STUDI PEMELIHARAAN JARINGAN DISTRIBUSI TEGANGAN RENDAH DAN TEGANGAN MENENGAH DAERAH KERJA PT. PLN (PERSERO) RAYON DELI TUA LAPORAN TUGAS AKHIR Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma 3 Program Studi Teknik Listrik Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan
oleh
YOSUA ANUGRAH BANUAREA NIM : 1105032113
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2014
ABSTRAK Jaringan distribusi merupakan jaringan yang paling dekat dengan konsumen tenaga listrik. Sebagai jaringan yang paling dekat dengan konsumen jaringan distribusi juga yang paling sering terkena gangguan, karena pada jaringan distribusi terdapat komponen-komponen yang sensitif yang mengakibatkan trip saat terjadi gangguan. Sebagai tindak lanjut untuk mengurangi dan mencegah gangguan tersebut diperlukan pemeliharaan baik itu secara preventif, korektif, maupun pemeliharan darurat. Pemeliharaan secara preventif bertujuan untuk mencegah kerusakan tiba-tiba pada jaringan listrik dan juga berguna untuk mempertahankan
jaringan
agar
beroperasi
dengan
baik,
dan
untuk
mempertahankan umur peralatan pada jaringan listrik. Pemeliharaan secara korektif dilaksanakan saat pelaksanaan pemeliharaan secara preventif gagal, yang bertujuan untuk memperbaiki kerusakan dan mengurangi lama gangguan. Sedangkan pemeliharaan darurat dilaksanakan saat terjadi gangguan akibat bencana alam. Kata kunci : Jaringan distribusi, gangguan, pemeliharaan
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “ Studi Pemeliharaan Jaringan Distribusi Tegangan Rendah dan Tegangan Menengah Daerah Kerja PT. PLN (Persero) Rayon Deli Tua” dengan baik. Tugas akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Diploma 3 (D3) di Politeknik Negeri Medan. Dalam proses penulisan tugas akhir ini, penulis menemukan banyak kendala. Namun atas bantuan dari berbagai pihak, akhirnya kendala-kendala tersebut dapat diatasi. Atas bimbingan, bantuan, dan berbagai fasilitas yang penulis terima dalam menyelesaikan tugas akhir ini, penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada : 1.
Bapak M. Syahruddin, S.T.,M.T. selaku Direktur Politeknik Negeri Medan,
2.
Bapak Junaidi,S.T, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan,
3.
Bapak Ir. Gunoro, M.T. selaku Kepala Program Studi Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan,
4.
Bapak Drs. Miduk Purba, M.Pd., Ph.D. selaku Dosen Pembimbing,
5.
Seluruh staf dan pengajar Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Medan.
6.
Bapak Rimhot Marpaung (Alm) selaku Manager PT PLN (Persero) Rayon Deli Tua,
7.
Bapak Vigilius Tarigan selaku Supervisor Teknik PT PLN (Persero) Rayon Deli Tua,
8.
Seluruh pegawai juga staff PT. PLN (Persero) Rayon Deli Tua,
9.
Keluarga terkasih yang selalu memotivasi dan mendoakan penulis,
10.
Seluruh mahasiswa D3K PLN
kelas EL-6E ’11 atas dukungan dan
semangat yang diberikan kepada penulis, Penulis menyadari isi tugas akhir ini masih banyak kekurangan dan kesalahan, untuk itu penulis mengharapkan saran-saran dan kritikan yang bersifat membangun dari pembaca untuk menyempurnakan tugas akhir ini.
Besar harapan penulis, semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi siapapun yang membacanya.
Medan , Agustus 2014 Penulis,
Yosua Anugrah Banuarea NIM. 1105032113
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN.................................................................................... ii LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iii ABSTRAK ............................................................................................................. iv KATA PENGANTAR ............................................................................................ v DAFTAR ISI ......................................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. x DAFTAR TABEL .................................................................................................. xi BAB 1 ..................................................................................................................... 1 PENDAHULUAN .................................................................................................. 1 1.1
Latar Belakang .......................................................................................... 1
1.2
Rumusan Masalah ..................................................................................... 1
1.3
Batasan Masalah ....................................................................................... 2
1.4
Tujuan Penulisan ....................................................................................... 2
1.5
Manfaat Penulisan ..................................................................................... 2
1.6
Teknik Pengumpulan Data........................................................................ 2
1.7
Sistematika Penulisan ............................................................................... 3
BAB 2 ..................................................................................................................... 4 LANDASAN TEORI .............................................................................................. 4 2.1
Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik Tiga Fasa ........................................ 4
2.2.1
Tegangan, Arus, dan Daya Listrik 3 Fasa ................................................. 5
2.2
Sistem Distribusi Jaringan Tegangan Menengah (Primer) dan Jaringan Tegangan Rendah (Sekunder) ................................................................. 10
2.2.1
Penghantar (Konduktor).......................................................................... 12
2.2.2
Tiang ....................................................................................................... 16
2.2.3
Cross-Arm ............................................................................................... 19
2.2.4
Isolator .................................................................................................... 19
2.2.5
Lightning Arrester ................................................................................... 22
2.2.6
Fuse Cut Out ........................................................................................... 24
2.2.7
Recloser................................................................................................... 25
2.2.8
Load Break Switch (LBS)....................................................................... 26
2.2.9
Transformator Distribusi ......................................................................... 26
2.2.10
Low Voltage Cabinet (LVC) .................................................................. 29
2.2.11
NH Fuse .................................................................................................. 30
2.2.12
Alat Pengukur dan Pembatas (APP) ....................................................... 31
2.3
Gangguan-gangguan yang Terjadi pada Jaringan Distribusi Primer dan Sekunder ................................................................................................. 32
2.3.1
Gangguan Hubung Singkat ..................................................................... 32
2.3.2
Gangguan Tegangan Lebih ..................................................................... 34
2.3.3
Gangguan Instabilitas.............................................................................. 34
2.3.4
Gangguan Beban Lebih........................................................................... 34
BAB 3 ................................................................................................................... 36 PEMELIHARAAN JARINGAN DISTRIBUSI PT. PLN PERSERO RAYON DELI TUA SERTA DATA-DATA PENDUKUNGNYA .................................... 36 3.1
Informasi Umum Komponen-komponen pada Jaringan Distribusi PT. PLN Rayon Deli Tua .............................................................................. 36
3.2
Gangguan-gangguan yang Terjadi di PT. PLN PERSERO Rayon Deli Tua .......................................................................................................... 37
2.2.1.
Gangguan Hubung Singkat Phasa ke Tanah ........................................... 38
2.2.2.
Gangguan Hubung Singkat Antar Phasa................................................. 38
2.2.3.
Gangguan Trafo Kontak ......................................................................... 38
3.3
Pemeliharaan Jaringan Distribusi ........................................................... 39
3.3.1.
Pemeliharaan secara preventif ................................................................ 40
3.3.2.
Pemeliharaan Korektif ( Corrective Maintenance ) ................................ 40
3.4.
Jadwal Pemeliharaan ............................................................................... 42
3.4.1
Pemeliharaan Bulanan ............................................................................ 42
3.4.2
Pemeliharaan Tri Wulanan ..................................................................... 42
3.4.3
Pemeliharaan Semesteran ( 6 Bulan ) ..................................................... 43
3.4.4
Pemeliharaan Tahunan ............................................................................ 43
3.4.5.
Pemeliharaan 3 Tahunan ......................................................................... 44
3.5.
Data – data Pemeliharaan........................................................................ 45
3.5.1
Pengukuran Beban Trafo ........................................................................ 45
3.5.2
Penyisipan Trafo ..................................................................................... 46
3.5.3
Pemerataan Beban ................................................................................... 46
3.5.4
Pemindahan beban .................................................................................. 47
3.5.5
Perampalan .............................................................................................. 51
3.5.6
Pemeliharaan SR (Sambungan Rumah) Berderet ................................... 52
3.5.7
Pemeliharaan Tiang Patah....................................................................... 52
3.5.8
Pemeliharaan Gardu Distribusi (LVC) ................................................... 52
3.5.9
Pemeliharaan Trafo Kontak .................................................................... 54
3.5.10
Pemeliharaan Jumper Putus .................................................................... 54
BAB 4 ................................................................................................................... 55 KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................. 55 4.1
Kesimpulan ............................................................................................. 55
4.2
Saran ....................................................................................................... 55
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 56 LAMPIRAN .......................................................................................................... 57
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Gambar kurva tegangan pada sistem listrik 3 Fasa ............................ 4 Gambar 2.2 Rangkaian belitan hubungan bintang (Y) ........................................... 5 Gambar 2.3 Vektor diagram arus beban seimbang ................................................. 6 Gambar 2.4 Vektor diagram arus beban tidak seimbang ........................................ 6 Gambar 2.5 Beban tak seimbang hubungan bintang dimana Zn tidak sama dengan nol............................................................................................................................ 7 Gambar 2.6 Anilisa beban tak seimbang hubungan bintang dimana Zn tidak sama dengan nol ............................................................................................................... 8 Gambar 2.7 Rangkaian belitan hubungan delta (∆) ............................................... 9 Gambar 2.8 single line diagram sistem distribusi primer dan sekunder ............... 10 Gambar 2.9 Bentuk fisik isolator tumpu ............................................................... 20 Gambar 2.10 Bentuk fisik isolator tarik jenis Clevis ............................................ 21 Gambar 2.11 Bentuk fisik isolator tarik jenis Ball & Socket ................................ 21 Gambar 2.12 Bentuk fisik isolator tarik jenis Long Rod ...................................... 21 Gambar 2.13 Bentuk fisik Lightning Arrester ...................................................... 22 Gambar 2.14 Bentuk fisik Fuse Cut Out ............................................................... 25 Gambar 2.15 Bentuk fisik Relay Recloser ... ........................................................ 25 Gambar 2.16 Bentuk fisik PMT.......................................................................25 Gambar 2.17 Bentuk fisik transformator dan bagian-bagiannya .......................... 26 Gambar 2.18 Bentuk fisik LVC ............................................................................ 30 Gambar 2.19 Bentuk fisik NH fuse ....................................................................... 31 Gambar 3.1 Bentuk fisik LVC DT-402 setelah pemeliharaan .............................. 53 Gambar 3.2 Bentuk fisik LVC keropos DT-402 ................................................... 53
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Penandaan Kabel ................................................................................... 15 Tabel 2.2 Keuntungan dan Kerugian Tiang Besi dan Tiang Beton ...................... 17 Tabel 2.3 Panjang Tiang Sesuai dengan Penggunaannya ..................................... 18 Tabel 2.4 Jenis Profil Cross Arm sesuai dengan Panjang dan Penyusunannya .... 19 Tabel 3.1 Panjang Saluran Distribusi JTM dan JTR Masing-masing Penyulang . 36 Tabel 3.2 Informasi Jumlah Trafo Masing-masing Penyulang ............................. 37 Tabel 3.3 Informasi Jumlah Tiang pada JTM dan JTR......................................... 37 Tabel 3.4 Informasi Komponen-komponen Proteksi dan Kapasitor Bank ........... 37 Tabel 3.5 Pengukuran tahanan isolasi-megger ..................................................... 39 Tabel 3.6 Data Pengukuran DT-53 ....................................................................... 46 Tabel 3.7 Data Pengukuran WBP DT-01 .............................................................. 47 Tabel 3.8 Data Hasil Pemerataan Beban DT-01 .................................................. 47 Tabel 3.9 Data Pengukuran DT-53 ...................................................................... 48 Tabel 3.10 Data Pengukuran DT-482 ................................................................... 49 Tabel 3.11 Data Pengukuran DT-53 Setelah Pemindahan Beban......................... 50 Tabel 3.12 Data Pengukuran DT-482 Setelah Pemindahan Beban....................... 51
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang
Saat ini listrik merupakan suatu kebutuhan utama sebagai penunjang kepentingan dan pekerjaan manusia, listrik digunakan untuk hampir semua pekerjaan seperti publik, bisnis, industri, maupun sosial. Supaya kebutuhan listrik bagi masyarakat terpenuhi, dibutuhkan sistem tenaga listrik yang handal dan bekerja secara kontinu,
mulai
dari
pembangkit,
transmisi,
hingga
distribusi.
Setelah
melaksanakan praktek kerja lapangan di PT PLN (Persero) Rayon Deli Tua Area Lubuk Pakam selama tiga bulan, penulis mengamati banyak gangguan yang mengakibatkan tenaga listrik tidak tersalur ke konsumen secara kontinu, dan jaringan pada sistem tenaga listik yang paling sering terkena gangguan adalah jaringan distribusinya, karena pada jaringan distribusi terdapat peralatan-peralatan yang sensitif yang mengakibatkan terjadinya trip saat terjadi gangguan. Sehingga saat sudah terjadi gangguan perlu diadakan pemeliharaan secara kuratif yang bertujuan untuk mempersingkat waktu gangguan. Dan untuk menghindari terjadinya gangguan yang mengakibatkan trip pada
jaringan distribusi perlu
diadakan pemelihaan preventif. Pemeliharan juga perlu dilakukan untuk meningkatkan efisiensi dan kualitas dari penyaluran tenaga listrik. Oleh karena itu, penulis terdorong untuk membuat tugas akhir dengan judul: “Studi Pemeliharaan Jaringan Distribusi Tegangan Rendah dan Tegangan Menengah Daerah Kerja PT. PLN (Persero) Rayon Deli Tua .”
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah telah dibahas di atas maka rumusan masalah yang dapat diangkat untuk Tugas Akhir adalah 1.
Hal-hal apa saja yang dilakukan dalam pemeliharaan jaringan distribusi.
2.
Gangguan-gangguan apa saja yang memerlukan pemeliharaan jaringan distribusi.
3.
Kapan saja waktu pemeliharaan jaringan distribusi.
1.3
Batasan Masalah
Adapun ruang lingkup yang menjadi batasan masalah adalah pemeliharaan komponen-komponen pada jaringan distribusi, gangguan yang mengakibatkan perlunya pemeliharaan, dan jadwal pemeliharaan.
1.4
Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dari pembuatan tugas akhir ini adalah sebagai masukan kepada pihak PLN untuk meminimalisir gangguan pada jaringan distribusi tegangan rendah dan tegangan menengah yang menyebabkan terputusnya penyediaan tenaga listrik ke konsumen, sehingga kegiatan distribusi PLN dapat terlaksana dengan baik.
1.5
Manfaat Penulisan
Manfaat penulisan tugas akhir ini adalah sebagai masukan kepada pihak PLN agar kuantitas pemadaman listrik yang disebabkan oleh gangguan diminimalisir sehingga konsumen dapat menikmati layanan listrik secara kontinu. Dan juga sebagai penambah pengetahuan bagi penulis dan pembaca perihal pemeliharaan jaringan distribusi.
1.6
Teknik Pengumpulan Data
Adapun metode pengumpulan data yang diterapkan oleh penulis dalam penyelesaian laporan Tugas Akhir ini sekaligus di dalam pengambilan data adalah dengan cara/metode sebagai berikut : 1.6.1
Metode Kepustakaan
Metode ini dilakukan dengan cara mencari buku-buku referensi untuk mendapat data teori yang sesuai dengan judul tugas akhir. 1.6.2
Metode Diskusi
Dengan melakukan konsultasi dengan Dosen Pembimbing dalam penyelesaian tugas akhir. 1.6.3
Metode Observasi
Dengan melakukan pengamatan secara langsung saat dilakukan pemeliharaan yang kemudian akan dianalisa kegunaan dari pemeliharaan tersebut.
1.7
Sistematika Penulisan
Laporan ini ditujukan untuk memaparkan hasil pemeliharaan yang dilakukan dalam rangka meminimalisir gangguan pada jaringan distribusi tegangan menengah dan tegangan rendah daerah keerja PT PLN. Untuk mempermudah pemahaman, maka penulis menyusun tugas akhir ini dalam beberapa bab, yang masing-masing bab mempunyai hubungan saling terkait dengan bab yang lain. Bab yang terkandung dalam bab ini adalah sebagai berikut: BAB 1 PENDAHULUAN Dalam bab ini berisikan mengenai Latar Belakang, Rumusan masalah, Batasan Masalah, Tujuan, Manfaat, Metode Penulisan, Sistematika Penulisan, dan Jadwal Pengerjaan Tugas Akhir. BAB 2 LANDASAN TEORI Dalam bab ini berisi tentang teori pendukung perihal komponen-komponen jaringan distribusi yang memerlukan pemeliharaan. BAB 3 STUDI PEMELIHARAN JARINGAN DISTRIBUSI TEGANGAN MENENGAH DAN TEGANGAN RENDAH Dalam bab ini berisi tentang pemeliharaan jaringan distribusi yang dilakukan di PT PLN (Persero) Rayon Deli Tua serta data-data pendukungnya. BAB 4 KESIMPULAN DAN SARAN Dalam bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran dari keseluruhan pembahasan studi pemeliharaan jaringan distribusi agar penyaluran tenaga listrik dapat berfungsi dengan baik.
