TUGAS AKHIR
PENGUJIAN METAL CLAD SWITCHGEAR 24 KV DI PT JAPAN AE POWER SYSTEMS INDONESIA Diajukan Guna Melengkapi Sebagai syarat Dalam Mencapai Gelar Sarjana Strata 1 (S1) Teknik Industri
DISUSUN OLEH : NAMA
:
BUDI SUWARDI
NIM
:
0140211 – 016
JURUSAN
:
TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA 2009
LEMBAR PERNYATAAN Yang bertanda tangan di bawah ini,
Nama
: Budi Suwardi
N.I.M
: 0140211-016
Jurusan
: Teknik Elektro
Fakultas
: Teknik Industri
Judul Skripsi : Pengujian Metal Clad Switchgear 24 kV di PT Japan AE Power Systems Indonesia Dengan ini menyatakan bahwa hasil penulisan Skripsi yang telah saya buat ini merupakan hasil karya sendiri dan benar keasliannya. Apabila ternyata di kemudian hari penulisan Skripsi ini merupakan hasil plagiat atau penjiplakan terhadap karya orang lain, maka saya bersedia mempertanggungjawabkan sekaligus bersedia menerima sanksi berdasarkan aturan tata tertib di Universitas Mercu Buana.
Demikian, pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar dan tidak dipaksakan.
Penulis,
Materai Rp.6000
( Budi Suwardi )
ii
LEMBAR PENGESAHAN
PENGUJIAN METAL CLAD SWITCHGEAR 24 KV DI PT JAPAN AE POWER SYSTEMS INDONESIA
Disusun Oleh : Nama NIM Program Studi
: Budi Suwardi : 0140211-016 : Teknik Elektro
Menyetujui, Pembimbing
Koordinator TA
( Ir. Badaruddin, MT)
(Ir. Yudhi Gunardi, MT)
Mengetahui, Ketua Program Studi Teknik Elektro
(Ir. Yudhi Gunardi, MT)
iii
ABSTRAKSI
Seperti kita ketahui bahwa listrik dari pembangkit tenaga listrik tidak dapat langsung digunakan pada rumah-rumah, gedung atau sebuah perusahaan. Nilai dari tegangan dan arus yang berasal dari pembangkit tenaga listrik besar. Listrik dari pembangkit tenaga listrik terlebih dulu didistribusikan ke substation atau kita sebut gardu induk. Dari substation listrik kemudian disalurkan kepada pengguna. Jadi substation adalah tempat dimana terdapat alat yang dapat melakukan pendistribusian listrik yang berasal dari pembangkit tenaga listrik kepada pengguna. Pendistribusian dilakukan melalui jalur transmisi yang disebut sistem jaringan tegangan tinggi. Tujuan dari penelitian ini adalah Pengujian bagian dari substasion yang dapat mendistribusikan tenaga listrik, peralatan tersebut adalah Metal Clad Switchgear 24 kV yang akan diuji dari awal pembuatan higga pengiriman agar dapat mengetahui desain dan penggunaan komponen-komponen elektrikal dan mechanical serta fungsi- fungsi karekteristiknya. Pengujian ini juga dimaksudkan agar setelah terpasang pada substation dapat digunakan dengan baik dan benar oleh pelanggan dalam pengoperasian, perawatan dan menjaga kestabilan pengoperasian Metal Clad Switchgear 24 kV, guna mencegah terjadinya kesalahan yang berakibat fatal bagi operator dan peralatan yang digunakan dalam sistem pengoperasiannya. Untuk menjamin Metal Clad Switchgear 24 kV dapat dihandalkan, maka sangatlah penting dilakukan pengujian/penelitian terhadap produk tersebut, agar terhidar dari gangguan-gangguan yang nantinya terjadi pada Metal Clad Switchgear 24 kV itu sendiri. Ada beberapa bagian yang menjadi perhatian dalam pengujian antara lain: konduktor, vacuum circuit breaker, trafo arus, trafo tegangan dan sakelar pentanahan. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa kesesuaian antara perhitungan dan hasil perhitungan itu sendiri semuanya harus sesuai dengan ketentuan yang berlaku dalam hal ini memakai standar pabrik PT Japan AE Power Systems Indonesia, standar internasioanal, IEC (International electrotechnical Commission) dan BS (British Standard Institution).
iv
KATA PENGANTAR Bismillahi rahmanir rahim, Alhamdulillah segala puji bagi Allah S.W.T. yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahnya, setelah melewati proses yang sangat panjang dan segala rintangan yang cukup besar, skripsi dengan judul PENGUJIAN METAL CLAD SWITCHDEAR 24 KV DI PT JAPAN AE POWER SYSTEMS INDONESIA, akhirnya dapat terselesaikan. Dengan keterbatasannya, penulis menyadari sepenuhnya dalam penulisan skripsi ini, bahwa sebesar apapun telah berusaha untuk menyajikan dengan sebaik-baiknya, akan tetap tidak terhindar dari kesalahan dan masih banyak kekurangan baik mengenai isi maupun cara penyajiannya. Banyak kendala dan kesulitan yang penulis hadapi dalam penyusunan skripsi ini, namun berkat dukungan dari berbagai pihak, segalanya dapat teratasi dengan baik. Untuk itu dengan segenap hati, penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan, terutama penulis tujukan kepada: 1. Bapak Ir. Badaruddin, MT, selaku dosen pembimbing penulis yang begitu besar memberikan
semangat,
masukan-masukan,
perhatian
dan
kesabarannya
dalam
mengarahkan dan membimbing penulis. 2. Bapak Ir. Yudhi Gunardi, MT, selaku Ketua Jurusan dan Koordinator Tugas Akhir Teknik Elektro. 3. Seluruh karyawan PT. Japan AE Power Systems Indonesia, terutama pihak-pihak yang membantu hingga terselesaikannya skripsi ini serta rekan-rekan sejawat …… terima kasih atas bantuan dan kesediaannya dalam memberikan data dan informasi untuk membantu penelitian penulis. Terima kasih atas semuanya. 4. Kedua orang tuaku, terima kasih atas pengertiannya, doanya, dukungannya yang tak terhingga, penulis takkan pernah melupakan segala pengorbanan, kasih sayang yang tulus
v
dan air mata………. Semua itu takkan pernah terbalaskan. Semoga penulis selalu bisa membahagiakan ayah dan ibu……… 5. Bapak (alm) Ahmad Zubaedi beserta ibu dan (alm) Eko Widyatmoko, terima kasih atas dukungan dan kebaikan yang diberikan….. Terima kasih atas semua. 6. Sahabat-sahabatku: Tarto, Abot, pak Azhari dan yang lain, terima kasih sudah menjadi teman yang paling mengerti. 7. Bapak Sonjaya, terimakasih atas bimbingannya pak…. Semoga semuanya di balas oleh Allah SWT... Salam buat keluarga dan orang-orang Cilegon… 8. Teman-teman di angkatan 1 PKSM Elektro Mercu Buana. 9. Yang teristimewa khusus penulis tujukan untuk Istri tercinta, yang selalu mendoakan, menemani dalam segala hal dan mencurahkan banyak waktu, fikiran, perhatian dan kasih sayang yang tak terhingga, yang juga memberikan dukungan baik moril maupun materiil….. terima kasih ya….. terima kasih telah mencintaiku. 10. Yang tersayang buah hati penulis Danish Abrisam P. Ramadahandi,… Semoga menjadi anak yang berbakti pada ayah bunda… Dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu-persatu, terima kasih atas bantuannya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Akhir kata, harapan penulis semoga hasil karya ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Jakarta, September 2009
Penulis,
vi
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ..............................................................................................
i
LEMBAR PERNYATAAN ...................................................................................
ii
LEMBAR PENGESAHAN ...................................................................................
iii
ABSTRAKSI ...........................................................................................................
iv
KATA PENGANTAR ...........................................................................................
v
DAFTAR ISI ..........................................................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR ..............................................................................................
xi
DAFTAR TABEL ..................................................................................................
xii
BAB 1
1
PENDAHULUAN ................................................................................... 1.1
Latar Belakang Masalah ……………………………………………..1
1.2
Pokok Permasalahan ………………………………………………. 3
1.3
Tujuan Penelitian ………………………………………………….. 3
1.4
Ruang Lingkup Masalah …..……………………………………… 4
1.5
Metodelogi Penulisan …………………………………………….
5
1.6
Sistematika Penulisan ……………………………………………..
6
BAB 2 DASAR TEORI ………………..............................................................
7
2.1
Sekilas Tentang Switchgear ............................................................
7
2.2
Beberapa Jenis Switchgear .............................................................
8
2.3
Penjelasn Umum Jenis dan Fungsi Komponen ..............................
9
2.4
Sakelar Tegangan Tinggi (Disconnecting Switch) …………….…
12
2.4.1
13
Sakear Pemisah ………………………………………......
vii
2.4.2
Sakelar Beban ……………………………………….....
14
2.4.3
Sakelar Daya …………………………………………..
15
2.5
Sakelar Pentanahan (Earthing Switch) …………………….......
16
2.6
Bushing …………………...........................................................
17
2.7
Vacuum Circuit Breaker (VCB) ..................................................
19
2.7.1
Sifat-sifat Mekanis …………...........................................
19
2.7.2
Media Vacuum .................................................................
20
2.7.3
Konstruksi Vacuum Circuit Breaker ................................
21
2.7.4
Ruang Vacuum ………………………………………….
22
2.7.5
Mekanisme Operasi ……………………………………..
23
2.7.6
Kontak-kontak …………………………………………..
24
2.7.7
Prinsip Kerja Vacuum Circuit Breaker …………………
25
BAB 3 KARAKTERISTIK KOMPONEN-KOMPONEN METAL CLAD SWITCHGEAR 24 KV ................................................. 27 3.1 Konduktor (busbar) ........................................................................... 27 3.1.1 Arus Nominal ....................................................................... 27 3.1.2 Pencegahan Kelembapan Pada Metal Clad Switchgear ...... 28 3.1.3 Material dan Bentuk Konduktor ………............................. 30 3.1.4
Isolasi/Penyekatan ………………………………………. 33
3.1.5
Kondisi Lingkungan Pemasangan Metal Clad Switchgear.. 34
viii
3.2 Jenis Vacuum Circuit Breaker PT Japan AE Power Systems Indonesia .......................................................................................
35
3.2.1 Pengoperasian Tombol Manual …........................................ 36 3.2.2 Pengoperasian Elektro Magnetis …………………….........
37
3.3 Trafo Arus ………………………………………………................. 38 3.3.1 Fungsi Trafo Arus …………................................................
40
3.3.2 Konstruksi Trafo Arus ……………...................................... 40 3.3.3 Prinsip Kerja Trafo Arus …………………............................. 40 3.3.4 Standar Arus Primer dan Arus Sekunder .............................
41
3.3.5 Kesalahan Arus (current error) …………………….………. 41 3.3.6 Kelas Ketelitian Trafo Arus …............................................... 42 3.3.7 Hubungan Terbuka Sisi Sekunder ………………................. 43 3.4 Trafo Tegangan …………………………………………................. 44 3.4.1
Konstruksi Trafo Tegangan ….............................................. 45
3.4.2 Spesifikasi Trafo Tegangan ................................................ 45 3.4.3
Kesalahan Tegangan …………………………………….
46
3.4.4
Kelas Ketelitian Trafo Tegangan ………………………..
47
BAB 4 ANALISA PEGUJIAN METAL CLAD SWITCHGEAR …………….
48
4.1 Visual dan Konstruksi ....................................................................... 50 4.1.1
Lapisan Pelindung (pengecatan) …………………………. 50
4.1.2
Tingkat Kelembapan (pemanasan) ………………………. 51
4.1.3 Koordinasi Penyekatan ………………………………….
ix
53
4.2 Pengujian Vacuum Circuit Breaker ............................................... 53 4.2.1 Pengukuran Tahanan Coil Close dan Trip ………………… 53 4.2.2
Timing Test ………………………………………………. 54
4.3
Pengujian Sambungan Kabel …………………………………… 56
4.4
Pengujian Interlok ……………………………………………… 57
4.5
Pengujian Tahanan Konduktor …………………………………. 58
4.6
Pengujian Polaritas Trafo Arus dan Trafo Tegangan ………….. 61
4.7
Pengujian Rasio Trafo Arus ……….…………………………...
62
4.8
Pengujian Rasio Trafo Tegangan ………………………………
64
4.9
Pengujian Megger dan Tegangan Tinggi Kabel dan Konduktor .. 65 4.9.1
Pengujian Megger Kabel ……………………………….
65
4.9.2 Pengujian Megger Konduktor ………………………….
66
4.9.3
Pengujian Tegangan Tinggi Kabel Kontrol ……………. 67
4.9.4
Pengujian Tegangan Tinggi Konduktor ………………..
67
4.10 Pemerikasan Akhir ……………………………………………..
68
4.10.1 Pengechekan Visual ……………………………………
68
4.10.2 Pengechekan Konstruksi ……………………………….
68
4.10.3 Pengechekan Transportasi ……………………………… 69 BAB 5
PENUTUP ……………………………………………………………. 70 5.1 KESIMPULAN …………………………………………......….
70
5.2
71
SARAN ………………………………………………………...
Daftar Pustaka Lampiran
x
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Layout Metal Clad Switchgear ..........................................................11 Gambar 2.2 Skema Vacuum Circuit Breaker ………………………………….. 21 Gambar 2.3 Konstruksi Vacuum Circuit Breaker …………………................. 23 Gambar 3.1 Bentuk dan Ukuran Konduktor Metal Clad Switchgear 24 kV....... 32 Gambar 3.2a Bentuk Tampak Depan Vacuum Circuit Breaker ……………....... 35 Gambar 3.2b Bentuk Tampak Depan Vacuum Circuit Breaker …………….......36 Gambar 4.1 Grafik PengujianTiming Test Close dan Trip ................................. 55 Gambar 4.2 Layout Metal Clad Switchgear 24 kV ….……............................... 57 Gambar 4.3 Pengukuran Hambatan Metal Clad Switchgear …............................61 Gambar 4.4 Pengujian Polaritas Trafo Arus …………………........................... 62 Gambar 4.5 Pengujian Polaritas Trafo Tegangan ……....................................... 62
xi
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Standar IEC Metal Clad Switchgear PT Japan AE Power Systems Indonesia …......................................................................................
9
Tabel 2.2 Kekuatan Bahan Mentah Kaca dan Keramik ……………………..
20
Tabel 3.1 Grafik Perhitungan Daya Pemanas Ruangan Panel ……………….
29
Tabel 3.2 Data Pemanas Berdasarkan Daya dan Tegangan …………………..
30
Tabel 3.3 Jarak Antar Phasa Menurut JAEPS Standar ……………………….
33
Tabel 3.4 Batasan Kesalahan Arus Untuk Pengukuran Trafo Arus (dari 0.1 sampai 1) ……………………..………………………… Tabel 3.5
Batasan Kesalahan Trafo Arus Bersifat Melindungi Berdasarkan Standar Standar IEC 60044-1 ……..……………………………………….
Tabel 3.6
42
43
Batasan Kesalahan Trafo Arus Bersifat Melindungi Berdasarkan Standar BS 3938 ….……………………………………………….
43
Tabel 3.7 Batasan Kesalahan Tegangan Untuk Pengukuran Trafo Tegangan (dari 0.1 sampai 3.0) ……..……………………………………….
47
Tabel 3.8 Batasan Kesalahan Trafo Tegangan Bersifat Melindungi ………..
47
Tabel 4.1 Hasil Perhitungan dan Pengukuran Tahanan Coil Close dan Trip ..
54
Tabel 4.2 Hasil Timing Test Vacuum Circuit Breaker ……………………….
56
Tabel 4.3 Hasil Perhitungan dan Pengukuran Metal Clad Switchgear ………
60
xii
Tabel 4.4 Hasil Perhitungan dan Presentasi Kesalahan Trafo Arus dengan Perbandingan Presentasi Kesalahan Standar BS 3938 dan IEC 60044-1-2003 ………………………………………………..
63
Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Rasio dan Presentasi Kesalahan Trafo Tegangan Dengan Perbandingan presentasi Kesalahan Standar IEC 60044-2-2003 …………………………………………………. 65
xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah
Seperti kita ketahui bahwa listrik dari pembangkit tenaga listrik tidak dapat langsung digunakan pada rumah-rumah, gedung atau sebuah perusahaan. Nilai dari tegangan dan arus yang berasal dari pembangkit tenaga listrik besar. Listrik dari pembangkit tenaga listrik terlebih dulu didistribusikan ke substation atau kita sebut gardu induk. Dari substation listrik kemudian disalurkan kepada pengguna. Jadi substation adalah tempat dimana terdapat alat yang dapat melakukan pendistribusian listrik yang berasal dari pembangkit tenaga listrik kepada pengguna. Pendistribusian dilakukan melalui jalur transmisi yang disebut sistem jaringan tegangan tinggi. Berdasarkan lokasinya substation dapat dibedakan menjadi dua, yaitu substation instalasi pemasangan dalam dan substation instalasi pemasangan luar. Suatu substation dapat berada di wilayah kota atau dapat pula di wilayah terpencil. Jika pada wilayah perkotaan listrik dari substation dibagi-bagi ke wilayahwilayah tertentu ke area yang lebih kecil. Substation yang digunakan pada suatu negara berbeda-beda, pada pembahasan ini ditunjukkan penggunaan Switchgear jenis Metal Clad Switchgear (MCS) beserta karakteristik dalam penggunaannya. Apabila saluran transmisi menyalurkan tenaga listrik bertegangan tinggi ke pusat-pusat beban dalam jumlah besar, maka saluran
1
2
distribusi berfungsi membagikan tenaga listrik kepada pihak pemakai melalui saluran tegangan rendah. Generator sinkron di pusat pembangkit biasanya menghasilkan tenaga listrik dengan tegangan antara 6-20 kV yang kemudian, dengan bantuan transformator tegangan tersebut diturunkan menjadi 150-500V. Pada saluran tegangan tinggi (STT) menyalurkan tenaga listrik menuju pusat penerima; di sini tegangan diturunkan menjadi tegangan subtransmisi 70 kV. Pada gardu induk (GI), tenaga listrik yang diterima kemudian dilepaskan menuju trafo distribusi (TD) dalam bentuk tegangan menengah 20 kV. Melalui trafo distribusi yang tersebar di berbagai pusat beban, tegangan distribusi primer ini diturunkan menjadi tegangan rendah 220/380/480 V yang akhirnya diterima oleh pihak pemakai. Terjadinya gangguan yang terjadi pada sistem tegangan menengah 24 kV pada saluran distribusi sangatlah banyak, diantaranya loncatan bunga api listrik (flash over) antar phase dan ground, penyimpangan relai akibat tidak berfungsi secara maksimal dari trafo arus dan trafo tegangan, dan tidak bekerjanya vacuum circuit breaker (VCB) secara optimal. Beberapa gangguan tersebut merupakan sebagian dari sistem yang ada pada Metal Clad Switchgear yang apabila nantinya sudah beroperasi dan melayani energi kelistrikan ke konsumen. Untuk menghindari beberapa gangguan yang nantinya terjadi pada Metal Clad Switchgear 24 kV pada saat sudah terpasang dan beroperasi, maka sangatlah perlu dilakukan pengujian terhadap Metal Clad Switchgear 24 kV.
3
1.2. Pokok Permasalahan Dalam memproduksi Metal Clad Switchgear, PT Japan AE Power System Indonesia menginginkan produksinya semakin baik dan handal agar tidak sampai terjadi masalah yang timbul pada pendistribusiannya dan keluhan pelanggan setelah Metal Clad Switchgear tersebut sudah terpasang. Pendistribusian energi listrik sangatlah penting, oleh sebab itulah pelanggan sangatlah ingin membeli suatu produk yang handal dan kompak dalam pendistribusian, semua ini agar pemakai puas dalam menikmati energi listrik tanpa ada gangguan sama sekali, khususnya dari Metal Clad Switchgear itu sendiri.
1.3. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menguji Metal Clad Switchgear 24 kV dari awal higga akhir agar dapat mengetahui desain dan penggunaan komponenkomponen elektrikal dan mechanical serta fungsi- fungsi karekteristiknya. Pengujian ini juga dimaksudkan agar setelah terpasang pada substation dapat digunakan dengan baik dan benar oleh pelanggan dalam pengoperasian, perawatan dan menjaga kestabilan pengoperasian Metal Clad Switchgear 24 kV, guna mencegah terjadinya kesalahan yang berakibat fatal bagi operator dan peralatan yang digunakan dalam sistem pengoperasiannya.
4
1.4. Ruang lingkup masalah Untuk menjamin Metal Clad Switchgear 24 kV dapat dihandalkan, maka sangatlah penting dilakukan pengujian/penelitian terhadap produk tersebut, agar terhidar dari gangguan-gangguan yang nantinya terjadi pada Metal Clad Switchgear 24 kV itu sendiri. Untuk pengujian ini penyusun akan melakukan pengujian di lokasi pabrik PT Japan AE Power System Indonesia tempat dimana penyusun bekerja. Ada beberapa bagian yang perlu diperhatikan dalam pengujian Metal Clad Switcgear 24 kV ini, diantaranya : 1. Konduktor 2. Vacuum Circuit Breaker (VCB) 3. Trafo Arus 4. Trafo Tegangan 5. Sakelar Pentanahan (Earthing Switch) Pembahasan skripsi ini hanya meakukan pengujian terhadap bagian-bagian dari Metal Clad Switchgear 24 kV dengan menggunakan peralatan yang ada di PT Japan AE Power Systems Indonesia. Semua peralatan yang ada harus sudah mempunyai sertifikat standar kalibrasi. Dalam memproduksi Metal Clad Switchgear ini juga harus sesuai dengan standar internasional dalam hal ini mengacu pada standar internasional yaitu IEC (International electrotechnical Commission), BS (British Standard Insitution), dan standard pabrik dari PT Japan AE Power Systems Indonesia.
5
1.5.
Metodelogi Penulisan Dalam penyelesaian skripsi ini, penyusun menempuh langkah-langkah sebagai
berikut: a. Studi pustaka Studi pustaka dilakukan dengan mempelajari teori-teori yang terdapat dalam literature khususnya pembahasan tentang Metal Clad Switchgear tegangan menengah dan literature yang mempunyai korelasi dengan topik yang akan dibahas. b. Pemilihan komponen Pemilihan komponen pendukung pengujian yang akan dilakukan setelah studi pustaka guna mengaktualkan teori yang didapat dengan melakukan pengujian terhadap Metal Clad Switchgear. c. Pengujian / penelitian Langkah ini dilakukan untuk mengamati hasil atau data yang bisa di ambil dan diolah serta menganalisa apakah sudah sesuai dengan teori yang ada serta sesuai dengan standar yang ditetapkan setelah melakukan pengujian / penelitian. d. Penarikan kesimpulan Dilakukan untuk menyimpulkan data yang diperoleh dari hasil pengujian dan diharapkan dapat bermanfaat untuk bidang tenaga listrik.
6
1.6.
Sistematika Penulisan Dalam penyusunan Tugas Akhir ini dibagi atas 5 bab, sebagai berikut : BAB I
:
Pendahuluan Membahas tentang latar belakang masalah, pokok permasalahan, tujuan penulisan, ruang lingkup masalah, metodelogi penulisan dan sistematika penulisan.
BAB II :
Dasar Teori Membahas tentang prinsip kerja dari Metal Clad Switchgear dan bagian-bagiannya.
BAB III :
Karakteristik komponen-komponen Metal Clad Switchgear 24 kV Membahas komponen-komponen dari metal Clad Switchgear 24 kV baik yang bekerja secara elektikal maupun mechanical seperti : konduktor, vacuum circuit breaker (VCB), trafo arus, trafo tegangan, dan sakelar pentanahan.
BAB IV :
Pengujian Pada Metal Clad Switchgear 24 kV Membahas tentang pengujian bagian-bagian dari Metal Clad Switchgear 24 kV di PT Japan AE Power Systems Indonesia.
BAB V :
Penutup Berisi tentang kesimpulan dan saran
BAB II DASAR TEORI 2.1 Sekilas Tentang Switchgear Pada sistem distribusi konvensional outdoor/isolasi udara (dengan tegangan di atas 36 kV) sebuah substation mepunyai berbagai peralatan seperti Circuit Breaker, trafo arus, isolator (pemisah), trafo tegangan, dan lain lain yang terpasang dengan isolasi udara bebas. Semua peralatan tersebut memerlukan jarak aman yang cukup besar antara phasa dan antara phasa dengan ground agar tidak terjadi hubung singkat yang dapat membahayakan suatu sistem distribusi. Untuk tegangan rendah di bawah 1000V dan tegangan menengah di bawah 36 kV memerlukan jarak aman antar phasa dan phase ke ground yang relatif kecil. Karena itu semua komponen seperti konduktor, Circuit Breker, sekering, trafo arus, isolator, trafo tegangan, alat ukur, peralatan kelistrikan, rele dan lain-lain dapat di buat dalam satu unit yang disebut Metal Clad Switchgear. Circuit Breaker dalam suatu switchgear dengan tegangan di bawah 1000V merupakan suatu system yang berada di dalam ruangan dan digunakan sebagai beban terakhir. Tidak seperi Circuit Breaker tegangan tinggi , circuit breaker teganagan rendah dapat beroperasi berulang kali dengan faktor daya yang arusnya relatif rendah. Oleh sebab itulah didesain dengan spesifikasi dari switchgear dan Circuit Breaker dengan voltase yang kecil dibuat berbeda dengan switchgear tegangan tinggi.
7
8
2.2 Beberapa Jenis dari Switchgear Switchgear dalam ruangan biasanya dapat digunakan untuk tegangan rendah, menengah dan tinggi. Ini semua tergantung dari kebutuhan, suatu unit switchgear dapat kita temukan pengaplikasikannya di beberapa tempat diantaranya : kawasan industri, pabrik-pabrik, power station, substation, dan gardu induk. Ada beberapa jenis switchgear yang biasa digunakan di dalam suatu power plan dan distribusi sub station antara lain : 1. Jenis panel listrik (stationery cubicle type), dimana semua komponen sudah terpasang lengkap dengan posisi yang sudah ditentukan di dalam. 2. Switchgear dengan draw out type, dimana circuit breaker yang sudah terpasang dapat dikeluarkan dengan cara menarik keluar apabila terjadi perawatan. 3. Switchgear dengan isolasi gas SF6, dimana switchgear ini mempunyai tangki yang terisi gas SF6 sebagai isolasi tegangan listrik. 4. Explotion-proof switchgear yang didesain khusus untuk ditempatkan khusus di tempat yang mempunyai resiko yang cukup tinggi. 5. Metal Clad Switchgear adalah suatu peralatan kelistrikan yang mempunyai beberapa komponen yang di desain terpisah tetapi masih dalam satu panel listrik yang kemudian terhubung dengan ground. Komponen tersebut meliputi peralatan kelistrikan seperti konduktor, trafo arus, trafo tegangan, dan lain lain pemisah antar peralatan tersebut adalah berbentuk frame yang kemudian di groundkan.
9
2.3 Penjelasan Umum Jenis dan Fungsi Komponen Pada dasarnya komponen yang digunakan sebagian besar adalah komponen lisrtik yang sangat standard dalam dunia teknologi industri Switchgear, namun yang perlu diperhatikan adalah fungsi komponen tersebut baik dalam penggunaannya dan karekteristiknya, ini dikarenakan dengan banyaknya jenis dan kapasitas tegangan yang digunakan untuk berbagai jenis Switchgear yang tersebar di dunia teknologi industri Switchgear. Pada pembahasan ini penulis akan lebih memfokuskan komponen yang digunakan dalam perakitan Metal Clad Switchgear 24 kV, baik jenis, karekteristik komponen , dan kapasitas tegangan yang digunakan. Untuk itulah dalam proses pengujiannya beberapa komponen yang ada harus sesuai dengan standard IEC, BS dan standard dari pabrik. Adapun komponen yang termasuk dalam standar IEC dan BS dapat dilihat pada table 2.1. Tabel 2.1 Standard IEC Metal Clad Switchgear PT Japan AE Power System Indonesia Nama Komponen
Standard IEC
Metal Clad Switchgear
IEC 62271-200
Vacuum Circuit Breaker (VCB)
IEC 60056
Trafo Arus
IEC 60044-1 / BS 3938
Trafo Tegangan
IEC 60044-2
Sakelar Pentanahan
IEC 60129
10
Dengan adanya standar-standar tersebut maka akan tejadi penyeragaman dalam perakitan Switchgear. Komponen-kompnen tersebut sangat berpengaruh besar terhadap kualitas dan fungsi dari Metal Clad Switchgear, adapun komponenkomponen dasar yang dipergunakan dalam perakitan Switchgear, khususnya untuk kapasitas tegangan 24 kV tersebut akan dijelaskan secara umum baik secara fungsi maupun karakteristiknya. Metal Clad Switchgear merupakan suatu hasil perakitan dari peralatan yang mencakup komponen elektrikal. Perlu diketahui bahwa dalam perakitan Metal Clad Switchgear menggunakan media rivet dan baut dalam proses pemasangannya ini dikarenakan dinding-dinding terbuat dari lapisan-lapisan besi yang sangat kuat, untuk ketebalan lapisan dinding-dindingnya berkisar antara 1.2 mm sampai dengan 3,2 mm. Adapun ini bertujan untuk membuat tempat komponen-komponen elektrikal tersebut diletakan. Metal Clad Switchgear 24 kV terdiri dari berbagai macam komponenkomponen elektrikal yang digunakan dalam perakitan sangat diperhitungkan baik dari segi keamanan dan batas toleransi pada komponen tersebut. Pada dasarnya perakitan Metal Clad Switchgear 24 kV diaplikasikan agar penggunaannya dapat memberikan pelayanan supplai tenaga sesuai yang diharapkan tanpa adanya resiko yang dapat menyebabkan kecelakaan baik pada pengguna dan komponen yang akan dioperasikan. Walaupun telah dirakit sesuai dengan standard yang telah ditentukan baik dari segi keamanan, bukan berarti dalam penggunaannya seorang operator dapat mengoperasikan tanpa memperhatikan tingkat keamanan yang dapat merugikan bagi dirinya sendiri dari sengatan listrik yang dihasilkan oleh
11
komponen tersebut. Tidak hanya melingkupi pembuatan logam pada dinding-dinding Metal Clad Switchgear, apabila sistim pentanahannya sangat bagus maka ini tidak hanya memberikan rasa keamanan yang sangat besar tetapi juga dapat melindungi tiap-tiap kompnen yang terdapat dalam Metal Clad Switchgear tersebut. Pada gambar 2.1 berikut ini adalah lay out dari Metal Clad Switchgear 24 kV yang di buat di PT Japan AE Power Systems Indonesia.
5 1
6 3
2
4
Gambar 2.1 Layout Metal Clad Switchgear 24 kV Keterangan : 1. Konduktor 2. Trafo Arus
12
3. Trafo Tegangan 4. Sakelar Pentanahan 5. Bagian Tegangan Rendah 6. Vacuum Circuit Breaker
2.4 Sakelar Tegangan Tinggi (Disconnecting Switch) Syarat-syarat untuk aparatur tegangan tinggi lebih berat dari pada yang berlaku untuk sakelar-sakelar tegangan rendah. Sakelar-sakelar tegangan tinggi harus dapat memutuskan daya-daya lebih besar, tetapi tidak hanya dalam keadaan normal, tetapi juga kalau terjadi hubungan singkat. Tergantung pada syarat-syarat yang harus dipenuhi, dapat dibedakan jenis-jenis berikut ini : 1.
Sakelar-sakelar pemisah: Sakelar-sakelar jenis ini hanya dapat digunakan dalam keadan tanpa beban, atau hanya untuk memutuskan arus yang sangat kecil saja.
2.
Sakelar-sakelar beban: Sakelar-sakelar jenis ini dapat memutuskan arusarus nominal, tetapi tidak dapat memutuskan arus hubung singkat yang berarti.
3.
Sakelar-sakelar daya: Sakelar-sakelar jenis ini dapat memutuskan arus-arus hubung singkat yang mungkin timbul.
13
2.4.1 Sakelar Pemisah Sakelar pemisah digunakan untuk membebaskan bagian-bagian suatu instalasi dari tegangan , atau untuk menukar hubungan. Ini harus dilakukan dalam keadaan tanpa arus. Sakelar-sakelar ini memiliki kontak-kontak berpegas. Pisau pisau sakelar dijepit antara kontak-kontak itu. Konstruksi kontak-kontak itu harus sedemikian hingga tidak mungkin membuka karena pengaruh-pengaruh gaya-gaya yang timbul kalau terjadi hubung singkat, sakelar pemisahnya dikunci. Kunci in biasanya dibuat sedemikian hingga sakelar pemisahnya baru dapat dibuka kalau sakelar dayanya sudah terbuka. Untuk melayani pisau-pisau sakelar, digunakan tongkat sakelar. Pelat dasar sakelar pemisah dibuat dari besi cor dan harus ditanahkan. Arus-arus bocor lewat permukaan isolator harus dapat disalurkan ke tanah. Sakelar-sakelar pemisah umumnya tidak memiliki pemutusan sesaat. Sakelar-sakelar ini digunakan untuk : 1. Menghubungkan dan memutuskan trafo tegangan. 2. Menghubungkan dan memutuskan trafo daya kecil dalam keadan tanpa beban. 3. Menghubungkan dan memutuskan kabel yang tidak terlalu panjang dalam keadan tanpa beban. 4. Membebaskan bagian-bagian suatu instalasi dari tegangan untuk keperluan perbaikan dan pemeliharaan. 5. Menukar hubungan sistem rel dan sebagainya dalam keadaan tanpa arus.
14
Untuk tegangan di atas 60 kV, semua bagian sakelar yang bertegangan harus dibuat bulat. Bagian-bagian yang tidak bulat ditutup dengan kap logam berbentuk bulat. Tindakan ini perlu untuk mengurangi rugi korona. Efek korona ini timbul karena terjadi ionisasi dari udara sekitar bagian-bagian instalasi yang bertegangan tinggi. Makin runcing bentuk bagian itu, makin besar efek koronanya.
2.4.2 Sakelar Beban Sakelar beban digunakan untuk menghubungkan transformator-transformator distribusi dalam setasiun transformator. Arus yang dapat diputuskan sakelar-sakelar ini adalah arus nominalnya. Walaupun demikian, sakelar-sakelar beban harus tahan arus hubung singkat yang mungkin timbul dalam jaringan. Jenis sakelar beban yang banyak digunakan ialah sakelar magnefik. Sakelar ini terdiri dari dua bagian, yaitu bagian yang tetap dan yang lepas. Dalam bagian yang tetap terdapat dua kontak dan sebuah magnet permananen. Masing-masing kontak berada di dalam suatu kamar pemadam. Sakelarnya dihubungkan dan diputuskan dengan memasukan atau melepas sebuah jembatan hubung. Jembatan ini terdiri dari suatu penghantar dengan tutup. Di tengah-tengahnya terdapat suatu pelat tempel. Pelat ini menempel pada magnet permanent dari bagian sakelar yang tetap, dan menahan sakelarnya dalam keadaan dihubungkan. Untuk memutuskan hubungan sakelar, tutup jembatan hubungannya harus ditarik. Tarikan ini meregangkan pegas-pegas didalam tutup jembatan hubung. Kalau gaya tarik pegas-pegas ini melebihi gaya tarik antara magnet permanen dan pelat
15
tempel, hubungan sakelarnya akan di putus, dan tutup dengan jembatan hubungannya dapat dilepas. Arusnya diputus di dua tempat dengan pemutusan sesaat, jadi kecepatan pemutusannya tidak tergantung pada orang yang melayani sakelar. Sakelar ini sebuah sakelar kutub satu, karena itu setiap fasa memiliki sakelarsakelarnya masing-masing.
2.4.3 Sakelar Daya Sakelar daya dapat memutuskan arus yang sangat besar (sampai 100 kA, bahkan lebih). Sakelar-sakelar ini mampu memutuskan arus hubung singkat. Arus hubung singkat atau daya hubung singkat maksimum yang diperbolehkan, tercantum pada pelat keterangan masing-masing sakelar. Kalau terjadi hubung singkat, atau arusnya melebihi batas, sakelar akan putus secara otomatis oleh sebuah rele. Karena besarnya arus yang diputuskan, diperlukan tindakan-tindakan untuk memadamkan busur api yang akan timbul antara kontak-kontak sakelar. Konstruksi sebuah sakelar daya ikut ditentukan oleh tegangan dan daya yang harus dapat diputuskan. Masing-masing pabrik memiliki konstruksinya sendirisendiri. Sakelar-sakelar elektroda konsentrik (Conel), yaitu elektroda-elektroda atau hantaran konsentris. Sakelar daya ini dari jenis sakelar miskin minyak untuk tegangan menengah (10-12 kV). Sakelar Conel terdiri dari dua bagian, yaitu bagia yang tetap dan bagian yang dapat digerakan. Bagian yang terakhir ini dapat digerakan ke luar pada arah horisontal, kalau sakelarnya sedang tidak dihubugkan, kedua bagian tersebut dihubungkan dengan kontak-kontak pemisah.
16
Dalam bagian yang dapat digerakan terdapat sakelar-sakelar daya dari trafo arusnya dan instrument yang termasuk pada alat-alat ini. Dalam bagian yang tetap terdapat sistem rel dan kontak ujung kabel. Konstruksi demikian memudahkan pekerjaan untuk inspeksi dan merevisi, kalau terjadi kerusakan, sakelarnya dapat diganti dengan cepat.
2.5 Sakelar Pentanahan (Earthing Switch) Sakelar ini diperlukan untuk mentanahkan bagian konduktor yang masih mengandung arus listrik agar tidak mengandung arus listrik sebelum melakukan perawatan pada Metal Clad Switchgear. Selain itu juga berfungsi menghilangkan arus yang tersisa pada trafo arus. Sakelar pentanahan ini menghubungkan antara konduktor dengan tanah. Sakelar pentanahan biasanya dipergunakan pada saat melakukan pemeliharaan dan perawatan terhadap peralatan listrik atau rangkaian tenaga. Suplai tegangan dalam keadaan normal harus dimatikan terlebih dahulu dan sisa pada tegangan dibuang ke bumi melalui sakelar pentanahan, ini bertujuan agar tidak terjadi kecelakaan terhadap peralatan listrik. Dengan demikian proses pemeliharaan dan perawatan peralatan listrik dapat dilakukan tanpa menyebabkan ke khawatiran terhadap seorang yang akan melakukan proses pemeliharaan dan perawatan terhadap bahaya yang akan timbul. Adapun sakelar pentanahan yang dianjurkan dalam penggunaannya harus memiliki syaratsyarat sebagai berikut : 1. Memiliki kemampuan membatasi gangguan.
17
2. Memiliki waktu yang sangat singkat dalam kemampuan pemutusan arus. 3. Memiliki sistem pengunci bagian dalam antara hubungan dengan peralatan. 4. Memiliki sistem penguncian sakelar dalam kondisi tertutup, sebelum proses pemeliharaan dan perawatan. 5. Sistem pengoperasian dapat dilakukan secara manual pada kondisi normal. Dalam pengoperasian sakelar pentanahan sangat dibutuhkan ini dapat dilihat dalam Akta Pabrik Kelistrikan (1908 dan 1944) bahaya didefinisikan sebagai bahaya terhadap kesehatan atau terhadap kehidupan atau penyebab sengatan listrik, kebakaran atau luka lainnya pada manusia pekerja atau dari adanya kebakaran pada pembangkitan , pengalihan tegangan (transformasi), distribusi, atau pemakaian energi listrik. Dapat dilihat dan dipastikan bahwa semua peraturan keselamatan kelistrikan dirancang untuk mencegah segala bentuk dan jenis bahaya-bahaya yang akan menimbulkan terjadinya korban jiwa.
2.6 Bushing Telah bertahun-tahun tingkat besarnya kebocoran pada bushing tegangan tinggi telah ditentukan. Telah dibuat perbedaan-perbedaan antara bermacam bentuk dan konstruksi. Dalam menentukan bahwa elemen-elemen rangkaian pengujian harus dipilih sedemikian rupa sehingga harga tingkat kebocoran minimum bila mengukur besarnya kebocoran yang nyata. Tingkat kebocoran harus diukur pada tegangan yang telah ditentukan sebelum melakukan pengukuran, tegangan penguji dinaikkan menjadi batas maksimal dan dipertahankan tetap untuk waktu selama satu menit.
18
Pengukuran pertama. Dengan bentuk model fisik sistem skala penuh, kelihatan bahwa tidak ada kebocoran yang dapat diukur yang dapat diperoleh dengan tekanan 3 kV/mm dan lebih rendah. Dengan banyaknya bushing padat secara luas pada tegangan-tegangan distribusi, tidak kelihatan ada kesukaran untuk mendapatkan tingkat yang rendah bila dipakai proses yang benar dan hati-hati dalam desain isolasi udara. Tingkat pengujian kebocoran yang biasa adalah 7,5 kV tetapi pendektesian sampai dengan lebih kurang 15,5 kV tidak ada gangguan. Setiap tingkat tegangan dipertahankan minimum satu menit dan kebocoran dapat diatasi meskipun pada 19 kV tetapi angka ini cenderung naik, tingkat standar isolasi bantalan semacam ini adalah 28 kV (rms). Bushing yang hanya mengandung bahan tidak organis jarang mengalami kerusakan karena kebocoran,
meskipun
penyelidikan
mengenai
akibat-akibat
kebocoran
dan
pemasangan porselin tidak lengkap. Bushing semacam ini dapat mengganggu bila dipasang pada peralatan lain yang akan diuji kebocorannya, meskipun kebocoran tersebut tidak berbahaya terhadap bushing itu sendiri, mereka dapat menutupi yang sedang diukur pada alat yang sedang diuji. Perubahan pada bentuk beban logam kadang-kadang dapat meberikan perbaikan yang dibutuhkan bila udara dalam bushing tidak bocor.
19
2.7 Vacuum Circuit Breaker (VCB) Vacuum Circuit Breaker (circuit breaker dengan ruang hampa) mempunyai ruang hampa udara yang bertekanan sangat rendah mempunyai dua sifat utama, yaitu: 1. Kekuatan isolasi yang tinggi 2. Ketika jaringan listrik terbuka oleh pemisah (disconnecting switch) kontak-kontak dalam ruang hampa udara, pemutusan arus terjadi pada arus nol pertama dengan kekuatan dielektrik yang melintasi kontak dengan nilai ribuan kali lebih tinggi daripada kekuatan yang didapat dari circuit breaker lama.
2.7.1 Sifat-sifat Mekanis Umur VCB salah satunya ditentukan oleh kerusakan tabung vacuum yang disebabkan oleh kebocoran mendadak di ruang vacuum. Sebab-sebab kebocoran secara umum dapat dikategorikan sebagai berikut : 1.
Kerusakan pada pembungkus isolasi (insulating envelope) yang terbuat dari bahan kaca, kaca Kristal atau keramik dan logam pelapis yang mengisolasi antara bagian yang bergerak dengan yang diam di bawah kondisi normal.
2.
Kebocoran pada sekat kembang kempis yang terbuat dari stainless steel yang menutup ruang vacuum karena gerakan bolak-balik (membuka dan menutup) dari kontak
20
3.
Kebocoran ruang kedap vacuum pada komponen-komponen yang pengerjaan/pembuatannya secara las atau patri. Tabel 2.2 Kekuatan Bahan Mentah Kaca dan Keramik Kaca
Keramik
Ketahanan Tarik (kg/cm2)
500
600
1400
1600
Ketahanan Tekan (kg/cm2)
5000
6000
14000
16000
Ketahanan Tekuk (kg/cm2)
850
700
3000
3500
2.7.2
Media Vacuum Setiap media mempunyai tekanan di bawah 760 mmHg atau di bawah
1 atm adalah termasuk media vacuum (hampa udara). Toricelli adalah orang pertama yang berhasil yang menghampakan ruangan dengan menggunakan barrometer mercury. Tekanan diukur 1 torr = 1 mmHg. Sekarang ini telah dapat dihasilkan tekanan serendah 10-7 torr. Tekanan serendah itu mengakibatkan tidak terdapat electron-elektron bebas, sehingga kekuatan dielektriknya tetap tinggi. Pada saat kontak membuka, busur api bisa terjadi karena jarak kedua kontaknya dekat. Busur api ini merupakan busur api uap logam. Ketika nol arus tercapai pada setengah siklus pertama partikel-partikel uap logam dengan sangat cepat terkondensasi pada kontal-kontak dan dinding-dinding tabung.
21
Kekuatan dilektriknya media vacuum naik dengan segera sehingga busur api tidak bisa menyala kembali.
2.7.3
Konstruksi Vacuum Circuit Breaker Konstruksi VCB sangat sederhana dan hampir sama dengan konstruksi
air blast circuit breaker dan oil circuit breaker. Perbedaannya hanya terletak pada ruang pemadaman busur api. Ruang pemadaman busur api ini hampa udara (vacuum). Didalamnya terdapat dua buah kontak CB (kontak gerak dan kontak tetap). Kontak gerak terhubung fleksibel dengan terminal CB. Gambar 2.2 memperlihatkan skema dari konstruksi VCB.
Gambar 2.2 Skema Vacuum Circuit Breaker
22
Keterangan 1.
Kontak tetap.
2.
Pelindung akhir.
3.
Elektroda.
4.
Plat penyokong.
5.
Plat penyokong.
6.
Binkai insulator.
7.
Batang sekat kembang kempis.
8.
Kontak gerak.
2.7.4
Ruang Vacuum Ruang hampa udara terbuat dari bahan sintesis seperti urethane foam
dan dilindungi (ditutup) oleh fiber glass dan kemudian masih diperkuat oleh tabung plastik atau tabung kaca atau tabung porcelain. Didalam ruang vacuum yang tertutup rapat ini terdapat logam pelindung (metal shield), logam sekat kembang kempis (metal bellows) dan kedua buah kontak CB. Sekat kembang kempis digunakan untuk menggerakan kontak gerak sejauh 5-10 mm, tergantung jenis dan kegunaan CB. Logam sekat kembang kempis ini umumnya terbuat dari stainless steel, bentuknya sangat penting karena nyala sakelar tergantung pada kemampuan sekat kembang kempis untuk mengulang operasi dengan baik.
23
Salah satu ujung kontak tetap yang terpasang di luar ruang vacuum dihubungkan dengan system jaringan listrik. Sedangkan ujung kontak gerak yang juga dipasang di luar ruang vacuum dihubungkan dengan batang mekanisme operasi.
2.7.5
Mekanisme Operasi Ujung bagian bawah dari kontak gerak dipasang pada per atau
solenoid mekanisme yang beroperasi sehingga logam sekat kembang kempis di dalam ruang vacuum bergerak turun naik selama operasi membuka dan menutupnya kontak-kontak. Tetapi harus ada tekanan yang cukup sehingga hubungan diantara kedua kontak berjalan dan terjadi pengotoran.
Gambar 2.3 Konstruksi Vacuum Circuit Breaker
24
Keterangan : 1. Tangki kontak tetap. 2. Bantalan pelindung percikan. 3. Kontak tetap. 4. Pelindung percikan. 5. Lapisan percikan. 6. Ujung kontak gerak. 7. Bantalan kontak gerak. 8. Sekat kembang kempis. 9. Pelindung percikan sekat kembang kempis. 10. Kontak gerak. 11. Body kaca-keramik.
2.7.6 Kontak-kontak Kontak-kontak Vacuum Circuit Breaker terdiri dari kontak tetap dan kontak bergerak yang ditempatkan di dalam ruang hampa udara. Ruang hampa udara ini mempunyai kekuatan dielektrik yang tinggi dan media pemadaman busur api yang baik. Dengan memilih bahan kontak yang tepat tingkat kerusakan permukaan kontak bisa lebih diperkecil. Logam-logam yang dijual secara komersial tidak cocok digunakan pada Vacuum Circuit Breaker (VCB) karena mengandung gas. Dengan logam murni juga tidak cocok dipakai pada
25
Vacuum Circuit Breaker karena logam murni dengan titik leleh yang tinggi dan tekanan uap yang rendah merupakan konduktor yang jelek pada temperature yang tinggi. Berbagai macam bahan logam telah dicoba dikombinasikan untuk mendapatkan bahan kontak yang baik.
2.7.7
Prinsip Kerja Vacuum Circuit Breaker Busur api terjadi bila kontak-kontak pada circuit breaker yang dialiri
arus listrik membuka. Pada Vacuum Circuit Breaker bsur api ini merupakan busur api uap logam, yang terjadi karena berlanjutnya aliran arus pada media vacuum yang dihasilkan dari penguapan bahan kontak. Elektron-elektron dan pembawa muatan ion logan yang menyusun plasma ini terpencar dengan sangat cepat di dalam ruang vacuum. Ketika mendekati nol arus jumlah partikel yang bermuatan juga turun. Dan setelah nol arus tercapai aliran arus dalam plasma akan terputus. Bersama dengan itu busur api padam dan uap logam yang sangat konduktif tersebut terkondensasi dalam beberapa mikrodetik pada permukaan kontak dan dinding-dinding bagian dalam dari Vacuum Circuit Breaker. Hal ini dengan cepat memulihkan kekuatan dielektrik celah kontak. Pada pemutusan arus yang lebih kecil (dibawah 6 kA) busur apinya lebih mudah dipadamkan karena bentuk busur apinya menyebar. Sedangkan pada arus yang besar, busur api cenderung memusat pada satu titik. Untuk menaggulanginya kontak-kontak dibuat sedemikian rupa sehingga busur api
26
tersebar diseluruh permukaan kontak. Oleh karena itu media vacuum bahan dan bentuk kontak juga besar peranannya untuk memdamkan busur api.
BAB III KARAKTERISTIK KOMPONEN-KOMPONEN METAL CLAD SWITCHGEAR 24 KV
3.1 Konduktor (Busbar) Telah kita ketahui bahwa suatu konduktor merupakan suatu bagian yang sangat penting pada metal clad switchgear, karena suatu konduktor sangatlah menentukan didalam rancangan yang berhubungan dengan ukuran (dimensi), untuk itulah bebrapa didalam menentukannya harus mengikuti rancangan yang telah ditentukan antara lain : 1. Arus Nominal. 2. Pencegahan Kelembapan dalam Panel Metal Clad Switchgear 3. Material dan Bentuk Konduktor 4. Isolasi 5. Kondisi Lingkungan dalam pemasangan Metal Clad Switchgear.
3.1.1
Arus Nominal
Arus nominal biasanya disesuaikan dengan spesifikasi yang akan diterapkan\ pada pembuatan metal clad switchgear berdasarkan standar internasional atau dapat juga di putuskan sesuai dengan kapasitas beban yang akan dihubungkan. Seperti yang telah dirumuskan dalam standar internasional (IEC), arus nominal adalah arus yang dilewati konduktor dengan suatu batasan kenaikan suhu.
27
28
Secara umum, arus nominal yang berlaku pada suatu metal clad switchgear adalah: 630, 1250, 1600, 2000, 2500 dan 3150A.
3.1.2
Pencegahan Kelembapan Pada Metal Clad Switchgear
Dalam pemasangan suatu panel metal clad switchgear biasanya dipasang pada dalam ruangan, akan tetapi tidak menutup kemungkinan pemasangan dilakukan diluar ruangan. Dikarenakan ukuran suatu panel metal clad switchgear yang terbatas dengan peralatan yang cukup banyak, maka menurut standar pabrik PT Japan AE Power Systems Indonesia kondisi ruangan yang ada dalam panel harus di atas 25OC dengan kelembapan kurang dari 85%. Dengan kondisi alam yang berubah-ubah karena terjadinya perubahan musim akan mempengaruhi kondisi panel yang mengakibatkan keadaan dalam suatu panel menjadi tidak maksimal seperti terjadinya karat, munculnya air dan dapat memperpendek usia ]panel. Untuk itulah dibuat pencegahan agar tidak terjadinya kelembapan, apabila musim panas datang maka pencegahan dilakukan dengan membuatkan beberapa lubang angin (ventilator) dalam panel agar terjadi sirkulasi udara yang dapat mendinginkan ruangan dalam panel dari bawah hingga atas panel. Ketika keadaan alam dengan kondisi dingin maka perlu di tambahkan sebuah pemanas (heater) didalam panel yang berfungsi untuk menjaga kestabilan kelembapan ruangan panel, pada tabel 3.1 memperlihatkan grafik yang menunjukan bagaimana cara mendapatkan daya (W) dari alat pemanas yang tepat
29
untuk kondisi bukan kondensasi (menjaga suhu dalam panel diatas 25OC dengan kelembapan kurang dari 85% ). Tabel 3.1 Grafik Perhitungan Daya Pemanas Ruangan Panel
Outdoor
Indoor
Dari grafik diatas ditunjukan bahwa ada arus yang untuk kondisi dalam dan luar ruangan, dalam hal menentukan daya sebuah pemanas maka di butuhkan persamaan :
30
Dimana : P
: Daya (W)
V
: Tegangan (V)
I
: Arus (A) Adapun tabel 3.2 menunjukan data pemanas dengan daya dan tegangan
yang dapat dipakai pada metal clad switchgear berdasarkan standar pabrik. Tabel 3.2 Data Pemanas Berdasarkan Daya dan Tegangan
3.1.3
No
Daya (W)
Tegangan (V)
1
25 / 30
120 / 130
2
50 / 61
100 / 110
3
50 / 61
200 / 220
4
50 / 59
230 / 250
5
100 / 121
100 / 110
6
100 / 118
120 / 130
Material dan Bentuk Konduktor
Material dari konduktor dalam sirkuit utama dari bagian MCS sebagian besar terbuat dari tembaga atau aluminum. Apabila bahan yang dipilih terbuat dari aluminum, daya konduktifitas dari aluminium 60% dari tembaga tetapi biaya yang dikeluarkan lebih murah dibanding tembaga. Kebanyakan pada setiap konduktor dilapisi oleh perak (silver plating), nikel, timah dan lain sebagainya. Pelapisan perak pada aluminium sedikit lebih sulit dikarenakan pelapisan langsung pada
31
aluminium tidak dapat langsung menempel pada sisi aluminium tetapi pada tembaga cukup sekali saja dalam pelapisan perak sudah dapat langsung menempel. Ada banyak macam-macam bentuk dari konduktor. Bentuk segi-empat adalah paling populer dan mudah dalam pemasangnannya. Dengan adanya lapisan tersebut akan mempengaruhi nilai hambatan dari suatu konduktor tersebut, nilai hambatan itu sendiri sangatlah penting karena dapat mempengaruhi nilai arus yang akan mengalir nantinya setelah pemasangan. Adapun rumus yang dipakai dalam mencari suatu hambatan suatu konduktor adalah:
Dimana : R
: Tahanan Konduktor (µΩ)
ρ
: Hambat Jenis dari Konduktor (µΩcm) Tembaga : 1.83 µΩ cm Aluminium : 2.90 µΩ cm
l
: Panjang Konduktor (cm)
A
: Luas Penampang Konduktor (cm2)
Pada gambar 3.1 dibawah ini merupakan konduktor tiap phasa yang dipasang pada metal clad switchgear, pada masing-masing phasa mempunyai ukuran yang berbeda-beda dikarenakan isolasi yang digunakan pada bus bar adalah isolasi udara.
32
t cm 7.5 cm 21.5 cm
l cm
Phase
l (cm)
t (cm)
A
20.9
1.2
B
38.4
1.2
C
55.9
1.2
Gambar 3.1 Bentuk dan Ukuran Konduktor Metal Clad Switchgear 24 kV
Dalam hal jarak aman udara (air clearance) bentuk yang umum digunakan untuk suatu busbar adalah dengan membuat bentuk bulat pada konduktor atau membentuk konduktor dengan model pipa. Jenis pipa akan lebih baik untuk arus yang besar dikarenakan efek bentuk yang bulat. Sedangkan untuk model konduktor segi-empat agar dapat dipakai agar tidak terjadinya flash over antar phasa maka bagian dari konduktor tersebut harus dilapisi/isolasi dengan FBC (Fluorized Bed Coating) dengan ketebalan yang telah ditentukan.
33
3.1.4
Isolasi / Penyekatan
Pada dasarnya Metal Clad Switchgear adalah jenis switchgear dengan isolasi udara. Oleh karena itu, jarak antar phasa sangatlah diperhitungkan didalam pembuatannya agar dapat menyalurkan dielektrik dengan baik dan menentukan juga dari ukuran suatu panel MCS. Jarak antar phasa untuk beberapa tegangan menengah dapat dilihat pada table dibawah ini sesuai dengan JAEPS standard.
Tabel 3.3 Jarak Antar Phasa Menurut JAEPS Standard Jarak Isolasi Udara (mm)
Tegangan Tingkatan Impuls
Antar Phasa
Antar Phasa dan Pentanahan
Isolasi (kV) (kV)
Standar
Minimum
Standar
Minimum
3
45
60
50
65
55
6
60
90
70
100
90
10
75
120
100
130
120
20
125
240
200
260
230
30
170
330
300
370
340
Ukuran jarak yang ada pada tabel diatas merupakan jarak aman antar konduktor per phase dan jarak antara phasa dengan pentanahan (body). Sebagai tambahan untuk isolasi udara dapat diberikan lapisan pada konduktor seperti FBC (epoxy). Isolasi tambahan ini untuk mencegah kontak langsung dari obyek yang tidak diinginkan. oleh karena itu isolasi harus mempunyai kekuatan dielektrik normal antar phasa yang akan dialiri voltase dalam waktu 1 menit dengan
34
ketebalan isolasi yang melapisinya. Dari penjelasan diatas isolasi udara itu adalah pencegahan terjadinya lompatan bunga api listrik (flash over) antar phasa (konduktor ke konduktor). Dapat kita mengerti sesungguhnya isolasi udara hanyalah untuk kenyamanan atau keamanan dari suatu produk dan memberikan jaminan dengan kualitas produk yang telah dibuat.
3.1.5
Kondisi Lingkungan Pemasangan Metal Clad Switchgear
Dalam standard internasional menyebutkan bahwa kondisi baku yang di ijinkan untuk pemasangan suatu metal enclosure dapat kita perhatikan diantaranya: -
Suhu udara lingkungan dari - 5oC (-25oC untuk kondisi diluar) sampai 40oC.
-
Kelembaban maksimum adalah 85%.
-
Ketinggian maksimum adalah 1000 m, dengan kondisi udara yang tidak berpolusi. Seperti yang sudah kita ketahui bahwa kelembaban yang tinggi dapat
membuat buruk suatu isolasi rangkaian listrik dimana dapat menyebabkan lompatan bunga api listrk dan suhu yang tinggi dapat membuat kenaikan suhu maksimal yang di perbolehkan dan membuat suatu metal enclosure tidak dapat dipakai dalam jangka waktu yang lama. Ketika suatu peralatan elektrik di pasang pada ketinggian lebih dari 1000 m, kekuatan dielektriknya akan menjadi lemah karena kepadatan udara menjadi lebih kecil. Dalam kondisi kelembaban yang
35
tinggi, tindakan yang dilakukan untuk menguranginya dapat memasang alat pemanas didalam suatu metal clad switchgear.
3.2
Jenis Vacuum Circuit Breaker PT Japan AE Power Systems Indonesia Jenis Vacuum Circuit Breaker yang dipakai pada PT Japan AE Power
Systems Indonesia adalah jenis draw out, dimana circuit breaker dapat di pasang dengan cara mendorong dan di keluarkan dengan cara menarik Vacuum Circuit Breaker. Berikut ini gambar dari vacuum circuit breaker yang ada di PT Japan AE Power Systems Indonesia
Tombol Manual Close Counter
Indikator Close dan Trip
Tombol Manual Trip Indikator Charging
Plug kabel Penggenggam untuk masuk dan keluar panel Gagang manual untuk charging
Gambar 3.2a Bentuk Tampak Depan Vacuum Circuit Breaker
36
Kontak Phasa A; B; C
Pelindung ruang hampa udara
Ruang hampa udara
Batang penggerak
Pembatas
Gambar 3.2b Bentuk Tampak Belakang Vacuum Circuit Breaker
Dalam pengoperasian suatu VCB hanya ada 2 pengoperasian yaitu pengoperasian close dan pengoperasian trip. Adapun cara dari kedua pengoperasian tersebut dapat kita lihat berikut ini :
3.2.1
Pengoperasian Tombol Manual Pengoperasian tombol manual ini dilakukan dengan cara
menekan tombol yang telah ada yaitu warna hijau (I) untuk pengoperasian close dan tombol merah (O) untuk pengoperasian trip. Dalam pengoperasiannya kodisi vacuum circuit breaker tersebut harus dalam kondisi charged yaitu penekanan terhadap spring (per) yang ada di dalam mechanism dari vacuum circuit breaker tersebut, ini
juga
merupakan
tenaga
yang
dibutuhkan
dalam
37
pengoperasiannya. Ada 2 cara untuk menjadikan vacuum circuit breaker tersebut dalam kondisi charged yaitu : 1. Dengan gagang manual Yaitu dengan cara menaikan dan menurunkan tuas dengan tangan seperti cara kita memompa hingga beberapa kali sampai indikator charged sempurna. 2. Dengan motor Yaitu dengan memberikan tegangan 220VAC dengan menghubungkan plug kabel, setelah dihubungkan maka motor tersebut akan bergerak hingga membuat VCB tersebut charged. 3.2.2
Pengoperasian Elektro Magnetis Pengoperasian elektromagnetis merupakan pengoperasian
yang dilakukan menggunakan kelistrikan dengan memberikan tegangan sesaat pada suatu coil (solenoid), coil tersebut untuk pengoperasian
close
dan
trip
yang
dioperasikan
dengan
menghubungkan vacuum circuit breaker pada tegangan tersebut dengan cara menghubungkan plug kabel dan diberi tegangan 30 VDC. Coil close dan coil trip mempunyai nilai tahanan yang dapat diukur dengan menggunakan weatstone bridge, setelah didapat nilai tahanan terebut maka tahanan tersebut kemudian di konversikan pada suhu 40OC, hal ini dilakukan karena adanya perbedaan suhu apabila nantinya panel tersebut dipasang di tempat yang mempunyai
38
suhu yang berbeda-beda. Berikut ini persamaan konversi 40OC untuk nilai tahanan dari coil close dan trip
Dimana : R40 : Tahanan pada suhu 40OC (Ω) t : Suhu pada saat pengukuran tahanan (OC) Rt : Nilai tahanan yang terukur (Ω)
3.3
Trafo Arus
Rele yang bersifat melindungi dalam suatu system tegangan AC akan dihubungkan pada sirkuit sekunder dari transformator arus dan trafo potensial. Dalam perencanaan dan penggunaan dari masing-masing trafo ini berbeda dari apa yang dikenal dalam suatu trafo daya. Pada trafo arus, arus-primer tidak dikendalikan oleh sirkuit sekunder. Karenanya arus-primer adalah suatu faktor yang dominan dalam pengoperasian trafo arus. Trafor arus dapat digolongkan dalam dua kelompok: 1. Trafo arus yang bersifat melindungi rele, coil trip, kawat pengukuran, dan lain-lain 2. Pengukuran trafo arus dengan menggunakan ampermeter, wattmeter, dan lain-lain Pada umumnya, kesalahan dalam ratio suatu trafo arus sangatlah penting untuk melindungi, di samping kesalahan sudut phase.
39
Sifat dari suatu trafo arus dan trafo tegangan dalam suatu waktu rele proteksi yang terbaru dapat mengurangi atau menurunkan sampai dengan mili detik dalam bekerja untuk melindungi suatu instrumen. Untuk mencegah kejenuhan dari inti suatu trafo arus selama sub-transient arus, kabel yang besar dan sela udara harus diketahui terlebih dahulu oleh suatu trafo arus agar dapat cepat di tanggulangi apabila terjadi suatu gangguan dari masalah tersebut. Dalam suatu standard internasional IEC 60044-1 yang membahas trafo arus telah diatur dalam semua hal seperti persyaratan, spesifikasi, pengujian, aplikasi, terminologi dan definisi dan lain lain. Ukuran utama dalam pemilihan suatu trafo arus adalah hampir tanpa alternatif dari arus beban maksimum. dengan kata lain, arus sekunder transformator arus pada beban maksimum harusnya tidak melebihi arus standar yang telah ditetapkan dalam suatu rele, ini merupakan tahapan yang digunakan dari rele di mana arus beban mengalir langsung menuju rele. Bahkan secara tidak langsung ukuran yang digunakan pada rele pentanahan tidak dapat menerima arus beban yang secara umum dihubungkan pada trafo arus pada rele tiap-tiap phase. Dari perbandingan di atas dasar arus beban untuk rele tiap phase, dari perbandingan ini kemudian digunakan pada rele pentanahan. Dari perbandingan suau trafo arus dapat di pilih sekitar 5 ampere pada sisi sekunder untuk arus beban maksimum. beberapa rele sanggup memberikan arus sekunder sampai dengan 10 ampere dan perbandingan tersebut dapat dipilih. Dimana hubungan segitiga dapat dipilih untuk trafo arus, dan faktor √3 tidak bisa dilewatkan.
40
3.3.1
Fungsi Trafo Arus
Trafo arus (CT) adalah piranti dalam suatu metal clad switchgear berfungsi sebagai alat yang digunakan untuk membuat perbandingan antara sisi primer dan sisi sekunder yang dapat diukur dengan beberapa jenis instrument seperti rele dan dapat juga berfungsi sebagai alat yang bersifat melindungi.
3.3.2
Konstruksi Trafo Arus
Pada dasarnya trafor arus dibuat dari beberapa bagian diantaranya lilitan primer, inti, lilitan sekunder, isolasi antar lilitan dan terminal. Dari konstruksi, tersebut trafo arus dapat digolongkan menjadi beberapa jenis diantaranya : -
Tipe Bushing.
-
Tipe langsung/palung.
-
Tipe lilitan.
-
Tipe bar.
3.3.3 Prinsip Kerja Trafo Arus Pada terminal yang tersambung pada sisis sekunder suatu trafo arus telah mempunyai beban, jika menggunakan arus-primer, akan terus menerus menghasilkan arus sekunder yang sama dengan arus primer yang dibagi oleh gulungan kawat. Adapun perbandingan rasio dapat di lihat dibawah ini :
41
Dimana : Kn
: Rasio Trafo Arus (A)
Ip
: Arus Primer (A)
Is
: Arus Sekunder (A)
Dari rumusan diatas ada beberapa perbedaan dikarenakan energi yang diberikan dari sisi primer tidaklah murni 100% untuk sisi sekundernya dalam kaitan dengan eksitasi arus dari inti. Yang dimaksud adalah untuk mengetahui kesalahan pada arus yang nantinya akan terjadi.
3.3.4
Standar Arus Primer dan Arus Sekunder
Untuk membuat standar beban maksimum, pada standard internasional telah ditetapkan sutu nilai yang akan digunakan untuk sutu sisi primer dan sisi sekunder. Oleh karena itu kita harus memutuskan nilai-nilai yang sesuai dengan peraturan internasional dan untuk sutu nilai sekunder dapat kita pakai sebesar 5 ampere untuk pengoperasian secara lokal atau 1 ampere untuk pengoperasian secara remote.
3.3.5 Kesalahan Arus (Current Error) Kesalahan arus dapat dinyatakan dengan rumus:
Dalam pengukuran kesalahan arus ini PT JAEPSI tidak menghitung secara rinci dikarenakan sudah mendapat laporan dari pembuat (vendor) trafo arus.
42
3.3.6 Kelas Ketelitian Trafo Arus Untuk ketelitian kelas dalam trafo arus dipengaruhi oleh kombinasi dari pergeseran fasa dan kesalahan arus pada frekuensi normal. Dalam IEC standard, ditetapkan kelas yng ditentukan untuk trafo arus yang berfungsi sebagai alat pengukuran yang harus mempunyai area ketelitian diatas dari arus normalnya antara lain 0.1-0.2-0.5-1. Semua itu dapat kita lihat pada table 3.4 dibawah ini sesuai dengan standard IEC 60044-1-2003. Tabel 3.4 Batasan Kesalahan Arus Untuk Pengukuran Trafo Arus (Dari 0.1 sampai 1) ± Persentasi Kesalahan Arus (Rasio) Pada Kelas Ketelitian
Persen Dari Arus Normal 5
20
100
120
0.1
0.4
0.2
0.1
0.1
0.2
0.75
0.35
0.2
0.2
0.5
1.5
0.75
0.5
0.5
1
3.0
1.5
1.0
1.0
Untuk trafo arus yang bersifat melindungi, kelas ketelitian dirancang oleh presentasi dari gabungan kesalahan yang diizinkan paling tinggi dari nilai arusprimer, untuk itula dalam hal ini batasan ketelitian untuk kelas ketelitian terkait, harus diikuti oleh label " P" berarti protection (perlindungan) Menurut IEC standard batasan dari suatu ketelitiannya adalah 5, 10, 15, 20 dan 30. Adapun ketelitian kelas untuk trafo arus yang bersifat melindungi adalah 5P dan 10P.
43
Sesuai dengan standard IEC 60044-1-2003. Sedangkan pada BS 3938 standar hanya memakai trafo arus yang bersifat melindungi saja.
Tabel 3.5 Batasan Kesalahan Trafo Arus Bersifat Melindungi Berdasarkan Standar IEC 60044-1
Kelas Ketelitian
Kesalahan Arus Pada Arus Primer (%)
5P
±1
10P
±3
Tabel 3.6 Batasan Kesalahan Trafo Arus Bersifat Melindungi Berdasarkan Standar BS 3938
Kelas Ketelitian
Kesalahan Arus Pada Arus Primer (%)
S
±3
T
±5
X
± 0.25
3.3.7 Hubungan Terbuka Sisi Sekunder Hal yang penting dalam pengoperasian CT adalah timbulnya tegangan yang terjadi apabila hubungan pada sisi sekunder terbuka (open circuit), dimisalkan tegangan yang akan muncul apabila terjadinya hubungan terbuka pada
44
sisi sekunder dengan trafo arus 15VA, arus 5A, maka tegangan yang keluar adalah 15 / 5= 3V Tetapi bagaimanapun juga , apabila terjadi suatu kesalahan jika pada sisi sekunder terjadi hubungan terbuka maka akan muncul suatu tegangan yang sangat tinggi hingga dapat mencapai sampai dengan kilovolt. Dengan hubungan terbuka pada sisi sekunder yang bisa menghasilkan arus 0 (nol) pada sisi sekunder dapat mengurangi e.m.f (electro motif force) atau gaya gerak listrik, meningkatkan flux (Φ) secara terus menerus dan kejenuhan suatu inti (saturated), peningkatan gaya gerak listrik pada sisi sekunder terjadi dengan naiknya flux, yang terpenting dalam kita mendapatkan panas pada inti, tegangan akan diinduksi oleh elektro magnet pada sisi sekunder. Nilai puncak dari tegangan pada sis sekunder yang terbuka adalah merupakan hasil dari beberapa kali r.m.s karena inti yang jenuh dan bentuk gelombang dari tegangan yang diabaikan. Ini dapat menyebabkan bahaya kepada seseorang yang bekerja pada sisi sekunder suatu trafo arus. oleh karena itu, ketika arus-primer sedang mengalir, sekunder tidak boleh terputus (terbuka). dalam perlindungan pada wilayah bus bar maka dapat digunakan suatu resistor yang non-liniar yang dihubungkan dengan sisi sekunder agar dapat membatasi tegangan puncak.
3.4 Trafo Tegangan Trafo tegangan dalam suatu switchgear biasanya digunakan untuk pengukuran dan perlindungan. Oleh sebab itu sesuai dengan fungsinya, trafo tegangan mempunyai bebrapa jenis yaitu jenis pengukuran atau jenis
45
perlindungan, dengan kondisi satu fase atupun tiga fase. Trafo arus sangat diperlukan dalam suatu switchgear adalah untuk tegangan langsung dsan perlindungan jarak. yang terpenting dari trafo tegangan adalah dengan dihubungkan langsung ke rangkaian tenaga antara phase dan ground yang tergantung pada tegangan normal dan pengaplikasikannya. voltampere yang mengukur nilai dari trafo tegangan biasanya lebih kecil dibandingkan dengan trafo tenaga.
3.4.1
Konstruksi Trafo Tegangan ada dua jenis trafo tegangan: 1. Trafo potensial elektromagnetik, di mana lilitan primer dan sekunder adalah belitan pada inti yang magnetis seperti pada trafo pada umumnya. 2. Trafo
potensial
kapasitor,
di
mana
tegangan
primer
menggunakan series kapasitor. Salah satu hubungan dari tegangan menggunakan kapasitor yang diambil dari suatu trafo tegangan. yang sedangkan sisi sekundernya dapat digunakan sebagai pengukuran dan perlindungan.
3.4.2 Spesifikasi Trafo Tegangan berikut ini beberapa aspek yang diperhatikan dalam memilih suatu trafo tegangan : - tegangan primer
46
- tegangan sekunder - beban normal - frequensi - jumlah phase - ketelitian kelas pada trafo tegangan - tingkatan isolasi (meliputi pengetesan tegangan tingi untuk AC dan DC) Adapun prinsip kerja dari trafo tegangan dalam menentukan suatu rasio adalah
Dimana :
3.4.3
Kn
: Rasio Trafo Tegangan (V)
Vp
: Tegangan Primer (V)
Vs
: Tegangan Sekunder (V)
Kesalahan Tegangan
kesalahan perbandingan persentase tegangan dapat dirumuskan dengan :
Sama halnya dengan trafo arus dalam pengukuran kesalahan perbandingan tegangan suatu trafo teganganpun sudah dapat laporan tertulis dari pembuatnya. PT. JAEPSI hanya mengukur perbandingan rasio saja.
47
3.4.4 Kelas Ketelitian Trafo Tegangan Sama halnya dengan trafo arus, trafo tegangan juga mempunyai ketelitian kelas untuk masing-masing kegunaannya. Adapun kegunaan dari ketelitian kelas tersebut juga dibagi menjadi dua yaitu, untuk kelas pengukuran dan kelas perlindungan . Berikut ini tabel untuk keduanya baik untuk pengukuran maupun perlindungan menurut standard internasional IEC60044-2
Tabel 3.7 Batasan Kesalahan Tegangan Pengukuran Trafo Tegangan (dari 0.1 sampai 3.0)
Kelas
Persentasi Kesalahan Tegangan ±
0.1
0.1
0.2
0.2
0.5
0.5
1.0
1.0
3.0
3.0
Tabel 3.8 Batasan Kesalahan Trafo Tegangan Bersifat Melindungi
Kelas
Persentasi Kesalahan Tegangan + atau −
3P
3.0
6P
6.0
48
BAB IV ANALISA PENGUJIAN METAL CLAD SWITCHGEAR 24 KV
Setiap Metal Clad Switchgear yang diproduksi oleh PT JAEPSI khususnya, harus melalui pengujian yang telah ditentukan. Pada pengujian yang dilakukan pada PT JAEPSI harus mengikuti prosedur standar IEC (International Electrotechnical Commission), BS (British Standard Institution) dan standar pabrik. Semua ini dilakukan untuk memberikan suatu hasil produksi yang berkualitas terhadap pelanggan. Untuk memastikan kepuasan pelanggan maka semua dokumen hasil
pengujian aktual akan selalu dilampirkan pada saat
pengiriman barang. Dalam hal ini penulis akan melakukan pengujian pada Metal Clad Switchgear 24 kV dengan pelanggan Rotary Switchgear & Testing PTE, Ltd Singapura, yang mempunyai spesifikasi sebagai berikut : •
•
Data Metal Clad Switchgear Nomor Manufacturing
: 110411-1
Tipe
: Feeder
Tegangan Nominal
: 24000 V
Arus Nominal
: 1250 A
Frekuensi
: 50 Hz
Arus Hubung Singkat
: 25000 A 3 s
Data Trafo Arus Nomor Manufacturing
: D0018- 1~3
Rasio Trafo Arus
: 500/5 ; 500/5 ; 300/5 48
49
•
•
Beban
: 15 VA
Ketelitian
: 0.15X140R0.15 ; 5P20 ; 5P20
Arus Hubung Singkat
: 25000 A 3 s
Data Trafo Tegangan Nomor Manufacturing
: 07 / 03941- 3~5
Rasio Trafo Tegangan
: 22000V / √3 / 110v / √3
Beban
: 100 VA
Kelas
:1
Data Vacuum Circuit Breaker Nomor Manufacturing
: 200R45-01
Tipe
: CVG-20L-25Y Form FA
Tegangan Nominal
: 24000 V
Arus Nominal
: 1250 A
Frekuensi
: 50 / 60 Hz
Arus Hubung Singkat
: 25000 A 3 s
Nilai Tahanan VCB φA
: 25 µΩ
φB
: 25 µΩ
φC
: 26 µΩ
Semua spesifikasi diatas juga ada pada plat nama yang ada di depan panel dan depan vacuum circuit breaker serta pada badan dari trafo arus dan tegangan. Adapun pengujian sebelum Metal Clad Switchgear tersebut di kirim sesuai dengan lembar kerja yang sudah ada di PT Japan AE Power Systems Indonesia adalah :
50
1. Pengujian Visual dan Konstruksi. 2. Pengujian Vacuum Circuit Breaker. 3. Pengujian Sambungan Kabel. 4. Pengujian Interlock. 5. Pengujian Tahanan Konduktor. 6. Pengujian Polaritas Trafo Arus dan Trafo Tegangan. 7. Pengujian Rasio Trafo Arus. 8. Pengujian Rasio Trafo Tegangan. 9. Pengujian Megger dan Tegangan Tinggi Untuk Kabel Kontrol dan Konduktor (main circuit). 10. Pemeriksaan Setelah Pengujian.
4.1 4.1.1
Visual dan Konstruksi Lapisan Pelindung (Pengecatan) Setelah proses pembuatan bagian lapisan dinding panel Metal Clad
Switchgear, dan pengelasan telah dilakukan secara normal maka akan diteruskan pada bagian pengecatan atau pelapisan yang befungsi untuk mencegah terjadinya proses karat pada bagian lapisan dinding panel. Pada proses pengecatan ada dua cara yang dapat dilakukan yaitu : 1. Menggunakan lapisan bubuk cat yang dilapisi pada bagian-bagian material, untuk proses ini suhu yang dibutuhkan untuk proses pengeringan berkisar 180OC. Hasil akhir yang akan didapatkan pada proses ini terbilang bagus dan hasilnya akan rata dan halus, tetapi
51
kekurangannya adalah sangat sulit untuk mendapatkan hasil atau warna yang sama pada pengecatan yang kedua. 2. Menggunakan cat basah menggunakan cat dengan disemprotkan pada bagian material, setelah proses ini suhu yang dibutuhkan untuk proses pengeringan berkisar antara 120OC. Hasil yang didapatkan sedikit kurang bagus dibandingkan dengan lapisan bubuk, tetapi kelebihannya adalah dapat dengan mudah menghasilkan hasil dan warna yang sama ini dikarenakan semua campuran cat berada dalam satu wadah yang sama. Identifikasi warna yang dipergunakan haruslah sesuai dengan permintaan pelanggan dalam hal ini adalah warna abu-abu (munsel), yang perlu diperhatikan pada masalah warna pengecatan adalah apabila pelanggan ingin memesan dengan warna yang berbeda maka sebelum melakukan proses pengecatan harus menunggu persetujuan dari pelanggan.
4.1.2
Tingkat Kelembapan (Pemanasan) Pada suatu Metal Clad Switchgear yang mempunyai beberapa konduktor,
tingkat kelembapan yang mengakibatkan kenaikan suhu panas pada suatu panel sangatlah penting karena akan mempengaruhi kinerja suatu panel dengan merusak peralatan-peralatan pendukungnya, oleh sebab itu sangatlah perlu perhitungan sebelum pembuatan suatu Metal Clad Switchgear. Dalam tabel 3.1 dapat ditentukan daya pemanas yang akan dipakai dalam suatu panel metal clad switchgear, dengan alat pengatur suhu (thermostat) maka pemanas akan bekerja sesuai dengan kondisi suhu yang ada disekitar panel, suhu
52
yang diinginkan untuk suatu panel adalah 25OC, H1/H0 0.2 m dengan pemasangan didalam gedung maka daya pemanas yang dibutuhkan adalah sebesar 280 W dengan arus sebesar 12 A, maka tegangan yang diperlukan sesuai dengan persamaan 3.1 adalah :
Dimana
Dikarenakan pemakaian tegangan pada panel 230 VAC, maka perbandingan tegangan sebesar:
Maka daya yang dibutuhkan pemanas sebesar :
Sesuai dengan tabel 3.2, pemanas yang mendekati 28.4 W dengan tegangan 230 V adalah 50W. Dengan demikian arus yang mengalir setelah terpasang dapat dihitung yaitu sebesar :
53
4.1.3
Kordinasi Penyekatan Koordinasi penyekatan sangat berfungsi untuk menjamin bahwa
Switchgear tidak mengalami breakdown voltage atau loncatan bunga api listrik (flash over) pada saat dioperasikan, hal initerjadi akibat terjadi adanya lonjakan tegangan saat switching tegangan yang tidak stabil. Didalam IEC, tidak ditentukan berapa jarak minimal yang diperlukan untuk tegangan tertentu, namun untuk menjamin bahwa switchgear yang dioperasikan aman, akan tetapi dari standar pabrik sudah ditentukan dengan menggunakan tabel 3.3, maka jarak aman antar phasa sebesar 240 mm dan jarak phasa ke pentanahan (body) sebesar 260 mm.
4.2 Pengujian Vacuum Circuit Breaker Circuit breaker yang digunakan adalah jenis feeder dengan nomor seri 200R45-01, adapun tegangan yang dibutuhkan untuk mengoperasikan suatu VCB di PT JAEPSI adalah 30VDC untuk solenoid close dan trip, serta 220VAC untuk motor charging. Pengujian pada circuit breaker type Feeder ini meliputi
4.2.1
:
Pengukuran Tahanan Coil Close dan Trip Ketika pengujian pada vacuum circuit breaker dilakukan terlebih dahulu
diadakan pengukuran terhadap coil close dan coil trip, yang kemudian dikonversi ke suhu 40OC dengan menggunakan persamaan 3.3 : Untuk coil close didapat 2.448 Ω pada suhu 30OC maka :
54
Untuk coil trip didapat 2.418 Ω pada suhu 30OC maka :
Kemudian dimasukkan dalam tabel 4.1 dengan kriteria yang sudah dikonversi ke 40OC. Tabel 4.1 Hasil Perhitungan dan Pengukuran Tahanan Coil Close dan Trip Coil
R300C
R400C
Kriteria
Keterangan
Close
2.448
2.54
2.35 ~ 2.64
Baik
Trip
2.418
2.52
2.35 ~ 2.64
Baik
4.2.2
Timing Test Timing test dilakukan pada circuit breaker untuk mengetahui waktu yang
dibutuhkan circuit breaker pada tegangan normal yaitu 30 VDC dalam pengoperasian close atau trip pada konduktornya. Cara pengujiannya adalah dengan mengoperasikan motor pada circuit breaker mechanism agar dapat melakukan close dan trip, setelah itu dilakuan pengoperasian dengan memberikan tegangan sesaat pada coil close dan trip dan setelah itu dapat diukur waktu tempuh pada vacuum circuit breaker pada saat close dan trip, pengukuran waktunya dapat
55
dilihat dengan mengunakan grafik. Tidak ada perhitungan dalam pengukuran timing test ini karena semua pengukuran sudah ada dalam bentuk grafik. Dengan melihat gambar 4.1 dijelaskan oleh grafik waktu yang ditempuh dari ketiga konduktor yang ada dalam vacuum circuit breaker pada posisi close dan trip.
Gambar 4.1 Grafik Pengujian Timing Test Close dan Trip
Kesimpulan dari gambar 4.1 diatas dapat dilihat dengan menggunakan tabel 4.2 yang menyatakan hasil dari timing test close dan trip.
56
Tabel 4.2 Hasil Timing Test Vacuum Circuit Breaker Pengoperasian Pada
Hasil
Kriteria Keterangan
Tegangan 30 VDC
Pengukuran (s)
(s)
Close
0.0477
≤ 0.070
Baik
Perbedaan waktu Close
0.0002
< 0.003
Baik
Trip
0.0277
≤ 0.040
Baik
Perbedaan waktu Trip
0.0001
< 0.003
Baik
Pengujian timing test dilakukan dengan menggunakan alat yang dapat memberikan hasil dari proses close maupun trip pada VCB alat tersebut adalah programa TM1600.
4.3 Pengujian Sambungan Kabel Pada pengujian ini dilakukan sebelum suatu MCS dialiri tegangan baik AC maupun DC, hal ini dilakukan agar pada saat memasukan tegangan tidak terjadi hubung singkat antar kabel dan untuk menantisipasi kesalahan pemasangan kabel pada blok terminal yang sudah di beri alamat seperti penomoran pada terminal blok tersebut. Metode pengujiannya menggunakan buzzer, dengan menyesuaikan gambar koneksi diagram garis tunggal, apabila sudah sesuai maka dengan menggunakan pensil warna untuk menandakan bahwa pengujian telah dilakukan dengan hasil baik. Setelah selesai dalam pengujian sambungan dengan menggunakan buzzer maka selanjutnya adalah pemeriksaan letak dari komponenkomponen pendukung seperti MCCB, fuse, lampu indicator, ukuran kabel, trafo
57
arus, trafo tegangan dan posisi dari sakelar pentanahan. Semuanya itu terdapat dalam suatu dokumen yang harus diisi sesuai dengan aktual dari suatu MCS.
4.4
Pengujian Interlock Pengoperasian pada rangkaian ini terjadi dengan cara mengunci rangkaian
kelistrikan antara komponen yang satu dengan yang lainnya, sehingga tidak terjadi kesalahan dalam sistem pengoperasiannya. Berikut ini beberapa penjelasan berdasarkan gambar 4.1 berikut ini mengenai sistem interlock yang terjadi pada suatu metal clad switchgear :
VCB
ES
Gambar 4.2 Layout Metal Clad Switchgear 24 kV 1. Vacuum circuit breaker dapat bekerja hanya pada posisi close dan trip saja. 2. Vacuum circuit breaker dapat bekerja apabila sudah tersambung dengan power supply. 3. Hubungan interlock antara vacuum circuit breaker dan sakelar pentanahan (ES) yang terhubung ataupun tidak dengan rincian sebagai berikut :
58
-
Vacuum circuit breaker dapat di operasikan pada posisi close apabila sakelar pentanahan dalam kondisi tidak terhubung (terbuka).
-
Vacuum circuit breaker dapat di operasikan open kapan saja.
-
Sakelar pentanahan (ES) tidak dapat di hubungkan ke ground apabila kondisi vacuum circuit breaker pada posisi close.
4.5
Pengujian Tahanan konduktor Pada pengujian tahanan konduktor ini diberlakukan rumus pada persamaan
3.2. Adapun tiap phase mempunyai perbedaan nilai hambatan dikarenakan konstruksi dari konduktor yang berbeda. Berikut ini perhitungan untuk tiap-tiap phasa yang kemudian dijumlahkan dengan nilai hambatan vacuum circuit breaker yang telah diketahui dari pembuatnya. Sebelum pengukuran nilai total hambatan untuk masing-masing phase terlebih dahulu dicari untuk panjang (l) dan luas penampang (A) dari konduktor masing-masing phase sesuai dengan gambar 3.1 : Phase A :
59
Phase B :
Phase C :
Nilai hambatan konduktor phase A :
Nilai hambatan konduktor phase B :
60
Nilai hambatan konduktor phase C :
Setelah hasil perhitungan diatas selesai maka dapat dilihat pada table 4.3 hasil dari pengukuran ketiga phase dengan mengacu pada kriteria diatas. Kriteria yang ada kemudian ditambah dan dikurangi 10% dari nilai hanbatannya.
Tabel 4.3 Hasil Perhitungan dan Pengukuran Tahanan Metal Clad Switchgear Phase
Kriteria (µΩ)
Hasil Pengukuran (µΩ)
Keterangan
A
33.62 ± 10%
35.24
Baik
B
37.18 ± 10%
39.76
Baik
C
41.74 ± 10%
43.63
Baik
61
µΩ
Gambar 4.3 Pengukuran Hambatan Metal Clad Switchgear
4.6
Pengujian Polaritas Trafo Arus dan Trafo Tegangan Pengujian polaritas adalah untuk mengetahui arah polaritas dari suatu trafo
arus dan trafo tegangan yang terpasang harus sesuai dengan gambar yang tersedia, hal ini dimaksudkan agar nanti setelah terpasang dengan relay, suatu trafo arus dan tegangan baik sebagai pengukuran maupun perlindugan tidak terjadi polaritas yang terbalik, ini akan menganggu dalam pengukuran suatu relay. Alat yang digunakan untuk polarits check bisa menggunakan battery dan DC Volt meter, arah yang benar apabila trafo arus atau trafo tegngan tersebut benar adalah bergerak arah jarum pada DC voltmeter ke kanan sesuai dengan polarity (+) dan (-). Berikut ini pengujian polaritas untuk trafo arus dan trafo tegangan dengan menggunakan batterai :
62
CT P2
P1 S1
S2 V DC
-
+
Gambar 4.4 Pengujian Polaritas Trafo Arus
A
a
+ -
V DC N
n
Gambar 4.5 Pengujian Polaritas Trafo Tegangan
4.7
Pengujian Rasio Trafo Arus Sesuai dengan persamaan 3.3 dapat dihitung apakah benar trafo arus
yang pasang telah sesuai dengan permintaan dari pelanggan, adapun trafo yang diinginkan adalah 500/5A dengan kelas X, 500/5A dengan kelas ketelitian 5P20 dan 300/5 A dengan kelas ketelitian 5P20. Ini berarti ada 3 rasio dalam satu trafo arus maka perhitungannya adalah dengan memberi arus pada sisi primer sebesar 500A ; 500A dan 300 A, maka keluarlah arus dari sisi sekunder sebesar 5 A.
63
Lilitan pertama dan kedua :
Lilitan ketiga :
Dengan presentasi kesalahan perhitungan perbandingan rasio arus dengan menggunakan rumus 3.5 adalah :
Dari hasil diatas dapat dilihat dari tabel 4.4 dengan melihat perbandingan berdasarkan standar BS3938 dan IEC 60044-1-2003 (tabel 3.5 dan tabel 3.6). Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Rasio dan Presentasi Kesalahan Trafo Arus dengan Perbandingan Presentasi Kesalahan Standar BS3938 dan IEC 60044-1-2003 Rasio
Arus Primer
Presentasi
Arus Sekunder
Standar (%)
Keterangan
0
± 0.25
Baik
5P20
0
±1
Baik
5P20
0
±1
Baik
Kelas Kesalahan (%)
(A)
(A)
(A)
500/5
500
5
X
500/5
500
5
300/5
300
5
64
4.8
Pengujian Rasio Trafo Tegangan Dalam menetukan rasio suatu trafo tegangan maka diberlakukan
persamaan 3.6 yaitu :
Maka metode pengujian adalah dengan memberikan tegangan pada kumparan primer kemudian melakukan pengukuran pada kumparan sekunder, dalam pengukuran rasio trafo tegangan ini tidak menggunakan tegangan yang sesungguhnya yaitu 24 kV akan tetapi menggunakan tegangan yang lebih kecil untuk menghindari bahaya yang akan timbul apabila diberikan tegangan yang sesungguhnya. Tegangan yang akan diukur adalah antara phase dan ground. Untuk itulah maka diberikan tegangan sebesar 100 VAC pada sisi primer maka dapat dihitung sebagai berikut :
Maka tegangan yang akan kita ukur adalah :
Dengan
prosentasi
kesalahan
perbandingan
rasio
sesuai
perhitungan diatas maka dengan mengacu pada persamaan 3.7 didapat :
dengan
65
Dari hasil diatas dapat dilihat dari tabel 4.5 dengan melihat perbandingan berdasarkan standar IEC 60044-2-2003 (tabel 3.7).
Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Rasio dan Presentasi Kesalahan Trafo Tegangan dengan Perbandingan Presentasi Kesalahan dari Standar IEC 60044-2-2003 Tegangan
Tegangan
Presentasi
Standar
Kesalahan (%)
(%)
0
±1
Keterangan
Kelas
Rasio Primer (V)
Sekunder (V)
100
0.5
2200/110
1
Baik
4.9 Pengujian Megger dan Tegangan Tinggi Kabel dan Konduktor 4.9.1
Pengujian Megger Kabel Megger test merupakan pengetesan yang dilakukan pada bagian
kabel yang ada di dalam pemasangan MCS. Pengujian ini diperlukan untuk mengetahui nilai dari tahanan isolasi yang dipasang. Pengujian ini dilakukan apabila semua komponen-komponen yang berhubungan dengan kabel seperti MCCB, rele, kontaktor dan lain sebagainya telah terpasang secara keseluruhan. Megger itu sendiri mempunyai dua kabel yang salah satu kabelnya dihubungkan pada beban sedang kabel yang lain dihubungkan pada ground (pentanahan).
66
Pengujian ini dilakukan sebelum dan sesudah test tegangan tinggi. Dalam pengetesan kontrol circuit ini digunakan alat yaitu Megger 500 V/ 1000MΩ. Untuk metode pengujiannya menggunakan standard perusahaan, yaitu dengan menghubungkan semua kabel dengan menggunakan kawat, setelah semua kabel terhubung maka pengujian dilakukan dengan menghubungkan kabel megger pada kabel yang sudah tersambung keseluruhan sedang kabel yang lain dihubungkan pada ground. Adapun kriteria yang ditetapkan adalah lebih besar dari 5 MΩ.
4.9.2 Pengujian Megger Konduktor Pengujian ini dilakukan adalah untuk mengetahui tahanan pada tiap-tiap konduktor dan konduktor terhadap ground, alat yang digunakan adalah megger 1000V/2000 MΩ. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui hubungan antar phase dan hubungan antar phase ke ground, metodenya adalah dengan menutup vacuum circuit breaker dan membuka posisi sakelar pentanahan, setelah semua posisis sudah sesuai maka pengujian megger dapat dilakukan yaitu dengan menginje ketiga phase ke ground dan antara phase ke phase. Kriteria yang telah ditetapkan adalah lebih dari 2000 MΩ, apabila pengujian megger ini sesuai dengan kriteria maka pengujian tegangan tinggi dapat dilakukan. Pengujian megger ini dilakukan sebelum dan sesudah dilakukan test tegangan tinggi pada main sirkuit.
67
4.9.3 Pengujian Tegangan Tinggi Kabel Kontrol Pengujian ini dilakukan dengan maksud untuk memastikan tidak ada kebocoran pada rangkaian kontrol dan kontak bantu (Auxillary), dan dilakukan setelah pengujian megger. Dalam pengujian tegangan tinggi untuk kabel control itu sendiri telah diatur dalam standar IEC 62271-200, pada metode pengujiannya rangkaian kabel kontrol diinjeksikan pada tegangan sebesar 2 kV, dengan frekuensi 50 Hz selama 60 detik. Pengujian ini dimaksudkan adalah untuk mencegah apabila terjadi kebocoran pada isolasi rangkaian kabel kontrol apabila sudah diberi sumber tegangan yang mengakibatkan lompatan api listrik antar kabel maupun antara kabel dan body. Setelah dilakukan test tegangan tinggi pada control sirkuit maka pengujian megger dikukan kembali untuk mengetahui adanya perubahan tahanan setelah dilakukan test tegangan tinggi, umumnya setelah pengujia pada kabel ini nilai dari megger itu lebih kecil dari sebelumnya, akan tetapi tetap harus lebih dari kriteria yaitu lebih dari 5 MΩ.
4.9.4 Pengujian Tegangan Tinggi Konduktor Proses pengujian ini sama dengan yang dilakukan pada proses pengujian control circuit, tetapi nominal pengujian lebih besar dan sangat difokuskan pada bagian utama suatu Metal Clad Switchgear, untuk nominal yang diberikan adalah sesuai dengan tabel 2.1 yaitu standar IEC 62271-200.
68
Dengan menggunakan standar diatas maka tegangan yang diberikan untuk metal clad switchgear dengan tegangan nominal
24 kV adalah
sebesar 60 kV selama 60 detik.
4.10
Pemeriksaan Akhir Dalam proses ini merupakan proses terakhir setelah semua pengujian
dilakukan dengan hasil yang baik dan benar sesuai dengan kertas kerja yang disediakan. Pemeriksaan ini meliputi beberapa bagian yang termasuk juga didalam lembar kerja diantaranya adalah : 4.10.1 Pengecekan Visual 1. Kebersihan dalam panel, hal ini dilakukan dengan maksud mencegah tertinggalnya peralatan yang telah dupakai dalam proses pengujian. 2. Melengkapi tutup pada terminal block. 3. Mencatat counter pada vacuum circuit breaker, hal ini dimaksudkan untuk mengetahui berapa kali pengoperasian VCB yang telah dilakukan di PT JAEPSI.
4.10.2 Pengecekan Konstruksi 1. Pengencangan semua baut, maksudnya adalah mencegah terjadinya kelonggaran pada baut yang dapat mengakibatkan kerusakan panel yang telah jadi selama transportasi.
69
2. Memastikan posisi sakelar pentanahan dalam kondisi tertutup dan VCB dalam posisi terbuka dan tidak dalam kondisi charging, hal ini sangatlah penting mengingat dalam masa transportasi sering terjadi goncangan yang dapat mengakibatkan beberapa posisi dapat berubah apabila tidak sesuai dengan posisi yang telah ditentukan. 3. Pintu harus dalam keadaan terkunci.
4.10.3 Pengecekan Transportasi 1. Pengecekan bagian-bagian dari panel, hal ini dilakukan agar semua parts pendukung dari panel tidak ada yang tertinggal, karena tidak semua parts terpasang pada panel. 2. Meletakan
tandatangan
apabila
sudah
dilakukan
semua
pengechekan pada panel metal clad switchgear secara visual dan konstruksi. Untuk jenis transportasi yang digunakan adalah container (water protected), demikian pula tinggi maksimal adalah 2200 mm. Pada transportasi ini biasanya pada bagian Switchgear diberikan shock watch meter pada beberapa bagian panel, hal ini dimaksudkan untuk kontrol (indikasi) bahwa transportasi yang dilakukan tidak mengalami gangguan (benturan) yang dapat menimbulkan kerusakan pada Switchgear tersebut, sehingga dapat diterima oleh pemesan barang dalam kondisi yang baik.
70
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari hasil analisa yang dilakukan pada perakitan Metal Clad Switchgear 24 kV di PT. Japan AE Power Systems Indonesia, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa pengujian yang dilakukan harus sesuai dengan IEC (International Electrotechnical Commission), BS (British Standard Institution) dan standar pabrik. Adapun pengujiannya meliputi : 1. Pengujian Visual dan Konstruksi. 2. Pengujian Vacuum Circuit Breaker. 3. Pengujian Sambungan Kabel. 4. Pengujian Interlock. 5. Pengujian Tahanan Konduktor. 6. Pengujian Polaritas Trafo Arus dan Trafo Tegangan. 7. Pengujian Rasio Trafo Arus. 8. Pengujian Rasio Trafo Tegangan. 9. Pengujian Megger dan Tegangan Tinggi Untuk Kabel Kontrol dan Konduktor (main circuit). 10. Pemeriksaan Setelah Pengujian.
70
71
Pengujian diatas melalui perhitungan dengan rumus dan juga dibuktikan dengan melakukan pengujian langsung pada Metal Clad Switchgear 24 kV, kemudian di sesuaikan dengan penetapan dari semua standar yang telah ditetapkan. Apabila semua sudah sesuai maka Metal Clad Switchgear 24 kV dapat dinyatakan lulus uji dan dapat di kirim ke pelanggan dalam kondisi yang handal, dan tidak terjadi lagi keluhan ketika sudah terpasang.
Saran Dikarenakan Metal Clad Switchgear 24 kV ini memiliki kapasitas sebagai pengaman, dan pendistribusian maka harus diperhatikan lagi pada proses pengoperasian
harus
benar-benar
sesuai
prosedur,
apabila
dalam
proses
pengoperasian terjadi kesalahan ini dikhawatirkan dapat menyebabkan korban jiwa terhadap pelaksana dilapangan dan kerugian materi terhadap konsumen.
71
DAFTAR PUSTAKA [1] General Technical Guidance of Medium Voltage Switchgear, Hitachi Power Systems Indonesia, Jakarta, 1998 [2] Merlin Gerin Technical Guide, Medium Voltage, Schneider Electric [3] International electrotechnical Commission (IEC)Standard [4] British Standards Institution (BS) 3938 Standard [5] Inspection Report Metal Clad Switchgear, Japan AE Power Systems Indonesia [6] Sunil S. Rao, Switchgear and Protection, 2-B, Nath Market, Nai Sarak Delhi - 110006 [7] Ir. Abdul Hadi dan AS Pabla, Sitem Distribusi Daya Listrik, Erlangga, Jakarta 1994 [8] P Van Harten dan Ir. E Setiawan, Instalasi Listrik Arus Kuat 2, Bina Cipta, Bandung 1995
