1 1BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Petir adalah fenomena alam yang tidak dapat dihindari, tidak dapat dicegah, tidak dapat diprediksi dan bersifat destruktif atau merusak. Dampak sambaran petir dapat mengganggu jaringan listrik dan komunikasi, apabila menyambar perangkat yang bersangkutan. Sementara itu, Indonesia adalah negara yang semua wilayahnya termasuk dalam wilayah dengan iklim tropis, dan dikelilingi lautan, oleh karena itu Indonesia memiliki kepadatan sambaran petir yang sangat tinggi. Tingginya kepadatan sambaran petir ini menyebabkan tingginya kemungkinan kerusakan peralatan jaringan listrik maupun komunikasi akibat sambaran petir, yang kemudian berakibat pada terganggunya stabilitas sistem kelistrikan dan komunikasi di Indonesia dan dapat merusak kestabilan ekonomi Indonesia. Sambaran petir pada peralatan kelistrikan dapat menyebabkan gangguan yaitu sambaran petir dapat memperbesar tegangan lebih pada komponen sistem tenaga, sehingga dapat menimbulkan hubung singkat pada sistem dan selanjutnya dapat menembus serta merusak isolasi pada peralatan. Selain itu, energi sambaran petir dapat melampaui batas ketahanan maupun kemampuan komponen sistem tenaga, dan kerusakan yang dapat ditimbulkan adalah berupa pelelehan dan keretakan pada komponen tersebut.
2 Kerusakan akibat sambaran petir dapat dihindari dengan penggunaan lightning arrester sebagai komponen proteksi atau pertahanan pada sistem kelistrikan. Arrester sendiri terdapat berbagai macam jenisnya tergantung peralatan yang dilindungi, dan tegangan sistem peralatan tersebut. Unjuk kerja arrester tersebut juga bergantung pada penempatan, tegangan sistem, serta jenis (bahan) arrester tersebut. Namun walaupun pada sistem sudah digunakan arrester sesuai dengan sistem yang ingin diproteksi, tidak menutup kemungkinan terjadi kerusakan pada arrester tersebut sehingga gangguan terjadi pada sistem. Sebuah sistem walaupun sudah dilindungi dengan menggunakan arrester apabila tersambar petir dengan arus yang lebih besar dibanding kapasitas arrester, maka arrester tersebut dapat rusak dan sistem akan mengalami gangguan. Seiring dengan berkembangnya teknologi, kebutuhan daya listrik masyarakat juga akan meningkat, maka pada sisi pembangkit energi listrik harus mampu meningkatkan kualitas energi yang disalurkan terutama dalam hal keandalan. Selain itu peralatan sistem kelistrikan harus dimaksimalkan perlindungannya terutama dari gangguan yang berasal dari petir. Keterbatasan stok adalah salah satu faktor yang menurunkan tingkat keandalan pada sistem kelistrikan. Oleh karena itu, pada penelitian ini akan ditunjukkan bagaimana performa arrester yang disusun secara paralel dapat memperbesar kapasitas arus yang dialirkan ke sistem pentanahan, tujuannya adalah arrester dengan rating pengaliran arus ke ground yang lebih kecil (dengan jumlah banyak dan diparalel) dapat menggantikan arrester dengan rating yang lebih tinggi kapasitas pengaliran arus ke ground.
3 1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah sehubungan dengan latar belakang pada penelitian adalah: 1. Pengaruh penggunaan lebih dari satu arrester dengan disusun secara paralel terhadap nilai arus yang dihantarkan ke pentanahan. 2. Mencari pengaruh penggunaan arrester secara paralel terhadap nilai resistans dari arrester tersebut. 1.3 Batasan Masalah Berdasarkan perumusan masalah di atas, maka dibuat batasan-batasan masalah yang akan dibahas agar pembahasan tidak keluar dari judul yang telah ditetapkan. Batasan-batasan masalah adalah: 1. Pengujian dilakukan melalui percobaan di laboratorium untuk melihat nilai arus yang dialirkan ke pentanahan ketika disusun secara paralel. 2. Arrester yang digunakan adalah arrester merk OHIO BRASS PDV100 OPTIMA, sehingga karakteristik yang dihasilkan hanya karakteristik dari arrester yang digunakan dalam percobaan. 3. Dalam simulasi menggunakan ATPDraw, karakteristik arrester yang digunakan adalah arrester typical 20 kv jenis heavy duty. 4. Dalam percobaan ini, performa arrester dalam memotong tegangan tidak akan dibahas secara mendalam. 5. Setelah percobaan di laboratorium, kemudian dianalisis dan ditampilkan gelombang pengaruh pemakaian arrester baik dengan satu
4 arrester maupun disusun secara paralel dengan menggunakan dua dan tiga arrester. 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah: 1. Mengetahui pengaruh penggunaan lebih dari satu arrester dengan disusun secara paralel terhadap nilai arus yang dihantarkan ke pentanahan dengan melakukan percobaan di laboratorium dan simulasi menggunakan program ATPDraw. 2. Mengetahui seberapa besar nilai arus yang dapat dialirkan ketika arrester disusun secara paralel sehingga dapat menggantikan arrester yang memiliki rating In lebih tinggi dengan melakukan percobaan di laboratorium dan simulasi menggunakan program ATPDraw. 3. Mengetahui perubahan nilai resistans pada arrester ketika bekerja secara tunggal maupun paralel 2 dan 3 buah. 1.5 Sistematika Penulisan Bab I Pendahuluan Berisi tentang pendahuluan yang mencakup latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, waktu dan tempat penelitian, serta sistematika penulisan laporan. Bab II Dasar Teori Pada bab ini menjelaskan secara singkat konsep fenomena petir, tegangan lebih pada sistem tenaga listrik, dan arrester.
5 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi Penelitian berisi cara percobaan, dan pengenalan singkat mengenai pengambilan data, alat, bahan, dan tahap-tahap pengujian. Bab IV Hasil Penelitian dan Analisis Bab ini berisi data hasil simulasi dan percobaan beserta analisis kinerja arrester. Bab V Kesimpulan Bab ini berisi kesimpulan hasil pengujian dan analisis, serta saran untuk pengembangan penelitian selanjutnya.