DAFTAR ISI Hal LEMBAR JUDUL LEMBAR PENGESAHAN ABSTRAK... i ABSTRACT... iii KATA PENGANTAR... v DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL... xv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Tinjauan Pustaka... 2 1.3 Permasalahan... 3 1.4 Batasan Masalah... 3 1.5 Tujuan... 3 1.6 Metodologi... 3 1.7 Sistematika Penulisan... 4 1.8 Relevansi... 5 BAB II TEORI PENUNJANG 2.1.Sistem Tenaga Listrik... 7 2.1.1 Saluran Transmisi Tenaga Listrik... 9 2.1.2 Saluran Transmisi Udara (Overhead lines)... 10 2.1.2.1 Menara atau tiang transmisi... 11 2.1.2.2 Rencana MenaraBaja Transmsi... 17 2.2 Klasifikasi Tegangan... 19 2.3 Gangguan Surja Pada Sistem Transmisi Tenaga Listrik... 20 2.3.1. Tegangan Lebih... 20 2.3.1.1 Surja petir... 21 2.3.1.1.1 Proses Terjadinya Surja Petir... 21 2.3.1.1.2 Jenis-jenis petir... 23 2.3.1.1.3 Model awan menurut Teori Simpson... 24 2.3.1.1.4 Mekanisme sambaran dan model matematis petir... 25 2.3.1.2 Surja Hubung... 25 vii
2.4 Gelombang Berjalan... 25 2.4.1. Impedansi Surja... 26 2.4.2 Bentuk dan spesifikasi gelombang berjalan... 26 2.4.3. Ekspresi Matematis Gelombang Berjalan... 27 2.4.3.1. Puncak dan Muka Gelombang... 30 2.4.3.2. Panjang Gelombang.... 30 2.4.4. Diagram Lattice... 31 BAB III KARAKTERISTIK SURJA PADA KONDUKTOR PENTANAHAN HORISONTAL 3.1. Sistem Pentanahan Pada Gardu Induk dan Menara Transmisi... 35 3.2 Prinsip-prinsip Pertimbangan dalam Pentanahan... 36 3.3 Sistem pentanahan pada gardu induk... 38 3.4 Sistem pentanahan pada menara transmisi... 42 3.4.1. Tahanan kaki menara... 42 3.4.2. Batang pentanahan... 42 3.4.3. Counterpoise... 43 3.5. Karakteristik Tanah... 44 3.5.1. Tanah sebagai media pentanahan... 45 3.5.2. Tahanan Jenis Tanah... 44 3.6. Pengukuran Tahanan Jenis Tanah... 48 3.7. Tahanan Elektroda Tanah... 51 3.8. Pemodelan Karakteristik Surja Pada Konduktor Pentanahan Horisontal... 53 3.8.1. Deviasi persamaan matematika untuk impedansi konduktor pentanahan horisontal... 59 BAB IV ANALISIS DAN SIMULASI 4.1. Simulasi karakteristik surja dan panjang efektif konduktor pentanahan horisontal... 61 4.1.1 Penentuan parameter rangkaian ekivalen konduktor...62 4.1.2 Diagram alir penentuan panjang efektif konduktor pentanahan horizontal... 65 4.1.3 Hasil simulasi perhitungan parameter-parameter konduktor pentanahan horizontal... 66 4.2. Simulasi karakteristik surja pada konduktor pentanahan horizontal... 69 viii
4.3. Simulasi perhiungan impedansi konduktor pentanahan horizontal... 73 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan... 89 5.2 Saran... 90 DAFTAR PUSTAKA... 91 DAFTAR RIWAYAT HIDUP ix
halaman ini sengaja dikosongkan x
DAFTAR GAMBAR Hal Gambar 2.1 Sistem Tenaga Listrik... 8 Gambar 2.2 Proses penyaluran daya listrik... 8 Gambar 2.3 Gardu induk dan saluran transmisi... 9 Gambar 2.4 Menara Transmisi... 11 Gambar 2.5 Jenis Jenis Menara Baja... 12 Gambar 2.6 Macam Macam Tegangan Lebih... 20 Gambar 2.7 Proses Pembentukan Petir... 21 Gambar 2.8 Jenis Sambaran Petir... 22 Gambar 2.9 Model Awan Menurut Teori Simpson... 23 Gambar 2.10 Spesifikasi Gelombang Berjalan... 26 Gambar 2.11 Bentuk Gelombang Berjalan... 28 Gambar 2.12 Gelombang Kombinasi... 29 Gambar 2.13 Spesifikasi Gelombang Kilat Tipikal... 31 Gambar 2.14 Diagram Lattice... 32 Gambar 2.15 Pengisian Suatu Kawat Dari Sumber Arus Searah... 33 Gambar 3.1 Konduktor Plat... 39 Gambar 3.2 Prinsip Bayangan... 41 Gambar 3.3 Pemodelan Tanah... 44 Gambar 3.4 Pengaruh Kelembaban, Suhu, Dan Kadar Garam Terhadap Nilai Tahanan Tanah... 46 Gambar 3.5 Metode Empat Elektrode... 48 Gambar 3.6 Metode Tiga Titik... 35 Gambar 3.7 Skema Surja Pada Menara Transmisi... 53 Gambar 3.8 Rangkaian ekivalen konduktor pentanahan horisontal... 54 Gambar3.9 Gambar3.10 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 (a) Konduktor Pentanahan Horizontal & (b) Diagram Linear...55 Rangkaian П-Ekivalen Konduktor Pentanahan Horisontal...59 Rangkaian П-Ekivalen konduktor pentanahan Horizontal......61 Diagram alir penentuan panjang efektif konduktor pentanahan...66 Karakteristik induktansi konduktor pentanahan horisontal dengan batas pengamatan 10 m... 67 xi
Gambar 4.4 Karakteristik Kapasitansi Konduktor Pentanahan Horisontal Dengan Batas Pengamatan 10 m... 68 Gambar 4.5 Karakteristik Konduktansi Konduktor Pentanahan Horisontal Dengan Batas Pengamatan 10 5... 69 Gambar 4.6 Pengujian tegangan dc terhadap konduktor pentanahan horizontal...70 Gambar 4.7. Zo = 50 Ω, G = 1 mmho, Rs = 100 Ω...70 Gambar 4.8. Zo = 50 Ω, G = 1 mmho, Rs = 100 Ω...71 Gambar 4.9. Zo = 100 Ω, G = 1 mmho, Rs = 50 Ω...72 Gambar 4.10. Zo =100 Ω, G = 500 µmho, Rs = 50 Ω...72 Gambar 4.11. Respon Impedansi Konduktor Pentanahan Horisontal Untuk Jenis Tanah Liat Dengan Batas Pengamatan 10 M...74 Gambar 4.12. Respon Impedansi Konduktor Pentanahan Horisontal Untuk Jenis Tanah Liat Dengan Batas Pengamatan 20 M...75 Gambar 4.13. Respon Impedansi Konduktor Pentanahan Horisontal Untuk Jenis Tanah Pasir Dan Berkerikil Dengan Batas Pengamatan 10 M...76 Gambar 4.14. Respon Impedansi Konduktor Pentanahan Horisontal Untuk Jenis Tanah Pasir Dan Berbatu Dengan Batas Pengamatan 20 M...77 Gambar 4.15. Respon Impedansi Konduktor Pentanahan Horisontal Untuk Jenis Tanah Pasir Dan Berbatu Dengan Batas Pengamatan 10 M...78 Gambar 4.16. Respon Impedansi Konduktor Pentanahan Horisontal Untuk Jenis Tanah Pasir Dan Berbatu Dengan Batas Pengamatan 20 M...79 Gambar 4.17. Respon Impedansi Konduktor Pentanahan Horisontal Untuk Jenis Tanah Pegunungan Berbatu...80 Gambar 4.18. Respon Impedansi Konduktor Pentanahan Horisontal Untuk Jenis Tanah Pegunungan Berbatu Dengan Batas Pengamatan 20 M...81 Gambar 4.19. Respon Impedansi Konduktor Pentanahan Horizontal Untuk Jenis Tanah Bebatuan Dengan Batas Pengamatan 10 M82 Gambar 4.20. Respon Impedansi Konduktor Pentanahan Horisontal Untuk Jenis Tanah Bebatuan Dengan Batas Pengamatan 20 M83 Gambar 4.21. Respon Impedansi Konduktor Pentanahan Horisontal Terhadap Frekuensi Untuk Jenis Tanah Liat...84 xii
Gambar 4.22. Respon Impedansi Konduktor Pentanahan Horisontal Terhadap Frekuensi Untuk Jenis Tanah Pasir Dan Berkerikil...85 Gambar 4.23. Respon Impedansi Konduktor Pentanahan Terhadap Frekuensi Untuk Jenis Tanah Pasir Dan Berbatu...86 Gambar 4.24. Respon Impedansi Konduktor Pentanahan Horisontal Terhadap Frekuensi Untuk Jenis Tanah Pegunungan Berbatu...87 Gambar 4.25. Respon Impedansi Konduktor Pentanahan Horisontal Terhadap Frekuensi Untuk Jenis Tanah Pegunungan Bebatuan...88 xiii
(Halaman Ini Sengaja Dikosongkan) xiv
DAFTAR TABEL Hal Tabel 2.1 Tekanan Angin Ekivalen pada Menara Baja... 15 Tabel 2.2 Lebar Kaki (Stance) Menara Baja... 17 Tabel 2.3 Kondisi-Kondisi Untuk Perhitungan Pondasi... 18 Tabel 3.1 Tahanan Jenis Tanah... 45 Tabel 3.2 Beberapa nilai tahanan batu (koral)... 47 Tabel 3.3 Rumus-Rumus Pendekatan Untuk Menghitung Tahanan Tanah... 52 Tabel 4.1. Tahanan Jenis Tanah... 63 Tabel 4.2 Data-Data Perhitungan Parameter Konduktor Pentanahan Horisontal... 64 Tabel 4.3 Panjang Efektif Konduktor Pentanahan Horisontal... 88 xv
(Halaman Ini Sengaja Dikosongkan) xvi