1

Makalah Seminar Kerja Praktek

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

Dimas Waluyo Jati

1, Dr. Ir. Hermawan DEA

2.

1Mahasiswa dan

2Dosen Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

Jl. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia

Email : dimas.waluyojati@gmail.com

ABSTRACT

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 pelaksanaan Kerja Praktek ini

adalah :

1. Mengetahui sistem transmisi kabel

tegangan tinggi 150kV di wilayah kerja

PT PLN (Persero) P3B JB REGION

JATENG & DIY UPT Semarang

2. Mengetahui berbagai macam peralatan

tegangan tinggi pada sistem transmisi di

wilayah kerja PT PLN (Persero) P3B JB

REGION JATENG & DIY UPT

Semarang

2

3. 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.

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.

2.1 Fungi Dasar Kabel

1. Media penghantar energi listrik

2. Memudahkan instalasi kelistrikan

3. Keamanan instalasi listrik

2.2 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

3.1 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 dugunakan

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

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

3

Gambar 3.2 Penampang Melintang Kabel

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

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 untuk melindung tekanan dari

beban yang melintas diatas cable duct.

Gambar 3.8 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.

3.3.6 Sistem Pendingin

Subsistem pendingin berfungsi sebagai

pendingin konduktor dalam mentransfer daya.

Minyak yang bersirkulasi melalui pipa minyak,

4

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. Keseluran 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

menunjuang 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

- 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 4.10 Alur pengambilan keputusan

evaluasi hasil pemeliharaan SKTT

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 : 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 kerja praktek 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 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_10

003710/oil-filled-power-cable-power.html

6. Petunjuk Pengoperasian Gardu Induk

Simpang Lima UPT Semarang.

BIODATA

Dimas Waluyo Jati,

lahir di Kota Semarang pada

tanggal 22 Maret 1991. Saat

ini masih menyelesaikan

studi Strata-1 di Jurusan

Teknik Elektro Universitas

Diponegoro Semarang

dengan mengambil

konsentrasi Ketenagaan

(Power).

Mengetahui,

Dosen Pembimbing

Dr. Ir. Hermawan DEA,

NIP. 19600223 198602

7