BAB I PENDAHULUAN
1.1
LATAR BELAKANG Jaringan transmisi merupakan sarana untuk menyalurkan energi listrik dari
pusat pembangkit ke gardu induk hingga sampai ke jaringan distribusi. Jaringan transmisi ini juga berperan untuk meminimalisir losses, meminimalisir drop tegangan, dan membuat jaringan lebih efisien karena menggunakan penghantar yang berpenampang kecil. Hal tersebut disebabkan oleh tegangan yang digunakan pada jaringan transmisi adalah tegangan tinggi yaitu 500 kV, 150 kV, dan 70 kV.Oleh karena itu, jaringan transmisi ini sangat dibutuhkan untuk menjaga kestabilan tegangan agar tegangan yang dibutuhkan oleh beban tersalurkan dengan baik .Saluran transmisi memiliki sistem yang kompleks yang mempunyai karakteristik yang berubah-ubah secara dinamis sesuai keadaan sistem itu sendiri sehingga sistem proteksi dalam transmisi harus h arus benar-benar handal.
1.2
MANFAAT DAN TUJUAN
1. Memahami definisi jaringan transmisi 2. Mengetahui klasifikasi jaringan transmisi 3. Mengetahui peralatan yang digunakan pada jaringan transmisi 4. Mengetahui gangguan apa saja yang biasa terjadi pada jaringan transmisi dan cara menanganinya
1
BAB II SISTEM PENYALURAN TENAGA LISTRIK
Sistem Tenaga Listrik adalah kumpulan atau gabungan dari komponenkomponen atau alat-alat listrik seperti generator, transformator, saluran transmisi, saluran distribusi dan beban yang saling berhubungan dan merupakan satu kesatuan sehingga membentuk suatu sistem.
Unit Pembangkitan
Unit Transmisi
Gardu Induk distribusi
Unit Distribusi
G r o t a r e n e G
2
Trf o t a m r o f s n a r T
PMT
PMT s a u g t u a m n e e T P
Konsumen Besar
Konsumen Umum
i s u r b i r e t m s i i r D P i s r u e d b i r n t u s k i e D s
BAB II SISTEM PENYALURAN TENAGA LISTRIK
Sistem Tenaga Listrik adalah kumpulan atau gabungan dari komponenkomponen atau alat-alat listrik seperti generator, transformator, saluran transmisi, saluran distribusi dan beban yang saling berhubungan dan merupakan satu kesatuan sehingga membentuk suatu sistem.
Unit Pembangkitan
Unit Transmisi
Gardu Induk distribusi
Unit Distribusi
G r o t a r e n e G
2
Trf o t a m r o f s n a r T
PMT
PMT s a u g t u a m n e e T P
Konsumen Besar
Konsumen Umum
i s u r b i r e t m s i i r D P i s r u e d b i r n t u s k i e D s
BAB III SISTEM TRANSMISI 3.1
DEFINISI Sistem Transmisi adalah sistem yang menyalurkan energi listrik dari pusat pembangkit ke pusat beban (Gardu Induk).
transmisi Z = R + J X
drop tegangan = I Z
Vs
Vr Vr = Vs - IZ Gambar Model Transmisi Transmisi tenaga listrik
Sistem transmisi tenaga listrik merupakan salah satu komponen dari sistem penyaluran tenaga listrik menyalurkan energi tenaga listrik dari pusatpusat pembangkitan menggunakan kawat-kawat (saluran) transmisi, menuju gardu- gardu induk yang selanjutnya akan didistribusikan ke pelanggan atau konsumen. Pada sistem transmisi di Indonesia, tegangan yang umum digunakan adalah 500 kV, 150 kV, dan 70 kV. Alasan mengapa tegangan tegangan yang digunakan pada sistem transmisi ini sangat tinggi adalah dengan tegangan yang lebih tinggi dan daya yang ditransmisikan sama akan menyebabkan : 1. Penampang penghantar yang digunakan kecil.
3
2. Losses jaringan lebih rendah
3. Drop tegangan kecil, bahkan cenderung diabaikan
( ) 4. Tidak terganggu oleh pohon dan sambaran petir. 5. Lebih efisien dan ekonomis karena membutuhkan penampang penghantar yang kecil.
Namun dengan berbagai kelebihan diatas, pemakaian tegangan tinggi pada saluran transmisi juga memiliki konsekuensi yaitu isolasi komponen dan peralatan pada system transmisi harus baik Oleh karena itu, pemilihan tegangan transmisi dilakukan dengan memperhitungkan daya yang disalurkan, jumlah rangkaian, jarak penyaluran, keandalan (reliability), biaya peralatan untuk tegangan tertentu, serta tegangantegangan yang sekarang dan yang direncanakan. Kecuali itu, penentuan tegangan harus juga dilihat dari standarisasi peralatan yang ada. Penentuan tegangan merupakan bagian dari perancangan sistem secara keseluruhan . Pemerintah telah menyeragamkan deretan tegangan tinggi sebagai berikut: Tegangan Nominal Sistim (kV) (kV) : 30-66-110-150-220-38 30-66-110-150-220-380-500 0-500 Tegangan
Tertinggi
Penentuan
deretan
untuk
Perlengkapan
tegangan
diatas
:
36-72,5-123-170-245-420-525
disesuaikan
dengan
rekomendasi
International Electrotechnical Comission.
1. Saluran transmisi AC ; didalam system AC, penaikan dan penurunan tegangannya sangat mudah dilakukan dengan bantuan transformator dan juga memiliki 2 sistem, sistem fasa tunggal dan sistem fasa tiga sehingga saluran transmisi AC memiliki keuntungan lainnya, antara lain: a. Daya yang disalurkan lebih besar b. Nilai sesaat (instantaneous value)nya konstan, dan c. Mempunyai medan magnet putar
4
Selain keuntungan - keuntungan yang disebutkan diatas, saluran transmisi ac juga memilik kerugian, yaitu: a. Tidak stabil b. Isolasi yang rumit dan mahal (mahal disini dalam artian untuk menyediakan suatu isolasi yang memang aman dan kuat).
2. Saluran transmisi DC ; dalam saluran transmisi DC, daya guna atau efesiensinya tinggi karena mempunyai factor daya = 1, tidak memiliki masalah terhadap stabilitas terhadap system, sehingga dimungkinkan untuk penyaluran jarak jauh dan memiliki isolasi yang lebih sederhana. Berhubungan dengan keuntungan dan kerugiannya, saat ini saluran transmisi di dunia sebagian besar menggunakan saluran transmisi AC. Saluran transmisi DC baru dapat dianggap ekonomis jika jarak saluran udaranya antara 400km sampai 600km, atau untuk saluran bawah tanah dengan panjang 50km. Hal tersebut disebabkan biaya peralatan pengubah dari AC ke DC dan sebaliknya (converter & inverter) masih sangat mahal, sehingga dari segi ekonomisnya saluran AC akan tetap menjadi primadona dari saluran transmisi. Apabila ada dua saluran transmisi yang dapat dibandingkan, satu adalah saluran transmisi ac dan yang lainnya adalah saluran transmisi dc. Dianggap bahwa isolator-isolator ac dan dc menahan tegangan puncak ke tanah yang sama sehingga tegangan Vd sama dengan _2
kali tegangan rms ac. Karena itu, serta
data teknik lainnya sama, dapat dilihat bahwa daya dc perkonduktor adalah : P(dc) = Vd.Id W/kond. ......................(1) dan daya ac perkonduktor adalah : P(ac) = VLN.IL.Cos W/kond. ..........(2) Karena itu, rasio dari daya dc perkondukor terhadap daya ac perkonduktor (fasa), dapat dinyatakan sebagai : Jadi, dari studi memperlihatkan bahwa dari suatu saluran dc umumnya biasanya sekitar 33 % lebih kecil dari suatu saluran ac untuk kapasitas yang sama. Selanjutnya jika suatu saluran dc dua kutub dibandingkan dengan saluran ac 3 5
phasa rangkaian ganda, biaya saluran dc sekitar 45 % lebih kecil dari saluran ac. Biasanya keuntungan biaya saluran dc meningkat pada tegangan tinggi. Rugi daya karena gejala korona lebih kecil pada saluran dc dibanding saluran ac. Pembebanan impedansi surja (beban alami) adalah merupakan fungsi dari tegangan, induktansi dan kapasitansi saluran tidak merupakan fungsi dari panjang saluran.
Bagaimanapun,
converter-converter
pada
kedua
ujung
saluran
membutuhkan daya reaktif dari sistem ac. Kabel-kabel tanah yang digunakan untuk transmisi ac dapat juga digunakan untuk dc dan biasanya dapat menyalurkan daya dc yang lebih besar dari ac. Hal ini disebabkan karena tidak adanya arus pemuatan kapasitif dan pemanfaatan isolasi yang lebih baik serta pemakaian bahan dielektrik lebih sedikit.
3.2
JENIS SALURAN TRANSMISI
3.2.1 Berdasarkan Jenis Penyaluran Ada dua kategori saluran transmisi: saluran udara (overhead line) dan saluran bawah tanah (underground). Saluran udara menyalurkan tenaga listrik melalui kawat-kawat yang digantung pada tiang-tiang transmisi dengan perantaraan-perantaraan isolator-isolator, sedang saluran bawah tanah menyalurkan listrik melalui kabel-kabel bawah tanah. Kedua cara penyaluran mempunyai untung ruginya sendiri-sendiri. Dibandingakn dengan saluran udara, saluran bawah tanah tidak terpengaruh oleh cuaca buruk, taufan, hujan angin, bahaya petir dan sebagainya.Saluran bawah tanah lebih estetis (indah), karena tidak tampak.Karena alasan terakhir ini, saluran-saluran bawah tanah lebih disukai di Indonesia, terutama untuk kota-kota besar.Namun biaya, pembangunannya jauh lebih mahal daripada saluran udara, dan perbaikannya lebih sukar bila terjadi gangguan hubung singkat dan kesukaran-kesukaran lainnya. Berdasarkan pemasangannya, saluran transmisi dibagi menjadi dua kategori, yaitu 6
a. Saluran Udara (Overhead Lines) Saluran transmisi yang menyalurkanenergi listrik melalui kawatkawat yang digantung pada isolator antara menaraatau tiang transmisi. Keuntungan dari saluran transmisi udara antara lain : 1. Mudah dalam perbaikan 2. mudah dalam perawatan 3. mudah dalam mengetahui letak gangguan 4. Lebih murah Kerugian : 1. Karena berada diruang terbuka, maka cuaca sangat berpengaruh terhadapkehandalannya, dengan kata lain mudah terjadi gangguan dari luar, sepertigangguan hubungan singkat, gangguan tegangan bila tersambar petir, dangangguan lainnya. 2. Dari segi estetika/keindahan kurang, sehungga saluran transmisi bukan pilihan yang ideal untuk transmisi di dalam kota.
Gambar 3 Saluran Listrik Udara Tegangan Tinggi
b. Saluran kabel bawah tanah (underground cable) Saluran transmisi yang menyalurkan energi listrik melalui kabel yang dipendam didalam tanah. Kategori saluran seperti ini adalah favorit untuk pemasangan didalam kota, karena berada didalam tanah maka tidak
7
mengganggu keindahan kota dan jugatidak mudah terjadi gangguan akibat kondisi cuaca atau kondisi alam. Namuntetap memiliki kekurangan, antara lain mahal dalam instalasi
Gambar 4 Saluran Listrik Bawah tanah
Gambar 5 Saluran Bawah Laut
Berdasarkan Tegangan Transmisi tenaga listrik sebenarnya tidak hanya penyaluran energi listrik denganmenggunakan tegangan tinggi dan melalui saluran udara (overhead line), namuntransmisi adalah proses penyaluran energi listrik dari satu tempat ke tempatlainnya, yang besaran tegangannya adalah Tegangan Ultra Tinggi (UHV),Tegangan Ekstra Tinggi (EHV), Tegangan Tinggi (HV), Tegangan Menengah (MHV), dan Tegangan Rendah (LV). Sedangkan Transmisi Tegangan Tinggi adalah berfungsi menyalurkan energi listrik dari satu substation (gardu)
8
induk ke gardu induk lainnya.Terdiri dari konduktor yang direntangkan antara tiang (tower) melalui isolator, dengan sistem tegangan tinggi.Standar tegangan tinggi yang berlaku diindonesia adalah 30kV, 70kV dan 150kV. Ditinjau dari klasifikasi tegangannya, transmisi listrik dibagi menjadi : 1. Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) 200kV-500kV Pada umumnya saluran transmisi di Indonesia digunakan pada pembangkitdengan kapastas 500 kV. Dimana tujuannya adalah agar drop tegangan dari penampang kawat dapat direduksi secara maksimal, sehingga diperoleh operasional yang efektif dan efisien. Akan tetapi terdapat permasalahan mendasar dalam pembangunan SUTET ialah konstruksi tiang (tower) yang besar dan tinggi, memerlukan tanah yang luas, memerlukan isolator yangbanyak, sehingga memerlukan biaya besar. Masalah lain yang timbul dalam pembangunan SUTET adalah masalah sosial, yang akhirnya berdampak padamasalah pembiayaan. 2. Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) 30kV-150kV Pada saluran transmisi ini memiliki tegangan operasi antara 30kV sampai150kV.Konfigurasi jaringan pada umumnya single atau doble sirkuit, dimana 1sirkuit terdiri dari 3 phasa dengan 3 atau 4 kawat.Biasanya hanya 3 kawat danpenghantar netralnya diganti oleh tanah sebagai saluran kembali.Apabilakapasitas daya yang disalurkan besar, maka penghantar pada masing-masingphasa terdiri dari dua atau empat kawat (Double atau Qudrapole) dan Berkaskonduktor disebut Bundle Conductor. Jarak terjauh yang paling efektif dari saluran transmisi ini ialah 100km. Jika jarak transmisi lebih dari 100 km makategangan jatuh (drop voltage) terlalu besar, sehingga tegangan diujung transmisimenjadi rendah. Jika jarak transmisi lebih dari 100 km maka tegangan jatuh (drop voltaje) terlalu besar, sehingga tegangan diujung transmisi menjadi rendah.Untuk mengatasi hal tersebut maka sistem transmisi dihubungkan secara ring system atau interconnection system. Ini sudah diterapkan di Pulau Jawa dan akan dikembangkan di Pulau-pulau besar lainnya di Indonesia.
9
3. Saluran Kabel Tegangan Tinggi (SKTT) 30kV-150kV Saluran transmisi ini menggunakan kabel bawah tanah, dengan alasan beberapapertimbangan : a. Ditengah kota besar tidak memungkinkan dipasang SUTT, karena sangatsulit mendapatkan tanah untuk tapak tower. b. Untuk Ruang Bebas juga sangat sulit dan pasti timbul protes darimasyarakat, karena padat bangunan dan banyak gedung-gedung tinggi. c. Pertimbangan keamanan dan estetika. d. Adanya permintaan dan pertumbuhan beban yang sangat tinggi.
Jenis kabel yang digunakan:
• Kabel yang berisolasi (berbahan) Poly Etheline atau kabel jenis Cross Link Poly Etheline (XLPE).
• Kabel yang isolasinya berbahan kertas yang diperkuat dengan minyak (oil paper impregnated). Inti (core) kabel dan pertimbangan pemilihan:
• Single core dengan penampang 240 mm2 – 300 mm2 tiap core. • Three core dengan penampang 240 mm2 – 800 mm2 tiap core. • Pertimbangan fabrikasi. • Pertimbangan pemasangan di lapangan. Kelemahan SKTT:
Memerlukan biaya yang lebih besar jika dibanding SUTT.
Pada
saat
proses
pembangunan
memerlukan
koordinasi
dan
penanganan yang kompleks, karena harus melibatkan banyak pihak, misal : pemerintah kota (Pemkot) sampai dengan jajaran terbawah, PDAM, Telkom, Perum Gas, Dinas Perhubungan, Kepolisian, dan lainlain.
10
Panjang SKTT pada tiap haspel (cable drum), maksimum 300 meter.Untuk desain dan pesanan khusus, misalnya untuk kabel laut, bisa dibuat tanpa sambungan sesuai kebutuhan. Pada saat ini di Indonesia telah terpasang SKTT bawah laut (Sub Marine Cable) dengan tegangan operasi 150 KV, yaitu:
• Sub marine cable 150 KV Gresik – Tajungan (Jawa – Madura). • Sub marine cable 150 KV Ketapang – Gilimanuk (Jawa – Bali). Beberapa hal yang perlu diketahui:
• Sub marine cable ini ternyata rawan timbul gangguan. • Direncanakan ak an didibangun sub marine cable Jawa – Sumatera. • Untuk Jawa – Madura, saat ini sedang dibangun SKTT 150 KV yang dipasang (diletakkan) di atas Jembatan Suramadu.
BerdasarkanPanjang Saluran. Untuk keperluan analisa dan pehitungan maka diagram pengganti untuk klasifikasi saluran transmisi biasanya dibagi dalam 3 kelas, yaitu: kawat pendek (<80 km) kawat menengah (80-250 km) kawat panjang (>250 km). Klasifikasi di atas sangat kabur dan sangat relatif.Klasifikasi saluran transmisi harus didasarkan atas besar kecilnya kapasitansi ke tanah.Jadi bila kapasitansi kecil, dengan demikian arus bocor ke tanah kecil terhadap beban, maka dalam hal ini kapasitansi ke tanah dapat diabaikan dan dinamakan kawat pendek.Tetapi bila kapasisatansi sudah mulai besar sehingga tidak dapat diabaikan, tetapi belum begitu besar sekali sehingga masih dapat dianggap seperti kapasitansi terupsat (lumped capacitance), dan ini dinamakan kawat menengah.Bila kapasitansi itu besar sekali sehingga tidak mungkin lagi dianggap sebagai kapasistansi terpusat, dan harus dianggap terbagi rata sepanjang saluran, maka dalam hal ini dinamakan kawat panjang.
11
a. Saluran Transmisi Pendek Saluran transmisi pendek didefinisikan sebagai saluran transmisi yang panjangnya kurang dari 80 km. Pada saluran model ini besar kapasitansi ke tanah sangat kecil, dengan demikian besar arus bocor ke tanah kecil terhadap arus beban, maka dalam hal ini kapasitansi ke tanah dapat diabaikan.Rangkaian ekivalen saluran transmisi pendek ditunjukkan pada Gambar 2.15 dengan kapasitansi saluran diabaikan.
Gambar 2.15.Rangkaian ekivalen saluran transmisi pendek
b. Saluran Tranmisi Menengah Saluran transmisi menengah didefinisikan sebagai saluran transmisi yang mempunyai panjang dari 80 km sampai 250 km. Pada saluran model ini besar kapasitansi ke tanah cukup besar sehingga tidak dapat diabaikan.
c. Saluran Transmisi Panjang Saluran transmisi yang panjangnya lebih besar dari 150 mile digolong pada transmisi panjang, besarnya reaktansi kapasitif paralalel dan konduktansi semakin kecil sehingga arus bocor semakin besar.Jadi pada saluran panjang ini semua parameter R, L, C, dan G diperhitungkan secara terdistribusi sepanjang saluran. Saluran transmisi panjang ditunjukkan seperti Gambar 2.20, dalam hal ini ditinjau bahagian yang terpendek dari saluran yaitu elemen dx yang berjarak x dari sisi beban.Elemen saluran yang panjangnya dx terdiri dari impedansi seri z dan admittansi y dalam persatuan panjang.Tegangan V dan
12
Arus I besar tegangan dan arus pada sembarang titik yang berjarak x dari beban.
3.3
SALURAN TRANSMISI BAWAH LAUT Pusat-pusat pembangkit tenaga listrik terutama yang menggunakan tenaga air, biasanya terletak jauh dari pusat-pusat beban.Dengan demikian, tenaga listrik yang telah dibangkitkan harus disalurkan melalui saluran-saluran transmisi.Saluran-saluran ini membawa tenaga listrik dari pusat pembangkit ke pusat-pusat beban baik langsung maupun melalui gardu-gardu induk dan gardugardu rele.Saluran transmisi yang dapat digunakan adalah saluran udara atau saluran bawah tanah. Menurut jenis arus yang dapat dibangkitkan yaitu sistem arus bolak balik (AC atau alternating current) dan sistem arus searah (DC atau direct current). Dengan memperhatikan kondisi negara Indonesia, luas wilayahnya sebagian besar adalah lautan.Lautan ini bukanlah suatu pemisah antara pulau yang satu dengan pulau lainnya, melainkan pulau dipandang sebagai penghubung antar pulau. Bertitik tolak dari uraian tersebut, maka seyogyanya para ahli perencanaan penyediaaan tenaga listrik di negera ini turut menyikapi akan penyatuan sistem ketenagalistrikan, dengan menerapkan transmisi denganmenggunakan kabel bawah laut. Penyaluran tenaga listrik dengan sistem arus searah baru dianggap ekonomis bila panjang saluran udara lebih dari 640 km atau saluran bawah tanah lebih panjang dari 50 km.
13
Kabel Tenaga dan Sistem Transmisi HVDC Untuk penyaluran tenaga listrik di bawah tanah digunakan kabel tenaga (power cable). Jenis kabel tenaga dapat diklasifikasikan atas : a. Kelompok menurut kulit pelindungnya (armor) b. Kelompok menurut konstruksinya c. Kelompok menurut penggunaan, misalnya kabel saluran, kabel laut (submarine), kabel corong utama, kabel udara, dan kabel taruh. Kabel taruh yang dimaksud adalah cara menaruh kabel yang meliputi : -
Cara menaruh langsung (direct laying)
-
Sistem pita (duct line)
-
Sistem terusan tertutup
Saluran Bawah Laut Kabel yang digunakan untuk transmisi HVDC pada umumnya mempunyai sifat yang sama dengan kabel tanah, namun dengan konstruksi yang berbeda. Sebagai penghantar biasanya digunakan kawat tembaga berlilit (annealed stranded), dan sebagai kulit pelindung digunakan pita baja yang dapat ditaruh di dasar laut.
Survei Jalur dan Penetapan Panjang Kabel Survei ini bertujuan untuk mendapatkan data-data kondisi laut dan jalur kabel yang sesuai.Lintasan yang dilalui kabel diusahakan yang pendek dan lurus, dasar laut tanpa lembah dan laut yang tidak terlalu dalam. Survei jalur kabel meliputi:
14
-
Karakteristik permukaan dasar laut
-
Kedalaman laut
-
Pergerakan arus
-
Arus pasang surut
-
Pergeseran pasir dasar laut
-
Data pendukung
Perbedaan antara panjang aktual dan panjang yang direncanakan disebut "panjang kabel slack".
Pekerjaan Instalasi Kabel Laut Gaya tarik peletakan kabel ditentukan oleh kecepatan saat peletakan, berat kabel, gaya pecah dan arus pasang. Gaya tarik kabel (Ts) dapat diketahui dapat diketahui dengan menggunakan persamaan : Ts = wh + To .................................(11) Selama kabel diletakkan, "To" dikontrol pada nilai 500 - 1000 kg. Beberapa jenis pekerjaan pada saat peletakan kabel meliputi : 1. Pemilihan vessel peletakan kabel, ditarik oleh beberapa tug boat. 2. Pekerjaan persiapan peletakan kabel 3. Penempatan kabel laut 4. Proteksi kabel laut
Kerusakan Kabel Laut Ada beberapa penyebab kerusakan kabel laut, di antaranya oleh peralatan pancing, jangkar kapal, gigitan ikan, gesekan sirip ikan, dan lainlain.Oleh karena itu kabel laut harus diproteksi terhadap kemungkinan terjadinya gangguan seperti yang disebutkan di atas. Ada beberapa cara yang telah dilakukan memproteksi ganggguan, di antaranya adalah : a. Menimbun kabel laut di dasar laut, kedalaman penimbunan tergantung panjang mata peralatan pancing atau mata jangkar, biasanya (20 150)cm. b. Proteksi dengan rantai pelindung atau jaring pelindung yang diikat pada kabel. Pemilihan jalur yang tepat atau dengan pemberian tanda yang menyolok
pada
jalur
lintasan
kabel
sangat
membantu
untuk
menghindari kerusakan kabel oleh peralatan pancing dan jangkar kapal.
15
Analisis dan Pembahasan
Kemungkinan penggunaan transmisi HVDC kabel laut di Indonesia adalah yang melintasi selat Sunda, yang diambil dari interkoneksi jaringan listrik Jawa-Bali dan Sumatera. Bukit Asam adalah pusat tambang batu bara di Sumatera. Jaraknya sekitar 170 km dari Palembang, 350 km dari selat Sunda dan sekitar 450 km dari Jakarta. Berdasarkan data dari Departemen Pertambangan, diperoleh cadangan batu bara lebih dari 150 juta ton, sekitar 37 juta ton yang berada di permukaan (open pit mining) dan sekitar 117 juta ton dengan pertambangan di bawah permukaan tanah (underground mining). Jarak antara pulau Sumatera dengan Jawa barat sangat dekat, hanya dibatasi oleh selat Sunda saja.Penggunaan kabel laut sekitar 30 km hingga 35 km tidak terlalu bermasalah.Katapang di Sumatera yang merupakan daerah perikanan cukup ideal tempat pengiriman daya listrik melalui kabel laut ke Merak Jawa barat dengan jarak sekitar 35 km. Berdasarkan energi balance ternyata diperoleh bahwa lebih dari 50 % penggunaan energi di seluruh Jawa digunakan di Jawa barat, dan permintaan
akan
energi
listrik
meningkat
terus
seiring
dengan
pertumbuhan industri-industri baru. Transmisi HVDC terdiri dari : -
Stasiun converter dipasang pada pusat pengirim di Bukit Asam
-
Stasiun inverter dipasang pada sisi penerima akhir di Merak Jawa barat.
-
Saluran transmisi udara sepanjang 360 km antara Bukit Asam dengan Katapang ujung Sumatera dengan arus searah (DC)
-
Saluran kabel bawah laut menyeberangi selat Sunda antara Katapang dengan Merak sejauh 35 km. Di
samping
itu
beberapa
lokasi
lain
di
Indonesia
yang
memungkinkan untuk menggunakan transmisi HVDC dengan kabel laut antara lain :
16
-
Palembang – Jakarta
-
Banyumas – Gilimanuk
-
Jawa Timur – Madura
-
Bukit Asam - Katapang – Merak
-
Bukit Asam - Katapang - Batam – Singapura
-
Pulau Kalimantan - pulau Sulawesi
Pertimbangan Penggunaan Transmisi HVDC Sebagaimana
telah
dijelaskan
sebelumnya
bahwa
dengan
pertimbangan sumber energi di Bukit Asam, beban-beban di Jawa Barat serta jarak antara kedua daerah tersebut dan beberapa keadaan yang menguntungkan yang telah diterapkannya transmisis HVDC.Di beberapa negara seperti di Cross - Channel, Konti - Skandinavia, New Zealand (250kV) serta Sardinia - Italia Mainland (200 kV), dan lain-lain, maka kemungkinan besar HVDC ini bisa diterapkan antara Bukit Asam dengan Merak, dan beberapa daerah di Indonesia. Pemilihan tegangan transmisi dapat dibuat dengan melihat pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut :
-
Total daya yang dikirim
-
Karakteristik dari sistem transmisi
-
Tegangan tertinggi yang direkomendasikan untuk kabel laut.
Keuntungan-keuntungan Utama Transmisi DC 1. Jika
biaya
yang
besar
untuk
stasiun-stasiun
converter
tidak
diperhitungkan, saluran-saluran udara dan kabel dc lebih murah dari pada saluran-saluran udara dan kabel-kabel ac. Jarak impas keduanya adalah sekitar 500 mil untuk saluran udara, (15 - 30 ) mil untuk kabel bawah laut, (30 - 60) mil untuk kabel bawah tanah. 2. Kondisi rugi corona dan radio interferensi lebih baik pada saluran dc dibandingkan saluran ac. 3. Faktor daya saluran dc selalu sama dengan satu (1), dan karenanya tidak dibutuhkan konpensasi daya reaktif.
17
4. Karena tidak dibutuhkan operasi sinkron, maka panjang saluran tidak dibatasi oleh stabilitas, demikian juga daya dapat dikirim dengan kabel sampai pada jarak yang sangat jauh. 5. Rugi saluran dc lebih kecil daripada saluran ac untuk saluran yang sebanding.
Kerugian-kerugian Utama Transmisi DC 1. Converter menimbulkan arus dan tegangan harmonisa pada kedua sisi ac dan dc, karena itu dibutuhkan filter. 2. Converter menkomsumsi daya reaktif 3. Stasiun-stasiun converter masih relatif mahal 4. Circuit Breaker (CB) dc mempunyai kerugian-kerugian dibanding CB ac, sebab arus dc tidak menurun ke titik 0 dua kali setiap siklus seperti pada arus ac. 5. Tidak mudah menyadap daya pada titik sepanjang saluran dc, sehingga biasanya merupakan sistem poit to point yang menghubungkan suatu stasiun pembangkit besar ke suatu pusat konsumen daya yang besar, atau interkoneksi dua sistem ac yang terpisah.
PEMASANGAN KABEL LAUT DENGAN METODE ROCK DUMPING Perlindungan metode rock dumping terhadap submarine cable Jawa - Bali dibedakan sesuai letak dan posisi kabel, mulai di darat, laut dangkal, dan laut dalam. Pada posisi darat, kabel ditanam sedalam 1,5 meter dan di atasnya diberi concrete slab. Sementara di posisi laut sampai kedalaman air 6 meter, kabel ditanam 1 meter dan diurug dengan karang (rock berm) dan di posisi laut sampai kedalaman air 20 – 50 meter, kabel digelar (tanpa ditanam) dan diurug batu karang yang membentuk trapesium dengan permukaan atas selebar 1 meter, permukaan bawah 5 meter, serta ketinggian trapesiumnya mencapai 1 meter. Sedangkan di posisi laut sampai kedalaman air lebih dari 50 meter, kabel digelar (tanpa ditanam) dan diurug rock berm dengan bentuk segitiga sama kaki (trapesium runcing), lebar permukaan mencapai 5 meter dan ketinggian segitiganya mencapai 1 meter.
18
Rancangan seperti itu, disesuaikan dengan kondisi arus bawah laut di
lokasi
pemasangan.Bangunan
proteksi
rock
dumping
tersebut
diharapkan dapat mengantisipasi kemungkinan adanya kapal yang bersandar di tengah selat. Tak hanya itu, dalam menerapkan metode itu para engineer yang akan mengerjakan proyek telah mempertimbangkan kondisi arus air dan lumpur di dasar laut. Metode rock dumping memungkinkan daya yang dihasilkan dari air bisa tersalurkan melalui celah-celah pada tumpukan batu karang. Jadi, kekuatan arus air tidak akan tertahan selurunya oleh tumpukan batu karang sebagai pelindung kabel. Dengan demikian, benturan-benturan yang ditimbulkan tidak akan merusak struktur bangunan yang menggunakan metode tersebut. Metode pemasangan kabel bawah laut, rock dumping juga sudah diterapkan saat pengerjaan proyek konektifitas Jawa - Bali sebelumnya.Saat itu, dua sirkit kabel terpasang mengalami kerusakan karena terseret derasnya arus air di dasar laut, sekitar lokasi pemasangan.Kemudian saat perbaikan, PLN memutuskan untuk menggunakan metode itu sebagai antisipasi kejadian serupa. Kapasitas daya yang dihantarkan sama, masingmasing 100 Megawatt per sirkitnya. Sementara dua kabel yang akan dipasang nanti, kapasitasnya juga mencapai 100 Megawatt per sirkit. Sehingga nantinya, daya listrik yang akan mengalir ke wilayah Bali melalui kabel yang berasal dari Jawa mencapai 400 Megawatt. Sebenarnya, secara teknis dua kabel tersebut mampu mengalirkan daya masing-masing sebesar 130 MVA setara dengan 110 Megawatt. Dengan demikan, kabel bawah yang sudah dipasang PLN mencapai empat sirkit. Namun karena kabel ke satu dan ke dua sudah rusak dan digantikan oleh dua kabel baru dengan sistem pemasangan mernggunakan metode rock dumping, maka yang tersisa hanya dua sikit. Sebelumnya, satu sirkit terdiri dari 3 kabel yang masing-masing terpisah (three single core). Sedangkan kabel bawah laut Jawa – Bali yang 19
akan dipasang akhir tahun ini menggunakan teknologi XLPE dan sirkit yang terdiri dari 3 kabel menjadi satu (three core) dan setiap core memiliki diameter 300 mm2 yang terdiri dari dua konduktor dan satu kabel optic berdiameter lebih kecil. Jaringan optic ini nantinya akan digunakan sebagai sarana komunikasi dan pengiriman data (data metering and protection) yang akan dijadikan panduan operasional submarine cable itu sendiri.
3.4
KONFIGURASI JARINGAN Pada penyaluran tenaga listrik terdapat beberapa jenis konfigurasi yang secara garis besar umumnya dibagi dalam 5 bentuk konfigurasi jaringan: 3.4.1
Sistem Radial Sistem Radial merupakan sistem yang paling sederhana, murah, dan
banyak digunakan.Umumnya digunakan pada sistem yang tidak rumit dan keandalannya paling rendah.
3.4.2
Sistem Ring (Close Loop) Untuk Sistem Close Loop layak digunakan untuk jaringan yang dipasok
dari satu gardu induk, memerlukan sistem proteksi yang cukup rumit biasanya menggunakan rele arah (directional).Sistem ini mempunyai kehandalan yang lebih tinggi dibandingkan sistem lainnya, dan sistem ini jarang digunakan di PLN tetapi biasanya dipakai untuk pelanggan-pelanggan khusus yang membutuhkan keandalan tinggi.
20
3.4.3
Sistem Interkoneksi Sistem interkoneksi merupakan gabungan dari pusat pembangkit tenaga listrik melalui jaringan transmisi
BEBAN
BEBAN
BEBAN
3.5
KOMPONEN UTAMA SALURAN TRANSMISI 3.5.1
Menara Transmisi atau Tiang Transmisi Beserta Fondasinya Menara atau tiang transmisi adalah suatu bangunan penopang saluran
transmisi, yang bisa berupa menara baja, tiang beton bertulang dan tiang 21
kayu.Tiang tiang baja, beton atau kayu umumnya digunakan pada saluransaluran dengan tegangan kerja relatif rendah (di bawah 70 kV) sedang untuk saluran transmisi tegangan tinggi atau ekstra tinggi atau ekstra tinggi digunakan menara baja. Menara baja dibagi sesuai dengan fungsinya, yaitu : menara dukung, menara sudut, menara ujung, menara percabangan dan menara transposisi.
3.5.2
Isolator-isolator Jenis isolator yang digunakan pada saluran transmisi adalah jenis porselin
atau gelas. Menurut penggunaan dan konstruksinya dikenal tiga jenis isolator, yaitu : isolator jenis pasak, isolator jenis pos saluran dan isolator gantung. Isolator jenis pasak dan pos saluran digunakan pada saluran transmisi dengan 22
tegangan kerja relatif rendah (kurang dari 22 – 33 kV), sedang isolator gantung dapat digandeng menjadi rentangan isolator yang jumlahnya disesuaikan dengan kebutuhan. Isolator jenis pasak dan pos saluran digunakan pada saluran transmisi dengan tegangan kerja relatip rendah (kurang dari 22 – 33 KV), sedang isolator gantung dapat digandeng menjadi rentengan isolator yang jumlahnya disesuaikan dengan kebutuhan.
3.5.3
Kawat penghantar Jenis-jenis kawat penghantar yang biasa digunakan pada saluran
transmisi adalah tembaga dengan konduktivitas 100% (CU 100%), tembaga dengan konduktivitas 97,5 % (CU 97,5 %) atau alumunium dengan
23
koduktivitas 61% (Al 61%). Kawat penghantar alumunium dari berbagai jenis dengan lambang sebagai berikut:
AAC : “All Alumunium Conductor” yaitu kawat penghantar yang seluruhnya terbuat dari alumunium
AAAC :
“ All Alumunium Alloy Conductor” yaitu kawat penghantar yang
seluruhnya terbuat dari campuran alumunium.
ACSR :
“Alumunium Conductor Steel Reinforced” yaitu kawat penghantar
alumunium ber-inti kawat baja.
ACAR : “Alumunium Conductor Alloy Reinforced” yaitu kawat penghantar alumunium yang diperkuat dengan logam campuran. Kawat
penghantar
tembaga
mempunyai
beberapa
kelebihan
dibandingkan dengan kawat penghantar alumunium karena konduktivitas dan kuat tariknya lebih tinggi. Tetapi kelemahannya ialah untuk besar tahanan yang sama tembaga lebih berat dari alumunium dan juga lebih mahal. Oleh karena itu kawat penghantar alumunium telah menggantikan kedudukan tembaga.Untuk memperbesar kuat tarik dari kawat alumunium digunakan campuran alumunium (alumunium alloy).Untuk saluran-saluran transmisi tegangan tinggi, di mana jarak antara dua tiang/menara jauh (ratusan meter), dibutuhkan kuat tarik yang lebih tinggi.Untuk itu digunakan kawat penghantar ACSR.
3.4.4. Kawat tanah
Kawat tanah atau “ground wire” juga disebut sebagai kawat pelindung (shield wires) gunanya untuk melindungi kawat-kawat penghantar atau kawat fasa terhadap sambaran petir.Jadi kawat tanah itu dipasang diatas kawat fasa.Sebagai kawat tanah umumnya dipakai kawat baja (steel wire) yang lebih murah, tetapi tidaklah jarang digunakan ACSR. Setiap saluran transmisi memiliki karakteristik listrik, yaitu konstantakonstanta saluran, seperti: tahanan R, induktansi L, konduktansi G, dan kapasitansi C. Pada saluran udara konduktansi G sangat kecil sehingga dengan mengabaikan konduktansi G , perhitungan-perhitungan akan jauh lebih mudah dan pengaruhnyapun masih dalam batas-batas yang dapat diabaikan.
24
3.6 PERALATAN UNTUK MENJAGA KONTINUITAS DAN POWER QUALITY A.
Kontinuitas 1. Lightning Arrester dan OGW (Overhead Ground Wire) Agar di saat ada sembarang petir kelangsungan kinerja kondukter tetap terjaga. 2. Isolator Untuk
menghindarkan
bagian
yang
bertegangan
dan
tidak
bertegangan sehingga tidak terjadi hubung singkat. 3. Sistem Proteksi pada GI Supaya dapat melokalisir gangguan yang terjadi di saluran transimisi agar peralatan yang ada dalam sistem tenaga tidak mengalami kerusakan.
B.
Power Quality 1. Kompensator pada GI Berfungsi sebagai switch (saklar) yang menyerap dan memberikan daya reaktif yang sesuai dengan kebutuhan sistem, sehingga energi listrik yang disalurkan juga akan sesuai dengan yang diharapkan 2. Transformator Instrumen Supaya bisa mengetahui kualitas energi listrik yang ada di dalam system 3. Tap Changer Untuk mengatasi drop tegangan yang terjadi selama penyaluran energi listrik pada jaringan transmisi
3.7 FENOMENA PADA SISTEM TRANSMISI 3.7.1 Korona
25
Dalam bidang listrik, lucutan korona adalah lucutan elektrostatik yang disebabkan oleh ionisasinya fluida yang mengelilingi sebuah konduktor, yang terjadi saat gradien potensial (kekuatanmedan listrik) melebihi nilai tertentu, tapi kondisinya tidak cukup untuk menimbulkan busur elektrik atau dadalan elektrik (Bahasa Inggris: electrical breakdown). Semakin tinggi tegangan operasi maka kemungkinan timbulnya korona sangat besar. Korona ini akan memperbesar kapasitansi, dengan demikian memperbesar arus bocor. Jadi ada kalanya walaupun panjang saluran hanya 50 km, misalnya, dan bila tegangan kerja sangat tinggi (Tegangan Ekstra Tinggi, EHV, apalagi Tegangan Ultra Tinggi, UHV) maka kapasitansi relatif besar sehingga tidak mungkin lagi diabaikan walapun panjang saluran hanya 50 km. Lucutan korona biasanya melibatkan dua elektrode asimetris; elektrode yang satu memiliki permukaan yang sangat melengkung (seperti ujung sebuah jarum atau kawat berdiameter kecil) dan elektrode satunya lagi memiliki kelekukan yang rendah (seperti piring atau permukaan tanah).Kelengkungan yang
tinggi
memastikan
potensial
gradien
yang
tinggi
di
sekitar
sebuah elektrode, untuk menciptakan sebuah plasma. Korona bisa bermuatan positif atau negatif.Hal ini ditentukan oleh polaritas tegangan di elektrode yang kelengkungannya tinggi.Jika elektrode melengkung bemuatan positif berkenaan dengan elektoda rata terciptalah korona
positif,
tapi
jika
negatif
yang
tercipta
adalah
korona
negatif.Ketidaksamaan sifat korona positif dengan korona negatif yang amat berbeda
disebabkan
oleh
jauh
berbedanya
massa
elektron
dengan ion bermuatan positif, dengan hanya elektron memiliki kemampuan
26
mengalami
tingkat benturan
taklenting pengion
yang
signifikan
pada
temperatur dan tekanan bersama. Fungsi lucutan korona yang utama adalah terciptanya ozon di sekitar konduktor yang mengalami proses korona. Korona negatif menghasilkan ozon jauh lebih banyak daripada korona positif. Korona bisa menghasilkan derau/bising terdengarkan dan frekwensi radio,
khususnya
di
dekat
jaringan
transmisi
tenaga
listrik.Selai
merepresentasikan rugi daya, aksi lucutan korona di partikel-partikel atmosfer, bersama dengan produksi ozone dan nitrogen oksida yang berkaitan dengan lucutan korona, bisa merugikan kesehatan manusia yang bermukim di wilayah-wilayah yang dilalui jaringan listrik.Dengan begitu, peralatan transmisi tenaga listrik didesain untuk meminimalisir terbentuknya lucutan korona.
Lucutan korona menyebabkan:
Rugi daya
Bising terdengarkan
Gangguan elektromagnetik
Pijar ungu
Produksi ozon
Kerusakan pengisoliran
Korona positif Korona positif berbentuk sebuah plasma seragam di sepanjang sebuah konduktor.Korona positif sering terlihat dengan pijaran berwarna biru/putih, meski sebagian besar emisi berada dalam ultraviolet.Keseragaman plasma disebabkan oleh sumber lonsoran elektron sekunder yang homogen yang dijelaskan dalam seksi mekanisme di bawah. Dengan geometri dan tegangan yang sama, korona positif tampak lebih kecil daripada korona negatif, berkat kurangnya wilayah plasma non-pengion di antara wilayah bagian dalam dengan bagian luar. Elektron bebas dalam sebuah korona positif jauh lebih sedikit daripada korona negatif, kecuali sangat dekat dengan elektrode 27
melengkung: mungkin seperseribu rapatan elektron dan seperseribu total jumlah elektron. Namun, elektron-elektorn dalam sebuah korona positif dikonsentrasikan dekat dengan permukaan konduktor melengkung, di dalam sebuah wilayah gradien potensial yang tinggi (dan dengan begitu elektron memiliki tenaga tinggi), sedangkan elektron di dalam korona negatif berada di wilayah luar bagian bawah. Dengan begitu, jika elektron digunakan dalam sebuah aplikasi yang membutuhkan tenaga aktivasi yang tinggi, korona positif bisa mendukung tetapan reaksi yang lebih besar daripada korona negatif; walau jumlah total elektron lebih sedikit, jumlah elektron tenaga sangat tinggi lebih banyak. Korona merupakan produsen ozon yang efisien di udara.Ozon yang dihasilkan sebuah korona positif jauh lebih sedikit daripada korona negatif, sebab reaksi yang menghasilkan ozon berenergi relatif rendah. Dengan begitu, semakin banyak jumlah elektron di korona negatif akan meningkatkan produksi ozon Sama dengan korona negatif, korona positif dimulai oleh sebuah peristiwa ionisasi eksogen dalam kawasan gradien potensial yang tinggi.Elektron yang dihasilkan dari ionisasi ditarik menujuelektrode melengkung, dan ion-ion positif ditolak darinya.Dengan melakukan benturan taklenting semakin dekat dan dekat ke elektrode melengkung, makin banyak molekul yang diionkan dalam sebuah longsoran elektron.Di dalam sebuah korona positif, elektronelektron sekunder dihasilkan di dalam fluida, tepatnya dalam wilayah di luar plasma atau wilayah longsoran. Elektron-elektron sekunder itu diciptakan oleh ionisasi yang disebabkan oleh foton yang dipancarkan dari plasma itu dalam berbagai proses deeksitasi yang terjadi di dalam plasma seusai benturan elektron, energi termal yang dibebaskan dalam benturan itu menciptakan foton yang diradiasikan ke dalam gas. Elektron yang dihasilkan dari ionisasinya molekul gas netral lalu ditarik kembali secara elektris menuju elektrode melengkung, ditarik ke dalam plasma, dan dengan begitu memulai proses menciptakan longsoran lebih jauh di dalam plasma.
28
Seperti yang bisa dilihat, korona positif dibagi menjadi dua wilayah, sepusat di sekeliling elektrode tajam.Wilayah bagian dalam terdiri dari elektron pengion dan ion positif yang bertindak sebagai sebuah plasma, longsoran elektron dalam wilayah ini, yang lebih jauh menciptakan banyak sekali pasangan ion/elektron.Hampir seluruh wilayah bagian luar terdiri dari ion positif masif yang bermigrasi dengan pelan, bergerak menuju elektrode melengkung, dekat dengan antarmuka kawasan ini, elektron-elektron sekunder, dibebaskan oleh foton yang meninggalkan plasma, yang dipercepat kembali ke dalam plasma.Wilayah dalam dikenal sebagai wilayah plasma, sedang wilayah luar sebagai wilayah unipolar.
Korona negative Korona negatif dihadirkan dalam korona takseragam, yang bervariasi sesuai
dengan
ciri
permukaan
dan
ketidakteraturannya
konduktor
melengkung.Ia sering muncul sebagai gumpalan korona di tepi tajam, jumlah gumpalan berubah sesuai dengan kekuatan medan. Terbentuknya korona negatif merupakan hasil dari sumber elektron longsoran sekunder (lihat di bawah).Ia tampak sedikit lebih besar dari korona positif, sebab elektron diperbolehkan melayang keluar dari wilayah pengion.Jumlah total elektron, dan rapatan elektron jauh lebih besar dari yang ada di korona positif. Proses terbentuknya korona negatif jauh lebih kompleks daripada korona positif. Sama seperti korona positif, pembentukan korona dimulai dengan sebuah peristiwa ionisasi eksogen yang menghasilkan elektron primer, yang dilanjutkan dengan longsoran elektron. Elektron
diionkan
dari
gas
netral
yang
tidak
berguna
dalam
mempertahankan proses korona negatif dengan menghasilkan elektron sekunder untuk longsoran lebih jauh lagi, karena pada umumnya elektron dalam sebuah korona negatif bergerak keluar dari elektrode melengkung. Untuk korona negatif, proses menghasilkan elektron sekunder yang dominan adalah efek fotolistrik, dari permukaan elektrode sendiri.Fungsi kerjanya elektron (energi yang dibutuhkan untuk membebaskan elektron dari permukaan) sangat rendah daripada energi ionisasinya udara pada suhu dan 29
tekanan yang standar, membuatnya menjadi sumber elektron sekunder yang lebih liberal dalam kondisi tersebut.Sekali lagi, sumber energi untuk pembebasan elektron adalah foton tenaga tinggi dari sebuah atom dalam perelaksasian
tubuh
plasma
setelah
eksitasi
dari
benturan
sebelumnya.Penggunaan gas netral terionisasi sebagai sumber ionisasi dikurangi lebih jauh dalam sebuah korona negatif dengan konsentrasi ion-ion positif yang tinggi yang bergerombol di sekitar elektoda melengkung. Dalam kondisi-kondisi yang lain, benturan spesies positif dengan elektrode melengkung bisa pula menyebabkan pembebasan elektron.Dengan begitu yang membedakan korona positif dengan korona negatif, dalam hal terciptanya longsoran elektron sekunder, adalah longsoran elektron sekunder di dalam korona positif diciptakan oleh gas berada di sekitar wilayah plasma, elektron-elektron sekunder yang baru bergerak ke dalam, sedangkan longsoran elektron sekunder dalam korona negatif diciptakan oleh elektrode melengkung itu sendiri, elektron sekunder yang baru bergerak keluar. Ciri selanjutnya dari struktur korona negatif adalah elektron yang melayang keluar akan bertemu dengan molekul netral dan, bersamasama molekul elektronegatif (seperti oksigen dan uap air), bergabung untuk menghasilkan ion negatif. Lalu ion negatif ditarik ke elektrode tak melengkung
yang positif, menyelesaikan ‘rangkaian’. Sebuah korona negatif bisa dibagi menjadi 3 wilayah radial, di sekeliling elektrode tajam.Dalam wilayah bagian dalam, benturan taklenting elektronelektron berenergi tinggi dengan atom netral menyebabkan longsoran, sedangkan elektron sebelah luar (yang biasanya berenergi lebih rendah) bergabung dengan atom netral untuk memproduksi ion negatif. Dalam wilayah perantara/tengah, elektron-elektron bergabung untuk membentuk ion negatif, tapi biasanya memiliki energi yang tak cukup untuk menyebabkan ionisasi longsoran, tapi tetap menjadi bagian dari sebuah plasma yang berhubungan dengan polaritas yang berbeda dari spesies saat ini, dan kemampuan untuk ikut serta dalam berbagai reaksi plasma karakteristik. Di wilayah sebelah luar, hanya berlangsung sebuah aliran ion negatif dan, pada tingkatan yang lebih rendah, elektron bebas yang menuju elektrode positif.Dua wilayah bagian 30
dalam
dikenal
sebagai plasma korona.Wilayah
sebelah
dalam
merupakan plasma pengion, tengah merupakan plasma bukan-pengion.Wilayah sebelah luar dikenal sebagai wilayah unipolar.
Secara teoritis elektron yang membawa arus listrik pada jaringan tegangan tinggi akan bergerak lebih cepat bila perbedaan tegangannya makin tinggi. Elektron yang membawa arus listrik pada jaringan interkoneksi dan juga pada jaringan transmisi, akan menyebabkan timbulnya medan magnet maupun medan listrik. Elektron bebas yang terdapat dalam udara di sekitar jaringan tegangan tinggi, akan terpengaruh oleh adanya medan magnet dan medan listrik, sehingga gerakannya akan makin cepat dan hal ini dapat menyebabkan timbulnya ionisasi di udara. Ionisasi dapat terjadi karena elektron sebagai partikel yang bermuatan negatif dalam gerakannya akan bertumbukan dengan molekul-molekul udara sehingga timbul ionisasi berupa ion-ion dan elektron baru. Proses ini akan berjalan terus selama ada arus pada jaringan tegangan tinggi dan akibatnya ion dan elektron akan menjadi berlipat ganda terlebih lagi bila gradien tegangannya cukup tinggi. Udara yang lembab karena adanya pepohon di bawah jaringan tegangan tinggi akan lebih mempercepat terbentuknya pelipatan ion dan elektron yang disebut dengan avalanche. Akibat berlipatgandanya ion dan elektron ini (peristiwa avalanche) akan menimbulkan koronaberupa percikan busur cahaya yang seringkali disertai pula dengan suara mendesis dan bau khusus yang disebut dengan bau ozone. Peristiwa avalanche dan timbulnya korona akibat adanya medan magnet dan medan listrik pada jaringan tegangan tinggi inilah yang sering disamakan dengan radiasi gelombang elektromagnet atau radiasi tegangan tinggi.
31
3.7.2
Skin effect/efek Kulit Jenis losses konduktor lain terjadi karena Skin effect/efek kulit. Jika arus
dc mengalir pada konduktor, pergerakan elektron pada potongan melintang konduktor adalah seragam.Situasi berbeda jika diberikan sinyal ac. Jika frekuensi dinaikan, arus pada tengah konduktor makin kecil dan elektron cenderung mengalir dipermukaan konduktor.Efeknya seolah potongan melintang dari konduktor menjadi mengecil.Jika potongan melintang mengecil maka
Resistansi
konduktor
menjadi
meningkat.
Ingat rumus resistansi R = Resistansi (ohm) l = Panjang konduktor (m)
ρ = hambat jenis A = Luas penampang konduktor Resistansi meningkat maka losses bertambah.Konduktor loss dikurangi dengan melapisi konduktor tembaga dengan timah atau perak atau emas. Makin besar penampang konduktor makin kecil lossesnya Makin panjang konduktor makin besar lossesnya. 4. Dielektrik Loss Dielektrik Loss disebabkan oleh efek pemanasan yang ditimbulkan diantara dua konduktor.Daya dari sumber menyebabkan panas pada dielektrik. Panas akan didisipasikan pada media disekelilingnya. Bila tidak ada perbedaan potensial antara dua konduktor, atom dalam bahan dielektrik antara mereka adalah normal dan orbit elektron melingkar.Ketika ada perbedaan potensial antara dua konduktor, orbit elektron mengalami perubahan. Muatan negatif yang berlebihan pada satu konduktor mengusir elektron pada dielectric menuju konduktor positif dan dengan demikian akan merusak orbit elektron.
32
Perubahan di jalur elektron memerlukan lebih banyak energi, sehingga mengakibatkan adanya daya yang hilang. Struktur atom karet lebih sulit untuk rusak daripada struktur dari beberapa bahan dielektrik lainnya.Atom-atom bahan, seperti polietilen, lebih mudah rusak.Dengan demikian, polyethylene sering digunakan sebagai dielektrik karena daya yang dikonsumsi lebih rendah saat orbit elektron diselewengkan.
5. Loss Radiasi dan InduksiInduction Loss Saat medan elektromagnet sekitar konduktor memotong benda metal didekatnya maka arus terinduksi pada benda tersebut.Hasilnya daya didisipasi pada benda tersebut dan timbul loss 6. Radiasi Loss Garis gaya magnet tidak semua kembali ke konduktor saat putaran berbalik dan terbuang ke udara. Energi yang terbuang inilah yang menimbulkan losses
3.8 GANGGUAN PADA SALURAN TRANSMISI Penyebab Gangguan Yang Terjadi Pada Saluran Transmisi Distribusi Gangguan yang terjadi pada saluran transmisi tenaga listrik disebabkan oleh dua faktor, yaitu faktor dalam dan faktor luar.Gangguan dari faktor dalam yaitu gangguan yang disebabkan adanya kerusakan suatu peralatan sedangkan gangguan dari faktor luar yaitu gangguan yang disebabkan oleh lingkungan alam. Gangguan ini menyebabkan parameter listrik menjadi abnormal dan berpotensi merusak peralatan lain yang digunakan dalam operasi sistem tenaga listrik. Pada sistem operasi tenaga listrik pada daerah jawa bali penyebab utama gangguan yang sering terjadi adalah Petir. Dimana pada saluran instalasi yang paling sering terkena petir adalah saluran Udara. Baik Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT), Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) maupun Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR) hal ini dikarenakan pada daerah Indonesia umumnya jumlah petir dapat dikatakan 33
tergolong sangat banyak. Hal ini dinyatakan dengan Isokeraunic level (IKL) yaitu nilai angka yang menunjukan jumlah hari guruh per tahun.Dikatakan dalam beberapa sumber, angka IKL dipulau jawa berkisar antara 20 sampai 135.Selain itu, petir dapat menghasilkan arus yang sangat besar yang dapat menyebabkan tahanan isolasi menjadi rusak dan terjadi flashover yang menyebabkan gangguan fase ke tanah.Menurut statistik, gangguan fase ke tanah merupakan gangguan yg paling sering terjadi. Meskipun petir merupakan penyebab utama terjadinya gangguan pada saluran operasi tenaga listrik, namun masih ada beberapa penyebab gangguan lainnya, yaitu tanaman/pepohonan yang menjulang tinggi didaerah sekitar Saluran Udara, layang-layang maupun binatang. Pada SUTR dan SUTM ganggguan karena pepohonan sering kali terjadi,hal ini dikarenakan pada SUTM dan SUTR tidak mempunyai jalur khusus yang bebas tanaman seperti pada SUTT 150 KV,70 KV. Sedangkan gangguan yang sering terjadi pada saluran kabel bawah tanah biasanya bersifat permanen dan selalu diiringi kerusakan.Biasanya kerusakan yang terjadi pada saluran baawah tanah diakibatkan dari kelalaian manusia yaitu kelalaian seseorang (terkena cangkul),namun pergeseran lempengan tanah juga dapat menyebabkan kerusakan (Gempa). Dalam hal melindungi saluran tenaga listrik tersebut dari sambaran petir, ada beberapa cara yang dapat diterapkan. Salah satu cara yang paling mudah adalah dengan menggunakan kawat tanah (overhead groundwire) pada saluran. Prinsip dari pemakaian kawat tanah ini adalah bahwa kawat tanah akan menjadi sasaran sambaran petir sehingga melindungi kawat phasa dengan daerah/zona tertentu. Overhead groundwire yang digunakan untuk melindungi saluran tenaga listrik, diletakkan pada ujung teratas saluran dan terbentang sejajar dengan kawat phasa.Groundwire ini dapat ditanahkan secara langsung atau secara tidak langsung dengan menggunakan sela yang pendek. Untuk meningkatkan keandalan sistem ini, diperlukan pentanahan yang baik pada setiap menara listrik. Jika petir menyambar pada groundwire di dekat 34
menara listrik, maka arus petir akan terbagi menjadi dua bagian. Sebagian besar arus
tersebut
mengalir
ke
tanah
melalui
pentanahan
pada
menara
tersebut.Sedangkan sebagian kecil mengalir melalui groundwire dan akhirnya menuju ke tanah melalui pentanahan pada menara listrik berikutnya.Lain halnya jika petir menyambar pada tengah-tengah groundwire antara 2 menara listrik. Gelombang petir ini akan mengalir ke menara-menara listrik yang dekat dengan tempat sambaran tersebut. Usaha yang paling mudah untuk meningkatkan performa perlindungan adalah dengan menggunakan lebih dari satu groundwire. Dengan cara ini diharapkan petir akan selalu menyambar pada groundwire sehingga memperkecil probabilitas kegagalan perlindungan. Cara ini dapat disertai dengan menggunakan counterpoise, yaitu konduktor yang ditempatkan di bawah saluran (lebih sering dibenamkan dalam tanah) dan dihubungkan dengan sistem pentanahan dari menara listrik. Hasilnya, impedansi surja akan lebih kecil. Usaha-usaha lainnya di antaranya :
-
Memasang couplingwire di bawah kawat phasa (konduktor yang disertakan di bawah saluran transmisi dan dihubungkan dengan sistem pentanahan menara listrik).
-
Mengurangi resistansi pentanahan menara listrik dengan menggunakan elektroda pentanahan yang sesuai.
-
Menggunakan arester.
-
Cara yang terakhir ini boleh dikatakan sebagai alat pelindung yang paling baik terhadap gelombang surja. Arester inilah yang terus dikembangkan oleh para ahli untuk mendapatkan performa perlindungan yang makin baik. Untuk
pertanahan
pada
jaringan
transmisi
dikategorikan
sebagai
pertanahan peralatan, dimana untuk mencegah terjadinya tegangan kejut listrik yang berbahaya untuk manusia didalam daerah tersebut. Tujuan dari pertanhan itu sendiri adalah : 1. Untuk membatasi tegangan antara bagian – bagian peralatan yang tidak dilalui arus dan antara bagian – bagian peralatan dengan tanah sampai pada suatu harga yang tidak membahayakan manusia. 35
2. Untuk memperoleh impedansi yang kecil / rendah dari jalan balik arus hubung singkat ke tanah. Bila impedansinya tanah tinggi, maka akan menimbulkan perbedaan potensial yang besar dan berbahaya. Juga sambungan – sambungan pada rangkaian pertanahan dapat menimbulkan busur listrik yang br=esar pada material. Untuk mereduksi adanya tegangan sentuh dan tegangan lebih akibat sambaran petir pada konstruksi SUTT yang tidak bertegangan, dipasang beberapa pertanahan (Ground Rod) yang dihubungkan satu sama yang lain dengan plat tembaga dan dihubungkan ke tiang dari dua sisi yang berlawanan. Tahanan pertanahan setiap tiang diisyaratkan maksimum 10 ohm, diukur tanpa dihubungkan dengan kawat tanah. Pertanahan tower terdiri dari kawat tembaga atau kawat baja yang diklem pada pipa pertanahan yang ditanam didekat pondasi tiang, atau dengan menanamkan plat alumunium/tembaga disekitar tiang yang berfungsi untuk mengalirkan arus dari kawat tanah akibat sambaran petir. Kesimpulan, pemakaian overhead groundwire dalam saluran transmisi tenaga listrik mempunyai harapan agar sambaran petir tidak mengenai kawat phasa.Luas zona/daerah perlindungan groundwire tergantung dari ketinggian groundwire itu sendiri. Probabilitas kegagalan dalam perlindungan akan naik dengan makin tingginya groundwire dan besarnya sudut perlindungan. Untuk itu diperlukan pemilihan ketinggian serta sudut perlindungan yang sesuai untuk mendapatkan perlindungan yang baik. Peningkatan performa perlindungan transmisi tenaga listrik dari sambaran petir
yang
paling
groundwire.Kombinasi
mudah pemakaian
dilakukan
dengan
groundwire
dengan
menambah
jumlah
peralatan-peralatan
lainnya sangat diharapkan untuk memperoleh performa perlindungan yang lebih tinggi di antaranya dengan pemakaian arester yang merupakan alat pelindung modern.
36
3.9
SISTEM PROTEKSI
Pengertian proteksi transmisi tenaga listrik adalah proteksi yang dipasang pada peralatan-peralatan listrik pada suatu transmisi tenaga listrik sehingga proses penyaluaran tenaga listrik dari tempat pembangkit tenaga listrik(Power Plant) hingga Saluran distribusi listrik (substation distribution) dapat disalurkan sampai pada konsumer pengguna listrik dengan aman. Proteksi transmisi tenaga listrik diterapkan pada transmisi tenaga listrik agar jika terjadi gangguan peralatan yang berhubungan dengan transmisi tenaga listrik tidak mengalami kerusakan. Ini juga termasuk saat terjadi perawatan dalam kondisi menyala. Jika proteksi bekerja dengan baik, maka pekerja dapat melakukan pemeliharaan transmisi tenaga listrik dalam kondisi bertegangan. Jika saat melakukan pemeliharaan tersebut terjadi gangguan, maka pengaman-pengaman yang terpasang harus bekerja demi mengamankan sistem dan manusia yang sedang melakukan perawatan. Transmisi tenaga listrik terbagi dalam beberapa kategori. Kategori yang pertama adalah transmisi dengan tegangan sebesar 500kV. Ini merupakan transmisi yang sangat tinggi. Karena di Indonesia masih menggunakan sistem 500 kV. Kategori yang kedua adalah transmisi dengan tegangan sebesar 150 kV. Dan yang ketiga adalah transmisi 75 kV. Untuk dibawah 75 kV selanjutnya dinamakan dengan distribusi tenaga listrik. Proteksi berbeda dengan pengaman. Jika pengaman suatu sistem berarti system tersebut tidak merasakan gangguan sekalipun. Sedangkan proteksi atau pengaman sistem, sistem merasakan gangguan tersebut namun dalam waktu yang sangat singkat dapat diamankan. Sehingga sistem tidak mengalami kerusakan akibat gangguan yang terlalu lama. Gangguan pada transmisi tenaga listrik dapat berupa : a. Gangguan transmisi akibat hubung singkat. b. Gangguan transmisi akibat sambaran petir. c. Gangguan transmisi akibat hilangnya salah satu kabel fasa disebabkan oleh manusia Keandalan dan kemampuan suatu sistem tenaga listrik dalam melayani konsumen sangat tergantung pada sistem proteksi yang digunakan.Oleh sebab itu 37
dalam perencangan suatu sistem tenaga listrik , perlu dipertimbangkan kondisikondisi gangguan yang mungkin terjadi pada sistem, melalui analisa gangguan. Dari hasil analisa gangguan, dapat ditentukan sistem proteksi yang akan digunakan, seperti: spesifikasi switchgear, rating circuit breaker (CB) serta penetapan besaran-besaran yang menentukan bekerjanya suatu relay (setting relay) untuk keperluan proteksi. Sistem proteksi adalah susunan perangkat proteksi secara lengkap yang terdiri dari perangkat utama dan perangkat – perangkat lain yang dibutuhkan untuk melakukan fungsi tertentu berdasarkan prinsip – prinsip proteksi. A.
Perangkat Sistem Proteksi Proteksi
terdiri
dari
seperangkat
peralatan
yang
merupakan
sistem yang terdiri dari komponen-komponen berikut : 1. Relai, sebagai alat perasa untuk mendeteksi adanya gangguan yang selanjutnyamemberi perintah trip kepada CB 2. Trafo
arus
dan/atau
trafo tegangan
sebagai alat yang
mentransfer besaran listrik primer dari sistem yang diamankan ke Relai (besaran listrik sekunder ). 3. CB untuk memisahkan bagian sistem yang terganggu. 4. Baterai beserta alat pengisi (bateray charger ) sebagai sumber tenaga untuk bekerjanya relay , peralatan bantu tripping, dan sirkit peralatan bantu. 5. Pengawatan ( wiring ) yang terdiri dari sirkit sekunder ( arus dan /atau tegangan ), sirkit triping dan sirkit peralatan bantu.
B.
Relai Proteksi Rele proteksi sebagai komponen utama sistem tenaga listrik dalam melaksanakan tugasnya yaitu untuk mengidentifikasi gangguan, harus memenuhi beberapa persyaratan keandalan ( reliability ), yaitu: 1) Sensitivitas Merupakan kemampuan sistem proteksi untuk mengidentifikasi adanya ketidaknormalan atau gangguan yang berada di dalam daerah yang diproteksinya. 2) Selektivitas
38
Koordinasi dari sistem proteksi , dimana jika terjadi gangguan, rele hanya
membuka
pemutus
tenaga
yang
diperlukan
saja
(tidak
menyebabkan pemutusan pemadaman jaringan yang lebih luas ). 3) Keamanan Kemampuan sistem proteksi untuk menjamin peralatan proteksi akan bekerja jika terjadi suatu gangguan dan tidak akan bekerja jika tidak terjadi gangguan 4) Kecepatan Ketika
terjadi
gangguan,
komponen
proteksi
harus
dapat
memberikan respon waktu yang tepat, sesuai dengan koordinasi yang diinginkan. 5) Stabil Proteksi yang ada tidak mempengaruhi sistem pada kondisi normal.
C.
Klasifikasi relay berdasarkan fungsinya 1. Over Current Relay Rele ini berfungsi mendeteksi kelebihan arus yang mengalir pada zona proteksinya 2. Differential relay Rele ini bekerja dengan membandingkan arus sekunder trafo arus ( CT ) yang terpasang pada teminal-terminal peralatan listrik dan rele ini aktif jia terdapat perbedan pada arus sirkulasi. 3. Directional relay Rele ini berfungsi mengidentifikasi perbedaan fasa antara arus yang satu dengan yang lain atau perbedaan fasa antar tegangan. Rele ini dapat membedakan apakah gangguan yang terjadi berada di belakang ( reverse fault ) atau di depan ( forward fault ). 4. Distance relay Relay ini berfungsi membaca imoedansi yang dilakukan dengan cara mengukur arus dan tegangan pada suatu zona apakah sesuai atau tidak dengan batas pengaturannya. 5. Ground fault relay
39
Relay ini digunakan untuk mendeteksi gangguan ke tanah atau lebih tepatnya mengukur besarnya arus residu yang mengalir ke tanah.
D.
Keadaan Operasi Rele 1.
Operate : Kondisi dimanarelay tersebut memerintahkan peralatan proteksi untuk bekerja
2.
Pick up :Kondisi saat relay mulai mendeteksi adanya kenaikan arus atau tegangan pada sistem.
3.
Drop – out : Kondisi dimana relay tidak merasakan gangguan lagi. Pada kondisi ini, relay membuka normally open contact
4.
Reset :Kondisi dimana relay di – kembalikan ke keadaan semula ( reset relay flag ). Pada kondisi ini rele menutup kontak dari rele closed contact.
E.
Penerapan Proteksi Transmisi Tenaga Listrik Proteksi transmisi tenaga listrik diberlakukan di semua transmisi tenaga listrik. Namun, untuk pemasangannya hanya berada di gardu induk. Pemasangannya pada saluran masuk ke gardu induk dan di saluran keluar garu induk. Sehingga jika jaringan transmisis terjadi gangguan, maka gardu induk
tidak
mengalami
kerusakan.
Jika
terjadi
kerusakan,
maka
kerusakannya minimal. Kecuali kawat tanah. Kawat tanah dipasang diatas kawat fasa yang berfungsi untuk melindungi kawat fasa dari sambaran petir. Sehingga pemasanggannya berada diseluruh jaringan transmisi tenaga listrik.
F.
Pencegahan Gangguan Transmisi Tenaga Listrik Pencegahan gangguan pada jaringan transmisi sangat penting dilaksanakan karena jaringan tranmisi merupakan penyalur utama dari energi listrik untuk sampai ke jaringan distribusi dan seterusnya sampai ke konsumen. Jika jaringan transmisi menyalurkan secara baik maka energi listrik tidak akan terputus-putus. Pencegahan gangguan bertujuan untuk mengecilkan dari frekuensi terjadinya hambatan penyaluran energi listrik.
40
a) Usaha Memperkecil Terjadinya Gangguan Cara yang ditempuh, antara lain:
Membuat alat proteksi sesuai dengan fungsinya masing-masing dan dapat bekerjadengan cepat jika terjadi gangguan sehingga tidak menyebabkan kerusakan pada sistem jaringan.
Menyetting relay proteksi sesuai dengan waktu kerjanya. Arus atau tegangan kerja relay harus lebih besar dari arus dan tegangan normal, sehingga relay dapat bekerja sesuai fungsinya.
Membuat isolasi yang baik untuk semua peralatan transmisi
Membuat koordinasi isolasi yang baik antara ketahanan isolasi peralatan transmisidan penangkal petir (arrester).
Memakai kawat tanah dan membuat tahanan tanah pada kaki menara sekecilmungkin, serta selalu mengadakan pengecekan.
Membuat perencanaan yang baik untuk mengurangi pengaruh dan mengurangiatau
menghindarkan
sebab-sebab
gangguan
karena
hubungsingkat dan sambaran petir.
Pemasangan yang baik, artinya pada saat pemasangan harus mengikuti peraturanperaturan yang berlaku.
Menghindari kemungkinan kesalahan operasi, yaitu dengan membuat prosedurtata cara operasional (standing operational procedur) dan membuat jadwal pemeliharaan yang rutin.
Memasang kawat tanah pada SUTT dan gardu induk untuk melindungi terhadapsambaran petir
Memasang lightning arrester (penangkal petir) untuk mencegah kerusakan pada peralatan akibat sambaran petir.
b) Usaha Mengurangi Kerusakan Akibat Gangguan Beberapa cara untuk mengurangi pengaruh akibat gangguan, antara lain sebagai berikut:
Secepatnya memisahkan bagian sistem yang terganggu dengan memakaipengaman dan pemutus beban dengan kapasitas pemutusan yang memadai yang di perintah otomatis oleh relay proteksi.
Merencanakan agar bagian sistem yang terganggu bila harus dipisahkan darisistem tidak akan menganggu operasi sistem secara
41
keseluruhan atau penyaluran tenaga listrik ke jaringan distribusi tidak terganggu.
Mempertahankan stabilitas sistem selama terjadi gangguan, yaitu dengan memakai pengatur tegangan otomatis yang cepat dan karakteristik kestabilan generator memadai.
3.10METODE PEMELIHARAAN DAN PERBAIKAN (PDKB) Sebelum tahun 2004, di Indonesia Teknik Pemelihaan dan perbaikan pada SUTT / SUTT dilakukan secara Off Line, yaitu harus dipadamkam.Akan tetapi, pada bulan Agustus tahun 2004, PLN Indonesia telah menerapkan metode pemelihaan dan perbaikan secara Live Line, yaitu tanpa adanya pemadaman. Di PT. PLN Indonesia, teknik pekerjaan tanpa dilakukan pemadaman, dikenal dengan sebutan Pekerjaan Dalam Keadaaan Bertegangan ( PDKB ). Tujuan adanya PDKB adalah : 1. Menjaga kontinuitas penyaluran tenaga listrik, sehingga konsumen tetap bisa menikmati energi listrik walaupun ada pekerjaan perbaikan 2. Untuk Keandalan system 3. Meningkatkan citra perusahaan ( PLN ) 4. Mengurangi kerugian bahan bakar pada pembangkit 5. Meningkatkan Gain Saving pada Perusahaan.
Sejarah Singkat Adanya Teknologi Secara PDKB Sebelum adanya teknik pekerjaan dalam keadaan bertegangan ( PDKB ), semua jenis pekerjaan yang berhubungan dengan pemeliharaan maupun perbaikan pada SUTT / SUTET, harus diopadamkan terlebih dahulu. Seiring berjalannya waktu, tingkat perekonomian maupun industri di Indonesi kian berkembang, sehingga tidak mungkin lagi listrik dipadamkan, karena konsumen akan merugi, karena pekerjaan mereka menjadi terhambat, terutama pada masalah waktu dan hasil yang kurang maksimal. Selain itu kegiatan masyarakat yang semakin padat.Sehingga listrik sudah menjadi sesuatu kebutuhan primer, baik mulai dari konsumen listrik tegangan rendah hingga konsumen listrik tegangan tinggi.
42
Semakin bertambahnya pertumbuhan akan kebutuhan listrik di dunia, memicu perusahaan listrik suatu negara untuk selalu menjaga kestabilan dan keandalan
dari
sistem
tenaga
listrik.
Masalah
terbesar
yang
dapat
mempengaruhi kestabilan dan keandalan dari sistem tenaga listrik adalah adanya gangguan. Gangguan yang terjadi pada sistem tenaga listrik dapat disebabkan oleh 2 faktor, yaitu faktor internal (ex: hubung singkat dalam generator) dan faktor eksternal (ex: cuaca, petir).
Pada saat-saat tertentu, gangguan yang terjadi pada sistem tenaga listrik menyebabkan rusaknya beberapa komponen yang menyusun sistem tenaga listrik tersebut.Salah satu contohnya adalah rusaknya isolator karena adanya tegangan lebih yang menyerang sistem.Isolator yang telah rusak, tidak dapat digunakan lagi.Hal ini dikarenakan sifat elektris dan sifat mekanisnya telah berubah setelah terjadinya gangguan tersebut.Untuk itu, diperlukan penggantian isolator yang telah rusak menjadi isolator baru.Selain itu, isolator yang digunakan pada tower transmisi harus dibersihkan sesering mungkin agar debu yang menempel tidak menjadikan isolator sebagai konduktor dan agar tidak terjadi hubung singkat atau flashover pada saluran transmisi.
Penggantian komponen-komponen sistem yang telah rusak, dan pembersihan isolator dapat dilakukan dalam keadaan bertegangan atau tidak.Penggantian komponen yang telah rusak dalam keadaan listrik mengalir termasuk dalam Pekerjaan Dalam Keadaan Bertegangan (PDKB).
Selain untuk penggantian komponen rusak, Pekerjaan Dalam Keadaan Bertegangan (PDKB) juga dilakukan untuk perawatan sistem tenaga listrik (maintenance).Salah
satu
contoh
perawatan
pada
sistem
tenaga
yang
menggunakan PDKB adalah pembersihan transformator CT & PT pada gardu induk.Jika transformator CT &PT dibersihkan dalam keadaan padam listrik, maka aliran listrik ke pelanggan menjadi hilang, sehingga kebutuhan pelanggan akan energi listrik menjadi tidak terpenuhi sebagaimana mestinya. Selain itu, dengan adanya pemadaman, perusahaan listrik akan mengalami kerugian secara materi. Hal ini dikarenakan, kesempatan perusahaan listrik tersebut untuk 43
menjual listrik ke pelanggan, menjadi hilang.Sehingga menjadi kerugian tersendiri bagi si perusahaan listrik.Oleh karenanya, digunakanlah PDKB untuk membersihkan transformator tersebut.
Berdasarkan cara kerjanya, Pekerjaan Dalam Keadaan Bertegangan (PDKB) dapat dibagi menjadi 2 jenis, yaitu PDKB Metode Hot Stick dan PDKB Metode Barehand. PDKB Metode Hot Stick menggunakan tongkat yang dilapisi bahan isolatif untuk membantu pekerjaannya mengganti atau memperbaiki komponen sistem tenaga. Sedangkan PDKB Metode Barehand, langsung menggunakan
tangannya
untuk
bekerja
mengganti
atau
memperbaiki
komponen. Namun, ada beberapa sumber yang membagi PDKB dalam 3 jenis, yaitu Metode Hot Stick, Metode Barehand dan Metode Hand Gloves.
Pekerja atau orang yang melakukan Pekerjaan Dalam Keadaan Bertegangan (PDKB) disebut biasa disebut dengan linesman.Sebelum melakukan pekerjaan tersebut, linesman dilatih terlebih dahulu untuk menghindari adanya kesalahan operasi ketika bekerja.Pelatihan tersebut dilakukan selama berbulanbulan, dengan dimulai dari pekerjaan dalam keadaan tidak bertegangan terlebih dahulu (offline), lalu langsung dipraktekkan pada saluran transmisi dengan keadaan bertegangan listrik.
Dalam melakukan pekerjaannya, linesman harus mengikuti langkahlangkah kerja yang telah dibuat.Langkah-langkah ini dibuat untuk melindungi linesman tersebut dari bahaya yang mengancam ketika bekerja. Langkahlangkah tersebut dituliskan dalam suatu aturan baku yang disebut standard operating procedure (SOP).
Pada SOP Pekerjaan Dalam Keadaan Bertegangan (PDKB), juga dijelaskan peralatan-peralatan khusus yang wajib digunakan untuk menunjang pekerjaan serta untuk melindungi orang yang melakukan pekerjaan tersebut. Berikut adalah beberapa contoh alat yang digunakan untuk pekerjaan maupun pengaman pekerja PDKB :
44
Conductive Suite
Spiral Universal Stick
Strain Link Stick
Peralatan K3
45
