CARA MENENTUKAN UKURAN NH FUSE
Singkatan NH adalah N = NIEDER SPANNUNG = tegangan rendah H = HOCH LEISTUNG = arus besar Jadi NH fuse di pergunakan untuk tegangan rendah degan arus besar Contoh menghitung arus NH fuse untuk beban trafo Kapasitas trafo = 400 kva Tegangan = 20 kv / 230-400 Jumlah jurusan = 4 jurusan In = 400.000 volt amp / √3 x 400 volt = 577,35 amp arus tiap jurusan = 577,35 / 4 = 144,35 dengan asumsi beban = 90% KHA NH fuse dipilih = 144,33 A x 0,9 = 125 A Faktor kali 0,9 adalah faktor keamanan untuk beban trafo
ket : √3 hasilnya adalah 1,732
tegangan yang maksimal => fhase-netral = 230 volt => fhase-fhase = 400 volt
Gambar Ukuran Dan Cara Menghitung Atau Rumus NH Fuse
NH Fuse umumnya dipasang pada PHB trafo listrik yang berfungsi sebagai pemutus atau pengaman terhadap arus lebih. Cara menghitung berapa Ampere NH Fuse yang harus dipasang adalah sebagai berikut: I= P/Vx1.73 I = Arus (A)
P = Daya (VA) V = Tegangan (Volt) = 400 volt tegangan TR Contohnya: jika trafo yang terpasang 100 KVA = 100.000 VA, maka NH Fuse yang terpasang adalah: I = 100.000/400x1.73 100.000/400x1.73 I = 144.5 A Karena tidak ada NH Fuse dengan ukuran 144.5 A, maka NH Fuse yang dipasang adalah 160A.
http://materiallistrik.blogspot.com/2014/06/gambar-ukuran-dan-cara-menghitungatau.html
Mengulas lebih dalam tentang MCCB beserta Fungsi dan Cara Setting By PLC DROID di 3/18/2018 Mengulas lebih dalam tentang MCCB - dunia listrik sangat banyak sekali peralatan listrik l istrik sebagai pengaman untuk keselamatan dari bahaya baha ya listrik listr ik maupun untuk mengamankan sebuah motor dan peralatan listrik lainya dari bahaya short circuit .
Apa itu MCCB ? MCCB adalah singkatan dari Moulded Case Circuit Breaker, sebagai pengaman terjadinya hubung singkat short circuit dan beban lebih overload agar tidak terjadinya kerusakan pada motor listrik maupun kebakaran yang disebabkan oleh short circuit yang selalu menimbulkan bunga api.
MCCB biasanya digunakan oleh industri karena MCCB hanya untuk pengaman listrik 3 phase, dan motor listrik industri juga menggunakan listrik 3 phase, jadi jika anda ingin bertemu apa itu namanya mccb dan dan digunakan untuk apa mampir deh pabrik terdekat dan minta tolong untuk dilihatkan apa itu mccb. Pole MCCB
1
Pole
2
Pole
3
Pole
4 Pole
Karakter MCCB
Hanya menggunakan 3 phase. Nilai Ampere lebih dari 100A dan maksimum 1000A 50 / 60 Hz Menggunakan Thermal Magnetic Fixed atau adjudment jadi, setinganya bisa diatur atau tidak jika memilih fixed
Cara membaca Nameplate spesifikasi MCCB
1. 2. 3. 4. 5.
Type Device, tipe produk mccbnya. Ui, rate insulated Voltage Uimp, rate impulse withstand voltage Ics, service breaking capacity, nilai ampere dari mccbnya. Icu, ultimate breaking capacity, ini adalah kemampuan ampere yang bisa diterima saat hubung singkat (kA) 6. Ue, operational operation, voltage yang dianjurkan. 7. Color lebel 8. symbol mccb 9. standart referensi yang sudah didapatkan. 10. sama juga standart referensi.
Dari name plate diatas yang penting dan paham untuk anda cermati dan melihat adalah pada bagian Type Device, Ics, Icu, dan Ue karena mencapku mulai dari ampere yang diijinkan dan voltage yang diperbolehkan. macam - macam kA
36 kA 50 kA 85 kA 100 kA
Cara Setting MCCB Schneider Untuk mccb schneider mempunya 4 jenis tipe trip yaitu, 1. 2. 3. 4. 5.
Magnetic trip (MA) Thermal Magnetic Trip (TM)\ Micrologic 1.3 Micrologic 2.0 Micrologic 5/6
Dari 4 jenis module tipe trip diatas akan saya ajarkan kepada anda satu persatu untuk settingnya, bisa anda lihat untuk MA adalah tipe trip yang murah dan sedehana dan paling tinggi adalah tipe microloc 5 dan 6, ini harganya juga mahal tetapi fungsinya sangat lengkap.
Magnetic Trip (MA)
Untuk jenis trip MA atau bisa disebut magnetic trip hanya mendukung settingan short circuit untuk settingan ampere adalah fixed jadi in-nya fixed tidak bisa diubah, begini anda membeli mccb yang tipe MA rating amperenya adalah 100A jadi in=100A tidak bisa dirubah lagi.
Im adalah Magnetic Protection Short Circuit, di gambar atas jenis mccbnya adalah MA220 yaitu 220A dan dapat di setting Imnya sampai 3100A dengan rumus : Im = In x Adjust selector
pada gambar diatas settinganya langsung menunjukan nilai amperenya yang sudah dikalikan In, biasanya saya menjumpai rangenya 6- 14, jadi In bisa dikalikan antara 9 - 14 untuk settingan Im, untuk waktunya itu tidak ada jadi lasung trip jleb.
Thermal Magnetic Trip (TM)
Jenis trip TM ini mendukung untuk mengatur besarnya In / Ir tidak seperti jenis trip MA yang hanya Short Circuit saja. pada contoh diatas mccb yang dipilih adalah TM250D yang berkapasitas 250A, nah ini bisa disetting Ir-nya mulai dari 175A - 250A terdapat 4 step saja anda bisa settingnya.
untuk Imnya anda bisa membaca penjelasanya pada bagian Trip jenis MA, disini saya jabarkan apaitu Ir, Ir adalah Thermal Protection yang berarti setting untuk overload , Ir ini mempunya range waktu antara 0.7 - 1 detik, ini fixed ya tidak bisa dirubah mungkin untuk micrologic 2.0 bisa dirubah.
Micrologic 1.3
Jenis trip ini sama halnya dengan MA hanya mendukung settingan Im atau short circuit bedanya hanya di range yang panjang dan terdapat waktu jeda saat short circuit.
Isd adalah Short Current Protection, sama halnya dengan Im tetapi ini beda istilah
saja karena membedakan antara menggunakan Micrologic 1.3 dan MA.
Untuk Micrologic 1.3 ini mempunya waktu tunda 10 ms atau 0.1 detik.
Micrologic 2.0
Nah Micrologic 2.0 ini lengkap untuk settingnya dan rangenya juga semakin banyak ada 9 step settingan jadi gini jika mempunya mccb 40A maka rangenya bisa diatur mulai 18A-40A sesuai perkalian Ir.
Io, Setting Awal Ampere diatas menggunakan mccb 250A yang bisa disetting 9
step 100-250A. nah dari 100 - 250A bisa disetting lagi lebih spesifik dengan mengatur Irnya. Ir, Long Time Protection ( Overload ) ini yang menambah rangenya jadi banyak
pilihan jadi tidak hanya Io.
Misal disitu terseting 100A dan Irnya bisa disetting 0.9 - 1 maka ampere yang didapatkan dari 100A adalah 40A, 45A, 50A, 55A, 63A, 70A, 80A, 90A, 100A. dari penjelasan saya diatas pasti anda sudah paham untuk setting mccb merek schneider dengan micrologic 2.0
Micrologic 5 dan 6
Micrologic 5 dan 6 ini jujur saya belum pernah setting dan belum pernah beli juga ini keluaran baru 2017 dari schneider, mungkin istilah saja yang akan saya jelaskan.
Ir, Long Time Protection ( Overload ) Isd, Short Time Protection Ig, Ground Fault Protection li, Instantaneous Protection
Simbol MCCB
Ini adalah simbil dari MCCB 3 Phase yang biasanya digunakan untuk wiring diagram, terdapat 2 garis pada simbil itu menunjukan pada garis pertama adalah untuk hubung singkat dan pada garis kedua adalah untuk beban lebih atau overlaod.
Perbedaan MCB dan MCCB
MCCB VS MCB MCCB
Rating Amper antara 100 - 1000 A. Memiliki kA yang besar 36 - 100kA. Bisa disetting untuk Rating Amperenya. Terdapat tombol Reset Bentuknya yang besar
MCB
Rating Ampere antara 2-100A
kA hanya 4.5kA Tidak bisa disetting untuk Rating Ampere. Bentuknya yang kecil. Tidak ada tombol reset.
Sekian artikel yang saya bagi semoga bermanfaat dan terus belajar jika ada unekunek bisa langsung komentar, saya berharap anda paham tentang mccb berserta fungsinya dan cara settingnya. https://www.plcdroid.com/2018/03/setting-mccb.html
Arti dan Fungsi MCB/MCCB Posted: Oktober 5, 2011 in Iptek Tag:iptek , listrik , mcb, mccb
15
38 Votes
MCB Singkatan MCB adalah Mini Circuit Breaker yang memiliki fungsi sebagai alat pengaman arus lebih. MCB ini memproteksi arus lebih yang disebabkan terjadinya beban lebih dan arus lebih karena adanya hubungan pendek. Dengan demikian prinsip dasar bekerjanya yaitu untuk pemutusan hubungan yang disebabkan beban lebih dengan relai arus lebih seketika digunakan electromagnet.
Bila bimetal ataupun electromagnet bekerja, maka ini akan memutus hubungan kontak yang terletak pada pemadam busur dan membuka saklar. MCB untuk rumah seperti pada pengaman lebur diutamakan untuk proteksi hubungan pendek, sehingga pemakaiannya lebih diutamakan untuk mengamankan instalasi atau konduktornya. Sedang MCB pada APP diutamakan sebagai pembawa arus dengan karakteristik CL (current limiter) disamping itu juga sebagai gawai pengaman arus hubung pendek yang bekerja seketika. Arus nominal yang digunakan pada APP dengan mengenal tegangan 230/400V ialah: 1.2.4.6.10.16.20.25.35 dan 50 A disesuaikan dengan tingkat VA konsumen. Adapun kemampuan membuka (breaking capacity) bila terjadi hubung singkat 3 KA dan 6 KA (SPLN 108-1993). MCB yang khusus digunakan oleh PLN mempunyai tombol biru. MCB pada saat sekarang paling banyak digunakan untuk instalasi rumah ataupun instalasi industri maupun instalasi gedung bertingkat. MCCB Singkatan MCCB adalah Moulded Case Circuit Breaker . Fungsi MCCB adalah sebagai pemutus sirkit pada tegangan menengah.
Dalam memilih circuit breaker hal-hal yang harus dipertimbangkan adalah :
– Karakteristik dari sistem di mana circuit breaker tersebut dipasang. – Kebutuhan akan kontinuitas pelayanan sumber daya listrik. – Aturan-aturan dan standar proteksi yang berlaku. Karakteristik sistem 1. Sistem tegangan Tegangan operasional dari circuit breaker harus lebih besar atau minimum sama dengan tegangan sistem. 2. Frekuensi sistem Frekuensi pengenal dari circuit breaker harus sesuai dengan frekuensi sistem. Circuit breaker Merlin Gerin dapat beroperasi pada frekuensi 50 atau 60 Hz. 3. Arus pengenal Arus pengenal dari circuit breaker harus disesuaikan dengan besarnya arus beban yang dilewatkan oleh kabel, dan harus lebih kecil dari arus ambang yang diijinkan lewat pada kabel. 4. Kapasitas pemutusan Kapasitas pemutusan dari circuit breaker harus paling sedikit sama dengan arus hubung singkat prospektif yang mungkin akan terjadi pada suatu titik instalasi dimana circuit breaker tersebut dipasang. 5. Jumlah pole dari circuit breaker
6. Jumlah pole dari circuit breaker sangat tergantung kepada sistem pembumian dari sistem. Kebutuhan Kontinuitas Sumber Daya Tergantung dari kebutuhan tingkat kontinuitas pelayanan sumber daya listrik, dalam memilih circuit breaker harus diperhatikan : 1. Diskriminasi total dari dua circuit breakaer yang ditempatkan secara seri 2. Diskriminasi terbatas (sebagian), diskriminasi hanya dijamin sampai tingkat arus gangguan tertentu.
https://duniatehnikku.wordpress.com/2011/10/05/arti-dan-fungsi-mcbmccb/
beban=16875wat voltase=3phase yang aku mau tanyakan berapa amper MCCB 3phase yang harus saya pasang? dan seperti apa rumus untuk menentukan besaran amper pada MCCB dengan beban seperti di atas tersebut. tolong penjelasanya dong Ikuti 2 jawaban Laporkan Penyalahgunaan
Jawaban
Jawaban Terbaik: hitung arus listik yang mengalir pada beban penuh. kemudian ukuran MCB nya diatasnya sedikit. Contoh kasus anda beban=16.875 watt untuk voltase 3 phase tegangan jala-jala antar phase sebesar 380 volt ini sama dengan (akar 3) x 220 volt (1 phase).
Kalau anda pakai tegangan 3 phase berarti formula yang berlaku P=V x I; I=P/V
maka I= 16.875 / 380; = 44,40 Ampere. dengan demikian maka anda menggunakan MCB dengan kekuatan lebih t inggi sedikit, untuk mccb 3 phase yang ada dipasaran ukuran yang dekat dengan hitungan itu=40A, 50A, dan 63A. Maka untuk aman nya anda memi lih yang 50A. kalau 40A jika beban puncak pasti trip, kalau 63A terlalu besar, sehingga jika terjadi arus lebih akan membahayakan, bisa kebakaran.
Untuk harga, lain daerah beda harga... https://id.answers.yahoo.com/question/index?qid=20111016031400AAF6qWf&g uccounter=1
Fuse cut out (FCO) Fuse cut out atau biasa disingkat FCO adalah peralatan proteksi yang bekerja apabila terjadi gangguan arus lebih. Alat ini akan memutuskan rangkaian listrik yang satu dengan yang lain apabila dilewati arus yang melewati kapasitas kerjanya. Prinsip kerjanya adalah ketika terjadi gangguan arus maka fuse pada cut out akan putus, seperti yang ada pada SPLN 64 tabung ini akan lepas dari pegangan atas, dan menggantung di udara, sehingga tidak ada arus yang mengalir ke sistem. Adapun cara perlindungannya adalah dengan melelehkan fuse link, sehingga dapat memisahkan antara bagian yang sehat dan yang terganggu. Sedangkan fuse link itu sendiri adalah elemen inti dari FCO yang terletak di dalam fuse holder dan mempunyai titik lebur tertentu. Jika beban jaringan sesudah FCO menyentuh titik lebur tersebut, maka fuse link akan meleleh dan akan memisahkan jaringan sebelum FCO dengan jaringan sesudah FCO. Cut out biasanya digunakan pada jaringan distribusi 20 kV untuk proteksi trafo distribusi dari arus lebih akibat hubung singkat,dan juga diletakkan pada percabangan untuk proteksi jaringan. Namun ada kelemahan dari pengaman jenis ini, yaitu penggunaannya terbatas pada penyaluran daya yang kecil, serta tidak dilengkapi dengan alat peredam busur api yang timbul pada saat terjadi gangguan hubung singkat. http://ajinurmawan45.blogspot.com/2015/02/pengertian-fco-fuse-cut-out.html
SOP PEMASANGAN FCO SESUDAH ARRESTER SOP PEMASANGAN FCO SESUDAH ARRESTER
I. Jenis-Jenis Pemeliharaan
Jenis – jenis pemeliharaan peralatan adalah sebagai berikut :
a). Predictive Maintenance (Conditional Maintenance) adalah pemeliharaan yang dilakukan dengan cara memprediksi kondisi suatu peralatan listrik, apakah dan kapan kemungkinannya peralatan listrik tersebut menuju kegagalan. Dengan memprediksi kondisi tersebut dapat diketahui gejala kerusakan secara dini. Cara yang biasa dipakai adalah memonitor kondisi secara online baik pada saat peralatan beroperasi atau tidak beroperasi. Untuk ini diperlukan peralatan dan personil khusus untuk analisa. Pemeliharaan ini disebut juga pemeliharaan berdasarkan kondisi (Condition Base Maintenance ).
b). Preventive Maintenance (Time B ase Maintenance)
adalah kegiatan
pemeliharaan yang dilaksanakan untuk mencegah terjadinya kerusakan peralatan secara tiba-tiba dan untuk mempertahankan unjuk kerja peralatan yang optimum sesuai umur teknisnya. Kegiatan ini dilaksanakan secara berkala dengan berpedoman kepada : Instruction Manual dari pabrik, standar-standar yang ada ( IEC, CIGRE , dll ) dan pengalaman operasi di lapangan. Pemeliharaan ini disebut juga dengan pemeliharaan berdasarkan waktu ( Time Base Maintenance ). c). Corrective Maintenance adalah pemeliharaan yang dilakukan dengan berencana pada waktu-waktu tertentu ketika peralatan listrik mengalami kelainan atau unjuk kerja rendah pada saat menjalankan fungsinya dengan tujuan untuk
mengembalikan pada kondisi semula disertai perbaikan dan penyempurnaan instalasi. Pemeliharaan ini disebut juga Corective Maintenance, yang bisa berupa Trouble Shooting atau penggantian part/bagian yang rusak atau kurang berfungsi yang dilaksanakan dengan terencana.
d). B reakdown Maintenance adalah pemeliharaan yang dilakukan setelah terjadi kerusakan mendadak yang waktunya tidak tertentu dan sifatnya darurat.
II. Fuse Cut Out a. Pengertian Fuse (pelebur) merupakan suatu peralatan pengaman yang telah dirancang khusus dan akan akan bekerja (melebur) jika arus yang melewatinya melebihi suatu nilai tertentu (arus nominal) yang telah ditentukan. Apabila terjadi gangguan maka elemen pelebur yang terletak pada
tabung fiber akan meleleh dan terjadi busur api yang akan mengenai tabung fiber sehingga menghasilkan gas yang akan memadamkan busur api. Jika sudah putus FCO akan membuka dan menggantung di udara (SPLN 64). Karakteristik waktu/arus dari sebuah fuse adalah I 2t . Karakteristik arus waktu dari berbagai sambungan fuse yang berbeda, elemen-elemennya berbeda dan membutuhkan perhatian yang hati-hati untuk memakainya pada sebuah sistem.
Fuse cut out sendiri meupakan suatu alat pengaman yang melindungi jaringan terhadap rus beban lebih (over load current) dan yang mengalir melebihi dari batas maksimum. Konstruksi dari fuse cut out ni jauh lebih sederhana jika dibandingkan dengan pemutus beban (circuit breaker ) yang terdapat pada gardu induk ( sub-station). Akan tetapi fuse cut out ini memiliki kemampuan yang sama dengan pemutus beban tadi. Fuse cut out ini hanya dapat memutuskan satu saluran tiga fasa, maka dibutuhkan fuse cut out sebanyak tiga buah untuk saluran tiga fasa. Selain itu Fuse cut out juga merupakan pengaman lebur yang ditempatkan pada sisi TM yang gunanya untuk mengamankan jaringan TM dan peralatan kearah GI terhadap hubungan singkat di trafo, atau sisi TM sebelum trafo tetapi sesudah cut out. Untuk menentukan besarnya cut out yang harus dipasang, maka harus diketahui arus nominal trafo pada sisi TM, sedangkan besarnya cut out harus lebih besar dari arus nominal trafo sisi TM a. Prinsip Kerja
Pada sistem distribusi FCO yang digunakan mempunyai prinsip melebur, apabila dilewati arus yang melebihi batas arus nominalnya. Biasanya FCO dipasang setelah PTS maupun LBS untuk memproteksi feeder dari gangguan hubung singkat dan dipasang seri dengan jaringan yang dilindunginya. FCO juga sering ditemukan pada setiap trafo. Penggunaan FCO ini merupakan bagian yang terlemah di dalam jaringan sistem distribusi karena FCO boleh dikatakan hanya berupa sehelai kawat yang memiliki penampang yang disesuaikan dengan besarnya arus maksimum yang diperkenankan mengalir di dalam kawat tersebut. Pemilihan kawat yang digunakan pada fuse cut out ini didasarkan pada faktor lumer yang rendah dan
harus memiliki daya hantar (conductivity) yang tinggi. Faktor lumer ini ditentukan oleh temperatur bahan tersebut. Biasanya bahan-bahan yang digunakan untuk FCO adalah kawat perak, kawat tembaga, kawat seng, kawat timbel atau kawat paduan dari bahan – bahan tersebut. Pada umumnya diantara kawat diatas, yang sering digunakan adalah kawat logam perak, hal ini karena logam perak memiliki Resistansi
Spesifik (µΩ/cm) yang paling rendah dan Titik Lebur ( oC)
yang rendah. Kawat ini dipasangkan di dalam tabung porselin yang diisi dengan pasir putih sebagai pemadam busur api, dan menghubungkan kawat tersebut pada kawat fasa, sehingga arus mengalir melaluinya.
Tabel 1. Tabel Titik Lebur dan Resistansi Spesifik Jenis Logam Penghantar Pada FCO
No
Jenis Logam
Titik Lebur (oC)
Resistansi Spesifik (µΩ/cm)
1
Tembaga
1090
1,7
2
Aluminium
665
2,8
3
Perak
980
1,6
4
Timah
240
11,2
5
Seng
419
6,0
Jika arus beban lebih melampaui batas yang diperkenankan, maka kawat perak di dalamtabung porselin akan putus dan arus yang membahayakan dapat dihentikan. Pada waktu kawat putus terjadi busur api, yang segera dipadamkan oleh pasir yang berada di dalam tabung porselin Karena udara yang berada di dalam porselin itu kecil maka kemungkinan timbulnya ledakan akan berkurang
karena diredam oleh pasir putih. Panas yang ditimbulkan sebagian besar akan diserap oleh pasir putih tersebut. Apabila kawat perak menjadi lumer karena tenaga arus yang melebihi maksimum, maka waktu itu kawat akan hancur. Karena adanya gaya hentakan, maka tabung porselin akan terlempar keluar dari kontaknya. Dengan terlepasnya tabung porselin ini yang berfungsi sebagai saklar pemisah, maka terhidarlah peralatan jaringan distribusi dari gangguan arus beban lebih atau arus hubung singkat.
Umur dari fuse cut out initergantung pada arus yang melaluinya. Bila arus yang melalui FCO tersebut melebihi batas maksimum, maka umur fuse cut out lebih pendek. Oleh karena itu pemasangan FCO pada jaringan distribusi hendaknya yang memiliki kemampuan lebih besar dari kualitas tegangan jaringan, lebih kurang tiga sampai lima kali arus nominal yang diperkenankan. Fuse cut out ini biasanya ditempatkan sebagai pengaman tansformator distribusi dan pengaman pada cabang – cabang saluran feeder yang menuju ke jaringan distribusi sekunder. b. Klasifikasi Pengaman Lebur
Fuse atau pengaman lebur tegangan tinggi menurut kekuatan dapat digolongkan menjadi dua, yaitu: 1. Fuse Cut Out distribusi, mempunyai sifat: a.
Kekuatan isolasinya berada pada tingkat distribusi
b. Terutama digunakan dalam rangkaian distribusi c.
Konstruksi mekanis disesuaikan untuk dipasang diatas tiang
d. Batas tegangan operasinya berhubungan dengan tegangan sistem distribusinya
Cut out distribusi mempunyai penyangga yang bersifat menyekat dan memegang pelebur yang dilapisi dengan bahan organik. Pemutusan karena arus lebih, akan terjadi pada pemegang-pemegang oleh aksi ionisasi dari gas yang dihasilkan oleh lapisan bahan organik sewaktu terkena busur panas api yang timbul karena mencairnya sambungan pelebur. Dalam jaringan distribusi ada beberapa tipe cut out pelebur, yaitu : a.
FCO tipe plug
b. FCO tipe pintu c.
FCO tipe terbuka
2. Pengaman lebur tembaga, mempunyai sifat: a.
Kekuatan isolasi berada pada tingkatan tenaga
b. Digunakan terutama pada gardu induk dan distribusi c.
Konstruksi mekanis di sesuaikan dengan pemasangan dalam gardu
d. Tegangan kerjanya sesuai dengan di gardu dan tegangan sistem transmisinya Pengaman lebur tembaga rating tegangan, arus beban dan rating arus yang lebih tinggi daripada FCO disisi busi. Ada dua jenis pengaman lebur tambaga, yaitu: a.
Tipe ekspulsi, pemutusan arus lebih lewat arus diionisasi dari gas seperti pada FCO
b. Tipe pembatas arus, pemutusan arus lebih terjadi pada waktu busur api yang timbul karena melelehnya elemen lebur dikalahkan pembatas mekanik dan aksi pendinginan dan pengisian pasir disekitar elemen lebur.
1. Rating Pengaman Lebur
Pengaman lebur memiliki rating tegangan, rating arus dan rating pemutus. 1. Rating direncanakan untuk beroperasi.tegangan Adalah tegangan searah atau bolak-balik yang mana pengaman lebur 2. Rating arus Adalah besarnya arus searah atau arus bolak-balik maksimum dalam Ampere pada rating frekuensi yang mengalir tanpa menimbulkan kenaikan suhu yang melampaui batas. 3. Rating pemutus Adalah arus hubung singkat maksimum yang ditunjuk pada te gangan rated yang dapat memutus pelebur dengan aman.
2. Karakteristik Pengaman Lebur
Pelebur atau fuse mempunyai dua karakteristik yaitu: 1. Karakteristik pengaman, yaitu hubungan antara arus hubung singkat simetri atau asimetri dengan arus pemutusan pelebur (arus cut out). 2. Karakteristik pencairan (melting) dan pemutusan (clearing), yaitu hubungan antara arus gangguan dengan waktu mulai mencair dan pemutusan fuse. Untuk ini ada dua kurva yaitu maksimum clearing time dan minimum melting time.
Karakteristik dari Fuse Cut Out (FCO) ialah lama nya waktu pemutusan yang tergantung dari besarnya arus yang mengalir pada peleburnya. Perbedaan kurva antara kedua tipe didasarkan pada “speed ratio”, yaitu perbandingan antar arus leleh minimum pada 0,1 detik dan arus leleh minimum pada 300 atau 600 detik.
Untuk fuse link tipe “K” (tipe cepat) speed ratio = 6-8. Untuk fuse link tipe “T” (tipe lambat) speed ratio = 10-13. Kurva karakteristik arus waktu memiliki dua macam karakteristi k yaitu; Minimum Melting (MM) dan Maximum Clearing atau Total Clearing (TC). Karakteristik MM menunjukan kondisi link mengalami kerusakan sebagian, dan TC adalah kondisi ketika link putus sempurna. Batas operasi minimum fuse link dikenal sebagai rating arus kontinyu (continuous current ), sedangkan batas operasi maksimum adalah symmetrical interrupting rating .
Gambar 2.8 Konstruksi Fuse Cut Out Keterangan: 1. Isolator porselin 2. Kontak tembaga (disepuh perak) 3. Alat pemadam/pemutus busur 4. Tutup yang dapat dilepas (dari kuningan) 5. Mata kait (dari perak) 6. Tabung pelebur (dari resin) 7. Penggantung (dari kuningan)
8. Klem pemegang (dari baja) 9. Klem terminal (dari kunin-gan) 1.
Secara umum komponen utama GTT adalah sebagai berikut : 1. Transformator : berfungsi sebagai trafo daya merubah tegangan menengah (20 kV) menjadi tegangan rendah (380/200) Volt. 2. Fuse Cut Out (CO) : sebagai pengaman penyulang, bila terjadi gangguan di gardu (trafo) dan melokalisir gangguan di trafo agar peralatan tersebut tidak rusak. CO di pasang pada sisi tegangan menengah (20 kV). 3. Arrester : sebagai pengaman trafo terhadap tegangan lebih yang disebabkan oleh samabaran petir dan switching (SPLN se.002/PST/73). 4. NH Fuse : sebagai pengaman trafo terhadap arus lebih yang terpasang di sisi tegangan rendah (220 Volt), untuk melindungi trafo te rhadap gangguan arus lebih yang disebabkan karena hubung singkat dijaringan tegangan rendah maupun karena beban lebih. 5. Grounding Arrester : untuk menyelurkan arus ketanah yang disebabkan oleh tegangan lebih karena sambaran petir dan switching. 6. Graunding Trafo : untuk menghindari terjadi tegangan lebih pada phasa yang sehat bila terjadi gangguan satu fasa ketanah mauoun yang disebutkan oleh beban tidak seimbang. 7. Grounding LV Panel : sebagai pengaman bila terjadi arus bocor yang mengalir di LV panel. prosedur pemasangan dan pelepasan
http://juanghaikalpsha.blogspot.com/2013/04/sop-pemasangan-fco-sesudaharrester-i.html
KOMBINASI Pemasangan ARRESTER DAN FUSE CUT OUT Pada realita di lapangan, seringkali dijumpai beberapa desain kombinasi pemasangan FCO dan Arrester, di beberapa daerah ada konstruksi konstruksi pemasangan setelah SUTM (Saluran Udara Tegangan Menengah ) dipasang Arrester kemudian FCO dan sebaliknya. Berikut kajian – kajian kajian mengenai pemasangan konstruksi tersebut :
1. Konstruksi Arrester sebelum FCO
Pemasangan Arrester sebelum FCO Keuntungannya :
Ketika ada gelombang petir yang merambat ke SUTM, maka gelombang petir akan mencari pentanahan terdekat, dengan dipasangkan Arrester diparallel dengan FCO maka arrester akan menchoping puncak gelombang petir. Namun masih ada sisa gelombang petir yang masuk ke trafo. Arus yang masuk ini sangat kecil dibandingkan BIL Trafo.
Kerugiannya :
Kegagalan LA memadamkan sistem penyulang dan Penghantar LA lebih panjang Jika ada arrester rusak atau bocor maka akan merusak trafo
2. Pemasangan Lightning Arrester setelah FCO
Pemasangan LA Sebelum FCO Keuntungan :
Bila ada gelombang petir yang merambat pada SUTM maka FCO akan putus , jadi ketika LA rusak atau gagal akan diamankan diamankan oleh FCO
Kerugiannya :
Fuse link rentan terhadap surja petir, ketika ada satu fasa Fco putus maka akan ada beban tak seimbang, maka akan merusak/ memanaskan beban 3 fasa seperti motor induksi
Untuk saluran udara sangat panjang, pemasangan LA sesudah FCO dapat dipertimbangkan dengan menggunakan fuse link type – dipertimbangkan type – H. H. Untuk saluran udara udara pendek, pemasangan pemasangan LA sebelum FCO FCO lebih baik sebagai pilihan http://boneklistrik.blogspot.com/2015/07/kombinasi-pemasangan-arrester-dan-
fuse.html
CARA MENGHITUNG FUSE LINK UNTUK PENGAMAN TRAFO dalam peralatan listrik tentu ada berbagai macam mac am pengaman beban lebih. di antaranya adalah FUSE LINK . fuse link ini befungsi untuk pengaman arus lebih pada TM (tegangan menengah) dan dan juga di gunakan pada pengaman pengaman trafo atau transformator. cara menghitung fuse link contoh : kapasitas : 50 kva tegangan TM : 20 KV = 20.000 volt jenis trafo : 3 fhase jawab : funse link = 50.000 / 20.000 x 1,73 1,73 = 5/3,46 = 1,44 = 2 ampere ket : 1,73 diperoleh dari akar 3. karena trafo ters ebut adalah trafo 3 fhase
http://iwanrifani.blogspot.com/2015/03/dalam-peralatan-listrik-tentu-ada.html
https://www.scribd.com/doc/283971193/Cara-menghitung-Ampere-Fuse-LinkSU-NH-Fuse-Gardist-pdf
Gambar Ukuran Dan Fungsi Fuse Link Sebagai Pemutus Jaringan Tegangan Menengah Fuse link adalah kawat pemutus sejenis sikring yang digunakan pada pemutus Jaringan Tegangan Menengah (JTM). Fuse link dipasangan pada tabung CO (cut out) yang berfungsi sebagai pemutus jika ada arus yang melebihi kapasitas ukuran fuse link. CO atau cut out sendiri dipasang sebagai pemutus JTM ataupun pemutus sebelum trafo gardu. Ukuran fuse link yang sering digunakan adalah 2A, 3A, 5A, 6A, 8A, 10A, 15A, 20A, 25A, 30A. Ukuran fuse link yang dipasang ditentukan dari beban tegangan yang ada, dengan rumus. I = Daya trafo / (tegangan TM x 1.73) Missal beban pada jaringan TM atau trafo terpasang 200 KVA I = 200/(20 x 1.73) = 5.8A Maka fuse link yang digunakan adalah 6A
http://materiallistrik.blogspot.com/2014/06/gambar-ukuran-dan-fungsi-fuselink.html
Fuse/Pengaman Lebur Pada Instalasi Listrik Tegangan Tinggi/Menengah Searches Tegangan
related
to Fuse/Pengaman
Tinggi/Menengah : standar
Lebur
Pada
konstruksi
Instalasi
jaringan
Listrik
tegangan
tinggi, standar konstruksi jaringan tegangan rendah, konstruksi jaringan tegangan menengah, komponen gardu distribusi dan f ungsinya.
Jenis Fuse/Pengaman Lebur Pada Instalasi Listrik Tegangan Tinggi/Menengah Jenis
Fuse/Pengaman
Lebur
Pada
Instalasi
Listrik
Tegangan
Tinggi/Menengah berdasarkan cara kerjanya maka pelebur TT/TM dapat dibedakan: 1) Pelebur Penungguan Arus Nol (the current a waiting zero type) Pelebur arus ini menginterupsi sempurna setelah arus yang ditunggu sama dengan nol. Pada saat tersebut medium/gas pemadam akan memadamkan seluruh busur dengan sempurna. Media/gas pemadam yang digunakan, antara lain basic acid, minyak vakum. Pelebur ini menggunakan elemen lebur yang relatif pendek, untuk merasakan adanya arus lebih dan sesaat dimulainya pembusur apian (arching) yang diperlukan untuk pemutusan. Pelebur yang termasuk jenis ini ialah explusion fuse, vakum fuse, oil fuse, cut out. Keuntungan yang terdapat dalam penggunaan explusion fuse, antara lain: a) dapat digunakan kembali dengan mengganti fuse link yang baru
b)
pelepasan
ujung
fuse
dan
aksi
expulsi
dimanfaatkan
untuk
menyatukan/membuka tangan. Pemegang fuse sehingga memudahkan mengetahui fuse mana yang putus. Vakum fuse mempunyai sifat yang sama dengan explusion fuse.
2) Pelebur Pergeseran Nol Arus (the current zero shifting type) Pelebur arus ini dalam waktu singkat yang dapat mengubah faktor daya yang rendah menjadi lebih tinggi dalam rangkaian, sehingga menggeser titik "arus = 0" mendekati titik "tegangan = 0". Yang termasuk jenis ini ialah (current limiting fuse) pelebur pembatas energi/arus. Elemen lebur pelebur jenis ini dibuat panjang serta dikelilingi oleh bahan pengisi (pasir silica khusus). Untuk mengisi bunga api dan mempertahankan tekanan yang tinggi sepanjang daerah bunga api yang disebabkan oleh elemen yang praktis meleleh seluruhnya. Hal ini menyebabkan timbulnya tahanan resistansi yang tinggi dalam sirkuit dalam waktu singkat.
Karakteristik Fuse/Pengaman Lebur Pada Instalasi Listrik Tegangan Tinggi/Menengah Karakteristik dari pelebur ialah lamanya waktu pemutusan bergantung dari besarnya arus yang mengalir pada peleburnya. Untuk explusion fuse ada 2 tipe yaitu, tipe K dan tipe T. Perbedaan kurva antara kedua tipe didasarkan pada "speed ratio", yaitu perbandingan antar arus leleh minimum pada 0,1 detik dan arus leleh minimum pada 300 atau 600 detik. Untuk fuse link tipe K (tipe cepat) speed ratio = 6-8. Untuk fuse link tipe T (tipe lambat) speed ratio = 10-13.
Rating Fuse/Pengaman Lebur Pada Instalasi Listrik Tegangan Tinggi/Menengah Rating fuse yaitu angka yang memberikan batasan pada penampilan kerja dan dasar bagi pengujiannya. Untuk melihat rating fuse yang perlu dilihat ialah rating arus, rating tegangan, dan rating interupsi.
1) Rating arus a) Pada pelebur pembatas energi/arus 1) Rating arus fuse link yang tersedia (menurut IEC): 1-1,25-1,6-2-2,53,15-4-5-6,3-8 dan untuk rating selanjutnya masing-masing dikali 10. 2) Rating arus fuse base yang tersedia: 3) 10 -D 25 -D 63 -D 200 -D 400 A b) Pada explusion fuse 1) Rating arus fuse link yang tersedia (menurut IEC): 1-1,25-1,6-2-2,53,15-4-5-6,3-8 dan untuk rating selajutnya masing-masing di kali 10. 2) Rating arus fuse basenya yang tersedia: 50, 100, 200, dan 400 A.
2) Rating tegangan a) pada pelebur pembatas energi/arus Rating tegangan fuse link dipilih dengan mempertimbangkan hal-hal berikut: 1) pada sistem 3 fasa yang ditanahkan, rating tegangan fuse link sama dengan tegangan tertunggi fasa ke fasa. 2) pada sistem 1 fasa, rating tegangan fuse link paling sedikit sama dengan 115% kali tegangan tertinggi fasa ke netral. 3) Rating interupsi Rating interupsi seimbang (simetri) dari fuse adalah sama atau lebih besar dari arus gangguan maksimum yang di hitung pada sisi beban fuse. Besarnya rating interupsi yang tersedia (menurut IEC) dalam kA adalh 1 D 1,25 -D 1,6 -D 2 -D 2,5 -D 3,15 -D 4 -D 5 -D 6,3 -D 8 dan kelipatan 10nya Rating interupsi ini bisa dipakai untuk expulsion fuse dan pelebur pembatas energi/arus.
Bentuk Fuse/Pengaman Lebur Tegangan Tinggi/Menengah
Pada
Instalasi
Listrik
Berdasarkan bentuk fisiknya, maka pelebur dapat di bedakan menjadi:
1) Enclosed (tertutup) 2) Open (terbuka) 3) Fuse open link (elemen terbuka) Fuse open link ini digunakan untuk jaringan distribusi arus gangguan terbesar hanya berkisar antara 0,75 sampai dengan 1,25 kA seperti pada kelistrikan desa, yang jaringannya panjang, sedang hantaran yang digunakan kecil.
Penggunaan Fuse/Pengaman Lebur Pada Instalasi Listrik Tegangan Tinggi/Menengah Pada Jaringan Distribusi Penggunaan pelebur untuk pengamanan jaringan distribusi primer (JTM) ialah: 1) pelebur sebagai pengaman trafo distribusi 2) pelebur sebagai pengaman jaringan cabang 3) koordinasi antara dua pelebur dalam hubungan seri
Relay Arus Lebih Fuse/Pengaman Lebur Pada Instalasi Listrik Tegangan Tinggi/Menengah Fungsi dan Prinsip Dasar Relay Pengaman Rele adalah suatu alat yang menerima/merasakan ataupun mendeteksi adanya suatu perubahan besaran listrik yang tidak normal. Dari suatu sistem yang kemudian memberikan informasi tersebut langsung maupun tidak langsung untuk memutuskan rangkaian yang terganggu atau menghentikan alat yang terganggu ataupun memberi tanda sehingga perubahan-perubahan tersebut dapat di ketahui.
Tujuan Relay Pengaman a) mengurangi kerusakan gangguan pada alat yang terganggu. b) menghindari kerusakan alat-alat yang dilalui arus gangguan. c) menyelamatkan bagian sistem lainnya yang tidak terganggu, supaya tetap bekerja terus, dengan cara melepaskan bagian sistem yang terlepas itu sekecil mungkin.
Prinsip Kerja Relay Pengaman Ik = arus kerja = pick up Id = arus kembali = drop off t2-t4 = waktu selama rele bekerja I menjadi W -> flux magnetik mengalir melalui inti angker -> celah udara -> timbul daya Fe (daya magnetik). Fs = gaya pegas Fe <- Fs rele tidak bekerja I naik Fe naik, Fe <- Fs rele bekerja k . W² k = konstan Fe = k . W² / I² k = konstan W = jumlah lilitan
Ik dapat diatur dengan: 1. Gaya pegas Fs -- Fs -> Ik (lebih besar 2. Celah udara I -- I renggang -- Ik naik 3. Mengatur jumlah kumparan W W lebih banyak -> Ik lebih kecil 4. Seri dan paralel kumparan W Ik paralel = 2 x Ik seri
Syarat-syarat Relay Pengaman 1. Sensitif 2. Selektif 3. Keandalan (reliability) 4. Cepat
Klasifikasi Relay Pengaman 1. Kalsifikasi relay berdasarkan kecepatannya a. Sesaat (instanious, moment)
Selesainya kerja rele sangat singkat. b. Definite time lag Selesainya rele di perpanjang dengan harga tertentu dan tidak bergantung besarnya besaran listrik yang menggerakkanm c. Inverse time lag Jangka waktu di perpanjang dengan harga waktu yang barbandingan berbalik dengan besarnya besaran listrik yang menggerakkanm d. Inverse definite minimum time (IDMT) di dalan praktek ada beberapa rele yang digabungkan, misalnya: 1) definite time dan sesaat 2) inverse time dan sesaat 3) inverse definite minimum time dan sesaat.
2. Klasifikasi relay arus terhadap pemasangannya a. Rele primer 1) kumparan rele langsung mendapat sumber tegangan 2) rele mempunyai tegangan sama dengan tegangan sumber b. Rele sekunder Rele mendapat sumber dari trafo arus, di isolasi terhadap rangkaian utama. 1) rele sekunder langsung 2) rele sekunder dengan tripping coil arus searah 3) rele sekunder dengan tripping coil arus bolak balik 4) rele sekunder dengan tripping coil arus searah dengan sumber arus bolak balik. https://halamanilmusekolah.blogspot.com/2016/10/fusepengaman-lebur-padainstalasi_17.html
Arrester pada 20 kv
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Gardu distribusi merupakan salah satu komponen dari suatu sistem distribusi yang berfungsi untuk menghubungkan jaringan ke konsumen atau untuk mendistribusikan tenaga listrik pada konsumen tegangan menengah maupun konsumen tegangan rendah. Sehingga gardu distribusi termasuk komponen terpenting dalam suatu sistem distribusi. Komponen terpenting pada gardu distribusi adalah trafo. Trafo tersebut berfungsi sebagai penurun tegangan (step down transformer), yang menurunkan tegangan 20 kV (tegangan menengah) menjadi 400/230 V (tegangan rendah). Karena trafo terhubung dengan saluran udara 20 kV dan penempatannya di tempat terbuka sehingga pada trafo dapat terjadi gangguan tegangan lebih akibat sambaran petir secara langsung atau sambaran
petir
tidak
langsung
(induksi).
Sambaran
petir
akan
menimbulkan tegangan lebih yang tinggi melebihi kemampuan isolasi tr afo sehingga dapat menyebabkan kerusakan isolasi yang fatal. Untuk mencegah terjadinya hal tersebut maka setiap pemasangan trafo distribusi 20 kV pada setiap gardu distribusi selalu dilengkapi dengan lightning arrester. Pemasangan lightning arrester pada setiap gardu berbeda penempatan atau kedudukannya. Penempatan lightning arrester dapat mempengaruhi kinerja lightning arrester tersebut dalam memproteksi trafo dan peralatan lainnya pada gardu distribusi.
1.2 Tujuan dan Manfaat Penulisan Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah : 1. Syarat untuk memenuhi pelaksanaan proyek akhir pada jurusan teknik elektro program diploma di sekolah tinggi teknik PLN 2.
Untuk mengetahui bagaimana pengaruh dari pemasangan lightning arrester pada gardu distribusi dalam memproteksi peralatan yang ada di gardu distribusi. Adapun manfaat yang dapat diambil dari pembahasan proyek akhir ini adalah :
1.
Menambah pengalaman dalam bidang kelistrikan yaitu dengan cara membandingkan teori yang didapat di bangku kuliah dengan praktek yang terjadi di lapangan
2. Memberikan sumbangan pikiran dan wawasan yang bermanfaat buat orang lain. 1.3 Rumusan Masalah Dari latar belakang didapatkan permasalahan sebagai berikut : 1. Bagaimana kinerja arrester dalam memproteksi peralatan yang terdapat dalam gardu distribusi? 2. Apa saja yang harus diperhatikan dalam pemilihan Lightning Arrester ?
1.4 Batasan Masalah Sistem pengaman pada gardu distribusi memiliki banyak macam jenis pengaman. Ruang lingkup permasalahanya sangat luas, agar dalam
pembahasannya tidak terlalu meluas maka perlu adanya pembatasan masalah. Pada laporan akhir ini penulis membatasi masalah dan mengambil pokok
penulisan
tentang
penggunaan
lightning
arrester
sebagai
pengaman gardu distribusi. 1.5 Metodologi Penelitian Metode yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah: a. Studi Literatur Berupa studi kepustakaan dan kajian dari berbagai sumber pustaka yang relevan mendukung dalam penulisan tugas akhir ini. b. Studi Observasi Terjun langsung ke lapangan untuk mempelajari obyek yang dipilih. Sehubungan dengan hal-hal tersebut, dalam pencarian dan pengumpulan data-data dilakukan dengan cara: a. Mengadakan wawancara dengan pihak yang bersangkutan b. Memadukan data hasil penelitian dengan teori yang ada. c. Studi Bimbingan Dalam hal ini penulis melakukan diskusi tentang topik tugas akhir ini dengan dosen pembimbing yang telah ditunjuk oleh pihak Jurusan program DIII Teknik Elektro STT PLN Jakarta dan teman-teman sesama mahasiswa. 1.6 Sistematika Penulisan Penulisan tugas akhir ini akan dibagi dalam beberapa bagian sebagai berikut :
BAB I
: PENDAHULUAN
Pembahasan mengenai pendahuluan yang menyangkut latar belakang, tujuan dan manfaat, rumusan masalah, batasan masalah, metodologi dan sistematika penulisan. BAB II
: GARDU DISTRIBUSI DAN SALURAN UDARA TEGANGAN
MENENGAH Pada bab ini membahas tentang gardu distribusi dan saluran udara tegangan menengah dan peristiwa sambaran petir. BAB III
: PEMASANGAN LIGHTNING ARRESTER PADA GARDU
DISTRIBUSI Pembahasan mengenai Lightning Arrester, jenis – jenisnya,dan pemilihan lightning arrester. BAB IV
: PENUTUP
Pada bab ini berisi kesimpulan dari penulisan proyek ak hir ini
BAB II GARDU DISTRIBUSI DAN SALURAN UDARA TEGANGAN MENENGAH 2.1 Gardu Distribusi 2.1.1 Umum Pengertian umum Gardu Distribusi tenaga listrik yang paling dikenal adalah suatu bangunan gardu listrik berisi atau terdiri dari instalasi perlengkapan hubung bagi tegangan menengah (PHB-TM), transformator distribusi (TD) dan perlengkapan hubung bagi tegangan rendah (PHB-TR)
untuk memasok kebutuhan tenaga listrik bagi para pelanggan baik dengan tegangan menengah (TM 20 kV) maupun tegangan rendah (TR 220/380V). 2.1.2 Macam-macam gardu distribusi Dilihat dari fungsinya, secara garis besar gardu distribusi dapat digolongkan kedalam : 1. Gardu umum Gardu distribusi yang menyalurkan energi listrik untuk kepentingan umum. Gambar 2.1 Gardu Distribusi Umum 2. Gardu khusus Gardu distribusi yang menyalurkan energy listrik untuk konsumen tunggal. Gambar 2.2 Gardu Distribusi Khusus Pelanggan TM 3. Gardu Hubung Gardu hubung berfungsi menerima daya listrik dari gardu induk yang telah diturunkan menjadi tegangan menengah dan menyalurkan atau membagi daya listrik tanpa merubah tegangannya melalui jaringan distribusi primer (JTM) menuju gardu atau transformator distribusi. Gambar 2.3 Gardu Hubung (GH)
Lebih lanjut gardu distribusi umum dilihat dari konstruksinya dibagi menjadi : 1. Gardu beton
Gardu distribusi jenis beton dibangun permanen pada lokasi yang telah ditentukan. Umumnya gardu beton dibangun untuk konsumen khusus atau daerah perkotaan yang sudah mantap planaloginya. Seluruh komponen utama instalasi yaitu transformator dan peralatan switching/proteksi, terangkai didalam bangunan sipil yang dirancang, dibangun dan difungsikan dengan konstruksi pasangan batu dan beton (masonrywall building). Konstruksi ini dimaksudkan untuk pemenuhan persyaratan terbaik bagi keselamatan ketenagalistrikan Gambar 2.4 Bagan satu garis gardu distribusi beton.
2. Gardu kios Gardu tipe ini adalah bangunan prefabricated terbuat dari konstruksi baja, fiberglass atau kombinasinya, yang dapat dirangkai di lokasi rencana pembangunan gardu distribusi. Pada mulanya gardu kios ini dibuat dengan cara menutup semua peralatan gardu seperti trafo, alat pemisah, pemutus dan perlengkapan TM/TR lainnya dalam kios metal sehingga gardu ini juga dinamai dengan gardu metal enclosed. Terdapat beberapa jenis konstruksi, yaitu kios kompak, kios modular dan kios bertingkat. Gardu ini dibangun pada tempat-tempat yang tidak diperbolehkan membangun gardu beton. Karena sifat mobilitasnya, maka kapasitas transformator distribusi yang terpasang terbatas. Kapasitas maksimum adalah 400 kVA, dengan 4 jurusan tegangan rendah.
Gambar 2.5 Denah Gardu Kios 3. Gardu Portal Gardu portal adalah gardu trafo yang secara keseluruhan instalasinya dipasang pada 2 buah tiang atau lebih. Umumnya konfigurasi Gardu Tiang yang dicatu dari SUTM adalah T section dengan peralatan pengaman Pengaman Lebur Cut-Out (FCO) sebagai pengaman hubung singkat transformator dengan elemen pelebur ( pengaman lebur link type expulsion) dan Lightning Arrester (LA) sebagai sarana pencegah naiknya tegangan pada transformator akibat surja petir. Gambar 2.6 Gardu Portal
4. Gardu Cantol Pada gardu distribusi tipe cantol, transformator yang terpasang adalah transformator dengan daya ≤ 100 kVA Fase 3 atau Fase 1. Transformator terpasang adalah jenis CSP (Completely Self Protected Transformer ) yaitu peralatan switching dan proteksinya sudah terpasang lengkap dalam tangki transformator. Perlengkapan perlindungan transformator tambahan LA
(Lightning
Arrester )
dipasang
terpisah
dengan
penghantar
pembumiannya yang dihubung langsung dengan badan transformator. Perlengkapan Hubung Bagi Tegangan Rendah (PHB-TR) maksimum 2 jurusan. Gambar 2.7. Gardu Tipe Cantol.
2.2 Transformator distribusi 2.2.1 Teori Dasar Transformator Transformator adalah suatu peralatan listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari suatu rangkain listrik ke rangkaian listrik yang lain melalui suatu gendengan/kopling magnit dan berdasarkan perinsip elektromagnit. Gambar 2.8. Transformator. Transformator terdiri dari beberapa jenis yaitu transformator tegangan, transformator arus, transformator distribusi, dan transformator daya. transformator tegangan dan arus bisanya digunakan sebagai alat bantu pengukuran dan sebagai alat bantu proteksi, yang penggunaanya bersama-sama.
sedangkan
untuk
pasokan
beban
menggunakan
transformator distribusi dan transformator daya. 2.2.2 Prinsip kerja transformator distribusi Transformator merupakan suatu alat listrik / mesin listrik statis yang di gunakan untuk mentransformasikan daya atau energi listrik arus bolak balik dari tegangan menengah ke tegangan rendah atau sebaliknya pada frekuensi yang sama melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi elektromagnet. Prinsip kerja Transformator adalah berdasarkan hukum ampere dan hukum faraday yaitu arus listrik dapat menimbulkan medan magnet dan sebaliknya medan magnet dapat menimbulkan arus listrik, jika pada salah satu kumparan pada Transformator diberi arus bolak balik maka jumlah garis gaya magnet berubah – ubah akibatnya pada sisi primer terjadi
induksi, sisi sekunder menerima garis gaya magnet dari sisi primer yang jumlahnya berubah ubah pula, maka disisi sekunder juga timbul induksi, akibatnya antara dua ujung terdapat beda tegangan. Transformator daya berfungsi untuk menyalurkan energi listrik sekaligus menaikan atau menurunkan tegangan. Misalnya transformator pada system pembangkit tenaga listrik adalah untuk menaikan tegangan keluaran generator. Selanjutnya energy listrik tersebut disalurkan melalui system transmisi ke gardu induk. Pada transformator di gardu induk, tegangan tinggi di turunkan ke tegangan menengah yang kemudian disalurkan ke gardu distribusi. Sedangkan di gardu distribusi transformator berfungsi sebagai penurun tegangan dari tegangan menengah 20 Kv ke tegangan rendah 380 v, sehingga bisa dipergunakan oleh konsumen tegangan rendah. 2.3 Saluran Udara Tegangan Menengah 2.3.1 Umum Jaringan distribusi yang tergelar di alam bebas dimana banyak gangguan – gangguan listrik yang dialaminya seperti petir, pohon, atau binatang.
Saluran
udara
untuk
dirancang
dengan
memperhatikan
keperluan listrik dan mekanis. Rancangan mekanis melibatakan tekanan dan
perhitungan
lentur,
rancangan
penopang
dan
lengan-lengan
pemegang. Penopang harus cukup kokoh untuk menahan beban angin yang bekerja pada penopang, penghantar, isolator, lengan pemegang dan lain-lain. Rancangan listrik melibatkan pemilihan tegangan pemilihan saluran, pengaturan tegangan dan pemilihan alat pengaman. Penentuan
tata letak diusahakan agar mudah mendekati untuk pengawasan dan pemeliharaan sedapat mungkin hendaklah dipasang didekat jalan. 2.3.2 Proteksi Jaringan Tujuan daripada suatu sistem proteksi pada saluran udara tegangan menengah (SUTM) adalah mengurangi sejauh mungkin pengaruh gangguan pada penyaluran tenaga listrik serta memberikan perlindungan yang maksimal bagi operator, lingkungan dan peralatan dalam hal terjadinya gangguan yang menetap (permanen).
Sistem proteksi pada SUTM memakai : a.
Relai hubung tanah dan relai hubung singkat fasa ‐fasa untuk kemungkinan gangguan penghantar dengan bumi dan antar penghantar.
b.
Pemutus Balik Otomatis PBO (Automatic Recloser), Saklar Seksi Otomatis SSO (Automatic Sectionaizer). PBO dipasang pada saluran utama, sementara SSO dipasang pada saluran pencabangan, sedangkan di Gardu Induk dilengkapi dengan auto reclosing relay.
c.
Lightning Arrester (LA) sebagai pelindung kenaikan tegangan peralatan akibat surja petir. Lightning Arrester dipasang pada tiang awal/tiang akhir, kabel Tee –Off (TO) pada jaringan dan gardu transformator serta pada isolator tumpu.
d. Pembumian bagian konduktif terbuka dan bagian konduktif extra pada tiap‐tiap 4 tiang atau pertimbangan lain dengan nilai pentanahan tidak melebihi 10 Ohm.
e.
Kawat tanah (shield wire) untuk mengurangi gangguan akibat sambaran petir langsung. Instalasi kawat tanah dapat dipasang pada SUTM di daerah padat petir yang terbuka.
f. Penggunaan Fused Cut –Out (FCO) pada jaringan pencabangan. g. Penggunaan Sela Tanduk (Arcing Horn)
2.4. Sambaran Petir -
+
-
+ + +
+ + + +
+
Muatan negatif + Muatan positif
+ + + +
AWAN BUMI
Gambar 2.9. Peristiwa terjadinya petir
Petir adalah pelepasan muatan yang terjadi antara awan, dalam awan atau antara awan dengan tanah. dimana dalam awan terdapat muatan positif dan muatan negatif, jika muatan ini senama bertemu maka akan terjadi tarik menarik yang dapat menimbulkan lendakan/kilat diawan, begitu juga kalau muatan negatif dan muatan positif dekat akan terjadi tolak menolak, juga akan terjadi ledakan/kilat. Bumi adalah sebagai gudang muatan positif maupun negatif, jika pelepasan muatan dari petir dekat dengan bumi, maka akan terjadi sambaran petir kebumi. Seperti terlihat pada gambar 2.9. diatas. Bila petir mengenai langsung kepenghantar SUTM, kemungkinan besar penghantar tersebut akan putus karena gelombang petir yang menimbulkan tegangan impuls melebihi BIL (Basic Insulation Level) dari penghantar SUTM. Kalau petir yang mengenai SUTM bukan sambaran
langsung tetapi induksi dari petir, gerak dari gelombang petir itu menjalar ke segala arah dengan perkataan lain terjadi gelombang berjalan sepanjang Jaringan yang menuju suatu titik lain yang dapat menetralisir arus petir tersebut yaitu menuju ketitik pentanahan. Kelebihan tegangan yang disebabkan petir disebabkan oleh sambaran langsung atau sambaran tidak langsung (induksi) dapat dijelaskan sebagai berikut:
Sambaran Langsung Sambaran langsung yang mengenai rel dan peralatan Peralatan adalah yang paling hebat diantara gelombang berjalan lainnya yang datang ke Peralatan. Sambaran langsung menyebabkan tegangan lebih yang sangat tinggi yang tidak mungkin dapat ditahan oleh isolasi yang ada (> BIL)
Sambaran Induksi
Bila terjadi sambaran kilat ke tanah di dekat saluran maka akan terjadi fenomena transien yang diakibatkan oleh medan elektromagnetis dari kanal kilat. Fenomena kilat ini terjadi pada kawat penghantar. Akibat dari kejadian ini timbul tegangan lebih dan gelombang berjalan yang merambat pada kedua sisi kawat tempat sambaran berlangsung. Tegangan induksi dapat berubah-ubah tergantung dari keadaannya, secara umum besar tegangan lebih akibat sambaran induksi antara 100 – 200 kV, muka gelombangnya (Wave front) lebih dari 10 μs dan ekor gelombang (wave tail) 50 – 100 μs, dimana gelombang ini sebagai ancaman bagi peralatan distribusi.
Bentuk gelombang surja petir (tegangan impuls) terlihat pada gambar 2.10. dibawah ini, dengan Tf (waktu muka gelombang) , Tt (waktu ekor gelombang)
dan
U (tegangan puncak). Untuk sambaran langsung
besarnya Tf = 1.2 μs, Tf = 50 μs dan tegangan puncak U = mendekati 300 kV, sambaran induksi besar Tf = 10 μs ,Tt = 50 – 100 μs dan U = 100 – 200 kV Gambar 2.10. Tegangan impuls petir standar(IEC Publ.60-2,1973)
Dimana : Tf
= waktu muka gelombang (OA) (μs) Tf = 1,2 μs Tt = waktu ekor gelombang (OB) (μs) U
2.5
Tt = 50 μs
= tegangan puncak (kV)
Tegangan Lebih dengan Frekuensi Jala-jala Tegangan lebih dengan frekuensi jala-jala dibagi atas:
Penutupan / pembukaan trafo yang tidak bersamaan
Kenaikan tegangan dari fasa sehat pada waktu gangguan satu fasa ke tanah pada sistem.
Tegangan yang terjadi akibat beban lepas.
Hubungan kabel tanpa beban Meskipun banyak macamnya, tetapi pada umumnya tegangan abnormal yang terjadi pada sistem tenaga listrik diperkirakan tidak sebesar surja petir dan surja hubung, sehingga perencanaan isolasi peralatan kebanyakan didasarkan pada kedua surja ini.
2.6
Kerusakan Akibat Kelebihan Tegangan
Tegangan tembus luar (External Flashover) merusak isolator, bagian
permukaan peralatan. Ini disebabkan oleh amplitude gelombang datang. Tegangan tembus dalam ( Internal Flashover ), merusak isolasi utama
dari peralatan ketanah, merusak isolasi antara bagian-bagian dalam peralatan (isolasi antara gulungan dari trafo). Ini disebabkan oleh kecuraman gelombang datang.
Tegangan tembus luar dan dalam ( Internal and External Flashover) yang mungkin terjadi akibat osilasi yang terjadi pada peralatan. Ini disebabkan oleh kecuraman gelombang datang dengan ekor gelombang yang panjang.
2.7
Penanggulangan Kelebihan Tegangan Untuk memberikan perlindungan pada peralatan terhadap kelebihan tegangan berupa surja petir maka dipasang alat pelindung (Protective Device). Alat pelindung terhadap kelebihan tegangan berfungsi melindungi peralatan sistem tenaga listrik dengan cara membatasi kelebihan tegangan yang datang dan mengalirkan ke tanah. Berhubungan dengan fungsinya itu, maka alat pelindung harus dapat menahan tegangan sistem dalam waktu yang tak terbatas dan harus dapat melewatkan surja arus ke tanah tanpa mengalami kerusakan. Alat pelindung yang baik mempunyai perbandingan perlindungan atau protective ratio yang tinggi, yaitu perbandingan antara tegangan surja maksimum yang diperbolehkan sewaktu pelepasan (discharge) dan tegangan sistem maksimum yang ditahan sesudah pelepasan terjadi.
BAB III PEMASANGAN LIGHTNING ARRESTER PADA GARDU DISTRIBUSI
3.1
Lightning Arrester Lightning arrester adalah suatu alat yang digunakan untuk melindungi peralatan listrik terhadap sambaran petir. Dipasang pada atau dekat peralatan yang dihubungkan dari fasa konduktor ke tanah. Lightning arrester membentuk jalan yang mudah dilalui petir atau surja, sehingga tidak timbul tegangan lebih yang tinggi pada peralatan. Jalan pintas tersebut harus sedemikian rupa sehingga tidak mengganggu aliran daya sistem 50 Hz. Pada kerja normal, lightning arrester berfungsi sebagai isolator dan bila terkena sambaran petir akan berlaku sebagai konduktor yang mengalirkan petir ke bumi. Setelah petir hilang, lightning arrester harus cepat kembali menjadi isolator, sehingga pemutus tenaga (PMT) tidak sempat membuka. Pada kondisi normal (tidak terkena petir), arus bocor lightning arrester tidak boleh melebihi 2 mA. Apabila melebihi angka tersebut
berarti
kerusakan.
kemungkinan
besar
lightning
arrester
mengalami
Gambar 3.1. Lightning Arrester
Pemasangan
lightning
arrester
yang
dipergunakan
untuk
mengamankan transformator tenaga: (a)
Gambar
(b)
3.2.
a)
pemasangan
lightning
arrester
yang
salah.
b)
pemasangan lightning arrester yang benar.
Pemasangannya seperti gambar 3.2.a diatas adalah salah karena kalau terjadi gelombang berjalan karena petir di penghantar SUTM, akan mengakibatkan pantulan antara penghantar yang masuk ke transformator tenaga dan arrester.
Pemasangan seperti terlihat pada gambar 3.2.b adalah betul , kalau terjadi gelombang berjalan dari petir di penghantar SUTM, maka ada choping dari arrester sehingga tegangan petir menjadi kecil yang masuk ke trafo, choping arrester dapat dilihat pada gambar 3.3 dibawah ini. Sebaiknya kawat tanah dari kabel di sambung dengan kawat pentanahan dari arrester, kalau terjadi gelombang petir hasil choping dari arrester yang masih masuk kesistem masih dibawah BIL trafo maupun generator, dan pengaman generator terutama AVR tidak sempat bekerja Chopping oleh Arrester. dimana pada Arrester mengalir arus petir. Gelombang petir
teg petir Waktu (s)
Gambar 3.3. Tegangan Impuls Petir Di Choping Oleh Arrester
3.1.1 Jenis Lightning Arrester Lightning arrester terdiri dari dua jenis yaitu jenis Ekspulasi dan jenis Tahanan Tak Linear. 1. Expulsion Type Lightning Arrester (Protector Tube) Arrester ini merupakan tabung yang terdiri dari :
Dinding tabung yang terbuat dari bahan yang mudah menghasilkan gas jika dilalui arus (bahan fiber).
Sela batang (external series) yang biasanya diletakkan pada isolator porselin, untuk mencegah arus mengalir dan membakar fiber pada tegangan jala-jala setelah gangguan diatasi.
Sela pemutus bunga api diletakkan didalam tabung salah satu elektroda dihubungkan ketanah. Gambar 3.4. Elemen-elemen lightning arrester jenis ekspulsi Setiap kawat phasa mempunyai tabung pelindung. Pada waktu tegangan terpa melalui sela batang dan sela bunga api maka impedansi tabung akan menjadi rendah sehingga arus terpa dan arus sistem
mengalir ketanah. Tegangan diantara saluran dengan tanah turun setelah tembus terjadi. Bagaimanapun arus yang mengalir akan membakar fiber dan menghasilkan gas yang bergerak cepat kearah lubang pembuangan dibagian bawah arrester.Tekanan gas ini akan mematikan bunga api pada saat arus melalui titik nol pertamanya. Waktu pemadaman busur api ini hanya setengah atau satu siklus sehingga RRV (Rate of Recovering Voltage) lebih lambat dari rate of rise kekuatan dielektrik isolasi. Beda waktu ini cukup pendek untuk dapat dibaca oleh rele pelindung sehingga CB (Circuit Breaker) tetap bekerja (tertutup) dan pelayanan daya tidak terganggu. Segera setelah gas ditekan keluar dan api menjadi padam sistem dapat bekerja kembali dengan normal.
a. Kelemahan dan kerugian lightning arrester type expulsi
Terbatas pada sistem yang mempunyai besar arus sistem kurang dari 1/3 dari besarnya arus terpa. Karena arus yang sangat besar menyebabkan fiber habis terbakar dan arus yang terlalu kecil tidak mampu menghasilkan cukup gas pada tabung untuk mematikan busur api.
Karena setiap arrester bekerja, permukaan tabung akan rusak karena terbakar maka arrester ini mempunyai batasan pada jumlah operasinya dimana arrester ini masih dapat berfungsi dengan baik.
Walaupun termasuk pemotong terpa yang murah karena kemampuannya memotong arus ikutan namun sama sekali tidak cocok untuk perlindungan
peralatan-peralatan gardu yang mahal karena V-T (Tegangan – Waktu) karakteristiknya yang buruk.
b. Pemakaian lightning arrester jenis Expulsi:
Umumnya
dipakai
untuk
melindungi
isolator
transmisi.
V-T
karakteristik dari arrester ini lebih datar daripada isolator sehingga dapat mudah dikoordinasikan untuk melindungi isolator dari tembus permukaan.
Dipakai pada tiang transmisi sebelum memasuki peralatan untuk memotong arus terpa yang datang sehingga berfungsi mengurangi kerja dari arrester di gardu.
Pada trafo-trafo kecil di pedesaan dimana pemotong petir tipe tahanan tak linear sangat mahal dan pemakaian sela batang akan memberikan perlindungan yang cukup.
Pada
tiang
transmisi
tertentu
yang
sangat
tinggi
(misalnya
penyeberangan sungai) dimana kemungkinan disambar petir cukup tinggi.
c. Jenis-jenis lightning arrester type expulsi:
Jenis Transmisi digunakan pada jaringan transmisi untuk melindungi isolator
Jenis Distribusi digunakan untuk melindungi trafo pada jaringan-jaringan distribusi dan peralatan-peralatan distribusi.
2. Non Linear Type Lightning Arrester (Arrester Tipe Tahanan Tak Linear).
a. Jenis Silicon Carbide ( SiC)
Arrester ini terdiri dari beberapa sela yang tersusun seri dengan piringan-piringan tahanan, dimana tahanan ini mempunyai karakteristik sebagai berikut: harga tahanannya turun dengan cepat pada saat arus terpa mengalir sehingga tegangan antara terminal arrester tidak terlalu besar dan harga tahanan naik kembali jika arus terpa sudah lewat sehingga memotong arus ikutan pada titik nol pertamanya. Sela api (sparks gap) dan tahanan disusun secara seri dan ditempatkan didalam rumah porselen kedap air sehingga terlindung dari kelembapan, pengotoran dan hujan. Distribusi tegangan yang tidak merata diantara celah sela api (sparks gap) menimbulkan masalah.Untuk mengatasi ini dipasang kapasitor dan tahanan non linear paralel dengan sela api.Pada daerah tegangan yang lebih tinggi kapasitor dan tahanan linear dihubungkan dengan paralel dengan badan celah. Bila tegangan lebih menyebabkan loncatan bunga api pada celah-celah yang diserikan, arus akan sangat tinggi untuk mempercepat redanya tegangan lebih. Tegangan tertinggi yang akan muncul pada penangkal petir adalah tegangan loncatan atau tegangan yang terjadi pada tahanan tak linear pada saat lonjakan arus mengalir. Tegangan loncatan bunga api terendah dari penangkal disebut tegangan loncatan pulsa bunga api seratus persen (Maximum
100%
Impulse
Spark
Over
Voltage).
Tegangan
yang
dibangkitkan tahanan non linear pada saat arus loncatan mengalir disebut tegangan residu. Semakin rendah harga-harga ini semakin baik tingkat perlindungan pada peralatan. Arus bocor yang mengalir melalui tahanan dalam dalam keadaan operasi normal dari sistem tidak melebihi 0,1 mA. Arus ini sudah cukup untuk mempertahankan temperature dibagian dalam arrester lima derajat lebih tinggi dari temperature sekeliling sehingga mencegah masuknya uap air kebagian dalam arrester.Gambar arrester jenis ini diperlihatkan pada gambar 3.5. Gambar 3.5 Elemen-elemen arrester jenis Silicon Carbide
b. Jenis Metal Oxide ( MOV)
Gambar 3.6 Elemen-elemen arrester jenis Metal Okside
Arrester jenis Metal Oxide hanya terdiri dari unit -unit tahanan tak linear yang terhubung satu sama lainnya tanpa memakai sela percik pada setiap unit. Untuk arrester jenis Metal Oxide material tahanan tak linear pada dasarnya keramik yang dibentuk dari oksida seng ( ZnO) dengan penambahan oksida lain. Bahan ini telah banyak dipakai untuk perlindungan rangkaian-rangkaian yang bekerja pada beberapa kV sampai dengan tegangan transmisi. Karena derajad ketidaklinearan yang
tinggi, bahan ini memungkinkan penyederhanaan dalam desain dan dapat memperbaiki penampilan dalam lingkungan tertentu.
c. Jenis-jenis lightning arrester tipe tahanan tak linear
Jenis Gardu (Station Type) , jenis ini merupakan penangkap petir paling efisien dan mahal yang umumnya digunakan untuk melindungi peralatanperalatan penting pada gardu-gardu besar ( sistem dengan tegangan diatas 70 kV).
Jenis Hantaran (Line Type) , jenis ini lebih murah dan digunakan untuk melindungi gardu dengan tegangan kerja dibawah 70 kV.
Penangkap petir jenis gardu untuk melindungi motor/generator, digunakan untuk sistem dengan tegangan 2,2 kV sampai 15 kV.
Penangkap
petir
sekunder
(Secondary
Arrester)
berguna
untuk
melindungi peralatan-peralatan tegangan rendah dengan tegangan kerja sistem antara 120 V sampai 750 V.
3.1.2 Tingkat Pengenal Dari Lightning Arrester (Rating Lightning Arrester) 1. Tegangan nominal atau tegangan pengenal (Nominal Voltage Arrester) adalah tegangan dimana arrester masih dapat bekerja sesuai dengan karakteristiknya. Arrester tidak dapat bekerja pada tegangan maksimum sistem yang direncanakan, tetapi mampu
memutuskan arus ikutan dari sistem secara efektif. Tegangan pengenal dari arrester harus lebih tinggi dari tegangan phasa sehat ketanah, jika tidak demikian maka arrester akan melewatkan arus ikutan sistem terlalu besar yang menyebabkan arrester rusak akibat beban lebih termis (thermal overloading). Tegangan tertinggi sebagai berikut:
Tegangan sistem tertinggi (system highest voltage), umumnya diambil harga 110% dari harga tegangan nominal sistem.
Koefisien pentanahan , didefenisikan sebagai perbandingan antara tegangan rms phasa sehat ke tanah dalam keadaan gangguan pada tempat dimana arrester dipasang, dengan tegangan rms phasa ke phasa tertinggi dari sistem dalam keadaan tidak ada gangguan. Jadi tegangan pengenal dari arrester (arrester rating) adalah tegangan rms phasa ke phasa x 1.10 x koefisien pentanahan.
Sistem yang ditanahkan langsung koefisien pentanahannya 0.8.Arrester disebut arrester 80%. Sistem yang tidak ditanahkan langsung koefisien pentanahannya 1,0 .Arrester ini disebut arrester 100%.
2. Arus Pelepasan Nominal ( Nominal Discharge Current ) Adalah arus pelepasan dengan harga puncak dan bentuk gelombang tertentu yang digunakan untuk menentukan kelas dari arrester sesuai dengan :
Kemampuan melewatkan arus
Karakteristik Perlindungan Bentuk gelombang arus pelepasan tersebut adalah :
a. Menurut standar Inggris/Eropa (IEC) 8 μs / 20 μs b. Menurut standar Amerika 10 μs/ 20 μs dengan kelas
Kelas Arus 10 kA untuk perlindungan Peralatan besar dengan frekuensi sambaran petir yang cukup tinggi dengan tegangan sistem diatas 70 kV.
Kelas arus 5 kA untuk tegangan sistem dibawah 70 kV
Kelas 2,5 kV untuk gardu-gardu kecil dengan tegangan sistem dibawah 22 kV.
Kelas arus 1,5 kA untuk melindungi trafo-trafo kecil.
3. Tegangan Percik Impuls 100 % ( 100 % Impulse Spark Over Voltage) Adalah tegangan gelombang impuls tertinggi yang terjadi pada terminal arrester sebelum arrester itu bekerja. Bentuk gelombang impuls petir seperti gambar 3.7 adalah 1,2 μs/ 50 μs. Hal ini menunjukkan bahwa jika tegangan puncak terpa petir yang datang mempunyai harga yang lebih tinggi atau sama dengan tegangan percik minimum dari penangkal petir maka penangkap petir ini akan bekerja memotong terp a petir tersebut dan mengalirkan ke tanah. Gambar 3.7. Tegangan impuls petir standar(IEC Publ.60-2,1973) 4. Tegangan Sisa (Residual Voltage dari dischargeVoltage)/ Tegangan Kerja Adalah tegangan yang timbul diantara terminal arrester pada saat arus pelepasan mengalir ke tanah.Tegangan sisa dan tegangan nominal dari suatu arrester tergantung kepada kecuraman gelombang arus yang datang (di/dt dalam A/ μs) dan amplitudo dari arus pelepasan. Untuk menentukan tegangan sisa ini digunakan impuls arus sebesar 8 μs/20 μs (standar IEC) dengan harga puncak arus pelepasan 5 kA dan 10 kA.Untuk
harga arus pelepasan yang lebih tinggi maka tegangan sisa ini tidak akan naik lebih tinggi lagi. Hal ini disebabkan karena karakteristik tahanan yang tidak linear dari arrester. Umumnya tegangan sisa tidak akan melebihi BIL (Basic Insulation Level = Tingkat Isolasi Dasar = TID) dari peralatan yang dilindungi walaupun arus pelepasan maksimum mencapai 65 kA hingga 100 kA. 5. Arus Pelepasan Maksimum (Maximum Discharge Current ) Adalah arus terpa maksimum yang dapat mengalir melalui penangkap petir setelah tembusnya sela seri tanpa merusak atau merubah karakteristik dari arrester. 6. Tegangan Percikan Frekuensi Jala-jala ( Power Frequency Spark Over Voltage) Arrester tidak boleh bekerja pada gangguan lebih dalam (internal over voltage) dengan amplitude yang rendah karena dapat membahayakan sistem. Untuk alasan ini maka ditentukan tegangan percikan frekuensi jala-jala minimum.
Menurut standar Inggris tegangan percikan jala-jala minimum = 1.6 x tegangan pengenal arrester.
Menurut Commision)
Standar
IEC
(International
Electrotechnical
tegangan percikan jala-jala minimum adalah = 1.5 x
tegangan pengenal arrester. 7.
Tegangan Percikan Akibat Pensaklaran (Spark Over Voltage by Switching Over Voltages)
Tegangan percik pada celah seri akibat terkenal gangguan tegangan lebih
oleh
proses
pensaklaran
oleh
peralatan
penghubung
(switchgear).Karakteristik gelombang impuls surja hubung dinyatakan dengan 250 / 2500 μs.
3.2 Koordinasi Isolasi Korelasi antara kemampuan isolasi peralatan listrik dengan alat pelindung (protective device) sehingga isolasi dari peralatan terlindung dari bahaya tegangan lebih. Tujuan koordinasi isolasi ini adalah untuk menciptakan suatu sistem yang bagian-bagiannya, masing-masing dan satu sama lain mempunyai ketahanan isolasi yang sedemikian rupa sehingga dalam setiap kondisi operasi kualitas pelayanan / penyediaan tenaga listrik dapat dicapai dengan biaya seminimum mungkin. Koordinasi isolasi yang baik akan mampu menjamin :
Bahwa isolasi peralatan akan mampu menahan tegangan kerja sistem yang normal dan tegangan tidak normal yang mungkin timbul dalam sistem.
Bahwa isolasi peralatan akan gagal hanya jika terjadi tegangan lebih luar.
Bahwa jika kegagalan terjadi maka hanya pada tempat-tempat yang menimbulkan kerusakan paling minimum. Masalah koordinasi isolasi pada sistem tenaga menyangkut hal-hal sebagai berikut: 1. Penentuan Isolasi Hantaran
Penentuan
isolasi
dari
hantaran
harus
mempertimbangkan
kemungkinan terjadinya tegangan lebih petir (surja petir), tegangan lebih switching dan tegangan lebih dengan frekuensi jala-jala. Dengan bertambahnya pengetahuan akan fenomena petir maka dimungkinkan untuk menentukan keandalan sistem berdasarkan parameter-parameter petir yang telah diketahui tersebut.Isolasi hantaran udara harus cukup tinggi untuk mencegah terjadi kegagalan oleh surja hubung dan tegangan lebih
frekuensi
jala-jala
dengan
memperhitungkan
pengaruh
lingkungan/alam yang dapat menurunkan tegangan tembus dari isolator. Dalam praktek umumnya isolator hantaran udara masih dinaikkan harga tahanan isolasinya dengan cara menambah beberapa piringan isolator lagi untuk mencegah kemungkinan isolator rusak. Isolasi hantaran udara tidak berhubungan langsung dengan tingkat isolasi peralatan didalam
gardu.
Walaupun
demikian
sangat
menentukan
didalam
koordinasi isolasi karena tegangan tembus impuls pada isolator hantaran udara menentukan tegangan impuls tertinggi yang masuk ke gardu ber upa gelombang berjalan. 2. Tingkat Isolasi Dasar Peralatan Peralatan Tingkat Isolasi Dasar (Basic Insulation Level) merupakan daya tahan terhadap tegangan impuls standar yang masih dapat ditahan isolasi. Sebagian besar peralatan peralatan seperti transformator, pemutus daya, saklar pemisah, transformator arus, transformator tegangan dibuat dengan tingkat isolasi yang sama. Kecuali transformator yang diproduksi dengan
tingkat isolasi yang lebih rendah dengan alasan ekonomis dan transformator umumnya dilindungi langsung oleh arrester. Karena letaknya yang dekat dengan transformator, maka sebagian dari peralatan di gardu akan terletak diluar daerah lindung dari arrester. Daerah lindung ditentukan oleh: ketahanan isolasi dari peralatan, tegangan kerja dari penangkap petir dan jarak antara penangkap petir dengan peralatan tersebut. Peralatan – peralatan yang terletak diluar dari daerah lindung penangkap petir akan diberikan Tingkat Isolasi Dasar yang satu tingkat lebih tinggi.Pada umumnya tingkat isolasi dari peralatan gardu seperti pemutus daya busbar, saklar pemisah, trafo pengukuran mempunyai T.I.D 10 % lebih tinggi dari TID trafo.Tingkat isolasi antara kutub-kutub pada saklar pemisah yang terbuka harus 10-15 % lebih tinggi dari tingkat isolasi kutub tersebut ke tanah.
3.3
Pemilihan Lightning Arrester Untuk penyederhanaan dalam pemilihan lightning arrester ditentukan langkah-langkah sebagai berikut : 1. Penentuan besarnya tegangan lebih satu phasa ke tanah atau tegangan lebih akibat kerja sistem yang tidak normal pada lokasi dimana arrester dipasang. Tegangan lebih ini akibat gangguan satu phasa ke tanah dapat menyebabkan kenaikan tegangan phasa sehat lainnya. Besarnya tegangan ini tergantung dari karakteristik sistem dan jenis pentanahan sistem pada waktu gangguan terjadi.
2. Perkiraan besarnya tegangan pengenal arrester pada frekuensi jala-jala. Jika tegangan tinggi sistem dan koefisien pentanahan sudah diketahui maka tegangan pengenal dari arrester sudah dapat dihitung secara kasar. Tegangan pengenal tidak boleh lebih rendah dari perkalian kedua harga diatas. Misal: Tegangan sistem 20 kV ditanahkan efektif maka tegangan pengenal (110 % x 20 kV) x 0,8 = 17.6 kV. Tegangan pengenal standar untuk sistem 20 kV adalah 17,6 kV. 3. Memilih besarnya arus impuls yang diperkirakan akan dilepas melalui arrester. Untuk penangkap petir yang dipasang digardu berlaku : ................................................................(3.1) dimana : = arus pelepasan arrester = tegangan gelombang datang/berdasarkan jumlah isolator terpasang. = tegangan sisa /tegangan residual. Z = impedansi saluran.
4. Tegangan Pelepasan (Tegangan Kerja/Sisa Arrester) adalah karakteristik yang paling penting dari arrester untuk perlindungan di Peralatan. Tegangan kerja penangkap petir ada dibawah T.I.D peralatan yang dilindungi, maka dengan faktor keamanan yang cukup perlindungan peralatan yang optimum dapat diperoleh. Tegangan kerja tergantung pada
arus pelepasan arrester dan kecuraman gelombang datang.
Tegangan kerja arrester akan naik dengan naiknya arus pelepasan tetapi kenaikan ini sangat dibatasi oleh tahanan tak linear dari arrester. 5. Faktor perlindungan adalah besar perbedaan tegangan antara T.I.D dari peralatan yang dilindungi dengan tegangan kerja dari arrester. Pada waktu menentukan tingkat perlindungan peralatan yang dilindungi oleh penangkap petir umumnya diambil harga 10 % diatas tegangan kerja arrester tujuannya untuk mengatasi kenaikan tegangan pada kawat penghubung dan toleransi pabrik. Besarnya faktor perlindungan ini umumnya lebih besar atau sama dengan 20 % dari TID peralatan arrester yang dipasang dekat dengan peralatan yang dilindungi. Contoh: Tegangan kerja arrester untuk sistem 220 kV adalah 649 kV perlindungan ini ditambah 10 % untuk kawat penghubung, toleransi pabrik dan lain-lain sehingga tingkat perlindungan arrester menjadi 713 kV, pilih TID peralatan sebesar 950 kV. Faktor perlindungan = (950 – 713 ) kV = 237 kV. Faktor perlindungan ini lebih besar dari 20% dari TID peralatan, sehingga arrester ini sudah memberi faktor perlindungan yang baik. 6. Jarak Lindung Arrester Jarak lindung dari arrester ke peralatan yang dilindungi (dalam hal ini adalah transformator) adalah : .......................................................................(3.2) dimana L
:
= Jarak antara arrester dengan peralatan yang dilindungi (m)
= Tegangan ketahanan terhadap gelombang impuls dari
peralatan
yang dilindungi (kV) =
tegangan kerja arrester (kV)
du/dt = Kecuraman dari gelombang yang datang (kV/μs) nilai berkisar antara 1000 kV/μs - 2000 kV/μs. V
= kecepatan propagasi geombang tegangan lebih ; 300 m/ μs untuk
saluran udara, 150 m/ μs untuk kabel. 7. Lokasi Pemasangan Arrester Umumnya alat-alat pelindungan harus diletakkan sedekat mungkin dengan peralatan yang akan dilindungi, terutama pada ujung distribusi dimana terdapat gardu atau trafo. Karena biaya yang mahal maka tidak mungkin memasang arrester pada setiap peralatan di gardu untuk melindungi peralatan tersebut. Hal ini tidak perlu dilakukan karena ada faktor perlindungan dari alat pelindungan dari arrester, oleh karena itu hanya peralatan yang penting saja yang dilengkapi dengan arrester. Transformator merupakan peralatan yang paling mahal dan yang paling penting pada sebuah gardu. Jika trafo rusak maka perbaikan / pergantiannya akan mahal, membutuhkan waktu yang lama, dan juga kerugian akibat terputusnya daya cukup besar. Selain itu trafo adalah ujung terminal dari suatu transmisi, tempat paling sering terjadi pemantulan gelombang. Pada sistem diatas 220 kV TID dari transformator dapat diperendah pada batas-batas yang diizinkan untuk memperkecil biaya isolasi. Karena alasan-alasan tersebut diatas
maka arrester pada peralatan umumnya dipasang pada terminal trafo daya. Arrester berfungsi sebagai by-pass di sekitar lokasi yang membentuk jalan dengan mudah dilalui oleh tegangan lebih ke sistim pentanahan sehingga tidak menimbulkan tegangan lebih yang tidak merusak peralatan isolasi listrik. By-pass ini sedemikian rupa sehingga tidak mengganggu aliran frequensi 50 Hz. Pada keadaan normal arrester berlaku sebagai isolator, bila timbul gangguan surja, alat ini berfungsi sebagai konduktor yang tahanannya relative rendah agar dapat mengalirkan arus yang tinggi ke tanah. Setelah surja hilang, arrester dengan cepat kembali menjadi isolasi.
3.4
Posisi Pemasangan Lightning Arrester 1.
Pemasangan Lightning Arrester sebelum FCO
Keuntungannya :
Pengamanan terhadap surja petir tidak dipengaruhi oleh kemungkinan FCO putus.
Kerugiannya :
Kegagalan LA memadamkan sistem penyulang
Penghantar LA lebih panjang
2.
Pemasangan Lightning Arrester setelah FCO
Keuntungan :
Jika LA rusak atau gagal, FCO putus tidak memadamkan sistem SUTM Kerugiannya :
fuse link rentan terhadap surja petir Untuk saluran udara sangat panjang, pemasangan LA sesudah FCO dapat dipertimbangkan dengan menggunakan fuse link type – H. Untuk saluran udara pendek, pemasangan LA sebelum FCO lebih baik sebagai pilihan
BAB IV PENUTUP Kesimpulan :
Lightning arrester merupakan suatu alat yang digunakan untuk melindungi peralatan listrik terhadap sambaran petir.
Pada kerja normal, lightning arrester berfungsi sebagai isolator dan bila terkena sambaran petir akan berlaku sebagai konduktor yang mengalirkan petir ke bumi.
Lightning arrester terdiri dari dua jenis yaitu jenis Ekspulasi dan jenis Tahanan Tak Linear.
Dengan pertimbangan masalah gangguan pada SUTM, Pemasangan Lightning Arester dapat saja dipasang sebelum atau sesudah FCO .
http://reza-fauzan.blogspot.com/2012/02/arrester-pada-20-kv.html
