1
BAB I PENDAHULUAN
1.I latar Belakang Indonesia adalah sebuah negara yang sedang berkembang dalam segala bidang, baik dalam bidang ekonomi, teknologi, sosial, dan sebagainya. Untuk menunjang perkembangan tersebut, energi listrik adalah salah satu yang memegang peranan penting. Oleh karena itu, kebutuhan akan energi listrik cenderung meningkat setiap tahunnya. Energi listrik dalam kehidupan modern peranannya sangat penting untuk keperluan penerangan, transportasi/komunikasi, indrustri dan rumah tangga. Dengan adanya perkembangan pembangunan, pertambahan jumlah penduduk, dan kenaikan taraf hidup masyarakat kearah yang lebih baik, maka kebutuhan akan energi listrik juga bertambah. Kenaikan kebutuhan listrik tentunyadiimbangi dengan pertambahan pembangunan
Pembangkit-Pembangkit
Listrik,
Saluran
Transmisi
(SUTT/SUTET), Gardu Induk, Saluran Distribusi, hingga dapat dikonsumsi oleh konsumen dan tidak lupa aspek keadalan dan keamanan perlu jugga di perhatikan. PT. PLN (persero) Unit Pengatur Beban Sumatera Unit Pelayanan Transmisi Palembang merupakan unit kerja PT. PLN (Persero) yang bertanggung jawab atas keadalan dan ketersediaan sarana instalasi sistem transmisi tegangan tingi dan pengelolaan aktivitas EDP guna menjamin pencapaian terget kinerja yang ditetapkan oleh manajemen P3B Sumatera., dalam bidang pelaksana, pengkoordinir dan pengawas dalam proses penyaluran dan pengaturan energi listrik dari pembangkit/saluran transmisi (SUTT/SUTET) hingga ke saluran distribusi sekunder (SUTM). Proses penyaluran energi listrik ini berkaitan dengan
2
jaringan transmisi dan gardu induk di dalamnya sebagai penunjang utama keandalan suatu sistem tenaga listrik. Hal-hal tersebut membuat penulis untuk mengetahui lebih jauh tentangproses-prosesnya, lingkup pekerjaan, dan sekaligus menjadi latar belakang penulis untuk mengadakan kerja praktek di PT. Perusahaan Listrik Negara (Persero) 1.2 Tujuan Adapun tujuan melaksanakan kerja praktek di PT. Perusahaan Listrik Negara (Persero) Unit Pelaksana Kontruksi Jaringan Sumatera Regional IV adalah : 1. Kerja praktek adalah merupakan salah satu kurikulum pada Teknik Listrik, Politeknik Negeri Sriwijaya. 2. Membandingkan dan menerapkan ilmu pengetahuan yang telah didapat selama di bangku kuliah dengan praktek yang terjadi di lapangan. 3. Mempelajari dan mengetahui berbagi macam proses yang terjadi dalam penerapan bidang listrik, khususnya di PT. Perusahaan Listrik Negara (Persero), Gardu Induk Seduduk Putih 4. 1.3 Pembatasan Masalah Dalam laporan Kerja Praktek ini, penulis membahas tentang Relai Proteksi Arus Lebih Waktu Terbalik di Gardu Induk Seduduk Putih
3
1.4 Metode Penulisan Penulisan laporan kerja praktek ini menggunakan metode-metode sebagai berikut : 1. Metode Wawancara Metode ini dilaksanakan melalui tanya jawab secara langsung melalui narasumber yang menguasai dibidangnya masing-masing untuk mencari data-data yang diperlukan tentang PT. Perusahaan Listrik Negara (Persero) Unit Pengatur Beban Sumatera Unit Pelayanan Transmisi Palembang. 2. Metode Literatur Metode pengumpulan bahan ini dilakukan dengan cara mempelajari buku-buku kuliah, panduan manual Perusahaan Listrik Negara dan berbagai sumber lainnya. 3. Metode Tinjauan Lapangan Metode tinjauan lapangan dilakukan agar penulis bisa memahami secara praktek mengenai proses pengamanan dan kontrol pada transformator. 1.5 Sistematika Penulisan Dalam penulisan laporan ini, penulis membuat suatu sistematika penulisan yang terdiri dari beberapa bab dimana masing-masing bab terdapat uraian-uraian sebagai berikut : Bab I
PENDAHULUAN Berisikan tentang Latar Belakang, Tujuan Kerja Praktek, Pembatasan Masalah, Metodelogi Penulisan, serta Sistematika Penulisa.
4
Bab II
TINJAUAN UMUM Berisikan tentang gambaran umum PT. Perusahaan Listrik Negara (Persero), Gardu Induk Seduduk Putih
Bab III TINJAUAN PUSTAKA Berisikan tentang pengertian, klasifikasi, pemilihan jenis garduk induk, dan sistem hubung rangkaian gardu induk serta peralatan dan perlengkapan yang terdapat di dalamnya seperti Transformotor Tenaga, PT (Trafo Tegangan), CT (Trafo Arus), Pemisah dan lainlain. Bab IV HASIL DAN PEMBAHASAN Berisikan tentang fungsi proteksi Transformator, relai proteksi arus lebih pada penyulang yang disuplai trafo tenaga. Bab V KESIMPULAN DAN SARAN Berisikan kesimpulan dan saran yang berdasarkan analisa penulis.
5
BAB II TINJAUAN UMUM
2.1 Visi dan Misi PT. PLN (Persero) Visi Diakui sebagai Perusahaan Kelas Dunia yang Bertumbuh Kembang, Unggul dan Terpercaya dengan bertumpu pada Potensi Insani. Misi Menjalankan bisnis kelistrikan dan bidang lain yang terkait, berorientasi pada kepuasan pelanggan, anggota perusahaan dan pemegang saham. Menjadika tenaga listrik sebagai media untuk meningkatkan kualitas kehidupan masyarakat. Mengupayakan
agar
tenaga
listrik
menjadi
pendorong
kegiatan
perekonomian. Menjakankan kegiatan usaha yang berwawasan lingkuangan. 2.2 Sejarah dan Perkembangan PT. PLN (PERSERO) Perusahaan listrik di indonesia dirintis oleh perusahaan perusahaan swasta Belanda, yaitu oleh pabrik perusahaan kelistrikan untuk umum yang mempunyai nilaikeuntungan, maka berdirilah perusahaan swasta milik Belanda seperti: 1. NV. ANIEW 2. NV. GEBEO 3. NV. OGEM 4. Dan perusahaan listrik yang bersifat lokal lainnya.
6
Jawatan tenaga membawahi perusahaan negara untuk pembangkit tenaga listrik (PANUPATEL) dan di perluas membawahi juga perusahaan negara untuk distribusitenaga listrik
(PANUDITEL). Pada tahun 1952, berdasarkan keputusan
presidenNO.163 tanggal 3 oktober 1953 tentang nasionalisme perusahaan listrik milik bangsaBelanda yaitu: jika konsei perusahaan telah berakhir, maka beberapa perusahaanswasta tersebut di ambil alih dan di gabungkan jawatan kerja tenaga. Jawatan tenaga kerja di ubah menjadi perusahaan listrik negara melalui surat Menteri pekerjaanumum dan tenaga NO.P.25/45/17 tanggal 23 September 1958, Sedangkan P3LG di bubarkan pada tahun 1959, setelah dewan direkturmembentuk Perusahaan Listrik Negara (D. D. PLN ) terbentuk berdasarkan undangundang dan peraturan pemerintah tersebut menteri pekerjaan umum dan tenaga pada saat ini menertibkan surat keputusan : Menteri PU. T. Nomor : ment 16/Mei 1961 yang arah nya sebagai berikut : 1. BPU adalah Suatu badan perusahaan negara yang di serahi tugas untuk menguasai dan mengurus perusahaan listrik negara dan tugas yang terbentuk badan hukum. 2. Organisasi BPU-PLN di pimpin oleh direksi. 3. Di daerah di bentuk daerah exploitasi yang terdiri dari: a. Sepuluh (10) daerah exploitasi umum (pembangkit dandistribusi) b. SDS dua (2) daerah exploitasi khusus distribusi listrik c. Satu (1) daerah exploitasi khusus pembangkit listrik d .Tiga belas (13) PLN exploitasi proyek proyek kelistrikan 4. Daerah exploitasi khusus pembangkit di bagi lebih lanjut menjadi cabang dan ranting. 5. Daerah exploitasi pembangkit di bagi lebih lanjut menjadi sector
7
Dalam kabinet pembangunan satu ,ditjen gatrik,PLN dan lembaga lembagamasalah kelembagaan (LMK) di alihkan ke departemen PUTI, LMK di tetapkandalam pengelolaan PLN melalui peraturan menteri PUTL NO.8/PRT/1970. Tahun 1972 PLN di tetapkan sebagai perusahaan umum melalui peraturanpemerintah NO.18 pemerintah juga memberikan tugas-tugas di bidang kelistrikan kepada PLN untuk Mengatur, Membina, Mengawasi, dan melaksanakanperencanaan umum di bidang kelistrikan nasional di samping tugas tugas perusahaan. Terlihat bahwa tugas tugas pemerintah yang semula di pakai oleh PLN (secarabertahap di kembalikan ke departemen), sehingga PLN dapat lebih memuaskanfungsinya sebagai perusahaan. Berdasarkan undang undang dan peraturan pemerintah yang semula di pakaioleh PLN merupakan salah satu pemegang kekuasaan usaha kelistrikan, berhubungandengan itu maka agar di dalam pelaksanaan operasional sebagai pemegang kuasatenaga kelistrikan sesuai dengan makna di atas, pemerintah republik indonesiamenetapkan peraturan pemerintah indonesia NO.17 tahun 1990 tentang perusahaanumum (PERUM) listrik negara. Peraturan ini merupakan dasar hukum pengelolaanperusahaan umum listrik negara sebagai pemegang tenaga kuasa usahaketenagalistrikan berdasarkan peraturan pemerintah NO.23 tahun 1994 status PLN diubah dari PERUM menjadi persero atau dengan PT. PLN (persero). 2.2 Lokasi Adapun lokasi dari PT. PLN (Persero) Penyaluran dan Pusat Pengaturan Beban(P3B) Sumatera Unit Pelayanan Transmisi (UPT) Palembang Gardu Induk Seduduk Putih JALAN MP MANGKUNEGARA NO 1 A 2.3 Tugas pokok Adapun tugas pokok yang di lakukan selama kerja praktek di PT. PLN (Persero) di Gardu Induk Seduduk Putih:
8
o Mencari data data tentang “RELE ARUS LEBIH pada PT. PLN (Persero) Unit Penyaluran Transmisi (UPT) Palembang Gardu Induk Seduduk Putih.
2.4 Struktur Organisasi dan Uraian Tugas Struktur Organisasi Transmisi dan Gardu Induk Unit Tragi Boom Baru PT. PLNPenyaluran dan Pusat Pengaturan Beban (P3B) Sumatera Unit Pelayanan Transmisi(UPT) Palembang dapat dilihat pada gambar di bawah ini. MANAJER UPT
ASISTEN MANAJER UPT
ASISTEN MANAJER OPERASI DAN PEMELIHARAAN
ASISTEN MANAJER ADM DAN PEMELIHARAAN
SUPERVISOR PEMELIHARAAN PROTEKSIDAN SCADA
SUPERVISO R SEKRETARI AT SUPERVISO R SDM
SUPERVISOR PEMELIHARAAN JARINGAN
SUPERVISOR PDKB
SUPERVISOR PEMELIHARAAN G.I
SUPERVISOR PEMBINAAN OPRRASI
TRAGI
TRAGI
SUPERVISOR ANGGARAN DAN KEUANGAN
SUPERVISO R LOGISTIK
SUPERVISO R AKUTANSI
9
Unit transmisi dan Gardu Induk Tragi Boom Baru membawahi lima gardu induk.Gardu induk tersebut adalag sebagai berikut : 1. Gardu Induk 70 KV di Bukit Siguntang 2. Gardu induk 70 KV di Seduduk Putih 3. Gardu Induk 70 KV di Sungai Juaro 4. Gardu Induk 70 KV di Talang Ratu 5. Gardu Induk 70 KV di Boom Baru 2.4.1 Manager TRAGI a. Mengelolah pelaksanaan rutin atau non rutin Gardu Induk dan jaringansesuai prosedur dan instruksi kerja. b. Mengelola pelaksanaan pengoperasian Instalasi Gardu Induk sesuai SystemOperating Procedure (SOS). c. Mengelola pengamanan fisik instalasi sistem transmisi termasuk ROW jaringan di wilayah kerjanya. d. Melaksanakan usaha deteksi dini(predictive maintenance)sarana transmisi dan Gardu Induk serta segera melaporkan kondisi danmemberikan rekomendasi atas penyimpanan terhadap standar yangberlaku . e. Membuat laporan realisasi operasi, pemeliharaan rutin, non rutin,predictive serta ketidak normalan unjuk kerja peralatan Gardu Induk dan jaringan, ke Kantor Unit Pelayanan transmisi (UPT). f. Melaksanakan penilaian unjuk kerja SMUKI secara berkala. g. Menyusun usulan Rencana Keraja Anggaran Perusahaan (RKAP) beseratRAB dan data pendukung meliputi
10
laporan kerusakan peralatan instalasitransmisi, gardu induk, rele proteksi dan scada. h. Mengusulkan pembinaan atau mengembangkan SDM untuk meningkatkankompetensi susuai kebutuhan. 2.4.2 Supervisor HAR Jaringan a. Mengawasi jaringan transmisi apabila terjadi gangguan misalnyakonduktor rantas dan isolator pecah. b. Mengawasi tanam tumbuh lokasi transmisi (ROW).
2.4.3 Supervisor Tata Usaha a. Melakukan kegiatan administrasi untuk mendukung kelancaran pekerjaanoperasional dan pemeliharaan di Tragi b. Melaksanakan kegiatan yang berhubungan dengan kesehatan danemulumen pegawai. c. Menyediakan kebutuhan Alat Tulis Kantor (ATK) di Tragi dan garduinduk. d. Memeriksa hasil penilaian kinerja (SMUKI) pegawai secara berkala. e. Memeriksa pertanggung jawaban keuangan kegiatan operasionalpemeliharaan secara umum. f. Memelihara dan melaksanakan inventarisasi aktiva kantor dan saranaumum. g. Mengusulkan kursus atau diklat pegawai untuk meningkatkan kompetensisesuai kebutuhan.
2.4.4 Juru Tata Usaha a. Melaksanakan kegiatan administrasi untuk kkelancaran operasional danpemeliharaan di Tragi.
11
b. Menghimpun dan memeriksa kuitansi biaya pemeliharaan kesehatan danmembuat daftar pembayaran restitusinya. c. Mendistribusikan kebutuhan Alat Tulis Kantor (ATK) di Tragi dan GarduInduk. d. Menghimpun hasil penilaian kinerja (SMUKI) pegawai secara berkala. e. Membuat laporan pertanggung jawaban keuangan untuk kegiatanoperasional dan pemeliharaan. 2.4.5 Supervisor OPHAR Gardu Induk a. Menyusun jadwal kerja operator dan petugas keamanan. b. Memeriksa dan membuat rekap laporan operasi gardu induk dan transmisi. c. Memeriksa hasil monitoring peralatan gardu induk dan membuat laporanketidak normalan peralatan gardu induk dan transmisi d. Melaksanakan dan membuat laporan pemeliharaan mingguan, bulanan danharian. e. Memeriksa dan mengawasi pekerjaan mandor line (ROW), cleaning service. f. Membina dan membuat penilaian SMUKI bawahan. g. Membuat data peralatan yang terpasang pada gardu induk dan transmisi.
2.4.6 Operator Gardu Induk. 1. Mengoperasikan Peralatan Gardu Induk. a. Menyiapkan peralatan yang terkait dengan pengoperasian gardu induk. b. Melaksanakan pelepasan dan penyambungan PMT dan PMS sesuai SOP,sistem SOP lokal atau Instruksi Kerja (IK).
12
c. Mencatat penyimpangan dan kegagalan pengoperasian peralatan(Indikasi rele dan announciator). d. Membuat laporan manuver kedalam format yang tersedia. 2. Memonitor Operasi Peralatan Gardu Induk a. Mencatat parameter operasi secara berkala ke logsheet b. Melaksanakan pemeriksaan kondisi peralatan secara visual sesuai SE 032Suplemen dan mencatat item pemeriksaan kedalam checklist yang tersedia. c. Melaporkan ketidak normalan operasi peralatan, kondisi darurat(emergency) keatasan terkait dan UPB serta melaporkan perbuatan manusiaatau masyarakat yang dapat merusak dan merugikan perusahaan kepadapihak yang berwajib. 2.5 Keselamatan dan Kesehatan Kerja ( K2 dan K3 ) 2.5.1 Komitmen keselamatan ketenagalistrikan (K2 ) pada Instalasi ListrikTegangan Tinggi Prosedur pelaksanaan K2 dan K3 ini sangat diperlukan disetiap pemeliharaanmaupun guna mengurangi angka tingkat kecelakaan kerja yang tinggi . PT. PLN ( Persero ) P3B Sumatera berkomitmen dan sadar bahwakeselamatan ketenagalistrikan ( K2 ) sebagai bagian yang tak terpisahkan dari bisnisperusahaan yang pelaksanaan nya merupakan tanggung jawab semua jajaran diperusahaan. Prosedur pelaksanaan K2 ini sangat di perlukan di setiap pengoperasianmanapun guna mengurangi angka tingkat kecelakaan kerja yang tinggi. Dalam melaksanakan kegiatan penyaluran ketenagalistrikan akanmengutamakan keselamatan ketenagalistrikan yang aman serta nyaman bagi siapapunyang berada di tempat kerja, serta masyarakat di lingkungan nya denganmemperhatikan :
13
Melaksanakan pekerjaan dengan prinsip GOOD CORPORATEGOVERNANCE.
Menciptakan dan membudayakan safety, clean, dan green ( SCG ) di lingkungantransmisi dan gardu induk.
Mematuhi seluruh keselamatan dan pengoperasianyang merupakan bagian tugaskerja, dengan di lengkapi
perlengkapankeselamatan ketenagalistrikan yang sesuaidengan
SOP serta mensosialisasikan keselamatan ketenagalistrikan kepadaseluryh pekerja dan pihak terkait.
Tidak akan melakukan pekerjaan lain di luar tugas yang di berikan perusahaan.Keberhasilan perusahaan juga
tergantung pada keberhasilan kinerja
keselamatanketenagalistrikan, oleh karena itu K2 siap mempertanggung jawab kan segala resiko dan konsekuensi nya jika ada pelanggaran keselamatan ketenagalistrikan.
2.5.2 Pernyataan kebijaksanaan kesehatan dankeselamatan kerja ( K3 ) PT. PLN (Persero ) P3B Sumatera berkomitmen dan sadar bahwa keselamatandan kesehatan kerja sebagai bagian yang tidak terpisahkan dari bisnis perusahaanyang pelaksanaan nya merupakan tanggung jawab di semua jajaran di perusahaan,untuk mencegah dan mengurangi kerugian jiwa, cidera, dan penyakit akibatkerja,kerusakan peralatan lingkungan, serta hilang nya jam kerja. PT. PLN (Persero ) P3B Sumatera bertekad melaksanakan kegiatan ketenagalistrikanyang mengutamakan keselamatan dan kesehatan kerja yang aman dan nyaman bagi siapapun yang berada di tempat kerja dan masyarakat, lingkungan yang dilaksanakansecara berkelanjutan dengan :
Mencegah kecelakaan akibat kegiatan penyaluran tenaga listrik.
Mematuhi seluruh peraturan perundangan (K3) sebagai persyaratan minimumK3.
14
Mensosialisasikan K3 kepada seluruh karyawan, rekanan, dan pihak pihak terkait.
Meningkatkan kompetensi karyawan dan memenuhi kualifikasi persyaratan tugasnya.
Mengkonsultasikan permasalahan K3 dengan seluruh pekerja dan pihak terkait.
Melakukan evaluasi dan tinjauan terhadap kinerja dan kesesuaian K3.
Keberhasilan perusahaan sangat tergantung pada keberhasilan kinerja K3. Olehkarena itu setiap resiko harus dapat di kendalikan sehingga keterlibatan seluruhmanajemen dan personil perusahaan merupakan faktor yang penting untuk selalu didukung guna mendapatkan hasil yang baik. Pelaksanaan ini di tinjau paling lama 1tahun sekali untuk menjamin agar tetap konsisten dan sesuai dengan perkembanganstandar, peraturan, tuntutan pasar dan teknologi. 2.5.2 Maksud dan Tujuan Agar setiap pekerjaan pada instalasi listrik tegangan tinggi dapat terlaksanadengan aman dan lancar serta selamat, sehingga tercapai zero accident.Personel yang diperlukan : 1. Penanggung jawab pekerjaan 2. Pengawas K3 3. Pengawas maneuver 4. Pelaksana maneuver 5. Pengawas pekerjaan 6. Pelaksana pekerjaan
15
Personil tersebut haruslah terorganisir sebaik-baiknya, sehingga menjadisebuah team work yang solid. Pengawas manuver dan pengawas pekerjaan tidak boleh dirangkap. Penerapan prosedur ke pada pekerjaan yang berlaku pada instalasi listrik meliputi: 1. Manuver pembebasan tegangan. 2. Pelaksana pada instalasi dalam keadaan tidak bertegangan. 3. Manuver pemberian tegangan. 2.5.3 Peranan dan Tugas / Tanggung Jawab 1. Penanggung Jawab Pekerjaan Bertanggung jawab terhadap seluruh rangkaian pekerjaan yang akan dansedang dilaksanakan.
Penanggung jawab pekerjaan adalah kuasa pemilik asset yaitu managerUPT.
Melakukan koordinasi dengan unit lain yang terkait.
Mengelolah seluruh kegiatan meliputi: personil, peralatan kerja,perlengkapan K3 dan material.
2. Pengawas Manuver Sebagai pengawas proses pembebasan dan pengisian tegangan. Mengawasi pelaksanaan manuver.
Mengawasi pemasangan tagging di panel control serta rambu pengaman lainya.
Mengawasi pemasangan dan pelepasan sistem pentanahan.
3. Pelaksanaan Manuver
Bertindak selaku eksekutor pada manuver peralatan instalasi.
Pelaksana adalah operator gardu induk.
Melakukan pemasangan dan pelepasan Pemisah (PMS) tanah.
16
Melakukan pemasangan tagging.
4. Pengawas Pekerjaan
Mengawasi pemasangan dan pelepasan pentanahan lokal.
Menjelaskan metode pelaksanaan pekerjaan.
Mengatur pelaksanaan pekerjaan.
5. Pelaksanaan Pekerjaan
Tugas melaksanakan pekerjaan instalasi listrik tegangan tinggi (TT)/ Tegangan Ekstra tinggi.
Melakukan pengesetan tegangan pada lokasi yang dipasang groundinglokal.
Memasang dan melepaskan pentanahan lokal.
2.5.4 Alat Pelindung Diri yang Dibutuhkan
Alat pemadam api ringan.
Alat pemadam api ringan tradisional.
Jas Hujan.
Safety shoes 20 KV.
Sarung tangan 20 KV.
Stick ground 150 KV.
Stick ground 20 KV.
Stick tester.
Safety belt.
Police line.
Tangging (Kartu Gantung).
17
Kotak obat (P3K).
Kotak sampah.
Kaca mata.
Master.
Helmed safety.
Sepatu boot.
Sarung tangan kulit.
2.5.5 Belangko Pelaksanaan Pekerjaan Instalasi / Blangko ISO Merupakan lembaran-lembaran yang wajib diisi setiap ada kegiatanpemeliharaan dan dapat juga dijadikan sebagai tanda bukti dan tanggunng jawab ataspekerjaan yang telah dilakukan.Terdiri dari 9 formulir/butir: 1. Formulir 1 : Tentang prosedur pengamanan instalasi. 2. Formulir 2 : Berisi pemeriksaan kesiapan pelaksanaan sebelum kerja. 3. Formulir 3 : Berisi pembagian tugas dan penggunaan alat keselamatan kerjapetugas pemeliharaan. 4. Formulir 4 : Berisi tentang manuver pembebasan tegangan instalasi listrik TT. 5. Formulir 5 : Pernyataan bebas tegangan 6. Formulir 6 : Serah terima pekerjaan pemeliharaan 7. Formulir 7 : Pernyataan pekerjaan selesai 8. Formulir 8 : Surat pendelegasian tugas 9. Formulir 9 : Permintaan izin kerja.
18
2.6 Sistem Manajemen dan Kebijakan Manajemen PT. PLN (Persero) Penyaluran dan Pusat Pengatur Beban (P3B) Sumatera UnitPelayanan
Transmisi
(UPT)
Palembang
memiliki
komitmen
manajemen
menjalankanbisnis ketenaga listrikan dengan langkah : 1.
Memberikan pelayanan yang terbaik dibidang ketenaga listrikan secara berkesinambungan
dengan menjamin operasi dan pemeliharaan
instalasipenyaluran dan memenuhi asfek keandalan keamanan dan efisiensi 2.
Mengembangkan sumber daya manusia yang berbasis kompetensi(MSDMBK) dalam penyaluran Operasional perusahaan
3.
Menjalankan bisnis ketenaga listriakan sesuai dengan visi dan misiperusahaan.
19
BAB III TINJAUAN PUSTAKA
3.1
GARDU INDUK Gardu induk di sebut juga gardu unit pusat beban yang merupakan
gabungan dari transformer dan rangkaian switchgear yang tergabung dalamsatu kesatuan melalui sistem kontrol yang saling mendukung untuk keperluan operasional. Pada dasarnya gardu induk bekerja mengubahtegangan yang dibangkitkan oleh pusat pembangkit tenaga listrik menjaditenaga listrik menjadi tegangan tinggi atau tegangan transmisi dansebaliknya mengubah tegangan menengah atau tegangan distribusi. Gardu Induk juga merupakan sub sistem dari sistem penyaluran (transmisi) tenaga listrik, atau merupakan satu kesatuan dari sistem penyaluran (transmisi). Penyaluran (transmisi) merupakan sub sistem dari sistem tenaga listrik. Berarti, gardu induk merupakan sub-sub sistem dari sistem tenaga listrik. Sebagai sub sistem dari sistem penyaluran (transmisi), gardu induk mempunyai peranan penting, dalam pengoperasiannya tidak dapat dipisahkan dari sistem penyaluran (transmisi) secara keseluruhan.Pengaturan daya ke gardu-gardu induk lainnya melalui tegangan tinggi dan gardu-gardu induk distribusi melalui feeder tegangan menengah.
3.2 Fungsi Gardu Induk Gardu Induk merupakan sub sistem dari sistem penyaluran (transmisi) tenaga listrik, atau merupakan satu kesatuan dari system penyaluran (transmisi). Penyaluran (transmisi) merupakan sub sistem dari sistem tenaga listrik.
20
Fungsi gardu induk secara umum : a.
Mentransformasikan daya listrik : 1. Dari tegangan ekstra tinggi ke tegangan tinggi (500 KV/150 KV). 2. Dari tegangan tinggi ke tegangan yang lebih rendah (150 KV/ 70 KV) 3. Dari tegangan tinggi ke tegangan menengah (150 KV/ 20 Kv 70Kv/20) 4. Dengan frequensi tetap (di Indonesia 50/60 Hertz).
b.
Untuk pengukuran, pengawasan operasi serta pengamanan dari system tenaga listrik.
c.
Pengaturan pelayanan beban ke gardu induk-gardu induk lain melalui tegangan tinggi dan ke gardu distribusi-gardu distribusi, setelah melalui proses penurunan tegangan melalui penyulang-penyulang (feeder- feeder) tegangan menengah yang ada di gardu induk.
d.
Untuk sarana telekomunikasi (pada umumnya untuk internal PLN), yang kita kenal dengan istilah SCADA.
e.
Menyalurkan tenaga listrik (kVA, MVA) sesuai dengan kebutuhan pada tegangan tertentu. Daya listrik dapat berasal dari Pembangkit atau dari gardu induk lain.
21
3.3. Klasifikasi Gardu Induk Gardu induk
dapat
diklasifikasikan
menjadi
beberapa
macam
menurut dari segi fungsi, segi pemasangan, dll. Berikut adalah jenis-jenis dari Gardu Induk : 3.3.1 Gardu induk (substations) berdasarkan dari pemasangan peralatan a. Gardu Induk Pasang Luar (out door substation) Gardu induk jenis pasangan luar terdiri dari peralatan tegangan tinggi pasangan luar. Pasangan luar yang dimaksud adalah diluar gedung atau bangunan. Walaupun ada beberapa peralatan yang lain berada di dalam gedung, seperti peralatan panel kontrol, meja penghubung (switch board) dan baterai.Gardu Induk jenis ini ini memerlukan tanah yang begitu luas namun biaya kontruksinya lebih murah dan pendinginannya murah. b. Gardu Induk Pasangan Dalam (indoor door substation) Disebut Gardu induk pasangan dalam karena sebagian besar peralatannya berada dalam suatu bangunan. Peralatan ini sepertihalnya pada gardu induk pasangan luar. Dari transformator utama, rangkaian switchgear dan panel kontrol serta batere semuanya. Jenis pasangan dalam ini dipakai untuk menjaga keselarasan dengan daerah sekitarnya dan untuk menghindari bahaya kebakaran dan gangguan suara. c. Gardu Induk Semi-Pasangan Luar (semi-out door substation) Sebagian peralatan tegangan tingginya terpasang di dalam gedung dan yang lainnya dipasang diluar dengan mempertimbangkan situasi dan kondisi lingkungan. Karena konstruksi yang berimbang antara pasangan dalam dengan pasangan luar inilah tipe gardu induk ini disebut juga gardu induk semi pasangan dalam.
22
d. Gardu Induk Pasangan Bawah Tanah (underground substation) Sesuai dengan namanya, gardu induk pasangan bawah tanahhampir semua peralatanya terpasang dalam bangunan bawah tanah. Hanya alat pendinginan biasanya berada diatas tanah, dan peralatan-peralatan yang tidak memungkinkan untuk ditempatkan di bangunan bawah tanah. Gardu induk jenis ini umumnya berada dipusat kota, karena tanah yang tidak memadai.
3.3.2. Gardu induk (substations) berdasarkan dari tegangan Dapat diklasifikasikan menjadi bebarapa jenis, antara lain : a. Gardu induk transmisi Yaitu gardu induk yang mendapat daya dari saluran transmisi untuk kemudian
menyalurkannya ke daerah beban (industri, kota, dan
sebagainya). Gardu induk transmisi yang ada di PLN adalah tegangan tinggi 150 KV dan tegangan tinggi 30 KV.
b. Gardu induk distribusi yaitu gardu induk yang menerima tenaga dari gardu induk transmisi dengan menurunkan tegangannya melalui transformator tenaga menjadi tegangan menengah (20 KV, 12 KV atau 6 KV) untuk kemudian tegangan tersebut diturunkan kembali menjadi tegangan rendah (127/220 V atau 220/380 V) sesuai dengan kebutuhan.
23
3.3.3. Gardu induk (substations) berdasarkan dari fungsinya dapat diklasifikasikan menjadi bebarapa jenis, antara lain : a. Gardu Induk Penaik Tegangan Merupakan gardu induk yang berfungsi untuk menaikkan tegangan, yaitu tegangan pembangkit (generator) dinaikkan menjadi tegangan sistem. Gardu Induk ini berada di lokasi pembangkit tenaga listrik. Karena output voltage yang dihasilkan pembangkit listrik kecil dan harus disalurkan pada jarak yang jauh, maka dengan pertimbangan efisiensi, tegangannya dinaikkan menjadi tegangan ekstra tinggi atau tegangan tinggi. b. Gardu Induk Penurun Tegangan Merupakan gardu induk yang berfungsi untuk menurunkan tegangan, dari tegangan tinggi menjadi tegangan tinggi yang lebih rendah dan menengah atau tegangan distribusi. Gardu Induk terletak di daerah pusat-pusat beban, karena di gardu induk inilah pelanggan (beban) dilayani. c. Gardu Induk Pengatur Tegangan Pada umumnya gardu induk jenis ini terletak jauh dari pembangkit tenaga listrik. Karena listrik disalurkan sangat jauh, maka terjadi tegangan jatuh (voltage drop) transmisi yang cukup besar. Oleh karena diperlukan alat penaik tegangan, seperti bank capasitor, sehingga tegangan kembali dalam keadaan normal. d. Gardu Induk Pengatur Beban Berfungsi untuk mengatur beban. Pada gardu induk ini terpasang beban motor, yang pada saat tertentu menjadi pembangkit tenaga listrik, motor berubah menjadi generator dan suatu saat generator menjadi motor atau menjadi beban, dengan generator berubah menjadi motor yang memompakan air kembali ke kolam utama.
24
e. Gardu Induk Distribusi Gardu induk yang menyalurkan tenaga listrik dari tegangan sistem ke tegangan distribusi. Gardu induk ini terletak di dekat pusat-pusat beban. 3.3.4.
Gardu induk (substations) berdasarkan dari isolasi
Dapat diklasifikasikan menjadi bebarapa jenis, antara lain : a.
Gardu induk dengan isolasi udara Merupakan gardu induk yang menggunakan isolasi udara antara bagian
yang bertegangan yang satu dengan bagian yang bertegangan lainnya. Gardu Induk ini berupa gardu induk konvensional memerlukan tempat terbuka yang cukup luas. b.
Gardu induk yang menggunakan isolasi gas SF 6 Gardu induk yang menggunakan gas SF 6 sebagai isolasi antara bagian
yang bertegangan yang satu dengan bagian lain yang bertegangan, maupun antara bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan. Gardu induk ini disebut Gas Insulated Substation atau Gas Insulated Switchgear (GIS), yang memerlukan tempat yang sempit. 3.3.5.
Gardu induk (substations) berdasarkan dari sistem rel/ busbar
Dapat diklasifikasikan menjadi bebarapa jenis, antara lain : a.
Gardu induk sistem ring busbar. Merupakan gardu induk yang busbarnya berbentuk ring. Pada gardu induk
jenis ini, semua rel (busbar) yang ada, tersambung (terhubung) satu dengan lainnya dan membentuk ring (cincin).
25
b.
Gardu induk sistem single busbar. Merupakan gardu induk yang mempunyai satu (single) busbar. Pada
umumnya gardu dengan sistem ini adalah gardu induk yang berada pada ujung (akhir) dari suatu sistem transmisi. c.
Gardu induk sistem double busbar. Merupakan gardu induk yang mempunyai dua (double) busbar. Gardu
induk sistem double busbar sangat efektif untuk mengurangi terjadinya pemadaman beban, khususnya pada saat melakukan perubahan sistem (manuver sistem). Jenis gardu induk ini pada umumnya yang banyak digunakan. d.
Gardu induk sistem satu setengah (on half) busbar. Adalah gardu induk yang mempunyai dua (double) busbar. Pada umumnya
gardu induk jenis ini dipasang pada gardu induk di pembangkit tenaga listrik atau gardu induk yang berkapasitas besar. Dalam segi operasional, gardu induk ini sangat efektif, karena dapat mengurangi pemadaman beban pada saat dilakukan perubahan system (manuver system). Sistem ini menggunakan 3 buah PMT dalam satu diagonal yang terpasang secara deret (seri). 3.4. PERALATAN DAN PERLENGKAPAN GARDU INDUK Gardu induk merupakan suatu sistem Instalasi listrik yang terdiri dari beberapa perlengkapan peralatan listrik dan menjadi penghubung listrik dari jaringan transmisi ke jaringan distribusi primer. Gardu induk dilengkapi komponen utama sebagai fasilitas yang diperlukan sesuai dengan tujuannya serta mempunyai fasilitas untuk operasi dan pemeliharaan. , Secara umum perlatan dan perlengkapan pokok yang ada di Gardu Induk terdiri dari :
26
3.4.1. Transformator Daya Transformator daya atau tenaga merupakan peralatan listrik yang berfungsi untuk menyalurkan tenaga listrik dari tegangan tinggi (500 KV) ke tegangan menengah (200 KV) atau sebaliknya (mentransformasikan tegangan). 3.4.2. Transformator Tegangan Trafo tegangan disebut juga potensial transformator adalah trafo yang berfungsi menurunkan tegangan tinggi menjadi tegangan menengah dan tegangan rendah, untuk sumber tegangan alat-alat ukur dan alat-alat proteksi. Fungsi trafo tegangan (potensial transformer) : 1.
Memperkecil besaran tegangan pada system tenaga listrik menjadi
besaran tegangan untuk system pengukuran atau proteksi. 2.
Mengisolasi rangkaian sekunder tehadap rangkaian primer.
3.
Memungkinkan standarisasi rating tegangan untuk peralatan sisi sekunder.
3.4.3.
Transformator Arus Trafo arus disebut juga current transformer (CT) berfungsi untuk
menurunkan arus besar pada tegangan tinggi menjadi arus kecil pada tegangan rendah untuk keperluan pengukuran dan pengaman. Menurut tipe kontruksinya : a. Tipe Cincin (ring/window tipe) b. Tipe Tangki Minyak c. Tipe cor-coran Cast Resin (mounded cast resin tipe)
27
Gambar 3.1 Transformator Tenaga Pada GI Seduduk Putih
3.4.4.
Transformator Bantu Transformator bantu adalah trafo yang digunakan untuk membantu
beroperasinya secara keseluruhan gardu induk tersebut. Jadi merupakan pasokan utama untuk alat-alat bantu seperti motormotor 3 fasa yang digunakan sebagai motor pompa sirkulasi minyak trafo beserta motor-motor kipas pendingin. Yang paling penting adalah sebagai pasokan sumber tenaga cadangan seperti sumber DC yang merupakan sumber utama jika terjadi gangguan dan sebagai pasokan tenaga untukproteksi sehingga proteksi tetap bekerja walaupun tidak ada pasokan arus AC. 3.4.5.
Busbar/ rel Merupakan titik pertemuan/hubungan antara trafo-trafo tenaga, Saluran
Udara TT, Saluran Kabel TT dan peralatan listrik lainnya untuk menerima dan menyalurkan tenaga listrik/daya listrik. Bahan dari rel terbuat dari bahan tembaga (bar copper atau hollow conductor). Ada beberapa jenis konfigurasi busbar yang digunakanhingga saat ini.
28
3.4.6.
Aresster Berfungsi sebagai alat untuk melindungi isolasi atau mengamankan
instalasi (peralatan listrik pada instalasi) dari gangguan tegangan lebih yang diakibatkan oleh sambaran petir atau tegangan transient yang tinggi dari suatu penyambungan atau pemutusan rangkaian, alat ini bersifat sebagai by-pass disekitar isolasi yang membentuk jalan yang mudah dilalui oleh arus kilat sistem pentanahan sehingga akan menimbulkan tegangan lebih yang tinggi dan tidakmerusak isolasi peralatan listrik.
Gambar 3.2 Arrester Pada GI Seduduk Putih 3.4.7.
Saklar Pemisah (PMS) Berfungsi untuk mengisolasikan peralatan listrik dari peralatan lain atau
instalasi lain yang bertegangan. PMS ini boleh dibuka atau ditutup hanya pada rangkaian yang tidak berbeban. Oleh karena itu pemisah tidak boleh dihubungkan atau dikeluarkan dari rangkaian listrik dalam keadaan berbeban. Cara pemasangan PMS dibedakan ataspasangan dalam dan pasangan luar. Tenaga penggerak dari PMS adalah secara manual, motor, pneumatic atau angin dan hidrolis.
29
Gambar 3.3 PMS Pada Gardu Induk 3.4.8.
Pemutus Tenaga Pemutus
tenaga
(PMT)
adalah
peralatan
atau
saklar
untuk
menghubungkan atau memutuskan suatu rangkaian/jaringan listrik sesuai dengan ratingnya. PMT memutuskan hubungan daya listrik bila terjadi gangguaan, baik dalam keadaan berbeban maupun tidak berbeban dan proses ini di lakukan dengan cepat. Pada waktu menghubungkan atau memutus beban, akan terjadi tegangan recovery yaitu suatu fenomena tegangan lebih dan busur api, oleh karena itu sakelar pemutus dilengkapi dengan media peredam busur api tersebut, seperti media udara dan gas SF6.
Gambar 3.5 PMT Pada GI Seduduk Putih
30
3.4.9. Sakelar Pentanahan Sakelar ini untuk menghubungkan kawat konduktor dengan tanah / bumi yang berfungsi untuk menghilangkan/ mentanahkan tegangan induksi pada konduktor pada saat akan dilakukan perawatan atau pengisolasian suatu sistem. Sakelar Pentanahan ini dibuka dan ditutup hanya apabila sistem dalam keadaan tidak bertegangan (PMS dan PMT sudah membuka). 3.4.10. Kompensator Kompensator didalam sistem Penyaluran tenaga Listrik disebut pula alat pengubah fasa yang dipakai untuk mengatur jatuh tegangan pada saluran transmisi atau transformator, dengan mengatur daya reaktif atau dapat pula dipakai untuk menurunkan rugi daya dengan memperbaiki faktor daya. Alat tersebut ada yang berputar dan ada yang stationer, yang berputar adalah kondensator sinkron dan kondensator asinkron, sedangkan yang stationer adalah kondensator statis atau kapasitor shunt dan reaktor shunt. 3.4.11 Baterai Sumber tenaga untuk sistem kontrol dan proteksi selalu mempunyai keandalan dan stabilitas yang tinggi, maka batere dipakai sebagai sumber tenaga kontrol dan proteksi pada gardu induk. Peranan dari batery sangat penting karena pada saat gangguan terjadi, batery sebagai sumber tenaga untuk menggerakkan alat-alat kontrol dan proteksi. Bentuk fisik baterai yang digunakan pada gardu induk : Menurut bahan elektrolit yang digunakan maka baterai dapat dibedakan atas dua, yaitu: a. Baterai timah hitam (lead acid storage batery) : bahan elektrolitnya adalah larutan asam belerang. Baterai timah hitam ada dua macam yaitu: 1. Lead-antimony 2. Lead-calcium.
31
Baterai alkali (alkali stroge batery) : bahan elektrolitnya adalah larutan alkali (patassium hydroxide). Batery alkali ada dua macam yaitu: 1. Nickel-iron-alkaline storage batery (NI-Fe batery) DN dan Nickel-cadmium battery (Ni-Cd battery).
Gambar 3.6 Baterai Pada GI Seduduk Putih
3.4.12 Relai Proteksi Rele menurut definisi dari IEEE (The Institute of Electrical and Elektronic Engineers) merupakan suatu peralatan elektrik yang didesain untuk menginterpretasikan kondisi masukan dalam kondisi tertentu dan memberikan respon dengan mengoperasikan kontak-kontak bila masukan yang diterima telah memenuhi kondisi tertentu. Syarat-syarat Rele Proteksi : Rele merupakan kunci kelangsungan kerja untuk menjaga kontinuitas penyaluran tenaga listrik, maka untuk menjaga keandalan dari sistem tenaga listrik, rele harus memenuhi persyaratan-persyaratan sebagai berikut:
32
1. Kehandalan Yang menjamin bahwa sistem proteksi akan bekerja secara benar, dimana sistem tidak akan beroperasi pada kondisi normal atau gangguan diluar zona operasinya. 2. Selektif Dimana sistem dapat menjamin untuk kelangsungan pelayanan maksimum daerah yang tetap dilayani, dengan meminimumkan daerah yang diisolir. 3. Waktu kerja rele cepat Sistem dengan cepat akan mengamankan apabila kondisi dalam keadaan tidak normal dengan mengisolir area yang mengalami gangguan secepat mungkin untuk meminimumkan lama gangguan dan kerusakan peralatan. 4. Kesederhanaan Peralatan dan sirkit yang dibutuhkan dalam sistem proteksi disusun sesederhana mungkin tetapi tetap mampu bekerja sesuai dengan tujuan dasar proteksi. 5. Ekonomis Yaitu sistem proteksi yang memilki perlindungan maksimum dengan biaya minimum. Fungsi Rele Proteksi Rele proteksi berfungsi untuk mengamankan peralatan listrik dari kondisi kerja yang kurang normal atau kondisi gangguan. Jika terjadi kondisi tidak normal pada peralatan yang diproteksi maka sistem rele proteksi yang digunakan akan merasakan kondisi tadi dan kemudian memberi tanda bahaya atau mengerjakan pemutus CB (Circuit Breaker).
33
Pemutus beban atau (circuit breaker) merupakan satu rangkaian dengan peralatan rele pengaman. Oleh sebab itu pemutus beban harus mempunyai kemampuan memutuskan arus hubung singkat sesaat maksimum, yang dapat mengalir melaluinya. Pemutus beban harus mampu juga terhadap penutup pada “kondisi hubung singkat” yang kemudian diputuskan sesuai dengan sinyal yang diterima rele. Fungsi lain dari rele pengaman adalah untuk mengetahui letak dan jenis gangguan. Sehingga data-data tersebut dapat dipakai untuk pedoman perbaikan peralatan yang rusak dengan membandingkan data-data yang diperoleh dari pengamatan orang dan hasil pengukuran otomatis. Biasanya semua data tersebut dianalisa secara efektif guna langkah pencegahan gangguan dan juga mengetahui apa kekurangan-kekurangan yang terjadi pada sistem pengaman termasuk rele itu sendiri. Jika dirumuskan maka fungsi rele proteksi adalah sebagai berikut: 1. Membunyikan alarm sebagai tanda adanya gangguan dan memberikan informasi mengenai jenis gangguan yang terjadi pada sistem. 2. Membuat seminimum mungkin bahaya kerusakan pada peralatanperalatan lain. 3. Memblok rele-rele lain agar tidak bekerja untuk suatu kondisi tertentu. Dengan demikian suatu sistem rele proteksi mempunyai peranan yang penting didalam mengurangi pengaruh kesalahan dan mengurangi kerusakan pada saat terjadi gangguan pada sistem tenaga listrik.
34
Tabel 4-1. Kebutuhan Fungsi Relai Proteksi Terhadap Berbagai Gangguan
Tabel 4.2 Kebutuhan peralatan proteksi trafo berdasarkan kapasitas trafo sesuai SPLN
35
Klasifikasi relay pengaman Relay-relay yang digunakan dalam system tenaga listrik dapat diklasifikasikan sebagai berikut.
A. Berdasarkan prinsip kerjanya Berdasarkan prinsip kerjanya relay pengaman dibedakan menjadi beberapa jenis yaitu : Jenis elektromagnetis Relay pengaman jenis ini bekerja berdasarkan prinsip elektromagnetis dan dapat bekerja menggunakan arus AC maupun DC sebagai penginduksi kumparan yang fungsinya untuk menggerakan anak kontak yang memutuskan rangakaian. Jenis thermis Relay thermis bekerja atas dasar yang ditimbulakan oleh arus yang melewatinya, dengan mendeteksi panas yang terjadi akaibat arus lebih, releini sering digunakan untuk pengaman terhadap arus lebih dan dapat beroperasi dengan sumber arus searah maupun arus sumber bolak-balik. Jenis statis Relay statis dengan menggunakan komonen-komponen elektromagnetis, seperti transistor, dioda, intergreted circuit, dan lain-lain guna mendapatkan karekteristik yang diinginkan.
Langkah-langkah dalam penggunaan relay pengaman
36
Dalam penggunaan relay pengaaman harulah ditentukan tepat persoalan pengaman yang akan dihadapi. Informasi yeng diperlukan untuk menentukan persoalan proteksi yang akan dihadapi dalam sistem tenaga listrik adalah : 1. Konfigursi system 2. Tinkatan pengaman yang dibutuhkan 3. Studi gangguan 4. Beban maksimum dari data transformator dan impendansi
Tempat Pengaman Relay Pengaman Relay pengaman yang terpasang di gardu induk, secara umum dapat dibagi menjadi 5 golongan yaitu : 1. Peangaman Jaringan 2. Pengaman Ril 3. Pengaman Transformator 4. Pengaman Alat Pengubah fasa 5. Pengaman alat-alat pembantu dari rangkaian transformator tegangan dan transformator arus Relay Arus Lebih Relay Arus Lebih adalah relay yang akan bekerja apa bila terjadi gangguan hubung singkat antara fasa. Relay ini juga digunakan untuk pengaman terhadap beban lebih. Pada jaringan lisrik relay yang paling banyak digunakan adalah relay arus lebih dengan pembatas waktu (Definite Time Current Relay). Oleh karena itusetting arus yang digunakan untuk relay arus lebih ini adalah arus yang kecil
37
maka akan diperoleh arus tersebut digunakanlah trafo arus. menurut karakteristik waktu kerjanya relay pengaman arus lebih terbagi atas beberapa jenis yaitu : 1. Relay (moment) / Instantanous Relay ini bekerja secara seketika atau tanpa ada waktu tunda. Apabila arus yang mengalir melebihi dari nilai setingnya, maka relay akan bekerja dalam waktu yang sangat cepat.
Gambar 3.7 Karakteristik Relai Arus Sesaat
2. Relay arus lebih dengan waktu terbalik/Inverse Time Over Current Relay Relay ini akan bekerja dengan waktu tunda sesuai dengan karakteristik inverse yang dipilih. Cara kerjarelay ini adalah semakin besar arus gangguan makin cepat waktu kerja relay tersebut.
Relay arus lebih dengan Inverse Definite Minimum Time(IDMT)
38
Jika Jangka waktu mulainya relay bekerja samapai selesainya relay bekerja mempunyai sifat-sifat waktu terbalik untuk nilai arus yang kecil setelah relay pick–up, dan kemudian sifat-sifat waktu tertentu untuk nilai arus yang lebih besar
. Relay arus lebih biasanya dihubungakan ke sistem melalui trafo arus. Relay arus lebih mempunyai beberapa tipe yaitu : Pengaman arus lebih kecepatan tinggi (Hight Speed Over CurrentProtection) Pengaman arus lebih waktu inverse minimum (Inverse minimum time over current protection) Pengaman arus lebih searah(direktonal over current protection) Pengaman arus lebih sudah termasuk pengaman arus hubung singkat. Hubung singkat dapat terjadi antara fasa dengan fasa ketanah. Hubung singkat pada umunya 5 sampai 20 kali arus beban penuh. Oleh karena itu kecepatan mengatasi suatu gangguan sangatlah dibutuhkan dalam suatu sisten pengaman. Setting Relay Arus Lebih Untuk menentukan setting relay arus lebih perlu diketahui terlebih dahulu besar arus hubung singkat yang terjadi pada rel baik itu arus hubung singkat 3Ø maupun arus hubung singkat 2Ø, arus hubung singkat 1Ø dan arus hubung singkat yang sering terjadi pada sisi sekunder transformator arus. Untuk dapat menentukan besarnya arus hubung singkat 3Ø yang sering terjadi pada rel daya dapat menggunakan persamaan (2-) dan untuk menetukan besarnya arus hubung singkat 2Ø yang terjadi dapat dilihat pada persamaan (2-),
39
sedangkan untuk menentukan besarnya arus gangguan hubung singkat 1Ø. Sedangkan untuk menentukan arus setting rele dapat di tentukan dengan rumus sebagai berikut: Ratio Relay = CT x Arus hubung singkat = A
40
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Sistem
proteksi
bertujuan untuk
mengidentifikasi gangguan dan
memisahkan bagian yang terganggu dari bagian lain yang masih sehat sekaligus mengamankan bagian yang masih sehat dari kerusakan yang lebih besar. Sistem proteksi terdiri dari Relai Proteksi, Transformator Arus, Transformator tegangan,PMT, Catu Daya AC/DC yang terintegrasi dalam suatu rangkaian. Untuk efektifitas dan dan efisiensi, maka setiap peralatan proteksi yang dipasang harus disesuaikan dengan kebutuhan dan ancaman ketahanan peralatan yang dilindungi sehinnga peralatan proteksi digunakan sebagai jaminan pengamanan. Khusus pada bab ini hanya membahas mengenai relai relai proteksi pada transormator tenaga baik relai pengaman internal ataupun relai pengaman eksternal. Proteksi transformator harus dapat mengamankan transformator dari gangguan internal maupun eksternal. Untuk gangguan internal, transformator memiliki proteksi mekanik dan proteksi elektrik, sedangkan untuk gannguan eksternal transformator memiliki proteksu elektrik. Peralatan proteksi yang digunakan berdasarkan kapasitas transformator ditampilkan pada tabel 1.1 PMT 70 KV CT70
Indikasi relai Data Scada
CTN70
RELAIPROTEKS
OCR
Event Recorder Disturbance Recorder
NGR CTN20
CATU DAYA
CT20 DC / AC
PMT 20 KV
OCR/GF3
Gambar 4.1 Peralatan sistem proteksi trafo tenaga 70/20 kV
41
4.1 Data GI Seduduk Putih Gardu Induk Seduduk Putih merupakan gardu induk penurun tegangan dengan mengunakan transformator daya. Transformator daya yang digunakan mempunyai kemampuan 1 x 10 MVA, tiga fasa, dua kumparan dengan tegangan nominal 70KV pada sisi primer dan 20KV pada sisi sekunder. Transformator daya ini dilengkapi juga dengan pengubanh tap beban (on load tap changer) pada sisi 70KV dengan daerah pengaturan 9,8 . system pendingin yang dugunakan adalah ONAN (oil nature air nature), yaitu system pendingin dengan menggunakan minyak dan udara sebagai pendingin kumparan transformator (didalam transformator) Gardu induk seduduk putih mendapat catu daya dari gardu induk Borang dengan menggunakan saluran udara yang kemudian disalurkan kegardugardu distribusi. 4.4.1 Data peralatan Adapun data Transformator 70KV/20KV yang ada pada GI seduduk Putih adalah sebagai berikut :
1. Data Transformator 70KV/20KV. 2. Data Relay Arus Lebih yang digunakan pada kedua Transformator.
4.4.2 Data Transformator Data selenkapnya dari kedua transformator daya pada substation 29 adalah sebagai berikut : Transformator 70KV/20KV Buatan :OSAKA Tahun pembuatan :1979 Nomor seri Hubungan Daya
: 5A2281005 : YN yn0
: 10 MVA
42
Jumah fasa
:3
Tegangan primer
: 70000V
Tegangan sekunder
: 20000V
Arus primer : 82,5 A Arus sekunder
: 289 A
Frekuensi
: 50 Hz
Impedansi
: 9,5%-9,8%
Jenis pendingin Berat total
: ONAN
: 28400Kg
Total minyak
: 3650Kg
4.4.3 Data relay arus lebih Relay Arus Lebih yang digunakan pada sisi primer 70 KV : Merk : ABB Tipe : SPAJ 142 C Arus nominal : 5A Frekuensi nominal : 50 Hz Relay arus lebih yang digunakan pada sisi sekunder 20 KV: Merk : ABB Tipe : SPAJ 142 C
43
4.3 Relai Arus Lebih (OCR) Prinsip kerja relai arus lebih adalah berdasarkan pengukuran arus, yaitu relai akan bekerja apabila merasakan arus diatas nilai settingnya. OCR dirancang sebagai pengaman cadangan Trafo jika terjadi gangguan hubung singkat baik dalam trafo (internal fault) maupun gangguan ekternal (external fault). Oleh karena itu, setting arus OCR harus lebih besar dari kemampuan arus nominal trafo yang diamankan (110 – 120% dari nominal), sehingga tidak bekerja pada saat trafo dibebani nominal, akan tetapi harus dipastikan bahwa setting arus relai masih tetap bekerja pada arus hubung singkat fasa-fasa minimum.
Gambar 4.12 Kurva/Karakteristik Relai OCR Keterangan: - Definite - Normal/Standar inverse - Very inverse - Long time inverse
Relai ini digunakan untuk mendeteksi gangguan fasa–fasa, mempunyai karakteristik inverse (waktu kerja relai akan semakin cepat apabila arus gangguan
44
yang dirasakannya semakin besar) atau definite (waktu kerja tetap untuk setiap besaran gangguan). Selain itu pada relai arus lebih tersedia fungsi high set yang bekerja seketika (moment/instantaneous). Untuk karakteristik inverse mengacu kepada standar IEC atau ANSI/IEEE. Relai ini digunakan sebagai proteksi cadangan karena tidak dapat menentukan titik gangguan secara tepat, dan juga ditujukan untuk keamanan peralatan apabila proteksi utama gagal kerja. Agar dapat dikoordinasikan dengan baik terhadap relai arus lebih disisi yang lain (bukan relai arus lebih yang terpasang di penghantar), maka karakteristik untuk proteksi penghantar yang dipilih adalah kurva yang sama yaitu standard inverse (IEC) / normal inverse (ANSI/IEEE). Rele OCR dan GFR dipasang sebagai alat proteksi motor, trafo, penghantar transmisi, dan penyulang. OCRdan GFR sebagai proteksi trafo dan penyulang. Sebagai alat proteksi maka penggunaa rele harus memenuhi persyaratan proteksi yaitu : cepat, selektif, serta handal. Rele harus disetting sedemikian rupa sehingga dapat bekerja secepat mungkin dan meminimalkan bagian dari sistem yang harus padam. Hal ini diterapkan dengan cara mengatur waktu kerja rele agar bekerja lambat ketika terjadi arus gangguan kecil, dan bekerja semakin cepat apabila arus gangguan semakin besar, hal ini disebut karakteristik inverse. Prinsip kerja OCR yaitu ketika suatu trafo mengalami gangguan di feeder (penyulang), maka belum tentu trafo itu akan TRIP, ini disebakan karena OCR merupakan backup protection atau relay backup jadi bukan relai/ pengaman utama, tapi bisa juga trip jika arus gangguan itu terlampau besar lalu men TRIPkan PMT 20 Kv/ tingkat xtrem sampai PMT 150 kV. Sedangkna Over Load adalah beban yang berlebih, maksudya suatu trafo memiliki kapasitas tersendiri / kemampuan untuk memikul beban. Biasanya kasus Over load disertai dengan panasnya suhu trafo yg melebihi dari setingannya. Karena panas berlebih bisa mengurangi kekuatan isolasi(minyak) trafo, maka dibuatlah setingan nilai suhu,
45
jika melebihi settingan tersebut maka ada level2nya, yaitu alarm1, alarm 2, yg paling fatal adalah TRIP. OCR dan OLR sama-sama bekerja berdasarkan input arus. Perbedaannya OCR bekerja untuk mengamankan kelebihan arus yang disebabkan oleh gangguan, sedangkan OLR(Over Load Relay) bekerja untuk mengamankan kelebihan arus kerena kelebihan beban. Cara kerja OCR dan OLR sangatlah berbeda. OCR membaca arus, dan kemudian akan membuat keputusan trip / no trip berdasarkan nilai setting dan besarnya arsus yang dirasakan. Sedangkan OLR, arus yang dibaca akan di analogikan sebagai panas yang sedang dialami oleh suatu peralatan (menggunakan thermal model). Pemanasan yang dialami oleh peralatan tersebut akan dihitung oleh algoritma relay. Apabila relay menggangap peralatan yang diamankannya sudah kepanasan, maka ia akan memberikan perintah trip.
Gambar Sistem Proteksi Pada Gambar di atas menunjukan sebuah sistem proteksi untuk proteksi relay jarak pada saluran transimisi, yang terdiri dari sebuah CT (Current Transformer) dan sebuah PT (Potential Transformer), sebuah relay dan pemutus tenaga (circuit breaker). Setiap sistem proteksi akan mempunyai komponen komponen dasar tersebut. Parameter OCR/GFR:
46
1.
Nilai arus kerja maksimum, merupakan setelan arus minimal yang akan mengerjakan relai
2.
Nilai kerja arus high set, merupakan setelan arus kerja high set untuk arus gangguan yang besar.
3.
Karakteristeik waktu kerja, merupakan parameter pemilihan kurva waktu kerja
4.
Nilai waktu kerja, merupakan setelan waktu Kerja relai berdasarkan
karakteristik yang telah ditentukan.
Relay arus lebih yang digunakan pada GI Seduduk Putih adalah relay arus invers time. Relay ini memiliki dua belitan electromagnet, dimana electromagnet bagian atas dilengkapi dengan dua belitan yakni, belitan primer dan belitan sekunder. Belitan primer dihubungkan pada transformator arus. pada fasa yang diamankan, kumparan ini mempunyai tapping-tapping yang dihubungkan pada plug setting, untuk mendapatkan jumlah belitan yang diinginkan dapat diperoleh dengan setting arus yang diinginkan. Belitan kedua disebut belitan sekunder yang mendapat induksi dari belitan primer. Bentuk perbandingan relay arus lebih ini dapat digolongkan menjadi : a). Berbanding terbalik (inverse) b). Sangat berbanding terbalik (very inverse) c). Sangat berbanding terbalik sekali (extremely inverse)
Spindle dari piringan membawa sebuah kontak bergerak yang akan menutup kontak diam, setelah piringan berputar melalui sudut yang telah diset sebelumnya. Setting sudut dapat diperoleh bervariasi dari 0 sampai 360 variasi dari sudut-sudut ini memungkinkan mendapat time setting. Kecepatan dari perputaran setting arus, jika arus naik melebihi setting maka kecepata dari piring
47
akan menaik dan waktu operasi menurun. Jadi karakteristik waktu relay ini adalah inverse dimana semakin besar arus gangguan semakin cepat waktu pemutusan dari relay ini. OCR tersebut dipasang pada kedua sisi trafo yaitu : 1. Pada sisi 70KV 2. Pada sisi 20KV OCR pada sisi 70 KV mempunyai rating arus 100/5 A, sedangkan pada sisi 20 KV rating arusnya sebesar 300/5 A yang telah tertera pada OCR itu Sendiri, dan rele ini merupakan satu kesatuan dari rele diferensial.
48
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 KESIMPULAN Kesimpulan yang dapat saya tarik setelah melakukan kerja praktek di PT PLN (Persero) P3B Unit Pelayanan Transmisi Palembang: a. Program Kerja Praktek pada industri sangat bermanfaat beagi mahasiswa, karena dengan adanya Kerja Praktek ini mahasiswa dapat mengaplikasikan ilmu yang di dapatkan dari bangku kuliah, memberikan bekal kepada mahasiswa mengenai dunia kerja, agar nantinya mampu bersaing didunia industri b. Sistem proteksi bertujuan untuk mengidentifikasi gangguan dan memisahkan bagian yang terganggu dari bagian lain yang masih sehat sekaligus mengamankan bagian yang masih sehat dari kerusakan atau kerugian yang lebih besar. c. Terdapat minimal 2 ring dalam proteksi untuk sebuah transformator yakni proteksi utama dan proteksi cadangan di tambah dengan proteksi internal dalam taransformator itu sendiri d. Proteksi utama pada transformator ialah Rele Differensial dan REF, sedangkan proteksi cadangan transformator yakni Rele arus Lebih OCR, Rele Gangguan Tanah, Rele Tegangan Lebih/Kurang dan Rele SBEF.
49
5.2 SARAN Adapun saran-saran yang dapat kami sumbangkan kepada PT PLN (Persero) P3B unit Pelayanan Transmisi Palembang Sebagai ungkapan terima kasih karena telah diberikan kesempatan untuk Kerja Praktek di perusahaan ini antara lain: a. Adanya evaluasi kerja praktek yang dilakukan secara rutin terhadap mahasiswa yang sedang melakukan kerja praktek. Hal ini bertujuan untuk mengawasi dan memantau kegiatan dari mahasiswa yang bersangkutan yang berhubungan langsung dengan perusahaan dan kaitannya dengan dengan proses kerja sama yang berkelanjutan antara perusahaan dan pihak kampus. b. Transformator adalah bagian terpenting dalam suatu gardu induk sehinnga membutuhkan peralatan proteksi dari berbagai macam jenis gangguan, untuk itu peralatan proteksi tersebut hendaknya telah memiliki spesifikasi dan settingan (khusus untuk rele proteksi) yang tepat. c. Selain dilakukan pemeliharaan rutin terhadap transformator, sebaiknya peralatan peralatan proteksinya juga dilakukan pemeliharaan terutama menjelang pergantiaan musim kemarau ke hujan atau sebaliknya dari musim hujan ke kemarau d. Adanya perubahaan dalam sistem distribusi tenaga listrik khususnya distribusi sekunder dari tegangan 12 kV menjadi tegangan 20 kV menyebabkan beberapa transformator tenaga hanya diopersikan satu atau dua penyulang saja sehingga sangat tidak efektif dan efisien baik ditinjau dari transformatornya sendiri ataupun jaringa yang ada. Ada baiknya transformator –transformator tersebut dipasang pada daerah daerah yang belum terjangkau PLN.
50
