gangguan pada trafo distribusi

STUDI ANALISIS GANGGUAN GARDU TRAFO DISTRIBUSI

PADA SALURAN DISTRIBUSI 20 KV

DI PLN CABANG MEDAN

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam

menyelesaikan pendidikan sarjana ( S-1 ) pada

Departemen Teknik Elektro

Oleh :

HANS TUA M. SINAGA

NIM : 050402104

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2011

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Gardu Trafo Distribusi merupakan peralatan yang vital dalam sistem

distribusi tenaga listrik. Gardu trafo distribusi yang terpasang pada saluran

tegangan menengah sering mengalami gangguan yang dapat mengakibatkan

kerusakan trafo dan terputusnya penyaluran tenaga listrik ke pemakai listrik.

Gangguan yang sering terjadi adalah gangguan akibat beban lebih, gangguan

akibat sambaran petir, gangguan akibat kegagalan minyak trafo, gangguan akibat

packing bocor dan gangguan yang penyebabnya tidak diketahui. Setelah

dilakukan studi kasus pada saluran distribusi 20 kV PT. PLN ( Persero ) cabang

Medan, gangguan yang paling banyak terjadi selama tahun 2010 adalah gangguan

akibat beban lebih, yaitu sebanyak 141 gangguan ( 38,84 % ).


KATA PENGANTAR

Segala pujian, hormat, dan syukur bagi Tuhan Yesus Kristus yang telah

memberkati dan memberi kekuatan serta hikmad kepada penulis untuk

menyelesaikan masa studi dan mengerjakan Tugas Akhir ini. Penulisan Tugas

Akhir ini bertujuan untuk memenuhi syarat kurikulum Departemen Teknik

Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara dalam menyelesaikan

Program Studi Strata Satu (S-1). Adapun judul Tugas Akhir ini adalah :

“ Studi Analisis Gangguan Gardu Trafo Distribusi

pada Saluran Distribusi 20 kV di PT. PLN Cabang Medan ”

Selama masa kuliah hingga penulisan Tugas Akhir ini, penulis

mendapatkan banyak bimbingan, motivasi, dan dukungan baik moril maupun

materi dari berbagai pihak. Sehingga dengan rasa syukur dan rendah hati penulis

mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Orang tua tercinta J. Sinaga dan S. T. Manurung, abang dan adik tersayang

Evan M.M. Sinaga, ST dan Nova A. Sinaga, Amd yang selalu memberi

semangat, perhatian, dana telebih doa-doanya yang tak henti-hentinya.

2. Bapak Ir. Syahrawardi selaku dosen pembimbing penulis yang banyak

membantu dan memberi masukan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, Msi selaku Ketua Departemen Teknik

Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Ir. Rahmat Fauzi, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik

Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.


5. Bapak Soeharwinto, ST.MT selaku dosen wali penulis yang telah

membantu penulis dari awal perkuliahan hingga menyelesaikan Tugas

Akhir ini.

6. Seluruh staf pengajar dan pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas

Teknik, Universitas Sumatera Utara.

7. Teman-teman KTB ”Son of God” (B’Ricky, K’Hanna, Markam, Jon,

Daniel) dan adik-adik KK (Desi, Eva, Syalom) atas dukungan semangat

dan doa-doanya.

8. Sahabat-sahabatku (Fenny, Yoland, Anne, Roy Hakim) untuk perhatian

dan doa-doanya.

9. Majelis ( Ibu Gloria Balle, Ibu Rita Gultom) dan semua teman-teman Tim

Pelayan Chapel Oikumene USU yang banyak memberi dukungan doa dan

inspirasi.

10. Seluruh teman-teman sepelayanan di UKM KMK USU UP FMIPA.

11. Teman-teman teknik elektro terutama angkatan 2005, Windy, Marhon,

Erisa, Herman, Tommi, dan semua teman-teman yang tidak bisa saya

sebutkan satu persatu.

12. Teman-teman satu kos Saymara (Muchtar, Ombun, Anto Sinaga, Roy,

Delmar, Hotlan, Ridwan, Deni, Pargo, Heri, Herdi, dll).

13. Pihak PT. PLN (Persero) Cabang Medan, Pak Ferry, Pak Suwito, Pak

Simatupang, Pak Heru yang banyak membantu penulis dalam

menyelesaikan Tugas Akhir ini.

14. Yang terkasih Ruth Princes J. Pardede yang selalu ada mendukung,

menemani dan berdoa dalam pengerjaan Tugas Akhir ini.


Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan Tugas

Akhir ini. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang

membangun untuk penyempurnaan Tugas Akhir ini. Kiranya Tugas Akhir ini

dapat bermanfaat dan menambah pengetahuan kita semua. Terimakasih.

Medan, Juni 2011

Penulis

Hans Tua M. Sinaga

05 0402 104


DAFTAR ISI

Abstrak ……………………………………………………………………… i

Kata Pengantar ……………………………………………………………… ii

Daftar Isi ……………………………………………………………………. v

Daftar Gambar ................................................................................................ viii

Daftar Tabel ................................................................................................... ix

BAB I : PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang ....................................................................... 1

I.2 Tujuan dan Manfaat Penelitian .............................................. 2

I.3 Batasan Masalah .................................................................... 2

I.4 Metodologi Penelitian ........................................................... 2

I.5 Sistematika Penulisan ............................................................ 3

BAB II : GARDU TRAFO DISTRIBUSI

II.1 Umum .................................................................................... 5

II.2 Transformator Distribusi ....................................................... 6

II.2.1 Konstruksi Transformator .......................................... 8

II.2.2 Prinsip Kerja Transformator ...................................... 9

II.2.3 Inti Transfomator ....................................................... 10

II.2.4 Minyak Transformator ............................................... 11

II.2.5 Bushing Transformator .............................................. 12

II.2.6 Sistem Pendingin Transfomator ................................. 13


II.3 Gangguan pada Gardu Trafo Distribusi ................................. 13

II.3.1 Gangguan Sambaran Petir .......................................... 13

II.3.2 Gangguan Hubung Singkat ......................................... 15

II.3.3 Gangguan Kegagalan Minyak Transformator ............ 16

II.4 Proteksi pada Gardu Trafo Distribusi ..................................... 18

II.4.1 Fuse ............................................................................. 18

II.4.2 Lightning Arrester ....................................................... 18

II.5 Pembumian ( Grounding ) ...................................................... 20

II.6 Tiang ....................................................................................... 21

BAB III : JARINGAN DISTRIBUSI 20 kV

III.1 Umum ..................................................................................... 22

III.2 Sistem Radial .......................................................................... 23

III.3 Sistem Loop ............................................................................ 23

BAB IV : ANALISIS GANGGUAN PADA GARDU TRAFO DISTRIBUSI

IV.1 Umum .................................................................................... 25

IV.2 Data Teknis ............................................................................ 26

IV.3 Analisis Gangguan Gardu Trafo Distribusi Akibat Beban

Lebih ...................................................................................... 31

IV.3.1 Penyebab Gangguan ................................................. 32

IV.3.2 Akibat Gangguan ...................................................... 32

IV.3.3 Solusi ........................................................................ 32


IV.4 Analisis Gangguan Gardu Trafo Distribusi Akibat Packing

Bocor ...................................................................................... 32

IV.4.1 Penyebab Gangguan .................................................. 33

IV.4.2 Akibat Gangguan ....................................................... 33

IV.4.3 Solusi ......................................................................... 34

IV.5 Analisis Gangguan Gardu Trafo Distribusi Akibat Sambaran

Petir ......................................................................................... 34


IV.5.2 Akibat Gangguan ....................................................... 37

IV.5.3 Solusi ......................................................................... 37

IV.6 Analisis Gangguan Gardu Trafo Distribusi Akibat Kegagalan

Minyak Trafo .......................................................................... 38


IV.6.2 Akibat Gangguan ...................................................... 39

IV.6.3 Solusi ........................................................................ 39

IV.7 Analisis Gangguan Gardu Trafo Distribusi yang Sumber

Gangguannya Tidak Diketahui .............................................. 40

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan ............................................................................ 41

V.2 Saran ...................................................................................... 41

Daftar Pustaka ............................................................................................... 42


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Gardu Trafo Distribusi .......................................................... 6

Gambar 2.2 Konstruksi Dasar Transformator ........................................... 8

Gambar 2.3 Inti Transformator ................................................................. 11

Gambar 2.4 Konstruksi Suatu Bushing Sederhana ................................... 12

Gambar 2.5 Spesifikasi Gelombang Petir ................................................. 14

Gambar 2.6 Lightning Arrester Jenis Katub ............................................. 20

Gambar 3.1 Sistem Radial ........................................................................ 23

Gambar 3.2 Sistem Loop .......................................................................... 24

Gambar 4.1 Grafik Jumlah Gangguan Gardu Trafo Distribusi Akibat

Beban Lebih .......................................................................... 31


Packing Bocor ....................................................................... 33


Sambaran Petir ...................................................................... 34

Gambar 4.4 Sambaran Petir yang Mengenai Gardu Trafo Distribusi ....... 35

Gambar 4.5 Sambaran Petir yang dialihkan oleh Lightning Arrester ....... 36

Gambar 4.6 Sambaran Petir yang Gagal Dialihkan oleh Lightning

Arrester ................................................................................. 36


Kegagalan Minyak Trafo ...................................................... 38


DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Data Gangguan Gardu Trafo Distribusi di Medan

Tahun 2010 ......................................................................... 26

Tabel 4.2 Data Gangguan Gardu Trafo Distribusi per Bulan

di Medan Tahun 2010 ......................................................... 26


gangguan pada trafo distribusi

Documents