BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang PT. PLN (Persero) merupakan suatu perusahaan yang bergerak dalam bidang penyedia tenaga listrik, salah satu bidang usahanya yaitu sistem distribusi tenaga listrik. Sistem distribusi tenaga listrik merupakan sistem yang menyalurkan listrik ke jaringan listrik para konsumen sehingga sistem distribusi menjadi suatu hal yang sangat penting untuk terhindar dari gangguan yang dapat menyebabkan sistem menjadi terganggu. Gangguan pada sistem distribusi tenaga listrik dapat berupa gangguan yang bersifat internal maupun external. Salah satu gangguan bersifat external yang terjadi pada sistem distribusi tenaga listrik yaitu gangguan akibat sambaran petir. Sambaran petir pada jaringan listrik dapat mengakibatkan timbulnya tegangan lebih transient dimana sering disebut sebagai surja yang dapat mengakibatkan kerusakan pada peralatan isolasi serta komponen komponen dalam sistem tenaga listrik (Rusmana, 2013). Pada daerah tertentu seperti pantai atau persawahan memiliki potensi sambaran petir yang tinggi, salah satu daerah tersebut yaitu pulau Serangan. Pulau Serangan merupakan daerah wisata dekat pantai yang mempunyai potensi petir yang sangat tinggi, sehingga memiliki kejadian sambaran petir hampir terjadi sepanjang tahun menurut data dari Stasiun Geofisika Sanglah tahun 2014 sambaran petir yang terjadi di area Pulau Serangan mencapai 1082 sambaran ke tanah dan 871 sambaran di awan (Stasiun Geofisika Sanglah, 2014). Sambaran petir yang terjadi pada sistem tenaga listrik dapat diklasifikasikan menjadi sambaran langsung dan sambaran tidak langsung, untuk mengurangi gangguan akibat sambaran petir langsung maupun tidak langsung yang dapat mengakibatkan sistem distribusi menjadi terganggu atau dapat mengalami pemadaman listrik, maka diperlukan alat proteksi yang dapat mengurangi gangguan tersebut. Salah satu alat proteksi yang digunakan untuk mengurangi gangguan akibat sambaran petir yaitu kawat tanah. Kawat tanah merupakan sistem pengaman pada jaringan distribusi tegangan menengah dengan memasang kawat tanah (grounding) di atas kawat fasa, sehingga saat terjadi 1

2 2 sambaran petir maka petir akan mengenai kawat tanah yang terletak tepat diatas kawat fasa dan tegangan lebih (surja) yang terjadi pada jaringan distribusi akan langsung ditanahkan (Suryawan, 2012). Tegangan lebih yang merambat pada kawat tanah harus cepat ditanahkan sehingga tidak merambat ke jaringan distribusi yang dapat mengakibatkan komponen komponen pada sistem distribusi menjadi terganggu. Untuk mengurangi hal tersebut maka jarak pentanahan kawat tanah antara titik satu ke titik lainnya dibuat sependek mungkin sehingga tegangan lebih yang merambat pada kawat tanah bisa dengan cepat ditanahkan selain itu tahanan pentanahan yang digunakan dibuat sekecil mungkin sehingga tegangan lebih yang terjadi pada kawat tanah dapat dikurangi dan kemungkinan terjadinya loncatan bunga api yang mengakibatkan sistem distribusi menjadi terganggu menjadi berkurang. Penggunaan kawat tanah sebagai alat proteksi petir berdasarkan teori gelombang berjalan dimana bila sambaran petir mengenai kawat tanah pada saluran maka arus yang besar mengalir ke tanah dan sepasang gelombang berjalan merambat pada kawat tanah. Bila gelombang berjalan yang merambat pada kawat tanah menemui titik peralihan atau pada bagian yang ditanahkan maka sebagian gelombang itu akan dipantulkan dan sebagian lagi akan diteruskan ke bagian lain dari titik tersebut. Untuk dapat mengikuti jejak dari gelombang pantulan maupun gelombang terusan yang terjadi pada kawat tanah maka digunakan diagram tangga (lattice diagram) sehingga dapat melihat posisi dan arah gerak dari tiap tiap gelombang datang, gelombang pantulan dan gelombang terusan yang terjadi pada kawat tanah (Hutauruk, 1991). Pemasangan kawat tanah pada jaringan distribusi tegangan menengah lebih dikhususkan pada daerah yang memiliki kerapatan sambaran petir tinggi seperti daerah pantai maupun daerah persawahan selain itu pada jaringan distribusi tegangan menengah karena panjang gawang berkisar antara 40 sampai 80 meter maka kawat tanah ditanahkan sekitar 3 sampai 4 gawang tetapi idealnya setiap gawang kawat tanah harus ditanahkan sehingga potensial sepanjang kawat tanah adalah nol (Hutauruk, 1991). Salah satu penggunaan kawat tanah pada jaringan distribusi tegangan menengah yaitu pada

3 3 Penyulang Serangan merupakan saluran udara tegangan menengah 20 kv yang melayani area Serangan dan sekitarnya. Pemasangan kawat tanah pada penyulang Serangan bertujuan untuk mengamankan penyulang terhadap sambaran petir langsung, kawat tanah pada penyulang Serangan dipasang sepanjang 12,45 km, dimana pentanahan kawat tanah pada penyulang Serangan yaitu sekitar 4 sampai 5 gawang. Untuk meningkatkan efektivitas dari kawat tanah pada penyulang Serangan maka seharusnya tiap gawang pada penyulang ditanahkan sehingga potensial sepanjang kawat tanah pada penyulang Serangan adalah nol. Dengan tidak adanya standar yang digunakan untuk jarak pentanahan kawat tanah pada sistem distribusi tegangan menengah maka pada tugas akhir ini akan dilakukan penelitian tentang jarak penempatan titik pentanahan kawat tanah pada penyulang Serangan berdasarkan efektifitas dari kawat tanah untuk menyalurkan gangguan surja petir ke tanah dan berdasarkan jumlah kemungkinan gangguan akibat sambaran petir langsung maupun sambaran petir tidak langsung yang terjadi pada 1.2 Rumusan Masalah Dari latar belakang diatas maka dapat dirumuskan masalah yaitu berapa jarak efektif untuk penempatan titik pentanahan kawat tanah pada penyulang Serangan? 1.3 Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui jarak yang efektif untuk penempatan titik pentanahan kawat tanah pada 1.4 Manfaat Penelitian Pelaksanaan penelitian ini diharapkan dapat meningkatkan pengetahuan tentang jarak penempatan titik pentanahan kawat tanah yang efektif pada sistem distribusi tegangan menengah serta dapat menjadi acuan untuk diterapkan pada penyulang yang terletak di daerah yang rawan petir sehingga dapat meningkatkan efektifitas proteksi menggunakan kawat tanah.

4 4 1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah Mengingat begitu luasnya permasalahan yang ada, maka dalam penulisan Tugas Akhir ini disusun ruang lingkup dan pembatasan masalah sebagai berikut : 1. Jumlah tiang pada penyulang serangan yaitu 248 tiang dengan panjang saluran 12,45 km sehingga untuk panjang tiap gawang dirata ratakan menjadi 50 meter. 2. Parameter untuk menentukan titik pentanahan yang efektif yaitu berdasarkan efektifitas kawat tanah untuk menyalurkan gangguan surja ke tanah dan berdasarkan jumlah kemungkinan gangguan akibat sambaran petir langsung maupun sambaran petir tidak langsung yang terjadi pada 3. Diasumsikan tahanan kontak tiang yang ditanahkan 5 Ω dan tahanan kontak tiang yang tidak ditanahkan 500 Ω 4. Diasumsikan petir menyambar pada tiang ke 1 yang ditanahkan dan tegangan yang diteruskan pada tiang selanjutnya diambil pada tiang ke 2 yang ditanahkan dan tiang ke 3 yang ditanahkan sehingga saat tegangan mencapai tiang ke 3 yang ditanahkan maka tegangan hanya akan dipantulkan ke tiang ke 2 yang ditanahkan. 5. Menggunakan metode skoring dan pembobotan untuk metode pengambilan keputusan jarak titik pentanahan kawat tanah yang efektif pada penyulang Serangan 1.6 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan yang digunakan dalam tugas akhir ini dapat diuraikan sebagai berikut : BAB I : PENDAHULUAN Berisikan latar belakang permasalahan tentang jarak penempatan titik pentanahan kawat tanah pada saluran distribusi tegangan menengah

5 5 dimana diambil studi kasus pada penyulang Serangan berdasarkan parameter dari efektifitas kawat tanah dan jumlah kemungkinan gangguan akibat sambaran petir langsung dan sambaran petir tidak langsung, rumusan masalah, tujuan, batasan masalah dan sistematika penulisan tugas akhir ini, BAB II : KAJIAN PUSTAKA Berisikan tinjauan mutakhir atau penelitian yang berkaitan dengan kawat tanah pada sistem distribusi tegangan menengah dan tinjauan pustaka yang berisikan tentang teori gelombang berjalan pada kawat tanah dan konstruksi pemasangan kawat tanah pada sistem distribusi tegangan menengah. BAB III : METODE PENELITIAN Berisikan tentang lokasi dan waktu penelitian, sumber dan jenis data yang digunakan, analisis data serta alur analisis data yang digunakan untuk analisis penempatan titik pentanahan kawat tanah pada BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN Berisikan pembahasan tentang jarak penempatan titik pentanahan kawat tanah pada penyulang serangan untuk masing masing skenario dimana berdasarkan parameter efektifitas kawat tanah dan jumlah kemungkinan gangguan akibat sambaran petir langsung maupun sambaran petir tidak langsung yang terjadi pada penyulang serangan serta berisikan hasil jarak penempatan titik pentanahan kawat tanah yang efektif menggunakan metode skoring dan pembobotan. BAB V : SIMPULAN DAN SARAN Berisikan simpulan yang didapatkan setelah dilakukan perhitungan jarak penempatan titik pentanahan kawat tanah pada penyulang serangan dan saran yang nantinya dapat dijadikan acuan untuk pengembangan tugas akhir ini.