Post on 04-Aug-2015
一
MATERI WORKSHOP
OPERASI DAN PEMELIHARAAN
GARDU INDUK
PT PLN (Persero) PUSDIKLAT
2009
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan i
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN Daftar Isi
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI .................................................................................................................. i DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ........................................................................................................ xiii 1. PENGOPERASIAN PERALATAN GARDU INDUK ................................................. 1
1.1 PENGENALAN GARDU INDUK ........................................................................ 1
1.1.1 Peranan Gardu Induk dalam Sistem Kelistrikan ...................................... 1
1.1.2 Pengertian dan Fungsi Gardu Induk ........................................................ 1
1.1.3 Jenis Gardu Induk .................................................................................... 1
1.1.3.1 Menurut pelayanannya ............................................................... 1
1.1.3.2 Menurut Penempatannya ........................................................... 1
1.1.3.3 Menurut isolasinya ...................................................................... 2
1.1.3.4 Menurut rel ................................................................................. 2
1.1.4 Single Line Diagram ................................................................................ 2
1.1.5 Peralatan Gardu Induk ............................................................................. 4
1.1.5.1 Transformator Tenaga ................................................................ 4
1.1.5.2 Transformator Instrument ........................................................... 9
1.1.5.3 Pemisah (PMS) ........................................................................ 11
1.1.5.4 Pemutus Tenaga (PMT) ........................................................... 12
1.1.5.5 Lightning Arrester (LA).............................................................. 12
1.1.5.6 Reaktor ..................................................................................... 14
1.1.5.7 Capasitor .................................................................................. 14
1.1.5.8 Pentanahan .............................................................................. 14
1.1.5.9 Sistem catu daya ...................................................................... 15
1.1.5.10 Meter ........................................................................................ 17
1.1.5.11 Relai Proteksi ........................................................................... 18
1.2 PENGOPERASIAN GARDU INDUK ............................................................... 21
1.2.1 Wewenang dan Tanggung Jawab ......................................................... 21
1.2.1.1 Wewenang dan Tanggung Jawab Operator dalam Pengoperasian GI .................................................................... 21
1.2.1.2 Wewenang dan Tanggung Jawab Unit GI dalam Sistem.......... 22
1.2.2 Macam-Macam Kondisi Operasi Gardu Induk ....................................... 22
1.2.2.1 Operasi GI Kondisi Normal ....................................................... 22
1.2.2.2 Operasi GI Kondisi Tidak Normal ............................................. 22
1.2.2.3 Operasi GI Kondisi Baru ........................................................... 23
1.2.3 Pengoperasian Bay Penghantar, Trafo, Kopel, Kapasitor dan Kubikel .. 24
1.2.4 Proses Perintah Manuver Peralatan s.d. Pelaksanaan di Jaringan Gardu Induk ..................................................................................................... 26
1.2.5 Prosedur Manuver PMT Dan PMS Untuk Pengoperasian Dan Pembebasan Peralatan Di Jaringan Gardu Induk ................................. 27
1.2.6 Pengamatan, Pemeriksaan Dan Pengendalian Operasi Kondisi Normal .............................................................................................................. 29
1.2.6.1 Pemeriksaan Dan Pengaturan Tegangan................................. 29
1.2.6.2 Pengamatan Beban .................................................................. 29
1.2.6.3 Pemeriksaan Kabel TT ............................................................. 29
1.2.6.4 Pemeriksaan Transformator Tenaga ........................................ 29
1.2.6.5 Pemeriksaan PMT .................................................................... 30
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan ii
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN Daftar Isi
1.2.6.6 Pemeriksaan Sumber DC ......................................................... 30
1.2.6.7 Pencatatan Energi Listrik .......................................................... 30
1.2.7 Prosedur Operasi Gardu Induk Dalam Kondisi Pemeliharaan ............... 30
1.2.8 Prosedur Operasi Gardu Induk Dalam Kondisi Baru ............................. 33
1.2.8.1 Kelayakan Operasi ................................................................... 33
1.2.8.2 Koordinasi rencana operasi ...................................................... 33
1.2.8.3 Pelalaksanaan Operasi............................................................. 33
1.3 PENANGANAN GANGGUAN GARDU INDUK ................................................ 34
1.3.1 Prosedur Operasi Gardu Induk dalam Kondisi Gangguan ..................... 34
1.3.2 Tindakan dan Pemulihan Gangguan ..................................................... 35
1.3.3 Prosedur Operasi Gardu Induk Dalam Kondisi Darurat ......................... 38
1.4 PENGENALAN DAN PEMAHAMAN PERALATAN SCADATel ....................... 39
1.4.1 Pengertian SCADA ................................................................................ 39
1.4.2 Latar Belakang....................................................................................... 39
1.4.3 Definisi SCADA ...................................................................................... 39
1.4.4 Fungsi SCADA....................................................................................... 40
2. DASAR-DASAR SISTEM PROTEKSI TEGANGAN TINGGI ................................. 41
2.1 POLA PROTEKSI GARDU INDUK .................................................................. 41
2.1.1 Proteksi Trafo Tenaga ........................................................................... 42
2.1.1.1 Gangguan Pada Trafo Tenaga terdiri dari: ............................... 42
2.1.1.2 Fungsi Proteksi Trafo tenaga terhadap gangguan .................... 44
2.1.1.3 Pola Proteksi Trafo tenaga berdasarkan SPLN 52-1 ................ 44
2.1.1.4 Proteksi utama Trafo Tenaga ................................................... 45
2.1.1.5 Proteksi Cadangan Trafo Tenaga ............................................. 48
2.1.2 Proteksi Busbar/Diameter/Kopel ............................................................ 54
2.1.2.1 Relai Differential Busbar ........................................................... 54
2.1.2.2 Relai Arus Sirkulasi (Circulating Current Protection/87) ........... 61
2.1.2.3 Proteksi Kegagalan PMT (Breaker Fail-CBF) .......................... 61
2.1.2.4 Proteksi Zone Pendek ( Short Zone Protection–SZP ) ............. 63
2.1.2.5 Relai Proteksi Kopel ................................................................. 64
2.2 POLA PROTEKSI PENGHANTAR .................................................................. 65
2.2.1 Pola Proteksi Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) ......................... 65
2.2.1.1 SUTT 70 kV .............................................................................. 66
2.2.1.2 SUTT 150 kV ............................................................................ 69
2.2.2 Pola Proteksi Saluran Kabel Tegangan Tinggi (SKTT) .......................... 70
2.2.3 Pola Proteksi Saluran Campuran ........................................................... 72
2.2.4 Prinsip Kerja Relai Proteksi ................................................................... 73
2.2.4.1 Relai Jarak (Distance relay) ...................................................... 73
2.2.4.2 Relai Differensial Penghantar ................................................... 76
2.3 PERALATAN BANTU PROTEKSI ................................................................... 80
2.3.1 Synchro check ....................................................................................... 80
2.3.2 Penutup Balik Otomatis (Autoreclose) ................................................... 81
2.3.2.1 Klasifikasi Pola Autoreclose: ..................................................... 81
2.3.2.2 Pengoperasian A/R cepat (High Speed A/R) ............................ 83
2.3.2.3 Penerapan A/R cepat 1(satu) fasa ........................................... 83
2.3.2.4 Penerapan A/R cepat 3 (tiga) fasa ........................................... 83
2.3.2.5 Pengoperasian A/R lambat ....................................................... 84
2.3.2.6 Kondisi Autoreclose tidak boleh bekerja ................................... 85
2.3.2.7 Kondisi Autoreclose tidak boleh diterapkan .............................. 85
2.3.3 AVR Trafo tenaga .................................................................................. 86
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan iii
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN Daftar Isi
3. WIRING GARDU INDUK ....................................................................................... 89
3.1 DASAR-DASAR WIRING DIAGRAM GARDU INDUK ..................................... 89
3.1.1 Simbol Wiring......................................................................................... 89
3.1.2 Kode Peralatan (device number) ........................................................... 92
3.1.3 Rangkaian Logic Dasar ......................................................................... 99
3.1.4 Penerapan dalam komponen elektronik, kontaktor, pengkabelan ....... 104
3.2 PENGELOMPOKAN WIRING GARDU INDUK ............................................. 106
3.2.1 Rangkaian Kontrol ............................................................................... 106
3.2.1.1 Kontrol PMT ............................................................................ 106
3.2.1.2 Kontrol Pemisah (PMS) Rel/Line, dan Tanah ......................... 109
3.2.1.3 Kontrol Sinkron ....................................................................... 109
3.2.1.4 Kontrol AVR ............................................................................ 109
3.2.2 Rangkaian Proteksi .............................................................................. 109
3.2.3 Rangkaian Metering dan DFR ............................................................. 110
3.2.4 Rangkaian SCADA .............................................................................. 110
3.2.5 Rangkaian Catu Daya .......................................................................... 111
3.2.5.1 Catu daya tegangan searah ................................................... 111
3.3 KAIDAH – KAIDAH PENGGAMBARAN ........................................................ 118
3.3.1 Cara Membaca Dokumentasi Rangkaian Skematik............................. 118
3.3.2 Tanda Awal .......................................................................................... 118
3.3.3 Penomoran Gambar ............................................................................ 119
3.3.4 Pengkodean Peralatan ....................................................................... 122
3.3 CARA MEMBACA PENOMERAN HALAMAN GAMBAR BERDASARKAN PABRIKAN ................................................................................................... 125
3.4 LATIHAN/PRAKTEK MEMERIKSA GAMBAR WIRING ................................ 126
4. PEMELIHARAAN PERALATAN UTAMA GARDU INDUK (PMT, PMS, LA) ...... 127
4.1 PEMELIHARAAN PMT .................................................................................. 127
4.1.1 Definisi dan Fungsi PMT ...................................................................... 127
4.1.2 Periode Pemeliharaan PMT ................................................................. 127
4.1.3 Jenis dan Prinsip Kerja PMT .............................................................. 130
4.1.3.1 Berdasarkan Pemadam busur api .......................................... 130
4.1.3.2 Berdasarkan Mekanis Penggerak ........................................... 141
4.1.4 Batasan Operasi PMT ......................................................................... 151
4.1.4.1 Media pemadam busur api ..................................................... 151
4.1.4.2 Tahanan Isolasi ...................................................................... 153
4.1.4.3 Tahanan Pentanahan ............................................................. 153
4.1.4.4 Tahanan kontak ...................................................................... 153
4.1.4.5 Keserempakan ....................................................................... 154
4.2 PEMELIHARAAN PMS .................................................................................. 155
4.2.1 Definisi dan Fungsi PMS ..................................................................... 155
4.2.2 Prinsip kerja PMS ................................................................................ 155
4.2.3 Jenis PMS ........................................................................................... 156
4.2.3.1 Menurut Fungsinya ................................................................. 156
4.2.3.2 Menurut Lokasi pemasangannya PMS ................................... 156
4.2.3.3 Menurut gerakan lengannya PMS .......................................... 156
4.2.4 Jenis pemeliharaan PMS ..................................................................... 158
4.2.4.1 Pemeliharaan peralatan.......................................................... 158
4.2.4.2 Periode Pemeliharaan PMS ................................................... 158
4.2.5 Batasan Operasi PMS ......................................................................... 160
4.3 PEMELIHARAAN LIGHTHING ARRESTER (LA) .......................................... 161
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan iv
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN Daftar Isi
4.3.1 Definisi dan Fungsi LA ......................................................................... 161
4.3.2 Jenis dan Prinsip Kerja LA ................................................................... 162
4.3.2.1 Arrester Type Expulsion ......................................................... 162
4.3.2.2 Arrester Type Valve ................................................................ 162
4.3.3 Pola dan Jenis Pemeliharaan LA ......................................................... 164
4.3.4 Komponen-Komponen LA ................................................................... 165
4.3.5 Batasan Operasi LA ............................................................................. 166
5. TRANSFORMATOR TENAGA ............................................................................ 170
5.1 FUNGSI DAN PRINSIP KERJA TRAFO TENAGA ........................................ 170
5.1.1 Teori Dasar .......................................................................................... 170
5.1.2 Pembebanan Trafo .............................................................................. 172
5.1.3 Konstruksi Bagian-bagian Transformator ............................................ 173
5.1.3.1 Peralatan/Bagian Utama......................................................... 173
5.1.3.2 Peralatan/Bagian Bantu .......................................................... 176
5.1.3.3 Peralatan Proteksi Internal. .................................................... 181
5.1.4 Sistem Pentanahan ............................................................................. 184
5.1.4.1 Pentanahan Peralatan ............................................................ 184
5.1.4.2 Pentanahan Sistem Tenaga Listrik ......................................... 185
5.1.4.3 Peralatan Tambahan untuk Pengaman Transformator ........... 186
5.1.4.4 Proteksi Eksternal Transformator ........................................... 187
5.2 PEMELIHARAAN TRAFO TENAGA .............................................................. 195
5.2.1 Pengertian Pemeliharaan .................................................................... 195
5.2.2 Jenis Pemeliharaan ............................................................................. 196
5.2.3 Pemeliharaan Trafo Tenaga ................................................................ 196
5.3 PENGUJIAN TRAFO ..................................................................................... 201
5.3.1 Pengukuran Tahanan Isolasi Trafo ...................................................... 201
5.3.2 Pengukuran Tahanan Pentanahan ...................................................... 203
5.3.3 Pengukuran Tangen δ ......................................................................... 205
5.3.4 Pengujian Kekuatan Dielektrika dan Kualitas Minyak Standar ............ 207
5.3.5 Pengujian Tegangan Tembus (Breakdown Voltage) ........................... 208
5.3.6 Pengukuran DGA ................................................................................. 210
5.4 PENGENALAN CONDITION BASED MAINTENANCE (CBM) ...................... 214
5.4.1 Langkah-langkah Implementasi CBM .................................................. 216
6. PEMELIHARAAN TRAFO ARUS (CT) DAN TRAFO TEGANGAN (PT) ............. 218
6.1 PEMELIHARAAN TRAFO ARUS .................................................................. 218
6.1.1 Definisi dan Fungsi .............................................................................. 218
6.1.2 Prinsip Kerja trafo Arus ........................................................................ 218
6.1.3 Aplikasi Trafo Arus ............................................................................... 220
6.1.4 Klasifikasi Arus Lebih ........................................................................... 222
6.1.4.1 Trafo arus berdasarkan konstruksi belitan primer ................... 222
6.1.4.2 Trafo arus berdasarkan kontruksi jenis inti ............................. 222
6.1.4.3 Trafo arus berdasarkan jenis isolasi ....................................... 223
6.1.4.4 Trafo arus berdasarkan pemasangan ..................................... 223
6.1.4.5 Trafo arus berdasarkan rasio transformasi ............................. 224
6.1.4.6 Trafo arus berdasarkan jumlah inti pada sekunder ................. 225
6.1.4.7 Trafo arus berdasarkan pengenal ........................................... 226
6.1.5 Pengenal (Rating) Trafo Arus .............................................................. 228
6.1.5.1 Pengenal Beban (Rated Burden) ............................................ 228
6.1.5.2 Pengenal Arus Kontinyu (Continuous Rated Current) ............ 228
6.1.5.3 Pengenal Arus Sesaat (Instantaneous Rated Current) ........... 228
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan v
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN Daftar Isi
6.1.5.4 Pengenal Arus Dinamik (Dynamic Rated Current) ................. 228
6.1.6 Kesalahan Trafo Arus .......................................................................... 229
6.1.6.1 Kesalahan perbandingan/rasio ............................................... 229
6.1.6.2 Kesalahan Sudut Fasa ........................................................... 229
6.1.7 Kesalahan Komposit (Composite Error) .............................................. 230
6.1.8 Ketelitian/Akurasi Trafo Arus ............................................................... 230
6.1.8.1 Batas Ketelitian Arus Primer (Accuracy Limit Primary Current) ............................................................................................... 230
6.1.8.2 Faktor Batas Ketelitian (Accuracy Limit Factor / ALF) ............ 230
6.1.8.3 Kelas Ketelitian Trafo Arus Metering ...................................... 231
6.1.8.4 Kelas Ketelitian Trafo Arus Proteksi ....................................... 232
6.1.9 Pemeliharaan Trafo Arus ..................................................................... 234
6.1.9.1 Pengujian Rasio Trafo Arus .................................................... 234
6.1.9.2 Pengujian Beban (Burden) Trafo Arus .................................... 234
6.1.9.3 Pengujian Beban pada Rangkaian Sekunder Trafo Arus ....... 235
6.1.9.4 Pengujian Kejenuhan Trafo Arus (Saturasi) ........................... 235
6.1.9.5 Pengujian Polaritas ................................................................. 236
6.1.9.6 Pengukuran Tahanan DC (R dc) ............................................ 237
6.1.9.7 Pengukuran Tahanan Isolasi Trafo Arus (Megger) ................. 237
6.2 TRAFO TEGANGAN (POTENTIAL TRANSFORMER / PT ) ......................... 239
6.2.1 Definisi dan Fungsi Trafo CT PT.......................................................... 239
6.2.2 Prinsip Kerja ........................................................................................ 239
6.2.3 Klasifikasi Trafo Tegangan Menurut Prinsip Kerjanya ......................... 240
6.2.3.1 Kontruksi Trafo Tegangan Induktif (Voltage Transformer / VT) ............................................................................................... 241
6.2.3.2 Kontruksi Trafo Tegangan Kapasitor (Capacitor Voltage Transformer) .......................................................................... 241
6.2.3.3 Prinsip kerja CCVT ................................................................. 243
6.2.4 Kesalahan Trafo tegangan .................................................................. 245
6.2.5 Pengujian Trafo Tegangan (PT/CCVT) ................................................ 246
6.2.5.1 Pengujian Rasio Tegangan .................................................... 247
6.2.5.2 Pengukuran Tahanan Isolasi Trafo Tegangan (Megger) ........ 247
6.2.5.3 Pengujian Tangen Delta (Dielectric Loss Factor and Capacitance) .......................................................................... 248
6.2.5.4 Pengujian Beban pada Rangkaian Sekunder CVT ................. 250
6.3 BATASAN – BATASAN OPERASI TRAFO PENGUKURAN ....................... 250
6.3.1 Jadwal Pengukuran Minyak Isolasi Trafo Pengukuran ........................ 250
6.3.2 Pemasangan Spark Gap Pada Isolator Bushing.................................. 250
6.3.3 Pengukuran Dielektric Minyak CT/PT/CVT .......................................... 251
6.3.4 Pengukuran Tahanan Isolasi (Megger) ................................................ 251
6.3.5 Jarak Rayap (Creepage Distance) ....................................................... 252
7. PEMELIHARAAN CATU DAYA ........................................................................... 253
7.1 BATERE ........................................................................................................ 253
7.1.1 Prinsip Kerja Batere ............................................................................. 253
7.1.2 Jenis-jenis Batere ................................................................................ 254
7.1.2.1 Menurut Bahan Elektrolit ........................................................ 254
7.1.2.2 Menurut Konstruksi: ................................................................ 256
7.1.2.3 Menurut Karakteristik Pembebanan: ...................................... 259
7.1.3 Periode Pemeliharaan Batere .............................................................. 260
7.1.3.1 Pemeliharaan Mingguan (dalam keadaan operasi ) ............... 261
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan vi
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN Daftar Isi
7.1.3.2 Pemeliharaan Bulanan (dalam keadaan operasi ) ................. 261
7.1.3.3 Pemeliharaan Tahunan (dalam keadaan tidak operasi) ........ 262
7.1.4 Pemeliharaan Batere ........................................................................... 262
7.1.4.1 Pemeriksaan fisik batere ........................................................ 262
7.1.4.2 Pengukuran Tegangan ........................................................... 263
7.1.4.3 Pengukuran Berat Jenis Elektrolit ........................................... 264
7.1.4.4 Pengukuran Suhu Elektrolit .................................................... 267
7.1.4.5 Pengukuran Arus Pengisian ................................................... 268
7.1.4.6 Rekondisi Batere .................................................................... 270
7.1.5 Troubleshooting Batere ....................................................................... 274
7.2 CHARGER (RECTIFIER) .............................................................................. 275
7.2.1 Prinsip Kerja Charger .......................................................................... 276
7.2.2 Bagian-bagian Charger ........................................................................ 277
7.2.2.1 Trafo Utama. ........................................................................... 277
7.2.2.2 Penyearah .............................................................................. 277
7.2.2.3 Rangkaian Kontrol .................................................................. 279
7.2.2.4 Filter (Penyaring) .................................................................... 281
7.2.3 Periode Pemeliharaan Charger ........................................................... 282
7.2.4 Pemeliharaan Charger ......................................................................... 282
7.2.4.1 Pemeriksaan Fisik .................................................................. 282
7.2.4.2 Pengujian Indikator Charger ................................................... 283
7.2.4.3 Pengecekan Meter-meter ....................................................... 284
7.2.4.4 Pengukuran Keseimbangan Tegangan .................................. 284
7.2.4.5 Pengukuran Arus Output Maksimum ...................................... 285
7.2.5 Troubleshooting Charger ..................................................................... 286
7.3 INSTALASI AC/DC ........................................................................................ 288
7.3.1 Instalasi AC ......................................................................................... 288
7.3.2 Instalasi DC ......................................................................................... 288
7.3.3 Pemeliharaan Instalasi AC .................................................................. 289
7.3.3.1 Pengukuran Tegangan dan Arus Beban ................................ 289
7.3.3.2 Pemeriksaan Fuse/MCB ......................................................... 290
7.3.3.3 Pemeliharaan Panel Distribution Board AC 380/220 Volt ....... 291
7.3.4 Pemeliharaan Instalasi DC .................................................................. 291
7.3.4.1 Pengukuran Tegangan dan Arus Beban ................................ 291
7.3.4.2 Pemeriksaan Fuse/MCB ......................................................... 292
7.3.4.3 Pengukuran Keseimbangan Tegangan .................................. 292
8. PEMELIHARAAN DASAR SCADATel DI GARDU INDUK .................................. 294
8.1 PENGERTIAN SCADA .................................................................................. 294
8.1.1 Latar Belakang..................................................................................... 294
8.1.2 Definisi SCADA .................................................................................... 294
8.1.3 Fungsi SCADA..................................................................................... 295
8.2 PEMELIHARAAN RTU .................................................................................. 295
8.2.1 Definisi dan Fungsi RTU (Remote Terminal Unit) ................................ 295
8.2.1.1 Digital Input/Telesignalling (TS) .............................................. 296
8.2.1.2 Digital Output/Telecontrol Digital (TCD).................................. 297
8.2.1.3 Analog Input/Telemetering (TM) ............................................. 297
8.2.1.4 Analog Output/Telecontrol Analog (TCA) ............................... 299
8.2.2 Transducer .......................................................................................... 299
8.2.3 Modem ................................................................................................. 300
8.2.3.1 Modulator ................................................................................ 300
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan vii
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN Daftar Isi
8.2.3.2 Demodulator ........................................................................... 300
8.2.3.3 Protokol Komunikasi ............................................................... 301
8.2.3.4 Media komunikasi ................................................................... 301
8.2.4 Periode Pemeliharaan RTU ................................................................. 301
8.2.4.1 Pemeliharaan Rutin/Periodik (Preventive) .............................. 302
8.2.4.2 Pemeliharaan Korektif (Corrective) ......................................... 302
8.2.4.3 Pemeliharaan Detective.......................................................... 303
8.3 PEMELIHARAAN PLC .................................................................................. 303
8.3.1 Definisi dan Fungsi PLC ...................................................................... 303
8.3.2 Prinsip kerja PLC ................................................................................. 303
8.3.2.1 Konduktor ............................................................................... 304
8.3.2.2 Wave Trap .............................................................................. 304
8.3.2.3 Coupling Capacitor ................................................................. 307
8.3.2.4 Line Matching Unit (LMU) ....................................................... 308
8.3.2.5 Protective Device (PD) ........................................................... 310
8.3.3 Pemeliharaan PLC ............................................................................... 312
8.3.3.1 Pemeliharaan Preventive........................................................ 313
8.3.3.2 Pemeliharaan Corrective ........................................................ 313
8.3.3.3 Pemeliharaan Detective.......................................................... 314
8.4 PEMELIHARAAN TELEPROTEKSI .............................................................. 314
8.4.1 Definisi dan Prinsip Kerja Teleproteksi ................................................ 314
8.4.2 Pemeliharaan Teleproteksi .................................................................. 315
8.4.2.1 Pemeliharaan Preventive........................................................ 315
8.4.2.2 Pemeliharaan Corrective ........................................................ 316
8.4.2.3 Pemeliharaan Detective.......................................................... 316
8.5 PEMELIHARAAN PRIVATE AUTOMATIC EXCHANGE (PAX) ..................... 317
8.5.1 Definisi dan Prinsip Kerja PAX............................................................. 317
8.5.2 Pemeliharaan PAX .............................................................................. 317
8.5.2.1 Pemeliharaan Preventive........................................................ 317
8.5.2.2 Pemeliharaan Corrective ........................................................ 318
8.5.2.3 Pemeliharaan Detective.......................................................... 319
8.6 PEMELIHARAAN RADIO .............................................................................. 319
8.6.1 Definisi dan Prinsip Kerja Radio .......................................................... 319
8.6.2 Pemeliharaan Radio ............................................................................ 320
8.6.2.1 Pemeliharaan Preventive........................................................ 321
8.6.2.2 Pemeliharaan Corrective ........................................................ 322
8.6.2.3 Pemeliharaan Detective.......................................................... 322
9. KINERJA OPERASIONAL .................................................................................. 324
9.1 PENDAHULUAN ........................................................................................... 324
9.1.1 Latar Belakang..................................................................................... 324
9.1.2 Dasar Acuan ........................................................................................ 324
9.1.3 Definisi dan Istilah ................................................................................ 324
9.1.4 Klasifikasi Gangguan dibagi menjadi 2 (dua) macam, yaitu : .............. 325
9.2 INDIKATOR KINERJA OPERASIONAL ........................................................ 329
9.2.1 Perspektif Bisnis Internal ..................................................................... 329
9.2.1.1 Maintenance Index (MI) .......................................................... 329
9.2.1.2 Security Index (SI) .................................................................. 329
9.2.1.3 Dependibility Index (DI) .......................................................... 329
9.2.1.4 Auto Reclose Index (ARI) ....................................................... 330
9.2.1.5 Transformer Availability Factor (TRAF) .................................. 330
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan viii
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN Daftar Isi
9.2.1.6 Circuit Availability Factor (CCAF) ........................................... 330
9.2.1.7 Daily Load Deviation Counter (DLDC) .................................... 331
9.2.1.8 Operation Human Error (OHE) ............................................... 331
9.2.1.9 Kesiapan Komunikasi (Kom) .................................................. 331
9.2.1.10 Kesiapan Master Station (MS) ............................................... 331
9.2.1.11 Kesiapan Tele Informasi Data (TID)....................................... 331
9.2.2 Pelayanan Pelanggan .......................................................................... 331
9.2.2.1 Transmission Line Outage Duration (TLOD) .......................... 331
9.2.2.2 Transformer Outage Duration (TROD) ................................... 332
9.2.2.3 Transmission Line Outage Frequency (TLOF) ....................... 332
9.2.2.4 Transformer Outage Frequency (TROF) ................................ 332
9.2.2.5 Voltage excurtion Counter (VEC) ........................................... 332
9.2.2.6 Average System Recovery Time (ASRT) ............................... 332
9.3 CARA PERHITUNGAN KINERJA ................................................................. 333
9.4 APLIKASI SISTEM INFORMASI KINERJA TRANSMISI (SIRKIT) ................ 334
9.4.1 Pengenalan ......................................................................................... 334
9.4.2 Aplikasi Sirkit ....................................................................................... 335
9.4.3 Data Inputan Gangguan dan Pemeliharaan ........................................ 336
10. DASAR–DASAR KESELAMATAN KETENAGALISTRIKAN DAN LINGKUNGAN HIDUP (K2LH) ................................................................................................... 339
10.1 KESELAMATAN KETENAGALISTRIKAN ................................................... 339
10.1.1 Definisi Keselamatan Ketenagalistrikan (K2) ....................................... 339
10.1.2 Dasar Hukum Keselamatan Ketenagalistrikan .................................... 339
10.1.3 Ruang Lingkup Keselamatan Ketenagalistrikan di PT PLN (Persero) . 340
10.1.4 Pilar-Pilar Keselamatan Ketenagalistrikan ........................................... 340
10.1.5 Kisi-Kisi Keselamatan Ketenagalistrikan .............................................. 342
10.2 ANALISA PEKERJAAN BERWAWASAN K3/JSA ....................................... 346
10.2.1 Definisi APK3/JSA ............................................................................... 346
10.2.2 Tahapan Pembuatan APK3 ................................................................. 347
10.2.3 Mengidentifikasi Bahaya/Potensi Kecelakaan yang Mungkin Timbul dari Tahapan Kegiatan ............................................................................... 348
10.2.4 Tindakan Pengendalian ....................................................................... 350
10.2.5 Lingkungan kerja sesuai dengan standar K3 ....................................... 351
10.2.6 Penatalaksanaan Lingkungan Kerja .................................................... 354
10.2.7 Kerapihan dan Kebersihan Lingkungan Kerja ..................................... 355
10.3 PROSEDUR PELAKSANAAN PEKERJAAN PADA INSTALASI TEGANGAN TINGGI DAN EKSTRA TINGGI .................................................................... 357
10.3.1 Latar Belakang..................................................................................... 357
10.3.2 Peranan Dan Tugas/Tanggung Jawab ................................................ 358
10.3.2.1 Penanggung jawab pekerjaan : ............................................. 358
10.3.2.2 Pengawas Manuver ............................................................... 359
10.3.2.3 Pelaksana Manuver ............................................................... 359
10.3.2.4 Pengawas Pekerjaan ............................................................. 359
10.3.2.5 Pelaksana Pekerjaan ............................................................. 360
10.3.2.6 Pendelegasian Tugas ............................................................ 360
10.3.2.7 Penanggung Jawab Pekerjaan .............................................. 360
10.3.2.8 Pengawas Manuver ............................................................... 360
10.3.2.9 Pengawas Pekerjaan ............................................................. 361
10.3.2.10 Pengawas K3 .................................................................... 361
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan ix
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN Daftar Isi
10.3.3 Tahapan Pelaksanaan Pekerjaan/Penerapan Prosedur K3 Pada Instalasi TT/TET .................................................................................. 361
10.3.4 Pengisian Buku Biru/Formulir yang digunakan .................................... 367
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1-1. Transformator ......................................................................................... 7
Gambar 1-2. Transformator Arus (CT) ...................................................................... 10
Gambar 1-3. Kurva Tingkat Kejenuhan Trafo Arus Proteksi dengan Metering .......... 10
Gambar 1-4. Arrester ................................................................................................ 13
Gambar 1-5. Prinsip Pengawatan dan Pemasangan Meter ...................................... 18
Gambar 1-6. Konfigurasi Rel Tunggal ....................................................................... 25
Gambar 1-7. Konfigurasi Double Bus bar .................................................................. 25
Gambar 1-8. Konfigurasi Double Dengan 1,5 PMT ................................................... 26
Gambar 1-9. Diagram Alir Mengatasi Gangguan ...................................................... 37
Gambar 2-1. Diagram Proteksi Gardu Induk ............................................................. 41
Gambar 2-2. Peralatan Sistem Proteksi Trafo Tenaga 150/20 kV ............................. 42
Gambar 2-3. Sistem Proteksi Trafo Tenaga 150/20 kV ............................................. 46
Gambar 2-4. Prinsip Kerja Relai Differensial ............................................................. 46
Gambar 2-5. Karakteristik Kerja Relai Differensial .................................................... 47
Gambar 2-6. Rangkaian Arus Relai REF Saat terjadi Gangguan Eksternal .............. 48
Gambar 2-7. Kurva/Karakteristik Relai OCR ............................................................. 49
Gambar 2-8. Kurva/Karakteristik Relai GFR.............................................................. 50
Gambar 2-9. Karakteristik Waktu UVR adalah Inver ................................................. 53
Gambar 2-10. karakteristik Waktu OVR adalah Inverse ............................................ 53
Gambar 2-11. Pola Proteksi Differensial Busbar pada Gardu Induk 150 kV ............. 55
Gambar 2-12. Pola Proteksi Differensial Busbar Jenis Low Impedance ................... 56
Gambar 2-13. a) Jenis Non Bias relai dan b) Jenis Bias Relai .................................. 57
Gambar 2-14. Relai Differensial ................................................................................ 58
Gambar 2-15. Relai Differensial Jenis High Impedance ............................................ 59
Gambar 2-16. Skema Proteksi .................................................................................. 61
Gambar 2-17. Diagram Logic CBF ............................................................................ 62
Gambar 2-18. Zona Proteksi SZP ............................................................................. 64
Gambar 2-19. Diagram Urutan Kerja ......................................................................... 64
Gambar 2-20. Contoh Jangkauan Distance Relay Penghantar 150 kV PLTA Singkarak – Lubuk Alung – PIP – Pauh Limo .................................... 73
Gambar 2-21. Karakteristik Impedansi ...................................................................... 74
Gambar 2-22. Karakteristik Mho Z1, Z2 Partial Cross-polarise, ................................ 75
Gambar 2-23. Karakteristik Reaktance dengan Starting Mho ................................... 75
Gambar 2-24. Karakteristik Quadrilateral .................................................................. 76
Gambar 2-25. Typikal Relai Differensial Arus ............................................................ 76
Gambar 2-26. Relai Differensial Pilot Jenis Arus ....................................................... 77
Gambar 2-27. Relai Differensial Pilot Jenis Tegangan .............................................. 77
Gambar 2-28. Tipikal Relai Perbandingan Sudut Fasa ............................................. 78
Gambar 2-29. Diagram Pola Directional Selective Relay .......................................... 79
Gambar 2-30. Konfigurasi Jaringan ........................................................................... 82
Gambar 2-31. Pola A/R pada 1½ PMT ...................................................................... 85
Gambar 2-32. SUTT yang tersambung ke Trafo dengan sambungan T ................... 86
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan x
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN Daftar Isi
Gambar 2-33. Ilustrasi Penyebaran Tegangan pada Primary Feeder System Radial ............................................................................................................. 86
Gambar 3-1. (a) Gerbang AND 2 Inputan dan (b) Gerbang AND 3 Inputan ............ 100
Gambar 3-2. (a) Gerbang OR,2 inputan dan (b) Gerbang OR, 3 Inputan ............... 101
Gambar 3-3. Gerbang NOT ..................................................................................... 102
Gambar 3-4. Gerbang NAND .................................................................................. 102
Gambar 3-5. Gerbang NOR .................................................................................... 103
Gambar 3-6. Logic DS line ...................................................................................... 103
Gambar 3-7. Logic CB close ................................................................................... 104
Gambar 3-8. Contoh Rangkaian Trip Circuit ........................................................... 108
Gambar 3-9. Contoh Wiring Sistem Proteksi ........................................................... 110
Gambar 3-10. Rangkaian Sistem SCADA ............................................................... 111
Gambar 3-11. DC 110 V untuk Proteksi & Tripping ................................................. 113
Gambar 3-12. DC 110 V untuk Alarm & Signalling .................................................. 114
Gambar 3-13. DC 110 V untuk Kontroling ............................................................... 115
Gambar 3-14. DC 110 V untuk Sistem Kontrol ........................................................ 116
Gambar 3-15. DC 110 V untuk Proteksi Busbar dan CBF ....................................... 117
Gambar 3-16. Rangkaian Skematik dari Empat Blok Rancangan ........................... 118
Gambar 4-1. Tekanan Absolute Gas SF6 ............................................................... 131
Gambar 4-2. Proses pembukaan PMT media Gas SF6 .......................................... 133
Gambar 4-3. Proses Pemasukan (Closing) pada PMT media Gas SF6 .................. 134
Gambar 4-4. Proses pembukaan (open) PMT media SF6 yang mempunyai Closing Resistor .............................................................................................. 135
Gambar 4-5. PMT Udara Hembus ........................................................................... 135
Gambar 4-6. Skema suatu PMT dengan udara hembus tekanan tinggi ................. 137
Gambar 4-7. PMT Hampa Udara ............................................................................ 139
Gambar 4-8. PMT Bulk Oil ...................................................................................... 141
Gambar 4-9. Proses Pemadaman Busur Api .......................................................... 141
Gambar 4-10. Mekanik PMT dengan Sistem Pegas Pilin ........................................ 142
Gambar 4-11. Mekanik PMT dengan sistem pegas gulung ..................................... 143
Gambar 4-12. Bagian Utama Penggerak PMT ........................................................ 144
Gambar 4-13. Bagian Pemicu (Pilot Part) ............................................................... 145
Gambar 4-14. Bagian Pendukung (aux part) ........................................................... 145
Gambar 4-15. Grafik Tekanan Minyak fungsi Suhu ................................................. 146
Gambar 4-16. Proses pada saat PMT dalam posisi buka menjadi menutup (open to close) ................................................................................................ 147
Gambar 4-17. Proses pada saat PMT dalam posisi tutup menjadi membuka (close to open) ................................................................................................ 147
Gambar 4-18. Bagian-bagian PMT Udara Hembus ................................................. 148
Gambar 4-19. (i) Azas Kompresi (isap) ................................................................... 150
Gambar 4-20. (ii) Azas Kompresi (kompresi) .......................................................... 150
Gambar 4-21. (iii) Azas kompresi (keluar) ............................................................... 150
Gambar 4-22. Pemisah Putar .................................................................................. 157
Gambar 4-23. Pemisah Siku ................................................................................... 157
Gambar 4-24. Pemisah Pantograph ........................................................................ 158
Gambar 4-25. Arrester Type Valve .......................................................................... 163
Gambar 4-26. Karakteristik Tahanan Katup ............................................................ 163
Gambar 4-27. Bagian-bagian dari Arrester.............................................................. 165
Gambar 4-28. (a) Silicon Carbide, (b) Metal Oxide ................................................. 168
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan xi
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN Daftar Isi
Gambar 5-1. Arus magnetisasi secara grafis tanpa memperhitungkan rugi-rugi besi. ........................................................................................................... 170
Gambar 5-2. Arus magnetisasi secara grafis dengan memperhitungkan rugi-rugi besi. ................................................................................................... 170
Gambar 5-3. Hukum Lorenz .................................................................................... 170
Gambar 5-4. Suatu arus listrik mengelilingi inti besi maka besi itu menjadi magnet. ........................................................................................................... 171
Gambar 5-5. Suatu lilitan mengelilingi magnet maka akan timbul gaya gerak listrik (GGL) ................................................................................................. 171
Gambar 5-6. Prinsip Dasar dari Transformator ....................................................... 171
Gambar 5-7. Inti Besi dan Laminasi yang diikat Fiber Glass ................................... 174
Gambar 5-8. Kumparan Phasa RST ....................................................................... 174
Gambar 5-9. Bushing .............................................................................................. 175
Gambar 5-10. Konservator minyak trafo ................................................................. 176
Gambar 5-11. Pendingin trafo type ONAF .............................................................. 177
Gambar 5-12. On Load Tap Changer (OLTC) ......................................................... 178
Gambar 5-13. Air Breather ...................................................................................... 179
Gambar 5-14. Oil or Winding Temperatur ............................................................... 180
Gambar 5-15. Indikasi permukaan minyak .............................................................. 181
Gambar 5-16. Bucholz Relai dan Juction Relai type membran ............................... 182
Gambar 5-17. Plat mengaman tekanan lebih .......................................................... 182
Gambar 5-18. Relai tekanan lebih ........................................................................... 183
Gambar 5-19. Relai Pengaman Tangki ................................................................... 184
Gambar 5-20. Pentanahan Peralatan ...................................................................... 184
Gambar 5-21. Pentanahan Sistem Tenaga Listrik ................................................... 185
Gambar 5-23. Transformator ................................................................................... 187
Gambar 5-24. Skema peralatan pengukuran tidak langsung .................................. 188
Gambar 5-25. Pengukuran NGR ............................................................................. 204
Gambar 5-26. Manfaat Implematasi CBM ............................................................... 215
Gambar 5-27. Pemeliharaan yang tepat dpt menghambat ageing peralatan .......... 216
Gambar 6-1. Rangkaian pada Trafo Arus ............................................................... 218
Gambar 6-2. Rangkaian Ekivalen ............................................................................ 219
Gambar 6-3. Diagram Fasor Arus dan Tegangan pada Trafo Arus ......................... 220
Gambar 6-4. Kurva kejenuhan CT untuk Metering dan Proteksi ............................. 221
Gambar 6-5. Luas Penampang Inti Trafo Arus ........................................................ 221
Gambar 6-6. Bar Primary ........................................................................................ 222
Gambar 6-7. Wound Primary................................................................................... 222
Gambar 6-8. Trafo Arus Pemasangan Luar Ruangan ............................................. 224
Gambar 6-9. Trafo Arus Pemasangan Dalam Ruangan .......................................... 224
Gambar 6-10. Trafo Arus Rasio Tunggal 150 – 300 / 5 – 5 A ................................. 225
Gambar 6-11. Trafo Arus Rasio Ganda 800-1600 / 5-5-5 A dan 1000-2000 /5 A.... 225
Gambar 6-12. Trafo Arus dengan 2 Inti ................................................................... 226
Gambar 6-13. Trafo Arus dengan 4 Inti ................................................................... 226
Gambar 6-14. Hubungan Paralel dan Seri pada Trafo Arus .................................... 227
Gambar 6-15. Trafo Arus Multi Rasio/Sekunder Tap .............................................. 228
Gambar 6-16. Kesalahan Sudut Trafo Arus ............................................................ 229
Gambar 6-17. Kurva Faktor Batas Ketelitian ........................................................... 232
Gambar 6-18. Rangkaian Pengujian Rasio Trafo Arus ........................................... 234
Gambar 6-19. Rangkaian pengujian beban trafo arus ............................................. 235
Gambar 6-20. Rangkaian Pengujian Beban Trafo Arus .......................................... 235
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan xii
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN Daftar Isi
Gambar 6-21. Rangkaian Uji Saturasi Trafo Arus ................................................... 236
Gambar 6-22. Kurva Kejenuhan Trafo Arus ............................................................ 236
Gambar 6-23. Rangkaian Uji Polaritas Trafo Arus .................................................. 237
Gambar 6-24. Rangkaian Pengukuran Tahanan DC Trafo Arus ............................. 237
Gambar 6-25. Rangkaian Pengukuran Tahanan Isolasi Trafo Arus ........................ 238
Gambar 6-26. Rangkaian Pengganti Trafo Tegangan ............................................. 239
Gambar 6-27. Rangkaian Ekivalen Trafo Tegangan ............................................... 240
Gambar 6-28. Konstruksi Trafo Tegangan Induktif .................................................. 241
Gambar 6-29. Konstruksi Trafo Tegangan Kapasitif ............................................... 242
Gambar 6-30. Rangkaian Ekivalen CVT ................................................................. 244
Gambar 6-31. Rangkaian Pengujian Rasio Trafo Tegangan ................................... 247
Gambar 6-32. Rangkaian Pengujian Tahanan Isolasi ............................................. 248
Gambar 6-33. Rangkaian Pengujian Tangen Delta pada CVT ................................ 249
Gambar 7-1. Discharge ........................................................................................... 254
Gambar 7-2. Charge ............................................................................................... 254
Gambar 7-3. Potongan Elektroda Tipe Pocket Plate ............................................... 257
Gambar 7-4. Sintered Plate Electrode ..................................................................... 258
Gambar 7-5. Fibro Nickel Cadmium Electrode ........................................................ 259
Gambar 7-6. Contoh Temuan Tidak Normal Pada Sel Batere ............................... 263
Gambar 7-7. Pengukuran Tegangan Batere ........................................................... 264
Gambar 7-8. Hydrometer ........................................................................................ 265
Gambar 7-9. Cara Pelaksanaan Pengukuran Berat Jenis ....................................... 267
Gambar 7-10. Pengukuran Suhu Elektrolit .............................................................. 268
Gambar 7-11. Pengukuran Arus pada Rangkaian Sel Batere ................................. 269
Gambar 7-12. Diagram Titik Ukur Arus Pengisian Pada Batere ............................. 270
Gambar 7-13. Pembuangan Cairan elektrolit batere ............................................... 271
Gambar 7-14. Penggantian elektrolit, membersihkan kontainer batere dan pengeringan ...................................................................................... 272
Gambar 7-15. Pembersihan Terminal sel batere , Klem , Baut dan Pengecatan Rak Batere ............................................................................................... 272
Gambar 7-16. Pengisian (Charging dan Test Kapasitas setelah rekondisi) ............ 272
Gambar 7-17. Rangkaian Rectifier .......................................................................... 276
Gambar 7-18. Bagian-Bagian Charger .................................................................... 277
Gambar 7-19. Rangkaian Jembatan Diode dan Thyristor ....................................... 278
Gambar 7-20. Rangkaian Kontrol Tegangan (AVR) ................................................ 279
Gambar 7-21. Variable Resistor FLOATING yang Diatur ........................................ 280
Gambar 7-22. Variable Resistor EQUALIZING yang Diatur .................................... 280
Gambar 7-23. Variable Resistor BOOST yang Diatur ............................................. 281
Gambar 8-1. RTU D20 ............................................................................................ 295
Gambar 8-2. Skematik Tele Signalling Single ......................................................... 296
Gambar 8-3. Skematik Telesignalling Double ......................................................... 297
Gambar 8-4. Skematik Remote Control Digital ........................................................ 297
Gambar 8-5. Skematik Pengukuran MW/MX ........................................................... 298
Gambar 8-6. Skematik Pengukuran Arus (Amp) ..................................................... 298
Gambar 8-7. Skematik Pengukuran Tegangan (kV) ................................................ 298
Gambar 8-8 Skematik Remote Control Analog ....................................................... 299
Gambar 8-9. Modulasi FSK ..................................................................................... 300
Gambar 8-10. Blok PLC .......................................................................................... 304
Gambar 8-11. Wave Trap ........................................................................................ 305
Gambar 8-12. CCVT ............................................................................................... 307
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan xiii
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN Daftar Isi
Gambar 8-13. LMU .................................................................................................. 309
Gambar 8-14. Protective Device (PD) ..................................................................... 310
Gambar 8-15. Diagram Line Protective Device (PD) ............................................... 311
Gambar 9-1 Halaman Muka Aplikasi SIRKIT .......................................................... 335
Gambar 9-2 Menu Aplikasi SIRKIT ......................................................................... 335
Gambar 9-3 Tampilan Aplikasi SIRKIT Pada Saat Ada Gangguan ......................... 336
Gambar 9-4 Form Data Gangguan & Pemeliharaan ............................................... 337
Gambar 10-1. Ruang Lingkup Keselamatan Ketenagalistrikan ............................... 340
Gambar 10-2. Keselamatan Ketenagalistrikan ........................................................ 341
Gambar 10-3. Kewenangan masing-masing personil .............................................. 358
Gambar 10-4. Urutan Pelaksanaan Pekerjaan ........................................................ 362
Gambar 10-5. Area Pengaruh Listrik ....................................................................... 366
Gambar 10-6. Jarak Aman bekerja ......................................................................... 366
Gambar 10-7. Tahapan Pengisian Buku Biru .......................................................... 367
DAFTAR TABEL
Tabel 1-1. Warna garis pada Single Line Diagram mengacu pada Grid Code P3B Sumatera ................................................................................................... 2
Tabel 1-2. Simbol dan Status Peralatan mengacu pada Grid Code P3B Sumatera .... 3
Tabel 1-3. Batas Kenaikan Temperatur Trafo Dengan Isolasi Kelas A ....................... 7
Tabel 1-4. Batas Kenaikan Temperatur Trafo Dengan Isolasi Kelas F ........................ 7
Tabel 1-5. Suhu-Suhu Tertinggi Menurut Standar VDE .............................................. 8
Tabel 1-6. Batas Tegangan Lebih Menurut SPLN 1: 1978 dan IEC 71 ....................... 8
Tabel 1-7. Batas Faktor Pembebanan Lebih Trafo Menurut VDE ............................... 8
Tabel 1-8. Contoh Jenis dan Indikasi Gangguan, Berhubungan Dengan sistem Luar ................................................................................................................. 34
Tabel 1-9. Contoh Jenis dan Indikasi Gangguan, Oleh Sistem Setempat ................. 35
Tabel 2-1. Kebutuhan Fungsi Relai Proteksi Terhadap Berbagai Gangguan ............ 44
Tabel 2-2. Kriteria Sistem Proteksi Sesuai SPLN 52-1 .............................................. 45
Tabel 2-3. Pembagian Clearing Time Gangguan ...................................................... 66
Tabel 2-4. Blocking Scheme Pola Pengaman SUTT 150 kV ..................................... 70
Tabel 2-5. Pola Pengaman Transmisi 70 kV Saluran Kabel Tanah ........................... 71
Tabel 2-6. Pola Pengaman Transmisi 150 kV Saluran Kabel Tanah ......................... 72
Tabel 2-7. Pola Pengaman Saluran Campuran dengan Saluran Kabel Dominan ..... 72
Tabel 3-1. Simbol – Simbol Wiring ............................................................................ 89
Tabel 3-2. Kode Peralatan Sesuai Standar Internasioanl IEEE C37.2-3-1991 .......... 92
Tabel 3-3. Tabel kebenaran logic AND dengan 2 inputan ....................................... 100
Tabel 3-4. Tabel kebenaran logic AND dengan 3 inputan ....................................... 101
Tabel 3-5. Tabel kebenaran logic OR dengan 2 inputan dan 3 inputan ................. 101
Tabel 3-6. Tabel kebenaran NAND ......................................................................... 102
Tabel 3-7. Tabel kebenaran logika NOR ................................................................. 103
Tabel 3-8. Kode Wiring DC...................................................................................... 112
Tabel 3-9. Huruf Untuk Penandaan Level Tegangan pada Blok Rancangan Bagian-2. ............................................................................................................... 120
Tabel 3-10. Huruf Untuk Penandaan Aplikasi Pada Lokasi Blok Rancangan Bagian-4 ............................................................................................................... 121
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan xiv
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN Daftar Isi
Tabel 3-11. Penandaan Untuk Jenis Peralatan Sesuai Abjad ................................. 123
Tabel 4-1. Uraian Kegiatan Pemeliharaan PMT ...................................................... 128
Tabel 4-2. Periode Pemeliharaan PMS ................................................................... 159
Tabel 4-3. Item Checklist Untuk LA ......................................................................... 165
Tabel 4-4. Referensi dan Justifikasi untuk Nilai Arus Bocor .................................... 169
Tabel 4-5. Justifikasi Pabrikan Alat Ukur LCM Transinor II .................................... 169
Tabel 5-1. Load Faktor Trafo ................................................................................... 173
Tabel 5-2. Parameter/Pengukuran Transformator ................................................... 189
Tabel 5-3. Daftar Pemeliharaan Trafo Mingguan .................................................... 197
Tabel 5-4. Daftar Pemeliharaan Trafo Bulanan ....................................................... 198
Tabel 5-5. Daftar Pemeliharaan Trafo Tahunan ...................................................... 199
Tabel 5-6. Index Polarisasi ...................................................................................... 203
Tabel 5-7. Hasil pengukuran tangen delta ............................................................... 206
Tabel 5-8. Hasil Tes Pengujian Minyak ................................................................... 208
Tabel 5-9. Tabel Tegangan Tembus/Breakdown Voltage Sesuai IEC 156 ............. 209
Tabel 5-10. Jenis Gas Terlarut pada Minyak Isolasi Trafo dan Daya Larut Gas pada Minyak ................................................................................................. 211
Tabel 5-11. Interprestasi berdasarkan Gas Diproduksi ........................................... 212
Tabel 5-12. Interprestasi berdasarkan Kandungan Gas Kunci ................................ 213
Tabel 5-13. Interprestasi Data Gas berdasarkan Total Combustable Gas .............. 213
Tabel 5-14. Interprestasi Data Gas Menggunakan Ratio Rogers ............................ 214
Tabel 6-1. Batas Kesalahan Trafo Arus Metering .................................................... 231
Tabel 6-2. Batas Kesalahan Trafo Arus Metering .................................................... 231
Tabel 6-3. Kesalahan Rasio dan Pergeseran Fasa Trafo Arus Proteksi ................ 232
Tabel 6-4. Batas Kesalahan Trafo Tegangan Pengukuran .................................... 246
Tabel 6-5. Batas Kesalahan Trafo Tegangan Proteksi ............................................ 246
Tabel 6-6. Jadwal pengujian Minyak Isolasi CT/PT/CVT ......................................... 250
Tabel 6-7. Batasan Pemasangan Spark Gap pada Bushing ................................... 250
Tabel 6-8. Batasan hasil uji tahanan isolasi Minyak CT/PT/CVT (Standar IEC-156) ............................................................................................................... 251
Tabel 6-9. Batasan Hasil Pengukuran Tahanan Isolasi Rangkaian Sekunder CT/PT/CVT (Standar IEEE 43-2000) ..................................................... 251
Tabel 6-10. Batasan Jarak Rayap Bushing Isolator (Standar IEC-44.1) ................. 252
Tabel 7-1. Pemeliharaan Mingguan (dalam Keadaan Operasi)............................... 261
Tabel 7-2. Pemeliharaan Bulanan (dalam Keadaan Operasi) ................................. 261
Tabel 7-4. Pemeliharaan Tahunan (dalam Keadaan Tidak Operasi) ...................... 262
Tabel 7-5. Standar Berat Jenis Elektrolit ................................................................. 267
Tabel 7-6. Troubleshooting Batere .......................................................................... 274
Tabel 7-7. Troubleshooting Charger ........................................................................ 286
Tabel 9-1. Ciri-ciri Gangguan Controllable dan Uncontrollable ............................... 326
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 1
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
1. PENGOPERASIAN PERALATAN GARDU INDUK
1.1 PENGENALAN GARDU INDUK
1.1.1 Peranan Gardu Induk dalam Sistem Kelistrikan
Gardu Induk merupakan simpul didalam sistem tenaga listrik, yang terdiri dari
susunan dan rangkaian sejumlah perlengkapan yang dipasang menempati
suatu lokasi tertentu untuk menerima dan menyalurkan tenaga listrik,
menaikkan dan menurunkan tegangan sesuai dengan tingkat tegangan
kerjanya, tempat melakukan kerja switching rangkaian suatu sistem tanaga
listrik dan untuk menunjang keandalan sistem tenaga listrik terkait.
1.1.2 Pengertian dan Fungsi Gardu Induk
Gardu Induk adalah suatu instalasi listrik mulai dari TET (Tegangan Ekstra
Tinggi), TT (Tegangan Tinggi) dan TM (Tegangan Menengah) yang terdiri dari
bangunan dan peralatan listrik.
Fungsi Gardu Induk adalah untuk menyalurkan tenaga listrik (kVA, MVA)
sesuai dengan kebutuhan pada tegangan tertentu. Daya listrik dapat berasal
dari Pembangkit atau dari gardu induk lain.
1.1.3 Jenis Gardu Induk
1.1.3.1 Menurut pelayanannya
Gardu induk menurut layanannya dapat diklasifikasikan menjadi :
• Gardu Transmisi, yaitu gardu induk yang melayani untuk TET dan TT
• Gardu Distribusi, yaitu gardu induk yang melayani untuk TM
1.1.3.2 Menurut Penempatannya
• Gardu induk pasangan dalam (Indoor Substation)
• Gardu induk pasangan luar (Outdoor Substation)
• Gardu induk sebagian pasangan luar (Combine Outdoor Substation)
• Gardu induk pasangan bawah tanah (Underground Substation)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 2
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
• Gardu induk pasangan sebagian bawah tanah (Semi Underground
Substation)
• Gardu induk mobi (Mobile Substation)
1.1.3.3 Menurut isolasinya
• Gardu induk yang menggunakan udara guna mengisolir bagian-bagian
yang bertegangan dan bagian bertegangan lainnya dan dengan bagian
yang tidak bertegangan/tanah.
• Gardu induk yang menggunakan gas guna mengisolir bagian-bagian
yang bertegangan dan bagian bertegangan lainnya dan dengan bagian
yang tidak bertegangan/tanah. Isolasi gas yang digunakan adalah gas
SF6 pada tekanan tertentu.
1.1.3.4 Menurut rel
• Gardu induk dengan satu rel (single busbar)
• Gardu induk dengan dua rel (double busbar)
• Gardu induk dengan dua rel sistem 1,5 PMT (one and half circuit
breaker)
1.1.4 Single Line Diagram
Diagram satu garis adalah suatu diagram listrik pada gardu induk yang berisi
penjelasan secara umum tentang letak, jenis peralatan gardu induk seperti rel
(busbar), pemisah (PMS), pemutus (PMT), PMS tanah, Trafo arus (CT), trafo
tegangan (PT), Lightning Arrester (LA), trafo tenaga dan lain-lain.
Warna garis pada single line diagram menunjukkan level tegangan yang
digunakan, dan untuk keseragaman penggunaan warna maka dibuat suatu
aturan yang dimuat dalam aturan jaringan (grid code) P3B Sumatera.
Tabel 1-1. Warna garis pada Single Line Diagram mengacu pada Grid Code P3B
Sumatera
Hal Warna
Single line diagrams 275 kV Putih
Single line diagrams 150 kV Merah
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 3
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
Single line diagrams 66 kV Kuning
Single line diagrams 30 kV Hijau
Single line diagrams 20 kV Cokelat
Single line diagrams 12 kV Abu-abu
Single line diagrams 6 kV Oranye
Single line diagrams 0,4 kV Ungu
Semua komponen Warna Rel
Warna background Hitam
Begitu juga dengan simbol dan status dari peralatan untuk keseragaman
penggunaan dibuat dalam suatu aturan seperti pada Tabel 1-2 sebagai
berikut:
Tabel 1-2. Simbol dan Status Peralatan mengacu pada Grid Code P3B Sumatera
Item Simbol Keterangan
PMT tertutup Berwarna penuh sesuai
warna Rel
PMT terbuka Kosong, tidak berwarna
PMS tertutup
Berwarna penuh sesuai
warna Rel
Dalam single line diagram
PMS terbuka
Blank, tidak berwarna
Dalam single line diagram
PMS-tanah
tertutup Berwarna sesuai warna rel
PMS-tanah
terbuka
Berwarna sesuai warna rel
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 4
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
PMT racked in
Berwarna penuh sesuai
warna rel
PMT racked
out
Blank, tidak berwarna
Generator G
Trafo 2 belitan ∆
Υ
Berwarna sesuai warna rel
Trafo 3 belitan ∆
Υ
∆
Berwarna sesuai warna rel
Reaktor
Berwarna sesuai warna rel
Kapasitor
Berwarna sesuai warna rel
Status
tegangan “on” Putih
Status
tegangan “off” Tidak berwarna, blank
1.1.5 Peralatan Gardu Induk
1.1.5.1 Transformator Tenaga
Trafo tenaga adalah suatu peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk
mentransformasikan daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah
atau sebaliknya.
a. Bagian-bagian utama transformator tenaga:
• Inti besi : Berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi,
yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui
kumparan. Dibuat dari lempengan-lempengan
besi tipis yang berisolasi, untuk mengurangi
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 5
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
panas (sebagai rugi-rugi besi) yang ditimbulkan
oleh Eddy Current
• Kumparan : Adalah beberapa lilitan kawat berisolasi yang
membentuk suatu kumparan. Kumparan
tersebut terdiri dari kumparan primer dan
kumparan sekunder yang diisolasi baik
terhadap inti besi maupun terhadap antar
kumparan dengan isolasi padat seperti karton,
pertinak dan lain-lain.
• Minyak Trafo : Seluruh kumparan dan inti besi transformator
direndam dalam minyak trafo. Minyak berfungsi
sebagai media pemindah panas trafo
(pendingin) serta berfungsi sebagai isolasi.
• Tangki dan Konservator : Pada umumnya bagian-bagian dari trafo
yang terendam minyak trafo berada
(ditempatkan) dalam tangki. Untuk menampung
pemuaian minyak trafo, tangki dilengkapi
dengan konservator.
• Bushing : Hubungan antara kumparan trafo ke jaringan
luar melalui sebuah bushing yaitu sebuah
konduktor yang diselubungi oleh isolator, yang
sekaligus berfungsi sebagai penyekat antara
konduktor tersebut dengan tangki trafo.
b. Peralatan bantu transformator:
• Pendingin : Pada inti besi dan kumparan-kumparan akan
timbul panas akibat rugi-rugi besi dan rugi-rugi
tembaga. Bila panas tersebut mengakibatkan
kenaikan suhu yang berlebihan, akan merusak
isolasi (di dalam transformator). Maka untuk
mengurangi kenaikan suhu transformator yang
berlebihan maka perlu dilengkapi dengan
alat/sistem pendingin untuk menyalurkan panas
keluar transformator. Media yang dipakai pada
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 6
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
sistem pendingin dapat berupa minyak dan
udara. Sedangkan dalam pengalirannya
(sirkulasi) dapat berupa alamiah (natural) dan
tekanan/paksaan.
• Tap changer : Alat perubah perbandingan transformasi untuk
mendapatkan tegangan operasi sekunder yang
lebih baik (diinginkan) dari tegangan
jaringan/primer yang berubah-ubah.
• Alat Pernapasan (Silicagel) : Karena pengaruh naik turunnya beban
transformator maupun suhu udara luar, maka
suhu minyak pun akan berubah-ubah, sehingga
mengakibatkan adanya pemuaian dan
penyusutan minyak trafo. Menyusutnya minyak
trafo mengakibatkan permukaan minyak menjadi
turun dan udara akan masuk ke dalam tangki.
Proses demikian disebut pernapasan trafo.
Akibat pernafasan tersebut maka minyak trafo
akan bersinggungan dengan udara luar. Untuk
mencegah hal ini maka ujung pipa penghubung
udara luar dilengkapi dengan alat pernapasan
berupa tabung berisi kristal zat hygrokopis
(silicagel).
• Indikator : Untuk mendeteksi transformator yang beroperasi
maka dilengkapi dengan indikator suhu minyak,
indikator suhu kumparan, indikator level minyak,
indikator sistem pendingin serta indikator
kedudukan tap changer.
• Peralatan proteksi : Untuk mengamankan transformator yang
diakibatkan karena gangguan maka dipasang
relai pengaman seperti; Relai differensial,
Buchloz, tekanan lebih, relai tangki tanah, relai
hubung tanah, relai thermis, relai tekanan lebih,
sudden pressure, relai jansen, arus lebih dan
Arrester.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 7
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
Gambar 1-1. Transformator
c. Batas Pengusahaan Transformator:
• Batas kenaikan temperatur trafo dengan isolasi kelas A seperti Tabel
1-3 dibawah.
Tabel 1-3. Batas Kenaikan Temperatur Trafo Dengan Isolasi Kelas A
Deteksi Alarm Trip Batas
Di minyak 70 oC 85 oC 90 oC (ambient temp. 35 oC) t = 55 oC
t = kenaikan temperature, didasarkan standar IEC
• Batas kenaikan temperatur trafo dengan isolasi kelas F pada trafo
500/150/66:
Tabel 1-4. Batas Kenaikan Temperatur Trafo Dengan Isolasi Kelas F
t = kenaikan temperature, didasarkan standar IEC
Deteksi Alarm Trip Batas
Di minyak
Di kumparan
95 oC
115 oC
110 oC
135 oC
135 oC (ambient temp. 35 oC) t = 100 oC
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 8
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
• Suhu-suhu tertinggi menurut standart VDE dapat dilihat pada Tabel
1-5 berikut ini:
Tabel 1-5. Suhu-Suhu Tertinggi Menurut Standar VDE
• Batas tegangan lebih yang diijinkan menurut SPLN 1 : 1978 dan IEC
71 dapat dilihat pada Tabel 1-6 berikut ini:
Tabel 1-6. Batas Tegangan Lebih Menurut SPLN 1: 1978 dan IEC 71
• Batas Faktor pembebanan lebih trafo menurut VDE dapat dilihat pada
Tabel 1-7 berikut ini:
Tabel 1-7. Batas Faktor Pembebanan Lebih Trafo Menurut VDE
Load Faktor
% Over load
10 % 20 % 30 % 40 % 50 %
Jam Jam Jam Jam Jam
0,5 3 1,5 1 30 15
0,75 2 1 0,5 15 8
0,9 1 0,5 0,25 8 4
Bagian Transformator Kelas isolasi
A Ao E B F H
Kumparan oC 60 76 75 85 110 135
Minyak pada lapisan atas oC 70
Teg. Nominal (kV) Teg. Yg diijinkan (kV)
Teg. Nominal (kV)
Teg. Yg diijinkan (kV)
500 525 20 21
150 157,5 12 12,6
70 72,5 6 6,3
30 31,5 - -
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 9
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
• Batas-batas tahanan isolasi kumparan trafo. Menurut VDE minimum
besarnya tahanan isolasi kumparan trafo pada suhu operasi dapat
dihitung sebagai berikut:
1 KV = 1 M ohm
Dengan catatan: 1 kV = besarnya tegangan phasa terhadap tanah
Kebocoran arus yang diijinkan setiap kV = 1 mA
1.1.5.2 Transformator Instrument
Transformator instrument berfungsi untuk mencatu instrument ukur (meter)
dan relai serta alat-alat serupa lainnya. Transformator ini terdapat dua jenis
yaitu transformator arus (CT) dan transformator tegangan (PT).
Transformator instrument yang berazaskan induksi terdiri dari inti (core) dan
kumparan (winding). Inti berfungsi sebagai jalannya fluxi magnit sedangkan
kumparan berfungsi mentransformasikan arus dan tegangan. Kumparan
primer dan sekunder dapat lebih dari satu kumparan.
N1 / N2 = V1/ V2 = I2 /I1
Dimana :
N1 : Jumlah lilitan primer N2 : Jumlah lilitan sekunder
V1 : Tegangan primer V2 : Tegangan sekunder
I1 : Arus primer I2 : Arus sekunder
Yang termasuk dalam trafo-trafo pengukuran adalah:
Trafo arus (CT)
Trafo tegangan (PT/CVT)
Gabungan trafo arus dan trafo tegangan (combined current transformer
and potential transformer)
Fungsi trafo pengukuran (CT/PT/CVT) adalah:
Mengkonversi besaran arus atau tegangan pada sistem tenaga listrik
dari besaran primer menjadi besaran sekunder untuk keperluan sistem
metering dan proteksi.
Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer.
Standarisasi besaran sekunder, untuk arus 1 A, 2 A dan 5 A, tegangan
100, 100/√3, 110/√3 dan 110 volt
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 10
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
a. Transformator Arus (CT)
Berdasarkan penggunaan, trafo arus dikelompokkan menjadi dua
kelompok dasar, yaitu; trafo arus metering dan trafo arus proteksi.
Gambar 1-2. Transformator Arus (CT)
• Trafo arus metering
Trafo arus pengukuran untuk metering memiliki ketelitian tinggi pada
daerah kerja (daerah pengenalnya) antara 5% - 120% arus
nominalnya, tergantung dari kelas dan tingkat kejenuhan.
• Trafo Arus Proteksi
Trafo arus proteksi memiliki ketelitian tinggi sampai arus yang besar
yaitu pada saat terjadi gangguan, dimana arus yang mengalir
mencapai beberapa kali dari arus pengenalnya dan trafo arus
proteksi mempunyai tingkat kejenuhan cukup tinggi.
Gambar 1-3. Kurva Tingkat Kejenuhan Trafo Arus Proteksi dengan
Metering
b. Transformator tegangan (PT)
Trafo tegangan dibagi menjadi 2 (dua) jenis, trafo tegangan magnetik
(magnetic voltage transformer/VT) atau yang sering disebut trafo
V
metering
I
proteksi
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 11
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
tegangan induktif, dan trafo tegangan kapasitif (capacitor voltage
transformer/CVT).
Pada dasarnya, prinsip kerja trafo tegangan sama dengan prinsip kerja
pada trafo arus. Pada trafo tegangan perbandingan transformasi
tegangan dari besaran primer menjadi besaran sekunder ditentukan oleh
jumlah lilitan primer dan sekunder.
Diagram fasor arus dan tegangan untuk trafo arus juga berlaku untuk
trafo tegangan.
Menurut prinsip kerjanya, trafo tegangan diklasifikasikan menjadi 2 (dua)
kelompok, yaitu:
Trafo Tegangan Induktif (inductive voltage transformer atau
electromagnetic voltage transformer)
Trafo tegangan induktif adalah trafo tegangan yang terdiri dari
belitan primer dan belitan sekunder dengan prinsip kerja tegangan
masukan (input) pada belitan primer akan menginduksikan tegangan
ke belitan sekunder melalui inti.
Trafo Tegangan Kapasitor (capasitor voltage transformer)
Trafo tegangan kapasitif terdiri dari rangkaian kapasitor yang
berfungsi sebagai pembagi tegangan dari tegangan tinggi ke
tegangan menengah pada primer, selanjutnya diinduksikan ke
belitan sekunder.
1.1.5.3 Pemisah (PMS)
Pemisah adalah yang digunakan untuk menyatakan secara visual bahwa
suatu peralatan listrik sudah bebas dari tegangan kerja.
1. menurut fungsinya:
• Pemisah tanah
• Pemisah peralatan
2. Menurut Penempatannya:
• Pemisah Penghantar
• Pemisah bus
• Pemisah seksi (GI dengan 1-1/5 PMT)
• Pemisah tanah
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 12
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
3. Menurut gerakan lengan:
• Pemisah engsel
• Pemisah putar
• Pemisah siku
• Pemisah luncur
• Pemisah pantograph
4. Tenaga penggerak:
• Secara manual
• Dengan motor
• Dengan pneumatic
• Dengan hidrolik
1.1.5.4 Pemutus Tenaga (PMT)
Pemutus tenaga adalah saklar yang digunakan untuk menghubungkan
/memutuskan arus/daya listrik sesuai ratingnya. Oleh karena PMT
digunakan untuk memutus beban maka harus dilengkapi dengan pemadam
busur api.
1. Jenis PMT berdasarkan media pemadam busur apinya
• PMT dengan menggunakan minyak banyak (Bulk Oil Circuit
Breaker)
• PMT dengan menggunakan minyak sedikit (Low Oil Content Circuit
Breaker)
• PMT dengan media hampa udara (Vacuum Circuit Breaker)
• PMT dengan udara hembus (Air Blast Circuit Breaker)
• PMT dengan media gas SF6
2. Jenis PMT berdasarkan mekanis penggeraknya
• Pegas
• Pneumatik
• Hidrolik
1.1.5.5 Lightning Arrester (LA)
Persoalan isolasi adalah salah satu dari beberapa persolakan yang penting
dalam teknik tenaga listrik tegangan tinggi. Isolasi yang dipakai dalam setiap
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 13
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
peralatan listrik tegangan tinggi adalah merupakan bagian besar biaya yang
diperlukan dalam pembuatan peralatan listrik. Oleh karenanya pembuatan
isolasi peralatan listrik harus rasional dan ekonomis tanpa mengurangi
kemampuan sebagau isolator. Alat pelindung peralatan listrik tersebut dari
bahaya tegangan lebih dari luar dan dalam mutlak diperlukan. Alat
pelindung dimaksud adalah Lightning Arrester (LA).
LA berfungsi melindungi peralatan listrik terhadap tegangan lebih akibat
surja petir dan surja hubung serta mengalirkan arus surja ke tanah. LA
dilengkapi dengan:
• Sela bola api (Spark gap)
• Tahanan kran atau tahanan tidak linier (valve resistor)
• Sistem pengaturan atau pembagian tegangan (grading system)
Jenis-jenis arrester:
• Type expulsion: terdiri dari dua elektroda dan satu fibre tube. Tabung
fibre menghasilkan gas saat terjadi busur api dan menghembuskan
busur api kearah bawah. Setelah busur hilang maka arrester bersifat
isolator kembali.
• Type Valve: bila tegangan surja petir menyambar jaringan dan dimana
terdapat arrester terpasang maka seri gap akan mengalami kegagalan
mengakibatkan terjadi arus yang besar melalui tahanan kran yang saat
itu mempunyai nilai kecil. Bila tegangan telah normal kembali maka
tahanan kran mempunyai nilai besar sehingga busur api akan padam
pada saat tegangan susulan sama dengan nol.
Gambar 1-4. Arrester
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 14
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
1.1.5.6 Reaktor
Suatu transmisi tegangan tinggi/tegangan ekstra tinggi yang panjang tanpa
berbeban maka tegangan penerima akan naik akibat adanya capasitansi di
sepanjang jaringan. Tegangan yang naik melebihi tegangan yang dijinkan
tidak diperkenangkan. Untuk mendapatkan tegangan yang diinginkan maka
pada ujung transmisi dipasang reactor yaitu suatu beban reaktif induktif
(VAR). Besarnya reaktif terpasang sangat tergantung pada kebutuhan.
Perubahan beban juga dapat mengakibatkan perubahan tegangan, bila
pengaturan tegangan melalui tap trafo tidak lagi memungkinkan maka
reactor mempunyai peranan dalam pengaturan tegangan.
1.1.5.7 Capasitor
Pada GI yang jauh dari sumber pembangkit atau beban yang besar dapat
mengakibatkan tegangan menjadi turun. Pengaturan melalui tap maupun
lainnya telah dilakukan namun tegangan tetap menunjukkan perubahan
tegangan yang signifikan maka dipasanglah capasitor. Pemasangan
capasitor diharapkan dapat memperbaiki tegangan sesuai yang diinginkan.
1.1.5.8 Pentanahan
Berdasarkan tujuan pentanahan dapat dibedakan menjadi dua, yaitu:
1. Pentanahan sistem (Pentanahan titik netral)
Pentanahan sistem yang dimaksud menghubungkan titik netral
peralatan (trafo) ke tanah. Pentanahan sistem bertujuan:
• Melindungi peralatan/saluran dari bahaya kerusakan yang
diakibatkan oleh adanya gangguan fasa ke tanah;
• Melindungi peralatan/saluran terhadap bahaya kerusakan isolasi
yang diakibatkan oleh tegangan lebih;
• Untuk keperluan proteksi jaringan;
• Melindungi makhluk hidup terhadap tagangan langkah (step
voltage);
2. Pentanahan statis (pentanahan peralatan)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 15
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
Pentanahan ini dilakukan dengan menghubungkan semua kerangka
peralatan (metal work) yang dalam keadaan normal tidak dialiri arus
sistem ke sistem pentanahan switchyard (mess atau rod)
• Melindungi makhluk hidup terhadap tegangan sentuh;
• Melindungi peralatan tegangan rendah terhadap tegangan lebih.
1.1.5.9 Sistem catu daya
Untuk memenuhi kebutuhan sendiri sebuah GI umumnya membutuhkan
sumber tenaga listrik tersendiri. Sumber AC yang berasal dari trafo
pemakaian sendiri (PS) yang kapasitasnys relative kecil, tergantung dari
besar kecilnya kapasitas GI tersebut (200 kVA, 315 kVA)
Sumber tenaga listrik sangat penting sekali demi kelangsungan operasi
gardu induk. Dari tingkat kepentingan (urgency) GI yang berbeda-beda
terhadap keandalan sistem menyebabkan terdapat sebuah GI yang
mempunyai lebih dari satu sistem catu daya.
a. Catu daya AC
Pasokan catu daya untuk kebutuhan pemakaian sendiri diperoleh dari
Trafo Pemakaian Sendiri (PS), dimana sisi primer 20 kV dipasok dari
Trafo daya melalui busbar 20 kV. Tegangan sisi sekunder 380 V dari
PS-1 masuk ke rel panel pembagi AC sebagai pasokan Utama,
Tegangan dapat diatur melalui tap pada trafo PS, dengan catatan
apabila dikehendaki perubahan tap, harus dilakukan dalam kondisi
padam (Offload tap changer).
b. Catu daya DC
Sumber tegangan AC 380 Volt diubah oleh rectifier menjadi tegangan
DC dan diparalel dengan batere menghasilkan tegangan 110 Vdc dan
atau 48 Vdc. Sumber DC digunakan untuk:
• Sumber tenaga untuk alat control, sinyal
• Sumber tenaga untuk motor PMT, PMS, tap changer
• Sumber tenaga untuk differensial/proteksi
• Sumber tenaga untuk penerangan darurat
• Sumber tenaga untuk telekomunikasi
Batere dapat diklasifikasikan menurut:
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 16
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
a. Menurut bahan elektrolitnya
1. Batere timah hitam (lead acid strorage battery), elektrolit larutannya
asam belerang (H2SO4).
• Lead – antimony
• Lead - calcium
2. Batere alkali (Alkaline storage battery) elektrolitnya larutan alkali
b. Menurut kapasitas batere
Kapasitas batere adalah besarnya arus listrik batere (ampere) yang
dapat disuplai/dialirkan ke suatu rangkaian luar atau beban dalam waktu
tertentu (jam) untuk memberikan tegangan tertentu. Kapasitas batere
(Ah) dinyatakan sebagai berikut:
C = I . t
Dimana : C = Kapasitas batere (Ah)
I = Besarnya arus yang mengalir
t = waktu (jam)
1. Kapasitas rendah/sedang sampai dengan 235 Ah, lama
pengosongan 8 jam pada suhu 25oC.
2. Kapasitas tinggi dari 235 s.d. 450 Ah, lama pengosongan 8 jam
pada suhu 25oC.
Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam operasi batere adalah sebagai
berikut:
1. Ruang batere
• Harus bersih, ventilasi cukup agar terdapat sirkulasi;
• Tidak boleh membawa api atau merokok didalam ruangan batere;
• Batere alkali dan batere timah hitam tidak boleh ditempatkan pada
suatu ruangan;
• Batere harus terisolasi terhadap rak dan terhadap lantai, bahan
isolasi terbuat dari bahan yang tahan lembab.
2. Air batere ditempatkan pada bejana yang terbuat dari bejana kaca atau
plastic.
3. Elektrolit
• Pada setiap sel batere (tutup selnya) harus tertutup rapat dengan
tetap menjaga lubang penguapan;
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 17
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
• Jangan menggunakan hydrometer yang dipakai untuk pengukuran
BJ elektrolit asam kemudian untuk alkali atau sebaliknya;
• Jangan mengoperasikan batere yang elektrolitnya dibawah
minimum;
• Jangan terjadi tetesan/tumpahan elektrolit pada cover sel batere;
• Kabel yang dipergunakan harus tahan terhadap lembab dan tahan
terhadap pengaruh kerusakan akibat elektrolit.
4. Peralatan untuk keselamatan kerja
• Gunakan sarung tangan, pelindung mata pada saat melakukan
pekerjaan batere terutama waktu berhubungan dengan elektrolit;
• Hindari memakai alat perhiasan yang terbuat dari logam (emas, jam
tangan dan lain-lain);
• Jangan memukul dan meletakkan barang berat diatas batere yang
dapat menyebabkan hubung singkat.
1.1.5.10 Meter
1. Mengukur tegangan dan arus AC
Pada sistem tiga phasa pengukuran tegangan dengan kV meter.Untuk
kebutuhan pengukuran pada phasa-phasa dan phasa-netral teredia
saklar tukar (selector switch).
Pengukuran pada TT dan TM, tegangan yang diterima kV meter adalah
tegangan sekunder trafo tegangan (PT) yang nilainya telah diperkecil
sehingga pembacaan sebenarnya dikalikan dengan rasio trafo tegangan
yang tersambung. Namun kenyataan kV meter yang terdapat pada TT
dan TM telah menunjukkan besaran tegangan primer sehingga
mempermudah pembacaan.
Untuk mengukur arus pada system tiga phasa diperlukan tiga buah
amper meter yang dipasang pada setiap phasa. Pengukuran arus juga
menggunakan arus pada sisi sekunder trafo arus (CT).
2. Mengukur daya dan energi aktif
Mengukur daya dan energi aktif diperlukan alat ukur watt meter dan kWh
meter. Pada prinsipnya baik watt meter dan kWh meter mempunyai
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 18
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
kumparan arus dan kumparan tegangan. Banyaknya kumparan arus
bias satu, dua atau tiga demikian juga kumparan tegangannya. Pada
pengukuran tiga phasa terdapat sistem pengukuran tiga phasa empat
kawat dan tiga phasa tiga kawat. Sepasang kumparan arus dan
tegangan memberikan kontribusi sebesar P = V x I x cos ө . Jadi bla
beban dalam keadaan seimbang akan memberikan P 3ө = 3 x V x I x
cos ө.
3. Mengukur daya reaktif
Mengukur daya reaktif diperlukan alat ukur Var meter. Pada pengukuran
tiga phasa terdapat sistem pengukuran tiga phasa empat kawat dan tiga
phasa tiga kawat. Sepasang kumparan arus dan tegangan memberikan
kontribusi sebesar Q = V x I x sin ө . Jadi bla beban dalam keadaan
seimbang akan memberikan Q 3ө = 3 x V x I x sin ө.
4. Prinsip pengawatan dan pemasangan meter (Amp, kV, MW, MVar, kWh)
Rangkaian arus didapat dari sekunder CT kemudian secara seri
dimasukkan pada ampermeter, MW meter, MVAr meter dan kWh meter.
Rangkaian tegangan didapat dari sekunder PT kemudian secara paralel
dimasukkan pada kV meter, MW meter, MVAR meter dan kWh meter.
MVArCT MWAmp kWh
PT kV
Gambar 1-5. Prinsip Pengawatan dan Pemasangan Meter
1.1.5.11 Relai Proteksi
Agar penyaluran energi listrik tetap terjamin kontinuitasnya serta aman
terhadap lingkungan dan peralatan maka diperlukan peralatan yang dapat
mengamankan /memproteksi kepentingan diatas. Peralatan yang dimaksud
adalah relai proteksi.
1. Relai-relai pada penyulang dan fungsinya
• Relai arus lebih (OCR) sebagai pengaman utama bila terjadi
gangguan antar phasa atau beban lebih di penyulang;
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 19
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
• Relai gangguan tanah (GFR) sebagai pengaman utama bila terjadi
gangguan phasa-tanah di penyulang dengan sistem pentanahan titik
netral langsung (solid grounded) atau melalui tahanan 12/40 ohm;
• Relai gangguan tanah (DGFR) sebagai pengaman utama bila terjadi
gangguan phasa-tanah dipenyulang dengan sistem pentanahan titik
netral melalui tahanan tinggi (500 ohm);
• Relai gangguan tanah (Ground relay), prinsip tegangan urutan nol
sebagai pengaman utama bila terjadi gangguan phasa-tanah
penyulang dengan pentanahan titik netral yang mengambang (tidak
diketanahkan) dan berfungsi sebagai pengaman cadangan jika
terjadi gangguan phasa tanah pada penyulang dengan sistem
pentanahan titik netral melalui tahanan tinggi (500 ohm).
Untuk keandalan sistem maka pada penyulang dilengkapi dengan:
• Relai penutup balik (reclosing relay) yang berfungsi menormalkan
kembali SUTM jika terjadi gangguan sementara (temporer);
• Relai frekuensi kurang (under frequency Relay/UFR) berfungsi
mengurangi beban sistem bila terjadi penurunan frekuensi pada
batas tertentu.
2. Relai-relai pada transformator dan fungsinya
• Relai differential berfungsi mengamankan transformator terhadap
gangguan hubung singkat yang terjadi didaerah pengamannya;
• Relai arus lebih berfungsi mengamankan transformator terhadap
gangguan hubung singkat antar phasa didalam dan diluar
pengamannya atau terhadap beban lebih (sebagai pengaman
cadangan);
• Relai bucholz berfungsi mengamankan transformator terhadap
gangguan yang menimbulkan gas di dalam transformator;
• Relai jansen berfungsi mengamankan tap changer transformator;
• Relai suhu berfungsi mengamankan transformator akibat kenaikan
suhu pada minyak dan kumparan;
• Relai tekanan lebih (sudden pressure relay) mengamankan
transformator terhadap tekanan lebih yang terjadi secara mendadak
di dalam tangki transformator;
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 20
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
• Relai gangguan tanah mengamankan transformator terhadap
gangguan hubung singkat tanah (sebagai pengaman cadangan);
• Relai tangki tanah mengamankan transformator terhadap gangguan
hubung singkat kumparan phasa terhadap tangki;
• Relai arus lebih berarah berfungsi mengamankan transformator
terhadap gangguan hubung singkat antar phasa dan ketiga phasa
pada arah tertentu (untuk transformator yang beroperasi paralel);
• Relai gangguan tanah terbatas berfungsi mengamankan
transformator terhadap gangguan tanah terutama pada daerah
dekat titik netral transformator.
3. Relai-relai pada penghantar dan fungsinya
• Relai jarak (Distance Relay) berfungsi mengamankan SUTT
terhadap gangguan hubung singkat antar phasa dan phasa tanah;
• Relaiy Differential pilot kabel (pilot wire differential relay) berfungsi
mengamankan SKTT dan SUTT yang pendek terhadap gangguan
hubung singkat antar phasa dan phasa tanah;
• Relai arus lebih berarah (Directional Over Current Relay) berfungsi
mengamankan SUTT terhadap gangguan hubung singkat antar
phasa dan hanya bekerja pada satu arah saja (sebagai pengaman
cadangan);
• Relai arus lebih (over current relay) berfungsi mengamankan SUTT
dan SKTT terhadap gangguan hubung singkat antar phasa atau
terjadi beban lebih;
• Relai ganguan tanah berarah (directional ground relay) berfungsi
mengamankan SUTT terhadap gangguan hubung singkat phasa
tanah pada arah tertentu;
• Relai gangguan tanah selektif (Selective ground relay) berfungsi
mengamankan SUTT saluran ganda terhadap gangguan hubung
singkat phasa tanah;
• Relai tegangan lebih (over voltage relay) berfungsi mengamankan
SUTT dan SKTT terhadap gangguan tegangan lebih.
Untuk keandalan sistem maka pada penghantar dilengkapi dengan:
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 21
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
• Relai penutup balik (reclosing relay) yang berfungsi menormalkan
kembali SUTT jika terjadi gangguan sementara (temporer)
• Relai frekuensi kurang (under frequency Relay/UFR) berfungsi
melepas SUTT atau SKTT bila pada sistem terjadi penurunan
frekuensi pada batas tertentu.
Beberapa kode relai:
21 : Relai jarak (distance relay)
25 : Synchron check
27 : Relai tegangan kurang (UVR)
49 : Relai thermis/suhu
50 : Relai arus lebih seketika (OCR instant)
51 : Relai arus lebih dengan waktu tunda (OCR td)
50N : Relai arus lebih gangguan tanah seketika (GFR instant)
51N : Relai arus lebih gangguan tanah dengan waktu tunda (GFR td)
59 : Relai tegangan lebih (OVR)
64 : Relai gangguan tanah terbatas (REF)
67 : Relai arus lebih berarah (DOCR)
67N : Relai arus lebih gangguan tanah berarah (DGFR)
79 : Relai penutup balik (reclosing relay)
81 : Under frequency relay (UFR)
87 : Differential relay
95 : Bucholz relay
1.2 PENGOPERASIAN GARDU INDUK
1.2.1 Wewenang dan Tanggung Jawab
Wewenang dan tanggung jawab dibedakan atas:
Wewenang dan tanggung jawab operator dalam pengoperasian GI
Wewenang dan tanggung jawab unit GI dalam sistem
1.2.1.1 Wewenang dan Tanggung Jawab Operator dalam Pengoperasian GI
Bertanggung jawab kelangsungan operasi GI dengan menjaga
keandalan penampilan peralatan dalam setiap saat;
Bertanggung jawab keamanan peralatan listrik yang terpasang;
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 22
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
Mencatat dan melaporkan hasil penunjukan meter ke piket system
secara periodik;
Melaksanakan perintah piket yang sesuai dengan prosedur dan
melaporkan pelaksanaannya ke piket sistem;
Mencatat dan meriset alarm yang muncul, annunciator yang muncul,
relai yang kerja bila terjadi gangguan;
Mengambil tindakan penyelamatan bila kondisi darurat tanpa terlebih
dahulu memberitahu kepada piket;
Menolak perintah bila tidak sesuai prosedur yang berlaku.
1.2.1.2 Wewenang dan Tanggung Jawab Unit GI dalam Sistem
Menjamin keandalan suplai daya yang kontinu kepada konsumen;
Mengatur sistem aliran daya dengan menjamin kapasitas kemapuan GI
dari daya yang masuk dengan daya yang dikirim ke GI atau ke
konsumen;
Menjaga keseimbangan/kestabilan sistem suplai daya pada
area/daerah operasi GI melalui pengaturan piket sistem;
Menjaga kondisi sistem dalam kondisi tetap baik agar tidak terjadi
gangguan yang diakibatkan: beban lebih, kesalahan manuver dan
kesalahan internal lainnya.
1.2.2 Macam-Macam Kondisi Operasi Gardu Induk
Operasi GI Kondisi Normal
Operasi GI Kondisi tidak normal
Operasi GI Kondisi baru
1.2.2.1 Operasi GI Kondisi Normal
Operasi kondisi normal adalah dimana GI beroperasi sesuai SOP normal,
konfigurasi normal dan peralatan dalam kondisi baik serta mampu sesuai
ratingnya
1.2.2.2 Operasi GI Kondisi Tidak Normal
Operasi GI kondisi tidak normal adalah GI beroperasi dimana salah satu
atau beberapa peralatan yang beroperasi sedang keluar akibat adanya
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 23
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
pemeliharaan atau gangguan. Gangguan di GI dapat berasal dari dalam
(manusia dan peralatan) dan dari luar (alam dan benda lain yang dapat
mengakibatkan terganggunya peralatan) yang sifatnya biasa sementara
(sentuhan pohon, sentuhan benang laying-layang dan lain-lain) atau
permanent (penghantar putus, tower roboh dan lain-lain). Sedangkan jenis
gangguan dapat berupa gangguan antar phasa dan phasa netral. Gangguan
yang berat dan dapat mengancam keselamatan lingkungan, peralatan dan
atau manusia maka sering disebut keadaan/kondisi darurat.
Untuk menekan jumlah gangguan, upaya-upaya yang dilakukan antara lain:
Merencanakan dan melaksanakan pemeliharaan peralatan sesuai
dengan buku petunjuk;
Membuat rencana operasi yang mencakup butir di atas;
Mengadakan pemeliharaan relai secara periodik dan insidentil bila
terdapat kecurigaan atas unjuk kerja relai;
Dalam melaksanakan operasi real time selalu mengikuti perkembangan
cuaca
Mengadakan analisa gangguan untuk menemukan penyebab gangguan
agar gangguan serupa tidak terulang lagi;
Mengembangkan sistem seirama dengan pertumbuhan beban agar tidak
terjadi beban lebih dalam sistem;
Mengadakan pemeliharaan daerah bebas (ROW) sekitar SUTT, SUTM
dan SUTR secara periodik;
Mengadakan pendidikan secara berkesinambungan.
1.2.2.3 Operasi GI Kondisi Baru
Operasi kondisi baru adalah dimana GI beroperasi dalam keadaan
semua/sebagian peralatan baru pertama kali dioperasikan. Peralatan baru
yang dimaksud adalah peralatan yang baru dari pabrik atau yang baru
dimodifikasi/dialihtempatkan. Dalam pengoperasian baru demikian
dibutuhkan pengamatan dan pemeriksaan yang lebih dari kondisi normal.
Pada pengoperasian instalasi baru biasanya terdapat beberapa masalah,
yaitu:
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 24
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
Masalah kontrak pembangunan dan pengoperasian (prosedur
pemberian tegangan dan pembebanannya);
Masalah kelayakan operasi dan kesiapan perangkat proteksi dan
operatornya;
Masalah yang timbul akibat adanya pemasangan alat baru (contoh
diperlukan tidak mereseting relai karena arus gangguan yang berubah);
Kesiapan peralatan penunjang seperti telemetering, telekomunikasinya.
1.2.3 Pengoperasian Bay Penghantar, Trafo, Kopel, Kapasitor dan Kubikel
Dalam pengoperasian GI diperlukan suatu ketentuan/petunjuk/pedoman
tentang tata cara pengaturan, pelaksanaan dan pengendalian operasi suatu
peralatan agar berfungsi secara baik dan benar, baik dalam kondisi normal,
gangguan, darurat dan blackout. Ketentuan tersebut disusun bersama oleh
pihak-pihak terkait (sector, distribusi, dan UPB) yang selanjutnya disebut SOP
(Standing Operation Prosedure). Di dalam SOP telah memuat prosedur teknis
pengoperasian dan prosedur kewenangan dan tanggung jawab
pengoperasian peralatan. Ketentuan tersebut wajib ditaati oleh operator dalam
pengoperasian GI. SOP dapat berubah/diubah sewaktu terjadi perubahan
konfigurasi GI atau bila perlu perubahan karena suatu perkembangan.
Sebelum mengoperasikan GI terlebih dahulu operator mengetahui konfigurasi
GI, nama, peralatan, lokasi peralatan dan batasan pengusahaannya.
Adapun konfigurasi GI yang ada di PLN saat ini biasanya:
1. Gardu Induk dengan rel tunggal (single bus bar)
Konfigurasi rel tunggal biasanya dipakai pada daerah yang mempunyai
prioritas terakhir. Pengoperasiannya sederhana, bila terjadi
gangguan/pemeliharaan rel atau trafo atau penghantar maka akan terjadi
pemadaman yang relative lama.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 25
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
Gambar 1-6. Konfigurasi Rel Tunggal
2. Gardu Induk dengan rel ganda (double bus bar)
Pht 1 Pht 2
Rel 1
Rel 2
TD 150/20 kV
Kopel
TT
TM
GI Double bus bar
Gambar 1-7. Konfigurasi Double Bus bar
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 26
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
3. Gardu Induk dengan rel ganda dengan 1,5 PMT (One and half circuit
breaker)
Gambar 1-8. Konfigurasi Double Dengan 1,5 PMT
Pada sistem double bus bar bila terjadi gangguan/pemeliharaan salah satu
rel maka pengaman relative tidak terlalu lama, karena konfigurasinya
memungkinkan untuk diadakan pemindahan rel. Pada sistem double bus
bar dengan 1,5 PMT lebih satu diameter bila terjadi
gangguan/pemeliharaan salah satu rel atau PMT maka dimungkinkan tidak
terjadi pemadaman.
1.2.4 Proses Perintah Manuver Peralatan s.d. Pelaksanaan di Jaringan Gardu Induk
Proses perintah manuver peralatan s.d. pelaksanaan di jaringan gardu induk
adalah sebagai berikut:
1. Menerima perintah dari Area/UPB (JTT) atau UPD (JTM) atau pejabat yang
berwenang. Perintah tersebut dijadikan panduan dalam melaksanakan
manuver;
2. Mempersiapkan peralatan kerja dan peralatan keselamatan kerja yang
sesuai dengan tugas yang telah diperintahkan serta mengidentifikasi
peralatan yang akan dimanuver secara seksama;
3. Melaksanakan manuver peralatan dengan memperhatikan urutan manuver
PMT/PMS yang berlaku serta mengamati pelaksanaan secara teliti:
kondisi status peralatan yang dimanuver;
4. Memberikan laporan kepada pemberi perintah bahwa pelaksanaan
manuver telah selesai, baik dalam kondisi berhasil atau gagal/tidak
sempurna.
A1
A2
A
AB1
AB2
B1
B2
BTD#1
150/20 kV
TD#2 150/20 kV
Pht 1
Pht 2
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 27
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
Pht 1 Pht 2
Rel 1
Rel 2
TD 150/20 kV
Kopel
TT
TM
GI Double bus bar
1.2.5 Prosedur Manuver PMT Dan PMS Untuk Pengoperasian Dan Pembebasan
Peralatan Di Jaringan Gardu Induk
Urutan pengoperasian dan pembebasan peralatan:
• Urutan pengoperasian dari sumber ke beban sedang urutan
pembebasannya sebaliknya
• Urutan pembukaan dan penutupan PMT dan PMS:
Pengoperasian : PMS masuk kemudian PMT masuk
Pembebasan : PMT keluar kemudian PMS keluar
Contoh 1:
Perhatikan konfigurasi GI di bawah ini. Pada keadaan normal penghantar 1
pada rel I, penghantar 2 pada rel II, trafo pada rel I dan kopel dalam posisi
masuk maka urutan manuver pengoperasiannya sebagai berikut:
1. Penghantar 1:
• PMS Line //
• PMS Rel I //
• PMT //
2. Transformator:
• PMS Rel 2 Tr //
• PMT Prim (TT) Tr //
• PMT sec (TM) Tr //
3. Penghantar 2:
• PMS Line //
• PMS rel II //
• PMT //
4. Kopel
• PMS rel I Kopel //
• PMS rel II kopel //
• PMT kopel //
Urutan pembebasannya dapat mengacu pada pedoman pembebasan.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 28
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
A1
A2
A
AB1
AB2
B1
B2
BTD#1 150/20
kV
Pht 1
Pht 2
Contoh 2:
Perhatikan konfigurasi GI double bus bar sistem 1,5 PMT di bawah ini. Dalam
keadaan normal semua PMT/PMS keadaan masuk.
Urutan pengoperasiannya sebagai berikut:
1. Penghantar 1
• PMS A1-3 //
• PMS A1-1 //
• PMS A1-2 //
• PMT A1 //
2. Trafo daya
• PMS B1-3 //
• PMS B1-1 //
• PMS B1-2 //
• PMT B1 //
3. Diameter 1
• PMS AB1-1 //
• PMS AB1-2 //
• PMT AB1 //
4. Penghantar 2
• PMS A2-3 //
• PMS A2-1 //
• PMS A2-2 //
• PMT A2 //
5. Diameter 2
• PMS AB2-1 //
• PMS AB2-2 //
• PMT AB2 //
• PMS B2-1 //
• PMS B2-2 //
• PMT B2//
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 29
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
Urutan pembebasannya dapat dilakukan dengan mengacu pedoman pembebasan.
1.2.6 Pengamatan, Pemeriksaan Dan Pengendalian Operasi Kondisi Normal
1.2.6.1 Pemeriksaan Dan Pengaturan Tegangan
Tegangan harus diperiksa, dicatat dan dilaporkan secara periodik atau
sewaktu-waktu dibutuhkan baik pada penghantar, rel, maupun sekunder
trafo;
Dalam kondisi normal tegangan menunjukkan simetris baik Ph-n dan Ph-
ph;
Bila tegangan tidak simetris dibandingkan dengan penghantar yang
lainnya. Bila tegangan yang lain normal kemungkinan sistem
pengukurannya kurang baik;
Bila tegangan sisi sekunder trafo terlalu rendah/tinggi maka aturlah tap
trafonya.
1.2.6.2 Pengamatan Beban
Beban (I) daya (MW), dicatat dan dilaporkan secara berkala atau
sewaktu-waktu di butuhkan baik pada penghantar dan trafo;
Dalam kondisi normal beban diperbolehkan sebesar nominal dan
simetris;
Bila beban mencapai nominal/lebih informasikan pada UPB/UPD agar
tidak menambah beban;
Bila beban melampaui nominal maka segera informasikan kepada
UPB/UPD untuk ditindaklanjuti.
1.2.6.3 Pemeriksaan Kabel TT
Pemeriksaan manometer (tekanan minyak), tekanan gas SF6 pada
selling end/terminal bushing kabel.
1.2.6.4 Pemeriksaan Transformator Tenaga
Pemeriksaan secara visual kondisi transformator, sistem pendinginnya
(kipas, radiator, pompa), level minyak trafo, posisi tap changer, kondisi
silicagel (kondisi biru/merah/putih)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 30
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
1.2.6.5 Pemeriksaan PMT
Tinggi minyak, tekanan gas SF6, tekanan udara
Pencatatan counter PMT
1.2.6.6 Pemeriksaan Sumber DC
Pemeriksaan lampu indikator, level electrolyte, tegangannya
Pemeriksaan DC untuk rel, motor PMT, lampu darurat, alarm dan lain-
lain
1.2.6.7 Pencatatan Energi Listrik
Energi listrik (kwh) dicatat secara berkala baik pada penghantar,
sekunder trafo dan pelanggan.
1.2.7 Prosedur Operasi Gardu Induk Dalam Kondisi Pemeliharaan
1. Tujuan
Agar Pelaksanaan pemeliharaan dapat berjalan baik tanpa
mengganggu operasi
Agar dapat menjamin keamanan dan keselamatan personil
Agar tercipta koordinasi antara kesiapan operasi dengan kesiapan
pemeliharaan
2. Prosedur Pemeliharaan dalam GI meliputi:
Koordinasi pengaturan operasi dengan rencana pemeliharaan
Tata cara kerja pengaman/pelaksanaan pemeliharaan
Tata cara manuver peralatan yang akan dipelihara.
Koordinasi Pengaturan Operasi dengan Rencana Pemeliharaan
Karena adanya pemeliharaan peralatan maka sebagian peralatan tidak
operasi dalam kurun waktu tertentu sehingga perlu koordinasi antara
rencana pemeliharaan dengan pengaturan operasi agar operasi sistem
tetap terkendali. Koordinasi pengaturan.
Operasi dengan rencana pemeliharaan dilakukan oleh UPT dengan UPB
dan Distribusi yang memuat rencana pemeliharaan, penormalan dan
jadual pemadaman bila diperlukan. Setelah diperoleh kesepakatan
bersama maka dalam pelaksanaan pembebasan/pemadaman dan
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 31
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
penormalan harus berkoordinasi antara penanggung jawab pelaksanaan
pemeliharaan/operator GI dengan pengatur operasi sistem real time yang
memuat:
Sebelum pemeliharaan: Nama alat yang dipelihara, peralatan yang
harus padam/tidak padam, peralatan lain yang ikut padam dan lamanya
pemeliharaan.
Setelah Pemeliharaan: Selesai/belum pemeliharaan, siap/belum untuk
dioperasikan dan kondisi-kondisi lainnya yang perlu diinformasikan.
Tata cara pengaman pelaksanaan pemeliharaan
Untuk keamanan personil dalam melaksanakan kegiatan pemeliharaan
dan penormalan tegangan maka diperlukan tata cara pengaman
pelaksanaan pemeliharaan berupa urutan pengaman/pembebasan sampai
penormalan tegangan sebagai berikut:
Rencana Kerja Pemeliharaan Harus Jelas
1. Penanggung jawab pekerjaan pemeliharaan harus dapat
memberikan rencana kerja pemeliharaan kepada penanggung jawab
operasi atau Operator berupa:
− SPK yang telah disahkan
− Jadual kerja yang telah disahkan dan dikoordinasikan
− Rencana urutan manuver
2. Penunjukkan pengawas manuver, pengawas pemeliharaan,
pengawas keselamatan kerja.
Rencana Pengamanan Instalasi
Penanggung jawab/pengawas pemeliharaan harus menjelaskan
rencana pengamanan instalasi kepada pelaksana manuver/operator
tentang rencana pengamanan meliputi:
− Bagian – bagian peralatan yang bebas tegangan
− Bagian – bagian peralatan yang harus diperiksa tegangannya
− Bagian – bagian peralatan yang harus ditanahkan
− Pemasangan rambu – rambu peringatan
− Peralatan kerja yang harus dipergunakan.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 32
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
Persiapan Pelaksanaan
Pengawas keselamatan kerja menjelaskan peralatan keselamatan kerja
yang harus dipakai dan penanggung jawab pekerjaan menjelaskan daerah
aman dan tidak aman serta pembagian tugas bagi pelaksana pekerjaan.
Tata cara Manuver Peralatan yang akan dipelihara
Tata cara manuver peralatan yang akan dipelihara memuat urutan:
Pembebasan peralatan yang akan dipelihara dan penormalan peralatan
yang telah selesai dipelihara.
Contoh 1:
Manuver pembebasan/pemadaman trafo berbeban dan pengalihan beban
ke trafo lainnya. Perhatikan konfigurasi GI di bawah ini.
Pht 1 Pht 2
Rel 1
Rel 2
TD 150/20 kV
Kopel
TT
TM
TD 150/20 kV
F1 F2 F3 F4Kopel
Setelah mendapat ijin dari UPB dan Distribusi telah siap maka urutan
pembebasan trafo 1 sebagai berikut:
1. PMT kopel 20 kV //
2. PMT Incoming Tr 1 //
3. PMT 150 kV Tr 1 //
4. PMS 150 kV Tr 1 //
5. PMS 20 kV Tr 1 (draw out) //
6. PMS ground 20 kV //
7. Pemasangan ground lokal pada area bebas tegangan bay trafo 1.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 33
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
1.2.8 Prosedur Operasi Gardu Induk Dalam Kondisi Baru
1.2.8.1 Kelayakan Operasi
Sebelum dioperasikan peralatan/GI yang baru perlu memenuhi laik operasi
yang dikeluarkan oleh PLN Jaser dan harus dilengkapi hal-hal berikut:
• Hasil pengujian peralatan/instalasi baru yang telah memenuhi standar
tertentu
• Data kapasitas peralatan/instalasi, gambar single line diagram dan
control
• Relai yang terpasang dan yang terkait telah disetting dan
dikoordinasikan
• Terdapat petunjuk operasi/pembebanan dan pemeliharaannya.
1.2.8.2 Koordinasi rencana operasi
Setiap pengoperasian peralatan/instalasi baru perlu koordinasi dengan
UPB. Koordinasi dilakukan dengan cara pemberian informasi berupa:
• Jadual pengoperasian
• Rencana konfigurasi jaringan
• Rencana pembebanan
• Pernyataan laik operasi
Berdasarkan jadual rencana perasi maka UPB sebagai koordinataor
pengoperasian menentukan jadual pelaksanaan operasi.
1.2.8.3 Pelalaksanaan Operasi
Sebelum dilakukan pemberian tegangan (PMT masuk) agar diadakan
pengecekan ulang pada peralatan pengaman meliputi:
• Sumber DC/Batter eke relai, PMT dan lain-lain;
• Sistem proteksi dan control (relai, meter, alarm);
• Sistem pemadam kebakaran
Setelah peralatan/instalasi bertegangan segera di check tegangan, beban
dan peralatan apakah dalamkeadaan normal, bila normal catat hasil
pengamatan dan lapor ke UPB atau yang terkait dengan pelaksanaan
pekerjaan. Bila terdapat kelainan dan membahayakan sistem dan instalasi
setempat maka dapat dilakukan pelepasan PMT/jaringan. Perbaikan atas
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 34
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
kelainan tersebut menjadi tanggung jawab pemasang instalasi baru
tersebut.
1.3 PENANGANAN GANGGUAN GARDU INDUK
1.3.1 Prosedur Operasi Gardu Induk dalam Kondisi Gangguan
Yang dimaksud dengan ”Kondisi gangguan” adalah suatu kondisi berubahnya
status dan fungsi peralatan karena pengaruh ”Alam dan atau Peralatan itu
sendiri” yang mengakibatkan kondisi menjadi tidak semestinya.
Yang harus dilakukan Operator Gardu Induk:
• Mematikan bunyi sirine/horn/klakson;
• Mengamati secara menyeluruh perubahan pada panel kontrol, dan
indikasi pada lemari proteksi;
• Mencatat jam kejadian, annunciator pada panel kontrol dan indikator relai
yang bekerja, pada lemari proteksi, kemudian direset;
• Melaksanakan SOP Gardu Induk yang berlaku;
• Dalam hal gangguan yang mengakibatkan padam total Gardu Induk,
yakinkan bahwa tegangan sistem 150 kV hilang dengan melihat kV-meter
pada seluruh panel kontrol atau berkoordinasi dengan Dispatcher;
• Melaporkan gangguan (perubahan status PMT, annunciator dan indikasi
relai) kepada Dispatcher;
• Melaporkan gangguan kepada Piket dan As.Man.Har/Manager UPT.
Prosedur operasi GI dalam kondisi gangguan adalah rangkaian tata cara yang
dilakukan operator dalam mengatasi gangguan di GI. Berdasarkan sumber
gangguannya, maka dapat diklasifikasikan menjadi:
1. Gangguan yang berhubungan dengan sistem luar, berikut contoh jenis
gangguan dan indikasi gangguan yang muncul.
Tabel 1-8. Contoh Jenis dan Indikasi Gangguan, Berhubungan Dengan
sistem Luar
No Jenis Gangguan Indikasi Gangguan
1 TT pemasok GI hilang total
(black out)
• Lampu/peralatan AC 220/380 V
padam, lampu emergency
menyala
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 35
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
• Buzer control panel bunyi
• Meter menunjukkan nol semua
2 Satu atau beberapa PMT
trip
• Buzer control panel bunyi
• Meter pada bay ybs menunjuk nol
• Announciator ”fault” muncul
2. Gangguan yang ditimbulkan oleh sistem setempat, berikut contoh jenis
gangguan dan indikasi yang timbul.
Tabel 1-9. Contoh Jenis dan Indikasi Gangguan, Oleh Sistem Setempat
No Jenis Gangguan Indikasi Gangguan
1 Tekanan SF6 PMT rendah
• Alarm
• Trip
• Buzer control panel bunyi
• Announciator muncul ”SF6 low
pressure stage 1”
• Buzer control panel bunyi
• Announciator muncul ”SF6 low
pressure trip”
2 Sumber DC hilang • Buzer control panel bunyi
• Announciator ”DC fault” muncul
1.3.2 Tindakan dan Pemulihan Gangguan
Dalam mengatasi gangguan sangat tergantung pada tingkat dan lokasi
gangguan. Namun secara umum dapat diambil tindakan sebagai berikut:
1. Pembukaan PMT-PMT tertentu sesuai SOP yang berlaku. Tindakan ini
hanya dilakukan pada gangguan-gangguan yang mengakibatkan
kehilangan beban/pemadaman GI. Pembukaaan PMT-PMT sebagai
langkah pengamanan jaringan dalam kondisi gangguan, pelaksanaannya
tergantung pada jenis gangguan
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 36
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
2. Pemeriksaan dan pencatatan kejadian gangguan
Secara umum pemeriksaan dan pencatatan kejadian gangguan meliputi:
• Pemeriksaan dan pencatatan PMT yang trip baik nama dan kondisinya;
• Pemeriksaan dan pencatatan relai yang kerja dan announciator yang
muncul baik tempat/lokasi, jenis, fasanya dan waktu kerja relai
(TD/moment);
• Pemeriksaan dan pencatatan kondisi fisik peralatan;
• Pencatatan waktu kejadian baik tanggal dan jam.
Relai dan announciator yang bekerja setelah dicatat segera direset kecuali
announciator tertentu (bucholz, sudden pressure, tekanan minyak dan
sebagainya) tidak dapat direset sebelum gangguan diatasi/dilokalisir.
Pencatatan dan pemeriksaan gangguan harus jelas, lengkap dan akurat
agar dapat dianalisa secara baik.
3. Pelaporan data/informasi kejadian gangguan memuat:
• Waktu ganguan (hari, tanggal, bulan, jam);
• Nama PMT yang trip dan relai/announciator yang bekerja;
• Beban sebelum gangguan;
• Kondisi fisik peralatan;
• PMT-PMT yang dibuka;
• Penyebab gangguan/kerusakan (bila sudah diketahui).
Data-data/informasi tersebut disampaikan kepada pihak yang
berwewenang antara lain:
• Petugas piket UPB;
• Petugas piket distribusi (bila terjadi pemadaman pada konsumen);
• Pejabat pengelolah GI/piket pimpinan untuk gangguan yang
mengakibatkan kerusakan dan perlu diatasi.
4. Penormalan dalam mengatasi gangguan
Usaha penormalan kembali setelah terjadi gangguan antara lain:
• Mereset relai dan announciator yang bekerja;
• Memasukkan kembali PMT trip atau yang dibuka.
Dalam memasukkan PMT terlebih dahulu mendapat persetujuan dengan
UPB dan telah diadakan pemeriksaan secara seksama bahwa:
• Tidak ada kerusakan pada peralatan;
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 37
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
• Tidak ada indikasi gangguan berat seperti relai pengaman internal
trafo;
• Setelah gangguan telah diatasi/dilokalisir.
Bila relai dan announciator menyatakan gangguan pada tingkat
peringatan/alarm dan tidak menjatuhkan (trip) PMT, maka relai dapat
direset kembali. Bila gagal segera dilakukan perbaikan.
5. Pelaporan hasil penormalan mengatasi gangguan
Bila penormalan berhasil dilakukan maka segera dilaporkan:
• Waktu/jam PMT/PMS masuk
• Beban setelah normal/masuk
• Lokasi gangguan dan penyebabnya
Bila penormalan gagal/tidak berhasil laporkan:
• Waktu (jam) PMT dicoba dimasukkan
• Hasil pemasukan (trip kembali)
• Relai yang bekerja
• Permintaan untuk dilakukan pemeriksaan lebih lanjut.
Peralatan siap
Ada indikasi rusak pada peralatan
PMT trip lagi
UPB perintah masuk
Usut dan perbaikan
Usut dan perbaikan
Periksa & catat rele yang kerja dan kondisi fisik alat
Coba masuk
Gangguan PMT trip
Selesai
tidak
belum
ya tidak
ya
ya
DIAGRAM ALIR MENGATASI GANGGUAN
Gambar 1-9. Diagram Alir Mengatasi Gangguan
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 38
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
1.3.3 Prosedur Operasi Gardu Induk Dalam Kondisi Darurat
Yang dimaksud dengan kondisi darurat (emergency) adalah musibah yaitu:
pendudukan/huru-hara, kebakaran, bencana alam (banjir, gempa) yang dapat
membahayakan jiwa manusia dan kerusakan peralatan instalasi listrik aset
PLN.
Yang harus dilakukan Operator Gardu Induk:
• Membebaskan peralatan Gardu Induk yang terganggu dari tegangan (jika
memungkinkan);
• Melaporkan kepada Dispatcher, Piket/As.Man.Har/Manager UPT;
• Melakukan evakuasi (meninggalkan tempat) untuk menyelamatkan diri.
Prosedur mengatasi kondisi darurat meliputi langkah-langkah:
1. Langkah pengamanan
Langkah pengamanan yang dilakukan dapat berupa:
• Pengendalian dari jaringan luar. Hal ini dilakukan bila keadaan darurat
diakibatkan pengaruh dari luar dan kondisi darurat masih
memungkinkan diatasi dari luar;
• Pembebasan tegangan/membuka PMT tertentu guna
melokalisir/meluasnya kerusakan peralatan. Dalam melakukan
pembukaan PMT bila mungkin lakukan dulu koordinasi kepada unit
terkait (UPB/UPT). Bila tidak mungkin maka setelah pembukaan PMT
segera memberitahukan pada unit terkait.
Dalam melaksanakan langkah pengamanan ini agar diperhatikan:
• Diusahakan pemadaman sekecil mungkin;
• Dalam menyelamatkan tidak berakibat justru meluas keperalatan yang
lainnya.
2. Pemeriksaan kondisi peralatan
Hal-hal yang perlu diperiksa dan dicatat untuk dilaporkan:
• Peralatan yang mengalami kelainan/rusak (nama, jenis dan
banyaknya);
• Indikasi pada peralatan (terbakar, flashover, putus, retak dan lain-lain);
• Sedapat mungkin diketahui penyebabnya dan akibat dari kondisi
darurat;
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 39
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
• Kondisi peralatan dalam kaitannya untuk kesiapan pengoperasian
kembali.
3. Pelaporan data/informasi kondisi darurat
• Hasil pemeriksaan segera dilaporkan ke UPB mengenai kondisi
peralatan dan kemungkinan siap tidaknya untuk diopersikan kembali;
• Bila peralatan yang terganggu mengalami kerusakan dan perlu adanya
perbaikan maka informasikan ke Asman OPHAR UPT untuk ditindak
lanjuti.
4. Penormalan
5. Pelaporan hasil penormalan.
1.4 PENGENALAN DAN PEMAHAMAN PERALATAN SCADATel
1.4.1 Pengertian SCADA
1.4.2 Latar Belakang
Pengaturan sistem tenaga listrik merupakan pengaturan komposisi
pembangkit, jaringan transmisi dan pusat beban. Dalam pengaturan sistem
tenaga listrik ini terdapat beberapa hal yang harus diperhatikan, yaitu:
a. Kecepatan, ketepatan, kehandalan dan kemudahan memperoleh
informasi sistem tenaga listrik;
b. Kualitas data sistem tenaga listrik yang baik, dimana data yang
ditampilkan harus selalu baru (up to date) dan valid.
Berdasarkan permasalahan tersebut, maka dibutuhkan fasilitas seperti
berikut:
a. Sistem telekomunikasi,
b. Alat-alat untuk mengambil, menyimpan, mengolah data, dan
mengendalikan peralatan sistem tenaga listrik, serta
c. Perangkat lunak untuk mengolah data, agar data dapat ditampilkan
dalam pengaturan sistem tenaga listrik
1.4.3 Definisi SCADA
Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA) merupakan sistem
pengaturan tenaga listrik yang berbasis komputer. Pengaturan tenaga listrik
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 40
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 1. Pengoperasian Peralatan Gardu Induk
pada sistem yang interkoneksi dilaksanakan oleh pusat pengatur beban.
Kecepatan dan keakuratan data informasi sangatlah dibutuhan, sehingga
pengatur dapat dilakukan dengan cepat, tepat dan akurat.
Sistem SCADA merupakan perpaduan antara sistem komputerisasi dan
telekomunikasi sehingga menjadi sistem pengolahan data terintegrasi yang
berfungsi mensupervisi, mengendalikan, mengumpulkan dan mendapatkan
data secara real time.
1.4.4 Fungsi SCADA
SCADA berfungsi mengambil data dari pusat pembangkit atau gardu induk,
mengolah informasi yang diterima, menyajikan data dan memberi reaksi yang
ditimbulkan dari hasil pengolahan informasi.
Secara umum proses dari fungsi dari SCADA adalah:
a. Proses pengambilan dan penyampaian data,
b. Proses monitoring,
c. Proses kontrol/kendali, serta
d. Proses penghitungan dan pelaporan.
Informasi sistem tenaga listrik yang dikumpulkan dari Gardu Induk dan Pusat
Pembangkit menggunakan peralatan yang bekerja secara kontiniu
mengirimkannya ke pusat pengatur beban. Demikian juga fungsi kontrol
dikirim dari pusat pengatur beban ke peralatan yang ditempatkan di Gardu
Induk dan di Pusat Pembangkit untuk mengatur peralatan sistem tenaga
listrik.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 41
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
2. DASAR-DASAR SISTEM PROTEKSI TEGANGAN TINGGI
2.1 POLA PROTEKSI GARDU INDUK
Sistem proteksi merupakan bagian yang sangat penting dalam suatu instalasi
tenaga listrik, selain untuk melindungi peralatan utama bila terjadi gangguan
hubung singkat, sistem proteksi juga harus dapat mengeliminiir daerah yang
terganggu dan memisahkan daerah yang tidak tergangggu, sehingga
gangguan tidak meluas dan kerugian yang timbul akibat gangguan tersebut
dapat di minimalisasi. Relai proteksi gardu induk seperti yang terlihat pada
Gambar 2-1 terdiri dari:
• Relai proteksi Trafo Tenaga;
• Relai proteksi kapasitor dan reaktor.
• Relai proteksi PMT;
• Relai proteksi busbar atau kopel;
Gambar 2-1. Diagram Proteksi Gardu Induk
Proteksi TRAFO
OHL
NGR: 12 Ω
1000A
NGR: 12 Ω
1000 A
UNINDO
TD-2 (60 MVA)
PLTG
BUS 150KV-4000A I
II
Proteksi BUSBAR
Proteksi PHT Proteksi PHT
Proteksi
PEMBANGKIT Proteksi TRAFO
Proteksi
FEEDER
OHL
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 42
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
2.1.1 Proteksi Trafo Tenaga
Peralatan proteksi trafo tenaga terdiri dari Relai Proteksi, Trafo Arus (CT),
Trafo Tegangan (PT/CVT), PMT, Catu daya AC/DC yang terintegrasi dalam
suatu rangkaian, sehingga satu sama lainnya saling keterkaitan. Fungsi
peralatan proteksi adalah untuk mengidentifikasi gangguan dan memisahkan
bagian jaringan yang terganggu dari bagian lain yang masih sehat serta
sekaligus mengamankan bagian yang masih sehat dari kerusakan atau
kerugian yang lebih besar.
Gambar 2-2. Peralatan Sistem Proteksi Trafo Tenaga 150/20 kV
2.1.1.1 Gangguan Pada Trafo Tenaga terdiri dari:
1. Gangguan Internal
Gangguan yang terjadi di daerah proteksi trafo, baik didalam trafo
maupun diluar trafo sebatas lokasi CT.
Penyebab gangguan internal biasanya akibat:
Kegagalan isolasi pada belitan, lempengan inti atau baut pengikat
inti atau Penurunan nilai isolasi minyak yang dapat disebabkan oleh
kualitas minyak buruk, tercemar uap air dan adanya dekomposisi
karena overheating, oksidasi akibat sambungan listrik yang buruk;
Kebocoran minyak;
Ketidaktahanan terhadap arus gangguan (electrical dan mechanical
OCR/GF3
CT150
∆
PMT 150 KV
PMT 20 KV
CT20
CTN150
CTN20
NGR
RELAI
PROTEKSI
• Indikasi relai
• Data SCADA
• Event Recorder
• Disturbance Recorder
CATU DAYA
DC / AC
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 43
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
stresses);
Gangguan pada tap changer;
Gangguan pada sistem pendingin;
Gangguan pada bushing.
Gangguan internal dapat dikelompokan menjadi 2 (dua) kelompok,
yaitu:
a. Incipient fault:
Gangguan terbentuk lambat, dan akan berkembang menjadi gangguan
besar jika tidak terdeteksi dan tidak diatasi. Yang termasuk kedalam
gangguan incipient fault, yaitu: Overheating, overfluxsing, dan over
pressure.
Penyebab Overheating
Ketidaksempurnaan sambungan baik elektrik maupun magnetic;
Kebocoran minyak;
Aliran sistem pendingin tersumbat;
Kegagalan kipas atau pompa sistem pendingin.
Penyebab overfluxing
Terjadi saat overvoltage dan under frekuensi, dapat menyebabkan
bertambahnya rugi-rugi besi sehingga terjadi pemanasan yang dapat
menyebabkan kerusakan isolasi lempengan inti dan bahkan isolasi
belitan.
Penyebab Overpressure
Pelepasan gas akibat overheating;
Hubung singkat belitan-belitan sefasa;
Pelepasan gas akibat proses kimia.
b. Active fault:
Disebabkan oleh kegagalan isolasi atau komponen lainnya yang terjadi
secara cepat dan biasanya dapat menyebabkan kerusakan yang parah.
Penyebab dari gangguan Active fault adalah sebagai berikut:
Hubung singkat fasa-fasa atau fasa dengan ground;
Hubung singkat antar lilitan sefasa (intern turn);
Core faults;
Tank faults; Bushing flashovers.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 44
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
2. Gangguan Eksternal
Gangguan yang terjadi diluar daerah proteksi trafo. Umumnya
gangguan ini terjadi pada jaringan yang akan dirasakan dan
berdampak terhadap ketahanan kumparan primer maupun
sekunder/tersier Trafo. Fenomena gangguan ekternal seperti:
• Hubung singkat pada jaringan sekunder atau tersier (penyulang)
yang menimbulkan through fault current. Frekuensi dan besaran
arus gangguan diprediksi akan mengurangi umur operasi trafo;
• Pembebanan lebih (Overload );
• Overvoltage akibat surja hubung atau surja petir;
• Under atau over frequency akibat gangguan system;
• External system short circuit.
2.1.1.2 Fungsi Proteksi Trafo tenaga terhadap gangguan
Untuk memperoleh efektifitas dan efisen dalam menentukan sistem proteksi
trafo tenaga, maka setiap peralatan proteksi yang dipasang harus
disesuaikan dengan kebutuhan dan prediksi gangguan yang akan terjadi
yang mengancam ketahanan trafo itu sendiri. Jenis relai proteksi yang
dibutuhkan seperti Tabel 2-1.
Tabel 2-1. Kebutuhan Fungsi Relai Proteksi Terhadap Berbagai Gangguan
2.1.1.3 Pola Proteksi Trafo tenaga berdasarkan SPLN 52-1
Kebutuhan peralatan proteksi trafo berdasarkan kapasitas trafo sesuai SPLN
adalah seperti pada Tabel 2-2 dibawah ini.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 45
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Tabel 2-2. Kriteria Sistem Proteksi Sesuai SPLN 52-1
2.1.1.4 Proteksi utama Trafo Tenaga
Proteksi utama adalah suatu sistem proteksi yang diharapkan sebagai
prioritas untuk mengamankan gangguan atau menghilangkan kondisi tidak
normal pada trafo tenaga. Proteksi tersebut biasanya dimaksudkan untuk
memprakarsainya saat terjadinya gangguan dalam kawasan yang harus
dilindungi. (lEC 15-05-025).
Ciri-ciri pengaman utama:
• Waktu kerjanya sangat cepat seketika (instanteneoues);
• Tidak bisa dikoordinasikan dengan relai proteksi lainnya;
• Tidak tergantung dari proteksi lainnya;
• Daerah pengamanannya dibatasi oleh pasangan trafo arus, dimana relai
differensial dipasang.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 46
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Gambar 2-3. Sistem Proteksi Trafo Tenaga 150/20 kV
1. Differential relay (87T)
Relai differensial arus berdasarkan H. Kirchoff, dimana arus yang
masuk pada suatu titik, sama dengan arus yang keluar dari titik
tersebut.
Relai differensial arus membandingkan arus yang melalui daerah
pengamanan.
Gambar 2-4. Prinsip Kerja Relai Differensial
Fungsi relai differensial pada trafo tenaga adalah mengamankan
transformator dari gangguan hubung singkat yang terjadi di dalam
transformator, antara lain hubung singkat antara kumparan dengan
kumparan atau antara kumparan dengan tangki. Relai ini harus bekerja
OCR/GFR
50/51/51G
REL 20 kV
OCR/GFR
50/51P/51GP
OCR/GFR
50/51S/51GS
87T
87NP
87NS SBEF
51NS
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 47
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
kalau terjadi gangguan di daerah pengamanan, dan tidak boleh bekerja
dalam keadaan normal atau gangguan di luar daerah pengamanan.
Relai ini merupakan unit pengamanan dan mempunyai selektifitas
mutlak. Karakteristik diffrensial relai.
Gambar 2-5. Karakteristik Kerja Relai Differensial
2. Restricted Earth Fault (REF)
Prinsip kerja relai REF sama dengan dengan relai differensial, yaitu
membandingkan besarnya arus sekunder kedua trafo arus yang
digunakan, akan tetapi batasan daerah kerjanya hanya antara CT fasa
dengan CT titik netralnya. REF ditujukan untuk memproteksi gangguan
1-fasa ketanah.
Pada waktu tidak terjadi gangguan/keadaan normal atau gangguan di
luar daerah pengaman, maka ke dua arus sekunder tersebut di atas
besarnya sama, sehingga tidak ada arus yang mengalir pada relai,
akibatnya relai tidak bekerja.
Pada waktu terjadi gangguan di daerah pengamanannya, maka kedua
arus sekunder trafo arus besarnya tidak sama oleh karena itu, akan
ada arus yang mengalir pada relai, selanjutnya relai bekerja.
Fungsi dari REF adalah untuk mengamankan transformator bila ada
gangguan satu satu fasa ke tanah di dekat titik netral transformator
yang tidak dirasakan oleh rele differensial.
(I1-I2)
(I1+I2)/2
Slope = Id
Ih
Ih
Id
Id
Slope 1
Slope 2
Operate
block area
100
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 48
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Gambar 2-6. Rangkaian Arus Relai REF Saat terjadi Gangguan Eksternal
2.1.1.5 Proteksi Cadangan Trafo Tenaga
Proteksi cadangan adalah suatu sistem proteksi yang dirancang untuk
bekerja ketika terjadi gangguan pada sistem tetapi tidak dapat diamankan
atau tidak terdeteksinya dalam kurun waktu tertentu karena kerusakan atau
ketidakmampuan proteksi yang lain (proteksi utama) untuk mengerjakan
pemutus tenaga yang tepat.
Proteksi cadangan dipasang untuk bekerja sebagai pengganti bagi proteksi
utama pada waktu proteksi utama gagal atau tidak dapat bekerja
sebagaimana mestinya. (IEC l6-05-030).
Ciri-ciri pengaman cadangan :
• waktu kerjanya lebih lambat atau ada waktu tunda (time delay), untuk
memberi kesempatan kepada pengaman utama bekerja lebih dahulu;
• Relai pengaman cadangan harus dikoordinasikan dengan relai proteksi
pengamanan cadangan lainnya di sisi lain;
• Secara sistem, proteksi cadangan terpisah dari proteksi utama.
Pola Proteksi cadangan pada trafo tenaga umumnya terdiri dari OCR untuk
gangguan fasa-fasa atau 3-fasa dan GFR untuk gangguan 1-fasa ketanah
seperti yang terlihat pada Tabel 2-1 di atas.
1. Relai Arus Lebih (50/51)
Prinsip kerja relai arus lebih adalah berdasarkan pengukuran arus,
yaitu relai akan bekerja apabila merasakan arus diatas nilai settingnya.
OCR dirancang sebagai pengaman cadangan Trafo jika terjadi
gangguan hubung singkat baik dalam trafo (internal fault) maupun
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 49
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
gangguan ekternal (external fault). Oleh karena itu, setting arus OCR
harus lebih besar dari kemampuan arus nominal trafo yang diamankan
(110 – 120% dari nominal), sehingga tidak bekerja pada saat trafo
dibebani nominal, akan tetapi harus dipastikan bahwa setting arus relai
masih tetap bekerja pada arus hubung singkat fasa-fasa minimum.
Karateristik waktu kerja terdiri dari:
- Definite
- Normal/Standar inverse
- Very inverse
- Long time inverse
Gambar 2-7. Kurva/Karakteristik Relai OCR
Relai ini digunakan untuk mendeteksi gangguan fasa–fasa, mempunyai
karakteristik inverse (waktu kerja relai akan semakin cepat apabila arus
gangguan yang dirasakannya semakin besar) atau definite (waktu kerja
tetap untuk setiap besaran gangguan). Selain itu pada relai arus lebih
tersedia fungsi high set yang bekerja seketika (moment/instantaneous).
Untuk karakteristik inverse mengacu kepada standar IEC atau
ANSI/IEEE. Relai ini digunakan sebagai proteksi cadangan karena
tidak dapat menentukan titik gangguan secara tepat, dan juga ditujukan
untuk keamanan peralatan apabila proteksi utama gagal kerja.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 50
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Agar dapat dikoordinasikan dengan baik terhadap relai arus lebih disisi
yang lain (bukan relai arus lebih yang terpasang di penghantar), maka
karakteristik untuk proteksi penghantar yang dipilih adalah kurva yang
sama yaitu standard inverse (IEC) / normal inverse (ANSI/IEEE).
2. Ground Fault Relay (50N/51N)
Prinsip kerja GFR sama dengan OCR yaitu berdasarkan pengukuran
arus, dimana relai akan bekerja apabila merasakan arus diatas nilai
settingnya.
GFR dirancang sebagai pengaman cadangan Trafo jika terjadi
gangguan hubung singkat fasa terhadap tanah, baik dalam trafo
(internal fault) maupun gangguan ekternal (external fault). Setting arus
GFR lebih kecil daripada OCR, karena nilai arus hubungsingkatnya pun
lebih kecil dari pada arus hubung singkat fasa-fasa.
Karateristik waktu kerja terdiri dari:
- Definite
- Normal/Standar inverse
- Very inverse
- Long time inverse
Gambar 2-8. Kurva/Karakteristik Relai GFR
Relai ini digunakan untuk mendeteksi gangguan fasa–tanah, sehingga
karakteristik waktu yang dipilihpun cenderung lebih lambat daripada
waktu OCR. Pada GFR setting highset diblok, kecuali untuk tahanan
500 Ω di sisi sekunder trafo.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 51
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
3. Stand By Earth Fault (SBEF)
Di Indonesia ada tiga jenis pentanahan netral yaitu dengan tahanan
rendah (12 Ω, 40 Ω), langsung (solid) dan pentanahan dengan tahanan
tinggi (500 Ω). Stand By Earth Fault adalah rele pengamanan untuk
sistem pentanahan dengan Neutral Grounding Resistance (NGR) pada
trafo.
Penyetelan relai SBEF ini mempertimbangkan faktor – faktor sebagai
berikut:
o Pola pentanahan netral trafo;
o Ketahanan termis tahanan netral trafo (NGR);
o Ketahanan shielding kabel disisi dipasang NGR (khususnya pada
sistem dengan netral yang ditanahkan langsung atau dengan NGR
tahanan rendah);
o Sensitifitas relai terhadap gangguan tanah;
o Pengaruh konfigurasi belitan traso (dilengkap dengan belitan delta
atau tidak).
Untuk pemilihan waktu dan karakteristik SBEF dengan memperhatikan
ketahanan termis NGR. Karena arus yang mengalir ke NGR sudah
dibatasi oleh resistansi terpasang pada NGR itu sendiri. Karena nilai
arus yang flat, maka pemilihan karakteristik waktu disarankan
menggunakan Definite atau Long Time Inverse.
a. Tahanan Rendah, NGR 12 Ohm, 1000 A, 10 detik
Jenis relai : relai gangguan tanah tak berarah (SBEF, 51NS)
Karakteristik : long time inverse
Setelan arus : (0.1 – 0.2) x In NGR
Setelan waktu : ≤ 50% x ketahanan termis NGR, pada If=1000 A
Setelan highset : tidak diaktifkan
b. Tahanan Rendah, NGR 40 Ohm, 300 A, 10 detik
Jenis : relai gangguan tanah (SBEF, simbol 51NS)
Karakteristik : Long Time Inverse
Setelan arus : (0.3 – 0.4) x In NGR
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 52
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Setelan waktu : ≤ 50 % x ketahanan termis NGR, pada
If=300 A
Setelan highset : tidak diaktifkan
c. Tahanan Tinggi, NGR 500 Ohm, 30 detik
Jenis : relai gangguan tanah tak berarah
Karakteristik : long time inverse (LTI)/ definite
Setelan arus : (0.2 – 0.3) x In NGR
Setelan waktu : 1. ≤ 8 detik (LTI) trip sisi incoming dan 10 detik
untuk sisi 150 KV pada If=25 A untuk NGR
yang mempunyai t = 30 detik;
2. Apabila belum ada relai dengan karakteristik
LTI maka menggunakan definite, t1=10 detik
(trip sisi 20 kV) dan t2 = 13 detik (trip sisi 150
kV).
4. Over/Under Voltage Relay (59/27)
Over Voltage Relay (OVR) dan Under Voltage Relay (UVR) adalah relai
yang mengamankan peralatan instalasi dari pengaruh perubahan
tegangan lebih atau tegangan kurang. Peralatan instalasi mempunyai
nilai batas maksimum dan minimum dalam pengoperasiannya. Jika
melebihi nilai maksimum atau minimum batas kerja operasinya,
peralatan tersebut dapat rusak. Sehingga untuk mejaga peralatan dari
kerusakan akibat perubahan tegangan yang signifikan tersebut
dibutuhkan OVR dan UVR.
Prinsip dasar OVR dan UVR adalah bekerja apabila dia mencapai titik
setingannya. OVR akan bekerja jika tegangan naik, melebihi dari
setingannya, sedangka UVR bekerja jika tegangan turun, kurang dari
nilai setingannya.
OVR diaplikasikan pada:
1. Sebagai pengaman gangguan fasa ke tanah (pergeseran titik netral)
pada jaringan yang disuplai dari trafo tenaga dimana titik netralnya
ditanahkan melalui tahanan tinggi/mengambang;
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 53
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
2. Sebagai pengaman gangguan fasa ke tanah stator generator
dimana titik netral generator ditanahkan lewat trafo distribusi;
3. Sebagai pengaman overspeed pada generator.
UVR diaplikasikan pada:
1. Berfungsi mencegah strating motor bila suplai tegangan turun;
2. Pengamanan sistem dapat dikombinasikan dengan relai frekuensi
kurang.
Karakteristik waktu OVR/UVR adalah inverse:
Gambar 2-9. Karakteristik Waktu UVR adalah Inver
Gambar 2-10. karakteristik Waktu OVR adalah Inverse
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 54
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Keterangan: t : waktu K : Kosntanta (5 atau 40) V : tegangan input Vs : tegangan seting Tms : Time Multiple Setting
2.1.2 Proteksi Busbar/Diameter/Kopel
Peralatan proteksi busbar dirancang untuk mengamankan peralatan busbar
jika terjadi gangguan hubungsingkat pada busbar. Pada sistem gardu induk
yang menggunakan 3 (tiga) PMT atau 1,5 (satu setengah) PMT (one and a
half breaker), proteksi busbar disebut juga proteksi diameter. Gangguan
hubung singkat pada busbar umumnya jarang terjadi, namun jika terjadi
dampaknya sangat besar terhadap ketahanan peralatan instalasi dan dapat
menimbulkan masalah stabilitas transient, serta dapat menimbulkan
pemadaman yang meluas.
Oleh karena itu, fungsi proteksi busbar atau diameter, selain untuk
menghindari kerusakan peralatan instalasi, juga sangat diharapkan dapat
menghindari pemadaman secara menyeruh dalam suatu gardu induk jika
terjadi gangguan hubung singkat di busbar.
Macam-macam proteksi busbar/diameter pada sistem tegangan tinggi/ekstra
tinggi, yaitu:
• Relai Differential Busbar;
• Relai Arus Sirkulasi (Circulating Current Protection – CCP);
• Relai Kegagalan PMT ( Circuit Breaker Failure – CBF);
• Relai Arus Jangkauan Pendek (Short Zone Protection – SZP);
• Relai Arus Lebih Gangguan fasa-fasa (OCR);
• Relai arus Lebih gangguan fasa-tanah (GFR).
2.1.2.1 Relai Differential Busbar
Mengingat besarnya dampak yang ditimbulkan akibat gangguan hubung
singkat di busbar, maka dirancang suatu proteksi yang selektif dan dapat
bekerja dengan cepat.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 55
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Keuntungan relai Differential busbar antara lain:
Waktu pemutusan yang cepat (pada basic time);
Bekerja untuk gangguan di daerah proteksinya;
Tidak bekerja untuk gangguan di luar daerah proteksinya;
Selektif, hanya mentripkan pmt-pmt yang terhubung ke seksi yang
terganggu;
Imune terhadap malakerja, karena proteksi ini men-tripkan banyak PMT.
Kerugian relai Differential busbar antara lain:
Pemasangannya lebih rumit harus mengontrol status PMT dan PMS;
Relatif lebih mahal dibandingan dengan relai arus lebih, karena
dibutuhkan CT pada setiap bay yang diproteksi.
Gambar 2-11. Pola Proteksi Differensial Busbar pada Gardu Induk 150 kV
Konfigurasi pemutus yang digunakan pada gardu induk tegangan tinggi
yang menggunakan skema konfigurasi 1,5 (satu setengah) PMT (circuit
breaker and a half). Relai differential busbar (buspro) diterapkan di kedua
busbar dengan pola duplikasi (BBP-A1 & BBP-A2 dan BBP-B1 & BBP-B2).
Rangkaian yang paling sederhana untuk memberikan proteksi busbar
duplikasi adalah skema duplikasi menggunakan relai impedansi tinggi
seperti pada sistem proteksi sisi tegangan tinggi trafo tenaga.
Pemutusan diberikan berdasarkan susunan pemutusan dua dari dua (two-
out-of-two) untuk memenuhi persyaratan pengamanan sistem.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 56
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Sebuah skema tunggal berdasarkan prinsip differensial bias impedansi
rendah dapat digunakan pada skema proteksi busbar numerik. Skema ini
memiliki susunan integrasi penuh, serta tingkat keamanan dan kehandalan
diberikan oleh skema monitor internal (internal watchdog) sehingga tidak
diperlukan skema duplikasi penuh.
Jenis/pola proteksi busbar banyak ragamnya, tetapi yang akan di bahas
disini adalah proteksi busbar differensial dengan jenis low dan high
impedans.
1. Differential Jenis Low Impedance
Relai differensial bekerja berdasarkan hukum Kirchoff yaitu jumlah arus
yang melalui satu titik sama dengan nol. Pada relai differensial yang
dimaksud suatu titik adalah daerah yang diamankan (protected zones)
yang dibatasi trafo arus yang tersambung ke relai differensial Pada
keadaan tanpa gangguan atau gangguan di luar daerah yang
diamankan, jumlah arus yang melalui daerah yang diamankan sama
dengan nol. Pada keadaan gangguan di dalam daerah yang
diamankan, jumlah arus yang melalui daerah yang diamankan tidak
sama dengan nol.
Relai differensial jenis low impedans merupakan relai differensial arus,
secara sederhana dapat digambarkan seperti Gambar 2-12.
Perbedaan (differensial) arus yang melalui daerah yang diamankan ini
akan melalui operating coil relai.
Gambar 2-12. Pola Proteksi Differensial Busbar Jenis Low Impedance
IA
Protected
Zones
End A End B
IB
F1
IR1 = 0
F2
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 57
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Secara umum relai differensial arus adalah:
• Membandingkan besaran arus yang melalui suatu daerah yang
diamankan;
• Relai ini harus bekerja jika gangguan di dalam daerah yang
diamankan dan harus stabil jika gangguan di luar daerah proteksi;
• Merupakan suatu unit protection.
Pada saat terjadi gangguan diluar daerah pengamanannya (F1), arus
differensial yang masuk ke relai IR = 0, sebaliknya jika gangguan terjadi
didaerah pengamananya IR ≠≠≠≠ 0, sehingga relai akan bekerja.
Karakteristik kerja dari relai jenis low impedance ini adalah sebagai
berikut:
• Daerah pengaman adalah di dalam daerah yang dilingkupi CT yang
tersambung ke relai differensial;
• Bekerja seketika;
• Tidak perlu dikoordinasikan dengan pengaman lain;
• Merupakan pengaman utama dan tidak berlaku sebagai pengaman
cadangan.
a) b)
Gambar 2-13. a) Jenis Non Bias relai dan b) Jenis Bias Relai
Relai differensial jenis non bias menggunakan relai arus lebih sebagai
operating coil dan pada kondisi arus gangguan eksternal yang besar
sekali relai ini tidak stabil.
Hal ini disebabkan oleh:
• Komponen dc arus gangguan tidak sama;
• Kejenuhan setiap CT tidak sama;
• Rasio setiap CT tidak tepat sama.
Operate Operate
Restrain Restrain
I diff I diff
Trough current Trough current
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 58
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Relai differensial jenis bias memperbaiki kelemahan di atas dengan
prosentasi slope tertentu seperti pada Gambar 2-14 dibawah ini :
Gambar 2-14. Relai Differensial
Setelan arus kerja:
% min pick up =
Setelan Slope:
Berdasarkan persamaan diatas maka:
Arus minimum pick up : 30 – 40% In
Setelan slope : 30 – 50% dengan pertimbangan:
• Kesalahan trafo arus CT : 10 %
• Mismatch : 4 %
• Arus eksitasi : 1 %
• Faktor keamanan : 5 %
Cek Zone:
check zone berfungsi untuk memastikan bahwa gangguan merupakan
gangguan internal dan untuk mencegah maloperasi jika ada kelainan
pada proteksi busbar masing-masing zone, misalnya ada wiring yang
terbuka atau terhubung singkat.
IA
Protected End A End B
IB
R
B B B = bias/restrain coil
x 100 % smallest current in operating coil to cause
rated current of the operating coil
% slope = x 100 % current in operating coil to cause
current in
IA – IB
(IA + IB) / 2 X 100 % =
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 59
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Jika terjadi gangguan pada zone 1, maka jumlah arus dari masing-
masing CT a, b dan c tidak sama dengan nol, akibatnya ada arus yang
melalui relai R1. Hal ini juga dirasakan oleh relai R3 yang akan
menutup kontaknya untuk memberi tegangan positip, dan dengan
menutupnya kontak dari relai R1 maka sinyal trip akan dikirim ke pmt
yang dilingkupi CT a,b dan c. Dengan demikian zone 1 dapat diisolir
dari sistem. Jika ada rangkaian arus yang terbuka pada zone proteksi,
maka pada saat beban yang cukup besar atau pada saat ada
gangguan eksternal, akan menyebabkan proteksi busbar pada zone
tersebut tidak stabil atau relai dari busbar tersebut akan menutup
kontaknya. Tetapi dengan adanya chek zone, relai tersebut tidak
mendapat tegangan positip sehingga mal operasi dapat dicegah.
2. Relai differensial busbar jenis high impedance.
Relai Differensial jenis High impedance menggunakan stabilising
resistor yang dipasang seri dengan relai differensial arusnya. Relai
disetting dengan memperhitungkan sensitivitas untuk gangguan internal
dan stabilitas untuk gangguan eksternal. Sensitivitas terhadap
gangguan internal ditentukan oleh besarnya setting arus relai.
Setelan arus ditentukan (20% – 30%) In CT.
Gambar 2-15. Relai Differensial Jenis High Impedance
Stabilitas untuk gangguan eksternal ditentukan oleh besarnya nilai
stabilising resistor yang dihitung berdasarkan drop tegangan pada
salah satu rangkaian CT (V) pada arus hubung singkat eksternal
maksimum (If) dengan salah satu CT jenuh. Besarnya tegangan pada
terminal stabilising resistor dan relai (VR) harus diset lebih besar dari
R
Rstab Rct1 RL1 RL2 Rct2
CTCT
1 V If
If
Ekivalensi CT IF
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 60
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
drop tegangan tersebut, sehingga pada kondisi terburuk ini relai masih
stabil.
Setelan tegangan harus lebih besar dari tegangan pada terminal
stabilising resistor.
Dimana, V = tegangan jatuh pada terminal stabilising resistor
k = Faktor keamanan (antara 1.5 – 2.0)
Karena relai diset pada arus hubung singkat tertentu, jika suatu saat
arus hubung singkat tersebut bertambah besar dan salah satu relai
jenuh maka relai tersebut menjadi tidak stabil untuk gangguan
eksternal, tetapi akan tetap stabil jika tidak ada CT yang jenuh.
Dari uraian di atas dapat dikatakan relai differential high impedance
memiliki stabilitas yang lebih baik untuk gangguan eksternal khususnya
jika terjadi kejenuhan dari salah satu CT.
Tidak seperti relai differensial low impedance yang memiliki
bias/restraint yang dapat menetralisir akibat perbedaan rasio (delta
rasio kecil) pada gangguan eksternal, relai high impedance tidak
memiliki kemampuan ini sehingga disyaratkan CT yang digunakan
memiliki rasio yang sama.
Secara keseluruhan kebutuhan yang harus dipenuhi untuk relai
differensial high impedance ini adalah (pertimbangan dalam
menentukan setelan):
• rasio CT sama;
• resistansi CT rendah;
• knee voltage CT tinggi;
• burden wiring CT rendah;
• CT jenis low reactance.
Dari uraian di atas jika CT terpasang tidak sama dan rasio disamakan
dengan penambahan ACT maka harus dipenuhi persyaratan di atas,
tetapi sulit dipenuhi ACT dengan kebutuhan di atas, sehingga
pemakaian ACT tidak direkomendasikan untuk relai diffrensial
jenis high impedance.
Vset > k x V
Vset > k x If (RL2 + Rct2 )
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 61
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
2.1.2.2 Relai Arus Sirkulasi (Circulating Current Protection/87)
Pada gardu induk dengan konfigurasi diameter, filosofi zone proteksi harus
tercover oleh relai proteksi utama, seperti yang ditunjukkan Gambar 2-16,
dimana konfigurasi diameter A yang digunakan saluran penghantar dan
rangkaian diameter-B digunakan bay trafo interbus.
Masing-masing busbar diproteksi oleh proteksi busbar (BBPa dan BBPb),
zona proteksi penghantar diproteksi oleh Distance relai (LP), dan zona
proteksi Trafo interbus diproteksi oleh Differential Trafo Interbus (87T).
Untuk mengcover zona proteksi antara proteksi Penghantar dengan Trafo
Interbus harus diproteksi dengan proteksi arus sirkulasi (CCP/Circulating
Current Protection) yang saling berpotongan (overlap) dengan proteksi CT
(LP = proteksi penghantar, 87T = proteksi differensial trafo) pada masing-
masing rangkaian.
Gambar 2-16. Skema Proteksi
2.1.2.3 Proteksi Kegagalan PMT (Breaker Fail-CBF)
Sistem proteksi kegagalan pemutus (CBF) bekerja pada saat relai lokal
memberikan perintah pemutusan (trip), tetapi pemutus (PMT) gagal
membuka untuk memutuskan arus gangguan. Pola proteksi kegagalan
pemutus (CBF) dirancang sederhana terdiri dari detektor gangguan, indikasi
status pemutus, dan relai waktu yang akan bekerja ketika relai proteksi
saluran memberikan perintah pemutusan. Setelah waktu tunda tertentu
(umumnya 10 s.d. 20 siklus), proteksi CBF akan memberikan perintah trip
kepada semua pemutus terkait .
BBP
LP
87T
CCPb
CCPa
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 62
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Jika sistem CBF ini sering bekerja, detektor gangguan lebih baik disetel
diatas arus pembebanan maksimum dan dibawah arus gangguan minimum
di saluran transmisi tersebut. Jika detektor gangguan diaktifkan hanya pada
saat skema kegagalan pemutus aktif, setelan nilai kerja bisa disetel dibawah
arus pembebanan maksimum.
Gambar 2-17. Diagram Logic CBF
Prinsip kerja berdasarkan diagram logic diatas sebagai berikut:
Proteksi kegagalan pemutus (CBF) mulai bekerja apabila ada signal trip
internal proteksi ”TRIP” (buspro) atau dari signal trip ekternal ”BF-EXT”
(proteksi penghantar) melalui switch ’ON” dan dikontrol oleh elemen arus
lebih (OCBF).
Jika elemen arus lebih bekerja terus menerus sampai batas setting waktu
TBF-2, maka keluaran trip dari relai akan memerintah PMT-PMT
pengapitnya (BF-TRIP). Juga elemen arus yang terus menerus dapat
mengerjakan TBF1 dan mengirim signal RE-TRIP ke PMT yang
bersangkutan. Pengiriman signal RE-TRIP ada 2 (dua) jalur melalui kontrol
waktu kerja OCR ”TOC” atau melalui switch ”T”, kedua-duanya dapat dipilih
melalui switch ”BF1”.
Jika pembukaan PMT yang bersangkutan normal, maka elemen arus akan
menganulir perintah CBF, sehingga CBF akan segera reset. Dan apabila
signal Re-trip dari TBF1 berhasil mentrip PMT yang bersangkutan, maka
elemen arus OCBF akan segera reset, dan CBF akan reset sehingga
perintah trip ke PMT-PMT pengapit juga akan dianulir. Untuk memdapatkan
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 63
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
urutan kerja yang sesuai, perlu diperhatikan penyetelan TBF1 dan TBF2.
Proteksi kegagalan pemutus (CBF) harus diterapkan pada semua pemutus
500 kV, 275 kV dan 150 kV. Penggunaan skema proteksi arus dengan
pemilihan waktu pada masing-masing pemutus lebih disarankan dari pada
skema yang terintegrasi secara terpusat. Gangguan pada salah satu elemen
pada skema ini tidak akan terlalu banyak mempengaruhi elemen yang lain.
Sinyal trip (tripping signal) dapat diulang (routed) pada proteksi busbar
sehingga mengurangi biaya tambahan pada rangkaian logika pemutusan.
Sama halnya seperti proteksi busbar, apabila sistem proteksi menggunakan
jenis numerik, skema yang digunakan biasanya juga termasuk fasilitas untuk
proteksi kegagalan pemutus (CBF).
2.1.2.4 Proteksi Zone Pendek ( Short Zone Protection–SZP )
Untuk peralatan membuka terminal, CT akan diletakkan pada salah satu sisi
pemutus. Dalam hal ini, skema CBF harus memasukkan proteksi zona
pendek (short-zone protection). Penggunaan skema ini mirip dengan
proteksi kegagalan pemutus konvensional namun sinyal inisiasi (initiating
signal) berasal dari pembukaan pemutus yang terkait dan kelanjutan aliran
arus gangguan (continuation of fault current flow).
Jika arus gangguan mengalir terus-menerus setelah output perintah trip
dari relai, maka kondisi ini dianggap juga sebagai kegagalan PMT (breaker
failure), oleh karena itu elemen arus lebih perlu dilengkapi untuk masing-
masing fasa. Untuk kebutuhan kecepatan tinggi, maka dibutuhkan
spesifikasi relai arus lebih jenis high speed overcurrent yang mempunyai
kemampuan reset sangat cepat.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 64
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Gambar 2-18. Zona Proteksi SZP
Gambar 2-19. Diagram Urutan Kerja
2.1.2.5 Relai Proteksi Kopel
Pada instalasi gardu induk yang mempunyai dua busbar biasanya
dilengkapi fasilitas bay kopel (bus coupler) untuk kemudahan atau
fleksibilitas operasi saat pengaturan beban. Sistem proteksi kopel umumnya
dipasang relai differensial busbar sebagai pengaman utama dan OCR/GF
untuk pengaman cadangan. Prinsip kerja dan zona pengaman differential
busbar dan OCR/GF telah dijelaskan di atas, sedangkan OCR.
BBP
LP
87T
CCPb
CCPa SZP
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 65
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
2.2 POLA PROTEKSI PENGHANTAR
2.2.1 Pola Proteksi Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT)
Sistem pengaman suatu peralatan karena berbagai macam faktor dapat
mengalami kegagalan operasi (gagal operasi). Berdasarkan hal-hal tersebut
maka suatu sistem proteksi dapat dibagi dalam dua kelompok, yaitu:
Pengaman Utama
merupakan sistem proteksi yang diharapkan segera bekerja jika terjadi
kondisi abnormal atau gangguan pada daerah pengamanannya
Pengaman Cadangan
diperlukan apabila pengaman utama tidak dapat bekerja atau terjadi
gangguan pada sistem pengaman utama itu sendiri.
Pada dasarnya sistem proteksi cadangan terbagi menjadi 2 (dua) kategori,
yaitu:
Sistem proteksi cadangan lokal (local back up protection system)
Pengaman cadangan lokal adalah pengamanan yang dicadangkan
bekerja bilamana pengaman utama yang sama gagal bekerja.
Contohnya: penggunaan OCR atau GFR.
Sistem proteksi jarak jauh (remote back up protection system)
Pengaman cadangan jarak jauh adalah pengamanan yang dicadangkan
bekerja bilamana pengaman utama di tempat lain gagal bekerja.
Pengaman cadangan lokal dan jarak jauh diusahakan koordinasi waktunya
dengan pengaman utama di tempat berikutnya. Koordinasi waktu dibuat
sedemikian hingga pengaman cadangan dari jauh bekerja lebih dahulu dari
pengaman cadangan lokal. Hal ini berarti bahwa kemungkinan sekali bahwa
pengaman cadangan dari jauh akan bekerja lebih efektif dari pengaman
cadangan lokal.
Dengan penjelasan di atas berarti bahwa waktu penundaan bagi pengaman
cadangan lokal cukup lama sehingga mungkin sekali mengorbankan
kemantapan sistem demi keselamatan peralatan.
Dengan demikian berarti pula bahwa pengaman cadangan lokal hanya
sekedar pengaman cadangan terakhir demi keselamatan peralatan.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 66
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Waktu Pemutusan Pengaman SUTT
Untuk memperoleh waktu clearing time yang cepat maka pemakaian relai
jarak sebagai pengaman utama SUTT pada sistem 70 dan 150 kV harus
dilengkapi dengan teleproteksi. Pada dasarnya pemilihan pola pengaman
dengan pilot dimaksudkan untuk meningkatkan keandalan sistem yaitu jika
terjadi gangguan diluar zone-1nya tetapi berada pada saluran yang
diamankan maka relai jarak yang menggunakan teleproteksi akan bekerja
lebih cepat dibandingkan relai jarak tanpa teleproteksi.
Sistem proteksi SUTT yang akan dibahas disini adalah SUTT 150 kV dan 70
kV, dimana waktu pembebasan gangguan pada sistem 150 kV harus lebih
singkat daripada sistem 70 kV akibat dari arus gangguan yang lebih besar
pada sistem 150 kV tersebut. Bilamana pada sistem 70 kV waktu dasarnya
150 ms, maka pada sistem 150 kV direkomendasikan 120 ms untuk gangguan
yang terjadi pada zone yang diamankannya. Rekomendasi ini hanya berlaku
pada SUTT yang menggunakan relai jarak yang dilengkapi teleproteksi.
Adapun pembagian clearing time gangguan tersebut dapat dilihat pada Tabel
2-3, dibawah ini:
Tabel 2-3. Pembagian Clearing Time Gangguan
No. Uraian Pembagian Waktu Sistem 150 kV
(milli sec)
Sistem 70 kV
(milli sec)
1. Penjatuhan Relai
• Sinyal Pembawa
(PLC/FO)
• Relai
20
40
20
70
2. Pembukaan PMT 60 60
TOTAL 120 150
2.2.1.1 SUTT 70 kV
Pada sistem 70 kV terdapat 2 (dua) macam pentanahan netral sistem, yaitu:
a. Pentanahan netral dengan tahanan rendah atau solid grounded,
misalnya terdapat di wilayah Jawa Barat, Jakarta Raya, Bengkulu, dan
Sulawesi Utara.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 67
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
b. Pentanahan netral dengan tahanan tinggi, misalnya terdapat di wilayah
Jawa Timur dan Palembang.
Pada sistem dengan tahanan rendah, relai jarak dapat dipakaU sekaligus
untuk gangguan fasa maupun gangguan tanah, tetapi pada sistem dengan
tahanan tinggi dimana arus gangguannya kecil yang menyebabkan relai
jarak tidak bekerja, sehingga harus dipasang relai gangguan tanah
tersendiri. Untuk gangguan tanah pada sistem dengan tahanan tinggi
dipakai dua jenis pengaman, yaitu:
a. Relai tanah selektif (selection ground relay)
b. Relai tanah terarah (directional ground relay)
yang akan bekerja sebagai pengaman utama (main protection) dan
pengaman cadangan (back-up protection) secara timbal balik antara
keduanya sesuai dengan jenis dan keadaan serta macam (tempat)
gangguan.
Seperti halnya pada pengaman utama maka pada pengaman cadangan
inipun sistem dengan tahanan rendah dan sistem dengan tahanan tinggi
mempunyai pengaman gangguan fasa yang sama, tetapi mempunyai
pengaman gangguan tanah yang berbeda.
Untuk pengaman gangguan fasa sebaiknya dipilih relai arus lebih waktu
terbalik (invers time overcurrent), tak terarah (non-directional) karena relai
ini sederhana dan murah tetapi dianggap cukup mampu bekerja sesuai
dengan fungsinya. Sebaliknya, untuk pengaman gangguan tanah diperlukan
relai arus lebih terarah, waktu-terbalik atau waktu tertentu (definite time)
tergantung pentanahan netralnya.
Pada sistem dengan tahanan rendah dipilih relai waktu terbalik bilamana
arus gangguan akan sangat berbeda pada pelbagai tempat atau relai waktu
tertentu,bilamana arus gangguan dimana-mana hampir sama. Sedang pada
sistem dengan tahanan tinggi dipilih relai waktu tertentu karena arus
gangguan yang kecil dimana-mana.
Pentanahan netral dengan tahanan rendah/solid grounded
Sesuai SPLN No. 52-1 tahun 1984 bagian A tentang pola pengaman
sistem 66 kV bahwa pentanahan sistem 70 kV untuk Jawa Barat dan
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 68
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Jakarta Raya menggunakan pentanahan rendah untuk netral sistemnya,
sehingga pola pengaman untuk sistem 70 kV adalah sebagai berikut:
1. Pengaman Utama
a) Gangguan fasa-fasa
b) Gangguan fasa-netral
:
:
Relai Jarak
Relai Jarak
2. Pengaman Cadangan
a) Gangguan fasa-fasa
b) Gangguan fasa-netral
:
:
Relai arus lebih waktu terbalik (tak
terarah)
Relai arus lebih waktu terarah, waktu
tertentu atau waktu terbalik
Dengan waktu pembebasan gangguan:
1. Pengaman Utama :
Waktu dasar maksimum 150 ms
Dengan penundaan waktu maks. 600 ms
2. Pengaman Cadangan
a) Jarak Jauh
b) Lokal
:
:
Dengan penundaan waktu maks. 600 ms
Dengan penundaan waktu 1000 second
untuk gangguan di bus.
Untuk saluran yang pendek (misalnya kira-kira 20 km) dimana relai tidak
dapat lagi melihat gangguan, terutama karena adanya.
tahanan gangguan (Rf), seharusnya relai jarak dilengkapi dengan pola
pilot (pengoperasian teleproteksi), sebaiknya pola blocking.
Idealnya penggunaan relai jarak yang dilengkapi sistem teleproteksi
digunakan untuk seluruh saluran udara tegangan tinggi. Namun atas
pertimbangan biaya dan tingkat keadalan sistem maka tidak seluruh
jaringan harus dipasang. Adapun prioritas bagi pemasangan sistem
teleproteksi bagi sistem 70 kV, adalah penghantar 70 kV yang
merupakan pasokan langsung dari sistem 150 kV melalui IBT 150/70 kV.
Pentanahan netral dengan tahanan tinggi
Sedangkan untuk daerah yang menggunakan tahanan tinggi untuk
sistem pentanahannya, sesuai SPLN No. 51-1 tahun 1984 bagian A,
adalah sebagai berikut:
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 69
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
1. Pengaman Utama
a) Gangguan fasa-fasa
b) Gangguan fasa-netral
:
:
Relai Jarak
1. Relai tanah selektif
2. Relai tanah terarah
2. Pengaman Cadangan
a) Gangguan fasa-fasa
b) Gangguan fasa-netral
:
:
Relai arus lebih waktu terbalik (tak
terarah)
Relai arus lebih waktu terarah, waktu
tertentu atau waktu terbalik.
Beberapa kasus khusus perlu diberikan pengarahan sebagai berikut:
Untuk saluran yang pendek ditetapkan sebagai berikut:
a. Sistem dengan tahanan rendah/solid grounded
Relai jarak dengan pola blocking, atau
Relai differensial kawat-pilot
Keduanya sebagai pengaman gangguan fasa maupun gangguan
fasa maupun gangguan tanah.
b. Sistem dengan tahanan tinggi
Relai jarak dengan pola blocking, atau
Relai differensial kawat-pilot
Relai fasa selektif
Ketiganya sebagai pengaman gangguan fasa, sedang sebagai
pengaman gangguan tanah seperti pada tabel diatas.
2.2.1.2 SUTT 150 kV
Berbeda dengan sistem transmisi 70 kV dimana terdapat 2 (dua) macam
pentanahan netral sistem, pada sistem transmisi 150 kV ini terdapat hanya
satu macam pentanahan netral sistem yaitu pentanahan efektif. Berbeda
dengan SUTT 70 kV, penggunaan rele jarak sebagai pengaman utama yang
dilengkapi teleproteksi menjadi suatu keharusan, khususnya bagi:
1) Penghantar yang dioperasikan looping dengan sistem 150 kV lainnya
2) Penghantar kV yang radial double circuit.
Untuk penghantar dengan katagori saluran pendek, rele pengaman
direkomendasikan menggunakan prinsip differensial:
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 70
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
a) Current Differential
b) Current Comparison
c) Phase Differential
Ada 2 (dua) macam pola pengaman dengan pilot yang telah dan akan
diterapkan pada SUTT 150 kV PLN P3B, yaitu:
1) Permissive Transfer Trip Scheme
a) Permissive Underreach Transfer Trip (PUTT)
b) Permissive Overreach Transfer Trip (POTT )
2) Blocking Scheme
Tabel 2-4. Blocking Scheme Pola Pengaman SUTT 150 kV
Pengaman Utama
a) Gangguan fasa-fasa
b) Gangguan fasa-netral
:
:
Relai Jarak yang dilengkapi sistem
teleproteksi
Relai Jarak yang dilengkapi sistem
teleproteksi
Pengaman Cadangan
a) Gangguan fasa-fasa
b) Gangguan fasa-netral
:
:
Relai arus lebih waktu terbalik (tak
terarah)
Relai arus lebih waktu terbalik (tak
terarah)
2.2.2 Pola Proteksi Saluran Kabel Tegangan Tinggi (SKTT)
SKTT 70 kV dan 150 kV
Pemakaian kabel tanah dapat dinyatakan sebagai standar yang berlaku
umum di dalam kota. Untuk saluran yang pendek sebaiknya digunakan relai
differential pilot, karena menggunakan kabel pilot sebagai media sinyal.
Relai differensial pilot saat ini paling banyak dipakai dan dianggap tepat
sebagai pengaman utama, baik bagi sistem dengan tahanan rendah maupun
bagi sistem dengan tahanan pentanahan tinggi.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 71
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Tabel 2-5. Pola Pengaman Transmisi 70 kV Saluran Kabel Tanah
Pola Pengaman Sistem
Sirkit Pentanahan Pengaman Utama Pengaman Cadangan
Netral Sistem Gangguan
Fasa
Gangguan
Tanah
Gangguan antar
fasa atau 3-fasa
Gangguan
1-fasa ke
tanah
(1) Saluran sirkit ganda paralel, dua sumber
A. Rendah
Relai arus lebih
waktu terbalik
Relai arus lebih
waktu terbalik
(2) Saluran yang sama (1) dengan beberapa sumber, merupakan jaringan, terbuka atau tertutup
Tahanan B. Tinggi Relai
Differential
Relai
Differential
Relai arus lebih
waktu terbalik
Relai daya urutan
nol
Di samping pengaman utama perlu pula ditetapkan pengaman cadangan dan
dalam hal ini merupakan pengaman cadangan lokal. Pengaman cadangan
lokal ini harus dipilih pengaman yang mempunyai keadalan yang tinggi demi
untuk penyelamatan kabel tanah sewaktu terjadi gangguan.
Untuk pengaman cadangan ini harus dibedakan 2 macam pengaman, yaitu:
1) Pengaman gangguan antar fasa atau tiga fasa;
2) Pengaman gangguan satu fasa ke tanah.
Adapun Pola Pengaman Sistem Transmisi 70 kV Saluran Kabel Tanah, sesuai
SPLN No. 52-1 tahun 1984 bagian A, adalah sebagai berikut:
Untuk gangguan antar dan tiga fasa, yang arus gangguannya besar sebaiknya
dipakai relai arus lebih waktu terbalik, sedang untuk gangguan satu-fasa ke
tanah, yang arus gangguannya kecil, sebaliknya dipakai relai arus lebih waktu
terbalik, atau relai daya urutan nol, yang lebih peka dari relai arus lebih waktu
terbalik. Dengan demikian untuk gangguan satu fasa ke tanah, relai arus lebih
waktu terbalik dipakai pada sistem dengan tahanan rendah, sedang relai daya
nol dipakai pada sistem dengan tahanan tinggi.
Oleh karena sistem pentanahan netral di 150 kV ini hanya menggunakan
pentanahan efektif maka pola pengaman untuk SKTT 150 kV-nya hanya
mengguanakan satu pola, yaitu relai differensial longitudinal sebagai
pengaman utama untuk gangguan fasa-fasa dan fasa tanah. Sedangkan
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 72
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
sebagai pengaman cadangan lokalnya menggunakan relai aruslebih waktu
terbalik.
Tabel 2-6. Pola Pengaman Transmisi 150 kV Saluran Kabel Tanah
2.2.3 Pola Proteksi Saluran Campuran
Untuk kasus khusus dimana saluran tersebut merupakan saluran campuran
antara adengan kabel tanah, maka digunakan pola pengaman sebagai
berikut:
a) Pada saluran campuran dimana saluran kabel tanah lebih dominan dari
saluran udara maka dipakai pola pengaman seperti Tabel 2-7;
b) Pada saluran yang bercampur sehingga sulit ditetapkan saluran mana
(udara atau kabel tanah) yang dominan, ditetapkan berdasarkan
perhitungan-perhitungan sesuai dengan keadaan sirkit tersebut, sehingga
dapat diketahui saluran yang dominan.
Tabel 2-7. Pola Pengaman Saluran Campuran dengan Saluran Kabel Dominan
1. Pengaman Utama
a) Gangguan fasa-fasa
b) Gangguan fasa-netral
:
:
Relai diferential
Relai diferential
2. Pengaman Cadangan
a) Gangguan fasa-fasa
b) Gangguan fasa-netral
:
:
Relai arus lebih waktu terbalik
Relai arus lebih waktu terbalik
Pola Pengaman Sistem
Sirkit Pentanahan Pengaman Utama Pengaman Cadangan
Netral
Sistem
Gangguan
Fasa
Gangguan
Tanah
Gangguan antar
fasa atau 3-fasa
Gangguan
1-fasa ke
tanah
1) Saluran sirkit ganda paralel, dua sumber
2) Saluran yg sama 1) dgn beberapa sumber, merupa kan jaringan, terbuka atau tertutup Effektif Relai
Differential Relai
Differential Relai arus lebih waktu terbalik
Relai arus lebih waktu terbalik
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 73
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
2.2.4 Prinsip Kerja Relai Proteksi
2.2.4.1 Relai Jarak (Distance relay)
Distance relay pada penghantar prinsip kerjanya berdasarkan pengukuran
impedansi penghantar. Impedansi penghantar yang dirasakan oleh relai
adalah hasil bagi tegangan dengan arus dari sebuah sirkit. Relai ini
mempunyai ketergantungan terhadap besarnya SIR dan keterbatasan
sensitivitas untuk gangguan satu fasa ke tanah.
Distance relay mempunyai beberapa karaktristik seperti mho, quadrilateral,
reaktanse, adaptive mho dan lain-lain. Sebagai unit proteksi relai ini
dilengkapi dengan pola teleproteksi seperti PUTT, POTT dan Blocking. Jika
tidak terdapat teleproteksi maka relai ini berupa step distance saja (basic).
Distance relay pada jangkauan zone-1 berfungsi sebagai pengaman utama,
sedangkan untuk jangkauan Zone-2, Zone-3, Zone-3 reverse berfungsi
sebagai proteksi cadangan jauh (remote back up) untuk penghantar didepan
maupun belakangnya. Untuk mencegah terjadinya mencegah malakerja
relai akibat ayunan daya (power swing), biasanya Relai ini dilengkapi
dengan elemen power swing blocking.
Gambar 2-20. Contoh Jangkauan Distance Relay Penghantar 150 kV PLTA
Singkarak – Lubuk Alung – PIP – Pauh Limo
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 80000
1
2
2.0
0
0
2.0
TAx
TBx
TCx
Zmax0 x
ZL1 = 14.8
ZL5=2.99 Ω
LBALG
ZL4=10.04 Ω PLTA
SKRAK
ZL6= 28.7 Ω
OMBILIN
PIP PLIMO
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 74
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Jenis karakteristik Distance relay
Karakteristik relai jarak merupakan penerapan langsung dari prinsip dasar
relai jarak, karakteristik ini biasa digambarkan didalam diagram R-X.
1. Karakteristik Impedansi
Ciri-cirinya:
Merupakan lingkaran dengan titik pusatnya ditengah-tengah,
sehingga mempunyai sifat non directional. Untuk diaplikasikan
sebagai pengaman SUTT perlu ditambahkan relai directional;
Mempunyai keterbatasan mengantisipasi gangguan tanah high
resistance;
Karakteristik impedan sensitive oleh perubahan beban, terutama
untuk SUTT yang panjang sehingga jangkauan lingkaran impedansi
dekat dengan daerah beban.
Gambar 2-21. Karakteristik Impedansi
2. Karakteristik Mho
Ciri-ciri:
Titik pusatnya bergeser sehingga mempunyai sifat directional;
Mempunyai keterbatasan untuk mengantisipasi gangguan tanah
high resistance;
Untuk SUTT yang panjang dipilih Zone-3 dengan karakteristik Mho
lensa geser.
R
X Z
Z1 Z2 Z3
Directional
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 75
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Gambar 2-22. Karakteristik Mho Z1, Z2 Partial Cross-polarise,
Z3 Lensa Geser
3. Karakteristik Reaktance
Ciri-ciri:
Karateristik reaktance mempunyai sifat non directional. Untuk
aplikasi di SUTT perlu ditambah relai directional;
Dengan seting jangkauan resistif cukup besar maka relai reactance
dapat mengantisipasi gangguan tanah dengan tahanan tinggi.
Gambar 2-23. Karakteristik Reaktance dengan Starting Mho
4. Karakteristik Quadrilateral
Ciri-ciri:
Karateristik quadrilateral merupakan kombinasi dari 3 (tiga) macam
komponen yaitu: reactance, berarah dan resistif;
R
X Z
Z1 Z2
R
ZX
Z3
Z2
Z1
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 76
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Dengan seting jangkauan resistif cukup besar, maka karakteristik
relai quadrilateral dapat mengantisipasi gangguan tanah dengan
tahanan tinggi;
Umumnya kecepatan relai lebih lambat dari jenis mho.
Gambar 2-24. Karakteristik Quadrilateral
2.2.4.2 Relai Differensial Penghantar
Untuk penghantar pendek selektifitas sulit dicapai apabila menggunakan
relai jenis impedansi, maka sebagai solusi dipilih relai jenis differensial.
Relai ini mempunyai kelebihan dibandingkan dengan relai impedansi, antara
lain:
• tidak terpengaruh oleh power swing (ayunan daya) dan SIR;
• sensistif terhadap gangguan dengan tahanan tinggi.
Macam-macam Relai Differensial Penghantar, yaitu:
1. Relai Differensial Arus
Prinsip kerja Relai differensial arus penghantar adalah membandingkan
besaran arus di kedua ujung penghantar melalui saluran telekomunikasi
fiber optic. Relai ini sangat tergantung dengan saluran komunikasi.
Gambar 2-25. Typikal Relai Differensial Arus
Z3
Z2
Z1
X
R
Z
IF IB IA
Relay A
GI- A GI-B
Relay B
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 77
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
• Pada kondisi normal (tidak ada gangguan) atau ada gangguan diluar
daerah proteksinya (eksternal ), maka IA +IB = 0 sehingga relai tidak
bekerja;
• Sebaliknya, pada kondisi gangguan internal, IA +IB ≠ 0 (= IF),
sehingga relay akan bekerja dikedua sisi GI. A & GI.B.
2. Relai Differensial Pilot
Pada dasarnya relai differensial pilot adalah relai differensial penghantar
yang menggunakan kabel pilot dengan prinsip kerja circulating current
atau balanced voltage seperti pada Gambar 2-26 dan Gambar 2-27.
Relai ini dilengkapi dengan Direct Transfer Trip (DTT) ke Relai
pasangannya.
OP OP
B B
Circulating Current
I
I
V V
Gambar 2-26. Relai Differensial Pilot Jenis Arus
OP OP
B B
Balanced Voltage
v v
Gambar 2-27. Relai Differensial Pilot Jenis Tegangan
3. Relai Perbandingan Sudut Fasa (Phase comparison Relay)
Prinsip kerja relai ini adalah membandingkan sudut fasa antara arus
yang masuk dengan arus yang keluar daerah yang diproteksi, seperti
yang diperlihatkan pada
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 78
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Gambar 2-28.
Pada kondisi tidak ada gangguan atau ada gangguan diluar daerah
pengamanannya (eksternal), output dari comparator memberikan nilai 0,
sehingga relay tidak bekerja. Sebaliknya pada kondisi gangguan
internal, output dari comparator memberikan nilai 1, sehingga relay
bekerja.
Gambar 2-28. Tipikal Relai Perbandingan Sudut Fasa
Pada penghantar yang panjang dimana beda tegangan terminal
cenderung tidak sama, maka pola proteksi jenis ini kurang selektif,
sehingga tidak direkomendasikan dipakai untuk memproteksi
penghantar yang panjang.
4. Directional Selective Relay
Pada penghantar 70 kV yang menggunakan sistem pentanahan titik
netral dengan tahanan tinggi (high resistance) 100 – 200 Ω, arus hubung
a. Fasa arus di A
b. Logic fasa arus di A
c. Fasa arus di B
d. Logic fasa
Output comparator di A:
e = b + d
Output discriminator Stability setting
a) Gangguan eksternal b) Gangguan internal
A B A B
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 79
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
singkat satu fasa ketanah sangat kecil, seperti sistem 70 kV di Jawa
Timur (200 Ω) dan sistem 70 kV Palembang (133 Ω).
Sehingga penggunaan distance relay tidak efektif, dan jika
menggunakan current differential juga tidak efisien (mahal) karena perlu
jaringan komunikasi. Oleh karena itu pada pola proteksi yang digunakan
pada penghantar 70 kV high resistance adalah dengan Selective relai.
Persyaratan selective relai yaitu:
• Pola operasi penghantar harus sirkit ganda (double circuit)
• Proteksi sirkit 1 & 2 di satu GI harus sama
• Penggunakan directional relay untuk OCR /GFR
Prinsip kerja dari Selective relai:
1. Selective directional relai bekerja berdasarkan perbedaan arus yang
mengalir melalui kedua penghantar pada saat terjadi gangguan.
Besar selisih arus gangguan tersebut akan dirasakan oleh relai dan
dengan inputan tegangan relai dapat membedakan lokasi gangguan
pada penghantar 1 atau penghantar 2;
2. Selective directional relai tidak boleh bekerja ketika penghantar
beroperasi satu sirkit dan harus ter-blok ketika salah satu penghantar
trip karena gangguan.
Gambar 2-29. Diagram Pola Directional Selective Relay
BUS 70 KV
50S1
50SA
50 S2
50 SG1
50 SG2
4
3
3
4
4
4
4
3
3
3
2
2
2
2
1
1
1
1
a
a
f
f
INPUT VOLTAGE Open delta
LINE 1 LINE 1
INPUT VOLTAGE Phase to phase
INPUT VOLTAGE Phase to phase
INPUT VOLTAGE Open delta
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 80
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
2.3 PERALATAN BANTU PROTEKSI
2.3.1 Synchro check
Relai Synchrocheck adalah suata peralatan kontrol yang berfungsi untuk
mengetahui kondisi sinkron antara dua sisi atau subsistem yang diukur.
Besaran yang diukur oleh alat ini adalah perbedaan sudut fasa, tegangan dan
frekuensi.
• Beda sudut fasa (∆f)
Sudut fasa untuk mengetahui perbedaan sudut fasa urutan tegangan
antara kedua sisi yang diukur, biasanya besarnya setting sudut fasa
tergantung kekuatan sistem saat itu. Untuk sekuriti sistem setting sudut
fasa dipilih disesuaikan dengan kekuatan sistem dengan batas maksimum
adalah sekitar 20°.
• Beda tegangan (∆V)
Adalah beda tegangan antara diantara kedua subsistem misalkan antara
tegangan bus/common (U1) dengan running/incoming (U2). Untuk
mencegah terjadinya asinkron saat penutupan PMT perlu diperhatikan
perbedaan kedua sisi tegangan tidak boleh lebih besar dari setting beda
tegangan. Setting perbedaan tegangan maksimal 10%Vn.
• Beda frekuensi (∆F)
Beda frekuensi adalah untuk mengetahui slip frekuensi antara kedua
subsistem yang akan dihubungkan fungsinya untuk mencegah penutupan
PMT jika perbedaan kedua sisi frekuensi lebih besar dari setting.
Perbedaan frekuensi maksimal disetting 0.11 Hz.
Faktor utama yang menjadi pertimbangan dalam setelan synchro check
adalah perbedaan frekuensi (slip), sehingga perlu dihitung secara akurat.
Perbedaan frekuensi ditentukan melalui persamaan df = Ø /(t x180°),
dimana Ø dalam derajat dan t dalam detik.
• Waktu tunda
Beda frekuensi adalah untuk mengetahui slip frekuensi antara kedua
subsistem yang akan dihubungkan fungsinya untuk mencegah penutupan
PMT jika perbedaan kedua sisi frekuensi.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 81
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
2.3.2 Penutup Balik Otomatis (Autoreclose)
Saluran udara tegangan tinggi (SUTT) merupakan salah satu bagian sistem
yang paling sering mengalami gangguan, sebagian besar dari penyebab
gangguan tersebut bersifat temporer yang akan segera hilang setelah
Pemutus Tenaga (PMT) trip. Agar kesinambungan pasokan tenaga listrik tetap
terjaga serta batas stabilitas tetap terpelihara maka PMT dicoba masuk
kembali sesaat setelah kejadian trip diatas (reclose).
Untuk mengurangi dampak gangguan yang bersifat temporer terhadap
keandalan pasokan tenaga listrik, maka pada SUTT dipasang penutup balik
otomatis (autorecloser).
2.3.2.1 Klasifikasi Pola Autoreclose:
1. berdasarkan waktu kerjanya
a. Cepat (highspeed)
Highspeed adalah penutup balik otomatis dengan waktu tunda < 1
detik.
Autoreclose cepat untuk 1 (satu) fasa, 3 (tiga) fasa dan 1+3 (satu atau
tiga) fasa;
b. Lambat (delayed)
Lowspeed adalah penutup balik otomatis dengan waktu tunda > 1
detik. Autoreclose lambat untuk 3 (tiga) fasa.
2. berdasarkan jumlah fasa yang trip
a. Satu Fasa (Single Phase)
b. Tiga Fasa (Three Phase)
3. berdasarkan jumlah penutupan balik
a. penutupan balik satu kali (single shot)
b. penutupan balik beberapa kali (multiple shot).
Untuk proteksi saluran transmisi autoreclose hanya dioperasikan
single shot dengan mempertimbangkan dampak gangguan permanen
terhadap kerusakan peralatan.
Autorelose hanya diijinkan bekerja pada proteksi utama penghantar.
Pemilihan pola single phase auto reclosing (SPAR) atau three phase auto
reclosing (TPAR) dengan waktu reclose cepat atau lambat harus
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 82
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
mempertimbangkan konfigurasi jaringan seperti Gambar 2-30 sebagai
berikut:
a. Jaringan Radial Sirkit Tunggal
b. Jaringan Radial sirkit Ganda
c. Jaringan Looping Sirkit Tunggal
d. Jaringan Looping Sirkit Ganda
Gambar 2-30. Konfigurasi Jaringan
Pemilihan pola single phase auto reclosing (SPAR) atau three phase auto
reclosing (TPAR) dengan waktu reclose cepat atau lambat harus
mempertimbangkan batas stabilitas sistem, karaktesitik PMT dan peralatan
proteksi yang digunakan. Pertimbangan ini menyangkut besarnya nilai
setelan/setting untuk dead time dan reclaim time.
Pemilihan pola A/R dengan waktu reclose cepat atau lambat harus
mempertimbangkan persyaratan pada kedua ujung saluran antara lain:
∼
∼
SUTT
LOOPING
SISTEM A SISTEM B
SUTT
LOOPING
SISTEM A SISTEM B
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 83
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
a. Kemungkinan reclose pada gangguan permanen;
b. Kemungkinan gagal sinkron pada saat reclose;
c. Salah satu sisi tersambung ke unit pembangkit;
d. Penutupan PMT pada kedua ujung saluran yang tidak bersamaan.
Pada konfigurasi satu setengah PMT dimungkinkan pembukaan PMT tidak
serentak sehingga menjadi pertimbangan untuk menerapkan pola
Autoreclose pada kedua PMT.
2.3.2.2 Pengoperasian A/R cepat (High Speed A/R)
Pengoperasian A/R cepat dapat diterapkan bila persyaratan di bawah ini
dipenuhi:
a. Siklus kerja (duty cycle) dari PMT sesuai untuk operasi dengan A/R
cepat.
b. Kemampuan poros mesin (terutama yang berporos panjang) dan belitan
stator generator perlu diperhatikan, sehingga pengoperasian high speed
A/R 3 fasa pada SUTT di GI pembangkit atau yang dekat pembangkit
dilakukan setelah ada kepastian bahwa operasi high speed A/R 3 fasa
tidak membahayakan mesin pembangkit.
2.3.2.3 Penerapan A/R cepat 1(satu) fasa
Dapat diterapkan pada konfigurasi atau sistem berikut:
• SUTT jaringan radial sirkit tunggal atau ganda.
• SUTT jaringan looping sirkit tunggal atau ganda.
2.3.2.4 Penerapan A/R cepat 3 (tiga) fasa
Dapat diterapkan pada konfigurasi atau sistem berikut:
• SUTT jaringan radial ganda.
• SUTT jaringan looping sirkit tunggal atau ganda
Pengoperasian high speed A/R 3 fasa, disamping memberikan keuntungan
pada sistem yaitu memperbaiki stability margin, mengurangi terjadinya
pembebanan kritis akibat gangguan pada SUTT maupun pada saluran
interkoneksi, juga memberikan resiko berupa kemungkinan terjadinya
gangguan yang lebih parah bila operasi A/R pada saat ada gangguan
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 84
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
permanen. Dengan demikian maka pengoperasian high speed A/R 3 (tiga)
fasa harus didahului dengan keyakinan (berupa hasil studi) bahwa
pengoperasian A/R akan memberi manfaat yang besar dengan resiko yang
kecil.
Penerapan A/R cepat 3 (tiga) fasa untuk jaringan looping harus dilengkapi
dengan relai synchrocheck atau relai lain (rele daya) yang dapat berfungsi
untuk memastikan bahwa kondisi sinkron pada PMT yang akan reclose
masih dipenuhi .
Operasi high speed A/R 3 (tiga) fasa tidak boleh diterapkan bila hasil studi
menunjukkan bahwa high speed reclosing akan dapat menimbulkan
tegangan lebih transien yang melebihi nilai desain yang diijinkan.
2.3.2.5 Pengoperasian A/R lambat
Pengoperasian A/R lambat hanya diterapkan pada A/R 3 (tiga) fasa.
Penerapan A/R lambat 3 (tiga) fasa dapat diterapkan pada konfigurasi atau
sistem:
a. SUTT jaringan radial sirkit tunggal atau ganda.
b. SUTT jaringan looping sirkit tunggal atau ganda.
Mempertimbangkan stres pada poros generator maka disarankan agar
operasi reclose PMT pada SUTT/SUTET yang terganggu dilakukan secara
berurutan dimulai dari PMT yang jauh dari pembangkit atau yang fault
levelnya lebih kecil, baru kemudian PMT yang dekat pembangkit (secara
manual atau dengan auto recloser).
Operasi reclose dua PMT dengan serentak sulit dicapai sehingga pada
ujung SUTT yang tersambung ke GI dengan pola satu setengah PMT perlu
diperhatikan kemungkinan terjadinya penutupan dua PMT yang tidak
serentak. Khusus pada gangguan permanen, penutupan dua PMT yang
tidak serentak akan menyebabkan gangguan berlangsung lebih lama dan
menimbulkan gangguan baru yang lebih parah. Untuk mengurangi
kemungkinan terjadinya hal tersebut, disarankan pertama reclose untuk
PMT line (B1) yang terhubung langsung ke busbar baru kemudian PMT
tengah (AB) setelah PMT pertama berhasil masuk seperti terlihat pada
Gambar 2-31 dibawah ini.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 85
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Gambar 2-31. Pola A/R pada 1½ PMT
Pengoperasian A/R lambat 3 fasa harus dikontrol oleh relai synchro check
atau relai lain (seperti rele daya) yang dapat berfungsi untuk memastikan
bahwa kondisi sinkron pada PMT yang akan reclose masih dipenuhi.
2.3.2.6 Kondisi Autoreclose tidak boleh bekerja
Autoreclose tidak boleh bekerja pada kondisi:
a. PMT dibuka secara manual atau beberapa saat setelah PMT ditutup
secara manual.
b. PMT trip oleh Circuit Breaker Failure (CBF) atau Direct Transfer Trip
(DTT).
c. PMT trip oleh proteksi cadangan (Z2, Z3, OCR/GFR).
d. PMT trip oleh Switch On To Fault (SOTF).
Bila relai proteksi SUTT tidak dilengkapi dengan fungsi SOTF, maka
perlu ditambahkan sirkit A/R blok untuk menunda fungsi A/R setelah
PMT dimasukan secara manual. Lama waktu tunda sirkit A/R blok akan
ditentukan kemudian.
e. PMT trip oleh out of step protection (bila ada pola out of step trip).
2.3.2.7 Kondisi Autoreclose tidak boleh diterapkan
a. SKTT (Saluran Kabel Tegangan Tinggi)
Pola autoreclose satu fasa dan tiga fasa tidak boleh diterapkan pada
SKTT, karena gangguan yang sering terjadi pada SKTT adalah
gangguan permanen.
b. SUTT yang tersambung ke Trafo dengan sambungan T dimana dititik C
tidak ada proteksi bay penghantar (Gambar 2-32).
SUTT A AB B1
∼
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 86
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Pola autoreclose tiga fasa tidak boleh diterapkan kecuali jika beban trafo
dilepas terlebih dahulu untuk menghindari energize trafo pada saat
berbeban.
Gambar 2-32. SUTT yang tersambung ke Trafo dengan sambungan T
2.3.3 AVR Trafo tenaga
A. KUALITAS PELAYANAN DAN MUTU TEGANGAN
Penampilan dari sistem distribusi tenaga listrik dan kualitas dari pada
pelayanan diantaranya terukur dari level tegangan yang dapat memuaskan
pelangganan, dalam kaitan pertimbangan ekonomi Perusahaan Listrik
tidak dapat memenuhi masing-masing pelanggan dengan suatu tegangan
yang konstant sesuai name plate tegangan pada peralatan yang dipunyai
pelanggan.
Terlihat pada Gambar 2-33, Nilai tegangan yang diterima oleh pelanggan
pada sirkuit distribusi akan bervariasi, pelanggan yang dekat dengan
sumber (First customers) akan merasakan tegangan dengan nilai
maksimum, sedangkan nilai tegangan minimum akan dirasakan oleh
pelanggan yang berada pada ujung sirkuit (Last rural customers).
Gambar 2-33. Ilustrasi Penyebaran Tegangan pada Primary Feeder System
Radial
Primary Rural
First Last Last rural
C
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 87
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Standar kualitas tegangan yang ditentukan oleh pelanggan PT PLN
(Persero) adalah +5 % dan -10 % dari tegangan nominal.
Untuk mendapatkan tegangan sirkit distribusi dengan batasan yang
diijinkan, diperlukan suatu pengontrol tegangan, menaikan tegangan sirkuit
bila tegangan terlalu rendah dan menurunkannya bila tegangan terlalu
tinggi. Terdapat beberapa cara untuk meningkatkan atau pengaturan
tegangan system distribusi. Beberapa cara tersebut antara lain:
• Menggunakan pengaturan tegangan Generator
• Aplikasi peralatan pengatur tegangan pada Gardu Distribusi
• Aplikasi Kapasitor pada Gardu Distribusi
• Balansing beban-beban pada feeder distribusi
• Menaikan ukuran penampang konduktor feeder distribusi
• Merubah feeder section dari single-phase ke multiphase
• Pemindahan beban pada feeder baru
• Install Gardu Induk dan Feeder baru
• Menaikan level tegangan primer
• Aplikasi pengatur tegangan di Gardu Hubung
• Aplikasi Kapasitor shunt atau seri pada primary feeder.
B. PENGATUR TEGANGAN PADA GARDU DISTRIBUSI
Pengatur Tegangan (Voltage Regulators) digunakan untuk mengatur
tegangan output dari Transformator untuk menjaga tegangan output tetap
konstan.
Terdapat dua tipe Voltage Regulator yaitu tipe induksi dan tipe step
regulators. Pada era sekarang ini tipe step regulator telah menggantikan
tipe induksi.
Tipe step voltage regulator pada dasarnya adalah suatu autotransformer
dengan beberapa tap atau step dalam belitan seri. Pada Transformator
tegangan tinggi Voltage Regulator tipe step pada umumnya dapat
dioperasikan dalam kondisi berbeban dan dikenal dengan sebutan On
Load Tap Changer (OLTC).
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 88
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 2. Dasar Sistem Proteksi Tegangan Tinggi
Hal yang sangat penting regulator dirancang untuk mengoreksi tegangan
fasa dari 10 percent menaikan (boost) ke 10 percent
menurunkan/melawan (buck) (+10 percent) dalam 32 step, dengan 5/8
percent perubahan tegangan per step. Catatan bahwa tegangan regulasi
secara penuh dengan range 20 percent, dengan perkataan lain jika 20
percent regulasi range dipenuhi oleh 32 step, maka ditemukan 5/8 percent
regulasi per step.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 89
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
3. WIRING GARDU INDUK
3.1 DASAR-DASAR WIRING DIAGRAM GARDU INDUK
3.1.1 Simbol Wiring
Sesuai SNI 04-0225-2000 Lambang gambar untuk diagram seperti pada
lampiran B untuk diagram arus kuat adalah:
Tabel 3-1. Simbol – Simbol Wiring
No. SIMBOL KETERANGAN
1.
Kelompok pengoperasian sakelar - Dioperasikan dengan ditekan - Dioperasikan dengan kunci - Dioperasikan dengan cara di putar - Dioperasikan dengan engkol - Dioperasikan dengan stik atau tuas - Dioperasikan dengan sumber energi mekanik - Dioperasikan dengan aktuator elektronik - Dioperasikan dengan handel putar - Dioperasikan dengan motor penggerak - Dioperasikan dengan hidrolik - Dioperasikan dengan sistem interlocking - Peralatan untuk melepas dalam kondisi darurat - Sakelar linier - Sakelar pengaturan /reset - Sakelar non linier
2.
Kelompok Pemutus - Pemutus Tenaga
M
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 90
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
- Pemisah / Isolator
- Sakelar Diskonektor
- Sakelar / Switch
- Pemisah Tanah
- Kontaktor
3.
- Trafo Tenaga dua (2) Kumparan dgn vektor grour Yy
4.
- Trafo Tenaga tiga (3) Kumparan dgn vektor grour Yyd
5.
- Auto Transformer
6.
- Reaktor
7.
- Generator
8.
- Motor
9.
- Trafo Arus (Current Transformer)
10.
- Trafo Tegangan (Voltage Transformer)
M
atau
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 91
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
No. SIMBOL KETERANGAN
11.
atau
2M 220/110V
Arus Searah Catatan: Tegangan dapat ditunjukkan disebelah kanan lambang dan jenis sistem disebelah kiri. Arus searah, tiga penghantar termasuk kawat tengah, 220V (110V antara setiap penghantar sisi dan kawat tengah). 2M dapat diganti dengan 2 + M.
12.
Arus bolak balik Catatan: a. Nilai frekuensi dapat ditambahkan disebelah kanan
lambing. b. Egangan dapat juga ditunjukkan disebelah kanan
lambang. c. Jumlah fase dan adanya netral dapat ditunjukkan
sebelah kiri lambang.
Arus bolak balik, 50Hz. Arus bolak balik, fase tiga, dengan netral, 50Hz, 400V (230V tegangan antara fase dengan netral) 3N dapat diganti dengan 3 + N
13.
Arus bolak balik, fase tiga, 50Hz, sistem mempunyai satu titik dibumikan langsung dan netral serta penghantar pengaman terpisah sepanjang jaringan
14.
Penghantar Kelompok penghantar, Saluran, Kabel, Sirkit Catatan: a. Jika sebuah garis melambangkan sekelompok
penghantar, maka jumlah penghantarnya ditunjukkan dengan menambah garis-garis pendek atau dengan satu garis pendek dan sebuah bilangan. Contoh : Tiga penghantar (no. 8 dan no. 9)
b. Penjelasan tambahan dapat ditunjukkan sebagai berikut: 1). Diatas garis: jenis arus, sistem Distribusi, frequensi dan tegangan. 2). Dibawah garis: jumlah penghantar sirkit diikuti dg tanda kali dan luas penampang setiap penghantar. Sirkit arus searah, 110V, dua penghantar alumunium berpenampang 120 mm2. Sirkit arus searah, 220V (antara penghantar sisi dan kawat tengah 110V),
Dua penghantar sisi berpenampang 50 mm2 dan kawat tengah 25 mm2.
50 HZ
3N 50HZ, 400/230 V
3N 50HZ/ TN-S
3
110 V
2x120mm AL
2N – 220 V
3x50mm2 + 1x25mm
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 92
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
3.1.2 Kode Peralatan (device number)
Sesuai standar International IEEE C37.2-3-1991 masing-masing diberi kode
sebagai berikut:
Tabel 3-2. Kode Peralatan Sesuai Standar Internasioanl IEEE C37.2-3-1991
Kode No Peralatan
Jenis Peralatan Fungsi
1 Alat Utama
(Master element)
Adalah alat untuk mengaktifkan, seperti saklar control, relai tegangan, dan lain-lain yang digunakan secara langsung ataupun melalui peralatan hubung sebagai relai proteksi dan relai waktu tunda untuk mengaktifkan maupun me-non-aktifkan suatu peralatan.
2 Relai Waktu Tunda Start/Penutup
(Time-delay starting or closing relay)
Adalah alat yang berfungsi memberikan waktu tunda tertentu sebelum ataupun sesudah operasi dalam urutan kerja peralatan atau sistem relai proteksi, kecuali fungsi khusus yang diberikan oleh peralatan nomor 48, 62 dan 79 berikut.
3 Relai Pengecek / Silih Kunci (Checking or interlocking relay)
Adalah alat yang bekerja apabila ada perubahan kondisi/status pada alat lain, (atau bekerja pada kondisi yang telah ditentukan), pada rangkaian peralatan memberikan urutan kerja memulai, berhenti maupun memberikan pengecekan kondisi pada peralatan tertentu atau kondisi tertentu untuk keperluan khusus
4
Kontaktor Utama
(Master contactor)
Adalah alat yang umumnya dikendalikan oleh peralatan nomor 1, dan membutuhkan urutan kerja dan peralatan proteksi lain, untuk menghubungkan dan memutuskan rangkaian kontrol dalam rangka mengaktifkan atau me-non-aktifkan peralatan atau kondisi operasi tertentu, dan memisahkan peralatan tersebut dalam kondisi operasi yang tidak normal.
5 Alat Stop (Stopping device)
Adalah alat yang digunakan untuk menghen- tikan peralatan atau mengeluarkannya dari kondisi operasi. Alat ini dapat digerakkan secara manual maupun listrik, namun tidak memiliki fungsi kunci (lock out) elektrik (lihat peralatan nomor 86) pada kondisi yang tidak normal.
6 Pemutus Start
(Starting circuit breaker)
Adalah alat yang fungsinya menghubungkan mesin dengan sumber tegangan pemulai (start).
7 Relai Perubahan Kenaikan (Rate-of-rise relay)
Adalah relai yang bekerja apabila terjadi perubahan kenaikan arus tertentu.
8 Pemisah Kontrol Daya (Control power disconnecting device)
Adalah pemisah, seperti saklar pisau, pemutus, blok sekering tusuk, yang digunakan untuk menghubungkan dan memutuskan sumber kontrol daya dari dan ke bus control atau peralatan.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 93
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
9 Alat Pembalik (Reversing device)
Adalah alat yang digunakan untuk membalikkan arah medan magnet mesin atau membalikkan fungsi kerja peralatan.
10 Saklar Urutan (Unit sequence switch)
Adalah alat ayng digunakan untuk merubah urutan masuk peralatan, dimana peralatan-peralatan tersebut dapat dioperasikan maupun dikeluarkan pada sistem yang memiliki banyak peralatan yang sama.
11 Alat Multifungsi (Multifunction device)
Adalah alat yang dapat menjalankan lebih dari tiga fungsi kerja yang didapat dengan menggabungkan beberapa nomor peralatan dengan fungsi yang berbeda.
12 Alat Kecepatan Lebih (Overspeed device)
Adalah alat berfungsi untuk memutuskan mesin apabila terjadi kondisi kecepatan lebih pada mesin tersebut.
13 Alat Kecepatan Sinkron
(Synchronous Speed device)
Adalah alat yang bekerja pada kondisi kecepatan sinkron mesin, seperti: saklar kecepatan sentrifugal, relai frekuensi slip, relai tegangan dan relai arus kurang maupun jenis peralatan lain dengan prinsip kerja yang sama.
14 Alat Kecepatan Kurang (Underspeed device)
Adalah alat yang bekerja pada kondisi kecepatan mesin turun dibawah nilai tertentu.
15 Alat Pencocok Frekuensi atau Kecepatan
(Speed or frequency matching device)
Adalah alat yang berfungsi mencocokkan dan menahan kecepatan atau frekuensi mesin atau sistem supaya tetap sama atau mendekati nilai yang sama dengan mesin, sumber atau sistem lain.
16 Belum ditentukan
17 Saklar Paralel atau Pelepas Muatan
(Shunting or discharge switch)
Adalah alat yang bekerja membuka atau menutup rangkaian parallel pada peralatan lain (kecuali elemen tahanan), seperti medan mesin, armatur mesin, kapasitor maupun reaktor.
Catatan: Hal ini tidak termasuk peralatan yang berfungsi untuk kerja paralel seperti peralatan nomor 6 dan 42 untuk menyalakan mesin, peralatan nomor 73 yang berfungsi melayani pensaklaran resistor.
18 Alat Percepatan atau Perlambatan
(Accelerating or decelerating device)
Adalah alat yang digunakan untuk menutup atau menyebabkan suatu rangkaian menjadi tertutup yang berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan kecepatan mesin.
19 Kontaktor Peralihan Mulai-Kerja
(Starting-to-running transition contactor)
Adalah alat yang bekerja untuk memulai atau menyebabkan peralihan otomatis pada mesin dari kondisi mulai menjadi kerja normal.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 94
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
20 Valve Kerja Listrik
(Electrically Operated Valve)
Adalah alat yang bekerja secara elektrik, dikendalikan atau dipantau menggunakan aliran fluida air, gas maupun kondisi hampa.
21 Relai Jarak
(Distance relay)
Adalah relai yang bekerja pada kondisi admitansi, impedansi atau reaktansi naik atau turun pada nilai batas tertentu.
22 Pemutus Kesamaan Arus
(Equalizer circuit)
Adalah pemutus yang bekerja mengendalikan, memutus maupun menghubungkan kesamaan atau keseimbangan rangkaian arus pada medan mesin atau pengaturan peralatan di sistem instalasi banyak mesin.
23
Alat Kendali Suhu
(Temperature control device )
Adalah alat yang berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan suhu mesin atau peralatan atau media lain, pada kondisi suhu turun atau naik pada nilai batas tertentu.
24 Relai Volt per Hertz
(Volts per Hertz Relay)
Adalah relai yang bekerja apabila rasio tegangan terhadap frekuensi melebihi nilai batas tertentu. Relai ini memiliki karakteristik waktu kerja seketika maupun dengan waktu tunda.
25 Alat Cek Sinkron
(Synchronizing or Synchrocheck Device)
Adalah alat yang bekerja menghubungkan dua sistem AC pada kondisi: frekuensi, tegangan dan sudut fasa berada pada batasan tertentu, atau menyebabkan dua sirkit bekerja secara paralel.
26 Peralatan Termal
(Apparatus thermal device)
Adalah alat yang apabila suhu peralatan yang diproteksi (selain peralatan yang diproteksi oleh peralatan dengan kode nomor 46) atau cairan atau media lainnya melebihi nilai batas tertentu, atau pada kondisi suhu peralatan, atau media lainnya turun dibawah nilai batas tertentu.
27 Relai Tegangan Kurang
(Undervoltage relay)
Adalah relai yang bekerja apabila nilai tegangan turun dibawah nilai batas tertentu.
28 Detektor Percikan Api
(Flame detector)
Adalah alat yang bekerja mendeteksi keberadaan percikan api pada peralatan, turbin gas atau boiler uap.
29 Kontaktor Isolasi
(Isolating contactor)
Adalah alat yang digunakan untuk memperjelas pemisahkan satu rangkaian terhadap rangkaian lain untuk tujuan operasi emergensi, pemeliharaan maupun pengujian.
30 Relai Pemberitahuan
(Annunciator relay)
Adalah relai reset manual yang memberikan beberapa indikasi visual saat relai proteksi bekerja dan dapat diatur untuk memberikan fungsi kunci.
31 Alat Pemisah Eksitasi
(Separate excitation device)
Adalah alat yang menghubungkan rangkaian seperti: medan paralel dari mesin sinkron, pada sumber pada sistem dengan eksitasi terpisah pada saat start; atau alat yang menmberikan eksitasi dan mengaktifkan rangkaian penyearah daya.
32 Relai Daya Berarah
Directional Power Relay
Adalah relai yang bekerja apabila daya yang mengalir berubah arahnya terhadap nilai batas tertentu atau pada arah yang berlawanan, misalnya kondisi motoring pada generator saat kehilangan penggerak mula.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 95
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
33 Saklar Posisi
Position switch
Adalah alat yang menghubungkan atau memisahkan kontak ketika peralatan utama, atau baigan dari peralatan utama yang tidak memiliki konde nomor peralatan mencapai posisi tertentu.
34 Alat Urutan Master
Master Sequence Device
Adalah alat yang menentukan urutan kerja peralatan utama selama start, stop atau urutan kerja peralatan lain, seperti sebuah motor yang mengerjakan skalar dengan banyak anak kontak, atau peralatan pemrograman, dan computer.
35 Alat hubung singkat cincin slip atau sikat kerja
(Brush-operating or slip-ring short-circuiting device)
Adalah alat yang digunakan untuk menaikkan, menurunkan atau menggeser sikat-sikat mesin;menghubung singkat cincin slip.
36 Alat Polaritas Tegangan
(Polarity or polarizing voltage device)
Adalah alat yang mengerjakan atau memberikan perintah kerja dari peralatan lain dengan memastikan kesesuaian polaritas tegangan peralatan.
37 Relai Arus Kurang atau Daya Kurang
(Undercurrent or underpower relay)
Adalah alat yang bekerja ketika arus atau daya yang mengalir turun dibawah nilai batas tertentu.
38 Alat Proteksi Bearing
(Bearing protective device)
Adalah alat yang bekerja apabila suhu bearing melebihi atau pada kondisi mekanik tidak normal yang berkaitan dengan bearing yang mengakibatkan kenaikan suhu bearing.
39 Monitor Kondis Mekanik
(Mechanical condition monitor)
Adalah alat yang bekerja pada saat terjadi ketidaknormalan mekanik (kecuali yang berhubungan dengan kondisi bearing seperti pada peralatan dengan kode nomor 38), seperti vibrasi berlebihan, ekspansi, gocangan, dan kegagalan penutup.
40 Relai Medan
(Field relay)
Adalah alat yang bekerja apabila terjadi kondisi arus medan rendah yang tidak normal/kegalalan, atau komponen reaktif arus armature yang berlebihanpada mesin ac yang menunjukkan eksitasi medan yang rendah.
41 Pemutus Medan
(Field circuit breaker)
Adalah alat yang menghubungkan atau memutuskan medan eksitasi dari mesin.
42 Pemutus Kerja
(Running circuit breaker)
Adalah alat yang berfungsi menghubung-kan atau memutuskan mesin dengan sumbernya pada kondisi kerja atau tegangan kerja
43 Alat Pemindah atau Pemilih Manual
(Manual transfer or selector device)
Adalah alat yang bekerja secara manual untuk memindahkan atau memilih rangkaian kontrol.
44 Relai Urutan Start (Unit sequence starting relay)
adalah relai yang berfungsi untuk mengaktifkan peralatan lain yang siap apabila ada kegagalan pada salah satu peralatan yang sedang bekerja.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 96
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
45 Monitor Kondisi Atmosfer
(Atmospheric condition monitor)
Adalah alat yang bekerja apabila terjadi kondisi atmosfer yang tidak normal, seperti bara api, ledakan, asap atau api.
46 Relai Fasa Balik atau Arus Fasa Seimbang
(Reverse-phase or phase-balance current relay)
Adalah relai yang bekerja apabila terjadi pembalikan urutan fasa arus atau ketidakseimbangan arus yang menimbulkan urutan negatif diluar nilai batas tertentu.
47 Relai Urutan Fasa atau Tegangan Fasa Seimbang
(Phase-sequence or phase-balance voltage relay)
Adalah relai yang bekerja apabila urutan fasa tegangan sesuai dengan nilai batas tertentu, atau ketika terjadi ketidakseimbangan tegangan yang menimbulkan tegangan urutan negatif.
48 Relai Urutan kerja Tidak Sempurna
(Incomplete sequence relay)
Adalah relai yang bekerja mengembalikan peralatan pada kondisi kerja normal, menghentikan atau mengunci apabila urutan kerja normal tidak selesai dalam batas watu tertentu. Apabila alat ini digunakan untuk alarm, maka diberikan kode nomor 48A (alarm)
49 Relai Suhu Mesih atau Trafo
(Machine or transformer thermal relay)
Adalah relai yang bekerja apabila suhu peralatan yang diproteksi melebihi nilai batas tertentu.
50 Relai Instant
(Instantaneous overcurrent relay)
Adalah relai yang yang bekerja seketika pada saat arus yang mengalir melebihi nilai batas tertentu.
51 Relai Arus Lebih dengan Waktu Tunda
(AC time overcurrent relay)
Adalah relai yang bekerja dengan karakteristik waktu tunda tertentu maupun berlawanan (inverse) apabila arus yang mengalir melebihi nilai batas tertentu.
52 Pemutus AC
(AC circuit breaker)
Adalah alat yang digunakan untuk memutus dan menghubungkan arus baik pada keadaan normal maupun tidak normal (gangguan).
53 Relai Eksitasi atau DC Generator
(Exciter or dc generator relay)
Adalah relai yang bekerja memberikan medan eksitasi dc mesin pada saat start, atau saat tegangan mesin mencapai nilai batas tertentu.
54 Alat Perubahan Gigi
(Turning gear engaging device)
Adalah alat yang bekerja secara elektrik untuk mengendalikan, mengerjakan, atau memonitor fungsi memasukkan (atau mengeluarkan) gigi roda pada poros mesin.
55 Relai Faktor Daya
(Power Factor Relay)
Adalah relai yang bekerja apabila factor daya pada rangkaian AC naik atau turun diluar nilai batas tertentu.
56 Relai Penerapan Medan
(Field application relay)
Adalah relai yang secara otomatis mengendalikan medan eksitasi pada motor ac apabila diluar nilai batas tertentu.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 97
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
57 Alat Hubung Singkat atau Pembumian
(Short-circuiting or grounding device)
Adalah alat hubung primer yang berfungsi untuk menghubung singkat atau membumikan rangkaian secara otomatis ataupun manual.
58 Relai Kegagalan Penyearah
(Rectification failure relay)
Adalah relai yang bekerja apabila terjadi kegagalan penyearah daya.
59 Relai Tegangan Lebih
(Overvoltage relay)
Adalah relai yang bekerja apabila masukan tegangan lebih tinggi dari nilai batas tertentu.
60 Relai Tegangan atau Arus Seimbang
(Voltage or current balance relay)
Adalah relai yang bekerja apabila terjadi perbedaan nilai masukan tegangan atau arus diantar dua rangkaian.
61 Saklar Kerapatan Sensor
(Density switch or sensor)
Adalah alat yang bekerja apabila terjadi perubahan kerapatan gas diluar nilai batas tertentu.
62 Relai Penyetop Waktu Tunda atau Pembuka
(Time-delay stopping or opening relay)
Adalah relai yang bekerja memberikan perintah pemadaman, penghentian atau pembukaan pada urutan kerja otomatis atau sistem relai proteksi.
63 Saklar Tekanan
(Pressure switch)
Adalah saklar yang bekerja apabila terjadi perubahan tekanan di luar nilai batas tertentu.
64 Relai Detektor Pembumian
(Ground detector relay)
Adalah relai yang bekerja apabila terjadi kegagalan isolasi terhadap pembumian mesin atau peralatan lain, atau sambaran balik mesin dc ke pembumian
65 Governor
Adalah alat kendali elektrik, atau mekanik yang digunakan untuk mengatur aliran air, uap atau media lainnya ke penggerak mula untuk memulai, mempertahankan kecepatan atau pembebanan, atau menghentikan.
66 Notching or jogging device.
Adalah alat yang membatasi jumlah kerja peralatan dalam kurun waktu tertentu
67 Relai Arus Lebih Berarah
(AC directional overcurrent relay)
Adalah relai yang bekerja apabila arus yang mengalir melebihi nilai batas tertentu dalam arah tertentu.
68 Relai Blok
(Blocking relay)
Adalah relai yang bekerja memberikan perintah blok
69 Permissive control device
Adalah alat kontrol dua posisi, dimana salah satu posisi memberikan perintah tutup pemutus, atau memasukkan peralatan dalam kondisi bekerja, sementara posisi lain mencegah pemutus atau peralatan lain untuk bekerja.
70 Rheostat
Merupakan resistor variabel yang digunakan sebagai tambahan pada rangkaian listrik.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 98
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
71 Skalar Tingkatan
(Level switch)
Adalah saklar yang bekerja pada nilai batas tertentu, atau nilai batas perubahan tertentu.
72 Pemutus DC
(DC Circuit Breaker)
Adalah pemutus yang digunakan untuk menutup atau membuka rangkaian daya dc baik pada kondisi normal maupun kondisi terganggu atau darurat.
73 Kontaktor Beban Resistor
(Load-resistor contactor)
Adalah kontaktor yang digunakan untuk memparalel atau memasukkan tahapan pembatas beban, menggeser atau menunjukkan tahanan pada rangkaian daya.
74 Relai Alarm
(Alarm relay)
Adalah sebuah relai yang lebih berfungsi sebagai alat pemberitahuan, seperti pada peralatan dengan kode nomor 30, yang digunakan untuk mengerjakan atau bekerja bersama dengan peringatan visual atau suara.
75 Mekanisme Pengubah Posisi
(Position changing mechanism)
Adalah mekanisme yang digunakan untuk menggerakkan peralatan utama dari satu posisi ke posisi lain, misalkan posisi pemutus: dari masuk menjadi keluar.
76 Relay Arus Lebih DC
(DC Overcurrent relay)
Adalah relai yang bekerja apabila arus dc yang mengalir melebihi nilai batas tertentu.
77 Alat Telemeter
(Telemetering device)
Adalah alat yang yang digunakan untuk membangkitkan dan meneruskan ataupun menerima sinyal listrik yang menunjukkan besaran pengukuran ke maupun dari daerah yang jauh dari besaran pengukuran yang sebenarnya.
78 Phase-angle measuring or out-of-step protective relay.
Adalah relai yang bekerja apabila sudut fasa antara dua tegangan, atau dua arus, atau antara tegangan dan arusdi dalam nilai batas tertentu.
79 Penutup Balik AC
(AC Reclosing relay)
Adalah relai yang mengatur penutup balik otomatis dan kunci pada rangkaian pemutus ac.
80 Saklar Alir
(Flow switch)
Adalah sakalr yang bekerja apabila terjadi perubahan aliran maupun perubahan kecepatan aliran diluar nilai batas tertentu.
81 Relai Frekuensi
(Frequency relay)
Adalah relai yang bekerja apabila terjadi perubahan atau tingkat perubahan frekuensi system diluar nilai batas tertentu.
82 DC Load-measuring reclosing relay
Adalah relai yang mengatur penutup balik otomatis rangkaian pemutus dc.
83 Automatic selective control or transfer relay
Adalah relai yang bekerja secara otomatis untuk mengatur kerja peralatan supaya beroperasi secara otomatis
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 99
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
84 Operating mechanism.
Adalah mekanisme kerja listrik atau mekanisme servo, termasuk kerja motor, kumparan, posisi saklar dan lain-lain pada peralatan serupa yang tidak dinyatakan pada kode nomor peralatan.
85 Carrier or pilot-wire receiver relay.
Adalah relai yang bekerja atau ditahan oleh sinyal arus pada kawat pilot.
86 Lockout relay
Adalah relai yang bekerja atau reset secara elektrik saat terjadi kondisi tidak normal untuk mempertahankan kondisi peralatan atau mengeluarkan peralatan sampai di-reset.
87 Relai Diferensial
(Differential protective relay)
Adalah relai yang bekerja berdasarkan perbedaan besaran listrik yang diukur.
88 Auxiliary motor or motor generator
Adalah alat yang digunakan untuk mengerjakan peralatan tambahan.
89 Line switch
Adalah saklar yang digunakan untuk memisahkan, memutuskan beban, atau mengisolasi rangkaian daya ac atau dc.
90 Regulating device
Adalah alat yang digunakan untuk mengatur besaran seperti tegangan, arus, daya, kecepatan, frekuensi, suhu dan
beban tetap pada nilai batas tertentu.
91 Voltage directional relay
Adalah relai yang bekerja apabila tegangan yang diukur melebihi nilai batas tertentu dalam arah tertentu.
92 Voltage and power directional relay
Adalah relai yang bekerja menutup dua rang- kaian apabila perbedaan tegangan diantaranya melebihi nilai batas tertentu dan memisahkan keduanya apabila aliran daya diantaranya melebih nilai batas tertentu.
93 Field-changing contactor
Adalah kontaktor yang bekerja menaikkan atau menurunkan, langkah demi langkah, nilai medan eksitasi pada mesin.
94 Tripping or trip-free relay
Adalah relai yang bekerja memberikan perintah pemutusan pada pemutus, kontaktor atau peralatan.
3.1.3 Rangkaian Logic Dasar
Logic dasar (AND, OR, NOT, NAND & NOR)
Rangkaian logic pada dasarnya adalah suatu rangkaian digital elektronika
yang memanfaatkan pengembangan dan sifat-sifat aljabar/algotithma seperti
himpunan, hukum asosiatif, hukum komunikatif, kaidah kebalikan (inverse),
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 100
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
dan hukum distributif. Dengan memahami rangkaian logika, maka kita dapat
lebih cepat mengartikan maksud dari gambar wiring gardu induk.
Rangkaian logika ini biasanya menghasilkan bilangan biner (berupa angka 0
atau 1). Logika 1 (ON) dan logika 0 (OFF), tergantung dari persyaratkan
gerbang logikanya yang dipenuhi.
Operasi logika yang sering kita temukan dalam gambar skematik yaitu Logic
AND, OR, NOT, NOR,dan NAND.
a) Logic AND
Inputan pada gerbang AND dapat 2 atau lebih (3, 4, 5, ...... dst)
Simbol gerbang AND seperti Gambar 3-1.
Gambar 3-1. (a) Gerbang AND 2 Inputan dan (b) Gerbang AND 3 Inputan
Operasi AND diwakili oleh tanda dot (.) , ditulis ;
A = x . y A = xy
B = x . y . z B = xyz
Tabel 3-3. Tabel kebenaran logic AND dengan 2 inputan
x y A = x . y
0 0 0
1 0 0
0 1 0
1 1 1
A x
y y B x
z
(a) (b)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 101
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
Tabel 3-4. Tabel kebenaran logic AND dengan 3 inputan
B = x . y . z = ( x . y ) . z = x ( y . z ) hukum distributif
x y z A = x . y B = (x . y) . z
0 0 0 0 0
1 0 0 0 0
0 1 0 0 0
0 0 1 0 0
1 1 0 1 0
1 0 1 0 0
1 1 1 1 1
b) Logic OR
Inputan pada gerbang OR dapat 2 atau lebih (3, 4, 5, ...... dst)
Simbol gerbang OR seperti Gambar 3-2.
Gambar 3-2. (a) Gerbang OR,2 inputan dan (b) Gerbang OR, 3 Inputan
Operasi OR diwakili oleh tanda +, sehingga di tulis ;
a) A = x + y
b) B = x + y + z B = (x + y) + z
Tabel 3-5. Tabel kebenaran logic OR dengan 2 inputan dan 3 inputan
x y A = x + y z B = (x + y) + z
0 0 0 0 0
1 0 1 0 1
0 1 1 0 1
1 1 1 1 1
x y z
B A x
y
(a) (b)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 102
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
c) Logic NOT
Inputan pada gerbang NOT , disebut juga pembalik
Simbol gerbang NOT seperti Gambar 3-3.
Gambar 3-3. Gerbang NOT
Operasi NOT diwakili oleh tanda aksen atau , sehingga di tulis ;
x = x’ atau x = x
Jika x = 1 maka akan dihasilkan x’ = 0
d) Logic NAND
Logic ini merupakan gabungan operasi dari gerbang NOT dan AND,
simbol gerbang NAND seperti Gambar 3-4.
Gambar 3-4. Gerbang NAND
Operasi NOT diwakili oleh tanda aksen atau, sehingga di tulis ;
F = A’ . B’ atau F = AB
Jika C = A . B F = C’
Tabel 3-6. Tabel kebenaran NAND
A B C = A . B F = C’
0 0 0 1
1 0 0 1
0 1 0 1
0 0 1 0
1 1 0 1
1 0 1 0
1 1 1 0
x’ atau x¯
x
A
B F = AB
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 103
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
e) Logic NOR
Logic ini merupakan gabungan operasi dari gerbang NOT dan OR,
simbol gerbang NOR seperti Gambar 3-5.
Gambar 3-5. Gerbang NOR
Penulisan gerbang NOR adalah ;
F = A’+ B’ atau F = AB
Tabel 3-7. Tabel kebenaran logika NOR
A B C = A + B F = C’
0 0 0 1
1 0 1 0
0 1 1 0
Contoh penerapan rangkaian logika
1. Rangkaian logic Operasi DS Line
Gambar 3-6. Logic DS line
A
B F = A + B
-Supervisory order
-R/S ON “Supervisory
- Order Remote
- R/S ON “remote”
- CB Q52 “ OFF ”
- CB Q51 “ OFF “
- DS Ground” OFF”
DS LINE
Operation
Op. pemeriharaan
L/R ON “Lokal”
L/R ON “ Remote”
&
&
&
&
&
OR
OR
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 104
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
2. Rangkaian logic CB Close
Gambar 3-7. Logic CB close
3.1.4 Penerapan dalam komponen elektronik, kontaktor, pengkabelan
Dalam penerapan logic tersebut pada rangkaian peralatan yang ada seperti
dibawah ini:
a) Logic AND
Untuk kontaktor dan pengkabelan
Operasi AND diwakili oleh tanda dot (.), ditulis ;
A = x . y A = xy
B = x . y . z B = xyz
Artinya apabila kontak x dan y menutup semua maka informasi dari titik A
akan terpenuhi.
b) Logic OR
Untuk kontaktor dan pengkabelan
Supervisory Close
R/S ON “Supervisory
Order close Remote
R/S ON “remote”
PMS Q20 “ ON ”
PMS Q21 “ ON “
Status Synchron ”ON”
Op. pemeriharaan L/R ON “Lokal
PMS Q20 “ OFF”
PMS Q21 “ OFF “
Op. Pemeriharaan L/R ON “Remote”
Op. Pemeriharaan L/R ON “Lokal”
L/R CB “ Remote”
&
&
&
&
&
&
&
&
OR
OR OR
CLOSE
CB
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 105
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
Inputan pada gerbang OR dapat 2 atau lebih (3, 4, 5, ...... dst)
Operasi OR diwakili oleh tanda +, sehingga di tulis ;
a) A = x + y
Artinya apabila kontak x atau y salah satu menutup maka informasi dari
titik A akan terpenuhi
c) Logic NOT
Untuk kontaktor dan pengkabelan
Inputan pada gerbang NOT , disebut juga pembalik
Operasi NOT diwakili oleh tanda aksen atau , sehingga di tulis ;
x = x’ atau x = x
Jika x = 1 maka akan dihasilkan x’ = 0
Artinya apabila kontak x bekerja (menutup) maka y akan membuka maka
informasi dari titik A tidak sampai atau sebaliknya.
d) Logic Not AND (NAND)
Untuk kontaktor dan pengkabelan
Penulisan gerbang NOR adalah ;
A = X’+ Y’
Artinya apabila kontak x dan y (menutup) maka z akan membuka maka
informasi dari titik A tidak sampai atau sebaliknya.
e) Logic Not OR (NOR)
Untuk kontaktor dan pengkabelan
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 106
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
Operasi NOT diwakili oleh tanda aksen atau , sehingga di tulis ;
F = A’ . B’ atau F = AB
Artinya apabila kontak x atau y (menutup) maka z akan membuka maka
informasi dari titik A tidak sampai atau sebaliknya.
3.2 PENGELOMPOKAN WIRING GARDU INDUK
3.2.1 Rangkaian Kontrol
Yang dimaksud wiring kontrol adalah semua rangkaian yang berhubungan
dengan pengoperasian peralatan gardu induk dari panel yang dapat
mengontrol, seperti PMT, PMS, OLTC, sesuai dengah kaidah-kaidah
pengamanan operasi peralatan .
3.2.1.1 Kontrol PMT
• Perintah/order close dan open PMT baik secara remote doi panel
kontrol, supervisory/sistem SCADA, lokal dari marsaling kios PMT
untuk pemeliharaan dan sistem interlocking dengan PMS line atau
PMT lainnya sesuai disaiannya gardu induk.
• Status CB position baik untuk kebutuhan alarm, indikator, maupun
kebutuhan logic pada panel relay dan SCADA
• Rangkaian CB phase not together atau discrepancy
• Supervisi rangkaian trip
Contoh wiring kontrol PMT dapat dilihat pada Gambar 3-8.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 107
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
Gambar 3-8. Contoh Rangkaian CB Discrepancy
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 108
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
Gambar 3-8. Contoh Rangkaian Trip Circuit
PANEL KONTROL
PANEL LDC
PANEL PROTEKSI
PANEL
PROTEKSI
PERALATAN PMT
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 109
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
3.2.1.2 Kontrol Pemisah (PMS) Rel/Line, dan Tanah
• Perintah/order close dan open PMS baik secara remote dari panel
kontrol, supervisory/sistem SCADA, lokal dari marsHaling kios PMT
untuk pemeliharaan.
• Rangkaian interlocking PMS dengan PMT sesuai disaiannya gardu
induk dan sekuriti pengoperasian.
• Status PMS position baik untuk kebutuhan alaram, indikator, maupun
kebutuhan logic pada panel relay dan SCADA
3.2.1.3 Kontrol Sinkron
• Perintah /order untuk mengerjakan relai synchrocheck baik secara
manual maupun automatis
• Kontrol besaraan synchron (tegangan, frekuensi dan sudut fasa)
• Status synchron untuk kebutuhan CB close dan alaram,
3.2.1.4 Kontrol AVR
• Sensor inputan tegangan dan arus
• Perintah naik/turun (raise & lower) tap changer trafo daya, baik
secara manual maupun automatis
• Status dan posisi tap untuk kebutuhan indikator panel dan alaram,
3.2.2 Rangkaian Proteksi
Rangkaian proteksi merupakan rangkaian arus dan tegangan untuk
kebutuhan relai proteksi. Karena sifatnya sangat penting, maka disain
rangkaian ini berbeda dengan rangkaian kontrol lainnya, ukuran kabel,
terminasi, penandaan (pengkodean), warna kabel serta penempatan.
1. Proteksi penghantar
2. Proteksi Trafo
3. Proteksi Kapasitor
4. Proteksi Reaktor
5. Proteksi busbar/diameter/kopel
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 110
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
Gambar 3-9. Contoh Wiring Sistem Proteksi
3.2.3 Rangkaian Metering dan DFR
Rangkaian metering merupakan rangkaian arus dan tegangan untuk
kebutuhan relai metering dan alat perekam data gangguan (DFR). Berbeda
dengan wiring proteksi, wiring metering biasanya mengambil core CT dan
CVT yang terpisah dan mempunyai klas metering. Untuk wiring meter
transaksi harus memerlukan perlakukan yang khusus, terutama pada titik-titik
sambungan (terminasi). Biasanya dilakukan segel oleh pihak-pihak yang
berkepentingan.
1. Rangkaian arus (Ameter)
2. Rangkaian Tegangan (Volt meter, Frekuensi meter, Cosphimeter)
3. Rangkaian arus dan tegangan (Mwmeter, Mvarmeter, Kwhmeter/ energi
meter)
3.2.4 Rangkaian SCADA
Adalah rangkaian arus, tegangan dan kontrol (status peralatan PMT/PMS)
untuk kebutuhan telemetering, telekontrol dan telesignaling (supervisory).
Rangkaian proses SCADA yang terdiri dari instalasi/wiring, terminal, relay
bantu dan transducer, berfungsi untuk mengirim indikasi, kontrol, alarm-alarm
RELAI
KONTROL
CT
CVT
PMT
PMS
PERALATAN
PRIMER
MK
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 111
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
dan pengukuran dari suatu Gardu induk/Pembangkit. Rangkaian ini menjadi
bagian penting dari suatu sistem SCADA karena merupakan sensor dan
kontrol dari Remote Terminal Unit (RTU).
Gambar 3-10. Rangkaian Sistem SCADA
3.2.5 Rangkaian Catu Daya
Rangkaian catu daya gardu induk meliputi rangkaian pembagi AC(arus bolak-
balik) dan rangkaian pembagi DC (arus searah) untuk seluruh kebutuhan
operasi gardu induk.
- Catu daya tegangan searah (220V, 110 V, 48 V, 24V)
- Catu daya tegangan bolak-balik
3.2.5.1 Catu daya tegangan searah
Khusus untuk rangkaian catu daya tegangan searah meliputi rangkaian DC
untuk kebutuhan opersional peralatan gardu induk seperti PMT, PMS,
Relai Proteksi, OLTC dan lain-lain.
Didalam wiring Gardu induk, setiap penggunaan catu daya tegangan
searah (DC) harus dibedakan berdasarkan fungsinya. Hal ini dilakukan
untuk menghindari kesalahan fungsinya (malfunction) dan untuk
memudahkan dalam pelacakan/investigasi jika terjadi abnormali.
Arti Pengkodean dalam wiring DC berdasarkan standar adalah ;
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 112
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
Tabel 3-8. Kode Wiring DC
KODE FUNGSI PEMAKAIAN
S +/- Signaling
110 V dc
- Signal dan Proses alarm
- Signal, Indikator dan discrepancy
- Monitoring status ON-OFF switch
C +/- Kontol
110 V dc
- Proses alarm
- Kontol interlock
- Monitoring status ON-OFF switch
T +/- Trip Relai
110 Vdc
- Rangkaian trip-1
- Rangkaian trip-2
P +/- Proteksi Trafo
& penghantar
110 Vdc
- Proses peralatan proteksi Trafo
- Proses peralatan proteksi
Penghantar
- Proses peralatan proteksi kapasitor,
reaktor
R +/- Regulator
DC1 110 V
- Proses kontor AVR
B +/- Proteksi Busbar
Sistem DC1 &
DC2 110 V
- Proses peralatan proteksi busbar-1
- Proses peralatan proteksi busbar-2
- Proses peralatan proteksi CBF
48 +/- Sistem DC1
48V
- Proses peralatan telekomunikasi
- Peralatan PLC
- Teleproteksi
48 +/- Sistem DC2
48V
- kontol SCADA
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 113
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
Contoh Catu Daya DC 110 V untuk Proteksi dan Tripping
Gambar 3-11. DC 110 V untuk Proteksi & Tripping
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 114
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
Contoh Catu Daya DC 110 V untuk Alarm dan Signaling
Gambar 3-12. DC 110 V untuk Alarm & Signalling
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 115
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
Pembagian Catu Daya DC 110 V untuk Kontroling
Gambar 3-13. DC 110 V untuk Kontroling
RE
LA
Y
BO
AR
D
Ke Panel
lain
110V DC AUXCILIARY
C1 + / -
C1 + / -
C1 + / -
C1 + / -
C1 + / -
X1
PMT Q51
OHL FEEDER
PMT Q52
PMT Q53
PMT Q51 FEEDER
X1 X1 X1
MA
RS
HA
LIN
G
KIO
SK
PR
OT
EC
TIO
N P
AN
EL
CO
NT
RO
L
BO
AR
D
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 116
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
Catu Daya DC 110 V untuk SISTEM KONTROL
Gambar 3-14. DC 110 V untuk Sistem Kontrol
RE
LA
Y
BO
AR
D
110V DC1
C11 + / -
C11 + / -
C11 + / -
C11 + / -
F401
CUT OFF
Q51 & Q53
FEEDER
ALARM
MA
RS
HA
LIN
G
KIO
SK
PR
OT
EC
TIO
N
PA
NE
L
CO
NT
RO
L
BO
AR
D
C11 + / -
ALARM
C14 + / -
C14 + / -
C14 + / -
F404
FEEDER
PANEL
CUT OFF
Q51 PANEL
CB CLOSE
ISOLATOR & EARTING
SWITCH CONTROL
S+
S+
K271
K274
C14 + / -
C12 + / - C13 + / -
C15 + / -
CUT OFF
Q52
F401 F404 F401
Q95
CUT OFF
Q51 O/H LINE
FEEDER
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 117
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
Contoh Catu Daya DC 110 V untuk Proteksi Busbar dan CBF
Gambar 3-15. DC 110 V untuk Proteksi Busbar dan CBF
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 118
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
3.3 KAIDAH – KAIDAH PENGGAMBARAN
3.3.1 Cara Membaca Dokumentasi Rangkaian Skematik
Berdasarkan standar IEC 750 dan DIN 40 719 tentang ketentuan mengenai
gambar rangkaian skematik; termasuk diagram skematik yang menjelaskan
prinsip kerja (principle of operation) atau hubungan antar terminal (connection
links); diagram garis tunggal atau multi fasa, tampilan simbol topografis dari
masing-masing jenis diagram rangkaian.
Struktur umum dari empat blok rancangan adalah sebagai berikut:
Gambar 3-16. Rangkaian Skematik dari Empat Blok Rancangan
3.3.2 Tanda Awal
Terdiri dari huruf (=) , (+), ( - ) dan ( : ) yang mempunyai arti adalah sbb :
o Tanda ‘sama dengan’ ( = )
Menunjukkan rancangan gambar wiring /skematik secara keseluruhan atau
setiap bay, misalnya :
=E01 menunjukkan gambar bay 150 kV bay-01
=E02 menunjukkan gambar bay 150 kV bay-02
=E03 menunjukkan gambar bay 150 kV bay-03
o Tanda ’ plus’ ( + )
N N A A . A A N N N N
1 2 4 5 3
Bagian
Tanda awal
Subbagian lain, kalsifikasi peralatan, unit
Karakter pembagian
Penomoran sistem
Level tegangan, Fasilitas yang lebih tinggi
Subbagiannya
Peralatan, unit
= + - :
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 119
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
Menunjukkan posisi dimana peralatan berada, misalnya posisi kubikel,
panel, marshaling kiosk,
+S01 menunjukkan lokasi di Local Control Cubicle (S01)
+R03 menunjukkan lokasi di Protection Panel (R03)
o Tanda ’ min ’ ( - )
adalah penandaan dari bagian peralatan yang menunjukkan elemen
tersebut bagian dari peralatan utamanya, misal :
- K101 menunjukkan anak kontak dari relai bantu K101,
o Tanda ’titik dua’ ( : )
Menunjukkan bagian/nomor terminal peralatan terhubung misal:
-K302 : 2 menunjukkan terminal nomor 2 merupakan bagian dari peralatan
kontaktor K302.
3.3.3 Penomoran Gambar
Bagian-1 adalah penomoran sistem berupa Numeric (N) merupakan kode
nomor dari pembuat gambar atau pabrikan
Bagian-2 menunjukkan Level tegangan dan fasilitas yang lebih tingggi serta
subbagian
Bagian-3 menunjukkan peralatan atau unit, misalkan bay penghantar, bay
Transformer, dan lain sebagainya
Huruf untuk penandaan level tegangan pada blok rancangan bagian-2, data
posisi abjad pertama (sesuai dengan Tabel C7 pada DIN 40 719 bag-2) pada
Tabel 3-9.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 120
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
Tabel 3-9. Huruf Untuk Penandaan Level Tegangan pada Blok Rancangan Bagian-2.
Huruf Penandaan
Sistem
A -
B > 420 kV
C 380 kV – 420 kV
D 220 kV – 380 kV
E 110 kV – 220 kV
F 60 kV - 110 kV
G 45 kV - 60 kV
H 30 kV - 45 kV
J 20 kV - 30 kV
K 10 kV - 20 kV
L 6 kV - 10 kV
M 1 kV - 6 kV
N < 1 kV
P Fasilitas perekam
Q Fasilitas pengukuran dan metering Fasilitas dan
sistem tidak
secara khusus
mengacu kepada
level tegangan
tertentu
R Fasilitas proteksi
S -
T Fasilitas Trafo
U Fasilitas kontrol, sinyal dan peralatan tambahan (Auxiliary Equipment)
V -
W Fasilitas ruang control, terminasi /marshaling box
X Fasilitas sentral, misalnya: komputer, sistem alarm
Y Fasilitas komunikasi
Z -
Bagian
Tanda awal
N A A . A A N N = N N
1 2 4 5 3
Data posisi
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 121
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
Huruf untuk penandaan aplikasi pada lokasi blok rancangan, bagian ke-4 data
posisi abjad kedua (sesuai dengan Tabel C11 pada DIN 40 719 bagian 2)
pada Tabel 3-10.
Tabel 3-10. Huruf Untuk Penandaan Aplikasi Pada Lokasi Blok Rancangan
Bagian-4
Huruf Penandaan
Arti
A Kelengkapan (Accessories) Pemutus, Relai Autoreclose
B Multiply, re-position, decouple, kontrol mekanis PMT/PMS, Pressure switch
C Kelengkapan trafo instrumentasi, Kapasitor
D Udara bertekanan, hidrolik, computer
E Board, frime, kubikel, box/kabinet, lampu dalam/luar, Fans
F Relai Proteksi
G Generator, Batere, Stabilizer Power Supply
H Indikator, Buzzer, bell, horn
J Rangkaian control tertutup otomatis
K -
L Simulasi jaringan (bay), pilihan tegangan
M Pengukuran
N Sistem pelayanan
P Perekam
Q Metering
R Proteksi
S Sinkron
T Trafo
U Tambahan (Auxiliaries)
V Busbar utama, kedua, dan lain-lain
W Tampilan, operasi, supervisi, terminasi/marshaling kiosk
X Sistem alarm
Bagian
Data posisi
Tanda awal
= NN AA NN AA NN . AA … NN
1 2 3 4 5 6
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 122
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
3.3.4 Pengkodean Peralatan
Untuk penandaan peralatan ditandai dengan tanda (-) dan dibagi menjadi tiga
bagian dengan urutan berikut:
Bagian 1 : menjelaskan jenis peralatan seperti pada Tabel 3.
Bagian 2: menunjukkan nomor peralatan. Setiap bagian peralatan
dipenandaan dengan sebuah bilangan yang terdiri dari satu
sampai tiga angka.
Bagian 3 : Apabila diperlukan untuk dipenandaan fungsi peralatan.
Berikut adalah huruf abjad data posisinya:
A – fungsi OFF
E – fungsi ON
L – penandaan kawat
Dalam hal penandaan kawat (L), ketentuan pada penandaan fasa adalah LA,
LB, LC atau L1, L2, L3.
Penandaan untuk jenis peralatan sesuai abjad (Tabel-DIN 40 719 bag-2) pada
Tabel 3-11Tabel 3-11.
Bagian
Angka
Tanda awal
- A NNN N A A
1 2 3
Jenis
Fungsi
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 123
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
Tabel 3-11. Penandaan Untuk Jenis Peralatan Sesuai Abjad
Kode Abjad
Jenis Peralatan
A Perangkaian, Sub-rangkaian, Autorclose relay
B Konversi dari besar non listrik – besaran listrik, dan sebaliknya, electrical cotrol mecanical PMT/PMS
C Kapasitor
D Elemen biner, pelayanan tunda, peralatan penyimpanan/bantu, computer
E Board, Frime, kubikel, lampu dalam/luar, kabinet
F Peralatan proteksi
G Catu daya/batere , Generator, stabilizer power
H Sistem sinyal, buzzer, horn, bell
K Kontaktor,Relai bantu, tripping/closing, Supv relai
L Induktor, reaktor
M Motor
N Elemen analog seperti penguat, kontroler/trip
P Instrument pengukuran, peralatan pengujian
Q Peralatan switching (PMT/PMS) utk rangkaian daya,
R Resistor , shunt
S Peralatan switshing untuk rangkaian kontrol, selektor
T Trafo, aux Trafo, CT,PT/CVT
U Modulator, konversi besaran listrik ke besaran listrik lain
V Tabung, semikonduktor, thyristor
W Transfer bars (MK), kabel, busbar, sistem telemetri
X Terminal blok (arus, teg, DC sup, common )
Y Peralatan mekanik penggerak listrik
Z Filter, limiter, peralatan penyeimbang, auto control
- A NNN N A N
1 2 3
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 124
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
Contoh penggunaan penomoran tersebut diatas sebagai berikut:
Jenis Peralatan Kode peralatan
Control-discrepancy
Switch
Tombol Kontrol
Buka Tutup
Pemutus Tenaga
PMT Q0 S0 S 0A S0E
PMT pertama Q01 S01 S 01A S 01E
PMT kedua Q02 S02 S 02A S 02E
Sistem Bus I
Pemisah Bus Q1 S1 S 1A S 1E
Pemisah Kopel Bus Q10 S10 S 10A S10E
Pemisah kedua
Pembagi Bus Q11..14 S11…14 S 11A ..14A
;S11E..S14E
Saklar Pembumian
Bus
Q15..19 S15….19 S15A…19A;
S15…S19E
Pemisah Tanah
Pemisah Tanah Q5 S5 S 5A S 5E
Pemisah Tanah 1 Q51 S51 S51A S 51E
Pemisah Tanah 2 Q52 S52 S52A S52E
Pemisah Uji Q6 S6 S6A S6E
- A NNN N A N
1 2 3
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 125
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
3.3 CARA MEMBACA PENOMERAN HALAMAN GAMBAR BERDASARKAN
PABRIKAN
a. GAMBAR HYUNDAI
Lembar halaman (sheet) dan Koordinat sheet
Lembar halaman (Sheet No) di dalam Schematic wiring diagram HYUNDAI
biasanya terletak dipojok bawah sebelah kanan.
Contoh :
= 5.M01 artinya gambar bay 5 group gambar M01 (group control)
Sheet No 1 /2 artinya lembar ke 1 dan lanjutannya lembar ke 2
Sheet No.1/4 artinya lembar ke 1 lanjutannya lembar ke 4, sedangkan
lembar ke 2 dan ke 3 tidak ada.
Sheet No.6/ artinya lembar ke 6 lanjutannya tidak ada (lembar
penghabisan) dalam satu group gambar
Koordinat Sheet
Koordinat sheet berfungsi untuk mencari letak gambar.
Didalam Schematic wiring diagram disetiap lembar halaman paling pinggir
sisi atas/bawah dan kiri/kanan kolom. Koordinat sheet dinyatakan dengan
abjad A-G dan angka 1-9 yaitu :
Huruf A –G : menunjukkan colom arah vertikal
Angka 1 - 9 : menunjukkan baris (mendatar)
Contoh : Terminal 4D, berarti letaknya nya ada pada baris-4 dan kolom D
Letak gambar
Contoh 1:
Pada kontak K1892 tertulis
K1892
=6.M02-2
CONTROL APARATUS Q50 OCB150/20 KV TR
TULE
SHEET No 1/2DWG No = 5. M01
CONTROL APARATUS Q50 OCB150/20 KV TR
TULE
SHEET No 1/2DWG No = 5. M01
Judul Gambar
Lembar ke 2 adalah
kelanjutan lembar ke 1
Lembar ke 1
Bay No.5
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 126
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 3. Wiring Gardu Induk
Artinya coil dari Kontak K1892 terletak di Group gambar M02 pada
halaman (sheet) no 2 dari gambar bay nomor 6
Contoh 2:
Dibawah gambar coil dari relai batu K1892 tertulis sebagai berikut:
KE 892 Keterangan:
a 13 14 Tidak dipergunakan
b 21 22 = 6.T01-2 Dipergunakan terletak di group
b 31 32 = 6.T01-2 gambar T01 sheet nomor 2
a 43 44 = 6.T02-2
“a” adalah anak kontak normali open
“b” adalah anak kontak normali close
3.4 LATIHAN/PRAKTEK MEMERIKSA GAMBAR WIRING
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 127
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
4. PEMELIHARAAN PERALATAN UTAMA GARDU INDUK (PMT, PMS, LA)
4.1 PEMELIHARAAN PMT
4.1.1 Definisi dan Fungsi PMT
Pemutus Tenaga (PMT) atau CB (Circuit Breaker) adalah salah satu peralatan
yang terpasang di Gardu Induk, berfungsi untuk menghubungkan atau
memutuskan arus beban dan arus gangguan sesuai dengan ratingnya.
Kecepatan untuk melepas maupun menghubungkan beban dengan sumber
tergantung dari kecepatan PMT tersebut. Waktu antara tripping coil mulai
dienergized sampai kontak CB bergerak disebut waktu buka (Opening time).
Waktu antara kontak CB bergerak sampai busur api padam disebut waktu
busur api (Arcing time). Jumlah waktu dari tripping coil mulai dienergized
sampai sampai busur api padam disebut total waktu buka (Total break time).
Pada waktu menghubungkan atau pemutusan arus beban dan arus gangguan
akan terjadi ‘Tegangan Recovery’ yaitu suatu fenomena tegangan lebih dan
busur api yang terjadi saat pemutusan arus beban atau arus gangguan yang
disebabkan oleh nilai Power Factor dari arus beban atau gangguan tersebut.
Hal ini sangat mempengaruhi kemampuan meng “clear” kan dengan baik dari
Circuit Breaker.
4.1.2 Periode Pemeliharaan PMT
Periode pelaksanaan pemeliharaan PMT mengaju kepada SE.DIR.
032/PST/1984 dan suplemennya tahun 2000 serta buku petunjuk
pemeliharaan dari masing-masing pabrikan.
Tabel 4-1 merupakan uraian kegiatan pemeliharaan dan periode yang diatur
didalam Suplemen tersebut serta yang berwewenang dalam pelaksanaanya
sesuai dengan Probis UPT dan TRAGI dilingkungan kerja PT PLN (persero)
P3B Sumatera:
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 128
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
Tabel 4-1. Uraian Kegiatan Pemeliharaan PMT
1-Dec-00
/ = Jenis dan siklus waktu pemeliharaan.
4.2.1. Pemutus Tenaga ( PMT ).
1Monitor tekanan Gas SF 6 ; N2 ; udara kempa dan ke- bocoran
pipa salurannya.ON TRAGI
Mano meter,
Gas Leak
2 Pemeriksaan warna dan level
minyak pada PMT media minyak.
ON TRAGI Visual.
3
Pemeriksaan Terminal Utama, Jumperan dan da-erah
bertegangan terhadap benda asing, bunyi-bunyian, bau-
bauan.
ON TRAGI Visual.
4Pemeriksaan kelainan kom-
presor udara dan mem-buang kondensasi air.
ON TRAGI
Kunci-kunci / Spesial Tools.
5Pemeriksaan kelainan pada sistim Hidrolik / Pneumatic.
ON TRAGI Visual.
6Pemeriksaan indikator pe-gas
mekanik PMT sistim pegas.ON TRAGI Visual.
7Pemeriksaan Bushing, apakah
terdapat keretakan ?ON TRAGI
Visual / tero pong.
8 Pemeriksaan sumber AC / DC. ON TRAGI
Visual, Multi
meter.
9Pemeriksaan indikator On / Off PMT dan posisi poros transmisi
penggerak.ON TRAGI Visual.
10 Pemeriksaan grounding. ON TRAGI Visual.
Bila
dip
erlu
kan
Triw
ula
n
5 ta
huna
n
Pel
aksa
na
Kon
disi
Per
ala
tan
10
tahu
nan
PT PLN (Persero) P3B
URAIAN KEGIATAN PEMELIHARAAN PERALATAN LISTRIK
No. Kegiatan
Jenis pemeliharaan
Periode pemeliharaan Dilaksanakan
Per
alat
an K
erja
Har
ian
Tah
una
n
Pre
vent
ive
Cor
rect
ive
Det
ectiv
e
Sem
este
r
Min
ggua
n
Bul
anan
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 129
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
15Pengukuran tahanan
pentanahan.Off UPT
Megger Penta-nahan.
16Pemeriksaan alat perna-fasan
dan ventilasi.Off UPT
Visual, Kunci-Kunci.
17Pemeriksaan Box Kontrol dan pengencangan baut terminal
wiring.Off UPT
Visual, Kunci-Kunci.
18Pemeriksaan dielektrik
minyak.Off UPT
Alat Uji Tegang
an Tembus
19Pembersihan isolator
bushing, bodi dan mekanis penggerak.
Off UPT Kain
Majun.
20
Pemeriksaan kekencangan baut terminal utama, bodi dan
pentanahan serta baut-baut wiring pada boks kontrol.
Off UPT
Obeng-Obeng, Kunci.
21
Pemeriksaan mekanik pe-nggerak dan pemberian vet
pada roda gigi, pegas transmisi gerak dan pe-ngencangan baut-baut.
Off UPT
Kunci-Kunci,
Spesial Tools.
22Pengukuran Partial
Discharge.ON UPT
Partial Dischar
ge.
23Pengukuran tahanan kontak
utama PMT.Off UPT
Micro 0hm
meter.
24Pemeriksaan keserempakan
waktu ( ON dan OFF ) PMT.Off UPT
Breaker Analizer.
25Pemeriksaan keretakan dan
kemiringan pondasi.ON UPT
Water pass,
Theodo lyte,
26 Pengukuran tahanan isolasi. Off UPT Megger
27Uji tegangan tinggi DC (khusus vaccum tube).
Off UPT
HV test DC = 1,5
teg. nominal.
Bila
dip
erl
uka
n
Tri
wu
lan
5 ta
hu
na
n
Pe
laks
an
a
Ko
nd
isi P
era
lata
n
10
tah
un
an
No. Kegiatan
Jenis pemeliharaan
Periode pemeliharaan Dilaksanakan
Pe
rala
tan
Ke
rja
Ha
ria
n
Ta
hu
na
n
Pre
ven
tive
Co
rre
ctiv
e
De
tect
ive
Se
me
ste
r
Min
gg
ua
n
Bu
lan
an
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 130
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
28Pengujian sist im hydrolik /
pneumatik.Off UPT
Alat uji, tool set
29 Over Haul PMT. Off UPT
Kunci-Kunci, Special
Tool, spare part
30 Percobaan On / Off PMT. Off UPT
Visual, Mult i
Meter.
31Pengukuran dew point ,
moisture, decomposit ion gas SF 6.
Off UPTAlat uji, tool set
32Pengukuran DGA ( khusus PMT
Bulk Oil Content ). ON UPT DGA Test
33
Perbaikan kebocoran mi-nyak, SF6, pipa udara pneumatic,
kelainan pada mekanik, kompresor, sist im hidrolik &
pneumatic.
ON /
OffUPT
Kunci-Kunci, Spesial
Tool.
34Penggantian atau f ilter minyak
PMT.Off UPT
Minyak PMT, mesin f ilter
minyak.B
ila d
iper
luka
n
Tri
wu
lan
5 t
ahu
nan
Pel
aksa
na
Ko
nd
isi
Per
alat
an
10
tah
un
anNo. Kegiatan
Jenis pemeliharaan
Periode pemeliharaan Dilaksanakan
Per
alat
an K
erja
Har
ian
Tah
un
an
Pre
ven
tive
Co
rrec
tiv
e
Det
ecti
ve
Sem
este
r
Min
gg
uan
Bu
lan
an
4.1.3 Jenis dan Prinsip Kerja PMT
Jenis PMT dapat diklasifikasikan berdasarkan jenis pemadam busur api dan
jenis penggerak yang digunakan.
4.1.3.1 Berdasarkan Pemadam busur api
Jenis PMT berdasarkan pemadaman busur api listrik saat pemutusan atau
penghubungan arus beban atau arus gangguan antara lain:
1. PMT dengan Media Pemutus dengan Gas SF6
Media gas yang digunakan pada tipe PMT ini adalah Gas SF6 (Sulphur
Hexafluoride). Sifat-sifat gas SF6 murni ialah tidak berwarna, tidak
berbau, tidak beracun dan tidak mudah terbakar.
Pada temperatur diatas 150 o
C gas SF6 mempunyai sifat tidak merusak
metal, plastik dan bermacam-macam bahan yang umumnya digunakan
dalam pemutus tenaga tegangan tinggi.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 131
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
Sebagai isolasi listrik, gas SF6 mempunyai kekuatan dielektrik yang
tinggi (2,35 kali udara) dan kekuatan dielektrik ini bertambah dengan
pertambahan tekanan. Sifat lain dari gas SF6 ialah mampu
mengembalikan kekuatan dielektrik dengan cepat, setelah arus bunga
api listrik melalui titik nol.
Gambar 4-1. Tekanan Absolute Gas SF6
Sifat-sifat dari gas SF6 sebagai pemadam busur api sebagai berikut:
• Cepat untuk membentuk kembali kekuatan dielektrik (dielectic
strength);
• Tidak terjadi karbon selama terjadi busur api (arching);
• Tidak mudah terbakar;
• Thermal conductivity yang baik;
• Tidak menimbulkan bunyi yang besar pada saat pemutus tenaga
menutup atau membuka.
a. Dampak Gas SF6
Seperti diterangkan sebelumnya bahwa gas SF6 murni tidak
membahayakan tetapi apabila sudah digunakan dalam jangka
waktu lama dan jumlah kali pemutusan arus gangguan banyak,
maka gas SF6 selain mengalami penguraian dan kembali menyatu
setelah dingin ada sebagian yang mengalami pencemaran berupa
gas (sulfur fluoride) dan serbuk padat (metalic fluoride). Akibat dari
tercemarnya gas SF6 tersebut dapat membahayakan lingkungan
dan peralatan.
• Dampak terhadap lingkungan
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 132
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
Untuk mengetahui gas SF6 yang sudah tercemar berupa gas
sulfur fluoride dapat diketahui dari bau busuk yang
ditimbulkannya seperti telur busuk dengan ketajaman dan aroma
yang tidak sedap dan selanjutnya gas ini akan menimbulkan
gangguan yang cukup tinggi bila menguap dan bila terhisap
dapat mengganggu pernapasan dan mata. Selain itu gas SF6
yang tercemar berupa metalic fluoride/padat yang menyerupai
serbuk keputih-putihan dan berbaur dengan udara lembab/
menguap dapat mengakibatkan iritasi kulit.
• Dampak terhadap peralatan
Selain bedampak terhadap lingkungan gas SF6 yang sudah
tercemar juga berdampak terhadap peralatan/PMT, yaitu
berubahnya nilai tahanan kontak PMT akibat adanya serbuk yang
keputih-putihan tersebut diatas menempel pada ujungujung
kontak PMT.
b. Prinsip Kerja
• Proses Pembukaan PMT Media Gas SF6
Pada Gambar 4-2 (a) terlihat posisi PMT dalam keadaan masuk
(close), dimana arus mengalir dari terminal atas ke fixed contact
(6), main fingers (7) ke arcing fingers (14), cylinder (9) , arcurdion
contact (10), moving contact support (11) dan ke terminal bawah.
Pada proses membuka (open) dimana main finger (7) terlepas
dari kontak tetap (fixed contact) (6) maka arus mengalir melalui
arcing-rod (13), arcing finger (14), cylinder (9), accurdeon contact
dan kontak diam (11). Bersamaan dengan pergerakan cylinder
(9) kebawah maka ruang antara kontak diam (11) dan cylider (9)
akan mengecil dan gas SF6 didalamnya akan ditiupkan melalui
arcing rod (13) dan blocking the opening of nozzel (12) lihat
Gambar 4-2 (b) Saat arcing finger (14) terlepas dari arcing rod
(13) bersamaan terjadi busur api antara dua bagian itu, namun
bersamaan dengan itu terjadi hembusan gas melalui nozzle (12)
akibat mengecilnya ruang antara kontak diam (11) dan cylider (9)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 133
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
dan busur api akan padam dan PMT terbuka (Open) lihat
Gambar 4-2 (c) dan Gambar 4-2 (d).
Gambar 4-2. Proses pembukaan PMT media Gas SF6
• Proses Pemasukan (Closing) Pada PMT Media Gas SF6 yang
Mempunyai Closing Resistor
Pada proses pemasukan (closing) pertama ujung moving contact
(6) terhubung dengan ujung kontak dari closing resistor (7) maka
closing resistor (8) terhubung, namun Arcing contact (16) dan
main contact (9) belum terhubung. Arus mengalir dari dari moving
contact (10), arcurdion contact (11) cylinder (12) ujung closing
resistor (7), ujung moving contact (6), closing resistor (8), tutup
atas PMT (14) dan terminal atas (15). Lihat Gambar 4-3 (a)
Selanjutnya terjadi proses penghubungan antara arcing finger
(16) dengan arcing rod (17) maka arus sekarang mengalir dari
tangkai moving contact (10), arcurdion contact (11), cylinder (12),
arcing rod (17), terminal atas (15). Lihat Gambar 4-3 (b).
Selanjutnya main finger (9) terhubung dengan fixed contact tip
(18), maka arus sekarang mengalir melalui dari tangkai moving
contact (10), arcurdion contact (11), cylinder (12), arcing finger
(16), arcing rod (17), main finger (9) , fixed contact tip (18) dan
terminal atas (15). Maka PMT posisi masuk (close) Lihat
Gambar 4-3 (c). Selama ini pegas (19) menekan piston (20)
keatas maka ruang basting SF6 tertutup (21).
(a) (b) (c) (d)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 134
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
Gambar 4-3. Proses Pemasukan (Closing) pada PMT media Gas SF6
• Proses Pengeluaran (Opening) Pada PMT Media Gas SF6
yang Mempunyai Closing Resistor
Seperti terlihat pada Gambar 4-4 (c), PMT dalam keadaan masuk
(close) dan pada Gambar 4-4 (a) main finger (9) bergerak
kebawah dan meninggalkan fixed contact (18). Arus masih
mengalir melalui terminal (15), arcing rod (17), arcing finger (16),
cylinder (12) arcordeon contact (11) dan tangkai moving contact
(10). Pada saat pergerakan ke bawah cylinder (12) menyebabkan
tangkai moving contact (10) menekan keatas maka gas SF6 akan
tertekan dalam cylinder (12) dan meniup antara arcing rod (17)
dengan nozzle (22). Selanjutnya arcing finger (16) meninggalkan
arcing rod (17) dan terjadi busur api antara kedua bagian bagian
tersebut lihat Gambar 4-4 (b). Pada waktu bersamaan gas SF6
yang ada dalam cylinder (12) akan terdorong keluar melalui
nozzle (22) dan meniup busur api maka busur api menjadi
padam. Untuk kontak closing resistor akan bergerak kebawah
secara perlahan yang didorong oleh per (19) untuk persiapan
masuk (close). Pada Gambar 4-4 (c) PMT Posisi Open Namun
Closing Resistor Belum Normal dan Gambar 4-4 (d) PMT pada
posisi open.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 135
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
Gambar 4-4. Proses pembukaan (open) PMT media SF6 yang mempunyai
Closing Resistor
2. PMT dengan Media Pemutus menggunakan Udara
PMT ini menggunakan udara sebagai pemutus busur api dengan
menghembuskan udara ke ruang pemutus. PMT ini disebut PMT udara
hembus (air blast circuit breaker).
Pada PMT udara hembus (juga disebut compressed air circuit breaker)
udara tekanan tinggi dihembuskan ke busur api melalui nozzle pada
kontak pemisah ionisasi media antara kontak dipadamkan oleh
hembusan udara. Setelah pemadaman busur api dengan udara tekanan
tinggi, udara ini juga berfungsi mencegah restriking voltage (tegangan
pukul). Kontak PMT ditempatkan di dalam isolator dan juga katup
hembusan udara.
Gambar 4-5. PMT Udara Hembus
(a) (b) (c) (d)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 136
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
Keterangan:
1. Tangki persediaan udara dari plat baja 8. Kontak bergerak dari tembaga
2. Isolator berongga steatite/porselin 9. Terminal dari tembaga atau perak
3. Ruangan pemadam busur api ganda 10. Pegas penekan dari campuran baja
4. Mekanis penggerak pneumatik 11. Pelepas udara keluar
5. Batang penggerak dari baja 12. Tanduk busur api
6. Katup pneumatik 13. Unit tahanan
7. Kontak tetap dari tembaga
PRINSIP KERJA
Udara hembus yang diperlukan untuk pemutusan selalu tersedia pada
tangki persediaan dengan tekanan 20 – 30 kgf/cm2. Jika tekanan udara
pada tangki persediaan berkurang dibawah harga tertentu (misalnya 20
kgf/cm2), maka katub pengatur secara otomatis terbuka dan udara dari
tangki persediaan utama dengan tekanan lebih tinggi (30 – 40 kgf/cm2)
akan masuk ke dalam tangki persediaan. Bila terjadi penurunan tekanan
udara pada tangki persediaan atau tangki persediaan utama basah,
maka katub penutup cepat setempat akan menutup. Sebaliknya bila
terjadi kebocoran pada pipa, maka katub searah akan bekerja. Tekanan
udara pada tangki persediaan dapat dipertahankan pada harga yang
diinginkan, sedangkan tekanan udara pada tangki persediaan utama
diatur pada tekanan 35 kgf/cm2 yaitu lebih tinggi dari tekanan udara
pada tangki persediaan. Jika tekanan udara pada tangki persediaan
utama berkurang dibawah harga yang telah ditentukan maka kompresor
akan bekerja secara otomatis.
Pada saat proses pembukaan PMT Udara bertekanan tinggi dari tangki
udara yang disupply ke ruangan pemadaman busur api melalui bagian
penyangga yang berongga (Hollow Insulator), menyebabkan udara
bertekanan tinggi tersebut menekan kepala kontak bergerak (movable
contact head) sehingga akan memisahkan kontak bergerak dengan
kontak tetap di dalam unit pemutus utama (interrupting unit). Busur api
yang terjadi antara kontak bergerak dan kontak tetap akan terhembus ke
dalam/mulut pipa kontak tetap, sehingga busur api akan padam oleh
aliran udara bertekanan tersebut. Gas pembuangan mengalir keluar
melalui saluran pembuangan ke udara luar. Udara bertekanan di dalam
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 137
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
unit pemutus mengalir ke ruang pelambatan melalui katub kelambatan
dan setelah pemadaman busur api dalam unit pemutus, katub
pelambatan terbuka dan udara bertekanan tinggi mengalir ke dalam unit
pemutus pembantu sehingga kontak bergerak akan terpisah dengan
kontak tetap. Arus yang melalui tahanan
Gambar 4-6 (3) yang paralel dengan unit pemutus
Gambar 4-6 (2) akan diputuskan oleh kontak-kontak dalam unit pemutus
pembantu. Tahanan dipasang paralel dengan unit pemutus utama,
berfungsi untuk:
a) Mengurangi kenaikan harga dari tegangan pukul;
b) Mengurangi arus pukulan (chopping current) pada waktu
pemutusan.
Gambar 4-6. Skema suatu PMT dengan udara hembus tekanan tinggi
Keterangan :
1. Unit Pemutus Pembantu
2. Unit Pemutus Utama
3. Tahanan (Resistor)
4. Kapasitor (Capasitor)
5. Rumah Pemutus Pembantu
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 138
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
6. Penyangga Pemutus Utama (Supporting Casting)
7. Isolator Penyangga (Supporting Insulator)
8. Rumah Untuk Unit Kontrol (Housing for Control Unit)
9. Tangki Udara (Air Tank)
10. Penukaran Udara (Ventilasi Cartridge)
11. Pemanas (Heater)
12. Katup Penutup Stop valve)
13. Katup Searah (Check Valve)
14. Saringan Udara (Air Filter)
15. Saklar Pembatas Tekanan Tinggi
16. Saklar Pembatas Tekanan Rendah
17. Pengukur Tekanan (Pressure gauge)
18. Katup Pembuka dengan Tangan (Hand Operating Valve / Opening)
19. Katup Penutup dangan Tangan (Hand Operating Valve / Closing)
20. Pemanas (Heater)
21. Terminal Kontrol (Terminal Connection)
22. Terminal Utama
23. Jari – jari Kontak Pemutus Pembantu
24. Baut
25. Sumbat (Plug)
26. Ruang Pengumpul Udara (Air Chamber)
27. Katup Penutup (Stop Valve)
28. Lampu Isyarat (Signal Lamp)
29. Saklar Pisau untuk Sumber Tenaga (Knife Switch for Power Supply)
30. Saklar Pisau untuk Pemanas (Knife Switch for Heater)
31. Saluran Keluar (Exhaust Port)
3. PMT dengan Hampa Udara (Vacuum Circuit Breaker)
Kontak-kontak pemutus dari PMT ini terdiri dari kontak tetap dan kontak
bergerak yang ditempatkan dalam ruang hampa udara. Ruang hampa
udara ini mempunyai kekuatan dielektrik (dielectric strength) yang tinggi
dan sebagai media pemadam busur api yang baik.
PMT jenis vacuum kebanyakan digunakan untuk tegangan menengah
dan hingga saat ini masih dalam pengembangan sampai tegangan 36
kV.
Jarak (gap) antara kedua katoda adalah 1 cm untuk 15 kV dan
bertambah 0.2 cm setiap kenaikan tegangan 3 kV. Untuk pemutus
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 139
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
vacuum tegangan tinggi digunakan PMT jenis ini dengan dihubungkan
secara seri.
Ruang kontak utama (breaking chambers) dibuat dari bahan antara lain
porcelain, kaca atau plat baja yang kedap udara. Ruang kontak
utamanya tidak dapat dipelihara dan umur kontak utama sekitar 20
tahun. Karena kemampuan ketegangan dielektrikum yang tinggi maka
bentuk fisik PMT jenis ini relatif kecil.
Keterangan :
1. Plat-plat penahan-bukan bahan
magnet
2. Rumah pemutus dari bahan
berisolasi
3. Pelindung dari embun uap
4. Kontak bergerak
5. Kontak tetap
6. Penghembus dari bahan logam
7. Tutup alat penghembus
8. Ujung kontak
Gambar 4-7. PMT Hampa Udara
4. PMT dengan Media Pemutus menggunakan Minyak
Pemutus tenaga (circuit breaker) jenis minyak adalah suatu pemutus
tenaga atau pemutus arus menggunakan minyak sebagai pemadam
busur api listrik yang timbul pada waktu memutus arus listrik. Jenis
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 140
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
pemutus minyak dapat dibedakan menurut banyak dan sedikit minyak
yang digunakan pada ruang pemutusan yaitu: pemutusan menggunakan
banyak minyak (bulk oil) dan menggunakan sedikit minyak (low oil).
Pemutus minyak digunakan mulai dari tegangan menengah 20 kV
sampai tegangan ekstra tinggi 425 kV dengan arus nominal 400 A
sampai 1250 A dengan arus pemutusan simetris 12 kA sampai 50 kA.
Pada PMT menggunakan banyak minyak (bulk oil), minyak berfungsi
sebagai peredam loncatan bunga api listrik selama pemutusan kontak-
kontak dan bahan isolasi antara bagian-bagian yang bertegangan
dengan badan sedangkan pada PMT dengan menggunakan sedikit
minyak (low oil), minyak hanya berfungsi sebagai peredam busur api
dan sebagai bahan isolasi dari bagian-bagian bertegangan digunakan
porselin atau material keramik.
PRINSIP KERJA
Ketika kontak yang menyalurkan arus terpisah di dalam kompartemen
yang berisi minyak, panas menyebabkan penguraian minyak. Gas-gas
yang terbentuk karena penguraian (decomposition), menyebabkan
tahanan bertambah. Tekanan yang dibangkitkan oleh gas dipengaruhi
oleh desain pengendali busur api (arc control device), kecepatan kontak
bergerak dan energi oleh busur api tersebut. Gas yang mengalir pada
daerah kontak akan didinginkan dan dipecah. Kontak akan diisi minyak
yang dingin pada waktu arus melalui titik nol.
Pengendali busur api didasarkan pada prinsip axial flow/cross flow. Axial
flow untuk arus sampai 15 KA dan cross flow untuk arus >25 KA.
Panas dari busur api menyebabkan penguraian minyak dan hasil dari
penguraian adalah gas hydrogen dan gas lain misalnya Acytilene. Gas
yang dihasilkan di dalam ruang control menaikkan tahanan. Gas yang
dihasilkan pada ruang penahanan busur adalah fungsi dari panas busur
api, waktu busur sebagai fungsi dari langkah kontak. Pada waktu
gelombang arus menuju nol, diameter busur api adalah kecil, dan gas
yang mengalir akan dapat memadamkan busur, pemutusan busur api
berhenti, membangkitkan gas dan aliran minyak.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 141
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
Gambar 4-8. PMT Bulk Oil
Gambar 4-9. Proses Pemadaman Busur Api
Keterangan:
1. Kontak tetap
2. Kontak bergerak
3. Pengatur busur api
4. Busur api
5. Gas bertekanan
6. Minyak
7. Gas bertekanan
4.1.3.2 Berdasarkan Mekanis Penggerak
Mekanis penggerak berfungsi untuk meggerakkan kontak bergerak untuk
pemutusan dan penutupan dari PMT. Macam mekanis penggerak seperti:
1. Mekanis: pegas (spring)
a. Kontak metutup b. Kontak mulai membuka c. Kontak posisi terbuka
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 142
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
2. Pneumatic
3. Hidrolis
Pemilihan mekanis penggerak ini adalah tergantung dari perencanaan PMT
dan letak pengoperasiannya.
1. Prinsip Kerja dari Jenis – Jenis Mekanisme Penggerak PMT Pegas
(Spring)
Mekanis penggerak PMT dengan menggunakan pegas (spring) terdiri
dari 2 (dua) macam:
• Proses Pengisian Pegas (Spring Charger) sistem dengan Pegas
Pilin Helical Spring)
Biasanya untuk penggerak pengisian pegas PMT dilengkapi motor
penggerak Motor akan menggerakkan roda pengisi pada batang
pegas, melalui roda perantara yang dihubungkan dengan dua buah
ranta. Berputarnya roda pengisi, mengakibatkan pegas penutup
menjadi terisi (meregang). Pada saat pegas penutup terisi
(meregang) pada batas maximumnya, maka motor akan berhenti.
Untuk meregangkan pegas penutup ini juga dapat dilakukan dengan
cara manual dengan cara manual dengan menggunakan engkol.
Gambar 4-10. Mekanik PMT dengan Sistem Pegas Pilin
• Proses Pengisian Pegas (Spring Charger) sistem dengan Pegas
Gulung (Scroll Spring)
Biasanya untuk penggerak pengisian pegas PMT dilengkapi motor
penggerak Motor akan menggerakkan pegas penutup melalui roda
gigi reduksi. Ujung luar dari pegas penutup terpasang pada rumah
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 143
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
pegas penutup yang berlubang tengahnya untuk berputarnya batang
pegas penutup. Bagian penahan dipasang pada batang pegas
penutup yang ditahan oleh gigi jantera penutup. Gigi jantera penutup
akan tetap terkunci selama pegas penutup terputar. Jika rumah
pegas penutup berputar 3600
, maka pegas penutup akan terputar
penuh, dan selanjutnya sakelar pembatas putaran motor secara
otomatis akan memutuskan aliran listrik ke motor. Sakelar pembatas
putaran motor ini dikerjakan oleh tuas pemindah dan sistem
gabungan dari bingkai penggulung pemindah yang terpasang pada
rumah pegas penutup. Pegas penutup dapat juga digerakkan secara
manual dengan menggunakankan engkol searah jarum jam.
Penghubung interlock mencegah putaran lebih lanjut dari engkol jika
pegas penutup telah berputar penuh. Penunjuk posisi pegas
penutupan akan memungkinkan kita untuk mengetahui apakah
penutup terputar atau tidak, dimana digerakkan oleh batang yang
dihubungkan ke tuas pemindah.
Gambar 4-11. Mekanik PMT dengan sistem pegas gulung
2. Mekanik Jenis Hidrolik
Penggerak mekanik PMT hydraulic adalah rangkaian gabungan dari
beberapa komponen mekanik, elektrik dan hydraulic oil yang dirangkai
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 144
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
sedemikian rupa sehingga dapat berfungsi sebagai penggerak untuk
membuka dan menutup PMT.
Energi yang dihasilkan dengan bantuan media minyak hydraulic
bertekanan dan berstabilitas tinggi. Sebuah pompa akan memompa
minyak hydraulic dan dimasukan kedalam akumulator (1), dimana di
dalam tabung akumulator terdapat gas N2 yang berfungsi sebagai
stabilisasi. Pilot valve solenoid meneruskan minyak menuju valve utama
dan dari sini akan menuju tabung actuator (hydraulic RAM (3)) dan
mendorong piston (2) kearah atas, maka moving kontak (5) akan masuk.
Bagian Utama (Power Part)
Peralatan/komponen terpasang pada bagian ini adalah RAM,
Akumulator, Valve utama dan lain–lain, yang terpasang dibagian bawah
iterupting chamber pada masing–masing fasa.
Gambar 4-12. Bagian Utama Penggerak PMT
Bagian Pemicu (Pilot Part)
Peralatan/komponen terpasang pada bagian ini adalah closing
elektrovalve, triping elektrovalva, intermediate valve dan lain – lain, yang
terpasang dibagian bawah iterupting chamber tiap fasa pada PMT single
pole dan PMT Three pole terpasang pada fasa tengah (S).
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 145
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
Gambar 4-13. Bagian Pemicu (Pilot Part)
Bagian Pendukung (Auxiliary Part)
Peralatan/komponen terpasang pada bagian ini adalah pompa, indicator
RAM. pressure switch, main oil reccive (tangki utama) dan lain–lain,
yang terpasang pada box control tiap–tiap fasa untuk PMT single pole
dan untuk Three pole terpasang pada fasa tengah (S).
Keterangan :
17: Storage Accumulator
18: Indicator RAM
20: Motor Pompa
21: Emergency Hand Lever
22: Oil Receiver
25: Non Return valve
26: Safety Valve
27: Distribution Blok
28: Plug
29: Pressure Switch
Gambar 4-14. Bagian Pendukung (aux part)
Ketiga bagian seperti tersebut pada butir 1 s.d. 3 diatas, saling berkaitan
satu sama lainnya dan saling mendukung. Jika salah satu
komponen/bagian tertentu mengalami kerusakan, maka system
hydraulic secara keseluruhan tidak dapat berfungsi dengan baik.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 146
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
Gambar 4-15. Grafik Tekanan Minyak fungsi Suhu
3. Mekanis Penggerak PMT Jenis Pneumatik
Sistem Pnuematic pada pemutus tenaga (PMT) adalah merupakan
salah satu sistem penggerak kontak (Moving Contact) dari PMT yang
menggunakan media udara kempa sebagai energi penggeraknya. Pada
beberapa PMT tekanan sistem udara ini mencapai 30 bar, akan tetapi
tekanan udara nominal bisa lebih besar atau lebih kecil dari 30 bar
bervariasi tergantung type dan merk PMT tersebut.
Sistem pneumatic bekerja berdasarkan perpindahan besarnya massa
udara dari tangki atau tabung udara kedalam ruangan yang dilengkapi
piston, selanjutnya piston ini dihubungkan dengan rod atau batang
(biasanya terbuat dari fiber atau material sejenis yang kuat dan non
konductif). Rod ini selanjutnya dihubungkan dengan sistem yang
menggerakkan kontak gerak (moving contact) PMT. Prinsip dasar Kerja
sistem pneumatic dapat dilihat pada Gambar 4-16 sebagai berikut:
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 147
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
Gambar 4-16. Proses pada saat PMT dalam posisi buka menjadi menutup
(open to close)
Gambar 4-17. Proses pada saat PMT dalam posisi tutup menjadi
membuka (close to open)
K1 dan K3 saling mengunci (interlock) dengan K2 dan K4, sedangkan
K1 dan K3 serta K2 dan K4 tidak saling mengunci atau dipicu
bersamaan.
4. Mekanis Penggerak PMT Jenis Air Blast
PMT dengan sistem udara hembus atau disebut juga dengan Air Blast
Circuit Breaker, dalam operasinya PMT jenis ini memerlukan udara
tekanan tinggi dengan sistem tekanan 180 bar, 150 bar dan 30 bar,
fungsi dari udara tekan tersebut adalah sebagai media pemadam busur
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 148
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
api pada saat pemutusan arus dan juga sebagai penyedia energi untuk
mekanik penggerak PMT.
a. Sistem Udara Tekan
Udara tekan dihasilkan oleh sistem kompresor sentral tekanan tinggi
dengan output tekanan 180 bar yang ditampung dengan reservoir
berbentuk bola dan botol, jumlah kompresor dan reservoir adalah
tergantung dari jumlah PMT yang dilayani, Udara tekan 180 bar dari
reservoir didistribusikan ke semua Marshaling Kiosk di masing-
masing PMT, dan pada MK tersebut udara tekan 180 bar diturunkan
menjadi 150 bar melalui reducing valve, PMT udara hembus bekerja
dengan sistem tekanan 150 bar dan 30 bar, Untuk operasi PMT
pada masing-masing pole PMT disediakan botol reservoir untuk
tekanan 150 bar, udara tekanan 30 bar didapat dari reducing valve
dari 150 bar menjadi 30 bar yang ditempatkan pada control block
PMT yang ditempatkan pada pole tengah.
Gambar 4-18. Bagian-bagian PMT Udara Hembus
Bagian – bagian PMT Udara Hembus :
1000 Compressed air tank complete (botol tandon udara tekan)
1033 Safety valve (katup pengaman)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 149
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
3000 Control Block (lemari control)
4000 Supporting insulator column (batang isolator penyangga)
4020 Supporting insulator (isolator penyangga)
4400 Four chamber assembly (empat buah perangkai ruang)
4410 Bifurcation housing (rumah pencabangan dua)
5000 Double Interrupting Chamber (ruang pemutus ganda)
5180 Control insulator (isolator control)
5200 Control valve (katup control)
5300 Blast valve (Katup Hembus)
5400 Interrupting chamber driving mechanism
5530 Internal electrical connection (hubungan rangkaian listrik
bagian dalam)
7900 Capacitor (kapasitor)
9000 Control cubicle NE/control cubicle NKE
b. Kompressor Central
Kompresor adalah mesin untuk memampatkan udara atau gas,
Kompresor biasanya mengisap udara dari atmosfir namun ada pula
yang mengisap udara atau gas yang bertekanan lebih tinggi dari
tekanan atmosfir dalam hal ini kompresor bekerja sebagai penguat
(booster). Sebaliknya ada pula kompresor yang mengisap gas yang
bertekanan lebih rendah dari tekanan atmosfir. Dalam hal ini
kompresor disebut pompa vakum.
Jika suatu gas didalam sebuah ruangan tertutup diperkecil
volumenya, maka gas akan mengalami kompresi. Kompresor yang
yang menggunakan azas ini disebut kompresor jenis perpindahan.
Adapun dalam praktek konstruksi yang digunakan adalah torak yang
bergerak bolak balik didalam silinder untuk mengisap,menekan dan
mengeluarkan gas secara berulang-ulang. Dalam hal ini gas yang
ditekan tidak boleh bocor melalui celah antara dinding torak dan
dinding silinder yang saling bergesek untuk itu digunakan cincin
torak sebagai perapat. Asas kerja kompresor bolak–balik dapat
diterangkan seperti Gambar 4-19:
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 150
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
(i) Isap
Bila poros engkol berputar dalam arah panah, torak bergerak ke
bawah oleh tariakn engkol. Maka terjadilah tekanan negatif (di
bawah tekanan atmosfir) di dalam silinder, dan katup isap
terbuka oleh perbedaan tekanan sehingga udara terisap.
Gambar 4-19. (i) Azas Kompresi (isap)
(ii) Kompresi
Bila torak bergerak dari titik mati bawah titik mati atas, katup
isap tertutup dan udara di dalam silinder dimampatkan.
Gambar 4-20. (ii) Azas Kompresi (kompresi)
(iii) Keluar
Bila torak bergerak ke atas, tekanan di dalam silinder akan naik,
maka katup keluar akan terbuka oleh tekanan udara/gas, dan
udara/gas akan keluar.
Gambar 4-21. (iii) Azas kompresi (keluar)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 151
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
4.1.4 Batasan Operasi PMT
Dalam pengoperasian peralatan tenaga listrik perlu diketahui batas-batas
pengoperasian secara normal, sehingga tidak menimbulkan kerusakan pada
peralatan.
4.1.4.1 Media pemadam busur api
1. PMT dengan media SF6
Batas Atas Tekanan GAS SF6 pada Pemutus Tenaga berbeda-beda
untuk setiap merk sesuai dengan buku petunjuk dari pabrikan. Indikasi
tekanan SF6 dapat berupa nilai dan indikator warna (Merah = trip; kuning
= alarm; hijau = normal). Berikut daftar untuk beberapa merk Pada Suhu
200C, Tekanan atmosfir 760 mmHg.
2. PMT dengan media Vacuum (hampa udara)
Merk PMT
Tekanan
Gas SF6
sudah terisi
dari pabrik
Tekanan
Normal (Rate
Pressure)
Tekanan Gas
SF6 Pemutus
Tenaga pada
Pengoperasian
Alarm tahap 1
(SF6 harus
ditambah)
Alarm Tahap 2
(PMT Trip
/block)
Bar Bar Bar Bar
Merlin Gerin 0,03 6 5,2 5
Delle Alsthom 0,203 5,065 + 0,05 4,7 4,58 + 4,62
Voltage class BILAC
Withstand
Load-break and continuous
currnet (symm)
Momentary and Fault Close
Rating (Symm)
VFI Interrupting
Rating
5 kV 95 kV 34 kV 600 A 12 kA 12 kA15 kV 95 kV 34 kV 600 A 12 kA 12 kA25 kV 125 kV 40 kV 600 A 12 kA 12 kA35 kV 150 kV 50 kV 600 A 12 kA 12 kA
Batasan-batasan media pemutus vacuum Electrical Rating standars PMT jenis vacuum (ANSI C37.60)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 152
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
3. PMT dengan media minyak
NoSifat-sifat dari minyak
Pemutus TenagaMinyak
TerpakaiMinyak
Baru
Langkah yang Diambil Bila kolom 3 & 4
Tidak Dipenuhi
Standar yang Dipakai
1Kekuatan dielektrik (tegangan tembus) untuk tegangan kerja :0 s/d ≤ 60 kV 80 kV/cm60 kV s/d 150 kV 110 kV/cm ≥ 200 kV difilter IEC 156/1963
cm≥ 150 kV 140 kV/cm IEC 296/1969380 kV 180 kV/cm BS 148/1959
2 Kadar asam (mgKOH/g) Maks. 1 0,02 - 0,040,4 s/d 1 difilter > 1 (diganti)
ASTM D877
3 Kadar air (ppm) Maks. 30 nol - -
4Viscosity (cst) pada 30 derajat celcius
22 18 difilterBS 148/1959 JISc2320/78
5 Kadar endapan (%) 0,1 nol difilter IEC 296/19696 Flash point 146,1 C - - BS 148/1959
7Color (warna) mineral oil, Color (warna) askarels
3,5 maks 2,0 maks
3,5 maks 2,0 maks
Difilter Difilter
ASTM D877 ASTM D877
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 153
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
4.1.4.2 Tahanan Isolasi
Pengukuran tahanan isolasi pemutus tenaga (PMT) ialah proses
pengukuran dengan suatu alat ukur Insulation Tester (megger) untuk
memperoleh hasil (nilai/besaran) tahanan isolasi pemutus tenaga antara
bagian yang diberi tegangan (fasa) terhadap badan (Case) yang ditanahkan
maupun antara terminal masukkan (I/P terminal) dengan terminal keluaran
(O/P terminal) pada fasa yang sama.
Hasil pengukuran tahanan isolasi PMT juga dipengaruhi oleh kebersihan
permukaan isolator bushing, suhu, faktor usia dan kelembaban udara
disekitarnya. Batasan dari tahanan isolasi sesuai Buku Pemeliharaan
Peralatan SE.032/PST/1984 adalah: menurut standard VDE (catalouge
228/4) minimum besarnya tahanan isolasi pada suhu operasi dihitung “ 1
kilo Volt = 1 MΩ (Mega Ohm) “. Dengan catatan 1 kV = besarnya
tegangan fasa terhadap tanah, kebocoran arus yang diijinkan setiap kV = 1
mA.
4.1.4.3 Tahanan Pentanahan
Peralatan ataupun titik netral sistem tenaga listrik yang dihubungkan ke
tanah dengan suatu pentanahan yang ada di Gardu Induk di mana sistem
penatanahan tersebut dibuat di dalam tanah dengan struktur bentuk mesh.
Nilai tahanan Pentanahan di Gardu Induk bervariasi besarnya nilai tahanan
tanah dapat ditentukan oleh kondisi tanah itu sendiri, misalnya tanah kering,
tanah cadas, kapur, dan sebagainya tahanan tanahnya cukup tinggi
nilainya jika dibanding dengan kondisi tanah yang basah. Semakin kecil
nilai pentanahannya maka akan semakin baik. Menurut IEEE std 80-2000
tentang Guide for Safety in AC Substation Grounding besarnya nilai
tahanan pentanahan untuk switchgear adalah ≤ 1 ohm.
4.1.4.4 Tahanan kontak
Rangkaian tenaga listrik sebagian besar terdiri dari banyak titik sambungan.
Sambungan adalah dua atau lebih permukaan dari beberapa jenis
konduktor bertemu secara fisik sehingga arus/energi listrik dapat disalurkan
tanpa hambatan yang berarti. Pertemuan dari beberapa konduktor
menyebabkan suatu hambatan/resistent terhadap arus yang melaluinya
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 154
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
sehingga akan terjadi panas dan menjadikan kerugian teknis. Rugi ini
sangat signifikan jika nilai tahanan kontaknya tinggi. Nilai tahanan kontak
yang normal disesuaikan dengan petunjuk dari pabrikan seperti std G.E. ≤
100 – 350 µΩ, std ASEA ≤ 45 µΩ, std MG ≤ 35 µΩ atau dengan mengadopt
ketentuan tahanan kontak dari unit lain seperti P3B JB menggunakan
standar R < 100 µΩ (P3B O&M PMT/001.01).
4.1.4.5 Keserempakan
Berdasarkan cara kerja penggerak, maka PMT dapat dibedakan yaitu jenis
three pole (penggerak PMT tiga phasa) dan single pole (penggerak PMT
satu phasa). Untuk T/L Bay biasanya PMT menggunakan jenis single pole
dengan maksud PMT tersebut dapat trip satu phasa apabila terjadi
gangguan satu phasa ke tanah dan dapat reclose satu phasa yang biasa
disebut SPAR (Single pole auto Reclose). Namun apabila gangguan pada
penghantar phasa –phasa maupun tiga phasa maka PMT tersebut harus
trip 3 phasa secara serempak. Apabila PMT tidak trip secara serempak
akan menyebabkan gangguan, untuk itu biasanya terakhir ada sistem
proteksi namanya pole discrepancy relai yang memberikan order trip
kepada ketiga PMT pahasa R,S,T. Hal yang sama juga untuk proses
menutup PMT maka yang tipe single pole ataupun three pole harus
menutup secara serentak pada phasa R,S,T, kalau tidak maka dapat
menjadi suatu gangguan didalam sistem tenaga listrik dan menyebabkan
sistem proteksi bekerja. Pada waktu PMT trip akibat terjadi suatu gangguan
pada sistem tenaga listrik diharapkan PMT bekerja dengan cepat sehingga
clearing time yang diharapkan sesuai standard SPLN No 52-1 1983 untuk
sistem 70 KV = 150 milli detik dan SPLN No 52-1 1984 untuk sistem 150 kV
= 120 milli detik.
Keserempakan PMT :
Perbedaan waktu yang terjadi antar phasa R , S , T pada waktu PMT (PMT)
membuka dan menutup kontak. ∆t: Selisih waktu tertinggi dan terendah
antar phasa R, S, T sewaktu PMT membuka atau menutup kontak < setting
waktu discrepancy dan sebagai referensi ALSTHOM merekomendasikan ∆t
> 10 ms maka PMT harus dibleeding atau dilakukan penyetelan.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 155
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
4.2 PEMELIHARAAN PMS
4.2.1 Definisi dan Fungsi PMS
1. Definisi
Pemisah merupakan peralatan yang dirancang untuk memutus atau
menyambung sirkit listrik tanpa arus atau dengan arus yang relatip kecil
dibandingkan dengan arus nominal beban.
2. Fungsi atau tujuan penggunaaan
a. Memisahkan bagian sirkit dari jaringan sehinggah dapat dilakukan
pekerjaan pemeliharaan atau perbaikan pada bagian tersebut tanpa
ada tegangan.
b. Menghilangkan tegangan dari bagian sirkit yang diputus sehinggah
menjamin keselamatan teknisi yang akan melakukan pekerjaan
dibagian tersebut dari bahaya tegangan sentuh. Contoh PMS untuk
pembumian pada instalasi tegangan tinggi.
4.2.2 Prinsip kerja PMS
PMS merupakan saklar pemisah yang digunakan untuk membebaskan
bagian-bagian suatu instalasi dari tegangan, atau untuk menukar hubungan.
Saklar-saklar ini memiliki kontak-kontak berpegas. Pisau-pisau saklar dijepit
antara kontak-kontak itu. Konstruksi kontak-kontak ini harus sedemikian
hingga tidak mungkin membuka karena pengaruh gaya-gaya yang timbul
kalau terjadi hubungan singkat. Penggerak PMS dapat berupa mekanik yang
dilakukan secara manual, atau energi listrik dengan motor-motor listrik
ataupun dengan pneumatic.
Bagian-bagian utama dari PMS:
• Kontak diam
• Kontak gerak atau pisau
• Isolator penunjang
• Kerangka
• Mekanik penggerak
• Pembumian PMS
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 156
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
4.2.3 Jenis PMS
4.2.3.1 Menurut Fungsinya
• PMS Ground/Tanah
Berfungsi untuk mengamankan peralatan dari sisa tegangan yang timbul
sesudah SUTT diputuskan atau induksi tegangan dari penghantar atau
kabel lainnya.
• PMS Peralatan
Berfungsi untuk mengisolasi peralatan listrik dari peralatan lain atau
instalasi yang bertegangan.
4.2.3.2 Menurut Lokasi pemasangannya PMS
• PMS Line; pemisah yang terpasang pada sisi penghantar;
• PMS Bus/rel; pemisah yang terpasang pada sisi bus/rel;
• PMS Ground/tanah; pemisah yang terpasang pada sisi penghantar atau
kabel untuk menghubungkan ke tanah dan dalam pengoperasiannya
interlock dengan PMS line;
• Pemisah seksi; Pemisah yang terpasang pada suatu rel sehingga rel
tersebut dapat terpisah menjadi 2 (dua) seksi.
4.2.3.3 Menurut gerakan lengannya PMS
a. Pemisah engsel: dimana pemisah tersebut gerakannya seperti engsel.
Pemisah jenis ini biasanya dipakai untuk tegangan menengah (6kV,
20kV);
b. Pemisah putar: dimana terdapat dua kontak diam dan dua kontak gerak
yang dapat berputar pada sumbunya;
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 157
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
Gambar 4-22. Pemisah Putar
c. Pemisah siku: pemisah ini mempunyai dua kontak gerak dan tidak
mempunyai kontak diam dimana gerakaannya mempunyai sudut 900;
Gambar 4-23. Pemisah Siku
d. Pemisah luncur: Pemisah ini gerakan kontaknya keatas kebawah
secara vertical atau kesamping, banyak dioperasikan pada instalasi
tegangan menengah 20kV;
e. PMS Pantograph: PMS jenis ini banyak dioperasikan pada sistem
tegangan 500kV, dimana PMS ini mempunyai kontak diam pada rel dan
kontak gerak yang terletak pada ujung lengan Pantograph;
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 158
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
Gambar 4-24. Pemisah Pantograph
4.2.4 Jenis pemeliharaan PMS
4.2.4.1 Pemeliharaan peralatan
Pemeliharaan peralatan adalah proses kegiatan yang dilakukan terhadap
peralatan instalasi Tenaga Listrik sehingga didalam operasinya setiap
peralatan dapat memenuhi fungsi yang di kehendaki secara terus menerus
sesuai karakteristiknya. Dengan kata lain Pemeliharaan itu merupakan
upaya untuk mempertahankan atau mengembalikan pada tingkat prestasi
awal dan dapat beroperasi dengan keandalan yang tinggi sehingga
kontinuitas pelayanan listrik dapat tercapai.
4.2.4.2 Periode Pemeliharaan PMS
Periode pemeliharaan PMS mengacu pada SE.032/DIR/1984 dan
suplemen tahun 2000 seperti terlihat pada Tabel 4-2 sebagai berikut:
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 159
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
Tabel 4-2. Periode Pemeliharaan PMS
1
Pemeriksaan bok kontrol terhadap kotoran, binatang
dan kemungkinan masuknya air hujan.
*)
ON TRAGI
Visual. * ) bagi sw itch
yard ber rumput.
2
Pemeriksaan tangkai peng-gerak dalam keadaan ter-sambung dengan baik dan dalam keadaan terkunci.
ON TRAGI
Visual.
3Pemeriksaan isolator ter-hadap
keretakan atau pe-cah.ON TRAGI
Visual.
4Pemeriksaan sist im inter-lock PMS (sudah terkunci sesuai posisi keluar atau masuk).
ON TRAGI Visual.
5Pembersihan pisau, kontak-kontak PMS dan pemberian
silicon grase.Off UPT
Kertas Gosok, Silicon grase.
6Pembersihan isolator, pe-
ngencangan baut-baut terminal utama.
Off UPT
Majun, kunci-
pas/ring, megger tanah.
7Percobaan keluar / masuk
PMS.Off UPT
Visual, Mult i
Meter.
8Pengencangan baut-baut
tangkai penggerakOff UPT
Kunci - Kunci.
9Pengukuran tahanan pen-
tanahan.Off UPT
Megger pentanahan
10
Pemeriksaan terminal uta-ma dan daerah bertegangan
terhadap benda asing a.l. layang-layang.
ON TRAGI
Visual.
11Pengukuran hot spot dengan
thermovision.ON UPT
Infra Red Thermovisi
on.
12Pemeriksaan keretakan dan
kemiringan pondasi.ON TRAGI
Visual, Water Pass,
13Pemeriksaan pasok tegang-an AC / DC dan tekanan uda-ra
pneumatic kontrol.ON TRAGI
Mult i Meter.
14Pemeriksaan boks mekanik
PMS, pemberian vaselin roda gigi dan motor peng- gerak.
Off UPT
Kunci-kunci,
vaseline, mult i tester
15Pengujian fungsi interlock PMS
dgn PMT, PMS line dengan PMS tanah.
Off UPTVisual dan
mult i meter.
16Pengujian keluar / masuk PMS
secara remote dan lokal.Off UPT
Visual dan mult i
meter.
17
Pemeriksaan pisau, kontak PMS dalam keadaan masuk sempurna dan pengukuran
tahanan kontak.
Off UPT
Tahanan kontak
Dilaksanakan
Per
alat
an K
erja
Ko
nd
isi
Per
alat
an
Tri
wu
lan
Tah
un
an
5 t
ahu
nan
10
tah
un
an
Bila
dip
erlu
kan
Det
ecti
ve
Min
gg
uan
Bu
lan
an
Sem
este
r
No. Kegiatan
Jenis pemeliharaan
Periode pemeliharaan
Har
ian
Pel
aksa
na
Pre
ven
tiv
e
Co
rrec
tiv
e
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 160
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
Peralatan dan material kerja pemeliharaan:
• Kunci-kunci (Inggris dan pas/ring)
• Tang kombinasi
• Obeng minus besar
• Alat ukur pentanahan (tahanan kaki tiang)
• Pakaian kerja
• HT bagi koordinator dan pengendali mutu Pekerjaan
• Kunci ring
• Kunci sok
• Sakapen
• Majun
• Minyak WD4
4.2.5 Batasan Operasi PMS
Batasan-batasan opersai PMS terdiri dari:
1. Mampu dilalui arus nominalnya secara kontinyu yang tertera pada
spesifikasi peralatan;
2. Mampu dilalui arus beban lebih dan arus hubung singkat dalam waktu
yang singkat sesuai spesifikasi peralatan;
3. Jarak udara antara pisau dan kontak tetap dari kutub yang sama saat
pemisah dalam kondisi terbuka haruslah 10 – 15% lebih besar daripada
jarak antar bagian penghantar tersebut serta jarak penghantar dengan
pembumian;
4. Ketahanan mekanis pemisah tergantung dari ketahanan mekanis pemisah
tersebut yang diwujudkan dalam jumlah operasi penutupan-pembukaan
yang bisa dilakukan pemisah tanpa kerusakan sehingga menjamin kerja
normal. Standar mensyaratkan jumlah minimal operasi sebagai berikut:
• Untuk PMS tegangan menengah sampai 35kV : 2000 kali operasi
• Untuk PMS tegangan tinggi 110kV keatas : 1000 kali operasi
5. Tahanan Isolasi
Hasil pengukuran tahanan isolasi PMS juga dipengaruhi oleh kebersihan
permukaan isolator bushing, suhu, faktor usia dan kelembaban udara
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 161
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
disekitarnya. Batasan dari tahanan isolasi sesuai Buku Pemeliharaan
Peralatan SE.032/PST/1984 adalah: menurut standard VDE (catalouge
228/4) minimum besarnya tahanan isolasi pada suhu operasi dihitung “1
kilo Volt = 1 MΩ (Mega Ohm) “. Dengan catatan 1 kV = besarnya
tegangan fasa terhadap tanah, kebocoran arus yang diijinkan setiap kV = 1
mA.
6. Tahanan Pentanahan
Peralatan ataupun titik netral sistem tenaga listrik yang dihubungkan ke
tanah dengan suatu pentanahan yang ada di Gardu Induk di mana sistem
penatanahan tersebut dibuat di dalam tanah dengan struktur bentuk mesh.
Nilai tahanan Pentanahan di Gardu Induk bervariasi besarnya nilai
tahanan tanah dapat ditentukan oleh kondisi tanah itu sendiri, misalnya
tanah kering tanah cadas, kapur, dsb tahananan tanahnya cukup tinggi
nilainya jika dibanding dengan kondisi tanah yang basah. Semakin kecil
nilai pentanahannya maka akan semakin baik. Menurut IEEE std 80-2000
tentang guide for safety in ac substation grounding besarnya nilai tahanan
pentanahan untuk switchgear adalah ≤ 1 ohm.
4.3 PEMELIHARAAN LIGHTHING ARRESTER (LA)
4.3.1 Definisi dan Fungsi LA
1. Definisi
Arrester merupakan alat proteksi bagi peralatan listrik terhadap tegangan
lebih, yang disebabkan oleh petir atau surja hubung (switching surge). Alat
ini bersifat sebagai sebagai by-pass di sekitar isolasi yang membentuk
jalan dan mudah dilalui arus petir ke sistem pentanahan sehingga tidak
menimbulkan tegangan lebih yang tinggi yang merusak isolasi peralatan
listrik. Pada keadaan normal arrester berlaku sebagai isolator, bila timbul
tegangan surja alat ini bersifat sebagai konduktor yang tahanannya relative
rendah, sehingga dapat mengalirkan arus yang tinggi ke tanah. Setelah
surja hilang, arrester harus dapat dengan cepat kembali jadi isolasi.
2. Fungsi dan Tujuan Pengamanan
Melindungi peralatan listrik pada sistem jaringan atau trafo terhadap
tegangan lebih yang disebabkan oleh sambaran petir atau surja hubung.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 162
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
4.3.2 Jenis dan Prinsip Kerja LA
4.3.2.1 Arrester Type Expulsion
Arrester type expulsion terdiri dari tabung isolasi yang mempunyai elektroda
disetiap ujung dan lubang discharge pada ujung bawah. Panjang tabung
sedemikian rupa sehingga spark over terjadi pada gap antara dua elektroda
dalam tabung.
Untuk rating tegangan yang tinggi dan arus yang tinggi kemungkinan dalam
tabung tergabung dua atau lebih gap dengan lubang discharge pada bagian
atas, bawah dan tengah-tengah dari tabung ini merupakan series gap yang
dipasang diantara elektroda dengan kawat penghantar, yang mencegah
pemakaian tegangan sistem yang terus menerus pada tabung, sehingga
kebocoran, korona dan karbonisasi dapat dihindari.
4.3.2.2 Arrester Type Valve
Arrester type valve terdiri dari 2 (dua) elemen yaitu series ap dan valve
elemen. Valve elemen merupakan sebuah tahanan yang tidak linier,
tahanan ini mempunyai sifat khusus yaitu tahanan berubah dengan
berubahnya arus dan proses perubahan ini berlangsung dengan cepat.
Bila sebuah surja sampai pada kawat transmisi dan dilewatkan pada series
gap, tahanan valve elemen berubah turun dengan cepat, sehinga tegangan
turun dibatasi meskipun arusnya besar, dan apabila tegangan tersebut telah
habis dan tinggal tegangan normal (frekuensi 50 Hz), tahanannya naik
kembali sehingga arus susulan (follow current) dibatasi dan akhirnya
dimatikan pada saat tegangan mencapai nol.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 163
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
Gambar 4-25. Arrester Type Valve
Gambar 4-26. Karakteristik Tahanan Katup
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 164
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
4.3.3 Pola dan Jenis Pemeliharaan LA
1Pemeriksaan debu pada
isolator.ON Tragi
Visual.
2Pengukuran Partial
Discharge.ON UPT
Alat Uji Partial Dischar-ge.
3Pengukuran hot spot de-
ngan thermovision.ON UPT
Infra Red Thermo vision.
4
Pembersihan isolator dan pe-ngencangan baut terminal utama dan
pentanahan.
Off UPT
Kain majun, kunci - kunci.
5Pengukuran tahanan
isolasi.Off UPT
Megger 5 kV.
6Pengukuran tahanan penta-
nahan.Off UPT
Megger Pentanahan.
7Pemeriksaan arus bocor
pa-da arrester yang dilengkapi milli amp meter.
ON Tragi
Milli Amper meter.
8Pemeriksaan sistim penta-
nahan peralatanON Tragi
Visual.
9Pemeriksaan pondasi terha-dap keretakan atau kemi-
ringan.ON Tragi
Visual, Water-pass, theodo lyte
10Pengujian kerja counter
arrester.ON UPT
Visual, alat uji counter.
11Pemantauan perubahan
counter arresterON Tragi
Visual.
12Pengukuran tegangan
Spark Over.Off UPT
Alat Uji di Laborato rium
teg. tinggi.
13Pengukuran arus pengatur
pada tegangan rating.Off UPT
Alat Uji di Laborato rium
teg. tinggi.
14Pengukuran teg. residual
pa-da arus discharge normal.
Off UPTAlat Uji di
Laborato rium teg. tinggi.
Tah
unan
5 ta
huna
n
Kon
disi
P
eral
atan
Pe
laks
ana
10 t
ahun
an
Bila
dip
erlu
kan
No. Kegiatan
Jenis pemeliharaan
Periode pemeliharaan Dilaksanakan
Per
alat
an K
erja
Det
ectiv
e
Har
ian
Pre
vent
ive
Cor
rect
ive
Triw
ulan
Sem
este
r
Min
ggua
n
Bul
anan
Untuk kegiatan pada point 12, 13 dan 14 merupakan tanggung jawab UPT
yang dalam pelaksanaan pengujiannya bekerja sama dengan PLN LITBANG
atau pihak lain yang mempunyai fasilitas laboratorium.
Hasil test yang diperoleh dibandingkan dengan data-data test dari pabrikan.
Untuk kegiatan pemantauan kondisi harian dari LA dilingkungan P3B
Sumatera dilaksanakan checklist oleh operator yang didampingi oleh
supervisor Gardu Induk. Adapun item checklist untuk LA adalah seperti pada
Tabel 4-3 berikut ini:
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 165
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
Tabel 4-3. Item Checklist Untuk LA
No Komponen yang
diperiksa
Referensi
pencatatan Bay…. Keterangan
1 Mencatat angka
counter setiap phasa
…….kali
2 Mencatat arus bocor
pada setiap phasa
……mA
3 Mencatat kondisi
kebersihan isolator
antara body dan
support
√ = bersih,
X = kotor
4 Mencatat kondisi
terminalpentanahan
√=
Tersambung
X = tidak
4.3.4 Komponen-Komponen LA
Gambar 4-27. Bagian-bagian dari Arrester
Komponen-komponen LA terdiri dari:
1. Elektroda
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 166
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
Elektroda-elektroda ini adalah terminal dari arrester yang dihubungkan
dengan bagian yang bertegangan di bagian atas, dan elektroda bawah
dihubungkan dengan tanah.
2. Sela Percikan (Spark Gap)
Apabila terjadi tegangan lebih oleh sambaran petir atau surja hubung pada
arrester yang terpasang, maka pada sela percikan (Spark Gap) akan
terjadi loncatan busur api. Pada beberapa type arrester busur api yang
terjadi tersebut ditiup keluar oleh takanan gas yang ditimbulkan oleh
tabung fiber yang terbakar.
3. Tahanan Katup (Valve Resistor)
Tahanan yang dipergunakan dalam arrester adalah suatu jenis material
yang sifat tahanannya dapat berubah bila mendapatkan perubahan
tegangan.
4. Isolator
• Isolator Porcelin/Composite
• Isolator Dudukan
Isolator dudukan/insulating feet berfungsi untuk mencegah terjadinya
arus bocor yang mengalir ke support LA sehingga dapat
membahayakan manusia yang menyentuhnya.
5. Grading Ring
Grading ring digunakan agar gradient tegangan terdistribusi secara merata
pada permukaan isolator.
6. Pengaman Tekanan Lebih Internal
7. Counter
• Meter arus bocor; Untuk mengukur atau memonitor arus bocor dari LA
• Counter jumlah kerja; Untuk memonitor berapakali LA bekerja baik oleh
sambaran petir maupun karena surja.
8. Konstruksi Penyangga
Support dan pondasi
4.3.5 Batasan Operasi LA
1. Tegangan dasar (rated voltage) dari arrester harus lebih tinggi dari batas
tegangan sistem dan arus dinamik yang akan diputus. Tegangan ini dipilih
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 167
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
berdasakan kenaikan tegangan dari fasa-fasa yang sehat pada waktu ada
gangguan 1 fasa ke tanah.
Er = α.β.Um
Dimana : Er = Tegangan dasar arrester
α = Koefisien pembumian
β = Toleransi, guna memperhitungkan fluktuasi tegangan,
efek firanti dan lain-lain.
Um = Tegangan sistem maksimum
Nilai α < 0,8 bila Ro/X1 < 1, Xo/X1 ≤ 3 pada sistem dengan pembumian
efektif. Pada sistem pembumian dengan tahanan harga α = 1,0.
Biasanya tegangan dasar arrester dipilih antara 0,7 – 0,85 Um (termasuk
toleransi) untuk sistem dengan pembumian effektif, dan kira-kira 1,2 Um
untuk sistem dengan tahanan pentanahan.
2. Tegangan percikan (sparkover voltage) dan tegangan pelepasannya
(discharge voltage) yaitu tegangan pada terminalnya waktu pelepasan
harus cukup rendah sehingga dapat mengamankan peralatan. Toleransi
20-30% antara tingkat isolasi (BIL) dari alat yang dilindungi dan tegangan
pelepasan dari arrester.
3. Jarak antara arrester dan alat yang dilindungi harus dibuat sedekat
mungkin. Jangkauan perlindungan oleh arrester kurang dari 50 meter.
4. Hasil pengukuran tahanan isolasi LA juga dipengaruhi oleh kebersihan
permukaan isolator bushing, suhu, faktor usia dan kelembaban udara
disekitarnya. Batasan dari tahanan isolasi sesuai Buku Pemeliharaan
Peralatan SE.032/PST/1984 adalah: menurut standard VDE (catalouge
228/4) minimum besarnya tahanan isolasi pada suhu operasi dihitung “ 1
kilo Volt = 1 MΩ (Mega Ohm) “. Dengan catatan 1 kV = besarnya
tegangan fasa terhadap tanah, kebocoran arus yang diijinkan setiap kV = 1
mA.
5. Tahanan Pentanahan
Peralatan ataupun titik netral sistem tenaga listrik yang dihubungkan ke
tanah dengan suatu pentanahan yang ada di Gardu Induk di mana sistem
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 168
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
pentanahan tersebut dibuat di dalam tanah dengan struktur bentuk mesh.
Nilai tahanan Pentanahan di Gardu Induk bervariasi besarnya nilai
tahanan tanah dapat ditentukan oleh kondisi tanah itu sendiri, misalnya
tanah kering tanah cadas, kapur, dsb tahananan tanahnya cukup tinggi
nilainya jika dibanding dengan kondisi tanah yang basah. Semakin kecil
nilai pentanahannya maka akan semakin baik. Menurut IEEE std 80-2000
tentang guide for safety in ac substation grounding besarnya nilai tahanan
pentanahan untuk switchgear adalah ≤ 1 ohm.
6. Arus Bocor (leakage current)
Untuk Arrester dengan series spark gap/silicon carbide pengukuran arus
bocor dilakukan pada kondisi off line sedangkan untuk arrester dengan
metal oxide pengukuran arus bocor dapat dilakukan secara continue
dengan kondisi online dan biasanyas udah dilengkapi dengan alat ukur
sehingga dapat dipantau oleh operator melalui pencatatan pada checklist.
Gambar 4-28. (a) Silicon Carbide, (b) Metal Oxide
Tabel 4-4. berikut ini merupakan referensi untuk nilai arus bocor dan
justifikasinya:
(a) (b)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 169
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 4. Pemeliharaan Peralatan Utama Gardu Induk
Tabel 4-4. Referensi dan Justifikasi untuk Nilai Arus Bocor
Manufacture Type Ires max (µA)
ABB
XAR/EXLIM-R 91
XAQ/XMQ 130
XAP-A/XAP-C/EXLIM-Q 167
EXLIM P-A/EXLIM P-B/EXLIM P-D 167
EXLIM T 251
XAP-B/EXLIM P-C 331
Bowthorpe 2VACM 91
Ohio Brass MPR 91
VN 130
Westinghouse W1 91
Metode ini ditawarkan oleh pabrikan Alat Ukur LCM (Leakage Current
Monitoring) Transinor II adalah dengan melakukan justifikasi kondisi
sebagai berikut:
Tabel 4-5. Justifikasi Pabrikan Alat Ukur LCM Transinor II
Nilai arus bocor
terhadap standart Justifikasi Rekomendasi
0 – 50 % Baik Pengukuran 2 tahun
kemudian
50 – 80 % Weakened Pengukuran 1 tahun
kemudian
80 – 100 % Monitor Pengukuran 1 tahun
kemudian
> 100 % Rusak (Damage) Pengukuran ulang/
segera ganti LA
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 170
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
5. TRANSFORMATOR TENAGA
5.1 FUNGSI DAN PRINSIP KERJA TRAFO TENAGA
5.1.1 Teori Dasar
Hukum utama dalam transformator adalah hukum induksi faraday. Menurut
hukum ini suatu gaya listrik melalui garis lengkung yang tertutup, adalah
berbanding lurus dengan perubahan persatuan waktu dari pada arus induksi
atau flux yang dilingkari oleh garis lengkung itu (Lihat Gambar 5-1 dan
Gambar 5-2).
Gambar 5-1. Arus magnetisasi secara
grafis tanpa memperhitungkan rugi-rugi
besi.
Gambar 5-2. Arus magnetisasi secara
grafis dengan memperhitungkan rugi-rugi
besi.
Selain hukum Faraday, transformator menggunakan hukum Lorenz atau lebih
dikenal dengan kaidah tangan kanan seperti terlihat pada Gambar 5-3 berikut
ini:
Gambar 5-3. Hukum Lorenz
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 171
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
Dasar dari teori transformator adalah sebagai berikut :
Arus listrik bolak-balik yang mengalir mengelilingi suatu inti besi maka inti besi
itu akan berubah menjadi magnet (seperti Gambar 5-4 dan Gambar 5-5) dan
apabila magnet tersebut dikelilingi oleh suatu belitan maka pada kedua ujung
belitan tersebut akan terjadi beda tegangan.
Gambar 5-4. Suatu arus listrik
mengelilingi inti besi maka besi itu
menjadi magnet.
Gambar 5-5. Suatu lilitan
mengelilingi magnet maka akan
timbul gaya gerak listrik (GGL)
Dari prinsip tersebut di atas dibuat suatu transformator seperti Gambar 5-6 di
bawah ini,
Gambar 5-6. Prinsip Dasar dari Transformator
Rumus tegangan adalah:
E = 4,44 N f x 10 -8
Maka untuk transformator rumus tersebut sebagai berikut:
E1 / E2 = 4,44 N1 f 1x 10 -8 / 4,44 N2 f2 x 10 -8
karena f 1 = f2, maka
E1 / E2 = 4,44 N1 f 2x 10 -8 / 4,44 N2 f2 x 10 -8
E1 / E2 = N1/ N2 atau
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 172
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
E1 N2 = E2 N1, sehingga
E2 = (N2 / N1) x E1
Keterangan:
E1 = tegangan primer
E2 = tegangan sekunder
N1 = belitan primer
N2 = belitan sekunder
VA primer = VA sekunder
I1 x E1 = I2 x E2
E1/ E2 = I2 / I1
I1 = I2 ( E2/ E1)
Keterangan:
I1 = Arus primer
I2 = Arus sekunder
E1 = tegangan primer
E2 = tegangan sekunder
Rumus umum menjadi :
E1 N1 I2
= =
E2 N2 I1
5.1.2 Pembebanan Trafo
Spesifikasi trafo biasanya dinyatakan dalam Kapasitas trafo tenaga dalam
MVA
• Tegangan kV
• Ratio tegangan
Perhitungan kemampuan arus trafo
Besarnya arus trafo dapat dihitung dengan rumus:
S = P + jQ
S = √3 V I
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 173
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
P = S / √3 V cos φ
Q = S / √3 V sin φ
Dimana :
S : Daya Semu ( MVA)
P : Daya Nyata (MW)
Q : Daya Reaktif (MVAR)
V : Tegangan ( kV)
φ : Sudut daya
Trafo mampu dibebani melebihi rating daya dalam waktu tertentu.
Batas faktor pembebanan lebih dari trafo sesuai standard VDE adalah:
Tabel 5-1. Load Faktor Trafo
Load
Factor
% Over-load
10 20 30 40 50
Jam Jam Jam Detik Detik
0.5 3 1,5 1 30 15
0.75 2 1 0,5 15 8
0.9 1 0,5 0,25 8 4
5.1.3 Konstruksi Bagian-bagian Transformator
5.1.3.1 Peralatan/Bagian Utama
1. Inti Besi
Berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi, yang ditimbulkan oleh arus
listrik yang melalui kumparan.Dibuat dari lempengan-lempengan besi
tipis yang berisolasi, untuk mengurangi panas (sebagai rugi-rugi besi)
yang ditimbulkan oleh Eddy Current (Gambar 5-7).
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 174
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
Gambar 5-7. Inti Besi dan Laminasi yang diikat Fiber Glass
2. Kumparan Transformator
Adalah beberapa lilitan kawat berisolasi yang membentuk suatu
kumparan. Kumparan tersebut terdiri dari kumparan primer dan
kumparan sekunder yang diisolasi baik terhadap inti besi maupun
terhadap antar kumparan dengan isolasi padat seperti karton, pertinak
dan lain-lain. Kumparan tersebut sebagai alat transformasi tegangan dan
arus.
Gambar 5-8. Kumparan Phasa RST
3. Minyak Transformator
Sebagian besar kumparan-kumparan dan inti trafo tenaga direndam
dalam minyak trafo, terutama trafo-trafo tenaga yang berkapasitas besar,
karena minyak trafo mempunyai sifat sebagai isolasi dan media
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 175
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
pemindah, sehingga minyak trafo tersebut berfungsi sebagai media
pendingin dan isolasi.
4. Bushing
Hubungan antara kumparan trafo ke jaringan luar melalui sebuah
bushing yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator, yang
sekaligus berfungsi sebagai penyekat antara konduktor tersebut dengan
tangki trafo. Pada bushing dilengkapi fasilitas untuk pengujian tentang
kondisi bushing yang sering disebut center tap.
Gambar 5-9. Bushing
5. Tangki Konservator
Berfungsi untuk menampung minyak cadangan dan uap/udara akibat pemanasan
trafo karena arus beban. Diantara tangki dan trafo dipasangkan relai bucholz yang
akan meyebak gas produksi akibat kerusakan minyak karena listrik.
Untuk menjaga agar minyak terkontaminasi dengan air uyang masuk bersama
udara melalui saluran pelepasan dan masukanya udara kedalam konservator
perlu dilengkapi media penyerap uap air pada udara sering disebut denga silica
gel tidak keluar mencemari udara disekitarnya.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 176
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
Gambar 5-10. Konservator minyak trafo
5.1.3.2 Peralatan/Bagian Bantu
1. Sistem Pendingin
Sebagai instalasi tenaga listrik yang dialiri arus maka trafo akan terjadi
panas yang sebanding dengan arus yang mengalir serta temperatur
udara disekeliling trafo tersebut. Jika temperatur luar cukup tinggi dan
beban trafo juga tinggi maka trafo akan beroperasi denagn temperatur
yang tinggi pula. Untuk mengatasi hal tersebut trafo perlu dilengkapi
dengan sistim pendingin yang bisa memanfaatkan sifat alamiah dari
cairan pendingin dan dengan cara mensirkulasikan secara teknis baik
yang menggunakan sistem radiator, sirip-sirip yang tipis berisi minyak
dan dibantu dengan hembusan angin dari kipas-kipas sebagai pendingin
yang dapat beroperasi secara otomstis berdasar pada setting relai
temperatur dan sirkulasi air yang bersinggungan dengan pipa minyak
isolasi panas. Dari sistem pendingin tersebut maka trafo dapat dibagi
berdasarkan sistem pendinginnya seperti ONAN, ONAF, OFAN, OFAF
dan OFWF.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 177
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
Gambar 5-11. Pendingin trafo type ONAF
2. Tap Changer (On Load Tap Changer)
Kualitas operasi tenaga listrik jika tegangannya nominal sesuai
ketentuan, tapi pada saat operasi terjadi penurunan tegangan sehingga
kwalitasnya menurun untuk itu perlu alat pengatur tegangan agar
tegangan selau pada kondisi terbaik, konstan dan kontinyu. Untuk itu
trafo dirancang sedemikian rupa sehingga perubahan tegangan pada
salah sisi input berubah tetapi sisi outputnya tetap. Alat ini disebut
sebagai sadapan pengatur tegangan tanpa terjadi pemutusan beban
maka disebut On Load Tap Changer (OLTC). Pada umumnya OLTC
tersambung pada sisi primer dan jumlahnya tergantung pada perancang
dan perubahan sistem tegangan pada jaringan.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 178
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
Gambar 5-12. On Load Tap Changer (OLTC)
3. Alat pernapasan (Dehydrating Breather)
Sebagai tempat penampungan pemuaian minyak isolasi akibat panas
yang timbul maka minyak ditampung pada tangki yang sering disebut
sebagai konservator. Pada konservator ini permukaan minyak
diusahakan tidak boleh bersinggungan dengan udara karena
kelembaban udara yang mengandung uap air akan mengkontaminasi
minyak walaupun prosesnya berlangsung cukup lama. Untuk mengatasi
hal tersebut udara yang masuk kedalam tangki konservator pada saat
minyak menjadi dingin kebalikan jika trafo panas maka pada saat
menyusut maka alan menghisap udara dari luar masuk kedalam tangki
dan untuk menghindari terkontaminasi oleh kelembaban udara maka
diperlukan suatu media penghisap kelembaban yang digunakan
biasanya adalah silica gel yang secara khusus dirancang untuk maksud
tersebut diatas.
Tap pemilih
(selector switch)
Saklar pengubah
(driverter switch)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 179
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
Gambar 5-13. Air Breather
Silica gel mempunyai batasan kemampuan untuk menyerap uap air.
Apabila silica gel sudah jenuh dengan uap air, maka tidak bisa lagi
menyerap air. Hal tersebut dapat ditandai dengan berubahnya warna
silica gel. Pada kondisi masih mampu menyerap air, warna silica gel
adalah biru tua. Semakin berkurang kemampuannya, warnanya akan
berubah menjadi bening. Apabila sudah berwarna seperti ini, silica gel
harus segera diganti.
Indikator-indikator :
1. Thermometer,
Adalah alat pengukur tingkat panas dari trafo baik panasnya
kumparan primer dan sekunder juga minyak. Thermometer ini bekerja
atas dasar air raksa (mercuri/Hg) yang tersambung dengan tabung
pemuaian dan tersambung dengan jarum indikator derajat panas.
Beberapa thermometer dikombinasikan dengan panas dari resistor
khusus yang tersambung dengan CT yang terpasang pada salah satu
fasa (fasa tengah) dengan demikian penunjukan yang diperoleh
adalah relatif terhadap kebenaran dari panas yang terjadi.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 180
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
\
Gambar 5-14. Oil or Winding Temperatur
2. Permukaan minyak
adalah alat penunjukkan tinggi permukaan minyak yang pada
konservator. Ada beberapa jenis seperti penunjukan lansung yaitu
dengan cara memasang gelas penduga pada salah satu sisi
konservator sehingga akan mudah mengetahui level minyak.
Sedangkan jenis lain jika konservator dirancang sedemikian rupa
dengan melengkapi semacam balon dari bahan elastis dan diisi
dengan udara biasa dan dilengkapi dengan alat pelindung seperti
pada sistem pernapasan sehingga pemuaian dan penyusutan minyak
udara yang masuk kedalam balon dalam kondisi kering dan aman.
Keterangan :
1. Trafo arus 2. Sensor suhu 3. Heater 4. Thermometer
Winding
5. Thermometer oil
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 181
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
Gambar 5-15. Indikasi permukaan minyak
5.1.3.3 Peralatan Proteksi Internal.
1. Relai Bucholz
Penggunaan relai deteksi gas (Bucholz) pada Transformator terendam
minyak yaitu untuk mengamankan transformator yang didasarkan pada
gangguan Transformator seperti : arcing, partial discharge, over heating
yang umumnya menghasilkan gas.
Gas-gas tersebut dikumpulkan pada ruangan relai dan akan
mengerjakan kontak-kontak alarm.
Relai deteksi gas juga terdiri dari suatu peralatan yang tanggap terhadap
ketidaknormalan aliran minyak yang tinggi yang timbul pada waktu
transformator terjadi gangguan serius. Peralatan ini akan menggerakkan
kontak trip yang pada umumnya terhubung dengan rangkaian trip
Pemutus Arus dari instalasi transformator tersebut. Ada beberapa jenis
relai bucholz yang terpasang pada trafo.
Relai sejenis tapi digunakan untuk mengamankan ruang OLTC dengan
prinsip kerja yang sama sering disebut dengan Relai Jansen. Terdapat
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 182
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
beberpa jenis antara lain sema seperti relai bucholz tetapi tidak ada
kontrol gas, jenis tekanan ada yang menggunakan membran/selaput
timah yang lentur sehingga bila terjadi perubahan tekanan kerena
gangguan akan berkerja, disini tidak alarm langsung trip dan dengan
prinsip yang sama hanya menggunakan pengaman tekanan atau saklar
tekanan.
Gambar 5-16. Bucholz Relai dan Juction Relai type membran
2. Pengaman tekanan lebih (Explosive Membrane)/Bursting Plate
Adalah relai yang bekerja karena tekanan lebih akibat gangguan didalam
trafo, karena tekanan ini melebihi kemampuan membran yang terpasang
maka membran akan pecah dan minyak yang karena tekanan akan
keluar dari dalam trafo.
Gambar 5-17. Plat mengaman tekanan lebih
Pipa penghubung
Konservator
Tutup tangki
Tangki
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 183
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
3. Relai tekanan lebih (Sudden Pressure Relay)
Suatu flash over atau hubung singkat yang timbul pada suatu
transformator terendam minyak, umumnya akan berkaitan dengan suatu
tekanan lebih didalam tangki, karena gas yang dibentuk oleh
decomposisi dan evaporasi minyak. Dengan melengkapi sebuah
pelepasan tekanan pada trafo maka tekanan lebih yang membahayakan
tangki trafo dapat dibatasi besarnya. Apabila tekanan lebih ini tidak dapat
dieliminasi dalam waktu beberapa millidetik, tangki trafo akan meledak
dan terjadi panas lebih pada cairan, konsekuensinya pada dasarnya
harus memberikan suatu peralatan pengaman. Peralatan pengaman
harus cepat bekerja mengevakuasi tekanan tersebut.
Gambar 5-18. Relai tekanan lebih
4. Relai pengaman tangki
Relai bekerja sebagai pengaman jika terjadi arus mengalir tangki akibat
gangguan fasa ke tangki atau dari instalasi bantu seperti motor kipas,
sirkulasi dan motor-motor bantu yang lain, pemanas dan lain-lain. Arus
ini sebagai pengganti relai diferensial sebab sistem relai pengaman
tangki biasanya dipasang pada trafo yang tidak dilengkapi trafo arus
disisi primer dan biasanya pada trafo dengan kapasitas kecil. Trafo
dipasang diatas isolator sehingga tidak terhubung ke tanah kemudian
dengan menggunakan kabel pentanahan yang dilewatkan melali trafo
arus dengan tingkat isolasi dan ratio yang kecil kemudian tersambung
pada relai tangki tanah dengan ratio CT antara 300 s.d. 500 dengan sisi
sekunder hanya 1 Ampere.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 184
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
Gambar 5-19. Relai Pengaman Tangki
5.1.4 Sistem Pentanahan
Berdasarkan fungsi, pentanahan pada trafo daya dibagi dua yaitu:
− Pentanahan peralatan
− Pentanahan sistem tenaga listrik
5.1.4.1 Pentanahan Peralatan
Tujuan pentanahan peralatan adalah meratakan potential pada semua
bagian peralatan yang pada kondisi normal tidak dialiri arus. Dengan
demikian tidak terjadi perbedaan potential yang besar (tegangan kejut)
sehingga tidak membahayak manusia bila menyentuh peralatan tersebut.
Cara melaksanakan adalah dengan menghubungkan bodi atau casing
peralatan tersebut ke tanah dengan menggunakan logam konduktif seperti
besi, aluminium atau tembaga.
Gambar 5-20. Pentanahan Peralatan
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 185
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
5.1.4.2 Pentanahan Sistem Tenaga Listrik
Pentanahan sistem adalah menghubungkan titik bintang dari belitan trafo
atau generator ke tanah melalui logam konduktif ke tanah baik secara
langsung atau tidak langsung.
Gambar 5-21. Pentanahan Sistem Tenaga Listrik
Tujuan dari pentanahan sistem adalah:
− membatasi kenaikan tegangan pada fasa yang tidak terganggu apabila
terjadi gangguan sistem atau peralatan;
− Menghilangkan busur api;
− Mengontrol besarnya arus gangguan tanah untuk memudahkan
perhitungan sistem proteksi.
Jenis-jenis petanahan sistem ada beberapa macam:
− Pentanahan langsung atau solid grounded, di P3B sumatera digunakan
pada sistem 150 kV dan belitan tertier trafo;
− Pentanahan dengan NGR yaitu menghubungkan titik netral trafo ke
tanah melalui NGR. Di P3B Sumatera dipakai di sistem 20 kV dan 70 kV.
Sistem 20 kV menggunakan NGR 40 ohm dan 70 kV menggunakan NGR
133 ohm;
− Pentanahan mengambang (sistem tidak ditanahkan), di P3B Sumatera
digunakan pada sistem delta di 12 kV.
JENIS NGR
Berdasarkan material untuk membuat tahanan atau resisator NGR dapat
dibedakan menjadi :
Pentanahan
Solid (Langsung) Pentanahan
melalui NGR
R
S
T
r
s
t
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 186
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
1. Resistance Liquid ( Air )
Bahan resistance adalah air murni. Untuk memperoleh nilai Resistance
yang diinginkan ditambahkan garam KOH.
2. Resistance Logam
Bahannya terbuat dari logam nekelin dan dibuat dalam panel dengan
nilai resistance yang sudah ditentukan.
Gambar 5-NGR
5.1.4.3 Peralatan Tambahan untuk Pengaman Transformator
Pemadam kebakaran (transformator - transformator besar)
Sistem pemadam kebakaran yang modern pada transformator saat
sekarang sudah sangat diperlukan. Fungsi yang penting untuk mencegah
terbakarnya trafo. Penyebab trafo terbakar adalah karena gangguan hubung
singkat pada sisi sekunder sehingga pada trafo akan mengalir arus
maksimumnya. Jika proses tersebut berlangsung cukup lama karena relai
tidak operasi dan tidak operasinya relai juga sebagai akibat salah menyetel
waktu pembukaan PMT, relai rusak, dan sumber DC yang tidak ada serta
kerusakan wiring.
Sistem pemadam kebakaran yang modern yaitu dengan sistem mengurangi
minyak secara otomatis sehingga terdapat ruang yang mana secara paksa
gas pemisah oksigen diudara dimasukan kedalam ruang yang sudah tidak
ada minyaknya sehingga tidak ada pembakaran minyak, sehingga
kerusakan yang lebih parah dapat dihindarkan, walaupun kondisi trafo
menjadi rusak.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 187
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
Proses pembuangan minyak secara grafitasi atau dengan menggunakan
motor pompa DC adalah suatu kondisi yang sangat berisiko sebab hanya
menggunakan kaatup otomatis yang dikendalikan oleh pemicu dari saklar
akibat panasnya api dan menutupnya katup otomatis pada katup pipa
minyak penghubung tanki (konservator) ke dalam trafo (sebelum relai
bucholz) serta adanya gas pemisah oksigen (gas nitrogen yang bertekanan
tinggi) diisikan melaui pipa yang disambung pada bagian bawah trafo
kemudian akan menuju keruang yang tidak terisi minyak. Dengan demikian
mencegah terbakarnya minyak didalam trafo dapat dihindarkan.
Gambar 5-22. Transformator
5.1.4.4 Proteksi Eksternal Transformator
1. Relai thermis (Thermal Relay)
Pada instalasi Tegangan tinggi banyak digunakan thermometer jenis
pengukur langsung ataupun pengukur tidak langsung.
Thermometer pengukur langsung.
Thermometer pengukur langsung banyak digunakan pada instalasi
tegangan tinggi/ Gardu Induk, seperti pada ruang kontrol, ruang relai,
ruang PLC dan lain-lain. Suhu ruangan dicatat secara periodik pada
formulir yang telah disiapkan (contoh formulir terlampir) dan dievaluasi
sebagai bahan laporan.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 188
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
Thermometer pengukur tidak langsung
Termometer pengukur tidak langsung banyak digunakan pada instalasi
tegangan tinggi/transformator yang berfungsi untuk mengetahui
perubahan suhu minyak maupun belitran transformator. Suhu minyak
dan belitan trafo dicatat secara periodik pada formulir yang telah
disiapkan (contoh formulir terlampir) dan dievaluasi sebagai laporan.
Skema peralatan ukur dimaksud dapat dilihat pada Gambar 5-23.
.
Gambar 5-23. Skema peralatan pengukuran tidak langsung
G
G
GE =Grounding Eletrode
GB = Grounding Bus
PI = Peralatan Instalasi.
Keterangan :
1. Trafo arus
2. Sensor suhu
3. Heater
4. Thermometer Winding
5. Thermometer oil
P I
Peralatan instalasi
P
P
GE
GE
GE GE
GE GE
GE
GE
GE
GE
GE GE
GE
GE
GE
GB
GB
GB
GB
GB
GB
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 189
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
Tabel 5-2. Parameter/Pengukuran Transformator
INDIKASI KETERANGAN
Oil level transformer
low alarm
Indikasi ini menunjukkan bahwa minyak transformator
yang ada di dalam tangki trafo berkurang, sehingga alat
ukur permukaan minyak (level) mengerjakan kontak dan
mengirim alarm ke panel kontrol. Di panel kontrol
muncul sinyal oil level transformer low alarm serta
membunyikan bel (kontak penggerak untuk
memberikan sinyal dan alarm bekerja).
Oil level OLTC low
alarm
Indikasi ini menunjukkan bahwa minyak yang ada di
dalam tangki tap changer berkurang, sehingga alat ukur
permukaan minyak (level) mengerjakan kontak dan
mengirim alarm ke panel kontral. Di panel kontrol
muncul sinyal oil level OLTC low alarm serta
membunyikan bel (kontak penggerak untuk memberikan
sinyal dan alarm bekerja).
Bucholz Alarm Indikasi ini menunjukkan bahwa kontak relai Bucholz
untuk Alarm bekerja (kontak relai bucholz ada dua, satu
alarm dan yang satunya trip). Bekerjanya disebabkan
beberapa kejadian yaitu:
1. Jika didalam trafo ada gas yang disebabkan oleh
adanya panas lebih sehingga terjadi gelembung-
gelembung gas yang terakumulasi sampai nilai
tertentu (300-350 Cm3). Gas tersebut menekan
pelampung untuk kontak alarm, dan mengirim sinyal
ke panel kontrol dan di panel muncul sinyal Bucholz
alarm dan bel berbunyi.
2. Jika didalam trafo terjadi partial discharge pada
isolasi, maka akan terjadi gelembung gas (seperti
diatas) maka timbul Bucholz alarm dan bel berbunyi.
3. Jika minyak didalam trafo bocor sehingga sampai
tingkat permukaan relai bucholz, maka apabila
pelampung atas sudah tidak terendam minyak, maka
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 190
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
kontak bucholz alarm akan tertutup dan memberikan
sinyal bucholz alarm dan bel berbunyi.
Winding temperature
alarm
Winding primer
Indikasi ini menunjukkan bahwa suhu (temperature)
kumparan primer panas melebihi setting alarm
termometer (misalnya 85°C) dan susu trafo mencapai
85°C, maka kontak alarm pada termometer (termostat)
akan tertutup dan mengirim sinyal alarm ke panel kontrol
winding primer alarm serta bel berbunyi.
Winding sekunder
Indikasi ini menunjukkan bahwa suhu (temperature)
kumparan primer panas melebihi setting alarm
termometer (misalnya 85°C) dan suhu trafo mencapai
85°C, maka kontak alarm pada termometer (termostat)
akan tertutup dan mengirim sinyal alarm ke panel kontrol
winding sekunder alarm serta bel berbunyi.
Winding temperature
trip
Winding primer
Indikasi ini menunjukkan bahwa suhu (temperature)
kumparan primer panas melebihi setting trip termometer
(misalnya 95°C) dan susu trafo mencapai 95°C, maka
kontak trip pada termometer (termostat) akan tertutup
dan mengirim sinyal trip ke PMT dan ke indikator panel
kontrol winding primer temperature high, PMT trip serta
bel berbunyi.
Winding sekunder
Indikasi ini menunjukkan bahwa suhu (temperature)
kumparan sekunder panas melebihi setting trip
termometer (misalnya 95°C) dan susu trafo mencapai
95°C, maka kontak trip pada termometer (termostat)
akan tertutup dan mengirim sinyal trip ke PMT dan ke
indikator panel kontrol winding sekunder tempearuture
high, PMT trip serta bel berbunyi.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 191
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
OLTC voltage
regulator alarm
Pengaturan setting tegangan pada peralatan regulator
tidak sesuai dengan tegangan yang diminta, maka relai
regulator tegangan akan memberikan sinyal ke panel
kontrol dan memberi sinyal OLTC voltage regulator
alarm serta bel berbunyi.
Transformer cooling
fault alarm
Indikasi ini menunjukkan bahwa sistem pendingin (kipas
atau pompa minyak sirkulasi ada gangguan) yaitu :
1. saklar termis untuk pasokan motor kipas pendingin
trip (lepas) sehingga motor tidak berputar dan saklar
termis tersebut kontak bantunya tertutup dan
memberikan sinyal ke panel kontrol Transformer
cooling fault alarm dan bel berbunyi.
2. pompa sirkulasi minyak tidak berputar/bekerja
3. saklar termis untuk pasokan motor pompa minyak
pendingin trip (lepas) sehingga motor tidak berputar
dan saklar termis tersebut kontak bantunya menutup
dan memberikan sinyal ke panel kontrol Transformer
cooling fault alarm dan bel berbunyi.
Marshalling kios fault
alarm
Indikasi tersebut menunjukkan terjadi gangguan sumber
arus bolak-balik 220/380 V, yaitu saklar sumber
tegangan AC 220/380 V trip, sehingga BAY tersebut
tidak ada pasokan AC, dan saklar tersebut kontak
bantunya menutup dan mengirim sinyal gangguan ke
panel kontrol sehingga timbul sinyal Marshalling kios
fault alarm dan bel berbunyi.
Fire protection out of
service alarm
Indikasi ini menunjukkan bahwa sistem pemadam api
transformator tidak siap bekerja (out of service), yaitu
akibat saklar DC 110 V sumber pasokan untuk sistem
instalasi pemadam api trip (tidak masuk), sehingga
kontak bantunya menutup dan memgirim sinyal ke
panel kontrol dengan indikasi Fire protection out of
service alarm dan bel berbunyi.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 192
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
Bucholz trip
Indikasi ini menunjukkan bahwa relai bucholz bekerja
menjatuhkan PMT (trip) yang disebabkan oleh:
1. Gangguan yang serius atau hubung singkat lilitan
trafo/kumparan trafo sehingga terjadi penguraian
minyak dan bahan isolasi lain serta menimbulkan gas
dan aliran minyak dari trafo ke relai bucholz,
sehingga kontak relai bekerja mengirim sinyal trip ke
PMT primer dan sekunder, memberikan sinyal alarm
bucholz trip dan membunyikan bel.
2. Gangguan minyak trafo bocor sehingga terjadi
penurunan permukaan minyak sampai level yang
minimum (sebelumnya terjadi alarm bucholz),
sehingga kontak relai bekerja mengirim sinyal trip ke
PMT primer dan sekunder, memberikan sinyal alarm
bucholz trip dan bel berbunyi.
3. Terjadi gangguan alam, misalnya gempa bumi yang
besar, sehingga terjadi goncangan minyak didalam
terfo maupun relai bucholz, dan kontak relai menutup
memberikan sinyal trip PMT primer dan sekunder
dan sinyal bucholz trip bel atau klakson bunyi.
Oil temperature alarm Indikasi ini menunjukkan bahwa suhu (temperature)
minyak trafo panas melebihi setting alarm termometer
(misalnya 80°C) dan suhu trafo mencapai 80°C, maka
kontak alarm pada termometer (termostat) akan tertutup
dan mengirim sinyal alarm ke panel kontrol oil alarm
serta bel berbunyi.
Oil temperature trip Indikasi ini menunjukkan bahwa suhu (temperature)
minyak trafo melebihi setting trip termometer (misalnya
95°C) dan suhu trafo mencapai 95°C, maka kontak trip
pada termometer (termostat) akan tertutup dan
mengirim sinyal trip ke PMT dan ke indikator panel
kontrol oil temperature high, PMT trip serta bel
berbunyi.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 193
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
Winding sekunder
Indikasi ini menunjukkan bahwa suhu (temperature)
kumparan sekunder panas melebihi setting trip
termometer (misalnya 95°C) dan susu trafo mencapai
95°C, maka kontak trip pada termometer (termostat)
akan tertutup dan mengirim sinyal trip ke PMT dan ke
indikator panel kontrol winding sekunder PMT trip serta
bel berbunyi.
Protection device
OLTC trip
Indikasi ini menunjukkan relai Jansen dan atau
pengaman OLTC bekerja, akibat terjadi breakdown
isolasi pada wadah tap changer atau ketidaknormalan
operasi tap changer atau terjadi tahanan pengalih putus,
maka akan memberikan sinyal trip PMT primer dan
sekunder dan sinyal ke panel protection device OLTC
trip dan bel/klakson bunyi.
Pressure relief device
transformer trip
Indikasi ini menunjukkan terjadi gangguan didalam
trafo, misalnya hubung singkat lilitan/kumparan
sehingga terjadi tekanan hidraulik di dalam trafo.
Tekanan ini didistribusikan ke semua arah didalam trafo
yang akan mendorong dinding trafo,jika tekanan yang
terjadi melebihi kemampuan gaya dorong relai sudden
pressure (misalnya 10 psi) maka katup piringan akan
terdorong dan mengerjakan limit switch relai,
memberikan sinyal trip ke PMT primer dan sekunder,
serta sinyal ke panel kontrol pressure relief device dan
bel/klakson bunyi.
Fire protection
operated trip
Indikasi menunjukkan ada gangguan fire protection trafo
bekerja, yaitu indikasi ada kebakaran trafo, dan PMT
trafo trip, bucholz bekerja, fire detector bekerja, maka
pemadam api memberikan sinyal untuk mengerjakan
sistem pemadam api bekerja yaitu membuang sebagian
permukaan minyak, kurang lebih 15 cm dari deksel atas,
menutup shutter, memasukan nitrogen bertekanan dan
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 194
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
mengaduk minyak di dalam tangki trafo, yang akhirnya
api yang berkobar dapat padam.dan mengirim sinyal ke
panel kontrol pemadam atau panel kontrol fire protection
operated bel bunyi.
Circuit breaker 20 kV
open
Indikasi ini menunjukkan bahwa pada kubikel 20 kV ada
yang trip, PMT yang trip tersebut memberikan sinyal ke
panel kontrol circuit breaker 20 kV open bel bunyi.
DC supply failure
Indikasi menunjukkan ada saklar DC 110 V panel
kontrol atau proteksi pada panel trafo trip, dan kontak
bantu saklar DC tersebut memberikan sinyal DC supply
failure dan bel berbunyi
Main protection
operated
Indikasi ini menunjukkan relai utama pengaman trafo
(diferensial) bekerja, sehingga kontak relai diferensial
menutup dan mengirim sinyal untuk mentripkan PMT
primer dan sekunder serta mengirim sinyal ke panel
kontrol Main protection operated bel /klakson berbunyi.
Back up protection
operated
Indikasi ini menunjukkan relai cadangan (back up)
pengaman trafo (OCR, REF, SBEF) bekerja, sehingga
kontak relai menutup dan mengirim sinyal untuk
mentripkan PMT primer dan sekunder serta mengirim
sinyal ke panel kontrol Back up protection operated bel/
klakson berbunyi.
Breaker failure
operated
Indikasi menunjukkan relai breaker failure bekerja,
kontak relai breaker menutup memberi sinyal trip pada
PMT dan PMT yang lain yang satu rel (bus) dan
mengirim sinyal ke panel kontrol Breaker failure
operated dan bel/klakson berbunyi.
Healty trip 1-2 alarm Indikasi menunjukkan ada gangguan sistem pemantau
rangkaian trip PMT melihat ada ketidaknormalan (coil
trip putus) dan mengirim alarm ke panel kontrol Healty
trip 1-2 alarm dan bel berbunyi
Transformer fault
alarm stage
Indikasi menunjukkan ada gangguan pada pengaman
trafo (bucholz, suhu tinggi, permukaan minyak) dan
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 195
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
kontak relai tersebut mengirim sinyal alarm ke panel
kontrol Transformer fault alarm stage dan bel berbunyi.
Transformer fault
tripping stage
Indikasi menunjukkan ada gangguan pada pengaman
trafo (bucholz, suhu tinggi, permukaan minyak, jansen,
sudden pressure) dan kontak relai tersebut mengirim
sinyal trip ke PMT primer dan sekunder dan sinyal ke
panel kontrol Transformer fault tripping stage dan bel
berbunyi.
Auto reclose in
progress
Indikasi menunjukkan relai recloser bekerja pada waktu
ada gangguan, kontak relai memberikan indikasi ke
panel kontrol Auto reclose in progress dan bel/klakson
berbunyi.
5.2 PEMELIHARAAN TRAFO TENAGA
5.2.1 Pengertian Pemeliharaan
Pemeliharaan adalah suatu rangkaian tindakan atau proses kegiatan untuk
mempertahankan kondisi dan meyakinkan bahwa peralatan dapat berfungsi
sebagaimana mestinya.
Tujuan pemeliharaan pada peralatan listrik tegangan tinggi adalah untuk
menjamin kontinuitas penyaluran tenaga listrik dan menjamin keandalan,
antara lain:
a. Untuk meningkatkan reliability, availability dan efficiency;
b. Memperpanjang umur peralatan;
c. Mengurangi resiko terjadinya kegagalan atau kerusakan peralatan;
d. Meningkatkan safety;
e. Mengurangi lama waktu padam akibat gangguan.
Faktor yang paling dominan dalam pemeliharaan peralatan listrik tegangan
tinggi adalah pada sistem isolasi. Atas dasar kemampuan isolasi inilah
kemampuan pengoperasian peralatan dapat ditentukan. Isolasi dapat
terbuat dari bahan padat atau cair (minyak).
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 196
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
Pemeliharaan dapat dibedakan antara pemeriksaan atau monitoring, dalam
keadaan operasi dan pemeliharaan (kalibrasi/pengujian, koreksi/resseting,
serta perbaikan) dalam keadaan padam.
Pemeriksaan atau monitoring dilaksanakan oleh operator setiap saat dengan
sisten chek list atau catatan saja. Untuk pemeliharaan harus dilaksanakan
oleh regu pemeliharaan.
5.2.2 Jenis Pemeliharaan
Jenis jenis pemeliharaan peralatan:
a. Predictive Maitenance (Conditional Maintenace) adalah pemeliharaan
yang dilakukan dengan cara memprediksi kondisi suatu peralatan listrik,
apakah dan kapan peralatan tersebut mengalami kegagalan. Dengan
prediksi kondisi tersebu dapat diketahui gejala kerusakan sejak dini.
Monitor dilaksanakan pada saat trafo beroperasi dan tidak operasi.
Pemeliharaan ini sering disebut Condiotional Base Maintenance (CBM).
b. Preventive Maintenace (Time Base Maitenance) adalah pemeliharaan
yang dilakukan secara berkala sesuai jangka waktu tertentu,
Pemeliharaan ini berpedoman pada Standard tertentu (IEEE, IEC,
CIGRE dan lain-lain) atau sesuai Instruction Manual dari Pabrik.
Pemeliharaan ini sering disebut dengan Time Base Maintenace (TBM).
c. Corrective Maintenance adalah pemeliharaan yang dilakukan dengan
berencana pada waktu tertentu ketika peralatan mengalami kelainan atau
unjuk kerja rendah dengan tujuan untuk mengembalikan ke kondisi
semula. Pemeliharaan disertai dengan perbaikan, penggantian part atau
bagian yang rusak atau kurang berfungsi untuk penyempurnaan instalasi.
Pemeliharaan ini biasa disebut dengan Currative Maintenace.
d. Breakdown Maintenance adalah pemeliharaan yang dilakukan untuk
memperbaiki kerusakan dengan waktu tidak tertentu dan bersifat darurat.
5.2.3 Pemeliharaan Trafo Tenaga
1. Pemeliharaan trafo yang berupa monitoring dan dilakukan oleh operator
setiap hari untuk Gardu Induk yang dijaga dan setiap minggu untuk
Gardu Induk yang tidak dijaga dalam keadaan operasi. (Trafo besar,
sedang dan kecil).
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 197
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
Tabel 5-3. Daftar Pemeliharaan Trafo Mingguan
No. Peralatan/Komponen yang
Diperiksa
Cara Pelaksanaan
1 Tangki, radiator, pipa-pipa,
katup-katup, sumbat
Periksa apakah ada kebocoran
minyak.
2 Kipas-kipas pendingin, Pompa
Minyak, Lemari Kontrol
Periksa apakah ada suara-suara
atau bau yang tidak normal.
3 Terminal utama, rel, terminal
kabel, jumper-wire.
Periksa apakah ada benda
asing/binatang didekatnya.
4 Indikator tinggi minyak Periksa tinggi permukaan minyak
pada tangki utama dan konservator
5 Bushing Periksa apakah ada yang retak,
kotor, pecah dan kebocoran minyak.
6
Kipas pendingin, motor pompa
sirkulasi dan radiator
Periksa apakah kipas pendingin
masih bekerja sesuai setting,
indikator pompa sirkulasi apakah
masih menunjukkan aliran minyak
dengan sempurna dan apakah ada
karat pada sirip radiator.
7 Sumber arus searah (DC) dan
arus bolak-balik (AC)
Periksa sumber arus AC/ DC apakah
saklar dalam posisi ’on’ dan MCB
’on’ dalam posisi sempurna.
8 Pemadam Kebakaran Periksa tekanan botol pemadam
CO2, BCF dan tekanan nitrogen
pada sistem alat pemadam
9
Suhu minyak dan kumparan
trafo
Periksa indikator suhu minyak dan
kumparan trafo
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 198
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
10 Beban trafo Periksa beban trafo
11 Lemari kontrol dan proteksi Periksa kondisi dan bersihkan bila
kotor
12 Tekanan Nitrogen (Trafo tanpa
konservator)
Periksa tekanan gas Nitrogen
2. Pemeliharaan trafo yang berupa monitoring dan dilakukan oleh petugas
Pemeliharaan setiap bulan untuk Gardu Induk yang dijaga maupun
Gardu Induk yang tidak dijaga. (Trafo besar, sedang dan kecil).
Tabel 5-4. Daftar Pemeliharaan Trafo Bulanan
No. Peralatan/Komponen yang
Diperiksa
Cara Pelaksanaan
1 Lemari kontrol / Proteksi dan
box kontrol serta Marshalling
Kiosk.
Periksa lemari kontrol/proteksi
dan box kontrol serta MK dari
karat, kotoran/ bangkai,
binatang, benda asing
2 Silica gel dan sistem
pernapasan
Periksa warna silicagel pada
sistem pernapasan trafo apakah
masih berwarna biru dan mulut
pernapasan terendam minyak.
3 Kerja OLTC Periksa jumlah kerja OLTC
apakah sudah perlu
penggantian minyak, atau
minyak OLTC sudah kotor.
3. Pemeliharaan trafo yang berupa pemeriksaan, pengukuran dan
pengujian, dilakukan oleh petugas pemeliharaan setiap tahun untuk
Gardu Induk yang dijaga ataupun yang tidak dijaga. (Trafo besar, sedang
dan kecil).
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 199
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
Tabel 5-5. Daftar Pemeliharaan Trafo Tahunan
No. Peralatan/Komponen
yang Diperiksa
Cara Pelaksanaan
1 Diafragma Bersihkan dan periksa adanya kebocoran
Lakukan uji fungsi bagi yang ada
rangkaian elektrik
2 Tahanan pentanahan
dan tahanan tanah
Periksa rangkaian sistem pentanahan dan
ukur nilai tahanan pentanahan serta
tahanan tanah.
Apabila ada baut yang kendor,
kencangkan. Apabila tahanan pentanahan
berubah, perbaiki.
3 Ratio belitan trafo Ukur ratio belitan trafo apakah ada
perubahan
4 Kekuatan dielektrik
minyak trafo
Uji kekuatan dielektrik minyak trafo, sesuai
standar yang dipergunakan.
5 Kadar asam dalam
minyak trafo (Acidity)
Uji kadar asam dalam minyak apakah
memenuhi standar.
6 Kekentalan minyak
(Viscoscity)
Uji kekentalan minyak apakah masih
sesuai standar.
7 Kadar air dalam minyak
trafo (Water Content)
Uji kekentalan minyak apakah masih
sesuai standar.
8 Warna Minyak Uji warna minyak apakah masih sesuai
standar.
9 Kandungan Gas dalam
Minyak
Uji kandungan gas dalam minyak
menggunakan DGA, apakah masih sesuai
standar.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 200
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
10
Peralatan pengaman
trafo (Bucholz, Sudden
Pressure, Relai Suhu,
Jensen)
Bersihkan terminal dari debu, karat,
oksidasi dan beri vet.
Periksa seal pada lobang kabel.
Bersihkan rongga tempat sambungan
kabel dari socket Sudden Pressure dan
seal pada lobang kabel.
Uji fungsi alarm dan trip.
11 Body, Bushing trafo Bersihkan dari debu, kotoran, karat.
12 Roda gigi OLTC Periksa,kencangkan mur baut, beri
pelumas bila perlu.
13 Baut terminal, baut
bushing, baut body dan
baut pentanahan.
Bersihkan dan kencangkan.
14 Spark gap, bushing
primer dan sekunder
Periksa baut dan jarak spark gap. Bila
kendor kencangkan, bila jarak tidak sesuai
perbaiki.
15 Baut terminal pada panel
kontrol dan proteksi
Periksa baut terminal dari panel kontrol
dan proteksi, apabila ada yang kendor
agar dikencangkan.
16 Tahanan isolasi, Kontrol
mekanik, limit switch,
indikator dari OLTC
Ukur tahanan isolasi dan IP dari trafo.
Uji kontrol, limit switch apakah bekerja
normal dan indikator OLTC sesuai dengan
posisinya.
17 Tegangan tembus
minyak
Uji tegangan tembus minyak apakah
masih sesuai standar.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 201
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
18 Pondasi Periksa pondasi apakah ada keretakan
atau perubahan kedudukan trafo
Periksa apakah isolasi antara tangki
terhadap tanah masih baik (trafo memakai
pengaman tangki).
5.3 PENGUJIAN TRAFO
5.3.1 Pengukuran Tahanan Isolasi Trafo
Pengukuran tahanan isolasi adalah suatau proses pengukuran dengan suatu
alat ukur insulation tester (Megger) untuk memperoleh hasil atau besaran
atau nilai tahanan isolasi belitan yang bertegangan dengan body atau case,
maupun antara belitan primer dengan sekunder dan tertier (bila ada).
Tujuan pengukuran tahanan isolasi adalag untuk mengetahui besarnya
kebocoran arus yang terjadi pada kumparan primer, sekunder maupun tertier.
Pengukuran tahanan isolasi digunakan untuk mengetahui aman atau
tidaknya suatu trafo untuk diberi tegangan. Kebocoran arus yang memenuhi
ketentuan akan memberi jaminan bagi trafo terhindar dari kegagalan isolasi.
Pelaksanaan Pengukuran
Tahanan isolasi yang harus diukur adalah antara :
1. Kumparan primer dengan kumparan sekunder
2. Kumparan Primer ke tanah
3. Kumparan Sekunder ke tanah
Langkah pengukuran adalah sebagai berikut:
1. Lepas konduktor pada terminal bushing primer, sekunder dan pentanahan
titik netral trafo
2. Hubung singkatkan semua terminal bushing sisi primer (R, S, T, N)
3. Hubung singkatkan semua terminal bushing sisi sekunder (r, s, t, n)
4. Buat rangkaian seperti gambar untuk pengukuaran Primer - Sekunder
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 202
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
5. Buat rangkaian pengukuran seperti gambar dibawah untuk pengukuran
Primer ke tanah
6. Buat rangkaian pengukuran seperti gambar dibawah untuk pengukuran
Sekunder ke tanah
Untuk masing–masing pengukuran lakukan selama 10 menit, catat hasil
pengukuran yang ditunjuk oleh alat ukur setelah pada menit ke-1 (pertama)
dan hasil pengukuran pada menit ke-10 (kesepuluh).
bc
nn
a N
C B
A
bc
nn
a N
CB
A
bc
n
n
a N
C
B A
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 203
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
Untuk keamanan, buang muatan yang tersisa didalam kumparan primer
ataupun sekunder dengan cara menghubungsingkatkan terminal bushing
20kV dan 150 kV ke ground/body trafo menggunakan kabel berisolasi.
Dari hasil pengukuran hitung Indek Polaritas (IP) untuk masing-masing
pengukuran. IP dihitung dengan cara membagi hasil pengukuran pada menit
ke-10 (sepuluh) dengan hasil pengukuran selama pada menit ke-1
(pertama).
IP = M (10) / M (1)
Interprestasi hasil pengukuran IP dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 5-6. Index Polarisasi
No Index Polarisasi (IP) Kondisi
1 <1,00 Berbahaya
2 1,00 – 1,10 Jelek
3 1,10 – 1,25 Dipertanyakan
4 1,25 – 2,00 Baik
5 >2,00 Sangat Baik
5.3.2 Pengukuran Tahanan Pentanahan
Pengukuran tahanan pentanahan dibagi dalam dua bagian yaitu:
− Pengukuran tahanan NGR
− Pengukuran tahanan tanah
Langkah Pengukuran tahanan NGR
− Buka konduktor pada terminal bushing 20 kV NGR dan terminal
pentanahan, kemudian bersihkan terminal tersebut.
− Ukur tahanan dari NGR seperti pada rangkaian Gambar 5-24 berikut.
− Bandingkan hasil pengukuran dengan nilai NGR pada name plate.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 204
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
FLUKE
40
NGR40
Gambar 5-24. Pengukuran NGR
Pengukuran Tahanan Tanah
Pentanahan peralatan dan pentanahan sistem tenaga listrik dipengaruhi
oleh tahanan tanah di GI tersebut. Sistem pentanahan di GI biasanya di buat
dalam sistem mesh untuk mendapatkan tahanan pentanahan yang sekecil
mungkin. Tahanan tanah ditentukan oleh kondisi tanah itu sendiri. Tanah
kering, berbatu nilai tahanan tanhnya akan lebih besar dibanding tanah
basah.
Langkah Pengukuran Tahanan Pentanahan (alat ukur Kyoritsu)
1. Peralatan yang akan diukur Tahanan pentanahannya harus bebas
tegangan, yaitu jika kita akan mengukur Tahanan Pentanahan titik
Neutral Trafo / Solid Grounding, NGR, CT , LA dan CVT
2. Lepaskan terminal pentanhan dengan peralatan
3. Bersihkan ujung pentanahannya dan terminalnya
4. Lakukan pengukuran nilai tahanan peralatan dengan langkah sbb:
a. Hubungkan kabel alat ukur (Terminal E) ke terminal pentanahan
b. Hubungkan kabel alat ukur (Terminal C) ketanah dengan jarak 5 – 10
meter dari alat ukur dengan nggunakan road yang ditancapkan
c. Hubungkan kabel alat ukur (Terminal P) ketanah dengan jarak 5 –10
meter antara ujung kabel kuning dengan ujung kabel merah dengan
memakai road yang ditancapkan ketanah.
5. Nilai pentanahan peralatan yang diukur dan kedua elektroda tersebut
harus berada pada suatu garis lurus (segaris).
6. Operasikan alat ukur dengan memeriksa batere dari alat tersebut.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 205
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
7. Putar selector tahanan untuk melihat nilai tahanan peralatan dengan
menjaga jarum pada galvanometer tetap ditengah.
8. Amati hasil pengujian masukkan dalam test report sebanyak 3 kali
kearah lain hasil akhir adalah rata-rata dari total pengukuran tersebut.
9. Pengukuran selesai,lanjutkan dengan penyambungan kembali
pentanahan keterminal yang kita lepas.
10. Kembalikan alat-alat yang telah dipakai seperti semula.
5.3.3 Pengukuran Tangen δ
Pengukuran tangen δδδδdelta, pada prinsipnya addalah mengukur arus bocor
kapasitif pada transformator. Trafo dianggap sebagai kapasitor murni. Pada
kapasitor, apabila dialiri arus bolak-balik (AC) maka arus akan mendahului
tegangan sebesar 90o.
Ic = ώ C V.
Oleh karena kehilangan daya dielektrik, sudut arus mendahului tegangan tidak
lagi 90 derajat. Faktor daya dari kapasitor adalah cos φφφφ. Dan φφφφ adalah sudut
fasa dari kapasitor.
Sudut kehilangan daya (loss angle) adalah δδδδ = 90 – φφφφ. Sehingga faktor daya
bisa ditulis sebagai sin φφφφ.
Kehilangan daya karena kapasitor yang tidak sempurna besarnya adalah :
PD = V I cos φφφφ = V I sin δδδδ.
Komponen kapasitor yang tidak sempurna besarnya adalah Ic = I cos δδδδ = I ώ
C V. Sehingga
PD = V2 ώ C tan δδδδ
Rangkaian Pengukuran
Rangkaian pengukuran tangent δδδδdelta ada bebarapa macam
− Test mode UST (CHL) obyek uji tidak diketanahkan
− Test mode GHT (CHG) obyek uji diketanahkan
− Test mode GHTg (CHG) obyek terhadap guard
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 206
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
Pengukuran pada trafo dengan 2 kumparan
Test Mode C yang diukur
UST A CHL
UST B CHL
UST A+ B CHL
GST A + B CHL + CHG
GSTg A CHG
GSTg B CHL + CHG
GSTg A + B CHG
UST = Ungrounded Specimen Test
= CHL1 + CHL2 +CHL3
GST = Grounded Specimen Test
= CUST + CHE1 + CHE2 +CHE3
GSTg = Grounded Specimen Test with Guard
= CHE1 + CHE2 +CHE3
Keterangan :
C = Capacitance
H = High Voltage
L = Low Voltage
1-3 = fasa
E = Ground
Tabel 5-7. Hasil pengukuran tangen delta
Hasil Uji Kondisi
< 0.5% Bagus
≥≥≥≥ 0.5 % - 0.7 % Mengalami Penurunan
≥≥≥≥ 0.7 % - 1.0 % dan naik Perlu Diperiksa
≥≥≥≥ 1.0 % Jelek
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 207
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
5.3.4 Pengujian Kekuatan Dielektrika dan Kualitas Minyak Standar
Tujuan pengujian adalah untuk mengukur kemampuan minyak trafo
mengisolasi tegangan. Umur trafo sangat ditentukan oleh umur sistem
isolasinya, oleh karena itu adalah sangat penting memelihara minyak trafo
sebagai salah satu media isolasi trafo. Untuk menentukan jenis pemeliharaan
minyak trafo, perlu diketahui kondisi dari minyak trafo tersebut. Pengujian
minyak trafo bertujuan mengetahui kondisi minyak trafo tersebut. Selain
kondisi minyak trafo, dari hasil pengujian dapat diketahui kondisi dari trafo itu
sendiri.
Beberpa macam pengujian diperlukan untuk mengetahui kondisi minyak trafo
tersebut diantaranya :
− Tegangan tembus
− Kandungan air
− Tegangan permukaan
− Spesific resistance
− Keasaman
− Viscosity
− Flash point
− Pour point
− Density
− Sludge
− Ash content
Beberapa pengujian harus dilakukan di laboratorium, satu mata uji yang bisa
dan biasa dilakukan di lapangan adalah pengujian tegangan tembus.
Pengujian yang lain biasa disebut dengan Standard Quality Oil Test.
Batasan hasil pengujian minyak standard pada Gambar 5-8 berikut :
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 208
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
Tabel 5-8. Hasil Tes Pengujian Minyak
Sifat Minyak Isolasi Satuan Spesifikasi Metode Uji
Kejernihan (Appearance) - Jernih IEC 296
Massa jenis (density) 20o C g/cm3 ≤ 0,895 IEC 296
Viscositas kinematik
(kinematic viscosity) :
20o C cSt ≤ 25 IEC 296
-15o C cSt - IEC 296
-30o C cSt ≤ 1800 IEC 296
Titik nyala (Flash point) o C ≥ 130 IEC 296A
Titik tuang (Pour point) o C ≤ - 40 IEC 296
Angka kenetralan
(neutralization number)
mg
KOH/g
< 0,03 IEC 296
Kandungan air (Water
content)
ppm <25 ISO 760-1978
(E)
Tegangan tembus
(Breakdown Voltage)
kV/2,5
mm
≥ 50 IEC 156 & IEC
296
Faktor kebocoran dielektrik
(Dielectric Dissipation factor)
- ≤ 0,05 IEC 250
Stabilitas oksidasi
(Oxydation stability)
IEC 474 & 74
- Kenetralan mg KOH ≤ 0,40
- Kotoran % ≤ 0,10
5.3.5 Pengujian Tegangan Tembus (Breakdown Voltage)
Pengujian tegangan tembus adalah pengujian minyak trafo dengan memberi
tegangan pada frekwensi sistem. Dua elektroda dipasang pada jarak tertentu
(2,5 mm) dan diberi tegangan secara bertahap dari rendah ke tinggi sampai
minyak trafo mengalami flash over.
Agar hasil pengujian akurat, beberapa persyaratan harus dipenuhi misalkan :
Pengambilan sampel harus mengikuti prosedur, wadah sampel harus bersih,
tidak basah. Sampel tidak boleh terkena tangan. Wadah untuk mengambil
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 209
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
sampel harus berwarna gelap dan lain-lain. Pengujian untuk satu sampel
dilaksanakan beberapa kali ( 5 kali) dan hasilnya diambil rata-rata. Dalam satu
trafo diambil dua sampel, minyak bagian atas dan bagian bawah trafo.
Standard hasil pengujian adalah sbb:
Tabel 5-9. Tabel Tegangan Tembus/Breakdown Voltage Sesuai IEC 156
Tegangan Operasi Trafo
(kV)
Jarak Gap (mm) Nilai Minimum
(kV)
Un ≤ 36 2,5 30
36 < Un ≤ 70 2,5 35
70 < Un ≤ 170 2,5 40
170 < Un 2,5 45
Standard yang biasa digunakan di lapangan adalah untuk trafo yang sudah
dipakai adalah 40 kV / 2,5 mm dan minyak baru adalah 50 kV / 2,5 mm.
OIL TREATMENT
Apabila hasil pengujian tidak memenuhi standard, minyak bisa ditreatment
dengan menggunakan Oil Perification. Peralatan ini mempunyai beberapa
tahap perlakuan (treatment) diantaranya :
1. Filtering
Menggunakan filter yang berfungsi untuk menyaring material asing yang
ada dalam minyak, misalkan sobekan kertas selulosa, rontokan cat,
bangkai ular, bangkai burung, bangkai biawak, tusuk gigi, bungkus nasi,
buku manual dan lain-lain.
2. Pemanasan
Menggunakan heater dengan tujuan untuk membuang air yang
terkandung dalam minyak trafo. Minyak trafo dipanaskan sehingga
mencapai suhu 70o – 80oC. Diharapkan air yang terkandung pada
minyak trafo dapat menguap dan terpisah dari minyak trafo. Tetapi
secara teori dan kenyataan lapangan, air baru akan menguap pada suhu
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 210
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
100oC pada tekanan 1 atm. Menaikkan suhu sampai suhu mencapai
100oC atau lebih berkemungkinan dapat menyebabkan minyak atau
peralatan oil purification rusak. Untuk itu diperlukan satu proses lagi yaitu
vacuum.
3. Vacuum
Pada tekanan kurang 1 atm, dengan suhu dibawah 100oC, air sdh bisa
berubah menjadi uap dan terpisah dengan minyak trafo.
4. Sentrifugal
Proses ini dilakukan dengan cara memutar minyak trafo dalam satu
wadah. Diharapkan material yang berat jenisnya lebih berat dari minyak
trafo, misalkan beram tembaga, lumpur, karat dan lain-lain, bisa
terkumpul di tengah wadah sehingga mudah dipisahkan dari minyak
trafo.
5. Fuller Earth
Proses ini bertujuan memisahkan asam yang terdapat dalam minyak
trafo. Cara kerjanya adalah material fuller earth akan mengikat asam
yang ada dalam minyak trafo seperti halnya silica gel mengikat air/uap air
dari udara.
5.3.6 Pengukuran DGA
Suatu analisa secara kualitatif maupun kuantitatif gas terlarut pada minyak
isolasi trafo, untuk mengetahui dan menganalisa ketidaknormalan yang terjadi
pada bagian dalam/internal trafo. Analisa ini dilakukan dengan peralatan yang
bernama Gas Chromatograph.
Cara pelaksanaan pengukuran :
− Ambil sampel minyak trafo untuk diuji di laboratorium (cara dan peralatan
untuk pengambilan sampel mempunyai prosedure tertentu).
− Langkah pertama yang dilakukan di laboratorium adalah ekstrasi atau
memisahkan gas dari contoh minyak. Pemisahan gas dari minyak
menggunakan peralatan pompa vacum yang berada dalam peralatan gas
chromatographi.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 211
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
− Dari hasil akstrasi ini, gas – gas terlarut akan terpisahkan dari minyak
selanjutnya akan dianalisa jenisnya.
− Gas Chromatographi dapat diartikan “ memisahkan “ dan mendeteksi jenis-
jenis gas yang telah diekstrak dari contoh minyak.
− Jenis gas yang dapat dedeteksi dengan peralatan gas chromatographi
hanya ada 9 jenis gas, terdiri dari gas-gas yang mudah terbakar
(combustible gases) dan uncombustible gases (gas tidak mudah terbakar,
CO2 , N2, O2)
− Gas yang di deteksi volumenya sangat kecil, hanya part per mllion (ppm)
atau seper sejuta liter.
Tabel 5-10. Jenis Gas Terlarut pada Minyak Isolasi Trafo dan Daya Larut Gas
pada Minyak
INTERPRESTASI DATA
Setelah diperoleh data jenis gas yang diproduksi didalam tangki trafo, maka
untuk mengetahui jenis ketidaknormalan atau gangguan yang terjadi, dilakukan
interprestasi atas data-data tersebut.
Hasil pengujian di laboratorium dan pengalaman lapangan telah membuktikan
bahwa apabila didalam minyak isolasi trafo ditemukan combustible gas maka
dipastikan telah terjadi ketidak normalan pada trafo tersebut.
Hydrogen
Nitrogen
Carbon Monoxide
Oxygen
Methane
Carbon Dioxide
Etahane
Ethylene
Acetylene
H2
N2
CO
O2
CH4
CO2
C2H6
C2H4
C H
7,0 %
8,6 %
9,0 %
16,0 %
30,0 %
120,0 %
280,0 %
280,0 %
400,0 %
Combustible
Combustible
Combustible
Combustible
Combustible
JENIS GAS SYMBOL DAYA LARUT SIFAT
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 212
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
Tabel interprestasi Kandungan Gas Terlarut yang sering digunakan dibagi
berdasarkan 4 (empat) bagian tabel, yaitu:
1. Berdasarkan jenis gas yang diproduksi
2. Berdasarkan prosentase gas kunci
3. Berdasarkan total kandungan combustable gas
4. Berdasarkan perbandingan/ratio rogers
1. INTERPRESTASI BERDASARKAN GAS DIPRODUKSI
Tabel 5-11. Interprestasi berdasarkan Gas Diproduksi
GAS TERDETEKSI INTERPRESTASI
Nitrogen dan kurang atau lebih 5 %
Oksigen
Trafo operasi normal
Nitrogen dan lebih 5 % Oksigen Periksa kebocoran pada seal dan kran-
kran
Nitrogen dan Carbon Dioksida, atau
Karbon Monoksida atau keduanya
Trafo beroperasi dengan beban lebih
atau beroperasi dengan suhu tinggi,
yang mengakibatkan isolasi kertas
mengalami kerusakan
Nitrogen dan Hidrgen Terjadi Corona, lektroisa air atau
terdapat karat
Nitrogen, Hidrogen, Karbon Dioksida
dan Karbon Monoksida
Terjadi corona pada isolasi kertas atau
terjadi pembebanan lebih pada trafo
Nitrogen, Hidrogen, Methan dan sedikit
Ethane dan Ethelene
Terjadi loncatan bunga api kecil
(sparking) atau ada sebagian kecil
minyak isolasi yang breakdown
Nitrogen, Hidrogen, Methan dan
Karbon Dioksida, Karbon Monoksida,
dan sedikit Hidrokarbon (sedikit
acythlene tidak terdeteksi)
Terjadi loncatan bunga api kecil
(sparking) atau ada sebagian kecil
isolasi kertas yang rusak
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 213
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
Nitrogen dengan Hidrogen yang tinggi,
dan sejumlah hidrokarbon termasuk
Acetylene
Terjadi loncatan bunga api panjang
(arcing) akibat detorasi minyak isolasi
Sama dengan diatas, ditambah dengan
Carbon Dioksida dan Carbon
Monoksida
Sama dengan diatas, arcing juga terjadi
pada isolasi kertas
2. INTERPRESTASI BERDASARKAN KANDUNGAN GAS KUNCI
Tabel 5-12. Interprestasi berdasarkan Kandungan Gas Kunci
Kondisi Trafo Gas Kunci
Arcing pada minyak isolasi Acethylene
Corona pada minyak isolasi Hydrogen
Overheating pada minyak isolasi Ethylene
Overheating pada Isolasi kertas Carbon Monoksida
3. INTERPRESTASI DATA GAS BERDASARKAN TOTAL COMBUSTABLE GAS
Tabel 5-13. Interprestasi Data Gas berdasarkan Total Combustable Gas
Total combustible gas 0 – 500 ppm : Trafo beroperasi dengan normal
Total combustible gas 500 - 1000 ppm :
Terjadi dekomposisi minyak isolasi,
kemungkinan akibat proses operasi
penuaan usia.
Total combustible gas 1000 - 2500 ppm
:
Terjadi dekomposisi tingkat tinggi
minyak isolasi, harus dilihat trend
kenaikannya setiap saat.
Total combustible gas > 2500 ppm :
Terjadi dekomposisi sangat tinggi
minyak isolasi, trafo harus keluar
Operasi, adakan pemeriksaan detail.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 214
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
4. INTERPRESTASI DATA GAS MENGGUNAKAN RATIO ROGERS
Tabel 5-14. Interprestasi Data Gas Menggunakan Ratio Rogers
CASE (KASUS)
R2 R1 R5 Suggested Fault Diagnosis
(Diagnosa gangguan yang
diperkirakan) C2H2/C2H4 CH4/CH2 C2H4/C2H6
1 < 0.1 > 0.1
< 1.0 < 0.1
Unit normal
(Normal)
2 < 0.1 < 0.1 < 0.1
Low energi density arcing -
Partial discharge (corona)
(Energi kepadatan busur api
rendah- telah terjadi korona
dgn kapasitas rendah)
3 0.1 s/d 3.0 0.1 s/d 1.0 > 3
Arching - high density
discharges
(terjadi busur api dengan
kepadatan pelepasan yang
tinggi)
4 < 0,1 > 0.1
< 1.0 1.0 s/d 3.0
Low temperature thermal
over heating (mengalami
pemanasan berlebih tapi
tidak terlalu signifikan)
5 > 0.1 > 0.1 1.0 s/d 3.0
High tempertaure thermal
overheating - less than
700°C (mengalami
pemanasan berlebih s.d.
700°C)
6 > 0.1 > 0.1 > 3.0
High tempertaure thermal
overheating - more than
700°C (mengalami
pemanasan lebih diatas
700°C)
5.4 PENGENALAN CONDITION BASED MAINTENANCE (CBM)
• Definisi :
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 215
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
suatu strategi pemeliharaan yang didasarkan pada kondisi suatu asset
fisik dengan menggunakan parameter-parameter yang bisa dianggap
mampu merepresentasikan kondisi dari asset fisik tersebut.
• Tujuan :
untuk mendapatkan cost effectiveness dan mengetahui tindakan yang
harus dilakukan terhadap asset fisik tersebut berdasarkan condition
assessment.
• Fakta :
±90% periodic preventive maintenance tidak diperlukan karena sistem
masih dalam kondisi baik.
Kelebihan :
• deterministic intervention
• pemeliharaan dilakukan jika benar-benar dibutuhkan
• memperkecil maintenance costs
• mengurangi outage akibat pemeliharaan
Tantangan :
• Investasi ekstra untuk peralatan monitoring
• dibutuhkan parameter yg menggambarkan penurunan kondisi
peralatan.
Product value
Complementary
costs
Cost/value
Time
Endurable lifetimeNew Endurable lifetime
New Technical lifetime
Technical lifetime
Product value
Complementary
costs
Cost/value
Time
Endurable lifetimeNew Endurable lifetime
New Technical lifetime
Technical lifetime
Gambar 5-25. Manfaat Implematasi CBM
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 216
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
Product Value menurun, biaya pemeliharaan akan meningkat.
CBM membantu memperpanjang endurable lifetime dan technical lifetime.
Usia asset dapat diperpanjang.
Failure Risk
Time(New) Random Failure
Random FailureInfant
FailureAgeing
(New) Ageing
Failure Risk
Time(New) Random Failure
Random FailureInfant
FailureAgeing
(New) Ageing
Gambar 5-26. Pemeliharaan yang tepat dpt menghambat ageing peralatan
5.4.1 Langkah-langkah Implementasi CBM
1. Tentukan critical HV component pada sistem (berdasarkan failure
statistic). Menentukan peralatan yang akan dilakukan CBM.
2. Tentukan critical subcomponents dengan pendekatan FMECA (Failure
Mode Effect Critical Analysis).
3. Membangun dan melakukan kegiatan diagnostics (pengukuran dan lain-
lain) yang didasarkan pada critical component.
4. Menyimpan dan menganalisa hasil pengukuran dan pemeliharaan
dengan menggunakan metode Data Mining.
CRITICAL HV COMPONENT:
1. Biaya pemeliharaan per switchgear peralatan HV saat ini.
2. Outage time yang dibutuhkan untuk pemeliharaan.
3. Resiko maintenance induced failure. Kompleksitas peralatan dan
technical impact dari preventive maintenance.
4. Jumlah populasi peralatan.
5. Usia peralatan dan lifetime yang diharapkan.
6. Kecenderungan failure behaviour dan failure frequency saat ini.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 217
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 5. Transformator Tenaga
DATA BASE DAN DATA MINING:
Proses data mining diperlukan untuk melakukan analisa data-data yang tidak
dapat diimpretasikan secara langsung dengan standart yang ada atau hasil
pengukuran bergantung dengan kondisi lingkungan peralatan (temperatur,
kelembaban dan lain-lain).
Metode diagnosis data mining:
Regresi, artificial neural network, fuzzy logic, case base reasoning, condition
base reasoning.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 218
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
6. PEMELIHARAAN TRAFO ARUS (CT) DAN TRAFO TEGANGAN (PT)
6.1 PEMELIHARAAN TRAFO ARUS
6.1.1 Definisi dan Fungsi
Sistem pengukuran besaran listrik pada jaringan tenaga listrik yang
berkapasitas besar, harus menggunakan trafo pengukuran, yaitu trafo arus
(current transformer) untuk besaran arus dan trafo tegangan (potential
transformer) untuk besaran tegangan dan merubahnya menjadi besaran
pengukuran (sekunder). Dengan besaran sekunder ini, maka peralatan ukur
(meter dan proteksi) dapat dirancang lebih fleksibel, sehingga hasil
pengukurannya lebih akurat dan presisi.
Trafo arus adalah trafo yang dirancang khusus untuk fungsi pengukuran arus
pada rangkaian primer dan mengkonversinya menjadi besaran sekunder.
Fungsi trafo arus (CT)
• Mengkonversi besaran arus pada sistem tenaga listrik dari besaran
primer menjadi besaran sekunder untuk keperluan sistem metering dan
proteksi.
• Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer.
• Standarisasi besaran sekunder, yaitu 1 A, 2 A dan 5 A.
6.1.2 Prinsip Kerja trafo Arus
Prinsip kerja trafo arus adalah sebagai berikut :
Gambar 6-1. Rangkaian pada Trafo Arus
P1 P2
S2
S1
I2 I1
N1 N2
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 219
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
Untuk trafo yang dihubung singkat:
2211 NINI ⋅=⋅
Untuk trafo pada kondisi tidak berbeban:
2
1
2
1
N
N
E
E=
Dimana:
2
1
N
Na = ,
21 II > sehingga 21 NN < ,
=1N jumlah lilitan primer, dan
=2N jumlah lilitan sekunder.
Adapun rangkaian ekivalen trafo arus adalah sebagai berikut :
Gambar 6-2. Rangkaian Ekivalen
Tegangan induksi pada sisi sekunder adalah
22 44,4 NfABE ⋅⋅⋅⋅= Volt
Tegangan jepit rangkaian sekunder adalah
( )bZZIE +⋅= 222 Volt
instkawatb ZZZ += Volt
Dalam aplikasinya harus dipenuhi 21 UU >
Dimana:
B = kerapatan fluksi (tesla),
A = luas penampang (m²),
f = frekuensi (Hz),
2N = jumlah lilitan sekunder,
E2 I2 U1 I2·Zb = U2 I0
I1Z1 I2Z2
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 220
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
1U = tegangan sisi primer,
2U = tegangan sisi sekunder,
bZ = impedansi/tahanan beban trafo arus,
kawatZ = impedansi/tahanan kawat dari terminasi CT ke instrumen, dan
instZ = impedansi/tahanan internal instrumen, misalnya relai proteksi
atau peralatan meter.
Diagram Fasor Arus dan Tegangan pada Trafo Arus (CT)
Gambar 6-3. Diagram Fasor Arus dan Tegangan pada Trafo Arus
6.1.3 Aplikasi Trafo Arus
Berdasarkan penggunaan, trafo arus dikelompokkan menjadi dua kelompok
dasar, yaitu; trafo arus metering dan trafo arus proteksi.
a. Trafo arus metering
Trafo arus pengukuran untuk metering memiliki ketelitian tinggi pada
daerah kerja (daerah pengenalnya) antara 5% - 120% arus nominalnya,
tergantung dari kelas dan tingkat kejenuhan. Tingkat kejenuhan trafo arus
metering relatif lebih rendah dibandingkan trafo arus proteksi.
Penggunaan trafo arus pengukuran untuk Amperemeter, Watt-meter,
VARh-meter, Energi meter dan cos ϕ meter.
Ø
Im
IO
IO I1
I2
U2 E
U1 I1 Z1
I2 Z2
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 221
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
b. Trafo Arus Proteksi
Trafo arus proteksi memiliki ketelitian tinggi sampai arus yang besar yaitu
pada saat terjadi gangguan, dimana arus yang mengalir mencapai
beberapa kali dari arus pengenalnya dan trafo arus proteksi mempunyai
tingkat kejenuhan cukup tinggi.
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 6-4).
Gambar 6-4. Kurva kejenuhan CT untuk Metering dan Proteksi
Trafo arus untuk metering dirancang supaya lebih cepat jenuh
dibandingkan trafo arus proteksi sehingga konstruksinya mempunyai luas
penampang inti yang lebih kecil (Gambar 6-5).
Gambar 6-5. Luas Penampang Inti Trafo Arus
A2
CT Proteksi
A1
CT Metering
V
metering
I
proteksi
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 222
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
6.1.4 Klasifikasi Arus Lebih
6.1.4.1 Trafo arus berdasarkan konstruksi belitan primer
Berdasarkan konstruksi belitan primer trafo arus terbagi menjadi dua seperti
pada Gambar 6-6 dan Gambar 6-7 berikut.
a. Sisi primer batang (bar primary) dan
Gambar 6-6. Bar Primary
b. Sisi primer lilitan (wound primary).
Gambar 6-7. Wound Primary
6.1.4.2 Trafo arus berdasarkan kontruksi jenis inti
Berdasarkan konstruksi jenis inti, trafo arus dibagi menjadi dua kelompok:
a. Trafo arus dengan inti besi
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 223
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
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.
b. Trafo arus dengan inti bukan besi
Trafo arus dengan inti bukan besi tidak memiliki saturasi dan rugi
histerisis, transformasi dari besaran primer ke besaran sekunder adalah
linier di seluruh jangkauan pengukuran, contohnya adalah koil rogowski
(rogowski coil ).
6.1.4.3 Trafo arus berdasarkan jenis isolasi
Berdasarkan jenis isolasinya, trafo arus dibagi menjadi dua kelompok:
a. 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.
b. Trafo arus kering
Trafo arus kering biasanya digunakan pada tegangan menengah,
umumnya digunakan pada pasangan dalam ruangan (indoor) misalnya
trafo arus cast resin, trafo arus tipe cincin yang digunakan pada kubikel
penyulang 20 kV.
6.1.4.4 Trafo arus berdasarkan pemasangan
Berdasarkan lokasi pemasangannya, trafo arus dibagi menjadi dua
kelompok, yaitu:
a. 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
eksternal.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 224
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
Gambar 6-8. Trafo Arus Pemasangan Luar Ruangan
b. 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 6-9. Trafo Arus Pemasangan Dalam Ruangan
6.1.4.5 Trafo arus berdasarkan rasio transformasi
a. Rasio tunggal (single ratio)
Contoh rasio trafo arus:
– 150 – 300 / 5 A, 150 – 300 / 5 – 5 A
– 400 – 800 – 1600 / 5 A, 400 – 800 – 1600 / 5 – 5 – 5 A.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 225
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
Gambar 6-10. Trafo Arus Rasio Tunggal 150 – 300 / 5 – 5 A
b. Rasio ganda (double ratio)
Contoh rasio trafo arus:
– 150 – 300 / 5 A dan 1000 – 2000 / 5 A,
– 800 – 1600 / 5 A dan 1000 – 2000 / 5 A.
Gambar 6-11. Trafo Arus Rasio Ganda 800-1600 / 5-5-5 A dan 1000-2000 /5 A
6.1.4.6 Trafo arus berdasarkan jumlah inti pada sekunder
a. Trafo arus dengan inti tunggal (single core)
Contoh: 150 – 300 / 5 A, 200 – 400 / 5 A, atau 300 – 600 / 1 A.
b. Trafo arus dengan inti banyak (multi core)
Trafo arus dengan inti banyak dirancang untuk berbagai keperluan yang
mempunyai sifat pengunaan yang berbeda dan untuk menghemat
tempat.
Contoh:
Trafo arus 2 (dua) inti 150 – 300 / 5 – 5 A (Gambar 10).
1600/5
A 1600/5
A 1600/5
2000/5
A 4S1 4S2 1S1 1S2 2S1 2S2 3S1 3S2
P1 P2
P1 P2
1S1 1S2 2S1 2S2
300/5 A
300/5 A
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 226
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
Penandaan primer: P1-P2
Penandaan sekunder inti ke-1: 1S1-1S2 (untuk metering)
Penandaan sekunder inti ke-2: 2S1-2S2 (untuk proteksi)
Gambar 6-12. Trafo Arus dengan 2 Inti
Trafo arus 4 (empat) inti 800 – 1600 / 5 – 5 – 5 – 5 A (Gambar 6-13).
Penandaan primer: P1-P2
Penandaan sekunder inti ke-1: 1S1-1S2 (untuk metering)
Penandaan sekunder inti ke-2: 2S1-2S2 (untuk relai arus lebih)
Penandaan sekunder inti ke-3: 3S1-3S2 (untuk relai jarak)
Penandaan sekunder inti ke-4: 4S1-4S2 (untuk proteksi rel)
Trafo arus 4 (empat) inti 800 – 1600 / 5 – 5 – 5 – 5 A
Gambar 6-13. Trafo Arus dengan 4 Inti
6.1.4.7 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 A, 2 A dan 5 A.
1S1 1S
2S 2S2 3S1 3S2 4S1 4S2
P1 P2
1600/5
A 1600/5 A
1600/5
A 1600/5 A
P1 P2
1S
1S2 2S1 2S2
300/5 A
300/5 A
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 227
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
Berdasarkan pengenalnya, trafo arus dapat dibagi menjadi:
a. Trafo arus dengan dua pengenal primer
- Primer paralel
Contoh: CT dengan rasio 800 – 1600 / 1 A. Untuk hubungan primer
paralel, maka didapat rasio CT 600 / 5 A, (Gambar 6-14).
Gambar 6-14. Hubungan Paralel dan Seri pada Trafo Arus
– Primer seri
Contoh: CT 800 – 1600 / 1 A
Untuk hubungan primer seri, maka didapat rasio CT
800 / 1 A, (lihat Gambar 6-14).
b. 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 6-15).
Contoh:
– Trafo arus dengan dua tap: 300 – 600 / 5 A
Pada Gambar 13.a., S1-S2 = 300 / 5 A, S1-S3 = 600 / 5 A.
– Trafo arus dengan tiga tap: 150 – 300 – 600 / 5 A
Pada Gambar 13.b., S1-S2 = 150 / 5 A, S1-S3 = 300 / 5 A, S1-S4 = 600 /
5 A.
S1
P1 P2
S2
P2 P1
S1 S2
Hubung Paralel Hubung Seri
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 228
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
Gambar 6-15. Trafo Arus Multi Rasio/Sekunder Tap
6.1.5 Pengenal (Rating) Trafo Arus
6.1.5.1 Pengenal Beban (Rated Burden)
Pengenal beban adalah pengenal dari beban trafo arus dimana akurasi trafo
arus masih bisa dicapai dan dinyatakan dalam satuan VA. Umumnya bernilai
2.5, 5, 7.5, 10, 15, 20, 30 dan 40 VA.
6.1.5.2 Pengenal Arus Kontinyu (Continuous Rated Current)
Pengenal arus kontinu adalah arus primer maksimum yang diperbolehkan
mengalir secara terus-menerus (arus nominal). Umumnya dinyatakan pada
pengenal trafo arus, contoh: 300 / 5 A.
6.1.5.3 Pengenal Arus Sesaat (Instantaneous Rated Current)
Pengenal arus sesaat atau sering disebut short time rated current adalah
arus primer maksimum (dinyatakan dalam nilai rms) yang diperbolehkan
mengalir dalam waktu tertentu dengan sekunder trafo arus terhubung
singkat sesuai dengan tanda pengenal trafo arus (nameplate), contoh: Ith =
31.5 kA / 1 s.
6.1.5.4 Pengenal Arus Dinamik (Dynamic Rated Current)
Pengenal arus dinamik adalah perbandinganrated
peak
I
I, dimana Ipeak adalah arus
puncak primer maksimum trafo arus yang diijinkan tanpa menimbulkan
kerusakan dan Irated adalah arus nominal primer trafo arus, contoh: Idyn = 40
kA.
P1
S1
P2
S2 S3
CT Sekunder 2 Tap
P1 P2
S1 S2 S3 S4
CT Sekunder 3 Tap
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 229
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
6.1.6 Kesalahan Trafo Arus
Pada trafo arus dikenal 2 jenis kesalahan, yaitu:
6.1.6.1 Kesalahan perbandingan/rasio
Kesalahan perbandingan/rasio trafo arus berdasarkan IEC–185/1987
adalah kesalahan besaran arus karena perbedaan rasio pengenal trafo
arus dengan rasio sebenarnya dinyatakan dalam:
%100⋅−⋅
=P
PST
I
IIKε ,
dimana ε = kesalahan rasio trafo arus (%),
TK = pengenal rasio trafo arus,
PI = arus primer aktual trafo arus (A), dan
SI = arus sekunder aktual trafo arus (A)
6.1.6.2 Kesalahan Sudut Fasa
Kesalahan sudut fasa adalah kesalahan akibat pergeseran fasa antara arus
sisi primer dengan arus sisi sekunder. Kesalahan sudut fasa akan
memberikan pengaruh pada pengukuran berhubungan dengan besaran arus
dan tegangan, misalnya pada pengukuran daya aktif maupun daya reaktif,
pengukuran energi dan relai arah. Kesalahan sudut fasa dibagi menjadi dua
nilai, yaitu:
Bernilai positif (+) jika sudut fasa IS mendahului IP
Bernilai negatif (–) jika sudut fasa IS tertinggal IP
Gambar 6-16. Kesalahan Sudut Trafo Arus
Sudut fasa (δ1) negatif
Sudut fasa (δ1) positif
IP
IS
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 230
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
6.1.7 Kesalahan Komposit (Composite Error)
Kesalahan komposit (%) berdasarkan IEC – 185 merupakan nilai rms dari
kesalahan trafo arus yang ditunjukkan oleh persamaan berikut:
( ) %10011
0
2 ⋅−⋅⋅⋅= ∫T
PST
P
C dtiiKTI
E ,
dimana :
CE = kesalahan komposit (%),
PI = arus primer (A),
T = periode (detik),
TK = pengenal rasio trafo arus,
Si = arus sesaat sekunder (A), dan
Pi = arus sesaat primer (A).
6.1.8 Ketelitian/Akurasi Trafo Arus
Ketelitian trafo arus dinyatakan dalam tingkat kesalahannya. Semakin kecil
kesalahan sebuah trafo arus, semakin tinggi tingkat ketelitian/akurasinya.
6.1.8.1 Batas Ketelitian Arus Primer (Accuracy Limit Primary Current)
Batas ketelitian arus primer adalah batasan kesalahan arus primer minimum
dimana kesalahan komposit dari trafo arus sama atau lebih kecil dari 5%
atau 10% pada saat sekunder dibebani arus pengenalnya.
6.1.8.2 Faktor Batas Ketelitian (Accuracy Limit Factor / ALF)
Faktor batas ketelitian disebut juga faktor kejenuhan inti adalah batasan
perbandingan nilai arus primer minimum terhadap arus primer pengenal
dimana kesalahan komposit dari trafo arus sama atau lebih kecil dari 5%
atau 10% pada sekunder yang dibebani arus pengenalnya. ALF merupakan
perbandingan darirated
primer
I
I
Contoh:
CT 5P20 dengan rasio 300 / 1 A, artinya accuracy limit factor (ALF) = 20,
maka batas ketelitian trafo arus tersebut adalah :
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 231
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
≤ 5% pada nilai 20 x Arus pengenal primer atau
≤ 5% * 300 A pada pengukuran arus primer 20 * 300 A, atau
≤15 A pada pengukuran arus primer 6000 A.
6.1.8.3 Kelas Ketelitian Trafo Arus Metering
Trafo arus metering memiliki ketelitian tinggi untuk daerah pengukuran
sampai 1,2 kali nominalnya. Daerah kerja trafo arus metering antara : 0.1 –
1.2 x IN trafo arus.
Kelas ketelitian trafo arus metering dinyatakan dalam prosentase kesalahan
rasio pengukuran baik untuk arus maupun pergeseran sudut fasa, seperti
pada Tabel 1 dan 2 di bawah.
Tabel 6-1. Batas Kesalahan Trafo Arus Metering
5 20 100 120 5 20 100 120
0,1 0,4 0,2 0,1 0,1 15 8 5 5
0,2 0,75 0,35 0,2 0,2 30 15 10 10
0,5 1,5 0,75 0,5 0,5 90 45 30 30
1,0 3,0 1,5 1,0 1,0 180 90 60 60
Kelas
Ketelitian
+/- % Kesalahan Rasio
Arus pada % dari
Arus Pengenal
+/- Pergeseran Fase pada
% dari Arus Pengenal
Menit (1/60 derajat)
Tabel 6-2. Batas Kesalahan Trafo Arus Metering
1 5 20 100 120 1 5 20 100 120
0,2S 0,75 0,35 0,2 0,2 0,2 30 15 10 10 10
0,5S 1,5 0,75 0,5 0,5 0,5 90 45 30 30 30
Kelas
Ketelitian
+/- % Kesalahan Rasio
Arus pada % dari
Arus Pengenal
+/- Pergeseran Fase pada
% dari Arus Pengenal
Menit (1/60 derajat)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 232
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
Gambar 6-17. Kurva Faktor Batas Ketelitian
6.1.8.4 Kelas Ketelitian Trafo Arus Proteksi
a) Kelas P
Kelas ketelitian trafo arus proteksi dinyatakan dalam pengenal sebagai
berikut: 15 VA, 10P20.
15 VA = Pengenal beban (burden) trafo arus, sebesar 15 VA.
10 P = Kelas proteksi, kesalahan 10 % pada pengenal batas akurasi.
20 = Accuracy Limit Factor, batas ketelitian trafo arus s.d. 20 kali
arus pengenal.
Tabel 6-3. Kesalahan Rasio dan Pergeseran Fasa Trafo Arus Proteksi
5P
10P
Kesalahan Komposit
pada batas ketelitian
Arus Primer Pengenal
(%)
± 1
± 3
± 60
-
5
10
Kelas
Ketelitian
Pada Arus Pengenal
Kesalahan Rasio
(%)
Kesalahan Sudut
(menit)
b) Kelas TPX, TPY dan TPZ
Trafo arus yang mempunyai sirkit tanpa ataupun dengan celah udara serta
mempunyai tipikal konstanta waktu sekunder, dikelompokkan sebagai
berikut:
c) Kelas TPX (non gapped core)
Trafo arus TPX adalah trafo arus tanpa celah udara dengan konstanta
waktu lebih lama dari 5 detik, umumnya 5 s.d. 20 detik. Trafo arus jenis ini
2
4
6
8
10
2 4 6 8 10 12
x IP
x IS
%5≤ε
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 233
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
mempunyai ketelitian tinggi, arus magnetisasi yang sangat rendah, presisi
pada transformasi komponen AC dan DC.
– Cocok untuk semua jenis proteksi.
– Faktor remenensi KR ≈ 0.8
– Trafo arus jenis ini mempunyai inti yang besar sehingga berat dan mahal.
– Dapat dikombinasikan dengan trafo arus jenis TPY.
– Pengguna (user) harus menyertakan nilai minimum dari Vknee dan nilai
rms maksimum dari arus eksitasi.
– Trafo arus jenis TPX ini pada umumnya digunakan pada sistem
tegangan tinggi/tegangan ekstra tinggi untuk proteksi: Busbar, CCP, dan
REF.
d) Kelas TPY (anti remanence gapped core)
Trafo arus TPY adalah trafo arus yang memiliki celah udara kecil (pada inti)
dengan konstanta waktu 0.2 s.d. 5 detik. Trafo arus jenis ini hampir sama
dengan trafo arus jenis TPX namun transformasi komponen DC tidak
seteliti trafo arus TPX.
– Kesalahan transien lebih besar pada konstanta waktu yang kecil.
– Faktor remenensi KR < 0.1
– Trafo arus jenis ini mempunyai inti yang besar sehingga berat dan mahal.
– Cocok untuk semua jenis proteksi.
– Toleransi konstanta waktu sekunder ± 20 % jika Ts < 2 detik dan CT
digunakan untuk proteksi penghantar (LP).
e) Kelas TPZ (linear core)
Trafo arus TPZ adalah trafo arus yang memiliki celah udara besar (pada
inti) dengan konstanta waktu 60 milidetik ±10%.
Arus magnetisasi 53% dari arus sekunder pada keadaan tunak (steady
state).
– Faktor remenensi KR ≈ 0
– Ukuran core 1/3 dari tipe TPX dan TPY untuk keperluan yang sama,
– Hanya dapat dikombinasikan dengan trafo arus jenis TPZ saja.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 234
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
6.1.9 Pemeliharaan Trafo Arus
Lingkup pengujian trafo arus adalah sebagai berikut:
1. Pengujian Rasio,
2. Pengujian Beban,
3. Pengujian Kejenuhan (Saturasi),
4. Pengujian Polaritas,
5. Pengukuran Tahanan DC (R dc), dan
6. Pengukuran Tahanan Isolasi (Megger).
6.1.9.1 Pengujian Rasio Trafo Arus
Pengujian rasio CT dilakukan untuk membandingkan rasio transformasi arus
primer dan sekunder, apakah sesuai dengan tanda pengenal (nameplate)
trafo arus.
Pengujian rasio sesuai dengan IK-OPH/CT-03/P3BS/2007.
Gambar 6-18. Rangkaian Pengujian Rasio Trafo Arus
6.1.9.2 Pengujian Beban (Burden) Trafo Arus
Pengujian beban trafo arus dilakukan untuk mengetahui besar kemampuan
trafo arus apakah masih sesuai dengan spesifikasi teknis yang tertulis pada
tanda pengenal trafo arus.
Pengujian beban trafo sesuai dengan IK-OPH/CT-06/P3BS/2007.
P1 P2
AA
Alat Uji Arus S1
220 V
S2
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 235
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
Gambar 6-19. Rangkaian pengujian beban trafo arus
6.1.9.3 Pengujian Beban pada Rangkaian Sekunder Trafo Arus
Pengujian beban rangkaian sekunder dilakukan untuk mengetahui besar
beban yang tersambung pada sekunder trafo arus dibandingkan dengan
kemampuan beban trafo arus. Pengujian beban rangkaian sekunder dengan
IK-OPH/CT-07/P3BS/2007.
Gambar 6-20. Rangkaian Pengujian Beban Trafo Arus
6.1.9.4 Pengujian Kejenuhan Trafo Arus (Saturasi)
Pengujian kejenuhan trafo arus dilakukan untuk mengetahui tegangan knee
(Knee point) terhadap referensi dari tanda pengenal trafo arus dan kurva
magnetisasi pada masing-masing inti (core), kemudian dibandingkan
S1
S2
AV AA Alat Uji
220
ARelai
S1
S2
AV AA Alat Uji
22
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 236
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
dengan kebutuhan persyaratan tegangan pada rangkaian sekunder (Vs)
yang ditinjau saat terjadi gangguan hubung singkat maksimum.
Pengujian kejenuhan CT sesuai dengan IK-OPH/CT-04/P3BS/2007.
Gambar 6-21. Rangkaian Uji Saturasi Trafo Arus
Gambar 6-22. Kurva Kejenuhan Trafo Arus
6.1.9.5 Pengujian Polaritas
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui apakah arah arus (polaritas) dari
trafo arus yang terpasang sudah benar.
Pengujian polaritas CT sesuai dengan IK-OPH/CT-09/P3BS/2007.
Trafo arus metering
I
V
dI = 50%
dV = 10% Trafo arus proteksi
AA
Pengatur tegangan uji
AV
220 V S1
S2
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 237
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
Gambar 6-23. Rangkaian Uji Polaritas Trafo Arus
6.1.9.6 Pengukuran Tahanan DC (R dc)
Pengukuran tahanan DC trafo arus bertujuan untuk mengetahui nilai
tahanan DC internal trafo arus. Nilai tahanan DC pada trafo arus biasanya
dipakai untuk menghitung setelan pada relai gangguan tanah terbatas
(restricted earth fault). Pengukuran tahanan DC sesuai dengan IK-OPH/CT-
08/P3BS/2007.
Gambar 6-24. Rangkaian Pengukuran Tahanan DC Trafo Arus
6.1.9.7 Pengukuran Tahanan Isolasi Trafo Arus (Megger)
Tahanan isolasi yang akan diukur adalah antara:
– terminal primer (P1/P2) - ground,
– terminal primer (P1/P2) – sekunder (S1/S2), dan
– terminal sekunder (S1/S2) - ground, secara bergantian.
S1 S2
AmΩ
Pengukuran tahanan isolasi dilakukan pada
semua terminal sekunder pada masing-masing
inti seperti Gambar 19.
- Terminal 1S1 – 1S2,
- Terminal 1S1 – 1S3,
- Terminal 2S1 – 2S2, dan
- Terminal 2S1 – 2S3.
P1 P2
S1
+ -
AmA dc + -
S Batera
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 238
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
Tegangan uji peralatan (Megger) yang digunakan adalah
– skala 5000 V untuk sisi primer ( P1 atau P2 - Ground), dan
– skala 1000-2500 V untuk sisi sekunder ( 1S1 – 2S1).
Pengujian tahanan isolasi sesuai dengan IK-OPH/CT-02/P3BS/2007
Gambar 6-25. Rangkaian Pengukuran Tahanan Isolasi Trafo Arus
Contoh Perhitungan Kejenuhan Inti
Diketahui arus hubung singkat maksimum IF max = 7266 A, rasio CT 1000 /5
A dan kelas 10P20, burden 7.5 VA.
CT tersebut dihubungkan pada rangkaian relai proteksi dengan nilai tahanan
internal RCT = 0.26 Ω, Rrelai = 0.02 Ω, Rkawat = 0.15 Ω
Perhitungan untuk relai arus lebih:
tegangan pada sisi sekunder CT adalah:
( )kawatrelaiCTFS RRRIV ++⋅= Volt
( )15.002.026.01000
57226 ++⋅×=SV Volt
54.15=SV Volt
tegangan knee (V knee) CT adalah:
ALFIRI
VAV nCT
n
k ×
⋅+= Volt
20526.05
5.7×
⋅+=kV Volt
56=kV Volt
Vk >VS –– dengan demikian CT masih memenuhi
MΩ
S1 S2
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 239
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
6.2 TRAFO TEGANGAN (POTENTIAL TRANSFORMER / PT )
6.2.1 Definisi dan Fungsi Trafo CT PT
Trafo tegangan adalah trafo yang dirancang khusus untuk fungsi pengukuran
tegangan pada rangkaian primer dan mengkonversinya menjadi besaran
sekunder.
Fungsi trafo tegangan (PT)
• Mengkonversi besaran tegangan pada sistem tenaga listrik dari besaran
primer menjadi besaran sekunder untuk keperluan sistem metering dan
proteksi.
• Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer.
• Standarisasi besaran sekunder, yaitu tegangan 100, 100/√3, 110/√3 dan
110 volt.
Trafo tegangan dibagi menjadi 2 (dua) jenis, trafo tegangan magnetik
(magnetic voltage transformer/VT) atau yang sering disebut trafo tegangan
induktif, dan trafo tegangan kapasitif (capacitor voltage transformer/CVT).
Jenis trafo tegangan induktif umumnya dipakai pada tegangan s.d. 145 kV
sedangkan jenis trafo tegangan kapasitif dipakai pada tegangan diatas 145
kV. Trafo tegangan kapasitif juga dapat dipakai dengan peralatan PLC untuk
komunikasi melalui saluran transmisi tegangan tinggi.
Trafo tegangan umumnya dihubungkan pada tegangan fasa – tanah.
6.2.2 Prinsip Kerja
Berikut ini adalah gambar rangkaian pengganti trafo tegangan.
Gambar 6-26. Rangkaian Pengganti Trafo Tegangan
E2 E1
N1 N2
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 240
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
Prinsip kerja trafo tegangan adalah berdasarkan persamaan berikut:
aN
N
E
E==
2
1
2
1 ,
dimana:
a = perbandingan transformasi dimana 21 NN > ,
1N = jumlah lilitan primer,
2N = jumlah lilitan sekunder,
1E = tegangan primer (Volt), dan
2E = tegangan Sekunder (Volt).
Pada dasarnya, prinsip kerja trafo tegangan sama dengan prinsip kerja pada
trafo arus. Pada trafo tegangan perbandingan transformasi tegangan dari
besaran primer menjadi besaran sekunder ditentukan oleh jumlah lilitan primer
dan sekunder.
Diagram fasor arus dan tegangan untuk trafo arus juga berlaku untuk trafo
tegangan, lihat Gambar 2. Diagram Fasor Arus dan Tegangan pada Trafo
Arus.
Rangkaian ekivalen trafo tegangan adalah :
Gambar 6-27. Rangkaian Ekivalen Trafo Tegangan
6.2.3 Klasifikasi Trafo Tegangan Menurut Prinsip Kerjanya
Menurut prinsip kerjanya, trafo tegangan diklasifikasikan menjadi 2 (dua)
kelompok, yaitu:
• Trafo Tegangan Induktif (inductive voltage transformer atau
electromagnetic voltage transformer)
Vi Vo ZB
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 241
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
Trafo tegangan induktif adalah trafo tegangan yang terdiri dari belitan
primer dan belitan sekunder dengan prinsip kerja tegangan masukan
(input) pada belitan primer akan menginduksikan tegangan ke belitan
sekunder melalui inti.
• Trafo Tegangan Kapasitor (capasitor voltage transformer)
Trafo tegangan kapasitif terdiri dari rangkaian kapasitor yang berfungsi
sebagai pembagi tegangan dari tegangan tinggi ke tegangan menengah
pada primer, selanjutnya diinduksikan ke belitan sekunder.
6.2.3.1 Kontruksi Trafo Tegangan Induktif (Voltage Transformer / VT)
Trafo tegangan jenis ini banyak dipakai pada tegangan 12 kV sampai 170
kV. Konstruksi trafo tegangan induktif adalah sebagai berikut:
Gambar 6-28. Konstruksi Trafo Tegangan Induktif
6.2.3.2 Kontruksi Trafo Tegangan Kapasitor (Capacitor Voltage Transformer)
Bagian –bagian utama CVT :
1). HV.T adalah terminal tegangan tinggi (high voltage terminal) yaitu bagian
yang dihubungkan dengan tegangan transmisi baik untuk tegangan bus
maupun tegangan penghantar terminal tegangan tinggi/primer.
7
6
5
1
2
3
4
8
Keterangan gambar:
1. Kertas/Isolasi Minyak Mineral/Quartz filling.
2. Belitan Primer: vernis ganda-isolasi kawat tembaga, tahan pada suhu tinggi.
3. Inti: bukan orientasi listrik baja memperkecil resiko resonansi besi
4. Belitan Sekunder
5. Isolator Keramik
6. Dehydrating Breather
7. Terminal Primer
8. Terminal Sekunder
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 242
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
2). C1, C2 adalah kapasitor pembagi tegangan (capacitive voltage divider)
yang berfungsi sebagai pembagi tegangan tinggi untuk diubah oleh trafo
tegangan menjadi tegangan pengukuran yang lebih rendah. Kapasitansi
C2 lebih besar dari C1. Sebagai contoh untuk CCVT 110/√3 kV / 100/√3 V
dengan maksimum tegangan fasa – tanah 71 kV, kapasitansi masukan
(input capacity) 8.800 pF yang terdiri dari C1 = 20.661 pF, dan C2 =
182.504 pF (C1 dan C2 terhubung seri).
Gambar 6-29. Konstruksi Trafo Tegangan Kapasitif
3). L0 adalah induktor penyesuai tegangan (medium voltage choke) yang
berfungsi untuk mengatur/menyesuaikan supaya tidak terjadi pergeseran
fasa antara tegangan masukan (vi) dengan tegangan keluaran (vo) pada
frekuensi dasar.
4). PT adalah trafo tegangan yang memberikan tegangan sekunder vo untuk
masukan pada instrumen meter dan peralatan/relai proteksi dengan
mengubah tegangan menengah dari kapasitor pembagi tegangan ke
tegangan rendah.
1
6
4
3 7
2
C1
C2
5
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 243
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
5). Rubber bilow adalah sebagai katup pernapasan (dehydrating breather)
untuk menyerap udara lembab pada kompartemen yang timbul akibat
perubahan temperatur, sehingga akan mencegah penurunan isolasi
minyak.
6). Isolator adalah Isolator porselen penyangga, tempat kedudukan
kapasitor dan berfungsi sebagai isolasi pada bagian-bagian tegangan
tinggi.
7). 1a, 2a adalah terminal keluaran untuk tegangan sekunder, sebagai
contoh untuk rasio CVT 50 Hz adalah 150/√3kV / 100/√3 volt atau rasio
sama dengan 1500.
Bagian-bagian lainnya:
- PG (protective gap) adalah gap pengaman,
- H.F (high frequency) adalah teminal frekuensi tinggi yang berkisar
sampai puluhan kilohertz, sebagai pelengkap pada salah satu
konduktor penghantar dalam memberikan sinyal komunikasi melalui
PLC,
- L3 adalah reaktor pentanahan yang berfungsi untuk meneruskan
frekuensi 50 Hz,
- SA (surge arrester) atau arester surja adalah pelindung terhadap
gelombang surja petir, dan
- S adalah sakelar pentanahan (earthing switch), yang biasanya
dipergunakan pada kegiatan pemeliharaan.
6.2.3.3 Prinsip kerja CCVT
Coupling Capacitive Voltage Transformer (CCVT) digunakan untuk
instrumentasi, khususnya pada peralatan-peralatan meter dan proteksi. Pada
umumnya kinerja CCVT sangat baik pada kondisi steady state.
Prinsip kerja CCVT adalah menurunkan besaran tegangan primer (150 kV)
menjadi besaran tegangan sekunder (100 volt) melalui kapasitor (C1 & C2)
yang berfungsi sebagai pembagi tegangan (voltage divider) dan trafo
tegangan sebagai penurun tegangan. Keluaran tegangan sekunder
dirancang seakurat mungkin sama dengan perbandingan rasio tegangan
masukan disisi primer dalam segala kondisi operasi.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 244
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
Gambar 6-30. Rangkaian Ekivalen CVT
dimana :
Vi = tegangan tinggi ekivalen (input),
Vp = tegangan tinggi sisi primer CVT,
Vo = tegangan keluaran (output),
C1 = adalah kapasitor tegangan tinggi,
C2 = adalah kapasitor tegangan menengah,
Lc = induktansi choke, dan
Zb = impedansi beban.
Tegangan keluaran CVT:
io VN
NV ⋅=
1
2 Volt,
Pada keadaan tunak (steady state) kondisi ini dapat dipenuhi sesuai dengan
desain dan penyetelan CCVT, namun akurasi CCVT akan menurun pada
keadaan peralihan (transient) mengikuti komponen induktif, kapasitif dan
nonliniernya, seperti:
- pada gejala peralihan switching operations pemutus tenaga (PMT) atau
pemisah (PMS).
- terjadinya sambaran petir langsung atau tidak langsung pada saluran
transmisi tegangan tinggi (SUTT/SUTET) yang terhubung ke busbar gardu
induk, yang diikuti ataupun tidak diikuti kerusakan isolasi; atau kerjanya
arrester.
Oleh karena itu, dalam menentukan rancangan instalasi meter dan proteksi,
harus mempertimbangan beberapa karakteristik kerja CCVT dan kesalahan
(error) akibat arus eksitasi dan pembebanan (burden) CCVT tersebut.
Zb
C1+C2 Lc
VpCC
CVi ⋅
+=
21
1
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 245
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
Kesalahan (error) pembacaan pada meter dan proteksi dapat juga
disebabkan terjadinya osilasi feroresonansi (ferroresonance) yang
diakibatkan :
– apabila sirkit kapasitansi beresonansi dengan induktasi nonlinier inti besi
(iron core). Gejala-gejala ini juga terjadi pada kondisi operasi pemberian
tegangan (energize) pada saluran tanpa beban yang diikuti fenomena
tegangan lebih (overvoltage), sehingga dapat menyebabkan kerusakan
peralatan atau penurunan tahanan.
– Pelepasan beban (rejection of load) sebelum hilangnya gangguan hubung
singkat temporer juga menyebabkan kondisi kritis terjadinya osilasi
feroresonansi.
Bahaya tegangan lebih tidak terjadi selama periode gangguan hubung
singkat, karena terjadi penurunan tegangan pada saat hubung singkat,
namun sebaliknya pada saat hilangnya gangguan, tegangan sistem dapat
naik dan menimbulkan gejala feroresonansi.
6.2.4 Kesalahan Trafo tegangan
Trafo tegangan biasanya dibebani oleh rangkaian impedansi yang terdiri dari
relai-relai proteksi, peralatan meter dan kawat (penghubung dari terminasi
PT ke instrumen proteksi maupun meter).
Kesalahan pengukuran PT (ε) berdasarkan IEC-186 adalah sebagai berikut:
Kesalahan PT didefinisikan sebagai:
%100×−⋅
=P
PST
V
VVKε ,
dimana:
TK = perbandingan rasio pengenal,
PV = tegangan primer aktual (Volt), dan
SV = tegangan sekunder aktual (Volt).
Jika kesalahan trafo tegangan (ε) positif maka tegangan sekunder lebih
besar dari nilai tegangan nominal pengenalnya.
Jumlah lilitan yang lebih kecil pada pembebanan rendah dan negatip pada
pembebanan besar.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 246
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
Selain kesalahan rasio juga terdapat kesalahan akibat pergeseran fasa.
Kesalahan ini bernilai positif jika tegangan sekunder mendahului tegangan
primer.
Untuk pemakaian proteksi akurasi pengukuran tegangan menjadi penting
selama kondisi gangguan.
Batasan akurasi Trafo Tegangan seperti tabel berikut:
Tabel 6-4. Batas Kesalahan Trafo Tegangan Pengukuran dengan pengenal
tegangan 0.8 s.d. 1.2 kali dan pengenal beban 0.25 s.d. 1 kali pada faktor
daya 0.8.
Tabel 6-4. Batas Kesalahan Trafo Tegangan Pengukuran
0,1
0,2
0,5
1,0
3,0 3.0 tidak ditentukan
0.5 20
0.2
5
10
1.0 40
+/- % Kesalahan Rasio
Tegangan pada % dari
Tegangan Pengenal
+/- Pergeseran Fase pada
Tegangan Pengenal
Menit (1/60 derajat)
0.1
Kelas
Ketelitian
Tabel 6-5. Batas Kesalahan Trafo Tegangan Proteksi
3P
6P
+/- % Kesalahan Rasio
Tegangan pada % dari
Tegangan Pengenal
+/- Pergeseran Fase pada
Tegangan Pengenal
Menit (1/60 derajat)
3.0
Kelas
Ketelitian
6.0
120
240
6.2.5 Pengujian Trafo Tegangan (PT/CCVT)
Lingkup Pengujian pemeliharaan trafo tegangan (PT/CCVT) adalah:
1. Pengujian Rasio
2. Pengujian Tahanan Isolasi
3. Pengujian Tangen Delta (Dielectric Loss Factor and Capacitance) khusus
untuk CVT
4. Pengujian Beban pada Rangkaian Sekunder
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 247
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
6.2.5.1 Pengujian Rasio Tegangan
Pengujian ini dilakukan dengan cara menginjeksikan tegangan secara
bertahap sampai dengan tegangan yang diinginkan, misalnya 500 Volt.
Perhatikan pembacaan tegangan pada alat uji, dan parameter VA Meter
secara bersamaan.
Kemudian data hasil pengukuran sisi primer dan sekunder dibandingkan,
sehingga prosentase kesalahan (error) rasio primer-sekunder dapat dihitung.
Gambar 6-31. Rangkaian Pengujian Rasio Trafo Tegangan
Khusus untuk pengujian rasio pada CVT menggunakan peralatan HV-Test.
Pengujian rasio PT/CVT sesuai dengan IK-OPH/PT-03/P3BS/2007.
6.2.5.2 Pengukuran Tahanan Isolasi Trafo Tegangan (Megger)
(sesuai dengan SE-032)
Tahanan isolasi yang akan diukur adalah antara:
– terminal primer (P) - ground,
– terminal sekunder (a1) - ground, secara bergantian.
A
VA Meter
N
a n
Alat Uji Tegangan
220 V
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 248
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
Tegangan uji peralatan (Megger) yang digunakan adalah
– skala 5000 V untuk sisi primer ( P1 atau P2 - Ground), dan
– skala 1000-2500 V untuk sisi sekunder ( a1).
Pengukuran tahanan isolasi PT/CVT sesuai dengan IK-OPH/PT-
02/P3BS/2007.
Gambar 6-32. Rangkaian Pengujian Tahanan Isolasi
6.2.5.3 Pengujian Tangen Delta (Dielectric Loss Factor and Capacitance)
Pengujian Tangen Delta (Dielectric Loss Factor and Capacitance) Khusus
pada CVT adalah sebagai berikut. Kapasitor kopling (coupling capacitor)
pada CVT merupakan bagian yang sangat penting dan sangat menentukan
performa CVT tersebut. Material isolasi (insulation) yang digunakan
kapasitor adalah material plastik film sebagai lapisan bersama-sama dengan
material kertas, (paper-polypropylene film) dan diimpregnasikan dengan
minyak sintetis (synthetik). Sehingga nilai kapasitansinya dipengaruhi oleh
kondisi minyak sintetis tersebut. Untuk itu perlu perhatian khusus dengan
melakukan pemeriksaan dan mengujian untuk mengetahui kondisi minyak
sintetisnya. Apabila hasil ukur faktor daya (power factor) menurun, maka
direkomendasikan dilakukan penggantian minyak. Dalam kondisi baru nilai
faktor dayanya adalah 0,2 – 0,3%. Perubahan-perubahan nilai faktor daya
yang terjadi dengan cara membandingkan hasil pada saat komisioning
(commisioning).
MΩ
N
a n
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 249
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
Selain itu, pengukuran coupling capacitor perlu dilakukan untuk mengetahui
adanya terjadi perubahan nilai kapasitansinya terhadap nilai yang standar
(yang tertera pada name plate) karena akan mempengaruhi performance
karateristik kerjanya. Beberapa pabrikan menyatakan apabila kenaikan nilai
capacitansi hingga hasil pengukuran yang lebih besar 1 % terhadap nilai
pada name plate, memberikan indikasi telah terjadi beberapa elemen
hubung singkat, dan direkomendasikan untuk melepas dan diganti dengan
yang baru. Pengukuran tangen delta untuk CVT sesuai dengan IK-OPH/PT-
06/P3BS/2007.
Gambar 6-33. Rangkaian Pengujian Tangen Delta pada CVT
Dari rangkaian diatas :
- Pengukuran kapasitansi C1 : terminal A – B,
- Pengukuran kapasitansi C2 : terminal B – C, dan
- Pengukuran kapasitansi total (C1 - C2) : terminal A – C.
Hal-hal harus diperhatikan dalam pengujian ini adalah
1. Jenis dan tipe serta spesifikasi teknis CVT yang akan diuji,
2. Nilai kapasitansi nominalnya sesuai tanda pengenal,
3. Gambar skematik dan kontruksi CVT, dan
4. Peralatan uji yang digunakan.
Tan delta
C1
C2
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 250
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
6.2.5.4 Pengujian Beban pada Rangkaian Sekunder CVT
Pengujian beban rangkaian sekunder dilakukan untuk mengetahui besar
beban yang tersambung pada rangkaian sekunder CVT dibandingkan
dengan kemampuan beban pada tanda pengenal CVT. Pengujian beban
rangkaian sekunder trafo tegangan sesuai dengan IK-OPH/PT-
05/P3BS/2007.
6.3 BATASAN – BATASAN OPERASI TRAFO PENGUKURAN
6.3.1 Jadwal Pengukuran Minyak Isolasi Trafo Pengukuran
Tabel 6-6. Jadwal pengujian Minyak Isolasi CT/PT/CVT
Tegangan Nominal Pengukuran
Periode (tahun)
Non Sealed Sealed
37 s.d. 72.5 kV Batas operasi minyak
isolasi 6 10
73 s.d. 275 kV Batas operasi minyak
isolasi 5 8
6.3.2 Pemasangan Spark Gap Pada Isolator Bushing
Tabel 6-7. Batasan Pemasangan Spark Gap pada Bushing
(Standar VDE 0111/12.66)
Tegangan Nominal BIL Jarak antara Gap
( kV ) ( mm )
20 kV 125
95
155
115
70 kV 235
250
400
340
150 kV
550
650
750
700
830
1000
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 251
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
6.3.3 Pengukuran Dielektric Minyak CT/PT/CVT
Tabel 6-8. Batasan hasil uji tahanan isolasi Minyak CT/PT/CVT (Standar IEC-
156)
Tegangan Nominal
Kekuatan Dielektrik (kV/cm)
Tan δ Kandungan
Minyak baru Minyak lama ( % ) mgKOH/g
< 70 kV ≥ 200 ≥ 120 ≥ 10 ≤ 0.5
70 - 170 kV ≥ 200 ≥ 160 ≥ 10 ≤ 0.3
> 170 kV ≥ 200 ≥ 200 ≥ 10 ≤ 0.3
6.3.4 Pengukuran Tahanan Isolasi (Megger)
Tabel 6-9. Batasan Hasil Pengukuran Tahanan Isolasi Rangkaian Sekunder
CT/PT/CVT (Standar IEEE 43-2000)
Peralatan Terminal yang
diuji
Tegangan Uji Tahanan Isolasi
( Volt ) ( M Ω )
Trafo Arus
(CT)
Primer-ground 2500 ≥ 5.000
Antar Primer (double/triple)
2500 ≥ 5.000
Primer-Sekunder 2500 ≥ 25.000
Sekunder-ground 1000-2500 ≥ 5.000
Trafo Tegangan Induktif (PT)
Primer-ground 2500 ≥ 5.000
Primer-Sekunder 2500 ≥ 5.000
Sekunder-ground 1000 - 2500 ≥ 5.000
Trafo Tegangan Kapasitif (CVT)
Primer-Sekunder 2500 ≥ 5.000 *)
Sekunder-ground 1000 - 2500 ≥ 5.000 *)
*) Catatan : pada temperatur ± 20º C (68ºF)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 252
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 6. Pemeliharaan CT & PT
6.3.5 Jarak Rayap (Creepage Distance)
Tabel 6-10. Batasan Jarak Rayap Bushing Isolator (Standar IEC-44.1)
Tingkat Polusi
Jarak Rayap minimum (mm)
Perbandingan Jarak Rayap Jarak Busur
I. Light
II. Medium
16
20
≤ 3.5
≤ 3.5
III. Heavy
IV. Very Heavy
25
31
≤ 4.0
≤ 4.0
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 253
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
7. PEMELIHARAAN CATU DAYA
7.1 BATERE
Batere atau akumulator adalah sebuah sel listrik dimana didalamnya
berlangsung proses elektrokimia yang reversibel (dapat berbalikan) dengan
efisiensinya yang tinggi. Yang dimaksud dengan proses elektrokimia
reversibel, adalah didalam batere dapat berlangsung proses pengubahan kimia
menjadi tenaga listrik (proses pengosongan), dan sebaliknya dari tenaga listrik
menjadi tenaga kimia (pengisian kembali) dengan cara regenerasi dari
elektroda-elektroda yang dipakai, yaitu dengan melewatkan arus listrik dalam
arah (polaritas) yang berlawanan didalam sel.
Jadi definisi batere adalah Dua batang /Plat Logam yang berbeda jenis dan
bahan, direndam dalam air berkadar Basa atau Asam lemah dan berproses
secara kimia berubah menjadi energy listrik.
Jenis sel batere ini disebut juga “Storage Battery“, adalah suatu batere yang
mana dapat digunakan berulangkali pada keadaan sumber listrik arus bolak
balik (AC) terganggu.
Tiap sel batere ini terdiri dari dua macam elektroda yang berlainan, yaitu
elektroda positif dan elektroda negatif yang dicelupkan dalam suatu larutan
kimia.
Menurut pemakaian batere dapat digolongkan ke dalam 2 (dua) jenis:
1. Stationary (tetap)
2. Portable (dapat dipindah-pindah)
7.1.1 Prinsip Kerja Batere
Prinsip kerja dari batere adalah sebagai berikut:
1. Proses discharge pada sel berlangsung menurut skema Gambar 7-1. Bila
sel dihubungkan dengan beban maka, elektron mengalir dari anoda
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 254
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
melalui beban ke katoda, kemudian ion-ion negatif mengalir ke anoda dan
ion-ion positif mengalir ke katoda.
2. Pada proses pengisian menurut skema Gambar 7-2. Bila sel dihubungkan
dengan power supply maka, Elektroda positif menjadi anoda dan elektroda
negatif menjadi katoda dan proses kimia yang terjadi adalah sebagai
berikut:
o Aliran elektron menjadi terbalik, mengalir dari anoda melalui power
suplai ke katoda.
o Ion-ion negatif mengalir dari katoda ke anoda.
o Ion-ion positif mengalir dari anoda ke katoda.
jadi reaksi kimia pada saat pengisian (charge) berlangsung sebaliknya.
Gambar 7-1. Discharge
Gambar 7-2. Charge
7.1.2 Jenis-jenis Batere
Jenis-jenis batere terbagi menurut 3 (tiga) macam, yaitu:
7.1.2.1 Menurut Bahan Elektrolit
Bahan elektrolit yang banyak dipergunakan adalah jenis asam (lead acid)
dan basa (alkali).
1. Batere Asam (lead acid storage battery)
Batere asam bahan elektrolitnya adalah larutan asam belerang (Sulpuric
Acid = H2SO4). Didalam batere asam, elektroda–elektrodanya terdiri dari
Load
A N O D A
K A T O D A
Aliran Elektron
Elektrolit
Aliran
Ion Pos
DC
Power supply
K A T O D A
A N O D A
Aliran Elektron
Elektrolit
Aliran Ion Pos
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 255
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
plat-plat timah peroksida PbO2 (Lead Peroxide) sebagai anoda (kutub
positif) dan timah murni Pb (Lead Sponge) sebagai katoda (kutub
negatif).
Ciri-ciri umum (tergantung pabrik pembuat) sebagai berikut:
o Tegangan nominal per sel 2 Volt,
o Ukuran batere per sel lebih besar bila dibandingkan dengan batere
alkali,
o Nilai berat jenis elektrolit sebanding dengan kapasitas batere,
o Suhu elektrolit sangat mempengaruhi terhadap nilai berat jenis
elektrolit, semakin tinggi suhu elektrolit semakin rendah berat
jenisnya dan sebaliknya,
o Nilai standar berat jenis elektrolit tergantung dari pabrik
pembuatnya,
o Umur batere tergantung pada operasi dan pemeliharaan, biasanya
dapat mencapai 10-15 tahun dengan syarat suhu batere tidak lebih
dari 200 C,
o Tegangan pengisian per sel (referensi buku O&M Batere P3B tahun
1998):
• pengisian secara terapung (Floating) 2,18 Volt,
• pengisian secara cepat (Equalizing): 2,25 Volt,
• pengisian dengan harga tinggi (Boosting): 2,37 Volt,
• pengisian awal (Initial Charge): 2,7 Volt,
o tegangan pengosongan per sel (Discharge): 2,0 - 1,8 Volt.
2. Batere alkali (alkaline storage battery)
Batere alkali bahan elektrolitnya adalah larutan alkali (potassium
hydroxide), terdiri dari:
o Nickel-Iron Alkaline Battery (Ni-Fe battery)
o Nickel Cadmium Alkaline Battery (Ni-Cd battery).
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 256
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
Umumnya yang banyak digunakan di instalasi PLN P3B adalah batere alkali
nickel-cadmium (Ni-Cd).
Ciri-ciri umum (tergantung pabrik pembuat) sebagai berikut:
o Tegangan nominal per sel 1,2 Volt,
o Nilai berat jenis elektrolitnya tidak sebanding dengan kapasitas batere,
o Umur batere tergantung pada operasi dan pemeliharaan, biasanya dapat
mencapai lebih dari 15-20 tahun dengan syarat suhu batere tidak lebih
dari 200C,
o Tegangan pengisian (referensi buku O&M Batere P3B tahun 1998):
• Tegangan pengisian (Floating): 1,4 - 1,42 Volt,
• Pengisian secara cepat (Equalizing): 1,45 Volt,
• Pengisian dengan harga tinggi (Boosting): 1,50 – 1,65 Volt,
• Pengisian awal (Initial Charge): 1,6 – 1,9 Volt,
o Tegangan pengosongan per sel (Discharge): 1 Volt (sesuai dengan ref.
Batere Hoppecke & Nife).
7.1.2.2 Menurut Konstruksi:
1. Konstruksi Pocket Plate
Batere dengan konstruksi pocket plate merupakan jenis batere yang
banyak digunakan di PLN (sekitar 90%). Batere NiCd pertama kali
diperkenalkan pada tahun 1899 dan baru diproduksi secara masal tahun
1910.
Konstruksi material aktif yang pertama dibuat adalah konstruksi pocket
plate.
Konstruksi ini dibuat dari pelat baja tipis berlubang–lubang yang disusun
sedemikian rupa sehingga membentuk ronggga–rongga/kantong yang
kemudian diisi dengan material aktif seperti terlihat pada Gambar 7-3.
Dari disain pada Gambar 7-3 dapat dilihat bahwa material aktif yang
akan bereaksi hanya material yang bersinggungan langsung dengan
pelat baja saja, padahal material aktif tersebut mempunyai daya
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 257
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
konduktifitas yang sangat rendah. Untuk menambah konduktifitasnya,
maka ditambahkan bahan Graphite di dalam material aktif tersebut.
Penambahan ini membawa masalah baru, material Graphite ternyata
secara perlahan bereaksi dengan larutan elektrolit (KOH) kemudian
membentuk senyawa baru yaitu Potassium Carbonate (K2CO3) Sesuai
dengan persamaan:
2 KOH + CO2 K2CO3 + H2O
Gambar 7-3. Potongan Elektroda Tipe Pocket Plate
Senyawa ini justru menghambat daya konduktifitas antar pelat (Rd =
Tahanan dalam batere makin besar). Reaksi tersebut otomatis juga
mengurangi banyaknya Graphite sehingga daya konduktifitas material
aktif didalam kantong berkurang. Kejadian tersebut berakibat langsung
pada performance sel batere atau dengan kata lain menurunkan
kapasitas (Ah) sel batere.
Dalam kasus ini, penggantian elektrolit batere (rekondisi batere) hanya
bertujuan memperbaiki/menurunkan kembali tahanan dalam (Rd) batere
namun tidak dapat memperbaiki/mengganti bahan Graphite yang hilang.
Gambar 7-3. Potongan Elektroda Tipe Pocket Plate
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 258
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
Pembentukan Potassium Carbonate (K2CO3) juga dapat terjadi antara
larutan elektrolit (KOH) dengan udara terbuka, namun proses
pembentukannya tidak secepat proses diatas dan dalam jumlah yang
relatif kecil. Perhatian terhadap pembentukan Potassium Carbonate
(K2CO3) karena udara luar perlu menjadi pertimbangan serius dalam
masalah penyimpanan batere yang tidak beroperasi.
2. Konstruksi Sintered Plate
Sintered Plate ini merupakan pengembangan konstruksi dari batere
NiCd tipe pocket plate, Batere Sintered Plate ini pertama kali diproduksi
tahun 1938. Konstruksi batere jenis ini sangat berbeda dengan tipe
pocket plate. Konstruksi sintered plate dibuat dari pelat baja tipis
berlubang yang dilapisi dengan serpihan nickel (Nickel Flakes).
Kemudian pada lubang–lubang pelat tersebut diisi dengan material aktif
seperti pada Gambar 7-4.
Gambar 7-4. Sintered Plate Electrode
Konstruksi ini menghasilkan konduktifitas yang baik antara pelat baja
dengan material aktif. Namun karena pelat baja yang digunakan sangat
tipis (sekitar 1.0 mm s/d 1.5 mm), maka diperlukan pelat yang sangat
luas untuk menghasilkan kapasitas sel batere yang tidak terlalu besar
(dibandingkan dengan tipe pocket plate).
Karena lapisan Nickel Flake pada pelat baja sangat getas maka sangat
mudah pecah pada saat pelat baja berubah/memuai. Hal ini terjadi pada
Gambar 7-3. Potongan Elektroda Tipe Pocket Plate
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 259
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
saat batere mengalami proses charging/discharging. Akibatnya batere
jenis ini tidak tahan lama dibandingkan dengan batere jenis pocket plate.
3. Konstruksi Fibre Structure
Fibre structure pertama kali diperkenalkan pada tahun 1975 dan baru
diproduksi secara masal tahun 1983. Batere jenis ini merupakan
perbaikan dari tipe–tipe batere yang terdahulu. Konstruksi batere ini
dibuat dari campuran plastik dan nickel yang memberikan keuntungan:
o Konduktifitas antar pelat yang tinggi dengan tahanan dalam (Rd)
yang rendah,
o Pelat elektrode yang elastis sehingga tidak mudah patah/pecah,
o Tidak memerlukan bahan tambahan (seperti Graphite pada batere
jenis Pocket Plate)
o Dimensi elektrode yang relatif lebih kecil dibandingkan dengan tipe
Pocket Plate untuk kapasitas batere yang sama,
o Pembentukan K2CO3 hanya terjadi karena kontaminasi dengan
udara (sangat kecil) Konstruksi batere tipe Fibre Structure
digambarkan pada Gambar 7-5.
Gambar 7-5. Fibro Nickel Cadmium Electrode
7.1.2.3 Menurut Karakteristik Pembebanan:
Yang dimaksud karakteristik pembebanan antara lain sebagai berikut:
1. Tipe X: Very High Loading
tipe pembebanan diatas 7 CnA (kapasitas nominal arus), yaitu jenis
pembebanan dengan arus yang sangat tinggi dalam waktu yang
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 260
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
singkat, + 2 menit (belum pernah digunakan di PLN). Dengan tegangan
akhir 0,8 Volt per sel,
2. Tipe H: High Loading
yaitu untuk jenis pembebanan dengan arus yang tinggi dengan waktu
yang singkat, dengan pembebanan 3,5 - 7 CnA, lama waktu
pembebanan + 4 Menit, biasanya digunakan di pembangkit-pembangkit
pada saat start mesin. Dengan tegangan akhir 0,8 Volt per sel,
3. Tipe M: Medium Loading
yaitu untuk jenis pembebanan dengan arus sedang dengan waktu yang
singkat, dengan pembebanan 0,5 – 3,5 CnA, lama waktu pembebanan
+ 40 Menit, biasanya digunakan di gardu-gardu induk. Tegangan akhir
0,9 Volt per sel,
4. Tipe L: Low Loading
yaitu untuk jenis pembebanan dengan arus kecil, dengan pembebanan
0,5 CnA, lama waktu pembebanan 5 jam, biasanya digunakan di gardu-
gardu induk (tegangan akhir 1 Volt per sel).
7.1.3 Periode Pemeliharaan Batere
Pedoman yang diterapkan untuk melakukan pemeliharaan pada peralatan
instalasi adalah berdasarkan pada Surat Edaran No. 032 / PST /1984 tanggal
23 Mei 1984, tentang uraian Kegiatan Pemeliharaan Peralatan Listrik.
Periodik pemeliharaan batere adalah sebagai berikut:
o Mingguan
o Bulanan
o Tahunan
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 261
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
7.1.3.1 Pemeliharaan Mingguan (dalam keadaan operasi )
Tabel 7-1. Pemeliharaan Mingguan (dalam Keadaan Operasi)
NO
Peralatan
Yang dipelihara
Kegiatan
Peralatan / Material yang digunakan
1
Sel Batere
Periksa kebersihan sel batere. Bila kotor bersihkan sel dan klemnya. Ukur Tegangan dan Berat jenis pada sel yang dipilih atau ambil contoh dari beberapa sel. Periksa arus pengisian dan ukur tegangan Total batere.
Check List Kwast Cat Sikat Plastik Lap Kaos Vaseline Netral Multi meter Pengukur tinggi Elektrolit Thermometer.
2 Ruang Batere Periksa kipas Ventilasi, apakah normal. Bila tidak normal perbaiki segera.
3
Elektrolit
Periksa level dan suhu cairan elektrolit, apakah normal. Bila tidak normal sesuaikan dengan yang dianjurkan.
4
Sekering / NFB
Periksa apakah ada yang putus/trip.
7.1.3.2 Pemeliharaan Bulanan (dalam keadaan operasi )
Tabel 7-2. Pemeliharaan Bulanan (dalam Keadaan Operasi)
NO
Peralatan Yang
dipelihara
Kegiatan
Peralatan / Material yang digunakan
1
Sel Batere
• Ukur Tegangan dan Berat jenis seluruh sel pada kondisi Charger OFF.
• Ukur tegangan Total batere. • Periksa kebersihan sel batere, Bila
kotor bersihkan dan lapisi dengan Vaseline netral.
• Lakukan pengisian dengan moda Equalizing.
Check List Kwast Cat Sikat Plastik Lap Kaos Vaseline Netral Multi meter.
2 Rangkaian Batere
Charger di Off-kan, ukur tegangan total batere untuk menguji open sirkit.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 262
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
7.1.3.3 Pemeliharaan Tahunan (dalam keadaan tidak operasi)
Tabel 7-3. Pemeliharaan Tahunan (dalam Keadaan Tidak Operasi)
7.1.4 Pemeliharaan Batere
7.1.4.1 Pemeriksaan fisik batere
Bertujuan melakukan pemeriksaan fisik pada batere adalah untuk
mengetahui keadaan sel batere berikut sambungan antar sel dimana
kerusakan pada sel tersebut dapat mempengaruhi keamanan dan
keandalan operasional batere.
Umumnya kerusakan pada sel batere antara lain:
o Retak pada bagian atas sel,
o Cairan elektrolit bocor,
o Korosif pada terminal atau sambungan kabel,
o Drat pada terminal batere rusak.
Cara Pelaksanaan:
Pelaksanaan pemeriksaan fisik pada betere dilakukan secara visual pada
container atau pada komponen sel batere, yaitu:
o Kontainer,
o Mur baut terminal batere,
o Kabel sambungan antar rak batere.
NO
Peralatan Yang
dipelihara
Kegiatan
Peralatan / Material yang digunakan
1
Sel Batere
• Lakukan Pengujian Kapasitas.
• Pengisian kembali dengan moda Boosting.
• Rekondisi elektrolit batere bila hasil test kapasitas tidak baik (bila diperlukan)
• Pengujian kadar potassium karbonat, khusus pada batere yang telah berusia > 5 Tahun (bila diperlukan).
Check List Kwast Cat Lap Kaos Vaseline Netral Multi meter Tang Ampere DC Alat uji kapasitas Alat uji kadar Potassium Karbonat.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 263
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
Baut terminal korosif
Kontainer Sel Batere retak
Terminal sel batere menonjol akibat desakan dari dalam sel
Gambar 7-6. Contoh Temuan Tidak Normal Pada Sel Batere
7.1.4.2 Pengukuran Tegangan
Pengukuran pada sel batere bertujuan untuk mengetahui sebagai berikut:
o Kondisi tegangan sel batere, apakah kondisi operasi normal,
o Tegangan pengisian ke batere (tegangan output charger),
o Kondisi open sirkit pada rangkaian batere,
o Keseimbangan tegangan batere terhadap tanah.
Cara pelaksanaan:
Pengukuran tegangan batere per-sel dan keseluruhan sel dilakukan dengan
langkah-langkah sebagai berikut:
1. Pengukuran tegangan per-sel:
o Rangkaian batere ke rectifier di-off-kan,
o Siapkan avo meter (diajurkan menggunakan avo meter digital),
o Sesuaikan selektor switch pada avo meter pada skala yang kecil,
misalnya pada skala 10 volt,
o Ukur tegangan sel batere sesuai polaritasnya (positif warna merah
dan negatif warna hitam) mulai dari sel no. 1 sampai dengan sel
terakhir,
o Catat hasilnya pada lembar kerja pengukuran tegangan.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 264
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
2. Pengukuran tegangan seluruh sel:
o Rangkaian Batere ke Rectifier di-off-kan,
o Siapkan AVO meter (diajurkan menggunakan AVO meter digital),
o Rubah posisi selektor switch pada AVO meter pada skala yang
sesuai,
o Ukur tegangan sel batere sesuai polaritasnya, warna merah pada
kutub positif pada sel no.1 dan warna hitam pada kutub negatif pada
sel terakhir,
o Catat hasilnya pada lembar kerja pengukuran tegangan,
o Koreksi besaran hasil ukur tegangan tersebut dan bandingkan
dengan standard tegangan.
Contoh dari pelaksanaan pengukuran tegangan batere dapat dilihat pada
Gambar 7-7.
Gambar 7-7. Pengukuran Tegangan Batere
7.1.4.3 Pengukuran Berat Jenis Elektrolit
Tujuan melakukan pengukuran adalah untuk mengetahui kondisi elektrolit.
Hal ini sangat penting karena elektrolit pada batere berfungsi sebagai
konduktor atau sebagai media pemindah elektron oleh karena itu agar
proses kimia didalam sel batere bekerja baik, maka perlu dilakukan
pemeriksaan/pengukuran berat jenis elektrolit.
Alat ukur yang digunakan dalam melakukan pengukuran berat jenis elektrolit
adalah Hydrometer yang dapat dilihat pada Gambar 7-8.
Pengukuran tegangan per-sel Pengukuran
Tegangan seluruh sel batere
Pengukuran Tegangan pada Fuse
Batere
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 265
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
Gambar 7-8. Hydrometer
Keterangan:
Areometer yang biasa dipakai dan beredar dipasaran terdiri dari 3 (tiga)
macam, yaitu:
1. Areometer yang bertuliskan angka-angka berwarna putih (buatan
Germany/Batere Hoppecke)
2. Areometer yang dilengkapi dengan warna merah, hijau, kuning dengan
perincian sebagai berikut:
o Merah :Dead Battery, muatan batere tidak ada/mati
o Hijau :Half charge, Kapasitas batere 50 %
o Kuning :Full Charge, Kapasitas batere 90 – 100 % (buatan
China)
3. Areometer yang dilengkapi dengan warna, merah, putih, hijau yang
artinya, yaitu:
o Merah :Recharge
o Putih :Fair
o Hijau :Good (buatan Taiwan)
Cara Pelaksanaan:
o Siapkan alat ukur berat jenis (hydrometer),
Areometer
Cairan Elektrolit
Silinder
Pompa 1,100
1,200
1,100
1,200
1,100
1,200
1,300
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 266
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
o Gunakan alat/hydrometer sesuai jenis batere yang akan diukur (jangan
tertukar dengan hydrometer untuk batere jenis yang lain),
o Pada saat pengukuran posisi hydrometer harus tegak lurus,
o Pompakan cairan elektrolit secara maksimal/sampai penuh (lihat
Gambar 7-8),
o Baca skala pada areometer sesuai permukaan cairan elektrolit,
o Catat hasil pengukuran,
o Pembacaan berat jenis dipengaruhi oleh perubahan temperatur, maka
diperlukan koreksi pembacaan berat jenis dengan ketentuan sebagai
berikut:
1. pada batere asam:
Bd ( s ) = Bd ( hs ) + ( ts – 15 ) x 0,001
1,5
Dimana:
BD ( s ) = Harga BJ Sebenarnya
BD ( hs ) = pembacaan BJ pada Hydrometer (gr/cm3)
ts = Temperatur larutan asam belerang (o C)
2. pada batere alkali:
BD ( a ) = BD ( ha ) + ( ta – 15 ) X 0,001
2
Dimana :
BD ( a ) = Harga Berat jenis sebenarnya (gr/cm3)
BD ( ha ) = pembacaan pengukuran berat jenis larutan alkali pada
hydrometer (gr/cm3)
ta = Temperatur larutan asam belerang (o C)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 267
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
Gambar 7-9. Cara Pelaksanaan Pengukuran Berat Jenis
Tabel 7-4. Standar Berat Jenis Elektrolit
Jenis Batere Kondisi Elektrolit
(temp. 20 o C) Berat Jenis (gr/cm3)
ALKALI ASAM
Elektrolit Baru Kondisi terisi penuh Berat jenis minimum Elektrolit Baru Kondisi terisi penuh Berat jenis minimum
1,20 1,18 1,16 1,190 1,215 1,16
Ref:
Nife Nickel Cadmium Battery GS Alkaline Storage Battery Instalation & Maintenance Manual of Stationary Lead-Acid Battery.
7.1.4.4 Pengukuran Suhu Elektrolit
Tujuan pengukuran suhu elektrolit adalah untuk mengetahui kondisi
elektrolit batere ketika batere sedang diisi (charge) maupun ketika sedang
terjadi kondisi tidak normal, mengingat pengaruhnya sangat besar terhadap
operasional batere maka perlu dilakukan pemeriksaan/pengukuran suhu
pada sel batere.
Cara Pelaksanaan:
Pelaksanaan pengukuran suhu elektrolit dilakukan dengan langkah-langkah
sebagai berikut:
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 268
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
o Siapkan alat ukur suhu elektrolit yang bersih dan dianjurkan
menggunakan thermometer jenis alkohol,
o Yakinkan bahwa termometer berfungsi dengan baik,
o Masukan alat ukur ke dalam sel batere sampai terendam cairan
elektrolit,
o Tunggu beberapa saat dan amati sampai ada perubahan suhu,
o Catat hasil ukur ke dalam lembar kerja yang telah disediakan.
Gambar 7-10. Pengukuran Suhu Elektrolit
Standar:
Standar suhu elektrolit pada batere alkali maupun asam adalah sebagai
berikut:
o Suhu maksimum pada normal operasi:25 - 35 oC (suhu ruangan)
o Suhu maksimum yang diijinkan pada saat pengisian/pengosongan:45 oC.
Ref:
Batere merk: Saft Nife, Friwo, Emisa, Fiam, Alcad, Rocket, Lead Line.
7.1.4.5 Pengukuran Arus Pengisian
Tujuan pengukuran arus pengisian pada batere adalah:
o untuk mengetahui besarnya arus pengisian dari rectifier ke batere, pada
saat batere floating. Arus pengisian ini mendekati nol.
o untuk mengetahui besarnya arus pengisian dari rectifier ke batere, pada
saat batere equalizing.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 269
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
o untuk mengetahui besarnya arus pengisian dari rectifier ke batere, pada
saat batere boosting. Apabila Rectifier tidak dilengkapi dengan
Dropper.
Cara Pelaksanaan:
Langkah-langkah dalam melakukan pengukuran arus pengisian pada
batere, yaitu:
o Siapkan Tang Ampere DC,
o Posisikan saklar atau selector switch untuk pengukuran arus searah
(DC),
o Sesuaikan posisi range arus pada Tang ampere,
o Lakukan pengukuran pada:
• Kabel dari rectifier ke bater,
• Kabel konektor antar rak batere,
o Yakinkan penunjukan arus harus konstan,
o Catat hasil penunjukan,
o Cocokan hasil penunjukan tersebut dengan penunjukan arus pada
ampere meter yang terpasang pada rectifier,
Pengukuran arus pada batere dapat dilihat pada Gambar 7-11.
Gambar 7-11. Pengukuran Arus pada Rangkaian Sel Batere
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 270
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
Gambar 7-12. Diagram Titik Ukur Arus Pengisian Pada Batere
Standar:
Besarnya arus pengisian adalah:
o Batere Alkali: 0,2 X C (0,2 X kapasitas batere).
o Batere Asam: 0,1 X C 0,1 X kapasitas batere).
Pada operasi floating arus yang mengalir ke batere relatif kecil.
7.1.4.6 Rekondisi Batere
Tujuan rekondisi batere adalah suatu usaha untuk meningkatkan kembali
kapasitas batere atau memperbaiki dan mengembalikan proses kimia
didalam sel batere dengan cara melakukan penggantian elektrolit. Dari hasil
overhaul tersebut diharapkan dapat mengembalikan ke karakteristik semula
atau dapat memperpanjang masa pakai atau usia batere.
Beban DC
Bay.1 Bay 2 DC.2 Bay 2.DC.1 Bay.2DC.2
TRAFO PS
Rectifie
Bater Fus
A A
A
A
RECT Beba
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 271
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
Cara Pelaksanaan:
Tahapan Pelaksanaan Rekondisi Batere adalah sebagai berikut:
o Mempersiapkan cairan elektrolit,
o Pengosongan energi sampai tegangan akhir per-sel,
o Apabila, setelah cairan elektrolit dibuang tidak akan disimpan lama
(selama 20 menit) atau langsung akan diganti elektrolit, maka tidak perlu
pengosongan energi. (ref:nife nickel cadmium battery),
o Pembongkaran sel batere,
o Membersihkan kontainer, konektor antar sel/rak dan membersihkan rak
batere,
o Pembuangan dan penggantian cairan elektrolit satu persatu,
o Merangkai kembali batere pada raknya,
o Pengisian kembali (140% x kapasitas),
o Test kapasitas (discharge),
o Pengisian kembali (140% x kapasitas),
o Pengoperasian ke sistem.
Gambar 7-13. Pembuangan Cairan elektrolit batere
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 272
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
Penggantian elektrolit Membersihkan Pengeringan
Gambar 7-14. Penggantian elektrolit, membersihkan kontainer batere dan pengeringan
Gambar 7-15. Pembersihan Terminal sel batere , Klem , Baut dan Pengecatan Rak
Batere
Pengisian (Charging)
Test Kapasitas (Discharge)
Gambar 7-16. Pengisian (Charging dan Test Kapasitas setelah rekondisi)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 273
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
Standar Rekondisi Batere:
Pelaksanaan rekondisi batere didasarkan pada beberapa kriteria
pemeriksaan, sehingga dapat dijadikan standar atau acuan sebelum
dilakukan rekondisi pada batere antara lain sebagai berikut:
o Hasil Test Kapasitas dinyatakan baik (Standard > 80%),
o Charge Discharge minimal 2 kali, hal ini bertujuan untuk meyakinkan
apakah batere kondisi tidak baik atau under charge,
o Pengukuran berat jenis elektrolit,
o Pemeriksaan fisik,
o Pemeriksaan kondisi elektrolit dengan cara pengujian kadar potasium
karbonat. (Rekomendasi dari batere merk Friwo: Bila tiap 1 liter cairan
elektrolit sudah mengandung karbon seberat 75 gram, maka elektrolit
harus diganti),
o Kondisi Plat-plat aktif sel batere,
o Hasil pengukuran temperatur elektrolit pada saat charging,
o Usia batere dan lain-lain.
Apabila kita sangat selektif dengan biaya pemeliharaan batere, kita dapat
membuat cairan elektrolit sendiri untuk tujuan saving.
Bahan yang digunakan untuk batere alkali adalah Potassium Hydroxide
(KOH) yang berbentuk kristal keras berwarna putih, dimana bahan ini mudah
larut dalam air murni.
Elektrolit ini dapat juga ditambahkan Lithium yang berfungsi untuk
mencegah perubahan susunan/struktur pada material aktif plat-plat posistif
pada kondisi temperatur tinggi. Berdasarkan pengalaman untuk
memudahkan dalam pengaturan berat jenis adalah 1 : 3 jadi 25 Kg KOH
dicampur dengan air murni 75 Kg. Hal ini dimaksud agar setelah cairan
dingin berat jenisnya akan berkisar antara 1,20 – 1,22 gr/cm3. Berdasarkan
pengalaman dengan perbandingan tersebut, setelah cairan jadi tidak akan
terlalu jauh menyesuaikan dengan berat jenis yang diinginkan yaitu : 1,18 –
1,20 gr/cm3.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 274
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
Untuk batere asam, dengan pertimbangan ekonomis, dianjurkan beli
elektrolit yang sudah jadi dipasaran.
7.1.5 Troubleshooting Batere
Tabel 7-5. Troubleshooting Batere
Masalah Kemungkinan
Penyebab Cara Penanggulangan
Penurunan Kapasitas
• Kandungan Karbon dalam elektrolit
• Float charging dalam waktu lama • Permukaan elektrolit terlalu
rendah
• Lakukan pengosongan batere dan ganti elektrolit rendah & lakukan rekondisi
• Lakukan pelatihan, bila
kapasitas < 80 % lakukan rekondisi
• Tambahkan aquades hingga
level antara Min–Max, lakukan pelatihan atau rekondisi
Penurunan kapasitas atau gagal total
• Satu atau beberapa sel open sirkuit
• Konektor antar sel, konektor
antara rak, atau terminal sel berkarat atau putus
• Kerusakan pengaman
lebur/pemisah
• Ganti dengan sel yang baru • Bersihkan permukaan kontak • Kencangkan konektor antar sel
dengan 16 Nm dan konektor antar rak dengan 20 Nm atau ganti konektor dengan yang baru
• Perbaiki dan ganti dengan
yang baru Penguapan terlalu berlebihan Penguapan sel terlalu berlebihan atau mendidih
• Vent-plug bocor, sel bocor • Tegangan Charging terlalu tinggi • Tegangan sel tidak merata
• Kencangkan Vent-plug, ganti dengan sel yang baru
• Turunkan tegangan floating
hingga 1,4 – 1,45 V/sel • Batasi boost charging tidak
lebih dari 7 jam • Lakukan rekondisi
Tegangan sel tidak merata Elektolir berhamburan keluar
• Float charging dalam waktu lama • Level elektrolit terlalu tinggi pada
saat charging awal
• Lakukan boost charging, bila diperlukan lakukan pelatihan atau rekondisi
• Batasi level Min–Max setelah
charging awal selesai
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 275
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
Berbusa selama charging Tampak benda asing didalam elektrolit atau perubahan warna elektrolit Tampak rontokan material aktif didalam sel Meledak atau terjadi devormasi Terjadi hubung tanah DC
• Densitas elektrolit rendah akibat penambahan aquades yang berlebihan
• Aquades tidak bersih atau
bahkan tercemar asam. • Densitas elektrolit terlalu pekat
karena penambahan elektrolit dengan KOH
• Suhu elektrolit terlalu tinggi pada
saat pengisian • (charging) • Elektrolit kosong, charger gagal
sehingga terjadi tegangan lebih, Vent-plug tersumbat, terminal kendor dan terjadi arching
• Terdapat sel yang bocor
• Lakukan pengosongan batere sesuaikan BJ elektrolit, kemudian lakukan rekondisi, bila tetap berbusa, ganti dengan sel yang baru
• Lakukan pengosongan pada
batere dan ganti elektrolit & lakukan rekondisi.
• Lakukan pengosongan pada
batere dan ganti elektrolit dan lakukakn rekondisi
• Sesuaikan kapasitas charger
dengan kapasitas batere. Perhatikan batasan arus charging & suhu maksimum yang diijinkan oleh pembuat batere
• Periksa dan perbaiki charger
dan ganti dengan sel yang baru • Keringkan rak batere dan ganti
sel yang bocor
Udara Tegangan Tinggi (SUTT) adalah sarana diatas tanah untuk
menyalurkan tenaga listrik dari Pusat Pembangkit ke Gardu Induk atau dari GI
ke GI lainnya yang terdiri dari kawat/konduktor yang direntangkan antara
tiang-tiang melalui isolator-isolator dengan sistem tegangan tinggi (70 kV, 150
kV dan 275 kV).
7.2 CHARGER (RECTIFIER)
Charger atau Rectifier sering disebut juga Konverter adalah suatu Alat yang
terdiri dari rangkaian alat listrik untuk mengubah arus listrik bolak-balik (AC)
menjadi arus searah (DC) yang berfungsi untuk suplai DC dan mengisi batere
agar kapasitasnya tetap terjaga penuh sehingga keandalan sumber DC pada
Gardu Induk terjamin, maka batere tersebut harus selalu tersambung ke
rectifier.
Untuk itu Rectifier ini harus disesuaikan kapasitasnya dengan kapasitas batere
yang terpasang, paling tidak kapasitas arusnya harus mencukupi untuk
pengisian batere jenis alkali sebesar 0,2 C (0,2 X Kapasitas) dan 0,1 C untuk
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 276
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
batere asam, ditambah beban statis Gardu Induk, misalkan kapasitas batere
terpasang sebesar 200 Ah, maka minimum Kapasitas arus Rectifier terpasang
dengan kapasitas arus sebesar: 0,2 x 200 A = 40 A + I statis misal 10 A, maka
minimum kapasitas rectifier 50 A.
Oleh karena itu, sumber AC rectifier tidak boleh padam/mati, untuk itu maka
pengecekan tegangan baik tegangan input AC, maupun tegangan output DC
harus secara rutin dan periodik.
7.2.1 Prinsip Kerja Charger
Sumber AC baik 1 fasa maupun 3 fasa masuk melalui terminal input Rectifier
itu ke Trafo step-down dari tegangan 220 V/380 V menjadi tegangan 110 V
atau 48 V kemudian oleh Diode penyearah/Thyristor arus bolak balik (AC)
tersebut dirubah menjadi arus searah dengan ripple/gelombang DC tertentu.
Kemudian untuk memperbaiki ripple/gelombang DC yang terjadi diperlukan
suatu rangkaian penyaring (filter) yang dipasang sebelum ke terminal Output
Gambar 7-17. Rangkaian Rectifier
V
A
L1
L2
CF
FUSE
ISO DRIVE CARD
BRIDGE MODULE MAIN TRANSFORMER MAIN CONTACTOR
MAIN MCB
SYSTEM CARD
CONTROL CARD
MULTI ALRM CARD
R S T N
DC 110 V LOAD OUTPUT
BATTERY
BANK
RL 1 RL 2
TM 1
N RS
FUSE
FUSE
FUSE
TCC
INDIKATOR
DIAGRAM RECTIFIER SETELAH DITAMBAH ALAT PROTEKSI TEGANGAN SURJA HUBUNG
DROPPER
Filter
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 277
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
7.2.2 Bagian-bagian Charger
Bagian-bagian dari charger dapat dilihat pada Gambar 7-18 dibawah ini:
Gambar 7-18. Bagian-Bagian Charger
7.2.2.1 Trafo Utama.
Trafo utama yang terpasang di rectifier biasanya merupakan Trafo step-
down (penurun tegangan) dari tegangan AC 220/380 Volt menjadi 110 V.
Besar kapasitas tersebut. tergantung dari kapasitas batere yang terpasang
di Gardu Induk yaitu paling tidak kapasitas arus output trafo harus lebih
besar 20% dari arus pengisian batere.
Trafo yang dipakai ada yang 1 fasa atau trafo 3 fasa.
7.2.2.2 Penyearah
Pernyerah terbagi menjadi 2 (dua) macam, yaitu
1. Penyearah Diode
Charger / Rectifier 110 V
Charger/Rectifier 48 V
Rangkaian dropper diode
Proteksi Surja Hubung
Fuse terminal Out-put
Rangkaian Filter
Filter L Trafo Utama
Rangkaian Kontrol
Thyrystor
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 278
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
Diode merupakan suatu bahan semi konduktor yang berfungsi merubah
arus bolak-balik menjadi arus searah. Mempunyai 2 (dua) terminal, yaitu
terminal positif (anode) dan terminal negatif (Katode)
- ( negatif ) + ( positif )
2. Penyearah Thyristor
Suatu bahan semikonduktor seperti Diode yang dilengkapi dengan satu
terminal kontrol, Thyristor berfungsi untuk merubah arus bolak-balik
menjadi arus searah. Mempunyai 3 (tiga) terminal yaitu terminal positif
(anode) dan terminal negatif (Katode) serta 1 terminal kontrol yg
bernama Gate.
Terminal gate ini terletak diantara katode dan anode yang bilamana
diberi trigger signal positip maka konduksi mulai terjadi antara katode
dan anode melalui gate tersebut (α = 300) sehingga arus mengalir
sebanding dengan besarnya tegangan trigger positif yang masuk pada
terminal Gate tersebut.
Penyearah dengan thyristor inilah yang banyak dipakai untuk rectifier–
rectifier yang bisa dikontrol besar tegangan dan arus Outputnya.
Gambar 7-19. Rangkaian Jembatan Diode dan Thyristor
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 279
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
7.2.2.3 Rangkaian Kontrol
Rangkaian kontrol terdiri dari:
1. AVR (Auto Voltage Regulator)
Auto Voltage Regulator yang terpasang pada rectifier/charger atau
konverter merupakan suatu rangkaian yg terdiri dari komponen
elektronik yang berfungsi untuk memberikan trigger positif pada gate
Thyristor, sehingga pengaturan arus maupun tegangan output suatu
rectifier bisa dilakukan sedemikian rupa sehingga pengendalian arus
pengisian ke batere bisa disesuaikan dengan arus kapasitas batere
yang terpasang.
Rangkaian elektronik AVR ini sendiri sangat peka terhadap kenaikan
tegangan yang terjadi pada rangkaian input misalnya terjadinya
tegangan Surja Hubung pada setiap kegiatan switching pada PMT 20 kV
Incoming Trafo yang langsung mensuply trafo PS/Sumber AC 3 Φ - 380
kV di Gardu Induk.
Sehingga diperlukan suatu alat proteksi terhadap Tegangan Surja
Hubung (Switching Surge), yaitu berupa rangkaian timer dan kontaktor
yang berfungsi untuk menunda masuknya tegangan input rectifier,
sehingga tegangan surja hubung tidak lagi masuk ke input atau ke
rangkaian elektronik (Tegangan Surja Hubung sudah hilang).
Gambar 7-20. Rangkaian Kontrol Tegangan (AVR)
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 280
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
2. Komponen Pengaturan/setting tegangan floating.
Untuk memenuhi syarat/standard pengisian batere secara floating maka
pengaturan seting tegangannya perlu dilakukan pada rectifier, hal ini
dapat dilakukan dengan mengatur Variabel Resistor pada PCB
rangkaian elektronik AVR, dengan cara memutar kekiri atau kekanan
sesuai dengan spesifikasi batere yang terpasang.
Biasanya VR tersebut diberi indikasi/tulisan “ Floating “.
Gambar 7-21. Variable Resistor FLOATING yang Diatur
3. Komponen Pengaturan/Setting Tegangan Equalizing
Untuk memenuhi syarat/standard pengisian batere secara Equalizing
maka pengaturan seting tegangannya perlu dilakukan pada rectifier, hal
ini dapat dilakukan dengan mengatur Variabel Resistor pada PCB
rangkaian elektronik AVR dengan cara memutar kekiri atau kekanan
sesuai dengan spesifikasi batere yang terpasang.
Biasanya VR tersebut diberi indikasi/tulisan “Equalizing“.
Gambar 7-22. Variable Resistor EQUALIZING yang Diatur
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 281
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
4. Komponen Pengaturan/Setting Tegangan Boost.
Untuk memenuhi syarat/standard pengisian batere secara Boost maka
pengaturan seting tegangannya perlu dilakukan pada rectifier, hal ini
dapat dilakukan dengan mengatur Variabel Resistor pada PCB
rangkaian elektronik AVR. dengan cara memutar kekiri atau kekanan
sesuai dengan spesifikasi batere yang terpasang.
Biasanya VR tersebut diberi indikasi/tulisan “Boost “.
Gambar 7-23. Variable Resistor BOOST yang Diatur
5. Komponen Pengaturan/Setting Arus (Current Limiter)
Komponen pengaturan/seting arus biasanya dilakukan untuk membatasi
arus maksimum Output rectifier agar tidak terjadi over load atau over
charge pada batere, hal ini dapat dilakukan juga dengan mengatur
Variabel Resistor (VR) pada PCB rangkaian elektronik AVR. dengan
cara memutar kekiri atau kekanan sesuai dengan spesifikasi batere yang
terpasang.
Biasanya VR tersebut diberi indikasi/tulisan “Current limiter“.
7.2.2.4 Filter (Penyaring)
Tegangan DC yang keluar dari rangkaian penyearah masih mempunyai
ripple/ frequensi gelombang yang cukup tinggi, maka suatu rangkaian filter
(penyaring) berfungsi untuk memperbaiki ripple tersebut agar menjadi lebih
kecil sesuai dengan yg direkomendasikan < 2% ( Standar SE.032).
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 282
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
Tegangan Ripple merupakan perbandingan antara unsur tegangan output
AC terhadap unsur tegangan output DC. Besarnya faktor ripple (r) adalah
sebagai berikut:
100% x DCKomponen
ACKomponen r =
Komponen AC adalah harga RMS dari tegangan output AC.
Komponen DC adalah harga rata-rata tegangan output.
Tegangan Ripple yang terlalu besar akan mengakibatkan lamanya proses
pengisian baterai, sedangkan pada beban dapat menyebabkan malakerja
dan kerusakan. Pengukuran tegangan ripple dilakukan pada titik output
Charger (sesudah rangkaian Filter LC) dan titik input beban (Output Voltage
Dropper).
Rangkaian filter ini bisa terdiri dari rangkaian Induktif, kapasitif atau
kombinasi dari keduanya.
7.2.3 Periode Pemeliharaan Charger
Agar periode dan objek pemeliharaan charger sama, maka perlu membuat
jadwal dan standard cheklist pemeliharaan charger. Pembuatan jadwal dan
cheklist pemeliharaan charger ini, disesuaikan dengan buku petunjuk
peralatan yang dikeluarkan oleh pabrik pembuat instrument tersebut. Kalau
tidak ada, maka harus membuat standard sendiri.
7.2.4 Pemeliharaan Charger
Seperti halnya peralatan pada umumnya charger juga harus dipelihara. Hal ini
harus dilakukan agar charger dapat beroperasi secara andal dan optimal.
Pemeliharaan charger ada beberapa langkah yang harus dilakukan yang
dijelaskan pada uraian berikut ini.
7.2.4.1 Pemeriksaan Fisik
Pemeriksaan secara fisik bertujuan untuk mengetahui kondisi cubicle
charger dan fuse box apakah dalam keadaan baik dan bersih.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 283
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
Cara Pelaksanaan:
Cara pelaksanaan pemeriksaaan fisik adalah sebagai berikut:
1. Buka pintu panel charger,
2. Perhatikan kondisi kebersihan peralatan elektronik, meter-meter dan
fuse,
3. Bersihkan apabila terdapat kotoran, pembersihan dilakukan dengan
menggunakan alat pembersih dan cairan pembersih. Untuk peralatan
elektronik gunakan kompressor dengan tekanan maksimum 3 (tiga) bar,
4. Periksa kondisi baut-baut jika perlu dikencangkan.
Standard:
Standard pemeriksaan fisik adalah peralatan dalam kondisi baik dan bersih.
7.2.4.2 Pengujian Indikator Charger
Pengujian indikator pada charger (Low Batere Indicator, AC Power Failure,
Over Voltage Batere, Charger Failure, DC Fuse Failure, Earth Fault dan
lain-lain) bertujuan untuk mengetahui apakah indikator tersebut bekerja
sesuai dengan fungsinya.
Cara Pengujian:
Cara pengujian adalah sebagai berikut:
1. Low Batere Indicator
Untuk pengujian dilakukan dengan cara menurunkan tegangan keluaran
melalui rangkaian control charger sampai indikasi muncul.
2. Over Voltage Batere
Untuk pengujian dilakukan dengan cara menaikkan tegangan keluaran
melalui rangkaian control charger sampai indikasi muncul.
3. Charger Failure
Untuk pengujian dilakukan dengan cara melepas (off) MCB input AC ke
charger.
4. DC Fuse Failure
Untuk pengujian dilakukan dengan cara melepas (off) MCB output DC ke
batere.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 284
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
5. Earth Fault
Untuk pengujian dilakukan dengan cara memindahkan posisi switch
penguji DC Ground pada charger.
Standard:
Alarm indikasi charger dapat dikatakan sesuai standard apabila dilakukan
pengujian (simulasi gangguan) pada salah satu bagian charger maka alarm
tersebut muncul dengan baik.
7.2.4.3 Pengecekan Meter-meter
Tujuan pengecekan meter adalah untuk mengetahui akurasi dari meter-
meter terpasang (arus batere, arus beban dan tegangan beban).
Pada charger batere umumnya memiliki tiga buah alat ukur terdiri dari meter
untuk pengukuran arus batere, arus beban, dan tegangan beban.
Cara Pengecekan:
Pengecekan dilakukan dengan cara sebagai berikut:
1. Ukur besaran tegangan dan arus di terminal meter menggunakan alat
ukur standar.
2. Bandingkan hasil pengukuran alat ukur standar dengan penunjukkan
meter terpasang.
3. Apabila perbedaan hasil pengukuran antara alat ukur standar dengan
meter terpasang di atas 5% dan dibawah – 5 % (sesuai kelas meter),
maka meter terpasang harus dikalibrasi.
Standard:
Standar ditentukan sebesar 5% (sesuai kelas meter)
Contoh: 0,5% - 5%.
7.2.4.4 Pengukuran Keseimbangan Tegangan
Tujuan pengukuran keseimbangan tegangan adalah untuk mengetahui
keseimbangan antara tegangan positif ke ground dengan negatif ke ground.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 285
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
Hal ini dapat terjadi akibat ketidakseimbangan tegangan output charger atau
ketidakseimbangan tegangan pada beban karena adanya hubung singkat
antara positif ke ground atau negatif ke ground.
Cara Pengukuran:
Untuk melaksanakan pengukuran ini dilakukan pada titik output charger ke
beban, caranya yaitu dengan mengukur tegangan antara positif dengan
ground, kemudian ukur tegangan negatif dengan ground.
Dari hasil pengukuran ini, perhatikan apakah sudah sama (toleransi dari
pabrik) antara besaran tegangan positif ke ground dengan besaran
tegangan negatif ke ground. Apabila hasil pengukuran diketahui sama,
berarti tegangan output charger sudah seimbang dan tidak terjadi hubung
singkat pada beban.
Apabila terjadi ketidakseimbangan maka perlu dilakukan pengecekan lebih
lanjut. (lihat troubleshooting).
Standard:
Hasil pengukuran keseimbangan tegangan masing-masing antara positif
dan negatif ke ground adalah 50 persen dari tegangan output charger
(toleransi + 12,5 %).
7.2.4.5 Pengukuran Arus Output Maksimum
Tujuan pengukuran adalah untuk mengetahui apakah charger masih dapat
bekerja optimal dengan arus output sesuai dengan yang dibutuhkan
(kapasitas batere). Pengukuran arus maksimum juga dilakukan saat
komisioning untuk mengetahui apakah arus maksimum charger sudah
sesuai spesifikasi.
Apabila hasil pengukuran terjadi perbedaan antara besaran arus output
dengan arus yang dibutuhkan, maka perlu dilakukan pengaturan ulang
(resetting) pada charger.
Cara Pengukuran:
Pengukuran arus output maksimum atau sesuai kebutuhan batere dilakukan
dengan cara:
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 286
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
1. Lepaskan charger dari batere dan beban,
2. Kosongkan energi batere dengan dummy load,
3. Pasang amperemeter secara seri pada titik output charger,
4. Posisikan charger pada mode boost,
5. Hubungkan charger dengan batere yang telah dikosongkan atau
menggunakan dummy load,
6. Amati besaran arus pada amperemeter,
7. Apabila terdapat perbedaan antara hasil pengukuran dengan besarnya
arus output yang dibutuhkan (sesuai kapasitas batere), maka lakukan
penyetelan arus output charger sesuai kebutuhan.
Untuk charger type BCT, penyetelan dilakukan pada rangkaian Control
Charger, yaitu dengan mengatur trimpot RV1 dan RV2, (besar arus
maksimum yang diizinkan 110 % dari arus nominal).
Untuk charger type ABB 626 170, penyetelan dilakukan pada circuit card
A1, yaitu pengaturan potensiometer R5.
Standard:
Masing-masing type/merk charger telah mempunyai standar kapasitas arus
maksimum yang diizinkan.
Sebagai contoh, charger type ABB 162 170 standar arus maksimum adalah
105 % dari arus keluaran (105 % X 100 A = 105 A) dan charger dari PT
Catudaya Data Prakasa, mempunyai standar arus maksimum 110 % dari
arus keluaran charger (110 % X 80 A = 88 A).
7.2.5 Troubleshooting Charger
Tabel 7-6. Troubleshooting Charger
Alarm Penyebab Cara Mengatasi
AC Power
Failure
Input circuit breaker
(MCCB) trip.
• Nyalakan kembali saklar. MCCB
mungkin trip karena adanya arus lebih
(lonjakan arus sesaat).
Pada kasus ini:
• Star charger dengan kontrol manual dan
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 287
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
arus di-set ke nol (sesuai buku petunjuk
pengoperasian)
Under Voltage
Batere
Charger trip Nyalakan charger Periksa semua phasa
dan perbaiki sistem suplay AC.
Suplay AC lepas Periksa semua phasa dan perbaiki sistem
suplay AC.
AC MCCB trip Nyalakan MCCB. Jalankan charger
dengan control manual, dan seting arus
pada level nol.
Tegangan output
tidak sesuai
Bandingkan tegangan output charger
dengan nilai yang ditunjukkan data sheet.
Bila tidak sesuai, setting ulang nilai
tegangannya.
Mini Fuse putus Ganti fuse, bila fuse putus lagi, perbaiki
hubungan antar PCB
Pemakaian Beban
DC terlalu tinggi
Hitung ulang pemakaian beban DC.
Putuskan Pemakaian DC. Ganti charger
dengan charger arus output DC yang
lebih tinggi.
Batere habis • Isi batere, periksa level elektrolit batere.
• Periksa batere untuk gangguan short
circuit internal.
Over Voltage
Batere
Suplay tegangan
yang terlalu besar
dar Rectifier
Periksa reseting kembali tegangan output
charger.
Charger Failure Charger mati Nyalakan charger.
Suplay utama putus Periksa semua phasa dan perbaiki sistem
suplay AC.
MCCB suplay AC
trip
• Nyalakan kembali saklar.
• Star charger dengan kontrol manual dan
arus di-set ke nol (sesuai buku petunjuk
pengoperasian).
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 288
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
DC Fuse Failure Mini Fuse putus
DC Fuse putus
• Ganti fuse, bila fuse putus lagi, perbaiki
hubungan antar PCB.
• Periksa semua fuse dan cari fuse yang
putus dan cari alasannya.
• Ganti fuse.
7.3 INSTALASI AC/DC
Instalasi Sistem AC dan DC Gardu Induk adalah suatu rangkaian listrik secara
menyeluruh yang digunakan sebagai sarana pasokan arus listrik untuk semua
peralatan di Gardu Induk yang bekerja menggunakan tegangan AC maupun
DC.
7.3.1 Instalasi AC
Instalasi AC pada Gardu Induk (150 kV) dipasok dari trafo PS melalui panel
AC (LV AC). Setiap busbar output dilengkapi dengan fuse atau LBS. Instalasi
AC dibagi dalam beberapa kelompok yang dirancang sesuai dengan
kebutuhan pemakaian beban. Pengelompokan sangat penting untuk
menghindari terjadinya over load.
Kelompok atau grup pada Gardu Induk 150 kV meliputi:
o Rectifier,
o Motor-motor (pmt, pms, fan trafo, oltc dan kompresor),
o Penerangan switchyard,
o Penerangan gedung,
o Exhaust fan dan pendingin ruangan, dan lain-lain.
7.3.2 Instalasi DC
Instalasi Sistem DC suatu Gardu Induk berfungsi untuk menyalurkan suplai
DC yang dipasok oleh Rectifier atau Charger 3 phasa maupun 1 phasa yang
dihubungkan dengan satu atau dua set Batere.
Terdapat 2 (dua) jenis instalasi atau suplai DC yang digunakan pada Gardu
Induk meliputi:
o Instalasi Sistem DC 110 Volt,
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 289
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
o Instalasi Sistem DC 48 Volt.
Instalasi Sistem DC 110 Volt digunakan untuk menyalurkan suplai DC 110
Volt yang dipasok dari Rectifier atau Charger serta dihubungkan dengan
Batere untuk mengoperasikan peralatan pada instalasi Gardu Induk sebagai
berikut:
o Motor-motor (PMT dan PMS),
o Relai proteksi dan meter-meter digital,
o Signal, alarm dan indikasi,
o Tripping dan Closing Coil.
Instalasi Sistem DC 48 Volt digunakan untuk menyalurkan suplai DC 48 Volt
yang dipasok dari Rectifier atau Charger serta dihubungkan dengan Batere
untuk mengoperasikan peralatan pada instalasi Gardu Induk.
Instalasi Sistem DC 48 Volt terbagi dalam 2 (dua) Sistem DC sebagai berikut:
o Instalasi Sistem DC 48 Volt untuk Proteksi Kabel Tanah (SKTT),
o Instalasi Sistem DC 48 Volt untuk Komunikasi dan Teleproteksi.
Instalasi Sistem DC 48 Volt digunakan untuk menyalurkan suplai DC 48 Volt
yang dipasok dari Rectifier atau Charger serta dihubungkan dengan Batere
untuk mengoperasikan peralatan pada instalasi Gardu Induk sebagai berikut:
o SCADA / rtu,
o Teleproteksi unit,
o Komunikasi (plc) unit – continuous load,
o Alarm, signal dan indikasi.
7.3.3 Pemeliharaan Instalasi AC
7.3.3.1 Pengukuran Tegangan dan Arus Beban
Dengan dilakukannya pengukuran tegangan dan arus beban diharapkan
dapat diperoleh data-data aktual mengenai besaran tegangan dan arus
beban sehingga dapat mengantisipasi perubahan besaran tegangan dan
arus beban.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 290
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
Cara Pelaksanaan:
1. Mempersiapkan Pengukuran
o material dan peralatan kerja dipersiapkan,
o dokumen dan peralatan K3 dipersiapkan.
2. Melakukan Pengukuran
o ukur dan catat tegangan tiap MCB beban,
o ukur dan catat arus beban setiap MCB jika memungkinkan,
o bersihkan Panel pembagi,
o periksa suhu setiap MCB dengan thermovisi,
o periksa dan kencangkan baut-baut pada terminal MCB.
3. Melaporkan hasil pengukuran
Standard:
Bandingkan hasil pengukuran dengan sebelumnya/komisioning.
7.3.3.2 Pemeriksaan Fuse/MCB
Dengan dilakukannya pemeriksaan Fuse dan MCB diharapkan dapat
diketahui kondisi fisik peralatan tersebut sehingga dapat menghindari
terjadinya mal fuction peralatan.
Cara Pelaksanaan :
a. Mempersiapkan Pengukuran
o material dan peralatan kerja dipersiapkan,
o dokumen dan peralatan K3 dipersiapkan.
b. Melakukan Pengukuran
o ukur dan catat tegangan tiap MCB dan Fuse beban,
o ukur dan catat arus beban setiap MCB.
Standard:
Bandingkan hasil pengukuran dengan sebelumnya/komisioning.
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 291
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
7.3.3.3 Pemeliharaan Panel Distribution Board AC 380/220 Volt
Dalam pemeliharaan panel distribusi board dilakukan hal-hal sebagai
berikut:
a. Periksa dan ukur MCB/fuse control tegangan,
b. Periksa mcb/Fuse untuk semua beban baik pada panel common atau
essential.
c. Periksa fuse input 3 phasa suplai dari Genset,
d. Pembersihan fisk panel LV AC,
e. Pemeriksaan breaker changeover switch pada panel,
o periksa auxiliary switch dan interlock antar breaker,
o periksa fisik lidah-lidah kontak,
o periksa fisik motor penggerak breaker,
o periksa kerja OCR & UVR,
o uji kerja OCR & UVR,
f. Kalau ada kelainan (kerusakan MCB/Fuse putus) segera
diperbaiki/diganti.
7.3.4 Pemeliharaan Instalasi DC
7.3.4.1 Pengukuran Tegangan dan Arus Beban
Dengan dilakukannya pengukuran tegangan dan arus beban diharapkan
dapat diperoleh data-data aktual mengenai besaran tegangan dan arus
beban sehingga dapat mengantisipasi perubahan besaran tegangan dan
arus beban.
Cara Pelaksanaan:
a. Mempersiapkan Pengukuran;
o material dan peralatan kerja dipersiapkan,
o dokumen dan peralatan K3 dipersiapkan.
b. Melakukan Pengukuran;
o ukur dan catat tegangan tiap mcb beban,
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 292
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
o ukur dan catat arus beban setiap MCB jika memungkinkan,
o bersihkan panel pembagi,
o periksa suhu setiap mcb dengan thermovisi,
o periksa dan kencangkan baut-baut pada terminal MCB,
o ukur dan catat DC ground.
Standard:
Bandingkan hasil pengukuran dengan sebelumnya/komisioning.
7.3.4.2 Pemeriksaan Fuse/MCB
Dengan dilakukannya pemeriksaan Fuse dan MCB diharapkan dapat
diketahui kondisi fisik peralatan tersebut sehingga dapat menghindari
terjadinya mal fuction peralatan lain akibat terputusnya pasokan tegangan
dan arus.
Cara Pelaksanaan :
a. Mempersiapkan Pengukuran;
o material dan peralatan kerja dipersiapkan,
o dokumen dan peralatan K3 dipersiapkan,
b. Melakukan Pengukuran;
o bersihkan panel fuse dan pengaman Batere,
o periksa suhu setiap fuse dan MCB,
o periksa dan kencangkan baut-baut pada terminal MCB,
o ukur dan Catat DC Ground,
o periksa label atau marker masing-masing panel fuse batere dan
kabel Batere.
Standard:
Bandingkan hasil pengukuran dengan sebelumnya/komisioning.
7.3.4.3 Pengukuran Keseimbangan Tegangan
Dengan dilakukannya pengukuran keseimbangan tegangan diharapkan
dapat diperoleh data-data apakah terjadi penyimpangan keseimbangan
Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 293
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 7. Pemeliharaan Catu Daya
tegangan. Apabila terjadi penyimpangan tegangan -5% dan +5%
menunjukkan adanya DC Ground.
Cara Pelaksanaan:
a. Mempersiapkan pengukuran;
o material dan peralatan kerja dipersiapkan,
o dokumen dan peralatan K3 dipersiapkan,
b. Melakukan pengukuran;
o bersihkan rangkaian output Rectifier,
o bersihkan panel fuse dan pengaman Batere,
o ukur dan catat besaran tegangan antara kutub positif terhadap
negatif, positif terhadap ground dan negatif terhadap ground.
294
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
8. PEMELIHARAAN DASAR SCADATel DI GARDU INDUK
8.1 PENGERTIAN SCADA
8.1.1 Latar Belakang
Pengaturan sistem tenaga listrik merupakan pengaturan komposisi
pembangkit, jaringan transmisi dan pusat beban. Dalam pengaturan sistem
tenaga listrik ini terdapat beberapa hal yang harus diperhatikan, yaitu :
a. Kecepatan, ketepatan, kehandalan dan kemudahan memperoleh
informasi sistem tenaga listrik,
b. Kualitas data sistem tenaga listrik yang baik, dimana data yang
ditampilkan harus selalu baru (up to date) dan valid.
Berdasarkan permasalahan tersebut, maka dibutuhkan fasilitas seperti berikut:
a. Sistem telekomunikasi,
b. Alat-alat untuk mengambil, menyimpan, mengolah data, dan
mengendalikan peralatan sistem tenaga listrik, serta
c. Perangkat lunak untuk mengolah data, agar data dapat ditampilkan
dalam pengaturan sistem tenaga listrik
8.1.2 Definisi SCADA
Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA) merupakan sistem
pengaturan tenaga listrik yang berbasis komputer. Pengaturan tenaga listrik
pada sistem yang interkoneksi dilaksanakan oleh pusat pengatur beban.
Kecepatan dan keakuratan data informasi sangatlah dibutuhan, sehingga
pengatur dapat dilakukan dengan cepat, tepat dan akurat.
Sistem SCADA merupakan perpaduan antara sistem komputerisasi dan
telekomunikasi sehingga menjadi sistem pengolahan data terintegrasi yang
berfungsi mensupervisi, mengendalikan, mengumpulkan dan mendapatkan
data secara real time.
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai 295
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
8.1.3 Fungsi SCADA
SCADA berfungsi mengambil data dari pusat pembangkit atau gardu induk,
mengolah informasi yang diterima, menyajikan data dan memberi reaksi yang
ditimbulkan dari hasil pengolahan informasi.
Secara umum proses dari fungsi dari SCADA adalah:
a. Proses pengambilan dan penyampaian data,
b. Proses monitoring,
c. Proses kontrol/kendali, serta
d. Proses penghitungan dan pelaporan.
Informasi sistem tenaga listrik yang dikumpulkan dari Gardu Induk dan Pusat
Pembangkit menggunakan peralatan yang bekerja secara kontiniu
mengirimkannya ke pusat pengatur beban. Demikian juga fungsi kontrol
dikirim dari pusat pengatur beban ke peralatan yang ditempatkan di Gardu
Induk dan di Pusat Pembangkit untuk mengatur peralatan sistem tenaga
listrik.
8.2 PEMELIHARAAN RTU
8.2.1 Definisi dan Fungsi RTU (Remote Terminal Unit)
Remote Terminal Unit (RTU) adalah peralatan yang berada di Gardu Induk
atau pusat pembangkit yang berfungsi untuk mengumpulkan data dan
melakukan kontrol ke peralatan tenaga listrik.
Gambar 8-1. RTU D20
HARRI
CPU, PSU, D20 ME
D20 S (Digital Input)
D20 AC (Analog
Input)
D20 K (Digital Output)
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai 296
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
Untuk melakukan fungsi tersebut RTU memiliki Input/Output (I/O) interface.
I/O tersebut antara lain adalah :
8.2.1.1 Digital Input/Telesignalling (TS)
Adalah peralatan yang berfungsi mengambil indikasi dari peralatan tenaga
listrik di Gardu Induk yang akan disampaikan ke master station di Pusat
Pengatur. Status dari peralatan tenaga listrik, sinyal alarm dan sinyal lainnya
yang ditampilkan disebut dengan status indikasi yang terdiri dari :
a. Indikasi tunggal/Telesignalling Single (TSS)
Indikasi tunggal dipergunakan untuk menyampaikan data alarm dari
peralatan tenaga listrik yang terdiri kondisi ON atau OFF. Contoh: alarm
Over current, Distance, Ground fault, Breaker fault dan lain-lain.
Gambar 8-2. Skematik Tele Signalling Single
b. Indikasi ganda/Telesignalling Double (TSD)
Indikasi ganda terpasang pada peralatan yang mempunyai dua
keadaan, dimana keadaan bisa menunjukkan kontak terbuka (open)
dan kontak tertutup (close) atau tidak keduanya (invalid). Penggunaan
2 port yang berbeda untuk open dan close memungkinkan terjadinya
tiga kondisi ini. Peralatan yang dimonitor dengan TSD misalnya : PMT,
BI, LI, ES.
Pada telesignalling double (TSD) terdapat istilah valid dan invalid. Valid
adalah posisi (data) yang benar, close/open atau open/close
sedangkan invalid adalah posisi (data) yang salah, close/close atau
open/open.
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai 297
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
Gambar 8-3. Skematik Telesignalling Double
8.2.1.2 Digital Output/Telecontrol Digital (TCD)
Adalah peralatan yang berfungsi melaksanaan kontrol/perintah dari pusat
pengatur ke peralatan pada gardu induk untuk merubah status peralatan
tenaga listrik, seperti PMT dan PMS. Telecontrol ini mempunyai keluaran
sinyal digital dari RTU berupa kondisi ON / OFF atau Open /Close.
Gambar 8-4. Skematik Remote Control Digital
8.2.1.3 Analog Input/Telemetering (TM)
Adalah peralatan yang berfungsi mengambil besaran listrik berupa
tegangan (V), arus (A), frekuensi (F), daya aktif (MW) dan daya reaktif
(MVAR), yang diakuisisi oleh modul Analog Input RTU. Untuk mengubah
besaran-besaran daya yang bertegangan tinggi (dari bagian sekunder
CT/VT) menjadi output berarus lemah, maka digunakan transducer.
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai 298
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
Standar input transducer adalah : 1A/100V/ V3 dan 5A/100/V3.
Standar output transducer adalah : +/- 5mA,0–10mA dan 4–20mA.
Gambar 8-5. Skematik Pengukuran MW/MX
Gambar 8-6. Skematik Pengukuran Arus (Amp)
Gambar 8-7. Skematik Pengukuran Tegangan (kV)
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai 299
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
8.2.1.4 Analog Output/Telecontrol Analog (TCA)
Adalah peralatan yang berfungsi menghasilkan keluaran sinyal analog
seperti level tegangan. Pengaturan peralatan yang berhubungan dengan
pusat pembangkit untuk menaikkan atau menurunkan daya pembangkitan,
perintah yang berupa signal analog yang dikeluarkan RTU atas perintah dari
Pusat Pengatur. Output arus analog (0-10 mA atau 4-20 mA) yang
dikeluarkan card analog output hasilnya digunakan untuk pengaturan
pembangkitan atau generator pada sistem LFC (Load Frequency Control)
dalam pengaturan set point Po/Pr. (Po adalah set point suatu pembangkitan,
Pr adalah deviasi naik/turun suatu pembangkitan terhadap perubahan
frekuensi).
Gambar 8-8 Skematik Remote Control Analog
8.2.2 Transducer
Transducer adalah perangkat yang mengubah besaran-besaran daya (analog)
yang bertegangan/arus tinggi dari bagian sekunder CT/VT menjadi output
bertengangan/arus lemah sehingga bisa di manfaatkan oleh rangkaian Analog
Input pada RTU. Transducer dibagi atas outputnya :
a. Transducer tegangan dengan output tegangan (1-5VDC, 0-5VDC, dan lain-
lain)
b. Transducer arus dengan output arus (0-10 mA, 4-25mA, dan lain-lain).
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai 300
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
8.2.3 Modem
Modem adalah interface/perangkat komunikasi antara RTU dengan Master
Station melalui media komunikasi data, seperti PLC, Fiber Optic, Kabel Pilot
dan lain-lain. Modem ini terdiri dari unit pemancar (TX) dan unit penerima (RX)
atau modulator dan demodulator.
8.2.3.1 Modulator
Modulator berfungsi merubah sinyal Digital menjadi sinyal Analog. Sinyal
digital datang dari RTU atau Master Station melewati rangkaian modulasi
sehingga output berupa sinyal sinusoidal yang kemudian dilewatkan melalui
media komunikasi.
Sinyal hasil modulasi ini membuat informasi yang dibawa lebih tahan
terhadap distorsi maupun noise dibanding dengan mengirimkan sinyal
digital.
Modulasi pada modem dapat berupa modulasi Amplitude Shift Keying
(ASK), Frequency Shift Keying (FSK), ataupun Phase Shift Keying (PSK).
Modulasi pada modem yang digunakan sistem SCADA PLN adalah
modulasi FSK.
Gambar 8-9. Modulasi FSK
Sistem modulasi tersebut merubah sinyal digital menjadi sinyal analog
dengan merubah bit 1 menjadi frekuensi f1 dan bit 0 menjadi frekuensi f2.
8.2.3.2 Demodulator
Demodulator berfungsi merubah sinyal sinusoidal termodulasi menjadi
sinyal digital. Sinyal sinusoidal yang didapat dari media komunikasi dirubah
dengan cara kebalikan dari modulator yaitu sinyal dengan frekuensi f1
menjadi bit 1 dan sinyal dengan frkuensi f2 menjadi bit 0. Sinyal digital ini
kemudian digunakan oleh RTU maupun Master Station.
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai 301
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
8.2.3.3 Protokol Komunikasi
Protokol komunikasi adalah bahasa yang digunakan pada sistem SCADA
antara RTU dengan Master Station yang dilewatkan pada media komunikasi
data.
Jenis protokol untuk SCADA PLN telah distandardisasi. Protokol standar
tersebut adalah sebagai berikut :
a. Protokol Master – slave : IEC 60870-5-101, IEC 60870-5-104, DNP.3,
MODBUS;
b. Protokol Substation unit (RTU) – IED : IEC 61850, MODBUS;
c. Protokol Master – Master : ICCP (IEC 60870-6).
8.2.3.4 Media komunikasi
Media komunikasi digunakan untuk pengiriman data dari Master Station ke
RTU dan sebaliknya. Media komunikasi yang digunakan dapat berupa :
a. Power Line Carrier,
b. Pilot Cable,
c. Microwave,
d. Fiber Optic dan lain-lain.
8.2.4 Periode Pemeliharaan RTU
Periode pelaksanaan pemeliharaan PMT mengaju kepada SE.DIR.
032/PST/1984 dan suplemennya tahun 2000 serta buku petunjuk
pemeliharaan dari masing-masing pabrikan. Acuan dalam pelaksaan
pemeliharaan adalah Pedoman Operasi dan Pemeliharaan (O&M) RTU serta
buku manual pabrikan.
Peralatan dan material kerja pemeliharaan:
• Multimeter
• Notebook + Software
• Tool Sheet
• Contact Cleaner
• Manual book
• Kabel program
• Kabel roll
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai 302
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
Dalam pelaksanaan pemeliharaan dapat dikategorikan jenis pemeliharaan
seperti; pemeliharaan rutin, pemeliharaan korektif, dan pemeliharaan detektif.
8.2.4.1 Pemeliharaan Rutin/Periodik (Preventive)
Pemeliharaan Rutin (Preventive) dilakukan secara berkala untuk
mempertahankan atau menjaga kondisi peralatan RTU agar selalu berada
dalam keadaan baik, andal dan daya guna yang optimal. Kegiatan ini
berpedoman kepada Instruction Manual dari pabrik, standard yang ada
(IEC, IEEE dll).
Dalam pemeliharaan rutin semesteran melaksanakan pekerjaan sebagai
berikut:
- Pembersihan panel dan modul RTU,
- Pemeriksaan performansi standar (sesuai petunjuk pabrik)
menggunakan loader.
- Pembersihan kabel dan konektor dengan menggunakan Contact
Celaner.
- Dalam pemeliharaan harian melaksanakan pekerjaan sebagai berikut:
- Pemeriksaan alarm,
- Pemeriksaan temperatur ruangan RTU
- Menjaga kebersihan ruangan
8.2.4.2 Pemeliharaan Korektif (Corrective)
Pemeliharaan korektif dilaksanakan dengan berencana pada waktu-waktu
tertentu ketika peralatan mengalami kelainan atau unjuk kerja rendah pada
saat menjalankan fungsinya dengan tujuan untuk mengembalikan nilai
operasi alat tersebut sehingga alat tersebut tetap beroperasi sesuai dengan
nilai standar (acuan) dari instruction manual dari pabrik. Pemeliharaan ini
bisa berupa Trouble Shooting, penggantian part atau bagian yang
rusak/kurang berfungsi yang dilaksanakan secara terencana.
Pekerjaan dalam pemeliharaan korektif dapat berupa:
- Penggantian modul
- Penggantian konfigurasi database
- Penggantian CPU / Power Supply Unit
- Penggantian modem
- Perubahan/penggantian wiring
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai 303
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
8.2.4.3 Pemeliharaan Detective
Pemeliharaan Detective dilakukan secara terencana pada waktu-waktu
tertentu berdasarkan hasil pengamatan, ketika peralatan sistem RTU yang
unjuk kerjanya mengalami penurunan yang hampir melampaui batas wajar,
sebagai akibat adanya kerusakan atau diduga hampir mengalami
kerusakan, sehingga apabila tidak diambil tindakan baik berupa perbaikan
maupun penggantian komponen akan mengganggu keandalan operasi.
Tujuan Pemeliharaan ini untuk menjaga agar unjuk kerja peralatan RTU
dapat berfungsi sesuai yang diharapkan.
Pekerjaan dalam pemeliharaan detective dapat berupa:
- Penggantian/penambahan Modul RTU
- Perubahan konfigurasi database
- Perubahan konfigurasi wiring
- Perubahan metodi komunikasi data
8.3 PEMELIHARAAN PLC
8.3.1 Definisi dan Fungsi PLC
PLC (Power Line Carrier) merupakan sistem komunikasi yang menggunakan
jaringan listrik (SUTT, SKTT, SUTET) sebagai media transmisi komunikasi.
PLC berfungsi sebagai:
a. Media komunikasi proteksi (teleproteksi)
b. Media komunikasi suara
c. Media komunikasi data
8.3.2 Prinsip kerja PLC
PLC dalam mengirimkan informasi yang dibawa dengan cara modulasi.
Informasi yang dibawa dimodulasi dua tingkat. Modulasi terakhir
menggunakan frekuensi carrier. Sinyal hasil modulasi terakhir tersebut
dipancarkan ke PLC di gardu induk seberang melalui LMU, Coupling
Capacitor, konduktor dan diterima melalui konduktor, Coupling Capacitor, dan
LMU. Bagian-bagian utama dari komunikasi PLC:
• Konduktor
• Wave Trap
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai 304
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
• Coupling Capacitor
• Line Matching Unit
• Protective Device
• PLC
GI. A GI. B
CC
P L C
DATA( R T U )
VOICE(TELEPON)
TELEPROTEKSI
LMU
P L C
DATA( R T U )
VOICE(TELEPON)
TELEPROTEKSI
CC
C
A
L PMT
C
A
LPMT
LMU
WT WTSUTT
PD PD
Gambar 8-10. Blok PLC
8.3.2.1 Konduktor
Konduktor yang dimaksud adalah konduktor yang digunakan dalam jaringan
transmisi tegangan tinggi yang menghubungkan dua gardu induk.
Konduktor ini yang berfungsi untuk menyalurkan sinyal PLC. Apabila
konduktor tersebut putus atau terhubung dengan tanah maka sinyal PLC
tidak dapat disalurkan dan PLC tidak dapat berkomunikasi.
8.3.2.2 Wave Trap
Wave Trap berfungsi sebagai filter frekuensi tinggi yang digunakan PLC
sehingga frekuensi tinggi tersebut tidak masuk ke jaringan switchyard.
Wave trap disebut juga line trap.
Cara pemasangannya yaitu secara seri dengan line media tegangan tinggi
dan harus memperhatikan rating maksimum arus beban secara terus-
menerus (Continous Load). Demikian juga kontruksinya harus mampu
menahan maksimum arus gangguan. Penempatan wave trap bisa ditaruh di
atas CC (CVT) bahkan ada juga yang digantung tersendiri seperti terlihat
pada Gambar 8-11 di bawah ini dimana WT dirangkai dari tiga komponen
utama: Main coil, Arrester, dan Tuning Unit.
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai 305
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
Gambar 8-11. Wave Trap
Rangkaian wave trap merupakan kumparan (coil) dengan nilai konduktansi
tertentu yang didalamnya terpasang kondensator secara paralel yang
berfungsi untuk men-tune frekuensi sehingga akan membentuk resonansi
paralel.
Besarnya impedansi WT tersebut untuk kumparan adalah:
XL = 2πfL
dimana ; XL = impedansi wavetrap
f = frekuensi kerja
L = induktansi kumparan
Berdasarkan rumus diatas maka besarnya impedansi WT akan berbanding
lurus dengan besaran frekuensi dan induktansinya, berarti harga impedansi
akan semakin tinggi apabila harga frekuensi semakin tinggi atau besaran
induktansinya semakin besar dan apabila frekuensinya semakin rendah
maka harga impedansinya akan semakin kecil. Jadi dapat dinyatakan
bahwa fungsi WT tersebut adalah untuk mencegah masuknya frekuensi
tinggi (sinyal telekomunikasi) dan melewatkan frekuensi rendah (energi
listrik) ke dalam instalasi tenaga listrik atau dengan kata lain adalah LPF
(Low Pass Filter). Dengan nilai kumparan yang dikombinasi dengan tuning
unit yang sesuai dengan band frekuensi kerja PLC akan menahan frekuensi
kerja Terminal PLC sedangkan untuk frekuensi power sistem (50 Hz) akan
tetap terlewatkan tanpa hambatan berarti.
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai 306
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
Contoh :
Line trap = 0,5 mH.
Frekuensi PLC = 150 kHz.
Reaktansi XL untuk frekuensi 150 kHz
= 2 * 3,14 * 150.000 * 0,5 * 10-3 = 471 Ohm
Reaktansi XL untuk frekuensi 50 Hz
= 2 * 3,14 * 50 * 0,5 * 10-3
= 0,157 ohm
Terlihat bahwa reaktansi untuk arus listrik (50 Hz) = 1/3.000 dari reaktansi
untuk arus frekuensi tinggi, sehingga dengan demikian frekuensi tinggi akan
ditahan dan arus listrik 50 Hz tetap dilewatkan. Nilai gulungan utama line
trap biasanya berharga 0,2 mH sampai dengan 2 mH. Guna mendapatkan
blocking frekuensi dengan bandwidth tertentu sesuai dengan band frekuensi
yang dikehendaki, maka sebuah Line trap dengan nilai induktansi gulungan
utama ditambahkan rangkaian tuning unit dan pengaman terhadap
tegangan lebih berupa arrester. Tuning unit dengan blocking frekuensi
dengan bandwidth sempit didapatkan dari rangkaian tuning unit yang
sederhana (singgle tune line trap). Sedangkan untuk mendapatkan line trap
dengan blocking frekuensi dengan bandwidth yang lebar didapat dari
rangkaian tuning unit yang agak kompleks (seri/paralel L, C dan R) dengan
bahan material terpilih (broad band line trap).
Seperti dijelaskan di atas bahwa pemasangan line trap harus
memperhatikan rating kemampuan arus beban kontinyu jaringan media juga
nilai induktansi yang menentukan range frekuensi yang akan diblokir. Yang
lebih penting dan kadang terabaikan adalah kemampuan ketahanan line
trap terhadap arus gangguan sistem media yang jauh lebih besar dibanding
dengan arus beban sebagai contoh untuk line trap dengan arus nominal
800 A short circuit current 25 kA/ sec.
Wave trap mempunyai dua titik sambungan atau terminal. Satu titik ke
konduktor jaringan transmisi tegangan tinggi dan terhubung (satu node)
dengan CC (Coupling Capacitor) atau CVT (Capacitor Voltage
Transformer). Satu titik lainnya ke PMS penghantar (Disconecting Switch
Line).
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai 307
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
Dalam hal pekerjaan penggantian atau pemasangan wave trap, titik-titik
sambungan atau terminal harus diperhatikan pemasangannya supaya tidak
terbalik. Apabila instalasi terbalik, dapat berakibat sinyal frekuensi tinggi
PLC masuk ke switchyard dan tidak dapat berkomunikasi dengan PLC di
gardu induk seberangnya.
8.3.2.3 Coupling Capacitor
Coupling Capacitor (CC) berfungsi sebagai filter frekuensi rendah yang
digunakan jaringan listrik yaitu 50Hz sehingga tegangan tinggi 70kV atau
150kV tidak masuk ke peralatan setelah CC. Peralatan terpasang yang
berfungsi sebagai coupling capacitor telah digabung dengan Potential
Transformer (PT) yaitu Capacitor Voltage Transformer (CVT). Secara garis
besar dalam blok diagram pada name plate CVT terdapat dua capacitor.
Satu capacitor bernilai lebih besar dari yang lain. Fungsi pengukuran CVT
menggunakan satu capacitor. Sedangkan fungsi coupling capacitor CVT
menggunakan semua capacitor (dua capacitor).
Gambar 8-12. CCVT
Nilai impedansi CC dapat dihitung dengan menggunakan rumusan:
Xc = 1/ 2ΠfC
dimana; Xc : Impedansinya
f : frekuensi
C : kapasitansinya
Contoh :
CC = 60.000 pF
COUPLING
CAPACITOR
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai 308
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
Frekuensi PLC = 150 kHz
Harga XC untuk frekuensi 150 KHz = 1/2 x 3.14 x 150000 x 6000 x 10-7
= 0.017 ohm
Harga XC untuk frekuensi 50 Hz = 1/2 x 3.14 x 50 x 60000 x 10-9
= 53.052 ohm
Berdasarkan data diatas ternyata bahwa harga reaktansi untuk frekuensi 50
Hz adalah 3.120 kali lebih besar dari pada reaktansi yang ditimbulkan oleh
frekuensi tinggi. Kesimpulannya CC akan menahan arus listrik dengan
frekuensi 50 Hz dan meneruskan frekuensi tinggi. Nilai Kapasitansi CC
berkisar 550 sampai dengan 66.000 pikoFarrad (pF) dengan tegangan kerja
sesuai dengan tegangan kerja power sistem.
Pada CVT terdapat terminal untuk pengukuran tegangan dan terminal untuk
komunikasi frekuensi tinggi PLC. Antara CVT yang digunakan untuk
komunikasi PLC dan CVT yang digunakan untuk pengukuran saja terdapat
perbedaan wiring. Pada CVT yang digunakan untuk komunikasi PLC,
terminal yang terhubung dengan capacitor kedua dihubungkan dengan LMU
(Line Matching Unit). Pada CVT yang digunakan untuk pengukuran saja,
terminal yang terhubung dengan capacitor kedua dihubungkan dengan
ground.
8.3.2.4 Line Matching Unit (LMU)
Peralatan line matching unit ini berfungsi untuk menghubungkan coupling
capacitor yang berimpedansi 300 ohm dengan terminal PLC yang
berimpedansi 50 – 125 ohm.
Fungsi utama:
• Menyesuaikan karakteristik impedansi saluran SUTT dengan PLC,
• Mengatur agar reaktansi kapasitasi dari kopling kapasitor memberikan
beban resistif bagi alat pemancar sinyal pembawa tersebut,
• Sebagai media penghubung antar station.
Peralatan line matching unit terdiri dari:
• Transformator (autotransformer) penyeimbang,
• Kumparan,
• Peralatan pengaman,
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai 309
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
• Kondensator,
• Hybrid.
LMU ini merupakan autotransformer yang dapat menyetel pada posisi yang
tepat untuk frekuensi yang akan dilewatkan, maka akan didapat impedansi
yang sesuai antara peralatan SSB dengan sistem SUTT.
Gambar 8-13. LMU
LMU sebagai interface antara media tegangan tinggi dan peralatan PLC,
oleh karena itu harus dapat menyalurkan energi pancaran PLC ke media
line dengan minimal losses. Selain itu juga harus bisa kompatible dengan
peralatan lainnya dalam hal impedansi dan frekuensi. Sebuah peralatan
Coupling Device adalah merupakan filter bagi frekuensi kerja PLC dan
menekan frekuensi sistem power sekaligus melindungi peralatan
komunikasi dari tegangan power sistem dan perubahan tegangan
mendadak (transient) yang disebabkan oleh manuver/switching dan
perubahan atmosfer. LMU merupakan penyesuai impedansi peralatan PLC
(75/125/150 Ohm) dengan impedansi media teganan tinggi (400 – 600
Ohm).
Macam-macam konfigurasi dari LMU adalah sebagai berikut:
• Konfigurasi single phase coupling. Dengan konfigurasi ini keandalan
komunikasi kurang karena apabila pada media tersebut terganggu atau
di-grounding karena adanya pekerjaan di salah satu phase yang ada
jaringan PLC-nya, maka komunikasi PLC tidak berfungsi.
LMU
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 310
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
• Konfigurasi phase to phase coupling. Dengan konfigurasi ini akan lebih
handal, akan tetapi masih terjadi masalah bila pada saat ada pekerjaan
media semua phase digrounding demi keamanan pekerja. Dengan
demikian konfigurasi ini hanya bisa diandalkan saat adanya gangguan
salah satu phase ke tanah.
• Konfigurasi line to line coupling. Konfigurasi ini adalah konfigurasi yang
paling ideal, karena apabila salah satu line ada pekerjaan atau
gangguan maka line yang lain masih normal atau sehat masih bisa
melayani peralatan komunikasi PLC. Oleh karena itu pada saat satu line
terganggu atau ada pekerjaan dan di-grounding, hanya akan terjadi
beda level berkisar 6 dB dan masih bisa ditangani oleh adanya AGC
terminal PLC sehingga komunikasi masih berjalan normal.
8.3.2.5 Protective Device (PD)
Perangkat ini merupakan pelindung atau pengaman terhadap sisi tegangan
rendah dari induksi yang berasal dari sisi tegangan tinggi. Sifat dari sebuah
kondensator adalah menyimpan dan menyalurkan tegangan listrik yang
melaluinya.
Jadi meskipun telah di pasang sebuah CC yang sesuai nilai yang ditentukan
dan upaya menahan, namun tentu akan ada juga induksi pada sisi
tegangan rendahnya, terutama bila terjadi induksi pada jaringan listrik
tegangan tinggi. Induksi tersebut akan terus naik bila tidak dibuang. Untuk
membuang induksi tersebut dipasanglah PD seperti Gambar 8-14.
Gambar 8-14. Protective Device (PD)
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 311
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
PD ini terdiri dari beberapa komponen pembentuk antara lain:
• Kumparan Penyalur
Kumparan ini berfungsi sebagai penyalur arus desakan pada
kondensator CC yang berfrekuensi 50 - 60 Hz yang langsung disalurkan
ke tanah, sehingga tidak akan menumpuk arus induksi pada
kondensator tersebut. Demikian pula bila terjadi kebocoran pada CC
dapat diamankan oleh kumparan penyalur tersebut.
• Saklar Pentanahan
Saklar ini berfungsi sebagai alat pembantu untuk memungkinkan
petugas dapat bekerja walaupun dalam keadaan bertegangan. Petugas
harus memasukkan saklar pentanahan tersebut agar tegangan induksi
disalurkan ke tanah dan aman untuk bekerja. Pada saat switch ini
dimasukkan peralatan media komunikasi PLC tidak berfungsi.
• Penangkal Petir
Alat ini juga berfungsi sebagai pengamanan terhadap kemungkinan
terjadi induksi pada sisi tegangan tinggi karena petir atau kondisi lain
yang tidak terbendung arus CC, sehingga arrester/penangkal petir akan
bekerja membuang ke tanah.
• Fuse
Alat ini berfungsi sebagai pengaman terhadap kemungkinan adanya
arus lebih yang tidak tersalurkan ke tanah oleh kumparan penyalur, dan
fuse tersebut akan putus sehingga arus lebih tidak masuk ke instalasi
tegangan rendah.
Gambar 8-15. Diagram Line Protective Device (PD)
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 312
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
Keempat peralatan tersebut terdapat di dalam PD dan berfungsi sebagai
pengamanan atau pelindung yang dirancang sedemikian rupa sehingga
akan bekerja secara effektif pada frekuensi lebih kecil dari 40 kHz yang
berarti apabila ada tegangan yang berfrekuensi lebih kecil dari 40 kHz akan
ditanahkan.
8.3.3 Pemeliharaan PLC
Pemeliharaan dilaksanakan dengan cara sedemikian agar tidak menyebabkan
terhentinya sistem SCADA dan tidak terputusnya sistem Telekomunikasi yang
dapat menimbulkan kerawanan terhadap pengaturan operasi sistem tenaga
listrik yang meliputi sistem pengaturan/pengendalian, sistem proteksi, SCADA,
telepon dan sebagainya.
Acuan dalam pelaksaan pemeliharaan adalah Pedoman Operasi dan
Pemeliharaan (O&M) PLC dan PAX serta buku manual pabrikan.
Peralatan dan material kerja pemeliharaan:
• Signal generator
• Selective Level Meter
• Frequency Counter
• Osciloscope
• Multimeter
• Notebook + Software
• Tool Sheet
• Dummy Load 75 Ohm
• Decade Resistor
• Decade Capasitor
• Telephone Test
• Kabel program
• Kabel roll
Dalam pelaksanaan pemeliharaan dapat dikategorikan jenis pemeliharaan
seperti; pemeliharaan rutin, pemeliharaan korektif, dan pemeliharaan detektif.
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 313
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
8.3.3.1 Pemeliharaan Preventive
Pemeliharaan Preventive adalah kegiatan pemeliharaan yang dilaksanakan
untuk mencegah terjadinya kerusakan peralatan secara tiba-tiba dan juga
dapat mempertahankan unjuk kerja yang optimum sesuai unsur teknisnya.
Pemeliharaan preventive PLC dilakukan setahun sekali. Disamping
pemeliharaan tahunan dilakukan juga pemeliharaan harian. Pemeliharaan
ini disebut juga dengan pemeliharaan berdasarkan waktu (Time Base
Maintenance).
Dalam pemeliharaan rutin tahunan melaksanakan pekerjaan sebagai
berikut:
- Pembersihan panel dan card PLC,
- Lokal test PLC,
- Point to point test PLC,
- Pemeriksaan performansi standar (sesuai petunjuk pabrik)
- Retuning (karena terjadi penyimpangan performansi yang masih berada
pada batas-batas wajar),
- Penggantian bagian peralatan yang bersifat konsumable seperti
komponen pasif, kabel
Dalam pemeliharaan harian melaksanakan pekerjaan sebagai berikut:
- Pemeriksaan alarm,
- Pemeriksaan temperatur ruangan PLC,
- Menjaga kebersihan PLC,
- Menjaga kebersihan dan temperatur ruangan
8.3.3.2 Pemeliharaan Corrective
Pemeliharaan Corrective adalah kegiatan pemeliharaan yang dilaksanakan
dengan berencana pada waktu-waktu tertentu ketika peralatan mengalami
kelainan atau unjuk kerja rendah pada saat menjalankan fungsinya dengan
tujuan untuk mengembalikan nilai operasi alat tersebut sehingga alat
tersebut tetap beroperasi sesuai dengan nilai standar (acuan) dari
instruction manual dari pabrik. Pemeliharaan ini disebut juga Corective
Maintenance, yang bisa berupa troubleshooting, penggantian part atau
bagian yang rusak/kurang berfungsi yang dilaksanakan secara terencana.
Pekerjaan dalam pemeliharaan corrective dapat berupa:
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 314
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
- Penggantian modul
- Penggantian frekuensi kerja
- Penggantian konfigurasi program
- Penggantian konfigurasi LMU
- Perencanaan alokasi frekuensi
- Adaptasi line LMU
- HF equivalent line PLC
- Perubahan/penggantian wiring
- Penambahan/penggantian arrester
- Relokasi PLC
8.3.3.3 Pemeliharaan Detective
Pemeliharaan Detective adalah suatu pekerjaan/kegiatan/usaha yang
dilakukan secara terencana pada waktu-waktu tertentu berdasarkan hasil
pengamatan, ketika peralatan sistem PLC yang unjuk kerjanya mengalami
penurunan yang hampir melampaui batas wajar, sebagai akibat adanya
kerusakan atau diduga hampir mengalami kerusakan, sehingga apabila
tidak diambil tindakan baik berupa perbaikan maupun penggantian
komponen akan mengganggu keandalan operasi.
Tujuan Pemeliharaan Detective, yaitu untuk menjaga agar unjuk kerja
peralatan PLC dapat berfungsi sesuai yang diharapkan.
Pekerjaan dalam pemeliharaan detective dapat berupa:
- Penggantian/penambahan PLC
- Perbaikan/penormalan PLC
- Penggantian/penambahan wave trap
- Perbaikan/penormalan Wave Trap
- Penggantian/penambahan LMU
- Perbaikan/penormalan LMU
8.4 PEMELIHARAAN TELEPROTEKSI
8.4.1 Definisi dan Prinsip Kerja Teleproteksi
Teleproteksi adalah peralatan yang berfungsi sebagai sarana komunikasi
dalam sistem proteksi.
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 315
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
Dalam sistem proteksi terdapat beberapa skema yang mengharuskan relay
proteksi berkoordinasi dengan relay di gardu induk seberangnya. Konsep
dasar teleproteksi diilustrasikan dalam skema PUTT (Permissive Underreach
Transfer Trip) sebagai berikut, distance relay GI A mendeteksi ada gangguan
penghantar di zona-1. Distance relay GI B mendeteksi ada gangguan di
zona-2. Distance relay mengirim command trip ke GI B melalui teleproteksi.
Teleproteksi GI A mengirimkan perintah trip ke GI B dengan kode tertentu.
Teleproteksi GI B menerima kode, menerjemahkan sebagai perintah dan
mengirimkan command ke distance relay GI B. Teleproteksi GI A dan GI B
harus sepasang. Media komunikasi yang digunakan dapat berupa PLC, fiber
optik, radio microwave, kabel pilot.
8.4.2 Pemeliharaan Teleproteksi
Acuan dalam pelaksanaan pemeliharaan adalah Pedoman Operasi dan
Pemeliharaan (O&M) PLC dan PAX serta buku manual pabrikan.
Peralatan kerja pemeliharaan:
• Notebook + Software
• Multimeter
• Tool Sheet
• Kabel program
• Kabel roll
Dalam pelaksanaan pemeliharaan dapat dikategorikan jenis pemeliharaan
seperti; pemeliharaan rutin, pemeliharaan korektif, dan pemeliharaan detektif.
8.4.2.1 Pemeliharaan Preventive
Pemeliharaan Preventive adalah kegiatan pemeliharaan yang dilaksanakan
untuk mencegah terjadinya kerusakan peralatan secara tiba-tiba dan juga
dapat mempertahankan unjuk kerja yang optimum sesuai unsur teknisnya.
Pemeliharaan preventive teleproteksi dilakukan setahun sekali. Disamping
pemeliharaan tahunan dilakukan juga pemeliharaan harian. Pemeliharaan
ini disebut juga dengan pemeliharaan berdasarkan waktu (Time Base
Maintenance).
Dalam pemeliharaan rutin tahunan melaksanakan pekerjaan sebagai
berikut:
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 316
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
- Pembersihan card, panel dan kubikel
- Pengecekan tegangan Power Supply
- Pengukuran dan setting program data
- Pengukuran dan setting level order transmit
- Pengukuran dan setting level order receive
- Pengujian kontak order
Dalam pemeliharaan harian melaksanakan pekerjaan sebagai berikut:
- Pemeriksaan alarm,
- Pemeriksaan temperatur ruangan PLC dan teleproteksi,
- Menjaga kebersihan PLC dan teleproteksi,
- Menjaga kebersihan dan temperatur ruangan
8.4.2.2 Pemeliharaan Corrective
Pemeliharaan Corrective adalah kegiatan pemeliharaan yang dilaksanakan
dengan berencana pada waktu-waktu tertentu ketika peralatan mengalami
kelainan atau unjuk kerja rendah pada saat menjalankan fungsinya dengan
tujuan untuk mengembalikan nilai operasi alat tersebut sehingga alat
tersebut tetap beroperasi sesuai dengan nilai standar (acuan) dari
instruction manual dari pabrik. Pemeliharaan ini disebut juga Corrective
Maintenance, yang bisa berupa troubleshooting, penggantian part atau
bagian yang rusak/kurang berfungsi yang dilaksanakan secara terencana.
Pekerjaan dalam pemeliharaan corrective dapat berupa:
- Penggantian modul
- Perubahan/penggantian wiring
- Penggantian konfigurasi program
- Relokasi teleproteksi
8.4.2.3 Pemeliharaan Detective
Pemeliharaan Detective adalah suatu pekerjaan/kegiatan/usaha yang
dilakukan secara terencana pada waktu-waktu tertentu berdasarkan hasil
pengamatan, ketika teleproteksi yang unjuk kerjanya mengalami penurunan
sebagai akibat adanya kerusakan atau diduga hampir mengalami
kerusakan, sehingga apabila tidak diambil tindakan baik berupa perbaikan
maupun penggantian komponen akan mengganggu keandalan operasi.
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 317
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
Tujuan Pemeliharaan Detective, yaitu untuk menjaga agar unjuk kerja
teleproteksi dapat berfungsi sesuai yang diharapkan.
Pekerjaan dalam pemeliharaan detective dapat berupa:
- Penggantian/penambahan Teleproteksi
- Perbaikan/penormalan Teleproteksi
8.5 PEMELIHARAAN PRIVATE AUTOMATIC EXCHANGE (PAX)
8.5.1 Definisi dan Prinsip Kerja PAX
Private Automatic Exchange adalah peralatan yang berfungsi sebagai
switching otomatis dalam jaringan telepon.
Dalam jaringan telepon, komunikasi antar pesawat telepon melalui peralatan
switching. Konsep dasarnya diilustrasikan sebagai berikut, A akan
menghubungi B dalam satu PAX. A mengangkat telepon dan mengirim nomor
telepon B. PAX menerima nomor yang dikirim A dan membaca bahwa nomor
yang diterima adalah milik B. PAX menghubungi B untuk memberitahukan
bahwa ada. Pembicaraan dapat berlangsung setelah B mengangkat telepon.
8.5.2 Pemeliharaan PAX
Acuan dalam pelaksaan pemeliharaan adalah Pedoman Operasi dan
Pemeliharaan (O&M) PLC dan PAX serta buku manual pabrikan.
Peralatan dan material kerja pemeliharaan:
• Notebook + Software
• Tool Sheet
• Pesawat telephone
• Kabel program
• Kabel telepon
Dalam pelaksanaan pemeliharaan dapat dikategorikan jenis pemeliharaan
seperti; pemeliharaan rutin, pemeliharaan korektif, dan pemeliharaan detektif.
8.5.2.1 Pemeliharaan Preventive
Pemeliharaan Preventive adalah kegiatan pemeliharaan yang dilaksanakan
untuk mencegah terjadinya kerusakan peralatan secara tiba-tiba dan juga
dapat mempertahankan unjuk kerja yang optimum sesuai unsur teknisnya.
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 318
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
Pemeliharaan preventive PAX dilakukan setahun sekali. Disamping
pemeliharaan tahunan dilakukan juga pemeliharaan harian. Pemeliharaan
ini disebut juga dengan pemeliharaan berdasarkan waktu (Time Base
Maintenance).
Dalam pemeliharaan rutin tahunan melaksanakan pekerjaan sebagai
berikut:
- Pembersihan panel dan card PAX dan pesawat telepon,
- Pengecekan tegangan Power Supply
- Pengecekan program CPU
- Pengecekan Line Circuit dan Trunk Line
- Pengecekan wiring
- Pengujian komunikasi
Dalam pemeliharaan harian melaksanakan pekerjaan sebagai berikut:
- Pemeriksaan alarm,
- Pemeriksaan pesawat telepon,
- Pemeriksaan temperatur ruangan PAX,
- Menjaga kebersihan PAX,
- Menjaga kebersihan dan temperatur ruangan
8.5.2.2 Pemeliharaan Corrective
Pemeliharaan Corrective adalah kegiatan pemeliharaan yang dilaksanakan
dengan berencana pada waktu-waktu tertentu ketika peralatan mengalami
kelainan atau unjuk kerja rendah pada saat menjalankan fungsinya dengan
tujuan untuk mengembalikan nilai operasi alat tersebut sehingga alat
tersebut tetap beroperasi sesuai dengan nilai standar (acuan) dari
instruction manual dari pabrik. Pemeliharaan ini disebut juga Corective
Maintenance, yang bisa berupa troubleshooting, penggantian part atau
bagian yang rusak/kurang berfungsi yang dilaksanakan secara terencana.
Pekerjaan dalam pemeliharaan corrective dapat berupa:
- Penggantian modul/card
- Reprogram program CPU
- Perubahan/penggantian wiring
- Relokasi PAX
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 319
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
8.5.2.3 Pemeliharaan Detective
Pemeliharaan Detective adalah suatu pekerjaan/kegiatan/usaha yang
dilakukan secara terencana pada waktu-waktu tertentu berdasarkan hasil
pengamatan, ketika PAX yang unjuk kerjanya mengalami penurunan
sebagai akibat adanya kerusakan atau diduga hampir mengalami
kerusakan, sehingga apabila tidak diambil tindakan baik berupa perbaikan
maupun penggantian komponen akan mengganggu keandalan operasi.
Tujuan Pemeliharaan Detective, yaitu untuk menjaga agar unjuk kerja PAX
dapat berfungsi sesuai yang diharapkan.
Pekerjaan dalam pemeliharaan detective dapat berupa:
- Penggantian/penambahan PAX
- Perbaikan/penormalan PAX
8.6 PEMELIHARAAN RADIO
8.6.1 Definisi dan Prinsip Kerja Radio
Radio adalah suatu peralatan komunikasi yang mempergunakan media
udara dan menggunakan gelombang radio sebagai pembawa informasi
timbal balik, sedangkan si penerima langsung menangkap sinyal-sinyal radio
yang dipancarkan dan diperkuat sehingga merupakan suatu bunyi yang
keluar dari loud speaker.
Radio dalam mengirimkan informasi menggunakan teknik modulasi. Modulasi
adalah sistem pencampuran sinyal informasi dengan frekuensi pembawa.
Agar sinyal informasi dapat dipancarkan dalam jarak yang jauh maka sinyal
informasi tersebut harus dicampur/ditumpangkan pada frekuensi tinggi yang
dinamakan frekuensi pembawa. Proses pencampuran ini dinamakan
modulasi.
Radio yang dibahas disini adalah radio VHF (Very High Frequency). Rentang
VHF antara 30-300 MHz. Karakter propagasi gelombang radio VHF yang
merupakan gelombang langsung (direct wave) adalah
• Merambat berdasarkan garis lurus.
• Dipantulkan permukaan bumi atau benda lainnya
• Dapat mempunyai lintasan jamak
• Perambatannya dipengaruhi oleh perubahan indeks bias atmosfer
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 320
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
Mengingat gelombang radio VHF merupakan gelombang langsung maka
diperlukan syarat Line of Sight (LOS).
Peralatan komunikasi radio terdiri dari
• Pesawat radio
Sebagai pengubah frekuensi audio pembicara ke frekuensi radio yang
dipancarkan dan sebaliknya
• Feeder
Sebagai saluran yang menyalurkan daya dari pesawat radio ke antena
dan sebaliknya
• Konektor
Sebagai penghubung antara feeder dengan antena dan feeder dengan
pesawat radio.
• Antena
Sebagai alat pengubah arus bolak balik menjadi gelombang
elektromagnetik
• Tower
Sebagai tempat memasang antena di ketinggian
• Power supply
Sebagai pengubah tegangan 220VAC ke tegangan kerja pesawat radio
• Baterai
Sebagai penyimpan tenaga listrik yang digunakan saat supply 220VAC ke
power supply mengalami gangguan
8.6.2 Pemeliharaan Radio
Acuan dalam pelaksaan pemeliharaan adalah Pedoman Operasi dan
Pemeliharaan (O&M) Radio serta buku manual pabrikan.
Peralatan dan material kerja pemeliharaan:
• Notebook/laptop dilengkapi software motorola versi 02.01.00
• Toolset
• Radio Interface Board (RIB)
• VSWR
• Dummy Load ( 50 OHM/200 W)
• Multimeter digital
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 321
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
• Multimeter analog
• Tang ampere
• Frequency Counter
• Baterai tester 12V
• Peralatan pembersih
• (kuas, lap majun, vaccum cleaner dan cairan pembersih secukupnya)
• Peralatan keselamatan kerja
• (safety belt, sarung tangan karet, masker dan helm pengaman)
Dalam pelaksanaan pemeliharaan dapat dikategorikan jenis pemeliharaan
seperti; pemeliharaan rutin, pemeliharaan korektif, dan pemeliharaan detektif.
8.6.2.1 Pemeliharaan Preventive
Pemeliharaan Preventive adalah kegiatan pemeliharaan yang dilaksanakan
untuk mencegah terjadinya kerusakan peralatan secara tiba-tiba dan juga
dapat mempertahankan unjuk kerja yang optimum sesuai unsur teknisnya.
Pemeliharaan preventive radio dilakukan setahun dua kali atau tiap
semester. Disamping pemeliharaan semester dilakukan juga pemeliharaan
harian. Pemeliharaan ini disebut juga dengan pemeliharaan berdasarkan
waktu (Time Base Maintenance).
Dalam pemeliharaan rutin semester melaksanakan pekerjaan sebagai
berikut:
- Pembersihan peralatan radio base station dan pendukung lainnya dari
kotoran dan debu
- Reloading software radio base untuk pengecekan frekuensi kerja, daya
pancar, tone squelch baik transmitter maupun receiver.
- Pengukuran output power RF transmitter ( watt ) dan SWR
- Pengukuran Sensitifitas receive dengan spektrum analizer
- Pengukuran Frekuensi Transmit dengan spektrum analizer/frekuensi
counter.
- Pengukuran tegangan power supply dan arus pengisian ke backup
battery
- Pengukuran tegangan battery back dan level air battery
- Pengecekan tower dan feeder antena
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 322
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
- Pengecekan komunikasi radio ke semua sub station (kualitas transmit
dan receive) serta temperatur kerja power RF radio base station
Dalam pemeliharaan harian melaksanakan pekerjaan sebagai berikut:
- Pemeriksaan kualitas penerimaan (receive) dan pengiriman (transmit),
- Pemeriksaan tegangan supply radio di sisi power supply dan baterai,
- Menjaga kebersihan peralatan,
- Menjaga kebersihan dan temperatur ruangan
8.6.2.2 Pemeliharaan Corrective
Pemeliharaan Corrective adalah kegiatan pemeliharaan yang dilaksanakan
dengan berencana pada waktu-waktu tertentu ketika peralatan mengalami
kelainan atau unjuk kerja rendah pada saat menjalankan fungsinya dengan
tujuan untuk mengembalikan nilai operasi alat tersebut sehingga alat
tersebut tetap beroperasi sesuai dengan nilai standar (acuan) dari
instruction manual dari pabrik. Pemeliharaan ini disebut juga Corective
Maintenance, yang bisa berupa troubleshooting, penggantian part atau
bagian yang rusak/kurang berfungsi yang dilaksanakan secara terencana.
Pekerjaan dalam pemeliharaan corrective dapat berupa:
- Penggantian feeder kabel power battery backup
- Penggantian feeder kabel coaxial antena
- Penggantian/resetting frekuensi kerja antena
- Penggantian/resetting tegangan power supply
- Penggantian/rekondisi battery backup
- Penggantian modul power RF, Logic board, RF board/reprograming
adjustment
8.6.2.3 Pemeliharaan Detective
Pemeliharaan Detective adalah suatu pekerjaan/kegiatan/usaha yang
dilakukan secara terencana pada waktu-waktu tertentu berdasarkan hasil
pengamatan, ketika radio yang unjuk kerjanya mengalami penurunan
sebagai akibat adanya kerusakan atau diduga hampir mengalami
kerusakan, sehingga apabila tidak diambil tindakan baik berupa perbaikan
maupun penggantian komponen akan mengganggu keandalan operasi.
Tujuan Pemeliharaan Detective, yaitu untuk menjaga agar unjuk kerja radio
dapat berfungsi sesuai yang diharapkan.
Berbagi dan menyebarkan ilmupengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 323
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 8. Pemeliharaan Dasar Scadatel
Pekerjaan dalam pemeliharaan detective dapat berupa:
- Up grade perangkat radio untuk pengembangan sistem terbaru
- Up grade sistem power supply dan sistem back up untuk meningkatan
keandalan.
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 324
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 9. Kinerja Operasional
9. KINERJA OPERASIONAL
9.1 PENDAHULUAN
9.1.1 Latar Belakang
Kinerja merupakan salah satu alat untuk menilai suatu
orang/organisasi/perusahaan dalam menjalankan tugas yang dijalankannya
apakah dapat memenuhi sasaran yang telah ditetapkan. Dari hasil kinerja
tersebut dapat dilihat apakah individu atau kelompok tersebut berhasil atau
gagal dalam menjalankan tugas yang dijalankannya. Pada PT PLN
(Persero), Kinerja korporate juga berpengaruh terhadap penghasilan
individu pegawai. Hal tersebut tertuang dalam perhitungan Pay For
Performance (P3) Pegawai.
Kinerja transmisi merupakan salah satu indikator yang sangat berperan
dalam pencapaian kinerja P3B Sumatera. Terdapat 2 (dua) perspektif yang
di dalamnya terdiri dari beberapa indikator kinerja transmisi antara lain
TRAF, TROD, TROF, CCAF, TLOD dan TLOF yang akan dijelaskan
kemudian.
Selain dari indikator di atas, ada beberapa indikator yang perlu dijadikan
perhatian khususnya indikator kinerja peralatan, baik peralatan utama
maupun peralatan bantu. Indikator tersebut adalah Maintenance Index (MI),
Security Index (SI), Dependibility Index (DI) dan Auto reclose Index (ARI)
yang selanjutnya tertuang dalam kinerja Unit Pelayanan Transmisi (UPT).
9.1.2 Dasar Acuan
• SK Direksi No. 059.K/DIR/2009 Tanggal 12 Maret 2009;
• SK GM P3B Sumatera No.048.K/GM.P3BS/2009 Tanggal 23 Mei 2009;
9.1.3 Definisi dan Istilah
Definisi dan istilah yang biasa digunakan pada kinerja operasional adalah
sebagai berikut:
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 325
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 9. Kinerja Operasional
1. Gangguan atau forced outage (GGN)
Merupakan semua kejadian ketidaknormalan peralatan ataupun sistem
yang menyebabkan PMT trip.
2. Trip
Sebagai pembukaan PMT secara paksa oleh relai ataupun peralatan
bantu lainnya karena terjadi gangguan.
3. Padam atau interrupted (PDM)
Merupakan kejadian yang menyebabkan terputusnya pasokan listrik ke
konsumen.
4. TL (Transmission Lines)
Merupakan saluran tenaga listrik yang dipakai untuk menyalurkan
energi listrik dengan tegangan nominal lebih dari 35 kV.
5. TR (Transformer)
Merupakan peralatan statis berdasarkan prinsip elektromagnitik untuk
mentransformasikan tegangan dan arus bolak-balik dari tegangan
tinggi menjadi tegangan menengah (150/20 kV, 70/20 kV, 70/12 kV).
6. IBT (Inter Bus Trafo)
Merupakan peralatan statis berdasarkan prinsip elektromagnitik untuk
mentransformasikan tegangan dan arus bolak-balik antar level
tegangan tinggi (150/70 kV, 275/150 kV, 500/150 kV).
7. Sirkit atau Circuit (CC)
Merupakan satu set rangkaian yang terdiri dari 3-fasa pada saluran
transmisi.
9.1.4 Klasifikasi Gangguan dibagi menjadi 2 (dua) macam, yaitu :
a. Kriteria Gangguan terbagi menjadi 3 (tiga) macam, yaitu :
1. System Fault Controllable
Gangguan pada peralatan yang berkaitan langsung dengan
tegangan sistem dan dapat menimbulkan arus hubung singkat pada
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 326
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 9. Kinerja Operasional
sistem tenaga listrik yang disebabkan oleh hal-hal yang dapat
dikendalikan atau diprediksi sebelumnya.
Contohnya seperti gangguan alat, pohon, gangguan penyulang
karena salah koordinasi, dan lain-lain.
2. System Fault Uncontrollable
Gangguan pada peralatan yang berkaitan langsung dengan
tegangan sistem dan dapat menimbulkan arus hubung singkat pada
sistem tenaga listrik yang disebabkan oleh hal-hal yang tidak dapat
dikendalikan atau diprediksi sebelumnya.
Contohnya seperti gangguan karena petir, PFL, binatang di
transmisi, Layang-layang, Pembangkit, Bencana Alam dan lain-lain.
3. Non System Fault Controllable
Gangguan pada peralatan yang tidak berkaitan langsung dengan
tegangan sistem, tetapi men-tripkan PMT.
Contohnya adalah anomaly relai yang menyebabkan Trip PMT,
Kebocoran SF6, SC pada alat Bantu dan lain-lain.
Dari ke-3 kriteria di atas, terdapat 2 (dua) sifat gangguan yaitu
Controllable dan uncontrollable. Adapun cirri-ciri dari gangguan
controllable dan uncontrollable dapat dilihat pada Tabel 9-1 dibawah
ini.
Tabel 9-1. Ciri-ciri Gangguan Controllable dan Uncontrollable
CONTROLLABLE UNCONTROLLABLE
- Biasanya ditandai dengan
adanya kelainan
- Sulit diprediksi
- Penyebab internal peralatan - Penyebab eksternal atau fenomena
alam
- Kurang pemeliharaan - Tidak masuk ruang lingkup
pemeliharaan
- Analisis gangguan lebih mudah - Analisis gangguan relative lebih sulit
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 327
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 9. Kinerja Operasional
b. Penyebab Gangguan
Macam-macam penyebab gangguan:
1. Alat
Gangguan yang disebabkan karena adanya kerusakan atau
keabnormalan pada instalasi seperti PMT, PMS, Trafo, kabel,
konduktor, isolator, CT, OLTC, LA, MCB, Accessories (Batere,
Jumper, Aux Relai dan lain-lain). Seluruh gangguan yang
disebabkan oleh peralatan dikategorikan sebagai gangguan
Controllable baik Non System Fault ataupun System Fault.
2. Bencana Alam
Gangguan yang disebabkan karena fenomena alam diluar kendali
manusia seperti Gempa Bumi, Banjir, Angin Ribut/Puting Beliung,
Tanah longsor, Gunung meletus. Karena hal tersebut merupakan di
luar kendali manusia maka gangguan yang disebbakan oleh
bencana alam dikategorikan sebagai gangguan System Fault
Uncontrollable.
3. Binatang
Gangguan yang disebabkan oleh berbagai jenis binatang (seperti
Tikus, Kucing, Tokek, Ular, Monyet, Beruang, Musang, Burung, dan
lain-lain). Gangguan Transmisi dan switchyard yang disebabkan oleh
binatang merupakan gangguan uncontrollable, sedangkan gangguan
di dalam Gardu Induk merupakan gangguan controllable.
4. Layangan
Gangguan yang disebabkan oleh layang-layang. Gangguan
disebabkan layang-layang dikategorikan sebagai gangguan System
Fault uncontrollable.
5. Manusia/PFL
Gangguan yang disebabkan karena human error atau pekerjaan
pihak lain. Gangguan yang disebabkan oleh Manusia atau PFL dapat
dikategorikan sebagai gangguan Non System Fault ataupun System
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 328
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 9. Kinerja Operasional
fault controllable ataupun uncontrollable. Hal ini harus dilihat dari
penyebab terjadinya gangguan.
6. Overload
Gangguan karena kapasitas PHT atau TD dibebani melebihi dari
batas kemampuannya, baik akibat gangguan maupun pengaturan
operasi sistem. Gangguan overload dikategorikan sebagai gangguan
System Fault.
7. Pembangkit
Gangguan yang disebabkan karena adanya pembangkit yang trip
sehingga menyebabkan penyaluran terganggu. Gangguan
disebabkan pembangkit dapat dikategorikan sebagai gangguan
System Fault Uncontrollable.
8. Penyulang
Gangguan yang disebabkan adanya gangguan disisi jaringan
distribusi. Gangguan distribusi dikategorikan sebagai gangguan
System Fault Uncontrollable.
9. Petir
Gangguan yang disebabkan terjadinya flashover pada peralatan
instalasi akibat sambaran petir baik langsung maupun tidak
langsung. Gangguan petir dikategorikan sebagai gangguan System
Fault Uncontrollable.
10. Pohon/Tegakan
Gangguan yang disebabkan terjadinya flashover pada
kawat/konduktor jaringan akibat tidak terpenuhinya jarak bebas
(clearance) dengan pohon. Gangguan pohon dikategorikan sebagai
gangguan System Fault controllable.
11. Relai
Gangguan yang disebabkan karena relai rusak, salah setting, mala
kerja, salah wiring, dan sebagainya. Gangguan relai dikategorikan
sebagai gangguan Non System Fault Controllable.
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 329
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 9. Kinerja Operasional
9.2 INDIKATOR KINERJA OPERASIONAL
9.2.1 Perspektif Bisnis Internal
9.2.1.1 Maintenance Index (MI)
MI adalah indikator unjuk kerja terhadap derajat kepastian suatu peralatan
utama tidak mengalami kesalahan kerja pada kondisi yang diperlukan.
MI = %100xBeroperasiBay
eControlablGangguanBeroperasiBay
∑
∑∑ −
Faktor yang mempengaruhi dalam pencapaian MI adalah gangguan-gangguan
yang bersifat Controllable, Baik gangguan System Fault ataupun Non System
Fault. Untuk dapat memperbaiki pencapaian MI, perlu dilakukan pemeliharaan
secara baik dan menyeluruh sehingga gangguan-gangguan yang bersifat
controllable dapat berkurang.
9.2.1.2 Security Index (SI)
SI adalah Indikator unjuk kerja terhadap derajat kepastian suatu peralatan bantu
tidak mengalami kesalahan kerja pada kondisi yang diperlukan.
SI =
%100xBeroperasiBay
eControlablFaultSystemNonGangguanBeroperasiBay
∑
∑∑ −
Faktor yang memperngaruhi dalam pencapaian SI adalah gangguan-gangguan
yang bersifat Non System Fault.
9.2.1.3 Dependibility Index (DI)
DI adalah indikator unjuk kerja terhadap derajat kepastian suatu sistem proteksi
yang akan bekerja dengan benar pada kondisi yang diperlukan.
DI = %100ker
xFaultSystemGangguan
relaijamalaFaultSystemGangguan
∑∑∑ −
Faktor yang memperngaruhi dalam pencapaian DI adalah gangguan-gangguan
yang bersifat System Fault, baik gangguan yang Controllable ataupun
Uncontrollable. Selain itu factor yang mempengaruhi adalah jumlah mala kerja
relai.
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 330
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 9. Kinerja Operasional
9.2.1.4 Auto Reclose Index (ARI)
ARI adalah indikator unjuk kerja terhadap derajat kepastian suatu sistem Auto
Reclose bekerja dengan benar pada kondisi yang diperlukan.
DI = %100xGagalARSuksesAR
SuksesAR
∑ ∑∑
+
Faktor yang mempengaruhi dalam pencapaian ARI adalah gangguan-gangguan
temporer yang dapat dinormalkan oleh auto reclose. Definisi Auto Reclose
bekerja dengan benar apabila PMT dapat kembali masuk pada saat gangguan
temporer, dan definisi auto reclose gagal adalah gangguan bersifat temporer
dan PMT gagal masuk kembali dengan bantuan Auto Reclose.
9.2.1.5 Transformer Availability Factor (TRAF)
TRAF adalah indikator kesiapan transformer (Trafo dan Bay) dalam kurun waktu
operasi.
Kesiapan TR adalah kesiapan 1 bay TR dalam menyalurkan tenaga listrik.
TRAF = [1-∑
∑ ∑=
+
setahun hari x24x MVA
)TD x (MVA )TD x (MVA1
m
1-j
jMDMDiODOD
n
i] x 100. (%)
Keterangan :
n = Jumlah Gangguan, m = jumlah pemeliharaan,
MVAOD = MVA TD Gangguan, MVAMD = MVA TD Dipelihara,
TDOD = TR Outage Duration, TDMD = TR Maintenance Duration.
9.2.1.6 Circuit Availability Factor (CCAF)
CCAF adalah indikator kesiapan saluran transmisi (Bay dan TL) dalam
kurun waktu operasi.
CCAF = [1-
∑
∑ ∑=
+
setahun hari x24x CCtotal
)(CC )(CC1
m
1-j
jMDiOD
n
i] x100. (%)
Keterangan :
OD = Outage Duration,
MD = Maintenance Duration
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 331
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 9. Kinerja Operasional
9.2.1.7 Daily Load Deviation Counter (DLDC)
DLDC adalah mengukur frekuensi terjadinya ketidaktepatan ramalan
beban harian, yang dihitung bila ramalan beban harian melewati batas ±
15%. Kinerja ini merupakan salah satu indikator dalam kinerja Unit
Pengatur Beban.
9.2.1.8 Operation Human Error (OHE)
OHE adalah indikator mengukur frekuensi kesalahan operasi yang
dilakukan oleh dispatcher dalam mengoperasikan instalasi/peralatan baik
secara langsung ataupun tidak langsung.
9.2.1.9 Kesiapan Komunikasi (Kom)
Kesiapan komunikasi adalah indikator peralatan komunikasi dengan
mengukur persentase kesiapan sarana komunikasi dalam satu kurun
waktu tertentu.
9.2.1.10 Kesiapan Master Station (MS)
Kesiapan MS adalah indikator unjuk kinerja peralatan Master Station
dengan mengukur persentase kesiapan MS dalam satu kurun waktu
tertentu.
9.2.1.11 Kesiapan Tele Informasi Data (TID)
Kesiapan TID adalah indikator kinerja yang mengukur keakuratan
informasi dasar tentang STL yang diperoleh dari pemantauan status
peralatan dan pengukuran besaran listrik pada gardu induk.
9.2.2 Pelayanan Pelanggan
9.2.2.1 Transmission Line Outage Duration (TLOD)
TLOD adalah indikator untuk mengukur lamanya gangguan pada TL
setiap 100km. Lama gangguan TL dihitung sejak gangguan terjadi,
hingga TL siap dibebani (enerjais).
TLOD = KMS
)(TLn
1i
i OD∑= x100 (jam/100kms),
n = jumlah kali gangguan dalam satu periode pelaporan.
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 332
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 9. Kinerja Operasional
9.2.2.2 Transformer Outage Duration (TROD)
TROD adalah mengukur lamanya gangguan rata-rata peralatan pada
setiap unit TR. Lama gangguan per unit TR dihitung mulai gangguan
hingga TR (enerjais).
TROD = R
)(TRn
1i
iOD∑= . (jam/unit)
n = jumlah kejadian gangguan
R = jumlah trafo yang beroperasi
9.2.2.3 Transmission Line Outage Frequency (TLOF)
TLOF adalah untuk mengukur kekerapan gangguan pada TL setiap
100km.
TLOF = KMS
nx100. (kali/100kms),
n = jumlah gangguan TL dalam satu periode pelaporan.
9.2.2.4 Transformer Outage Frequency (TROF)
TROF adalah untuk mengukur kekerapan gangguan pada setiap unit TR.
TROF = R
n. (kali/unit) ,
n = jumlah kejadian gangguan
R = jumlah trafo yang beroperasi
9.2.2.5 Voltage excurtion Counter (VEC)
VEC adalah menghitung jumlah GI yang melewati batas tegangan
dengan waktu lebih dari satu jam. Batas tegangan GI yang
dipersyaratkan adalah ± 10%.
9.2.2.6 Average System Recovery Time (ASRT)
ASRT adalah mengukur kecepatan penanganan pemulihan beban yang
padam akibat gangguan. Waktu pemulihan dihitung sejak konsumen
padam hingga menyala kembali.
Besarnya beban yang padam, diklasifikasikan menjadi tiga yaitu:
1. pemadaman besar, bila beban yang padam ≥ 50%,
2. pemadaman sedang, bila beban yang padam antara 15% s.d. 50%,
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 333
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 9. Kinerja Operasional
3. pemadaman kecil, bila beban yang padan antara 5% s.d. 15%.
Catatan: pemadaman <5% tidak dihitung.
9.3 CARA PERHITUNGAN KINERJA
Sesuai dengan SK GM P3B Sumatera No.048.K/GM.P3BS/2009 Tanggal 23
Mei 2009 dan SK Direksi No. 059.K/DIR/2009 Tanggal 12 Maret 2009,
perhitungan untuk kinerja operasional menggunakan kurva perhitungan
trapesium 125%.
Untuk menghitung pencapaian, rumus yang digunakan adalah :
Pencapaian = %100*)arg
Re2(
etT
alisasi− ...................... (1)
atau
Pencapaian = %100*)arg
Re(
etT
alisasi ...................... (2)
Perhitungan menggunakan pencapaian (1) pada saat realisasi yang
didapat lebih kecil lebih baik. ( R < T, maka hasil lebih baik ).
Sedangkan Perhitungan menggunakan pencapaian (2) pada saat
realisasi yang didapat lebih besar lebih baik. ( R > T, maka hasil lebih
baik ).
Berikut cara penilaian untuk kurva 125%.
Titik OA (I) : Jika, pencapaian ≤ 50 %, maka perhitungan nilai
bobot menggunakan garis Y = 0.
Titik AB (II) : Jika, 50 % < pencapaian < 100 %, maka
perhitungan nilai bobot menggunakan garis Y = 2
(x) - 100% * Bobotnya.
A (50,0) B (100,0) C (125,0) D (150,0)
Nilai Bobot
I
II
III
IV
V O (0,0)
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 334
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 9. Kinerja Operasional
Titik BC (III) : Jika, 100 % ≤ pencapaian ≤ 125 %, maka
perhitungan nilai bobot menggunakan garis Y = 100%
* Bobotnya.
Titik CD (IV) : Jika, 125 % < pencapaian < 150 %, maka
perhitungan nilai bobot menggunakan garis Y = 4
(x) + 600% * Bobotnya.
Titik DE (V) : Jika, pencapaian ≥ 150 %, maka perhitungan nilai
bobot menggunakan garis Y = 0.
9.4 APLIKASI SISTEM INFORMASI KINERJA TRANSMISI (SIRKIT)
Sistem Informasi Kinerja Transmisi (SIRKIT) merupakan suatu program
aplikasi berbasis web yang ditumbuhkembangkan oleh PT PLN (Persero)
P3B Jawa Bali untuk menghimpun data gangguan dan pemeliharaan instalasi
yang terjadi. Saat ini Aplikasi SIRKIT sudah digunakan oleh seluruh PLN
yang mengelola transmisi di seluruh indonesia, dan salah satunya adalah
P3B Sumatera diharuskan menggunakan aplikasi SIRKIT dalam menginput
seluruh data gangguan dan pemeliharaan.
9.4.1 Pengenalan
Aplikasi fois dapat dibuka pada portal :
Intranet : 10.6.1.40/~fois atau
Internet : 202.162.216.204/~fois
Maka akan terbuka portal seperti pada Gambar 9-1.
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 335
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 9. Kinerja Operasional
Gambar 9-1 Halaman Muka Aplikasi SIRKIT
Untuk dapat mengakses aplikasi ini dibutuhkan user name yang sudah di
daftarkan oleh administrator. Dalam hal ini administrator P3B Sumatara
adalah kantor Induk.
9.4.2 Aplikasi Sirkit
Gambar 9-2 Menu Aplikasi SIRKIT
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 336
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 9. Kinerja Operasional
Gambar 9-2 adalah menu pada saat user telah masuk dalam aplikasi
SIRKIT. Ada beberapa poin dalam aplikasi SIRKIT yang bisa diakses
antara lain :
- Penambahan data peralatan instalasi.
- Penambahan data gangguan dan pemeliharaan
- Mengedit data gangguan dan pemeliharaan yang sudah diinput
- Melihat dan mencetak data gangguan dan pemeliharaan yang sudah
diinput.
- Melihat pencapaian indikator kinerja SI, DI, MI, ARI, TLOF, TLOD,
TROF, TROD, CCAF, ENS dan pemeliharaan.
Untuk data gangguan dan pemeliharaan pada hari tersebut maka
akan ditampilkan langsung pada saat menu utama seperti terlihat
pada Gambar 9-3.
Gambar 9-3 Tampilan Aplikasi SIRKIT Pada Saat Ada Gangguan
9.4.3 Data Inputan Gangguan dan Pemeliharaan
Pada aplikasi SIRKIT, apabila kita akan memasukkan data gangguan atau
pemeliharaan, maka ada beberapa data yang kita inputkan oleh operator
pada saat terjadi gangguan atau pemeliharaan seperti terlihat pada
Gambar 9-4.
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 337
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 9. Kinerja Operasional
Gambar 9-4 Form Data Gangguan & Pemeliharaan
Data-data tersebut adalah :
• Nama GI yang mengalami gangguan atau dilakukan
pemeliharaan.
• Nama Bay yang padam yang mengalami gangguan atau
dilakukan pemeliharaan.
• Penyebab gangguan (katagori sebab untuk gangguan dan
pemeliharaan ).
• Jenis outage (trip, AR Gagal, AR Sukses, Final Trip, Hilang
Tegangan atau pemeliharaan)
• Waktu terjadinya gangguan atau pemeliharaan.
• Kondisi sistem (apakah mengalami pemadaman atau tidak)
• Beban yang padam yang selanjutnya digunakan untuk
perhitungan ENS
• Keterangan yang diisi untuk menjelaskan secara detail
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 338
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 9. Kinerja Operasional
• Relai yang bekerja pada saat terjadi gangguan
• Annunsiator yang muncul pada saat terjadi gangguan
Data-data tersebut digunakan untuk evaluasi selanjutnya yang
dilakukan di UPT dan juga Kantor Induk. Mekanisme Pengisian
gangguan dan pemeliharaan dilakukan oleh Gardu Induk/TRAGI
yang selanjutnya dianalisa oleh UPT.
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 339
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
10. DASAR–DASAR KESELAMATAN KETENAGALISTRIKAN DAN LINGKUNGAN HIDUP (K2LH)
10.1 KESELAMATAN KETENAGALISTRIKAN
10.1.1 Definisi Keselamatan Ketenagalistrikan (K2)
Keselamatan ketenagalistrikan adalah segala upaya atau langkah-langkah
pengamanan instalasi tenaga listrik dan pengamanan pemanfaat tenaga
listrik untuk mewujudkan kondisi andal bagi instalasi dan kondisi aman dari
bahaya bagi manusia, serta kondisi akrab lingkungan, dalam arti tidak
merusak lingkungan hidup di sekitar instalasi tenaga listrik.
Sedangkan Pengertian Keselamatan dan Kesehatan Kerja (K3) adalah
usaha-usaha untuk mengamankan kegiatan PLN dari terjadinya
kecelakaan, melalui kegiatan-kegiatan yang tujuannya memberikan
perlindungan, pencegahan dan penyelesaian terjadinya kecelakaan
sehingga K3 merupakan bagian dari K2.
10.1.2 Dasar Hukum Keselamatan Ketenagalistrikan
1. UU No.1 / 1970 tentang Keselamatan Kerja
2. UU No.15 / 1985 tentang Ketenagalistrikan
3. PP No.3 / 2005 tentang Instalasi Penyediaan dan Pemanfaatan Tenaga
Listrik
4. Keppres No.22 / 1993 tentang Penyakit Yang Timbul Karena Hubungan
Kerja
5. Kep Menaker No.5/Men/1996 tentang Sistem Manajemen K3 (SMK3)
6. Kep Direksi No.090.K/DIR/2005 tentang Pedoman Keselamatan
Instalasi
7. Kep Direksi No.091.K/DIR/2005 tentang Pedoman Keselamatan Umum
8. Kep Direksi No.092.K/DIR/2005 tentang Pedoman Keselamatan Kerja
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 340
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
10.1.3 Ruang Lingkup Keselamatan Ketenagalistrikan di PT PLN (Persero)
Instalasi ketenagalistrikan yang dimiliki oleh PT PLN (Persero) terdiri dari
Instalasi Pembangkitan,Instalasi Transmisi & Gardu Induk (disebut juga
Instalasi Penyaluran) serta Instalasi Distribusi. Ruang lingkup keselamatan
ketenaga listrikan di PT PLN (Persero) adalah dari instalasi pembangkitan
sampai dengan fuse / APP dari pelanggan. Sehingga masalah K2 yang
terjadi pada ruang lingkup tersebut merupakan tanggung jawab dari PT
PLN (Persero).
Gambar 10-1. Ruang Lingkup Keselamatan Ketenagalistrikan
10.1.4 Pilar-Pilar Keselamatan Ketenagalistrikan
Keselamatan ketenagalistrikan dalam pelaksanaannya memiliki empat pilar
penunjang yaitu keselamatan kerja, keselamatan umum, keselamatan
lingkungan dan keselamatan instalasi, pengertian dari masing-masing pilar
adalah:
• Keselamatan kerja adalah upaya mewujudkan kondisi aman bagi
pekerja dari bahaya yang dapat ditimbulkan oleh kegiatan Instalasi dan
kegiatan ketenagalistrikan lainnya dari Perusahaan, dengan
memberikan perlindungan, pencegahan dan penyelesaian terhadap
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 341
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
terjadinya kecelakaan kerja dan penyakit yang timbul karena hubungan
kerja yang menimpa pekerja.
• Keselamatan umum adalah upaya mewujudkan kondisi aman bagi
masyarakat umum dari bahaya yang diakibatkan oleh kegiatan Instalasi
dan kegiatan ketenagalistrikan lainnya dari Perusahaan, dengan
memberikan perlindungan, pencegahan dan penyelesaian terhadap
terjadinya kecelakaan masyarakat umum yang berhubungan dengan
kegiatan Perusahaan.
• Keselamatan lingkungan adalah upaya mewujudkan kondisi akrab
lingkungan dari Instalasi, dengan memberikan perlindungan terhadap
terjadinya pencemaran dan/atau pencegahan terhadap terjadinya
kerusakan lingkungan yang diakibatkan oleh kegiatan Instalasi.
• Keselamatan instalasi adalah upaya mewujudkan kondisi andal dan
aman bagi Instalasi, dengan memberikan perlindungan, pencegahan
dan pengamanan terhadap terjadinya gangguan dan kerusakan yang
mengakibatkan Instalasi tidak dapat berfungsi secara normal dan atau
tidak dapat beroperasi.
Gambar 10-2. Keselamatan Ketenagalistrikan
EMPAT PILAR KESELAMATAN KETENAGALISTRIKAN
KESELAMATAN
KERJA
KESELAMATAN
UMUM
KESELAMATAN
LINGKUNGAN
KESELAMATAN
INSTALASI
PENCEGAHAN
TERHADAP
KECELAKAAN DAN
PENYAKIT AKIBAT
PENCEGAHAN
TERHADAP
KECELAKAAN
MASYARAKAT UMUM
PENCEGAHAN
TERHADAP
PENCEMARAN,
KERUSAKAN
PENCEGAHAN
TERHADAP
KERUSAKAN
INSTALASI,
PERLINDUNGAN
TERHADAP :
MASYARAKAT UMUM
SEKITAR INSTALASI,
PERLINDUNGAN
TERHADAP :
LINGKUNGAN
PERLINDUNGAN
TERHADAP :
INSTALASI
PENYEDIAAN TENAGA
PERLINDUNGAN
TERHADAP : PEGAWAI,
BUKAN PEGAWAI
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 342
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
Dasar hukum dari pilar keselamatan ketenagalistrikan adalah PP No. 3
tahun 2005 tentang keselamatan ketenagalistrikan. Pada pasal 21
pada PP tersebut menyebutkan bahwa setiap usaha ketenagalistrikan
wajib memenuhi ketentuan keselamatan ketenagalistrikan.
10.1.5 Kisi-Kisi Keselamatan Ketenagalistrikan
Peraturan Pemerintah No. 3 Tahun 2005 tentang keselamatan
ketenagalistrikan dijadikan komitmen atau kewajiban perusahaan sebagai
acuan dasar hukum untuk pembentukan pilar-pilar keselamatan
ketenagalistrikan dengan menggunakan standarisasi SNI atau standart
yang lain untuk dapat mencapai visi dari perusahaan yaitu terwujudnya
budaya K3 di perusahaan instalasi tenaga listrik yang aman andal dan
akrab lingkungan.
Pilar 1. Keselamatan Kerja
Wujud dari pilar pertama adalah menciptakan kondisi aman dari bahaya
dengan melakukan perlindungan terhadap pekerja yaitu pegawai & tenaga
kerja bukan pegawai sesuai dengan pelaksanaan SK.DIR.092.K/DIR/2005.
Pencapaian keselamatan pekerja adalah dengan melakukan pencegahan
terhadap timbulnya: kecelakaan kerja, penyakit yang timbul karena
hubungan kerja dan kecelakaan di luar waktu kerja.
Persyaratan yang dapat dilakukan untuk pencapaian keselamatan kerja di
perusahaan meliputi:
- Tempat Kerja; tempat kerja harus disesuaikan dengan kebutuhan dari
pekerjanya sehingga pekerja dapat melakukan pekerjaan dengan baik,
bukan pekerja yang menyesuaikan terhadap tempat kerjanya.
- Lingkungan Tempat Kerja; dengan penanganan di tempat kerja
diharapkan dapat meningkatkan produktifitas dari tenaga kerja yang
nantinya akan dapat meningkatkan tingkat kesejahteraan tenaga kerja,
- Memasang Tanda Peringatan & Larangan; Tanda peringatan dan
larangan diletakkan pada daerah-daerah yang berpotensi bahaya
sehingga karyawan mendapatkan peringatan dini sehingga kecelakaan
kerja dapat dicegah
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 343
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
- Melaksanakan Prosedur Kerja; setiap pekerjaan yang dilakukan harus
mengacu pada prosedur kerja yang telah disusun, sehingga kesalahan
kerja dapat dihindari.
- Memakai Alat Pelindung Diri (APD), pemakaian APD pada pekerjaan
merupakan alternative terakhir dari pencegahan kecelakaan kerja.
- Pemeriksaan Kesehatan Berkala; untuk mengetahui kondisi dari
pekerja diperlukan untuk melakukan pengecekan kesehatan secara
berkala sehingga dapat dipantau kemampuan dari pekerja.
- Memasang Tanda Keselamatan Pemanfaatan Tenaga Listrik;
pemasangan tanda keselamatan pada pemanfaatan tenaga listrik ini
untuk memberikan informasi menganai pemanfaatan tenaga listrik
tersebut.
- Sertifikasi Kompetensi Pekerja; dalam melakukan pekerjaan yang
berbahaya setiap pekerja harus dibekali kompetensi teknik yang cukup.
- Memperoleh Sertifikasi Peralatan Berbahaya; setiap peralatan yang
berpotensi bahaya diwajibkan dilakukan sertifikasi secara berkala.
Audit yang dilakukan untuk menilai pelaksanaan keselamatan kerja adalah
audit Sistem Manajemen Keselamatan dan Kesehatan Kerja (SMK3) sesuai
dengan permenaker No. No.5/Men/1996 tentang Sistem Manajemen
Keselamatan dan Kesehatan Kerja (SMK3).
Pilar 2. Keselamatan Umum
Wujud dari pilar kedua adalah menciptakan kondisi aman dari bahaya
dengan melakukan perlindungan terhadap masyarakat umum di sekitar
instalasi, pelanggan dan tamu sesuai dengan pelaksanaan
SK.DIR.091.K/DIR/2005. Pencapaian keselamatan umum adalah dengan
melakukan pencegahan terhadap timbulnya kecelakaan terhadap
masyarakat umum.
Persyaratan yang dapat dilakukan untuk pencapaian keselamatan umum
meliputi:
- Pemasangan Tanda Peringatan & Larangan; Tanda peringatan dan
larangan diletakkan pada daerah-daerah yang berpotensi bahaya
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 344
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
sehingga masyarakat umum mendapatkan peringatan dini sehingga
kecelakaan kerja dapat dicegah.
- Melakukan Sertifikasi Kompetensi Pekerja; dalam melakukan pekerjaan
yang berbahaya setiap pekerja harus dibekali kompetensi teknik yang
cukup.
- Mendapatkan Sertifikasi Laik Operasi; untuk mencegah terjadinya
kesalahan fungsi dari peralatan maka diperlukan untuk mendapatkan
sertifikat laik operasi dari lembaga yang kompeten. Sehingga apabila
peralatan tersebut berhubungan langsung dengan masyarakat
masyarakat umum akan terlindungi
- Sertifikasi Keselamatan, Standar PUIL
- Memperoleh Sertifikasi Peralatan Berbahaya; setiap peralatan yang
berpotensi bahaya diwajibkan dilakukan sertifikasi secara berkala.
Audit yang dilakukan untuk menilai pelaksanaan keselamatan kerja adalah
audit Sistem Manajemen Keselamatan dan Kesehatan Kerja (SMK3) sesuai
dengan permenaker No. No.5/Men/1996 tentang Sistem Manajemen
Keselamatan dan Kesehatan Kerja (SMK3).
Pilar 3. Keselamatan Lingkungan
Wujud dari pilar ketiga adalah menciptakan kondisi akrab terhadap
lingkkungan di sekitar instalasi dengan pelaksanaan UU No 23 Tahun
1997 tentang pengelolaan lingkungan. Pencapaian keselamatan lingkungan
adalah dengan melakukan pencegahan terhadap timbulnya pencemaran
dan kerusakan lingkungan.
Persyaratan yang dapat dilakukan untuk pencapaian keselamatan
lingkungan meliputi:
- Pemenuhan Baku Mutu Lingkungan (BML); baku mutu lingkungan
merupakan suatu batasan apakah limbah yang dihasilkan dari
pengoperasian usaha memenuhi persyaratan dan undang-undang
yang berlaku.
- Wajib AMDAL; apabila suatu usaha dan atau kegiatan sesuai dengan
Permen LH No. 11 Tahun 2006 tentang Jenis usaha dan atau kegiatan
yang wajib amdal sebelum dilaksanakan konstruksi wajib menyusun
AMDAL dimana nantinya akan didapatkan Rencana Pengelolaan
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 345
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
Lingkungan dan Pemantauan (RKL/RPL) terhadap dampak yang
diitmbulkannya
- Tidak Wajib AMDAL: apabila suatu kegiatan dan atau usaha tidak
diwajibkan menyusun AMDAL maka sesuai dengan Permen LH No.11
tahun 2006 diwajibkan menyusun UKL/UPL untuk mengantisipasi
dampak yang ditimbulkannya.
- Program Antisipasi Perubahan Iklim; perubahan iklim di dunia
dipengaruhi oleh pemanasan global yang diakibatkan dari gas merusak
ozone. Sehingga diharapkan kita memakai bahan yang tidak merusak
lingkungan.
Audit yang dilakukan untuk menilai pelaksanaan keselamatan lingkungan
adalah audit ISO 14000 tentang manajemen lingkungan hidup.
Pilar 4. Keselamatan Instalasi
Wujud dari pilar keempat adalah menciptakan kondisi andal dan aman dari
kerusakan dan kebakaran terhadap instalasi penyedia tenaga listrik sesuai
dengan pelaksanaan SK.DIR.091.K/DIR/2005. Pencapaian keselamatan
instalasi adalah dengan melakukan pencegahan terhadap timbulnya
kerusakan dan kebakaran terhadap instalasi penyedia tenaga listrik.
Persyaratan yang dapat dilakukan untuk pencapaian keselamatan instalasi
meliputi:
- Menerapkan Prosedur O&M Instalasi; apabila prosedur O&M instalasi
dilaksanakan dengan baik sesuai maka peralatan akan berjalan
dengan sempurna sebagaimana fungsinya.
- SOP Operasi Sistim Kelistrikan; setiap pekerjaan pengoperasian
peralatan maupun pemeliharaan peralatan harus dilengkapi dengan
SOP
- Karakter Pengusahaan
- Kesiapan Alat Pemadam; untuk mencegah terjadinya kebakaran
terhadap peralatan instalasi penyedia listrik maka alat pemadam apai
harus selalau dapat digunakan.
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 346
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
- SOP Penanggulangan Kebakaran;,untuk mendukung kesiapan alat
pemadam harus dibuat SOP penanggulangan kebakaran.
- Latihan Pemadam Kebakaran; SOP penanggulangan kebakaran harus
di ketahui oleh semua pekerja sehingga apabila terjadi kebakaran
kebakaran dapat ditanggulangi.
- Sistim Pengamanan Instalasi; untuk memastikan instalasi dapat
berjalan dengan baik maka diperlukan suatu upaya untuk
mengamankan instalasi tersebut, missal untuk tower SUTT
pengamanan dapat dilakuakn dengan membuat pagar pembatas
sehingga masyarakat yang ada di sekitar SUTT tersebut tidak
mengganggu operasional SUTT tersebut
- Program Partisipasi Pembinaan Lingkungan; program ini dikususkan
bagi masyarakat yang berada di sekitar SUTT PLN, melaui program ini
diharapkan timbulnya rasa memiliki terhadap instalasi PLN sehingga
ikut menjaga instalasi PLN tersebut.
Audit yang dilakukan untuk menilai pelaksanaan keselamatan kerja adalah
audit Sistem Manajemen Keselamatan dan Kesehatan Kerja (SMK3) sesuai
dengan permenaker No. No.5/Men/1996 tentang Sistem Manajemen
Keselamatan dan Kesehatan Kerja (SMK3).
10.2 ANALISA PEKERJAAN BERWAWASAN K3/JSA
10.2.1 Definisi APK3/JSA
APK3 (Analisa Pekerjaan Berwawasan Keselamatan dan Kesehatan Kerja)
adalah metoda analisa terhadap keselamatan kerja (potensi bahaya) dari
setiap tahapan dalam suatu pekerjaan untuk kemudian ditentukan tindakan
pencegahan /pengendaliannya.
Tujuan dari APK3 adalah memperkenalkan teknik analisa bahaya yang
timbul dari tiap tahapan pekerjaan dan langkah-langkah pengendalian yang
diambil guna menghilangkan risiko yang timbul.Sehingga dapat diperoleh
manfaat untuk pencegahan kecelakaan, pelatiahan karyawan dan
membantu penyelidikan terhadap kecelakaan.
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 347
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
10.2.2 Tahapan Pembuatan APK3
Dalam pembuatan APK3 ada 4 tahapan yang dilakukan antara lain:
Memilih jenis pekerjaan
Menguraikan tahapan pekerjaan
Mengidentifikasi bahaya/potensi kecelakaan yang mungkin timbul dari
tahapan kegiatan
Tindakan pengendalian
a. Memilih Jenis Pekerjaan
Tahapan pertama dalam pembuatan APK3 adalah dengan melakukan
pemilihan jenis pekerjaan. Pemilihan pekerjaan ini dimaksudkan untuk
pembuatan prioritas jenis pekerjaan yang diperlukan dibuat APK3-nya.
Jenis pekerjaan yang dapat dimasukkan dalam pembuatan APK3 antara
lain pekerjaan:
Jumlah kecelakaannya terbanyak
Menimbulkan cedera parah (fatal/cacat)
Jenis pekerjaan baru atau hasil modifikasi
b. Menguraikan Tahapan Pekerjaan
Tahapan selanjutnya adalah menguraikan setiap tahapan pekerjaan
yang dilakukan. Pada tahapan pekerjaan ini, pekerjaan diuraikan
menjadi langkah atau tahapan kegiatan. Langkah-langkah yang
diuraikan tersebut harus menunjukkan apa yang harus dilakukan untuk
menuju keberhasilan suatu pekerjaan.
Ketentuan yang dapat dilaksanakan dalam menguraikan tahapan
pekerjaan ini antara lain:
Tiap tahapan pekerjaan diuraikan tidak terlalu detil/luas
Uraian pekerjaan menurut normal pelaksanaan
Lakukan pengamatan di lapangan
Diskusikan tahapan kegiatan dengan pekerja
Contoh kasus: menguraikan pekerjaan tahapan menggerinda batang
besi.
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 348
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
Tahapan yang diuraikan adalah:
Mengambil benda kerja untuk digerinda
Meletakkan benda kerja ke roda gerinda untuk digerinda
Meletakkan benda kerja yg sudah digerinda ke tempatnya
10.2.3 Mengidentifikasi Bahaya/Potensi Kecelakaan yang Mungkin Timbul dari
Tahapan Kegiatan
Pengertian dari bahaya adalah Sumber atau kondisi yang berpotensi untuk
menimbulkan kerugian terhadap manusia, properti dan lingkungan. Setelah
kita mengetahui tahapan-tahapan pekerjaan yang akan dilakukan, langkah
selanjutnya untuk penyusunan APK3 adalah dengan melakukan proses
indentifikasi bahaya atau potensi kecelakaan yang dimungkinkan dapat
timbul dari tahapan kegiatan tersebut. Analisa yang dilakukan pada
tahapan pekerjaan tersebut antara lain dapat mengacu pada analisa berikut
ini:
Analisa “Apakah pekerja saat melakukan kegiatannya dapat;
kontak dengan; arus listrik, panas, bahan kimia,dsb.
tertimpa oleh; benda jatuh, melayang, dsb.
terjepit oleh; barang, benda bergerak, dsb.
jatuh dari; ketinggian yang lebih tinggi atau sama.
memforsir tenaga untuk; mengangkat, mendorong, dsb
terbentur/tertabrak oleh; benda diam atau bergerak.
Identifikasi kondisi bahaya dapat dilakukan dengan melakukan observasi
(pengamatan) langsung, yaitu pengamatan terhadap tindakan tidak aman
(unsafe act) yaitu tindakan yang tidak mengindahkan persyaratan
keselamatan dan pengamatan terhadap kondisi tidak aman (unsafe
condition) yaitu keadaan yang tidak memenuhi persyaratan keselamatan.
Contoh tindakan tidak aman:
Mengoperasikan mesin/alat tanpa ijin
Lalai mengingatkan
Lalai mengamankan
Mengoperasikan dng kecepatan tidak sesuai
Membuat alat pengaman tidak berfungsi
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 349
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
Melepas alat pengaman
Memakai peralatan yang rusak/defect
Memakai peralatan tidak dengan semestinya
Lalai memakai alat pelindung perorangan
Tidak benar/sesuai memuat, meletakkan
Tidak benar/sesuai mengangkat
Merawat peralatan yang sedang bekerja
Bercanda/bersenda gurau waktu bekerja
Dalam pengaruh alkohol, obatan.
Contoh kondisi tidak aman:
Tidak cukup pagar /batas pengaman
Tidak cukup /benar alat perlindungan
Peralatan/perkakas/bahan yang rusak
Tempat kerja /gerakan terbatas
Tidak cukup sistem peringatan
Bahaya kebakaran/peledakan
Buruknya “housekeeping”
Lingkungan berbahaya: gas,debu,fume
Paparan kebisingan
Paparan radiasi
Paparan temperatur ekstrem
Kurang/tidak sesuai penerangan
Kurang/tidak sesuai ventilasi
Setelah diketahui hasil pengamatan dapat dilakukan diskusi untuk
mengidentifikasi bahaya yang mungkin timbul pada setiap tahapan
kegiatan.
Contoh kasus: Identifikasi bahaya tahapan menggerinda batang besi,
Tahapan mengambil benda kerja untuk digerinda
Potensi bahaya yang mungkin terjadi:
- Tangan kontak dengan bagian tajam besi/kotak
- Kaki tertimpa batang besi
Tahapan meletakkan benda kerja ke roda gerinda untuk digerinda
Potensi bahaya yang mungkin terjadi:
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 350
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
- Tangan kontak dengan roda
- Terkena debu/sparks logam
- Lengan pakaian terjepit roda
Tahapan meletakkan benda kerja yg sudah digerinda ke tempatnya
Potensi bahaya yang mungkin terjadi:
- Tangan kontak dengan roda
10.2.4 Tindakan Pengendalian
Setelah diketahui potensi bahaya yang mungkn timbul dari setiap tahapan
pekerjaan, kita dapat melakukan pencegahan sehingga potensi bahaya
tersebut dapat dieleminir atau bahkan tidak dapat terjadi. Tindakan
pengendalian ini dapat dilakukan pada proses enjinering maupun pada
proses administrasinya. Pada enjineering hal-hal yang mungkin dapat
dilakukan anatara lain: membuat pelindung mesin, memberikan isolasi
pada tempat yang mudah kontak, memberikan ventilasi yang cukup, dll.
Pada proses administrasi dapat dilakukan adalah dengan merubah cara
melakukan pekerjaan tersebut dengan cara yang lebih aman misalnya
dengan membuat work permit, membuat tag and log out pada setiap alat,
ergonomic dalam bekerja, melakukan supervise dll. Namun yang tidak
kalah pentingnya adalah menyediakan dan melakukan pemeliharaan
terhadap Alat Pelindung Diri (APD).
Contoh kasus: Tindakan pengendalian tahapan menggerinda batang besi,
Tahapan mengambil benda kerja untuk digerinda
Potensi bahaya yang mungkin terjadi:
- Tangan kontak dengan bagian tajam besi/kotak
- Kaki tertimpa batang besi
Tindakan pengendalian:
- Melengkapi pekerja dengan safety gloves dan shoes
Tahapan meletakkan benda kerja ke roda gerinda untuk digerinda
Potensi bahaya yang mungkin terjadi:
- Tangan kontak dengan roda
- Terkena debu/sparks logam
- Lengan pakaian terjepit roda
Tindakan pengendalian:
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 351
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
- Melengkapi dengan safety googles
- Install local exhaust
- Menginstruksikan pekerja memakai lengan pendek bagi para
pekerja
Tahapan meletakkan benda kerja yg sudah digerinda ke tempatnya
Potensi bahaya yang mungkin terjadi:
- Tangan kontak dengan roda
Tindakan pengendalian:
- Lengkapi dengan safety gloves dan shoes
- Segera memindahkan kotak yang berisi batang besi yg selesai
10.2.5 Lingkungan kerja sesuai dengan standar K3
Penanganan lingkungan tempat kerja merupakan bagian dari perlindungan
tenaga kerja, dimaksudkan untuk memelihara dan meningkatkan kondisi
lingkungan tetap terjaga kebersihannya dengan baik sehingga tenaga kerja
mendapatkan derajad kesehatan seoptimal mungkin, baik fisik, mental
maupun tingkat sosial juga mendapatkan efisiensi dan produktivitas kerja
yang semaksimal mungkin. Masksudnya dengan penanganan di tempat
kerja diharapkan dapat meningkatkan produktifitas dari tenaga kerja yang
nantinya akan dapat meningkatkan tingkat kesejahteraan tenaga kerja,
yang pada akhirnya dapat ikut meningkatkan produktivitas nasional sumber
daya manusia yang merupakan bagian dari asset nasional.
Didalam lingkungan kerja terdapat berbagai faktor bahaya yang dapat
merusak kondisi kesehatan dan produktivitas dari tenaga kerja; dapat
menimbulkan gangguan kesehatan, penyakit, keracunan bahkan kematian
akibat kerja.
Faktor-faktor tersebut berupa :
Faktor fisik
Faktor Kimia
Faktor Biologi
Faktor fisiologi/ergonomi
Faktor psikologi
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 352
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
Dalam upaya melaksanakan penanganan lingkungan kerja faktor-faktor
bahaya yang mungkin timbul tersebut harus dapat ditemukan, dievaluasi
dan dicari penanganan yang tepat (dikendalikan bahayanya) sehingga
menghasilkan lingkungan kerja yang aman, sehat, nyaman dan tenaga
kerja dapat selamat dan bekerja dengan baik dan produktif. Dengan
semakin meningkatnya era globalisasi dan industrialisasi maka akan
semakin meningkat pula penggunaan berbagai macam mesin-mesin
produksi, peralatan produksi dan bermacam bahan kimia sebagai sumber
bahaya di lingkungan kerja sehingga dapat meningkatkan ancaman bahaya
terhadap kondisi kesehatan di tempat kerja.
Bahan-bahan kimia berbahaya dapat menimbulkan berbagai macam
petaka, yaitu :
Mengakibatkan terjadinya kebakaran
Mengakibatkan terjadinya peledakan
Mengakibatkan terjadinya keracunan
Gangguan kesehatan lainnya
Mengakibatkan terjadinya kerusakan lingkungan (melalui pencemaran
lingkungan)
Pengendalian terhadap penggunaan bahan-bahan berbahaya dalam
industri/perusahaan maupun lingkungan kerja baik yang disimpan, diproses
maupun diproduksi agar tidak menimbulkan petaka harus dilakukan dengan
cara :
Pendataan
Pewadahan
Pemberian label
Manajemen penyimpanan, pengangkutan, penggunaan dan
pembuangan sisa.
Dalam melakukan upaya menciptakan kondisi kesehatan lingkungan di
tempat kerja, upaya pembinaan dan pengawasan merupakan hal yang
sangat penting. Pengetahuan-pengetahuan yang perlu untuk melakukan
pembinaan dan pengawasan yang merupakan pengetahuan penunjang
adalah meliputi :
Dasar-dasar penerapan lingkungan kerja
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 353
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
Faktor-faktor penyebab penyakit akibat kerja
Bahan-bahan kimia berbahaya
Ergonomi
Gizi kerja
Sanitasi - Psikologi kerja
Efek bahan kimia terhadap kesehatan
Toksikologi Industri
Teknik monitoring/evaluasi lingkungan kerja
P3K (Pertolongan Pertama Pada Kecelakaan)
APD (Alat Pelindung Diri)
Penyakit akibat kerja
Peraturan-perundangan yang berkaitan dengan kesehatan dan
lingkungan kerja
Upaya-upaya preventif/pencegahan
Hygiene Perusahaan.
Secara khusus agar dapat dimengerti, dipahami serta diterapkan
dilapangan dalam melaksanakan penanganan lingkungan kerja, meliputi :
Pengertian tentang lingkungan kerja
Mengidentifikasi/menganalisa sumber bahaya dilingkungan tempat
kerja
Melakukan pencegahan dan pengendalian penyakit akibat kerja
Melakukan teknis penanggulangan dan pengendalian kondisi kerja/cara
kerja dan lingkungan kerja
Mengetahui Peraturan-perundangan yang berkaitan dengan lingkungan
kerja
Menganalisa dan penarapan penggunaan alat pelindung diri yang
memadahi
Mengerti dan menyadari serta mau bertindak/berbuat sehingga
didapatkan lingkungan kerja serta cara kerja yang sehat, aman,
nyaman dan produktif
Mengetahui berbagai macam penyakit akibat kerja serta factor-faktor
penyebabnya
Mengetahui efek bahan-bahan kimia terhadap kesehatan dan
lingkungan kerja.
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 354
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
10.2.6 Penatalaksanaan Lingkungan Kerja
Penatalaksanaan lingkungan, harus dapat dilakukan bersamaan dengan
pengendalian secara organisasi, hal ini diartikan sebagai tindakan dan
prosedur yang dilaksanakan oleh manajemen sebagai bagian dari program
untuk mengendalikan lingkungan atau untuk memonitor efektivitas tindakan
yang lain. Tindakan yang harus dilakukan antara lain:
Identifikasi dari semua lingkungan terhadap limbah berbahaya yang
dipergunakan.
Pemasangan rambu-rambu/label.
Penyediaan dan pemakaian lembar data keselamatan.
Penyimpanan yang aman.
Prosedur pengangkutan yang aman.
Penanganan dan penggunaan yang aman.
Kebersihan dan kerapian lingkungan.
Cara pembuangan yang aman.
Memonitor dan pemantauan limbah.
Pengamatan medis.
Pengumpulan dan pencatatan.
Pelatihan dan Pendidikan.
Tanggung jawab tertinggi dari pemantauan lingkungan terhadap bahan
berbahaya secara aman di suatu perusahaan adalah menjadi tanggung
jawab dari manajemen. Manajemen memiliki kewenangan dan sumber
daya untuk mengembangkan dan melaksanakan program da prosedur K3
di dalam penanganan lingkungan di tempat kerja. Agar efektif penanganan
lingkungan di tempat kerja harus mendapatkan prioritas seperti program
lain di perusahaan seperti produksi, pemasaran dan kendali mutu. Ukuran
keberhasilan dari penatalaksanaan lingkungan kerja adalah dengan
berkurangnya kecelakaan dan penyakit kerja, pekerja yang lebih sehat dan
ada pengurangan bahan buangan. Prinsip dasar penyimpanan limbah
berbahaya secara benar (sesuai prosedur) dapat mengurangi resiko
bahaya di tempat kerja serta menjaga lingkungan kerja tetap terkendali.
Persyaratan untuk tempat penyimpanan sementara limbah adalah sebagai
berikut:
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 355
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
Mempunyai tempat yang cukup memadai
Mempunyai ventilasi udara yang cukup
Bebas dari sumber penyalaan
Dingin / tidak terlalu panas
Kondisinya selalu kering
Sedapat mungkin, tempat penyimpanan sementara harus
dikelompokkan/dipisahkan antara bahan yang dapat berinteraksi agar tidak
menimbulkan bahaya kebakaran/ledakan, bila perlu harus diberi tanda/label
yang jelas. Cara ini merupakan salah satu system pemisahan yang
sederhana, mengingat belum ada cara pemisahan bahan yang sempurna.
Proses manajemen lingkungannya adalah merupakan penerapan berbagai
fungsi manajemen yaitu:
Fungsi Perencanaan ; meliputi perkiraan/peramal (forecasting) dilanjutkan
dengan penetapan tujuan dan sasaran yang akan dicapai, menganalisis
data, fakta dan informasi, merumuskan masalah serta menyusun program.
Informasi lingkungan secara singkat dapat menjelaskan bahaya terhadap
lingkungan dan bagaimana cara menangani limbah atau buangan bahan
yang mudah terbakar / meledak baik berupa padat maupun cair atau gas.
Termasuk didalamnya adalah cara pemusnahannya.
Fungsi Pelaksanaan ; mencakup pengorganisasian, penempatan Staf,
pendanaan serta implementasi program
Fungsi Pengawasan ; meliputi pemantauan dan evaluasi hasil kegiatan
serta pengendalian.
10.2.7 Kerapihan dan Kebersihan Lingkungan Kerja
Kerapian dan kebersihan memegang peranan penting untuk
mengendalikan lingkungan secara terpadu, misalnya ; debu diatas bangku
kerja, meja atau lantai, harus dibersihkan secara teratur dengan vacuum
tidak boleh dengan kompresor atau menyapu, sedangkan cairan yang
tertumpah harus dibuang di penampungan yang kedap udara dan
dipindahkan setiap hari dari tempat kerja. Pembuangan secara rutin
dengan melakukan proses produksi menghasilkan sejumlah bahan
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 356
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
buangan. Pembuangan bahan berbahaya ini semestinya harus tidak
mengganggu kesehatan para pekerja. Pada setiap kontainer yang menjadi
wadah limbah berbahaya harus diberi label dan ditempatkan pada tempat
tertentu. Sebaiknya dibuat prosedur yang tertulis mengenai cara
pembuangan dari buangan yang berbahaya dan beracun, di samping itu
keselamatan pekerja yang menangani bahan buangan berbahaya tersebut
harus dijaga dengan tindakan-tindakan yang aman sesuai dengan
ketentuan yang berlaku. Dalam penerapan tindakan aman tersebut dapat
mengambil budaya bersih yang diterapkan di Jepang yang dikenal sebagai
5S. Pengertian 5 S yang berasal dari istilah Jepang, sebagai berikut :
SEIRI (PEMELIHARAAN)
SEITON (PENATAAN)
SEISO (PEMBERSIHAN)
SEIKETSU (PEMANTAPAN)
SHITSUKE (PEMBIASAAN)
1. SEIRI/MEMILAH :
Memilah, artinya ; memilih sesuatu sesuai prinsip tertentu, yaitu
membedakan antara yang diperlukan dengan yang tidak diperlukan.
2. SEITON/PENATAAN :
Menyimpan/menyusun, secara benar, tepat, begitu diperlukan mudah
didapat, sehingga dapat efisiensi waktu.
3. SEISO/PEMBERSIHAN :
Membersihkan barang/peralatan/perkakas termasuk lingkungan tempat
kerja, bahkan pembersihan lebih luas lagi, yang maksudnya dari pada
sekedar membersihkan tempat dan peralatan.
4. SEIKETSU/PEMANTAPAN :
Pemantapan dilakukan secara terus-menerus dan berkesinambungan
baik memelihara, memilih, menata dan membersihkan, meliputi
kebersihan pribadi dan kebersihan lingkungan.
5. SHITSUKE/PEMBIASAAN :
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 357
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
Melatih kemampuan serta membudayakan 5 S tersebut diatas,
meskipun agak sulit dilakukan karena membiasakan hal-hal yang
baikadalah sangat penting, sekalipun sekecil apapun.
Contoh ; membiasakan mematikan aliran listrik sebelum dan sesudah
aktivitas selesai dilakukan.
10.3 PROSEDUR PELAKSANAAN PEKERJAAN PADA INSTALASI
TEGANGAN TINGGI DAN EKSTRA TINGGI
10.3.1 Latar Belakang
Kesinambungan penyaluran energi listrik yang dikelola oleh PT PLN
(Persero) P3B Sumatera salah satunya ditentukan oleh kesiapan operasi
Gardu Induk dan Saluran Transmisi. Kesiapan operasi Gardu Induk dan
Saluran Transmisi harus didukung oleh pemeliharaan peralatan secara
aman, jika terjadi kesalahan prosedur, akan mengakibatkan gangguan pada
sistem tenaga listrik dan kerusakan pada peralatan bahkan dapat
mengakibatkan kecelakaan manusia.Untuk lebih meningkatkan keamanan
dan keselamatan dalam melaksanakan pekerjaan di instalasi listrik, maka
perlu dibuat Prosedur Pelaksanaan Pekerjaan pada Instalasi Listrik
Tegangan Tinggi & Ekstra Tinggi.
Prosedur Pelaksanaan Pekerjaan Pada Instalasi Listrik Tegangan
Tinggi/Ekstra Tinggi ini adalah prosedur yang harus ditaati dan
dilaksanakan oleh semua personil dalam melaksanakan tugas pekerjaan
Pada Instalasi Listrik Tegangan Tinggi/Ekstra Tinggi “ Dengan Prosedur ini
setiap pekerjaan Pada Instalasi Listrik Tegangan Tinggi/Ekstra Tinggi dapat
terlaksana dengan aman dan lancar serta selamat (Safety Process)
sehingga tercapai Zero Accident. Prosedur Pelaksanaan Pekerjaan Pada
Instalasi Listrik Tegangan Tinggi/Ekstra Tinggi ini berlaku untuk semua
pekerjaan Pada Instalasi Listrik Tegangan Tinggi/Ekstra Tinggi yang meliputi
:
• Manuver pembebasan tegangan.
• Pelaksanaan pekerjaan pada instalasi dalam keadaan tidak
bertegangan.
• Manuver pemberian tegangan.
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 358
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
Personil yang diperlukan antara lain:
• Penanggung jawab pekerjaan
• Pengawas k3
• Pengawas manuver
• Pelaksana manuver
• Pengawas pekerjaan
• Pelaksana pekerjaan
Personil tersebut perlu diorganisir sebaik-baiknya, sehingga menjadi sebuah
“ team work “ yang solid. Pengawas k3, pengawas manuver dan pengawas
pekerjaan tidak boleh dirangkap.Pengawas yang diperlukan untuk
melaksanakan pekerjaan / penerapan prosedur K3 pada instalasi Tegangan
Tinggi / Ekstra Tinggi.
Gambar 10-3. Kewenangan masing-masing personil
10.3.2 Peranan Dan Tugas/Tanggung Jawab
10.3.2.1 Penanggung jawab pekerjaan :
1. Bertanggung jawab terhadap seluruh rangkaian pekerjaan yang akan
dan sedang dilaksanakan pada instalasi listrik TT/TET
2. Penanggung jawab pekerjaan adalah kuasa pemilik asset yaitu
manager UPT
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 359
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
3. Mengelola seluruh kegiatan yang meliputi: personil, peralatan kerja,
perlengkapan k3 dan material pekerjaan
4. Melakukan koordinasi dengan unit lain yang terkait
10.3.2.2 Pengawas Manuver
1. Bertugas sebagai pengawas terhadap proses manuver
(pembebasan pengisian tegangan) pada instalasi listrik tegangan
tinggi/tegangan exstra tinggi, sehingga keselamatan peralatan dan
operasi sistem terjamin
2. Personil yang ditunjuk sebagai pengawas manuver harus memiliki
kualifikasi minimal setingkat operator utama
3. Menjaga keamanan instalasi dan menghindari kesalahan manuver
yang dilakukan oleh operator gardu induk dengan cara sebagai
berikut :
- Mengawasi pelaksanaan manuver
- Mengawasi pemasangan dan pelepasan taging di panel kontrol
serta rambu pengaman/gembok di switch yard
- Mengawasi pemasangan dan pelepasan sistem pentanahan
10.3.2.3 Pelaksana Manuver
1. Bertindak selaku eksekutor manuver pada instalasi tegangan tinggi/
ekstra tinggi
2. Pelaksana manuver adalah operator gardu induk/dispatcher region/
dispatcher ubos yang dinas pada saat pekerjaan berlangsung
3. Melakukan eksekusi manuver peralatan instalasi listrik tegangan
tinggi/ ekstra tinggi
4. Melakukan pemasangan dan pelepasan taging di panel kontrol serta
rambu pengaman/gembok di switch yard
5. Melakukan penutupan dan pembukaan PMS tanah
10.3.2.4 Pengawas Pekerjaan
1. Bertugas sebagai pengawas terhadap proses pekerjaan pada
instalasi listrik TT/TET
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 360
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
2. Personil yang ditunjuk sebagai pengawas pekerjaan harus memiliki
kualifikasi minimal setingkat juru utama pemeliharaan
3. Mengawasi pelaksanaan pekerjaan instalasi listrik yang meliputi :
- Pemasangan dan pelepasan pentanahan lokal
- Pemasangan dan pelepasan taging, gembok dan rambu
pengaman
- Menjelaskan metode pelaksanaan pekerjaan
- Pengaturan waktu pelaksanaan pekerjaan
4. Menunjuk personil pelaksana pekerjaan sebagai pelaksana
pengamanan instalasi listrik untuk memasang dan melepas taging,
gembok dan rambu pengaman.
10.3.2.5 Pelaksana Pekerjaan
1. Bertugas melaksanakan pekerjaan pada instalasi listrik TT/TET
2. Personil pelaksana pekerjaan ditunjuk oleh pengawas pekerjaan
3. Memasang dan melepas pentanahan local
4. Memasang dan melepas pentanahan local
5. Memasang dan melepas taging, gembok dan rambu pengaman
6. Melaksanakan pekerjaan
10.3.2.6 Pendelegasian Tugas
Pendelegasian tugas dapat diberikan kepada pejabat atau personil yang
mempunyai kemampuan (formulir 8), dalam hal :
1. Personil yang ditunjuk berhalangan melaksanakan tugasnya
2. Dalam satu pekerjaan diperlukan beberapa pengawas
10.3.2.7 Penanggung Jawab Pekerjaan
Asisten Manager Pemeliharaan Atau Ahli Muda : Bidang Terkait
Dengan Catatan Kedua Pejabat Tersebut Tidak Sedang Menjadi
Pengawas Lainnya (Tidak Merangkap)
10.3.2.8 Pengawas Manuver
Operator Utama Atau Personil Yang Mempunyai Pengalaman Dan
Kahlian Dalam Bidang Manuver
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 361
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
10.3.2.9 Pengawas Pekerjaan
Personil Yang Mempunyai Keterampilan, Pengalaman Dan Keahlian
Dalam Bidang Pemeliharaan
10.3.2.10 Pengawas K3
Personil Yang Mempunyai Pengalaman Serta Keahlian Dalam Bidang
K3 Serta Mempunyai Kompetensi Dalam Bidang Pemeliharaan
Peralatan/Instalasi TT/TET
10.3.3 Tahapan Pelaksanaan Pekerjaan/Penerapan Prosedur K3 Pada Instalasi
TT/TET
1. Persiapan
2. Izin pembebasan instalasi untuk dikerjakan
3. Pelaksanaan manuver pembebasan tegangan
4. Pernyataan bebas tegangan
5. Pelaksanaan pekerjaan
6. Pekerjaan selesai
7. Pernyataan pekerjaan selesai
8. Pernyataan instalasi siap diberi tegangan
9. Pelaksanaan manuver pemberian tegang
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 362
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
Gambar 10-4. Urutan Pelaksanaan Pekerjaan
Briefing tentang rencana kerja yang akan dilaksanakan kepada seluruh
personil yang terlibat dalam pekerjaan, dilaksanakan oleh :
• Pengawas pekerjaan :
1. Memberikan penjelasan mengenai pekerjaan yang akan
dilaksanakan dengan baik dan aman
2. Membagi tugas sesuai dengan kemampuan dan keahlian
personil (formulir 3)
• Pengawas K3 :
1. Memberikan penjelasan mengenai penggunaan alat
pengaman kerja /pelindung diri yang harus dipakai (formulir 1)
2. Memberikan penjelasan pengamanan instalasi yang akan
dikerjakan
3. Menjelaskan tempat-tempat yang berbahaya dan rawan
kecelakaan terhadap pelaksana pekerjaan
• Pengawas manuver :
1. Menyampaikan hasil koordinasi dengan unit terkait
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 363
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
2. Menjelaskan langkah-langkah untuk menuver pembebasan
dan pengisian tegangan (formulir 4 dan 7)
Pengawas pekerjaan memeriksa alat kerja dan material yang diperlukan.
Pengawas k3 memeriksa peralatan pelindung diri yang diperlukan (formulir
1).
Pengawas k3 memeriksa kesiapan jasmani/rohani personil yang akan
melaksanakan pekerjaan (formulir 2).
Pelaksanaan Manuver Pembebasan Tegangan
• Pelaksana manuver melaksanakan :
1. Memposisikan switch lokal /remote ke posisi lokal
2. Manuver pembebasan tegangan, sesuai rencana manuver yang
telah dibuat (formulir 4)
3. Pemasangan taging pada panel kontrol dan memasang gembok
pengaman pada Box PMT, PMS line, PMS rel dan PMS tanah
4. Semua pekerjaan manuver tersebut di atas diawasi oleh pengawas
manuver dan pengawas k3
5. pabila lokasi pekerjaan di luar jangkauan pengamatan operator
gardu induk, maka pengawas manuver dan pengawas pekerjaan
agar menjalin komunikasi via media komunikasi
• Pernyataan bebas tegangan :
Pengawas manuver membuat pernyataan bebas tegangan kemudian
diserahkan kepada pengawas pekerjaan dan disaksikan oleh
pengawas k3 (formulir 5)
• Urutan pengamanan pekerjaan :
1. Pasang kunci/gembok mekanik pmsMemutus supply tegangan
untuk motor penggerak PMS (lepas sikring/mcb)
2. Gunakan Tester Tegangan Tinggi Untuk Memastikan Bahwa Pada
Peralatan Sudah Tidak Ada Tegangan
3. Masukan PMS tanah
4. Pasang pentanahan lokal pada peralatan
5. Berbahaya dan daerah aman
6. Pasang pengaman tambahan pada peralatan yang memungkinkan
terjadi pergerakan (pisau-pisau PMS yang terbuka dll)
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 364
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
- sekat-sekat isolasi/partisi
- selubung isolasi
7. Pengawasan K3
8. Pengawasan pekerjaan
Pelaksanaan Pekerjaan
Pelaksana pekerjaan melaksanakan :
1. Pemeriksaan tegangan pada peralatan/instalasi yang akan
dikerjakan dengan menggunakan tester tegangan
2. Pemasangan pentanahan lokal pada peralatan/instalasi listrik
yang akan dikerjakan
3. perhatikan urutan pemasangan (kawat pentanahan lokal
dipasang pada sistem grounding/arde terlebih dahulu, baru
kemudian dipasang pada bagian instalasi yang akan dikerjakan),
jangan terbalik urutannya
4. Pengaman tambahan (pengaman berlapis) seperti : memasang
gembok, lock-pin dan memblokir rangkaian kontrol dengan
membuka mcb/fuse/ terminal
5. Pemasangan taging, gembok dan rambu pengaman di
switchyard pada daerah berbahaya dan daerah aman
6. Pekerjaan dilaksanakan sesuai rencana
7. Semua pekerjaan tersebut diatas diawasi oleh pengawas
pekerjaan dan pengawas Jika pekerjaan belum selesai dan akan
diserahkan ke regu yang lain, gunakan formulir 5 lanjutan
• Bila pekerjaan telah selesai pelaksana pekerjaan melaksanakan:
1. Melepas pentanahan lokal
2. Perhatikan urutan melepas (kawat pentanahan lokal pada bagian
instalasi dilepas terlebih dahulu, kemudian kawat pentanahan
lokal pada bagian sistem grounding/arde dilepas)
3. Melepas pengaman tambahan seperti gembok dan lock-in,
mengaktifkan rangkaian kontrol dengan menutup
mcb/fuse/terminal
4. Melepas taging, gembok dan rambu pengaman di switchyard
5. Merapikan peralatan kerja
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 365
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
6. Semua pekerjaan tersebut diatas diawasi oleh pengawas
pekerjaan dan pengawas k3
• Pernyataan pekerjaan selesai :
Pengawas Pekerjaan Membuat Pernyataan Pekerjaan Selesai Dan
Diserahkan Kepada Pengawas Manuver Serta Disaksikan Oleh
Pengawas K3 (Formulir 6 )
• Pernyataan instalasi siap diberi tegangan :
Pengawas Manuver Menyatakan Kepada Dispatcher (Ubos /
Region) Bahwa Instalasi Listrik Siap Diberi Tegangan Kembali.
Pelaksanaan Manuver Pemberian Tegangan
• Pelaksana manuver melaksanakan :
1. Melepas gembok pengaman pada pms line dan pms rel serta
pms tanah
2. Membuka PMS tanah
3. Melepas taging pada panel kontrol
4. Memposisikan switch lokal/remote pada posisi remote
Jika remote kontrol dispatcher gagal, maka berdasarkan perintah
dispatcher, posisi switch lokal/remote diposisikan lokal dan
pelaksana manuver melaksanakan manuver penutupan pmt untuk
pemberian tegangan. Semua pekerjaan tersebut di atas diawasi
oleh pengawas pekerjaan dan pengawas K3.
Alat Pelindung Diri Yang Dibutuhkan :
1. Shackel stock (tongkat hubung)
2. Alat pentanahan portable (grounding lokal)
3. Voltage tester
4. Bangku isolator
5. Rambu-rambu pengaman/tanda-tanda peringatan
6. Topi pengaman (helm)
7. Pakaian kerja
8. Sarung tangan
9. Sarung tangan tahan tegangan / berisolasi
10. Sarung tangan untuk pemeliharaan batere
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 366
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
11. Kaca mata pengaman
12. Sabuk pengaman
13. Sepatu panjat
14. Sepatu kerja biasa
15. Sepatu tahan tegangan / berisolasi
16. Respirator (masker hidung)
17. Alat penutup telinga (ear protector)
18. Peralatan pernafasan (breating apparatus)
19. Jas hujan
20. Penutup dada untuk las listrik
Gambar 10-5. Area Pengaruh Listrik
Gambar 10-6. Jarak Aman bekerja
Bebagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 367
PT PLN (Persero)
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN 10. Dasar K2LH
10.3.4 Pengisian Buku Biru/Formulir yang digunakan
Formulir yang digunakan untuk menerapkan prosedur K2/K3 pada
insatalasi tegangan tinggi (instalasai Gardu Induk dan Transmisi) terdiri dari
9 (Sembilan) Formulir, yaitu sebagai berikut :
Gambar 10-7. Tahapan Pengisian Buku Biru