PEMELIHARAAN PERALATAN HUBUNG BAGI (KUBIKEL) 20kV PELANGGAN BESAR Andi Mahardi Hendrawan (L2F606005) Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Jalan Prof. Sudarto, Tembalang, Semarang
ABSTRAK Pada instalasi tenaga listrik dan peralatan elektrik banyak dijumpai panel-panel yang digunakan untuk melindungi peralatan tersebut. Salah satunya adalah peralatan hubung bagi atau yang biasa disebut sebagai kubikel. Fungsinya adalah sebagai pengendali, penghubung dan pelindung serta membagi tenaga listrik dari sumber tenaga listrik. Dalam instalasi tegangan menengah kubikel diperlukan agar lebih mudah dalam pemantauan atau pemeliharaan sehingga peralatan listrik lebih awet. Seiring dengan berjalannya waktu, maka kubikel pun mengalami penurunan kualitas pelayanan sehingga perlu dilakukan adanya upaya perawatan agar dapat mempertahankan atau mengembalikan pada tingkat prestasi awal dan dapat beroperasi dengan keandalan yang tinggi sehingga kontinuitas pelayanan listrik akan tercapai Pada makalah kerja praktek ini akan dibahas bagaimana cara perawatan pada kubikel sehingga kubikel tetap mampu melayani kebutuhan listrik tanpa adanya gangguan yang berarti yang berdampak kerugian lebih besar. Kata kunci kubikel, perawatan, kualitas.
I. PENDAHULUAN
dengan standart kinerjanya.
1.1 Latar Belakang
1.2 Tujuan
Dalam perkembangannya, kebutuhan energi
a. Mengetahui
dan
memahami
pada
peralatan
listrik,
pengetahuan
dan
listrik semakin meningkat, sedangkan masyarakat
pemeliharaan
sebagai konsumen energi listrik
terutama pada kubikel.
juga bertambah
jumlahnya dan menuntut mutu serta kualitas
b. Meningkatkan
pelayanan energi listrik yang lebih baik secara kontinyu.
mempelajari sistem kerja kubikel. c. Mengamati secara langsung rancangan alat-
Pada konsumen besar sering ditemukan suatu
alat yang digunakan, cara kerja, dan proteksi
perangkat instalasi listrik yang sering disebut
pada kubikel.
kubikel/ perangkat hubung bagi. Fungsinya adalah
1.3 Batasan Masalah
sebagai pembagi beban serta pengukuran
Dalam laporan kerja praktek ini membahas
Kubikel didalamnya mempunyai berbagai alat
tentang
seperti PMT, PT, CT, Relay, dll. Untuk itu perlu
tegangan menengah.
dilakukan pemeliharaan khusus agar tetap sesuai
cara
pemeliharaan
kubikel
pada
jaringan
II. Dasar Teori
3.2 Peralatan di dalam Kubikel
2.1 Gambaran Umum PT PLN (Persero)
3.2.1 Busbar
Perkembangan PT. PLN (Persero) Area Pelayanan
Busbar digunakan untuk mengumpulkan
dan Jaringan Semarang, dibagi menurut 8 kurun
tenaga listrik dengan tegangan 20 kV serta
waktu yaitu :
membaginya ke tempat-tempat yang diperlukan.
a. Periode Sebelum Tahun 1943 b. Periode Tahun 1943 - 1945 c. Periode Tahun 1945 - 1950 d. Periode Tahun 1951 - 1966 e. Periode Tahun 1967 - 1985 f. Periode Tahun 1985 - 1994 g. Periode 1 Agustus 1994 - 1 Agustus 2000 h. Periode Tahun 2001 - Sekarang
Gambar 2 Busbar
3.2.2 Pemutus Daya Pemutus tenaga (PMT) adalah saklar yang
III Analisa dan Pembahasan
digunakan untuk menghubungkan atau memutuskan
3.1 Pengertian Kubikel
arus/daya listrik sesuai ratingnya. Pada saat terjadi
Kubikel ialah suatu perlengkapan atau
pemutusan maka akan terjadi busur api. Pemadam
peralatan listrik yang berfungsi sebagai pengendali,
busur api listrik pada waktu pemutusan dapat
penghubung dan pelindung serta membagi tenaga
dilakukan oleh beberapa macam bahan seperti
listrik dari sumber tenaga listrik.
minyak, udara atau gas. Berikut macam PMT : a. Pemutus daya udara (Air Circuit Breaker) PMT jenis ini menggunakan metode yang paling sederhana, yaitu memperpanjang lintasan arc. Karena efek pemanjangan lintasan ini diharapkan arc dapat segera dipadamkan. Beberapa bentuk
Gambar 1 Bentuk Kubikel
pemanjangan lintasan pada kontak PMT sebagai
2.3 Fungsi Kubikel :
berikut :
o Mengendalikan sirkuit yang dilakukan oleh saklar
1. Kontak Sela Tanduk
utama o Melindungi sirkuit yang dilakukan oleh fase/pelebur o Membagi sirkuit dilakuan oleh pembagian jurusan/kelompok (busbar)
Pada PMT ini arc dihilangkan dengan memperpanjang lintasan arc hingga ujung terjauh kontak. PMT jenis ini biasa digunakan ada instalasi listrik AC dan DC tegangan rendah dengan arus pemutusan hingga ratusan ampere.
Berikut contoh ACB
Gambar 3 Air CB Kontak Sela Tanduk
2. Kontak Tabir Konduktor Pada PMT ini, konduktor metal yang
Gambar 6 ACB (Air Circuit Breaker)
terletak di antara kontak memotong arc yang muncul
(ACB) yang dapat dijumpai dipasaran adalah sbb:
sehingga hasil pemotongan arc pada tiap tabir
1. LV-ACB:
mengalami pemanjangan lintasan dan pendinginan
Ue = 250V dan 660V
dan arc dapat segera dipadamkan. PMT jenis ini
Ie = 800A-6300A
dapat digunakan hingga tegangan beberapa ribu volt
Icn = 45kA-170kA
dan arus hingga beberapa ribu ampere.
2. LV-ACB: Ue = 7,2kV dan 24kV Ie = 800A-7000A Icn = 12,5kA-72kA
b. Pemutus daya minyak (Oil Circuit Breaker) Prinsip kerjanya, kontak dipisahkan, busur Gambar 4 Air CB Tabir Konduktor
3. Kontak Tabir Isolator Pada PMT ini, tabir isolator yang terdapat di antara kontak membuat arc terpaksa menelusuri
api akan terjadi di dalam minyak, sehingga minyak menguap dan menimbulkan gelembung gas yang menyelubungi busur api.
permukaan tabir untuk bisamencapai kontak. PMT jenis ini dapat digunakan hingga tegangan 10kV dan arus hingga 50kA
Gambar 3.8 Oil CB Kelemahannya
adalah
minyak
mudah
terbakar dan kekentalan minyak memperlambat Gambar 5 Air CB Tabir Isolator
pemisahan kontak, sehingga tidak cocok untuk sistem yang membutuhkan pemutusan arus yang cepat serta dimensi PMT yang terlalu besar.
terjadi busur api merupakan ruang hampa udara yang tinggi sehingga peralatan dari CB jenis ini dilengkapi dengan seal penyekat udara untuk mencegah kebocoran.
Gambar 3.9 OCB (Oil Circuit Breaker)
c. Pemutus daya udara tekan Pemutus daya ini dirancang untuk mengatasi kelemahan pada pemutus daya minyak, yaitu dengan membuat media isolator kontak dari bahan yang tidak mudah terbakar dan tidak menghalangi pemisahan kontak, sehingga pemisahan kontak dapat dilaksanakan dalam waktu yang sangat cepat.
Gambar 3.12 Vacuum CB Rating 12-24kV e. SF6 CB (Sulfur Hexafluoride Circuit Breaker)SF6 Sifat gas SF6 murni adalah tidak berwarna, tidak berbau, tidak beracun dan tidak mudah terbakar. Pada suhu diatas 150º C, gas SF6 mempunyai sifat tidak merusak metal, plastic serta memiliki kekuatan dielektrik yang tinggi (2,35 kali udara) dan kekuatan dielektrik ini bertambah dengan pertambahan tekanan. Prinsip pemadaman busur apinya adalah Gas
Gambar 3.10 Air blast CB
SF6 ditiupkan sepanjang busur api, gas ini akan mengambil panas dari busur api tersebut dan
Saat busur api timbul, udara bertekanan tinggi
akhirnya padam. Rating tegangan CB adalah antara
ditiupkan untuk mendinginkan busur api dan
3.6 KV – 760 KV.
menyingkirkan partikel bermuatan dari sela kontak. d. VCB (Vakum Circuit Breaker)VCB t Brker
Gambar 3.11 Kontak pemutus daya vakum. Pada dasarnya kerja dari CB ini sama dengan jenis lainnya hanya ruang kontak dimana
Gambar 3.13 SF6 CB (Sulfur Hexafluoride Circuit Breaker)
3.3 Pemisah (PMS)
Rating tegangannya bisa mencapai 34 kV, dan
Disconnecting switch (DS) atau Pemisah
mampu bekerja pada arus 31.5 kA. Solefuse ini
(PMS) adalah peralatan pada sistem tenaga listrik
digunakan untuk melindungi trafo tegangan dari
yang berfungsi sebagai saklar pemisah yang dapat
gangguan.
memutus dan menyambung rangkaian dengan arus yang rendah (±5A), biasa dipakai ketika dilakukan perawatan atau perbaikan. PMS terletak di antara sumber tenaga listrik dan PMT serta di antara PMT dan beban. Gambar 3. 17 Solefuse dalam melindungi trafo tegangan
Rele Arus Lebih (OCR) Rele arus lebih adalah suatu rele yang bekerjanya didasarkan adanya kenaikan arus yang melebihi suatu nilai pengamanan tertentu dan dalam Gambar 3.14 Diagram Sistem PMS
waktu tertentu, sehingga rele ini dapat dipakai
di mana,
sebagai pola pengamanan arus lebih.
SP = Saklar Pemutus
Keutungan dan fungsi rele arus lebih:
PD = Pemutus Daya
• Sederhana dan murah
SB = Saklar Bumi
• Mudah menyetelnya
Mekanisme interlocking tersebut adalah :
• Merupakan rele pengaman utama dan cadangan
1. PMS tidak dapat ditutup ketika PMT dalam posisi
• Mengamankan gangguan hubung pendek antara fasa
tertutup.
maupun hubung pendek satu fasa ke tanah dan
2. Saklar pembumian (Earthing Switch) dapat
dalam beberapa hal dapat digunakan sebagai
ditutup hanya ketika PMS dalam keadaan terbuka. 3. PMS dapat ditutup hanya ketika PMT dan ES terbuka. 4. PMT dapat ditutup hanya ketika PMS dalam
pengaman beban lebih (overload). • Pengamanan utama pada jaringan distribusi dan subtransmisi radial • Pengaman cadangan untuk generator, trafo tenaga dan saluran transmisi.
kondisi telah terbuka atau telah tertutup. 3.3 Peralatan Pengaman
IV. PEMELIHARAAN KUBIKEL
3.3.1 Sekering
4.1 Pengertian Pemeliharaan
Pada kubikel terdapat suatu sekering tegangan menengah yang sering disebut sebagai solefuse.
Pemeliharaan
merupakan
upaya
untuk
mempertahankan atau mengembalikan pada tingkat
prestasi awal dan dapat beroperasi dengan keandalan
4.4 Pemeliharaan Peralatan
yang tinggi sehingga kontinuitas pelayanan listrik
4.4.1
akan
Tegangan / Arus
tercapai.
Apabila
pemeliharaan
tidak
Program Pemeliharaan
Transformator
dilaksanakan kemudian peralatan menjadi rusak atau
Berikut salah satu contoh jadwal perawatan pada
terjadi gangguan maka dapat menimbulkan kerugian
transformator tegangan setiap tahunnya:
yang cukup besar.
Lokasi : Matahari Dept. Store Class : 0,5 No. Seri: R : 93-58736 Burden : 20000/5 A S : 93- 58739 Ratio : 20000/100V T : 93-58743 Merk : Merin Gerin Type : RTM 6 No Peralatan yang Kondisi Kondisi akhir diperiksa awal 1 Body a. Kebersihan Kotor Bersih b. Bagian body Tidak ada Tidak ada yang lecet c. Bagian yang Tidak ada Tidak ada 2 retak Kekencangan Baut a. Terminal utama Kencang Kencang b. Pentanahan Kencang Kencang
4.2 Tujuan Pemeliharaan Tujuan mempertahankan
pemeliharaannya kondisi
atau
adalah
untuk
menjaga
agar
peralatan menjadi tahan lama dan meyakinkan bahwa peralatan dapat berfungsi sebagaimana mestinya
sehingga
dapat
dicegah
terjadinya
gangguan yang dapat menyebabkan kerusakan. 4.3 Jenis-jenis pemeliharaan a. Pemeliharaan preventive : Pemeliharaan yang dilaksanakan untuk mencegah terjadinya kerusakan b. Pemeliharaan Prediktif : Dilakukan dengan cara memprediksi kondisi peralatan listrik c. Pemeliharaan korektif
:Pemeliharaan yang
dilakukan secara terencana ketika peralatn listrik mengalami kelainan d. Pemeliharaan darurat : Pemeliharaan yang dilakukan setelah terjadi kerusakan mendadak Apabila pemeliharaan tidak dilaksanakan kemudian peralatan menjadi rusak atau terjadi gangguan
3. Tahanan Isolasi Titik Ukur (M)
Phasa R Hasil Ukur
a. Primer-Ground b. Primer-Sekunder 1 c. Primer-Sekunder 2 d. Sekunder 1-Arde e. Sekunder 2- Arde f. Sekunder1-Sekunder 2
89000 85000 87000 >100000 >100000 >100000
Phasa R Phasa T Hasil Ukur Hasil Ukur 90000 87000 90000 89000 90000 88000
90000 89000 91000 >100000 >100000 >100000
Misalnya busbar akan berkarat, atau solefuse akan terbakar tanpa diketahui.
Gambar 4.1
Busbar yang berkarat
4. Hasil ukur Tahanan Pentanahan Hasil Ukur Phasa R Phasa S 0.13 0.13
Phasa T 0.13
4.4.2 Pemeliharaan Pemutus Tenaga (PMT)
4. Pengukuran Tahanan Isolasi
Pemeliharaan pemutus tenaga dapat dilakukan
Phasa R Hasil Ukur
Phasa S Hasil Ukur
Phasa T Hasil Ukur
dengan cara pembersihan secara berkala. Untuk
Titik Ukur (M) a. Atas- Bawah PMT OFF
>1000000
>1000000
>1000000
mengetahui keserempakan dari kontaktornya dapat
b. Atas-Bawah PMT OFF
>1000000
>1000000
>1000000
dilakukan dengan menggunakan breaker analizer.
c. Bawah-Ground PMT OFF
>1000000
>1000000
>1000000
Yaitu suatu alat yang digunakan mengukur waktu
d. Phasa-Ground PMT ON
750000
980000
680000
pembukaan atau penutupan kontak ketiga fasa alat 5. Pengukuran Tahanan Kontak
hubung.
Titik Ukur
Atas-Bwh(PMT Posisi ON) 100 A Atas-Bwh(PMT Posisi ON) 200 A
Phasa R
Phasa S
Hasil Ukur
Hasil Ukur
80()
95()
Phasa T Hasil Ukur
`87()
Gambar 4.2 Breaker analizer Prinsip kerja breaker analizer adalah dengan menginjekkan arus yang besar pada kontaktor PMT. Sehingga didapat suatu nilai tahanan kontaktor dan tahanan isolasi yang diijinkan. Berikut salah satu contoh hasil pemeliharaan pemutus tenaga (PMT) 20kV Konsumen besar : HASIL PEMELIHARAAN PEMUTUS TENAGA (PMT) 20 KV KONSUMEN BESAR Lokasi Merk Type No. Seri No. 1
2
3
: Matahari Dept. Store : Merin Gerin : FB 4 : B44 401 041
Peralatan Yang Diperiksa Body & Isolator : mekanik penggerak a. Kebersihan b. Bag. body yang lecet, berkarat c. Bag. bushing yang retak d. Mekanik penggerak Pisau-Pisau Kontak a. Kebersihan b. Bag. Kontak PMS (truck contacts) Percobaan ON/OFF PMT
Rated voltage : 24 kV Rated Current : 400 A Breaking Cap. : 18 kA
Kondisi Awal
Kondisi Akhir
Kotor Tidak Ada Tidak ada Kotor
Bersih Tidak Ada Tidak Ada Bersih
Kotor Kencang
Bersih Kencang
Normal
Normal
6. Tekanan Gas SF6 Titik Ukur Pressure Gauge (Visual)
Tahun Lalu 1,5 bar
Hasil Ukur 1,5 bar
4.4.3 Pemeliharaan Relay Karakteristik Waktu Kerja Rele Arus Lebih (OCR) a). Rele arus lebih seketika (moment). Rele arus lebih dengan karakteristik waktu kerja seketika (moment) ialah jika jangka waktu rele mulai saat rele arusnya pick up (kerja) sampai selesainya kerja rele sangat singkat (20-100 ms), yaitu tanpa penundaan waktu. b). Rele arus lebih dengan karakteristik waktu tertentu (Definite time). Rele arus lebih dengan karakteristik waktu tertentu ialah jika jangka waktu mulai rele arus pick up sampai selesainya kerja rele diperpanjang dengan nilai tertentu dan tidak tergantung dari besarnya arus yang menggerakan. c). Rele arus lebih dengan karakteristik waktu terbalik (Inverse time). Rele dangan karakteristik waktu terbalik adalah jika jangka waktu mulai rele arus pick up sampai selesainya kerja diperpanjang dengan besarnya nilai yang berbanding terbalik dengan arus yang menggerakkan.
5 PENUTUP 5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil kerja praktek di PT PLN (Persero)APJ Semarang , dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Kubikel ialah suatu perlengkapan atau peralatan listrik yang berfungsi sebagai pengendali, penghubung dan pelindung serta membagi tenaga listrik dari sumber tenaga listrik. 2. Dalam kubikel terdapat berbagai macam peralatan listrik yang perlu dilakukan adanya pemeliharaan agar fungsinya tetap pada keadaan standart-nya. 3.Pemeliharaan adalah upaya untuk mempertahankan kondisi atau menjaga agar peralatan menjadi tahan lama dan dapat berfungsi sebagaimana mestinya sehingga dapat dicegah terjadinya gangguan yang dapat menyebabkan kerusakan. 5.2 SARAN 1. Sebaiknya kerja praktek dilakukan dengan sungguh-sungguh agar semua materi yang terdapat di lapangan dapat diserap dengan baik. 2.Sebaiknya saat kerja praktek, mahasiswa menanyakan segala sesuatu yang tidak dimengerti langsung kepada teknisi atau pegawai yang telah berkompeten agar mendapat jawaban yang tepat. DAFTAR PUSTAKA [1] Bonggas L. Tobing, “ Peralatan Tegangan Tinggi”, Jakarta : Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama, 2003. [2] Groupe Schneider Electric, “Training Manual 150 kV System”, Jakarta : Groupe Schneider Electric, 1999. [3] Groupe Schneider Electric, “Design, Operation and Maintenace Electrical Substation”, Jakarta : Groupe Schneider Electric, 1999. [4] PT PLN, “Buku Petunjuk Operasi & Memelihara Peralatan Untuk Pemutus Tenaga”, Jakarta : PT PLN Pembangkitan dan Penyaluran Jawa Bagian Barat, 1993. [5] www.google.com
BIODATA PENULIS Andi Mahardi Hendrawan (L2F606005) lahir di Tegal pada tanggal 28 Mei 1988. Pertama kali menempuh pendidikan di SDN Tb. Luwung 2, kemudian melanjutkan studinya ke SLTPN 1 Adiwerna pada tahun 1999. Setelah lulus penulis melanjutkan pendidikan di SMAN 1 Slawi. Kini penulis, sedang menempuh pendidikan Strata 1 Jurusan Elektro di UNDIP dengan konsentrasi ketenagaan.
Semarang,
Maret 2010
Mengetahui Dosen Pembimbing
Ir. Agung Warsito, DHET NIP. 131 668 485
