STUDI SISTEM PROTEKSI TRANSFORMATOR DISTRIB BUSI 20 kv/400 V/100 kva DAERAH KERJA PT PLN ( PERSERO) RAYON MEDAN SELATAN LAPORAN TUGAS AKHIR Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma 3 Program Studi Teknik Listrik Jurusan Teknik Elektro Politeknikk Negeri Medan oleh ISA RIMENDA BR SEMBIRING NIM : 1005032109 PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2013
ABSTRAK Saat ini kebutuhan listrik adalah kebutuhan utama bagi semua lapisan masyarakat, seperti publik, bisnis, industri, maupun sosial. Hampir di semua sektor masyarakat memerlukan energi listrik untuk menjalankan kegiatan masing-masing. Agar kebutuhan listrik di semua sektor ini dapat dipenuhi maka diperlukan suatu sistem tenaga listrik yang andal agar pasokan listrik dapat terjaga dan merata distribusinya untuk semua wilayah yang membutuhkan. Trafo Distribusi merupakan suatu komponen yang sangat penting dalam penyaluran tenaga listrik dari gardu distribusi ke pelanggan. Selain fungsinya yang sangat penting, trafo distribusi juga merupakan peralatan yang mahal. Untuk itu perlu dilakuakan proteksi terhadap trafo distribusi. Hal ini dimaksudkan untuk mencegah trafo dari kerusakan akibat gangguan-gangguan yang sering terjadi pada trafo yang menyebabkan terputusnya penyediaan tenaga listrik bagi para pelanggan sehingga mengganggu kegiatan dan kenyamanan pelanggan. Dengan digunakannya peralatan proteksi yang disesuaikan dengan standard/rating yang ada, maka diharapkan agar trafo distribusi yang dilindungi andal dan dapat terjaga. ii
KATA PENGHANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang senantiasa menyertai dan memampukan penulis sehingga laporan tugas akhir ini dapat diselesaiakan dengan baik. Laporan tugas akhir ini di tulis untuk memenuhi salah satu persyaratan untuk mencapai Gelar Ahli Madya Diploma 3 Program Studi Teknik Listrik Jurusan Teknik Elektro di Politeknik Negeri Medan. Dalam penulisan laporan tugas akhir ini, penulis banyak mendapat bimbingan, bantuan, dan dukungan yang berharga dari berbagai pihak, baik dalam bentuk materi, moral maupun spiritual, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada : 1. Bapak M. Syahruddin, S.T.,M.T. selaku Direktur Politeknik Negeri Medan, 2. Ibu Ir. Rina Anugerahwaty, M.T. Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan, 3. Bapak Suparmono, S.T., M.T. selaku Kepala Program Studi Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan, 4. Bapak Ir. Ashuri, M.T. selaku Dosen Pembimbing, 5. Bapak Supriono selaku Manager PT PLN (Persero) Rayon Medan Selatan, 6. Bapak Hisar Simbolon selaku Supervisor Teknik PT PLN (Persero) Rayon Medan Selatan, 7. Bapak ibu bagian Teknik Distribusi Rayon Medan Selatan, ibu Agus Naini Siregar, bapak Judiko Vasko Rajagukguk, dan seluruh pegawai serta staf PT. PLN (Persero) Rayon Medan Selatan juga kepada seluruh karyawan PT BOYKE PUTRA di Rayon Medan Selatan yang tidak bisa penulis sebut satu persatu, atas kesempatan dan pengalaman yang diberikan kepada penulis untuk belajar dan memahami tentang distribusi listrik, serta kepada adik-adik yang melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di PT. PLN (Persero) Rayon Medan Selatan dari SMA AL-WASIAH, khususnya Fahri dan Alam yg setia menemani saya mengukur beban normal dan beban puncak trafo yang saya amati. iii
8. Keluarga terkasih, bapak saya Drs. Marudin Sembiring dan ibu saya Rosmeri Ginting yang selalu memotivasi dan mendoakan penulis, serta kepada bapak Ir. Detny Sembiring dan ibu Junita Ginting yang banyak memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis, juga kepada bapak Drs. Kamarlin Pinem, Msi dan ibu Asni Ginting yang selalu mendoakan penulis, serta kepada saudara penulis Eka Rodin Sembiring, S.H., Hendra Fernanda Pinem, S.T., Adriana Pinem, S.E., Dedy Ferimon Pinem, S.T., Sony Arapen Sembiring, S.T. dan Bias Kaliswa Sembiring, terimakasih buat dukungannya baik dalam doa maupun waktunya. 9. Teman-teman D3K PLN kelas EL-6E 10 atas dukungan dan semangat yang diberikan kepada penulis, Penulis menyadari bahwa laporan ini masih banyak kekurangan, untuk itu penulis menerima kritikkan dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan laporan tugas akhir ini. Semoga laporan ini bermanfaat bagi semua yang menggunakannya. Medan, September 2013 Penulis, Isa Rimenda Br Sembiring NIM. 1005032109 iv
DAFTAR ISI LEMBAR PERSETUJUAN... Error! Bookmark not defined. LEMBAR PENGESAHAN... Error! Bookmark not defined. ABSTRAK... ii KATA PENGHANTAR... iii DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR TABEL... 9 BAB 1 PENDAHULUAN... Error! Bookmark not defined. 1.1 Latar Belakang... Error! Bookmark not defined. 1.2 Rumusan Masalah... Error! Bookmark not defined. 1.3 Batasan Masalah... Error! Bookmark not defined. 1.4 Tujuan... Error! Bookmark not defined. 1.5 Manfaat... Error! Bookmark not defined. 1.6 Metode Pengumpulan Data... Error! Bookmark not defined. 1.7 Sistematika Penulisan... Error! Bookmark not defined. BAB 2 LANDASAN TEORI... Error! Bookmark not defined. 2.1 Pendahuluan... Error! Bookmark not defined. 2.2 Trafo... Error! Bookmark not defined. 2.2.1 Pendahuluan... Error! Bookmark not defined. 2.2.2 Jenis-Jenis Trafo... Error! Bookmark not defined. 2.3 Trafo Distribusi... Error! Bookmark not defined. 2.3.1 Pendahuluan... Error! Bookmark not defined. 2.3.2 Arus Nominal... Error! Bookmark not defined. 2.3.2 Prinsip Kerja... Error! Bookmark not defined. 2.3.3 Komponen Utama... Error! Bookmark not defined. 2.3.4 Tegangan Trafo Distribusi... Error! Bookmark not defined. 2.3.5 Penyebab Gangguan Trafo... Error! Bookmark not defined. 2.4 Proteksi Trafo... Error! Bookmark not defined. 2.4.1 Pendahuluan... Error! Bookmark not defined. 2.4.2 Lightning Arrester... Error! Bookmark not defined. v
2.4.3 Fuse Cut Out (FCO)... Error! Bookmark not defined. 2.4.4 NT Fuse... Error! Bookmark not defined. BAB 3 STUDI SISTEM PROTEKSI TRANSFORMATOR DISTRIBUSI 20 KV/400 V/100 KVA... Error! Bookmark not defined. 3.1. Pendahuluan... Error! Bookmark not defined. 3.2. Trafo Distribusi 20 kv/400 V/100 kvaerror! Bookmark not defined. 3.3. Spesifikasi Trafo... Error! Bookmark not defined. 3.4. Data Pelanggan... Error! Bookmark not defined. 3.5. Pengambilan Data... Error! Bookmark not defined. 3.6. Data Pendukung... Error! Bookmark not defined. BAB 4 ANALISA DATA... Error! Bookmark not defined. 4.1 Pemakaian Beban Trafo MS-494... Error! Bookmark not defined. 4.2 Penggunaan NT Fuse Pada Trafo MS-494Error! Bookmark not defined. 4.2.1 Fuse Cut Out (FCO)... Error! Bookmark not defined. 4.2.2 NT Fuse... Error! Bookmark not defined. BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN... Error! Bookmark not defined. 5.1 Kesimpulan... Error! Bookmark not defined. 5.2 Saran... Error! Bookmark not defined. DAFTAR PUSTAKA... Error! Bookmark not defined. LAMPIRAN... Error! Bookmark not defined.
DAFTAR GAMBAR Gambar 2. 1 Ruang Lingkup Sistem Tenaga ListrikError! Bookmark not defined. Gambar 2. 2 Gardu Induk Titi Kuning Medan... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 3 Sambaran Petir Yang Bisa Menimbulkan Gangguan Pada Saluran Transmisi... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 4 Trafo Yang Terbakar Karena Kegagalan IsolasiError! Bookmark not defined. Gambar 2. 5 Trafo Daya... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 6 Trafo Distribusi... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 7 Trafo Tegangan (Potensial Trafo)... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 8 Trafo Arus (Current Trafo)... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 9 Rangkaian Umum Trafo Distribusi... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 10 Inti Besi Pada Trafo... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 11 Proses Penggulungan Kumparan Trafo Yang Direkondisi... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 12 Alat Yang Digunakan Untuk Mengukur Ketahanan Minyak Trafo... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 13 Bushing Pada Trafo... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 14 Sirip-Sirip Pada Tangki Trafo DistribusiError! Bookmark not defined. Gambar 2. 15 Tegangan Surja Akibat Sambaran PetirError! Bookmark not defined. Gambar 2. 16 Arrester Pada Jaringan Distribusi... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 17 Sela Batang... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 18 Sistem dengan Pelindung Sela BatangError! Bookmark not defined. Gambar 2. 19 Tegangan Pada Sela Batang... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 20 Arrester Ekspulsi... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 21 Arrester Katup... Error! Bookmark not defined. vii
Gambar 2. 22 Rangkaian Ekivalen dan Karakteristik ArresterError! Bookmark not defined. Gambar 2. 23 Tegangan dan Arus Surja Pada Arrester KatupError! Bookmark not defined. Gambar 2. 24 Tegangan Surja yang Tiba pada PeralatanError! Bookmark not defined. Gambar 2. 25 Tegangan Gagal Sela... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 26 Karakteristik volt-waktu... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 27 Tingkat Proteksi Arrester... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 28 Fuse Cut Out... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 29 Penggunaan FCO 3 Fasa... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 30 FCO Dalam Keadaan Terbuka... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 31 Fuse Link... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 32 Fuse Link Tipe T... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 33 Fuse Link Tipe K... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 34 Karakteristik FCO... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 35 Kurva Kecepatan Leleh Minimum Tipe K dan TError! Bookmark not defined. Gambar 2. 36 Pemasangan FCO... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 37 Pengaman Lebur Tabung Tertutup.. Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 38 NT Fuse... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 39 NT Holder... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 40 Puller... Error! Bookmark not defined. Gambar 2. 41 Kurva Karakteristik NT Fuse... Error! Bookmark not defined. Gambar 3. 1 Trafo MS-494 100 kva... Error! Bookmark not defined. Gambar 3. 2 PHB TR Trafo MS-494... Error! Bookmark not defined. Gambar 3. 3 Tang Amper Digital... Error! Bookmark not defined. Gambar 3. 4 Saat Melakukan Pengukuran Beban Trafo MS-494 100 kva Dengan Tang Ampere... Error! Bookmark not defined.
DAFTAR TABEL Tabel 2. 1 Jarak Sela Batang untuk Berbagai Tegangan SistemError! Bookmark not defined. Tabel 2. 2 Tegangan Pengenal Arrester Buatan PrancisError! Bookmark not defined. Tabel 2. 3 Spesifikasi NT Fuse... Error! Bookmark not defined.