jaringan tegangan menengah.docx

PERHITUNGAN, PERENCANAAN, DESAIN TRAFO PADA PABRIK PENGOLAHAN LOGAM A. Penentuan Kapasitas Daya Terpasang Untuk menentukan kapasitas daya dari trafo kita harus mengetahui jumlah beban total dari suatu perencanaan. Pada perencanaan instalasi gardu induk sekolah ini diketahui total beban yang dibagi dalam beberapa kelompok, yaitu: Beban kelompok 1

: 750 kVA

Beban kelompok 2

: 500 kVA

Beban kelompok 3

: 500 kVA

Beban kelompok 4

: 400 kVA

Untuk

menentukan

daya

terpasang

pada

sekolah

harus

memperhatikan

pengembangan industri beberapa tahun kedepan.

a. Menentukan Faktor Kebutuhan Setiap Jenis Bangunan mempunyai factor kebutuhan beban yang berbeda-beda, karena pada laporan ini saya memilih sekolah, maka dengan melihat pada tabel factor kebutuhan, factor kebutuhan yang ada pada pabrik pengolah logem yaitu 0,5 – 0,7 – 0,7 dan dipilih 0,85.

Jenis Bangunan

Faktor Kebutuhan

Rumah Tinggal : Perumahan

0,4

Flat tanpa pemanas

0,6

Flat dg pemanas

0,8-1,0

Bangunan Umum : Hotel dll

0,6-0,8

Kantor

0,5-0,8

Departemen store

0,7-0,9

Sekolah

0,6-0,7

Rumah sakit

0,5-0,75

Industri logam

0,5-0,7

Industri makanan

0,7-0,9

Industri semen

0.8-0,9

Lift

0,5

Crane

0,7

b. Menetukan Kebutuhan Beban Maksimum Untuk menentukan kebutuhan beban maksimum maka daya total yang terpasang dikalikan dengan factor kebutuhan masing-masing industri. Beban maks

= Stotal x fk = 2150 kVA x 0,57 = 1225,5 kVA

dianggap bahwa bahwa daya maksimum 1225,5 kVA merupakan beban 100%

c. Menentukan kapasitas daya terpasang untuk menentukan daya terpasang maka kita harus memperhatikan factor pengembangan sekolah beberapa tahun mendatang dan supaya trafo dapat dibebani 100% dari beban maksimum maka daya total di kalikan dengan 120%, dimana 20 % merupakan daya cadangan supaya sewaktu-waktu ada pengembangan beban dan kita tidak perlu mengganti trafo yang baru. Kapasitas Daya terpasang

= Daya total (S total) + cadangan 20 % = Smax x 120% = 1225,5 kVA x 120% = 1470,6 Kva

B. PEMILIHAN TRAFO Dari besarnya kebutuhan daya diatas, dapat ditentukan TDL(tarif dasar listrik) nya, yaitu 1525 kVA. Untuk memilih besarnya kapasitas daya trafo, besarnya nilai daya terpasang dikali 80%, supaya jika besarnya penggunaan beban mencapai beban terpasang, maka trafo masih pada keadaan kerja 80%. Daya trafo

= 1470,6/0,8 = 1838,25 kVA

karena dipasaran tidak ada trafo dengan daya tersebut, dipilih trafo yang ada dipasaran yaitu sebesar 2000 kVA . Sehingga trafo yang digunakan adalah trafo dengan merk TRAFINDO dengan daya 2000 kVA, tegangan primer 20kVA dengan tegangan sekunder 400V, dengan spesifikasinya sebagai berikut ;

SPESIFIKASI TRAFO

TRAFINDO

Lift

0,5

Crane

0,7

b. Menetukan Kebutuhan Beban Maksimum Untuk menentukan kebutuhan beban maksimum maka daya total yang terpasang dikalikan dengan factor kebutuhan masing-masing industri. Beban maks

= Stotal x fk = 2150 kVA x 0,57 = 1225,5 kVA

dianggap bahwa bahwa daya maksimum 1225,5 kVA merupakan beban 100%

c. Menentukan kapasitas daya terpasang untuk menentukan daya terpasang maka kita harus memperhatikan factor pengembangan sekolah beberapa tahun mendatang dan supaya trafo dapat dibebani 100% dari beban maksimum maka daya total di kalikan dengan 120%, dimana 20 % merupakan daya cadangan supaya sewaktu-waktu ada pengembangan beban dan kita tidak perlu mengganti trafo yang baru. Kapasitas Daya terpasang

= Daya total (S total) + cadangan 20 % = Smax x 120% = 1225,5 kVA x 120% = 1470,6 Kva

B. PEMILIHAN TRAFO Dari besarnya kebutuhan daya diatas, dapat ditentukan TDL(tarif dasar listrik) nya, yaitu 1525 kVA. Untuk memilih besarnya kapasitas daya trafo, besarnya nilai daya terpasang dikali 80%, supaya jika besarnya penggunaan beban mencapai beban terpasang, maka trafo masih pada keadaan kerja 80%. Daya trafo

= 1470,6/0,8 = 1838,25 kVA

karena dipasaran tidak ada trafo dengan daya tersebut, dipilih trafo yang ada dipasaran yaitu sebesar 2000 kVA . Sehingga trafo yang digunakan adalah trafo dengan merk TRAFINDO dengan daya 2000 kVA, tegangan primer 20kVA dengan tegangan sekunder 400V, dengan spesifikasinya sebagai berikut ;

SPESIFIKASI TRAFO

TRAFINDO

2000

Rated Power • Sn(kVA) :

Rated Primary Voltage Um (kV) :

20

Voltage impedance % :

7.00

Efficiency at 75 C PF : 1.0 100%

98,78

No-load Loss • Po(W) :

3600

Load Loss • Pk(W) :

21000

Noise Level • 1m LpA (db) :

61

Data mekanik

ada

Setelah melihat spesifikasi diatas, saya memeilih trafo d engan merk Trafindo dengan beberapa alasan: 1. Produk Trafindo mencantukan data-data yang lengkap. 2. Produk Trafindo adalah buatan Indonesia sehingga dalam pemesanannya mudah dan ekonomis. 3.

Produk Trafindo harganya lebih efisien daripada produk lainnya

4. Setingan untuk perubahan iklim, sesuai dengan iklim di Indonesia.

C. Perhitungan Arus Nominal pada transformator transformator a. In Primer pada trafo 2000 kVA

 

  √    

   

b. In Sekunder pada trafo 2000 kVA

 

       √    

C. Menentukan In pada masing-masing cabang a. Kelompok 1 S = 750 kVA

d. Kelompok 4 S = 1500 kVA

    √    

 

 

     √    

b. Kelompok 2 S = 500 kVA

 

 

√    

  

c. Kelompok 3 S = 1000 kVA

     √    

 

PERHITUNGAN PENGHANTAR 1) Perhitungan penghantar pada SKTM. Kabel tersebut menghubungkan antara JTM menuju gardu PLN, untuk perhitungannya adalah sebagai berikut: 

In

=

2000 KVA 3.20000

= 57,73 A. 

KHA

= 1,25 In = 72,16 Ampere



Dari table KHA penghantar kabel tanah NA2XSEYBY didapat luas penampang penghnatar sebesar 35 mm 2 KHA 132A ditanah.

2) Penghantar saluran sekunder menuju MVMDP. In

= 2886,75 A

Kha = 1,25 x In = 3608,43 A Untuk area ini, jenis kabel yang digunakan adalah NYY 8(1x185)mm

2 .

Dan dengan

menyusunnya pada rak kabel, maka untuk perhitungan kha nya adalah sbb: Kha/kabel = 490A N kabel

=8

d/ factor

= 0,94

kha tot

= 490 x 8 x 0,94 = 3684,8A

Dan untuk komponen busbar, kami menggunakan busbar tembaga telanjang dengan ukuran 3(10x100)mm dengan kha 3600A.

2

Penghantar neutral pada area ini adalah NYY 4(1x180)mm . Dan busbar 3(5x100)mm. 2

Karena, besarnya penghantar fasa >35mm . 3) Penghantar saluran 1 In

= 1139,5 A

Kha = 1,25 x In = 1424,37 A Untuk area ini, jenis kabel yang digunakan adalah NYY 4(1x150)mm

2 .

Dan dengan


=4

d/ factor

= 0,96

kha tot

= 430 x 4 x 0,96 = 1651,2A

Dan untuk komponen busbar, kami menggunakan busbar tembaga telanjang dengan ukuran 2(60x10)mm dengan kha 1720A. 2

Penghantar neutral pada area ini adalah NYY 2(1x150)mm . Dan busbar 1(60x10)mm. Karena, besarnya penghantar fasa >35mm

2

4) Penghantar saluran 2 In

= 759,67 A

Kha = 1,25 x In = 949.58 A Untuk area ini, jenis kabel yang digunakan adalah NYY 4(1x150)mm

2 .

Dan dengan


=4

d/ factor

= 0,94

kha tot

= 430 x 4 x 0,94 = 1616,8A



2


= 759,67 A

Kha

= 1,25 x In = 949.58 A

Untuk area ini, jenis kabel yang digunakan adalah NYY 4(1x150)mm

2 .


=4

Dan dengan

d/ factor

= 0,94

kha tot

= 430 x 4 x 0,94 = 1616,8A



2


= 607,73 A

Kha

= 1,25 x In = 759,66 A

Untuk area ini, jenis kabel yang digunakan adalah NYY 2(1x150)mm

2 .

Dan dengan


=2

d/ factor

= 0,89

kha tot

= 430 x 2 x 0,89 = 756,4A


Penghantar neutral pada area ini adalah NYY 1x150mm . Dan busbar 1(40x5)mm. Karena, besarnya penghantar fasa >35mm

2

PENENTUAN RATING PENGAMAN

Untuk penentuan rating pengaman merupakan hal yang sangat penting karena hal tersebut mempengaruhi fungsi dan keandalan pengaman tersebut, oleh karena itu penentuannya harus benar-benar cermat. Hal tersebut dipengaruhi oleh kebutuhan beban yang dipengaruhi oleh factor-faktor antara lain 1)

Diversity Factor (F D ):

:

Diversity atau ke tak serempakan merupakan perbandingan antara jumlah seluruh beban maksimum dari setiap bagian system dengan beban max dari seluruh system sebagai suatu kelompok beban Diversity Factor :

2)

JumlahSeluruhBebanMa xDaribagian  BagianSist em BebanMaxDariSeluruhS istem

Coincidence Factor : Yaitu factor keserempakan beban yang nilainya dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut: Coincidence Factor (F C ):

1 F D

3) Demand Factor : Demand factor atau factor kebetuhan didefinisikan sebagai perbandingan antara daya terpakai maksimum dengan daya yang disambung, yaitu: f D =

P max Pinst

x 100%

dimana 

f D



Pmax = Daya terpakai maksimum.



Pinst

4) Load factor

= Demand Factor (factor kebutuhan). = daya tersambung. : yaitu perbandingan antara beban rata-rata dalam suatu jangka

waktu tertentu dengan beban maksimum dalam jangka waktu tersebut, yaitu: Load factor(f l ) :

beban max( Pav) bebanrata  rata( P max)

Dalam perencanaan ini perhitungan pemakaian beban ditentukan dengan cara memakai metode demand factor, dan untuk nilai daya terpakai maksimum nilai tersebut dalam latihan perencanaan ini ditentukan dengan cara dimisalkan, yaitu: 1) Beban kelompok 1 Pmax = 427,5 KVA Pinst = 513 KVA f D =

In =

427,5

x 100% = 83 % sehingga

513

0,83 x 513 KVA 3 380

= 646 A

Maka rating pengaman dipilih menurut rating yang ada dipasaran. Yaitu 800 A(NT08), untuk spesifikasi pengaman yang digunakan silahkan melihat lampiran pengaman. 2) Beban kelompok 2 Pmax = 285 KVA Pinst = 342 KVA f D =

In =

285 342


00,83 x 342 KVA 3 380

= 431A

Maka rating pengaman dipilih dibulatkan ke atas (yang lebih besar) menurut rating yang ada dipasaran. Yaitu 600 A(NB600H). untuk spesifikasi pengaman yang digunakan silahkan melihat lampiran pengaman. 3) Beban kelompok 3 Pmax = 285 KVA Pinst = 342 KVA f D =

In =

285 342


00,83 x 342 KVA 3 380

= 431A

Maka rating pengaman dipilih dibulatkan ke atas (yang lebih besar) menurut rating yang ada dipasaran. Yaitu 600 A(NB600H). untuk spesifikasi pengaman yang digunakan silahkan melihat lampiran pengaman.

4) Beban kelompok 4 Pmax = 228 KVA Pinst = 273,6 KVA f D = 83% sehingga In =

0,83 x 273,6 KVA 3 380

= 345 A

Maka rating pengaman dipilih dibulatkan ke atas (yang lebih besar) menurut rating yang ada dipasaran. Yaitu 400 A(NB400H). untuk spesifikasi pengaman yang digunakan silahkan melihat lampiran pengaman. 5) Sedangkan rating pengaman utama adalah : setelan tertinggi pengaman +  In yang lain : 630 A + 431 + 431+345= 1837 Sehingga dipilih pengaman dengan rating 2000A(NW20). untuk spesifikasi pengaman yang digunakan silahkan melihat lampiran pengaman.

PEMILIHAN PERALATAN YANG DIGUNAKAN KUBIKEL

KUBIKEL INCOMING (IMC) 1) Disconnector dan earthing switch (positive three rotating contact), DS dilengkapi dengan switch pembumian untuk keamanan pada waktu perbaikan dan perawatan. 2) Kontak Bantu pada disconnector ( 2NO + 2 NC ), digunakan sebagai kotak Bantu untuk lampu tanda. 3) Busbar tiga fasa (400 A), Busbar yang paling kecil adalah 400 A. sehingga dipilih busbar dengan ratig 400 A. 4) Indicator tegangan. Digunakan untuk melihat tegangan masuk. 5) Heater, digunakan untuk pemanas dalam kubikel, untuk mencegah terjadinya kelembaban yang terlalu tinggi sehingga mencegah terjadinya short sircuit yang diakibatkan oleh uap air dalam panel kubikel. 6) Connection pads for dry cable. 7) Disconnector operating mechanism. 8) Trafo arus. Trafo arus yang digunakan harus sesuai dengan jenis kubikel yang digunakan dalam rancangan ini digunakan panel Incoming jenis IMC, sehingga dengan melihat data pada catalog Schneider didapat data sebagai berikut: 

Type CT

: ARM2/N2F.



Panels type

: IMC.



Un CT (kV)

: 24.



Ith (kA)

: 12,5



Time

: 1.



Primary Current

: 50 A.



Secondary current

: 5-5.



Secondary type

: measure-protection.



1 Secondary

: 7,5VA cl.0,5s<10.



2nd

: 10VA 5P10

st

9) Peralatan proteksi dan metering. Untuk keandalan peralatan dan proteksi digunakan SEPAM + SERIES 20.

KUBIKEL OUTGOING (DM1-A) 1) Gas circuit breaker (SF-6

2) Kontak Bantu pada CB ( 2NO + 2 NC ), digunakan sebagai kotak Bantu untuk lampu tanda. 3) Busbar tiga fasa (400 A), Busbar yang paling kecil adalah 400 A. sehingga dipilih busbar dengan ratig 400 A. 4) Disconnector dan earthing switch (positive three rotating contact), DS dilengkapi dengan switch pembumian untuk keamanan pada waktu perbaikan dan perawatan. 4) Indicator tegangan. Digunakan untuk melihat tegangan masuk. 5) Heater, digunakan untuk pemanas dalam kubikel, untuk mencegah terjadinya kelembaban yang terlalu tinggi sehingga mencegah terjadinya short sircuit yang diakibatkan oleh uap air dalam panel kubikel. 6) Connection pads for dry cable. 7) CB operating mechanism RI. 8) Disconnector operating mechanism CC. 9) Trafo arus. Trafo arus yang digunakan harus sesuai dengan jenis kubikel yang digunakan dalam rancangan ini digunakan panel Incoming jenis DM1-A, sehingga dengan melihat data pada catalog Schneider didapat data sebagai berikut: 

Type CT

: ARM3/N2F.



Panels type

: DM1-DM2.



Un CT (kV)

: 24.



Ith (kA)

: 12,5



Time

: 1.



Primary Current

: 25-50 A.



Secondary current

: 5-5.



Secondary type

: measure-protection.

st



1 Secondary

: 7,5VA cl.0,5s<10.



2nd

: 10VA 5P10

10) Peralatan proteksi dan metering. Untuk keandalan peralatan dan proteksi digunakan SEPAM + SERIES 20.

KUBIKEL METERING (ICM 2) 1) Disconnector dan earthing switch (positive three rotating contact), DS dilengkapi dengan switch pembumian untuk keamanan pada waktu perbaikan dan perawatan. 2) Kontak Bantu pada disconnector ( 2NO + 2 NC ), digunakan sebagai kotak Bantu untuk lampu tanda. 3) Busbar tiga fasa (400 A), Busbar yang paling kecil adalah 400 A. sehingga dipilih busbar dengan ratig 400 A.

4) Disconnector operating mechanism CS. 5) Trafo tegangan. Trafo tegangan yang digunakan harus sesuai dengan jenis kubikel yang digunakan dalam rancangan ini digunakan panel Incoming jenis ICM 2, sehingga dengan melihat data pada catalog Schneider didapat data sebagai berikut: 

Type VT

: VR2Qn/S1.



Panels type

: CM.



Un (kV)

: 24.



Primary voltage (kV) : 20/V3



Secondary voltage (kV)



1 Secondary

: 30 VA cl.05.



2nd secondary

: 10VA 5P10

st

: 20/V3

6) Peralatan proteksi dan metering. 

kWh meter double tariff + timer



kV meter + SSV.

PERHITUNGAN, PERENCANAAN, DESAIN PENTANAHAN A. 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 ( ρ ): 100 ohm/m



Luas penampang elektroda adalah 120 mm 2

L   .r 2 120  3,14.r 2 r 

120 3,14

r  6,18mm 

Menggunakan sistem pentanahan elektroda batang tunggal



Panjang elektroda ( l ) = 3,5 meter



Elektroda ditanam sedalam panjang elektroda

R pentanahan =



 4 L   1  ln 2. .  a  

100  435   1  ln 2. .3,5  0,00618 

= 50,78



Sehingga diparalel menjadi 12 elektroda dan tahanan tanah menjadi 50,78 : 12 = 4,23 

Jadi, tahanan pentanahan yang diperoleh dengan sistem pentanahan elektroda batang tunggal adalah sebesar 4,23 Ω. Sehingga memenuhi syarat PUIL.

Permukaan tanah

p

L

2a

B. 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 jen is ( ρ ): 100 ohm/m




L   .r 2 120  3,14.r 2 r 

120 3,14

r  6,18mm 








R pentanahan =



 4 L   1  ln 2. .  a  

100  435   1  ln 2. .3,5  0,00618 

= 50,78




Jadi, tahanan pentanahan yang diperoleh dengan sistem pentanahan elektroda batang tunggal adalah sebesar 4,23 Ω. Sehingga memenuhi syarat PUIL.

Permukaan tanah

p

L

2a

C. Pentanahan Titik Netral Trafo, Panel MDP Body Genset Panel Genset Pada pentanahan titik netral trafo, panel MDP, body Genset, dan panel genset harus mempunyai tahanan maksimum 5 ohm. Dalam pentanahan ini menggunakan pentanahan system cross dengan catatan: 

Elektroda ditanam pada tanah ladang dengan tahanan jenis ( ρ ): 100 ohm/m




L   .r 2 120  3,14.r 2 r 

120 3,14

r  6,18mm 








R pentanahan =



 4 L   1  ln 2. .  a  

100  435   1  ln 2. .3,5  0,00618 

= 50,78




Jadi, tahanan pentanahan yang diperoleh dengan sistem pentanahan elektroda batang tunggal adalah sebesar 4,23 Ω. Sehingga memenuhi syarat PUIL. Permukaan tanah

p

L

2a

Detail Pemasangan Elektroda Pentanahan pada Pipa Bantu

Pipa besi Kabel pentanahan (BC) Lubang kabel masuk

Kabel dipatri pada sepatu kabel

Lubang baut untuk sepatu kabel

Panjang pipa sesuai dengan panjang elektroda yaitu 35 meter dan ditanam sedalam panjang elektroda

ARESTER

CARA MEMILIH ARESTER UNTUK TRANSFORMATOR 20 KV Arrester dipakai sebagai alat proteksi utama dari tegangan lebih. Oleh karena pemilihan arrester harus sesuai dengan peralatan yang dilindunginya. 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 400 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 bisa bekerja sesuai dengan karakteristinya yaitu tidak bekerja pada tegangan maksimum sistem yang direncanakan, tetapi 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 penagkal petir, dengan tegangan rms fasa ke fasa tertinggi dari sistem dalam keadaan tidak ada gangguan Untuk menetukan tegangan puncak (Vrms) antar fasa dengan ground digunakan persamaan :

Vrms

=

=

Vm

2 22 2

= 15,5 KV Dari persamaan di atas maka diperoleh persamaan untuk tegangan phasa dengan ground pada sistem 3 phasa didapatkan persamaan :

Vm(L - G)

=

=

Vrms  2

3 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

400 KV 0,0006  5 Km

= 133,3 KV Keterangan : I e

= arus pelepasan arrester (A) = tegangan surja yang datang (KV)

Eo = tegangan pelepasan arrester (KV) Z

= impedansi surja saluran (Ω)

R

= tahanan arrester (Ω)

Harga puncak surja petir yang masuk ke pembangkit datang dari saluran yang dibatasi oleh BIL saluran. Dengan mengingat variasi teganagn flasover 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)

(23)

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 =

=

teganganke jutimpuls100 % aruspemuat 105 KV 2,5 KA

= 42 

I =

2  400 KV  133,3KV 0  42

= 15,8 KA Keterangan : E

= tegangan yang sampai pada arrester (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 =I xR Sehingga tegangan pelepasan arrester didapatkan sesuai persamaan : ea = Eo + (I x R) Keterangan :

(25)

I

= arus pelepasan arrester (KA)

Eo = tegangan arrester pada saat arus nol (KV) ea = tegangan pelepasan arrester (KV) Z

= impedansi surja (Ω)

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 peralatan-peralatan 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 150 KV e = 180 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 peralatan-peralatan listrik harus mempunyai karakteristik ketahanan impuls sama atau lebih tinggi dari BIL tersebut. Sehingga dipilih BIL arrester yang sama dengan BIL transformator yaitu 150 KV  Margin Perlindungan Arrester

Untuk mengitung dari margin perlindungan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

MP = (BIL / KIA-1) x 100% MP = (150 KV/ 133,3 – 1) x 100% = 125.28 % 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 +

125

2  A  x v

= 133,3 KV+

2  4000 KV /  s  x 300 m /  s

8,3 = 26,6x x

= 0,31 m

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 tersebut berada dalam tempat terpisah dengan pengaman arresternya. Transformator

diletakkan di atas tanah dan terhubung dengan arrester yang tetap diletakkan di atas tiang melalui kabel tanah.

Tabel Batas Aman Arrester IMPULS

BIL

PETIR

ARRESTER

(KV)

(150 KV)

BIL TRAF0

KONDISI

KETERANGAN

(125 KV)

Tegangan masih di bawah rating transformator 120 KV

< 150 KV

<125 KV

Aman

maupun arrester Tegangan masih

125 KV

<150 KV

=125 KV

Aman

memenuhi batasan keduanya Tegangan

130 KV

<150 KV

>125 KV

Aman

lebih

diterima arrester dan dialirkan ke tanah Masih memenuhi batas tegangan

150 KV

=150 KV

>125 KV

Aman

tertinggi bisa

yang diterima

arrester. Tidak

Arrester

rusak,

aman

transformator

200 KV

>150 KV

>125 KV

rusak

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

KARAKTERISTIK DAN PEMILIHAN FUSE CUT-OUT Karakteristik utama suatu cut-out adalah sehubungan dengan kebuuhan antara waktu dan arus. Hubungan antara minimum melting dan maksimim clearing time, ditentukan dari test data yang menghasilkan karakteristik waktu dan 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. Sedangkan clearing time adalah melting time ditambah dengan arching time.

Factor-faktor dalam pemilihan fuse cut-out Penggunaan cut-out tergantung pada arus beban, tegangan, type system, dan arus gangguan yang mungkinterjadi. Keempat factor diatas ditentukan dari tiga buah rating cutout, yaitu : 1) 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 maksimum630 A, maka arus beban sebesar 100 A. pada cabang adalah cukup. Dijatim rating arus tertinggi cut-out adalah 100 A.

2) 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 teganga sisitem dijatim maka rated tegangan cut-out dipilih

sebesar 20 kV dan masuk ke BIL 150. 3) Pemilihan rating Pemutusan. Setiap transformator berisolasi minyak harus diproteksi dengan gawai proteksi arus lebih secara tersendiri pada sambungan primer, dengan kemampuan atau setelan tidak lebih dari 250 %dari arus pengenal transformator. Setelah melihat data- data diatas maka perhitungan pemilihan fuse cut-out adalah sebagai berikut : 

Arus untuk cut-out. I co 

KVA(trafo )

I co 

250 .000

3  20kV

3  20kV

= 18,04 A

 2,5

 2,5

Nilai tersebut adalah nilai maksimum sedangkan dalam perencanaan ini digunakan CO dengan perhitungan 120 % dikalikan dengan arus pengenal transformator pada sisi primer, yaitu 8,6 A, 20 % diambil dari pertimbangan factor pengembangan. Rating arus kontinyu dari fuse besarnya dianggap sama atau lebih besar dari beban kontinyu maksimal yang diinginkan / ditanggung. Oleh karena itu dipili CO dengan arus sebesar 100 A.

PERHITUNGAN PENENTUAN PENERANGAN JALAN Instalasi penerangan jalan. o

Luminasi yang dinajurkan

= 11 lux

o

Lay out

o

Lebar jalan

= 8 meter.

o

Tinggi lampu

= 6 meter.

o

Sudut penerangan

= ± 5 (derajat).

o

Over hung (OH)

= 0,5 meter.

= satu sisi jalan.

o

Koefisien penggunaan :  B/H (road side)

= (W – OH)/H = (8 – 0,5)/8

 B/H (pavementside) = OH / H

= 0,5 / 8

Dari harga diatas dapat diketahui nilai U dari Kurva penggunaan : U1 = 0,075 U2 = 0,24 U total = U1 + U2 = 0,075 + 0,24 = 0,315

E 

F  U  M  K W  S

E = illumination level (lux)

= 0,9375 = 0,0625

F = lamp Flux (lumen) U = koefisien (%) dilihat pada kurva. M = factor utama (%) = 75 % W = lebar jalan (m) S = spacing penerangan jalan K = koefisien flux lampu menyala 75 %

F 

ExWxS UxMxK 11 x8 x30





2640

 14915,25lumen 0.315 x0.75 x0.75 0.177 Sehingga daya lampu yang digunakan adalah PHILIPS SON-T PIA external ignitor 150 watt dengan luminous flux sebesar 17500 lm.

PERHITUNGAN & PERENCANAAN TRAFO PADA GTT PERUMAHAN

Untuk menentukan daya trafo pada GTT kita harus menentukan factor ramalan pertumbuhan kebutuhan beban yaitu:

Ramalan Pertumbuhan Beban Pertumbuhan

beban

atau

melonjaknya

kebutuhan

suatu

perencanaan

pengembangan system tenaga listrik adalah merupakan masalah penting bagi suatu perencanaan

pengembangan

system

tenaga

listrik.

Ada

beberapa

factor

yang

mempengaruhi dan mendorong melonjaknya kebutuhan listrik tersebut, misalnya adanya perdagangan dan industri yang tumbuh dengan pesat, pertambahan penduduk yang semakin meningkat dan sebagainya. Masalah-masalah yang timbul disini adalah untuk untuk perencanaan tahunan untuk memperbesar kapasitas penjualan tenaga listrik, untuk menanggulangi pertambahan beban tersebut. Untuk mengatasi hal tersebut diatas, kita harus mengetahui besar pertambahan beban puncak untuk tahun-yahun mendatang. Untuk meramalkan kebutuhan tahunan, kebutuhan beban sebelumnya harus diketahui terlebih dahulu.

Ada beberapa macam cara meramalkan pertumbuhan beban, tetapi secara garis besar dapat dibagi menkadi dua yaitu: o

Secar grafis.

o

Secara analitis.

a) Secara Grafis. Dengan menggunakan data-data grafis dari tahun sebelumnya, yaitu dari kurva tahunan dan besarnya daya (kW), maka dapat diramalkan pertumbuhan beban untuk tahun-tahun mendatang dengan metode extrapolar. Metode ini adalah dengan menarik garis-garis pertumbuhan beban untuk tahun-tahun berikutnya. Dengan sendirinya hasil yang diperoleh dari penganalisaan secara grafis agak kasar. Oleh karena itu cara ini digunakan hanya sebagai pembanding. b) Secara Analitis. Dalam metode ini peramalan kebutuhan tenaga listrik digolongkan dalam empat group konsumen, yaitu: 1) Konsumen perumahan(residensial). o

Jumlah anggota perumahan = A orang per rumah

o

Jumlah perumahan =

o

JumlahPend uduk A

(1). (2).

Jumlah langganan dari perumahan = (2) X electrification ratio

(3).

Dimana electrification ratio = perbandingan antara jumlah konsumen rumah tangga yang memakai tenaga listrik dengan jumlah seluruh rumah tangga. o

Jadi jumlah kebutuhan tenaga listrik untuk konsumen Residensial adalah = (3) X pemakaian maksimum rata-rata untuk seluruh rumah.

(4).

2) Konsumen komersil. o

Jumlah dari langganan komersil = jumlah langganan perumahan x constituent ratio

o

(5).

Dimana constituent ratio = perbandingan antara jumlah jumlah konsumen komersil dengan jumlah konsumen perumahan.

o

Jadi jumlah kebutuhan tenaga listrik untuk konsumen komersil adalah = (5) X pemakaian maksimum rata-rata dari tiap langganan komersil

(6).

3) Konsumen industri. Kebutuhan menurut permintaan dari para konsumen industri

(7).

4) Konsumen Fasilitas Umum. Kebutuhan untuk fasilitas umum ={(4)+(6)} x 10%

(8).

Data-data yang diperlukan: Perumahan Dinas Perusahaan (Perumdin). 1) Pelanggan 2200 VA sebanyak 25 rumah

: 55000 VA

2) Pelanggan 1300 VA sebanyak 25 rumah

: 32500 VA

3) Pelanggan 900 VA sebanyak 50 rumah

: 45000 VA

4) PJU (150 W/0.8) Sebanyak 34

: 6375 VA

TOTAL

: 138875 VA.

Rata-rata daya maksimum tiap rumah =

o

138875 100 Rumah

= 1388,75 VA.

Dengan asumsi setiap rumah memiliki anggota keluarga sebanyak 5 jiwa per rumah

o

maka jumlah total penduduk = 5 x 100 = 500 jiwa. Pertumbuhan penduduk tiap tahun(dimisalkan) = 2 % per tahun.

o

Dari data-data diatas kita dapat meramalkan pertumbuhan beban pada perumdin tersebut yaitu: 1) Electrification ratio

:

JumlahKonsumenPerumahan JumlahRumah

:100/100 = 1. 2) Jumlah penduduk 5 Tahun mendatang. 5

= (1+0,02) x 500 jiwa = 520 jiwa. 3) Jumlah perumahan 5 tahun mendatang. = jumlah penduduk / 4 = 520 / 4 = 130 rumah. 4) Jumlah konsumen perumahan 5 tahun mendatang. = jumlah rumah x Electrification ratio = 130 x 1. = 130 rumah. 5) Jumlah total beban perumahan = jumlah konsumen x daya rata-rata tiap rumah = 130 x 1388,75 VA

= 180.537,5 VA 6) Beban fasilitas umum = 10 % beban total perumahan = 10 % x 180.537,5= 18.053,75 VA. 7) Beban total = Beban fasilitas umum + Jumlah total beban perumahan = 180.537,5 VA + 18.053,75 VA = 198.591,25 VA

Jadi, trafo yang digunakan untuk GTT adalah 1 trafo 3fasa dengan kapasitas daya 250KVA.

jaringan tegangan menengah.docx

Recommend Documents