Oleh: Dedy Setiawan IGN SatriyadiI H., ST., MT. 2. Dr. Eng. I Made Yulistya N., ST., M.Sc

Transkripsi

1 STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL TEGANGAN TINGGI 150KV YANG DILINDUNGI ARESTER SURJA Oleh: Dedy Setiawan Dosen Pembimbing: Dosen Pembimbing: 1. IGN SatriyadiI H., ST., MT. 2. Dr. Eng. I Made Yulistya N., ST., M.Sc

2 Latar Belakang isolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan. Isolasi saluran kabel harus mampu menahan tegangan lebih akibat impuls supaya tidak terjadi kegagalan isolasi

3 Perumusan masalah saluran kabel bawah tanah yang sudah dilindungi arrester tidak sepenuhnya aman dari tegangan lebih akibat impuls. Saluran kabel bawah tanah masih mengalami tegangan lebih akibat sisa pemotongan impuls oleh arester. Dalam study akan membahas bagaimana pengaruh tegangan lebih yang terjadi pada saluran kabel setelah dilindungi arrester saat impuls petir tipikal 10kA 1,2/50μs, dan jika parameter impuls petir di ubah-ubah ubah.

4 Tujuan Penelitian pada study ini bertujuan untuk mengetahui berapa besar tegangan lebih pada saluran kabel yang sudah dilindungi arester akibat impuls petir dengan cara membuat pemodelan dengan perangkat lunak ATP- EMTP, supaya dapat digunakan dalam mempertimbangkan ketahanan isolasasi.

5 Arester Surja Gambar 2. Zinc Oxide Surge Arrester EXLIM Q-E Gambar 3. Model Rangkaian Arester Petir yang Diusulkan oleh IEEE WG Tahun 1992

6 Kabel Bawah Tanah150 kv Gambar 1. Oil Filled Power Cable 1x800 mm 2

7 Menara Transmisi Udara Gambar 3. Menara Transmisi 150KV Tipe DRAN 4Aa +6

8 PEMODELAN SIMULASI

9 Hasil Simulasi dengan Impuls 10kA 1,2/50μs

10 Tegangan pada titik sambaran Tegangan pada ujung saluran kabel

11 Tegangan pada titik sambaran

12 Tegangan pada titik sambaran Dari data yang diperoleh dari PLN di GI Sukolilo, pada transmisi udara yang menggunakan penghantar ACSR 330mm 2, dengan diameter 25,3mm, dan tinggi kawat dari tanah adalah 36,7m Sesuai rumus pada buku yang disusun Hutauruk: z= = 60ln(2h/r) ohm didapatkan impedansi surja 478,37ohm Dengan arus petir 10kA menyambar pada kawar tersebut, sehingga mengakibatkan tegangan puncak akibat impuls pada titik sambaran sebesar V=i.z ekivalen z ½ z Sehingga tegangan yang terjadi pada titik sambaran sebesar V= 0,5( I. z ) = 0,5 x x 478,37 = Volt, atau 2,39MV

13 Tegangan pada titik sambaran Arus sambaran dan Arus pemotongan arester

14 Arus sebelum dipotong arester Impuls yang dipotong oleh arester

15 Arus pada saluran kabel

16 Tegangan pada ujung kabel

17 Hasil Simulasi dengan Variasi Front Time Front Time Tegangan Fasa (MV) Impuls Petir Fasa A Fasa B Fasa C 1/20 s 235 2, , ,35 2/20 s 2,36 0,59 0,36 4/20 s 2,14 0,53 0,33 8/20 s 1,37 0,35 0, pada Titik ran (MV) Tegangan Sambar Front Time ( s) Fasa A Fasa B Fasa C

18 Tegangan pada Ujung Kabel dengan Variasi F Ti I l P i Front Time Impuls Petir Front Time Tegangan Fasa (KV) Impuls Petir Fasa A Fasa B Fasa C 1/20 s 7,68 0,97 0,95 2/20 s 7,93 1 0,99 4/20 s 839 8, , ,04 8/20 s 9,24 1,15 1,13 Teg gangan Ujun ng Kabel (KV V) front time ( s) Fasa A Fasa B Fasa C

19 Hasil Simulasi dengan Variasi Tail Time Tail Time Impuls Petir Tegangan Fasa (MV) Fasa A Fasa B Fasa C 8/20 s 1,37 0,35 0,22 8/40 s 1,44 0,37 0,23 8/60 s 1,49 0,38 0,24 8/100 s 1,56 0,40 0,25 Tegangan n Puncak di Titik Sam mbaran (MV) Tail Time ( s Fasa A Fasa B Fas C

20 Tegangan pada Ujung Kabel dengan Variasi T il Ti I l P i Tailt Time Impuls Petir Tailt Time Tegangan Fasa (KV) Impuls Petir Fasa A Fasa B Fasa C 8/20 s 9,24 1,15 1,13 8/40 s 12,57 1,25 1,21 8/60 s 14,33 1,26 1,23 8/100 s 19,64 1,26 1,23 25 Ujung ) angan pada Kabel (KV) Tega Fasa A Fasa B Fasa C Tail Time ( s)

21 Kesimpulan 1. Tegangan puncak akibat impuls pada ujung SKTT dengan panjang 2,9 kilometer, saat impuls petir 10KA 1,2/50μs mengenai kawat saluran udara di fasa A dengan jarak 300 meter dari letak pemasangan arrester, pada ujung kabel di fasa A sebesar 12,47 KV, fasa B sebesar 1,17KV, dan fasa C sebesar 1,14KV. 2. Variasai front time impuls petir dapat mempengaruhi tegangan puncak pada ujung kabel, semakin panjang nilai front time petir menjadikan nilai tegangan puncak pada ujung kabel semakin besar. Saat front time 1/20μs, tegangan puncak ujung kabel akibat impuls pada fasa A sebesar 7,68 KV, fasa B sebesar 0,97KV, fasa C sebesar 0,95 KV. Saat front time 8/20μs, tegangan puncak ujung kabel pada fasa A sebesar 9,24KV, fasa B sebesar 1,15KV, fasa C sebesar 1,13 KV. Besar nilai pada ujung kabel ini dipengaruhi karena adanya pemotongan oleh arrester.

22 3. Variasi tail time impuls petir dapat impuls petir dapat mempengaruhi tegangan puncak pada ujung kabel, semakin panjang nilai tail time petir menjadikan nilai tegangan puncak pada ujung kabel semakin besar. Saat tail time 8/20μs, tegangan puncak ujung kabel pada fasa A sebesar 7,68 KV, fasa B sebesar 0,97KV, fasa C sebesar 0,95 KV. Saat tail time 8/100μs, tegangan puncak ujung kabel pada fasa A sebesar 9,64KV, fasa B sebesar 1,26KV, fasa C sebesar 1,23 KV. Tegangan puncak inii terjadi bukan ketika arus puncak sambaran, namun saat waktu ekor arus sambaran yang tidak dapat dipotong leh arrester secara sempurna.

23 SEKIAN TERIMA KASIH

24 Referensi 1. Zoro H. Reynaldo., Proteksi Terhadap Tegangan Lebih Petir Pada Sistem Tenaga Listrik, Catatan Kuliah, Departemen Teknik Elektro ITB, Bandung, Yulistya N, I Made., Teknik Tegangan Tinggi. Catatan Kuliah, Jurusan Teknik Elektro ITS, Surabaya, PT.PLN (Persero)., " Lightning Arrester Buku Petunjuk Batasan Operasi dan Pemeliharaan Peralatan Penyaluran Listrik, Surabaya, Hutauruk, T.S., Gelombang Berjalan dan Proteksi Surja,, Erlangga, Jakarta, IEEE WG , Modeling of Metal Oxide Surge Arresters. IEEE Transactions on Power Delivery, pp , January, Manual Book, Datasheet EXLIM Q-E Surge Arrester, ABB, PT. PLN (Persero) P3B Region Jawa Timur dan Bali Draft Detailed Design Report on East Java Electric Power Transmission and Distribution Network Project Third Stage.