TUGAS AKHIR
EVALUASI PENGARUH KELEMBABAN UDARA TERHADAP TEGANGAN GAGAL IMPULS PADA ISOLATOR GANTUNG 150 KV Disusun guna memenuhi persyaratan akademis dan untuk mencapai gelar sarjana S-1 pada jurusan Teknik Elektro Universitas Mercu Buana
Disusun oleh ROCHMAT JAHRONI 0140212 – 092
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2008
LEMBAR PENGESAHAN
EVALUASI PENGARUH KELEMBABAN UDARA TERHADAP TEGANGAN GAGAL IMPULS PADA ISOLATOR GANTUNG 150 KV
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Kelulusan Pendidikan Strata Satu (S1) Program Studi Teknik Elektro
Disusun Oleh : ROCHMAT JAHRONI NIM : 0140212-092
Disetujui Oleh : Koordinator Tugas Akhir
Pembimbing
Ir. Yudhi Gunardi, MT
Ir. Mustari Lamma, MSc
Mengetahui Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri
Ir. Budi Yanto Husodo, MSc
ii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA TUGAS AKHIR
Saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama
:
Rochmat Jahroni
N.I.M
:
0140212-092
Fakultas
:
Teknologi Industri
Jurusan
:
Teknik Elektro
Program Studi
:
Tenaga Listrik
Dengan ini menyatakan bahwa karya tugas akhir yang saya buat dengan judul : “EVALUASI PENGARUH KELEMBABAN UDARA TERHADAP TEGANGAN GAGAL IMPULS PADA ISOLATOR GANTUNG 150 KV” 1. Adalah hasil karya saya sendiri, kecuali yang saya nyatakan sumbernya dan belum di publikasikan untuk mendapatkan gelar sarjana di Universitas lain kecuali pada bagian-bagian sumber informasi yang dicantumkan dengan cara referensi yang semestinya. 2. Dan menerima sanksi apapun
dari Universitas Mercu Buana jika
kemudian hari terdapat ketidak benaran.
Jakarta, Nopember 2007 Yang membuat pernyataan
( Rochmat Jahroni )
iii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, segala puji bagi Allah SWT, penulis panjatkan atas segala karunia dan nikmat yang telah diberikan. Penulis bersyukur bahwa, setelah berupaya keras, berdo’a dan bertawakal kepada Allah SWT, serta atas bantuan dan dukungan dari semua pihak, akhirnya penulis dapat menyelesaikan pembuatan dan penulisan tugas akhir ini. Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada orang tua dan keluarga, yang terus memberikan dukungan dan semangat, baik sprituil maupun materiil. Pada kesempatan ini, penulis juga ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Ir. Mustarri Lamma, MSc, selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak memberikan masukan dan bantuan yang besar dalam pembuatan dan penulisan tugas akhir ini. 2. Bapak Ir. Budi Yanto Husodo, MSc, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro. 3. Bapak Ir. Yudhi Gunardi, MT, selaku Koordinator Tugas Akhir dan Sekretaris Jurusan Teknik Elektro. 4. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Elektro, yang telah mengajarkan penulis segala ilmu, yang Insya Allah dapat bermanfaat untuk lingkungan sekitar. 5. Adikku Fitrianingsih, yang tidak pernah berhenti memberikan motivasi kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. 6. Tunanganku tercinta Mardiana Anggraini, yang tidak pernah lelah untuk berdoa serta memberikan motivasinya kepada penulis, I miss u.
v
7. Sigit Supriyanto,ST, M.Bashori,ST dan Indra,ST yang sangat berjasa di dalam penulisan Tugas Akhir ini. Thanks kawan. 8. Rekan – rekan Elektro; Egidius, Joko Santoso, Ipung, Saripudin, Abdul Rozak, Abdul Jalil, Budi Suwardi, Azis Supriyogi serta seluruh angkatan 03 teknik elektro yang tidak bisa disebutkan seluruh namanya, tapi tidak mengurangi penghargaan atas mereka, terima kasih atas dukungan dan bantuannya kawan, “Ayo terus berjuang”. 9. Semua pihak yang telah membantu selesainya pembuatan dan penulisan tugas akhir ini....TERIMA KASIH SEMUANYA. Akhir kata, penulis berharap semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan.
Jakarta, Nopember 2007
Penulis
vi
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL
................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................
ii
LEMBAR PERNYATAAN ....................................................................
iii
ABSTRAK
iv
............................................................................................
KATA PENGANTAR
....................................................................
v
DAFTAR ISI ............................................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR
....................................................................
x
................................................................................
xi
DAFTAR TABEL BAB I
BAB II
PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Masalah
............................................
1
1.2
Pokok masalah
........................................................
2
1.3
Tujuan Penulisan ........................................................
2
1.4
Batasan Masalah
........................................................
3
1.5
Metode Pendekatan
............................................
3
1.6
Sistematika Penulisan
............................................
3
ISOLATOR GANTUNG 150 KV 2.1
Umum
2.2
Beberapa Hal Yang Perlu Diperhatikan Dalam
2.3
....................................................................
5
Pemilihan Isolator .......................................................
6
Kontruksi Isolator Gantung 150 KV
...................
7
Material Isolasi
...........................................
8
a. Sifat Bahan Porselin
...........................................
9
2.3.1
vii
a.1 Sifat Mekanis Bahan Porselin ...............................
10
a.2 Sifat Elektris Bahan Porselin ...............................
12
b. Sifat Bahan Gelas
13
...........................................
b.1 Sifat Mekanis Bahan Gelas
...............................
13
b.2 Sifat Elektris Bahan Gelas
...............................
14
2.3.2 Desain Mekanis Fitting Isolator 2.4
..................
Kontaminasi Pada Isolator Gantung 150 KV 2.4.1 Proses Kontaminasi
14
.......
15
..............................
15
2.5
Pembatasan Umur Isolator Gantung 150 KV
......
17
2.6
Perlengkapan Isolator Gantung 150 KV
...................
19
BAB III TEGANGAN GAGAL DAN PENGARUH KELEMBABAN UDARA 3.1
Pendahuluan
........................................................
20
3.2
Definisi Tegangan Gagal ............................................
21
3.2.1
Tegangan Gagal Dalam Medan Seragam........... 21
3.2.2
Tegangan Gagal Dalam Medan Tak Seragam .. 24
3.3
Definisi Tegangan Impuls ............................................
3.4
Kegagalan Tegangan Pada Permukaan Isolator Gantung 150 KV
....................................................................
25
25
3.4.1 Flashover Pada Permukaan Isolator Pada Keadaan Normal
........................................................
26
3.4.2 Flashover Pada Permukaan Isolator Pada Keadaan Kotor Dan Basah 3.5
............................................
27
Tegangan Gagal Permukaan Isolator Dan Pengaruh Kelembaban Udara
.......................................................
viii
29
BAB IV
PENGUJIAN TEGANGAN GAGAL DAN HASIL PENGUJIAN 4.1
Pendahuluan
4.2
Pembangkit Tegangan Impuls Standar 4.2.1
....................................................... ...................
31
Rangkaian Pembangkit Tegangan Impuls .......
31
4.3
Bentuk Gelombang Impuls Standar
4.4
Pengaturan Kelembaban Udara 4.4.1
4.7
34
...............................
35
...........................................
35
4.4.2
Tekanan
......................................................
36
4.4.3
Suhu
......................................................
36
4.4.4
Kelembaban
..........................................
37
Proses Pengaturan Kelembaban Udara Dalam Ruang Tertutup
4.6
...................
Beberapa Parameter Penting Campuran Udara dengan Uap Air
4.5
31
......................................................
Isolator Gantung 150 KV Yang Diuji
38
..................
39
4.6.1
Alat Yang Digunakan Dengan Pengujian ......
39
4.6.2
Langkah Pengujian
..............................
40
..............................
41
Perhitungan Tegangan Gagal 4.7.1
Pengujian Isolator Gantung 150 KV Keramik, Warna cokelat tua dengan spesifikasi 70 KN, merk NGK
..........................................
42
5.1
Kesimpulan..................................................................
57
5.2
Saran – Saran
......................................................
58
DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................
59
BAB V
PENUTUP
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Penampang melintang isolator gantung 150 KV
Gambar 2.2
Diagram struktur bahan porselin
Gambar 2.3
Desain fitting logam isolator gantung 150 KV
......
15
Gambar 2.4
Diagram aliran udara pada isolator gantung 150 KV ......
17
Gambar 2.5
Fitting logam berpegas pada isolator gantung 150 KV ..
18
Gambar 2.6
Isolator Gantung 150 KV dengan rod gap-nya
......
19
Gambar 3.1
Faktor Koreksi Kelembaban Udara ..............................
23
Gambar 4.1
Pembangkit tegangan impuls
32
Gambar 4.2
Rangkaian pelucutan kapasitor sumber
Gambar 4.3
Gelombang impuls standar
Gambar 4.4
Hasil pengujian pada isolator gantung 150 KV
......
42
Gambar 4.5
Hasil pengujian pada isolator gantung 150 KV
......
43
Gambar 4.6
Hasil pengujian pada isolator gantung 150 KV
......
44
Gambar 4.7
Hasil pengujian pada isolator gantung 150 KV
......
45
Gambar 4.8
Hasil pengujian pada isolator gantung 150 KV
......
46
Gambar 4.9
Hasil pengujian pada isolator gantung 150 KV
......
47
Gambar 4.10 Hasil pengujian pada isolator gantung 150 KV
......
48
Gambar 4.11 Hasil pengujian pada isolator gantung 150 KV
......
49
Gambar 4.12 Hasil pengujian pada isolator gantung 150 KV
......
50
Gambar 4.13 Hasil pengujian pada isolator gantung 150 KV
......
51
Gambar 4.14 Hasil pengujian pada isolator gantung 150 KV
......
53
Gambar 4.15 Hasil pengujian isolator keramik 70 KN, NGK
......
55
x
......
7
..............................
9
.............................. ..................
33
..........................................
34
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Sifat mekanis bahan porselin dan gelas
...................
11
Tabel 2.2
Sifat elektris bahan porselin dan gelas
...................
12
Tabel 4.1
Hasil perhitungan nilai tegangan pada saat pengujian .....
43
Tabel 4.2
Hasil perhitungan nilai tegangan pada saat pengujian ...... 44
Tabel 4.3
Hasil perhitungan nilai tegangan pada saat pengujian ...... 45
Tabel 4.4
Hasil perhitungan nilai tegangan pada saat pengujian ...... 46
Tabel 4.5
Hasil perhitungan nilai tegangan pada saat pengujian ...... 47
Tabel 4.6
Hasil perhitungan nilai tegangan pada saat pengujian ...... 48
Tabel 4.7
Hasil perhitungan nilai tegangan pada saat pengujian ...... 49
Tabel 4.8
Hasil perhitungan nilai tegangan pada saat pengujian ...... 50
Tabel 4.9
Hasil perhitungan nilai tegangan pada saat pengujian ...... 51
Tabel 4.10
Hasil perhitungan nilai tegangan pada saat pengujian ...... 52
Tabel 4.11
Hasil perhitungan nilai tegangan pada saat pengujian ...... 53
Tabel 4.12
Hasil pengujian isolator gantung 150 kV SUTT keramik,warna
cokelat tua, dengan spesifikasi 70 KN, merk NGK ................................. 54
xi
