BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang PLTU (Pusat Listrik Tenaga Uap) Suralaya mampu membangkitkan listrik berkapasitas 3400 MW dengan menggunakan tenaga uap. Tetapi perlu diketahui bahwa di dalam proses pembangkitan listrik itu sendiri, setiap beban komponen pendukung di dalamnya masih tetap diperlukan suplai listrik sendiri-sendiri. Sehingga sebagian listrik yang dihasilkan oleh PLTU Suralaya tidak semuanya ditransmisikan tetapi ada sebagian listrik yang digunakan sendiri untuk kebutuhan beban pendukung proses produksi listrik. Penggunaan listrik kebutuhan beban sendiri sebagai pendukung proses produksi listrik inilah yang disebut sebagai jaringan pemakaian sendiri. Salah satu peralatan penting yang terdapat di dalam sistem jaringan pemakaian sendiri adalah switchgear. Switchgear pada unit 5 memiliki fungsi yang sangat vital mengingat sebagian besar seluruh beban-bebannya terhubung melalui peralatan ini. Di dalam switchgear terdapat breaker yang berfungsi memutus arus lebih apabila terjadi gangguan dengan cara membuka saluran yang terhubung dengannya. Breaker akan membuka salurannya apabila mampu mendeteksi arus yang melebihi dari rating yang telah ditetapkan. Incoming breaker pada switchgear unit 5 memperoleh aliran tegangan 10,5 kV dari trafo UST (Unit Service Transformer) atau SST (Station Service Transformer).
1
2
Pada hari Rabu tanggal 28 Oktober 2015 telah terjadi gangguan berupa terbakarnya Vacuum Circuit Breaker (VCB) 2B2B di switchgear 10,5 kV incoming breaker UST B Unit 5. Breaker bertipe Siemens 15-GMI-1000 tersebut panas dan meleleh yang kemudian mengakibatkan turbin generator trip. Apabila ini terus dibiarkan, maka akan mengurangi jumlah suplai listrik PLTU Suralaya sebanyak 600 MW. Jumlah suplai listrik ini tidak sedikit dan akan sangat berdampak pada terganggunya sistem kelistrikan Jawa-Madura-Bali. Pentingnya penggunaan listrik dalam kehidupan perekonomian sehari-hari dan dampak yang ditimbulkan dari terbakarnya VCB membuat penulis memilih tema analisis gangguan Vacuum Circuit Breaker pada switchgear di Jaringan Pemakaian Sendiri Unit 5 PT. Indonesia Power UP Suralaya.
1.2 Perumusan Masalah Permasalahan utama yang menjadi pembahasan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Apakah terbakarnya VCB 2B2B yang berlokasi di daerah switchgear 10,5 kV incoming breaker UST B Unit 5 diakibatkan kesalahan pemilihan rating hubung singkat breaker? 2. Apakah VCB 2B2B yang dipasang di switchgear 10,5 kV incoming breaker UST B Unit 5 telah sesuai dengan rating peralatan yang seharusnya?
3
1.3 Pembatasan Masalah Pada penyusunan tugas akhir diperlukan adanya pembatasan masalah agar penjelasan masalah yang dimaksudkan menjadi tidak menyimpang dari tema utama. Pembatasan masalah yang dimaksud adalah sebagai berikut: 1. Penelitian difokuskan pada Jaringan Pemakaian Sendiri Unit 5B PT. Indonesia Power Unit Pembangkitan Suralaya mulai dari Generator – Unit Service Transformer B – Switchgear B 10,5 kV – Beban Motor 10,5 kV – Auxiliary Transformer 3,3 kV – Switchgear B 3,3 kV – Beban Motor 3,3 kV – Auxiliary Transformer 400 V – Beban Motor 400 V. 2. Analisis gangguan Vacuum Circuit Breaker (VCB) difokuskan di jaringan pemakaian sendiri tepatnya pada breaker 2B2B yang terhubung dengan trafo UST 23/10,5 kV. 3. Penelitian ini menggunakan bantuan software ETAP (Electric Transient and Analysis Program) untuk keperluan pembuatan single line diagram, simulasi jaringan pemakaian sendiri unit 5 PT. Indonesia Power UP Suralaya dan sebagai pembanding untuk menentukan kesesuaian spesifikasi standar VCB yang telah dipasang. 4. Simulasi yang digunakan pada ETAP adalah load flow analysis dan short circuit analysis. Simulasi hubung singkat difokuskan pada gangguan hubung singkat 2 fasa dan 3 fasa. 5. Hasil penelitian ini berupa evaluasi VCB 2B2B berdasarkan hasil simulasi load flow analysis dan short circuit analysis saat terjadinya gangguan hubung
4
singkat di jaringan pemakaian sendiri unit 5B PT. Indonesia Power Unit Pembangkitan Suralaya.
1.4 Tujuan Penelitian Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Mampu menyimulasikan load flow dan short circuit di jaringan pemakaian sendiri Unit 5 PT. Indonesia Power Unit Pembangkitan Suralaya menggunakan software ETAP 12.6.0. 2. Mengetahui kedekatan nilai perbandingan antara hasil simulasi ETAP 12.6.0 dengan hasil perhitungan manual. 3. Mampu mengevaluasi ketahanan hubung singkat VCB di 10,5 kV Switchgear Bus B Incoming Breaker 2B2B UST 5B.
1.5 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan terdiri atas lima bab dengan penjelasan sebagai berikut: BAB I Pendahuluan Bab ini menjelaskan tentang latar belakang, perumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan penelitian dan sistematika penulisan.
5
BAB 2 Dasar Teori Bab ini menjelaskan tentang teori-teori yang mendukung terhadap tema tugas akhir penulis. Teori yang dimaksud adalah penjelasan switchgear, teori perhitungan impedans rangkaian ekuivalen, teori arus hubung singkat, penjelasan pemilihan rating circuit breaker dan fasilitas-fasilitas yang dimiliki oleh ETAP 12.6.0 yang berkaitan dengan tugas akhir penulis. BAB 3 Metodologi Penelitian Bab ini menjelaskan cara penelitian yang dilakukan dalam menyelesaikan tugas akhir. Cara tersebut meliputi bagaimana penulis mendapatkan sumber data, mengetahui alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian tugas akhir, metode simulasi yang digunakan dan cara penulis melakukan penelitian tahap demi tahap yang dijelaskan dalam bentuk diagram alir penelitan. BAB 4 Hasil dan Pembahasan Bab ini menjelaskan tentang analisis gangguan di VCB 2B2B incoming breaker switchgear 10,5 kV UST 5B berdasarkan sumber data yang telah didapat. Pembahasan gangguan VCB 2B2B dimulai dari analisis gangguan VCB 2B2B sesuai data kronologi, analisis perhitungan manual gangguan, analisis gangguan menggunakan simulasi ETAP 12.6.0 dan evaluasi ketahanan hubung singkat VCB 2B2B berdasarkan hasil perhitungan dan simulasi di jaringan pemakaian sendiri unit 5 PT. Indonesia Power Unit Pembangkitan Suralaya.
6
BAB 5 Penutup Bab ini memuat kesimpulan dan saran berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan.
