STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER
Widen Lukmantono NRP 2209105033 Dosen Pembimbin Ir.Syariffuddin Mahmudsyah, M.Eng Ir.Teguh Yuwono
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2012
Latar Belakang
Keandalan sistem kelistrikan yang diharapkan penyedia energi listrik.
GI 150 kV Waru dan GIS 150 kV Driyorejo kelebihan k elebihan beban. beban.
Pemb Pe mban angu guna nan n GI 15 150 0 kV Ba Bamb mbe e de deng ngan an tega tegang ngan an op oper eras asii 15 150/ 0/20 20 kV
kapasitas 2x60 MVA.
Dengan adanya rencana pembangunan GI 150 kV Bambe (baru), perlu juga
dilakukan perencanaan penyaluran energi listrik yaitu melalui saluran transmisi (SUTT) 150 kV yang direncanakan akan akan menyalurkan daya daya sebesar 400 MV MVA / sirkit.
Permasalahan Dari uraian tersebut, permasalahan yang timbul sebagai berikut: 1. Bagaimana menyalurkan daya untuk mengurangi beban dari GI 150 kV Karangpilang dan GI 150 kV Waru? 2. Bagaimana menentukan peralatan saluran udara tegangan tinggi 150 kV ? 3. Bagaimana menentukan sistem pentanahan dari Overhead Wire dan
Ground
pentanahan kaki-kaki tower transmisi?
4. Bagaimana menentukan perhitungan sagging pada ketiga kawat phasa dan kawat tanah? 5. Bagaimana meminimalkan dampak lingkungan dari pembangunan saluran transmisi SUTT 150 kV Bambe Incomer?
Batasan Masalah Dalam tugas akhir ini permasalahan akan dibatasi pada perencanaan peralatan saluran udara tegangan tinggi yang digunakan untuk menyalurkan energi listrik dari Gardu Induk 150 kV Karangpilang sampai Gardu Induk 150 kV Bambe (baru). Menggunakan tegangan 150 kV dan perhitungan sistem pentanahan dari Ground Wire untuk melindungi kawat penghantar dari sambaran petir dan pentanahan kaki- kaki tower transmisi.
RENCANA JALUR TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER Pembangunan SUTT 150 kV Bambe Incomer sepanjang 2.455,114 m sebanyak 8 tower dan pembangunan gardu induk seluas 2 Ha.
Rencana Jalur SUTT 150 kV Bambe Incomer
Pembangunan SUTT 150 kV Bambe Incomer akan melintasi wilayah administrasi 1 kotamadya, 1 kabupaten, 3 kecamatan dan 3 desa/kelurahan sedangkan pembangunan gardu induk Bambe terletak di Desa Bambe Kecamatan Driyorejo Kabupaten Gresik.
RENCANA JALUR TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER Pembangunan GI baru dilokasi Bringkang - Bambe dengan tegangan operasi 150/20 kV kapasitas 2x60 MVA. Dengan GI baru ini diharapkan pertumbuhan beban di kawasan Bambe sekitarnya, termasuk kawasan Waru dan Driyorejo ke depan dapat terpenuhi.
Pembangunan GI 150 kV Bambe (baru)
GI 150 kV Karangpilang
RENCANA JALUR TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER Alasan Mengunakan SUTT 150 kV Dalam perencanaan penyaluran daya listrik dari GI 150 kV Karangpilang menuju GI 150 kV Bambe (baru) menggunakan Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) dengan tegangan 150 kV. Pemilihan ini didasarkan pada pertimbangan sebagai berikut : 1. Jarak penyaluran pendek, 2,4 km. 2. Dengan tegangan 150 kV masih memungkinkan untuk menyalurkan daya sebesar 400 MVA / sirkit.
STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER Pemilihan
Konfigurasi
Transmisi
Saluran
Kapasitas daya
yang dapat disalurkan oleh sirkuit bila
menggunakan
tunggal
5x60
MVA.
meningkatkan
konduktor Digunakan
kapasitas
daya
saluran transmisi. Untuk menjaga kontinuitas daya perlu digunakan saluran vertikal ganda, sehingga jika salah satu saluran terputus transmisi
masih
mampu
menyalurkan daya dengan satu saluran yang lain.
STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER Tabel Capacity Balance
Gardu Induk
2012 Peak Load (MW) Add Trafo (MVA) 2013 Peak Load (MW) Add Trafo (MVA) 2014 Peak Load (MW) Add Trafo (MVA) 2015 Peak Load (MW) Add Trafo (MVA) 2016 Peak Load (MW) Add Trafo (MVA) 2017 Peak Load (MW) Add Trafo (MVA) 2018 Peak Load (MW) Add Trafo (MVA)
Waru (Teg. 150/20 kV)
Bambe (Teg. 150/20 kV)
Keterangan
135,52 (64%) -
41,10 (40%) 120
Penambahan Trafo 2 x 60 MVA
140,92 (66%) -
60,77 (60%) -
130,60 (61%) -
77,10 (76%) -
134,69 (63%) -
85,42 (84%) -
162,43 (68%) -
93,49 (92%) -
163,68 (69%) -
102,27 (67%) 60
161,19 (68%) -
111,96 (73%) -
Penambahan Trafo 1 x 60 MVA
STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER Ukuran dan Tipe Konduktor Transmisi Rencana daya yang dialirkan sebesar 5x60 MVA menggunakan saluran vertikal ganda, maka : Rating Arus :
I=
=
1154,7 A
Arus untuk bundle konduktor dengan n = 2:
I= Dari
= 577,35 A hasil
perhitungan
diatas
maka
ditentukan saluran menggunakan kawat ACSR 48/7, 340 mm2 dengan bundle conductor dua (n=2).
STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER Menghitung Andongan (Sag) Untuk
Dua Menara Yang Sama Tinggi :
Untuk Dua Menara Yang Berbeda Tinggi Dengan beda tinggi antar menara H = 1 meter SAG� =
SAG2 =
SAG� = D
0
= 1,36
= 0,9 m (sag normal ;t=20 C)
SAG2 = D2 SAG2 = 6,683
= 6,2 m
0
(sag max ;t = 90 C)
=
0
= 1,4 m (sag normal ;t=20 C)
= 6,683 m (sag max ;t = 900C)
STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER Penentuan Jarak Bebas Konduktor Jaringan SUTT 150 kV (Clearance ) Penentuan Jarak Bebas Pada Bundle Conductor ke Tanah (Phase to Ground Clearence) : G C = 6,096 + ( V – 50) 0,0127 + 0,73 ( SAG 2 – SAG 1) G C = 6,096 + (150 – 50) 0,0127 + 0,73 (6,683 – 1,4) G C = 11,22 meter Perhitungan Jarak Bebas Bundle Conductor dengan Bundle Conductor lainnya antar phasa : Jarak bebas bundle conductor dengan bundle conductor lainnya = 2,5 meter.
��� �
��� �
��� �
��
33,8 m ���� �
11,2 m 300 m
21,5 m
������
STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER Jarak Bebas Minimum Antara Penghantar SUTT 150 kV dengan Benda Lain
No
Lokasi
1
Lapangan Terbuka
2
Daerah dengan keadaan tertentu
.1
angunan t a ta an ap
SUTT 150 kV (m)
8
13,5
2.2
Bangunan tahan api
2.3
Lalu lintas jalan/jalan raya
2.4
Pohon – pohon pada umumnya, hutan, perkebunan
2.5
Lapangan olahraga
2.6
SUTT lainnya, penghantar udara tegangan rendah, jaringan telkom antena radio, antena televisi dan kereta gantung
4
2.7
Rel kereta biasa
9
2.8
Jembatan besi, rangka besi, penahan penghantar, kereta listrik terdekat dsb
4
2.9
Titik tertinggi tiang kapal padakedudukan air pasang / tertinggi pada lalu lintas air
4
5 9 5 13,5
STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER Perhitungan jumlah isolator dan jarak sambaran Untuk konfigurasi vertikal maka : Penentuan jumlah isolator dengan mengacu pada standart didapatkan jumlah isolator (jjs) = 11 dengan melihat tabel 4.8. maka dipilih isolator tipe normal (type A) dengan panjang / tinggi tiap isolator sebesar 146 mm sehingga : panjang rangkaian isolator (D) maka : D = 11 x 146 mm = 1606 mm Isolator berkonfigurasi double suspension jumlah isolator (jjs) = 2 jjs = 2 x 11 = 22 Jarak sambaran yaitu : SPF = D. HS. δ SPF = 1,46 x 60% x 0,96
= 0,84 meter
Sedangkan untuk gap arching horn phasa pinggir direncanakan yaitu : Isolator Gantung
GFP =
�
=
�
= 0,73 meter
STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER Pemilihan Tower
Tower Suspension Transmisi Tipe AA
Konduktor dan Isolator Pada Menara Suspension
STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER Pemilihan Tower
Konduktor dan Isolator Pada Menara Tension
Tower Tension Transmisi Tipe DD
STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER Pentanahan Kaki Menara
Untuk Tanah Rawa / Sawah R =
=
= 1,47 Ω
=
= 4,92 Ω
Untuk Ladang
R =
Pemasangan Batang Pentanahan Kaki Menara Berdasar SPLN 121_1996 (Tampak Samping)
STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER Perencanaan Kawat Tanah Sebagai Pelindung Sambaran Petir Radius untuk kawat tanah berdasarkan table 4.14 dipilih kawat tanah baja (GSW) dengan ukuran radius 0,48 cm. Andongan kawat tanah = 80% x 3,57 = 2,86 m Ukuran dan Kuat Tarik Minimum Kawat Tanah Baja Ukuran Luas Nominal Penampang 2
38 55
Konfigurasi Kawat - kawat untuk Saluran Transmisi (menara Suspensi Tipe AA)
Konstruksi [jumlah/diameter
2
17,16 56,29
Diameter luar (mm)
Berat kawat
Kuat tarik minimum
7/2,6
7,8
294
3080
7/3,2
9,6
466
4660
Daerah Perlindungan Kawat Tanah yang Direncanakan
STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER Hasil Pengukuran Medan Magnet dan Medan Listrik di Rencana Jalur Transmisi 150 kV dan GI 150 kV Bambe No
1.
Lokasi
GI Karangpilang
Nilai Medan Listrik
Nilai Medan Magnet
(Volt/m)
(mT)
1,87
0,00026
Standar
Keterangan
WHO dan SNI
Medan Listrik
(Volt/m)
(mT)
1,87 : 5000
0,00026 : 0,1
1,76 : 5000
0,00001 : 0,1
1,65 : 5000
0,0001 : 0,1
5 kV/m 2.
GI Bambe
1,76
0,00001
3.
Jalur SUTT Kel. Bangkingan
1,65
0,0001
Medan Magnet 0,1 mT
KESIMPULAN 1. Saluran transmisi ini menggunakan menara tower tipe AA setinggi 33,8m dan tipe DD setinggi 32,2 m, sirkuit vertikal ganda dengan 2 bundle conductor ACSR 48/7 340 mm2, isolator menggunakan double string 2x11 buah dan menggunakan menara transmisi dengan jarak antar menara 300 m – 500 m. 2. a. Pentanahan kaki menara menggunakan metode :
Ground rod, dengan 4 buah rod electrode panjang 5,5 m dan jari – jari 1,27 cm, pada tanah rawa/sawah didapat tahanan kaki tower 1,47 ohm dan pada tanah ladang 4,29 ohm.
Counterpoise, dengan kawat baja 38 mm2, untuk jenis tanah pasir basah dibutuhkan panjang kawat 614,5 m, kerikil basah 971,7 m, kerikil kering 1374,2 dan tanah berbatu 2380,2 m.
b. Kawat pelindung petir menggunakan 2 buah kawat tanah baja (GSW) dengan jari - jari kawat 0,48 cm dan luas penampang 55 mm2. c. Sagging untuk dua menara yang sama tinggi antara 1,4 m - 6,683 m dan sagging untuk dua menara yang berbeda tinggi (h = 1m) antara 0,9 m - 6,2m 3. Di sekitar SUTT 150 kV Bambe Incomer medan magnet sebesar 0,47x10-7 T dan medan listrik sebesar 61,35 V/m
SARAN 1. Meskipun penempatan peralatan telah sesuai dengan standar jarak bebas, diharapkan agar manusia berhati hati saat beraktifitas disekitar saluran transmisi. 2. Pada perencanaan ini tidak dibahas pengaruh keberatan masyarakat terhadap pembangunan saluran transmisi dari survey jalur hingga beroperasinya saluran transmisi. Sehingga diharapkan suatu saat ada yang meneliti mengenai
pengaruh
keberatan
masyarakat
terhadap
pembangunan saluran transmisi. 3. Studi ini diharapkan bisa menjadi bahan pertimbangan untuk perencanaan pembangunan jaringan transmisi yang terletak antara GI 150 Karangpilang dengan GI 150 kV Bambe (baru).
STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kV BAMBE INCOMER
TERIMA KASIH Widen Lukmantono NRP 2209105033 Dosen Pembimbing Ir.Syariffuddin Mahmudsyah, M.Eng Ir.Teguh Yuwono
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2012
