PEMILIHAN KOMPONEN KUBIKEL A. Single Line Diagram Kubikel PLN
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 1730 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. Untuk kubikel PLN pemilihan alat pengukuran pembatas disisi TM digunakan 3 set yaitu 1 LBS incoming, kubikel metering dan kubikel metering (fixed) dengan rating arus 630 A, rating tegangan 24kV ketahanan arus hubung singkat (Ith) minimum 16kA, 1s dan breaking capacity untuk CB outgoing minimum 16kA dengan proteksi minimal sesuai karateristik TDL (berdasarkan Pemberlakuan Kontruksi Kontruksi Disjatim untuk SLTM daya 691 kVA sampai dengan 2180 kVA )
Berikut spesifikasi untuk kubikel PLN ialah: 1. Incoming : IMC 2. Metering : CM2 3. Outgoing : DM1-A Dari schneider / Merlin Gerin 1. Incoming (IMC 1)
Peralatan dasar yang dibutuhkan pada IMC :
Saklar dan earth switch
Busbar 3 fasa
Indikator tegangan
Mekanisme operasi CIT
Busbar 3 fasa bawah untuk outgoing
Connection pads for dry-type cables
1-3 CT
Peralatan Bantu : - Motoruntuk mekanisme operasi - Kontak bantu - Key type interlocks - Heating element 50 W - Stands footing - Unit pelepasan - Konektor tambahan untuk penghantar dari atas
a. Load Break Switch
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).
=
2000 = 57,73 20.000 √ 3
In = 115% x In primer = 115% x 57,73 = 26,55 A
b. Coupling Capasitor
Dalam penandaan kubikel membutuhkan lampu tanda dengan tegangan kerja 410 V. Karena pada kubikel mempunyai tegangan kerja 20 kV, maka tegangan tersebut harus diturunkan hingga 410 V - 400 V menggunakan coupling capasitor dengan 5 cincin yang menghasilkan output tegangan = 20 kV/5 = 400 V c. Current Transformer
Untuk tiap penyulang, maka hanya mengukur setengah kapasitas daya terpasang sebesar 1730 kVA. Sehingga arus nominalnya ialah:
=
2000 20.000 √ 3
= 57,73
Sedangkan meter yang digunakan hanya mampu menerima arus sampai 5 A. Sehingga membutuhkan CT dengan spesifikasi : CT ARM2/N2F Single Primary Winding Double Secondary Winding Untuk Pengukuran dan Pengaman Arus rating
: 75 A / 5 A
Ith
: 16 kA
Untuk metering 5 A, Burden : 7,5 VA , Class : 0,5 Untuk proteksi 5 A, Burden 10 VA – 5P10
d. Mekanisme operasi CIT
2. Metering (CM2)
Peralatan dasar :
Disconnecting Switch dan Earth Switch
Busbar 3 fasa
Mekanisme operasi CS
Saklar isolasi LV Circuit
Fuse LV
3 buah Fuse tipe 6,3 A UTE / DIN
3 Potensial Transformer (fasa to netral)
2 Potensial Transformer (fasa to fasa)
Peralatan Bantu :
Kontak bantu
Stands footing
Heating element 50 W
Kontak Indikator untuk fuse
Konektor tambahan untuk penghantar dari atas
a. Mekanisme Operasi CS
b. Potensial Transformer
Spesifikasi potensial transformer : Transformer VRC2 / S1 phase to phase 50 Hz / 60 Hz Rated voltege
: 24 kV
Primary voltage
: 20kV
Secondary voltage : 100 V Thermal power
: 500 VA
Rated output
: 50 VA
Kelas akurasi
: 0,5
c. Heating Element 50 W
Digunakan sebagai pemanas dalm kubikel. Sumber listrik heating element ini berdiri sendiri 220 V-AC. Difungsikan untuk menghindari flash over akibat embun yang ditimbulkan oleh kelembaban di sekitar kubikel.
4. Outgoing (DM1-A)
Peralatan dasar : - Circuit Breaker SF1 / SF (hanya untuk 400 – 630 A) - Disconnecting switch dan earth switch - Circuit breaker mekanisme operasi RI - Disconnecting mekanisme operasi CS - Indikator tegangan - 3 CT untuk circuit breaker SF1 - Kontak bantu pada circuit breaker - Busbar 3 fasa untuk bagian bawah - Connections pads for dry type cables - Downstream earthing switch
Peralatan bantu : Kubikel
-
Kontak bantu pada disconnecting
-
Konektor tambahan untuk penghantar dari atas
-
Proteksi menggunakan relai Statimax atau relai ele ktronik Sepam untuk circuit breaker SF1
-
3 potensial transformer untuk circuit breaker SF1
-
Interlock tipe key
-
Heating element 50 W
-
Stands footing
-
Surge arrestor
Circuit breaker
- Motor untuk mekanisme operasi - Unit pelepasan - Perhitungan otomatis pada mekanisme operasi manual a. Mekanisme Operasi
b. Current transformer
Trafo yang digunakan adalah trafo dengan daya total 1730 kVA. Sehingga arusn ominalnya ialah:
=
2000 20.000 √ 3
= 57,73
Spesifikasi current transformer yang digunakan : CT ARM3/N2F Double Primary Winding Single Secondary Winding Untuk Pengukuran dan Pengaman Arus rating
: 100 / 200 A
Ith
: 12,5 / 25 kA
t(s)
:1
Untuk metering 5 A, Burden : 7,5 VA , Class : 0,5 Untuk proteksi 5 A, Burden 10 VA – 5P15
c. 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
I
KVA(trafo)
3 20kV
2000kVA
1,15
1,15
3 20kV = 66,38 A
d. Circuit Breaker SF6
Tegangang Supply
: AC 230 V
Daya
: 380 VA
Arming time
: 15 s
Daya Kumparan Shunt trip
: 180 VA
Daya Kumparan Shunt closing
: 180 VA
B. Single Line Diagram Kubikel Pelanggan
IMC FEEDER
METERING CM-2
OUTGOING DM1-A
Busbar 20 kV LBS (SF6)
Earth switch (SF6)
Fuse PT CT
PT
Earth switch (SF6)
CB (SF6) CT
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 2335 kVA, pelanggan ini termasuk pelanggan TM / TM / TR sehinga trafo milik pelanggan, rugi-rugi di tanggung pelanggan, pengukuran di sisi TT 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 2 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: 5. Incoming : IMC 6. Metering : CM2 7. Outgoing : DM1-A Dari schneider / Merlin Gerin
2. Incoming (IMC 1)
Peralatan dasar yang dibutuhkan pada IMC :
Saklar dan earth switch
Busbar 3 fasa
Indikator tegangan
Mekanisme operasi CIT
Busbar 3 fasa bawah untuk outgoing
Connection pads for dry-type cables
1-3 CT
Peralatan Bantu : - Motoruntuk mekanisme operasi - Kontak bantu - Key type interlocks - Heating element 50 W - Stands footing - Unit pelepasan - Konektor tambahan untuk penghantar dari atas
a. Load Break Switch
Ialah pemutus dan penyambung tegangan dalam keadaan berbeban, komponen berbeban terdiri atas beberapa fungsi yaitu: 4.
Earth Switch
5.
Disconnect Switch
6.
Load Break Switch
Untuk meng-energized, proses harus berurutan (1-2-3) dan memutus beban harus dengan urutan kebalikan (3-2-1).
=
800 20.000 √ 3
= 23,09
In = 115% x In primer = 115% x 23,09 = 26,55 A
b. Coupling Capasitor
Dalam penandaan kubikel membutuhkan lampu tanda dengan tegangan kerja 410 V. Karena pada kubikel mempunyai tegangan kerja 20 kV, maka tegangan tersebut harus
diturunkan hingga 410 V - 400 V menggunakan coupling capasitor dengan 5 cincin
yang
menghasilkan output tegangan = 20 kV/5 = 400 V
c. Current Transformer
Untuk tiap penyulang, maka hanya mengukur setengah kapasitas daya terpasang sebesar 800 kVA. Sehingga arus nominalnya ialah:
=
800 = 23,09 20.000 √ 3
Sedangkan meter yang digunakan hanya mampu menerima arus sampai 5 A. Sehingga membutuhkan CT dengan spesifikasi : CT ARM2/N2F Single Primary Winding Double Secondary Winding Untuk Pengukuran dan Pengaman Arus rating
: 50 A / 5 A
Ith
: 12,5 kA
Untuk metering 5 A, Burden : 7,5 VA , Class : 0,5 Untuk proteksi 5 A, Burden 10 VA – 5P10 d. Mekanisme operasi CIT
3. Metering (CM2)
Peralatan dasar :
Disconnecting Switch dan Earth Switch
Busbar 3 fasa
Mekanisme operasi CS
Saklar isolasi LV Circuit
Fuse LV
3 buah Fuse tipe 6,3 A UTE / DIN
3 Potensial Transformer (fasa to netral)
2 Potensial Transformer (fasa to fasa)
Peralatan Bantu :
Kontak bantu
Stands footing
Heating element 50 W
Kontak Indikator untuk fuse
Konektor tambahan untuk penghantar dari atas
a. Mekanisme Operasi CS
b. Potensial Transformer
Spesifikasi potensial transformer : Transformer VRC2 / S1 phase to phase 50 Hz / 60 Hz Rated voltege
: 24 kV
Primary voltage
: 20kV
Secondary voltage : 100 V Thermal power
: 500 VA
Rated output
: 50 VA
Kelas akurasi
: 0,5
c. Heating Element 50 W
Digunakan sebagai pemanas dalm kubikel. Sumber listrik heating element ini berdiri sendiri 220 V-AC. Difungsikan untuk menghindari flash over akibat embun yang ditimbulkan oleh kelembaban di sekitar kubikel.
4. Outgoing (DM1-A)
Peralatan dasar : - Circuit Breaker SF1 / SF (hanya untuk 400 – 630 A) - Disconnecting switch dan earth switch - Circuit breaker mekanisme operasi RI - Disconnecting mekanisme operasi CS - Indikator tegangan - 3 CT untuk circuit breaker SF1 - Kontak bantu pada circuit breaker - Busbar 3 fasa untuk bagian bawah - Connections pads for dry type cables - Downstream earthing switch Peralatan bantu : Kubikel
- Kontak bantu pada disconnecting - Konektor tambahan untuk penghantar dari atas - Proteksi menggunakan relai Statimax atau relai elektronik Sepam untuk circuit breaker SF1 - 3 potensial transformer untuk circuit breaker SF1 - Interlock tipe key - Heating element 50 W - Stands footing - Surge arrestor Circuit breaker
- Motor untuk mekanisme operasi - Unit pelepasan - Perhitungan otomatis pada mekanisme operasi manual
a. Mekanisme Operasi
b. Current transformer
Trafo yang digunakan adalah trafo dengan daya total 800 kVA. Sehingga arusn ominalnya ialah: 800 k VA
In=
3 x 20 k V
= 23,09 A
Spesifikasi current transformer yang digunakan : CT ARJP1/N2F Double Primary Winding Single Secondary Winding Untuk Pengukuran dan Pengaman Arus rating
: 40 / 5 A
Ith
: 12,5 kA
t(s)
: 0,8
Untuk metering 5 A, Burden : 7,5 VA , Class : 0,5 Untuk proteksi 5 A, Burden 10 VA – 5P15
c. 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.
