Hallo sahabat seperjuangan, apakabar hari ini? semoga baik-baik saja. Setelah beberapa bulan tidak pernah update kali ini admin akan membahas mengenai peralatan-peralatan yang terdapat pada gardu induk sistem tenaga listrik. Okehh,, tanpa berlama-lama langsung saja simak pembahasan dibawah ini.
================================================================================
Interrupter merupakan bagian terjadinya proses membuka atau menutup kontak PMT.
Didalamnya terdapat beberapa jenis kontak yang berkenaan langsung dalam proses
penutupan atau pemutusan arus, terdiri dari 3 bagian utama yaitu kontak bergerak/moving
contact, kontak tetap/fixed contact, kontak arcing/arcing contact.
c. Dilectric, berfungsi sebagai Isolasi peralatan dan memadamkan busur api dengan sempurna
pada saat moving contact bekerja.
d.Electrical Insulation
Electrical Insulation ini berfungsi sebagai pemisah antara penghantar atau kawat
bertegangan dengan tiang penjangga PMT.
PMT dengan gas SF 6 dibagi menjadi 2 jenis yaitu PMT jenis tekanan tunggal dengan tekanan gas SF6 kira-kira sebesar 5 Kg/cm2 dan PMT jenis tekanan ganda dengan tekanan gas SF6 kira-kira sebesar 12 Kg/cm2 untuk tekanan tinggi dan 2 Kg/cm2 untuk tekanan rendah. Secara sederhanan prinsip pemadaman busur api pada PMT jenis ini dapat dilihat pada gambar dibawah ini
Pada proses pemadaman busur api diawali dengan proses (a) posisi kontak pada PMT masih normal karena tidak ada gangguan pada sistem. Ketika terdeteksi gangguan maka kontak gerak akan bergerak membuka seperti pada proses (b), pada saat proses membuka ini/ Switching akan muncul percikan api atau yang lebih dikenal dengan busur api akibat pemisahan konduktor pada saat kondidi ada arus beban. Pada proses (c) busur api yang muncul akan dipadamkan oleh gas SF6 yang ada dalam ruang PMT tersebut. Proses (d) PMT dalam keadaan terbuka.
5. CURRENT TRANSFORMATOR (CT)
Keterangan :
1. Bagian atas transformator arus (transformator head)
2. Peredam perlawanan pemuaian minyak ( oil- resistant expansion bellows )
3. Terminal utama ( primary terminals )
4. Penjepit ( clamps )
5. Inti kumparan dengan belitan berisolasi utama
6. Inti dengan kumparan sekunder ( core with secondary windings )
7. Tanki ( tank )
8. Tempat terminal ( terminal box )
9. Plat untuk pentanahan ( earthing plate )
Read more...
================================================================================
Gardu Induk merupakan sub sistem dari sistem penyaluran (transmisi) tenaga listrik, atau merupakan satu kesatuan dari sistem penyaluran (transmisi). Penyaluran (transmisi) merupakan sub sistem dari sistem tenaga listrik. Berarti, gardu induk merupakan sub-sub sistem dari sistem tenaga listrik. Sebagai sub sistem dari sistem penyaluran (transmisi), gardu induk mempunyai peranan penting, dalam pengoperasiannya tidak dapat dipisahkan dari sistem penyaluran (transmisi) secara keseluruhan. Fungsi dari gardu induk adalah sebagai pengukuran, pengawasan operasi serta pengamanan dari sistem tenaga listrik. Pengaturan pelayanan beban ke gardu induk-gardu induk lain melalui tegangan tinggi dan ke gardu distribusi, setelah melalui proses penurunan tegangan melalui penyulang-penyulang (feeder) tegangan menengah yang ada di gardu induk. Alur yang terjadi pada sistem tenaga listrik di gardu induk adalah dimulai dari tegangan incoming 150 kV dari pembangkit masuk melalui transformator stepdown untuk diturunkan tegangan menjadi 20kV. Output dari transformator menuju ke busbar, dari busbar dilakukan pengukuran melalui transformator arus dan transformator tegangans ebelum disalurkan ke penyulang-penyulang. Dalam menjalankan proses tersebut, pada gardu induk dilengkapi peralatan-peralatan tenaga listrik seperti transformator, busbar, peralatan pemisah tenaga, pemutus tenaga, transformator arus, transformator tegangan, panel, baterai, sistem telekomunikasi, arrester, earth switch, dan lainnya. Peralatan-peralatan ini berfungsi sebagai pengaman ataupun pengubah taraf teganagn dari tenaga listrik untuk disalurkan ke konsumen-konsumen. Adapun peralatan-peralatan yang teradpat pada gardu induk adalah sebagai berikut :
1. TRANSFORMATOR
Transformator adalah suatu mesin listrik pasif yang berkerja mengubah taraf tegangan listri bolak-balik artinya transformator dapat untuk menaikan tegangan serta menurunkan tegangan dengan perinsip kerja induksi elektromagnetik elektromagnetik. Apabila kumparan pada sisi primer trafo dihubungkan dengan suatu sumber tegangan bolak-balik,maka akan mengalir arus bolak-balik pada kumparan tersebut. Arus bolak-balik ini akan menimbulkan fluks magnetik yang sefasa dengan arus di sekeliling kumparan. Akibat adanya inti trafo yang menghubungkan kumparan pada sisi primer dan kumparan pada sisi sekunder, maka fluks magnetik akan mengalir bersama pada inti trafo dari kumparan primer menuju kumparan sekunder sehingga akan membangkitkan tegangan induksi pada sisi sekunder Dalam sistem tenaga listrik transformator dapat dibagi berdasarkan sistem kerja menjadi dua macam yaitu:
a. Transformator Step-Up
a. Transformator Step-Up
Trasformator jenis ini berfungsi unuk menaikan tegangan dimana memiliki lilitan sisi skunder lebih banyak dari lilitan sisi primer. Biasanya transformator jenis ini ditempatkan pada pusat-pusat pembangkit listik
b. Transformator Step-Down
b. Transformator Step-Down
Transformator jenis ini berfungsi unuk menurunkan tegangan dimana memiliki lilitan sisi primer lebih banyak dari lilitan sisi sekunder. Biasanya transformator jenis ini ditempatkan pada gardu induk atau saluran distribusi.
Berdasarkan jenis belitan transformator yang digunakan maka dalam sistem tenaga listrik terdapat dua macam jenis belitan yakni belitan jenis bintang dan belitan jenis detla. Dalam merangkai belitan ini dibagi menjadi 4 sistem belitan yaitu:
Berdasarkan jenis belitan transformator yang digunakan maka dalam sistem tenaga listrik terdapat dua macam jenis belitan yakni belitan jenis bintang dan belitan jenis detla. Dalam merangkai belitan ini dibagi menjadi 4 sistem belitan yaitu:
1. Belitan Bintang (Y)- Bintang (Y)
Pada jenis ini ujung ujung pada masing masing terminal dihubungkan secara bintang. Titik netral dijadikan menjadi satu. Hubungan dari tipe ini lebih ekonomis untuk arus nominal yang kecil pada transformator tegangan tinggi.Pada Gardu induk setiap transformator yang dimiliki memiliki belitan dengan hubungan bintang – bintang dikarenakan tegangan input dan utput memiliki fasa yang sama dan pada kedua belitan memiliki titik netral yang bisa digunakan bila diperlukan.
2. Belitan Bintang - Delta
Pada hubung ini, kumparan pafa sisi primer dirangkai secara bintang (wye) dan sisi sekundernya dirangkai delta. Umumnya digunakan pada trafo untuk jaringan transmisi dimana tegangan nantinya akan diturunkan (Step- Down). Perbandingan tegangan jala- jala 1/√3 kalinperbandingan lilitan transformator. Tegangan sekunder tertinggal 30o dari tegangan primer.
3. Belitan Delta - Delta
Pada jenis ini ujung fasa dihubungkan dengan ujung netral kumparan lain yang secara keseluruhan akan terbentuk hubungan delta/ segitiga. Hubungan ini umumnya digunakan pada sistem yang menyalurkan arus besar pada tegangan rendah.
4. Belitan Delta - Bintang
Pada hubung ini, sisi primer trafo dirangkai secara delta sedangkan pada sisi sekundernya merupakan rangkaian bintang sehingga pada sisi sekundernya terdapat titik netral. Biasanya digunakan untuk menaikkan tegangan (Step -up) pada awal sistem transmisi tegangan tinggi. Dalam hubungan ini perbandingan tegangan 3 kali perbandingan lilitan transformator dan tegangan sekunder mendahului sebesar 30° dari tegangan primernya.
Bagian-Bagian dari tasformator dibagi menjadi 2 yakni bagian utama dan bagian pendukung, sebagai berikut.
I. Bagian Utama
Bagian utama dari transformator meliputi inti besi, kumparan transformator, Minyak transformator, bushing dan tangki konservator.
I.1 Inti Besi
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.
I.2 Kumparan
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.
I.3 Minyak Transformator
Minyak transformator merupakan salah satu bahan isolasi cair yang dipergunakan sebagai isolasi dan pendingin pada transformator. Sebagian bahan isolasi minyak harus memiliki kemampuan untuk menahan tegangan tembus, sedangkan sebagai pendingin minyak transformator harus mampu meredam panas yang ditimbulkan, sehingga dengan kedua kemampuan ini maka minyak diharapkan akan mampu melindungi transformator dari gangguan. Dalam menyalurkan perannya sebagai pendingin, kekentalan minyak transformator ini tidak boleh terlalu tinggi agar mudah bersikulasi, dengan demikian proses pendinginan dapat berlangsung dengan baik. Kekentalan relatif minyak transformator tidak boleh lebih dari 4,2 Pas pada suhu 20oC dan maksimum 2 Pas pada suhu 50oC . Hal ini sesuai dengan sifat minyak transformator yakni semakin lama dan berat operasi suatu minyak transformator, maka minyak akan akan semakin kental .Bila kekentalan minyak tinggi maka sulit untuk bersikulasi sehingga akan menyulitkan proses pendinginan transformator.
Sebagai bahan isolasi minyak transformator memiliki beberapa kekentalan, hal ini sebagai mana dijelaskna dalam SPLN(49-1:1980) Adapun persyaratan yang harus dipenuhi oleh minyak transformator adalah sebagai berikut:
a. Kejernihan
Kejernihan minyak isolasi tidak boleh mengandung suspensi atau endapan.
b. Massa Jenis
Massa jenis dibatasi agar air dapat terpisah dari minyak isolasi.
c. Visikositas Kinematika
Viskositas memegang peranan penting dalam pendinginan, yakni untuk menentukan kelas minyak.
d. Titik Nyala
Temperatur ini adalah temperatur campuran antara uap dari minyak dan udara yang akan
meledak (terbakar) bila didekati dengan bunga api kecil. Untuk mencegah kemungkinan
timbulnya kebakaran dari peralatan dipilih minyak dengan titik nyala yang tinggi. Titik nyala
dari minyak yang baru tidak boleh lebih kecil dari 135oC, sedangkan suhu minyak bekas tidak
boleh kurang dari 130oC. Untuk mengetahui titik nyala minyak transformator dapat ditentukan
dengan menggunakan alat Close up tester.
e. Angka Kenetralan
Angka kenetralan merupakan angka yang menunjukkan penyusutan asam minyak dan dapat
mendeteksi kontaminasi minyak.
f. Korosi Belerang
Korosi belerang kemungkinan dihasilkan dari adanya belerang bebas atau senyawa belerang
yang tidak stabil dalam minyak isolasi .
g. Tegangan Tembus
Tegangan tembus yang terlalu rendah menunjukkan adanya kontaminasi seperti air, kotoran
atau partikel konduktif dalm minyak
h. Kandungan air
Adanya air dalam dalam isolasi menyebabkan menurunnya tegangan tembus dan tahanan
jenis minyak isolasi akan mempercepat kerusakan kertas pengisolasi.
I.4 Bushing
Bushing transformator adalah sebuah konduktor yang berfungsi untuk menghubungkan kumparan transformator dengan rangkaian luar yang diberi selubung isolator. Isolator juga berfungsi sebagai penyekat antara konduktor dengan tangki transformator. Bahan bushing adalah terbuat dari porselin yang tengahnya berlubang.
I.5 Tangki Konservator
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 meyerap gas produksi akibat kerusakan minyak .Untuk menjaga agar minyak tidak terkontaminasi dengan air, ujang masuk saluran udara melalui saluran pelepasan dan masukanya udara kedalam konservator perlu dilengkapi media penyerap uap air pada udara sering disebut denga silicagel dan dia tidak keluar mencemari udara disekitarnya.
II. Bagian Pendukung
Bagian pendukung dari transformator meliputi Sistem pendingin, tap charger, alat pernapasam, indikator-indikator dan peralatan proteksi.
II.1 Sistem pendingin
Pada inti besi dan kumparan – kumpaan akan timbul panas akibat rugi-rugi tembaga. Maka panas tersebut mengakibatkan kenaikan suhu yang berlebihan, ini akan merusak isolasi, maka untuk mengurangi kenaikan suhu yang berlebihan tersebut transformator perlu dilengkapi dengan alat atau sistem pendingin untuk menyalurkan panas keluar transformator media yang dipakai pada sistem pendingin dapat berupa ; udara/gas, minyak dan air seperti pada tabel.
Pada transformator step down GI Kapal menggunakan sistem pendingin ONAF yakni menggunkan bahan minyak sirkulasi alami didalam transformator dan udara paksa yang datang dari kipas angin yang dipasang pada sirip transformator seperti pada gambar diatas.
II.2 Tap Charger
Kualitas operasi tenaga listrik jika tegangannya nominal sesuai ketentuan, tapi pada saat operasi terjadi penurunan tegangan sehingga kualitasnya 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 satu sisi input berubah tetapi sisi outputnya tetap. Alat ini disebut sebagai sadapan pengatur tegangan tanpa terjadi pemutusan beban maka disebut On Load Tap Cahnger (OLTC). Pada umumnya OLTC tersambung pada sisi primer dan jumlahnya tergantung pada perancang dan perubahan sistem tegangan pada jaringan.
II.3 Alat Pernapasan(Dehydrating Breather)
Ketika minyak memuai akibat dari pemanasan pada transformator, maka volume minyak akan bertambah dam mengisi tabung konservator. Ketika minyak sudah dingin maka akan terjadi penyusutan volume sehingga udara luar masuk atau terhisap kedalam media pernapasan yang dimana udara luar mengandung uap air yang dapat merusak kualitas minyak. Sehingga pada media pernapasan menggunakan silica gel untung mengatasi kelembaban yang ditimbulkan oleh udara luar.
II.4 Indikator
a. Thermometer, berfungsi untuk mengukur suhu dari transformator. Thermometer ini bekerja atas dasar air raksa yang terdapat dalam tabung pemuaian dan tersambung langsung dengan jarum penunjuk pada sisi luar transformator.
b. Indikator tinggi minyak, pada tabung konservator biasanya berisi indukator tingkat ketinggian minyak. Biasanya pada tabung konserfator dilengkapi dengan kaca sehingga bisa melihat tinggi minyak dari luar.
II.5 Peralatan Proteksi
a. Relai Bucholz
Relai buchloz merupakan relai deteksi gas pada transformator. Relai ini berfungsi untuk mengamankan transformator dari gangguan arching partial discharge, over heatingyang biasanya menyebabkan timbulnya gas pada minyak transformator dan menyebabkan kegagalan isolasi pada transformator. Relai ini bekerja bila terjadi ketidaknormalan pada minyak transformator dan memicu kontak pengaman (Circuit breaker) untuk trip.
b. Relai Tekanan Lebih (Jensen Relay)
Relai jenis ini unuk mengamankan tangki minyak transformator dari tekanan lebih. Ketika terjadi partial discharge pada minyak yang dapat menimbulkan gas maka nilai tekanan pada tangki transformator akan meningkat, apabila tehanan gas ini tidak dilepaskan/dikurangi maka akan menyebabkan tangki meledak. Prinsip kerja dari relai ini akan mengatur besar tekanan akibat gas yang dikeluarkan dari transformator.
c. Neutral Grounding Resistance
Neutral Grounding Resistance adalah tahanan yang dipasang antara titik neutral trafo dengan pentanahan dimana berfungsi untuk memperkecil arus gangguan yang terjadi sehingga diperlukan proteksi yang praktis karena karakteristik relai dipengaruhi oleh sistem pentanahan titik netral. Neutral Grounding Resistance atau Resistance Pentanahan Trafo, yaitu resistance yang dipasang pada titik neutral trafo yang dihubungkan Y ( bintang ). NGR biasanya dipasang pada titik netral trafo 70 kV atau 20 kV, sedangkan pada titik neutral trafo 150 kV dan 500 kV digrounding langsung (solid).
4. Belitan Delta - Bintang
Bagian-Bagian dari tasformator dibagi menjadi 2 yakni bagian utama dan bagian pendukung, sebagai berikut.
Bagian utama dari transformator meliputi inti besi, kumparan transformator, Minyak transformator, bushing dan tangki konservator.
I.1 Inti Besi
I.2 Kumparan
I.3 Minyak Transformator
Minyak transformator merupakan salah satu bahan isolasi cair yang dipergunakan sebagai isolasi dan pendingin pada transformator. Sebagian bahan isolasi minyak harus memiliki kemampuan untuk menahan tegangan tembus, sedangkan sebagai pendingin minyak transformator harus mampu meredam panas yang ditimbulkan, sehingga dengan kedua kemampuan ini maka minyak diharapkan akan mampu melindungi transformator dari gangguan. Dalam menyalurkan perannya sebagai pendingin, kekentalan minyak transformator ini tidak boleh terlalu tinggi agar mudah bersikulasi, dengan demikian proses pendinginan dapat berlangsung dengan baik. Kekentalan relatif minyak transformator tidak boleh lebih dari 4,2 Pas pada suhu 20oC dan maksimum 2 Pas pada suhu 50oC . Hal ini sesuai dengan sifat minyak transformator yakni semakin lama dan berat operasi suatu minyak transformator, maka minyak akan akan semakin kental .Bila kekentalan minyak tinggi maka sulit untuk bersikulasi sehingga akan menyulitkan proses pendinginan transformator.
Sebagai bahan isolasi minyak transformator memiliki beberapa kekentalan, hal ini sebagai mana dijelaskna dalam SPLN(49-1:1980) Adapun persyaratan yang harus dipenuhi oleh minyak transformator adalah sebagai berikut:
a. Kejernihan
Kejernihan minyak isolasi tidak boleh mengandung suspensi atau endapan.
b. Massa Jenis
Massa jenis dibatasi agar air dapat terpisah dari minyak isolasi.
c. Visikositas Kinematika
Viskositas memegang peranan penting dalam pendinginan, yakni untuk menentukan kelas minyak.
d. Titik Nyala
Temperatur ini adalah temperatur campuran antara uap dari minyak dan udara yang akan
meledak (terbakar) bila didekati dengan bunga api kecil. Untuk mencegah kemungkinan
timbulnya kebakaran dari peralatan dipilih minyak dengan titik nyala yang tinggi. Titik nyala
dari minyak yang baru tidak boleh lebih kecil dari 135oC, sedangkan suhu minyak bekas tidak
boleh kurang dari 130oC. Untuk mengetahui titik nyala minyak transformator dapat ditentukan
dengan menggunakan alat Close up tester.
e. Angka Kenetralan
Angka kenetralan merupakan angka yang menunjukkan penyusutan asam minyak dan dapat
mendeteksi kontaminasi minyak.
f. Korosi Belerang
Korosi belerang kemungkinan dihasilkan dari adanya belerang bebas atau senyawa belerang
yang tidak stabil dalam minyak isolasi .
g. Tegangan Tembus
Tegangan tembus yang terlalu rendah menunjukkan adanya kontaminasi seperti air, kotoran
atau partikel konduktif dalm minyak
h. Kandungan air
Adanya air dalam dalam isolasi menyebabkan menurunnya tegangan tembus dan tahanan
jenis minyak isolasi akan mempercepat kerusakan kertas pengisolasi.
I.4 Bushing
I.5 Tangki Konservator
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 meyerap gas produksi akibat kerusakan minyak .Untuk menjaga agar minyak tidak terkontaminasi dengan air, ujang masuk saluran udara melalui saluran pelepasan dan masukanya udara kedalam konservator perlu dilengkapi media penyerap uap air pada udara sering disebut denga silicagel dan dia tidak keluar mencemari udara disekitarnya.
Bagian pendukung dari transformator meliputi Sistem pendingin, tap charger, alat pernapasam, indikator-indikator dan peralatan proteksi.
II.1 Sistem pendingin
Pada transformator step down GI Kapal menggunakan sistem pendingin ONAF yakni menggunkan bahan minyak sirkulasi alami didalam transformator dan udara paksa yang datang dari kipas angin yang dipasang pada sirip transformator seperti pada gambar diatas.
Kualitas operasi tenaga listrik jika tegangannya nominal sesuai ketentuan, tapi pada saat operasi terjadi penurunan tegangan sehingga kualitasnya 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 satu sisi input berubah tetapi sisi outputnya tetap. Alat ini disebut sebagai sadapan pengatur tegangan tanpa terjadi pemutusan beban maka disebut On Load Tap Cahnger (OLTC). Pada umumnya OLTC tersambung pada sisi primer dan jumlahnya tergantung pada perancang dan perubahan sistem tegangan pada jaringan.
II.3 Alat Pernapasan(Dehydrating Breather)
Ketika minyak memuai akibat dari pemanasan pada transformator, maka volume minyak akan bertambah dam mengisi tabung konservator. Ketika minyak sudah dingin maka akan terjadi penyusutan volume sehingga udara luar masuk atau terhisap kedalam media pernapasan yang dimana udara luar mengandung uap air yang dapat merusak kualitas minyak. Sehingga pada media pernapasan menggunakan silica gel untung mengatasi kelembaban yang ditimbulkan oleh udara luar.
II.4 Indikator
a. Thermometer, berfungsi untuk mengukur suhu dari transformator. Thermometer ini bekerja atas dasar air raksa yang terdapat dalam tabung pemuaian dan tersambung langsung dengan jarum penunjuk pada sisi luar transformator.
b. Indikator tinggi minyak, pada tabung konservator biasanya berisi indukator tingkat ketinggian minyak. Biasanya pada tabung konserfator dilengkapi dengan kaca sehingga bisa melihat tinggi minyak dari luar.
II.5 Peralatan Proteksi
a. Relai Bucholz
b. Relai Tekanan Lebih (Jensen Relay)
c. Neutral Grounding Resistance
2. BUSBAR
Busbar atau rel adalah titik pertemuan/hubungan trafo-trafo tenaga, SUTT, SKTT dan peralatan listrik lainnya untuk menerima dan menyalurkan tenaga listrik/daya listrik. Sistem busbar yang diterapkan di gardu induk kapal adalah double busbar. Gambar 2.15 merupakan line diagram double busbar.
Keuntungan dari penggunaan sistem ini adalah lebih mudah pada saat pemeliharaan sistem dan memperkecil pemadaman yang terjadi pada sistem sehingga menjaga kontinuitas pelayanan energi listrik ke konsumen. Sistem ini tidak menggunakan kedua busbar segaligus melainkan bergantian. Sebagai contoh secara sederhana misal Rel I merupakan rel utama yang digunakan, tetapi pada waktu tertentu dilakukan pemeliharaan pada Rel I sehingga agar menjaga kontinuitas pelayanan listrik maka PMS rel akan menghubungkan Rel II ke sistem lalu memutus hubungan Rel I dengan sistem. Dengan demikian pemeliharaan pada Rel I dapat dilakukan tetapi tetap menjaga kontinuitas pelayanan listrik.
3. PEMISAH TENAGA (DISCONNECTING SWITCH)
Pemisah tenaga atau sering disebut dengan disconnecting switch adalah alat untuk memisahkan tegangan pada peralatan instalasi tegangan tinggi. PMS ini hanya dapat bekerja jika pada suatu rangkaian tidak terdapat arus beban atau dalam keadaan tidak berbeban Ada dua macam fungsi PMS, yaitu :
a. Pemisah tanah atau yang lebih dikenal dengan earthing switch yang memeiliki fungsi untuk
menghilangkan atau mentanahkan tegangan induksi.
b. Pemisah peralatan atau yang lebih dikenal dengan disconnecting switch yang memiliki
fungsi untuk mengisolasi peralatan listrik dari peralatan lain yang bertegangan.
Parameter PMS yang harus diperhatikan adalah, kemampuan mengalirkan arus, rating tegangan kerja yang dimiliki (dilihat dari isolator yang digunakan), dan kemampuan menahan arus hubung singkat. Menurut gerakan lengannya pemisah tenaga atau PMS dibagi menjadi 3 yaitu :
a. Pemisah Engsel
b. Pemisah Putar
c. Pemisah Siku
Gardu Induk Kapal menggunakan peralatan Pemisah tenaga (PMS) berjenis Pemisah siku seperti pada gambar diatas. Pemisah jenis ini tidak mempunyai kontak diam, melainkan memiliki 2 kontak gerak yang gerakanya memiliki sudut 90o. Tenaga penggerak lengan pada PMS di GI Kapal ada yang meggunakan penggerak mekanik dari motor ataupun penumatik yang dapat dikontrol dari panel kontrol yang terletak di bawah peralatan PMS ini.
a. Penggerak Mekanik dari Motor
Penggerak mekanik lengan dari PMS menggunakan motor dapat dilihat pada gambar diatas.
Kontrol manual dapat dilakukan pada panel ini untuk membuka dan menutup lengan dari PMS.
b. Penggerak Mekanik dengan penumatik
Penggerak mekanik lengan dari PMS menggunakan sistem penumatik dapat dilihat pada
gambar diatas. Sistem ini menggunkan kompresor yang memberikan tekanan udara pada
tabung silinder. Waktu pengisian udara pada tabung silinder dapat diatur pada panel kontrol.
a. Pemisah tanah atau yang lebih dikenal dengan earthing switch yang memeiliki fungsi untuk
menghilangkan atau mentanahkan tegangan induksi.
b. Pemisah peralatan atau yang lebih dikenal dengan disconnecting switch yang memiliki
fungsi untuk mengisolasi peralatan listrik dari peralatan lain yang bertegangan.
Parameter PMS yang harus diperhatikan adalah, kemampuan mengalirkan arus, rating tegangan kerja yang dimiliki (dilihat dari isolator yang digunakan), dan kemampuan menahan arus hubung singkat. Menurut gerakan lengannya pemisah tenaga atau PMS dibagi menjadi 3 yaitu :
a. Pemisah Engsel
b. Pemisah Putar
c. Pemisah Siku
Gardu Induk Kapal menggunakan peralatan Pemisah tenaga (PMS) berjenis Pemisah siku seperti pada gambar diatas. Pemisah jenis ini tidak mempunyai kontak diam, melainkan memiliki 2 kontak gerak yang gerakanya memiliki sudut 90o. Tenaga penggerak lengan pada PMS di GI Kapal ada yang meggunakan penggerak mekanik dari motor ataupun penumatik yang dapat dikontrol dari panel kontrol yang terletak di bawah peralatan PMS ini.
a. Penggerak Mekanik dari Motor
Kontrol manual dapat dilakukan pada panel ini untuk membuka dan menutup lengan dari PMS.
b. Penggerak Mekanik dengan penumatik
gambar diatas. Sistem ini menggunkan kompresor yang memberikan tekanan udara pada
tabung silinder. Waktu pengisian udara pada tabung silinder dapat diatur pada panel kontrol.
4. PEMUTUS TENAGA (CIRCUIT BREAKER)
Pemutus tenaga adalah alat yang terpasang di Gardu Induk yang berfungsi untuk menghubungkan dan memutus arus beban atau arus gangguan. Pada waktu menghubungkan atau memutus beban akan terjadi tegangan recovery yaitu suatu fenomena tegangan lebih dan busur api. Oleh karena itu setiap peralatan pemutus dilengkapi dengan archute atau pemadam busur api.Pemutus tenaga di gardu induk kapal rata-rata menggunakan pemadam busur api berupa gas SF6 karena gas ini memiliki sifat sebagai berikut.
a. Hanya memerlukan energi yang rendah untuk memadamkan arc (b u s u r a p i ) . Pada
prinsipnya, SF6 seba g a i pemadam busur api tidak memerlukan e n e r g i untuk
mengkompresikannya, namun karena pengaruh panas busur api yang terjadi.
b. Tekanan SF6 sebagai pemadam busur api maupun sebagai pengisolasi dapat dengan mudah
dideteksi
c. Penguraian pada waktu memadamkan busur api maupun pembentukannya kembali setelah
pemadaman adalah menyeluruh.
d. Isolasi yang baik, karena relatif mudah terionisasi sehingga membuat konduktivitas tetap
rendah. Hal ini mengurangi kemungkinan busur api tidak stabil, dengan demikian
pemotongan arus dapat terjadi.
e. Karakteristik gas SF6 adalah elektronegatif sehingga penguraiannya menjadikan
dielektriknya naik secara bertahap.
f. Memiliki viskositas yang rendah sehingga dapat mengisi volume dari perangkat secara
menyeluruh, stabil (tidak mudah bereaksi) dan penghantar panas yang baik.
Bagian utama dari PMT dengan pemadam busur api SF6 ini terdiri dari ;
a. Primary terminals, Merupakan bagian PMT yang bersifat konduktif dan berfungsi untuk
a. Primary terminals, Merupakan bagian PMT yang bersifat konduktif dan berfungsi untuk
menyalurkan energi listrik dengan nilai losses yang rendah dan Mampu menghubungkan /
memutuskan arus beban saat kondisi normal/tidak normal.
b. Interrupter
Didalamnya terdapat beberapa jenis kontak yang berkenaan langsung dalam proses
penutupan atau pemutusan arus, terdiri dari 3 bagian utama yaitu kontak bergerak/moving
contact, kontak tetap/fixed contact, kontak arcing/arcing contact.
c. Dilectric, berfungsi sebagai Isolasi peralatan dan memadamkan busur api dengan sempurna
pada saat moving contact bekerja.
d.Electrical Insulation
Electrical Insulation ini berfungsi sebagai pemisah antara penghantar atau kawat
bertegangan dengan tiang penjangga PMT.
PMT dengan gas SF 6 dibagi menjadi 2 jenis yaitu PMT jenis tekanan tunggal dengan tekanan gas SF6 kira-kira sebesar 5 Kg/cm2 dan PMT jenis tekanan ganda dengan tekanan gas SF6 kira-kira sebesar 12 Kg/cm2 untuk tekanan tinggi dan 2 Kg/cm2 untuk tekanan rendah. Secara sederhanan prinsip pemadaman busur api pada PMT jenis ini dapat dilihat pada gambar dibawah ini
5. CURRENT TRANSFORMATOR (CT)
Transformator arus digunakan untuk pengukuran arus yang besarnya ratusan amper lebih yang mengalir pada jaringan tegangan tinggi. Jika arus hendak diukur mengalir pada tegangan rendah dan besarnya dibawah 5 amper, maka pengukuran dapat dilakukan secara langsung sedangkan arus yang besar tadi harus dilakukan secara tidak langsung dengan menggunakan trafo arus sebutan trafo pengukuran arus yang besar. Disamping untuk pengukuran arus, trafo arus juga dibutuhkan untuk pengukuran daya dan energi, pengukuran jarak jauh dan rele proteksi. Kumparan primer trafo arus dihubungkan secara serie dengan jaringan atau peralatan yang akan diukur arusnya, sedangkan kumparan sekunder dihubungkan dengan peralatan meter dan rele proteksi. Trafo arus bekerja sebagai trafo yang terhubung singkat. Kawasan kerja trafo arus yang digunakan untuk pengukuran biasanya 0,05 sampai 1,2 kali arus yang akan diukur. Trafo arus untuk tujuan proteksi baisanya harus mampu bekerja lebih dari 10 kali arus pengenalnya. Transformator arus memliki fungsi sebagai berikut.
a. Memperkecil besaran arus listrik (Ampere) pada sistem tenaga listrik menjadi besaran
arus untuk sistem pengukuran dan proteksi.
b. Mengisolasi rangkaian sekunder terhadap rangkaian primer, yaitu memisahkan instalasi
pengukuran dan proteksi dari tegangan tinggi.
c. Memungkinkan standarisasi rating arus untuk peralatan sisi sekunder.
Pada gardu induk kapal jenis transformator arus yang digunakan adalah jenis tangki dimana memiliki komponen seperti gambar dibawah ini.
1. Bagian atas transformator arus (transformator head)
2. Peredam perlawanan pemuaian minyak ( oil- resistant expansion bellows )
3. Terminal utama ( primary terminals )
4. Penjepit ( clamps )
5. Inti kumparan dengan belitan berisolasi utama
6. Inti dengan kumparan sekunder ( core with secondary windings )
7. Tanki ( tank )
8. Tempat terminal ( terminal box )
9. Plat untuk pentanahan ( earthing plate )
Secara sederhanan kumparan pada transformator arus memiliki hubungan tersendiri misalnya pada transformator arus biasa memiliki hubungan 1 buah kumparan primer dan 1 buah kumparan sekunder. Tetapi secara fungsional transformator arus memiliki 3 jenis hubungan pada kumparannya yakni
a. Hubungan 1 buah kumparan sekunder dan 1 buah kumparan primer
Hubungan ini terdiri dari sebuah lilitan primer dan sebuah lilitan sekunder, yang
mempunyai ratio.
b. Hubungan 1 buah kumparan primer dan 2 buah kumparan sekunder
b. Hubungan 1 buah kumparan primer dan 2 buah kumparan sekunder
Hubungan ini terdiri dari sebuah lilitan primer dan dua buah lilitan sekunder yang bekerja
masing-masing lilitannya dengan inti ganda (double core). Satu lilitan sekundernya untuk
alat pengaman dan satu sisi lagi untuk alat-alat pengukur
c. Hubungan 2 buah kumparan primer dan 2 buah kumparan sekunder
Hubungan ini terdiri dari dua buah lilitanprimer yang sama dan dapat dihubungkan seri atau
paralel sedangkan masing-masing lilitan sekundernya terpisah.
a. Transformator Tegangan Magnetik
b. Trafo Tegangan Kapasitip
8. CAPASITOR BANK
a. Wye Tunggal
b. Wye Double
c. Bridge
Bagian-bagian pada kapasitor bank dapat dilihat pada gambar berikut.
Keterangan :
1. Body unit kapasitor bank adalah tempat unit kapasitor ditempatkan.
2. Unit Kapasitor Merupakan sub sistem yang berfungsi sebagai kompensator daya reaktif.
3. Bushing adalah Merupakan sub sistem yang berfungsi memisahkan antara bagian yang
berbeda tegangan serta menyalurkan arus kapasitansi.
4. Klem Sambungan adalah tempat sambungan-sambungan antara konduktor
5. Fuse Link adalah sub sistem yang berfungsi sebagai pengaman peralatan terhadap arus lebih
6. Rel adalah tempat berkumpulnya arus atau fungsinya sama seperti busbar
ii. Relay Diferential
Trafo utama yang terpasang di rectifier merupakan trafo step-down (penurun tegangan) dan tegangan AC 220V / 380V menjadi 48V, kemudian masuk ke rectifier untuk didistribusikan ke beban dan baterai. Besar kapasitas tersebut tergantung dan kapasitas baterai yang terpasang di gardu induk atau gardu hubung yaitu paling tidak kapasitas arus output trafo harus lebih besar 20 % dan arus pengisian baterai.
b. Dioda
Dioda digunakan sebagai penyearah arus yang keluar dan trafo. Hal ini dikarenakan beban yang akan dicatu menggunakan tegangan arus searah hasil dan penyearahan dioda serta menghilangkan ripple menggunakan filter.
c. Auto Voltage Regulator (AVR)
Auto Voltage Regulator yang terpasang pada rectifier merupakan suatu rangkaian yang terdiri dan 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 baterai bisa disesuaikan dengan arus kapasitas baterai yang terpasang.
d. Komponen Pengaturan
Ada bebrapa komponen pengaturan pada panel rectifier yaitu :
1. Komponen pengatur tegangan Floating berfungsi untung mengatur standar pengisian
Prinsip kerja tansformator ini sama dengan trafo daya satu fasa. Jika pada kumparan primer mengalir arus I1, maka pada kumparan primer akan timbul gaya gerak magnet sebesar N1I1, gaya gerak magnet ini memproduksi fluks pada inti. Fluks ini membangkitkan gaya gerak listrik pada kumparan sekunder. Jika kumparan sekunder dihubungkan beban, maka pada kumparan sekunder mengalir arus I2, arus ini menimbulkan gaya gerak magnet N2I2 pada kumparan sekunder. Perbedaan utama trafo arus dengan trafo daya adalah, jumlah belitan primer sangat sedikit, tidak lebih dari 5 belitan. Arus primer tidak mempengaruhi beban yang terhubung pada kumparan sekundernya, karena arus primer ditentukan oleh arus pada jaringan yang diukur .Terminal sekunder trafo tidak boleh terbuka, oleh karena itu terminal kumparan sekunder harus dihubungkan dengan beban pada saat bekerja.
6. ARRESTER
Ligthning Arrester / LA yang biasa di sebut Arrester, di Gardu Induk berfungsi sebagai pengaman instalasi (peralatan listrik pada instalasi) dari gangguan tegangan lebih akibat sambaran petir (ligthning Surge) maupun oleh surja hubung (Switching Surge). Kontruksi dari arrester ini adalah sebagai berikut.
Lighting Arrester di gardu induk, memiliki konstruksi yang hampir serupa. Komponen utama dari LA adalah varistor/ komponen aktif yang terbuat dari Zinc Oxide. Varistor ini berbentuk keping blok, tersusun di dalam housing/ kompartemen yang terbuat dari porselen ataupun polymer. Selain sebagai penyangga, housing ini juga befungsi untuk menginsulasi antara bagian bertegangan dan tanah pada tegangan operasi LA. LA juga dilengkapi dengan katup pressure relief di kedua ujungnya. Katup ini befungsi untuk melepas tekanan internal yang berlebih, pada saat LA dilalui arus surja. Konstruksi lain dari LA adalah sebagai berikut.
a. Varistor/ Active Part
Active Part terdiri dari kolom varistor Zinc Oxide (ZnO). Keping Zinc Oxide dicetak dalam bentuk silinder yang besaran diameter keping tergantung pada kemampuan absorbsi energi dan nilai discharge arus. Material silinder terbuat dari aluminium. Silinder ini selain memiliki kemampuan mekanis, juga berfungsi sebagai pendingin. Nilai residual voltage untuk setiap keping ZnO pada saat dilewati arus surja bergantung pada diameter keping tersebut. Sebagai contoh pada keping dengan diameter 32 mm, nilai residual voltagenya sebesar 450 V/ mm, sementara untuk diameter 70 mm nilai residual voltage menurun menjadi 280 V/mm. Hal ini berarti, pada satu keping ZnO dengan diameter 70 mm dan tinggi 45 mm terdapat kemampuan residual voltage sebesar 12.5 kV. Bila nilai residual voltage yang diinginkan sebesar 823 kV, maka diperlukan 66 keping ZnO tersusun ke atas. Hal ini akan menyebabkan tinggi LA mencapai 3 meter, dimana kestabilan mekanis LA tidak baik, oleh karenanya LA juga didesain untuk dipasang bertingkat (stacked).
b. Housing LA
Tumpukan keping ZnO ditaruh dalam sangkar rod, umumnya terbuat dari FRP (Fiber Glass Reinforced Plastic). Compression spring dipasang pada kedua ujung kolom active part untuk memastikan susunan keping memiliki ketahanan mekanis. Kompartemen housing dapat terbuat dari porselen ataupun polymer. Alumunium flange direkatkan pada kedua ujung housing dengan menggunakan semen.
c. Sealing dan Pressure Relief Systems
Sealing ring dan pressure relief diaphragm dipasang di kedua ujung arrester. Sealing ring terbuat dari material sintetis sementara pressure relief diaphragm terbuat dari steel/ nikel dengan kualitas tinggi. Pressure relief bekerja sebagai katup pelepasan tekanan internal pada saat LA mengalirkan arus lebih surja.
d. Grading Ring
Grading ring diperlukan pada LA dengan ketinggian > 1.5 meter atau pada LA yang dipasang bertingkat. Grading ring berfungsi sebagai kontrol distribusi medan elektris sepanjang permukaan LA. Medan elektris pada bagian yang dekat dengan tegangan akan lebih tinggi, sehingga stress pada active part di posisi tersebut jauh lebih tinggi dibandingkan pada posisi di bawahnya. Stress ini dapat menyebabkan degradasi pada komponen active part. Pemilihan ukuran grading ring perlu mempertimbangkan jarak antar fasa. Jarak aman antar konduktor harus sama dengan jarak antar grading ring antar fasa dari arrester.
e. Counter LA
Counter pada Lighting Arrester ini berfungsi untuk menampilkan data seberapa banyak suatu arrester sudah bekerja. Biasanya selain counter suatu lighting arrester juga dilengkapi dengan meteran pendeteksi arus bocor.
Persyaratan operasi Lighting Arrester yakni ketika tegangan percikan (sparkover voltage) dan tegangan pelepasannya (discharge voltage) pada terminalnya pada waktu pelepasan harus cukup rendah, sehingga dapat mengamankan isolasi peralatan. Tegangan percikan disebut juga tegangan gagal sela (gap breakdown voltage) sedangkan tegangan pelepasan disebut juga tegangan sisa (residual voltage) atau jatuh tegangan (voltage drop). Jatuh tegangan pada arrester = I x R, dimana I = arus arrester maksimum (A) R = tahanan arrester (Ohm).
Arrester harus mampu memutuskan arus dinamik dan dapat bekerja terus seperti semula. Batas dari tegangan system di mana arus susulan ini masih mungkin, disebut tegangan dasar (rated voltage) dari arrester.
Pada prinsipnya arrester membentuk jalan yang mudah dilalui oleh petir, sehingga tidak timbul tegangan lebih yang tinggi pada peralatan. Pada kondisi normal arrester berlaku sebagai isolasi tetapi bila timbul surja arrester berlaku sebagai konduktor yang berfungsi melewatkan aliran arus yang tinggi ke tanah. Setelah arus hilang, arrester harus dengan cepat kembali menjadi isolator seperti pada gambar diatas. Tegangan dasar (rated voltage) yang dipakai pada lightning arrester adalah tegangan maksimum sistem, dimana lightning arrester ini harus mempunyai tegangan dasar maksimum tak melebihi tegangan dasar maksimum dari sistem, yang disebut dengan tegangan dasar penuh atau lightning arrester 100 %.
7. POTENTIAL TRANSFORMATOR (PT)
Potential transformer mempunyai fungsi yaitu mentransformasikan harga tegangan dari tegangan tinggi ke tegangan yang rendah untuk menghindari bahaya resiko tegangan yang sangat tinggi dan menghindari penggunaan alat ukur dengan dimensi. Ketelitian pada transformator ini penting, karena perbandingan antara tegangan sekunder dengan tegangan primer harus sebanding. Potential Transformator didesain untuk hubungan antara line ke line atau line ke netral. Potential dapat dirubah melalui lilitan primer dengan akurat dan potential transformator ini dapat digunakan dengan voltmeter dan dapat di kombinasikan bersama transformator arus untuk watt-meter. Ada dua macam trafo tegangan yaitu :
a. Transformator Tegangan Magnetik
Tranformator ini pada umumnya berkapasitas kecil yaitu antara 10 – 150 VA. Faktor ratio dan sudut fasa trafo tegangan sisi primer dan tegangan sekunder dirancang sedemian rupa supaya faktor kesalahan menjadi kecil. Salah satu ujung kumparan tegangan tinggi selalu diketanahkan. Trafo tegangan kutub tunggal yang dipasang pada jaringan tiga fasa disamping belitan pengukuran, biasanya dilengkapi lagi dengan belitan tambahan yang digunakan untuk mendeteksi arus gangguan tanah. Belitan tambahan dari ketiga trafo tegangan dihubungkan secara seri.
Karena alasan ekonomis maka trafo tegangan menggunakan pembagi tegangan dengan memnggunakan kapasitor sebagai pengganti trafo tegangan induktif. Pembagi tegangan kapasitif dapat digambarkan seperti gambar diatas ini. Oleh pembagi kapasitor, tegangan pada C2 atau tegangan primer trafo penengah V1 diperoleh dalam orde puluhan kV, umumnya 5, 10, 15 dan 20 kV. Kemudian oleh trafo magnetik tegangan primer diturunkan menjadi tegangan sekunder standar 100 atau 100 √3 Volt. Jika terjadi tegangan lebih pada jaringan transmisi, tegangan pada kapasitor C2 akan naik dan dapat menimbulkan kerusakan pada kapasitor tersebut. Untuk mencegah kerusakan tersebut dipasang sela pelindung (SP).Sela pelindung ini dihubung seri dengan resistor R untuk membatasai arus saat sela pelindung bekerja untuk mencegah efek feroresonansi.
8. CAPASITOR BANK
Bank kapasitor (capacitor banks) adalah peralatan yang digunakan untuk memperbaiki kualitas pasokan energi listrik antara lain memperbaiki mutu tegangan di sisi beban, memperbaiki faktor daya (cos φ) dan mengurangi rugi-rugi transmisi. Pada gambar diatas terlihat bahwa jenis kapasitor bank yang digunakan adalah kapasitor shunt, yaitu jenis kapasitor bank yang berfungsi untuk kompensasi beban induktif dan untuk pengaturan tegangan ujung transmisi. Aplikasi kapasitor shunt akan memperbaiki faktor daya jaringan, mengurangi rugi-rugi (losses) jaringan, menetralkan/meniadakan jatuh tegangan dan memperbaiki stabilitas tegangan sehingga dengan kata lain suatu kapasitor shunt akan menaikkan angka efisiensi pada jaringan dengan memperbaiki faktor daya. Jenis koneksi element kapasitor yang mungkin digunakan adalah :
a. Wye Tunggal
Hubungan wye tunggal (Y) sebagian besar digunakan unit kapasitor fuse eksternal atau bank kapasitor dengan suatu rating daya yang rendah. Proteksi unbalance diperoleh dengan membandingkan netral bank kapasitor dengan ground.
b. Wye Double
Hubungan wye dobel (YY) merupakan koneksi yang umum untuk kapasitor fuse internal dan sistem transmisi dengan suatu netral yang terisolasi. Proteksi unbalance dibentuk dengan membandingkan arus netral diantara dua koneksi wye. Proteksi unbalance sehingga tidak dipengaruhi oleh variasi tegangan pada feeding system.
c. Bridge
Koneksi Bridge (H) merupakan suatu koneksi wye dengan sebuah netral yang terhubung ke ground. Proteksi unbalance secara normal terpasang dalam setiap fasa dengan membandingkan 2 (dua) titik pertengahan dalam fasa. Koneksi ini biasa digunakan untuk sistem tegangan tinggi dengan netral yang terhubung solid ke ground.
Bagian-bagian pada kapasitor bank dapat dilihat pada gambar berikut.
Keterangan :
1. Body unit kapasitor bank adalah tempat unit kapasitor ditempatkan.
2. Unit Kapasitor Merupakan sub sistem yang berfungsi sebagai kompensator daya reaktif.
3. Bushing adalah Merupakan sub sistem yang berfungsi memisahkan antara bagian yang
berbeda tegangan serta menyalurkan arus kapasitansi.
4. Klem Sambungan adalah tempat sambungan-sambungan antara konduktor
5. Fuse Link adalah sub sistem yang berfungsi sebagai pengaman peralatan terhadap arus lebih
6. Rel adalah tempat berkumpulnya arus atau fungsinya sama seperti busbar
9. KUBIKEL
Berfungsi untuk membuka dan menutup aliran listrik dalam keadaan berbeban atau tidak berbeban, termasuk memutus pada saat terjadi gangguan hubung singkat.
b. Kubikel PMS ( Pemisah )
Berfungsi sebagai membuka dan menutup aliran listrik 20 kV tanpa ada beban, karena kontak penghubung tidak dilengkapi alat peredam busur listrik.
c. Kubikel LBS ( Load Break Switch )
Berfungsi untuk membuka dan menutup aliran listrik dalam keadaan berbeban atau tidak .
d. Kubikel TP ( Transformer Protection)
Adapun kontruksi dari cubicle yaitu :
1. Compartemen Rell
Berfungsi untuk membuka dan menutup aliran listrik tanpa beban kontak penghubung Pemisah Rell tidak dilengkapi dengan media peredam busur api.
4.Pemutus Tenaga PMT/CB
Berfungsi untuk membuka dan menutup aliran listrik tanpa beban, kontak penghubung Pemisah kabel tidak dilengkapi dengan media peredam busur api.
6. Trafo Arus
8. Trafo Tegangan
Kubikel 20 kv adalah seperangkat peralatan listrik yang dipasang pada gardu distribusi yang berfungsi sebagai pembagi, pemutus, penghubung pengontrol dan proteksi sistem penyaluran tenaga listrik tegangan 20 kV kubikel 20 kV biasa terpasang pada gardu distribusi atau gardu hubung yang berupa beton maupun kios. Berdasarkan fungsi dan nama peralatan yang terpasang kubikel dibedakan menjadi beberapa jenis yaitu :
a. Kubikel Pemutus Tenaga ( PMT = CB )b. Kubikel PMS ( Pemisah )
c. Kubikel LBS ( Load Break Switch )
d. Kubikel TP ( Transformer Protection)
Berfungsi sebagai alat pengaman transformator distribusi, dikenal juga dengan istilah kubikel PB (Pemutus Beban) kubikel ini berisi lbs dan fuse pengaman trafo dengan ukuran beragam dari 25A, 32 A, 43 A tergantung kapasitas trafo yang akan diamankan .
e. Kubikel PT ( Potential Transformer )
Berfungsi sebagai kubikel pengukuran, didalam kubikel ini terdapat pms dan transformator tegangan yang menurunkan tegangan dari 20.000 Volt menjadi 100 Volt untuk mensuplai tegangan pada alat ukur kwh kubikel ini kadang kala disebut juga dengan istilah kubikel VT (Voltage Transformer). handle kubikel PT harus selalu dalam keadaan masuk dan tersegel. Untuk pengamanan trafo tegangan terhadap gangguan hubung singkat maka dipasanglah fuse TM.
1. Compartemen Rell
Berfungsi sebagai tempat kedudukan busbar/rell. Dilengkapi dengan isolator penyangga yang berfungsi untuk menyangga kedudukan rell agar kuat.
2. Compartemen Lemari Control
Berfungsi sebagai pusat terminal control, sumber dc dan peralatan pendukung seperti Ampermeter, Relay Proteksi, Kwhmeter tombol close/open dan juga pusat wirring control. Panel ini sering disebut dengan lemari LV (Low Voltage) karena tegangannya yang ada adalah tegangan rendah.
3.Pemisah Rell Berfungsi untuk membuka dan menutup aliran listrik tanpa beban kontak penghubung Pemisah Rell tidak dilengkapi dengan media peredam busur api.
4.Pemutus Tenaga PMT/CB
Berfungsi untuk membuka dan menutup aliran listrik dalam keadaan berbeban atau tidak berbeban, termasuk memutus pada saat terjadi gangguan hubung singkat. Kontak penghubung PMT dilengkapi dengan media peredam busur api. Closing Coil berfungsi menggerakkan mekanik untuk menghubung/close kontak utama PMT, sedangkan tripyng coil berfungsi menggerakkan mekanik untuk membuka/open kontak utama PMT. Motor berfungsi untuk mengisi pegas/spring charge mekanik PMT yang siap dieksekusi closing coil/tripyng coil. Motor dalam PMT ada yang sumber powernya AC 220 V atau ada juga yang menggunakan DC 110 V.
5. Pemisah Kabel Berfungsi untuk membuka dan menutup aliran listrik tanpa beban, kontak penghubung Pemisah kabel tidak dilengkapi dengan media peredam busur api.
6. Trafo Arus
Trafo Arus (CT) merupakan alat pendukung yang digunakan dalam instalasi Gardu Induk Sisi 20 KV. Alat ini untuk mendukung dalam pengukuran arus yaitu sebagai pengukuran dan sebagai proteksi terhadap arus lebih. Trafo arus ini berfungsi untuk menurunkan arus yang bekerja/mengalir berdasarkan prinsip induksi elektromagnet, yaitu timbulnya arus dalam suatu sirkit listrik (sisi sekunder) akibat dari pengaruh sirkit yang lain (sisi primer) secara fisik tidak saling berhubungan dalam rangkaian tertutup.
7. Compartemen Kabel
Sebagai ruang tempat dudukan kabel indoor. 8. Trafo Tegangan
Trafo Tegangan merupakan suatu peralatan listrik yang digunakan dalam instalasi Gardu Induk Sisi 20kV. Alat ini membantu dalam pengukuran tegangan dan digunakan untuk pengukuran tegangan pada KWhmeter. Alat ini juga membantu dalam system proteksi yaitu untuk relay UFR (Under Frekuensi Relay) mendeteksi frekuensi dari tegangan tersebut.
9. Pemanas (Heater)
Merupakan alat pemanas berfungsi untuk memanaskan ruang terminal kabel dalam kubikel agar kelembabannya terjaga. Keadaan ini diharapkan dapat mengurangi efek corona pada terminal kubikel tersebut. Corona akan menyebabkan turunnya kualitas isolasi/breakdown peralatan. Sehingga apabila ada kenaikan tegangan/arus akibat gangguan, maka titik lemah dari isolasi ini akan terancam untuk rusak/meledak/terbakar.
10. PANEL KONTROL
2. 24 V DC charger
3. 110 V DC charger
4. Low pressure
5. Distance protective trip
6. Isolating switch on load control
7. Auto recloser
8. PLC equipment fault
9. Breaker failure protection trip
10. Motor over run 11. 150 KV apparatus motor fault
12. Busbar protection fault
13. Busbar VT secondary MCB fault 14. Busbar breaker failure protection trip
b.Panel Relay
i. Relay arus lebih (Over Current Relay)
Panel kontrol adalah peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk mengontrol atau melakukan pengaturan, pembagian dan pemutusan terhadap peralatan tenaga listrik lain dalam sebuah wadah atau komparator.Jenis panel kontrol yang ada pada gardu induk kapal adalah sebagai berikut.
a. Panel Kontrol Utama.
Terdiri dari panel instrumen dan panel operasi. Pada panel instrument terpasang alat-alat ukur dan indikator gangguan, dari panel ini alat-alat tersebut dapat diawasi dalam keadaan sedang beroperasi. Indikator-indikator yang ada pada rel kontrol antara lain:
1. 400 V AC fault2. 24 V DC charger
3. 110 V DC charger
4. Low pressure
5. Distance protective trip
6. Isolating switch on load control
7. Auto recloser
8. PLC equipment fault
9. Breaker failure protection trip
10. Motor over run 11. 150 KV apparatus motor fault
12. Busbar protection fault
13. Busbar VT secondary MCB fault 14. Busbar breaker failure protection trip
Pada panel operasi terpasang saklar operasi pemutus tenaga, pemisah serta lampu indikator posisi saklar dan diagram rail. Diagram ril (mimic bus), saklar dan lampu indikator diatur letak dan hubungannya sesuai dengan rangkaian yang sesungguhnya sehingga keadaan dapat dilihat dengan mudah.
b.Panel Relay
Pada panel ini terdapat Relay pengaman untuk trafo dan sebagainya. Bekerjanya Relay dapat diketahui dari penunjukkan pada Relay itu sendiri dan pada indikator gangguan dipanel kontrol utama. Pada gardu induk ada yang memanfaatkan sisi depan dari panel dipakai sebagai panel utama dengan instrument dan saklar, kemudian sisi belakangnya dipakai sebagai panel Relay. Pada gardu induk yang rangkaiannya rumit, maka panel Relay terpasang pada panel tersendiri. Jenis Relay proteksi pada adalah sebagai berikut :
i. Relay arus lebih (Over Current Relay)
Relay ini berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap gangguan hubung singkat antar fasa didalam maupun diluar daerah pengaman transformator Juga diharapkan Relay ini mempunyai sifat komplementer dengan Relay beban lebih. Relay ini berfungsi pula sebagai pengaman cadangan bagi bagian instalasi lainnya.
Relay ini berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap gangguan hubung singkat yang terjadi didalam daerah pengaman transformator .
iii. Relay Gangguan Tanah .
Relay ini berfungsi untuk mengamankan transformator gangguan hubung tanah, didalam dan diluar daerah pengaman transformator. Relay arah hubung tanah memerlukan operating signal dan polarising signal. Operating signal diperoleh dari arus residual melalui rangkaian trafo arus penghantar, sedangkan polarising signal diperoleh dari tegangan residual.
iv. Relay Tangki
Relay ini berfungsi untuk mengamankan transformator terhadap hubung singkat antara kumparan fasa dengan tangki transformator dan transformator yang titk netralnya ditanahkan. Relay bekerja sebagai pengaman jika terjadi arus mengalir dari tangki akibat gangguan fasa ke tangki atau dari instalasi bantu seperti motor kipas, sirkulasi dan motor-motor bantu, pemanas dll.
11. DC POWER SYSTEM (BATERAI)
DC Power adalah alat bantu utama yang sangat diperlukan sebagai suplai arus searah (direct current) yang digunakan untuk peralatan-peralatan kontrol, peralatan proteksi dan peralatan lainnya yang menggunakan sumber arus DC, baik untuk unit pembangkit dalam keadaan normal maupun dalam keadaan darurat (emergency). Dalam instalasi sumber tegangan / arus searah (direct current, DC) meliputi panel-panel kontrol, instalasi / pengawatan listrik, meter-meter, indikator dan perlengkapan lainnya seperti : charger, baterai dan inverter. Sumber Instalasi DC Power dipasok oleh rectifier atau charger baik dari sumber 3 phase maupun 1 phase yang dihubungkan dengan baterai dengan kapasitas tertentu sesuai kebutuhan dan tingkat kepentingannya. Kapasitas baterai biasanya disesuaikan dengan kebutuhan yang ada pada unit pembangkit itu sendiri baik sebagai back up power ataupun start up unit 2.
Terdapat 3 (tiga) jenis instalasi atau suplai DC power yang digunakan di unit pembangkit, antara lain:
a. Instalasi Sistem DC Power 220/250 Volt.
Instalasi DC Power dengan sumber tegangan 220/250 Volt ini dipasok dari charger yang dihubungkan dengan baterai pada panel DC. Pada panel DC ini digunakan untuk mensuplai pada DC station board, antara lain untuk motor-motor, indikator, lampu penerangan dan juga pada inverter yang digunakan untuk mensuplai kontrol dan instrumentasi pada switchgear.
b. Instalasi Sistem DC Power 110 / 125 Volt.
Instalasi DC Power dengan sumber tegangan 110/125 Volt ini dipasok dari charger yang dihubungkan dengan baterai pada panel DC. Dari panel DC ini digunakan untuk mensuplai 125 Volt DC Station Board, untuk mensuplai Relay proteksi dan motor-motor DC 110/125 Volt.
c. Instalasi Sistem DC Power 24/48 Volt.
Instalasi DC power dengan sumber tegangan 48 volt biasanya digunakan untuk Telekomunikasi (Telepon/Facsimile) dan Teleproteksi (khusus di Gardu Induk). Sedangkan instalasi DC Power dengan sumber tegangan 24 volt DC biasa digunakan pada Emergency Diesel Generator untuk Starting Aplications.
12. WAVE TRAP
Keterangan :
1. Main Coil 6. Bird barries
2. Tunning Device 7. Terminals
3. Proctective device 8. Lifting eye
4. Corona caps 9. Pedestal
5. Corona rings
Tugas utama dari wave trap adalah untuk meredam sedemikian rupa sehingga frekuensi tinggi yang membawa informasi tidak disalurkan atau mengalir ke peralatan gardu induk. Untuk dapat melaksanakan tugas tersebut maka impedansi wave trap harus dapat melewatkan frekuensi rendah 50-60 Hz yang membawa arus listrik dan harus mempunyai sifat berimpedansi tinggi terhadap frekuensi tinggi yang membawa sinyal informasi. Karena wave trap dipasang seri dengan kawat saluran udara tegangan tinggi, maka harus mampu dialiri arus listrik yang sesuai dengan kemampuan arus dari kawat tersebut. Selain itu juga harus tahan terhadap tekanan-tekanan baik berupa panas maupun mekanis yang timbul karena mengalirnya arus kerja yang besar atau karena adanya arus hubung singkat yang mungkin terjadi.
Prinsip kerja dari wave trap adalahnya digunakannya suatu rangkaian L-C parallel, yang terdiri dari 3 macam komponen, yaitu kumparan utama , Arrester, dan Kapasitor. Wave trap bekerja atas dasar frekuensi resonansi dari PLC, untuk membentuk frekuensi resonansi tersebut, maka suatu nilai dari kapasitor penala dapat diketahui berdasarkan rumus di atas. Jadi dalam hal ini yang dilakukan penyetelan hanya kapasitornya saja, sedangkan kumparannya mempunyai harga tetap. Nilai induktansi tergantung dari kebutuhan lebar bidang frekuensi yang akan diredam. Nilai induktansi yang banyak dipakai adalah 0,2 mH, 0,3 mH, 0,4 mH, 0,5 mH, dan 1 mH. Tegangan tembus dari kapasitor penala biasanya cukup tinggi yaitu antara 7.000 V dan 20.000 V, sedangkan kapasitor penala terdiri dari elemen yang berbeda-beda nilainya : 1,2 nF, 3,5 nF, 7 nF, 10 nF, 16 nF dan 24 nF, dari keenam nilai elemen ini dapat membuat bermacam-macam kapasitas sesuai yang dikehendaki dengan cara merangkainya secara seri atau paralel. Sebagai pengaman kapasitor penala dan kumparan dari pengaruh adanya petir dan gangguan hubung singkat ke tanah pada saluran, maka dipasang arrester yang dihubungkan secara paralel. Fakto-faktor lain yang harus diperhitungkan adalah nilai impedansi dan resistansi wave trap harus lebih besar dari impedansi saluran yaitu antara 300 sampai dengan 600 ohm agar tidak terjadi rugi–rugi sinyal pada saluran.
1. Main Coil 6. Bird barries
2. Tunning Device 7. Terminals
3. Proctective device 8. Lifting eye
4. Corona caps 9. Pedestal
5. Corona rings
13. EARTH SWITCH
Pemisah (PMS) atau Disconnecting switch adalah sebuah alat yang dipergunakan untuk menyatakan secara visual bahwa suatu peralatan masih tersambung atau sudah bebas dari tegangan kerja. Saklar pemisah tanah berfungsi untuk mengamankan peralatan dari tegangan sisa yang timbul dari sebuah jaringan SUTT yang telah diputuskan, dapat juga untuk mengamankan dari tegangan induksi yang berasal dari kabel pengahantar atau kabel-kabel yang lainnya. Pemisah tanah ini dioperasikan secara manual ketika akan melakukan pemeliharan atau perbaikan pada peralatan listrik sehingga dapat mengamankan pekerja saat melakukan perbaikan.
Pada dasarnya prinsip PMS ini sama dengan prinsip saklar biasa. Pada dasarnya PMS dipakai untuk membebaskan PMT dari tegangan yang mengalir pada PMT tersebut. Agar dapat dilakukan perawatan atau perbaikan pada PMT tersebut, maka PMS harus dibuka agar pada PMT tersebut tidak terdapat tegangan dan PMT aman bagi teknisi yang akan melakukan perawatan. Pada PMS terdapat mekanisme interlocking yang berfungsi untuk mengamankan pembukaan dan penutupan PMS. Mekanisme interlocking tersebut adalah:
a. PMS tidak dapat ditutup ketika PMT dalam posisi tertutup.
b. Saklar pembumian (Earthing Switch) dapat di tutup hanya pada saat PMS dalam keadaan
terbuka.
c. PMS dapat di tutup ketika PMT dan Saklar pembumian terbuka.
d. PMT dapat ditutup hanya ketika PMS dalam kondisi telah terbuka atau telah tertutup.
c. PMS dapat di tutup ketika PMT dan Saklar pembumian terbuka.
d. PMT dapat ditutup hanya ketika PMS dalam kondisi telah terbuka atau telah tertutup.
Saklar pemisah di atas mempunyai dua saklar, yaitu saklar utama dan saklar pembumian. Dalam prakteknya , setelah saklar utama dibuka ,saklar pembumian ditutup. Kedua saklar ini mempunyai hubungan interlock, sehingga saklar pembumian dapat ditutup setelah saklar utama terbuka dan saklar utama tidak dapat ditutup sebelum saklar pembumian dibuka.
Pengoperasian saklar dapat dilakukan dengan manual atau dengan peralatan elektro – mekanik. Jika dioperasikan dengan elektro – mekanik maka pengoperasian dapat dilakukan di lokasi pemasangannya atau dari ruang control. Saklar pemisah juga dilengkapi dengan kontak bantu untuk keperluan indikasi posisi dari kontak. Jika kekuatan dielektrik antara fasa dengan fasa dan antara terminal dengan terminal pada kutub yang sama lebih tinggi daripada kekuatan dielektrik ketanah , maka saklar pemisah dilengkapi dengan sela pelindung.
14. RECTIFIER
Rectifier merupakan suatu rangkaian alat listrik untuk mengubah arus listrik bolak-balik/AC (Alternating Current) menjadi arus searah/DC (Direct Current) yang berfungsi untuk memberikan tegangan DC. Di dalam rectifier trdapat sebuah baterai, yang berfungsi untuk menyimpan tegangan DC.Untuk itu rectifier ini harus disesuaikan kapasitasnya dengan kapasitas baterai yang terpasang.
Prinsip kerja dari Rectifier ini adalah sumber AC baik 1 fasa maupun 3 fasa masuk melalui terminal input rectifier itu ke trafo step-down dan tegangan 220V / 380V menjadi tegangan DC 48V dengan sedikit ripple. Sehingga untuk memperbaiki ripple / gelombang DC yang terjadi diperlukan suatu rangkaian penyaring (filter) yang dipasang sebelum ke terminal output. Pada Gardu induk Kapal menggunakan jenis rectifier 1 fasa yaitu rectifier yang rangkaian inputnya menggunakan AC suplai 1 fasa. Rectifier jenis inilah yang dipergunakan pada gardu yang ada di peralatan SCADA. Rectifier akan bekerja apabila diberikan tegangan sekitar 220 VAC. Tegangan tersebut dihasilkan dan tegangan pada SKTM (20kV) yang diturunkan melalui trafo distribusi menjadi 22OVAC dengan cara penyambungan fasa (R/S/T) ke N (netral) kemudian disearahkan menggunakan rectifier menjadi 48 sehingga beban dapat dicatu. Fungsi rectifier ini adalah sebagai pen-supply tegangan DC untuk DC Power System pada gardu induk. Adapun bagian-bagian dari Rectifier yang terintegradi dalam sebuah panel adalah sebagai berikut.
Prinsip kerja dari Rectifier ini adalah sumber AC baik 1 fasa maupun 3 fasa masuk melalui terminal input rectifier itu ke trafo step-down dan tegangan 220V / 380V menjadi tegangan DC 48V dengan sedikit ripple. Sehingga untuk memperbaiki ripple / gelombang DC yang terjadi diperlukan suatu rangkaian penyaring (filter) yang dipasang sebelum ke terminal output. Pada Gardu induk Kapal menggunakan jenis rectifier 1 fasa yaitu rectifier yang rangkaian inputnya menggunakan AC suplai 1 fasa. Rectifier jenis inilah yang dipergunakan pada gardu yang ada di peralatan SCADA. Rectifier akan bekerja apabila diberikan tegangan sekitar 220 VAC. Tegangan tersebut dihasilkan dan tegangan pada SKTM (20kV) yang diturunkan melalui trafo distribusi menjadi 22OVAC dengan cara penyambungan fasa (R/S/T) ke N (netral) kemudian disearahkan menggunakan rectifier menjadi 48 sehingga beban dapat dicatu. Fungsi rectifier ini adalah sebagai pen-supply tegangan DC untuk DC Power System pada gardu induk. Adapun bagian-bagian dari Rectifier yang terintegradi dalam sebuah panel adalah sebagai berikut.
a. Transformator Utama
Trafo utama yang terpasang di rectifier merupakan trafo step-down (penurun tegangan) dan tegangan AC 220V / 380V menjadi 48V, kemudian masuk ke rectifier untuk didistribusikan ke beban dan baterai. Besar kapasitas tersebut tergantung dan kapasitas baterai yang terpasang di gardu induk atau gardu hubung yaitu paling tidak kapasitas arus output trafo harus lebih besar 20 % dan arus pengisian baterai.
b. Dioda
Dioda digunakan sebagai penyearah arus yang keluar dan trafo. Hal ini dikarenakan beban yang akan dicatu menggunakan tegangan arus searah hasil dan penyearahan dioda serta menghilangkan ripple menggunakan filter.
c. Auto Voltage Regulator (AVR)
Auto Voltage Regulator yang terpasang pada rectifier merupakan suatu rangkaian yang terdiri dan 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 baterai bisa disesuaikan dengan arus kapasitas baterai yang terpasang.
d. Komponen Pengaturan
Ada bebrapa komponen pengaturan pada panel rectifier yaitu :
1. Komponen pengatur tegangan Floating berfungsi untung mengatur standar pengisian
pada baterai.
2. Komponen pengaturan tegangan Equalizing berfungsi untuk mengatur standar pengisian
2. Komponen pengaturan tegangan Equalizing berfungsi untuk mengatur standar pengisian
pada baterai.
3. Komponen pengaturan Boosting berfungsi untuk pengisian baterai secara cepat.
4. Komponen pengaturan arus (current limiter) berfungsi untuk pengaturan besar nilai arus
3. Komponen pengaturan Boosting berfungsi untuk pengisian baterai secara cepat.
4. Komponen pengaturan arus (current limiter) berfungsi untuk pengaturan besar nilai arus
output pada rectifier agar tidak terjai over load atau over charger pada baterai.
5. Filter berfungsi sebagai untuk menghilangkan ripple sebagai hasil dan penyearahan
5. Filter berfungsi sebagai untuk menghilangkan ripple sebagai hasil dan penyearahan
melalui dioda. Sehingga filter sangat penting penggunaannya.
e. Indikator-Indikator, adalah suatu tanda proses operasi yang terjadi pada rectifier. Indikator pada panel rectifier terdiri dari indikator operasi dan indikator gangguan.
1. Indikator Operasi terdiri dari, Indikator LED AC ON, LED RECT ON, LED FLOAT, LED
e. Indikator-Indikator, adalah suatu tanda proses operasi yang terjadi pada rectifier. Indikator pada panel rectifier terdiri dari indikator operasi dan indikator gangguan.
1. Indikator Operasi terdiri dari, Indikator LED AC ON, LED RECT ON, LED FLOAT, LED
EQUAL, LED Manual Charging.
2. Indikator Gangguan terdiri dari Indikator LED Over Volt input, LED Under Volt Input,
LED Over Volt Output, LED Under Volt Output, LED Over Load, LED Under Voltage
Battery
=============================================================================
Catatan Editor :
Okeh, sekian materi dari editor semoga berguna bagi teman-teman semua dan jangan lupa share postingan ini keteman kalian. Tinggalkan Komentar pada kolom dibawah jika ada yang perlu ditanyakan.
Untuk meambahkan emoji pada kolom komentar dapat mengetik "emot0, emot1, dll" tanpa tanda kutip. Untuk mengetahui jenis emot yang dipakai, tinggal arahkan kursor ke tepat list emoji diatas kolom komentar. Terimakasih~
Facebook
