BAB III GANGGUAN SIMPATETIK TRIP PADA GARDU INDUK PUNCAK ARDI MULIA. Simpatetik Trip adalah sebuah kejadian yang sering terjadi pada sebuah gardu

dokumen-dokumen yang mirip
BAB I PENDAHULUAN. Pada sistem penyaluran tenaga listrik, kita menginginkan agar pemadaman tidak

BAB III PERHITUNGAN ARUS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT

BAB IV. PERHITUNGAN GANGGUAN SIMPATETIK PADA PENYULANG 20 kv GARDU INDUK DUKUH ATAS

BAB III GANGGUAN PADA JARINGAN LISTRIK TEGANGAN MENENGAH

KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

BAB IV PEMBAHASAN. Gardu Induk Godean berada di jalan Godean Yogyakarta, ditinjau dari

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB IV ANALISIA DAN PEMBAHASAN. 4.1 Koordinasi Proteksi Pada Gardu Induk Wonosobo. Gardu induk Wonosobo mempunyai pengaman berupa OCR (Over Current

Analisa Relai Arus Lebih Dan Relai Gangguan Tanah Pada Penyulang LM5 Di Gardu Induk Lamhotma

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA BAB I PENDAHULUAN

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN. Universitas Lampung dan PT. PLN (Persero) Cabang Tanjung Karang pada. bulan Maret 2013 sampai dengan selesai.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Analisis Sympathetic Trip pada Penyulang Ungasan dan Bali Resort, Bali

ANALISA SETTING RELAI PENGAMAN AKIBAT REKONFIGURASI PADA PENYULANG BLAHBATUH

Gambar 2.1 Skema Sistem Tenaga Listrik (3)

Setting Relai Gangguan Tanah (Gfr) Outgoing Gh Tanjung Pati Feeder Taram Pt. Pln (Persero) Rayon Lima Puluh Kota

III PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. c. Memperkecil bahaya bagi manusia yang ditimbulkan oleh listrik.

ANALISIS PENYEBAB KEGAGALAN KERJA SISTEM PROTEKSI PADA GARDU AB

dalam sistem sendirinya dan gangguan dari luar. Penyebab gangguan dari dalam

KOORDINASI SISTEM PROTEKSI OCR DAN GFR TRAFO 60 MVA GI 150 KV JAJAR TUGAS AKHIR

BAB II PERHITUNGAN ARUS HUBUNGAN SINGKAT

Makalah Seminar Tugas Akhir. Judul

Analisis Sympathetic Trip pada Penyulang Ungasan dan Bali Resort, Bali

BAB II GARDU INDUK 2.1 PENGERTIAN DAN FUNGSI DARI GARDU INDUK. Gambar 2.1 Gardu Induk

Analisis Koordinasi Rele Arus Lebih Pda Incoming dan Penyulang 20 kv Gardu Induk Sengkaling Menggunakan Pola Non Kaskade

Penentuan Nilai Arus Pemutusan Pemutus Tenaga Sisi 20 KV pada Gardu Induk 30 MVA Pangururan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. terhadap kondisi abnormal pada operasi sistem. Fungsi pengaman tenaga listrik antara lain:

LANDASAN TEORI Sistem Tenaga Listrik Tegangan Menengah. adalah jaringan distribusi primer yang dipasok dari Gardu Induk

Praktikum SISTEM PROTEKSI

BAB III LANDASAN TEORI

BAB III KEBUTUHAN GENSET

SIMULASI OVER CURRENT RELAY (OCR) MENGGUNAKAN KARATERISTIK STANDAR INVERSE SEBAGAI PROTEKSI TRAFO DAYA 30 MVA ABSTRAK

BAB III GANGGUAN PADA JARINGAN LISTRIK TEGANGAN MENENGAH DAN SISTEM PROTEKSINYA

2014 ANALISIS KOORDINASI SETTING OVER CURRENT RELAY

PENGARUH PENAMBAHAN JARINGAN TERHADAP DROP TEGANGAN PADA SUTM 20 KV FEEDER KERSIK TUO RAYON KERSIK TUO KABUPATEN KERINCI

BAB III KETIDAKSEIMBANGAN BEBAN

TINJAUAN PUSTAKA. Dalam menyalurkan daya listrik dari pusat pembangkit kepada konsumen

BAB II LANDASAN TEORI

Kata kunci hubung singkat, recloser, rele arus lebih

FEEDER PROTECTION. Penyaji : Ir. Yanuar Hakim, MSc.

BAB II LANDASAN TEORI

BAB III SISTEM PROTEKSI DENGAN RELAI JARAK. terutama untuk masyarakat yang tinggal di kota-kota besar. Kebutuhan tenaga

BAB II LANDASAN TEORI

Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN :

STUDI ANALISIS SISTEM KOORDINASI PROTEKSI OVER CURRENT RELAY (OCR) DAN GROUND FAULT RELAY (GFR) PADA GARDU INDUK GODEAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB III METODOLOGI. 3.2 Tahap Pelaksanaan Penyusunan Laporan Akhir

Studi dan Evaluasi Setting Relai Arus Lebih pada Transformator Daya di Gardu Induk Garuda Sakti Pekanbaru

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Sistem Distribusi Tenaga Listrik

Ground Fault Relay and Restricted Earth Faulth Relay

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Analisa Perhitungan dan Pengaturan Relai Arus Lebih dan Relai Gangguan Tanah pada Kubikel Cakra 20 KV Di PT XYZ

BAB II STRUKTUR JARINGAN DAN PERALATAN GARDU INDUK SISI 20 KV

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

TUGAS AKHIR ANALISA DAN SOLUSI KEGAGALAN SISTEM PROTEKSI ARUS LEBIH PADA GARDU DISTRIBUSI JTU5 FEEDER ARSITEK

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Analisa Penggunaan Recloser Untuk Pengaman Arus Lebih Pada Jaringan Distribusi 20 kv Gardu Induk Garuda Sakti

KOORDINASI SETTING RELAI ARUS LEBIH PADA INCOMING 2 KUDUS TERHADAP OUTGOING KUDUS 5 DAN 6 YANG MENGGUNAKAN JARINGAN DOUBLE CIRCUIT DI GI 150 KV KUDUS

PEMASANGAN DGR ( DIRECTIONAL GROUND RELE

KOORDINASI PROTEKSI PADA RELAI ARUS LEBIH PADA JARINGAN SPINDEL. TEGANGAN MENENGAH 20 kv

SALURAN UDARA TEGANGAN MENENGAH (SUTM) DAN GARDU DISTRIBUSI Oleh : Rusiyanto, SPd. MPd.

ANALISIS ARUS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT PADA PENYULANG 20 KV DENGAN OVER CURRENT RELAY (OCR) DAN GROUND FAULT RELAY (GFR)

STUDI PENGARUH SETTING RELE PENGAMAN UNTUK MEMINIMALKAN GANGGUAN SYMPATHETIC TRIP PADA PENYULANG BUNISARI - SUWUNG

STUDI PERENCANAAN KOORDINASI RELE PROTEKSI PADA SALURAN UDARA TEGANGAN TINGGI GARDU INDUK GAMBIR LAMA - PULOMAS SKRIPSI

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

BAB IV. ANALISA SETTING RELAI JARAK 150 kv GARDU INDUK KELAPA GADING

KOORDINASI RELAI ARUS LEBIH & GROUND

Studi Analisis Koordinasi Over Current Relay (OCR) dan Ground Fault Relay (GFR) pada Recloser di Saluran Penyulang Penebel

EVALUASI KOORDINASI RELE PENGAMAN PADA JARINGAN DISTRIBUSI 20 KV DI GARDU INDUK GARUDA SAKTI, PANAM-PEKANBARU

STUDI ANALISIS SETTING BACKUP PROTEKSI PADA SUTT 150 KV GI KAPAL GI PEMECUTAN KELOD AKIBAT UPRATING DAN PENAMBAHAN SALURAN

BAB II KAJIAN PUSTAKA

ANALISIS RUGI RUGI ENERGI LISTRIK PADA JARINGAN DISTRIBUSI

BAB III PROTEKSI GANGGUAN TANAH PADA STATOR GENERATOR. Arus gangguan tanah adalah arus yang mengalir melalui pembumian. Sedangkan

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.2.6 Daerah Proteksi (Protective Zone) Bagian-bagian Sistem Pengaman Rele a. Jenis-jenis Rele b.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

ABSTRAK Kata Kunci :

ANALISIS PENYETELAN PROTEKSI ARUS LEBIH PENYULANG CIMALAKA DI GARDU INDUK 70 kv SUMEDANG

ANALISA KEDIP TEGANGAN PADA SISTEM DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK 20 KV AKIBAT HUBUNG SINGKAT PADA PENYULANG PEDAN 1 KLATEN

Analisis Koordinasi Sistem Pengaman Incoming dan Penyulang Transformator 3 di GI Sukolilo Surabaya

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

KOORDINASI RELE ARUS LEBIH DI GARDU INDUK BUKIT SIGUNTANG DENGAN SIMULASI (ETAP 6.00)

BAB II JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK. karena terdiri atas komponen peralatan atau mesin listrik seperti generator,

BAB III PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

atau pengaman pada pelanggan.

BAB IV PENGGUNAAN PENGUBAH SADAPAN BERBEBAN TERHADAP PERBAIKAN TEGANGAN JARINGAN 20 KV. 4.1 Perhitungan Jatuh Tegangan di Jaringan 20 kv

BAB II DASAR TEORI. a. Pusat pusat pembangkit tenaga listrik, merupakan tempat dimana. ke gardu induk yang lain dengan jarak yang jauh.

BAB III LANDASAN TEORI

BAB III SISTEM PROTEKSI TEGANGAN TINGGI

TUGAS AKHIR. SETTING KOORDINASI OVER CURRENT RELAY PADA TRAFO 60 MVA 150/20 kv DAN PENYULANG 20 kv

BAB II LANDASAN TEORI

PERHITUNGAN ARUS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT PADA JARINGAN DISTRIBUSI DI KOTA PONTIANAK

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB IV 4.1. UMUM. a. Unit 1 = 100 MW, mulai beroperasi pada tanggal 20 januari 1979.

STUDI ANALISA PERHITUNGAN DAN PENGATURAN RELAI ARUS LEBIH DAN RELAI GANGGUAN TANAH PADA KUBIKEL CAKRA 20 KV DI PT XYZ. Budi Yanto Husodo 1,Muhalan 2

BAB II LANDASAN TEORI

STUDI PENENTUAN KAPASITAS PEMUTUS TENAGA SISI 20 KV PADA GARDU INDUK SEKAYU

Transkripsi:

BAB III GANGGUAN SIMPATETIK TRIP PADA GARDU INDUK PUNCAK ARDI MULIA 3.1. Pengertian Simpatetik Trip adalah sebuah kejadian yang sering terjadi pada sebuah gardu induk, dimana pemutus tenaga dari penyulang-penyulang yang sehat ikut menjadi trip OFF, akibat dari penyulang lain yang sedang mengalami gangguan hubungan pendek satu fasa ke tanah. Pada keadaan normal, bila terjadi gangguan hubungan pendek pada sebuah penyulang, seharusnya rele penyulang itu sendiri yang bekerja mengamankan kejadian, dan tidak mempengaruhi rele penyulang lain. Tetapi dengan kasus Simpatetik Trip ini, rele proteksi penyulang-penyulang lain (sehat) ikut bekerja, padahal penyulang itu sendiri tidak mengalami gangguan. Hal ini tentu merugikan para pelanggan, karena proses produksi mereka terhenti dan di pihak PLN menjadi kerugian besar karena terjadi pemadaman luas sehingga banyak tenaga listrik yang tidak terjual. Simpatetik Trip yang dibahas ini adalah yang terjadi pada jaringan distribusi tegangan menengah 20 kv. Seperti yang telah dijelaskan di atas, kasus simpatetik trip ini disebabkan oleh adanya gangguan hubungan pendek satu fasa ke tanah, dimana pada saat kejadian tersebut, arus kapasitif yang dikandung penyulang yang tidak terganggu (penyulang sehat) mengalir menuju titik gangguan dan melalui rele tanah penyulang sehat. Bila setelan rele tanah ini lebih kecil dari besar arus kapasitif yang mengalir, maka rele tanah ini akan bekerja dan mengirim sinyal ke pemutus tenaga untuk trip OFF. Sedangkan

bila setelan rele tanah penyulang ini lebih besar dari arus kapasitif yang mengalir, maka rele tanah tidak akan bekerja (penyulang sehat tidak ikut padam). Untuk lebih jelasnya gangguan Simpatetik Trip ini terjadi kita lihat gambar 3-1. 50

Dalam gambar, gangguan hubungan pendek terjadi pada fasa R penyulang 1 dengan titik gangguan umpamakan jaraknya 50 % panjang saluran penyulang 1. Arus gangguan dari pangkal saluran (interbus trafo) menuju titik gangguan melalui GFR 1, dan mengakibatkan GFR 1 ini bekerja sehingga PMT Trip OFF. Tetapi pada saat yang sama, arus kapasitif yang dikandung fasa R pada penyulang 2 sampai dengan penyulang n juga mengalir menuju titik gangguan di fasa R pada penyulang 1 melalui interbus trafo. Bila setelan rele tanah pada penyulang 2 dan penyulang n lebih kecil dari arus kapasitif yang mengalir, maka penyulang 2 dan penyulang n akan trip OFF. Tetapi bila setting relenya lebih besar maka penyulang 2 dan penyulang n tidak akan trip OFF. Jadi sebagai kesimpulan, agar tidak terjadi simpatetik trip, setelan rele tanah harus lebih besar dari arus kapasitif yang dikandung masing-masing penyulang yang keluar dari interbus trafo yang sama. Penyebab lain terjadinya gangguan Simpatetik Trip adalah terjadinya kenaikan tegangan pada fasa yang sehat. Pada saat terjadi gangguan satu fasa ke tanah, tegangan fasa sehat akan naik sebesar 3 kali tegangan normal. Dengan kenaikan tegangan pada fasa sehat tersebut, pada isolator-isolator yang terkontaminasi dimana nilai isolasinya menurun, akan terjadi flash over dan mengakibatkan gangguan. Bila lokasi isolator yang flash over terletak pada penyulang 2 misalnya, maka akan terjadi gangguan 2 fasa atau satu fasa ke tanah, sehingga rele tanah pada penyulang 2 merasakan/mendeteksi gangguan ini dan mengakibatkan PMT penyulang 2 untuk trip OFF. Untuk mencegah 51

kejadian tersebut di atas, perlu dilakukan pemeliharaan atau penggantian isolator yang sudah tua. 3.2. Jaringan Distribusi Gardu Induk Puncak Ardi Mulia Jaringan distribusi primer 20 kv Gardu Induk Puncak Ardi Mulia mendapat catu daya dari sebuah transformator150 kv / 20 kv 60 MVA. Dari rel daya 20 kv Gardu Induk Puncak Ardi Mulia ini keluar dua belas penyulang, yaitu : Penyulang Crown 2, Penyulang Crown 1, Penyulang Reebok, Penyulang Tania, Penyulang Oxa, Penyulang Adidas, Penyulang Pita 1, Penyulang Pita 2, Penyulang Pita 3, Penyulang Lotto dan Penyulang Kazoot. Keduabelas penyulang ini dapat bekerja secara radial maupun ring sistem. Lihat Bagan Kutub Tunggal Lampiran A1 halaman 84. 3.3. Perhitungan Arus Hubungan Pendek Pada Penyulang Gardu Induk Puncak Ardi Mulia Analisa sistem penyulang dalam keadaan gangguan akan dilakukan dengan metoda komponen simetris, untuk itu diperlukan data-data mengenai Impedansi Urutan Sistem. Dalam perhitungan gangguan hubungan pendek pada sistem distribusi tegangan menengah, biasanya dimulai dari rel daya tegangan tinggi di gardu induk. Kemudian pada titik lain yang letaknya semakin jauh dari gardu tersebut. 52

Perhatikan suatu bagan sederhana dari suatu sistem distribusi di bawah ini : A B SISTEM TENAGA LISTRIK 150 kv/20 kv F Z L Z t Z L Z S GBR 3-2. Skema Sederhana Sistem Distribusi Perhitungan hanya dilakukan pada dua titik, yaitu pada pangkal saluran (titik B) yang menghasilkan arus gangguan maksimum dan pada ujung saluran (titik F) yang menghasilkan arus gangguan minimum. Dengan demikian tahapan perhitungan yang harus dilakukan adalah sebagai berikut : 1. Menentukan Impedansi urutan sumber 2. Menentukan Impedansi urutan transformator daya 3. Menentukan Impedansi urutan saluran / penyulang 4. Menentukan Impedansi gangguan 5. Menetukan reaktansi saluran ke tanah. 3-3-1. Menghitung Impedansi Sumber (Reaktansi) Sebagai titik acuan, digunakan Gardu Induk sebagai sumber tenaga. Dari sumber ini arus dan tegangan didistribusikan melalui jaringan tegangan menengah, dimana bila terjadi arus hubungan pendek, besar arusnya harus dapat dihitung. Sebagai 53

sumber dianggap trafo daya Gardu Induk, maka sumber memiliki Impedansi sebesar Impedansi hubungan pendek trafo. X S = kv 2...(3-1) MVA 3-3-2. Menghitung reaktansi trafo tenaga X t1 = X t2 = Z x kv 2...(3-2) MVA X t0 = 10.X t1 (3-3) Bila ada hubungan delta maka X t0 = 3X t1 (3-4) 3-3-3. Menghitung Impedansi urutan saluran (Penyulang) Impedansi penyulang yang akan dihitung disini tergantung dari besarnya Impedansi per kilo meter dari penyulang yang bersangkutan, dimana besar nilainya ditentukan dari konfigurasi tiang yang digunakan untuk jaringan SUTM atau dari jenis kabel tanah untuk jaringan SKTM. Z penyulang x Z per km penyulang. (3-5) 3-3-4. Menghitung / menentukan reaktansi saluran ketanah Perhitungan yang akan dilakukan disini adalah besarnya nilai Impedansi urutan positif (Z 1eq ) Impedansi urutan negatif (Z 2eq ) dan Impedansi urutan Nol (Z 0eq ) dari titik gangguan sampai ke sumber. (Z 1eq ) = (Z 2eq ) = Z S1 + Z t1 + Z L (3-6) 54

Z 0eq = Z t0 + 3Rn + Z 0L... (3-7) Dimana : Z S1 = Impedansi urutan sumber Z t1 = Impedansi urutan trafo Z 1L = Impedansi urutan saluran Z t0 = Impedansi urutan nol trafo Z 0L = Impedansi urutan nol saluran Dari data data tersebut dapat dihitung arus hubungan pendek maksimum, yaitu untuk menetukan rating dari peralatan dan arus minimum untuk menetukan pemilihan pengaturan alat pengaman. 3-4. Data Data Jaringan Distribusi 3-4-1. Transformator Daya Transformator daya di G.I.Puncak Ardi Mulia merupakan sumber tenaga listrik untuk penyulang yang terdapat pada G.I.Puncak Ardi Mulia. Data-data transformator daya tersebut sebagai berikut : Daya nominal Tegangan : 60 MVA : 150/20 kv Impedansi bocor : 13 % I pengenal Hubungan belitan : 1.732 Ampere : YnYnd Tahanan pentanahan : 12 Ohm C.T : 2000/5 55

3-4-2. Saluran - Penghantar : Jenis saluran yang digunakan untuk menyalurkan daya keluar dari G.I.Puncak Ardi Mulia, menggunakan kabel tanah Aluminium 3x240 mm² dan 3 x 300 mm² - Panjang saluran : Dihitung dari Gardu Induk Puncak Ardi Mulia sesuai tabel dibawah ini Tabel 3-1. Daftar Panjang Kabel pada Gardu Induk Puncak Ardi Mulia No Saluran KABEL TANAH (kms) 3 x 300 mm² 3x240 mm² 1 Penyulang Crown 2 11,205-2 Penyulang Crown 1 7,8-3 Penyulang Reebok - 13.325 4 Penyulang Tania - 3.5 5 Penyulang Oxa - 8,083 6 Penyulang Adidas - 15.807 7 Incoming - - 8 Penyulang Pita 1 2.67-9 Penyulang Pita 2 2.67-10 Penyulang Pita 3 2.67-11 Penyulang Lotto - 6.213 12 Penyulang Kazoot - 16.630 13 Spare - - Jumlah 27.015 63.558 3-4-3. Sistem Proteksi Saluran Kabel Tanah Setting dari sistem proteksi yang terpasang di G.I.Puncak Ardi Mulia adalah seperti tertera pada Lampiran halaman 56

3-4-4. Beban Terpasang Tabel 3-2.Besar Arus Beban Penyulang Pada Gardu Induk Puncak Ardi Mulia No Nama Penyulang Ampere kva 1 Penyulang Crown 2 220 7.700 2 Penyulang Crown 1 125 4.375 3 Penyulang Reebok 15 525 4 Penyulang Tania 0-5 Penyulang Oxa 190 6.650 6 Penyulang Adidas 15 525 7 Incoming - - 8 Penyulang Pita 1 0-9 Penyulang Pita 2 0-10 Penyulang Pita 3 0-11 Penyulang Lotto 40 1.400 12 Penyulang Kazoot 180 6.300 13 Spare - - Jumlah 785 27.475 Keterangan : 20 3 = 34,64 Dibulatkan = 35 3.5. Perhitungan Arus Gangguan Hubungan Pendek Perhitungan dilakukan untuk dua titik gangguan yaitu dipangkal saluran (Arus gangguan maksimum) dan diujung saluran (Arus gangguan minimum). Sesuai dengan keperluan yang dihitung adalah : Gangguan hubungan pendek tiga fasa, dua fasa dan satu fasa ketanah. Besar arus gangguan dihitung melalui persamaan berikut : - Gangguan dipangkal saluran : I F3ф = E ph. ( 3-8) Z 1S + Z 1T I F2ф = j 3 E ph. ( 3-9) 2(Z 1S + Z 2T ) I F(K-T) = 3 E ph. ( 3-10) (Z 1S + Z 1T ) + (Z 2S + Z 2T ) + (Z 0T + Z 0S + 3R n ) 57

- Gangguan di ujung Saluran I F3ф = E ph. ( 3-11) Z 1S + Z 1T + Z 1L Dimana : Z 1S Z 1T Z 1L = Impedansi Positif urutan sumber = Impedansi Positif urutan transformator daya = Impedansi Positif urutan saluran (kabel tanah I F2ф = j 3 E ph......( 3-12) 2(Z 1S + Z 1T + Z 1L ) I F(K-T) = 3 E ph.( 3-13) 2(Z 1S + Z 1T ) + (Z 2S + Z 2T ) + (Z 0T + Z 0S + 3R n ) Di mana : Arus hubungan pendek 3 phasa = 10.22069 ka Tegangan pengenal Lihat Lampiran halaman = 150 kv 3-5-1. Menghitung Impedansi Urutan Sumber Impedansi urutan sumber dihitung berdasarkan hasil studi hubungan pendek yang dilakukan oleh PLN, Lihat lampiran halaman,kemudian dengan menggunakan rumus : Z S1 = E 1 Z ƒ... ( 3-14 ) I 3F Z S2 = j 3 E1 _ Z S1 _ Z ƒ I 2F Z S0 = 3 E 1 Z S1 _ Z S2 _ Z ƒ I 1F 58

Z S1 ; Z S2 ; Z S0 adalah impedansi urutan yang ditinjau pada rel tegangan tinggi Gardu Induk (Impedansi urutan sumber) dan Z ƒ adalah impedansi gangguan yang digunakan pada studi hubungan pendek. Biasanya Z ƒ sama dengan nol dan dapat dihilangkan dari persamaan di atas. Berdasarkan hasil perhitungan hubungan pendek pada pembangkitan region I tahun 2006 oleh Dinas Proteksi PT. PLN (Persero) P3B untuk transformator daya 60 MVA sisi tegangan 150 kv Gardu Induk Puncak Ardi Mulia didapat hasil sebagai berikut : Menghitung Impedansi Sumber (Reaktansi) Sisi 150 kv X S = kv 2 _ MVA Ditentukan : I 3F = 10,22069 ka kv = 150 kv maka MVA = E I 3 150 x 10 3 x 1,732 x 10.220,69 = 2.655.335.262 VA = 2.655.34 MVA Z S1 = (150) 2 = 8,473 Ω 2.655,34 Cara lain untuk menghitung impedansi sumber bisa kita gunakan Rumus (3-14), di mana : I 3F = 10,22069 ka E 1 = 150 kv / 3 Z ƒ = 0 maka : Z S1 = 8,473 ohm 59

Sisi 20 kv X S = kv 2 2 _ X S1 kv 1 2 = (20) 2 _ x 8,473 Ω (150) 2 = 0,150 Ω X S sumber = 0,150 Ω maka Z S = 0 + j 0,150 Ω 3-5-2. Menghitung Reaktansi Trafo X t1 = X t2 = Z (kv) 2 MVA = 13 x (20) 2 100 60 = 0,87 Ω Maka Z t1 = Z t2 = 0 + j 0,87 ohm Trafo daya mempunyai gulungan delta. Dengan demikian X t0 ditentukan 3 kali X t1. Sehingga X t0 = 3 X 0.87 Ω = 2,61 Ω Dibulatkan X t0 = 2,6 Ω Z t0 = 0 + j 2,6 Ω 3-5-3. Menghitung Impedansi Penyulang/Saluran Karena yang akan dihitung adalah arus hubungan pendek di pangkal/awal saluran maka Z 1, Z 2 dan Z o = 0 60

3-5-4. Menghitung Impedansi Ekuivalen Jaringan Z 1eq = Z 2eq = Z S1 + Z t1 + Z L = ( 0 + j 0,150 Ω ) + ( 0 + j 0,867 Ω ) + 0 = 0 + j 1,017 Ω Z 0eq = Z t0 + 3 R n + Z 0L Z 0eq = 36 + j 2,6 ohm 3-5-5. Menghitung Arus Hubungan Pendek di Pangkal Jaringan/Saluran 3-5-5-1. Arus hubungan pendek tiga phasa I 3F = E 1_ Z 1 eq = 20.000/ 3 j 1,017 = 20.000/ 3 x j 1,017-1,034 = _ j 11.743649 1,034 I 3F = - j 11.357,494 Ampere I 3F = - j 11.357,5 Ampere (Pembulatan) 3-5-5-2. Arus hubungan pendek dua phasa I 2F = j E 1 3 _ Z 1eq + Z 2 eq = j 20.000 2 ( 0 + j 1,017) 61

= j 20.000 j 2,034 = 40.680 4,137 I 2F = 9.833,2 Ampere I 2F = 9.833 Ampere (Pembulatan) 3-5-5-3. Arus hubungan pendek satu phasa I 1F = 3E 1 Z 1eq + Z 2 eq + Z 0 eq = 3 x 20.000/ 3 2 ( 0 + j 1,017) + ( 36 + j 2,6) = 3 x 20.000/ 3 36 + j 4,634 = 3 x 20.000/ 3 36,297 I 1F = 954,4 Ampere 3-5-6. Menghitung Arus Hubungan Pendek Pada Ujung Jaringan/Saluran 3-5-6-1. Impedansi Urutan Sumber/Sistem X s sumber = 0,150 ohm Z s = 0 + j 0,150 ohm 3-5-6-2. Reaktansi Trafo X t1 = X t2 = 0,867 ohm maka Zt 1 = Zt 2 = 0 + j 0,867 ohm Z t0 = 0 + 3(j 0,867) = 0 + j 2,601 ohm dibulatkan = 0 + j 2,6 ohm 62

3-5-6-3. Menghitung Impedansi Positif; Negatif dan Urutan Nol Saluran Kabel Tanah AL 3 X 240 mm 2 dan 3 X 300 mm 2 Pada Ujung Jaringan Perhitungan Impedansi Positif; Negatif dan Urutan Nol Saluran Kabel Tanah AL 3 X 240 mm 2 Pada Ujung Jaringan Tabel 3-3. Hasil perhitungan Impedansi urutan positif; negatif dan urutan nol kabel AL 3 X 240 mm 2 12/20 kv pada penyulang Gardu Induk Puncak Ardi Mulia. Berdasarkan Tabel PLN, Lampiran Halaman No Nama Penyulang q kabel (mm 2) Panjang Kabel (km) Z 1L = Z 2L Z 0L 0,125 + j 0,097/km 0,275 + j 0,029/km 1 Crown 2 AL 3X240 11,205 - - 2 Crown 1 AL 3X240 7,8 - - 3 Reebok AL 3X240 13,325 1,666 + j 1,29 3,664 + j 0,386 4 Tania AL 3X240 3,5 0,44 + j 0,34 0,962 + j 0,101 5 Oxa AL 3X240 8,083 1,01 + j 0,784 2,223 + j 0,234 6 Adidas AL 3X240 15,807 1,976 + j 1,533 4,347 + j 0,458 7 Incoming - - - - 8 Pita 1 AL 3X240 2,67 - - 9 Pita 2 AL 3X240 2,67 - - 10 Pita 3 AL 3X240 2,67 - - 11 Lotto AL 3X240 6,213 0,777 + j 0,603 1,708 + j 0,180 12 Kazoot AL 3X240 16,630 2,079 + j 1,613 4,573 + j 0,482 13 Spare - - - - 63

Perhitungan Impedansi Positif; Negatif dan Urutan Nol Saluran Kabel Tanah AL 3 X 300 mm 2 Pada Ujung Jaringan Tabel 3-4.Hasil perhitungan Impedansi urutan positif; negatif dan urutan nol kabel AL 3 X 300 mm 2 12/20 kv pada penyulang Gardu Induk Puncak Ardi Mulia berdasarkan tabel PLN, Lampiran Halaman No Nama Penyulang q kabel (mm 2) Panjang Kabel (km) Z 1L = Z 2L Z 0L 0,100 + j 0,094/km 0,250 + j 0,282/km 1 Crown 1 AL 3X300 7,80 0,78 + j 0,733 1,95 + j 2,200 2 Crown 2 AL 3X300 11,205 1,12 + j 1,053 2,801 + j 3,160 8 Pita 1 AL 3X300 2,67 0,267 + j 0,251 0,667 + j 0,753 9 Pita 2 AL 3X300 2,67 0,267 + j 0,251 0,667 + j 0,753 10 Pita 3 AL 3X300 2,67 0,267 + j 0,251 0,667 + j 0,753 3-5-6-4. Menghitung Impedansi ekuivalen positif dan negatif pada ujung saluran/ penyulang kabel 12 / 20 kv 3 X 240 mm 2 dan 3 X 300 mm 2 Tabel 3-5. Impedansi ekuivalen positif dan negatif pada ujung jaringan kabel 12/20 kv 3 X 240 mm 2 dan 3 X 300 mm 2 Gardu Induk Puncak Ardi Mulia No Nama Impedansi Z 1 dan Z 2 Penyulang Sumber (ohm) Trafo (ohm) Saluran (ohm) Z 1 eq = Z 2 eq 1 Crown 2 0 + j 0,15 0 + j 0,87 1,12 + j 1,053 1,12 + j 2,073 2 Crown 1 0 + j 0,15 0 + j 0,87 0,78 + j 0,733 0,78 + j 1,753 3 Reebok 0 + j 0,15 0 + j 0,87 1,666 + j 1,29 1,666 + j 2,31 4 Tania 0 + j 0,15 0 + j 0,87 0,437 + j 0,339 0,437 + j 1,359 5 Oxa 0 + j 0,15 0 + j 0,87 1,01 + j 0,784 1,01 + j 1,804 6 Adidas 0 + j 0,15 0 + j 0,87 1,976 + j 1,533 1,976 + j 2,553 7 Incoming - - - - 8 Pita 1 0 + j 0,15 0 + j 0,87 0,267 + j 0,251 0,267 + j 1,271 9 Pita 2 0 + j 0,15 0 + j 0,87 0,267 + j 0,251 0,267 + j 1,271 10 Pita 3 0 + j 0,15 0 + j 0,87 0,267 + j 0,251 0,267 + j 1,271 11 Lotto 0 + j 0,15 0 + j 0,87 0,777 + j 0,603 0,777 + j 1,623 12 Kazoot 0 + j 0,15 0 + j 0,87 2,079 + j 1,613 2,079 + j 2,633 13 Spare - - - - 64

3-5-6-5. Menghitung Impedansi ekuivalen urutan nol pada ujung jaringan kabel 3 X 240 mm 2 dan 3 X 300 mm 2 12 / 20 kv Tabel 3-6. Impedansi ekuivalen urutan nol pada ujung jaringan kabel 12/20 kv 3 X 240 mm 2 dan 3 X 300 mm 2 Gardu Induk Puncak Ardi Mulia No Nama Impedansi Ζ 0 Penyulang Ζ t0 (ohm) 3 Rn (ohm) Ζ 0L Ζ 0 eq 1 Crown 2 0 + j 2,60 36 2,801 + j 3,160 38,801 + j 5,76 2 Crown 1 0 + j 2,60 36 1,95 + j 2,20 37,95 + j 4,80 3 Reebok 0 + j 2,60 36 3,664 + j 0,386 39,664 + j 2,985 4 Tania 0 + j 2,60 36 0,962 + j 0,101 36,963 + j 2,701 5 Oxa 0 + j 2,60 36 2,223 + j 0,234 38,223 + j 2,834 6 Adidas 0 + j 2,60 36 4,347 + j 0,458 40,347 + j 3,058 7 Incoming - - - - 8 Pita 1 0 + j 2,60 36 0,667 + j 0,753 36,667 + j 3,353 9 Pita 2 0 + j 2,60 36 0,667 + j 0,753 36,667 + j 3,353 10 Pita 3 0 + j 2,60 36 0,667 + j 0,753 36,667 + j 3,353 11 Lotto 0 + j 2,60 36 1,708 + j 0,180 37,713 + j 2,780 12 Kazoot 0 + j 2,60 36 4,573 + j 0,482 40,573 + j 3,082 13 Spare - - - - 3-5-6-6. Perhitungan arus hubungan pendek pada ujung saluran penyulang Crown 2 Gardu Induk Puncak Ardi Mulia Arus hubungan pendek 3 fasa I 3F = E 1_ Z 1 eq = 20.000/ 3 1,12 + j 2,07 I 3F = 4.907 118 Ampere Arus hubungan pendek 2 fasa I 2F = E 1 3 Z 1 eq + Z 2 eq 65

= 20.000 2 ( 1,12 + j 2,07) = 20.000 2,24 + j 4,14 = 20.000 4,707 62 I 2F = 4.249 118 Ampere Arus hubungan pendek 1 fasa I 1F = 3E 1 Z 1 eq = Z 2 eq Z 1 eq + Z 2 eq + Z 0 eq = 3 X 20.000/ 3 2 (1,12 + j 2,073) + (38,01 + j 5,76) = 3 X 20.000/ 3 2,24 + j 4,146 + 38,01 + j 5,76 = 3 X 20.000/ 3 40,25 + j 9,906 I 1F = 836,56 Ampere 3-5-6-7. Perhitungan Arus Hubungan Pendek Seluruh Penyulang dari Gardu Induk Puncak Ardi Mulia Dengan melakukan perhitungan yang sama dengan perhitungan pada 3-5-6-6, dengan menggunakan data-data pada tabel 3-4 dan tabel 3-5 besar arus hubungan pendek tiga fasa, dua fasa, dan satu fasa pada penyulang Crown 1, penyulang Reebok, penyulang Tania, penyulang Oxa, penyulang Adidas, penyulang Pita 1,penyulang Pita 2, Penyulang Pita 3, Penyulang Lotto, dan penyulang Kazoot dapat diketahui. Hasil perhitungan besar arus gangguan ini disajikan pada tabel 3-7 di bawah ini : 66

Tabel 3-7. Besar arus gangguan hubungan pendek pada pangkal dan ujung Penyulang di Gardu Induk Puncak Ardi Mulia dengan impedansi gangguan Ζ f = 0 ohm No Gangguan Di Pangkal Gangguan Di Ujung Nama Saluran Saluran Penyulang I 3F (A) I 2F (A) I 1F (A) I 3F (A) I 2F (A) I 1F (A) 1 Crown 2 4.907 118 4.249 118 836,56 A 2 Crown 1 6.027 115 5.219 115 855,15 A 3 Reebok 4.059 126 3.515 126 793,40 A 4 Tania 8.079 108 6.998 108 906,31 A 5 Oxa 5.595 119 4.845 119 850 A 6 Adidas 3.584 128 3.103 128 769,05 A 7 Incoming 11.357,5 9.833 954,4 - - - 8 Pita 1 8.894 102 7.702 102 919,74 A 9 Pita 2 8.894 102 7.702 102 919,74 A 10 Pita 3 8.894 102 7.702 102 919,74 A 11 Lotto 6.438 115 5.575 115 872 A 12 Kazoot 3.444 128 2.982 128 761,31 A 13 Spare - - - 3-6. Hasil Perhitungan Besar Arus Kapasitif Pada Saluran yang Tidak Mengalami Gangguan Besar arus kapasitif yang akan mengalir pada saluran lain yang tidak mengalami gangguan, apabila terjadi gangguan satu fasa ke tanah, dihitung dengan menggunakan rumus persamaan (2-42); (2-43) dan (2-44). Tetapi saat ini besar arus kapasitif yang dimaksud sudah dapat kita ketahui melalui tabel yang dibuat oleh PLN. Lihat Lampiran Halaman. Berikut ini tabel 3-8 hasil perhitungan besar arus kapasitif yang mengalir pada fasa sehat bila terjadi hubungan pendek satu fasa ke tanah. 67

Tabel 3-8. Hasil perhitungan besar arus kapasitif yang mengalir pada fasa yang sehat bila terjadi gangguan hubungan pendek satu fasa ke tanah No Nama Panjang ICE (A) / km Total ICe Penyulang Saluran (km) 3 X 240 mm 2 3 X 300 mm 2 (A) 1 Crown 2 11,205-7,0 78,435 2 Crown 1 7,8-7,0 54,6 3 Reebok 13,325 6,32-84,214 4 Tania 3,5 6,32-22,12 5 Oxa 8,080 6,32-51,084 6 Adidas 15,807 6,32-99,90 7 Incoming - - - - 8 Pita 1 2,67-7,0 18,69 9 Pita 2 2,67-7,0 18,69 10 Pita 3 2,67-7,0 18,69 11 Lotto 6,213 6,32-39,27 12 Kazoot 16,630 6,32-105,102 13 Spare - - - - Total 590,795 3-7. Penentuan Sistim Proteksi Terhadap Gangguan Arus Lebih Pada Penyulang 20 kv di G.I. Puncak Ardi Mulia Untuk membatasi dan mengatasi adanya arus lebih bila terjadi gangguan hubungan pendek pada penyulang 20 kv G.I. Puncak Ardi Mulia, digunakan system proteksi pemutus daya (PMT). Istilah PMT ini sering juga disebut C.B. PMT ini dipasang pada pangkal penyulang di Gardu Induk Puncak Ardi Mulia 3-7-1. Penentuan Sistim Proteksi Terhadap Gangguan Fasa Setting rele arus lebih yang digunakan pada saluran catu daya menuju pusat-pusat beban (pabrik atau industri) untuk mengamankan gangguan hubungan pendek antar fasa-fasa adalah sebagai berikut : 68

Tabel 3-9. Setting rele gangguan Fasa-Fasa pada penyulang 20 kv Gardu Induk Puncak Ardi Mulia No Nama Penyulang Arus Setting Arus Setting Waktu C.T. Beban (A) di Sekunder (detik) 1 Crown 2 440 400/5 5,5 0,1 2 Crown 1 440 400/5 5,5 0,1 3 Reebok 300 400/5 3,75 0,1 4 Tania 300 400/5 3,75 0,1 5 Oxa 300 400/5 3,75 0,1 6 Adidas 300 400/5 3,75 0,1 7 Incoming 2100 2000/5 5,25 0,1 8 Pita 1 440 400/5 5,50 0,1 9 Pita 2 440 400/5 4,0 0,1 10 Pita 3 440 400/5 5,5 0,1 11 Lotto 300 400/5 3,75 0,1 12 Kazoot 300 400/5 3,75 0,1 13 Spare - - - - Dengan setting rele seperti tabel 3-9 di atas dan dari hasil perhitungan pada tabel 3 7 dan 3-8, maka setiap gangguan yang terjadi akan mengakibatkan membukanya Pemutus daya (PMT) yang terpasang pada Gardu Puncak Ardi Mulia 3-7-2. Penentuan Sistim Proteksi Terhadap Gangguan Fasa Tanah Setting rele untuk mengamankan gangguan hubungan pendek fasa tanah pada penyulang yang bersumber dari Gardu Induk Puncak Ardi Mulia adalah sebagai berikut : 69

Tabel 3-10. Setting rele gangguan Fasa Tanah pada penyulang 20 kv Gardu Induk Puncak Ardi Mulia No Nama Penyulang 3I 0 C.T. Setting Arus Setting Waktu di Sekunder (detik) 1 Crown 2 100 400/5 1,25 0,10 2 Crown 1 100 400/5 1,25 0,10 3 Reebok 140 400/5 1,75 0,10 4 Tania 80 400/5 1,0 0,10 5 Oxa 140 400/5 1,75 0,10 6 Adidas 120 400/5 1,50 0,10 7 Incoming 500 2000/5 1,25 0,35 8 Pita 1 100 400/5 1,25 0,10 9 Pita 2 100 400/5 1,25 0,10 10 Pita 3 100 400/5 1,25 0,10 11 Lotto 80 400/5 1,0 0,10 12 Kazoot 160 400/5 2,0 0,10 13 Spare - - - - Dengan setting rele seperti tabel 3-10 di atas dan dari hasil perhitungan pada tabel 3-8, maka bila terjadi gangguan hubungan pendek antara fasa dengan tanah akan mengakibatkan membukanya Pemutus daya (PMT) yang terpasang pada Gardu Induk Puncak Ardi Mulia. 70