PERENCANAAN SISTEM PENGETANAHAN PERALATAN UNTUK UNIT PEMBANGKIT BARU DI PT. INDONESIA POWER GRATI JURNAL

dokumen-dokumen yang mirip
Kata Kunci Pentanahan, Gardu Induk, Arus Gangguan Ketanah, Tegangan Sentuh, Tegangan Langkah, Tahanan Pengetanahan. I. PENDAHULUAN

Analisis Pengaruh Penambahan Unit Pembangkit Baru terhadap Arus Gangguan ke Tanah pada Gardu Induk Grati

BAB II LANDASAN TEORI

NASKAH PUBLIKASI EVALUASI KEAMANAN PADA SISTEM PENTANAHAN GARDU INDUK 150 KV JAJAR. Diajukan oleh: HANGGA KARUNA D JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

EVALUASI SISTEM PEMBUMIAN GARDU INDUK BELAWAN

STUDI PERANCANGAN SISTEM PEMBUMIAN GARDU INDUK 150/20 KV DI GARDU INDUK GARUDA SAKTI

PENGGUNAAN KONDUKTOR TEMBAGA DAN ALUMINIUM UNTUK SISTEM PENTANAHAN

STUDI PEMANFAATAN ARANG TEMPURUNG KELAPA UNTUK PERBAIKAN RESISTANSI PEMBUMIAN JENIS ELEKTRODA BATANG. Publikasi Jurnal Skripsi

KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

Kata kunci : gardu beton; grid; pentanahan; rod

EKSERGI Jurnal Teknik Energi Vol 11 No. 1 Januari 2015; 23 28

KONDUKTOR ALUMUNIUM PADA SISTEM GROUNDING. Galuh Renggani Wilis Dosen Prodi Teknik Mesin Universitas Pancasakti Tegal

IMPLEMENTASI SISTEM PENTANAHAN GRID PADA TOWER TRANSMISI 150 KV

EVALUASI TEGANGAN SENTUH DAN TEGANGAN LANGKAH GARDU INDUK (GI) 150 kv KOTA BARU AKIBAT PERUBAHAN RESISTIVITAS TANAH

BAB I PENDAHULUAN. Pada gardu induk harus memiliki sistem pembumian yang handal yang

ANALISA PENGARUH JARAK DAN KEDALAMAN TERHADAP NILAI TAHANAN PEMBUMIAN DENGAN 2 ELEKTRODA BATANG

Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN:

PENENTUAN RESISTIVITY TANAH DI DALAM MENETAPKAN AREA PEMASANGAN GROUNDING GARDU DISTRIBUSI

DASAR TEORI. Kata kunci: Kabel Single core, Kabel Three core, Rugi Daya, Transmisi. I. PENDAHULUAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. gardu induk maka tenaga listrik tidak dapat disalurkan. Sehingga pembangunan

SIMULASI PENGARUH KEDALAMAN PENANAMAN DAN JARAK ELEKTRODA TAMBAHAN TERHADAP NILAI TAHANAN PEMBUMIAN. Mohamad Mukhsim, Fachrudin, Zeni Muzakki Fuad

PERUBAHAN KONFIGURASI ELEKTRODE PENTANAHAN BATANG TUNGGAL UNTUK MEREDUKSI TAHANAN PENTANAHAN

FAKTOR - FAKTOR YANG MEMPENGARUHI RESPON TRANSIEN PEMBUMIAN GRID

ANALISIS PENGARUH JENIS TANAH TERHADAP BESARNYA NILAI TAHANAN PENTANAHAN

SISTEM PENTANAHAN SWITCHYARD DENGAN KISI-KISI (GRID) PADA GARDU INDUK 150 KV BANTUL

PENGESAHAN PUBLIKASI HASIL PENELITIAN SKRIPSI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

UNIVERSITAS DIPONEGORO

ANALISIS DESAIN SISTEM GRID PENTANAHAN PLTU BERAU KALIMANTAN TIMUR 2 X 7 MW

Pemanfaatan Bentonite sebagai Media Pembumian Elektroda Batang

KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

NASKAH PUBLIKASI ANALISIS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT TIGA FASE LINE TO GROUND

ANALISIS PENAMBAHAN LARUTAN BENTONIT DAN GARAM UNTUK MEMPERBAIKI TAHANAN PENTANAHAN ELEKTRODA PLAT BAJA DAN BATANG

DAFTAR ISI PUSPA LITA DESTIANI,2014

Satellite SISTEM PENTANAHAN MARYONO, MT

PERBEDAAN PENAMBAHAN GARAM DENGAN PENAMBAHAN BENTONIT TERHADAP NILAI TAHANAN PENTANAHAN PADA SISTEM PENTANAHAN. IGN Janardana

ANALISIS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT TIGA FASE PADA SISTEM DISTRIBUSI STANDAR IEEE 13 BUS

PENGARUH KADAR AIR DAN KEDALAMAN ELEKTRODA BATANG TUNGGAL TERHADAP TAHANAN PEMBUMIAN PADA TANAH LIAT

BAB III LANDASAN TEORI

III. METODE PENELITIAN

Analisis Pemilihan Pentanahan Titik Netral Generator Pada PLTMH 2 x 4,4 MW Nua Ambon

Perencanaan Sistem Pentanahan Tenaga Listrik Terintegrasi Pada Bangunan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

STUDI PERKIRAAN SUSUT TEKNIS DAN ALTERNATIF PERBAIKAN PADA PENYULANG KAYOMAN GARDU INDUK SUKOREJO

ANALISIS RUGI- RUGI DAYA PADA PENGHANTAR SALURAN TRANSMISI TEGANGAN TINGGI 150 KV DARI GARDU INDUK KOTO PANJANG KE GARDU INDUK GARUDA SAKTI PEKANBARU

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

STUDI PENGARUH JENIS TANAH DAN KEDALAMAN PEMBUMIAN DRIVEN ROD TERHADAP RESISTANSI JENIS TANAH

STUDI HUBUNG SINGKAT UNTUK GANGGUAN SIMETRIS DAN TIDAK SIMETRIS PADA SISTEM TENAGA LISTRIK PT. PLN P3B SUMATERA

Rancang Bangun Pemotong Surja Tegangan Pada kwh Meter Tiga Fasa Menggunakan PCB (Printed Circuit Board)

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

Penentuan Kapasitas CB Dengan Analisa Hubung Singkat Pada Jaringan 70 kv Sistem Minahasa

Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) SISTEM GROUNDING LABORATORIUM TEGANGAN TINGGI TEKNIK ELEKTRO IST AKPRIND YOGYAKARTA

Studi Pengaruh Jenis Tanah dan Kedalaman Pembumian Driven Rod terhadap Resistansi Jenis Tanah

JOBSHEET PRAKTIKUM 6 WORKHSOP INSTALASI PENERANGAN LISTRIK

BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN. Dalam penelitian ini menggunakan data plant 8 PT Indocement Tunggal

PENGARUH PASIR - GARAM, AIR KENCING SAPI, BATU KAPUR HALUS DAN KOTORAN AYAM TERNAK TERHADAP NILAI TAHANAN PEMBUMIAN PADA SAAT KONDISI TANAH BASAH

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

Probabilitas Tegangan Sentuh dan Tegangan Langkah di Lokasi Rencana Gardu Induk 500 kv Antosari

BAB I PENDAHULUAN. sistem tenaga listrik terdiri dari beberapa sub sistem, yaitu pembangkitan,

DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI HALAMAN PERSEMBAHAN HALAMAN MOTTO KATA PENGANTAR

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

ANALISIS GANGGUAN HUBUNG SINGKAT TIGA FASE PADA SISTEM DISTRIBUSI STANDAR IEEE 13 BUS DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM ETAP POWER STATION 7.

METODE PENURUNAN TAHANAN PEMBUMIAN PADA ELEKTRODA PLAT DENGAN SOIL TREATMENT GARAM

EVALUASI SISTEM PENTANAHAN TRANSFORMATOR DAYA 60 MVA PLTGU INDRALAYA

DEPARTEMEN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL REPUBLIK INDONESIA DIREKTORAT JENDERAL LISTRIK DAN PEMANFAATAN ENERGI

Penentuan Kedalaman Elektroda pada Tanah Pasir dan Kerikil Kering Untuk Memperoleh Nilai Tahanan Pentanahan yang Baik

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

BAB I PENDAHULUAN. masyarakat melalui jaringan distribusi. Jaringan distribusi merupakan bagian

Makalah Seminar Tugas Akhir. Judul

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

Politeknik Negeri Sriwijay A BAB II TINJAUAN PUSTAKA

ANALISA BEBAN LEBIH PADA TRANSFORMATOR DAYA 70/20 KV DI GI BUNGARAN DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM ETAP 11 LAPORAN AKHIR

BAB III PERENCANAAN INSTALASI SISTEM TENAGA LISTRIK

KOORDINASI PROTEKSI ARESTER PCB DAN DIODA ZENER DENGAN ELEMEN DEKOPLING PADA PERALATAN LISTRIK JURNAL SKRIPSI

EVALUASI KEAMANAN PADA SISTEM PENTANAHAN GARDU INDUK 150 KV NGAWI

BAB I PENDAHULUAN. Energi listrik merupakan energi yang dihasilkan dari sumber energi lain

Vol.3 No1. Januari

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

SILABUS. 5. Evaluasi - Kehadiran - Tugas - partisipasi diskusi, tanya jawab - UTS - UAS

BAB 4 ANALISA KONSEP ADAPTIF RELE JARAK PADA JARINGAN SALURAN TRANSMISI GANDA MUARA TAWAR - CIBATU

METODE PENGUKURAN DAN PENGUJIAN SISTEM PEMBUMIAN INSTALASI LISTRIK

MENGENAL ALAT UKUR. Amper meter adalah alat untuk mengukur besarnya arus listrik yang mengalir dalam penghantar ( kawat )

Pengaruh Umur Pada Beberapa Volume PENGARUH UMUR PADA BEBERAPA VOLUME ZAT ADITIF BENTONIT TERHADAP NILAI TAHANAN PENTANAHAN

SISTEM PENTANAHAN GRID PADA GARDU INDUK PLTU TELUK SIRIH. Oleh: ABSTRAK ABSTRACT

TUGAS AKHIR. Diajukan guna melengkapi sebagian syarat Dalam mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S1) Disusun Oleh :

PERANCANGAN SISTEM PENTANAHAN NETRAL TRAFO PADA GARDU TRAFO TIANG 20 kv DENGAN MENGGUNAKAN TAHANAN TINGGI

BAB II TEORI DASAR. 2.1 Umum

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

BAB III METODE PENELITIAN

BAB II LANDASAN TEORI

STUDI PERENCANAAN SALURAN TRANSMISI 150 kv BAMBE INCOMER

BAB III METODE PENELITIAN

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

GROUNDING SISTEM DALAM DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK 20 KV

2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Studi Analisis Gangguan Petir Terhadap Kinerja Arrester Pada Sistem Distribusi Tegangan Menengah 20 KV Menggunakan Alternative Transient Program (ATP)

ANALISIS HUBUNG SINGKAT PADA JARINGAN TRANSMISI 150 KV DI GI INDUSTRI GI MANGGAR SARI GI KARANG JOANG PADA SISTEM MAHAKAM KALIMANTAN TIMUR TUGAS AKHIR

Jenis-Jenis Elektroda Pentanahan. Oleh Maryono

BAB II TRANSFORMATOR DAYA DAN PENGUBAH SADAPAN BERBEBAN. Tenaga listrik dibangkitkan dipusat pusat listrik (power station) seperti

BAB II BUSUR API LISTRIK

Transkripsi:

PERENCANAAN SISTEM PENGETANAHAN PERALATAN UNTUK UNIT PEMBANGKIT BARU DI PT. INDONESIA POWER GRATI JURNAL Diajukan untuk memenuhi sebagai persyaratan Memperoleh gelar Sarjana Teknik Disusun oleh : IGNATIUS AGUNG PRATAMA NIM. 0910630064-63 KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO MALANG 2014

KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO Jalan MT Haryono 167 Telp& Fax. 0341 554166 Malang 65145 KODE PJ-01 PENGESAHAN PUBLIKASI HASIL PENELITIAN SKRIPSI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA NAMA : IGNATIUS AGUNG PRATAMA NIM : 0910630064 PROGRAM STUDI : TEKNIK ENERGI ELEKTRIK JUDUL SKRIPSI : PERENCANAAN SISTEM PENGETANAHAN PERALATAN UNTUK UNIT PEMBANGKIT BARU DI PT. INDONESIA POWER GRATI TELAH DI-REVIEW DAN DISETUJUI ISINYA OLEH: Pembimbing I Pembimbing II Drs.Ir.Moch.Dhofir, MT. NIP. 19600701 199002 1 001 Dr.Ir.Harry Soekotjo D., M.Sc. NIP. 19490309 198602 1 001

Perencanaan Sistem Pengetanahan Peralatan untuk Unit Pembangkit Baru di PT. Indonesia Power Grati Ignatius Agung Pratama¹, Drs. Ir. Moch. Dhofir, M.T.², Dr. Ir. Harry Soekotjo D., M.Sc³ ¹Mahasiswa Teknik Elektro, ² ³Dosen Teknik Elektro, Universitas Brawijaya Jalan MT. Haryono 167, Malang 65145, Indonesia E-mail: aaglur@gmail.com Abstrak Dalam memenuhi pertumbuha kebutuhan daya listrik di Indonesia, PT. Indonesia Power Grati selaku anak Perusahaan Listrik Negara (PLN) menambah 1 unit Pembangkit baru sebesar 350 MVA. Penambahan unit Pembangkit baru tersebut harus dilengkapi dengan sistem pengetanahan peralatan yang baik. Arus gangguan ke tanah terbesar setelah adanya penambahan unit Pembangkit baru dan arus ini digunakan sebagai dasar perencanaan sistem pengetanahan peralatan yaitu sebesar 8458,425 ampere. Evaluasi sistem pengetanahan peralatan yang sudah terpasang dengan menggunakan arus gangguan terbesar tersebut, menghasilkan tegangan sentuh dan tegangan langkah masih dibawah tegangan sentuh dan tegangan langkah yang diijinkan. Desain sistem pengetanahan peralatan untuk unit Pembangkit baru hanya menggunakan konduktor grid dengan kedalaman penanaman konduktor pengetanahan sedalam 1 meter dari permukaan tanah. Panjang konduktor pengetanahan total untuk desain sistem pengetanahan peralatan untuk unit Pembangkit baru diperoleh sebesar 1051,2 meter. Ketebalan batu koral yang sesuai sebesar 0,08 meter. Nilai tegangan sentuh setelah adanya penambahan sistem pengetanahan peralatan untuk unit Pembangkit baru turun dari 187,8 volt menjadi 173,6 volt dan nilai tegangan langkah turun dari 27,2 volt menjadi 25,4 volt. Sedangkan untuk nilai tahanan pengetanahannya turun dari 0,182 menjadi 0,168. Kata Kunci Unit Pembangkit baru, arus gangguan ke tanah, tegangan sentuh, tegangan langkah, tahanan pengetanahan I. PENDAHULUAN alam memenuhi pertumbuhan kebutuhan Ddaya listrik di Indonesia, PT. Indonesia Power Grati selaku anak Perusahaan Listrik Negara (PLN) menambah 1 unit Pembangkit baru sebesar 350 MVA. Penambahan unit Pembangkit baru tersebut terdiri dari satu Pembangkit Tenaga Gas beserta satu Transformator Daya sebagai penaik tegangan keluaran Pembangkit sebelum di transmisikan ke SUTET (Saluran Udara Tegangan Extra Tinggi ). Penambahan unit Pembangkit baru tersebut harus dilengkapi dengan sistem pengetanahan peralatan yang baik. Sistem pengetanahan peralatan tersebut digunakan untuk membatasi tegangan yang timbul di antara peralatan, peralatan dengan tanah dan meratakan gradien tegangan yang timbul pada permukaan tanah di area unit Pembangkit baru akibat arus gangguan yang mengalir ke dalam tanah. Arus gangguan ini dapat menimbulkan bahaya pada saat terjadi gangguan karena akan mengalir pada bagianbagian peralatan yang terbuat dari metal dan juga mengalir dalam tanah di sekitar area untuk unit Pembangkit baru. Arus gangguan tanah yang mengalir di tempat gangguan maupun di tempat pengetanahan peralatan akan menimbulkan tegangan di permukaan tanah yang dapat mengakibatkan terjadinya tegangan sentuh dan tegangan langkah yang melampaui batasbatas keamanan dan keselamatan manusia. Atas dasar latar belakang tersebut, maka di dalam skripsi ini akan dibahas mengenai perencanaan sistem pengetanahan peralatan untuk unit Pembangkit baru di PT. Indonesia Power Grati yang memenuhi standar keselamatan dan keamanan. II. TINJAUAN PUSTAKA A. Arus Gangguan ke Tanah Terbesar Dalam sistem tenaga listrik terdapat 3 jenis arus gangguan ke tanah antara lain adalah gangguan satu fasa ke tanah, gangguan dua fasa ke tanah, dan gangguan tiga fasa ke tanah. Berdasarkan penelitian, gangguan satu fasa ke tanah memiliki probabilitas terjadinya mencapai 80%. Sedangkan gangguan dua fasa ke tanah kurang lebih mencapai 15% dan sisanya kurang dari 5% merupakan probabilitas terjadinya gangguan 3 fasa ke tanah(stevenson, 1994:380). IEEE membatasi analisa arus gangguan ke tanah berdasarkan probabilitas terjadinya yaitu gangguan satu fasa ke tanah dan dua fasa ke tanah. Persamaan - persamaan saat gangguan ke tanah terjadi pada salah satu fasa, contoh pada fasa a (Sulasno, 1993 : 183) adalah : I ( ) =I = (1) Persamaan-persamaan saat gangguan tanah terjadi pada dua fasa, contoh fasa b dan c (Sulasno, 1993 : 196) adalah : I ( ) = 3 I (2) B. Pengetanahan Peralatan Gardu Induk Dengan Sistem Grid Pengetanahan grid merupakan salah satu sistem pengetanahan yang banyak digunakan pada Pembangkit maupun pada Gardu Induk karena mempunyai beberapa keuntungan dibandingkan dengan sistem pengetanahan rod. Beberapa keuntungan tersebut antara lain pemasangannya lebih mudah terutama pada daerah berbatu serta gradien tegangan pada sistem pengetanahan grid akan lebih rata. Gambar 1 merupakan contoh desain sistem pengetanahan grid. 1

Gambar 1 Sistem pengetanahan grid tanpa rod Sumber : IEEE std 80, 2000:132 Untuk mengurangi nilai tegangan sentuh dan tegangan langkah digunakan sistem pengetanahan kombinasi antara grid dengan rod. Gambar 2 merupakan contoh desain sistem pengetanahan grid dengan rod. Gambar 2 Sistem pengetanahan grid dengan rod Sumber : IEEE std 80, 2000:135 Untuk mencari tahanan sistem pengetanahan grid dengan kombinasi dengan rod dapat digunakan Persamaan yang dikembangkan oleh Sverak yaitu sebagai berikut : R =ρ [ + (1 + Dengan : h = kedalaman dari grid (m) ) ] (3) C. Penentuan Ukuran Konduktor Pengetanahan Luas penampang konduktor minimum pengetanahan dapat ditentukan dengan menggunakan sebagai berikut. (IEEE Std 80, 2000:23) A =I (4) D. Bahaya Bahaya yang Timbul Pada Gardu Induk Pada Keadaan Gangguan Tanah Pada hakekatnya tegangan selama mengalirnya arus gangguan tanah dapat dibedakan menjadi 2 yaitu Tegangan Sentuh dan Tegangan Langkah. 1. Tegangan Sentuh Tegangan sentuh adalah tegangan yang terdapat diantara suatu obyek yang disentuh dan suatu titik berjarak 1 meter, dengan asumsi bahwa objek yang disentuh dihubungkan dengan konduktor pengetanahan yang berada di bawahnya, seperti yang terlihat pada Gambar 3. Gambar 3. Tegangan sentuh Sumber : IEEE Std 80, 2000:17-18 Manusia dengan berat badan 50 dan 70 Kg yang berada diantara satu objek dapat dihitung tegangan sentuh yang diizinkan pada persamaan sebagai berikut: (Hutauruk, 1999:131) E = ( 1000 + 1.5 Cs ρs ). (5) E = ( 1000 + 1.5 Cs ρs ). (6) Dengan : Cs = Faktor reduksi nilai tahanan jenis permukaan tanah ρs = Tahanan jenis permukaan material (lapisan batu koral) (Ω-m) t = Waktu gangguan tanah (waktu kejut), detik hs = Ketebalan lapisan batu koral antara 0.08 sampai 0.15 meter. ρ = Tahanan jenis tanah (-m) ρs = Tahanan jenis permukaan material lapisan batu koral (-m) Tegangan sentuh sebenarnya dapat dicari dengan persamaan : E = (7) Dengan : K = Faktor ketidakmerataan kerapatan arus K = Faktor geometri untuk tegangan sentuh I = besar arus gangguan tanah = penanaman konduktor efektif (m) L 2. Tegangan Langkah Tegangan langkah adalah tegangan yang timbul di antara dua kaki orang yang sedang berdiri diatas tanah yang sedang dialiri oleh arus gangguan ke tanah (Hutauruk, 1999:131), dapat dilihat pada Gambar 4. Gambar 4. Tegangan Langkah Sumber : IEEE Std 80, 2000:19 Tegangan langkah yang diizinkan untuk manusia dengan berat badan 50 dan 70 Kg dapat dihitung pada persamaan sebagai berikut: (IEEE Std 80, 2000:27) E = ( 1000 + 6 Cs ρs ). (8) E = ( 1000 + 6 Cs ρs ). (9) Tegangan langkah terbesar sebenarnya dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut: ( IEEE std 80, 2000:94) E = (10) 2

Dengan : K I L = Faktor geometri untuk tegangan langkah = besar arus gangguan tanah = penanaman konduktor efektif (m) III. METODOLOGI PENELITIAN Metodelogi penelitian untuk perencanaan sistem pengetanahan peralatan Gardu Induk dinyatakan dalam diagram alir yang ditunjukan pada Gambar 5. Gambar 5. Diagram alir penelitian Analisis tahanan jenis tanah dilakukan untuk mendapatkan sebuah nilai tahanan jenis tanah sesuai yang nantinya akan digunakan dalam penentuan desain sistem pengetanahan peralatan. Langkahlangkah analisis tahanan jenis tanah diperlihatkan dengan diagram alir pada Gambar 6. Gambar 7. Diagram alir penelitian IV. PEMBAHASAN A. Sistem Pengetanahan yang Sudah Terpasang di PT. Indonesia Power Grati Desain sistem pengetanahan yang sudah terpasang di PT. Indonesia Power ditunjukan pada Gambar 8 SUMBU Y 68.17 m 245.43 m 14.1m 36.81 m 256.79 m 56.81 m 72.72m 25.9 m 52.27 m 95.44 m 204.52 m AREA BARU 315.877 m 93.17 m 76.81 m 50 m 40.9 m 13.63 m 177.25 m 30.9 m 168.16 m 31.81 m 72.72 m 74.08 m 150 m 77.26 m 56.81 m SUMBU X KETERANGANGAN Konduktor grid terpasang Gambar 6. Diagram alir penelitian Langkah-langkah penentuan desain pengetanahan peralatan untuk unit Pembangkit baru dapat dilihat pada diagram alir pada Gambar 7. konduktor rod terpasang Gambar 8 Detail desain sistem pengetanahan yang sudah terpasang Sumber : Desain manual PT. PLN Grati, 6.13-57 Detail desain sistem pengetanahan peralatan yang sudah terpasang di PT. Indonesia Power Grati dapat dilihat pada Tabel 1. 3

Tabel 1. Detail sistem pengetanahan peralatan yang sudah Terpasang NO Data Desain Keterangan 1. Luas daerah yang dilingkupi sistem 174049.9 m pengetanahan ( A) 2. Jumlah rod (n ) 116 buah 3. Panjang tiap konduktor rod (L ) 6 meter 4. Total panjang konduktor rod (L ) 696 meter 5. Total panjang konduktor horisontal/grid 8079.9 meter (L ) 6. Panjang total konduktor pengetanahan 8775.9 meter (L ) 7. Jarak pararel antar konduktor terbesar ( 135.5 meter D mak ) 8. Jarak pararel antar konduktor terkecil 12.3 meter (D ) 9. Panjang grid terbesar sumbu x (L ) 683.4 meter 10. Panjang grid terbesar sumbu y (L ) 534 meter 11. Tahanan jenis permukaan material (lapisan 3000 -meter batu koral) (ρ ) 12. Ketebalan permukaan material (h ) 0.1 meter 13. Kedalaman penanaman konduktor grid ( 1 meter h) 14. Jenis Konduktor Tembaga 15. Diameter konduktor (d) 0.018 meter Sumber : Desain manual PT. PLN Grati, 6.13-15 sampai 6.13-16, 6.13-52 B. Arus Gangguan ke Tanah Diagram garis tunggal setelah unit pembangkit baru ditambahkan kesistem yang sudah ada seperti ditunjukan pada Gambar 9. Tabel 2 No. Tahanan jenis volume setiap kedalaman tanah Kedalaman (meter) Tahanan jenis Rata-rata (-m) 1 0-5 96 2 0-10 147,4 3 0-15 173 4 0-20 189,2 5 0-25 220,2 6 0-30 247,2 7 0-35 278,8 8 0-40 720 9 0-45 1073 10 0-50 1361,8 Dari Tabel 2 resistivitas volume dapat dimodelkan sebagai tanah hiterogen dengan dua lapisan. Lapisan pertama adalah lapisan tanah hingga kedalaman 35 meter dan lapisan kedua adalah lapisan dengan kedalaman lebih dari 35 meter. D. Analisis Penentuan Desain Sistem Pengetanahan Peralatan Untuk Unit Pembangkit Baru 1. Tegangan sentuh dan tegangan langkah Hasil perhitungan tegangan sentuh dan tegangan langkah pada sistem pengetanahan yang sudah terpasang terhadap arus gangguan ke tanah sebesar 8458.425 A ditunjukkan pada Tabel 3. Tabel 3 Hasil perhitungan tegangan sentuh dan tegangan langkah No. Tegangan Nilai (volt) 1. Tegangan sentuh yang 484 diijinkan(e ) 2. Tegangan langkah yang 1587,8 diijinkan(e ) 3. Tegangan sentuh 187,8 4. Tegangan langkah 27,2 Gambar 9 Diagram garis tunggal sistem pembangkit di Indonesia Power Grati setelah adanya penambahan unit pembangkit baru dengan beberapa titik gangguan Dari hasil perhitungan didapat bahwa nilai arus gangguan terbesar untuk 1 fasa ke tanah dan 2 fasa ke tanah adalah arus gangguan 2 fasa ke tanah sebesar 8458.425 A pada titik B500. C. Analisis Tahanan Jenis Tanah Hasil pengukuran menggunakan metode geolistrik telah didapat data hasil pengukuran tahanan jenis tiap lapisan tanah hingga kedalaman 50 m. Dari kurva-kurva isoresistivity dihitung nilai resitivitas volume yang hasilnya ditunjukan pada Tabel 2. Dari hasil perhitungan, tegangan sentuh maupun tegangan langkah terbesar pada sistem pengetanahan yang sudah terpasang ternyata masih memenuhi persyaratan karena masih dibawah dari nilai tegangan sentuh dan langkah yang diijinkan. Oleh karena itu, tidak batasan panjang konduktor minimum yang harus ditambahkan pada sistem pengetanahan yang sudah terpasang akibat perubahan tegangan sentuh dan tegangan langkah yang disebabkan oleh penambahan Pembangkit baru. 2. Perhitungan untuk Menentukan Diameter Konduktor Pengetanahan Luas penampang minimum konduktor dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan 4 yaitu sebagai berikut. A = I = 8458,425 = 30,1 mm 2,,,, 4

Luas penampang konduktor tersebut harus disesuaikan dengan luas konduktor yang ada di pasaran. Mengacu pada produk yang dikeluarkan oleh perusahaan General Cable (Spesifikasi produk secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 5), luas penampang konduktor dipilih sebesar 35 mm 2 dan dengan diameter (d) nominal sebesar 7,7 mm. 3. Desain Sistem Pengetanahan Peralatan untuk Unit Pembangkit Baru Penentuan desain sistem pengetanahan peralatan untuk unit Pembangkit baru berdasarkan desain tata letak peralatan-peralatan pada unit Pembangkit baru tersebut. Untuk detail desain dan tata letak peralatan yang ada pada unit Pembangkit baru dapat dilihat pada Gambar 10. Pada Gambar 10, desain sistem pengetanahan peralatan yang ditunjukan hanya pada area unit Pembangkit baru saja. SUMBU Y 51,9 m 39,7 m 53,4 m 53,4 m 34,2 m 40 m 40 m 34,5 m 17,7 m 16.61 169,9 cm m KETERANGANGAN Konduktor grid baru Konduktor grid terpasang Gedung Tansformator baru Pembangkit baru Cerobong asap HRSG Circuit Breaker 14.16 cm 144,8 m SUMBU X Gambar 10 Detail desain sistem pengetanahan peralatan untuk unit Pembangkit baru Apabila desain tersebut digabung dengan sistem pengetanahan yang sudah terpasang, desain sistem pengetanahan peralatan secara keseluruhan pada PT. Indonesia Power Grati ditunjukan pada Gambar 11. Ketebalan batu koral akan mempengaruhi nilai tegangan sentuh dan tegangan langkah yang diijinkan. IEEE merekomendasikan ketebalan batu koral antara 0,08 sampai 0,15 meter. Untuk hasil perubahan faktor reduksi, tegangan sentuh dan tegangan langkah yang diijinkan untuk orang dengan berat badan 50 kg dan 70 kg terhadap penambahan ketebalan lapisan batu koral secara lengkap ditunjukan pada Tabel 4. SUMBU Y 204,52 m 93,17 m Gambar 11. 256,79 m 76,81 m 40,9 m 13,63 m 72,72 m 74,08 m 77,26 m 56,81 m 68,17 m 56,81 m 150 m 177,25 m 245,43 m 30,9 m 169,9 m 14,1m 36,81 m 72,72m 25,9 m 52,27 m 95,44 m 50 m 31,81 m 315,877 m SUMBU X Detail desain sistem pengetanahan peralatan PT. Indonesia Power Grati setelah adanya sistem pengetanahan peralatan baru Tabel 4 Tegangan sentuh dan langkah yang diijinkan pada seseorang dengan berat 50 dan 70 kg untuk masingmasing ketebalan batu koral No. Ketebalan Faktor batu koral (hs) reduksi (Cs) E t50 (volt) E t70 (volt) E s50 (volt) E t70 (volt) 1. 0,08 meter 0,651 456,0 617,3 1476,4 1998,2 2. 0,09 meter 0,677 469,6 635,5 1530,3 2071,1 3. 0,10 meter 0,700 481,2 651,3 1576,7 2134,0 4. 0,11 meter 0,719 491,3 664,9 1617,2 2188,8 5. 0,12 meter 0,736 500,2 677,0 1652,8 2236,9 6. 0,13 meter 0,751 508,1 687,6 1684,3 2279,6 7. 0,14 meter 0,765 515,1 697,1 1712,4 2317,6 8. 0,15 meter 0,777 521,4 705,7 1737,6 2351,7 Berdasarkan evaluasi tegangan sentuh dan tegangan langkah pada sistem pengetanahan peralatan yang sudah terpasang terhadap arus gangguan akibat penambahan unit Pembangkit baru, diperoleh tegangan sentuh sebesar 187,8 volt dan tegangan langkahnya sebesar 27,2 volt. Mengacu dari teori yang ada yaitu persamaan 2.13 dan persamaan 2.32, bahwa nilai tegangan sentuh dan tegangan langkah akan turun apabila ada penambahan panjang konduktor pengetanahan. Maka dari itu nilai tegangan sentuh dan tegangan langkah pada keseluruhan sistem pengetanahan peralatan akan turun setelah adanya penambahan sistem pengetanahan peralatan untuk unit Pembangkit baru. Sehingga ketebalan batu koral yang dipilih untuk sistem pengetanahan peralatan untuk unit Pembangkit baru yaitu sebesar 0,08 meter dengan tegangan sentuh yang diijinkan untuk dengan berat badan 50 kg sebesar 456,0 volt dan tegangan langkah yang diijinkan untuk dengan berat badan 50 kg sebesar 1476,4 volt. Nilai tersebut sudah jauh di atas dari nilai tegangan sentuh dan tegangan langkah sebelum adanya penambahan sistem pengetanahan peralatan untuk unit Pembangkit baru. Data lengkap desain sistem pengetanahan peralatan untuk unit Pembangkit baru ditunjukan pada Tabel 5. 5

Tabel 5. Data detail lengkap hasil perencanaan sistem pengetanahan peralatan untuk unit Pembangkit baru No. Data Desain Keterangan 1. Luas daerah yang dilingkupi sistem pengetanahan ( A) 24618,5 meter 2 2. Total panjang konduktor 1051,2 meter horisontal/grid (L ) 3. Tahanan jenis permukaan material / 3000 -meter lapisan batu koral (ρ ) 4. Ketebalan permukaan material (h ) 0,08 meter 5. Kedalaman penanaman konduktor grid 1 meter ( h) 6. Jenis Konduktor pengetanahan Tembaga berlilit harddrawn 7. Diameter konduktor (d) 0,0077 meter 4. Evaluasi Perubahan Tegangan Sentuh, Tegangan Langkah Setelah Adanya Penambahan Sistem Pengetanahan Peralatan untuk Unit Pembangkit Baru Hasil perhitungan evaluasi tegangan sentuh dan tegangan langkah ditunjukkan pada Tabel 6. Tabel 6 No Tegangan sentuh dan langkah antara sebelum dan sesudah adanya penambahan sistem pengetanahan peralatan untuk unit Pembangkit baru Kondisi Sistem Pengetanahan 1. Sebelum adanya penambahan sistem pengetanahan baru 2. Sesudah adanya penambahan sistem pengetanahan baru E t ( volt ) E s ( volt ) R g ( Ω ) 187,8 27,2 0,182 173,6 25,4 0,168 2. Nilai tegangan sentuh setelah adanya penambahan sistem pengetanahan peralatan untuk unit Pembangkit baru turun dari 187,8 volt menjadi 173,6 volt dan nilai tegangan langkah turun dari 27,2 volt menjadi 25,4 volt. Nilai tersebut sudah dibawah dari nilai tegangan sentuh yang diijinkan yaitu sebesar 456,0 volt dan tegangan langkah yang diijinkan sebesar 1476,4 volt untuk ketebalan lapisan batu koral yang dipilih yaitu sebesar 0,08 meter. Sedangkan untuk nilai tahanan pengetanahannya turun dari 0,182 menjadi 0,168. B. Saran Dari hasil pembahasan perencanaan sistem pengetanahan peralatan untuk unit Pembangkit baru di PT. Indonesia Power Grati, ada beberapa saran untuk perencanaan sistem pengetanahan peralatan yang baik untuk kedepannya yaitu sebagai berikut : 1. Data lengkap spesifikasi Pemutus Tenaga dan Relai mengenai waktu pemutusan gangguan sangat diperlukan untuk penentuan secara tepat batas tegangan sentuh dan tegangan langkah yang diijinkan. 2. Arus gangguan ke tanah terbesar dapat ditentukan menggunakan bantuan software apabila mencangkup sistem yang besar. DAFTAR PUSTAKA. [1] Hutauruk, T.S. 1999. Pengetanahan Netral Sistem Tenaga dan Pengetanahan Peralatan. Jakarta: Erlangga. [2] IEEE Std. 80.2000. IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding. USA [3] IEEE Std. 665.1995. IEEE Guide for Generating Station Grounding. USA. [4] Sulasno. 1993. Analisa Sistem Tenaga Listrik. Satya Wacana, Semarang Terlihat pada Tabel 4.7 adanya penurunan nilai tegangan sentuh setelah adanya penambahan sistem pengetanahan peralatan untuk unit Pembangkit baru yaitu sebesar 14,2 volt. Sedangkan nilai tegangan langkahnya turun sebesar 1,8 volt. Tahanan pengetanahannya juga berkurang sebesar 0,014. V. PENUTUP A. Kesimpulan Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah: 1. Berdasarkan arus gangguan ke tanah terbesar yang terjadi setelah adanya penambahan unit Pembangkit baru yaitu sebesar 8458,425 ampere diperoleh desain pengetanahan peralatan model grid tanpa konduktor rod dengan panjang total konduktor pengetanahan sebesar 11567,2 meter. Material konduktor pengetanahan menggunakan jenis konduktor tembaga berlilit tipe hard-drawn dengan diameter 0,0077 meter. Penanaman konduktor grid dengan kedalaman 1 meter dari permukaan tanah dan ketebalan lapisan batu koral sebesar 0,08 meter. 6