PEMELIHARAAN PMT KUBIKEL OUTGOING 20 KV DI GI SAYUNG Prayoga Setiajie, Dr. Ir. Joko Windarto, MT Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudharto, tembalang, Semarang, Indonesia Email :
[email protected] Abstrak - Energi listrik merupakan enrgi yang paling banyak dimanfaatkan oleh manusia karena mudah dikonversikan ke dalam bentuk energi lain. Perkembangan sistem ketenaga listrikan mengarah pada peningkatan efisiensi dan kualitas dalam penyaluran energi listrik, khususnya pada Gardu Induk. Salah satu cara untuk meningkatkan efisiensi dan kualitas peralatan Gardu Induk tersebut yaitu dengan melaksanakan pemeliharaan secara berkala. Kubikal adalah suatu system proteksi yang ada pada Gardu induk yang digunakan sebagai system pengontrolan dan system proteksi yang ada pada sebuah jaringan yang di cakup oleh gardu induk itu sendiri,sehingga dapat dilakukan maintenance dan pengontrolan system yang lebih mudah PMT (pemutus tenaga) adalah salah satu peralatan utama yang berada di Gardu Induk. Untuk menjaga PMT dapat beroperasi secara maksimal dan optimal maka dilakukan pemeliharan terhadap peralatan tersebut. PMT perlu dipelihara secara periodik sesuai dengan jenis dan tipe PMT yang digunakan sebab penundaan pemeliharaan akan memperbesar kemungkinan terjadinya kerusakan peralatan Kata kunci : Gardu induk,kubikal,PMT
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perkembangan sistem ketenagalistrikan dewasa ini telah mengarah pada peningkatan efisiensi dan kualitas dalam penyaluran energi listrik, khususnya pada Gardu Induk. Salah satu cara untuk meningkatkan efisiensi dan kualitas peralatan Gardu Induk tersebut yaitu dengan melaksanakan Pemeliharaan secara berkala. Pemeliharaan peralatan listrik bertujuan untuk mempertahankan kondisi dan meyakinkan bahwa peralatan dapat berfungsi sebagaimana mestinya serta mendapatkan kepastian atau jaminan bahwa sistem suatu peralatan yang dipelihara akan berfungsi secara optimal.
Salah satu peralatan utama yang berada di Gardu Induk adalah Pemutus Tenaga (PMT). Untuk menjaga PMT dapat beroperasi secara maksimal dan optimal maka dilakukan pemeliharan terhadap PMT tersebut. PMT perlu dipelihara secara periodik sesuai dengan jenis PMT yang digunakan. Penundaan pemeliharaan akan memperbesar kemungkinan terjadinya kerusakan peralatan. Dari beberapa hal tersebut mendorong penulis untuk mengetahui dan memahami lebih jauh tentang jenis-jenis PMT, sistem pengoperasian, sistem perawatanan dan pemeliharaannya. 1.2 Tujuan Tujuan dalam penulisan laporan Kerja Praktek ini adalah : 1. Mempelajari secara langsung langkah dan tahapan dalam proses pemeliharaan dan pengujian pada peralatan tegangan menengah 20 kV pada GIS Kalisari 2. Menjalani progam study di teknik elektro undip. 1.3 Pembatasan Masalah Dalam penulisan laporan ini, penulis membatasi permasalahan yang dibahas tentang proses pemeliharaan dan pengujian pada PMT outgoing oleh PLN APD Jateng & D.I.Y. Mencakup langkah pemeliharaan, proses pemeliharaan, dan setandar pengujian pada pemeliharaan PMT kubikel outgoing 20 kV II.Peralatan Penyulang 20kV 2.1 Kubikel Di dalam Gardu Induk terpasang beberapa kubikel 20 kV dengan satu atau dengan dua incoming dengan beberapa outgoing. Kubikel 20 kV merupakan panel pembagi beban menjadi beberapa penyulang untuk disalurkan ke SUTM maupun SKTM 20 kV. Kubikel 20 kV
adalah seperangkat peralatan listrik yang dipasang pada Gardu Distribusi yang berfungsi sebagai pembagi, pemutus, penghubung pengontrol dan proteksi sistem penyaluran tenaga listrik tegangan 20 kV. Kubikel pada dasarnya adalah lemari sebagai tempat terpasangnya peralatan kontrol, pengukuran, proteksi, dan announciator, yang dimaksudkan untuk mempermudah operasi dan pemeliharaan serta keamanan bagi operator. Berdasarkan fungsi/penempatannya, kubikel TM 20 kV di Gardu Induk antara lain : 1. Kubikel Incoming: berfungsi sebagai penghubung dari sisi sekunder trafo daya ke busbar 20 kV 2. Kubikel Outgoing : sebagai penghubung / penyalur dari busbar ke beban 3. Kubikel Pemakaian Sendiri (trafo PS) : sebagai penghubung dari busbar ke beban pemakaian sendiri GI 4. Kubikel Kopel (bus kopling); sebagai penghubung antara rel 1 dan rel 2 5. Kubikel PT / LA: sebagai sarana pengukuran dan proteksi pengaman terhadap surja. 6. Kubikel Bus Riser / Bus Tie (Interface): sebagai penghubung antar sel . 2.2 Kubikel CB Outgoing ( PMT)
2.3 Pemutus Tenaga PMT Pemutus tenaga (PMT) adalah suatu peralatan pemutus rangkaian listrik pada suatu sistem tenaga listrik, yang mampu untuk membuka dan menutup rangkaian listrik pada semua kondisi, termasuk arus hubung singkat, sesuai dengan ratingnya. Juga pada kondisi tegangan yang normal ataupun tidak normal. Ketika kontak PMT dipisahkan, beda potensial di antara kontak tersebut menimbulkan medan elektrik di antara kontak tersebut. Medan elektrik ini akan menimbulkan ionisasi yang mengakibatkan terjadinya perpindahan elektron bebas ke sisi beban sehingga muatan akan terus berpindah ke sisi beban dan arus tetap mengalir. Karena hal ini menimbulkan emisi thermis yang cukup besar, maka timbul busur api (arc) di antara kontak PMT tersebut. Agar tidak mengganggu kestabilan sistem, maka busur api tersebut harus segera dipadamkan. Selain itu untuk memperkecil terjadinya busur api ketika PMT memutuskan hubungan tenaga listrik dalam keadaan gangguan maupun dalam keadaan berbeban harus dapat dilakukan dengan cepat. Berdasarkan Media Pemadam Busur Apinya PMT terbagi menjadi beberapa jenis yaitu: 2.3.1 PMT dengan Pemadam Busur Api Minyak
Gambar 2.1 kubikal outgoing 20kV Berfungsi sebagai pemutus dan penghubung arus listrik dengan cepat dalam keadaan normal maupun gangguan. kubikel ini disebut juga istilah kubikel pmt (pemutus tenaga) yang dilengkapi degan relai peroteksi dan bisa di pasang sebagai alat pembatas, pengukuran dan pengaman pada pelanggan tegangan menengah.
PMT ini dapat digunakan untuk memutus arus sampai 10 kA dan pada rangkaian bertegangan sampai 500 kV Pada saat kontak dipisahkan, busur api akan terjadi didalam minyak, sehingga minyak menguap dan menimbulkan gelembung gas yang menyelubungi busur api, karena panas yang ditimbulkan busur api, minyak mengalami dekomposisi dan menghasilkan gas hydrogen yang bersifat menghambat produksi pasangan ion. Oleh karena itu, pemadaman busur api tergantung pada pemanjangan dan pendinginan busur api dan juga tergantung pada jenis gas hasil dekomposisi minyak. Kelemahannya adalah minyak mudah terbakar
dan
kekentalan
minyak
memperlambat pemisahan kontak, sehingga
tidak
cocok
untuk sistem
yang
membutuhkan pemutusan arus yang cepat serta dimensi PMT yang terlalu besar. Selain itu dalam pemeliharaannya agak sulit karena apabila sudah bekerja 3 – 4 kali Gambar 2.3 PMT Udara Hembus
maka minyak harus diganti.
3.2.3 PMT dengan Media Pemadam Busur Api SF6 Sakelar PMT ini dapat digunakan untuk memutus arus sampai 40 kA dan pada rangkaian bertegangan sampai 765 kV. Sifat gas SF6 murni adalah tidak
Gambar 2.2 PMT Minyak
berwarna, tidak berbau, tidak beracun, tidak mudah terbakar, tidak merusak metal, 2.3.2 Pmt Dengan Pemadam Busur Api
plastic
Udara Hembus
umumnya
dan
bermacam
digunakan
bahan
dalam
yang
pemutus
tenaga. PMT
untuk
Sebagai isolasi listrik, gas SF6
mengatasi kelemahan pada PMT minyak,
mempunyai kekuatan dielektrik yang tinggi
yaitu dengan membuat
(2,35 kali udara) dan kekuatan dielektrik ini
kontak
dari
ini
dirancang
media isolator
bahan yang tidak
mudah
bertambah dengan pertambahan tekanan.
terbakar dan tidak menghalangi pemisahan
Sifat lain dari gas SF6 ialah mampu
kontak, sehingga pemisahan kontak dapat
mengembalikan kekuatan dielektrik dengan
dilaksanakan dalam waktu yang sangat
cepat, tidak terjadi karbon selama terjadi
cepat.
busur api dan tidak menimbulkan bunyi pada saat pemutus tenaga menutup atau Saat
busur
api
timbul, udara
membuka.
bertekanan tinggi dihembuskan ke busur api melalui nozzle untuk mendinginkan busur
3.2.4 PMT dengan Pemadam Busur Api
api dan menyingkirkan partikel bermuatan
Hampa Udara (Vakum)
dari sela kontak. Tabir isolator yang
Pada dasarnya prinsip kerja dari
terdapat di antara kontak membuat busur
PMT ini sama dengan jenis lainnya hanya
api terpaksa
menelusuri permukaan tabir
ruang kontak dimana terjadi busur api
untuk bisamencapai kontak. PMT jenis ini
merupakan ruang hampa udara yang tinggi
dapat digunakan hingga tegangan 10kV dan
sehingga peralatan dari
arus hingga 50kA
dilengkapi
PMT
jenis ini
dengan seal penyekat
untuk mencegah kebocoran.
udara
Ruang hampa udara mempunyai
kekuatan dielektrik (dielektrik strength) yang tinggi dan sebagai media pemadam busur api yang baik. Ruang kontak utama (breaking chambers) dibuat dari bahan antara lain porcelain, kaca atau plat baja yang kedap udara
yang
elemen-elemen
kontaknya
Gambar 2.4 nameplate marlin gerin
dibuka dan ditutup dari luar. Karena ruang
FG3 : menunjukan tipe dari PMT
yang hampa sekali mempunyai daya isolasi
tersebut
yang sangat tinggi, gerakan elemen-elemen
U
kontak itu sangat kecil
24
kV
(rated
voltage)
:
Menunjukkan bahwa PMT ini hanya
boleh
dipergunakan
dengan tegangan maksimum 24 kV. 50/60 Hz (rated frequency) : Menunjukkan bahwa PMT ini baik Gambar 2.4 PMT Vakum
bila
digunakan
untuk
system tenaga listrik dengan frequensi 50/60 Hz
3.3
Uw 125 kV(impuls withshand
Bagian – Bagian PMT
voltage) : menunjukkan PMT
Pada pemutus pmt terdapat bagian
ini
bagian utama diantaranya adalah : a)
mempunyai
ketahanan
tegangan impuls sebesar 125
Nameplate PMT
kV. Nameplate
PMT
merupakan
Isc 25 kA 3 sec (rated peak
identitas PMT yang tertempel pada
current) : menunjukkan bahwa
bodi yang menunjukkan informasi
PMT ini dapat menampung
merek, jenis, arus pengenal, dan
arus hubung singkat sebesar 25
kriteria PMT.
kA dalam waktu 3 detik.
Arti nameplate PMT: Merlin Gerin
:
merupakan
merek dari PMT tersebut
In 630 A (rated current) : menunjukkan arus pengenal dari PMT sebesar 630 A
Gam
b.) Sistem Mekanik PMT
Gambar 2.8 Media Interupter Gambar 2.6 Mekanik PMT
III. PEMELIHARAAN PMT KUBIKEL 20 KV
Sistem mekanisme closing dan tripping
Pemeliharaan PMT Kubikel Outgoing 20
PMT menggunakan penggerak motor AC
KV GIS Kalisari
maupun DC dari sumber batre dengan pegas yang menyatu dengan gearbox dan interlock. c.) Tripping dan Closing Coil Coil merupakan auxliary contact pada makanik PMT yang mendapat input dari relay proteksi. Untuk tripping coil opening time antara 30 sampai 60 ms dan untuk closing coil closing time antara 40 sampai 80 ms dengan tegangan kerja coil 110 volt DC.
Gambar 3.1 Single Line GI Sayung Pada pemeliharaan PMT kubikel outgoing yang penulis bahas dalam laporan ini merupakan pemeliharaan preventif PMT outgoing 20 kV trafo I GIS Kalisari pada hari Minggu, 17 Maret 2013. Dari hasil pemeliharaan
PMT
tersebut
dilakukan
beberapa macam pengukuran, diantaranya Gambar 2.7 Tripping dan Closing Coil
adalah : a). Pengukuran Tahanan Isolasi
d.) Media inteupter Media interrupter atau pemadam
Tahanan
isolasi
adalah
ukuran
kebocoran arus yang melalui isolasi.
terhadap busur api ketika kontak PMT
Tahanan
bekerja close maupun open. Pada PMT
pengaruh temperatur dan lamanya
tegangan menengah pada umumnya saat ini
tegangan yang diterapkan. Mengetahui
menggunakan media interrupter vakum dan
besarnya tahanan isolasi dari suatu
SF6.
peralatan listrik merupakan hal yang
berubah-ubah
karena
penting untuk menentukan apakah
peralatan tersebut dapat dioperasikan
panas
dengan aman. Isolasi yg dimaksud
teknis.
adalah isolasi antara bagian yang
Pengukuran tahanan kontak pemutus
bertegangan
bertegangan
tenaga ( PMT ) ini dilakukan pada
maupun dengan bagian yang tidak
saat posisi close. Dengan menggunkan
bertegangan seperti body / ground.
alat ukur Micro Ohm Meter. Satuan
Untuk
yang
dengan
mengukur
digunakan
tahanan
Megger
(Mega
isolasi Ohm
dan
menjadikan
digunakan
tahanan Ketentuan
untuk mengukur
kontak
adalah
arus
untuk mengukur
kerugian
µΩ.
yang
digunkan
besarnya
tahanan
kontak pemutus tenaga ( PMT ) yaitu : 100 A, 200A, 300A.
Meter). Gambar
3.2
Rangkaian
Pengukuran
Tahanan Isolasi titik atas=bawah (a), atasground (b), bawah-ground (c), dan fasa-
Gambar 3.4 Rangkaian Pengukuran Tahanan Kontak
ground (d) Tabel 3.2 Pengukuran Tahanan Kontak Tabel 3.1 Hasil Pengukuran Tahanan Isolasi
b). Pengukuran Tahanan Kontak
c). Pengujian Keserempakan
Tahanan kontak merupakan pertemuan
Waktu keserempakan PMT untuk
dari beberapa konduktor menyebabkan
melakukan
suatu hambatan resistent terhadap arus
opening
yang melaluinya sehinga akan terjadi
melebihi waktu kerjanya yang sesuai
closing pada
maupun
tiap-tiap
saat
fasanya
dengan standart yang telah di tetapkan oleh PLN Pengukuran
breakeranalizer
pada
kebocoran arus pada PMT kubikel outgoing yang di izinkan adalah sebesar 300 µA. Alat ukur yang digunkan dalam pengujian ini adalah Vacuum Botle Tester.
pemutus tenaga ( PMT ) digunakan untuk mengukur kecepatan PMT saat membuka dan menutup. Sedangkan Satuan yang dipakai adalah ms (mili sekon). Jadi ketika pemutus tenaga ( PMT ) dilepas
secara
bersamaan
maka akan terlihat keserempakannya. Gambar 3.7 Rangkaian Pengukuran Kebocoran Arus
Tabel 3.4 Hasil Pengukuran Kebocoran Arus
Gambar
3.5
Rangkaian
Pengukuran
Keserempakan Tabel 3.3 Hasil Pengukuran Keserempakan
IV. PENUTUP Kesimpulan Dari pembahasan yang penulis sampaikan diatas maka dapat diambil kesimbulan sebagai berikut: a)
Sakelar Pemutus Tenaga (PMT) atau circuit breaker adalah suatu peralatan pemutus rangkaian listrik pada suatu
d). Pengujian Kebocoran Arus
sistem tenaga listrik yang berfungsi untuk
Pengujian kebocoran arus dilakukan untuk mengetahui besaran kebocoran arus yang masih dapat mengalir ketika kontak PMT dalam kondisi open dalam satuan µA. Batas standar untuk
menghubungkan
atau
memutuskan arus beban atau arus gangguan,
termasuk
arus
hubung
singkat, sesuai dengan ratingnya. Juga
pada kondisi tegangan yang normal ataupun tidak normal. b)
[3]
Tujuan pemeliharaan peralatan listrik tegangan
tinggi
menjamin
kontinuitas
tenaga
adalah
listrik
untuk
penyaluran
dan
menjamin
[4]
keandalan, meningkatkan reliability, availability
dan
memperpanjang mengurangi
efficiency,
umur resiko
peralatan, terjadinya
[5]
kegagalan atau kerusakan peralatan, meningkatkan peralatan,
tingkat
serta
keamanan
mengurangi
lama
waktu padam akibat sering gangguan. c)
Dalam pemeliharaan PMT kubikel outgoing
dilakukan
pengkuran
yaitu
tahanan
isolasi,
beberapa
BIODATA PENULIS
pengukukuran tahanan
kontak,
kesermpakan PMT, kebocoran arus. d)
[6]
Distribusi Jateng & D.I.Y APD Semarang Cakar Utama, Satria. 2009. Evaluasi Seting Relay Proteksi Outgoing Feeder 20 kv antara Pabrikan dengan Kesepakatan Koordinasi RJTD dan Distribusi Guntoro, Hanif. “Circuit Breaker – Sakelar Pemutus Tenaga / PMT Bagian II” http://dunialistrik.blogspot.com/2008/10/jenisjenis-circuit-breaker-sakelar.html (diakses tanggal 14 Maret 2013) Pramaharsi, Dayinta. 2012. Proses Pemeliharaan PMT Kubikel Outgoing 20 kV di Gardu Induk Ungaran. Semarang Sarimun, Wahyudi. 2012. Proteksi Sistem Distribusi Tenaga Listrik. Bekasi : Garamond
Jika dalam pengukuran dan pengujian terdapat nilai yang melebihi atau tidak memenuhi standar maka dilakukan pengujian ulang dan pengecekan pada PMT untuk menganalisa penyebab kesalahan dan mengetahui apakah
DAFTAR PUSTAKA [1] APD Semarang. 2009. COP Petunjuk Pengukuran dan Pengujian dalam Pemeliharaan Kubikel 20 kV. Semarang : PT PLN (Persero) Distribusi Jateng & D.I.Y APD Semarang [2] APD Semarang. 2009. Standard Operating Procedure (SOP). Semarang : PT PLN (Persero)
Penulis bernama Prayoga Setiajie lahir di Denpasar, 25 Desember 1992. Penulis telah menempuh pendidikan di TK Nurul Yaqin, SD Kalibanteng Kidul 0103 Semarang, SMP Kesatrian 02 Semarang, SMA N 6 Semarang, dan saat ini sedang menempuh pendidikan S1 nya di Teknik Elektro Universitas Diponegoro. Mengetahui, Dosen Pembimbing
Dr. Ir. Joko Windarto, MT. NIP 196405261989031002
