BAB IV GROUND FAULT DETECTOR (GFD)

Transkripsi

1 BAB IV GROUND FAULT DETECTOR (GFD) 4.1 Umum Dengan meningkatnya tingkat pertumbuhan penggunaan energi listrik yang smakin hari semakin meningkat maka pasokan listrik harus meningkat pula Tingkat kehandalan (standard kinerja) jaringan distribusi tenaga listrik, maka dari itu pasokan listrik harus handal dengan memanfaatkan alat pendeteksi arus gangguan yaitu Ground Fault Detektor (GFD) saya selama mengikuti kegiatan kerja praktek di PT. PLN Area Cengkareng mendapatkan banyak pelajaran terkait dengan penggunaan alat GFD itu sendiri dari mulai cara mengusut jaringan yang terganggu sampai dengan jaringan kembali normal dengan memanfaatkan alat Ground Fault Detektor (GFD) ini kita dapat meminimalisir waktu yang terbuang karena terlalu lama mengusut jaringan yang terganggu sehingga tahap penormalan 33

2 34 jaringan dapat membuang waktu yang cukup lama berikut dokumentasi pada saat saya mengikuti kegiatan dilapangan (Lihat Gambar 4.1). Gambar 4.1 Pelaksanaan Praktek Lapangan Parameter penilaian pada umumnya diukur dengan SAIDI (System Average Interruption Duration Index), yaitu rata-rata lama padam perpelanggan per tahun (jam/pelanggan/tahun) dan SAIFI (System Average Interruption Frequency Index) yaitu rata-rata jumlah gangguan perpelanggan pertahun (kali/pelanggan/tahun). Kinerja SAIDI dan SAIFI yang buruk disamping akan berdampak pada kepuasan pelanggan terhadap pelayanan pasokan tenaga listrik yang berujung pada tingkat pengaduan yang tinggi, juga kerugian secara financial berupa tuntutan ganti rugi, hilangnya Kwh jual, kerusakan asset, dll bagi pemasokan dalam hal ini adalah PT.PLN sendiri. Melalui Keppres No.89/2002, diberlakukan penerapan sanksi terhadap PLN berupa kompensasi biaya beban sebesar 10 persen apabila pasokan tenaga

3 35 listrik ke pelanggan tidak sesuai Tingkat Mutu Pelayanan (TMP) yang ditentukan. Di dalam TMP hanya tiga indicator yang ditetapkan pemerintah untuk dipenuhi PLN, diantaranya jumlah gangguan dan lama gangguan. Kedua indikator TMP tersebut telah diukur melalui SAIFI dan SAIDI. Ada beberapa cara untuk menekan angka SAIDI tersebut dapat dilakukan antara lain dengan pemasangan Ground Fault detector. GFD dipasang disetiap gardu maupun dipasang dengan batas antara dua gardu, ataupun dapat pula dipasang pada gardu yang memasok konsumen yang sangat penting seperti konsumen khusus dan industri. GFD akan bekerja dan memeberikan sinyal yaitu dengan cara lampu indicator menyala kedap kedip bilamana GFD yang terpasang pada gardu-gardu distrinusi dilewati arus gangguan hubungsingkat pada SKTM. Dengan melihat cara GFD tersebut kita dapat menarik kesimpulan bahwa lokasi gangguan pada SKTM berada diantara GFD yang lampu indikatornya menyala dengan GFD yang lampu indikatornya padam. Dengan banyaknya GFD yang dipasang pada gardu-gardu distribusi akan mennentukan penambahan kecepatan dalam pengusutan gangguan, karena dengan adanya GFD pada setiap gardu menjadikan petugas maneuver lapangan tidak lagi mendeteksi kabel dengan cara menggunakan alat ukur Megger yang pelaksanaannya cukup lama dikarenakan harus melakukan buka tutup kubikel dan pengukuran kabel perfasanya.

4 Bagian Bagian Dari Alat GFD Berikut adalah bagian bagian yang terdapat pada alat GFD diantaranya sebagai berikut : 1. Kotak Relai Kotak Relai berfungsi menerima arus masukan (induksi) yang dikirim dari hasil transformasi Trafo Arus (Current Transformer) karena adanya arus gangguan pada SKTM yang diterima oleh CT itu sendiri dengan menjadikan sinyal yang dapat memerintahkan relai bekerja dengan kontak langsung ke lampu indicator luar gardu sehingga dapatmenyala berkedip. Dalam kotak relay terdapat battry 4,8 volt yang dipasang dengan kondisi discharge. Kegunaan dari battery ini adalah untuk memeberikan power pengganti pada kotak relay ketika supply TR 220 Volt hilang akibat dari gangguan, sehingga lampu indicator dapat menyala atau memeberikan sinyal selama 2 jam sesuai settingnya atau terus-menerus sampai supply 220 Volt kembali datang. 2. Trafo Arus CT berfungsi membacaadanya arus gangguan pada kabel SKTM dengan merubah besaran arus besar menjadi arus kecil (diskonversi) untuk dikirim sebagai informasi ke kotak relay. CT sangat menentukan sekali terhadap kerja GFD sehingga dalam pemasangan CT harus benar benar diperhatikan ketentuannya.

5 37 3. Lampu Indikator Lampu indicator dipasang di atas pintu luar gardu yang berfungsi untuk memberikan sinyal dengan menyala berkedip yang menandakan adanya arus gangguan yang melewatinya. Lampu berkedip disetting selama 2 jam bekerja, dimaksudkan karena rata-rata untuk pengusutan gangguan diperkirakan sekitar 2 jam lamanya. 4.3 Prinsip KerjaGround Fault Detector GFD harus dapat mendeteksi arus gangguan tanah sebelum peralatan proteksi penyulang bekerja dan mentripkan pasokan tegangan menengah. GFD juga harus dapat reset secara otomatis saat tegangan menengah tersebut normal kembali. Prinsip kerja GFD dapat dijelaskan sebagai berikut : 1. GFD bekerja berdasarkan arus yang dirasakan oleh CT dimana lilitan sekunder dari CT tersebut dihubungkan ke GFD. 2. Arus yang melewati kabel TM dan CT menjadi naik apabila terjadi gangguan hubung tanah dan menyebabkan timbulnya tegangan induksi pada lilitan sekunder dari CT. CT tersebut biasanya dari jenis cincin atau disebut juga trafo arus urutan nol (karena setiap gangguan hubung tanah menghasilkan arus urutan nol). Primer dari trafo arus ini terdiri dari sebuah kabel tiga inti, sedangkan belitan sekundernya digulung pada suatu inti toroidal. Pada keadaan kerja normal atau gangguan antar fasa jumlah vector dari fluks magnet sama dengan nol di dalam inti, jadi tidak ada ggl yang diinduksikan

6 38 pada sekunder. Tetapi bila suatu tegangan satu fasa ke tanah terjadi, mereka membentuk fluks yang tidak dikompensasi, jadi pada sekunder terdapat ggl. 3. GFD menerima masukan tegangan induksi pada rangkaian elektronik dan kemudian rangkaian ini memberikan informasi lagi pada rangkaina penyimpan (memori). 4. Memori memerintahkan tangkaian lain untuk menggerakn relay sehingga lampu indicator menyala berkedip. 5. Relay dan lampu tetap bekerja sampai muatan baterai kosong atau suplai 220 Volt dating, meskipun arus gangguan kabel telah hilang. Gambar 4.2 Diagram Blok GFD Berdasarkan prinsip kerja GFD maka pemasangan GFD dilaksanakan di gardu TM 20 kv tipe beton dilakukan sebagai berikut : 1. CT dipasang pada kabel outgoing kubikel PHB TM gardu

7 39 2. Suplai 220 Volt diambil dari rak PHB TR dan dihubungkan ke GFD melalui pengaman lebur / MCB 3. Lampu indicator luar dipasang di pintu gardu 4. Kotak lampu GFD dipasang di dalam sisi pintu gardu kurang lebih 2 meter dari lantai 4.4 Cara Kerja GFD Ground Fault Detector (GFD)merupakan detector gangguan hubung singkat ke tanah yang bertujuan untuk mempercepat melokalisir gangguan pada saluran kabel tegangan menengah(sktm) 20 kv. Jaringan SKTM yang gardunya terpasang Ground Fault Detector (GFD) lebih menguntungkan dibandingkan dengan jaringan SKTM yang gardunya belum terpasang Ground Fault Detector (GFD), karena jaringan yang gardunya sudah terpasang akan lebih cepat mengisolir gangguan. Dengan terpasangnya Ground Fault Detector (GFD) di gardu-gardu diharapkan akan mempercepat pengusutan gangguan, sehingga waktu pemadaman dapat ditekan sekecil mungkin. Hal iitu dikarenakan petugas gangguan TM akan lebih mudah dalam mengisolir titik gangguan, dan akan lebih cepat penyalaannya kembali dibandingkan dengan jaringan SKTM yang masih kurang terpasang bahkan yang belum terpasang Ground Fault Detector (GFD). Bila suatu jaringa kabel SKTM (penyulang) terjadi gangguan maka yang terjadi pada GFD adalah :

8 40 A. GFD Menyala ( dilewati arus gangguan ) 1. Pertama-tama CT akan merasakan adanya arus gangguan. 2. Dari hasil rasio CT maka arus akan di baca oleh kotak relay sebagai imformasi. 3. Kotak relay akan bekerja dengan memberikan sinyal ke lampu indikator sehingga menyala berkedip dengan suplai dari baterai. 4. Lampu indikator akan menyala sesuai setingnya selama 2 jam, setelah itu lampu akan mati dan GFD siap mendeteksi ulang jika adanya gangguan kabel kembali. 5. Pada saat GFD bekerja menyala dan sebelum 2 jam jaringan dicoba untuk masuk tegangan dan berhasil aman maka GFD akan segera ke riset sehingga lampu indikator padam. B. GFD Padam ( tidak dilewati arus gangguan ) Untuk GFD yang tidak dilalui oleh adanya arus gangguan maka GFd tersebut tidak akan memeberikan sinyal ( lampu Indikator padam). Untuk menentukan apakah GFD tersebut benar-benar tidak bekerja atau memang sedang rusak, maka GFD harus dites dengan cara menekan tombol tesnya. Bila saat dites GFD menyala, maka menandakan GFD dalam keadaan baik tetapi pada saat dites padam maka GFD rusak.

9 41 Gambar 4.3 Indikasi Gangguan dengan GFD 4.5 Kegagalan Kerja GFD Hal-hal Yang dapat menyebabkan terjadinya kegagalan kerja GFD adalah: 1. Kotak relay rusak diakibatkan adanya bagian komponen yang terganggu atau terbakar. 2. Bagian baterai drop sampai 0 Volt. 3. Sumber TR 220 Volt terlepas atau kabel putus. 4. Fuse 0,1 A pada kotak relay sudah putus. 5. CT sudah rusak, kotor dan berkarat atau kabel menuju CT terputus. 6. Ground dari kabel TM tidak dimasukan kedalam lingkaran CT. 7. Lampu indikator putus atau kabelnya terputus. 8. Setting arus terlalu tinggi tidak sesuai pada batas setingnya. 9. Sumber TR 220 Volt kekotak relay diambil dari beban TR konsumen yang menggunakan Gen-set, sehingga pada saat Gen-setnya dinyalakan

10 42 untuk menggantikan suplia dari PLN maka GFD akan langsung keriset mengakibatkan sinyal GFD menjadi terhenti atau padam. 4.6 Jenis GFD 1. GFD TR Memerlukan Power Supply = 220 VAC untuk Charger Battery (Rechangeable). Pemasangan di Gardu Umum. 2. GFD TM Tanpa Power Supply = 220 VAC (Dipasang hanya untuk mereset Indikasi). Pemasangan di gardu Khusus Spesifikasi Type GFD GFD TR (Ground Fault Detector Tegangan Rendah) : 1. BATTERY RECHANGEABLE ( Ukuran AA, jenis NI-CAD mh 4.8 V ) 2. Power Supply = 220 VAC Diperlukan untuk RE-CHARGER BATTERY Reset Indikasi GFD secara Automatis 3. Dipasang pada gardu umum (TR 220 VAC) 4. Merk GFD TR terpasang: BARDIN DDS

11 43 GEC ALSTHOM ALROS 100, ALROS 110 Indikasi bekerja sesuai arah terjadinya gangguan pertama maupun berikutnya setelah beberapa kali dicoba masuk (secara automatis dapat me-reset kembali indikasi pertama). Simbol pada gambar JTM = Berikut adalah beberapa contoh pengawatan alat Ground Fault Detector (GFD) dari semua merk pabrikan pada gardu distribusi : Gambar.4.4 GFD TR Type Bardin DDS TR Gambar.4.5 GFD TR Type ALROS 110 TR

12 44 GFD TM (Ground Fault Detector Tegangan Menengah): 1. Battery NON-RECHANGEABLE ( Ukuran D, Jenis LITHIUM, 900 mh 3.6 V ) 2. Tanpa Power Supply 220 VAC (Bila dipasang hanya untuk me-reset Indikasi GFD) 3. Diperuntukkan untuk Gardu Khusus (TM) 4. Merk GFD TM terpasang: BARDIN FLAIR 213 ALROS 130 NORTROLL POLLAR CDP SYNA Indikasi bekerja 1x dari gangguan pertama Symbol pada gambar JT= Gambar.4.6 GFD TM Type ALROS 130 TM

13 45 Gambar. 4.7 GFD TM Type POLLAR