Disusun Oleh : Rinalto Hutabarat

Transkripsi

1 PERHITUNGAN LIGHTNING PERFORMANCE DENGAN MENGGUNAKAN OVERHEAD GROUND WIRE PADA PENYULANG RUKO DI PLN AREA SERPONG Diajukan Sebagai Syarat Guna Mendapat Gelar Sarjana (S1) Pada Jurusan Teknik Elektro Universitas Mercu Buana Disusun Oleh : Rinalto Hutabarat PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA 2011

2 LEMBAR PERNYATAAN Yang bertanda tangan di bawah ini, Nama : Rinalto Hutabarat NIM : Program Studi : Teknik Elektro Fakultas : Teknologi Industri Judul SkripsI : PERHITUNGAN LIGHTNING PERFORMANCE DENGAN MENGGUNAKAN OVERHEAD GROUND WIRE PADA PENYULANG RUKO DI PLN AREA SERPONG Dengan ini menyatakan bahwa hasil penulisan skripsi yang telah saya buat adalah merupakan hasil karya saya sendiri dan benar keasliannya. Apabila dikemudian hari penulisan skripsi ini terbukti merupakan penjiplakan hasil karya orang lain, maka saya bersedia untuk bertanggung jawab sekaligus bersedia menerima sanksi berdasarkan aturan dan tata tertib yang berlaku di Universitas Mercu Buana. Demikian pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar dan tanpa paksaan. Penulis, Rinalto Hutabarat ii

3 LEMBAR PENGESAHAN PERHITUNGAN LIGHTNING PERFORMANCE DENGAN MENGGUNAKAN OVERHEAD GROUND WIRE PADA PENYULANG RUKO DI PLN AREA SERPONG Disusun oleh, Nama : Rinalto Hutabarat NIM : Program Studi : Teknik Elektro Pembimbing, (Ir. Badaruddin, MT) Mengetahui, Koordinator Tugas Akhir / Ketua Program Studi (Yudhi Gunardi ST,MT)

4 KATA PENGANTAR Pada akhirnya saya dapat menyelesaikan proposal tugas akhir ini. Yang diberi judul PERHITUNGAN LIGHTNING PERFORMANCE DENGAN MENGGUNAKAN OVERHEAD GROUND WIRE PADA PENYULANG RUKO DI PLN AREA SERPONG. Tugas Akhir ini disusun guna memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan Studi Kesarjanaan (S1) di Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik (FT), Universitas Mercu Buana (UMB). Dalam pembuatan Proposal Tugas Akhir, saya telah banyak mendapatkan bantuan (thanks to orang orang PLN baik yang di Muara karang, Cikokol, Serpong), dukungan (my friend, siapa ya yang dukung gue??), doa (my mom, kakak, josh, bang olo), materi (my mom and my sister, thanks ka buat tinta printer and kertas A4 nya), dsb. Oleh karena itu saya ingin mengucapkan ucapan terima kasih yang tak terhingga kepada : 1. My Lord Jesus, who gives me bless to finish this thesis. amien. 2. RIP Ayah , walaupun ayah udah di sorga, tapi dede yakin kalo ayah pasti bangga dengan apa yang telah dede capai, sekarang ayah punya anak yang jadi sarjana elektro sesuai dengan apa yang ayah cita cita kan. love you dad. 3. All my relatives for their support upon this thesis. Especially My mom, brothers, sisters, ichel, davina (hahahah, kalo ichel sama vina mah malah ngegangguin). 4. Bapak Ir. Yudhi Gunardi, MT. selaku Kepala Program Studi dan v

5 koordinator kerja praktek Teknik Elektro Universitas Mercu Buana. Thanks pa buat pilihan dosen pembimbingnya. 5. Bapak Ir. Badaruddin, MT. Selaku pembimbing Tugas Akhir, atas bimbingan dan arahan beliau akhirnya penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini. Walaupun agak susah buat atur jadwal dengan beliau. 6. Segenap Karyawan dan Staf di PLN DisJaya area Serpong atas bantuan, kerjasama, dan bimbingannya. 7. Kawan-kawan mahasiswa elektro khususnya angkatan (Meiz si kotak, Andri, Ari, Bayu si mandra, Made, Tami, Vani, Laura, Mefi si luna maya, Lucky, Dhani si mas karyo, Agus si ompong, ega si Panjang, Alif si gayus tambunan, Miftah si kusut, Eki, Ardhinata si acong, Rian si tua). Saya berharap semoga tugas akhir ini meskipun sederhana dapat berguna serta bermanfaat khususnya bagi pribadi saya, dan umumnya untuk orang lain. Jakarta, Maret 2011 Saya vi

6 vii DAFTAR ISI Halaman Judul... Halaman Pernyataan. Halaman Pengesahan Abstrak.. Kata Pengantar.. Daftar Isi Daftar Tabel.. i ii iii iv v vii xii Daftar Gambar.. xiii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Penulisan Tugas Akhir Batasan Masalah Sistematika Penulisan 2 BAB II PEMAHAMAN TENTANG PETIR 2.1 Pendahuluan Proses Terjadinya Petir Awan Petir (Cumulonimbus) Ciri Ciri Datangnya Petir Jenis Jenis Petir Cold Front Thunderstorm Warm Front Thunderstorm Sea Coast Thunderstorm Mountain Thunderstorm 11 vii

7 2.5 Mekanisme Sambaran Petir Jenis Sambaran Petir Sambaran Langsung Sambaran Tidak Langsung Karakteristik Petir Kerapatan Sambaran Petir ke Tanah Dampak negatif Sambaran petir Hari Guruh. 18 BAB III Proteksi SUTM Terhadap Sambaran Petir 3.1 Konsep Dasar Sistem Tenaga Listrik Konfigurasi Sistem SUTM Gangguan Gangguan pada SUTM Sifat Gangguan Gangguan Arus Lebih Gangguan Tegangan Lebih Gangguan Sambaran Petir Sambaran Langsung Sambaran Tidak Langsung atau Sambaran Induksi Total Gangguan Karena Petir Lightning Performance Gelombang Berjalan Bentuk dan Spesifikasi Gelombang Berjalan Alat Alat Proteksi Sambaran Petir pada SUTM Arrester 32 viii

8 3.5.2 Arching Horn Air Terminal/ Lightning Rod Overhead Ground Wire (Kawat Tanah) Pembumian Pengaruh Grounding dan Tingkat Isolasi. 39 BAB IV ANALISA PERHITUNGAN LIGHTNING PERFORMANCE PENYULANG RUKO DI PLN AREA SERPONG 4.1 Data Data Data Penyulang di PLN Area Serpong Tahun Data Gangguan di PLN Area Serpong Tahun Data Gangguan Petir PLN Area Serpong Tahun Pemetaan Jaringan Data Eksisting Penyulang Ruko Tahun Analisa dan Perhitungan Lightning Performance Perhitungan Lightning Performance Penyulang Ruko Sebelum Menggunakan Ground Wire pada Tahun Peningkatan Keandalan Penyulang Ruko Terhadap Sambaran Petir Menggunakan Overhead Ground Wire Skenario A Skenario B Skenario C Skenario D 62 ix

9 Rekapitulasi Lightning Performance Penyulang Ruko Data Gangguan Penyulang Ruko Tahun BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan 68 Daftar Pustaka.. 69 Lampiran x

10 xi DAFTAR TABEL Halaman Tabel 4.1 Rangkuman Data Penyulang di Area Serpong Tahun Tabel 4.2 Data Dasar Gangguan pada Penyulang Ruko Tahun Tabel 4.3 Kondisi Eksisting Penyulang Ruko Tahun Tabel 4.4 Skenario Peningkatan Sistim Proteksi Petir 51 Tabel 4.5 Rekapitulasi Lightning Performance Penyulang Ruko 66 xi

11 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Awan Cumulonimbus atau Awan Petir. 7 Gambar 2.2 Cold Front Thunderstorm 9 Gambar 2.3 Warm Front Thunderstorm.. 10 Gambar 2.4 Sea Coast Thunderstorm.. 11 Gambar 2.5 Mountain Thunderstorm 12 Gambar 2.6 Mekanisme Sambaran Petir.. 13 Gambar 3.1 Pola sistem Tenaga Listrik 21 Gambar 3.2 Pola Jaringan Distribusi Dasar.. 22 Gambar 3.3 Tipe Tulang Ikan (FishBone) 23 Gambar 3.4 Faktor Perlindungan dari Objek di Dekat Saluran Udara. 27 Gambar 3.5 Jumlah Flashover Akibat Sambaran Induksi 28 Gambar 3.6 Spesifikasi Gelombang Berjalan.. 31 Gambar 3.7 Pengaruh Jumlah Span Terhadap Sambaran Tak Langsung 33 Gambar 3.8 Pengaruh Jumlah Span Terhadap Sambaran Langsung 33 Gambar 3.9 Arching Horn 34 Gambar 3.10 Air Terminal pada SUTM.. 36 Gambar 3.11 Air Terminal 36 Gambar 3.12 Instalasi Ground Wire yang Dipasang di Bawah Saluran Gambar 3.13 Instalasi Ground Wire yang Dipasang di Atas Saluran. 38 Gambar 3.14 Grounding Kawat Tanah Tampak Samping.. 38 Gambar 3.15 Pengaruh Tahanan Grounding Dengan Kawat Tanah xii

12 Gambar 4.1 Data Gangguan Penyulang Area Serpong Tahun Gambar 4.2 Variansi Bulanan Kejadian Petir di Daerah Serpong.. 43 Gambar 4.3 Statistik Arus Puncak Petir.. 44 Gambar 4.4 Kepadatan Sambaran Petir Jawa Barat Tahun Gambar 4.5 Peta Jaringan Penyulang Ruko PLN Area Serpong. 46 xiii