Studi Analisa Keandalan Isolator Pada Saluran Transmisi 150 kV Sirkit Ganda Waru-Bangil
TUGAS AKHIR
oleh : Nama : Nifta Faturochman NIM : 00530031
Jurusan Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang 2005
LEMBAR PENGESAHAN
STUDY ANALISA KEANDALAN ISOLATOR PADA SALURAN TRANSMISI 150 kV SIRKIT GANDA WARU-BANGIL
oleh : Nama : NIFTA FATUROCHMAN NIM : 00530031
Tugas akhir ini telah diuji dan dinyatakan lulus pada tanggal 8 april 2005
Majelis Penguji :
Penguji I
Penguji II
(Ir. Ermanu AH, MT)
(Ir. Diding Suhardi, MT)
Mengetahui, Ketua Jurusan Elektro
(Ir. Nuralif M, MT)
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG FAKULTAS TEKNIK-JURUSAN ELEKTRO Jl. Raya Tlogomas No. 246 Malang
PERBAIKAN TUGAS POKOK Dalam Ujian Akhir (Skripsi) tingkat sarjana Jurusan Teknik Elektro / Diploma Tiga Teknik Elektronika yang diselenggarakan pada : Hari
: Jum’at
Tanggal
: 8 April 2005
Perlu adanya perbaikan pada Tugas Pokok untuk : Nama
: Nifta Faturochman
No. Induk
: 00530031
Perbaikan tersebut meliputi :
¾ Judul diganti / diubah ¾ Perhitungan menggunakan matlab baik tabel maupun grafiknya
Malang, 8 April 2005 Tanda Tangan Dosen Penguji : 1. Ir. Ermanu AH, MT 2. Ir. Diding Suhardi, MT
KATA PENGANTAR Bismillaahirrahmannirrahim Alhamdulillahirobbil’ alamin penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas berkat rahmat, taufik, dan hidayah-Nya sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir skripsi ini yang diberi judul : STUDY ANALISA KEGAGALAN ISOLATOR PADA SALURAN TRANSMISI 150 kV SIRKIT GANDA WARU-BANGIL. Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat memperoleh gelar Strata
satu
(S-1)
Sarjana
Teknik
pada
Fakultas
Teknik
Universitas
Muhammadiyah Malang. Dalam kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar besarnya kepada pihak pihak yang telah banyak memberikan bantuan berupa bimbingan, petunjuk serta saran, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini, khususnya kepada : 1. Ibu Ir. Nuralif M, MT. selaku Dosen Pembimbing I yang telah banyak memberikan bimbingan , ide , serta saran kepada penulis. 2. Bapak Ir. Nurhadi, MT. selaku Dosen Pembimbing II yang disela sela kesibukannya dapat meluangkan waktu untuk membantu dan memberikan saran kepada penulis. 3. Bapak H.Ir. M Irfan , MT. selaku Dosen Wali, beserta Bapak dan Ibu Dosen Fakulatas Teknik yang telah memberikan ilmu selama masa perkuliahan. 4. Bapak Hari Moerwanto, BA. yang telah meluangkan waktu , fikiran, tenaga sehingga penyusunan skripsi ini dapat diselesaikan sesuai dengan harapan penulis. 5. Ayahanda, Ibunda, kakak, adik, serta yayangku tercinta, yang tidak bosan bosannya memberikan dukungan , doa, dan bantuan. baik yang bersifat moril maupun materiil. 6. Teman temanku Angkatan 2000 yang selalu memberikan motivasi dalam pembuatan skripsi ini.
7. Kepada semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang turut berpartisipasi dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari dalam penyusunan skripsi ini masih terdapat kekurangan dan masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu dengan segala konsekuensinya penulis mengharapkan saran serta kritik yang konstruktif demi kesempurnaan skripsi ini. Akhirnya penulis hanya berharap semoga penulisan skripsi ini dapat memberikan manfaat khususnya bagi penulis sendiri maupun bagi semua pihak. Amin ………
Malang,
Penulis
Mei 2005
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL DEPAN HALAMAN PERSETUJUAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN KATA PENGANTAR .................................................................................................
i
ABSTRAKSI ................................................................................................................
iii
DAFTAR ISI ................................................................................................................
iv
DAFTAR TABEL .......................................................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................................
viii
BAB I
BAB II
: PENDAHULUAN 1.1. Latar belakang ................................................................................. 1.2. Rumusan Masalah ........................................................................... 1.3. Tujuan .............................................................................................. 1.4. Batasan Masalah .............................................................................. 1.5. Metodologi Penulis ..........................................................................
1 2 3 4 4
: SALURAN TRANSMISI UDARA 2.1.1. Kawat Penghantar ......................................................................... 2.1.1.1. Klasifikasi Kawat Penghantar Menuru Kontruksinya.... 2.1.1.1.1 Kawat Penghantar Padat ................................. 2.1.1.1.2 Kawat Penghantar Berlilit ............................... 2.1.1.1.3 Kawat Penghantar Berrongga ......................... 2.1.1.2. Klasifikasi Kawat Penghantar Menurut Bahannya ........ 2.1.1.2.1. Kawat Logam Biasa ....................................... 2.1.1.2.2. Kawat Logam Campuran ............................... 2.1.1.2.3. Kawat Logam Panduan. ................................ 2.1.1.3. Karakteristik Listrik Kawat Penghantar......................... 2.1.1.4. Komponen Pembantu Pada Konduktor.......................... 2.1.1.4.1. Sambungan Penghantar.................................. 2.1.1.4.2. Batang Pelindung ........................................... 2.1.1.4.3. Peredam.......................................................... 2.1.1.4.4. Perentang........................................................ 2.1.2. Kawat Tanah ................................................................................. 2.1.3. Isolator ........................................................................................ 2.1.3.1. Karakteristik Listrik Isolator Gantung ........................... 2.1.3.2. Karakteristik Mekanis Isolator Gantung ........................ 2.1.3.3. Pasangan Isolator Gantung............................................. 2.1.3.4. Tanduk Api .................................................................... 2.1.3.5. Tingkat Isoalasi Dasar....................................................
6 7 7 7 8 8 8 8 9 9 10 10 11 12 13 14 15 16 16 16 17 17
BAB III
BAB IV
2.1.4. Menara atau Tiang Transmisi ....................................................... 2.1.4.1. Menara Baja dan Tiang Baja.......................................... 2.1.4.1.1. Menara Standart ............................................. 2.1.4.1.2. Menara Khusus .............................................. 2.1.4.2. Pondasi Tower................................................................ 2.2. Gangguan Sambaran Petir Pada SUTT .............................................. 2.2.1. Umum ........................................................................................ 2.2.2. Tegangan Lebih Petir .................................................................... 2.2.2.1. Pembentukan Awan Bermuatan..................................... 2.2.2.2. Pelepasan Muatan ke Tanah........................................... 2.2.3. Faktor Faktor yang Mempengaruhi Perilaku Petir........................ 2.2.3.1. Faktor Faktor yang Bersifat Alamiah............................. 2.2.3.1.1. Jumlah Sambaran Petir................................... 2.2.3.1.2. Pengaruh Ketinggian Permukaan Bumi ......... 2.2.3.1.3. Distribusi Amplitudo Arus Petir. ................... 2.2.3.2. Faktor Faktor yang Bersifat Teknis ............................... 2.2.3.2.1. Jumlah Kawat Tanah...................................... 2.2.3.2.2. Faktor Kopeling ............................................. 2.2.3.2.3. Impedansi Surja.............................................. 2.2.4. Metode Perhitungan Dengan Metode Gelombang Berjalan .........
18 18 20 20 20 22 22 22 22 23 24 24 24 26 26 28 28 29 29 31
: Saluran Transmisi Udara di Waru Bangil 3.1. Data data SUTT 150kV Waru Bangil .............................................. 3.1.1. Menara /Tower ....................................................................... 3.1.2. Isolator dan Perlengkapannya ................................................ 3.1.3. Kawat Tanah .......................................................................... 3.1.4. Penghantar.............................................................................. 3.2. Menghitung Tegangan Isolator Pada Puncak Menara ..................... 3.2.1. Langkah langkah Perhitungan................................................ 3.3. Efektifitas Pemasangan Isolator.......................................................
36 36 36 36 36 38 38 44
: Analisa Kegagalan Isolator Pada Saluran Transmisi 150 kV 4.1. Data data SUTT 150 kV................................................................... 4.1.2. Isolator dan Perlengkapannya .............................................. 4.1.3. Kawat Tanah ........................................................................ 4.1.4. Penghantar............................................................................ 4.2. Tegangan Isoaltor Akibat Sambaran Petir ....................................... 4.2.1. Langkah langkah Perhitungan.............................................. 4.3. Hasil Tegangan Isolator ................................................................... 4.4. Pengujian Masing Masing Isolator .................................................. 4.4.1. Tujuan .................................................................................. 4.4.2. Langkah langkah Pengujian ................................................. 4.4.3. Hasil Pengujian .................................................................... 4.4.4. Analisa Hasil Pengujian ....................................................... 4.5. Pengujian Bila Terjadi Tegangan Lebih .......................................... 4.5.1. Tujuan .................................................................................
46 46 46 46 47 47 56 57 57 57 57 59 61 61
4.1
BAB V
4.5.2. Langkah langkah Pengujian ................................................. 4.5.3. Hasil Pengujian .................................................................... 4.5.4. Analisa Hasil Pengujian .......................................................
61 62 62
: Kesimpulan dan Saran 5.1. Kesimpulan ..................................................................................... 5.2. Saran.................................................................................................
63 63
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1
Perhitungan menggunakan matlab bab III ................ x
Lampiran 2
Perhitungan menggunakan matlab bab IV ................ xvii
Lampiran 3
Grafik Tingkat isolasi Dasar (TID) ........................... xxiii
DAFTAR PUSTAKA Arismunandar, A dan Kuwahara S. 1979, Teknik Tenaga Listrik Jilid Jakarta : PT. Pradnya Paramita. Bewley. L.V. 1951. Traveliting waves on Transmission Line, New York : John Willey and Sons, Inc. Central Station Engeners, 1950. Electrical Transmision and Distribution Reference Book, East Pittsburgh : Westing House Electric Coorporation. Hutauruk. T.S. 1989. Gelombang Berjalan dan proteksi surja, Jakarta : Erlangga Hutauruk.T.S.1999. Pengetanahan Netral Sistem Tenaga dan Pengetanahan Peralatan, Jakarta : Erlangga Sirait.K.T. dan Zoro.R. 1987, Proteksi Sistem Tenaga Bagian I, Bandung : ITB SPLN 13. 1978. Kriteria Dasar bagi Perencanaan Saluran Udara Tegangan Tinggi 66 kV bagian I.
