BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Listrik merupakan salah satu komoditi strategis dalam perekonomian Indonesia, karena selain digunakan secara luas oleh masyarakat terutama untuk keperluan penerangan, listrik juga merupakan salah satu sumber energi utama bagi sektor industri. Di dalam penyediaan tenaga listrik, dapat dibedakan secara jelas tiga proses penyampaian tenaga listrik, yaitu pembangkitan, transmisi, dan distribusi yang dapat dianggap sebagai produksi atau pembuatan, pengangkutan, dan penjualan eceran tenaga listrik (Arismunandar, 1995). Pembangkitan atau produksi tenaga listrik, dilakukan dalam pusat-pusat tenaga listrik dengan menggunakan generator-generator. Transmisi atau penghantaran adalah memindahkan tenaga listrik dari pusat-pusat tenaga listrik secara besar-besaran ke tempat-tempat tertentu yang dinamakan gardu-gardu induk. Dari gardu-gardu induk ini, tenaga listrik didistribusikan ke gardu-gardu distribusi, kemudian ke para pemakai atau konsumen. Salah satunya adalah Gardu Induk 20KV. Gardu Induk tersebut merupakan instalasi sistem penyaluran tenaga listrik dengan tegangan menengah (20.000 volt) ke pusat-pusat beban. Di dalamnya terdapat kubikel/panel bagi yaitu panel 1
2 Incoming, Outgoing, Kopel, Panel Pengukuran dan Panel Trafo Pemakaian Sendiri (PS). Panel Incoming merupakan induk dari Outgoing. Panel Kopel berfungsi untuk menghubungkan dua sumber atau tarfo yang berbeda. Panel Outgoing berfungsi menghubung dan memutus sumber ke gardu distribusi/pelanggan. Panel Pengukuran berfungsi untuk mengukur energi listrik yang berisi perlatan ukur serta suplai trafo tegangan (VT). Panel Trafo Pemakaian Sendiri (PS) biasanya menggunakan LBS/Load Break Switch yang berfungsi untuk menghubung dan memutus sumber trafo PS. Pada pelaksanaannya, penyaluran/pendistribusian tenaga listrik ini terdapat resiko gangguan hubung singkat fasa-fasa atau fasa-tanah atau biasa juga terjadi pada sambungan dan akan menjadi gangguan permanen. Untuk mengatasi hal tersebut maka diperlukan pengaturan/penyetelan relai yang baik agar relai dapat memproteksi peralatan-peralatan listrik lain dari gangguan arus hubung singkat maupun beban lebih. Besarnya arus gangguan hubung singkat yang mungkin terjadi pada sistem kelistrikan perlu diketahui sebelum gangguan sesungguhnya terjadi. Hal ini biasanya dipakai dalam perencanaan peralatan instalasi tenaga, misalkan menentukan spesifikasi sistem PMT, konduktor yang digunakan, kapasitas thermal dari trafo arus dan lain-lain. Dari segi pengusahaan, besarnya arus gangguan hubung singkat ditiap titik didalam jaringan juga diperlukan, diantaranya untuk menghitung pengaturan/penyetelan relai proteksi. Untuk keperluan penyetelan relai proteksi, arus gangguan yang dihitung tidak hanya pada titik gangguan, tapi juga kontribusinya (arus gangguan yang
3 mengalir ditiap cabang dalam jaringan yang menuju ke titik gangguan).untuk itu diperlukan cara menghitung arus gangguan hubung singkat yang dapat segera membantu dalam perhitungan penyetelan relai proteksi. Pada PT XYZ, yang notabene pemasok kubikel-kubikel untuk gardu-gardu induk milik PT PLN (Persero) di hampir seluruh Indonesia, maka diperlukan pengaturan/penyetelan relai proteksi yang tepat agar kubikel tersebut dapat menjalankan fungsi proteksinya dengan baik dalam mengamankan peralatan/sistem sehingga kerugian akibat gangguan dapat dihindari atau dikurangi sekecil mungkin. Berdasarkan hal tersebut penulis mencoba untuk menulis tugas akhir yang berjudul Analisa Perhitungan dan Pengaturan Relai Arus Lebih dan Relai Gangguan Tanah Pada Kubikel Cakra 20 KV di PT XYZ. 1.2 Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah di atas, terdapat beberapa permasalahan sebagai berikut : 1. Bagaimana menghitung arus gangguan hubung singkat pada sistem distribusi 20 kv. 2. Bagaimana menentukan penyetelan relai arus lebih dan relai gangguan tanah yang dipasang pada kubikel Cakra 20 kv di PT XYZ. 3. Bagaimana mengetahui waktu kerja relai terhadap titik gangguan tertentu pada kubikel Cakra 20 kv di PT XYZ. 4. Bagaimana perbandingan hasil perhitungan setting relai arus lebih dan relai gangguan tanah dengan realisasi di lapangan.
4 1.3 Batasan Masalah Agar masalah yang akan dibahas menjadi jelas dan tidak banyak menyimpang dari topik yang akan dibahas, maka dalam penulisan tugas akhir ini penulis menekankan, bahwa hal yang akan dibahas adalah : 1. Pembahasan hanya pada kubikel Cakra 20 kv di PT XYZ. 2. Berapa besar nilai settingan relai arus lebih dan relai gangguan tanah. 3. Relai proteksi yang digunakan adalah relai arus lebih dan relai gangguan tanah. 1.4 Tujuan Adapun tujuan penelitian ini adalah untuk melakukan koordinasi relai proteksi yang digunakan pada kubikel Cakra 20 kv di PT XYZ. 1.5 Metodologi Penelitian Metode penulisan yang digunakan pada tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Studi Pustaka Studi ini mengacu pada beberapa referensi dengan membaca beberapa buku acuan dan dokumen-dokumen yang berhubungan dengan sistem proteksi kubikel gardu induk sisi 20 kv. 2. Studi Lapangan Studi lapangan ini dilakukan untuk memperoleh data-data penunjang yang diperlukan. 3. Wawancara Suatu metode pengumpulan data dengan mencari keterangan dari seorang yang ahli dalam bidang yang akan dianalisa.
5 4. Bimbingan Suatu metode yang dilakukan untuk mendapatkan bimbingan dan pengarahan dari dosen pembimbing ataupun pihak-pihak yang dapat membantu penyusunan tugas akhir dengan cara konsultasi. 1.6 Sistematika Penulisan Dalam Penulisan ini, penulis menggunakan sistematika penulisan yang terdiri dari 5 bab, yaitu : BAB I PENDAHULUAN Bab ini akan menjelaskan tentang latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, metode penelitian dan sistematika penulisan. BAB II LANDASAN TEORI Bab ini akan menjelaskan teori-teori dan hal-hal yang berhubungan dengan sistem proteksi kubikel gardu induk sisi 20 kv. BAB III DATA OBSERVASI Pada bab ini berisi tentang data kubikel Cakra 20 kv dan sistem proteksinya BAB IV PENGOLAHAN DATA DAN ANALISA Pada bab ini berisi tentang analisa dan penyelesaian masalah tentang sistem proteksi kubikel gardu induk sisi 20 kv BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Pada bab ini berisi tentang kesimpulan dari seluruh pembahasan dan saran-saran atas pelaksanaan tugas akhir ini.