arrester

Fariz hazmi ahdiyat1106006934

Arrester

Minimum lightning protection antara insulator string dan line surge arrester secara paralelSaluran surge arrester secara effektif dapat melakukan proteksi petir dengan mengeleminasi flashover pada saluran transmisi. Namun bila jarak saluran arrester terlalu dekat dengan insulator string, lightning discharging dapat terjadi diantara discharging ring saluran arrester bagian atas dengan grading ring insulator string pada bagian bawah. Hal ini terjadi saluran arrester yang diletakan secara paralel dengan insulator string pada saluran transmisi. Fenomena ini disebut juga sebagai transverse discharge.

Dari gambar tersebut, jarak antara saluran arrester dan insulator string sangat dekat. Lightning discharging akan terjadi pada celah AB antara discharging ring A pada arrester dan grading ring B pada insulator, sehingga tidak ada discharging pada celah seri arrester. Inilah yang disebut fenomena transverse dicharge. Kedua, akibat efek kedekatan cincin discharging arrester ini, tegangan inpuls flashover petir pada insulator menurun dan dalam kondisi lembab akan sangat rendah. Ketika terjadi sambaran petir pada menara, transverse discharge berlangsung pada celah AB. Tegangan sisa pada unit arrester tinggi menyebabkan potensial tinggi pada ring B yang sama dengan tegangan sisa di unit arrester. Flashover akan berlangsung melalui string insulator, rute discharge menjadi A ke B ke C. Ketika petir menyambar konduktor fasa, sheilding gagal. Flashover akan berlangsung melalui string insulator. Rute discharge akan terjadi dari B ke A dan B ke C. Proteksi arrester menjadi tidak efektif.Ketiga, ketika jarak antara arrester dan insulator sangat dekat, maka lightning discharge akan berlangsung pada celah AB dan celah AC. Ketika petir menyambar menara, rute discharge menjadi C ke A ke B. Ketika petir menyambar konduktor, rute discharge menjadi dari B ke A ke C.

Penelitian dilakukan untuk mengetahui jarak mnimal antara aresster dan insulator. Ketika saluran arrester terlalu dekat dengan insulator, grading ring insulator akan terdistorsi medan listrik antara 2 discharging ring arester. Hal ini berpengaruh pada teganganimpuls discharging arester dan mengubah kemampuan proteksi. Secara teori, ketika jarak minimum antara 2 discharging ring arester sama dengan jarak arrester dan insulator, medan listrik antara discharging ring arester dan grading ring insulator menjadi tidak seragam. Sehingga dapat menghindari fenomena transverse discharging.

Jarak horizontal antara saluran arrester dan insulator string menjadi jarak minimum untuk menghindari transverse discharging. Dengan menerapkan konfigurasi tersebut pada instalasi saluran transmisi. Jarak horizontal tersebut dapat diciptakan dengan menambahkan kawat penghantar.Analisis energi arrester untuk 132 overhead saluran transmisi karena back flashover dan shielding failureKegunaan arrester adalah untuk menghilangkan flashover akibat petir pada saluran transmisi. Instalasi arrester bertujuan untuk meningkatkan performa saluran overhead. Arrester harus menahan energi discharge dari sambaran petir.Kegagalan shielding terjadi ketika petir menyambar dan melewati kawat penahan overhead. Ketika arus yang sangat besar mengalir pada menara, arus akan di buang melalui kawat penahan dan memunculkan tegangan pada insulator. Flashover terjadi ketika tegangan tersebut melebihi tegangan CFO (critical flashover) dan disebut back flashover. Ketika back flashover terjadi, arus surja akan mengalir ke fasa konduktor melalui insulator string.Pemodelan dilakukan menggunakan PSCAD untuk mendapatkan analisa energi arrester karena back flashover dan kegagalan shielding.Arrester energy Sambaran ke kawat pentahananEnergi yang discharge oleh surja arrester, WA, Dimana iA = arus arrester EA = tegangan discharge arrester , = time constantTime constant arus arrester dapat dicari dengan persamaan

Dimana Zg = impedansi kawat pentanahan Rf = footing resistanceTs = span length di bagi dengan kecepatan cahayaSambaran petir langsung yang mengenai kawat pentanahan akan menciptakan fenomena back flashover. Sambaran ke fasa konduktorArus arester dan tegangan discharge dapat di ketahui

Energi discharge dapat diketahui dengan persamaan

Sambaran petir langsung pada konduktor fasa menyebabkan terjadinya fenomena kegagalan shielding. Hal ini terjadi ketika arus lightning melewati kawat penahan overhead. Peningkatan pada arus sambaran petir nantinya akan menghasilkan energi discharge yang tinggi pada arrester.

Pengaruh lokasi pemassangan surge arrester pada saluran udara 150 kv terhadap tegangan lebih surja hubungSistem tenaga listrik dapat mengalami gangguan saat penyaluran daya listrik. Slah satu penyebab gangguan yang mungkin terjadi adalah rusaknya sistem isolasi akibat surja hubung. Pada operasi pensaklaran akan menghasilkan gejala surja hubung yang berupa tegangan lebih transien. Tegangan lebih surja hubung akan mengakibatkan kegagalan isolasi peralatan listrik. Surja hubung adalah gejala transien yang disebabkan oleh pemasukan energi, pemutusan energi, dan pemutus disetai pemasukan kembali energi dari suatu rangkaian listrik. Salah satu sumber tegangan lebih surja hubung adalah operasi switching pemutus tenaga. Arrester merupakan alat pelindung yang berfungsi melindungi peralatan listrik dari tegangan lebih abnormal yang terjadi karena sambaran petir dan surja hubung dengan cara membatasi tegangan dan mengalirkannya ke tanah. Dalam menentukan rating lightning arrester, perlu dikatahui tegangan tertinggi sistem ( 110% dari harga teganagn nominal sistem) dan koefisien pentanahan. Tegangan rating lightning arrester diperoleh dari tegangan rms fasa ke fasa x 1,10 x koefisien pentanahan. Lokasi penempatan arester ditempatkan dengan jarak tertentu dari peralatan yang dilindungi. Jarak arester berbengaaruh pada besarnya tegangan yang tiba pada peralatan. Arester umumnya tidak dapat bekerja jika ada gangguan fasa ketanah, oleh karena itu rating tegangan penangkap petir harus lebih tinggi dari teganagn fasa ke tanah.Lokasi pemasangan arester pada menara yang lebih dekat dengan peralatan, tegangan lebih yang masuk ke peralatan akan lebih kecil. Jika arester dipasang terlalu jauh dari peralatan maka perlindungan arester terhadap tegangan lebih menjadi lebih rendah. Dengan melakukan simulasi untuk melihat respon tegangan puncak bila terjadi switching, dengan cara pemasangan arester di tiap menara secara bergantian antara 0 ( dekat switching) sampai 10 ( dekat peralatan), pemasangan arester pada menara ke 9 adalah yang paling optimal dan dapat memotong tegangan hingga kurang lebih 50 %.