TUGAS PERANCANGAN GARDU DISTRIBUSI 4Th SEMESTER
“PERANCANGAN
GARDU DISTRIBUSI 20 KV LIMNOLOGI LIPI CIBINONG”
Name / NIM
: Haikal Yusup
(1313020027)
Muhammad Fariz Al Rasyid (1313020052) Class
: TL – 4B 4B
Date of Report
: 19 June 2015
ELECTRICAL ENGINEERING PROGRAM
POLITEKNIK NEGERI JAKARTA 2015
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan karunia- Nya sehingga sehingga kami dapat menyelesaikan menyelesaikan karya tulis berjudul “Perancangan Gardu Distribusi 20 KV Limnologi LIPI Cibinong ” ini. Saya menyampaikan ucapan terimakasih kepada berbagai pihak yang telah membantu kami dalam menyelesaikan dan menyusun karya tulis ini, khususnya kami sampaikan kepada: 1. Bapak Silo Wardono, ST, M. Si. selaku Kepala Program Studi Teknik Listrik yang telah menyediakan kesempatan dan bantuan fasilitas dalam menyelesaikan karya tulis ini; 2. Bapak Ir. Drs. Asrizal Tatang, ST. Selaku dosen mata kuliah Perancangan Gardu Distribusi yang telah membantu dalam memberikan bimbingan dan masukan dalam pembuatan karya tulis ini; 3. Orang tua kami, yang telah memberikan dukungan moral dan do’a dalam menyelesaikan karya tulis ini; 4. Semua pihak yang telah membantu kami dalam menyelesaikan karya tulis ini. kami selaku penulis sangat menerima saran dan kritik yang bersifat membangun demi memperbaiki agar lebih mendekati kesempurnaan. Akhir kata, saya sampaikan terimakasih atas perhatian yang diberikan.
Depok, 19 Mei 2015
Penulis
i
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL KATA PENGANTAR
i
DAFTAR ISI
ii
PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Rumusan Masalah
2
1.3 Tujuan
2
1.4 Sistematika Penulisan
2
2. TEORI DASAR GARDU DISTRIBUSI
2.1 Transformator Tenaga 2.1.1 Transformator Tiga Phase
4 4 9
2.1.1.1 Hubungan segitiga- segitiga ( Δ−Δ )
11
2.1.1.2 Hubungan Υ –Υ
14
2.1.1.3 Hubungan Δ – Y
16
2.1.1.4 Hubungan Y – Δ – Δ
18
2.2 Switch Gear MV dan LV
19
2.3 Sistem Pengaman
20
2.4 Instrumen Transformator dan Meteran
23
2.4.1 Transformator Tegangan
23
2.4.2 Transformator Arus
26
2.4.2.1 Fungsi Trafo Arus
28
2.4.2.2 Jenis Trafo Arus
30
2.4.2.3 Metering atau Alat Ukur
39
2.5 Sistem Rel
47
2.6 Perbaikan Power Faktor
56
2.6.1 Penempatan Kapasitor Bankpada PHB Tegangan Rendah
57
2.6.2 Pengertian Faktor Daya
58
2.6.3 Metode Perbaikan Faktor Daya
58
2.6.4 Memaksimalkan kapasitas pembebanan jaringan
59 ii
2.7 Emergency Power Supply
59
2.8 Instalasi Gardu
61
3. DESKRIPSI DAN LINGKUP PROYEK
66
3.1 Deskripsi Proyek
66
3.2 Ruang Lingkup Proyek
67
4. PERANCANGAN DAN ANALISA 4.1 Gambar Perancangan 4.1.1 Gambar MVDP
68 68 70
4.1.1.1 Single Line Diagram MVMDP
70
4.1.1.2 Triple Line Diagram MVMDP
71
4.1.1.3 Panel MVMDP
72
4.1.2 Instalasi Transformator
73
4.1.3 Gambar LVMDP
74
4.1.3.1 Single Line Diagram LVMDP
74
4.1.3.2 Panel LVMDP
75
4.1.3 Layout Ruang Gardu
76
4.1.4 Layout Ruang Genset
77
4.1.5 Gambar AMF
78
4.1.5.1 Single Line Diagram AMF
78
4.1.5.2 Gambar Diagram Kontrol
79
4.1.5.3 Panel AMF
84
4.1.6 Gambar Diagram Kontrol UPS
85
4.2 Pemilihan dan Perhitungan Komponen
86
4.2.1 Pemilihan dan Perhitungan Trafo
86
4.2.2 Pemilihan dan Perhitungan Diesel Emergensi
87
4.2.3 Pemilihan dan Perhitungan Baterai Emergensi
87
4.2.4 Pemilihan dan Perhitungan Switchgear
88
4.2.5 Pemilihan dan Perhitungan Trafo Instrumen
90
4.2.6 Pemilihan dan Perhitungan Kapasitor Bank
98
iii
4.2.7 Pemilihan dan Perhitungan Kabel 4.2 Daftar Komponen
99 101
4.3 Pembuatan Rencana Kerja dan Syarat-Syarat (RKS) 4.4 Bill Of Quantity
5. PENUTUP
5.1 Kesimpulan 6. DAFTAR PUSTAKA
114
115 115 116
iv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam dunia yang sudah serba modern ini, peran listrik sudah sangatlah vital dalam kehidupan manusia. Tanpa listrik satu hari saja, aktivitas kita seolah-olah lumpuh, seolaholah kita tidak bisa melakukan apa-apa. Hampir seluruh pekerjaan manusia saat ini menggunakan tenaga listrik. Di Indonesia, PLN diberi tanggungjawab untuk melayani dan memasok tenaga listrik ke seluruh wilayah Indonesia. Tenaga listrik dihasilkan oleh suatu pembangkit tenaga listrik. Namun tenaga listrik yang dihasilkan oleh suatu pembangkit tidak bisa langsung digunakan oleh konsumen, melainkan harus ditransmisikan dan didistribusikan terlebih dahulu melalui suatu gardu distribusi. Akan tetapi saat ini permasalahannya Indonesia masih sangat bergantung dengan pembangkit tenaga listrik dengan sumber energi fossil yang sudah semakin langka. Sehingga dampaknya Indonesia sudah mulai menatap krisis energi lstrik. Banyak wilayah di Indonesia yang belum menikmati listrik secara maksimal bahkan banyak wilayah yang sama sekali belum merasakan keberadaan listrik. Selain permasalahan tersebut di atas, sistem kelistrikan di Indonesia juga masih bermasalah dengan kehandalan. Terutama kehandalan pada kegiatan distribusi tenaga listrik.PLN menggunakan gardu distribusi 20 KV untuk menyalurkan energi listrik ke konsumen. Untuk mendistribusikan tenaga listrik dengan baik, suatu gardu distribusi diperlukan perancangan dan penginstalasian yang sesuai dengan aturan dan standar yang berlaku agar kegiatan pendistribusian tenaga listrik dapat berjalan dengan baik, aman, dan handal. Pada kali ini kami akan membuat suatu perancangan gardu distribusi 20 KV untuk Bioteknologi LIPI Cibinong. Banyak orang yang belum tahu bagaimana suatu gardu distribusi bekerja, banyak juga yang belum tahu apa saja yang terdapat di dalam gardu distribusi tersebut. Dalam proses pembuatan suatu gardu disribusi diperlukan perancangan yang baik, pemilihan komponen yang baik, dan penginstalasian yang sesuai dengan aturan dan standar yang berlaku. Namun sebelum melakukan semua hal tersebut, perlu kita ketahui fungsi dari gardu distribusi tersebut dan berapa besar daya yang akan digunakan. Dalam karya ilmiah ini, kami akan memberikan ulasan lengkap tentang perancangan gardu 1
distribusi, pemilihan dan perhitungan komponen, sampai estimasi biaya dan waktu yang dibutuhkan untuk membangun sebuah gardu distribusi yang baik, aman, dan handal.
1.2 Permasalahan
Berdasarkan hasil uraian di atas dapat dirumuskan beberapa permasalahan: 1. Bagaimana merancang gardu distribusi 20 KV untuk Bioteknologi LIPI Cibinong yang baik dan sesuai dengan standar? 2. Bagaimana konstruksi gardu distribusi 20 KV untuk Bioteknologi LIPI Cibinong yang baik dan sesuai dengan standar? 3. Bagaimana pemilihan komponen yang baik untuk suatu gardu distri busi 20 KV? 4. Bagaimana penginsatalasian komponen yang baik dan sesuai dengan standar yang berlaku? 5. Bagaimana mewujudkan gardu distribusi yang memiliki kehandalan yang baik?
1.3 Tujuan
Karya tulis ini dibuat dengan tujuan agar mahasiswa mampu merancang suatu gardu distribusi 20 KV dengan baik dan sesuai dengan standar yang berlaku.
1.4 Sistematika Penulisan BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi tentang penjabaran latar belakang, rumusan permasalahan, tujuan dan sistematika penulisan.
BAB II TEORI DASAR GARDU DISTRIBUSI
Pada bab ini dijelaskan kajian teoritis dan konsep-konsep dasar dalam karya ilmiah ini terutama tentang gardu distribusi.
BAB III DESKRIPSI DAN LINGKUP PROYEK
Dalam bab ini dijelaskan semua tentang deskripsi dari penggunaan gardu distribusi 20 KV Bioteknologi LIPI Cibinong serta ruang lingkup proyeknya.
2
BAB IV PERNCANGAN DAN ANALISA
Bab ini menjabarkan tentang seluruh perancangan gardu distribusi berupa gambar perancangan, analisa mengenai pemilihan dan perhitungan komponen, rencana kerja dan syarat-syarat, bill of quantity, engineering estimate, dan network planning.
BAB V KESIMPULAN
Bab ini berisi kesimpulan, daftar kepustakaan, serta lampiran katalog-katalog dan datadata lain yang digunakan dalam pernacangan gardu distribusi.
BAB II TEORI DASAR GARDU DISTRIBUSI
2.1 Transformator Tenaga
3
Transformator distribusi digunakan untuk menurunkan tegangan listrik dari jaringan distribusi tegangan tinggi menjadi tegangan terpakai pada jaringan distribusi tegangan rendah (step down transformator); misalkan tegangan 20 KV menjadi te gangan 380 volt atau 220 volt. Sedang transformator yang digunakan untuk menaikan tegangan listrik (st ep up transformator), hanya digunakan pada pusat pembangkit tenaga listrik agar tegangan yang didistribusikan pada suatu jaringan panjang (long line) tidak mengalami penurunan tegangan (voltage drop) yang berarti; yaitu tidak melebihi ketentuan voltage drop yang diperkenankan 5% dari tegangan semula. Jenis transformator yang digunakan adalah transformator satu phasa dan transformator tiga phase. Adakalanya untuk melayani beban tiga phase dipakai tiga buah transformator satu
phase dengan hubungan bintang (star conection) Ү atau hubungan delta (delta conection) Δ. Sebagian besar pada jaringan distribusi tegangan tinggi (primer) sekarang ini dipakai transformator tiga phase untuk jenis out door. Yaitu jenis transformator yang diletakkan diatas tiang dengan ukuran lebih kecil dibandingkan dengan jenis in door, yaitu jenis yang diletakkan didalam rumah gardu.
Gambar 2.1 Transformator Daya 20 KV
4
Gambar 2.2 Rangkaian Transformator 1 fasa
Apabila kumparan primer dihubungkan dengan sumber arus bolak balik, maka pada kumparan primer tersebut akan mengalir arus listrik I, yang akan menyebabkan timbulnya fluk magnit Q atau gaya gerak magnit (ggm) yang berubah ubah pada teras besi B, bersamaan dengan itu pada kumparan primer timbul gaya gerak listrik (electro motive force) induksi Ep, yang sama besarnya dan berlawanan arah dengan tegangan yang diberikan Vp. Sebab ggl (gaya gerak listrik) induksi ini mempunyai sifat menentang setiap perubahan arus yang membangkitkan besarnya ggl induksi pada kumparan primer ini adalah :
(1)
Dimana:
Εp = besarnya ggl induksi pada kumparan primer (volt) dφ = perubahan ggl didalam teras (Maxwell) dt = perubahan waktu sesaat (detik) Np = jumlah lilitan kumparan primer
Fluk magnet (ggm) φ yang menginduksikan ggl induksi Ε p pada kumparan primer tersebut, tercakup (dipeluk) pula pada kumparan sekunder; sehingga merupakan fluk bersama (mutual fluk) φm . Dengan demikian fluk bersama φm ini menginduksikan pula ggl induksi Ε s pada kumparan sekunder, sehingga pada kumparan sekunder akan terdapat tegangan V s yang
besarnya sama dan berlawana arah dengan ggl induksi Ε s yang terbangkitkan pada kumparan sekunder. Kalau pada kumparan primer ggl induksi tersebut dibangkitkan oleh arus listrik,
maka untuk dapat membangkitkan arus listrik Ι2 pada kumparan sekunder; diperlukan ggl 5
induksi Εs yang berubah-ubah. Maka pada kumparan primer dihubungkan arus bolak-balik. Besarnya ggl induksi Ε s pada kumparan sekunder ini adalah:
(2) Dimana:
Εs = besarnya ggl induksi pada kumparan sekunder (volt) Νs = jumlah lilitan kumparan sekunder. Karena fluk magnet didalam teras besi B ini merupakan fluk bersama (mutual flux) maka dari persamaan 1 dan 2 didapatkan perbandingan lilitan dengan perbandingan ggl induksi yakni:
(3) Dimana a merupakan nilai perbandingan transformasi (ratio transformation) pada suatu transformator. Apabila nilai a lebih besar dari satu (a > 1) maka transformator tersebut merupakan step down transformator.sebaliknya apabila nilai a lebih kecil dari satu (a < 1) maka
transformator ini merupakan step up transformator. Dalam keadaan fluk magnet φ maksimum, sesuai dengan arus yang membangkitkannya pada kumparan; maka besarnya fluk magnet
(ggm) φ ini adalah
(4)
Dari persamaan diatas apabial ditransfer kepersamaan akan didapat:
(5) 6
(6)
Pada waktu ggl besarnya maksimum maka besarnay sin tω t ω = 1maka persamaan (6) akan beruabh menjadi:
(7) Dari persamaan (6) dan (7) ggl induksi maksimum adalah:
(8) Begitu pula besarnya ggl induksi sekunder (untuk penyelesaian yang sama) akan terdapat:
(9) Dari persamaan (8) dan (9) maka jelaslah bahwa ggl induksi yang dibangkitakan oleh arus bolak-balik akan mempunyai bentuk yang sama dengan membangkitkannya. Apabila transformator tersebut dianggap adeal sehingga hanya terdapat kehilangan tenaga yang kecil
sekali dan bias diabaikan, maka tenaga input Ρ 1 pada tranformator akan sama dengan tenaga output nya Ρ 0 maka didapati:
(10) Yang dimaksud ideal disini adalah: a. Kerugian karena arus pusar (eddy Current) dan kerugian hysterisis didalam teras besi tidak ada. b. Kerugian tahanan pada kawat tembaga tidak ada c. Dan tidak ada kebocoran fluk pada kumparan primer maupun sekunder
7
Oleh karena itu seperti yang telah diterngalan dimuak bahwa ggl induksi Εp maupun Εs akan sama besarnya dan berlawana arahnya dengan tegangan sumber Vp sehingga didapat persamaan:
(11) Dari persamaan (9) dan (16) diatas didapat perbandingan per bandingan transformator yaitu:
(12) Untuk transformator yang tidak ideal akan terjadi perubahan pada tegangan output,
yang akan berpengaruh pada tenaga output transformator Ρo dimana tenaga output transformator Ρ0 lebih kecil daripada tenaga input Ρi (Ρi < Ρo )Hal tersebut disebabakan terjadinya kerugian-kerugian daya didalam transformator, seperti yang telah dikemukakan diatas. Besarnya tenaga output pada kumparan sekunder adalah:
(13) Karena transformator tidak membangkitkan tenaga listrik sendiri, dengan adanya kerugian-kerugian didalam transformator ini tenaga output pada kumparan sekunderlebih kecil dari pada tenaga input pada kumparan primer. Dengan adanya perubahan-perubahan pada tenaga output ini akan memepengaruhi nilai efisiensi dari transformator tersebut yang dapat ditentukan:
(14) Dari persamaan (19) diatas dapat disimpulakn bahwa makin kecil kerugian daya yang terjadi pada transformator, makin tinggi efisiensinya. Sebaliknya makin besar kerugian daya pada transformator makin berkurang nilai efisiensinya. Untuk Untuk memperkecil kerugian-kerugian daya pada transformator tersebut perlu diperhatikan hal-hal seperti berikut:
8
a. Dipilih penampang kawat yang cukup besar dan mempunyai nilai konduktivitas yang cukup besar untuk memperkecil kerugian- kerugian tahanan pada kawat. kawat. b. Dipilih tera-teras tipis dari bahan-bahan feromaknitis yang bermtu baik dan penampangnya yang cukub besar, untuk memeperkecil kerugian teras yang berupa kerugian arus pusar (Eddy Current) dan kerugian hysterisis pada teras. c. Dan perlu diperhatikn pula isolasi yang mempunyai daya tahan (non coducting) yang tinggi untuk menghindarkan terjadinya fluk bocor. 2.1.1 Transformator Tiga Phase
Transformator yang banyak digunakan untuk jarinagn distribusi t egangan tinggi adalah transformator tiga phase. Pada dasarnya transformator tiga phase ini terdiri dari tiga buah transformator, satu phase dengan tiga buah teras besi yang dipasang pada satu kerangka. Dari tiga teras besi ini ditemoatkan masing-masing sepasang kumparan yakni kumparan primer dan kumparan sekunder. Dengan demikian seluruhnya akan terdapat tiga buah kumparan primer dan tiga buah kumoaran sekunder. Dari ketiga kumparan primer maupun ketiga kumpatran
sekunderdapat dihubungkan secara hubungan bintang (star conection) Υ d an dihubungkan egitiga (delta conection) . Δ Seperti halnya transformator satu phase maka azas kerja dari transformator tiga phase ini pada prinsipnya sama saja. Hanya pada transformator tiga phase arus yang dihubungkan padakumparan primer berbentuk arus bolak-balik dar i tiga buah kawat phase masing-masing masin g-masing sama besarnya dan bergeseran sudut s udut sebesar 120° taip phasenya, yang
menimbulkan fluk maknit φ didalam teras besi juga berbeda phase 120°. Karena fluk maknit yang dibangkitkan merupakan fluk maknit bersama
(mutual fluk) φ m, maka pada tiap -tiap
kumparan akan dibangkitkan gaya gerak listrik (electro motive force) induksi yang masingmasing berbeda 120° juga. Besarnya ggl induksi baik primer maupun sekunder sama halnya dengan yang terjadi pada transformator satu phase, yang masing-maing besarnya adalah :
9
(18)
Gambar 2.3 Hubungan Bintang – Bintang ( Y-Y ) Kalau dalam transformator satu phase besarnya ggl induksi tersebut sama besarnya dan berlawanan arah dengan tegangannya, maka untuk transformator tiga phase besarnya tegangan tergantung pada hubungan antara kumparan primer dan kumparan sekunder. System hubungan untuk kumparan primer dan kumparan sekunder dikenal 4 macam system hubungan yaitu: a. Hubungan segitiga-segitiga ( Δ −Δ ) b. Hubungan bintang-bi ntang (
Υ−Υ )
c. Hubungan segitiga- bintang ( Δ−Υ ) d. Hubungan segitiga- bintang (Υ −Δ) 2.1.1.1 Hubungan segitiga-segitiga ( Δ−Δ )
Yang dimaksud denagn hubungan segitiga-segitiga
( Δ –Δ ) ini adalah apabila ketiga
kumparan primer dihubungkan secara seri satu sama lain, sehingga merupakan rangkaian 10
tertutup (segitiga) dengan tiga buah ujung kawat phase nya. Demikian pula untuk hubunga ketiga kumparan sekundernya. Sehingga antara kumparan primer dan kumparan sekunder etrdapat hubungansegitiga-segitiga (Δ−Δ ). Perhatikan gambar 21 dibawah ini:
Gambar 2.4 Rangkaian Transformator Tiga Fasa Hubungan Δ-Δ (a) dan Rangkaian Eqivalen Transformator Tiga Fasa Hubungan Δ-Δ (b)
Seperti halnya dalam transformator satu phase untuk dapat membangkitkan arus listrik pada kumparan sekunder, diperlukan ggl induksi yang berubah-ubah. Sedang untuk membuat ggl induksi berubah-ubah pada kumparan primer dihubungkan arus bolak-bolik. Dalam transformator 3 phase ini pada kumparan sekunder dapat dibangkitkan dari tiap-tiap lilitan phase arus bolak-balik yang satu sama lain sama besarnaya dan masing-masing berbeda phase 120o . Pada gambar 21b diperlihatkan arus yang dihasilkan adalah dani Ia Ib dan Ic yang besarnya adalah :
(19) Dimana : Ia,Ib,Ic = arus phase pada kumparan sekunder utuk phase I,II,dan Im2
= arus maksimum pada kumparan sekunder (ampere)
Untuk saluran (line current) tiap phase Ia, Ib, dan Ic menurut gambar 2.4 adalah:
11
(20) Apabila persamaan (19) kita masukkan kepersaamaan (20) maka akan didapat arus saluran yang besarnya masing-masing adalah:
(21) Dari persamaan diatas ternyata arus saluran (line current) sama bes arnya dan bergeseran phase 1200 satu sama lain. Apabila arus phase (phase current) sephase dengan tegangan, maka arus saluran akan bergeseran sudut 30 0 terhadap tegangan. Perhatikan gambar dibawah ini:
Gambar 2.5 Vektor Hubungan Δ-Δ
Harga efektif dari arus saluran (line current) menurut persamaan (21) adalah:
12
Untuk hubungan Δ −Δ ini, tegangan saluran (line voltage)sama dengan tegangan phase (phase voltage). Lihat gambar 2.2 dari persamaan (20) dan (21) dapat dituli s besarnya tegangan saluran ini, yakni:
(22) Dengan demikian tegangan saluran untuk tiap phase sama satu sama lain dan bergeseran phase 1200. Harga efektif dari tegangan saluran dalam hubungan ∆ -∆ ini adalah :
(23) Dimana: Va-c
= tegangan saluran untuk phase a-c (volt)
Vb-c
= tegangan saluran untuk phase b-c (volt)
Vc-a
= teganagn saluran untuk phase c-a (volt)
Emax2 = tegangan maksimum pada kumparan sekunder (volt)
Dalam transformator satu phase tenaga yang diberikan Ρ 0 adalah:
(24)
Oleh karena dalam transformator tiga phase hubungan Δ −Δ ini arus saluran (line current) dan tegangan saluran (line voltage) adalah
(25) 13
Maka tenaga yang diberikan pada transformator tiga phase untuk satu phase dalam hubungan - adalah:
(26) Dalam keadaan istimewa dimana factor daya cos = I atau arus phase dengan tegangan phase dala keadaan sephase maka besarnya tenaga adalah:
(27) Dalam keadaan istimewa dimana factor daya cos = I atau arus phase dengan tegangan phase dala keadaan sephase maka besarnya tenaga adalah:
2.1.1.2 Hubungan Υ −Υ
Yang dimaksud dengan
hubungan Υ −Υ adalah apabila ujung - ujung kawat lilitan
kumparan dari ketiga kumparan primer maupun dari kumparan sekunder, masing-masing dihubungkan menjadi satu dan merupakan titikbintang yang dihubungkan dengan saluran nol (ground). Sedangkan ketiga ujung kawat lilitan kumparan yang lain masing-masing dihubungkan dengan kawat phase, maka terdapat 4 buah sambungan yang seperi terlihat pada
gambar 23 dibawah ini. Untuk transformator 3 buah phase dengan hubungan Υ−Υ seperti pada gambar 23 b, harga arus phase yang mengalir pada ketiga kumparan primer dan sekunder sama dengan arus saluran (line current). Apabila diketahui arus phase pada tiap-tiap kumparan seperti pada persamaan (22) maka arus saluran a adalah:
(28) Didalam keadaan setimbang dimana kerugian pada tiap-ti ap kumparan tidak ada, maka harga efektif dari besarnya arus saluran adalah: (29)
14
Dari rangkaian equivalent pada gambar 23 b besarnya tegangan antara kawat phase (saluran) dan kawat netral. Besarnya tegangan phase satu sama lain sama dan berbeda phase 1200 yakni :
(30)
Gambar 2.6 Rangkaian Transformator Tiga Phase dengan Hubungan Y – Y dan Rangkaian Equivalent Transformator 3 Phase Hubungan Y - Y Sedang besarnya tegangan saluran (line voltage) seperti pada gambar 23 b adalah:
(31)
Apabila persamaan (30) kita masukkan pada persamaan (31) maka akan didapat harga tegangan saluran yaitu:
(32) Harga efektif dari tegangan saluran ini apabila tegangan phase tidak mengalami kerugian-kerugian didalam teras maka besarnya ketiga tegangan saluran ini sama besar dan berbeda phase 1200 satu sama lain, yakni:
15
(33)
Dalam keadaan seimbang, dimana besarnya beban untuk masing-masing phase sama dan juga sudut pergeseran phase antara arus phase dan tegangan phase juga sama, maka besarnya tenaga yang diberikan (Ρ0 ) sesuai dengan persamaan (32) dan (33) pada transformator tiga phase dengan hubungan - adalah:
(34) Dari persamaan (33) dan (34 ) ini, apabila dalam hubungan Δ − Δ, maupun dalam
hubungan Υ −Υ tetap berlaku persamaan yang sama. 2.1.1.3 Hubungan Δ – Y
Hubungan Δ – Y ini merupakan hubungan campuran dimana ketiga kumparan primer dihubungkan dengan Δ sedang untuk ketiga kumparan sekunder dihubungakan Υ . Perhatikan gambar 24 dibawah ini. Dalam sistem ini, apabila ketiga kumparan primer diberi sumber arus
Ιa Ι b Ιc ,, maka didalam ketiga kumparan primer mengalir arus phase ia, ib,ic yang besarnya adalah:
Gambar 2.7 Rangkaian Transformator 3 Phase Hubungan
Δ – Y (a) dan Rangkaian
Equivalent Transformator 3 Phase Hubungan
Δ – Y (b)
akibatnya pada kumparan primer akan timbul gaya gerak maknit (ggm) yang berubah ubah dan menimbulkan ggl pada ketiga kumparan primer yang besarnya sama dengan besarnya tegangan saluran yakni :
16
(35) Fluk maknit (ggm) akan menginduksikan ggl induksi ini pada kumparan sekunder, sehingga pada ketiga kumparan sekunder akan timbul arus phase ia,ib dan ic, karena pada ketiga kumparan sekunder ini dihubungkan maka arus phse ini sama besarnya dengan arus saluran, yang besarnya adalah:
(36)
Sedang basarnya ggl induksi pada ketiga kumparan sekunder adalah:
(37)
2.1.1.4 Hubungan Y - Δ
Transformator tiga phase dengan hubungan primer Υ − Δ ini adalah apabila ketiga kumparan primer dihubungkan.lihat gambar 25 dibawah ini: 17
Gambar 2.8 Rangkaian Transformer 3 Phase dengan Hubungan Y – Δ dan Rangkaian Equivalent Transformer 3 Phase dengan Hubungan Y -
Δ
Sistem hubungan Υ − Δ ini adalah kebalikan dari system hubungan Υ − Δ. Dimana ketiga kumparan primer apabila mengalir arus saluran IA, IB dan IC yang besarnya sama dengan arus phase iA, iB dan iC yang terdapat pada ketiga kumparan primer, maka pada kumparan primer ini akan timbul ggl induksi yang besarnya 3 dari tegangan saluranVA-B, VBC danVC-A yang diberikan. Karena ggl induksi ini meginduksikan juga ggl induksi pada ketiga kumparan sekunder. Dimana besarnya ggl ini akan sama besarnya dengan tegangan salurannya. Maka pada ketiga kumparan sekunder akan timbul arus listrik ia ib dan ic yang besarnya 3 dari arus saluran yang dikeluarkan Ia Ib dan Ic
dalam hubungan Υ −Δ ini, persamaan -persamaan yang dipakai sama dengan persamaan untuk hubungan Δ −Υ atau persamaan - persamaan sebelumnya
2.2 Switch Gear MV dan LV
Komponen utama gardu distribusi baik medium voltage maupun low voltage yang sudah terpasang/terangkai secara lengkap lazim disebut dengan Kubikel, dan didalamnya terdapat switch gear yaitu : Pemisah – Disconnecting Switch (DS) Berfungsi sebagai pemisah 18
atau penghubung instalasi listrik 20 kV. Pemisah hanya dapat dioperasikan dalam keadaan tidak berbeban. Pemutus beban
– Load Break Switch (LBS) Berfungsi sebagai pemutus atau
penghubung instalasi listrik 20 kV. Pemutus beban dapat dioperasikan dalam keadaan berbeban dan terpasang pada kabel masuk atau keluar gardu distribusi. Kubikel LBS dilengkapi dengan sakelar pembumian yang bekerja secara interlock dengan LBS. Untuk pengoperasian jarak jauh (remote control), Remote Terminal Unit (RTU) harus dilengkapi catu daya penggerak. Pemutus Tenaga - Circuit Breaker (CB) Berfungsi sebagai pemutus dan penghubung arus listrik dengan cepat dalam keadaan normal maupun gangguan hubung singkat. Peralatan Pemutus Tenaga (PMT) ini sudah dilengkapi degan rele proteksi arus lebih (Over Current Relay) dan dapat difungsikan sebagai alat pembatas beban. Komponen utama PHB-TM tersebut diatas sudah terakit dalam kompartemen kompak (lengkap), yang sering disebut Kubikel Pembatas Beban Pelanggan Dalam system LVMDP, switchgear merupakan suatu piranti yang berfungsi untuk mengendalikan distribusi energi listrik atau untuk melindungi peralatan yang dihubungkan ke catuan listrik. Switchgear yang digunakan pada tegangan rendah biasanya dipergunakan sebagai switching dan proteksi peralatan listrik. Perangkat switchgear tersebut ditentukan sesuai dengan kebutuhan, misalnya untuk keperluan isolasi, disconnecting loads, short circuit breaker, switching motor dan pengaman beban lebih dari pengaman manusia. Perangkat switchgear ini dapat bekerja dengan satu atau lebih fungsinya, tergantung perancangannya/design juga dapat membentuk fungsi dari peralatan tertentu. Dalam system LVMDP switchgear yang biasa digunakan dalam system gardu distribusinya adalah sebagai berikut: Circuit Breaker General, Fuse, Disconnector, loadbreak Switch, Fused Switch Disconnector, Motor Starter, Contactor, Overload Relay, Switch Disconnector dengan fuse, Residual Current Circuit Breaker (RCMCCB), Miniatur Circuit Breaker (MMCCB), RCMCCB dengan Over Current Trip dan RMCCB yang dioperasikan seb agai MMCCB. 2.3 Sistem Pengaman
Proteksi sistem tenaga listrik adalah system proteksi yang dilakukan kepada peralatan peralatan listrik yang terpasang pada suatu sistem tenaga misanya generator, transformator jaringan dan lain-lain, terhadap kondisi abnormal operasi sistem itu sendiri. Kondisi abnormal
19
itu dapat berupa antara lain : hubung singkat, tegangan lebih, beban lebih, frekuensi sistem rendah, asinkron dan lain - lain. Tujuan dipasangnya proteksi pada jaringan kelistrikan 1. Untuk menghindari ataupun untuk mengurangi kerusakan peralatan peralatan akibat gangguan (kondisi abnormal operasi sistem). Semakin cepat reaksi perangkat proteksi yang digunakan maka akan semakin sedikitlah pengaruh gangguan kepada kemungkinan kerusakan alat 2. Untuk cepat melokalisir luas daerah terganggu menjadi sekecil mungkin. 3. Untuk dapat memberikan pelayanan listrik dengan keandalan yang tinggi kepada konsumsi dan juga mutu listrik yang baik. 4. Untuk mengamankan manusia terhadap bahaya yang ditimbulkan oleh listrik. Pengetahuan mengenai arus-arus yang timbul dari pelbagai tipe gangguan pada suatu lokasi merupakan hal yang sangat esensial bagi pengoperasian sistem proteksi secara efektif. Jika terjadi gangguan pada sistem, para operator yang merasakan adanya gangguan tersebut diharapkan segera dapat mengoeprasikan circuit-circuit yang tepat untuk mengeluarkan sistem yang terganggu atau memisahkan pembangkit dari jaringan yang terganggu. Sangat sulit bagi seorang operator untuk mengawasi gangguan-gangguan yang mungkin terjadi dan menentukan CB mana yang diperoperasikan untuk mengisolir gangguan tersebut secara manual. Mengingat arus gangguan yang cukup besar, maka perlu secepat mungkin dilakukan proteksi. Hal ini perlu suatu peralatan yang digunakan untuk mendeteksi keadaan-keadaan yang tidak normal tersbut dan selanjutnya mengistruksikan circuit-circuit yang tepat untuk bekerja memutuskan rangkaian atau sistem yang terganggu. Peralatan tersebut kita kenal dengan relay. Ringkasnya proteksi dan tripping otomatik circuit-circuit yang sehubungan mempunyai dua fungsi pokok : -
Mengisolir peralatan yang terganggu agar bagian-bagian yanglainnya tetap beroperasi seperti biasa.
-
Membatasi kerusakan peralatan akibat panas lebih (over heating), pengaruh gayagaya mekanik dst.
Koordinasi antara relay dan circuit breaker (CB) dalam mengamati dan memutuskan gangguan disebut sebagai sistem proteksi. Banyak hal yang harus dipertimbangkan dalam 20
mempertahankan arus kerja maksimum yang aman. Jika arus kerja bertambah melampaui batasaman yang ditentukan dan tidak ada proteksi atau jika proteksi tidak memadai atau tidak efektif, maka keadaan tidak normal dan akan mengakibatkan kerusakan isolasi. Pertambahan arus yang berkelebihan menyebabkan rugi-rugi daya pada konduktor akan berkelebihan pula. Perlu diingat bahwa pengaruh pemanasan adalah sebanding dengankwadrat dari arus : H = 12 Rt Joules Dimana : H = panas yang dihasilkan (Joule) I = arus konduktor (ampere) R = tahanan konduktor (ohm) t = waktu atau lamanya arus yang mengalir (detik) Proteksi harus sanggup menghilangkan gangguan tanpa merusak peralatan proteksi itu sendiri. Untuk ini pemilihan peralatan proteksi harus sesuai dengan kapasitas arus hubung singkat “breaking capacity” atau Repturing Capacity. Disamping itu proteksi yang diperlukan harus memenuhi persyaratan sebagai berikut: 1. Sekring atau circuit breaker harus sanggup dilalui arus nominal secara terus menerus tanpa pemanasan yang berlebihan (overheating). 2. Overload yang kecil pada selang waktu yang pendek seharusnya tidak menyebabkan peralatan bekerja. 3. Proteksi harus bekerja walaupun pada overload yang kecil tetapi cukup lama sehingga dapat menyebabkan overheating pada rangkaian penghantar. 4. Proteksi harus membuka rangkaian sebelum kerusakan yang disebabkan oleh arus gangguan yang dapat terjadi. 5. Proteksi harus dapat melakukan
“pemisahan” (discriminative) hanya pada rangkaian
yang terganggu yang dipisahkan dari rangkaian yang lain yang tetap beroperasi. Proteksi overload dikembangkan jika dalam semua hal rangkaian listrik diputuskan sebelum terjadi overheating . Jadi disini overload action relatif lebih lama dan mempunyai fungsi inverse terhadap kwadrat dari arus.
21
Proteksi gangguan hubung singkat dikembangkan jika action dari sekring atau circuit breaker cukup cepat untuk membuka rangkaian sebelum arus dapat mencapai harga yang dapat merusak akibat overheating, arcing atau ketegangan mekanik. Ada beberapa persyaratan yang sangat perlu diperhatikan dalam suatu perencanaan sistem proteksi yang efektif yaitu: a) Selektivitas dan Diskrimanasi, efektivitas suatu sistem proteksi dapat dilihat dari kesanggupan system dalam mengisolir bagian yang mengalami gangguan saja. b) Stabilitas, sifat yang tetap inoperatif apabila gangguan-gangguan terjadi diluar zona yang melindungi (gangguan luar). c) Kecepatan Operasi, sifat ini lebih jelas, semakin lama arus gangguan terus mengalir, semakin besar kerusakan peralatan. d) Sensitivitas (kepekaan), yaitu besarnya arus gangguan agar alat bekerja. Harga ini dapat dinyatakan dengan besarnya arus dalam jaringan aktual (arus primer) atau sebagai prosentase dari arus sekunder (trafo arus). e) Pertimbangan ekonomis, dalam sistem distribusi aspek ekonomis hampir mengatasi aspek teknis, oleh karena jumlah feeder, trafo dan sebagainya yang begitu banyak, asal saja persyaratan keamanan yang pokok dipenuhi. f) Realiabilitas (keandalan), sifat ini jelas, penyebab utama dari
“outage” rangkaian adalah
tidak bekerjanya proteksi sebagaimana mestinya (mal operation). g) Proteksi
Pendukung,
proteksi
pendukung
(back
up)
merupakan
susunan
yang
sepenuhnya terpisah dan yang bekerja untuk mengeluarkan bagian yang terganggu apabila proteksi utama tidak bekerja (fail). Tiap-tiap sistem proteksi utama melindungi suatu area atau zona sistem daya tertentu. Ada kemungkinan suatu daerah kecil diantara zona-zona yang berdekatan misalnya antara trafo-trafo arus dan circuit breaker-circuit breaker tidak dilindungi. Dalam keadaan seperti ini sistem back up (yang dinamakan remote back up) akan memberikan perlindungan karena berlapis dengan zona-zona utama. Selain
itu
pentahanan
peralatan
juga
sangat
penting
untuk
menghindari
kemungkinan timbulnya gangguan. Pengetanahan peralatan adalah pengetanahan bagian dari peralatan yang dalam keadaaan bekerja tidak dilalui oleh arus.
22
2.4 Instrumen Transformator dan Meteran 2.4.1 Transformator Tegangan
Trafo tegangan digunakan untuk menurunkan tegangan sistem dengan perbandingan transformasi tertentu. Transformator Tegangan/Potensial (PT) adalah trafo i nstrument yang berfungsi untuk merubah tegangan tinggi menjadi tegangan rendah sehingga dapat diukur dengan Volt meter. Prinsip kerja Trafo tegangan, kumparan primernya dihubungkan parallel dengan jaringan yang akan diukur tegangannya. Voltmeter atau kumparan tegangan wattmeter langsung dihubungkan pada sekundernya. Jadi rangkaian sekunder hampir pada kondisi open circuit. Besar arus primernya tergantung pada beban disisi sekunder. Rancangan trafo tegangan ini sama dengan trafo daya step-down tetapi dengan beban yang sangat ringan. Prinsip kerja trafo jenis ini sama dengan trafo daya, meskipun demikian rancangannya berbeda dalam beberapa hal, yaitu : a. Kapasitasnya kecil (10 s/d 150 VA), karena digunakan untuk daya yang kecil. b. Galat faktor transformasi dan sudut fasa tegangan primer dan sekuder lebih kecil untuk mengurangi kesalahan pengukuran. c. Salah satu terminal pada sisi tegangan tinggi dibumikan/ ditanahkan.
d. Tegangan pengenal sekunder biasanya 100 atau 100√3 V Ada dua macam trafo tegangan yaitu : a. Transformator tegangan magnetik. Transformator ini pada umumnya berkapasitas kecil yaitu antara 10 – 150 VA. Faktor ratio dan sudut fasa trafo tegangan sisi primer dan tegangan sekunder dirancang sedemian rupa supaya faktor kesalahan menjadi kecil. Salah satu ujung kumparan tegangan tinggi selalu diketanahkan. Trafo tegangan kutub tunggal yang dipasang pada jaringan tiga fasa disamping belitan pengukuran, biasanya dilengkapi lagi dengan belitan tambahan yang digunakan untuk mendeteksi arus gangguan tanah. Belitan tambahan dari ketiga trafo tegangan dihubungkan secara seri b. Trafo Tegangan Kapasitip
23
Trafo pembagi tegangan kapasitip dipakai untuk keperluan pengukuran tegangan tinggi, sebagai pembawa sinyal komunikasi dan kendali jarak jauh. Pada tegangan pengenal yang lebih besar dari 110 kV, karena alasan ekonomis maka trafo tegangan menggunakan pembagi tegangan dengan menggunakan kapasitor sebagai pengganti trafo tegangan induktif. Pembagi tegangan kapasitif dapat digambarkan seperti gambar dibawah ini. Oleh pembagi kapasitor, tegangan pada C2 atau tegangan primer trafo penengah V1 diperoleh dalam orde puluhan kV, umumnya 5, 10, 15 dan 20 kV. Kemudian oleh trafo magnetik tegangan primer
diturunkan menjadi tegangan sekunder standar 100 atau 100√3 Volt. Jika terjadi tegangan l ebih pada jaringan transmisi, tegangan pada kapasitor C2 akan naik dan dapat menimbulkan kerusakan pada kapasitor tersebut. Untuk mencegah kerusakan tersebut dipasang sela pelindung (SP). Sela pelindung ini dihubung seri dengan resistor R untuk membatasai arus saat sela pelindung bekerja untuk mencecah efek feroresonansi. Keburukan trafo tegangan kapasitor adalah terutama karena adanya induktansi pada trafo magnetik yang non linier, mengakibatkan osilasi resonansinya yang timbul menyebabkan tegangan tinggi yang cukup besar dan menghasilkan panas yang tidak diingikan pada inti magnetik dan belitan sehingga menimbulkan panas yang akan mempengaruhi hasil penunjukan tegangan. Diperlukan elemen peredam yang akan mengahsilkan tidak ada efek terhadap hasil pengukuran walaupun kejadian tersebut hanya sesaat. Berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan skunder transformator tegangan ada dua jenis yaitu: Transformator step up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik rendah menjadi tinggi, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np). Transformator step down yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik tinggi menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder (Np > Ns). Dengan memilih jumlah lilitan yang sesuai untuk tiap kumparan dapat dihasilkan GGL kumparan sekunder yang berbeda dengan GGL kumparan primer. Hubungan GGL atau tegangan primer (Vp) tegangan sekunder (Vs), jumlah lilitan kumparan primer (np) dan jumlah lilitan kumparan sekunder (ns) Menurut kutubnya trafo tegangan dibedakan menjadi dua yaitu : 24
1) Trafo satu kutub : trafo tegangan yang salah satu terminalnya dibumikan / ditanahkan, dipergunakan untuk tegangan diatas 30 kV 2) Trafo dua kutub : trafo tegangan yang kedua terminalnya diisolir dari bumi / tanah, hanya digunakan untuk tegangan dibawah 30 kV Berdasarkan jenis tegangan, trafo tegangan dibedakan menjadi 2, yaitu :
•
Transformator satu fasa, bila transformator digunakan untuk memindahkan tenaga listrik satu fasa.
•
Transformator tiga fasa, bila transformator digunakan untuk memindahkan tenaga listrik tiga fasa. Faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan transformator tegangan adalah batas
kesalahan transformasi dan pergeseran sesuai tabel dibawah ini :
KELAS
% KESALAHAN RASIO TEGANGAN (+/-)
PERGSERAN SUDUT + (MENIT)
0.5
0.5
20
1
1
40
Burden, yaitu beban sekunder dari transformator tegangan (PT), dalam hal ini sangat terkait dengan kelas ketelitian PT-nya. Untuk instalasi pasangan dalam; lazimnya transformator tegangan sudah terpasang pada kubikel pengukuran.
2.4.2 Transformator Arus
yaitu peralatan yang digunakan untuk melakukan pengukuran besaran arus pada intalasi tenaga listrik disisi primer (TET, TT dan TM) yang berskala besar dengan melakukan transformasi dari besaran arus yang besar menjadi besaran arus yang kecil secara akurat dan teliti untuk keperluan pengukuran dan proteksi. Prinsip kerja trafo arus adalah sebagai berikut:
25
N 1
N 2
P2 P1 S1 I 1
I 2
S2
Gambar 2.9 Rangkaian pada Trafo Arus
Untuk trafo yang dihubung singkat :
I 1 N 1
I 2
N 2
Untuk trafo pada kondisi tidak berbeban: E 1 E 2
N 1 N 2
Dimana
a
N 1 N 2
I 1
N 1
N 2
,
I 2 sehingga N 1
N 2 ,
jumlah lilitan primer, dan jumlah lilitan sekunder.
Rangkaian Ekivalen
I1 Z 1
U1
I2 Z 2
I0
E 2
I2
I2· Z b = U2
Gambar 2.10 Rangkaian Ekivalen
Tegangan induksi pada sisi sekunder adalah
26
E 2
4,44 B A f N 2 Volt
Tegangan jepit rangkaian sekunder adalah
Z
E 2
I 2
Z b
Z kawat
Dalam aplikasinya harus dipenuhi Dimana:
B
Z b
2
Volt
Z inst Volt
U 1
U 2
kerapatan fluksi (tesla)
A
luas penampang (m²)
f
frekuensi (Hz)
N 2
U 1
U 2
Z b
jumlah lilitan sekunder
tegangan sisi primer tegangan sisi sekunder impedansi/tahanan beban trafo arus
Z kawat
Z inst
impedansi/tahanan kawat dari terminasi CT ke instrumen
impedansi/tahanan internal instrumen, misalnya relai proteksi atau peralatan
meter. Diagram Fasor Arus dan Tegangan pada Trafo Arus (CT)
27
U1
I1 Z1
E
I2 Z2 U2
IO
I1
I2
IO Im
Gambar 2.11 Diagram Fasor Arus dan Tegangan pada Trafo Arus
2.4.2.1 Fungsi Trafo Arus
- Mengkonversi besaran arus pada sistem tenaga listrik dari besaran primer menjadi besaran sekunder untuk keperluan pengukuran sistem metering dan proteksi
- Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer, sebagai pengamanan terhadap manusia atau operator yang melakukan pengukuran.
- Standarisasi besaran sekunder, untuk arus nominal 1 Amp dan 5 Amp Secara fungsi trafo arus dibedakan menjadi dua yaitu: a). Trafo arus pengukuran o
Trafo arus pengukuran untuk metering memiliki ketelitian tinggi pada daerah kerja (daerah pengenalnya) 5% - 120% arus nominalnya tergantung dari kelasnya dan tingkat kejenuhan yang relatif rendah dibandingkan trafo arus untuk proteksi.
o
Penggunaan trafo arus pengukuran untuk Amperemeter, Watt-meter, VARh-meter, dan cos meter.
b). Trafo arus proteksi
Trafo arus untuk proteksi, memiliki ketelitian tinggi pada saat terjadi gangguan dimana arus yang mengalir beberapa kali dari arus pengenalnya dan tingkat kejenuhan cukup tinggi. 28
Penggunaan trafo arus proteksi untuk relai arus lebih (OCR dan GFR), relai beban lebih, relai diferensial, relai daya dan relai jarak.
Perbedaan mendasar trafo arus pengukuran dan proteksi adalah pada titik saturasinya seperti pada kurva saturasi dibawah (Gambar 4). V
proteksi
pengukuran
I
Gambar 2.12 Kurva kejenuhan CT untuk Pengukuran dan Proteksi
Trafo arus untuk pengukuran dirancang supaya lebih cepat jenuh dibandingkan trafo arus proteksi sehingga konstruksinya mempunyai luas penampang inti yang lebih kecil (Gambar 2.12). CT Pengukuran
CT Proteksi A2
A1
Gambar 2.13 Luas Penampang Inti Trafo Arus
2.4.2.2 Jenis Trafo Arus
Jenis trafo arus menurut tipe kontruksi dan pasangannya.
Tipe Konstruksi 29
Tipe cincin (ring / window type)
Tipe cor-coran cast resin (mounded cast resin type)
Tipe tangki minyak (oil tank type)
Tipe trafo arus bushing
Tipe Pasangan.
Pasangan dalam (indoor )
Pasangan luar (outdoor )
Jenis trafo arus berdasarkan konstruksi belitan primer:
Sisi primer batang (bar primary) dan
Gambar 2.14. Bar Primary
30
Sisi tipe lilitan (wound primary).
Gambar 2.15 Wound Primary
Jenis trafo arus berdasarkan konstruksi jenis inti
Trafo arus dengan inti besi Trafo arus dengan inti besi adalah trafo arus yang umum digunakan, pada arus yang
kecil (jauh dibawah nilai nominal) terdapat kecenderungan kesalahan dan pada arus yang besar (beberapa kali nilai nominal) trafo arus akan mengalami saturasi.
Trafo arus tanpa inti besi Trafo arus tanpa inti besi tidak memiliki saturasi dan rugi histerisis, transformasi dari
besaran primer ke besaran sekunder adalah linier di seluruh jangkauan pengukuran, contohnya adalah koil rogowski (coil rogowski) Jenis trafo arus berdasarkan jenis isolasi Berdasarkan jenis isolasinya, trafo arus dibagi menjadi dua kelompok, yaitu: o
Trafo arus kering Trafo arus kering biasanya digunakan pada tegangan rendah, umumnya digunakan pada
pasangan dalam ruangan (indoor ).
31
o
Trafo arus Cast Resin Trafo arus ini biasanya digunakan pada tegangan menengah, umumnya digunakan pada
pasangan dalam ruangan (indoor ), misalnya trafo arus tipe cincin yang digunakan pada kubikel penyulang 20 kV. o
Trafo arus isolasi minyak Trafo arus isolasi minyak banyak digunakan pada pengukuran arus tegangan tinggi,
umumnya digunakan pada pasangan di luar ruangan (outdoor ) misalkan trafo arus tipe bushing yang digunakan pada pengukuran arus penghantar tegangan 70 kV dan 150 kV. o
Trafo arus isolasi SF6 / Compound Trafo arus ini banyak digunakan pada pengukuran arus tegangan tinggi, umumnya
digunakan pada pasangan di luar ruangan ( outdoor ) misalkan trafo arus tipe top-core. Jenis trafo arus berdasarkan pemasangan Berdasarkan lokasi pemasangannya, trafo arus dibagi menjadi dua kelompok, yaitu: o
Trafo arus pemasangan luar ruangan (outdoor ) Trafo arus pemasangan luar ruangan memiliki konstruksi fisik yang kokoh, isolasi yang
baik, biasanya menggunakan isolasi minyak untuk rangkaian elektrik internal dan bahan keramik/porcelain untuk isolator ekternal.
Gambar 2.16 Trafo Arus Pemasangan Luar Ruangan
32
o
Trafo arus pemasangan dalam ruangan (indoor ) Trafo arus pemasangan dalam ruangan biasanya memiliki ukuran yang lebih kecil dari
pada trafo arus pemasangan luar ruangan, menggunakan isolator dari bahan resin.
Gambar 2.17 Trafo Arus Pemasangan Dalam Ruangan
P1
P2
300/5 A 300/5 A 300/5 A 300/5 A 1S1
1S2 2S1
2S2 3S1
3S2 4S1
4S2
Gambar 2.18 Trafo Arus dengan 4 Inti
Jenis Trafo arus berdasarkan jumlah inti pada sekunder
–
Trafo arus dengan inti tunggal
Contoh: 150 – 300 / 5 A, 200 – 400 / 5 A, atau 300 – 600 / 1 A.
–
Trafo arus dengan inti banyak
Trafo arus dengan inti banyak dirancang untuk berbagai keperluan yang mempunyai sifat pengunaan yang berbeda dan untuk menghemat tempat.
33
Contoh: Trafo arus 2 (dua) inti 150 – 300 / 5 – 5 A (Gambar XX). Penandaan primer: P1-P2 Penandaan sekunder inti ke-1: 1S 1-1S2 (untuk pengukuran) Penandaan sekunder inti ke-2: 2S 1-2S2 (untuk relai arus lebih)
P1
P2
300/5 A 300/5 A
1S1
1S2
2S1
2S2
Gambar 2.19 Trafo Arus dengan 2 Inti
Trafo arus 4 (empat) inti 800 – 1600 / 5 – 5 – 5 – 5 A (Gambar 11). Penandaan primer: P1-P2 Penandaan sekunder inti ke-1: 1S 1-1S2 (untuk pengukuran) Penandaan sekunder inti ke-2: 2S 1-2S2 (untuk relai arus lebih) Penandaan sekunder inti ke-3: 3S 1-3S2 (untuk relai jarak) Penandaan sekunder inti ke-4: 4S 1-4S2 (untuk proteksi rel) Trafo arus 4 (empat) inti 800 – 1600 / 5 – 5 – 5 – 5 A
34
Jenis trafo arus berdasarkan pengenal Trafo arus memiliki dua pengenal, yaitu pengenal primer dan sekunder. Pengenal primer yang biasanya dipakai adalah 150, 200, 300, 400, 600, 800, 900, 1000, 1200, 1600, 1800, 2000, 2500, 3000 dan 3600. Pengenal sekunder yang biasa dipakai adalah 1 dan 5 A. Berdasarkan pengenalnya, trafo arus dapat dibagi menjadi:
–
Trafo arus dengan dua pengenal primer
o
Primer seri
Contoh: CT 800 – 1600 / 1 A Untuk hubungan primer seri, maka didapat rasio CT 800 / 1 A, lihat Gambar 12.a. berikut.
P1
S1
o
P2
S2
P1
P2
S1
S2
Gambar 2.20 Primer Paralel
Gambar 2.21 Primer Seri
CT rasio 1600 / 1 A
CT rasio 800 / 1 A
Primer paralel
Contoh: CT dengan rasio 800 – 1600 / 1 A Untuk hubungan primer paralel, maka didapat rasio CT 1600 A, lihat Gambar 12.b.
35
-
Trafo arus multi rasio/sekunder tap Trafo arus multi rasio memiliki rasio tap yang merupakan kelipatan dari tap yang
terkecil, umumnya trafo arus memiliki dua rasio tap, namun ada juga yang memiliki lebih dari dua tap (lihat Gambar 13). Contoh:
–
Trafo arus dengan dua tap: 300 – 600 / 5 A Pada Gambar 13.a., S 1-S2 = 300 / 5 A, S 1-S3 = 600 / 5 A.
–
Trafo arus dengan tiga tap: 150 – 300 – 600 / 5 A Pada Gambar 13.b., S 1-S2 = 150 / 5 A, S 1-S3 = 300 / 5 A, S 1-S4 = 600 / 5 A.
P1
S1
P2
S2
P1
S3
S1
S2
P2
S3
Gambar 2.22
Gambar 2.23
CT Sekunder 2 Ta
CT Sekunder 3 Ta
S4
36
Komponen Trafo Arus
Tipe cincin (ring / window type) dan Tipe cor-coran cast resin (mounded cast resin type)
Gambar 2.24 CT tipe cincin
Gambar 2.25 Komponen CT tipe cincin
Keterangan Terminal utama ( primary terminal ) Terminal sekunder ( secondary terminal ). Kumparan sekunder ( secondary winding ). CT tipe cincin dan cor-coran cast resin biasanya digunakan pada kubikel penyulang (tegangan 20 kV dan pemasangan indoor). Jenis isolasi pada CT cincin adalah Cast Resin
37
Tipe Tangki
Gambar 2.26 Komponen CT tipe tangki
Komponen Trafo arus tipe tangki 1. Bagian atas Trafo arus (transformator head ). 2. Peredam perlawanan pemuaian minyak (oil resistant expansion bellows). 3. Terminal utama ( primary terminal ). 4. Penjepit (clamps). 5. Inti kumparan dengan belitan berisolasi utama (core and coil assembly with primary winding and main insulation). 6. Inti dengan kumparan sekunder (core with secondary windings). 7. Tangki (tank ). 8. Tempat terminal (terminal box). 9. Plat untuk pentanahan (earthing plate).
38
Jenis isolasi pada trafo arus tipe tangki adalah minyak. Trafo arus isolasi minyak banyak digunakan pada pengukuran arus tegangan tinggi, umumnya digunakan pada pasangan di luar ruangan (outdoor) misalkan trafo arus tipe bushing yang digunakan pada pengukuran arus penghantar tegangan 70 kV, 150 kV dan 500 kV 2.4.2.3 Metering atau Alat Ukur Alat ukur yang digunakan dapat berupa alat ukur analog maupun digital. Alat ukur
analog berdasarkan prinsip kerjanya bisa berupa alat ukur kumparan putar, thermocouple, besi putar, elektro dinamis, induksi, atau elektro statis. Bila menggunakan alat ukur digital, maka hanya dengan menggunakan satu alat ukur akan dapat mencakup Voltmeter, Amperemeter, Wattmeter, VARmeter, CosØmeter, KWhmeter, KVARhmeter. Alat ukur digital memiliki keuntungan lain, yaitu lebih akurat, terutama pada sis tem daya yang banyak terdapat harmonic karena meningkatnya penggunaan beban elektronik. Metode pengukuran analog merespon terhadap harga rata-rata dari bentuk gelombang input, hal ini hanya efektif bila bentuk gelombangnya mendekati sinusoida murni. Pengukuran dengan alat ukur digital menggunakan teknik pengukuran RMS (Root Mean Square) sebenarnya yang dapat melakukan pengukuran dengan akurat dengan adanya harmonic sampai harmonic ke 15. Jenis-jenis sistem pengukuran sebagai berikut : a) Pengukuran satu fasa. b) Pengukuran tiga fasa 3 kawat beban seimbang atau tidak seimbang. c) Pengukuran tiga fasa 4 kawat beban seimbang atau tidak seimbang. Contoh hubungan alat ukur analog :
Gambar 2.27 Pengawatan Sebuah Volt Meter dengan VSS
39
Gambar 2.28 Pengawatan Ampere Meter Menggunakan 3 CT Macam- macam alat ukur yang biasa digunakan : 1. Amperemeter Amperemeter merupakan peralatan listrik yang digunakan untuk mengukur besarnya arus listrik dalam suatu rangkaian. Secara garis besar, ampere meter digolongkan menjadi 2 jenis, yaitu amperemeter analog dan amperemeter digital. Amperemeter analog adalah amperemeter yang hasil pengukurannya ditampilkan dalam gerak jarum penunjuk layar. Sedangkan amperemeter digital adalah amperemeter yang hasil pengukurannya ditampilkan pada layar LCD yang langsung berupaa angka. Ampere meter bekerja berdasarkan prinsip gaya magnetic (gaya Lorentz). Ketika arus mengalir melalui kumparan yang dilingkupi oleh medan magnet, akan timbul gaya Lorentz yang menggerakkan jarum penunjuk. Apabila arus yang melewati kumparan besar, maka gaya timbul juga akan lebih besar, ketika arus tidak ada maka jarum penunjuk akan kembali ke posisi semula.
Gambar 2.29 Rangkaian Dalam Amperemeter
Dengan : 40
Rm = Hambatan dalam kumparan Rsh = hambatan shunt Im = Ifs = arus skala penuh Ish = Arus shunt I = arus yang akan di ukur
2. Voltmeter Voltmeter adalah alat pengukur beda potensial (tegangan) antara dua titik. Untuk mengukur beda potensial antara dua titik pada suatu komponen, kedua terminal voltmeter harus dihubungkan dengan kedua buah titik yang tegangannya akan diukur sehingga terhubung secara parallel dengan komponen tersebut. Voltmeter elektrostatik atau elektrometer adalah satu-satunya instrumen yang langsung daripada menggunakan efek arus yang dihasilkannya. Instrument ini mempunyai satu karakteristik lain yaitu: dia tidak memakai daya (kecuali selama periode yang singkat dari penyambungan awal ke rangkaian) dan berarti menyatakan impedansi ta k berhingga terhadap rangkaian yang diukur. Tingkah lakunya bergantung pada reaksi antara dua benda bermuatan lisrtik. Mekanisme elektrotastik mirip sebuah kapasitor variabel, dimana gaya yang terjadi antara kedua pelat paralel merupakan fungsi dari beda potensial yang dihubungkan kepadanya. Prinsip kerja voltmeter hampir sama dengan ampermeter karena desainnya juga terdiri dari galvanometer dan hambatan seri atau multiplier. Galvanometer menggunakan prinsip hukum lorenzt dimana interaksi antara medan magnet dan kuat arus akan menimbulkan gaya magnetic. Gaya magnetik inilah yang menggerakkan jarum penunjuk sehingga menyimpang pada saat dilewati oleh arus yang melewati kumparan. Makin besar kuat arus makin besar pula penyimpangannya.
Gambar 2.30 Cara Kerja Voltmeter
41
Pada gambar diperlihatkan adanya magnet yang permanent, yang mempunyai kutub kutub, dan di antara kutub-kutub tersebut di tempatkan suatu silinder inti besi tersebut di atas ini, di celah udara antara kedua kutub magnet, dan silinder inti besi akan terbentuk medan magnet yang rata, yang masuk melalui celah kutub udara ini di tempatkan kumparan putar, yang dapat berputar melalui sumbu. Bila arus searah yang tidak ketahui di ketahui besarnya mengalir melalui kumparan tersebut, suatu gaya elektro magnetis f yang mempunyai arah tertentu akan di kenakan pada kumparan kumparan putar, sebagai hasil interaksi atara arus dan medan magnet. Arah dari gaya f dapat di tentukan menurut ketentuan tangan dari Fleming. Besar dari gaya ini akandapat di turunkan dengan mudah.
3. Wattmeter Wattmeter adalah instrumen pengukur daya listrik yang pembacaannya dalam satuan watt di mana merupakan kombinasi voltmeter dan amperemeter. Dalam pengoperasiannya harus memperhatikan petunjuk yang ada pada manual book atau tabel yang tertera pada wattmeter. Demikian juga dalam hal pembacaannya harus mengacu pada manual book yang ada. Pengukuran daya listrik secara langsung adalah dengan menggunakan wattmeter, ada beberapa jenis wattmeter, antara lain wattmeter elektrodinamik, wattmeter induksi, wattmeter elektrostatik dan sebagainya. Yang paling banyak digunakan adalah wattmeter elektrodinamik, karena sesuai dengan karakteristiknya. Wattmeter Eletrodinamik atau Elektrodinamometer Wattmeter. Instrumen ini cukup familiar dalam desain dan konstruksi elektrodinamometer tipe ammeter dan voltmeter analog. Kedua koilnya dihubungkan dengan sirkuit yang berbeda dalam pengukuran power. Koil yang tetap atau field coil dihubungkan secara seri dengan rangkaian, koil bergerak dihubungkan paralel dengan tegangan dan membawa arus yang proporsional dengan tegangan. Sebuah tahanan non-i nduktif dihubungkan secara seri dengan koil bergerak supaya dapat membatasi arus menuju nilai yang kecil. Karena koil bergerak membawa arus proposional dengan tegangan maka disebut pressure coil atau voltage coil dari wattmeter.
Error pada Wattmeter 42
1. Error pada akibat hubungan berbeda. 2. Error akibat induktansi kumparan tegangan. 3. Error akibat kapasistansi pada rangkain kumparan tegangan. 4. Error karena medan liar. 5. Error karena arus Eddy. Wattmeter Induksi, prinsip kerja wattmeter induksi sama dengan prinsip kerja amperemeter dan voltmeter induksi. Perbedaan dengan wattmeter jenis dinamometer adalah wattmeter induksi hanya dapat dipakai dengan suplai listrik bolak balik sedangkan wattmeter jenis dinamometer dapat dipakai baik dengan suplai listrik bolak balik atau searah. Kelebihan dan keterbatasan wattmeter induksi yaitu wattmeter induksi mempunyai skala lebar, bebas pengaruh medan liar, serta mempunyai peredaman bagus. Selain itu, alat ukur ini juga bebas dari error akibat frekuensi. Kelemahannya adalah timbulnya error yang kadang-kadang serius yang diakibatkan oleh pengaruh suhu sebab suhu ini berpengaruh pada tahanan lintasan arus eddy. Pengukuran daya arus searah dapat dilakukan dengan alat ukur wattmeter. Di dalam instrumen ini terdapat dua macam kumparan yaitu kumparan arus dan kumparan tegangan. Kopel yang dikalikan oleh kedua macam kumparan tersebut berbanding lurus dari hasil perkalian arus dan tegangan. Daya listrik dalam pengertiannya dapat dikelompokkan dalam dua kelompok sesuai dengan catu tenaga listriknya, yaitu daya listrik DC dan daya listrik AC. Daya listrik DC dirumuskan sebagai : Dimana : P = daya (Watt) V = tegangan (Volt) I = arus (Ampere) Daya listrik AC ada dua macam yaitu daya untuk satu phase dan daya untuk tiga phase. Pada sistem satu phase dirumuskan sebagai berikut: Dimana: V = tegangan kerja (Volt) I = arus yang mengalir ke beban (Ampere) cos f = faktor daya Pada sistem tiga phase dirumuskan sebagai: Dimana : 43
V = tegangan phase netral (Volt) I = arus yang mengalir ke beban (Ampere) cos f = faktor daya Pengukuran Daya Satu Fasa dengan Menggunakan Wattmeter Elektrodinamometer dipakai secara luas dalam pengukuran daya, dia dapat dipakai untuk menunjukkan daya searah (DC) maupun daya bolak-balik (AC) untuk setiap bentuk gelombang tegangan dan arus dan tidak terbatas pada gelombang sinus saja. Elektrodinamometer yang digunakan sebagai voltmeter atau kumparan-kumparan yang diam dihubungkan seri dengan tahanan penbatas arus dan membawa a rus kecil (IP). Arus sesaat didalam kumparan yang berputar adalah IP = e/RP dima na e adalah tegangan sesaat pada jala-jala dan RP adalah tahanan total, kumparan berputar beserta tahanan serinya. Defleksi kumparan putar sebanding dengan perkalian IC dan IP dan untuk defleksi rata-rata selama satu perioda dapat dituliskan : dimana: rata-rata = defleksi sudut rata-rata kumparan K = konstanta instrumen IC = arus seasaat dalam kumparan medan IP = arus sesaat di dalam kumparan-kumparan potensial Dengan menganggap sementara IC sama dengan arus beban I (secara aktual IC = IP + I) dan menggunakan nilai IP = e/RP kita bisa dapatkan : Menurut definisi, daya rata-rata didalam suatu rangkaian adalah :
Jika φ dan I adalah besaran sinus dengan bentuk e = Em sin wt dan I = Im sin (wt + φ) maka persamaan (*) berubah menjadi : dimana E dan I menyatakan nilai- nilai
rms tegangan dan arus φ menyatakan sudut fasa
antara tegangan dan arus. Wattmeter
elektrodinamometer
membutuhkan
sejumlah
daya
untuk
mempertahankan medan magnetnya, tetapi ini biasanya begitu kecil dibandingkan daya beban sehingga dapat diabaikan, Jika diperlukan pembacaan daya yang tepat, kumparan arus harus persis membawa arus beban, dan kumparan potensial harus dihubungkan diantara terminal beban. Dengan menghubungkan kumparan potensial ke titik A, tegangan beban terukur dengan tepat. Tetapi arus yang melalui kumparan-kumparan medan lebih besar sebanyak IP. Berarti wattneter membaca lebih tinggi sebesar kehilangan daya daya tambahan didalam rangkaian potensial. Tetapi, jika rangkaian potensial dihubungkan ke titik B, 44
kumparan medan mencatat arus yang tepat, tetapi tegangan pada kumparan potensial akan lebih besar sebanyak penurunan tegangan pada kumparan-kumparan medan. Juga wattmeter akan mencatat lebih tinggi, tetapi dengan kehilangan sebesar I.R di dalam kumparan medan. Cara penyambungan yang tepat tergantung pada situasi. Umumnya, sambungan kumparan potensial pada titik A lebih diinginkan untuk beban-beban arus tinggi, tegangan rendah, sedang sambungan kumparan potensial pada titik B lebih diinginkan untuk beban beban arus rendah, dan tegangan tinggi. Kesulitan dalam menempatkan sambungan kumparan potensi diatasi dengan wattmeter yang terkompensasi. Kumparan arus terdiri dari dua kumparan, masing-masing mempunyai jumlah lilitan yang sama. Salah satu kumparan menggunakan kawat besaran yang membawa arus beban ditambah arus untuk kumparan potensial. Gulungan lain menggunakan kawat kecil (tipis) dan hanya membawa arus ke kumparan tegangan. Tetapi arus ini berlawanan dengan arus didalam gulungan besar, menyebabkan fluks yang berlawanan dengan fluks utama. Berarti efek I dihilangkan dan wattmeter menunjukkan daya yang sesuai.
Pemasangan instalasi alat ukur pada kubikel 20 KV adalah sebagai berikut :
Gambar 2.31 Diagram Pengawatan Kwhmeter 3 phasa 3 kawat sambungan melalui transformator tegangan dan transformator arus, tarif ganda
45
Gambar 2.32 Diagram Pengawatan Kwhmeter 3 phasa 3 kawat sambungan melalui transformator tegangan dan transformator arus, tarif tunggal
4. Frekuensi meter Frekwensi meter digunakan untuk mengetahui frekwensi (berulang) gelombang sinusoidal arus bolak-balik yang merupakan jumlah siklus sinusoidal tersebut perdetiknya (cycle/second) pada suatu sumber tegangan, Tegangan yang di ijinkan 0 – 220 V. cara penyambungannya sebagai berikut :
Gambar 2.33 Frekuensi Frekwensi meter mempunyai peranan cukup penting khususnya dalam mensinkronisasikan (memparalelkan) 2 unit mesin pembangkit dan stabilnya frekwensi merupakan petunjuk kestabilan mesin pembangkit.
46
5. KVAr meter Alat yang digunakan untuk mengetahui balance atau tidak suatu beban listrik 3 phase. Bila arus balance, maka Varmeter akan mununjuk pada angka 0, namun bila tidak balance jarum penunjuk akan menunjukkan ke IND ( terjadi beban induktif), atau CAP (terjadi beban capacitif). 6. Cos phi Alat ini digunakan untuk mengetahui besarnya factor kerja (power factor) yang merupakan beda fase antara tegangan dan arus. Cara penyambungannya seperti
pemasangan kwh 3 phasa. Cosφ meter banyak digunakan da n terpasang pada : ● Panel pengukuran mesin pembangkit ● Panel gardu hubung, gardu induk ● Alat pengujian, alat penerangan, dll. 2.5 Sistem Rel Busbar merupakan komponen penghantar listrik yang dapat memadai arus dan
tegangan listrik kaoasitas besar. Busbar yang sangat umum memang sudah lazim dipakai untuk perakitan panel terbuat dari tembaga.Karena tembaga memiliki tingkat korosi yang sangat kecil atau bahkan 0% korosi akan tetapi ada yang lebih baik dari tembaga yakni emas.Emas merupakan penghantar yang paling bagus karena memiliki tingkat karat yang lebih rendah atau sama sekali tidak memiliki tingkatan karat. Akan tetapi apabila emas digunakan pada panel listrik dikhawatirkan dapat menyebabkan terjadinya bencana apabila busbar yang terbuat dari emas tersebut digunakan sebab harga emas sangatlah super spesial dan pasti orang yang memasang busbar emas akan tergiur dengan busbar emas.Maka dari itu digunakanlah busbar tembaga karena selain me miliki daya hantar yang bagus juga memiliki tingkat korosi yang rendah. Busbar memiliki fungsi yang sama dengan kabel. Tetapi kapasitas hantar arus busbar lebih besar daripada kabel. Untuk arus diatas 250 A maka disarankan untuk memakai busbar. Pemakaian busbar ini untuk mempermudah pemasangan sambungan komponen-komponen lainnya pada panel. Apabila arus 250 A ke atas dan menggunakan kabel maka pemasangannya akan lebih sulit untuk sambungan ke penghantar lainnya. Hal ini dikarenakan pada busbar pada tiap bagian penampangnya terdapat lubang-lubang yang dapat dijadikan tempat penghubung dengan penghantar lainnya.
47
Berdasarkan standar pada PUIL. maka dalam penggimaan busbar untuk tiap fasanya diberi warna yang berbeda: a. merah untuk fasa R b. kuning untuk fasa S c. hitam untuk fasa T d. biru untuk fasa N
Busbar atau rel adalah titik pertemuan atau hubungan trafo-trafo tenaga, dan peralatan listrik lainnya untuk menerima dan menyalurkan tenaga listrik ata u daya listrik. Ada pula yang mengartikan, Busbar dalam sistem tenaga adalah lokasi di mana jalur transmisi, sumber generasi, dan beban distribusi bertemu. Busbar adalah bentuk besarnya dari isi kabel (tembaga). Fungsinya tetap sama, yaitu menghantarkan listrik. Perbedaan
busbar dan kabel hanya di bagian pelindungnya atau isolator. Jika busbar ‘telanjang’, sedangkan kab el ada ‘baju’nya. Namun, karena kabel sangat merepotkan untuk di dalam panel, maka digunakanlah busbar. Pemakaian busbar hanya di dalam panel. Alasannya karena busbar telanjang, dan siapapun yang memegangnya saat ada aliran listrik, dapat menyebabkan kematian. Sedangkan untuk pemakaian di luar panel seperti outdoor, dan tempat-tempat yang bisa dilihat manusia, digunakan busbar yang memakai baju atau disebut kabel.
Untuk mendapatkan ukuran busbar yang sesuai ditentukan berdasarkan arus yang mengalir pada busbar tersebut dan harus sesuai dengan standar yang berlaku pada pabrik pembuatnya. Arus listrik nominal yang mengalir dapat dicari dengan menggunakan rumus (C. Sankaran 133): I nominal =
√ 3
maka arus busbarnya menjadi: I busbar = 1,5
48
Sumber: Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000, Jakarta: Badan Standarisasi Nasional, 2000, p.236
Tabel 2.1 Pembebanan Penghantar Untuk Alumunium Penampang Persegi Arus Bolak -Balik
49
Sumber: Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000, Jakarta: Badan Standarisasi Nasional, 2000, p.235 Tabel 2.2 Pembebanan Penghantar Untuk Tembaga Penampang Persegi Arus Bolak-Balik
50
Merupakan titik pertemuan/hubungan antara trafo-trafo tenaga, Saluran Udara TT, Saluran Kabel TT dan peralatan listrik lainnya untuk menerima dan menyalurkan tenaga listrik/daya listrik. Berdasarkan konstruksi relnya, busbar dapat dikelompokkan menjadi : 1. Single Bus
Rel Tunggal
a) Rel Tunggal Standard b) Rel Tunggal Standard -
Pemisah bagian
-
Pemutus bagian
2. Double Duo
Rel Ganda
-
Rel ganda standard
-
Rel ganda duplicat
-
Rel ganda 1 ½ CB
-
Rel ganda 2 CB
3. Rel Tertutup/Loop 1. Single Busbar atau Rel Tunggal Busbar tunggal adalah sistim Busbar yang paling sederhana. Karena hanya memerlukan sedikit peralatan dan ruang maka dari segi ekonomis sistim ini sangat menguntungkan. Sistim ini dipakai untuk gardu distribusi yang hanya mempunyai sedikit saluran keluar dan tidak memerlukan pindah-hubungan sistim tenaga. Semua perlengkapan peralatan listrik dihubungkan hanya pada satu / single busbar pada umumnya gardu dengan sistem ini adalah gardu induk diujung atau akhir dari suatu transmisi. Namun, jika terjadi gangguan pada ril, isolator pada sisi ril, pemutus beban dan peralatan diantaranya, maka pelayanan aliran tenaga listrik akan terputus sama sekali. Jika dipandang perlu mencegah pemutusan pelayanan total, maka dipasang pemutus beban dan pemisah bagian; komposisi dari sistim tenaga harus disesuaikan seperlunya.
51
A) Rel Tunggal Standar CT
LBS
F
F PT
H
H Es
Es
B) Rel Tunggal dg PMS bagian CT
CT
LBS
F
F
LBS
LBS
F
F
LBS
F
F
PT PLN
T1
T2
C) Rel Tunggal dg PMT bagian CT
CB
F
LBS
F
CT
LBS
LBS
F
F
F
LBS
F
PT PT
IN
T1
T2
Gambar 2.34 Single Line Diagram Rel Tunggal 52
2. Rel Ganda Rel ganda adalah gardu induk yang mempunyai dua / double busbar . Sistem ini sangat umum, hampir semua gardu distribusi menggunakan sistem ini kar ena sangat efektif untuk mengurangi pemadaman beban pada saat melakukan perubahan. Busbar ganda terdiri dari dua ril, tiga ril atau empat ril; kedua jenis terkahir ini tidak lazim dipakai. Sistim ini memerlukan lebih banyak isolator, ril, bangunan konstruksi baja dan ruang dibandingkan dengan ril tunggal. Tapi dengan ini pemeriksaan alat dan operasi sistim tenaga menjadi lebih mudah. Tidak bekerjanya satu ril tidak diikuti dengan tidak bekerjanya transformator atau saluran transmisi. Di Jepang bila dipakai saluran transmisi rangkap (double circuit ), maka biasanya rangkaian pertama dihubungkan dengan ril A dan rangkaian kedua dengan ril B, sehingga beban kedua rangkaian itu seimbang. Dengan cara demikian maka dimungkinkan untuk membatasi pemutusan pelayanan dan arus hubungsingkat dengan membuka pemutus beban penghubung kedua ril itu bila gangguan terjadi pada salah satu rangkaian. Juga bila ril A dan ril B dikerjakan terpisah maka dimungkinkan beroperasinya sistim tenaga yang berlainan. Oleh karena itu sistim dua ril ini pada umumnya dipakai pada gardu distribusi yang kedudukannya penting dalam sistim tenaga. A) Rel Ganda Standard I
II
DS
DS
CB CB
F
CT
IN
T PT
53
B) Rel Ganda Duplikat
CB
CB
CB CB
DS
DS
CB CB
DS
DS
CB
F
F
IN
CB IN
PT
T1
T2
PT
Gambar 2.35 Single Line Diagram Rel Ganda C) Rel Ganda 2 CB Pada gardu distribusi di mana terdapat pemusatan banyak saluran transmisi dan dimana diperlukan keandalan yang sangat tinggi, maka dipasanglah pemutus beban bagian pada setiap rel. Di sini gardu distribusi itu terbagi menjadi dua bagian yang bekerja terpisah, sehingga akibat-akibat gangguan pada ril dikurangi. Pada sistim ini saluran transmisi dan transformator tidak usah terhenti selama pemutustenaga diperiksa atau diperbaiki. Dan dalam keadaan gangguan ril, gangguan itu dapat ditiadakan dengan tidak mempengaruhi komposisi sistim tenaga. Di balik keuntungan-keuntungan tadi, sistim ini me mpunyai kerugian-kerugian bahwa ia memerlukan banyak pemutus-tenaga, pemisah dan ruang serta sirkit kontrol dan pengamannya menjadi sangat kompleks. Oleh karena itu sistim ini sampai sekarang belum dipakai di Jepang.
54
IN
I CB
CB
CB
CB
II
T
Gambar 2.36 Single Line Diagram Rel Ganda 2CB D) Rel Ganda 1 ½ CB Gardu induk dengan konfigurasi seperti ini mempunyai dua busbar juga sama seperti pada busbar ganda, tapi konfigurasi busbar seperti ini dipakai pada Gardu induk Pembangkitan dan gardu induk yang sangat besar, karena sangat efektif dalam segi operasional dan dapat mengurangi pemadaman beban pada saat melakukan perubahan sistem. Sistem ini menggunakan 3 buah PMT didalam satu diagonal yang terpasang secara seri. IN
I CB
CB
CB
CB
CB
CB
II
T1
T2
Gambar 2.37 Single Line Diagram Rel Ganda 1 ½ CB
55
3. Rel Tertutup Semua rel/busbar yang ada tersambung satu sama lain dan membentuk seperti ring/cicin. Ril gelang hanya memerlukan ruang yang kecil dan baik untuk pemutusan sebagian dari pelayanan dan pemeriksaan pemutus beban. Sistim ini jarang dipakai di Jepang karena mempunyai kerugian bahwa dari segi operasi sistim tenaga ia tidak begitu leluasa seperti sistim dua-ril; lagi pula rangkaian kontrol dan pengamanannya menjadi lebih kompleks, dan kapasitas arus dari alat-alat yang terpasang seri harus lebih besar.
IN CB
CB
T CB
CB
CB
CB
CB
T
CB
T
T
Gambar 2.38 Single Line Diagram Rel Tertutup 2.6 Perbaikan Power Faktor
Gambar 2.39 Kapasitor Bank
56
Kapasitor bank adalah peralatan listrik yang mempunyai sifat kapasitif yang sebagai
penyeimbang sifat induktif. Kapasitas kapasitor dari ukuran 5 KVARsampai 60 KVAR. Dari tegangan kerja 230 V sampai 525 Volt. Kapasitor Bank adalah sekumpulan beberapa kapasitor yang disambung secara parallel untuk mendapatkan kapasitas kapasitif tertentu. Besaran yang sering dipakai adalah KVAR (Kilo Volt Ampere Reaktif) meskipun didalamnya terkandung atau tercantum besaran kapasitansi yaitu Farad atau microfarad. Kapasitor ini mempunyai sifat listrik yang kapasitif (leading). Sehingga mempunyai sifat mengurangi atau menghilangkan terhadap sifat induktif (leaging). 2.6.1 Penempatan Kapasitor Bankpada PHB Tegangan Rendah
CT
Busbar 20KV
LBS
DS
Fuse
CB
Incoming Feeder
Outgoing Feeder
CB
PT
H
H
ES
Grounding
Grounding
Transformator
Grounding PHB TR
MCCB Kapasitor BankhubungBint
Beban
Gambar 2.40 PenempatanKapasitor Bankpada PHB TR
57
2.6.2 Pengertian Faktor Daya Faktor daya adalah perbandingan antara daya aktif (watt) dengan daya semu/daya total
(VA), atau cosinus sudut antara daya aktif dan daya semu/daya total (lihat gambar 1). Daya reaktif yang tinggi akan meningkatkan sudut ini dan sebagai hasilnya faktor daya akan menjadi lebih rendah. Faktor daya selalu lebih kecil atau sama dengan satu. Secara teoritis, jika seluruh beban daya yang dipasok oleh perusahaan listrik memiliki faktor daya satu, maka daya maksimum yang ditransfer setara dengan kapasitas sistim pendistribusian. Sehingga, dengan beban yang terinduksi dan jika faktor daya berkisar dari 0,2 hingga 0,5, maka kapasitas jaringan distribusi listrik menjadi tertekan. Jadi, daya reaktif (VAR) 6 harus serendah mungkin untuk keluaran kW yang sama dalam rangka meminimalkan
kebutuhan daya total (VA). Faktor Daya menggambarkan sudut phasa antara daya aktif dan daya semu. Faktor
daya yang rendah merugikan karena mengakibatkan arus beban tinggi. Perbaikan faktor daya ini menggunakan kapasitor 2.6.3 Metode Perbaikan Faktor Daya
1. Dengan mempertahankan nilai daya nyatanya (Watt) dan mengubah nilai daya reaktifnya (VAR) sehingga daya semu (VA) yang terpakai menjadi kecil. 2. Dengan mempertahankan nilai daya semunya (VA) dan mengubah nilai daya reaktifnya (VAR) sehingga daya nyata (Watt) yang terpakai menjadi kecil dan bisa dimanfaatkan menjadi lebih besar.
Gambar 2.41 Metode 1 Perbaikan Kapasitor Bank
58
Gambar 2.42 Metode 2 Perbaikan Kapasitor Bank
2.6.4 Memaksimalkan kapasitas pembebanan jaringan
CΔ≠CY
Untuk menghitung besarnya nilai kapasitas kapasitor dapat digunakan dengan rumus : C=
V²Qc .ω
Keterangan :
C Qc V
= Kapasitas kapasitor (Farad) = Daya reaktif kapasitor (VAR) = Tegangan (Volt)
ω
= 2πf
2.7 Emergency Power Supply Emergency supply adalah tenaga listrik yang diberikan kepada beban pada saat aliran
listrik dari PLN terputus. Biasanya tenaga listrik itu disupply oleh genset dan UPS. Dan beban yang disupply oleh genset atau UPS adalah beban yang vital saja. UPS (Uninterruptible Power Supplay) Peralatan listrik yang peka membutuhkan perlindungan terhadap gangguan listrik, gangguan dari luar maupun dari dalam peralatan listrik tersebut (seperti petir,gangguan pada pusat listrik, transmisi radio atau motor, air conditioner, vending machine, dan arc welders) dapat membuat masalah pada pada tegangan listrik yang menjalankan peralatan tersebut. Masalah itu mencakup: 1.
listrik padam.
2.
tegangan rendah. 59
3.
teganga tinggi.
4.
fluktuasi tegangan.
5.
commond-mode noise.
6.
normal-mode noise.
7.
dan lonjakan yang disebabkan switching dan kesalahan pada system danjaringan. UPS dapat melindungi berbagai berbagai tipe peralatan listrik yang sensitif, tentunya
dengan jenis dan kegunaan dari Ups itu sendiri. Peralatan yang dapat dilindungi seperti: 1.
hampir semua mikrokomputer dan work station jenis terbaru.
2.
peralatan yang digunakan pada multi-user dan LAN environment.
3.
critical instrument.
4.
system telekomunikasi.
5.
terminal point-of-sale.
6.
system computer lainya.
Kegunaan UPS Pada dasarnya UPS merupakan sumber tenaga alternatif sementara yang menggantikan suplai tenaga listrik utama dalam hal ini sumber listrik PLN. Namun UPS yang baik mampu menangani permasalahan gangguan listrik yang lain seperti tegangan transien, tegangan spike, atau distorsi harmonisa/noise. UPS sendiri merupakan sebuah sistem yang berdiri sendiri terhadap sistem suplai tenaga listrik PLN. UPS diharapkan mampu melindungi peralatan listrik yang kritis terhadap gangguan suplai tegangan listrik seperti komputer, jaringan komputer, bahkan peralatan industri agar terhindar dari kerusakan yang fatal. Penggunaan UPS tidaklah menjadi suatu keharusan, namun yang menjadi acuan penentuan penggunaan UPS adalah terganggu tidaknya peralatan listrik ketika terjadi gangguan suplai tenaga listrik yang terjadinya tidak dapat diprediksikan. Selain itu dasar pertimbangan yang lain adalah berapa besar kapasitas UPS yang akan digunakan. Untuk pertimbangan yang
60
kedua ini sebagai pengguna perlatan listrik harus dapat raengetahui peralatan listrik mana saja yang terganggu karena gangguan listrik dan jumlah daya yang dibutuhkan olch perlatan listrik tersebut. Pertimbangan kedua merupakan pertimbangan yang sedikit menjadi masalah bagi orang yang awam terhadap dunia elektronika. Pemilihan kapasitas yang terlalu kecil terhadap kebutuhan daya yang harus disuplai pada saat terjadi gangguan tenaga listrik dapat berakibat pendeknya waktu pelayanan UPS. Tetapi pemilihan kapasitas UPS yang terlalu besar tentunya tidak efektif jika biaya juga menjadi dasar pertimbangan penggunaan UPS.
AC
FILTER AND
INPUT
SURGE SUPRESSOR
BATERRY
BI-DIRECTIONAL
BACK UP
CONVERTER
R O T N A O M I T R A O L F O S S I N A R T
LOAD
SERIES UPS
Gambar 2.43 system block diagram UPS Ups mendapatkan daya dari sumber tegangan listrik atau battery, serta mengkondisikan tegangan dan membuat tegangan yang masuk kebeban kritis tetap bersih dan stabil. Ketika disupplay oleh sumber tegangan listrik, ups membersihkan noise dan lonjakan dari tegangan listrik dengan efisiensi yang tinggi dari AC-ke-AC bila supplay listrik dari PLN padam, UPS seara otomatis akan mengambil daya dari battery cadangan dan mensupplay kebeban kritis tanpa interupsi. 2.8 Instalasi Gardu Suatu sistem daya listrik terdiri dari 4 komponen, yaitu pusat pembangkit tenaga listrik,
transmisi tenaga listrik, gardu listrik dan distribusi tenaga listrik. Berdasarkan fungsinya gardu listrik dapat dibagi atas: 1. Gardu Induk ( GI ) Gardu Induk adalah bagian dari suatu system tenaga yang dipusatkan pada suatu tempat tertentu, berisikan sebagian besar ujung-ujung saluran transmisi atau distribusi,
61
perlengkapan hubungan bagi bangunannya dan dapat juga berisi transformatortransformator. Suatu gardu induk umumnya berisikan peralatan keamanan dan kontrol. 2. Gardu Induk Distribusi Gardu distribusi ini berfungsi menyalurkan daya listrik ke pusat-pusat beban melalui jaringan distribusi. Berdasarkan klasifikasi daya gardu distribusi ini dapat dibagi atas : a. Gardu distribusi kecil adalah gardu dengan beban maksimal 20 MVA b. Gardu distribusi sedang adalah gardu dengan beban maksimal 60 MVA c. Gardu distribusi besar adalah gardu distribusi dengan beban makslimal >60 MVA 3. Gardu Transformator Gardu transformator adalah gardu yang didalamnya berisi transformator yang saling berhubungan (menginterkoneksi) dua atau lebih jaringan yang mempunyai tegangan berbeda 4. Gardu Hubung ( Switch Substation ) Gardu hubung adalah gardu yang tidak berisikan transformator, tetapi hanya mempunyai perlengkapan hubung bagi ( switchgear ) dan busbar. Berdasarkan konstruksinya gardu listrik (substation) dapat dibagi: 1. Gardu Listrik Pasang Luar Gardu listrik pasang luar yaitu dimana semua peralatan utama dari gardu tersebut terletak diluar bangunan, kecuali hanya panel kontrol dan alat ukur yang berada didalam bangunan. 2. Gardu Listrik Pasang Dalam Pada gardu jenis ini dimana hamper semua peralatan utama dari gardu berada didalam bangunan, sehingga bebas dari panas matahari dan hujan. Jenis ini sangat sesuai dengan daerah yang sulit pengadaan tanah yang luas dan memerlukan pengamanan dan perawatan yang tinggi. 3. Gardu Listrik Pasang Bawah Tanah Sama halnya dengan gardu pasang dalam dimana pada gardu ini semua peralatan utamanya diletakan dibangunan bawah tanah. Khusus untuk gardu distibusi dan gardu transformator, berdasarkan konstruksi dapat dibagi atas: 62
1. Gardu Beton / Tembok Gardu ini adalah gardu distribusi yang bangunannya secara keseluruhan terbuat dari beton dan dibangaun bila kepadatan bebannya sudah dianggap besar, melebihi 2 MVA / Km2 , Alasan utama pemilihan ini adalah karena sulitnya mendapatkan tanah untuk pembangunan gardu pada lokasi beban yang harus dilayani.
Gardu beton/ tembok inidapat dibedakan atas : a.
Gardu tembok untuk SKTM 1. Konsumen Umum 2. Konsumen Khusus 3. Konsumen Umum dan Khusus
b.
Gardu tembok UNTUK SUTM 1. Konsumen Umum 2. Konsumen Khusus 3. Konsumen Umum dan Khusus
2. Gardu Kios Gardu kios adalah gardu distribusi yang bangunannya dipakai sebagai gardu sementara dan dapat bersifat mobil. Gardu ini dapat dikelompokan atas : a. Komsumen Umum b. Konsumen Khusus c. Konsumen Umum-khusus 3. Gardu Tiang Pada gardu tiang ini seluruh instalasinya dipasang pada tiang distribusi. Bila transformator yang dipasang relative kecil (ringan) dapat digunakan satu buah tiang saja. Jenis ini biasa disebut dengan Gardu Cantol. Tapi bila transformator yang dipasang berat dan harus menggunakan dua buah tiang maka gardu ini disebut gardu portal. a. Gardu Portal 1. Konsumen Umum 2. Konsumen Khusus 3. Konsumen Umum – Khusus 63
b. Gardu Cantol 1. Konsumen Umum 2. Konsumen Khusus 3. Konsumen Umum – Khusus Uraian
Pasang Luar
Pasang Dalam
Bawah Tanah
Saluran keluar
Atas tanah
Bawah tanah
Bawah tanah
Keselarasan dengan Daerah industri /
Daerah perumahan Daerah pusat kota
lingkungan
jalur hijau
dan industri
dan gedung tinggi
Agak sukar
Mudah
Mudah
Pencegahan terhadap
ganguan
suara Pencegahan terhadap kebakaran
Mudah
Pencegahan
Sukar didaerah
terhadap banjir
yang rendah
Pencegahan terhadap debu dan penggaraman Daerah diperlukan
Harga tanah
Op-Har
yang
Sukar, perlu hati-
Mudah
Mudah
Sukar perlu hatihati Sukar perlu hatihati
Tidak perlu
Tidak perlu
Besar
Sedang
Kecil
Cocok untuk harga
Cocok untuk tanah
Cocok untuk harga
tanah murah
harga mahal
tanah mahal sekali
Mudah
Agak sukar
Agak sukar
hati
Tabel 2.3 Perbandingan dari berbagai jenis gardu
64
Kawasan Beban Konsumen
Kawasan beban konsumen pada prinsipnya dapat digolongkan dalam 4 kawasan yaitu : 1. Kawasan Industri Beban konsumen pada kawasan ini, suplai daya listrik pada umumnya digunakan untuk mengoperasikan mesin-mesin listrik dan suplai untuk kawasan ini mempunyai kehandalan yang tinggi 2. Kawasan Komersial Beban untuk kawasan ini adalah untuk keperluan kenyamanan dan daya tarik masyarakat seperti untuk penerangan, penyegaran udara, hiburan dan lain-lain. System suplai untuk kawasan ini menghendaki kehandalan yang tinggi. 3. Kawasan Pemukiman Suplai daya yang dikehendaki di kawasan ini tergantung dari tingkat hunian dimana untuk perumahan sederhana tidak memerlukan kehandalan yang tinggi, tetapi untuk hunian perumahan elit menghendaki tingkat keandalan keandalan yang tinggi. 4. Kawasan Pertanian Catu daya untuk kawasan ini, biasanya dipisahkan dari jaringan untuk kawasan yang lain. Komponen Utama untuk Gardu Listrik
Komponen untuk gardu listrik adalah : 1. Trnsformator Daya. 2. Switchgear: a. Pemisah (Disconnecting Switch). b. Pemutus beban (LBS). c. Pemutus tenaga (Circuit Breaker). 3. Rel atau Busbar. 4. Proteksi system (fuse, relay dll). 5. Meter – meter meter dan alat ukur.
BAB III DESKRIPSI DAN LINGKUP PROYEK
65
3.1 Deskripsi
A. Deskripsi Umum Bioteknologi bergerak dalam bidang Penelitian yang mempunyai bangunan penunjang sebagai berikut : 1. Gedung Laboratorium I 2. Gedung Laboratorium II 3. Gedung Perpustakaan dan Pertemuan 4. Gedung Kantor Pusat Administrasi 5. Gedung Laboratoruim Algae dan Kolam Algae 6. Gedung Gueshouse 7. Gedung Penunjang lainnya
B. Deskripsi 1. Sebagai sumber daya utama dilayani oleh PLN tegangan menengah 20 kV. 2. Sumber PLN tersebut masuk ke panel tegangan menengah ( MVMDP ) 3. Dari MVMDP di teruskan ke panel distribusi tegangan rendah ( LVMDP ) melalui dua buah trafo daya . 4. Dua buah trafo tersebut dirancang untuk bekerja sendiri-sendiri ,dimana: a. Trafo Daya I ( T1 ) digunakan untuk melayani instalasi penerangan dan daya pada gedung gedung Laboratorium I , Lab Algae, Algae, Pompa air bersih dan Hydran dan Penerangan luar ( lampu jalan dan taman ) b.
Trafo Daya II ( T2 ) digunakan untuk melayani instalasi penerangan dan daya pada gedung Lab. II, Gedung perpustakaan dan pertemuan , Gueshouse, Kolam Algae dan penerangan luar.
5. Dalam kondisi tertentu dimana : a. Bila salah satu trafo daya da ya mengalami gangguan , maka trafo daya yang tidak terganggu dapat memikul sebagian beban bari trafo yang mengalami ganguan , hal ini dilakukan secara manual b. Dalam keadaan normal dapat dioperasikan secara paralel dengan secara manual .
6. Out going going feeder dari LVMDP-T1 LVMDP-T1 , berjumlah sebanyak 10 feeder
yang
dihubungkan langsung ke sub-distribusi panel ( SDP ) di lokasi gedung yaitu
66
SDP-1.1, SDP-1.2, SDP-1.4, SDP-ME , SDP-H dan LP-PL1 , SDP-K . Sedangkan 3 feeder lagi digunakan sebagai cadangan ( spare ). 7. Dan out going going feeder LVMDP-T2, berjumlah sebanyak sebanyak 7 feeder , dimana 5 feeder di instalasi langsung ke SDP-1.5, SDP-1.6, SDP-1.7, SDP-1.3, dan SDP
– PL2.Sedangkan PL2.Sedangkan 2 feeder lagi digunakan sebagai cadangan. 8.
Bila listrik PLN mati atau ada gangguan gangguan , maka dalam hal ini “ performance load “ akan dilayani oleh sebuah system generating set / Genset ( Diesel emengency ) yang diopeasikan secara otomatis dalam waktu antara 2 – 3 3 detik.
9.
Beban “ performance load “ diatas yaitu Laboratorium I dan II dengan setengah daya terpasang, dan Hydran dan Gueshouse Gueshouse dilayani secara penuh.
10. Pada saat dilayani oleh Genset , tiba-tiba sumber dari PLN hidup kembali , besamaan dengan itu Genset akan mati secara otomatis dan pelayanan beban kembali dilakukan oleh PLN secara penuh . 11. Khusus untuk untuk beban SDP-K , bila PLN mati beban akan dilayani oleh Batrre yang beroperasi secara otomatis (UPS) tanpa ta npa ada selang waktu. Dan sebaliknya pada saat dila yani oleh Battre tiba-tiba PLN P LN hidup kembali atau Genset telah hidup , maka beban akan dilayani oleh Genset atau PLN kembali.
3.2 Ruang Lingkup Proyek
Ruang lingkup dari proyek ini meliputi : 1. Perancangan Instalasi MVMDP ( Bus-bar, Feeder, Switchgear and protection
dan
instrumentation ) 2. Perancangan instalasi transformator daya 3. Perancangan Instalasi LVMDP ( Bus-bar, Feeder, Switchgear and protection
dan
instrumentation ) 4. Perancangan Sumber Daya Cadangan dan AMF panel 5. Perancangan lay out power house.
BAB IV PERANCANGAN DAN ANALISA
67
4.1 Gambar Perancangan
0 a
1
2
3
L1, L2, L3
4
5
6
7
CT
8
9
CB
b
1b 1b
c
DS
LBS
d e
F
CB
f
F
g h i
Es
H
j
Es
PT
H
k l m n
T1 PLN 1n 1o
o
1p
p q r s t u
M
M
v
1w
w x y z
SDP-1.1
SDP-1.2 SDP-1.1
SDP-1.4
SDP-ME
SDP-H
SDP-H
SDP-PL1 SDP-K SDP-K
SPARE SPARE SPARE
Ø Gr.Ø KW mm²
SINGLE LINE DIAGRAM GARDU DISTRIBUSI 20 KV BIOTEKNOLOGI LIPI CIBINONG
01
68
0
1
2
3
4
5
a
7
8
9
CT
9b
b
6
9b
c
DS
LBS
d e
F
F
f
CB
g h i
H Es
j
H
PT
Es
k l
PLN
T2
m n
U<
9n
o
9o
p
9p
AMF
q r G
Diesel
s t u v
M
9w
w x y z
SDP-1.7
SDP-1.5 SDP-1.5
SDP-1.6
SDP-1.3 SDP-1.6
SPARE SPARE SDP-PL2
Ø Gr.Ø KW mm²
SINGLE LINE DIAGRAM GARDU DISTRIBUSI 20 KV BIOTEKNOLOGI LIPI CIBINONG
02 69
A. Gambar MVMDP 1. Single Line Diagram MVMDP
0
1
2
3
4
CT
L1, L2, L3
Es
6
7
LBS
F
9
8
CT
CB
DS
CB
5
DS
LBS
F
F
F
CB
H
H PT
Es
H
T1
Es
H
PT
Es
T2 PLN
PLN
SINGLE LINE DIAGRAM MVMDP
03 70
2. Triple Line Diagram MVMDP
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
CB L1 L2 L3 CT
DS
A U
A
CB A
KWH METER
LBS
F
F
H
H
V
v
u
b
b
a
a
20 KV/ 100 V
F1
1
Es
LBS F1
1 2
H1 Red
3 2
H
4 1
5
H2 Yellow
1
6
2
7
1
8
H3 Green
9
Es
Es
2 L1
L1 L2 L3 SUPPLY DARI PLN
RST 1
2
A
L2
L3
1
2
RSTO
A
T1
TRIPLE LINE DIAGRAM MVMDP
T2
04 71
3. PANEL MVMDP
72
B. Instalasi Transformator
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
KABEL TR NYY 3x2x1x240 mm2 + 1x240
KABEL TR NYY 3x2x1x240 mm2 + 1x240
RAK KABEL TR KABEL TM N2XSY 1x2,5 mm2 x3 1x35 mm2
}
RAK KABEL TR RAK KABEL TM
PHB TR 220/380 V
KUBIKEL TP
8
8
NHF
PELINDUNG KABEL
LANTAI
LANTAI
DUDUKAN TRANSFORMATOR UNP 10
INSTALASI TRANSFORMATOR
06 73
C. Gambar LVMDP 1. Single Line Diagram LVMDP
0
1
2
3
4
5
6
T1
7
8
9
T2 U < AMF
CT
CT G
M
M
M
0,4KV LVMDP
SDP-1.1
SDP-1.1
SDP-1.2
SDP-1.4 SDP-ME
SDP-H
SDP-H
SDP-PL1
SDP-K
Diesel
0,4KV LVMDP
SDP-K
S PA RE
S PA RE
S PA RE
SDP-1.5
SINGLE LINE DIAGRAM LVMDP
SDP-1.5 SDP-1.7 SDP-1.6 SDP-1.6 S D P- 1 .3
S D P- P L2 S PA RE
S PA RE
07
74
2. Panel LVMDP
75
D. Gambar Lay-Out Ruang Gardu
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
6000
VENT. ATAS
VENT. ATAS
P D M 1 V M
F M A
P D M 2 V M
P D M 3 V M
P D M 4 V M
P D M 5 V M
P D M 6 V M
E D R A
0 0 0 5
1 P D M V L
E D R A
1 O F A R T
VENT. BAWAH
2 P D M V L
2 O F A R T
VENT. BAWAH
LAY OUT RUANG GARDU
09
76
E. Gambar Lay-Out Ruang Genset
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
3m
1650
PANEL KONTROL GENSET
3 2 0 0
m 4
Generator
LAY OUT RUANG GENSET
10
77
F. Gambar AMF 1. Single Line Diagram AMF
0
1
2 M
3 DIESEL COMBUSTI ON ENGINE
4
5
6
7
G
8
UVR
9
Dari PT
Relay M
AMF CONTROLLE R
PLN,T1,0.4KV PLN,T2,0.4K V
M
M
M
B A C 0 C 6 M 1
B A C 0 C 0 M 2
B A C 0 C 0 M 8
B A C 0 C 0 8 M
4
M 4
M
0 C
0 C
0
C A B
C
2
M 2
M
B
A
0 C
0 C
0 A
C
C
4
M
B
A
0 C
0
0 B
A
0
C B
B C A 0 C 0 M 2
BATERAI
UPS UNIT
SDP – k SDP – H SDP – 1.1 SDP – 1.6
SDP – 1.5
SINGLE LINE DIAGRAM AMF BIOTEKNOLOGI LIPI CIBINONG
11
78
2. Gambar Diagram Kontrol Berbasis PLC dan Dimonitor dengan SCADA SAAT SUPPLY DARI PLN ON, MAKA BEBAN DILAYANI OLEH PLN SECARA PENUH
SAAT SUPPLY DARI PLN OFF, MAKA HANYA BEBAN SDP-K (UPT-KOMPUTER) YANG DILAYANI OLEH BATTERY
79
SAAT GENSET SUDAH ON (DALAM 2 DETIK KETIKA SUPPLY DARI PLN OFF) MAKA BEBAN PERFORMANCE LOAD AKAN DILAYANI OLEH GENSET.
KEMBALI NORMAL SAAT SUPPLY DARI PLN ON DAN BEBAN DILAYANI OLEH PLN SECARA PENUH
80
PROGRAM PLC MENGGUNAKAN CX-PROGRAMER (OMRON)
81
82
TABEL IO PLC DAN IO SCADA
83
3. Panel AMF
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
AMF
+
V
Cosø
2 0 0 A
+
R
+
A
S
A
T
0
+
2 0 0 0 PUSH
0 0 8
800
800
GAMBAR PANEL AMF
12
84
G. Gambar Diagram Kontrol UPS
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
a b c d e
AMF CONTROLLER
f g h
DARI PLN
~
i
STATIC SWITCH
=
2
= ~
1
S
BEBAN KOMPUTER
j k
BATTERY
l m n o p
KETERANGAN : UPS TIDAK BOLEH MATI / OFF KARENA AKAN MENGAKIBATKAN KOMPUTER BERKEDIP DAN AKAN BERPENGARUH PADA DATA
q r s t u
CARA KERJA : KONDISI NORMAL (SAAT S PADA POSISI 1). BEBAN AKAN DALAYANI SECARA PENUH OLEH PLN. UPS TETAP ON, DAN BATTERY AKAN MENGISI (CHARGING) DAN BATTERY AKAN OTOMATIS MATI SETELAH PENUH
v w x
KONDISI BATTERY. KETIKA SUPPLY PLN MATI, MAKA BATTERY MENGAMBIL ALIH SEMENTARA HINGGA GENSET MENYALA. BATTERY BEKERJA KETIKA AMF CONTROLLER MENDETEKSI SUPPLY PLN MATI KONDISI BYPASS (SAAT S PADA POSISI 2). UNTUK MELAKUKAN MAINTENANCE UPS. BEBAN AKAN DISUPPLY OLEH PLN MELALUI STATIC SWITCH
y z Ø Gr.Ø KW mm²
DIAGRAM KONTROL BATTERY EMERGENCY (UPS)
13
85
H. 4.2 Pemilihan dan Perhitungan Perhitungan Komponen
A. Perhitungan dan Pemilihan Transformator Daya 1 Total daya yang terpasang
= 900 KVA (7 Feeder)
Trafo yang dipakai : Daya
: 1100kVA
Tegangan nominal
: 20 kV \ 0,4 kV
Frequency
: 50 Hz.
Tegangan hub singkat trafo
: 5,5 %
Koneksi
: Delta \ Star (Y5)
Kelas isolasi
:A
Pendingin transformator menggunakan minyak dan udara dengan sirkulasi alami (ONAN). Sisa daya = 1100 – 900 900 = 200 KVA digunakan untuk spare (3 Feeder) :
Spare 1 = 70 kVA
Spare 2 = 70 kVA
Spare 3 = 60 kVA
Transformator Daya 2 Total daya yang terpasang
= 992 KVA (5 Feeder)
Trafo yang dipakai : Daya
: 1100kVA
Tegangan nominal
: 20 kV \ 0,4 kV
Frequency
: 50 Hz.
Tegangan hub singkat trafo
: 5,5 %
Koneksi
: Delta \ Star (Y5)
Kelas isolasi
:A
Pendingin transformator menggunakan minyak dan udara dengan sirkulasi alami (ONAN). Sisa daya = 1100 – 992 992 = 108 KVA digunakan untuk spare (2 Feeder) :
Spare 1 = 58 kVA
Spare 2 = 50 kVA
86
Diesel Emergency Apabila listrik dari PLN mati, maka diesel emergency ini akan melayani gedung laboratorium 1 dan laboratorium 2 setengah dari kapasitas terpasang, sedangkan Guesshouse dan hydran akan dilayani secara penuh. Sehingga total bebannya menjadi : Laboratorium 1(setengah dari kapasitas terpasang) = 230 kVA Laboratorium 2(setengah dari kapasitas terpasang) = 230 kVA Guesshouse
= 122 kVA
Hydran
= 106 kVA + Total daya In = 688 kVA
= 688 kVA = 1045,3 A
3 x 380 V Diesel emergency yang dipakai : Daya
: 700 kVA
Rated Voltage
: 380 – 400V
Frequency
: 50 Hz
Cos φ
: 0,8 lagging
Insulation
: Class F
Baterei emergency Apabila listrik dari PLN mati, maka batere emergency ini akan melayani sebuah gedung UPT computer secara penuh, sehingga total bebannya menjadi : Gedung UPT komputer
In = 200 kVA
= 200 kVA
= 303,87 A
3 x 380 V Batere Emergency yang dipakai : Daya
= 200 kVA.
Input voltage
= 380 to 415V
Out put voltage
= 380 to 415V
Out put frequency
= 50/60 Hz
87
Switchgear Pada perhitungan dan pemilihan switchgear ini dilakukan dengan cara perhitungan dari arus beban nominal maksimum pada masing-masing trafo. Transformator 1 In primer =
1100 kVA
= 31,75 A (MV)
3 x 20 kV In sekuder =
1100 kVA
= 1587,7 A (LV)
3 x 0,4 kV Zt = 5,5 % x
20 kV
= 34,65 Ω (MV)
31,75 A Zt = 5,5 % x
= 0,0139 Ω (LV)
0,4 kV
1587,7A Ihs ( Trafo ) = 20 kV
= 577,2 A (MV)
34,65 Ω Ihs ( Trafo ) = 0,4 kV = 28776,98 A (LV)
0,0139 Ω
Transformator 2 In primer =
1100 kVA
= 31,75 A (MV)
3 x 20 kV In sekuder =
1100 kVA
= 1587,7 A (LV)
3 x 0,4 kV Zt = 5,5 % x
20 kV
= 34,65 Ω (MV)
31,75 A Zt = 5,5 % x
= 0,0139 Ω (LV)
0,4 kV
1587,7A Ihs ( Trafo ) = 20 kV
= 577,2 A (MV)
34,65 Ω Ihs ( Trafo ) = 0,4 kV = 28776,98 A (LV)
0,0139 Ω Dari data perhitungan di atas maka pada transformator 1 dan 2, pada sisi primer diamankan oleh :
88
LBS dengan rating arus 200 A Yang dikombinasikan dengan HRC FUSE dan rating arusnya sebesar:
1,05 x In → 1,05 x 31,75 A = 66,675 A Maka HRC FUSE yang dipasang dengan rating arus nominal 80 A. Alasan penggunaan LBS : Pada incoming hanya digunakan LBS dengan pengaman seperti HRC fuse karena pada incoming fungsinya sebagai penghubung antara daya dari PLN ke peralatan kubikel metering dan outgoing , selain itu ada beberapa alasan lain : Harga lebih murah dan ekonomis. Mempunyai kemampuan yang cukup baik dan dapat diandalkan. Perawatan dan pemeliharaan yang mudah. Penempatan posisi pada kubikel yang tidak rumit. Pengoperasiannya mudah. Mempunyai pemadaman busur api berupa gas SF6.
Pada system pentanahan untuk kedua trafo menggunakan : Earthing Switch Rated Voltage: 20 – 24 kV Rated current: 630 A Rated withstand current: 25 kA Pole stand distance: 230 mm
89
Alat Proteksi Kubikel LVMDP Supply dari PLN : Dilayani oleh transformator daya 1 : Feeder 1. Laboratorium 1 (SDP 1.1) In = 460 kVA
= 698,89 A
3 x 380 V MCCB yang dipakai : Rated Current
: 800 A
Breaking Capacity
: 35 kA
Feeder 2.Kantor Pusat (SDP 1.2) In = 45 kVA
= 68,37 A
3 x 380 V MCCB yang dipakai : Rated Current
: 80 A
Breaking Capacity
: 15 kA
Feeder 3.Laboratorium Algae (SDP 1.4) In = 22 kVA
= 33,43 A
3 x 380 V MCCB yang dipakai : Rated Current
: 40 A
Breaking Capacity
: 8 kA
Feeder 4.Pompa Air Bersih (SDP – ME) In = 45 kVA
= 68,37 A
3 x 380 V karena menggunakan motor lilit sehingga : In = 1,5 x 68,37 A = 102,56 A MCCB yang dipakai : Rated Current
: 125 A
Breaking Capacity
: 20 kA
90
Feeder 5.Pompa Hydran (SDP – H) In = 106 kVA
= 161,05 A
3 x 380 V karena menggunakan motor lilit sehingga : In = 1,5 x 161,05 A = 241,58 A MCCB yang dipakai : Rated Current
: 250 A
Breaking Capacity
: 25 kA
Penerangan Luar (SDP – PL1)
Feeder 6.
In = 22 kVA
= 33,43 A
3 x 380 V MCCB yang dipakai : Rated Current
: 40 A
Breaking Capacity
: 8 kA
Feeder 7.UPT Komputer (SDP – K) In = 200 kVA
= 303,87 A
3 x 380 V MCCB yang dipakai : Rated Current
: 315 A
Breaking Capacity
: 30 kA
Feeder 8.Spare 1 In = 70 kVA
= 106,35 A
3 x 380 V MCCB yang dipakai : Rated Current
: 125 A
Breaking Capacity
: 20 kA
Feeder 9. Spare 2 In = 70 kVA
= 106,35 A
3 x 380 V MCCB yang dipakai : 91
Rated Current
: 125 A
Breaking Capacity
: 20 kA
Feeder 10.Spare 3 In = 60 kVA
= 91,16 A
3 x 380 V MCCB yang dipakai : Rated Current
: 125 A
Breaking Capacity
: 20 kA
Dari perhitungan In di atas, maka besarnya MCCB Trafo 1 adalah : 698,87+68,37+33,43+102,56+241,58+33,43+303,87+106,35+106,35+91,16= 1786A Jadi MCCB yang digunakan : Rated Current
: 2000 A
Breaking Capacity
: 70 kA
Type
: Masterpact NW 20 H1
Dilayani oleh transformator daya 2 : Feeder 1.Laboratorium II (SDP 1.5) In = 460 kVA
= 698,89 A
3 x 380 V MCCB yang dipakai : Rated Current
: 800 A
Breaking Capacity
: 35 kA
Feeder 2.Perpustakaan dan Pertemuan (SDP 1.7) In = 380 kVA
= 577,35 A
3 x 380 V MCCB yang dipakai : Rated Current
: 630 A
Breaking Capacity
: 40 kA 92
Feeder 3.Guess house (SDP 1.6) In = 122 kVA
= 185,36 A
3 x 380 V MCCB yang dipakai : Rated Current
: 200 A
Breaking Capacity
: 20 kA
Feeder 4.Kolam Algae (SDP – 1.3) In = 18 kVA
= 27,35 A
3 x 380 V MCCB yang dipakai : Rated Current
: 32 A
Breaking Capacity
: 7 kA
Feeder 5.Penerangan Luar (SDP – PL2) In = 12 kVA
= 18,23 A
3 x 380 V MCCB yang dipakai : Rated Current
: 20 A
Breaking Capacity
: 5 kA
Feeder 6. Spare 4 In = 58 kVA
= 88,12 A
3 x 380 V MCCB yang dipakai : Rated Current
:125 A
Breaking Capacity
: 15 kA
Feeder 7. Spare 5 In = 50 kVA
= 75,98 A
3 x 380 V MCCB yang dipakai : Rated Current
: 80 A 93
Breaking Capacity
: 8 kA
Dari perhitungan In di atas, maka besarnya MCCB Trafo 2 adala h : 698,87+577,35+185,36+27,35+18,23+88,12+75,98= 1671,28 A Jadi, MCCB yang digunakan: Rated Current
: 2000 A
Breaking Capacity
: 70 kA
Type
: Masterpact NW 20 H1
Supply dari Diesel Emergency : Laboratorium I (SDP 1.1) setengah dari kapasitas terpasang : In = 230 kVA
= 349,44 A
3 x 380 V MCCB yang dipakai : Rated Current
: 350 A
Breaking Capacity
: 35 kA
Laboratorium II (SDP 1.5) setengah dari kapasitas terpasang : In = 230 kVA
= 349,44 A
3 x 380 V MCCB yang dipakai : Rated Current
: 350 A
Breaking Capacity
: 35 kA
Pompa Hydran (SDP 1.2) In = 106 kVA
= 161,05 A
3 x 380 V karena menggunakan motor lilit sehingga : In = 1,5 x 161,05 A = 241,58 A MCCB yang dipakai : Rated Current
: 250 A
Breaking Capacity
: 25 kA
94
Guess House In = 122 kVA
= 185,36 A
3 x 380 V MCCB yang dipakai : Rated Current
: 200 A
Breaking Capacity
: 20 kA
Dari perhitungan In di atas, maka besarnya MCCB Generator Set adalah : 349,44+349,4+241,58+185,36= 1125,82 A Jadi, MCCB yang digunakan: Rated Current
: 1250 A
Breaking Capacity
: 60 kA
Type
: Masterpact NW 20 H1
Supply dari Batere Emergency : UPT Komputer (SDP – K) In = 200 kVA
= 303,87 A
3 x 380 V MCCB yang dipakai : Rated Current
: 315 A
Breaking Capacity
: 30kA
CT 3 Untuk arus dari genset. Arus = 1250 A Maka digunakan CT 0 to 500 A Burden
: 0.8VA.F.S
Rated frequency
: 50-60 Hz
Out put ripple
: kurang dari 1,0% F.S
Pemilihan CT yang digunakan berdasarkan rating arus alat ukur.
Busbar Berdasarkan arus nominal pada kedua trafo pada sisi primer (MV) maka total arus nominal yang melewati busbar sebesar: 95
It = In (trafo 1) + In (trafo 2) = 1100kVA
3 x 20kV
+
1100 kVA
3 x 20kV
= 31,75 A + 31,75A = 63,5 A Rating arus busbar yang dipakai pada sisi (MV) = 73A
Busbar berdasarkan arus nominal trafo pada sisi (LV) : Busbar pada trafo 1 : Ins =
1100kVA
= 1587,7 A (LV)
3 x 0,4kV maka dipilih penampang busbar yang dapat menahan arus sebesar I nominal di atas yaitu busbar dengan rating arus sebesar: 1910 A Busbar pada trafo 2 : Ins =
1100 kVA
= 1587,7 A (LV)
3 x 0,4 kV maka dipilih penampang busbar yang dapat menahan arus sebesar I nominal di atas yaitu busbar dengan rating arus sebesar: 1910 A.
Trafo Instrumen
Panel TM dengan daya 2200 kVA biasanya terdapat peralatan-peralatan lainnyayang saling bekerjasama dan terhubung menjadi satu.
Pemilihan CT :
Berdasarkan kelas isolasi, arus rata-rata, rated burden, kelas ketelitian, dan sambungan CT. Data yang diperoleh : Un = 20kV Sa = 2200kVA Sa
2200 kVA
63,51 A
-
In =
-
Daya pada sisi sekunder : - Ampermeter 3 buah = 3 x 2,5VA = 7,5VA
Un x 3
20 kV x 3
- Freq meter 1 buah
= 1 x 2,5VA = 2,5VA
- Hour meter 1 buah
= 1 x 4VA = 4VA
- Cos φ meter 1 buah
= 1 x 4VA = 4VA 96
- Kabel 2,5mm2,
50 m x 0,18VA = 9VA
Total
-
Penggunaannya
untuk
tegangan
= 27 VA
menengah
dan
untuk
peralatan
metering/pengukuran. Maka CT yang dipilih adalah CT dengan ratio 100/5A, burden design B-18 dengan output 45VA, kelas isolasi berbahan cast resin dan tingkat ketelitiannya digunakan standar IEC yaitu 1. CT dihubung secara bintang.
Pemilihan PT Berdasarkan tegangan nominal primer dan sekunder, kelas akurasi, dan output nominal kumparan sekunder dan sambungan yang digunakan. Data yang diperoleh : Un = 20kV Us = 110V -
Daya pada sisi sekunder :
- Volt meter 1 buah
= 1 x 7VA = 7VA
- Freq meter 1 buah
= 1 x 2,5VA = 2,5VA
- Hour meter 1 buah
= 1 x 4VA = 4VA
- Cos φ meter 1 buah
= 1 x 4VA = 4VA
- Lampu tanda 3 buah = 3 x 1VA = 3VA - Kabel 2,5mm2,
50 m x 0,18 VA = 9VA Total
-
=30VA
Penggunaannya untuk tegangan menengah dan untuk peralatan metering/ pengukuran.
Maka PT yang dipilih adalah PT dengan ratio 20KV/110V, burden design B-18 dengan output 45VA, kelas isolasi berbahan cast resin dan tingkat ketelitiannya digunakan standar IEC yaitu 1.
Alat Ukur
Pemilihan Amperemeter
Peralatan amperemeter yang dipilih adalah -
I maksimum 5 A
-
Range 0 sampai 100 A
97
-
Pemasangan berdiri pada panel
Pemilihan Voltmeter
Peralatan Voltmeter yang dipilih adalah -
Tegangan nominal 110 V
-
Range 0 sampai 400 V
-
Pemasangan berdiri pada panel
Pemilihan Hourmeter
Peralatan Hourmeter yang dipilih adalah -
4 digit ( maks. 9999 jam )
-
Tegangan nominal 110 V
-
Pemasangan berdiri pada panel
Pemilihan Frekuensi meter
Peralatan Frekuensi meter yang dipilih adalah -
Range 45 sampai 55 Hz
-
Tegangan nominal 110 V
-
Pemasangan berdiri pada panel
Pemilihan Cos φ meter
Peralatan Cos φ meter yang dipilih adalah -
Range 0 sampai 1
-
Tegangan nominal 110 V
Kapasitor Bank Beban = 1822 KVA Cos Ҩ = 0,6 Beban (kW) = 1822 x 0,6 = 1093,2 kW
Qc= P (tanҩ1-tanҩ2) = 1093,2 [tan(arc cos 0,6) – tan(arc cos 0,95)] = 1093,2 (tan 53,13 – tan 18,1) = 1093,2 (1,3 – 0,32) = 1093,2 (0,98) = 1071,336 kVar
98
Daya kapasitor tiap fasanya sebesar (1071,336/3) = 357,115 kVar
Maka Nilai Kapasitor yang Dipakai -Capasitor power 360 kVar -Reactor factor 7% -5 Step Kabel Pemilihan jenis kabel ditentukan dari KHA nya :
Untuk kabel pada Supply Incoming KHA = 1,1 x 73A = 80,3A
Untuk Metering KHA = 1,1 x 5A = 5,5A
Untuk Supply Outgoing Trafo 1 KHA = 1,1 x 31,75A = 34,93A
Untuk Supply Outgoing Trafo 2 KHA = 1,1 x 31,75A = 34,93A
Kabel pada Output Trafo 1 ke SDP 1 Utama KHA = 1,1 x 1587,7A = 1746,5A
Kabel pada Output Trafo 2 ke SDP 2 Utama KHA = 1,1 x 1587,7A = 1746,5A
Untuk SDP-1.1 (Lab 1) PLN KHA = 1,1 x 698,98A = 768,8A
Untuk SDP-1.1 (Lab 1) dengan Genset KHA = 1,1 x 394,44A = 433,89A
Untuk SDP-1.2 (Kantor Pusat) KHA = 1,1 x 68,37A = 75,2A
Untuk SDP-1.4 (LabAlgae) KHA = 1,1 x 33,43A = 36,78A
Untuk SDP-ME (Pompa Air Bersih) KHA = 1,1 x 102,56A = 112,82A
Untuk SDP-LP1 (Penerangan Luar) 99
KHA = 1,1 x 33,43A = 36,78A
Untuk SDP-H (Pompa Hydrant) PLN KHA = 1,1 x 241,58A = 265,74A
Untuk SDP-H (Pompa Hydrant) dengan Genset KHA = 1,1 x 241,58A = 265,74A
Untuk SDP-K (UPT) PLN KHA = 1,1 x 303,87A = 334,26A
Untuk SDP-K (UPT) dengan Baterai KHA = 1,1 x 303,87A = 334,26A
Untuk SDP-1.5 (Lab 2) PLN KHA = 1,1 x 698,98A = 768,8A
Untuk SDP-1.5 (Lab 2) dengan Genset KHA = 1,1 x 394,44A = 433,89A
Untuk SDP-1.7 (Gd. Pertemuan dan Perpustakaan) KHA = 1,1 x 557,35A = 613,1A
Untuk SDP-1.6 (Guess House) KHA = 1,1 x 185,36A = 203,9A
Untuk SDP-1.6 (Guess House) dengan Genset KHA = 1,1 x 185,36A = 203,9A
Untuk SDP-1.3 (Kolam Algae) KHA = 1,1 x 27,35A = 30,1A
Untuk SDP-LP2 (Penerangan Luar) KHA = 1,1 x 18,23A = 20,1A
100
B. Daftar Komponen
No
Daftar komponen
Spesifikasi
Jumlah
Ket
MVMDP Peralatan Incoming : Rated Current : 400 A 1
ALBS (Air Load Break Switch)
Rated Voltage : 20 kV
1
Type : ISARC-1P Rated Voltage : 20-24 kV 2
Earthing Switch
Rated Current : 630 A
1
Rated withstand current : 25 kA Terdiri dari 3 buah resin isolator 3
Capacitor Voltage Indicator
24 kV + box lengkap socket Rated Voltage : 20 kV
1
Frequency : 50 Hz Peralatan Matering :
Rated primary current : 100 A 4
Current Transformer (CT)
Rated secondary current : 5 A
1
Type : CT 24 - 1C1R Rated primary voltage : 20 kV 5
Potensial Transformer (PT)
Rated secondary voltage : 110 V
1
Type : PT 24 - 1B1S Transformer Rating : 1100 kVA 6
Fuse HRC
Rating Current : 80 A
3
Type fusarc System : Moving Iron Mechanism : Strip core system with oil damping Internal Consumption : 2,5 VA 8
Ampere Meter
Upper Scala Value
: 2 x the measuring
3
Range
9
Volt Meter
Connection
: Direct Connection
Frame Size
: 96 x 96 mm
System : Moving Iron Mechanism : Strip core system with oil damping Internal Consumption : 2,5 VA
3
Upper Scala Value : 0V-100V Frame Size : 96 x 96 mm
101
Peralatan Outgoing :
Rated Current : 200 A 10
LBS (Load Break Switch)
Rated Voltage : 20 kV
2
Type : ISARC- 2P Rated Voltage : 20-24 kV 11
Earthing Switch
Rated Current : 630 A Rated withstand current : 25 kA
2
Pole Stand distance : 230 mm Terdiri dari 3 buah resin isolator 12
Capacitor voltage Indicator
24 kV + box lengkap socket Rated Voltage : 20 kV
2
Frequency : 50 Hz Transformer Rating : 1100 kVA 13
Fuse HRC
Rating Current : 80 A
2
Type fusarc LVMDP CB yang digunakan
14
15
16
17
MCCB 4 Pole
Type MCCB Compact NS 2000 / N/H/L/70KA Micrologic 5.0 Rating Arus : 800 - 2000 A
2
MCCB 4 Pole
Breaking Capacitiy : 70 kA Type Compact NS 1250 N/H/L micrologic 5.0 Rating Arus : 600 - 1250 A
1
MCCB 4 Pole
Breaking Capacitiy : 60 kA Type MCCB Compact NS 800 N N/H/L/ Micrologic 5.0 Rating Arus : 320 – 800 A
2
MCCB 4 Pole
Breaking Capacitiy : 35 kA Type MCCB Compact NS 630 N N/H/L Micrologic 5.0 Rating Arus : 252 – 630 A
1
Breaking Capacitiy : 40 kA Type MCCB Compact NS 200 N N/H/L 18
MCCB 4 Pole
Rating Arus : 125 – 200 A
1
Breaking Capacity : 20 kA Type MCCB Compact NS 125 H N/H/L 19
MCCB 4 Pole
Rating Arus : 75 – 125 A
5
Breaking Capacitiy : 20 kA Type MCCB Compact NS 315 N N/H/L 20
MCCB 4 Pole
Rating Arus : 200 – 315 A
2
Breaking Capacitiy : 30 kA 21
MCCB 4 Pole
Type MCCB Compact NS 250 N N/H/L Rating Arus : 200 – 250 A
1
102
Breaking Capacitiy : 25 kA Type MCCB Compact NS 100 N N/H/L 22
MCCB 4 Pole
Rating Arus : 64 – 80 A
2
Breaking Capacitiy : 15 kA Type MCCB Compact NS 100 N N/H/L 22
MCCB 4 Pole
Rating Arus : 25 – 32 A
1
Breaking Capacitiy : 25 kA Type MCCB Compact NS 100 N N/H/L 23
MCCB 4 Pole
Rating Arus : 32 – 40 A
2
Breaking Capacitiy : 8 kA Type MCCB Compact NS 100 N N/H/L 24
MCCB 4 Pole
Rating Arus : 10 – 20 A
1
Breaking Capacitiy : 5 kA Type ME 1804 M, 3 Pole 25
ACB
Rating Arus : 1786 A
1
Breaking Capacity : 60 kA Transformator Yang Digunakan
Kapasitas : 1100 kVA Impedansi : 5,5 % 26
Transformator
Rugi tanpa beban = 2700 Watt
2
Rugi Tembaga : 15000 Watt Berat : 3200 kg Emergency Supply
Kapasitas : 700 kVA / 50 Hz / 3~ / 4 Kawat 27
Generating Set
Putaran : 1500 rpm Type : MTU MERC 400
1
Pf = 0,8 AC Input and output : Single Phase 230 Vac Capasity : 200 KVA 28
UPS ( Baterai )
Frequency Range : 45 – 65 Hz Power Factor : > 0.98
1
Battery Rated Voltage : 252 Vdc Rated Output Current : 34,7 A 29
AMF Controller
1
Komponen Lain
Rated Voltage :380/220v Frequency : 50 Hz 30
31
Lampu tanda
Ampere Meter
Merah
13
Kuning
13
Hijau
13
System : Moving Iron Class : 1.5
17
F&G
GAE
103
Mechanism : Strip core system with oil damping Internal Consumption : 3 VA Upper Scala Value : 2 x the measuring range Connection : Direct Connection Frame Size : 96 x 96 mm Weight : 0.25 kg System : Moving Iron
32
Volt Meter
Class : 1.5 Mechanism : Strip core system with oil damping Internal Consumption : 3 VA
13
GAE
3
F&G
3
F&G
Frame Size : 96 x 96 mm Weight : 0.25 kg Terdiri dari 3 buah resin isolator 33
Capacitor Drive Indicator
24 kV + box lengkap socket Rated Voltage : 20 kV Frequency : 50 Hz Rated Voltage : 20-24 kV
34
Earthing Switch
Rated Current : 630 A Rated withstand current : 25 kA Pole Stand distance : 230 mm
35
BusBar LV
1910 A
2
Kabel yang Digunakan
36
Four Core N2XY – 0,6/1 kV, XLPE
Low Voltage Cable
37
Three Core N2XSY 12/20 kV, XLPE
Medium Voltage Cable
38
Four Core XLPE
A = 240 mm2 A = 35 mm2 Low Voltage Cable for SDP-1.1 A = 6 mm2
200 m
Pirelli
500 m
Pirelli
30 Roll
Pirelli
104
4.3 Pembuatan Rencana Kerja dan Syarat-Syarat (RKS) 1. Tinjauan Umum Pasal 1 Syarat umum
Pemberi tugas
Pemberi tugas adalah : Perancangan Gardu Bioteknologi Cibinong
Perencana adalah : Consultant and Contractor Installation
Direksi pekerjaan
Adalah wakil pemberi tugas dalam perancangan. Sebagai direksi dalam pelaksanaan pekerjaan adalah Drs. A Tatang selaku dosen Perancangan Listrik Semester V Politeknik Negeri J akarta.
Pasal 2 Dokumen RKS
Isi dokumen RKS adalah ssebagai berikut : 1. Spesifikasi teknik; 2. Gambar rencana; Pasal 3 Penjelasan Pekerjaan
Kepada peserta lelang diwajibkan melakukan peninjauan lapangan atas resiko dari biaya sendiri untuk memperoleh segala keterangan yang diperlukan mengenai keadaan lapangan tempat pekerjaan harus dilaksanakan dan persoalan lainnya yang bersangkutan dengan pekerjaan yang akan dilaksanakan guna pengajuan penawaran.
105
Pada saat itu peserta lelang diberi kesempatan untuk mendapatkan keterangan atau pedoman atau dasar petunjuk guna pelaksanaan. Penjelasan akan diberikan oleh panitia lelang dan akan diberikan oleh panitia lelang dan minimal yang hadir dalam rapat penjelasan ini diikuti oleh tiga peserta.
Apabila dianggap perlu akan diberikan penjelasan tambahan di luar ketentuan jadwal rapat penjelasan di atas. Mengenai waktu dan tempatnya akan ditentukan dalam rapat penjelasan.
BAB II PENJELASAN UMUM
Proyek yang akan dilaksanakan berupa proyek Perancangan Gardu Distribusi 20 KV Bioteknologi Cibinong yang berlokasi Cibinong.. Sumber daya utama adalah sebesar 20 KV, dilayani oleh PLN. Sumber tersebut akan masuk ke panel tegangan menengah (MVMDP), diteruskan ke panel distribusi tegangan rendah (LVMDP), melalui dua buah trafo daya yang dirancang untuk bekerja sendiri-sendiri , dimana Trafo Daya I ( T1 ) digunakan ukntuk melayani instalasi tenaga ( Mesin-mesin dan kotak kontak daya ) dan Trafo Daya II ( T 2 ) digunakan untuk melayani instalasi penerangan pada gedung-gedung dan taman. Dalam kondisi tertentu dimana : a. Bila salah satu trafo daya mengalami gangguan , maka trafo daya yang tidak terganggu dapat memikul sebagian beban bari trafo yang mengalami ganguan , hal ini dilakukan secara manual b. Dalam keadaan normal dapat dioperasikan secara paralel dengan se cara manual . Out going feeder dari trafo daya I ( T 1 ) berjumlah sebanyak 6 feeder , dimana 5 feeder dihubungkan langsung ke panel daya ( PP ) di lokasi Gedung yaitu PP1 , PP 3 , PP 4, PP 5 , dan PP 8., sedangkan 1 ( satu ) feeder lagi dihubungkan ke sub-panel tegangan rendah ( LVSDP - T 1 ) dan dari sini didistribusikan ke panel-panel daya dilokasi gedung yaitu untuk PP 2, PP 6 dan PP 7. Dan out going feeder dari trafo daya II ( T 2 ) berjumlah sebanyak 5 feeder , dimana 4 feeder di instalasi langsung ke panel-panel penerangan ( LP ) di lokasi gedung yaitu untuk LPF , LPE , LPB dan LPA. Sedangkan satu feeder lagi dihubungkan langsung ke sub- panel distribusi tegangan rendah ( LVSDP – T2 ) dan dari sini di distribusikan ke panel panel penerangan LPI , LPK , LPJ , LPC, LPG , LPD dan LPH. Persyaratan yang harus dipenuhi dalam merancang gardu distribusi 20 KV Bioteknologi LIPI Cibinong pada proyek tersebut adalah sebagai berikut ini.
Persyaratan perancangan
106
1.
Bila listrik dari PLN mati (mengalami gangguan), dalam hal ini beban “performance load” akan dilayani oleh diesel Emergency yang dioperasikan secara otomatis dalam waktu maksimum 2-3 detik.
2.
Beban “performance load” di atas yaitu gedung laboratorium I dan laboratorium II dengan setengah dari kapasitas terpasang, gueshouse dan hydran dilayani secara penuh.
3. Khusus untuk gedung SDP-K, bila listrik PLN mati (padam), maka akan dilayani oleh
“Battre Emergency” secara penuh. 4. Pada saat dilayani oleh diesel emergency, tiba-tiba sumber PLN hidup kembali, bersamaan
dengan itu “diesel mergency” akan mati secara otomatis dan pelayanan beban akan dilayani kembali ileh PLN secara penuh.
BAB III PERATURAN TEKNIS
Pasal 1 Ruang lingkup pekerjaan
Bioteknologi Cibinong menyerahkan pekerjaan borongan kepada kontraktor seperti kontraktor menerima penyerahan pekerjaan tersebut dari Bioteknologi Cibinong dan berjanji untuk melaksanakan pekerjaan kelistrikan. Dalam hal ini melakukan perancangan Gardu Distribusi 20 KV Bioteknologi Cibinong. Pekerjaan yang dimaksud pada ayat 1 di atas pada pokoknya adalah pekerjaan perancangan gardu distribusi 20 KV Bioteknologi Cibinong. Pekerjaan perancangan ini adalah seluruh perancangan sehingga diperoleh suatu instalasi yang lengkap dan baik, setelah diuji dengan seksama dan siap untuk dipergunakan.
Pekerjaan listrik disini adalah : Perancangan system gardu distribusi 20 KV Bioteknologi Cibinong, mulai dari : Perancangan MVMDP Perancangan instalasi transformator daya Perancangan LVMDP Perancangan sumber daya cadangan dan AMF panel Perancangan layout power house
107
Lingkup pekerjaan ini termasuk pengadaan semua material, peralatan tenaga kerja dan lainlain untuk pemasangan pengetesan, commisioning dan pemeliharaan yang sempurna untuk seluruh instalasi seperti yang dipersyaratkan dalam buku ini dan seperti ditunjukan dalam gambar-gambar perencanaan listrik. Dalam pekerjaan ini juga termasuk pekerjaan-pekerjaan kecil lain yang tidak mungkin disebutkan secara terperinci dalam buku ini tetapi dianggap perlu untuk keselamatan dan kesempurnaan fungsi dan operasi sistem kontrol. Item-item pekerjaan yang harus dilaksanakan adalah sebagai berikut : Panel gardu distribusi, pekerjaan ini meliputi pekerjaan perpanelan gardu distribusi dan
seluruh komponen yang ada didalam panel tersebut yang dibutuhkan untuk kesempurnaan sistem kontrol. Instalasi trafo daya, pekerjaan ini meliputi seluruh instalasi listrik yang digunakan untuk
pendistribusian daya listrik dari sumber-submber daya listrik, panel dan pusat-pusat beban serta peralatan-peralatan lain yang letaknya terpisah untuk supplay daya listrik sesuai gambar perancangan. Peralatan penunjang instalasi gardu distribusi, pekerjaan ini termasuk juntion box,
condduit, doos penyambungan, doos klem dan peralatan lain yang dibutuhkan untuk sistem kontrol dan distribusi dayanya meskipun tidak disebutkan dan digambarkan pada gambar perencanaan. Penyambungan catu daya dari supply listrik sesuai dengan ketentuan yang berlaku.
Sistem Distribusi Daya Listrik. Ketentuan umum
1. Kabel yang digunakan untuk menghubungkan dari supply PLN ke pusat-pusat beban digunakan kabel tegangan menegah NYY sampai ke panel distribusi. 2. Kabel-kabel listrik yang digunakan harus sesuai dengan standard PLN dan SII atau standard-standard lain yang diakui pemerintah Indonesia serta mendapat rekomendasi dari LMK. 3. Data teknis. Jenis kabel
: Four Core N2XY – 0,6/1 kV, XLPE
Bahan konduktor
: tembaga
Isolasi
: PVC
108
Tegangan nominal
: 4 kV
Ukuran kabel
: sesuai dengan gambar perencanaan
4. Persyaratan pemasangan kabel : Pemasangan kabel distribusi daya harus sesuai dengan peraturan PLN dan PUIL atau
peraturan-peraturan lain yang berlaku di negara Republik Indonesia. Kabel harus diatur dengan rapih dan terpasang dengan kokoh sehingga tidak akan lepas
atau rusak apabila terjadi gangguan-gangguan mekanis maupun termal. Setiap ujung kabel harus dilengkapi dengan sepatu kabel tipe press, ukuran sesuai
dengan diameter penampang kabel. Penarikan kabel harus menggunakan peralatan-peralatan bantu, yang sesuai dan tidak
boleh melebihi strength dan stress maximum yang direkomendasikan oleh pabrik pembuat. Sebelum dilakukan penyambungan kabel daya, bagian ujung dan bagian awal kabel
harus dilindungi dengan “sealing and cable”, sehingga bagian konduktor maupun bagian isolator tidak rusak.
INSTALASI PANEL MVMDP DAN LVMDP Syarat Umum
a) Pada setiap perlengkapan listrik harus tercantum dengan jelas : 1. Nama pembuat dan merk dagang 2.
Daya, tegangan, dan arus nominal
3.
Data teknis lain
b) Perlengkapan listrik hanya boleh dipasang pada instalasi jika: 1.
Memenuhi ketentuan dalam PUIL 2000
2.
Mendapat izin atau pengesahan dari instalasi yang berwenang
c) Setiap perlengkapan listrik tidak boleh dibebani melebihi kemampuanya.
Syarat Mekanis Perlengkapan listrik harus terpasang kokoh pada tempatnya sehingga tidak berubah oleh
gangguan mekanis. Perlengkapan listrik harus dipasang rapi dengan cara yang baik dan tepat.
109
Perlengkapan listrik harus dipasang dan ditempatkan secara aman dan jika perlu harus
dilindungi agar tidak menimbulkan bahaya Pelindung perlengkapan listrik harus kuat dan ter pasang secara kokoh. Semua sambungan atau hubungan harus dibuat sedemikian rupa sehingga tidak dapat lepas
atau kendur sendiri.
Syarat Listrik Bagian yang dapat bergerak, tidak boleh bertegangan pada waktu sakelar dalam keadaan
terbuka atau tidak terhubung. Tegangan nominal perlengkapan yang digunakan harus sesuai dengan tegangan nominal
rangkaian / sirkuit. Seluruh bagian aktif perlengkapan atau instalasi listrik harus diamankan terhadap bahaya
sentuhan langsung. Semua pengawatan harus dipasang sedemikian rupa sehingga bebas dari hubung singkat
(Short Circuit ) dan hubung bumi. Semua penghantar harus mempunyai KHA (Kemampuan Hantar Arus) sekurang-
kurangnya sama dengan arus yang akan melaluinya.
Syarat Khusus Untuk pemutus arus harus mempunyai daya pemutus sekurang-kurangnya sama dengan
hasil perkalian tegangan nominal dan arus putus. Bagian
perlengkapan listrik yang pada waktu kerja normal mengeluarkan atau
menimbulkan bunga api, busur api atau logam leleh, harus diberi selungkup, kecuali jika terpisah atau terisolasi dari bahan yang mudah menyala atau terbakar. Semua pemutus daya harus mempunyai daya pemutus sekurang-kurangnya sama dengan
arus hubung singkat yang dapat terjadi ditempat pemutus daya. Konstruksi panel kontrol Panel harus terbuat dari plat baja, dengan rangka terbuat dari besi siku atau besi plat yang
dibentuk dan dicat dasar dengan meni tahan karat serta difinis dengan cat bakar warna abuabu. Dengan ketebalan plat baja :
Dinding
: 1,6 mm
Pintu
: 2,0 mm
110
Dalam panel harus disediakan sarana pendukung kabel yang diketanahkan (grounding)
serta busbar pentanahan, yang berfungsi untuk dudukan ujung kabel pentanahan. Pada bagian panel bagian sisi kiri dan sisi kanan panel harus diberikan sirip udara agar
udara dapat bersikulasi dengan baik di dalam panel dibagian dalamnya diberikan pelindung agar panel tidak mudah kotor. Panel dilengkapi tutup bagian dalam dan pintu yang dilengkapi dengan kunci. Pada tutup
bagian dalam terdapat kunci yang berfungsi sebagai saklar, dimana pengoprasiannya hanya dilakukan oleh maintenence rieper. Ukuran panel didalam gambar perancangan sifatnya tidak mengikat, dapat disesuaikan
dengan ukuran komponen dan peralatan penunjang yang dipilih serta standard pabrik pembuat. Pada pintu bagian dalam harus digambarkan diagram sistem instalasi panel tersebut secara
lengkap dan baik serta harus di cilaminasi. Switchgear untuk proteksi peralatan distribusi harus menggunakan proteksi yang dirancang
untuk elemen – elemen distribusi. Breaking capacity dan rating CB yang digunakan harus sebesar yang tercantum dalam
gambar perencanaan. Untuk MCCB dan fuse 3 yang digunakan harus sebesar yang tercantum pada gambar
perencanaan. Untuk pengaman lebur pada peralatan digunakan fuse type HRC yang besarnya seperti
yang tercantum pada gambar perencanaan.
Pasal 2 Syarat Pelaksanaan
Kontraktor pelaksana harus memiliki pas Perusahaan Listrik Negara (PLN) serta surat surat ijin dari instansi yang sesuai dengan peraturan pemerintah daerah setempat, maupun surat ijin lain yang diminta oleh pengawas pelaksana maupun pengawas pelaksana l apangan. Dalam pekerjaan pelaksanaan, pihak kontraktor harus memenuhi ketentuan yang telah digariskan dalam gambar rencana, baik dalam segi ukuran, kualitas bahan maupun kuantitasnya. Sehubungan adanya pekerjaan ini pihak kontraktor pelaksana harus menghubungi pihak PLN terlebih dahulu, untuk kelancaran pembangunan sampai pada hari penyerahan pekerjaan, dengan hasil pengujian yang sangat memuaskan, dan layak untuk dipergunakan.
111
GAMBAR-GAMBAR
Gambar Perancangan Yang dimaksud dengan gambar perancangan adalah gambar-gambar yang menyertai buku
ini, gambar-gambar penjelasan dan segala gambar-gambar beserta addendumnya. Kontraktor harus segera mempelajari gambar-gambar perancangan dan secepatnya
melaporkan, kepada manajemen kostruksi apabila terdapat hal-hal yang dianggap harus jelas, dalam waktu tidak kurang dari 3 (tiga) minggu setelah diadakan rapat prapelaksana. Gambar-gambar dalam perancangan ini tidak dimaksudkan untuk mencantumkan semua
detail konstruksi detail pemasangan terutama yang berhubungan dengan peralatan yang akan disediakan/dipasang oleh kontraktor. Walaupun demikian, kontraktor tetap harus tetap memasang peralatan tersebut sesuai
dengan praktek pelaksanaan terbaik yang memberikan hasil yang terbaik, dalam hal ini kontraktor diharuskan membuat shop drawing yang terinci untuk menjelaskan hal tersebut diatas. Dalam
hal ini keraguan yang ditimbulkan oleh kesalahan penggambaran dan/
ketidaksesuaian lain kontraktor harus mengajukan pertanyaaan untuk mendapat penjelasan selambat-lambatnya 2 (dua) minggu sebelum masalah tersebut terlibat dilapangan baik dalam arti pemasangan ataupun pemesanan barang. Ukuran-ukuran pokok dan pembagiannya, seluruhnya telah dicantumkan pada gambar
perancangan dimana ukuran-ukuran tersebut merupakan ukuran-ukuran efektif.
Gambar kerja (shop drawing) Yang dimaksud dengan gambar kerja adalah gambar-gambar yang dibuat oleh kontraktor,
pemasok barang atau pihak-pihak lain yang bertujuan menjelaskan cara pemasangan maupun cara penyambungan dan lainnya pada saat pelaksanaan pekerjaan sedang berlangsung. Sebelum kontraktor melaksanakan pekerjaan, kontraktor wajib membuat gambar kerja
untuk memperjelas dan sebagai gambar untuk pelaksanaan dilapangan terdiri atas : Gambar-gambar, seperti :
Gambar perancangan Gambar layout ruang Gardu Gambar layout ruang genset 112
Dan gambar-gambar lainnya Detail-detail, seperti :
Detail panel. Detail pemasangan panel. Detail pemasangan peralatan. Detail-detail lain yang diperlukan. Gambar-gambar lain yang diperlukan sesuai dengan pekerjaan yang sedang dikerjakan. Gambar-gambar kerja dibuat dengan berpedoman pada gambar perancangan, spesifikasi
teknik serta disesuaikan dengan kondisi lapangan yang sebenarnya, sehingga tidak terjadi kesalahan dilapangan. Gambar-gambar dibuat sebanyak tiga rangkap dan diserahkan kepada manajemen
konstruksi untuk diperiksa dan disahkan. Kontraktor diwajibkan mengamati dan mengikuti tatacara pelaksanaan sesuai yang tertulis
pada peraturan-peraturan tersebut dan disesuaikan dengan bahan, unit mesin atau peralatan yang dipasang. Jika terjadi kesimpang siuran dalam hal standard yang harus diikuti, Kontraktor harus
melapor pada manajemen kostruksi untuk mendapat kejelasan tentang hal tersebut. Bila manajemen konstruksi tidak dapat mengambil keputusan maka pengambilan
keputusan akan diserahkan kepada instansi atau badan yang berwenang.
113
4.4 Bill Of Quantity NO.
URAIAN PEKERJAAN
UNIT
VOLUME
I. Pekerjaan Pemasangan Panel MVMDP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Pemasangan Panel Incoming Pemasangan Air Load Break Switch (ALBS) Pemasangan Earthing Switch Pemasangan Capasitor Voltage Indicator Pemasangan Panel Metering Pemasangan Current Transformator Pemasangan Potential Transformator
Pemasangan Fuse HRC Pemasangan Amperemeter Pemasangan Voltmeter Pemasangan Panel Outgoing Pemasangan Pengaman LBS
Buah
1
Buah
1
Buah
1
Buah
1
Buah
1
Buah
3
Buah
3
Buah
3
Buah
2 2 2 2
21
27 28
Buah Pemasangan Fuse Buah Pemasangan Earth Switch Buah Pemasangan Breaking Capacitive Voltage II. Pekerjaan Pemasangan Transformator Set Pemasangan Transformator Set Pemasangan Pelindung Kabel Buah Pemasangan Rak Kabel TM Buah Pemasangan Rak Kabel TR III. Pekerjaan Pemasangan LVMDP Set Pemasangan Panel LVMDP Buah Pemasangan MCCB Buah Pemasangan ACB Buah Pemasangan Lampu Tanda Buah Pemasangan Busbar Tembaga IV. Pekerjaan Pemasangan Genset Set Pemasangan Generator Set V. Pekerjaan Pemasangan UPS Set Pemasangan UPS VI. Pekerjaan Pemasangan AMF Controller Set Pemasangan Panel AMF Set Pemasangan AMF Controller
29
Pemasangan Lampu Tanda
Buah
9
13 14 15 16 17 18 19 20 21 25 26
2 1 1 2 1 1 6 4
1 1 1 1
114
KESIMPULAN
Berdasarakan perancangan yang telah kami buat dapat ditarik beberapa kes impulan:
Dalam merancang gardu distribusi harus mengetahui fungsi dan kerja gardu distribusi tersebut, serta mengetahui komponen-komponen yang terdapat dalam suatu gardu distribusi
Gardu distribusi berkaitan dengan pendistribusian tenaga listrik dari tegangan menengah ke tegangan rendah dan menuju ke konsumen. Oleh karena itu perancangan yang telah dibuat harus memenuhi standar dan kriteria yang berlaku
Dalam perancangan Gardu Distribusi Bioteknologi LIPI Cibinong, menggunakan dua buah transformator dengan masing-masing berkapasitas 1100 KVA
Gardu Distribusi Bioteknologi LIPI Cibinong juga dilengkapi dengan AM F Controller dan Back Up Supply menggunakan UPS (Battery) dan Generator Set untuk mensupply beban yang tidak boleh mati dan memiliki tingkat kehandalan tinggi
Untuk mendukung aspek keselamatan dan kesehatan kerja, Gardu Distribusi Bioteknologi
LIPI
Cibinong
dilengkapi
dengan
beberapa
pengaman
untuk
mengamankan alat dan komponen serta mengamankan manusia sendiri seperti fuse, ALBS, MCCB, Earthing Switch, dan lain-lain
Dalam menjaga kehandalan sistem pendistribusian, Gardu Distribusi Bioteknologi LIPI Cibinong juga menggunakan PLC untuk automasi yang nantinya akan dikombinasikan dengan AMF Controller dan juga menggunakan SCADA untuk monitoring dan controling jarak jauh
Perancangan Gardu Distribusi Bioteknologi LIPI Cibinong dapat diselesaikan dalam waktu
115
