ANALISA KERJA RECLOSER TIPE VWVE MEREK COOPER

DI WILAYAH PT.(Persero)PLN APJ SURAKARTA

SKRIPSI Untuk memperoleh gelar Sarjana Tehnik Elektro

pada Universitas Negeri Semarang

Oleh Muh.Qomarudin ma’sum

NIM 5350403023

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2007

ii

ii

SKRIPSI

ANALISA KERJA RECLOSER TIPE VWVE MEREK COOPER DI WILAYAH

PT.(Persero)PLN APJ SURAKARTA

yang dipersiapkan dan disusun oleh Muh.Qomarudin ma’sum

5350403023 telah dipertahankan di depan Dewan Penguji

pada tanggal 4 Juli 2007

Susunan Dewan Penguji

Pembimbing Utama Anggota Tim Penguji Lain Dr. Ir. Sasongko Pramono Hadi, DEA Drs. Ngadirin, M.T. NIP. 130 815 059 NIP. 130 422 773 Pembimbing Pendamping Drs. Subiyanto, M.T. NIP. 130 687 603

Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh derajat sarjana teknik

tanggal : Juli 2007

Drs. Djoko Adi Widodo, M.T. NIP. 131 570 064

Pengelola Jurusan Teknik Elektro

Universitas Negeri Semarang

iii

iii

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Semarang, Juli 2007

Muh.Qomarudin Ma’sum NIM 5350403023

iv

iv

INTISARI

Sistem tenaga listrik sangat memegang peranan penting dalam semua

aspek. Sehingga untuk memperoleh kontinuitas pelayanan diperlukan penerapan

dan penggunaan peralatan proteksi untuk mengatasi gangguan. Recloser

merupakan salah satu peralatan pengaman yang dapat mendeteksi arus lebih

karena gangguan antara fasa dengan fasa atau fasa dengan tanah, dimana recloser

ini dapat memutus arus dan menutup kembali secara otomatis.

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kecepatan kerja dari

recloser tipe VWVE (vaccum withstand voltage elektronical) jika mendapat arus

gangguan sebesar 200%,300%,400%,dan 500% dari arus setting kumparan trip.

Manfaat penelitian ini untuk mengetahui apakah recloser tersebut masih layak

digunakan sebagai sistem proteksi pada jaringan distribusi 20kV dimana metode

yang digunakan dalam penelitian ini adalah eksperimen one shoot case study.

Dari hasil penelitian yang dilakukan disimpulkan bahwa hasil pemutus

yang sebenarnya dari recloser tipe VWVE merek cooper masih dibawah garis

kurva arus, ini berarti bawa recloser tipe VWVE merek cooper tersebut masih

dapat digunakan sebagai sistem proteksi pada jaringan distribusi 20 kV. Selama

melakukan pengujian badan alat ukur tidak ditanahkan oleh karena itu PT.PLN

(persero) hendaknya memasang kabel pentanahan untuk keselamatan pengujian.

Kata kunci : Energi listrik, PLN,Recloser tipe VWVE

v

v

ABSTRACT

System electric power very important playing a part in all aspect. So that

to obtain;get service kontinuitas needed by applying and usage of equipments of proteksi to overcome trouble. Recloser represent one of equipments of peacemaker of which can detect current more because trouble between fasa with or fasa of fasa with land;ground, where this recloser can break current and close again automatically.

Target of this research is to know speed of [job/activity] of type recloser of VWVE ( elektronical voltage withstand vaccum) if getting trouble current equal to 200%,300%,400%,dan 500% from current of setting bobbin of trip. this Research benefit to know do used as competent still the recloser [of] system of proteksi distribution network 20kV where method which is used in this research is experiment of one study case shoot.

From result of research which [is] [is] to be concluded that result of pemutus which in fact from type recloser of VWVE brand of cooper still below/under current curve line, this means bringing type recloser of VWVE brand of cooper the admit of to be used as system of proteksi distribution network 20 kV. During conducting examination of land;ground measuring instrument body donot therefore PT.PLN ( persero) shall install land ground cable for the safety of examination

Keyword : Energi Electrics, PLN,RECLOSER type of VWVE

vi

vi

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO :

“ Sesungguhnya Allah tidak akan merubah keadaan suatu kaum sehingga mereka

merubah keadaan yang ada pada diri mereka sendiri ” (QS. Ar Ra’d : 11).

“Dan bahwasanya seorang manusia tiada memperoleh selain apa yag telah

diusahakannya” (An Najm : 39).

“Barangsiapa yang mempelajari ilmu pengetahuan yang seharusnya yang

ditunjukan untuk mencari ridho Allah bahkan hanya untuk mendapatkan

kedudukan/kekayaan duniawi maka ia tidak akan mendapatkan baunya surga

nanti pada hari kiamat (riwayat Abu Hurairah radhiallahu anhu)”.

“Jangan sia-siakan hidupmu untuk masa depan yang akan kamu jalani”.

“Bersungguh-sungguhlah dalam menjalani hidup ini”.

PERSEMBAHAN

Skripsi ini adalah bagian dari ibadahku kepada Allah SWT

Sekaligus sebagai ungkapan terima kasihku kepada :

Keluargaku yang selalu memberikan motivasi dalam hidupku

Dan selalu memberikan inspirasi dalam hidupku

Kekasihku yang aku cintai, terima kasih atas semuanya

Teman-teman TE 2003 UNNES

Pihak PLN APJ Surakarta

vii

vii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, segala puji hanya milik Allah Ta’ala, Tuhan pencipta alam

semesta pengatur hidup dan kehidupan manusia, yang menguasai alam raya

beserta isinya serta yang memberikan kasih sayangNya kepada setiap

makhlukNya. Sehingga dengan keridloanNya skripsi dengan judul “Analisis

Analisa Kerja Recloser Tipe VWVE diwilayah APJ Surakarta” dalam rangka

menyelesaikan studi Strata Satu untuk mencapai gelar Sarjana di Fakultas Teknik

Universitas Negeri Semarang dapat diselesaikan. Untuk itu ucapan terima kasih

disampaikan kepada:

1 Drs. Djoko Adi Widodo, M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik Elekto

Universitas Negeri Semarang.

2 Dr.Ir. Sasongko Pramono Hadi,DEA, Dosen Pembimbing utama dari

Universitas Gadjah Mada

3 Bapak Nur Muhammad sebagai pembantu penulisan skripsi ini dari pihak

APJ surakarta.

4 Keluarga besar penulis (Bpk Muh.Kamil, Ibu Siti Imro’atun serta semua

kakak-kakakku (Juned-Nur,Muh-Nur,Udin-Lely,Arsad-Ida)) yang banyak

membantu pembuatan media pembelajaran ini dan yang banyak memberi

semangat lebih.

5 Kekasih saya yang memberikan suport keteguhan hati atau yang

mendukung terselesainya skripsi ini.

viii

viii

6 Teman-teman (TE 2003) yang telah memberikan sumbangsih pikiran,

semangat juga do’a, hingga terselesianya Skripsi ini.

7 Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang telah membantu

dan memberikan dorongan dalam penyelesaian skripsi.

Masukan berupa saran dan kritik sangat diharapkan untuk perbaikan

skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan

dunia pendidikan pada khususnya.

Semarang, Juli 2007

Penulis

ix

ix

DAFTAR ISI

Halaman

JUDUL............................................................................................................ i

PENGESAHAN.............................................................................................. ii

PERNYATAAN............................................................................................ iii

INTISARI...................................................................................................... iv

ABSTRAK...................................................................................................... v

MOTTO DAN PERSEMBAHAN.................................................................. vi

KATA PENGANTAR.................................................................................... vii

DAFTAR ISI................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR....................................................................................... xi

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang...................................................................................... 1

B. Permasalah........................................................................................... 3

C. Tujuan Penelitian.................................................................................. 4

D. Manfaat Penelitian................................................................................ 5

E. Penegasan Istilah................................................................................... 5

F. Sistematika Skripsi................................................................................ 6

BAB II LANDASAN TEORI

A. Sistem Jaringan Distribusi..................................................................... 7

B. Sistem Pengaman................................................................................... 13

C. Rele Pengaman....................................................................................... 16

D. Penutup Balik Otomatis (Auto Circuit Recloser)................................... 22

x

x

E. Recloser Tipe VWVE (Vaccum Withstand Voltage Electronical)

Merek Cooper........................................................................................ 32

BAB III METODE PENELITIAN

A. Waktu Dan Tempat Penelitian............................................................ 39

B. Jenis Penelitian................................................................................... 39

C. Variable Penelitian ............................................................................ 40

D. Alat dan Bahan ................................................................................. 40

E. Desain Eksperimen ........................................................................... 40

F. Pengambilan Data ............................................................................. 41

G. Rangkaian Eksperimen....................................................................... 42

H. Analisa Data....................................................................................... 47

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Penelitian.................................................................................... 51

B. Analisis Hasil Penelitian....................................................................... 59

BAB V PENUTUP

A. Kesimpulan......................................................................................... 65

B. Saran................................................................................................... 65

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xi

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1, Daerah Proteksi………………………………………………….. 15

Gambar 2a.Rangkaian Kotak Kontrol Elektronik……………………..…….. 27

Gambar 2b.Diagram Satu Garis Current Transformer Pada Recloser.……... 27

Gambar3.Elektronic Control Box…………………………………………… 29

Gambar 4. Recloser Tipe VWVE Merek Cooper……………..……………… 33

Gambar 5a. Tampak Atas ………………………………………….…… 33

Gambar 5b.Tampak Samping………………………...……………………… 33

Gambar 5c. Tampak Depan ………………………………………..……… 33

Gambar 6. Bagian-bagian Dari Recloser Tipe VWVE Merek Cooper……… 34

Gambar 7. Gangguan Permanen Pada Jaringan …………………..………… 35

Gambar 8. Grafik Pemutus Recloser Jika Terjadi Gangguan Tetap………… 35

Gambar 9. Recloser Mengalami Gangguan Sesaat……………………..…… 36

Gambar 10. Grafik Pemutus Recloser Jikaterjadi Gangguan Sesaat...……… 36

Gambar 11. Grafik Pemutus Recloser Jika Terjadi Gangguan Semi

Permanen………………….…………………………………… 37

Gambar 12. Pemasangan Recloser Pada Tiang Jaringan…………………… 37

Gambar 13. Pemasangan Recloser Pada Jaringan Yang Beroperasi Secara

Radial ………………………………………………………….. 38

Gambar 14. Desain Experiment One Shot Case Study……………………… 41

Gambar 15. Diagram Blok Pengukuran…………………………………...… 42

Gambar 16. Rangkain Penguji Recloser Tipe VWVE Merek Cooper..……… 43

xii

xii

Gambar 17. Alat Uji Jenis MET Mc. Graw Edison…………………….....… 44

Gambar 18, Grafik Kurva Fasa Trip………………………………………… 49

Gambar 19, Grafik Kurva Ground Trip…………………………………...… 50

Gambar 20, Blok Diagram Recloser………………………………………… 51

Gambar 21, Perbandingan Antara Grafik Kurva Arus Referensi Fasa Trip Dan

Hasil Pemutusan Fasa Trip Yang Sebenarnya………………… 60

Gambar 22, Perbandingan Antara Grafik Kurva Arus Referensi Ground Trip Dan

Hasil Pemutusan Ground Trip Yang Sebenarnya………...…… 62

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Sistem tenaga listrik sangat memegang peranan penting dalam semua

aspek, sehingga faktor keamanan pada pusat pembangkit listrik maupun pada

jaringan tegangan menengah sangat diperlukan.

Dalam jaringan distribusi terdapat banyak sekali gangguan yang

mengakibatkan penurunan kapasitas daya listrik yang disalurkan ke beban. Hal

tersebut dapat mengganggu mekanisme kerja penggunaan energi listrik. Maka dari

itu untuk memperoleh kontinuitas pelayanan tersebut penerapan dan penggunaan

peralatan proteksi dalam mengatasai gangguan mempunyai peranan yang sangat

penting.

Peralatan pengaman dalam sistem tenaga listrik, digunakan sebagai

pengaman pada daerah - daerah tertentu. Daerah pengaman tersebut dibuat

sedemikian rupa sehingga dibeberapa bagian dalam saluran terjadi tumpang tindih

sehingga tidak ada daerah didalam sistem tenaga listrik yang tidak terlindungi.

Alat proteksi yang digunakan adalah sebuah rele dan perlengkapannya

yang bekerja memberi perintah kepada pemutus tenaga untuk membuka atau

memisahkan bagian bila terjadi gangguan.

Untuk memudahkan pengamanan terhadap gangguan, digunakan rele yang

berfungsi membuka dan menutup secara otomatis yang disebut ”reclosing

(recloser)” dimana sistem kendalinya ada pada kotak kontrol elektronik.

2

Recloser merupakan suatu peralatan pengaman yang dapat mendeteksi

arus lebih karena hubung singkat antara fasa dengan fasa atau fasa dengan tanah,

dimana recloser ini memutus arus dan menutup kembali secara otomatis dengan

selang waktu yang dapat diatur misal dengan setting interval reclose 1 sampai 5

detik dan setting interval reclose 2 sampai 10 detik dan pada trip ketiga recloser

akan membuka tetap dengan sendirinya karena gangguan itu bersifat permanen.

Peralatan ini digunakan sebagai pelindung saluran distrbusi dan mempunyai

peranan penting dalam perlindungan sistem daya karena saluran distribusi

merupakan elemen vital suatu jala-jala, yang menghubungkan gardu induk (GI) ke

pusat - pusat beban.

Pembatasan gangguan pelayanan dapat diukur untuk daerah sesempit

mungkin dengan cara memasang saklar-saklar bersekering yang dipasang pada

tempat-tempat strategis dan diberi pengaman lebur. Ini akan menjamin bahwa

sekering ditempat yang terdekat dengan letak gangguan akan bekerja terlebih

dahulu pada saat ganguan itu terjadi. Pada jaringan distribusi diperoleh data

bahwa 70% sampai 80% gangguan bersifat permanen yaitu gangguan yang dapat

dihilangkan atau diperbaiki setelah bagian yang terganggu itu diisolir dengan

bekerjanya pemutus daya (TS. Hautaruk,1991:4).

Permasalahan yang sering muncul pada saluran distribusi atau jaringan

tegangan menengah 20kV adalah bagaimana mengatasi suatu gangguan yang

menghambat kelancaran sistem penyaluran beban. Ada banyak jenis recloser yang

digunakan dalam mengatasi gangguan salah satunya memasang sebuah rele

3

otomatis yang dapat mempersempit daerah gangguan. Jenis recloser menurut

media peredaman busur apinya adalah (PLN, Pusdiklat.1997):

1.Vaccum (hampa udara)

- Nova

2. Gas SF6

-Brush

-Nullec

3. Oil (minyak)

-MVE

-VWVE

Recloser tipe MVE dan recloser tipe VWVE keduanya mempunyai prinsip

kerja yang sama hanya dibedakan pada media pemutusnya saja. Recloser tipe

MVE menggunakan motor listrik 220 V dengan daya sebesar 0,75 HP, sedangkan

recloser tipe VWVE menggunakan closing selenoid 20 Kv. Recloser tipe VWVE

lebih banyak dipakai dari pada recloser tipe MVE, sebab dilihat dari segi

ekonomisnya lebih mudah perawatan dan lebih sederhana.

Bertolak dari permasalahan diatas maka penulis tertarik untuk malakukan

analisis kerja recloser tipe VWVE (Vaccum Withstand Voltage Electronical)

merek Cooper.

B. Permasalah

Untuk menghindari presepsi yang salah dan meluasnya pembahasan, maka

pembatasan masalah penelitian ini adalah pada analisis kerja dari sebuah recloser

4

tipe VWVE (Vaccum Withstand Voltage Elektronical) merek cooper dengan arus

pengaturan pemutusan sebesar 200%,300%,400%,500% dari arus setting

kumparan trip yang sebesar 100A atau bisa disebut dengan I nominal, karena

recloser yang digunakan di wilayah kerja PT.PLN (Persero) cabang Surakarta

menggunakan arus pengaturan setting kumparan trip yang besarnya 100A.

Rumusan masalah skripsi ini adalah :

1. Bagaimana recloser tipe VWVE bekerja mulai dari mendapatkan arus

gangguan trip sampai dengan recloser kembali beroperasi seperti sebelum

terjadinya gangguan.

2. Seberapa cepat sebuah recloser tipe VWVE merek cooper akan trip jika terjadi

arus gangguan sebesar 200%,300%,400%,500% dari I nominal yang mungkin

terjadi pada jaringan tegangan menengah 20 kV.

3. Mengapa terjadi perbedaan waktu pemutusan antara waktu pengaturan dengan

waktu nyata dan waktu pemutusan antara fasa trip dan ground trip.

C. Tujuan Penelitian

Penelitian ini dilakukan dengan tujuan :

a. Untuk mengetahui kemampuan sistem proteksi dari recloser tipe VWVE merek

cooper jika terjadi gangguan pada jaringan distribusi tegangan menengah 20

kV.

b. Untuk mengetahui seberapa besar cepat recloser tipe VWVE merek cooper

melokalisir daerah yang terjadi gangguan.

5

c. Untuk mengetahui seberapa besar perbedaan waktu trip jika terjadi gangguan

phase-trip dan ground-trip pada recloser tipe VWVE merek cooper.

D. Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini adalah :

1. Memberikan informasi kepada masyarakat tentang keandalan recloser tipe

VWVE merek cooper sebagai sistem proteksi pada jaringan distribusi 20 kV.

2. Manfaat bagi peneliti adalah memperdalam pengetahuan tentang karakteristik

dan pengaturan recloser tipe VWVE merek cooper di wilayah kerja PT.PLN

(Persero) Cabang Surakarta.

E. Penegasan Istilah

Untuk menghindari kekeliruan dalam menafsirkan suatu persoalan, penegasan

istilah yang penulis gunakan adalah:

1. Recloser adalah fasilitas tembahan pada system distribusi untuk menghindari

pemutusan transient (KG.jacson, 1981:302).

2. Sistem adalah sekelompok bagian (alat dan sebagainya) yang bekerja bersama-

sama untuk melakukan suatu maksud (WJS. Poerwodarminto, 1996 : 955).

3. Proteksi adalah piranti yang dirancang untuk melindungi komponen peralatan

atau sistem listrik dari berbagai efek yang merusak ketika kondisi ab-normal

muncul selama operasi (KG.Jacson,1981:291).

4. Analisis adalah penyelidikan terhadap suatu peristiwa untuk mengetahui

keadaan yang sebenarnya.(Kamus Besar Bahasa Indonesia 2001:43).

6

F. Sistematika Sekripsi

Skripsi ini disusun dengan sistematika penulisan sebagai berikut:

1. Bagian pendahuluan skripsi yang berisi halaman judul, halaman pengesahan,

pernyataan, intisari, abstract, halaman motto dan persembahan, kata pengantar,

daftar isi, dan daftar gambar.

2. bagian isi sekripsi,yang terdiri atas lima bab, yaitu :

BAB I PENDAHULUAN

Dalam bab ini berisi: latar belakang, permasalah, tujuan penelitian,

manfaat penelitian, penegasan istilah, dan sistematika sekripsi

BAB II LANDASAN TEORI

Dalam bab ini berisi: sistem jaringan distribusi, sistem pengaman rele

pengaman penutup, balik otomatis (auto circuit recloser), dan Recloser

tipe VWVE (vaccum withstand voltage electronical) merek cooper.

BAB III METODE PENELITIAN DAN RANGKAIAN EKSPERIMEN

Dalam bab ini berisi: jenis penelitian, waktu dan tempat penelitian,

variable penelitian, alat dan bahan , desain eksperimen , pengambilan

data , rangkaian eksperimen, dan analisa data

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Dalam bab ini berisi: hasil penelitian, dan analisis hasil penelitian.

BAB V PENUTUP

Dalam bab ini berisi: simpulan dan saran.

7

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Sistem Jaringan Distribusi

Sistem jaringan distribusi ditinjau dari sistem tegangannya dapat di

kelompokkan menjadi dua tegangan, yaitu distribusi tegangan rendah dan

distribusi tegangan menengah. Sistem distribusi tegangan menengah di PLN

mempunyai sistem radial dengan saluran udara dan saluran kabel tanah pada kota-

kota besar. Tegangan menengah yang digunakan saat ini adalah 20 kV.

Bila dikelompokkan berdasarkan sumber pemasukan tegangan sistem

distribusi, dapat berasal dari:

1. Pusat pembangkit tegangan rendah, disalurkan pada sistem distribusi

yang umumnya pada listrik desa.

2. Pusat pembangkit tegangan menengah, didistribusikan pada tegangan

menengah dan tegangan rendah umumnya di dapatkan di pula - pulau

sedang atau kecil.

3. Dari sistem tegangan tinggi menggunakan trafo daya pada GI.

Sistem distribusi mempunyai fungsi menyalurkan dan mendistribusikan

tenaga listrik dari gardu induk atau pusat pembangkit ke pusat - pusat atau

kelompok beban, dengan mutu yang memadai dan keterhandalan sistem yang

tinggi.

Jadi tingkat kehandalan tinggi dapat diperoleh dengan tingkat komunitas

pelayannan yang tinggi dan frekuensi pemadaman karena gangguan rendah.

8

Frekuansi pemadaman karena gangguan dapat diperkecil dengan sistem proteksi

yang sesuai, baik dan memadai.

a. Gangguan

Gangguan adalah suatu keadaan sistem yang tidak normal, sehingga

gangguan pada umumnya terdiri dari hubung singkat dan rangkaian terbuka (open

circuit). Bila hubung singkat dibiarkan berlangsung lama pada suatu sistem daya,

akan muncul pengaruh-pengaruh berikut ini :

1) Berkurangnya batas - batas keseimbangan untuk sistem daya itu.

2) Rusaknya peralatan yang berada dekat dengan gangguan yang disebabakan

oleh arus yang besar, arus yang tidak seimbang atau tegangan - tegangan

rendah yang disebabkan oleh hubung singkat.

3) Ledakan - ledakan yang mungkin terjadi pada peralatan yang mengandung

minyak isolasi sewaktu hubung singkat, dan mungkin menimbulkan

kebakaran sehingga dapat membahayakan orang yang menanganinya dan

merusak peralatan yang lain.

4) Terpecah - pecahnya keseluruhan daerah pelayanan sistem daya itu oleh

suatu rentetan tindakan pengaman yang diambil oleh sistem - sistem

pengaman yang berbeda - beda.

b. Sebab - Sebab Terjadinya Gangguan

Menurut Hutauruk (1991:4), ada beberapa macam gangguan tranmisi,

yang disebabkan oleh faktor alam maupun faktor lainnya. Faktor - faktor yang

dapat menyebabkan terjadinya gangguan pada sistem transmisi ialah :

1. Surja petir atau surja hubung.

9

Petir sering menyebabkan gangguan pada sistem tegangan tinggi sampai

150 - 500kV. Sedangkan pada sistem dibawah 20kV, yang menjadi sebab

utama adalah surja hubung.

2. Burung

Jika burung dekat pada isolator gantung dari saluran transmisi, maka

clearance (jarak aman) menjadi berkurang sehingga ada kemungkinan

terjadi loncatan api.

3. Polusi (debu)

Debu - debu yang menempel pada isolator merupakan konduktor yang

bisa menyebabkan terjadinya loncatan bunga api.

4. Pohon - pohon yang tumbuh dekat saluran transmisi.

5. Retak - retak pada isolator.

Dengan adanya retak - retak isolator maka secara mekanis apabila ada

petir yang menyambar akan tembus (break down) pada isolator.

c. Macam–macam Gangguan

1. Gangguan pada saluran :

a) Gangguan dua fasa atau tiga fasa melalui tahap hubung tanah.

b) Gangguan dua fasa.

c) Gangguan dua fasa ketanah.

d) Gangguan satu fasa ketanah atau gangguan tanah.

2. Lamanya waktu gangguan :

a) Gangguan permanen baru dapat dihilangkan atau diperbaiki setelah

bagian terganggu itu di isoler dengan bekerjanya pemutus daya.

10

b) Gangguan temporer

Gangguan temporer yaitu gangguan yang terjadi hanya dalam

waktu singkat kemudian sistem kembali pada keadaan normal.

Misalnya gangguan yang disebabkan oleh petir atau burung,

dimana terjadi loncatan api pada isolasi udara atau minyak.

Dari berbagai macam penyebab gangguan tersebut, jenis gangguan

dapat dibagi menjadi dua kategori, yaitu:

1. Gangguan akibat hubung singkat. Termasuk hubung singkat satu atau dua

fasa ketanah (ground), hubung singkat antara dua fasa dengan tiga fasa,

atau hubung singkat antara tiga fasa dengan tanah.

2. Gangguan akibat putusnya kawat penghantar (Open Circuit) dapat terjadi

pada penghantar satu fasa, dua fasa dan tiga fasa. Dari gangguan ini

menimbulkan :

a) Kontinuitas penyaluran daya terputus.

b) Penurunan tegangan yang cukup besar dapat menyebabkan

rendahnya kualitas tenaga listrik.

c) Peralatan - peralatan yang terdapat pada tempat terjadinya

gangguan akan rusak.

d. Pencegahan Gangguan

Sistem tenaga listrik dikatakan baik apabila dapat mencatu atau

menyalurkan tenaga listrik ke konsumen dengan tingkat kehandalan yang tinggi.

Kehandalan disini meliputi kelangsungan, dan stabilitas penyaluran sistem tenaga

11

listrik. Pemadaman listrik sering terjadi akibat gangguan yang tidak dapat diatasi

oleh sistem pengamanannya. Kehandalan ini akan sangat mempengaruhi

kelangsungan penyaluran tenaga listrik. Naik turunnya kondisi tegangan dan catu

daya listrik bisa merusak peralatan listrik.

Sebagaimana di jelaskan didepan, ada beberapa jenis gangguan pada

saluran tenaga listrik yang memang tidak semuanya bisa dihindarkan. Untuk itu

perlu dicari upaya pencegahan agar bisa memperkecil kerusakan pada peralatan

listrik, terutama pada manusia akibat adanya gangguan. Pencegahan gangguan

pada sistem tenaga listrik biasa di kategorikan menjadi dua langkah sebagai

berikut (supriyadi,1999:13) :

1) Usaha memperkecil terjadinya gangguan

Cara yang ditempuh antara lain :

a. Membuat isolasi yang baik untuk semua peralatan.

b. Membuat koordinasi isolasi yang baik antara ketahanan isolasi

peralatan dan penangkal petir (arrester).

c. Memakai kawat tanah dan membuat tahanan tanah sekecil

mungkin pada kaki menara, serta selalu mengadakan pengecekan.

d. Membuat perencanaan yang baik untuk mengurangi pengaruh luar

mekanis dan mengurangi atau menghindarkan sebab - sebab

gangguan karena binatang, polusi, kontaminasi, dan lain - lain.

e. Pemasangan yang baik, artinya pada saat pemasangan harus

mengikuti peraturan-peraturan yang berlaku.

12

f. Menghindarkan kemungkinan kesalahan operasi, yaitu dengan

membuat prosedur tata cara operasional dan membuat jadwal

pemeliharaan yang rutin.

g. Memasang kawat tanah pada SUTT dan GI untuk melindungi

terhadap sambaran petir.

h. Memasang lighting arrester (penangkal petir) untuk mencegah

kerusakan pada peralatan akibat sambaran petir.

2) Usaha mengurangi kerusakan akibat gangguan

Beberapa cara untuk mengurangi akibat gangguan, antara lain sebagai

berikut :

a. Mengurangi akibat gangguan misalnya dengan membatasi arus hubung

singkat, caranya dengan menghindari konsentrasi pembangkitan atu

dengan memakai impedansi pembatas arus, pemasangan tahanan, atau

reaktansi untuk sistem pentanahannya sehingga arus gangguan satu fasa

terbatas. Pemakaian peralatan yang tahan atau handal terhadap terjadinya

arus hubung singkat.

b. Secepatnya memisahkan bagian sistem yang terganggu dengan memakai

pengaman lebur atau rele pengaman pemutus beban dengan kapasitas

pemutusan yang memadai.

c. Merencanakan agar bagian sistem yang terganggu bila harus dipisahkan

dari sistem tidak akan mengganggu operasi sistem secara keseluruhan atau

penyaluran tenaga listrik ke konsumen tidak terganggu. Hal ini dapat

dilakukan, misal dengan :

13

1) Memakai saluran ganda atau saluran yang membentuk lingkaran.

2) Memakai penutup balik otomatis.

3) Memakai generator cadangan.

d. Mempertahankan stabilitas system selama terjadinya gangguan, yaitu

dengan memakai pengatur tegangan otomatis yang cepat dan karakteristik

kestabilan generator yang memadai.

e. Membuat data pengamatan gangguan sistematis dan efektif, misalnya

dengan menggunakan alat pencatat gangguan untuk mengambil langkah -

langkah lebih lanjut.

B. Sistem Pengaman

a. Pengertian Pengaman

Sistem pengaman tenaga listrik merupakan sistem pengaman pada

peralatan - peralatan yang terpasang pada sistem tenaga listrik, seperti

generator, bus bar, transformator, saluran udara tegangan tinggi, saluran kabel

bawah tanah, dan lain sebagainya terhadap kondisi ab-normal operasi sistem

tenaga listrik tersebut.

b. Fungsi Pengaman

Kegunaan pengaman tenaga listrik antara lain (Supriadi, 1999 : 3) :

1) Mencegah kerusakan peralatan - peralatan pada sistem tenaga

listrik akibat terjadinya gangguan atau kondisi operasi sistem yang

tidak normal.

2) Mempersempit daerah yang terganggu sehingga gangguan tidak

melebar pada sistem yang lebih luas.

14

3) Memberikan pelayanan tenaga listrik dengan keandalan dan mutu

tinggi kepada konsumen.

4) Mengamankan manusia dari bahaya yang ditimbulkan oleh tenaga

listrik.

Pada saat terjadi gangguan atau ketidak normalan pada sistem tenaga

listrik, misal adanya arus lebih, tegangan lebih, dan sebagainya, maka perlu

diambil suatu tindakan untuk mengatasi kondisi gangguan tersebut. Jika

dibiarkan gangguan itu akan meluas keseluruh sistem sehingga bisa merusak

semua peralatan sistem tenaga listrik yang ada. Untuk mengatasi hal tersebut

diperlukan suatu sistem pengaman yang handal.

Pengaman pada sisatem tenaga listrik pada dasarnya terdiri atas

pemutus tenaga (PMT) atau circuit breaker (CB) yang bekerja memutus

rangkaian jika terjadi gangguan yang operasinya dikendalikan oleh rele

pengaman.

Rusaknya peralatan yang mengakibatkan terjadinya gangguan pada

sistem daya, dimana pada sistem daya proses peniadaan hubung singkat di

laksanakan secara otomatis tanpa campur tangan manusia. Peralatan ini

sebagai sistem perlindungan atau sistem pengaman (protection system).

c. Daerah-Daerah Perlindungan Pengaman (Proteksi)

Batas setiap daerah menentukan bagian sistem daya sedemikian rupa

sehingga untuk gangguan yang terjadi didalam daerah tersebut, sistem proteksi

yang bertanggung jawab akan bertindak untuk memisahkan semua gangguan

yang berada di daerah itu untuk seluruh bagian yang lain dari sistem. Karena

15

pemisah (pemutus daya = de-energization) dalam keadaan terganggu tadi

dialakukan oleh pemutus rangkaiaan, jelas bahwa pada setiap titik hubungan

antara peralatan didalam daerah itu dengan bagian lainnya dari sistem harus

menyisipkan pemutus rangkaian (Stevenson,1990 : 319)

Gambar 1, Daerah Proteksi

Keterangan gambar :

1) Daerah pelindungan pembangkiat. B=Breaker

2) Daerah pelindungan trafo tenaga. P=Daerah Gangguan

3) Daerah pelindungan ril. T=Transduser

4) Daerah pelindungan saluran tranmisi R=Rele

5) Daerah pelindungan ril. G=Generator

Pada gambar diatas bagian sistem daya terdiri dari satu generator, dua

transformator, dua saluran transmisi dan tiga buah ril dilukiskan oleh diagram

segaris. Garis putus-putus dan tertutup menunjukkan pembagian sistem daya

kedalam lima daerah proteksi. Masing-masing daerah mengandung satu atau

beberapa komponen sistem daya disamping dua buah pemutus rangkaian. Setiap

16

pemutus dimasukkan kedalam dua daerah proteksi yang berdekatan. Daerah 1,

misal mengandung generator, transformatornya yang berhubungan, dan saluran

penghubung antara generator dan transformator itu. Daerah 3 hanya suatu saluran

transmisi. Daerah 1 dan 5 masing-masing mengandung dua komponen sistem

daya.

Aspek penting lainnya tentang daerah proteksi adalah bahwa daerah yang

berdekatan selalu tumpang tindih (overlap). Hal ini memang perlu karena jika

tidak demikian, maka bagian kecil sistem yang berada diantara daerah yang

berdekatan, betapapun kecilnya akan dibiarkan tanpa proteksi, jika kebetulan

terjadi gangguan dibagian yang saling menutupi, maka bagian yang lebih besar

dari sistem daya ( yaitu yang berhubungan dengan kedua daerah yang saling

tumpang tindih ) akan dipisah dan tidak akan memberikan pelayanan. Untuk itu

mengurangi kemungkinan semacam ini hingga sekecil-kecilnya, bagian yang

tumpang tindih dibuat sekecil mungkin.

C. Rele Pengaman

a) Pengertian

Pada saat terjadi gangguan atau ketidak normalan pada sistem tenaga

listrik misalnya ada arus lebih, tegangan lebih, atau sebagainya, maka perlu

diambil suatu tindakan untuk mengatasi kondisi gangguan tersebut. Jika

dibiarkan, gangguan itu akan meluas ke seluruah sistem sehingga bisa merusak

seluruh peralatan sistem tenaga listrik yang ada. Untuk mengatasi hal tersebut,

mutlak diperlukan suatu sistem pengaman yang handal. Salah satu komponen

17

yang penting untuk pengaman tenaga listrik adalah rele pengaman (protection

relay).

Rele pengaman adalah suatu piranti, baik elektronik atau magnetic yang

direncanakan untuk mendeteksi suatu kondisi ketidak normalan pada peralatan

listrik yang bisa membahayakan atau tidak diinginkan. Jika bahaya itu muncul

maka rele pengaman secara otomatis memberikan sinyal atau perintah untuk

membuka pemutus tenaga agar bagian terganggu dapat dipisahkan dari sistem

yang normal. Rele pengaman dapat mengetahui adanya gangguan pada peralatan

yang perlu diamankan dengan mengukur atau membandingkan besaran - besaran

yang diterimanya, misalnya arus, tegangan, daya, sudut fasa, frekuensi, dan lain

sebagainya sesuai dengan besaran yang telah ditentukan. Alat tersebut kemudian

akan mengambil keputusan seketika dengan perlambatan waktu membuka

pemutus tenaga atau hanya memberikan tanda tanpa membuka pemutus tenaga.

Pemutus tenaga dalam hal ini harus mempunyai kemampuan untuk memutus arus

hubung singkat maksimum yang melewatinya dan harus mampu menutup

rangkaian dalam keadaan hubung singkat dan kemudian membuka

kembali.(Supriyadi,1999 : 21).

b) Fungsi Rele

Pada prinsipnya rele pengaman yang di pasang pada sistem tenaga listrik

mempunyai tiga macam fungsi (Supriyadi, 1999 : 22) yaitu :

1) Merasakan, mengukur, dan menentukan bagian sistem yang terganggu

serta memisahkan secepatnya.

18

2) Mengurangi gangguan kerusakan yang lebih parah dari peralatan yang

terganggu.

3) Mengurangi pengaruh gangguan terhadap sistem yang lain yang tidak

terganggu dalam sistem tersebut serta dapat beroperasi normal, juga

untuk mencegah meluasnya gangguan.

c) Persyaratan Rele Pengaman

Pada sistem tenaga listrik, rele memegang peran yang sangat penting.

Pengaman berkualitas yang baik memerlukan rele pengaman yang baik pula.

Untuk itu ada beberapa persyaratan yang harus dipenuhi oleh rele pengaman

(Supriyadi, 1999 : 22), seperti tersebut dibawah ini

1) Keterandalan (reliability)

Pada kondisi normal atau tidak ada gangguan, mungkin selama

berbulan - bulan atau lebih rele tidak bekerja. Seandainya suatu saat terjadi

gangguan maka rele tidak boleh gagal bekerja dalam mengatasi gangguan

tersebut. Kegagalan kerja rele dapat mengakibatkan alat yang diamankan

rusak berat atau gangguannya meluas sehingga daerah yang mengalami

pemadaman semakin luas.

Rele tidak boleh gagal kerja, artinya rele yang seharusnya tidak

bekerja, tetapi bekerja. Hal ini menimbulkan pemadaman yang tidak

seharusnya dan menyulitkan analisa gangguan yang terjadi. Keandalan rele

pengaman di tentukan dari rancangan, pengerjaan, beban yang digunakan,

dan perawatan.

19

2) Selektivitas (selectivity)

Selektivitas berarti rele harus mempunyai daya beda (discrimination)

terhadap bagian yang terganggu, sehingga mampu dengan tepat memilih

bagian dari sistem tenaga listrik yang terkena gangguan. Kemudian rele

bertugas mengamankan peralatan atau bagian sistem dalam jangkauan

pengamanannya. Tugas rele untuk mendeteksi adanya gangguan yang terjadi

pada daerah dan pengamanannya dan memberikan perintah untuk membuka

pemutus tenaga dan memisahkan bagian dari sistem yang terganggu. Letak

pemutus tenaga sedemikian rupa sehingga setiap bagian dari sistem dapat

dipisahkan. Dengan demikian bagian sistem lainnya yang tidak terganggu

jangan sampai dilepas dan masih beroperasi secara normal, sehingga tidak

terjadi pemutus pelayanan. Jika terjadi pemutusan atau pemadaman hanya

terbatas pada daerah yang terganggu.

3) Sensitivitas (sensitivity)

Rele harusnya mempunyai kepekaan yang tinggi terhadap besaran

minimal (kritis) sebagaimana direncanakan. Rele harus dapat bekerja pada

awal terjadinya gangguan. Oleh karena itu, gangguan lebih mudah diatasi

pada awal kejadian. Hal ini memberikan keuntungan dimana kerusakan

peralatan yang harus diamankan menjadi kecil.

Namun demikian rele harus stabil, artinya

a. Rele harus dapat membedakan antara arus gangguan atau arus

beban maksimum.

20

b. Pada saat pemasukan trafo daya, rele tidak boleh bekerja karena

adanya arus inrush, yang besarnya seperti gangguan, yaitu 3

sampai 5 kali arus beban maksimum.

c. Rele harus dapat membedakan adanya gangguan atau ayunan

beban.

4) Kecepatan kerja

Rele pengaman harus dapat bekerja dengan cepat jika ada gangguan,

misalnya isolasi bocor akibat adanya gangguan tegangan lebih terlalu lama

sehingga peralatan listrik yang diamankan dapat mengalami kerusakan. Pada

sistem yang besar atau luas, kecepatan kerja rele pengaman mutlak

diperlukan karena untuk menjaga kestabilan sistem agar tidak terganggu.

Hal ini untuk mencegah rele salah kerja karena transient akibat surja petir.

5) Ekonomis

Satu hal penting yang harus diperhatikan sebagai persyaratan rele

pengaman adalah masalah harga atau biaya. Rele tidak akan diaplikasikan

dalam sistem tenaga listrik jika harganya mahal. Persyaratan reabilitas,

sensitivitas, selektivitas, dan kecepatan kerja rele hendaknya tidak

menyebabkan harga rele menjadi mahal.

Pada dasarnya sistem perlindungan arus lebih yang digunakan pada

saluran distribusi maupun pada saluran transmisi tidak berdiri sendiri artinya

dalam pengoperasiannya, dibantu oleh rele lain, yaitu (Sulasno, 1993: 345)

21

a. Rele arus lebih

Adalah rele perlindungan yang bekerja apabila arus yang melewati

daerah pengaman (zone protection) melebihi arus penyetelan dari rele arus

tersebut dan memerintahkan PMT (pemutus tenaga) untuk segera memisahkan

daerah terganggu secara otomatis.

b. Rele arah

Adalah reale yang bekerja bila arus gangguan mempunyai arah tertentu

dan arah sebaliknya tidak bekerja. Apabila rele arah ini digabung dengan rele

arus lebih maka rele tersebut akan diakatakan sebagai rele arus lebih terarah.

c. Rele gangguan tanah

Adalah rele yang bekerja apabila terjadi gangguan hubung singkat

ketanah atau antara fasa ketanah.

d. Rele penutup kembali (auto reclosing)

Apabila pemutus tenaga yang dibuka pada waktu terjadi gangguan

dapat ditutup kembali secara otomatis sesudah waktu tertentu maka proses ini

dinamakan penutup kembali.

e. Rele jarak atau impedansi

Rele jarak bekerja atas dasar perbandingan tegangan (V) dan arus (I)

yang terukur pada lokasi rele dimana rele tersebut ditempatkan pada saat

terjadinya gangguan. Apabila V / I yang terukur lebih kecil dari V / I yang

diamankan atau impedansi (L) saluran yang diamankan rele bekerja. Oleh

karena impedansi saluran transmisi sebanding dengan jarak maka rele

impedansi juga disebut rele jarak.

22

f. Rele turun tegangan

Apabila terjadi gangguan pada saluran transmisi yang mengakibatkan

tegangan sistem turun dibawah harga penyetelan rele ini, maka rele turun

tegangan bekerja.

g. Rele waktu

Rele waktu ini akan bekerja sesuai sifat penyetelan dan berfungsi

sebagai penghambat kerja penjatuhan pemutus tenaga yang disesuaikan

dengan lokasi gangguan.

h. Rele perasa (statter)

Rele ini bekerja paling awal untuk merasakan gangguan yang

selanjutnya menghidupkan rele yang lain untuk beroperasi (menghidupkan

rele pengukur atau rele waktu).

D. Penutup Balik Otomatis (Auto Circuit Recloser)

Recloser adalah rangkaian listrik yang terdiri pemutus tenaga yang

dilengkapi kotak kontrol elektonik (Electronic Control Box) recloser, yaitu suatu

peralatan elektronik sebagai kelengkapan recloser dimana peralatan ini tidak

berhubungan dengan tegangan menengah dan pada peralatan ini recloser dapat

dikendalikan cara pelepasannya. Dari dalam kotak kontrol inilah pengaturan

(setting) recloser dapat ditentukan.

Alat pengaman ini bekerja secara otomatis guna mengamankan suatu

sistem dari arus lebih yang diakibatkan adanya gangguan hubung singkat. Cara

bekerjanya adalah untuk menutup balik dan membuka secara otomatis yang dapat

diatur selang waktunya, dimana pada sebuah gangguan temporer, recloser tidak

23

membuka tetap (lock out), kemudian recloser akan menutup kembali setelah

gangguan itu hilang. Apabila gangguan bersifat permanen, maka setelah membuka

atau menutup balik sebanyak setting yang telah ditentukan kemudian recloser

akan membuka tetap (lock out).

a) Fungsi Recloser

Pada suatu gangguan permanen, recloser berfungsi memisahkan

daerah atau jaringan yang terganggu sistemnya secara cepat sehingga dapat

memperkecil daerah yang terganggu pada gangguan sesaat, recloser akan

memisahkan daerah gangguan secara sesaat sampai gangguan tersebut akan

dianggap hilang, dengan demikian recloser akan masuk kembali sesuai

settingannya sehingga jaringan akan aktif kembali secara otomatis.

Untuk lebih lengkapnya dibawah ini adalah beberapa setting waktu

pada gangguan yang terjadi (PT.PLN (Persero) Cabang Surakarta : Recloser) :

1) Setting recloser terhadap gangguan prmanen

Interval

1 st :5 detik

2 nd :10 detik

Lock out :3X trip (reclose 2X)

Reset delay :90 detik

2) Setting recloser terhadp gangguan sesaat sama dengan gangguan

permanen yang membedakan adalah tidak ada trip ke 3.

24

b) Selang Waktu Penutup Balik Recloser

Ada bermacam-macam selang penutup kembali atau recloser interval

dari recloser adalah sebagai berikut terjadi (PT.PLN (Persero) Cabang

Surakarta : Recloser) :

1. Menutup balik seketika atau instantaneous reclosing

Membuaka kontak paling singkat, agar tidak mengganggu daerah-daerah

beban yang terdiri dari motor industri,irigasi,dan daerah yang tidak boleh

padam terlalu lama.

Ini sering dikerjakan untuk reclosering pertama dari urutan reclosering.

Kerugian dari penutup pertama adalah cukup waktu untuk menghilangkan

gangguan transient, seperti gangguan akibat cabang pohon yang mengenai

penghantar, benang layang-layang, ionisasi gas dari bunga api yang timbul

waktu gangguan dan belum hilang dalam waktu-waktu yang relatif singkat.

2. Waktu tunda (time delay)

a. Menutup kembali 2 detik

Diharapkan dalam selang waktu ini telah cukup waktu untuk menghilangkan

gangguan, transient dan menghilangkan ionisasi gas. Bila digunakan diantara

fuse trip operational, maka waktu 2 detik ini cukup untuk mendinginkan di

fuse beban.

b. Menutup kembali 5 detik.

Selang waktu ini sering digunakan diantara operasi penjatuh tunda dari

recloser substantion untuk memberikan kesempatan guna pendingin fuse disisi

sumber, maka waktu 5 detik ini cukup untuk mendinginkan fuse disisi beban.

25

c. Waktu reclosing yang lebih lama (longer reclosing interval)

Yaitu selang 10 detik, 15 detik dan seterusnya, biasanya digunakan bila

pengaman cadangan terdiri dari breaker yang terkontrol rele. Ini

memungkinkan timing disc pada rele lebih mempunyai cukup waktu untuk

reset.

c) Cara Kerja Recloser

Waktu membuka dan menutup pada recloser dapat diatur pada kurva

karakteristiknya. Secara garis besarnya adalah sebagai berikut (PLN (Persero)

1997 : PBO) :

1. Arus yang mengalir normal bila tidak terjadi gangguan.

2. Ketika terjadi sebuah gangguan, arus yang mengalir melalui recloser

membuka dengan operasi “fast”.

3. Kontak recloser akan menutup kembali setelah beberapa detik, sesuai

setting yang ditentukan. Tujuan memberikan selang waktu adalah memberi

kesempatan agar gangguan tersebut hilang dari sistem, terutama gangguan

yang bersifat temporer.

4. Apabila yang terjadi adalah gangguan permanen, maka recloser akan

membuka dan menutup balik sesuai setting yang ditentukan dan kemudian

lock out.

5. Setelah gangguan permanen dibebaskan oleh petugas, baru dapat

dikembalikan pada keadaan normal.

26

d) Klasifikasi Recloser

Reclose dapat diklasifikasiakan sebagai berikut :

Menurut jumlah fasanya recloser dapat dibagi menjadi 2 yaitu :

1. Fasa tunggal

Recloser ini dipergunakan sebagai pengaman saluran fasa tunggal, misalnya

saluran cabang fasa tunggal dari saluran utama fasa tiga.

2. Fasa tiga

Fas tiga umumnya untuk mengamankan saluran tiga fasa terutama pada

saluran utama.

Menurut media redam busbar apinya adalah :

1. Media minyak (Bulb Oil)

2. Media hampa udara (Vaccum)

3. Media gas SF 6

Menurut peralatan pengendalinya adalah :

1. Recloser terkendali hidraulik

Recloser ini mengguanakan kumparan penjatuh yang dipasang seri terhadap

beban (seri trip coil). Bila arus yang mengalir pada recloser 200% dari arus

setting-nya, maka kumparan penjatuh akan menarik tuas yang secara mekanik

membuka kontak utama recloser.

2. Recloser terkontrol elektronis

Cara kontrol elektronis lebih fleksibel, lebih mudah diatur dan diuji secara

lebih teliti dibanding recloser terkontrol hidrolis. Perlengkapan elektrolis

diletakkan dalam kotak yang terpisah. Pengubah karakteristik, tingkat arus

27

penjatuh, urutan operasi dari recloser terkontrol elektronis dapat dilakukan

dengan mudah tanpa mematikan dan mengeluarkan dari tangki recloser.

e) Cara Pengoperasian Recloser

Dalam pendeteksian gangguan recloser yang akan kita bahas yaitu

recloser tipe VWVE menggunakan kotak kontrol elektronik sebagai

pengaturannya maka dari itu kita perlu mengetahui tentang kotak kontrol

elektroniknya.

Dibawah ini adalah gambar rangkaian kotak kontrol elektronis pada

recloser

Gambar 2a.Rangkaian Kotak Kontrol Elektronik

Gambar 2b.Diagram Satu Garis Current Transformer Pada Recloser

28

Pada gambar 2a diatas arus jaringan yang dirasakan oleh ke3 buah

bushing pada bagian recloser circuit yang telah diturunkan oleh current

transformer terlebih dahulu dengan perbandingan 1000/1A (gambar 2b) akan

dikirim ke kotak kontrol pada bagian sensing circuit (melalui control cable)

yang secara terus menerus memonitor kondisi arus. Bila arus yang mengalir

melewati harga dari minimum trip resistor maka level detection and timming

circuit akan bekerja dengan mengirim sinyal ke trip circuit sesuai dengan

kurva arus waktu yang ditentukan dalam time current plug dan trip circuit ini

akan mengirim perintah ke recloser trip coil untuk bekerja. Setelah recloser

trip coil bekerja maka sequence relay mulai bekerja sesuai dengan urutan

waktu yang telah ditentukan dari waktu kerja (trip) pertama, setelah waktu

yang ditentukan selesai maka sequence relay akan mengirim sinyal ke

reclosing circuit yang selanjutnya mengirim perintah ke reloser close

initiating solenoid untuk bekerja. Jika gangguan tersebut adalah gangguan

permanen maka kotak kontrol elektronik tersebut akan bekerja sebanyak tiga

kali dan pada trip yang ke tiga sequence relay pada trip circuit akan membuka

sehingga recloser akan lock out.

Jika gangguan yang terjadi bersifat sesaat maka setelah reloser close

initiating solenoid bekerja kembali dan sensing circuit tidak merasakan

adanya arus yang melewati dari harga minimum trp resistor waktu yang telah

ditentukan dalam reset delay plug maka reset akan bekerja dan seluruh

rangkaian akan kembali seperti semula (sebelum terjadi ganggua).

29

Gambar3.Elektronic Control Box

Keterangan gambar :

1. Phase trip sequence selector

Untuk memilih jumlah trip cepat pada gangguan fasa yang kurva arus

waktunya diprogram seperti pada pase trip timming socket 1.

2. lock out selector

Untuk memilih jumlah total operasi sampai lock out (mengunci).

3. Ground trip sequence selector

Untuk memilih jumlah operasi trip cepat pada gangguan tanah yang kurva

arusnya diprogram seperti pada ground trip timming socket 1.

30

4. Minimum Trip Resistor

Untuk menyetel level arus trip minimum untuk ground dan masing -

masing fasa. Tahanan catrige ini ditandai dengan arus primer.

5. Operation counter

Menunjukkan jumlah total trip.

6. Sequence Relay.

langkah-langkah kontrol melalui uirutan operasinya

7. Ground Trip Blok/Normal Operation Switch

Memblok semua trip gangguan tanah dalam posisi keatas menengah

operasi tanpa sengaja.

8. Manual Control Switch Ada 2 Posisi

Posisi trip :

Penutup balik mengunci, memberikan urutan rele sampai urutan

mengunci dan memutus baterai.

Posisi close :

Penutup balik menutup mengembalikan rele urutan (sequence relay)

keposisi start dan menghubungkan kembali batterai.

Dipertahankan dalam posisi close menolak cold load inrush dengan

memblok operasi trip cepat. Tetapi akan mengunci dalam posisi close,

untuk gangguan permanen.

9. Control fuse

Memproteksi terhadap aliran battere jika sumber rangkaian tegangan

demikian rendah untuk menutup balik (recloser).

31

10. Non reclosing / normal closing switch

Menyetel kotrol untuk sekali buka tutup dan lock out (mengunci) dalam

posisi non reclosing tanpa mengganggu penyetelan operasi to lock out

selector.

11. Lamp test / lock out indicating switch.

Menguji kondisi lampu signal dan mengecek untuk lock out (mengunci).

12. Lock out indikator signal lamp

Memberi indikasi secara visual untuk kontrol lock out bila lock out test

switch dioperasikan.

13.Batery test terminals

Memberikan jalan untuk test tegangan battery dan laju pengisian.

14.Reset Delay Plug

Menentukan interval tunda waktu sebelum kontol reset setelah penutupan

berhasil selama urutan operasi. Nilai penundaan ditentukan oleh posisi dari

plug dalam socket.

15.Pase Trip Timming Plugs

Memberikan suatu variasi kurva arus yang diintegrasikan pada individu

plug, untuk mengkoordinasi operasi trip fasa terhadap pengaman cadangan

dan pengaman disisi hilir.

16.Ground Trip Timming Plug

Memberikan suatu variasi kurva arus waktu yang diintegrasikan pada

individu plug untuk mengkoordinasi operasi trip ground terhadap

pengaman cadangan dan pengaman disisi hilir.

32

17.Reclosing Interval Plug

Menentukan interval tunda untuk masing - masing operasi penutup balik.

Harga tunda waktu ini ditentukan oleh posisi dari plug soket. Instant plug

hanya untuk interval reclose (penutup balik) pertama.

Pada recloser tipe VWVE merek cooper, busur api yang ditimbilkan

pada saat pelepasan maupun pemasukannya di padamkan dengan

menggunakan media minyak. Sarana pemasukannya digerakkan oleh selenoid

closing oil yang mendapat sumber tegangan 20kV pada sisi sumber, sedang

pengendaliannya menggunakan remot melalui elektronik control box dengan

tegangan 24 volt yang diperoleh dari batere yang diisi terus menerus.

Syarat pemasuakan recloser tipe VWVE merek cooper :

1. Recloser tipe VWVE merek cooper pemasukannya sepenuhnya dilakukan

oleh selenoid closing oil, di mana alat ini terpasang didalam recloser dan

tersambung dengan tegangan 20 kV maka syarat umumnya adalah harus

ada tegangan 20 kV.

2. Sumber tegangan DC 24 volt dari battery cadmium.

3. DC fuse 0,38 A, dalam keadaan baik.

4. Reset trip manual stik, yang ada diujung samping atas recloser harus

selalu pada posisi reset.

E. Recloser Tipe VWVE (Vaccum Withstand Voltage Electronical) Merek

Cooper

Recloser adalah sebuah alat proteksi atau pengaman pada jaringan

tegangan menengah 20 kV. Cara kerja recloser mengamankan dan melindungi

33

manusia atau komponen listrik yang vital yaitu dengan memutus aliran listrk

pada daerah yang terjadi gangguan secara otomatis secepat mungkin sehingga

tidak mengganggu sistem jaringan yang lain.

Ganbar 4 dibawah ini adalah sebuah recloser tipeVWVE merek cooper,

sedang pada gambar 5 a,b,dan c menunjukkan ukuran fisik dari recloser. Pada

gambar 6 menunjukkan bagian - bagian recloser tipe VWVE merek cooper.

Gambar 4. Recloser Tipe VWVE Merek Cooper

Gambar 5a. Tampak Atas

`Gambar 5c. Tampak Depan Gambar 5b.Tampak Samping

34

Gambar 6. Bagian-bagian Dari Recloser Tipe VWVE Merek Cooper.

Keteranagan gambar :

1. Closing tool untuk memasukkan tongkat yang digunakan untuk mereclose

recloser secara manual.

2. Closing selenoid contactor sebagai tenaga untuk mereclose recloser secara

otomatis setelah mendapat sinyal dari kotak kontrol.

3. Fuse berfungsi untuk melindungi sistem ketika closing selenoid gagal

bekerja.

4. Insulating support sebagai penopang vaccum interrupter yang terbuat dari

fiberglass.

5. Sleet hold tempat operasi manual dan sebagi petunjuk indicator posisi.

6. Current exchange terbuat dari beryllium-cooper untuk hambatan yang

rendah dan ketahanan yang tinggi.

7. Vaccum interrupter sebagai tenaga recloser untuk trip dan sebagai media

peredam bunga api.

35

a. Recloser Sebagai Sistem Proteksi Pada Jaringan 20 Kv.

1. Gangguan Permanen

Gambar 7. Gangguan Permanen Pada Jaringan

Jika pada daerah A (pada gambar 7 diatas) terjadi gangguan permanen

atau gangguan tetap maka recloser akan memutus (trip) selama tiga kali dan

recloser akan reclose sebanyak dua kali. Untuk lebih jelasnya kita lihat grafik

berikut :

Gambar 8. Grafik Pemutus Recloser Jika Terjadi Gangguan Tetap

Jika terjadi gangguan permanen (gambar 8) maka recloser akan

memutus dan dalam waktu 5 detik recloser akan reclose atau masuk

(menutup) dan karena gangguan yang terjadi adalah gangguan tetap maka

recloser akan kembali memutus dan dalam waktu 10 detik akan kembali

menutup (reclose) dan selanjutnya akan kembali membuka untuk yang ketiga

kalinya untuk kemudian recloser akan lock out dan baru dapat dihubungkan

lagi secara manual setelah daerah yang terjadi gangguan dapat diatasi.

36

2. Gangguan Sesaat

Jika terjadi gangguan sesaat akibat sambaran petir (pada gambar 9 dan

10) maka recloser akan membuka (trip) dan 5 detik kemudian akan menutup

(reclose) kembali dan setelah itu recloser akan kembali beroperasi seperti

biasa.

Gambar 9. Recloser Mengalami Gangguan Sesaat

Gambar 10. Grafik Pemutus Recloser Jikaterjadi Gangguan Sesaat

3. Gangguan Semi Permanen

Jika terjadi gangguan semi permanen (biasa disebabkan oleh dahan

pohon yang melintang diatas jaringan akibat terkena tiupan angin), recloser

akan reclose berulang - ulang setiap gangguan terjadi tetapi apabila gangguan

tersebut sudah melewati reset time (gambar 11). Reset time ini diatur (setting)

dalam jangka waktu 60-120 detik.

37

Gambar 11. Grafik Pemutus Recloser Jika Terjadi Gangguan Semi Permanen

b. Pemasangan Recloser Pada Jaringan

Gambar 12. Pemasangan Recloser Pada Tiang Jaringan

Recloser dipasang pada jarak 8 Km (PLN, Recloser 1999). Jarak

tersebut dipasang antara PMT pada gardu induk dengan recloser yang pertama

(terdekat). Sedangkan untuk memasang recloser yang kedua tetap sama

dengan pemasangan recloser yang kesatu atau juga dengan

mempertimbangkan kondisi yng dilewati jaringan.

Tujuan dari dipasang recloser tersebut adalah (PLN,Recloser 1999) :

1. Melindungi suatu peralatan listrik yang relative nilai harganya lebih mahal

atau penting, agar tidak terjadi kerusakan yang total.

38

2. Sebagai pengaman terhadap keselamatan pekerja atau mesyarakat terhadap

bahaya listrik.

Pemasangan recloser sebagai sietem proteksi pada jaringan distribusi

tegangan menengah 20 KV sederhana, sepanjang jaringan tersebut beroperasi

secara radial atau satu arah (gambar 13).

Gambar 13. Pemasangan Recloser Pada Jaringan Yang Beroperasi Secara Radial

39

BAB III

METODE PENELITIAN DAN RANGKAIAN EKSPERIMEN

I. Waktu Dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan mulai tanggal 14 Mei 2007 sampai selesai dengan

mengambil tempat di PT. PLN (Persero) APJ Surakarta.

J. Jenis Penelitian

Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah eksperimen.

Dalam penelitian ini peneliti menggunakan sebuah recloser tipe VWVE (Vaccum

Withstand Voltage Electronical) merek Cooper dengan sebuah kotak kontrol Mc.

Graw Edison dengan arus trip sebesar 200%, 300%,400%,500% dari arus setting

kumparan trip yang sebesar 100 A atau I nominal untuk diteliti.

Untuk mendapatkan data yang akan dianalisis lebih lanjut dilakukan

pengukuran atau pengamatan langsung. Pengukuran dilakukan untuk mengetahui:

a. Waktu pemutus recloser tipe VWVE merek Cooper jika mendapat arus

gangguan sebesar 200%,300%,400%,500% dari arus settingnya atau I

nominal.

b. Perbedaan waktu pemutus yang sebenarnya dari recloser tipe VWVE

merek Cooper dengan kurva arus.

c. Perbedaan waktu pemutus Fasa Trip dengan Ground Trip.

40

K. Variable Penelitian

Menurut Suharsimi Arikunto (1997 : 99) variable adalah objek penelitian

atau apa yang menjadi titik perhatian suatu peneliti. Dalam penelitian ini

terdapat dua buah variable penelitian yaitu :

1. Variabel Bebas

Variable bebas adalah variable yang diduga memberi suatu pengaruh atau

efek terhadap peristiwa lain. (Sujana, 1989 : 12). Dalam penelitian ini variable

bebas adalah arus gangguan yang sebesar 200%,300%,400%, dan 500% dari

arus setting kumparan trip yang sebesar100 A atau I nominal.

2. Variabel Terikat

Variable terikat adalah variable yang ditimbulkan atau efek dari variable

bebas (Sujana, 1989 : 12). Dalam penelitian ini variable terikatnya adalah

waktu pemutus dari Recloser Tipe VWVE Merek Cooper.

L. Alat dan Bahan

Untuk melakukan analisis kerja recloser tipe VWVE merek Cooper

menggunakan:

a. Recloser tipe VWVE merek Cooper dengan kotak kontrol elektronik tipe

ME Mc. Graw Edison.

b. Alat uji (Electronic Recloser Control Tester) tipe MET Mc. Graw Edison.

M. Desain Eksperimen

Desain eksperimen yang digunakan dalam penelitian ini adalah

eksperimen One Shot Case Study yaitu : memberikan perlakuan tertentu pada

41

subyek kemudian dilakukan pengukuran terhadap variable tanpa adanya

kelompok pembanding dan tes awal (Suharsini, 1997 : 83).

Metode tersebut mempuinyai pola X – O. dimana X adalah perlakuan

khusus dan O adalah tes akhir. Pada perencanaan penelitian recloser tipe VWVE

merek Cooper dapat diperlihatkan pada gambar 14.

Gambar 14. Desain Experiment One Shot Case Study

Dimana X adalah perlakuan terhadap alat yang akan diuji yaitu dengan

merencanakan rangkaian dan O adalah hasil dari perlakuan tersebut yang berupa

pengujian waktu trip

N. Pengambilan Data

Data penelitian yang dibutuhkan diambil dengan cara melakukan :

1. Pengukuran besar waktu fasa trip dengan arus gangguan sebesar

200%,300,400%, dan 500% dari arus setting kumparan trip sebesar 100 A

atau I nominal.

Tabel 1

Waktu Pemutus Fasa Trip

Arus Gangguan

Operasi Trip Pertama (dt)

Operasi Trip Kedua (dt)

Operasi Trip Ketiga (dt)

200% X 100A 300% X 100A 400% X 100A 500% X 100A

X

O

42

2. Pengukuran besar waktu Ground trip dengan arus gangguan sebesar

200%,300%,400%, dan 500% dari arus setting kontinyu kumparan trip

yang sebesar 100 A atau I nominalnya.

Table 2

Waktu Pemutus Ground Trip

Arus Gangguan

Operasi Trip Pertama (dt)

Operasi Trip Kedua (dt)

Operasi Trip Ketiga (dt)

200% X 100A 300% X 100A 400% X 100A 500% X 100A

O. Rangkaian Eksperimen

Gambar 15. Diagram Blok Pengukuran

Pada bagian perencanaan alat ini dibahas tentang perencanaan rangkaiaan

alat yang akan dipakai dan langkah kerja pengujian.

1. Perencanaan Rangkaian

Sebelum melakukan pengujian ada beberapa prosedur pengujian tentang

kondisi awal dan kotak kontrol dan alat uji yaitu :

a. Kotak kontrol elektronik

1. Catu daya batere dalam kondisi tersambung.

2. Kotak kontrol ndalam keadaan lock out.

3. Switch non reclosing pada posisi kebawah dalam posisi normal reclosing.

ALAT UJI KOTAK KONTROL TIMER

43

4. Switch ground trip dalam posisi normal.

5. Setting kontrol diatur sesuai dengan kondisi yang diinginkan.

b. Alat uji

1. Semua switch dalam posisi OFF atau menunjukkan paling kiri kecuali S6

pada posisi batt 40 V.

2. Kabel power dari alat uji dihubungkan kesumber tegangan 220 V AC.

3. Badan alat uji dengan kotak kontrol dengan kabel yang telah disediakan.

Gambar 16. Rangkain Penguji Recloser Tipe VWVE Merek Cooper

Adapun gambar dari rangkaian yang akan diuji dengan menggunakan alat

uji met adalah seperti diatas.

1. Alat yang dipakai

Pada rangkaian penguji ini menggunakan sebuah alat uji/tester MET Mc.

Graw Edison merek cooper. Adapun bagian-bagian dari alat uji tersebut akan

dijelaskan berikut ini :

44

Gambar 17. Alat Uji Jenis MET Mc. Graw Edison

Keterangan gambar :

No H. DESAIN URAIAN FUNGSI

1 S – 1 220 V AC power switch (115

V AC)

Untuk memberi tegangan 220

V AC ke input alat uji 115 V A

2 (F – 1) Power fuse (2A-250V type

AGC)

Memproteksi rangkaian power

input

3 S – 6 Test selector switch Memilih skala meter DC

4 S – 7 Battery load test switch Memeriksa tegangan battery

dalam keadaan berbeban

5 (F - 2) Meter fuse (2A-250V type

AGC)

Memproteksi meter DC

6 (MA – 2) DC meter Mengukur tegangan atau arus

DC

7 (J3 – J4) Battery test terminal Interface kabel uji recloser

45

8 ( ) Recloser cable receptacle Interface kabel uji recloser

9 S – 8 Recloser test switch Mengoperasikan recloser

secara listrik

10 L – 1 Recloser simulator open light Mengindikasikan recloser

membuka selama pengujian

kontrol

11 L – 2 Recloser simulator closed

light

Mengindikasikan recloser

membuka selama pengujian

kontrol

12 ( C ) Timer Mengukur waktu

13 ( ) Control cable receptacle Interface kabel uji recloser

14 (J1 – J2) Exsternal ammeter jack Menghubungkan ammeter luar

(externa) ke alat uji

15 MA – 1 AC Ammeter Mengukur arus uji AC

16 S – 4 Ammeter range switch Memilih skala ammeter AC

17 TR – 1 Fault current adjust control Menentukan level arus AC

18 S – 2 Fault current switch Mengijinkan arus gangguan

presetting dan arus uji kontrol

19 S – 3 Time selector switch Memilih fungsi kontrol untuk

diperiksa

20 S – 5 Phase selector switch Memilih fasa yang diuji

2.Langkah kerja pengujian

a. Pengujian operesi fasa trip

1. Atur kontrol dan alat uji pada kondisi awal.

2. Pindahkan switch ground trip (pada kotak kontrol) keposisi block untuk

menghilangkan fungsi ground trip.

46

3. Ubah S1 keposisi ON maka lampu hijau pada alat uji akan menyala

menunjukkan recloser dalam keadaan terbuka.

4. Atur S4 keposisi range (rentang) yang sesuai dengan setting arus minimum

trip yang sesuai atau I nominal.

5. Sambil memegang sakalar (S2) dalam posisi kalibrasi, atur fault current

adjust control (TR1), sampai harga trip yang akan diuji (200%,300%,400%,

dan 500%) minimum trip dan lepaskan S2.

6. Pindahkan switch control manual (pada kotak kontrol) ke posisi close dan

lepaskan. Lampu hijau akan padam dan lampu merah akan menyala.

7. Atur time selector switch (S3) ke posisi recloser clearing reset timer.

8. Bandingkan urutan kerja yang terjadi dengan penagturan kontrol yang

diinginkan.

9. Ulangi langkah 6,7,dan 8 dengan mengatur phase selector switch (S5) pada

posisi fasa B dan C.

10. Kembalikan kotak kontrol dan alat uji pada kondisi awal.

b. Pengujian operasi ground trip

1. Atur box control dan alat uji pada kondisi awal.

2. Tempatkan jumper hubung singkat (pada kotak kontrol) pada resistor trip

fasa A untuk menghilangkan fungsi fasa trip.

3. Ubah S1 ke posisi ON maka lampu hijau pada alat uji akan menyala

menunjukkan recloser dalam keadaan terbuka.

4. Atur S4 ke posisi range (rentang) yang sesuai dengan setting arus minimum

trip yang sesuai.

47

5. Sambil memegang saklar S2 dalam posisi kalibrasi, atur fault current adjust

control (TR1), sampai harga trip yang akan diuji (200%,300%,400%,dan

500%) minimum trip dan lepaskan S2.

6. Pindahkan switch control manual (pada kotak kontrol) ke posisi close dan

lepaxskan. Lampu hijau akan padam dan lampu merah akan menyala.

7. Atur time selector switch (S3) keposisi recloser clearing reset timer.

8. Bandingkan urutan kerja yang terjadi dengan pengaturan kontrol yang

diinginkan.

9. Kembalikan kotak kontrol dan alat uji pada kondiosi awal.

P. Analisa Data

Setelah data hasil penelitian didapatkan, hasil pengukuran tersebut

dibandingkan dengan data referensi kurva arus. Jika hasil dari pengukuran

tersebut ada ketidak sesuaian dengan data referensi kurva arus, maka penyebabnya

dianalisis sehingga didapat kesimpulan yang dapat digunakan untuk

menyempurnakan setting recloser tipe VWVE merek cooper, atau sering disebut

analisis data. Pada recloser tipe VWVE merek Cooper ini untuk setting fasa trip-

nya menggunaklan kurva A untuk operasi trip pertama dan kurva D untuk operasi

trip kedua dan ketiga. Untuk operasi ground trip menggunakan setting kurva 1

untuk operasi cepat pertama dan kurva 2 untuk operasi trip kedua dan ketiga.

Waktu pemutus dari recloser tipe VWVE merek Cooper ini tidak boleh melebihi

dari grafik kurva arus, jika recloser bekerja terlalu lama dapat mengakibatkan

peralatan listrik yang diamankan mengalami kerusakan (Supriyadi, 1999 :24).

Waktu pemutusan diusahakan sesingkat mungkin sehingga kerusakan yang terjadi

48

semakin kecil, serta dapat mengurangi meluasnya akibat dari adanya gangguan itu

sendiri sehingga stabilitas sistem dapat lebih baik (Sulasno 1993 : 349). Berikut

ini adalah grafik dari kurva Fasa Trip Dan Ground Trip. Namun dengan batasan –

batasan tertentu sebagai berikut :

• Apabila hasil pengukuaran waktu trip lebih cepat atau sama dengan waktu

trip pada referensi maka recloser dapat dikatakan masih bekerja baik atau

dikatakan masih layak pakai.

• Apabila hasil pengukuran waktu trip melebihi dengan waktu trip pada

referensi dan lebih cepat (hanya 5 % dari data trip referensinya) maka

recloser dikatakan sudah bekerja tidak baik atau sudah tidak layak pakai.

49

Sumber : PT.PLN (Persero) Control Response Time

Gambar 18, Grafik Kurva Fasa Trip

50

Sumber : PT.PLN (Persero) Control Response Time Gambar 19, Grafik Kurva Ground Trip

51

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

C. Hasil Penelitian

Hasil penelitian merupakan hasil pengamatan data yang di peroleh dari

observasi, referensi, dan pengujian waktu pemutusan dari recloser tipe VWVE

(Vaccum Withstand Voltage Electronical) merek cooper dengan kotak kontrol tipe

ME Mc. Graw Edison dengan menggunakan alat uji jenis MET Mc. Graw Edison.

Hasil penelitian tersebut adalah sebagai berikut :

1. Urutan Kerja Recloser

Gambar 20. Blok Diagram Recloser

Pada saat recloser dipasang pada jaringan (gambar 20), arus jaringan akan

dirasakan oleh ke-3 buah bushing pada sisi beban dan dikirim ke rangkaian perasa

yang secara terus menerus memonitor kondisi arus beban. Bila arus yang mengalir

melampaui setting yang telah ditentukan maka tingkat deteksi waktu akan bekerja

dengan mengirimkan sinyal ke rangkaian trip dan dari rangkaian trip ini akan

mengirimkan perintah ke PMT untuk trip. Setelah recloser trip maka rele waktu

52

mulai bekerja sesuai dengan urutan waktu yang telah ditentukan dengan urutan

waktu yang telah ditentukan yaitu selama 5 detik dari waktu trip pertama, setelah

5 detik maka rele waktu akan mengirim sinyal kerangkaian pemasukan kembali

yang selanjutnya mengirimkan perintah ke PMT untuk masuk kembali (reclose).

Jika arus gangguan masih dirasakan oleh rangkaian perasa maka recloser akan

kembali trip dan rele waktu mulai meng hitung lagi selama 10 detik yang

selanjutnya akan mengirim sinyal kerangkaian pemasukan kembali dan

memerintahkan PMT untuk masuk kembali dan jika masih terjadi gangguan maka

recloser tersebut akan kembali trip dan langsung membuka tetap (lock out) karena

pada rangkaian trip disetting untuk trip sebanyak 3 kali.

Jika gangguan yang terjadi bersifat sesaat maka setelah recloser reclose

kembali dan rangkaian perasa tidak merasakan adanya arus gangguan selama 60

detik maka reset akan bekerja dan seluruh rangkaian akan kembali seperti semula

(sebelum terjadi gangguan).

2. Hasil Pengukuran

a. Fasa Trip

Pengukuran fasa trip ini dilakukan sebanyak 3 kali untuk masing - masing

fasanya yaitu fasa A, B, dan fasa C dengan arus gangguan sebesar

200%,300%,400%,dan 500% dari arus setting kumparan trip yang sebesar 100A.

atau I nominal. Dari pengukuran fasa trip diperoleh hasil sebagi berikut:

53

1. Fasa A

Table 3 Percobaan 1 Pengukuran Fasa Trip A

Arus

Gangguan Operasi Trip Pertama (dt)

Operasi Trip Kedua (dt)

Operasi Trip Ketiga (dt)

200% X 100A 0.0253 0.7658 0.7657 300% X 100A 0.0129 0.2003 0.2006 400% X 100A 0.0117 0.1346 0.1341 500% X 100A 0.0042 0.0743 0.0740

table 4

Percobaan 2 Pengukuran Fasa Trip A

Arus Gangguan

Operasi Trip Pertama (dt)

Operasi Trip Kedua (dt)

Operasi Trip Ketiga (dt)

200% X 100A 0.0251 0.7658 0.7655 300% X 100A 0.0127 0.2003 0.2003 400% X 100A 0.0117 0.1344 0.1343 500% X 100A 0.0040 0.0742 0.0744

Table 5

Percobaan 3 Pengukuran Fasa Trip A

Arus Gangguan

Operasi Trip Pertama (dt)

Operasi Trip Kedua (dt)

Operasi Trip Ketiga (dt)

200% X 100A 0.0253 0.7658 0.7657 300% X 100A 0.0128 0.2004 0.2003 400% X 100A 0.0115 0.1344 0.1343 500% X 100A 0.0040 0.0743 0.0742

2. Fasa B

Table 6 Percobaan 1 Pengukuran Fasa Trip B

Arus

Gangguan Operasi Trip Pertama (dt)

Operasi Trip Kedua (dt)

Operasi Trip Ketiga (dt)

200% X 100A 0.0252 0.7657 0.7655 300% X 100A 0.0129 0.2000 0.2003 400% X 100A 0.0116 0.1344 0.1346 500% X 100A 0.0042 0.0742 0.0742

54

Table 7 Percobaan 2 Pengukuran Fasa Trip B

Arus

Gangguan Operasi Trip Pertama (dt)

Operasi Trip Kedua (dt)

Operasi Trip Ketiga (dt)

200% X 100A 0.0253 0.7655 0.7656 300% X 100A 0.0130 0.2002 0.2003 400% X 100A 0.0117 0.1345 0.1345 500% X 100A 0.0043 0.0741 0.0741

Table 8

Percobaan 3 Pengukuran Fasa Trip B

Arus Gangguan

Operasi Trip Pertama (dt)

Operasi Trip Kedua (dt)

Operasi Trip Ketiga (dt)

200% X 100A 0.0252 0.7656 0.7655 300% X 100A 0.0128 0.2000 0.2002 400% X 100A 0.0118 0.1345 0.1344 500% X 100A 0.0042 0.0741 0.0742

3. Fasa C

Table 9 Percobaan 1 Pengukuran Fasa Trip C

Arus

Gangguan Operasi Trip Pertama (dt)

Operasi Trip Kedua (dt)

Operasi Trip Ketiga (dt)

200% X 100A 0.0254 0.7658 0.7656 300% X 100A 0.0128 0.2002 0.2002 400% X 100A 0.0116 0.1345 0.1344 500% X 100A 0.00401 0.0742 0.0742

Table 10

Percobaan 2 Pengukuran Fasa Trip C

Arus Gangguan

Operasi Trip Pertama (dt)

Operasi Trip Kedua (dt)

Operasi Trip Ketiga (dt)

200% X 100A 0.0253 0.7455 0.7455 300% X 100A 0.0129 0.2001 0.2002 400% X 100A 0.0117 0.1346 0.1345 500% X 100A 0.0041 0.0743 0.0743

55

Table 11 Percobaan 3 Pengukuran Fasa Trip C

Arus

Gangguan Operasi Trip Pertama (dt)

Operasi Trip Kedua (dt)

Operasi Trip Ketiga (dt)

200% X 100A 0.0252 0.7456 0.7456 300% X 100A 0.0131 0.2000 0.2001 400% X 100A 0.0119 0.1346 0.1345 500% X 100A 0.0041 0.0742 0.0742

Dari data pengukuran Fasa Trip Recloser Tipe VWVE Merek Cooper yang

dilakukan sebanyak tiga kali untuk masing - masing fasanya, diperoleh hasil

rata - rata untuk setiap pengukuran fasa trip sebagai berikut :

Table 12 Hasil Rata-Rata Fasa Trip A

Arus

Gangguan Operasi Trip Pertama (dt)

Operasi Trip Kedua (dt)

Operasi Trip Ketiga (dt)

200% X 100A 0.0252 0.7658 0.7656 300% X 100A 0.0128 0.2003 0.2004 400% X 100A 0.0116 0.1344 0.1342 500% X 100A 0.0040 0.0742 0.0742

Table 13

Hasil Rata-Rata Fasa Trip B

Arus Gangguan

Operasi Trip Pertama (dt)

Operasi Trip Kedua (dt)

Operasi Trip Ketiga (dt)

200% X 100A 0.0252 0.7656 0.7655 300% X 100A 0.0129 0.2000 0.2002 400% X 100A 0.0117 0.1344 0.1345 500% X 100A 0.0042 0.0741 0.0741

56

Table 14 Hasil Rata-Rata Fasa Trip C

Arus

Gangguan Operasi Trip Pertama (dt)

Operasi Trip Kedua (dt)

Operasi Trip Ketiga (dt)

200% X 100A 0.0253 0.7523 0.7522 300% X 100A 0.0129 0.2001 0.2001 400% X 100A 0.0117 0.1346 0.1344 500% X 100A 0.0040 0.0742 0.0742

Dari data pengukuran rata-rata Trip Fasa Recloser Tipe VWVE Merek Cooper,

di peroleh hasil rata - rata untuk pengukuran fasa trip sebagai berikut :

Table 15 Hasil Pengukuran Rata-Rata Fasa Trip

Arus

Gangguan Operasi Trip Pertama (dt)

Operasi Trip Kedua (dt)

Operasi Trip Ketiga (dt)

200% X 100A 0.0252 0.7612 0.7611 300% X 100A 0.0128 0.2001 0.2002 400% X 100A 0.0116 0.1344 0.1343 500% X 100A 0.0040 0.0741 0.0741

b. Ground Trip

Pada pengukuran ground trip ini juga dilakukan sebanyak 3 kali dengan

arus gangguan sebesar 200%,300%,400%, dan 500%arus setting kumparan trip

yang besarnya 100A atau I nominal. Dari pengukuran ground trip diperoleh hasil

sebagai berikut :

Table 16 Percobaan 1 Pengukuran Ground Trip

Arus

Gangguan Operasi Trip Pertama (dt)

Operasi Trip Kedua (dt)

Operasi Trip Ketiga (dt)

200% X 100A 0.0179 0.0654 0.0654 300% X 100A 0.0024 0.0275 0.0275 400% X 100A 0.0020 0.0215 0.0215 500% X 100A 0.0013 0.0193 0.0193

57

Table 17 Percobaan 2 Pengukuran Ground Trip

Arus

Gangguan Operasi Trip Pertama (dt)

Operasi Trip Kedua (dt)

Operasi Trip Ketiga (dt)

200% X 100A 0.0179 0.0654 0.0654 300% X 100A 0.0023 0.0275 0.0275 400% X 100A 0.0021 0.0215 0.0215 500% X 100A 0.0013 0.0193 0.0193

Table 18 Percobaan 3 Pengukuran Ground Trip

Arus

Gangguan Operasi Trip Pertama (dt)

Operasi Trip Kedua (dt)

Operasi Trip Ketiga (dt)

200% X 100A 0.0178 0.0654 0.0654 300% X 100A 0.0024 0.0275 0.0275 400% X 100A 0.0021 0.0215 0.0215 500% X 100A 0.0013 0.0193 0.0193

Dari data pengaturan ground trip recloser tipe VWVE merek cooper yang

dilakukan sebanyak tiga kali diperoleh hasil rata - rata sebagai berikut :

Table 19 Hasil Pengukuran Rata-Rata Ground Trip

Arus

Gangguan Operasi Trip Pertama (dt)

Operasi Trip Kedua (dt)

Operasi Trip Ketiga (dt)

200% X 100A 0.0178 0.0654 0.0654 300% X 100A 0.0023 0.0275 0.0275 400% X 100A 0.0020 0.0215 0.0215 500% X 100A 0.0013 0.0193 0.0193

58

3. Besar Perbedaan Waktu Pemutus Fasa Trip Dan Ground Trip

Table 20 Perbandingan Besar Waktu Antara Fasa Trip Dan Ground Trip

Operasi Trip Pertama (dt)

Operasi Trip Kedua (dt)

Operasi Trip ketiga (dt)

ARUS GANGGUAN

Fasa Ground Fasa Ground Fasa Ground 200% X 100A 0.0252 0.0178 0.7612 0.0654 0.7611 0.0654 300% X 100A 0.0128 0.0023 0.2001 0.0275 0.2002 0.0275 400% X 100A 0.0116 0.0020 0.1344 0.0217 0.1343 0.0215 500% X 100A 0.0040 0.0013 0.0741 0.0193 0.0741 0.0193

4. Perbedaan Waktu Yang Sebenarnya Dengan Table Kurva Arus

Table 21 Perbandingan Besar Waktu Pemutus Pengukuran Fasa Trip Dan

Table Kurva Arus

Operasi Trip Pertama (Dt)

Operasi Trip Kedua (Dt)

Operasi Trip Ketiga (Dt)

ARUS GANGGUAN

Pengukuran Referensi Pengukuran Referensi Pengukuran Referensi 200% X 100A 0.0252 0.0340 0.7612 1.2500 0.7611 1.2500 300% X 100A 0.0128 0.0150 0.2001 0.4700 0.2002 0.4700 400% X 100A 0.0116 <0.015 0.1344 0.2600 0.1343 0.2600 500% X 100A 0.0040 <0.015 0.0741 0.1500 0.0741 0.1500

Table 22 Perbandingan Besar Waktu Pemutus Pengukuran Ground Trip Dan

Table Kurva Arus

Operasi Trip Pertama (Dt)

Operasi Trip Kedua (dt)

Operasi Trip Ketiga (Dt)

ARUS GANGGUAN

Pengukuran Referensi Pengukuran Referensi Pengukuran Referensi 200% X 100A 0.0178 0.0450 0.0654 3.9500 0.0654 3.9500 300% X 100A 0.0023 0.0180 0.0275 2.0000 0.0275 2.0000 400% X 100A 0.0020 0.0120 0.0217 1.4500 0.0215 1.4500 500% X 100A 0.0013 <0.012 0.0193 1.2550 0.0193 1.2550

59

D. Analisis Hasil Penelitian

-Analisis hasil penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah yang terjadi

perbedaan antara hasil penelitian yang dilakukan dengan grafik kurva arus.

Adapun analisis yang dilakukan adalah sebagai berikut :

Tabel 23

Perbandingan Besar Waktu Pemutus Pengukuran Fasa Trip Dan

Table Kurva Arus

Operasi Trip Pertama (Dt)

Operasi Trip Kedua (Dt)

Operasi Trip Ketiga (Dt)

ARUS GANGGUAN

Pengukuran Referensi Pengukuran Referensi Pengukuran Referensi200% X 100A 0.0252 0.0340 0.7612 1.2500 0.7611 1.2500 300% X 100A 0.0128 0.0150 0.2001 0.4700 0.2002 0.4700 400% X 100A 0.0116 <0.015 0.1344 0.2600 0.1343 0.2600 500% X 100A 0.0040 <0.015 0.0741 0.1500 0.0741 0.1500

Pada hasil pengukuran besar trip pada fasa trip recloser tipe VWVE

merek cooper dibanding dengan kurva A untuk operasi fasa trip pertama

sedangkan untuk operasi kedua dan ketiga hasil percobaan dibanding dengan

kuirva D, garis grafik untuk kurva A dan kurva D dapat dilihat pada gambar 21.

60

Sumber : PT PLN (Persero) Contol Response Time

Gambar 21, Perbandingan Antara Grafik Kurva Arus Referensi Fasa Trip Dan

Hasil Pemutusan Fasa Trip Yang Sebenarnya

Keterangan :

A = Garis Grafik Fasa Trip Operasi Trip Pertama

D = Garis Grafik Fasa Trip Operasi Trip Kedua Dan Ketiga

A`= Garis Grafik Pemutus Yang Sebenarnya Dari Operasi Fasa Trip Pertama

D`= Garis Grafik Pemutus Yang Sebenarnya Dari Operasi Fasa Trip Kedua

Dan Ketiga

61

Tabel 24

Perbandingan Besar Waktu Pemutus Pengukuran Ground Trip Dan

Table Kurva Arus

Operasi Trip Pertama (Dt)

Operasi Trip Kedua (dt)

Operasi Trip Ketiga (Dt)

ARUS GANGGUAN

Pengukuran Referensi Pengukuran Referensi Pengukuran Referensi 200% X 100A 0.0178 0.0450 0.0654 3.9500 0.0654 3.9500 300% X 100A 0.0023 0.0180 0.0275 2.0000 0.0275 2.0000 400% X 100A 0.0020 0.0120 0.0217 1.4500 0.0215 1.4500 500% X 100A 0.0013 <0.012 0.0193 1.2550 0.0193 1.2550

Sedangkan pada hasil pengukuran besar waktu trip pada ground

trip recloser tipe VWVE merek cooper dibanding dengan kurva 1 untuk

operasi ground trip pertama sedang untuk operasi kedua dan ketiga hasil

percobaan dibanding dengan kurva 2, garis grafik untuk kurva 1 dan 2 dapat

dilihat pada gambar 22.

62

Sumber : PT PLN (Persero) control response time

Gambar 22, Perbandingan Antara Grafik Kurva Arus Referensi Ground Trip

Dan Hasil Pemutusan Ground Trip Yang Sebenarnya

Keterangan :

1 = Garis Grafik Ground Trip Operasi Trip Pertama

2 = Garis Grafik Ground Trip Operasi Trip Kedua Dan Ketiga

1`= Garis Grafik Pemutus Yang Sebenarnya Dari Operasi Ground Trip Pertama

2`= Garis Grafik Pemutus Yang Sebenarnya Dari Operasi Ground Trip Kedua

Dan Ketiga

63

Dari data rata-rata yang diperoleh baik fasa trip maupun ground trip

juga dibandingkan dengan garis grafik kurva A dan kurva D untuk fasa trip serta

garis grafik kurva 1 dan garis grafik kurva 2 untuk ground trip maka hasil data

pemutus yang sebenarnya dari recloser tipe VWVE merek cooper tersebut masih

dibawah garis grafik kurva. Hal ini bisa dilihat pada gambar 21 dan 22, dimana

garis grafik hasil pengukuran dari recloser tipe VWVE merek cooper ditunjukkan

dengan garis merah.

Ini berarti bahwa recloser tipe VWVE merek cooper tersebut masih

dapat digunakan sebagai sistem proteksi pada jaringan 20 kV. Karena recloser

tipe VWVE merek cooper dapat bekerja dengan cepat sehingga kerusakan yang

diakibatkan oleh gangguan semakin kecil, serta dapat mengurangi meluasnya

akibat dari adanya gangguan itu sendiri sehingga stabilitas sistem dapat lebih baik

(Sulasno, 1993 : 349).

Tabel 25

Perbandingan Besar Waktu Antara Fasa Trip Dan Ground Trip

Operasi Trip Pertama (dt)

Operasi Trip Kedua (dt)

Operasi Trip ketiga (dt)

ARUS GANGGUAN

Fasa Ground Fasa Ground Fasa Ground 200% X 100A 0.0252 0.0178 0.7612 0.0654 0.7611 0.0654 300% X 100A 0.0128 0.0023 0.2001 0.0275 0.2002 0.0275 400% X 100A 0.0116 0.0020 0.1344 0.0217 0.1343 0.0215 500% X 100A 0.0040 0.0013 0.0741 0.0193 0.0741 0.0193

Pada hasil pemutus diketahui bahwa ground trip lebih cepat dari fasa

trip yang berarti recloser bekerja sesuai dengan settingnya. Ground trip di setting

bekerja lebih cepat dari fasa trip dengan pertimbangan bahwa gangguan yang

paling banyak terjadi adalah gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah atau

64

gangguan tanah (Hutauruk 1991 : 4) dimana gangguan hubung singkat tersebut

dapat menyebabkan busur tanah yang menetap yang merupakan gangguan yang

paling ditakuti sebab busur tanah yang padam dan menyala merupakan sumber

gelombang berjalan yang dapat membahayakan isolasi dari peralatan listrik

walaupun letaknya jauh dari titik gangguan.

Jadi dari keseluruhan analisis data yang diperoleh sesuatu yang

dianalisis kecepatan waktu putus recloser atau trip recloser dalam percobaan ini

lebih cepat dari data referensi yang ada. Maka dari itu recloser yang dipakai untuk

percobaan atau eksperimen tersebut masih dapat bekerja secara baik dan serta

masih layak digunakan.

65

BAB V

PENUTUP

A. Simpulan

Dari hasil analisis kerja recloser tipe VWVE (vaccum withstand

voltage electronical) merek cooper pada PT.PLN (Persero) Cabang Surakarta

dapat disimpulkan :

1. Recloser akan trip semakin cepat jika mendapatkan arus gangguan yang

semakin besar (karena berdasarkan oleh karakteristiknya recloser yang

berupa exponensial).

2. Pada hasil pemutusan yang sebenarnya dari recloser tipe VWVE merek

cooper diketahui bahwa ground trip lebih cepat dari fasa trip karena pada

gangguan kurva arusnya berbeda (pada fasa trip menggunakan kurva A

dan D sedangkan ground trip menggunakan kurva 1 dan 2).Penyebab

terjadinya perbedaan waktu pemutus yang sebenarnya dengan kurva arus

waktu dapat disebabkan oleh kepekaan alat ukur dalam hal ini adalah kelas

alat ukur, usia alat ukur usia dari peralatan yang diukur, dan orang yang

melakukan pengukuran.

B. Saran

Dari hasil analisis kerja recloser tipe VWVE (vaccum withstand

voltage electronical) merek cooper pada PT.PLN (Persero) Cabang Surakarta

menyarankan : Ditinjau dari segi suku cadangnya pabrik yang membuat

Recloser Tipe VWVE Merek Cooper tersebut sudah tidak memproduksi lagi

(recloser maupun suku cadangnya), maka jika recloser tipe VWVE tersebut

66

mengalami kerusakan akan diambil bagian yang rusak tersebut dari recloser

tipe VWVE merek cooper yang lain untuk dipasang pada recloser yng rusak

tersebut, maka hendaknya PT.PLN (Persero) pada umumnya dan cabang

Surakarta pada khususnya mengganti recloser tipe VWVE merek cooper

tersebut dengan recloser dengan tiper yang lain karena ditinjau dari teknologi

yang dipakai pada recloser tipe VWVE merek cooper juga tertinggal.

67

DAFTAR PUSTAKA

Arismunandar.A dan S.Kuwahara. Buku Pegangan Teknik Listrik Jilid II. Jakarta: Pradaya Paramita.

Cooper Power System.1990. Recloser Service Information. Printed In USA Cooper Power System.1996. Recloser Service Information. Printed In USA Cooper Power System.2001. Recloser Service Information. Printed In USA Cooper Power System.2002. Recloser Service Information. Printed In USA DEKDIKBUD, 1982. Metodologi Penelitian. Jakarta : DEKDIKBUD Hutauruk, T.S.1991 Pengetahuan Netral Sistem Tenaga Dan Peralatan.

Jakrta : Erlangga Marsudi Djiteng.1990 Operasi Sistem Tenaga Listrik Jakarta Selatan :

BALAI PENERBIT dan HUMAS ISTN Jacson,K.G.1981. Kamus Teknik Listrik. Jakarta : PT.Elex Media

Komputindo. Mc.Graw Edison.1972.Distribution System Protection Manual. Nana sujana,1989.Metodologi Penelitian. Jakarta : Erlangga Pabla, A.S. 1991. Sistem Distribusi Daya Listrik. Jakarta : Erlangga. PLN.Diklat.1999.Control Resaponse Time. Tegal. PLN.Diklat.1999.Recloser. Tegal. PLN Pusdikalat.1997.Pelaksanaan Uji Relai Proteksi Group II. Jakarta. Stevenson, Wiliam, D.Jr. Alih bahasa Kamal Idris. 1990. Analisis Sistem

Tenaga Listrik. Jakarta : Erlangga. Suharsimi Arikonto. 1998. Prosedur Penelitian Pendekatan Suatu Praktek.

Jakarta : Rineka Bineka. Sulasno. 1993. Analisa Sistem Tenaga Listrik. Semarang : Satyawacana.

68

Sumardi Surya Brata. 1981. Metodologi Penelitian. Jakarta : PT. Raja Grafindo Persada.

Supriyadi, Edy. 1999. Sistem Pengaman Tenaga Listrik. Yogyakarta :

Adicita karya Nusa. Tim Penyusun. 2001. Kamus Besar Bahasa Indonesia. Jakarta : Balai

Pustaka.

69

Lampiran1. Gambar Solenoid Tegangan Tinggi

70

Lampiran 2. Cara Memasukkan (Reclose) Recloser Secara Manual

71

Lampiran 3.Diagram Satu Garis Pemasangan Arrester Pada Recloser

72

lampiran 4. Bushing Recloser Tipe VWVE Merek Cooper

73

Lampiran 5. Gambar Komponen – Komponen Recloser Tipe VWVE Merek Cooper Pada Bagian Tutup Dan Tangki

74

75

lampiran 6. Komponen – Komponen Recloser Tipe VWVE Merek Coopere Pada

Bagian Mekanik Closing Coil

76

77

78

79

Gambar Solenoid Tegangan Tinggi

80

Cara Memasukkan (Reclose) Recloser Secara Manual

Diagram Satu Garis Pemasangan Arrester Pada Recloser

81

Bushing Recloser Tipe VWVE Merek Cooper

82

Gambar Komponen – Komponen Recloser Tipe VWVE Merek Cooper Pada Bagian Tutup Dan Tangki

83

84

Komponen – Komponen Recloser Tipe VWVE Merek Coopere Pada Bagian

Mekanik Closing Coil

85