gtrafo genset adit.doc

44
PERENCANAAN DAN PEMILIHAN TRANSFORMATOR A. PERHITUNGAN TRAFO MDP 1 Untuk memilih trafo yang akan digunakan dalam instalasi TM/TM/TR maka harus memperhatikan ketentuan-ketentuan diantaranya: 1. Harus mengetahui nilai beban total. Nilai total daya terpasang diperoleh dari penjumlahan kelima kelompok beban yang sudah ditentukan, sebagai berikut: BEBAN/RUANGAN TOTAL DAYA (W) kartesius j SDP1 1302,75 840 SDP2 3786,75 2396 SDP5 325111,1889 18975 9 SDP6 86985,43692 60053 SDP10 9669,333333 7810 SDP11 7747,185778 5890 jumlah 434602,6449 43460 3 P total = 43602.6449+j434603 ( bentuk kartesius) P total =436784.796< 45kW Cos <45 = 0.77 Cos = 0,95 (Setelah diperbaiki) Untuk mencari daya pada Trafo : S = x V x I P = P =

Upload: ismail-wahyudi

Post on 10-Jul-2016

100 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: GTRAFO GENSET ADIT.doc

PERENCANAAN DAN

PEMILIHAN TRANSFORMATOR

A. PERHITUNGAN TRAFO MDP 1

Untuk memilih trafo yang akan digunakan dalam instalasi TM/TM/TR maka

harus memperhatikan ketentuan-ketentuan diantaranya:

1. Harus mengetahui nilai beban total.

Nilai total daya terpasang diperoleh dari penjumlahan kelima kelompok

beban yang sudah ditentukan, sebagai berikut:

BEBAN/RUANGAN TOTAL DAYA (W) kartesius j

SDP1 1302,75 840SDP2 3786,75 2396SDP5 325111,1889 189759SDP6 86985,43692 60053SDP10 9669,333333 7810SDP11 7747,185778 5890jumlah 434602,6449 434603P total = 43602.6449+j434603 ( bentuk kartesius)P total =436784.796< 45kW Cos <45 = 0.77Cos = 0,95 (Setelah diperbaiki)

Untuk mencari daya pada Trafo :

S = x V x I

P =

P =

S =

S =

S = 657476,47 VA

S = 657,477KVA

Kebutuhan Beban Maksimum MDP 1

= FK x Daya Total MDP 1 ( FK industri makanan:0.7-0.9 )

= 0,8 x 657,477KVA KVA ( industri makanan)

= 525,98 KVA

Page 2: GTRAFO GENSET ADIT.doc

2. Kapasitas daya terpasang.

Pertambahan beban harus diantisipasi dari sekarang dengan memberikan

kuota daya lebih dari total nilai daya terpasang. Oleh karena itu daya

terpasang dapat dipertimbangkan agar dibebankan sebesar 80% dari nilai

daya maksimum trafo. Dan diperkirakan penambahan beban sebesar 20 %

Sehingga daya trafo yang dibutuhkan sebesar :

Kapasitas Daya Terpasang :

= Daya total x 120 %

= 525,98 KVA x 120 %

= 631,17 KVA

B. PERHITUNGAN TRAFO MDP 2

1. Nilai beban total.

Nilai total daya terpasang diperoleh dari penjumlahan keempat kelompok

beban yang sudah ditentukan, sebagai berikut:

BEBAN/RUANGAN TOTAL DAYA (W) kartesiusj

SDP3P1 330711,1889 194438SDP4P1 325111,1889 189759,35SDP7P1 65652,10359 44053,441SDP8P1 65652,10359 44053,441SDP9P1 7938,874459 5850,635jumlah 795065,4594 478155

P total = 795065,4594+j478155 ( bentuk kartesius)P total =927772,2181<31.02 kW

Cos 31,10 = 0,85(Sebelum diperbaiki)

Cos = 0,95 (Setelah diperbaiki)

Untuk mencari daya pada Trafo :

S = x V x I

P =

P =

Page 3: GTRAFO GENSET ADIT.doc

S =

S =

S = 836911,09 VA

S = 836,912 KVA

Kebutuhan Beban Maksimum MDP 2

= FK x Daya Total MDP 2 ( FK industri makanan:0.7-0.9 )

= 0,8 x 836,912 KVA ( industri makanan)

= 669528,808 KVA

2. Kapasitas daya terpasang.

Pertambahan beban harus diantisipasi dari sekarang dengan memberikan

kuota daya lebih dari total nilai daya terpasang. Oleh karena itu daya

terpasang dapat dipertimbangkan agar dibebankan sebesar 80% dari nilai

daya maksimum trafo. Dan diperkirakan penambahan beban sebesar 20 %

Sehingga daya trafo yang dibutuhkan sebesar :

Kapasitas Daya Terpasang :

= Daya total x 120 %

= 669528,808 KVA x 120 %

= 803,434 KVA

Sehingga trafo yang digunakan pada MDP1 dan MDP2 disamakan karena harus

memenuhi nilai daya dan untuk memenuhi keunggulan dari daya yang terpasang

sehingga dipilih daya trafo sebesar 1000 KVA

PEMILIHAN TRAFOUntuk pemilihan transformator maka hal yang perlu diperhatikan adalah sebagai

berikut :

Page 4: GTRAFO GENSET ADIT.doc

a) Daya nominal trafo

b) Tegangan input

c) Sistem yang digunakan ( 1 phasa / 3 phasa )

d) Rugi-rugi saat loses atau no load loses

Dengan memepertimbangkan hal diatas maka trafo yang sesuai dengan

spesifikasi dipilih trafo merk : Schneider type Trihal Cast Resintdray

Kelebihan :

o Mempunyai rugi daya yang kecil ketika berbeban

o Mempunyai dB yang kecil

Untuk spesifikasi trafo yang digunakan dapat dilihat sebagai berikut :

SPESIFIKASI UMUM

Standart : IEC 76-1 to 76-5;IEC 726 (1982); IEC 905.

Rated power : 160KVA- 3150KVA

Rated frequency : 50Hz

Hv rating : 17,5 to 24 kV

Maks. Ambient temp : 40 .

Secondary voltage at no load : 400 to 433 V between phases, 231 to 250 V phase

to neutral

HV tapping range (off-circuit) : ± 2,5% to ±5%

Vector group : Dyn ( delta , star neutral brought out ).

SPESIFIKASI KHUSUS

Rated power : 1000 KVA

Max. rated volt HV rating : 24 KV

Impedansi voltage : 6%

Type : TRIHAL cast resin dry

losses : no load loses : 2300

load loses at 75 : 9600

Page 5: GTRAFO GENSET ADIT.doc

load loses at 120 : 11000

No load current : 1,2 %

Effisiensi (%) load : 100% cos Q 0.8 at 120 : 96,01

75% cos Q 0,8 at 120 : 96,58

Noise ( dB) level : 72

BIL : 125 KV.

Dimension : length A : 1590

Width B : 945

Height C : 1870

Untuk lebih jelasnya lihat lampiran katalog

PENENTUAN PENGHANTAR INCOMING DAN OUT GOING PADA TRAFO

1. Arus Nominal Utama trafo (In Comming)

Page 6: GTRAFO GENSET ADIT.doc

In trafo = = 28,86 A

KHA kabel untuk sisi primer = 1,25 x 28,86

= 36,075 A

Dipakai Kabel tanah berisolasi XLPE N2XSEBY 3x35 mm2

2. Arus Nominal Utama trafo (Out Going)

In trafo = = 1,44337 KA = 1.443,37 A

Menentukan pengaman(IFU) = 2 x In

= 2 x 1.443,37 A

= 2.886,74 A

Maka menggunakan pemutus sirkit tenaga NS 3200 N

KHA kabel untuk sisi sekunder = 1,25 x 1.443,37 A

= 1.804,212 A

Dengan KHA sisi sekunder 1804,212 A maka digunakan kabel NYY berinti tunggal

dengan luas penampang 240 mm2 dengan KHA 618 A, kabel penghantar menggunakan

NYY berinti tunggal supaya dalam pemasangan ke terminal trafo tidak kesulitan,

sehingga diperlukan 3 buah kabel NYY per fasanya. Untuk penghantar dilewatkan

saluran bawah.

Menggunakan kabel NYY single core 12x(1 x 240 ) mm2

KHA in air 4 x 618 = 2472 A pada suhu 300 C.

ARUS HUBUNG SINGKAT ( ISC )

Sebelum menentukan ISC kita harus mengetahui dan menentukan beberapa hal

dibawah ini :

1. S = 1000 KVA ; P = 500 MVA ; V0 = 400 V; ωc = 12.100 W

Page 7: GTRAFO GENSET ADIT.doc

In = 1.408 A ; Isc = 27,08 kA ; Usc = 5 % ( Lihat pada katalog Trafo )

2. Memanajemen busbar pada setiap MDP

Sebelumnya kita harus mengetahui daya pada masing masing SDP yang

sudah diperbaiki Cos nya yaitu sebagai berikut :

MDP 1

SDP 1 = 4.016,25 + j 2.488,42 ( Ptotal)

Ptotal =

Ptotal = 4.724,66 31,78

Cos 31,78 = 0,85 (Sebelum diperbaiki)

Cos = 0,95 (Sesudah diperbaiki)

S = = = 4.973,32 VA = 4,97332KVA

SDP 2 = 3.366 + j 2.085,53 (Ptotal)

Ptotal =

Ptotal = 3.959,72 31,78

Cos 31,78 = 0,85 (Sebelum diperbaiki)

Cos = 0,95 (Sesudah diperbaiki)

S = = = 4.168,12 VA = 4,16812 KVA

SDP 3 = 6.380,96 + j 5.365,64 (Ptotal)

Ptotal =

Ptotal = 8337,07 40,05

Cos 40,05 = 0,76 (Sebelum diperbaiki)

Cos = 0,95 (Sesudah diperbaiki)

S = = = 8.775,86 VA = 8,77586 KVA

SDP 6 = 399.146,09 + j 230.323,94(Ptotal)

Page 8: GTRAFO GENSET ADIT.doc

Ptotal =

Ptotal = 460.832,63 29,98

Cos 29,98 = 0,86 (Sebelum diperbaiki)

Cos = 0,95 (Sesudah diperbaiki)

S = = = 485.086,97 VA = 485,08697 KVA

SDP 9 = 399.146,09 + j 230.323,94(Ptotal)

Ptotal =

Ptotal = 460.832,63 29,98

Cos 29,98 = 0,86 (Sebelum diperbaiki)

Cos = 0,95 (Sesudah diperbaiki)

S = = = 485.086,97 VA = 485,08697 KVA

MDP 2

SDP 4 = 6.216,07 + j 5.020,86 (Ptotal)

Ptotal =

Ptotal = 7.990,52 38,92

Cos 38,92 = 0,77 (Sebelum diperbaiki)

Cos = 0,95 (Sesudah diperbaiki)

S = = = 8411,07 VA = 8,41107 KVA

SDP 5 = 9.491,06 + j 7.333,58(Ptotal)

Ptotal =

Ptotal = 11.994,23 37,69

Cos 37,69 = 0,79 (Sebelum diperbaiki)

Cos = 0,95 (Sesudah diperbaiki)

S = = = 12.625,50 VA = 12,62550 KVA

Page 9: GTRAFO GENSET ADIT.doc

SDP 7 = 564.219,53 + j 334.119,52(Ptotal)

Ptotal =

Ptotal = 655.728,24 30,63

Cos 30,63 = 0,86 (Sebelum diperbaiki)

Cos = 0,95 (Sesudah diperbaiki)

S = = = 690.240,25 VA = 690,24025 KVA

SDP 8 = 106.710,65 + j 67.742,9(Ptotal)

Ptotal =

Ptotal = 126.397,24 32,40

Cos 32,40 = 0,84 (Sebelum diperbaiki)

Cos = 0,95 (Sesudah diperbaiki)

S = = = 133.049,72 VA = 133,04972 KVA

Perhitungan Arus Hubung Singkat pada MDP 1 & 2

Manajemen Bussbar MDP 1

Page 10: GTRAFO GENSET ADIT.doc

Manajemen Bussbar MDP 2

1. Penentuan Arus Hubung Singkat pada Pengaman Utama MDP1 & 2 :

Diketahui : Rating Trafo = 1000KVA

Tegangan sisi LV = 400V

Page 11: GTRAFO GENSET ADIT.doc

Tegangan Impedansi ( Z ) = 6 %

Maka :

I =

=

= 24056,26 A

= 24,06 KA

IFU = 2.886,74 A (Sesuai perhitungan pada Arus nominal trafo sisi Outgoing)

Maka menggunakan pemutus sirkit tenaga NS 3200 N

Dengan rated current 1280 - 3200 A dan Isc = 70 kA

(Rumus diatas sesuai dengan standart pada Installation Handbook ABB. Untuk lebih

jelasnya lihat pada lampiran.)

2. Penentuan Arus Hubung Singkat pada Pengaman Cabang MDP1 & 2 :

Megingat bahwa pengaman utama pada MDP menggunakan pemutus sirkit

tenaga NS 3200 N. Dengan rated current 1280 - 3200 A dan Isc = 70 kA.

Maka untuk pengaman cabang pada MDP ini dipilih Isc = 50 kA

Dan untuk pengaman pada masing - masing SDP dipilih Isc = 36 kA.

PEMILIHAN GENSET

PEMILIHAN GENSET

Page 12: GTRAFO GENSET ADIT.doc

Daya yang dimiliki trafo adalah 1000 kVA, maka kita juga harus memilih genset

yang standby dengan daya yang sama agar bisa memenuhi supply yang diinginkan

apabila terjadi ketidak normalan pada trafo. Serta suply dari PLN yang padam. Disini kita

memilih satu buah genset dengan pertimbangan :

Biaya yang dikeluarkan tidak terlalu besar dibandingkan menggunakan dua buah genset.

Pertimbangan bahwa genset hanya untuk backup PLN.

Pertimbangan bahwa genset tidak untuk mensuplay beban dalam jangka waktu

yang lama

Pertimbangan bahwa beban perusahaan tidak menyala secara serempak dan beban

ada yang dinyalakan secara bergantian hanya beban yang penting saja yang

menyala secara terus menerus dan berkala.

Dari data diatas dapat dipilih GENSET dengan spesifikasi sebagai berikut:

Tenaga yang dicadangkan 80% X 1000 KVA = 800 KVA. Maka kita menggunakan

genset model 3412 STA dengan kemampuan 800 KVA

PENGAMAN GENSET

In Genset :

In Genset :

In Genset : 1.154,7 A

Menentukan Pengaman : 2 x 1.154,7 = 2309,4 A

Pengaman yang dipilih adalah yang mempunyai rating 2309,4 A Dipasaran digunakan

Model NS 3200 N breaking kapacity ( ISC ) 70 KA dengan rating arus 1280 - 3200 A

PENGHANTAR GENSET

In Genset : 1154,7 A

Menentukan KHA penghantar : 1,25 x 1154,7 = 1443,375 A

Page 13: GTRAFO GENSET ADIT.doc

Dengan melihat perhitungan diatas maka digunakan kabel NYY berinti tunggal

dengan luas penampang 150 mm2 dengan KHA 446 A, kabel penghantar

menggunakan NYY berinti tunggal supaya dalam pemasangan ke terminal genset

tidak kesulitan, sehingga diperlukan 4 buah kabel NYY per fasanya.

Menggunakan kabel NYY single core 16x(1 x 150 ) mm2

KHA in air 4 x 446 = 1784 A pada suhu 300 C.

Pemilihan ATS

ATS kita pilih berdasarkan arus kerja yang dimiliki oleh trafo. Daya yang dimiliki

oleh trafo = 1000 KVA, maka kita juga harus memilih ATS dengan rating arus yang

standby dengan daya yang sama agar bisa memenuhi suply yang diinginkan apabila

terjadi ketidak normalan pada Trafo.

Dengan perhitungan :

In =

In =

In =

In =

In = 1.443,38 A

IFU = 1,5 x 1.443,38 = 2165,07 A

Setelah kita mengetahui rating arusnya maka kita pilih ATS CTSD SERIES

DELAYED TRANSITION TRANSFER SWITCHES dengan rating current 3000A

4 Pole (Untuk lebih jelasnya lihat katalog pada lampiran ).

PERHITUNGAN SANGKAR FARADAY

Medan listrik berpengaruh dan berbahaya bagi pekerja yang bekerja pada daerah

yang dekat sekali dengan bagian dari jaringan yang bertegangan. Pekerja dapat

Page 14: GTRAFO GENSET ADIT.doc

mempergunakan perlindungan untuk hal tersebut seperti sangkar faraday dimana kuat

medan listrik didalam pelindung konduktor ini merupakan fungsi dari derajat

perlindungannya

Sangkar pelindung terbuat dari bahan konduktor dan beberapa tahun yang lalu

Faraday telah menunjukkan bahwa kuat medan listrik didalam sangkar adalah nol (0) bila

sangkar berbentuk kotak penuh. Namun jika sangkar tersebut berbentuk kotak penuh

sehingga pekerja didalamnya bebas terhadap medan listrik, maka hal ini tidak dapat

dipakai untuk bekerja. Perlindungan terhadap medan ini hanya dilakukan oleh sangkar

yang hanya berbentuk setengah kotak atau sangkar yang tidak berbentuk kotak penuh,

tergantung pada derajat perlindungan yang kita inginkan

Dalam perhitungan ini yang perlu diperhatikan adalah sistem pengaman dari sisi

TR maupun TT pada trafo. Sesuai dengan catalog yang ada jarak aman sisi tegangan

tinggi adalah = 500 mm dengan perkiraan panjang tangan manusia sekitar kurang lebih

500 mm.

Jarak aman minimum trafo dengan manusia jika tegangan kerja 20 KV adalah 75 cm

( PUIL hal 448 )

Tegangan U ( antara fasa dan bumi )

kV

Jarak aman minimum

cm

1

12

20

36

50

60

75

100

Sehingga dapat terhitung sangkar faraday sesuai dengan dimensi trafo yang digunakan.

Dimensi trafo yang digunakan dengan data sebagai berikut :

Panjang (A) : 1.590 mm

Lebar (B) : 945 mm

Tinggi (C) : 1.870 mm

Sehingga diperoleh dimensi sangkar faraday terpasang sebagai berikut :

Page 15: GTRAFO GENSET ADIT.doc

Panjang : (jarak aman trafo+panjang tangan manusia) x 2 + panjang trafo

: ( 500 + 500 ) x 2 + 1590 mm

: 3.590 mm.

Lebar : (jarak aman trafo+panjang tangan manusia) x 2 + lebar trafo

: ( 500 + 500 ) x 2 + 945 mm

: 2.945 mm

Tinggi : (jarak aman trafo dengan atap) + tinggi trafo

: 500 mm + 1.870 mm

: 2.370 mm

PERHITUNGAN, PERENCANAAN, DAN DESAIN

CELAH UDARA PADA GARDU DISTRIBUSI

Page 16: GTRAFO GENSET ADIT.doc

Dalam kerjanya transformator tidak lepas dari kerugian salah satunya adalah

panas, panas yang berlebihan pada trafo dapat mengakibatkan hal-hal yang tidak

diinginkan antara lain :

1) Drop tegangan.

2) Pemanasan pada minyak trafo yang berlebihan, sehingga menyebabkan

turunnya kualitas minyak trafo yang dapat mengakibatkan tegangan

tembus minyak trafo turun.

Sehingga dalam kerjanya trafo menuntut sistem pendinginan yang baik, oleh

karena itu sistem pendinginannya harus mempunyai kinerja yang baik, dari berbagai

macam faktor yang mempengaruhi pendinginan salah satunya adalah sirkulasi udara,

karena dalam perencanaan ini trafo yang digunakan diletakkan dalam ruangan (indoor).

Untuk itu kita harus menghitung seberapa besar celah ventilasi yang dibutuhkan agar

sirkulasi udara dapat berjalan dengan baik.

Celah ventilasi pada trafo dihitung pada saat load losses pada suhu 75oC dengan

losses sebesar 9.600 Watt = 9,6 kW hal tersebut dapat dilihat pada data trafo.

Data lain yang diketahui adalah sebagai berikut:

1) Temperatur udara masuk(t1) 20oC

2) Temperatur udara keluar (t2) 35oC

3) Koefisiensi muai udara

4) Tinggi ruangan = 4 meter.

Dengan data diatas dapat dicari volume udara yang dibutuhkan untuk

mensirkulasi panas adalah sebagai berikut:

dimana:

Pv = rugi trafo (Kw) = 9,6 kW

t1 = temperatur udara masuk (oC)

t2 = temperatur udara keluar (oC)

α = koefisien muai udara

H = ketinggian ruangan (m)

Page 17: GTRAFO GENSET ADIT.doc

sehingga:

V = 0,49 x 0,927

V = 0,45 m / sec

Kemampuan pemanasan udara yang mengalir disepanjang tangki trafo adalah

dimana:

H=ketinggian (m)

ζ = koefisien tahanan aliran udara

Koefisien tahanan aliran udara berbeda-beda tergantung pada kondisi daripada

tempat diletakkannya trafo itu sendiri.

Kondisi tempat ζ

Sederhana

Sedang

Baik

4.....6

7.....9

9.....10 (jaringan konsen)>20

Apabila kondisi tempat dimisalkan adalah baik maka ζ = 9.

Sehingga:

mm = 0,236 m

Maka dapat kita hitung celah ventilasi sebagai berikut:

qc (penampang celah udara yang masuk) :

qc : = 1,71

Page 18: GTRAFO GENSET ADIT.doc

Karena udara yang keluar memiliki temperatur yang lebih tinggi daripada udara

yang masuk yang diakibatkan proses pendinginan trafo dalam ruangan sehingga terjadi

pemuaian maka ventilasi udara keluar yang dibutuhkan harus lebih besar daripada celah

ventilasi udara masuk, dengan kata lain:

Sehingga:

Nilai perhitungan diatas adalah nilai minimum, sehingga pemakaian ventilasi

udara bisa memakai ukuran yang lebih besar dari ukuran perhitungan diatas.

Detail gambar celah udara (ventilasi)

PERHITUNGAN, PERENCANAAN, DESAIN

TIANG TM, CUT OUT, DAN ARRESTER

A. ARESTER

Page 19: GTRAFO GENSET ADIT.doc

Arrester dipakai sebagai alat proteksi utama dari tegangan lebih.. Karena

kepekaan arrester terhadap tegangan, maka pemakainya harus disesuikan dengan

tegangan sistem. Pemilihan lightning arrester dimaksudkan untuk mendapatkan

tingkat isolasi dasar yang sesuai dengan Basic Insulation Level (BIL) peralatan yang

dilindungi, sehingga didapatkan perlindungan yang baik. Pada pemilihan arrester ini

dimisalkan tegangan impuls petir yang datang berkekuatan 100 KV dalam waktu

0,1μs, jarak titik penyambaran dengan transformator 5 Km.

Tegangan dasar arrester

Pada jaringan tegangan menengah arrester ditempatkan pada sisi tegangan tinggi

(primer) yaitu 20 KV. Tegangan dasar yang dipakai adalah 20 KV sama seperti

tegangan pada sistem. Hal ini dimaksudkan agar pada tegangan 20 KV arrester

tersebut masih tetap mampu memutuskan arus ikutan dari sistem yang effektif.

Tegangan sistem tertinggi umumnya diambil harga 110% dari harga

tegangan nominal sistem. Pada arrester yang dipakai PLN adalah :

Vmaks = 110% x 20 KV

= 22 KV, dipilih arrester dengan tegangan teraan 28 KV.

Koefisien Pentanahan

Didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan rms fasa sehat ke tanah

dalam keadaan gangguan pada tempat dimana penangkal petir. Untuk menetukan

tegangan puncak (Vrms) antar fasa dengan ground digunakan persamaan :

Vrms =

=

= 15,5 KV

Dari persamaan di atas maka diperoleh persamaan untuk tegangan phasa

dengan ground pada sistem 3 phasa didapatkan persamaan :

Vm(L - G) =

=

= 12,6 KV

Page 20: GTRAFO GENSET ADIT.doc

Koefisien pentanahan =

= 0,82

Keterangan :

Vm = Tegangan puncak antara phasa dengan ground (KV)

Vrms = Tegangan nominal sistem (KV)

Tegangan pelepasan arrester

Tegangan kerja penangkap petir akan naik dengan naiknya arus pelepasan, tetapi

kenaikan ini sangat dibatasi oleh tahanan linier dari penangkap petir.

Tegangan yang sampai pada arrester :

E =

E =

= 133,3 KV

Keterangan :

I = arus pelepasan arrester (A)

e = tegangan surja yang datang (KV)

Eo = tegangan pelepasan arrester (KV)

Z = impedansi surja saluran (Ω)

R = tahanan arrester (Ω)

Harga puncak surja petir yang masuk ke pembangkit datang dari saluran yang

dibatasi oleh BIL saluran. Dengan mengingat variasi tegangan flashover dan probabilitas

tembus isolator, maka 20% untuk faktor keamanannya, sehingga harga e adalah :

e =1,2 BIL saluran

Keterangan :

e = tegangan surja yang datang (KV)

BIL = tingkat isolasi dasar transformator (KV)

Page 21: GTRAFO GENSET ADIT.doc

Arus pelepasan nominal (Nominal Discharge Current)

I =

Z adalah impedansi saluran yang dianggap diabaikan karena jarak perambatan

sambaran tidak melebihi 10 Km dalam arti jarak antara GTT yang satu dengan yang GTT

yang lain berjarak antara 8 KM sampai 10 KM. ( SPLN 52-3,1983 : 11 )

R =

=

= 42 Ω

I =

= 15,8 kA

Keterangan :

E = tegangan pelepasan arester (KV)

e = puncak tegangan surja yang datang

K = konsatanta redaman (0,0006)

x = jarak perambatan

Jatuh tegangan pada arrester dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :

V = I x R

Sehingga tegangan pelepasan arrester didapatkan sesuai persamaan :

ea = Eo + (I x R)

Keterangan :

I = arus pelepasan arrester (KA)

Eo = tegangan arrester pada saat arus nol (KV)

Eo = tegangan pelepasan arrester (KV)

Z = impedansi surja (Ω)

R = tahanan arrester (Ω)

Pemilihan tingkat isolasi dasar (BIL)

Page 22: GTRAFO GENSET ADIT.doc

“Basic Impuls Insulation Level (BIL) level yang dinyatakan dalam impulse crest

voltage (tegangan puncak impuls) dengan standart suatu gelombang 1,5 x 40 μs.

Sehingga isolasi dari peralatan-peralatan listrik harus mempunyai karakteristik

ketahanan impuls sama atau lebih tinggi dari BIL tersebut.

Pemilihan tingkat isolasi dasar (BIL)

Harga puncak surja petir yang masuk ke pembangkit datang dari saluran yang

dibatasi oleh BIL saluran. Dengan mengingat variasi tegangan flasover dan

probabilitas tembus isolator, maka 20% untuk faktor keamanannya, sehingga

harga E adalah :

e =1,2 BIL saluran

e = 1,2 x 125 KV

e = 150 KV

Basic Impuls Insulation Level (BIL) level yang dinyatakan dalam impulse crest

voltage (tegangan puncak impuls) dengan standart suatu gelombang 1,2/50 μs.

Sehingga isolasi dari peralatan-peralatan listrik harus mempunyai karakteristik

ketahanan impuls sama atau lebih tinggi dari BIL tersebut. Sehingga dipilih BIL

arrester yang sama dengan BIL transformator yaitu 125 KV

Margin Perlindungan Arrester

Untuk mengitung dari margin perlindungan dapat dihitung dengan rumus sebagai

berikut :

MP = (BIL / KIA-1) x 100%

MP = (125 KV/ 133,3 – 1) x 100%

= 94,5 %

Keterangan :

MP = margin perlindungan (%)

Page 23: GTRAFO GENSET ADIT.doc

KIA = tegangan pelepasan arrester (KV)

BIL = tingkat isolasi dasar (KV)

Berdasarkan rumus di atas ditentukan tingkat perlindungan untuk tafo daya.

Kriteria yang berlaku untuk MP > 20% dianggap cukup untuk melindungi

transformator .

Jarak penempatan Arrester dengan Peralatan

Penempatan arrester yang baik adalah menempatkan arrester sedekat mungkin

dengan peralatan yang dilindungi. Jarak arrester dengan peralatan Yang

dilindungi digunakan persamaan sebagai berikut :

Ep = ea +

= 133,3 KV+

8,3 = 26,6x

x = 0,31 m

jadi jarak arrester sejauh 31 cm dari transformator yang dilindungi.

Perhitungan jarak penempatan arrester di atas digunakan untuk transformator

tiang. Namun di wilayah Malang juga terdapat penempatan transformator di

permukaan tanah dengan menggunakan kabel tanah. Transformator diletakkan di

atas tanah dan terhubung dengan arrester yang tetap diletakkan di atas tiang

melalui kabel tanah.

Tabel Batas Aman Arrester

Page 24: GTRAFO GENSET ADIT.doc

Pemilihan Arrester

Dalam hal ini pemilihan arrester yang digunakan untuk sistem tegangan

menengah yaitu arrester katup. Arrester ini terdiri dari atas beberapa sela percik

yang dihubungkan seri dengan resistor tak-linier. Resistor tak linier mempunyai

tahanan yang rendah bila dialiri arus besar dan mempunyai tahanan yang besar

saat dialiri arus kecil. Resistor tak-linier umumnya digunakan untuk arrester yang

terbuat dari bahan silikon karbid. Kerja arrester ini tidak dipengaruhi keadaan

udara sekitar karena sela percik dan resistor tak-linier keduanya ditempatkan

dalam tabung isolasi tertutup.

B. CUT OUT

Cut – Out berfungsi untuk mengamankan transformator dari arus lebih. Cut – out

dipasang pada sisi primer transformator, dalam menentukan cut-out hal-hal yang

perlu dipertimbangkan adalah:

Arus nominal beban untuk pemilihan rating arus kontinyu cut-out

Tegangan sistem untuk pemilihan rating tegangan

Penggunaan CO tergantung pada arus beban, tegangan sistem, type sistem,

dan arus gangguan yang mungkin terjadi.

Page 25: GTRAFO GENSET ADIT.doc

Pemilihan rating pemutusan harus diproteksi dengan gawai proteksi arus lebih

secara tersendiri pada sambungan primer, dengan kemampuan atau setelah tidak lebih

dari 125 % dari arus pengenal trafo untuk trafo kering PUIL HAL 191 .

Cara pemilihan Cut Out adalah sebagai berikut :

1. Pemilihan rating arus kontinu

Rating arus kontinu dari fuse besarnya tidak akan sama dengan atau lebih besar

arus beban kontinue maksimum yang ditanggung. Di Jatim rating arus

tertingginya adalah sebesar 100 A

2. Pemilihan rating tegangan

Ini ditentukan oleh :

a. Tegangan sistem fasa atau fasa ketanah maksimum

b. Sistem Pentanahan

c. Rangkaian satu atau tiga fasa

Sesuai dengan tegangan sistem di Jatim maka rated tegangan CO adalah 20 KV

dan masuk BIL 150 KV

3. Pemilihan rating pemutusan

Dalam pemilihan Cut Out, teragantung dari pemakaian trafo apakah memakai

minyak atau trafo kering. Di dalam PUIL 2000 hal 190, apabila menggunakan

trafo kering, In Co dikalikan 125 % (maksimal).

In CO = 125 % X

= 36,08 A

Dari data diatas dapat dipilih CO dengan spesifikasi sebagai berikut:

Rated curent : 100 A

Rated Voltage : 20/34,5 KV

BIL : 150 KV

Interupting current RMS Asym : 12000

Style number with Nema bracked : 279C601A23

Product : ABB

( katalog terlampir )

Page 26: GTRAFO GENSET ADIT.doc

PENTANAHAN BODY TRAFO, SANGKAR FARADAY, BODY CUBICLE

Pada pentanahan body trafo, sangkar faraday,body cubicle harus mempunyai

tahanan maksimum 5 ohm. Spesifikasi batang elektroda yang digunakan :

Elektroda ditanam pada tanah ladang dengan tahanan jenis ( ρ ): 100 ohm/m

Panjang elektroda ( L ) = 20 m

Jari – jari elektroda ( a ) = ½ . d = ½ . 4mm = 2mm = 0,002 m

Luas penampang BC = 50 mm

Page 27: GTRAFO GENSET ADIT.doc

50 = 12,56 x d

d =

d = 3,98

d = 4 mm

Elektroda batang yang ditanam tegak lurus dan pada kedalaman beberapa cm

dibawah tanah

Rumus pentanahan untuk satu buah elektroda :

( Sesuai dengan buku Instalasi Tegangan Menengah halaman 89 )

R pentanahan =

= 7,63

Jadi nilai tahanan pentanahan untuk satu buah batang elektrodayang ditanam

tegak lurus kedalam tanah adalah 7,63

Karena tahanan pentanahan untuk satu buah elektroda batang sebesar 7,63

maka disini kita menggunakan dua buah elektroda yang diparalel. Dengan

perhitungan untuk dua elektroda yang diparalel :

= +

= +

=

R 2el = 7,63 : 2

R 2el = 3,8

Jadi sesuai dengan standart PUIL untuk nilai tahanan pentanahan adalah > 5 .

Page 28: GTRAFO GENSET ADIT.doc

Contoh Gambar pemasangan satu elektroda batang :

PENTANAHAN ARESTER DAN KABEL NA2XSGBY (KAWAT BRAID/GB

PENTANAHAN)

Agar bahaya sambaran petir tidak masuk ke dalam siatem maka arrester harus

di tanahkan. Dalam pentanahan ini menggunakan sistem pentanahan elektroda batang

tunggal dengan catatan:

Elektroda ditanam pada tanah ladang dengan tahanan jenis ( ρ ): 100 ohm/m

Panjang elektroda ( L ) = 20 m

Jari – jari elektroda ( a ) = ½ . d = ½ . 4mm = 2mm = 0,002 m

Luas penampang BC = 50 mm

pL

2a

Permukaan tanah

Page 29: GTRAFO GENSET ADIT.doc

50 = 12,56 x d

d =

d = 3,98

d = 4 mm

Elektroda batang yang ditanam tegak lurus dan pada kedalaman beberapa cm

dibawah tanah

Rumus pentanahan untuk satu buah elektroda :

( Sesuai dengan buku Instalasi Tegangan Menengah halaman 89 )

R pentanahan =

= 7,63

Jadi nilai tahanan pentanahan untuk satu buah batang elektrodayang ditanam

tegak lurus kedalam tanah adalah 7,63

Karena tahanan pentanahan untuk satu buah elektroda batang sebesar 7,63

maka disini kita menggunakan dua buah elektroda yang diparalel. Dengan

perhitungan untuk dua elektroda yang diparalel :

= +

= +

=

R 2el = 7,63 : 2

R 2el = 3,8

Jadi sesuai dengan standart PUIL untuk nilai tahanan pentanahan adalah > 5 .

Contoh Gambar pemasangan satu elektroda batang :

Page 30: GTRAFO GENSET ADIT.doc

PENTANAHAN TITIK NETRAL TRAFO

Titik bintang suatu transformator perlu diketanahkan atau digroundkan agar

perbedaan potensial pada permukaan tanah dilokasi Gardu Induk pada waktu

terjadi hubung singkat dengan tanah.

Sistem pentanahan yang digunakan pada Gardu Induk hádala berbentuk kisi –

kisi yang ditanam secara horisontal kedalam tanah.

Spesifikasi batang elektroda yang akan digunakan :

1.Elektroda ditanam pada tanah ladang dengan tahanan jenis ( ρ ): 100 ohm/m

2.Panjang elektroda ( L ) = 20 m

3.Jari – jari elektroda ( a ) = ½ . d = ½ . 4mm = 2mm = 0,002 m

pL

2a

Permukaan tanah

Page 31: GTRAFO GENSET ADIT.doc

Luas penampang BC = 50 mm

50 = 12,56 x d

d =

d = 3,98

d = 4 mm

4.Elektroda batang yang ditanam tegak lurus dan pada kedalaman beberapa cm

dibawah tanah

Rumus pentanahan untuk satu buah elektroda :

( Sesuai dengan buku Instalasi Tegangan Menengah halaman 89 )

R pentanahan =

= 7,63

Jadi nilai tahanan pentanahan untuk satu buah batang elektrodayang ditanam

tegak lurus kedalam tanah adalah 7,63

Karena tahanan pentanahan untuk satu buah elektroda batang sebesar 7,63

maka disini kita menggunakan dua buah elektroda yang diparalel. Dengan

perhitungan untuk dua elektroda yang diparalel :

= +

= +

=

R 2el = 7,63 : 2

R 2el = 3,8

Jadi sesuai dengan standart PUIL untuk nilai tahanan pentanahan adalah > 5 .

Contoh Gambar pemasangan satu elektroda batang :

Page 32: GTRAFO GENSET ADIT.doc

Detail Pemasangan Elektroda Pentanahan pada Pipa Bantu

pL

2a

Permukaan tanah

Page 33: GTRAFO GENSET ADIT.doc