Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
STUDI ANALISA PENGEMBANGAN DAN PEMANFAATAN GROUND FAULT DETECTOR (GFD) PADA JARINGAN 20 KV PLN DISJAYA TANGERANG 1,2
Badaruddin1, Achmad Basofi2 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana, Jakarta, Indonesia Universitas Mercu Buana Email:
[email protected]
Abstrak - Ground Fault Detector
sehingga sampai ke konsumen dapat
(GFD) Yang merupakan detector
berjalan
gangguan hubung singkat ke tanah
listrik
yang bertujuan untuk mempercepat
mungkin
dapat menyala
melokalisir gangguan pada saluran
sebagai
upaya peningkatan mutu
kabel tegangan menengah (SKTM)
kualitas
20
Listrik Negara (PLN).
kV.
Jaringan
SKTM
yang
gardunya terpasang Ground Fault Detector
(GFD)
menguntungkan dengan
jaringan
terus harus
menerus
karena
diusahakan
sebisa
pelayanan Jaringan
terus
Perusahaan
SKTM
(Saluran
lebih
Kabel Tegangan Menengah) yang
dibandingkan
gardunya terpasang Ground Fault
SKTM
yang
Detector
(GFD)
lebih
gardunya masih kurang terpasang
menguntungkan
Ground
Fault
Detector
(GFD),
dengan jaringan SKTM (Saluran
karena
jaringan
yang
gardunya
Kabel Tegangan Menengah) yang
sudah banyak terpasang Ground
gardunya masih kurang terpasang
Fault Detector (GFD) akan lebih
Ground
cepat mengisolir gangguan.
karena
Kata
Kunci
:
Ground
Fault
Detector, Jaringan SKTM
sudah
dibandingkan
Fault Detector jaringan banyak
yang
(GFD), gardunya
terpasang Ground
Fault Detector (GFD) akan lebih cepat
mengisolir
gangguan.
Sehingga pemadaman yang terjadi
PENDAHULUAN Salah satu hal yang penting dalam pendistribusian energi listrik
dengan cepat ditangani, dan listrik dapat menyala dengan cepat.
adalah bagaimana cara menyalurkan energi
listrik
dari
pembangkitan
Vol.4 No.1 Januari 2013
1
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana
dikirim
TUJUAN PENELITIAN 1. Menganalisa jaringan SKTM
Arus
(Current Transfomer)
dan
SKTM yang diterima oleh CT itu
banyak
terpasang
sendiri dengan menjadikan sinyal
alat Ground Fault Detector
Pengusutan gangguan jaringan SKTM dengan menggunakan Ground Fault Detector (GFD). Ground Fault Detector (GFD) yang dibahas
yang
dapat
bekerja
hanya
yang
diwilayah Jakarta raya dan tangerang. Gangguan yang terjadi adalah gangguan hubung singkat.
memerintahkan
dengan
ke lampu
BATASAN MASALAH
c.
Trafo
tranformasi
karena adanya arus gangguan pada
2. Menjelaskan cara kerja dari
b.
dari hasil
20 KV yang gardunya sedikit Ground Fault Detector
a.
ISSN : 2086‐9479
kontak
indikator
relai
langsung
luar
gardu
sehingga dapat menyala berkedip. 2.Trafo Arus (Current Transformer) CT berfungsi membaca adanya arus gangguan pada kabel SKTM dengan merubah besaran arus besar menjadi arus kecil (dikonversi) untuk dikirim sebagai informasi ke kotak Relay. 3. Lampu Indikator Lampu indikator dipasang diatas pintu luar gardu yang berfungsi
LANDASAN TEORI GROUND
untuk memberikan sinyal dengan
FAULT DETECTOR
menyala berkedip yang menandakan
Fungsi Alat Ground Fault Detector
adanya
(GFD)
melewatinya.
Ground Fault Detector (GFD) adalah alat yang berfungsi untuk mendeteksi adanya arus lebih atau gangguan hubung singkat antara fasa ketanah pada
saluran
kabel
tegangan
menengah (SKTM) 20 kV.
arus
gangguan
yang
PERHITUNGAN ARUS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT Aplikasi
Perhitungan
Arus
Gangguan Hubung Singkat Dimisalkan pada suatu Gardu Induk
Bagian-Bagian Dari Alat GFD
(GI) A terpasang satu trafo tenaga
1.Kotak Relay
150/20 kV dengan daya sebesar 10
Kotak Relay berfungsi menerima
MVA dengan Impedansi = 10%,
arus masukan
netral trafo tenaga ini ditanahkan
(induksi)
Vol.4 No.1 Januari 2013
yang
2
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana
melalui Tahanan 40 Ohm. Short Circuit level pada bus 150 kV di GI A, misalnya sebesar 500 MVA. Dari trafo tenaga
ini
mengisi
tegangan
kebusbar 20 kV dan
terdapat
satu
buah
panjang
a. Nilai ohm pada 100% untuk trafo 10 MVA pada sisi 20 kV dicari terlebih dahulu, yaitu:
penyulangnya
= 40 Ω
(pada 100%) =
b. Nilai reaktansi trafo tenaga, dihitung sebagai berikut:
penyulang
hubung singkat di Jaringan 20 kV yang
ISSN : 2086‐9479
• Reaktansi urutan positif, negatif (
sekitar 10 km. Tentukan berapa
=
)
besarnya arus gangguan hubung
= 10 % * 40
singkat di jaringan 20 kV yang
= 4 Ohm
terjadi di 25%, 75%, dan 100% panjang penyulang.
Menghitung Penyulang
Impedansi
Dalam contoh perhitungan, disini Menghitung Impedansi Sumber
diambil misal dengan nilai Z = (R +
Data hubung singkat di bus 150
jX) Ohm/km sebesar:
kV Garda Induk (GI) A adalah sebesar 500 MVA, maka: = =
Z 1 = Z 2 = (0,12 + j0,23)/km Z 0 = ( 0,18 + j0,53 )/km Menghitung Arus Gangguan Hubung Singkat Gangguan hubung singkat 3 Fasa : Rumus dasar yang digunakan untuk
= 45 Ω
Untuk Mengkonversikan impedansi
menghitung besarnya arus gangguan
yang terletak di sisi 150 kV ke sisi
hubung Singkat 3 Fasa adalah:
20 kV (gambar 3.3), dilakukan dengan cara sebagai berikut:
x 45 = 0,8 Ω
(sisi 20) = Menghitung Trafo
Reaktansi
Reaktansi trafo tenaga 10 MVA
dimana: I = arus ganguan fasa 3 [A] V = tegangan fasa netral sistem 20 kV[V] Z = impedansi urutan positif (
adalah sebesar 10%. Untuk mencari
[Ω]
nilai dalam ohm dihitung dengan
Gangguan hubungan singkat 2
cara sebagai berikut:
fasa
Vol.4 No.1 Januari 2013
3
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
Rumus dasar yang digunakan untuk menghitung besarnya arus gangguan hubung Singkat 2 fasa adalah: = Gangguan hubung singkat 1 fasa
SEDIKIT GFD BANYAK GFD
ke tanah Rumus dasar yang digunakan untuk menghitung besarnya arus gangguan hubung singkat 1 fasa ke tanah juga
Perbandingan
Grafik
Data
Penyulang Sebelum Dan Sesudah Penambahan GFD
dengan rumus:
= = HASIL ANALISA DATA UNJUK
SEBELUM TAMBAH GFD SESUDAH TAMBAH
KERJA GFD
GFD
Hasil Kerja Gfd Dalam
Perbandingan Grafik
Pengusutan Gangguan
Keberhasilan Dan Kegagalan
Pada setiap penyulang yang ada di
Unjuk Kerja GFD Yang
jaringan spindle rata-rata yang sudah
Dipantau
terpasang GFD adalah dua atau tiga
gardu
distribusi.tetapi
yang
paling baik adalah dipasang disetiap gardu distribusi yang
ada.
Untuk
mencapai
target tersebut harus
dilakukan
adanya
perencanaan
pemasangan secara bertahap. Perbandingan
Grafik
Data
Penyulang Yang Sedikit Dengan Yang Banyak Terpasang GFD
Vol.4 No.1 Januari 2013
4
Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana
ISSN : 2086‐9479
KESIMPULAN DAN SARAN
menunjukan
Ground
berada diantara GFD yang bekerja
Fault
merupakan
Detector
(GFD)
bantu
untuk
alat
bahwa
gangguan
dengan GFD yang tidak bekerja. Bila terjadi adanya gangguan
mendeteksi adanya gangguan hubung
pada SKTM 20 kV, maka dalam
tanah pada kabel SKTM 20 kV. GFD akan bekerja bilamana
mempercepat pengaktifan kembali
CT yang dipasang di gardu dilewati
dari gangguan tersebut dibutuhkan
arus gangguan
segera
CT
sedangkan
untuk
yang tidak dilewati oleh arus
gangguan GFD tersebut tidak akan bekerja. Sifat dari GFD
pada
perencanaan gardu-gardu
pemasangan yang
belum
terpasang GFD.
diatas
DAFTAR PUSTAKA 1. Manual Book GFD-SMS, Syna teknika Bandung, 2005.
2. Proteksi Sistem Distribusi, PT PLN (PERSERO) UDIKLAT Jakarta.
3. Saleh,Rahman,
Panduan
4. Saleh, Rahman, Cara Kerja
Ground FaultDetector,PT PLN
Ground Fault Detector, PT PLN
(PERSERO)
(PERSERO)
Distribusi
Area
Jakarta
Tangerang,2005.
Vol.4 No.1 Januari 2013
Pelayanan Raya
dan
Area
Pelayanan
Distribusi Jakarta RAYA dan Tangerang,2005
5
