PERHITUNGAN, PERENCANAAN, DESAIN TIANG TM, CUT OUT, DAN ARRESTER
A.
ARESTER
Arrester Arrester dipakai dipakai sebagai sebagai alat
protek proteksi si utama utama dari tegang tegangan an lebih.. lebih..
Karen Karenaa kepe kepeka kaan an arrest arrester er terha terhada dap p tega tegang ngan an,, maka maka pema pemaka kainy inyaa haru haruss disesuikan dengan tegangan sistem. Pemilihan lightning arrester dimaksudkan untuk mendapatkan tingkat isolasi dasar yang sesuai dengan Basic Insulation Level (BIL) peralatan peralatan yang dilindungi, dilindungi, sehingga sehingga didapatkan didapatkan perlindungan perlindungan yang baik. Pada pemilihan arrester ini dimisalkan tegangan impuls impuls petir yang datang datang berkek berkekuat uatan an !! K" dalam dalam #aktu #aktu !,$s, !,$s, %arak %arak titik titik penyam penyambara baran n dengan trans&ormator ' Km.
egangan egangan dasar arrester arr ester Pada %aringan tegangan menengah arrester ditempatkan pada sisi tegangan tinggi (primer) yaitu ! K". egangan dasar yang dipakai adalah ! K" sama sama sepe seperti rti tega tegang ngan an pada pada siste sistem. m. *al *al ini ini dima dimaks ksud udka kan n agar agar pada pada tegangan ! K" arrester tersebut masih tetap mampu memutuskan arus ikutan dari sistem yang e&&ekti&.
egangan sistem tertinggi umumnya diambil harga !+ dari harga tegangan nominal sistem. Pada arrester yang dipakai PL adalah "mak "makss
!+ / ! K" K", dipilih arrester dengan tegangan teraan 0 K".
Koe&isien Pentanahan 1ide&in 1ide&inisi isikan kan sebagai sebagai perban perbandin dingan gan antara antara tegang tegangan an rms &asa sehat sehat ke tanah tanah dalam dalam keadaa keadaan n ganggu gangguan an pada pada tempat tempat dimana dimana penang penangkal kal petir petir.. 2ntuk 2ntuk menetu menetukan kan tegang tegangan an puncak puncak ("rm ("rms) s) antar antar &asa dengan dengan ground ground digunakan persamaan Vm
"rms
',' K" 1ari persamaan di atas maka diperoleh persamaan untuk tegangan phasa dengan ground pada sistem 3 phasa didapatkan persamaan Vrms
)
×
3
"m(L 4 5) ',' ×
)
3
,6 K" ),6 KV ',' KV
Koe&isien pentanahan !,0 Keterangan "m
egangan puncak antara phasa dengan ground (K")
"rms
egangan nominal sistem (K")
egangan pelepasan arrester
egangan ker%a penangkap petir akan naik dengan naiknya arus pelepasan, tetapi kenaikan ini sangat dibatasi oleh tahanan linier dari penangkap petir. egangan yang sampai pada arrester e K .e. x
7
8!! KV !,!!!6 × ' Km
7
33,3 K"
Keterangan I
arus pelepasan arrester (A)
e
tegangan sur%a yang datang (K")
7o
tegangan pelepasan arrester (K")
9
impedansi sur%a saluran (:)
;
tahanan arrester (:)
*arga puncak sur%a petir yang masuk ke pembangkit datang dari saluran yang dibatasi oleh BIL saluran. 1engan mengingat variasi tegangan &lashover dan probabilitas tembus isolator, maka !+ untuk &aktor keamanannya, sehingga harga e adalah -
e , BIL saluran Keterangan e
tegangan sur%a yang datang (K")
BIL
tingkat isolasi dasar trans&ormator (K")
2e – Eo Z+R
Arus
pelepasan
nominal
(ominal
1ischarge PL '43,?03 - ) tegangan kejut impuls !!+ arus pemuat ; !' KV ),' KA
8 @
) x 8!! KV − 33,3 ! + 8)Ω
I ',0 kA Keterangan 7
tegangan pelepasan arester (K")
e
puncak tegangan sur%a yang datang
K
konsatanta redaman (!,!!!6)
/
%arak perambatan
atuh tegangan pada arrester dapat dihitung dengan menggunakan persamaan " I / ; >ehingga tegangan pelepasan arrester didapatkan sesuai persamaan ea 7o (I / ;) Keterangan I
arus pelepasan arrester (KA)
7o tegangan arrester pada saat arus nol (K") 7o tegangan pelepasan arrester (K") 9 impedansi sur%a (:) ; tahanan arrester (:)
Pemilihan tingkat isolasi dasar (BIL) CBasic Impuls Insulation Level (BIL) level yang dinyatakan dalam impulse crest voltage (tegangan puncak impuls) dengan standart suatu gelombang ,' / 8! $s. >ehingga isolasi dari peralatan4peralatan listrik harus mempunyai karakteristik ketahanan impuls sama atau lebih tinggi dari BIL tersebut.
Pemilihan tingkat isolasi dasar (BIL) *arga puncak sur%a petir yang masuk ke pembangkit datang dari saluran yang dibatasi oleh BIL saluran. 1engan mengingat variasi tegangan &lasover dan probabilitas tembus isolator, maka !+ untuk &aktor keamanannya, sehingga harga 7 adalah e , BIL saluran e , / ' K"
e '! K" Basic Impuls Insulation Level (BIL) level yang dinyatakan dalam impulse crest voltage (tegangan puncak impuls) dengan standart suatu gelombang ,D'! $s. >ehingga isolasi
dari peralatan4peralatan listrik harus
mempunyai karakteristik ketahanan impuls sama atau lebih tinggi dari BIL tersebut. >ehingga dipilih BIL arrester yang sama dengan BIL trans&ormator yaitu ' K" =argin Perlindungan Arrester
2ntuk mengitung dari margin perlindungan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut =P
(BIL D KIA4) / !!+
=P
(' K"D 33,3 E ) / !!+ ?8,' +
Keterangan =P
margin perlindungan (+)
KIA
tegangan pelepasan arrester (K")
BIL
tingkat isolasi dasar (K")
Berdasarkan rumus di atas ditentukan tingkat perlindungan untuk ta&o daya. Kriteria yang berlaku untuk =P F !+ dianggap cukup untuk melindungi trans&ormator . arak penempatan Arrester dengan Peralatan
Penempatan arrester yang baik adalah menempatkan arrester sedekat mungkin dengan peralatan yang dilindungi. arak arrester dengan peralatan Gang dilindungi digunakan persamaan sebagai berikut ) × A × x
v
7p
ea ) × 8!!! KV D µ s × x 3!!m D µ s
33,3 K" 0,3 /
6,6/ !,3 m
%adi %arak arrester se%auh 3 cm dari trans&ormator yang dilindungi.
Perhitungan
%arak
penempatan arrester di atas digunakan
untuk
trans&ormator tiang. amun di #ilayah =alang %uga terdapat penempatan trans&ormator di permukaan tanah dengan menggunakan kabel tanah. rans&ormator diletakkan di atas tanah dan terhubung dengan arrester yang tetap diletakkan di atas tiang melalui kabel tanah.
abel Batas Aman Arrester
Pemilihan Arrester 1alam hal ini pemilihan arrester yang digunakan untuk sistem tegangan menengah yaitu arrester katup. Arrester ini terdiri dari atas beberapa sela percik yang dihubungkan seri dengan resistor tak4linier. ;esistor tak linier mempunyai tahanan yang rendah bila dialiri arus besar dan mempunyai
tahanan yang besar saat dialiri arus kecil. ;esistor tak4linier umumnya digunakan untuk arrester yang terbuat dari bahan silikon karbid. Ker%a arrester ini tidak dipengaruhi keadaan udara sekitar karena sela percik dan resistor tak4linier keduanya ditempatkan dalam tabung isolasi tertutup.
