TUGAS BESAR PERENCANAAN PROYEK INSTALASI LISTRIK SUTM/ SUTR untuk SUPPLY LISTRIK PABRIK PERAK dan PERUMAHAN DINAS PT. MAJU MAKMUR
MAKALAH Untuk memenuhi tugas matakuliah
Instalasi Tegangan Menengah Yang dibina oleh Heri Sungkowo ST,. MT
Oleh: RETNO SELISTIYONINGSIH
: 1531120028
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MALANG TAHUN 2016/2017
Soal : DATA PERUMDIN 1. Daya rumah 900 VA
= 20 Rumah
2. Daya Rumah 1300 VA
= 25 Rumah
3. Daya Rumah 2200 VA
= 15 Rumah
4.
Lapangan Sepak Bola dan Atlektik 120 x 70 meter
DATA SURVEI LAPANGAN 1. Jarak SUTM yang ada terhadap GTT yang akan dibangun 100 meter. 2. Jarak GTT yang ada terdahap SUTR yang akan dibangun 75 meter. 3. Data pabrik pada LV MDP Kelompok 1
= 500 kVA
Kelompok 2
= 200 kVA
Kelompok 3
= 150 kVA
Kelompok 4
= 100 kVA
Jarak pabrik terhadap SUTM yang ada sebesar 150 meter
TUGAS 1. Buat Single Line Diagram 2. Buat RAB SUTM 3. Buat RAB GTT
PERENCANAAN INSTALASI PABRIK PERAK PT. MAJU MAKMUR
PERENCANAAN TRAFO PABRIK PERAK PT. MAJU MAKMUR
DAYA YANG DIGUNAKAN SINGLE LINE
3
Keterangan Gambar: Beban 1 = 500 kVA Beban 2 = 200 kVA Beban 3 = 150 kVA Beban 4 = 100 kVA Total Daya Beban PT Maju Makmur = 950 kVA
4
TUJUAN :
Perencanaan daya terpasang bertujuan untuk penghematan atau menghindari kontrak langganan daya dari PLN yang berlebihan, dan juga merencanakan besar daya yang mungkin di pakai, sebab pada kenyataannya tidak mungkin semua beban pada system di pakai semua secara bersamaan Dalam memasang
instalasi tenaga listrik harus menentukan daya
terpasang terlebih dahulu. Dalam menentukan besarnya daya terpasang ini adalah menentukan besarnya kemampuan nilai daya trafo yang akan digunakan untuk pelanggan Instalasi TM/TM/TR. Dalam penentuan besar daya terpasang maka harus diperhatikan ketentuan – ketentuan diantaranya adalah : Definisi
TM/TM/TR adalah pelanggan TM (20 kV), pengukuran TM (20 kV), pemakaian TR (380 V).Menurut SPLN No. D3.002-1:2007, pelanggan diatas (20 kVA) trafo sama dengan milik pelanggan dan ditempatkan pada Gardu Distribusi. Penyediaan trafo ditanggung pelanggan dan rugi – rugi (kVARh) pada jaringan ditanggung oleh pelanggan. A. Menghitung Kapasitas Trafo
1. Total Daya yang digunakan PT.Maju Makmur = 950 kVA 2. Menentukan factor kebutuhan sesuai fungsi bangunan
Diambil Fk 0,7 sesuai dengan table Faktor kebutuhan 3. Menentukan Kebutuhan maksimum Beban = Daya yang digunakan x Fk = 950 kVA x 0,7 = 665 kVA 4. Kapasitas Daya yang Terpasanng, (Min + Cadangan) = Daya kebutuhan Beban maksimum x ( Min + Cadangan) = 665 kVA x ( 100 + 20) % = 595 kVA x 120 % = 798 kVA 5. Jika factor pengali beban 0,81 = Daya yang terpasang x Faktor pengali Beban = 798 kVA x
= 985,2 kVA Sesuai Dengan Tabel Golongan Tarif Pabrik perak Masuk pada Golongan
Tarif ( I-3) Sesuai Tabel Standarisasi Daya Pelanggan TM dengan Pembatas dan
Pelebur TM Daya yang tersambung dari PLN = 1110 kVA dengan arus TM 32 Ampere Hal – hal yang perlu diperhatikan untuk pelanggan I-3: a. Pelanggan tersebut adalah pelanggan TM/TM/TR b. Pelanggan adalah pelanggan TM (20 kV). Penguuran pada sisi TM (20 kV) da pemakaian pada sisi TR (380 V) c. Menurut SPLN No. D3. 002 – 1 : 2007, Pelanggan diatas 200 Kva 1trafonya adalah milik sendiri atau milik planggan, dan ditempatkan pada suatu tempat yaitu gardu distribusi. Penyediaan trafo ditanggung oleh pelanggan,. Jika pelangan menggunakan trafo yang disewakan PLN, maka biaya sewa unit trafo PN yang dioperasikan sepenuhnya oleh pelanggan. d. Pelanggan termasuk pelanggan tarif I-3/TM (200 Kva keatas), tarif I-3 yaitu tarif untuk keperluan industri besar menengah (TM). e. Biaya yang dibebankan kepada pelanggan adalah
f.
Biaya beban yaitu biaya tetap yang ditagihkan kepada pelanggan berkaitan dengan jumlah daya kVA yang di sediakan PLN.
g. Biaya pemakaian : a) Blok WBP : waktu beban puncak antara jam 17.00 – 22.00 WIB. Tarif blok WBP= k x Rp 1.115 k = faktor perbandingan antara harga WBP dan LWBP sesuai dengan karakteristik k ≤
beban sistem kelistrikan setempat (1,4≤
2). Ditetapkan oleh perusahaan perseroan (persero) PT
PLN. b) Blok LWBP : luar waktu beban puncak. Tarif LWBP = Rp. 1.115 c) Biaya kelebihan kVARh adalah biaya yang dikenakan karena kelebihan pemakaian daya reaktif (kVARh) dikenakan dalam hal faktor daya rata – rata setiap bulan kurang dari 0,85. tarif kVARh = Rp. 1200/kVARh.
h. Tarif dasar listrik untuk keperluan penjualan curah / bulk pada tegangan menengah dengan daya diatas 200 kVA diperuntukkan bagi pemegang izin usaha penyediaan tenaga listrik. i.
Bagi pelanggan tenaga listrik TM yang memakai transformator PLN dikenakan biaya pemakaian transformator distribusi (TM/TR) sebesar Rp. 2450 untuk setiap kVA daya tersambung tiap bulan(golongan TDL : keputusan menteri energi dan sumber daya mineral N0. 12 mei – juli 2001 hal 58). 6. Menentukan Daya Trafo yang digunakan Berdasarkan IEC 60354 “ Menggunakan Distribution Transformer denganpendinginan ONAN suhu 40° C diperkirakaniklim di Indonesia tertinggi 40° C ( tropis ). K 24 = 0,81 = 81 % ( LOAD FACTOR ) “ Daya trafo = Daya tersambung x Faktor pengali = 1110 kVA x 0,81 = 899,1 kVA 7. Menentukan Trafo yang digunakan Spesifikasi Trafo yang dipilih ( Sesuai Katalog Trafindo) Merk : Trafindo Capacity : 1000 kVA Impedansi : 4,00 % No load Loses : 2300 Watt Load Loses : 12100 Watt Total Loses : 14100 Watt
Hal – hal yang perlu diperhatikan dalam pemesanan transformator menurut SPLN 50 : 1997 yaitu : o
Suhu rata – rata tahunan disesuaikan dengan kondisi iklim di Indonesia yaitu 300
o
Rugi – rugi transformator harus di standarisasi.
o
Standart rugi – rugi transformator baru harus ≤ 2.0 %
o
Redaksional diuraikan lebih jelas
o
Spesifikasi umum : 1. Daya pengenal 2. Tegangan
pengenal
(input
dan
output)
penyadapan. 3. Kelompok vektor 4. Tingkat isolasi dasar dan Karakteristik Elektris
dan
tegangan
PERENCANAAN PENGHANTAR, BUSBAR, MOR BAUT DAN DROP TEGANGAN PABRIK PERAK PT. MAJU MAKMUR
A. PENGHANTAR I.
Kabel yang digunakan pada sisi Primer (MV)
In =
√
=
√
KHA = 125 % x In = 125 % x 28,87 A
= 28,87A
= 37 A
Sesuai dengan (Buku 4 PLN tentang Standar Konstruksi Gardu Distribusi dan Gardu Hubung Tenaga Listrik hal 9 Edisi 1 Tahun 2010)
Berdasarkan Katalog kabel Merk Supreme dipilih 3 x ( 1 x 35 mm 2) Dengan KHA Kabel = 3 x (1 x 199 A) = 579 A ( Dengan suhu keliling 30 0 C) Jenis kabel N2XSY MV CABLE
II.
Kabel pada sisi Sekunder Trafo
In =
√
=
√
= 1443,4 A
KHA = 125 % x In = 125 % x 1443,4 A = 1804,25A
Sesuai dengan (Buku 4 PLN tentang Standar Konstruksi Gardu Distribusi dan Gardu Hubung Tenaga Listrik hal 9 Edisi 1 Tahun 2010)
Berdasarkan Katalog kabel Merk Supreme dipilih ( 1 x 70 mm2) Dengan KHA Kabel = (8 x 240 A) = 1920 A ( Dengan suhu keliling 30 0 C) Jenis kabel NYY LV CABLE
Berdasarkan Tabel Kabel Merk Supreme Tabel Derating Factors 1. Variation In ground temperatures ( In 500 C) In Total A = fk x KHA kabel = 0,71 x1194 A = 847,74 A 2. Variation in thermal resistivity of soil (100 0C.cm/watt) In Total B = fk x In Total A = 1,0 x 1194 A = 847,74 A 3. Variation in depth of lyaing (100 cm) In Total C = fk x In Total B
III.
= 0,99 x 847,74 A = 839,3 A 4. Grouping of multicore cables (5 group) In Total D = fk x In Total C = 0,64 x 839,3 A = 537,152 A Kabel yang digunakan pada sisi (LV) Kabel pada Beban 1 dengan Kapasitas 500 kVA
In =
√
=
√
= 760 A
KHA = 125 % x In = 125 % x 760 A = 950 A
Sesuai dengan (Buku 4 PLN tentang Standar Konstruksi Gardu Distribusi dan Gardu Hubung Tenaga Listrik hal 9 Edisi 1 Tahun 2010)
Berdasarkan Katalog kabel Merk Supreme dipilih ( 3 x 120 mm 2) Dengan KHA Kabel = 3 x 329 A = 987 A ( Dengan suhu keliling 30 0 C) Jenis kabel NYY
Berdasarkan Tabel Kabel Merk Supreme Tabel Derating Factors 1. Variation In ground temperatures ( In 500 C) In Total A = fk x KHA kabel = 0,71 x 950 A = 674,5 A 2. Variation in thermal resistivity of soil (100 0C.cm/watt) In Total B = fk x In Total A = 1,0 x 674,5 A = 674,5 A 3. Variation in depth of lyaing (100 cm) In Total C = fk x In Total B = 0,99 x 674,5 A = 667,755 A 4. Grouping of multicore cables (5 group) In Total D = fk x In Total C = 0,64 x 667,755A = 427,36 A Kabel pada Beban 2 dengan Kapasitas 200 kVA
In =
√
=
√
= 304 A
KHA = 125 % x In = 125 % x 304 A = 380 A
Sesuai dengan (Buku 4 PLN tentang Standar Konstruksi Gardu Distribusi dan Gardu Hubung Tenaga Listrik hal 9 Edisi 1 Tahun 2010)
Berdasarkan Katalog kabel Merk Supreme dipilih ( 4 x 10 mm 2) Dengan KHA Kabel = 4 x 107 A 0
= 428 A ( Dengan suhu keliling 30 C) Jenis kabel NYY
Berdasarkan Tabel Kabel Merk Supreme Tabel Derating Factors 1. Variation In ground temperatures ( In 500 C) In Total A = fk x KHA kabel = 0,71 x 404 A = 286,84 A 2. Variation in thermal resistivity of soil (100 0C.cm/watt) In Total B = fk x In Total A = 1,0 x 286,84 A = 286,84 A 3. Variation in depth of lyaing (100 cm) In Total C = fk x In Total B = 0,99 x 286,84 A = 284 A 4. Grouping of multicore cables (5 group) In Total D = fk x In Total C = 0,64 x 284 A = 181,76 A
Kabel pada Beban 3 dengan Kapasitas 150 kVA
In =
√
=
√
KHA = 125 % x In = 125 % x 228 A
= 228 A
= 285 A
Sesuai dengan (Buku 4 PLN tentang Standar Konstruksi Gardu Distribusi dan Gardu Hubung Tenaga Listrik hal 9 Edisi 1 Tahun 2010)
Berdasarkan Katalog kabel Merk Supreme dipilih ( 2 x 35 mm 2) Dengan KHA Kabel = 2 x 185 A = 370 A ( Dengan suhu keliling 30 0 C) Jenis kabel NYY
Berdasarkan Tabel Kabel Merk Supreme Tabel Derating Factors 1. Variation In ground temperatures ( In 500 C) In Total A = fk x KHA kabel = 0,71 x 316 A = 225 A 2. Variation in thermal resistivity of soil (100 0C.cm/watt) In Total B = fk x In Total A = 1,0 x 225 A = 225 A 3. Variation in depth of lyaing (100 cm) In Total C = fk x In Total B = 0,99 x 225 A = 223 A 4. Grouping of multicore cables (5 group)
In Total D = fk x In Total C = 0,64 x 223 A = 143 A
Kabel pada Beban 4 dengan Kapasitas 100 kVA
In =
√
= √
KHA = 125 % x In = 125 % x 152 A
= 152A
= 190 A
Sesuai dengan (Buku 4 PLN tentang Standar Konstruksi Gardu Distribusi dan Gardu Hubung Tenaga Listrik hal 9 Edisi 1 Tahun 2010)
Berdasarkan Katalog kabel Merk Supreme dipilih ( 1 x 70 mm 2) Dengan KHA Kabel = 1 x 240 A = 240 A ( Dengan suhu keliling 30 0 C) Jenis kabel NYY
Berdasarkan Tabel Kabel Merk Supreme Tabel Derating Factors 1. Variation In ground temperatures ( In 500 C) In Total A = fk x KHA kabel = 0,71 x 228 A = 162 A 2. Variation in thermal resistivity of soil (100 0C.cm/watt) In Total B = fk x In Total A = 1,0 x 162 A = 162 A 3. Variation in depth of lyaing (100 cm)
In Total C = fk x In Total B = 0,99 x 162 A = 160,4 A
4. Grouping of multicore cables (5 group) In Total D = fk x In Total C = 0,64 x 160,4 A = 102,7 A B. Menghitung Drop Tegangan Drop Tegangan pada sisi Primer Trafo (MV)
L = 10 m, In = 28,87 A √ , % Regulasi =
=
√ ,
= 0,25 V Tidak lebih 8 % dari tegangan sumber 3 fasa 380V = 0,08 x 380V = 30,4 V Drop Tegangan pada sisi sekunder Trafo
L = 15 m, In = 1443,4 A √ % Regulasi =
= √ ,
= 1,2V Tidak lebih 8 % dari tegangan sumber 3 fasa 380V = 0,08 x 380V = 30,4 V Drop Tegangan pada sisi LV ( Panel) a) Pada sisi LV Kabel Beban 1
L = 50 m, In = 760 A √ % Regulasi =
= √
= 9,8 V Tidak lebih 8 % dari tegangan sumber 3 fasa 380V = 0,08 x 380V = 30,4 V b) Pada sisi LV Kabel Beban 2
L = 75 m, In = 304 A √ % Regulasi = √ =
= 6,98 V Tidak lebih 8 % dari tegangan sumber 3 fasa 380V = 0,08 x 380V
= 30,4 V
c) Pada sisi LV Kabel Beban 3
L = 100 m, In = 228 A √ % Regulasi = √ =
= 20,15 V Tidak lebih 8 % dari tegangan sumber 3 fasa 380V = 0,08 x 380V = 30,4 V d) Pada sisi LV Kabel Beban 4
L = 125 m, In = 152 A √ % Regulasi = √ =
= 8,4V Tidak lebih 8 % dari tegangan sumber 3 fasa 380V = 0,08 x 380V = 30,4 V
C. Menentukan Busbar Dipilih Arus Terbesar sebagai referensi
In Beban 1 = 760 A KHA = 125 % x In = 125 % x 760 A = 950 A Dipilih Busbar Sesifikasi Merk : ISO FLEX Dimension* : 10 x 32 x 1 Cross Section : 320 mm 2 Length = 2000 mm Weigth = 5.70 kg D. Menentukan Mor Baut pada Trafo Dengan arus nominal yang telah ada pada trafo maka dapat di tentukan
berapa ukuran Mor Baut pada trafo 0,14 Hole dan 13,5 Mor Baut
PERENCANAAN PENGAMAN UTAMA DAN PENGAMAN MASING – MASING CABANG PABRIK PERAK PT. MAJU MAKMUR
PERHITUNGAN DAN PEMILIHAN PENGAMAN UTAMA DAN MASING MASING CABANG ( BREAKING CAPACITY )
Hubung singkat pada suatu penyulang dapat terjadi pada sisi atas trafo, kabel, rel dan pemutusan sirkit. Dalam hal ini perhitungan digunakan untuk menentukan besarnya arus hubung singkat pada suatu titik dan breaking capacity pengaman, sehingga pengaman tersebut dapat mengamankan sirkit tanpa merusak pengaman tersebut pada hubung singkat. Untuk perhitungan arus hubung singkat pada LV maka diperlukan data daya hubung singkat pada sisi LV, panjang dari pada penghantardan jenis penghantar tersebut. Untuk penentuan tersebut daya hubung singkat dapat diketahui melalui tiga cara, yaitu : 1) Melihat data pada gardu induk 2) Melihat MVA peralatan 3) Dengan cara permisalan
Pada perhitungan ini dilakukan dengan cara ketiga yaitu dimisalkan dan data yang diketahui adalah sebagai berikut :
Daya hubung singkat 500 810 MVA
S
= 1000 kVA
V0
= 400 V
In
= 1443 A
Isc
= 28 kA
Vsc
= 5%
A. PERHITUNGAN ARUS HUBUNG SINGKAT ARUS HUBUNG SINGKAT (Isc) Bagian – bagian Resistansi (m ) Jaringan sisi atas (TM) Psc = 500 MVA S = 1000 KVA In = 1443,4 A Vsc = 6%
Reaktansi (m )
a. Jaringan Sisi Atas
∅ = 0,93 1 = 1.∅.1 0− = 320 .0,9 3 .10 − = 0,297
400 = = 320 500 Cos ∅ = 0,15 1 =
1 = 1. ∅. 10− = 320 .0,1 5 . 10 − = 0,048 b. Transformator
Z2
2300 4002 103 = 10002
R2 =
= 0,368
Vsc
Z2
x
V0 S
100
6
2
x
100
400
2
1000
= 9,6 m
2
X2
2
Z 2 R2
(9,6) 2
(0,368 )
9,6m
c. Kabel trafo menuju MDP
=
=
22,5 15 2
X3
X3
0,12 x L 0,12 x 12 1,44
8 (1 70 ) = 0,603 d. Pemutus Isc 1
= 0 e. Busbar
= 22,5 10 = 3 (10 32 ) = 0,25
= 0 X5=
0,15 = 0,15 10 = 1,5
2
Menurut buku Schneider Electric - Electrical installation guide 2016 Terdapat beberapa ketentuan yang ada
1. Arus Hubung Singkat Pengaman Utama Rt = R1 + R2 + R3 + R5 = 0,048 + 0,368 + 0,603 + 0,25 = 1,269 mΩ Xt = X1 + X2 + X3+ X5 = 0,297 + 9,6 +1,44+ 1,5 = 12,837 mΩ I SC1
V0
3.
Rt 2
kA
400
3. 1,269
Xt 2
2
12,837
2
17,9 kA
Perbedaan MCB, MCCB dan ACB MCCB (Moulded case Circuit breaker)
a)
Dipakai pada tegangan rendah 0 - 1000V.
b)
Dilengkapidengan solid state proteksimaupun overload condition. Makanyaadajenis MCCB thermal and magnetic danada yang magnetik only.
c)
MCCBs adalah pemutus sirkuit yang digunakan untuk beban listrik yang lebih tinggi.
d)
MCCBs cocok untuk digunakan dalam aplikasi komersial dan industri.
e)
MCCBs dapat membawa arus dinilai hingga 2500 ampere.
f)
Rating MCCB dapat diseting/disesuaikan
g)
Ada matras,pembuatan cetak
ACB (air circuit breaker)
a) ACB (Air Circuit Breaker) merupakan jenis circuit breaker dengan sarana pemadam busur api berupa udara b) ACBdapat digunakan pada tegangan rendah dan tegangan menengah c) Pada tekanan ruangan atmosfer digunakan sebagai peredam busur api yang timbul akibat proses switching maupun gangguan d) e) f) g)
Batas arus pengenalnya 1600A keatas ACB dipasang pada Incoming LVMDB ACB dilengkapi proteksi arus lebih dan arus bocor Untuk pengoperasian bisa manual danautomatis, jika automatis dipasang beberapa push button di pintu panel sebagai tombol open dan close untuk ACB trsebut. h) ACB dilengkapidengan motor operated spring charge (ada juga spring charge manual) yang digunakan untuk closed dan tripped MCB (Miniature Circuit Breakers)
a) MCBs pemutus sirkuit yang digunakan untuk beban listrik yang lebih kecil b) MCBs cocok untuk digunakan dalam rumah tangga sementara c) MCBs dapat membawa arus pengenal sampai dengan 100 ampere d) Rating MCB tidak dapat diseting/disesuaikan
2. Penentuan Pengaman PUIL 3.24.3.2 koordinasi antarapenghantar dan gawai proteksi karakteristik operasi suatu gawai yang memproteksi kabel terhadap beban lebih arus memenuhi 2 kondisi yaitu : Ib ≤ In ≤ Iz Ib = arus yang mendasari desain sirkit Inominal pada cabang / group In = Arus nominal gawai proteksi I pada MCB / proteksi yang disetel Iz = Kemampuan hantar arus (KHA) kontinu dari kabel
a. Pengaman Sisi Sekunder Trafo
S √ x V . = √ x
In =
= 1443,4 A
KHA = 125 % x In
= 1,25 x 14434 A = 1804,25 A IMCB = F.Keb x In
= 0,85 x 1443,4 A = 1226,89 A Maka, mengunakan MCCB = 1600 A Maks = 250 % x In
= 2,5 x 1443,4 A = 3608,5 A INOMINAL≤ IPENGAMAN≤ IKHA
1443,4 A ≤ 1600 A ≤ 1804,25 A
Dipilih MCCB Merk SCHNEIDER Jenis Compact N1600b / 1600H N/H/L Electrically Operated
b. Masing-masing LV MDP
GRUP 1 (500 kVA) In =
S √ xV
=
. √ x
= 760 A
KHA = 125 % x In
= 1,25 x 760 A = 950 A IMCB = F.Keb x In
= 0,85 x 950 A = 807,5 A Maka, mengunakan MCCB = 800 A Maks = 250 % x In
= 2,5 x 760 = 1900 A INOMINAL≤ IPENGAMAN≤ IKHA
760 A ≤ 800 A
≤ 950 A
Dipilih MCCB Merk SCHNEIDER Jenis Compact NS800b / 1600H N/H/L Electrically Operated
GRUP 2 (200 kVA)
S √ x V . = √ x
In =
= 304 A KHA = 125 % x In
= 1,25 x 304 A = 380 A IMCB = F.Keb x In
= 0,85 x 304 A = 258,4 A Maka, mengunakan MCCB = 315 A Maks = 250 % x In
= 2,5 x 304 = 760 A INOMINAL≤ IPENGAMAN≤ IKHA
304 A ≤ 315 A≤ 380 A
Dipilih MCCB Merk PROTEK Jenis MC3P315 There Pole
GRUP 3 (150 kVA) In =
S √ x V
=
. √ x
= 228 A KHA = 125 % x In
= 1,25 x 228 A
= 285 A IMCB = F.Keb x In
= 0,85 x 228 A = 193,8 A Maka, mengunakan MCCB = 250 A Maks = 250 % x In
= 2,5 x 228 = 570 A INOMINAL≤ IPENGAMAN≤ IKHA
228 A ≤ 250 A≤ 285 A
Dipilih MCCB Merk SCNEIDER Jenis Compact NSX250 F/N//H/S There Pole
GRUP 4 (100 kVA) In =
S √ x V
=
. √ x
= 152 A KHA = 125 % x In
= 1,25 x 152 A = 190 A IMCB = F.Keb x In
= 0,85 x 152 A = 129,2 A Maka, mengunakan MCCB = 160 A Maks = 250 % x In
= 2,5 x 152 = 380 A INOMINAL≤ IPENGAMAN≤ IKHA
152 A ≤ 160 A≤ 190 A
Dipilih MCCB Merk SCNEIDER Jenis Compact NSX160 F/N//H/S There Pole
PERENCANAAN KUBICAL PABRIK PERAK PT. MAJU MAKMUR
Pemilihan Perangkat atau Peralatan Pada Kubikel Kubikel 20 kV adalah komponen peralatan untuk memutuskan dan menghubungkan, pengukuran, tegangan, arus maupun daya, peralatan proteksi dan control. Didalam perencanaan ini, pelanggan memesan daya kepada PLN sebesar 10000 kVA, pelanggan ini termasuk pelanggan TM / TM / TR sehinga trafo milik pelanggan, rugi-rugi di tanggung pelanggan, pengukuran di sisi TM dan trafo ditempatkan di gardu distribusi. Kubikel terdiri dari dua unit. Pertama adalah milik PLN (yang bersegel) dan kubikel milik pelanggan (hak pelanggan sepenuhnya). Setiap kubikel terdiri dari incoming, metering dan outgoing. Pada perencanaan ini, kubikel pelanggan dan PLN disamakan spesifikasinya, karena selain PLN, pelanggan juga perlu memonitoring metering milik pelanggan itu sendiri. Spesifikasi kubikel ialah: 1. Incoming : IMC 2. Metering : CM2 3. Outgoing : DM1-A Dari Schneider 1. INCOMING (IMC)
Terdiri atas LBS (load break switch), coupling kapasitor dan CT - LBS Ialah pemutus dan penyambung tegangan dalam keadaan berbeban, komponen berbeban terdiri atas beberapa fungsi yaitu: 1. Earth Switch 2. Disconnect Switch 3. Load Break Switch Untuk meng-energized, proses harus berurutan (1-2-3) dan memutus beban harus dengan urutan kebalikan (3-2-1). - Coupling Capasitor Dalam penandaan kubikel membutuhkan lampu tanda dengan tegangan kerja 400 kV. Karena pada kubikel mempunyai tegangan kerja
20 kV, maka tegangan tersebut harus diturunkan hingga 400 V menggunakan coupling capasitor dengan 5 cincin
yang menghasilkan
output tegangan = 20 kV/5 = 400 V - Current Transformator (CT) Trafo yang digunakan adalah trafo dengan daya 2500 kVA. Sehingga arus nominalnya ialah:
√3 × ℎ 1000 = √3×20 = 28,9
=
meter yang digunakan hanya mampu menerima arus sampai 5 A.Sehingga dibutuhkan trafo arus (CT) dengan spesifikasi: 1. Transformer ARJP2/N2F 2. Single Primary Winding 3. Double Secondary Winding Untuk Pengukuran dan Pengaman 4. Arus rating : 400 A / 5 5. Burden : 7,5 VA 6. Class : 0,5
NB: Keterangan lebih lengkap bisa dilihat katalog kubikel 2. METERING (CM2)
Terdiri atas LBS type CS, busbar 3 phasa, LV circuit isolation switch, LV fuse, 3 fuse type UTE atau DIN 6.3 A, heater 150 W (karena daerah dengan tingkat kelembaban tinggi). - Load Break Switch type CS Dioperasikan dengan pengungkit yang terdiri atas : 1. Earth switch 2. Disconnect switch
- Auxiliary kontak untuk CM2 yaitu 10 + 2c - Voltage transformator
- Fuse Fuse yang digunakan pada kubikel metering tergantung dari tegangan kerja dan transformator yang digunakan. Setelah melihat tabel seleksi fuse (katalog kubikel), Pemilihan Fuse
Fuse = 400% x In = 4 x 28,9 = 1156 A - Heater 150 W Heater digunakan sebagai pemanas dalam kubikel. Sumber listrik heater ini berdiri sendiri 220 V-AC. Difungsikan untuk menghindari flash over akibat embun yang ditimbulkan oleh kelembaban di sekitar kubikel. 3. OUTGOING (DM1-A)
Terdiri atas:
SF1 atau SF set circuit breaker (CB with SFG gas) Pemutus dari earth switch
Three phase busbar
Circuit breaker operating mechanism
Dissconector operating mechanism CS
Voltage indicator
Three ct for SF1 CB
Aux- contact on CB
Connections pads for ary-type cables
Downstream earhting switch. Dengan aksesori tambahan:
Aux contact pada disconnector
Additional enclosure or connection enclosure for cabling from above
Proteksi menggunakan stafimax relay atau sepam progamable electronic unit for SF1 –CB.
Key type interlock
150 W heating element
Stands footing
Surge arrester
CB dioperasikan dengan motor mekanis.
Lihat katalog kubikel
PERHITUNGAN KOMPONEN KUBIKEL 1)
Pemilihan Disconnecting Switch (DS).
Disconnecting switch merupakan peralatan pemutus yang dalam kerjanya (menutup dan membuka) dilakukan dalam keadaan tidak berbeban, karena alat ini hanya difungsikan sebagai pemisah bukan pemutus. Jika DS dioperasikan pada saat keadaan berbeban maka akan terjadi flash over atau percikan-percikan api yang dapat merusak alat itu sendiri. Fungsi lain dari disconnecting switch adalah difungsikan sebagai pemisah tegangan pada waktu pemeliharaan dan perbaikan, sehingga dperlukan saklar pembumian agar tidak ada muatan sisa. Karena DS dioperasikan sebagai saklar maka perhitungannya adalah :
I
KVA(trafo)
1,15
3 20kV I
1000kV
3 20kV
1,15
= 33,2 A Sehingga dipilih DS dengan type SF 6 with earthing switch.
2)
Pemilihan Load Break Switch. Kemampuan pemutus ini harus disesuaikan dengan rating nominal
dari tegangan kerja, namun LBS juga harus mampu beroperasi saat arus besar ( Ics ) tanpa mengalami kerusakan. Cara pengoperasian LBS bisa secara manual yaitu digerakkan melalui penggerak
mekanis
yang
dibantu
oleh
sisitem
pegas
dan
pneumatic.pemilihan LBS ditentukan berdasarkan dengan Rating arus nominal dan tegangan kerjannya :
I
KVA(trafo) 3 20kV
1,15
I
1000kVA
3 20kV
1,15
= 33,2 A Saklar Disconnector dan Saklar Pentanahan
Tabung Udara Tiga kontak putar ditempatkan dalam satu enclosure dengan tekanan gas relative 0,4 bar
Operasi Keamanan Saklar memiliki tiga posisi, yaitu: - Tertutup - Terbuka - Ditanahkan Dengan system operasi interlock, mencegah terjadinya kesalahan pengoperasian.
PERENCANAAN GENSET PABRIK PERAK PT. MAJU MAKMUR
PEMILIHAN GENSET Genset harus dapat memenuhi beban sebagai berikut :
Kelengkapan penggerak yang menggunakan tenaga listrik dan perlengkapan pengasut yang memerlukan pengisian.
Lift keadaan darurat dengan anggapan pada suatu kumpulan lift hanya satu lift yang bekerja.
Daya yang digunakan untuk menurunkan lift.
Kipas untuk penghisap asap.
Pompa air untuk sistem pemadaman.
Pemanfaatan listrik pada saat kebakaran.
Penerangan darurat.
Beban tambahan. (Puil 2000 : 8.21.3.1) BEBAN Kelompok
Daya (kVA)
Fk
beban
Beban maksimum (kVA)
Kelompok 1
500
0.7
350
Kelompok 2
200
0.7
140
Kelompok 3
150
0.7
105
Kelompok 4
100
0.7
70
Total Beban Maksimum
665
Daya terpasang dan pertambahan
798
beban (VA) (x 120%)
Genset dipilih yaitu tidak mampu dibebani 100% daya yang dibutuhkan. Maka saat pemilihan genset, genset harus lebih besar kapasitasnya dari total daya yang dibutuhkan yaiut dikalikan 120% dari kebutuhan Daya genset = 120% x 665 kVA = 798 kVA Nilai 1000 kVA adalah daya genset yang beroperasi maksimum Sehingga dipilih genset yang memiliki daya standby 1000 Kva
Spesfikasi digunakan genset : Model
= CAT C32 ATAAC DIESEL ENGINE
Merk
= CATERPILLAR bordes
Rating kVA` = 1000kVA Rating kW
= 800 eKW
Power factor = 0.8 Vout
= 400 V
1. Menentukan KHA, kabel dan pengaman genset :
=
= √×
1443,37
* Untuk lebih lengkap lihat keterangan pada lampiran Menentukan KHA, kabel dan pengaman genset :
KHA = 1,25% x In genset = 1,25% x 1443,37 A = 1804,21 A
Jika penghantar disusun di atas penyangga kabel yang tertutup (di
dalam bordes) dengan faktor koreksi : 0,92 (direncanakan menggunakan 4 penyangga dengan 1 sistem)
ℎ ℎ =
=
FaktorKoreksi = 2254
2525,87 490 0.92 = 5.60
= 490 x 0,92 x 5
Sehingga jumlah penghantar yang digunakan adalah 5 Dipilih penghantar NYY 5 (1 x 185 mm 2) per fasa dengan KHA 490 A Untuk R S T dibutuhkan NYY 15 (1 x 185 mm2) Untuk Netral dibutuhkan 3 (1 x 185 mm2)/phasa
Spesifikasi Penghantar: Supreme NYY size (1 x 185 mm 2/rm) 0.6/1 (1,2 kV) SPLN 43-1/IEC 60502-1
1. Busbar Genset
Dengan melihat arus nominal pada genset, maka untuk busbar dipilih : Cu 3 x (8 x 100 mm) per fasa *) RST dibutuhkan 9 x (8 x 100 mm) Netral dibutuhkan 2 x (8 x 100 mm) PE dibutuhkan 2 x (8 x 100 mm)
Spesifikasi busbar:
Iso flex busbar (8 x 100 mm) Copper bsbar *) menurut catalog bus baris flex dengan suhu kerja 65°C dan suhu lingkungan 35°C
2. Tipe pengaman genset
In
= 2020,7 A
Maka dipilih pengaman menggunakan ACB Merek
= ABB
Type
= ACB EMAX E3N
Ihs
= 65 Ka
Frekuensi 50 Hx Tegangan 400 Volt
1000 = √3 × 400 = 1443,37 * Untuk lebih lengkap lihat keterangan pada lampiran Menentukan KHA, kabel dan pengaman genset :
KHA = 1,25% x In genset = 1,25% x 1443,37 A = 1804,21 A
Maka menggunakan kabel NYY dengan luas penampang 5 (1 x 120 mm2) dengan KHA = 375 Merk Supreme
Busbar menggunakan tembaga ukuran 3 x 35 x 1 ( 105 mm 2 ) dengan KHA = 497 A. Dengan jumlah 3 buah Merk isoflex
Untuk penghantar PE, karena luas penampang penghantar fasa lebih dari 35mm2,maka penghantar PE yang dipilih setengah dari penghantar fasa ( PUIL bab 3 hal. 77 ), dan dipilih kabel BCC dengan spesifikasinya sebagai berikut ; KABELINDO, 5 x(1x150 mm2) type BCC-H
PERENCANAAN AMF PABRIK PERAK PT. MAJU MAKMUR
P
PERENCANAAN DESAIN SANGKAR FARADAY PABRIK PERAK
PERHITUNGAN, PERENCANAAN, DAN DESAIN SANGKAR FARADAY
Medan listrik berpengaruh dan berbahaya bagi pekerja yang bekerja pada atau dekat sekali dengan bagian dari jaringan yang bertegangan. Pekerja dapat mempergunakan perlindungan untuk hal tersebut seperti sangkar faraday dimana kuat medan listrik didalam pelindung konduktor ini merupakan fungsi dari derajat perlindungannya. Sangkar pelindung terbuat dari bahan konduktor dan beberapa tahun yang lalu Faraday telah menunjukkan bahwa kuat medan listrik didalam sangkar adalah nol (0) bila sangkar berbentuk kotak penuh. Namun jika sangkar tersebut berbentuk kotak penuh
sehingga pekerja didalamnya bebas terhadap medan
listrik, maka hal ini tidak dapat dipakai untuk bekerja. Perlindungan terhadap medan ini hanya dilakukan oleh sangkar yang hanya berbentuk setengah kotak atau sangkar yang tidak berbentuk kotak penuh, tergantung pada derajat perlindungan yang kita inginkan. Untuk menentukan dimensi sangkar Faraday, perlu diperhatikan sistem Pengaman dari sisi TT dan TR trafo. Dalam hal ini juga harus memperhatikan dimensi dari trafo itu sendiri dan juga jarak aman baik sisi TT maupun TR trafo. Jarak aman minimum trafo dengan manusia jika tegangan kerja 20 KV adalah 75 cm ( PUIL hal : 448 ). Tegangan U ( antara fasa dan bumi )
Jarak aman minimum
kV
cm
1 12
50 60
20
75
36
100
Dengan perkiraan panjang tangan manusia kurang lebih 750 mm, dari perkiraaan tersebut dapat dimasukkan kedalam perhitungan untuk menentukan dimensi sangkar faraday yang sesuai. Dalam perhitungan ini yang perlu diperhatikan adalah system pengaman dari sisi TR maupun TT pada trafo. Sesuai dengan catalog yang ada jarak aman sisi tegangan tinggi adalah = 750 mmdengan perkiraan panjang tangan manusia
sekitar kurang lebih 750 mm.sehingga dapat terhitung sangkar faraday sesuai dengan dimensi trafo yang digunakan. Dimensi trafo yang digunakan dengan data sebagai berikut :
Data Dimensi Trafo : Panjang (L)
= 1860 mm
Lebar (W)
= 1110 mm
Tinggi (H)
= 1715 mm
Sehingga diperoleh dimensi sangkar faraday terpasang sebagai berikut : Panjang
Lebar
Tinggi
:
(jarak aman trafo+panjang tangan manusia) x 2 + panjang trafo
:
(( 300 + 750 ) x 2) + 1860 mm
:
3960 mm.
: :
(jarak aman trafo+panjang tangan manusia) x 2 + lebar trafo (( 300 + 750 )) x 2 + 1110 mm
:
3210 mm
:
(jarak aman trafo dengan atap) + tinggi trafo
:
(( 300 + 750 ) x2) + 1715 mm
:
3815 mm
Dari perhitungan diatas maka didapat ukuran sangkar faraday yang dibutuhkan adalah 3960 mm x 3210 mm x 3815 mm.
PERENCANAAN CELAH UDARA PADA RUANG KONTROL PABRIK PERAK
PERHITUNGAN, PERENCANAAN, DAN DESAINCELAH UDARA PADA GARDU INDUK
Dalam kerjanya transformator tidak lepas dari kerugian salah satunya adalah panas, panas yang berlebihan pada trafo dapat mengakibatkan hal-hal yang tidak diinginkan antara lain : 1) Drop tegangan. 2) Pemanasan
pada
menyebabkan
minyak
turunnya
trafo
yang
kualitas
berlebihan,
minyak
trafo
sehingga
yang
dapat
mengakibatkan tegangan tembus minyak trafo turun. Sehingga dalam kerjanya trafo menuntut sistem pendinginan yang baik, oleh karena itu sistem pendinginannya harus mempunyai kinerja yang baik, dari berbagai macam faktor yang mempengaruhi pendinginan salah satunya adalah sirkulasi udara, karena dalam perencanaan ini trafo yang digunakan diletakkan dalam ruangan (indoor).Untuk itu kita harus menghitung seberapa besar celah ventilasi yang dibutuhkan agar sirkulasi udara dapat berjalan dengan baik. Celah ventilasi pada trafo dihitung pada saat load losses pada suhu 75 oC dengan losses sebesar 14400 Watt = 14400 kW hal tersebut dapat dilihat pada data trafo. Data lain yang diketahui adalah sebagai berikut: 1) Temperatur udara masuk(t1) 20oC 2) Temperatur udara keluar (t2) 35oC 3) Koefisiensi muai udara ( )
1
273
4) Tinggi ruangan = 5 meter. Dengan data diatas dapat dicari volume udara yang dibutuhkan untuk mensirkulasi panas adalah sebagai berikut: V
860 Pv
1116 (t 2
t1 )
x (1
t1 )
dimana: Pv = rugi trafo (Kw) / no load losses + load losses = 2,3 + 12,1 = 14,4 kW t1 = temperatur udara masuk (oC)
t2 = temperatur udara keluar (oC) α = koefisien muai udara H = ketinggian ruangan (m) sehingga:
V
12384
16740
x(1
0,07326)
V = 0,68 V
0,68 m
3
s
Kemampuan pemanasan udara yang mengalir disepanjang tangki trafo adalah v
H
dimana: H=ketinggian (m) = koefisien tahanan aliran udara Koefisien tahanan aliran udara berbeda-beda tergantung pada kondisi daripada tempat diletakkannya trafo itu sendiri. Kondisi tempat Sederhana
4.....6
ζ
Sedang
7.....9
Baik
9.....10 (jaringan konsen)>20
Apabila kondisi tempat dimisalkan adalah sedang maka ζ = 7.
Sehingga: 5 v
v
7
0,71
Maka dapat kita hitung celah ventilasi sebagai berikut: qc (penampang celah udara yang masuk) :
0,68m
qc =
3
s
0,71
= 0,965 m
V v
2
Karena udara yang keluar memiliki temperatur yang lebih tinggi daripada udara yang masuk yang diakibatkan proses pendinginan trafo dalam ruangan sehingga terjadi pemuaian maka ventilasi udara keluar yang dibutuhkan harus lebih besar daripada celah ventilasi udara masuk, dengan kata lain: q A qC
Sehingga: qA
qA
qA
1,1. qC
1,1 x 0,96
1,062 m
2
Nilai perhitungan diatas adalah nilai minimum, sehingga pemakaian ventilasi udara bisa memakai ukuran yang lebih besar dari ukuran perhitungan diatas. Menurut PUIL 2000, celah udara ventilasi yang diijinkan pada Gardu Induk adalah sebesar 20 cm 2/kVA. Maka dari itu, perhitungan luas celah udara untuk ventilasi pada GI adalah sebagai berikut :
Daya trafo
= 1000 kVA
Celah udara total
= 1000 x 20
= 20000 cm2 Celah udara seluas 20000 cm2 ini dibagi 4 celah ventilasi, 2 celah ventilasi terdapat di dinding sisi bawah sebagai tempat masuknya udara, dan 2 celah ventilasi terdapat sisi atas dinding sebagai tempat keluarnya udara.
Celah udara sisi bawah : 2
Ventilasi udara sisi bawah adalah qc =0,965 m /9650cm2. ~
10000 cm2 Berdimensi 100 cm x 100 cm. Perancangan celah ventilasi sisi bawah ini didisain agak miring
dan dipasang kassa yang terbuat dari bahan stainless steel agar benda-benda atau hewan dari luar tidak dapat masuk ke ruangan transformator. Luas total ventilasi udara sisi bawah adalah 10000 cm 2.
Celah udara sisi atas : Ventilasi udara sisi atas adalah
qA
2 2 1,062m /10620 cm
~10700 Berdimensi 170 cm x 100 cm. Perancangan celah ventilasi sisi atas ini didisain lebih luas dari
ventilasi sisi bawah karena udara yang memuai akibat pemanasan trafo memiliki volume yang lebih besar daripada udara yang masuk. Selain itu, dipasang besi-besi teralis agar benda-benda atau hewan dari luar tidak dapat masuk ke ruangan transformator.
Total ventilasi udara sisi atas adalah 10700 cm2.
Luas total ventilasi sebesar 20700 cm2. Celah ventilasi pada perancangan ini sudah memenuhi persyaratan PUIL 2000.
PERENCANAAN ARESTER DAN CUT OUT PABRIK PERAK
ARRESTER DAN FUSE CUT OUT 1. ARESTER
Arrester dipakai sebagai alat
proteksi utama dari tegangan
lebih.Karena kepekaan arrester terhadap tegangan, maka pemakainya harus disesuikan dengan tegangan sistem. Pemilihan lightning arrester dimaksudkan untuk mendapatkan tingkat isolasi dasar yang sesuai dengan Basic Insulation Level (BIL) peralatan yang dilindungi, sehingga didapatkan perlindungan yang baik. Pada pemilihan arrester ini dimisalkan tegangan impuls petir yang datang berkekuatan 100 KV dalam waktu 0,1μs, jarak titik penyambaran dengan transformator 5 Km. Tegangan dasar arrester
Pada jaringan tegangan menengah arrester ditempatkan pada sisi tegangan tinggi (primer) yaitu 20 KV. Tegangan dasar yang dipakai adalah 20 KV sama seperti tegangan pada sistem. Hal ini dimaksudkan agar pada tegangan 20 KV arrester tersebut masih tetap mampu memutuskan arus ikutan dari sistem yang effektif. Tegangan sistem tertinggi umumnya diambil harga 110% dari
harga tegangan nominal sistem. Pada arrester yang dipakai PLN adalah : Vmaks = 110% x 20 KV = 22 KV, dipilih arrester dengan tegangan teraan 28 KV. Koefisien Pentanahan
Didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan rms fasa sehat ke tanah dalam keadaan gangguan pada tempat dimana penangkal petir. Untuk menetukan tegangan puncak (Vrms) antar fasa dengan ground digunakan persamaan :
Vm Vrms =
2
=
22 2
= 15,5 KV
Dari persamaan di atas maka diperoleh persamaan untuk tegangan phasa
dengan
ground
persamaan:Vm(L - G)
=
=
pada
Vrms 3
sistem
3
phasa
didapatkan
2
15,5 2 3
= 12,6 KV
Koefisien pentanahan =
12,6 KV 15,5 KV
= 0,82 Keterangan : Vm
= Tegangan puncak antara phasa dengan ground (KV)
Vrms = Tegangan nominal sistem (KV) Tegangan pelepasan arrester
Tegangan kerja penangkap petir akan naik dengan naiknya arus pelepasan, tetapi kenaikan ini sangat dibatasi oleh tahanan linier dari penangkap petir.Tegangan yang sampai pada arrester : e
E
=
E
=
K .e. x
400KV 0,0006 5Km
= 133,3 KV
Keterangan : I
= arus pelepasan arrester (A)
E
= tegangan surja yang datang (KV)
Eo
= tegangan pelepasan arrester (KV)
Z
= impedansi surja saluran (Ω)
R
= tahanan arrester ( )
Harga puncak surja petir yang masuk ke pembangkit datang dari saluran yang dibatasi oleh BIL saluran. Dengan mengingat variasi tegangan flashover dan probabilitas tembus isolator, maka 20% untuk faktor keamanannya, sehingga harga e adalah : e =1,2 BIL saluran Keterangan : e
= tegangan surja yang datang (KV)
BIL
= tingkat isolasi dasar transformator (KV)
Arus pelepasan nominal (Nominal Discharge Current)
I
=
2e
– Eo
Z+R
Z adalah impedansi saluran yang dianggap diabaikan karena jarak perambatan sambaran tidak melebihi 10 Km dalam arti jarak antara GTT yang satu dengan yang GTT yang lain berjarak antara 8 KM sampai 10 KM. ( SPLN 52-3,1983 : 11 )
R =
tegangan kejut impuls 100% arus pemuat
=
105KV 2,5 KA
I =
= 42 Ω
2 x 400 KV
133,3
0 42
= 15,8 kA
Keterangan : E
= tegangan pelepasan arester (KV) e
= puncak tegangan surja yang datang
K
= konsatanta redaman (0,0006)
x
= jarak perambatan
Jatuh tegangan pada arrester dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : V = Ix R Sehingga tegangan pelepasan arrester didapatkan sesuai persamaan :
ea = Eo + (I x R) Keterangan : I
= arus pelepasan arrester (KA)
Eo
= tegangan arrester pada saat arus nol (KV)
Eo
= tegangan pelepasan arrester (KV)
Z
= impedansi surja ( )
R
= tahanan arrester (Ω)
Pemilihan tingkat isolasi dasar (BIL)
“Basic Impuls Insulation Level (BIL) level yang dinyatakan dalam impulse crest voltage (tegangan puncak impuls) dengan standart
suatu gelombang 1,5 x 40 μs. Sehingga isolasi dari peralatanperalatan listrik harus mempunyai karakteristik ketahanan impuls sama atau lebih tinggi dari BIL tersebut.
Pemilihan tingkat isolasi dasar (BIL)
Harga puncak surja petir yang masuk ke pembangkit datang dari saluran yang dibatasi oleh BIL saluran. Dengan mengingat variasi tegangan flasover dan probabilitas tembus isolator, maka 20% untuk faktor keamanannya, sehingga harga E adalah : e =1,2 BIL saluran e = 1,2 x 125 KV e = 150 KV Basic Impuls Insulation Level (BIL) level yang dinyatakan dalam impulse crest voltage (tegangan puncak impuls) dengan standart suatu gelombang 1,2/50 μs. Sehingga isolasi dari peralatanperalatan listrik harus mempunyai karakteristik ketahanan impuls sama atau lebih tinggi dari BIL tersebut. Sehingga dipilih BIL arrester yang sama dengan BIL transformator yaitu 125 KV
Margin Perlindungan Arrester
Untuk mengitung dari margin perlindungan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut : MP
= (BIL / KIA-1) x 100%
MP
= (125 KV/ 133,3 – 1) x 100% = 94,5 %
Keterangan : MP
= margin perlindungan (%)
KIA = tegangan pelepasan arrester (KV) BIL
= tingkat isolasi dasar (KV)
Berdasarkan rumus di atas ditentukan tingkat perlindungan untuk tafo daya. Kriteria yang berlaku untuk MP > 20% dianggap cukup untuk melindungi transformator .
Jarak penempatan Arrester dengan Peralatan
Penempatan arrester yang baik adalah menempatkan arrester sedekat mungkin dengan peralatan yang dilindungi. Jarak arrester dengan peralatan Yang dilindungi digunakan persamaan sebagai berikut : Ep
= ea +
2 A x
v
= 133,3 KV+
8,3
= 26,6x
x
= 0,31 m
2 4000KV / s x 300m / s
jadi jarak arrester sejauh 31 cm dari transformator yang dilindungi. Perhitungan jarak penempatan arrester di atas digunakan untuk transformator tiang. Namun di wilayah Malang juga terdapat penempatan transformator di permukaan tanah dengan menggunakan kabel tanah. Transformator diletakkan di atas tanah dan terhubung dengan arrester yang tetap diletakkan di atas tiang melalui kabel tanah.
Tabel Batas Aman Arrester
Berdasarkan keterangan diatas maka pemilihan BIL arrester harus
mempunyai kemampuan yang sama atau diatas tegangan BIL petir (150 kV), sedangkan untuk BIL trafo dapat menggunakan BIL yang lebih rendah yaitu 125 KV
Pemilihan Arrester
Dalam 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 tak-linier. Resistor tak linier mempunyai tahanan yang rendah bila dialiri arus besar dan mempunyai tahanan yang besar saat dialiri arus kecil. Resistor tak-linier umumnya digunakan untuk arrester yang terbuat dari bahan silikon karbid. Kerja arrester ini tidak dipengaruhi keadaan udara sekitar karena sela percik dan resistor tak-linier keduanya ditempatkan dalam tabung isolasi tertutup.
2. CUT OUT
Karakteristik utama suatu cut-out adalah sehubungan dengan kebutuhan antara waktu dan arus. Hubungan antara minimum melting dan maksimim clearing time, ditentukan dari test data yang menghasilkan karakteristik waktu da arus. Kurva minimum melting time dan maksimum clearing time adalah petunjuk yang penting dalam penggunaan fuse link pada system yang dikoordinasikan. Melting time adalah interval waktu antara permulaan arus gangguan dan pembusuran awal. Interval selama dalam masa pembusuran berakhir adalah arching time. clearing time adalah melting time ditambah dengan arching time.
Factor-faktor dalam pemilihan fuse cut-out
Cut – Out berfungsi untuk mengamankan transformator dari arus lebih. Cut – out dipasang pada sisi primer transformator, dalam menentukan cut-out hal-hal yang perlu dipertimbangkan adalah:
Arus nominal beban untuk pemilihan rating arus kontinyu cut-out
Tegangan sistem untuk pemilihan rating tegangan
Penggunaan CO tergantung pada arus beban, tegangan sistem, type sistem, dan arus gangguan yang mungkin terjadi.
Ketiga factor diatas ditentukan dari tiga buah rating cut-out, yaitu : arus kontinyu, tegangan dan kapasitas pemutusan. a. Pemilihan rating arus kontinyu
Rating arus kontinyu dari fuse besarnya akan sama dengan atau lebih besar arus arus beban kontinyu maksimum yang diinginkan akan ditanggung. Dalam menentukan arus beban dari saluran, pertimbangan arus diberikan pada kondisi normal dan kondisi arus beban lebih ( over load ).Pada umumnya outgoing feeder 20 kV dari GI dijatim mampu menanggung arus beban maksimum 630 A, maka arus beban sebesar 100 A. Di Jawa timur rating arus tertinggi cut-out adalah 100A.
b. Pemilihan rating tegangan
Rating tegangan ditentukan dari karakteristik sebagai berikut:
Tegangan system fasa atau fasa ke tanah maksimum
System pentanahan
Rangkaian satu atau tiga fasa
Sesuai dengan tegangan system dijatim maka rated tegagan cut out dipilih sebesar 20 kV dan masuk ke BIL 150. c. Pemilihan rating Pemutusan aa. Transformator kering
Setiap transformator kering harus diproteksi dengan proteksi arus lebih tersendiri pada sambungan primernya dengan tidak lebih dari 125% dari arus primer pengenal transformator, kecuali bila proteksi arus lebih dari sirkit primer telah memberikan proteksi seperti diuraikan di bb. bb. Transformator kering yang mempunyai gawai proteksi arus
lebih pada sambungan sekunder, dengan kemampuan atau setelan tidak lebih dari 125 % dari arus sekunder pengenal transformator, tidak perlu mempunyai gawai proteksi arus lebih tersendiri pada sambungan primer, asal gawai proteksi arus lebih dari saluran primer mempunyai kemampuan atau setelan untuk membuka pada suatu harga arus tidak lebih dari 250 % dari arus pengenal transformator. Sebuah transformator kering yang oleh pembuatnya dilengkapi dengan
gawai
proteksi
beban
lebih
termik
yang
dikoordinasikan dan diatur untuk menghentikan arus primer, tidak perlu mempunyai gawai proteksi arus lebih tersendiri pada saluran primer, asal gawai proteksi arus lebih dari saluran primer mempunyai kemampuan atau setelan untuk membuka harga arus sebagai berikut: 1. tidak lebih dari 6 kali arus pengenal transformator untuk transformator dengan impedans tidak lebih dari 6 %.
2. tidak lebih dari 4 kali arus pengenal transformator untuk transformator untuktransformator dengan impedans antara 6 sampai 10 %. Dalam pemilihan Cut Out,tergantung dari pemakaian trafo apakah minyak atau trafo kering , Didalam PUIL 2000 Hal.190 apabila menggunakan trafo kering In CO dikalikan 125 % ( nilai maksimal ) . Sehingga nilai maksimum dari CO diperoleh :
I co
I co
KVA(trafo)
3 20kV 1000kVA 3 20kV
125%
125%
= 36,08 A Nilai tersebut adalah nilai maksimum sedangkan dalam perencanaan ini digunakan CO dengan perhitungan 120% dikalikan dengan arus pengenal transformator pada sisi primer , yaitu 86,592 A, dengan 20% diambil dari pertimbangan factor pengembangan.Rating arus kontinu dari fuse besarnya dianggap sama atau lebih besar dari beban kontinu maksimal yang diinginkan atau ditanggung. Oleh karena itu dipilih FCO dengan arus sebesar 100A yang mempunyai spesifikasi sebagai berikut: Merk / Type
: ABB / ( NCX 27Kv/100A )
Style Number
: 279C601A17MP
Current Cont. Amps : 100A BIL kV
: 125kV
PERENCANAAN PENTANAHAN PABRIK PERAK
Pentanahan TM dan Fungsinya Sistem - sistem distribusi TM mempunyai arus pengisian (changing current) lebih besar dari 5,5 amper harus ditanahkan, pentanahan tersebut fungsinya untuk mencegah terjadinya tegangan lebih peralihan yang besar yang disebabkan oleh busur listrik (Arching grounds). Dengan pentanahan tersebut diperoleh arus gangguan tanah yang besarnya tergantung impedansi pentanahan, sedemikian rupa sehingga alat-alat pengaman dapat bekerja selektif tetapi tidak merusak peralatan di titik gangguan. Bagiang yang di tanahkan adalah titik netral sisi. TIM trafo ulama / GI (pentanah bertabanan) dan kawat netral sepanjang jaringan TM (pentanahan langsung).
PENTANAHAN BODY TRAFO, SANGKAR FARADAY, BODY CUBICLE
Pada pentanahan body trafo, sangkar faraday,body cubicle harus mempunyai tahanan maksimum 5 ohm. Dalam pentanahan ini menggunakan sistem pentanahan elektroda batang tunggal dengan catatan:
Elektroda ditanam pada tanah ladang dengan tahanan jenis (
Luas penampang elektroda adalah 5/8”Cu telanjang r = 7,94 mm Menggunakan sistem pentanahan elektroda batang tunggal
Panjang elektroda = 3 meter
Elektroda ditanam sedalam panjang elektroda
ln 2. .L
R pentanahan =
4L a
100
4 x3
2. .3
0,00794
ln
): 100ohm/m
1
1
= 33,5 Tidak memenuhi syarat karena lebih dari 5 Menggunakan konfigurasi DOUBLE STRAIGHT k
x m
In
l r
1 L
L
In.x
k
3
In
0,00794
1 3
3 In.1,33 5,9
5,9
1,33
0,048
Factor pengali konfigurasi
Rpt
100 x
2x3
2L
1 2m 2
1 20,048 2
=0,548
x factor pengali konfigurasi
memenuhi persyaratan karena Rpt<5
0,548 2,9
Jadi, tahanan pentanahan yang diperoleh dengan pentanahan elektroda batang tunggal sistem double straight adalah sebesar 2,9 Ω. Sehingga memenuhi syarat PUIL.
PENTANAHAN ARESTER DAN KABEL NA2XSGBY (KAWAT BRAID/GB PENTANAHAN)
Agar bahaya sambaran petir tidak masuk ke dalam siatem maka arrester harus di tanahkan. Dalam pentanahan ini menggunakan sistem pentanahan elektroda batang tunggal dengan catatan: Elektroda ditanam pada tanah ladang dengan tahanan jenis (
Luas penampang elektroda adalah 5/8”Cu telanjang r = 7,94 mm Menggunakan sistem pentanahan elektroda batang tunggal
Panjang elektroda = 3 meter
Elektroda ditanam sedalam panjang elektroda
R pentanahan =
ln 2. .L
4L a
): 100 ohm/m
1
100
4 x3 1 ln 2. .3 0,00794
= 33,5 Tidak memenuhi syarat karena lebih dari 5 Menggunakan konfigurasi DOUBLE STRAIGHT k
x
In
m
l r
1 L L
In.x
k
3
In
0,00794 1 3 3
5,9
5,9
1,33
In.1,33
0,048
Factor pengali konfigurasi
Rpt
1 2m 2
2L
1 20,048 2
=0,548
x factor pengali konfigurasi
100 x0,548 2,9 2x3
memenuhi persyaratan karena Rpt<5
Jadi, tahanan pentanahan yang diperoleh dengan pentanahan elektroda batang tunggal sistem double straight adalah sebesar 2,9 Ω. Sehinggamemenuhisyarat PUIL.
PERENCANAAN KAPASTOR BANK PABRIK PERAK
PERHITUNGAN KAPASITOR
1. PEMASANGAN KAPASITOR
Untuk memaksimalkan penggunaan daya pada pabrik maka direncanakan pemasangan kapasitor. Beberapa keuntungan pemasangan kapasitor adalah :
Menurunkan pemakaian kVA total
Mengoptimalkan daya trafo
Menurunkan rugi tegangan
Dll
Diketahui data pabrik sebagai berikut :
Harmonisa 30%
Power factor 0.70
Power factor yang diinginkan 0.95
Daya aktif 700.000 W Perhitungan menggunakan metode 1 ( tabel cos phi ). Melihat tabel cos phi
menunjukkan factor pengali sebesar 0,691. Maka daya reaktif yang diperlukan :
0,371 x 700.000 W = 259,7 kVAr Melihat kebutuhan daya reaktif sebesar 259,7 kVAr, nilai perubahan
power factor ( fluktuasi ) yang tinggi dan harmonisa yang tinggi maka dipilih kapasitor bank produk ABB series 700 dengan spesifikasi umum sebagai berikut :
Max kVAr : 500kVAr
Tegangan : 480 V
steps : 5
NB: Keterangan lebih lengkap dapat dilihat pada lampiran katalog
2. Kabel ke panel capasitor bank
Sin
: 0,3
Daya Reaktif
: 500 kVAr
Daya Semu
:1000 kVA
= 1000 = 1,5 √3400 KHA
= In x 125% = 2414,5 x 1,5 = 3018 A
Karena di pasaran tidak ada kabel yang KHA nya sampai 3018 A, maka jumlah kabel ditambah dengan luas penampangnya yang di pilih. Di pilih kabel NYY 0,6/1 (1,2) KV SPLN 43-1/ IEC 60502-1 dengan luas 2
0
penampang 300 mm dengan KHA 680 A di suhu 30 C supreme)
di udara (merk
NB: keterangan lebih lengkap ada pada lampiran katalog
ℎ =
3018 = 4,4 = 4 ( ) 680
Faktor Penempatan = 0,96 ( Laid on the racks in flat formation, number of system 3 and number of racks 1)
Faktor suhu = 0,93 ( PVC insulation 350C)
KHA = jumlah kabel x KHA kabel x faktor penempatan x faktor suhu KHA = 5 x 680 x 0,96 x 0,93 = 3035,5 A Maka kabel yang di gunakan sudah memenuhi syarat. Jadi
- kabel Perfasa
5(1 x 300 mm2)
-
Kabel netral
5(1 x 150 mm2)
-
Kabel PE
5(1 x 150 mm2)
