARDU INDUK 150 kV NGIMBANG-LAMONGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE CYME-GRD
Pentanahan Gardu Induk 150 kV Ngimbang Lamongan dalam Bentuk Tiga Dimensi.
Analisa pentanahan dengan menggunakan software CYMEGrd adalah perpaduan perhitungan manual menurut standar IEEE std 80/2000 dengan metode FEM. Langkah awal adalah menganalisa resistansi tanah dengan memasukkan parameter . Setelah dimasukkan parameter, maka hasil analisa dapat diketahui yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini:
Gambar 6
Tegangan Sentuh Gardu Induk 150 kV Ngimbang dalam Bentuk Tiga Dimensi.
Lamongan
Untuk besar tegangan sentuh dan tegangan langkah pada Gardu Induk 150 kV Ngimbang-Lamongan dapat dilihat pada gambar sebagai berikut:
Gambar 5 Pengukuran Tahanan Tanah menggunakan CYME-Grd.
Pada gambar diatas terdapat garis biru yang menunjukkan bahwa sepanjang tanah yang digunakan untuk pentanahan memeliki resistansi sebesar 50 Ω Untuk analisis pentanahan pada Gardu Induk 150 kV Ngimbang-Lamongan dengan software CYME-Grd didapatkan hasil sebagai berikut: Decrement Factor (Df) Division factor (Sf) Resistansi Pentanahan GI
= 1,26851 =1 = 0,233393 Ω
Gambar 4.16 Grafik Tegangan Sentuh, Tegangan Langkah dan GPR
6
JURNAL TEKNIK POMITS, (2014) 1-6 Hasil yang didapat untuk bobot manusia sebesar 50 kg adalah sebagai berikut: Tegangan Sentuh yang Diijinkan = 2489,47 Volts Tegangan Langkah yang Diijinkan = 8857,39 Volts GPR = 4032,81 Volts Tegangan Sentuh Maksimum GI = 1423,47 Volts Tegangan Langkah Maksimum GI= 343,11 Volts Tegangan Permukaan GI = 3154,44 Volts Perbandingan tersebut dapat dilihat pada dimana hasil dari perhitungan manual menurut IEEE std 80/2000 dan software CYME- Grd dapat dilihat pada tabel dibawah ini:
untuk tegangan sentuh dengan bobot manusia 50 kg 70 kg. Lalu sebesar 8857,39 Volt dan 11.988,024 Volt untuk tegangan Langkah dengan bobot manusia 50 kg 70 kg. DAFTAR PUSTAKA [1] [2]
[3] [4]
Tabel 2 Hasil Perbandingan Perhitungan Manual dengan CYME-Grd Perhitungan Keterangan CYME- Grd Manual Decrement Factor (Df) 1,26851 1,269 Division factor (Sf) 1 1 Resistansi Pentanahan GI 0,233393 Ω 0,266 Ω Tegangan Sentuh Maksimum 2489,467 Volt 2489,47 Volt yang Diijinkan Bobot 50 kg dan dan dan 70 kg 3369,364 Volt 3369,36 Volt Tegangan Langkah 8857,394 Volt 8857,39 Volt Maksimum yang Diijinkan dan dan 11.988,024 Volt 11.988 Volt GPR 4725,703 Volt 4144.84 Volt
[5] [6] [7]
[8]
[9]
Perbandingan penentuan nilai tegangan sentuh dan tegangan langkah dapat dilihat pada tabel dibawah ini:
[10] [11]
Tabel 3 Tegangan Sentuh dan Tegangan Langkah.
[12] Keterangan Tegangan Sentuh Tegangan Langkah
Perhitungan Manual 1008,529 Volt 309.399 Volt
Software MATLAB 1198, 54 Volt 324,83 Volt
Software CYME-Grd 1423,47 Volt 343,11 Volt
Hasil yang ditunjukkan bahwa nilai tegangan sentuh dan tegangan langkah menggunakan perhitungan manual dan software berbeda. Terlihat bahwa menggunakan perhitungan manual nilai tegangan sentuh lebih kecil dibanding tegangan sentuh hasil dari software. V. 1.
2.
3.
KESIMPULAN
Desain dari pentanahan Gardu Induk 150 kV Ngimbang Lamongan memenuhi persyaratan menurut standar IEEE std 80/2000 dan dapat dikatakan aman. Dari hasil yang didapat tegangan sentuh dan tegangan langkah dengan perhitungan manual sebesar 1008,529 Volt dan 309,399 Volt. Analisa menggunakan MATLAB tegangan sentuh dan tegangan langkah sebesar 1198, 54 Volt dan 324,83 Volt . Analisa menggunakan CYMEGrd tegangan sentuh dan tegangan langkah sebesar 1423, 47 Volt dan 343,11 Volt. Nilai tegangan sentuh dan tegangan langkah pada Gardu Induk 150 kV Ngimbang-Lamongan tidak melebihi dari tegangan sentuh dan tegangan langkah yang telah diijinkan yaitu sebesar 2489,467 Volt dan 3369,364 Volt
[13] [14]
Hutahuruk, T.S, "Pengetanahan Netral Sistem Tenaga dan Pengetanahan Peralatan", Penerbit Erlangga, Jakarta, 1987. J. Liu, R. D. Southey and F. P. Dawalibi ,2005.” Application of Advanced Grounding Design Techniques to Plant Grounding Systems”.IEEE/PES Transmission dan Distribution Conference & Exhibition. Tobing, Bonggas L, "Peralatan Tegangan Tinggi Edisi Kedua", Penerbit Erlangga, Jakarta, 2012. Aslimeri, "Teknik Transmisi Tenaga Listrik Jilid 2" Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, 2008. Wahyudi, " Presentasi Transmisi dan Distribusi" Teknik Elektro ITS, Surabaya Darwanto, Djoko GK, "Mekanisme Petir". Institut Teknologi Bandung. Sumardjati, Prih, "Teknik Pemanfaatan Listrik", Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, 2008. Baleva, Inna, "Substation Grounding" Department of Electrical and Electronic Engineering California State University, Sacramento, 2012. RUPTL 2011-2020, "Lampiran C.7 Rencana Pengembangan Sistem Kelistrikan PT PLN (Persero) di Jawa Timur", hal 1038, Jakarta, Desember, 2011. Nurhasan M. “Analisa Perhitungan Nilai Tahanan Pertanahan pada Pertanahan Grid dengan FEM”. Surabaya. 2008. IEEE Std. 80-2000, IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding, New York, USA, 2000. Wahyudi, " Pengetanahan Peralatan dan Sistem/Netral" Teknik Elektro ITS, Surabaya. Handayanu. “ Metode Elemen Hingga”. Fakultas Teknik Kelautan ITS. Surabaya. 2008. CYMGRD, User Guide and Reference Manual, Canada, 2006.
RIWAYAT PENULIS Penulis memiliki nama lengkap Yose Rizal. Lahir di Surabaya pada tanggal 17 Januari 1990. Penulis mengawali pendidikannya di SDN 02 Temas Batu pada tahun 1996-2002, kemudian melanjutkan ke SMP Negeri 1 Batu hingga tahun 2005. Setelah lulus dari SMA Negeri 1 Batu pada tahun 2008, penulis melanjutkan pendidikannya di Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, Program Studi D3 Teknik Elektro, Bidang Studi Elektro IndustriDisnaker. Setelah lulus Program Studi D3 Teknik Elektro ITS pada tahun 2011, penulis melanjutkan pendidikan S1 di Jurusan Teknik Elektro ITS Lintas Jalur, Bidang Studi Teknik Sistem Tenaga. Semasa kuliah penulis aktif mengikuti berbagai pelatihan. Penulis juga mengikuti berbagai kegiatan kemahasiswaan, salah satunya menjadi Dirjen Hublu Badan Eksekutif Mahasiswa ITS periode 2010-2011. Penulis dapat dihubungi di alamat email
[email protected].
