makalah bahan listrik
Post on 24-Dec-2015
35 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
MAKALAH BAHAN LISTRIK
INSTALASI SALURAN KABEL TEGANGAN TINGGI (PAPER INSULATION IN OIL-FILLED CABLE) INTI TUNGGAL 150 KV PADA
GIS SIMPANG LIMA PT. PLN (PERSERO) P3B JB REGION JAWA TENGAH DAN DIY UPT SEMARANG
Disusun Oleh :
RENGGANIS KUMALASARI
21060112083001
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM DIPLOMA III FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
2012
ABSTRAK
Kebutuhan tenaga listrik di kota Semarang yang merupakan salah satu kota besar di Jawa Tengah harus diimbangi dengan penyediaan tenaga listrik yang memadai baik dari segi kualitas dan kuantitas. Untuk memenuhi kuantitas daya yang dibutuhkan di pusat kota, usaha yang dilakukan adalah dengan dibangunnya Gardu Induk di dalam kota yaitu GIS Simpang Lima. Karena Karena terbatasnya lahan untuk penyaluran daya antar Gardu Induk maka digunakan SKTT dengan pemakaian jenis kabel berisolasi kertasberisi minyak bertekanan inti tunggal 150kV (Paper Insulation In Oil-Filled Cable) dari Taihan Electric Wire CO.,LTD untuk saluran transmisi bawah tanah, karena kabel tersebut memiliki karakteristik listrik yang bagus.
Biaya pembangunan saluran transmisi kabel bawah tanah lebih besar bila dibandingkan dengan biaya pembangunan saluran transmisi udara. Saluran transmisi bawah tanah juga dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungan dalam instalasinya,seperti temperatur tanah, hambatan thermal dari tanah dan kedalaman penanaman kabel serta perlu diperhatikan faktor internal dalam kabel itu sendiri seperti tekanan minyak pengisolasi,nilai dielektrik tiap lapisan serta faktor faktor lain yang mempengaruhi kualitas SKTT menyalurkan daya.
Kata Kunci : SKTT, Paper Insulation In Oil-Filled Cable, 150Kv
I. PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
PLN sebagai Perusahaan Listrik Negara berusaha untuk menyediakan energi listrik
seoptimal mungkin untuk konsumen. Daya yang mula mula dibangkitkan dari pusat-
pusat pembangkit listrik akan disalurkan melalui saluran transmisi kemudian
dilanjutkan ke saluran distribusi dan dihubungkan ke konsumen. Penyaluran daya
tersebut dapat dilakukan melalui saluran udara ,saluran kabel bawah tanah, dan
saluran bawah laut. Dalam sistem penyaluran daya ini hakekatnya harus memiliki
kualitas yang baik agar daya yang diterima disisi konsumen dapat pula dijaga
kualitasnya..Salah satu komponen sistem penyaluran daya yang mungkin memiliki
potensi besar terhadap adanya rugi – rugi daya adalah pada sisi konduktor saluran itu
sendiri Pemeliharaan konduktor saluran pada hakekatnya adalah untuk mendapatkan
kepastian atau jaminan bahwa sistem yang dipelihara akan berfungsi secara optimal,
meningkatkan umur teknisnya, dan keamanan bagi personil. Dengan demikian
keberhasilan suatu pemeliharan konduktor saluran ditentukan oleh keberhasilan dalam
pengumpulan data-data aspek perencanaan, perkiraan serta kualitas peralatan
penyaluran dalam jangka panjang, menengah dan jangka pendek.
I.2 TUJUAN
Tujuan dari ditulisnya makalah ini adalah :
a. Mengetahui sistem transmisi kabel tegangan tinggi 150kV di wilayah kerja PT
PLN (Persero) P3B JB REGION JATENG & DIY UPT Semarang
b. Mengetahui berbagai macam peralatan tegangan tinggi pada sistem transmisi di
wilayah kerja PT PLN (Persero) P3B JB REGION JATENG & DIY UPT
Semarang
c. Mengetahui sistem pemeliharaan saluran kabel bawah tanah di wilayah kerja PT
PLN (Persero) P3B JB REGION JATENG & DIY UPT Semarang
I.3 PEMBATASAN MASALAH
Dalam penulisan laporan kerja praktek ini penulis membatasi tentang kabel berisolasi
kertas berisi minyak bertekanan inti tunggal 150kV dan instalasi SKTT GIS Simpang
Lima serta pemeliharaan pada SKTT.
1
II. DASAR TEORI
Kabel listrik adalah media untuk menyalurkan energi listrik. Kemampuan hantar sebuah
kabel listrik ditentukan oleh KHA (kemampuan hantar arus) yang dimilikinya, sebab
parameter hantaran listrik ditentukan dalam satuan Ampere. Kemampuan hantar arus
ditentukan oleh luas penampang konduktor yang berada dalam kabel listrik, adapun ketentuan
mengenai KHA kabel listrik diatur dalam spesifikasi SPLN.
II.1 Fungsi Dasar Kabel
a. Media penghantar energi listrik
b. Memudahkan instalasi kelistrikan
c. Keamanan instalasi listrik
II.2 Rod, Wire, Konduktor, dan Kabel\
ROD WIRE KONDUKTOR KABEL
1 2 3
1 : Drawing (membentuk diameter yang dituju).
2 : Stranding (menggabungkan beberapa wire konduktor sehingga kabel menjadi
Fleksibel.
3 : Extrude (membungkus kabel dengan isolasi sehingga kabel aman bagi pengguna).
III. SISTEM INSTALASI SKTT PADA GIS 150 kV SIMPANG LIMA
III.1 Kabel Minyak Bertekanan
Kabel minyak ini dikenal sebagai OF (Oil Filled) Underground Cables. Kabel ini
menggunakan isolasi yang terbuat dari jenis isolasi padat berupa kertas yang diresapi
dengan minyak untuk membuang kelembaban serta udara, karena itulah dinamakan
kabel minyak. Penghantarnya berupa Holow Conductor atau konduktor berongga,
minyak yang digunakan dapat bertekanan rendah atau bertekanan tinggi. Makin tinggi
tekanan minyaknya kekuatan medan listrik yang dapat ditahan makin tinggi. Kuat
medan listrik yang dapat ditahan oleh kabel jenis ini berkisar antara 11-20KV/mm
untuk kertas selulosa. Kabel ini paling banyak digunakan pada saluran transmisi
tegangan tinggi dan ekstra tinggi, bahkan sampai tegangan 750kV. Untuk tegangan
searah kuat medan listrik tertinggi yang dapat ditahan oleh isolasinya ± 30kV/mm dan
2
dapat dipakai hingga tegangan 500 kV. Kabel bawah tanah berisi minyak tekanan
rendah dapat dipakai untuk tegangan sampai 525 kV. Kabel minyak bertekanan yang
digunakan pada SKTT antara GIS Simpang Lima menuju GIS Kalisari serta antara
GIS Simpang Lima menuju GI Pandean Lamper adalah kabel berinti tunggal yang
ditengahnya diisikan minyak bertekanan dan diisolasi oleh bahan kertas kraft yang
berlapis, kabel yang digunakan merupakan produksi dari Taihan Electric Wire.
3.2 Konstruksi Kabel
Gambar 3.1 Penampang Kabel
Pada jenis kabel ini digunakan sarung dengan bahan Lead Alloy, jika dilakukan
pengukuran ketebalan tiap lapisan secara spesifik maka didapatkan data sebagai
berikut :
Gambar 3.2 Penampang Melintang Kabel
3
Luas penampang tembaga adalah 240mm2 terdiri dari 6 segmen dan tiap segmennya
terdapat 39strand, selanjutnya 39 kawat akan dipilin untuk membentuk sebuah
konduktor yang akan digunakan sebagai penghantar pada kabel, dengan kata lain
konduktor yang ada pada kabel tersusun atas sejumlah kawat yang dipilin tergantung
dengan luas penampang yang ingin dibentuk, dan luas penampang kabel ini berkaitan
dengan besarnya tegangan yang akan disalurkan, dan luas penampang kabel ini
berkaitan dengan besarnya tegangan yang akan disalurkan pada saluran transmisi.
Semakin besar tegangan yang akan disalurkan,semakin banyak jumlah kawat yang
dipilin, semakin besar pula luas penampang konduktor yang dihasilkan. Konduktor
yang dipilin memiliki kelebihan dibandingkan dengan konduktor padat, yaitu
konduktor menjadi lebih fleksibel sehingga memudahkan dalam proses instalasi atau
pemasangan kabel, terutama pada jalur transmisi yang berbelok. Setelah proses
pemilinan atau stranding kemudian konduktor diproses extrude, yaitu pelapisan
konduktor dengan isolasi. Pada saluran antara GIS Simpang Lima dan GIS Kalisari
digunakan SKTT sepanjang 2,656 km, sedangkan pada saluran antara GIS Simpang
Lima dan GI Pandean Lamper digunakan SKTT sepanjang 3,185 km. Jadi total SKTT
yang digunakan adalah 5,841 km. Kabel yang dipasang pada tahun 1993 memiliki
bentuk sebagai berikut.
3.3 Sistem Instalasi SKTT
Pada sistem Instalasi SKTT ada beberapa subsistem yang penting untuk menjadi
perhatian, antara lain :
3.3.1 Terminasi
Komponen terminasi merupakan sambungan kabel menuju peralatan lain (GIS, Cable
Head). Terminasi/Sealing End dilengkapi dengan seal yang tertutup rapat, dan
terpisah secara fisik antara ujung konduktor dan selubung logam (sheath). Isolasi
bagian luar umumnya terbuat dari porselin yang tahan cuaca. Sealing end dirancang
tahan terhadap tegangan uji kabel, tetapi harus mempunyai tegangan impulse yang
tinggi. Terminasi kabel three core spliter box digunakan untuk memisahkan dari
single core menjadi three core, dipasang pada sealing end. Sealing end jenis minyak
didesign mampu menahan tekanan minyak yang tinggi. Susunan seperti ini untuk
4
memudahkan saat pemeliharaan tanpa harus melepas kabel dan memudahkan
pemeriksaan minyak pada boks kabel.
3.3.2 Sambungan ( Jointing)
Joint digunakan untuk menyambung 2 buah ujung kabel.ada beberapa tipe, antara
lain:
Sambungan Lurus (Straight Joint)
Sambungan Henti (Stop Joint)
3.3.3 Kanal Kabel
Sebagai media saluran kabel tanah berbentuk terowongan yang melintasi jalan raya,
rel kereta atau yang melalui sungai kecil biasanya menggunakan cable duct. Cable
duct terbuat dari beton atau baja yang mempunyai kekuatan mekanis yang berfungsi
melindung tekanan dari beban yang melintas diatas cable duct.
Gambar 3.3 Cable Duct
3.3.4 Jembatan Kabel
Jembatan kabel berfungsi untuk sarana penopang kabel yang melintasi sungai atau
jembatan, Jembatan kabel ini terbuat dari beton atau baja dimana pada kedua
ujungnya diberi rambu-rambu pengaman.
3.3.5 Sistem Pentanahan
Sistem pentanahan memiliki fungsi utama menghilangkan arus selubung logam yang
diakibatkan oleh induksi pada konduktor yang dapat menimbulkan rugi panas.
5
3.3.6 Sistem Pendingin
Subsistem pendingin berfungsi sebagai pendingin konduktor dalam mentransfer daya.
Minyak yang bersirkulasi melalui pipa minyak, dalam hal ini digunakan sebagai
media penyerap panas.
3.3.7 Sistem Pengaman Kabel
Sub Sistem Pengaman Kabel terdiri dari rangkaian proteksi yang digabung dengan
alat penunjuk tekanan minyak kabel.
3.4 Rute SKTT GI Pandean Lamper – GIS Simpang Lima – GIS Kalisari
Pada saluran kabel bawah tanah perlu sebuah desain awal dan perancangan sistem yang
relatif lebih kompleks dibandingkan SUTT ataupun SUTET. Faktor lingkungan seperti
elevasi tanah dan daerah penanaman kabel juga perlu diperhatikan untuk mendapatkan hasil
yang baik untuk sebuah sistem SKTT. Pada Saluran Kabel bawah tanah didalam kota seperti
saluran GIS Kalisari – GIS Simpang Lima – GI Pandean Lamper harus memiliki data
perancangan tepat untuk mendapatkan rugi – rugi daya dan tegangan yang kecil serta faktor
elevasi tanah yang berpengaruh terhadap setting tekanan minyak pendingin kabel.
Keseluruhan panjang instalasi SKTT 150kV adalah 5,841 km dan seluruh saluran
menggunakan Kabel minyak bertekanan berisolasi kertas berinti tunggal dengan luas
penampang konduktor 240mm2.
IV. PROSEDUR PENGOPERASIAN DAN PEMELIHARAAN SKTT
4.1 Pedoman Pemeliharaan SKTT
Pemeliharaan SKTT menjadi penting dalam menunjang kualitas dan kehandalan penyediaan
tenaga listrik kepada konsumen. Kegiatan pemeliharaan ditujukan untuk menjaga agar
kondisi peralatan dapat terjaga dengan baik dan tetap handal. Efektifitas dan efisiensi
kegiatan pemeliharaan dapat dilihat dari:
- Peningkatkan reliability, avaibility dan efficiency SKTT
- Perpanjangan umur SKTT
- Perpanjangan interval overhaul (pemeliharaan besar) pada SKTT
6
- Pengurangan resiko terjadinya kegagalan atau kerusakan pada SKTT
- Peningkatan safety
- Pengurangan lama waktu padam
- Waktu pemulihan yang efektif
Biaya pemeliharaan yang efisien/ekonomis
Gambar 4.1 Maintenance Method
4.2 Metode Evaluasi Hasil Pemeliharaan SKTT
Metode evaluasi hasil pemeliharaan SKTT mengacu pada alur pengambilan keputusan seperti
pada gambar di atas. Proses pengambilan keputusan tersebut meliputi 3 (tiga) tahapan utama,
yaitu :
Gambar 4.2 Alur pengambilan keputusan evaluasi hasil pemeliharaan SKTT
7
1. Evaluasi Level 1
Merupakan tahap awal metode evaluasi hasil pemeliharaan SKTT. Pelaksanaan
Evaluasi Level 1 menggunakan input hasil pemeliharaan rutin SKTT meliputi
kegiatan In Service Visual Inspection dan In Service Visual Measurement sifatnya
mingguan yaitu Ground patrol dan 5 (lima) tahunan penggantian Katoda pengaman
SKTT. Tahapan ini menghasilkan Kondisi Awal SKTT (Early warning) dan
Rekomendasi pelaksanaan inspeksi lanjut & pemeliharaan.
2. Evaluasi Level 2
Adalah tahap lanjutan metode evaluasi hasil pemeliharaan SKTT Pelaksanaan
Evaluasi Level 2 menggunakan input Kondisi Awal SKTT (Early warning) dan
Rekomendasi pelaksanaan inspeksi lanjut & pemeliharaan dari Evaluasi Level 1
ditambah dengan hasil pemeliharaan In Service 5 Measurement dan Shutdown
Testing / Measurement. Tahapan ini menghasilkan Penilaian Prediksi Kondisi
Umur SKTT (Life prediction) dan Rekomendasi pelaksanaan inspeksi lanjut &
pemeliharaan.
3. Evaluasi Level 3
Merupakan tahap akhir metode evaluasi hasil pemeliharaan SKTT . Pelaksanaan
Evaluasi Level 3 menggunakan input Penilaian Prediksi Kondisi Umur SKTT (Life
prediction) dan Rekomendasi pelaksanaan inspeksi lanjut & pemeliharaan dari
Evaluasi Level 2 ditambah dengan Evaluasi Resiko yang meliputi Keandalan sistem,
keamanan & lingkungan dan Faktor ekonomi, sosial & politik serta Perkembangan
teknologi terkini. Tahapan ini menghasilkan Rekomendasi tindak lanjut yang
berupa Program perpanjangan umur SKTT & SKLT dan Rencana
pengembangan aset (Life extension program & Asset development plan) seperti
Retrofit, Refurbish, Replacement ataupun Reinvestment.
4.3 Standar Evaluasi Hasil Pemeliharaan SKTT
Standar adalah acuan yang digunakan dalam mengevaluasi hasil pemeliharaan untuk dapat
menentukan kondisi peralatan yang dipelihara. Standar yang ada berpedoman kepada :
8
instruction manual dari pabrik, standar-standar internasional maupun nasional ( IEC, IEEE,
CIGRE, ANSI, SPLN, SNI dll ) dan pengalaman serta observasi / pengamatan operasi di
lapangan.
V. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari pembahasan makalah ini adalah sebagai berikut :
1. Kabel listrik adalah media untuk menyalurkan energi listrik. Kemampuan
hantar sebuah kabel listrik ditentukan oleh KHA (kemampuan hantar arus)
yang dimilikinya.
2. Kabel minyak dikenal sebagai OF (Oil Filled) Underground Cables. Kabel ini
menggunakan isolasi yang terbuat dari jenis isolasi padat berupa kertas yang
diresapi dengan minyak untuk membuang kelembaban serta udara.
3. Instalasi SKTT antara lain terminasi, sambungan (jointing), kanal kabel,
jembatan kabel, sistem pentanahan ,sistem pendingin, sistem pengaman kabel.
4. Panjang saluran antara GIS Kalisari – GIS Simpang Lima adalah 2,656 km
dengan 5 titik sambungan atau join box.
5. Panjang saluran antara GI Pandean Lamper – GIS Simpang Lima adalah 3,185
km dengan 5 titik sambungan atau join box.
6. Pemeliharaan SKTT menjadi penting dalam menunjuang kualitas dan
kehandalan penyediaan tenaga listrik kepada konsumen.
7. Metode evaluasi hasil pemeliharaan SKTT mengacu pada alur pengambilan
keputusa meliputi 3 (tiga) tahapan utama
8. Standar adalah acuan yang digunakan dalam mengevaluasi hasil pemeliharaan
untuk dapat menentukan kondisi peralatan yang dipelihara berpedoman
kepada : instruction manual dari pabrik, standar-standar internasional maupun
9
nasional ( IEC, IEEE, CIGRE, ANSI, SPLN, SNI dll ) dan pengalaman serta
observasi / pengamatan operasi di lapangan.
5.2 Saran
Adapun saran yang kami sampaikan dalam laporan ini, meliputi :
1. Kabel isolasi minyak bertekanan membutuhkan intalasi yang relatif rumit,
sehingga perlu dibutuhkan perencanaan subtitusi kabel yang lebih sederhana
seperti jenis XLPE.
2. Pengecekan kualitas Anti Corotion Covering (ACC) dan Cabel Covering
Protection Unit (CCPU) harus benar benar dilakukan dengan membuka tiap
joint box untuk menjaga kualitas sistem transmisi SKTT.
3. Data spesifik kabel dan sistem pentanahan serta sistem Cross bonding perlu
disimpan untuk dapat dilakukan evaluasi ulang sistem SKTT agar didapat
optimasi sistem.
DAFTAR PUSTAKA
1. Buku Panduan Pemeliharaan Saluran Kabel Tanah dan Kabel Laut Tegangan Tinggi :
PT PLN (Persero) Penyaluran dan Pusat Pengatur Beban Jawa – Bali.
2. Team PLN Sektor Jakarta.O & M Gas Insulated Substation : Perusahaan Umum 6
Listrik Negara Pembangkitan dan Penyaluran Jawa Bagian Barat
3. Kiameh, Philip. 2002. Power Generation Handbook. McGraw-Hill.
4. As Built Drawing .Java – Bali Power Transmission Project Category 6;150 kV
Underground Cables.
5. http://ecplaza.net/eparts/product/10000005_10003710/oil-filled-power-cable
power.html
6. Petunjuk Pengoperasian Gardu Induk Simpang Lima UPT Semarang.
10
top related