STUDI GANGGUAN HUBUNGAN SINGKAT SATU FASA KETANAH AKIBAT SAMBARAN PETIR PADA SALURAN TRANSMISI OLEH JUBILATER SIMANJUNTAK NIM :

Transkripsi

1 STUDI GANGGUAN HUBUNGAN SINGKAT SATU FASA KETANAH AKIBAT SAMBARAN PETIR PADA SALURAN TRANSMISI OLEH JUBILATER SIMANJUNTAK NIM : DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSION FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2009

2 STUDI GANGGUAN HUBUNG SINGKAT SATU FASA KETANAH AKIBAT SAMBARAN PETIR PADA SALURAN TRANSMISI Oleh: Jubilater Simanjuntak Tugas Akhir Ini Diajukan Untuk Melengkapi Salah Satu Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diketahui Oleh : Pelaksana Harian Ketua Disetujui Oleh: Pembimbing Tugas Akhir Prof. Dr. Ir. Usman Baafai Prof. Dr. Ir. Usman Baafai NIP: NIP:

3 STUDY ANALISA GANGGUAN HUBUNG SINGKAT SATU FASA KETANAH AKIBAT SAMBARAN PETIR PADA SALURAN TRANSMISI Abstrak Setiap kesalahan dalam suatu rangkaian yang menyebabkan terganggunya aliran arus yang normal disebut gangguan. Sebagian besar dari gangguangangguan yang terjadi pada saluran transmisi bertegangan 115 KV atau lebih disebabkan oleh petir, yang menyebabkan terjadinya percikan bunga api (flashover) pada isolator. Tegangan tinggi yang ada diantara penghantar dan menara atau tiang penyangga yang diketanahkan (grounded) menyebabkan terjadinya ionisasi. Ini memberikan jalan bagi muatan listrik yang diinduksi (diimbas) oleh petir mengalir ke tanah. Dengan terbentuknya jalur ionisasi ini, impedansi ketanah menjadi rendah. Ini memungkinkan mengalirnya arus fasa dari penghantar ke tanah dan melalui tanah menuju netralnya. Gangguan langsung dari fasa ke fasa tanpa melalui tanah jarang terjadi. Angka pengalaman menunjukkan bahwa kira-kira 70 % dan 80 % dari gangguan saluran transmisi adalah gangguan tunggal dari saluran ke tanah yang terjadi karena flashover dari satu saluran saja ke menara dan tanah.

4 KATA PENGANTAR Dengan kerendahan hati penulis mengucapkan puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, karena berkat rahmat dan karunia-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini Tugas Akhir yang berjudul STUDI GANGGUAN HUBUNG SINGKAT SATU FASA KETANAH AKIBAT SAMBARAN PETIR PADA SALURAN TRANSMISI ini di maksud untuk memenuhi kurikulum dan memenuhi persyaratan untuk mencapai gelar Sarjana Teknik pada jurusan Teknik Elektro. Dalam proses pembuatan Tugas Akhir ini, penulis telah mendapat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa material, spiritual, informasi, maupun segi administrasi. Oleh karena itu sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Ir. Usman S Baafai, selaku desen pembimbing dan juga selaku Pengurus Harian Jurusan Departemen Teknik Elektro 2. Seluruh staf pengajar/ Dosen dan petugas administrasi jurusan Teknik Elektro USU. 3. Orang tua penulis, B. Simanjuntak / L. Br Napitupulu yang tercinta, yang selalu memberikan dukungan baik moral, Doa dan Materi selama penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini 4. Rekan-rekan mahasiswa yang telah memberikan dorongan, masukanmasukan dan semangat kepada penulis

5 5. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah banyak membantu. Penulis menyadari baahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran membangun demi perbaikan isi untuk masa yang akan datang. Akhirnya penulis berharap agar Tugas Akhir ini bermanfaat bagi kita semua, dan semoga Tuhan Yang Maha Kuasa selalu memberi berkat - NYA bagi kita semua, Amin. Medan, 24 Oktober 2009 Hormat Saya, Penulis, Jubilater Simanjuntak NIM

6 DAFTAR ISI Lembaran Pengesahan Abstrak Kata Pengantar Daftar Isi i ii iii v BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Batasan Masalah Rumusan Masalah Tujuan Penulisan Metode Pengumpulan Data Sistematika Penulisan 5 BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Saluran Transmisi Bagian-bagian Saluran Transmisi Arester Arester Jenis Ekspulsi atau Tabung Pelindung Arester Jenis Katup Pemilihan Arester Pengenal Arester Jarak Maksimum Arester dengan Peralatan Kuantitas Per Unit Mengubah Dasar Kuantitas Per Unit 23 BAB III GANGGUAN KILAT PADA SALURAN TRANSMISI DAN AKIBATNYA 3.1. Faktor faktor Penyebab Gangguan dan Akibatnya Pada Saluran Transmisi Gangguan Satu Fasa Ketanah (Gangguan Tanah) Gangguan Sambaran Petir Pada Saluran Transmisi Udara Jumlah Sambaran Petir Penangkapan Petir Oleh Saluran Transmisi Impedansi Urutan Pada Unsur-unsur Rangkaian Jala-jala Urutan Positif dan Negatif Jala-jala Urutan Nol

7 BAB IV PERHITUNGAN PROBABILITAS GANGGUAN DAN ARUS GANGGUAN AKIBAT SAMBARAN PETIR PADA SALURAN TRANSMISI 4.1. Umum Data Perhitungan Probabilitas Gangguan Lebar Bayang-bayang Penangkapan Kilat Probabilitas Distribusi Arus Kilat Probabilitas Peralihan Lompatan Api Menjadi Busur Api Perhitungan Arus Hubung Singkat Satu Fasa Ketanah 45 BAB V KESIMPULAN 50 DAFTAR PUSTAKA 51