A. Definisi Gardu Induk

Gardu Induk atau GI merupakan suatu instalasi peralatan listrik yang berfungsi

sebagai pusat beban dari saluran transmisi. Gardu Induk merupakan sub sistem dari sistem

penyaluran (transmisi) tenaga listrik, atau merupakan satu kesatuan dari sistem penyaluran

(transmisi). Penyaluran (transmisi) merupakan sub sistem dari sistem tenaga listrik. Berarti,

gardu induk merupakan sub-sub sistem dari sistem tenaga listrik. Sebagai sub sistem dari

sistem penyaluran (transmisi), gardu induk mempunyai peranan penting, dalam

pengoperasiannya tidak dapat dipisahkan dari sistem penyaluran (transmisi) secara

keseluruhan. Dalam pembahasan ini difokuskan pada masalah gardu induk yang pada

umumnya terpasang di Indonesia, pembahasannya bersifat praktis (terapan) sesuai konsttruksi

yang terpasang di lapangan.

B. Fungsi Gardu Induk

Secara khusus fungsi dari Gardu Induk antara lain adalah sebagai berikut:

1. Mentransformasikan daya listrik :

- Dari tegangan ekstra tinggi ke tegangan tinggi (500 KV/150 KV).

- Dari tegangan tinggi ke tegangan yang lebih rendah (150 KV/ 70 KV).

- Dari tegangan tinggi ke tegangan menengah (150 KV/ 20 KV, 70 KV/20 KV).

- Dengan frequensi tetap (di Indonesia 50 Hertz).

2. Sebagai pusat pengawasan, pengukuran, pengaturan, pengamanan, serta operasi

sistem ketenagalistrikan.

3. Pengaturan pelayanan beban ke gardu induk-gardu induk lain melalui tegangan tinggi

dan ke gardu distribusi-gardu distribusi, setelah melalui proses penurunan tegangan

melalui penyulang-penyulang (feeder- feeder) tegangan menengah yang ada di gardu

induk.

4. Untuk sarana telekomunikasi (pada umumnya untuk internal PLN), yang kita kenal

dengan istilah SCADA.

1

C. Jenis Gardu Induk

Jenis Gardu Induk bisa dibedakan menjadi beberapa bagian yaitu :

1. Berdasarkan besaran tegangannya.

2. Berdasarkan pemasangan peralatan.

3. Berdasarkan fungsinya.

4. Berdasarkan isolasi yang digunakan.

5. Bedasarkan sistem rel (busbar).

Dilihat dari jenis komponen yang digunakan, secara umum antara GITET dengan GI

mempunyai banyak kesamaan. Perbedaan mendasar adalah :

Pada GITET transformator daya yang digunakan berupa 3 buah tranformator daya

masing – masing 1 phasa (bank tranformer) dan dilengkapi peralatan rekator yang

berfungsi mengkompensasikan daya rekatif jaringan.

Sedangkan pada GI (150 KV, 70 KV) menggunakan Transformator daya 3 phasa dan

tidak ada peralatan reaktor.

Berdasarkan besaran tegangannya terdiri dari Gardu Induk Tegangan Ekstra Tinggi

(GITET) 275 KV, 500 KV dan Gardu Induk Tegangan Tinggi (GI) 150 KV dan 70

KV.

1. Jenis Gardu Induk Berdasarkan Tegangan

a. Gardu Induk Transmisi

Gardu Induk ini mendapatkan daya dari saluran transmisi, yang kemudian

disalurkan ke daerah beban seperti perkotaan, industri, atau lokasi pengerjaan

proyek.

b. Gardu Induk Distribusi

Merupakan Gardu Induk yang mendapatkan daya dari Gardu Induk Transmisi,

yang kemudian tegangannya diturunkan ke tegangan menengah (20kV, 12kV,

atau 6kV) melalui transformator. Tegangan menengah ini kemudian diturunkan

kembali untuk disalurkan ke jaringan perumahan.

2. Jenis Gardu Induk Berdasarkan Penempatan Peralatan

a. Indoor Substation (Gardu Induk Pasangan Dalam)

Merupakan Gardu Induk yang hampir seluruh peralatannya (switchgear,

busbar, isolator, komponen kontrol, komponen kendali, cubicle, dan lain-lain)

2

dipasang di dalam ruang tertutup (indoor) kecuali transformator daya, pada

umumnya dipasang di luar gedung.

Gardu Induk ini dibangun untuk kepentingan estetika dengan surrounding,

juga untuk menghindari bahaya yang datang dari lingkungan sekitarnya.

Gardu Induk semacam ini biasa disebut Gas Insutaled Substation (GIS). GIS

merupakan bentuk pengembangan gardu induk, yang pada umumnya dibangun di

daerah perkotaan atau padat pemukiman yang sulit untuk mendapatkan lahan.

Beberapa keuanggulan GIS dibanding GI konvensional :

Hanya membutuhkan lahan seluas ± 3.000 meter persegi atau ± 6 % dari luas

lahan GI konvensional.

Mampu menghasilkan kapasitas daya (power capasity) sebesar 3 x 60 MVA

bahkan bisa ditingkatkan sampai dengan 3 x 100 MVA.

Jumlah penyulang keluaran (output feeder) sebanyak 24 penyulang (feeder)

dengan tegangan kerja masing-masing 20 KV.

Bisa dipasang di tengah kota yang padat pemukiman.

Keunggulan dari segi estetika dan arsitektural, karena bangunan bisa didesain

sesuai kondisi disekitarnya.

Gardu Induk kombinasi pasangan luar dan pasangan dalam : Adalah gardu

induk yang komponen switchgear-nya ditempatkan di dalam gedung dan

sebagian komponen switchgear ditempatkan di luar gedung, misalnya gantry

(tie line) dan saluran udara tegangan tinggi (SUTT) sebelum masuk ke dalam

switchgear. Transformator daya juga ditempatkan di luar gedung.

b. Outdoor Substation (Gardu Induk Pasangan Luar)

Kebalikan dari Indoor Substation, Gardu Induk ini merupakan Gardu Induk

yang semua peralatannya dipasang di ruangan terbuka (outdoor), namun pusat

kontrol, sistem proteksi dan alat ukur, serta komponen bantu lainnya tetap berada

dalam ruangan.

Gardu Induk semacam ini biasa disebut dengan gardu induk konvensional.

Sebagian besar gardu induk di Indonesia adalah gardu induk konvensional. Untuk

daerah-daerah yang padat pemukiman dan di kota-kota besar di Pulau Jawa,

sebagian menggunakan gardu induk pasangan dalam, yang disebut Gas Insulated

Substation atau Gas Insulated Switchgear (GIS).

3

Outdoor Substation lebih murah dalam konstruksinya, namun memerlukan

lahan yang lebih luas.

c. Semi-Underground Substation (Gardu Induk Semi Pasangan Bawah Tanah)

Merupakan Gardu Induk yang sebagian peralatannya dipasang di bawah

permukaan tanah (biasanya transformator daya), dan sebagian lagi dipasang di

atas permukaan tanah.

d. Underground Substation (Gardu Induk Pasangan Bawah Tanah)

Merupakan Gardu Induk yang seluruh peralatannya dipasang dibawah

permukaan tanah, kecuali pendingin. Biasanya Gardu Induk ini dibangun karena

lahan yang tidak memadai.

e. Combined Outdoor Substation (Gardu induk Sebagian Pasangan Luar)

Merupakan Gardu Induk yang sebagian peralatannya dipasang di dalam

ruangan tertutup, dan sebagiannya lagi dipasang di ruangan terbuka dengan

tujuan menyesuaikan terhadap situasi dan kondisi surrounding atau lingkungan

sekitar.

f. Mobile Substation (Gardu Induk Mobil)

Merupakan Gardu Induk yang peralatannya dipasang di atas trailler atau

kendaraan bergerak lainnya sehingga dapat berpindah tempat sesuai dengan

kebutuhan. Biasanya digunakan untuk pemakaian sementara atau keadaan

darurat.

3. Berdasarkan Fungsinya

a. Gardu Induk Penaik Tegangan

Adalah gardu induk yang berfungsi untuk menaikkan tegangan, yaitu tegangan

pembangkit (generator) dinaikkan menjadi tegangan sistem. Gardu Induk ini

berada di lokasi pembangkit tenaga listrik. Karena output voltage yang dihasilkan

pembangkit listrik kecil dan harus disalurkan pada jarak yang jauh, maka dengan

pertimbangan efisiensi, tegangannya dinaikkan menjadi tegangan ekstra tinggi

atau tegangan tinggi. 

4

b. Gardu Induk Penurun Tegangan

Adalah gardu induk yang berfungsi untuk menurunkan tegangan, dari 

tegangan tinggi menjadi tegangan tinggi yang lebih rendah dan menengah atau

tegangan distribusi. Gardu Induk terletak di daerah pusat-pusat beban, karena di

gardu induk inilah pelanggan (beban) dilayani.

c. Gardu Induk Pengatur Tegangan

Pada umumnya gardu induk jenis ini terletak jauh dari pembangkit tenaga

listrik. Karena listrik disalurkan sangat jauh, maka terjadi tegangan jatuh (voltage

drop) transmisi yang cukup besar. Oleh karena diperlukan alat penaik tegangan,

seperti bank capasitor, sehingga tegangan kembali dalam keadaan normal. 

d. Gardu Induk Pengatur Beban

Berfungsi untuk mengatur beban. Pada gardu induk ini terpasang beban motor,

yang pada saat tertentu menjadi pembangkit tenaga listrik, motor berubah

menjadi generator dan suatu saat generator menjadi motor atau menjadi beban,

dengan generator berubah menjadi motor yang memompakan air kembali ke

kolam utama.

e. Gardu Induk Distribusi

Gardu induk yang menyalurkan tenaga listrik dari tegangan sistem ke

tegangan distribusi. Gardu induk ini terletak di dekat pusat-pusat beban.

4. Jenis Gardu Induk Berdasarkan Isolasi Busbar:

a. Gardu Induk Konvensional

Gardu Induk yang menggunakan isolasi udara antara bagian yang bertegangan

yang satu dengan bagian yang bertegangan lainnya karena sebagian besar

peralatannya terpasang di luar gedung (switch yard) dan sebagian kecil di dalam

gedung (HVcell, dll) dan memerlukan areal tanah yang relatif luas.

5

Gambar 1 : Gardu induk konvensional

b. Gardu Induk GIS (Gas Insulated Switchgear)

Suatu gardu induk yang semua peralatan switchgearnya berisolasikan gas SF-

6, baik isolasi antara bagian yang bertegangan dengan bagian lain yang

bertegangan, maupun antara bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak

bertegangan. karena sebagian besar peralatannya terpasang di dalam gedung dan

dikemas dalam tabung.

Gambar 2 : Gas Insulated Substation (GIS)

5. Gardu Induk Berdasarkan Sistem Rel (Busbar)

Busbar atau rel adalah titik pertemuan/hubungan antara transformator daya,

SUTT/SKTT dan peralatan listrik lainnya untuk menerima dan menyalurkan tenaga

listrik/daya listrik. Berdasarkan sistem busbar, gardu induk dibagi menjadi:

a. Gardu Induk dengan sistem ring busbar

b. Gardu Induk dengan busbar tunggal / single busbar

c. Gardu Induk dengan busbar ganda / double busbar

6

d. Gardu Induk dengan satu setengah / one half busbar

a. Gardu Induk sistem ring busbar

Adalah gardu induk yang busbarnya berbentuk ring. Pada gardu induk jenis

ini, semua rel (busbar) yang ada, tersambung (terhubung) satu dengan lainnya dan

membentuk ring (cincin).

b. Gardu Induk sistem single busbar

Adalah gardu induk yang mempunyai satu (single) busbar. Pada umumnya

gardu dengan sistem ini adalah gardu induk yang berada pada ujung (akhir) dari

suatu sistem transmisi. Single line diagram gardu sistem single busbar, lihat

gambar 3.

 

Gambar 3.Single line diagram gardu induk single busbar

c. Gardu Induk sistem double busbar

Adalah gardu induk yang mempunyai dua (double) busbar. Gardu induk

sistem double busbar sangat efektif untuk mengurangi terjadinya pemadaman

beban, khususnya pada saat melakukan perubahan sistem (manuver sistem). Jenis

gardu induk ini pada umumnya yang banyak digunakan. Single line diagram

gardu induk sistem double busbar, lihat gambar 4.

7

Gambar.4. Single line diagram gardu induk sistem double busbar.

d. Gardu Induk sistem satu setengah (on half) busbar

Adalah gardu induk yang mempunyai dua (double) busbar. Pada umumnya

gardu induk jenis ini dipasang pada gardu induk di pembangkit tenaga listrik atau

gardu induk yang berkapasitas besar. Dalam segi operasional, gardu induk ini

sangat efektif, karena dapat mengurangi pemadaman beban pada saat dilakukan

perubahan sistem (manuver system). Sistem ini menggunakan 3 buah PMT dalam

satu diagonal yang terpasang secara deret (seri). Single line diagram, lihat gambar

5.

Gambar 5. Single line diagram gardu induk satu setengah busbar

8

D. Perlengkapan Gardu Induk

Gardu induk merupakan suatu sistem Instalasi listrik yang terdiri dari beberapa

perlengkapan peralatan listrik dan menjadi penghubung listrik dari jaringan transmisi ke

jaringan distribusi perimer. Perlengkapan peralatan listrik tersebut antara lain:

1. Busbar atau Rel

Merupakan titik pertemuan/hubungan antara trafo-trafo tenaga, Saluran Udara

TT, Saluran Kabel TT dan peralatan listrik lainnya untuk menerima dan menyalurkan

tenaga listrik/daya listrik. Ada beberapa jenis konfigurasi busbar yang digunakan saat

ini, antara lain:

a. Sistem cincin atau ring

Semua rel/busbar yang ada tersambung satu sama lain dan membentuk seperti

ring/cicin.

Gambar 6. Sistem Cincin atau ring

b. Busbar Tunggal atau Single busbar

9

Semua perlengkapan peralatan listrik dihubungkan hanya pada satu / single

busbar pada umumnya gardu dengan sistem ini adalah gardu induk diujung atau

akhir dari suatu transmisi.

Gambar 7. Sistem busbar tunggal atau single busbar

c. Busbar Ganda atau double busbar

Adalah gardu induk yang mempunyai dua / double busbar . Sistem ini sangat

umum, hamper semua gardu induk menggunakan sistem ini karena sangat efektif

untuk mengurangi pemadaman beban pada saat melakukan perubahan.

Gambar 8. Sistem Busbar Ganda atau double Busbar.

d. Busbar satu setengah atau one half busbar

Gardu induk dengan konfigurasi seperti ini mempunyai dua busbar juga sama

seperti pada busbar ganda, tapi konfigurasi busbar seperti ini dipakai pada Gardu

induk Pembangkitan dan gardu induk yang sangat besar, karena sangat efektif

10

dalam segi operasional dan dapat mengurangi pemadaman beban pada saat

melakukan perubahan sistem. Sistem ini menggunakan 3 buah PMT didalam satu

diagonal yang terpasang secara seri.

Gambar 9. Sistem Busbar satu setengah atau one half busbar.

2. Ligthning Arrester

Biasa disebut dengan Arrester dan berfungsi sebagai pengaman instalasi

(peralatan listrik pada instalasi Gardu Induk) dari gangguan tegangan lebih akibat

sambaran petir (ligthning Surge) maupun oleh surja hubung ( Switching Surge ).

3. Transformator instrument atau Transformator ukur

Untuk proses pengukuran digardu induk diperlukan tranformator instrumen.

Tranformator instrument ini dibagi atas dua kelompok yaitu:

a. Transformator Tegangan

Adalah trafo satu fasa yang menurunkan tegangan tinggi menjadi tegangan

rendah yang dapat diukur dengan Voltmeter yang berguna untuk indikator, relai dan

alat sinkronisasi.

b. Transformator arus

11

Digunakan untuk pengukuran arus yang besarnya ratusan amper lebih yang

mengalir pada jaringan tegangan tinggi. Jika arus yang mengalir pada tegangan

rendah dan besarnya dibawah 5 amper, maka pengukuran dapat dilakukan secara

langsung sedangkan untuk arus yang mengalir besar, maka harus dilakukan

pengukuran secara tidak langsung dengan menggunakan trafo arus (sebutan untuk

trafo pengukuran arus yang besar). Disamping itu trafo arus berfungsi juga untuk

pengukuran daya dan energi, pengukuran jarak jauh dan rele proteksi.

c. Transformator Bantu (Auxilliary Transformator)

Trafo yang digunakan untuk membantu beroperasinya secara keseluruhan gardu

induk tersebut. Dan merupakan pasokan utama untuk alat-alat bantu seperti motor-

motor listrik 3 fasa yang digunakan pada motor pompa sirkulasi minyak trafo beserta

motor motor kipas pendingin. Yang paling penting adalah sebagai pemasok utama

sumber tenaga cadangan seperti sumber DC, dimana sumber DC ini merupakan

sumber utama jika terjadi gangguan dan sebagai pasokan tenaga untuk proteksi

sehingga proteksi tetap bekerja walaupun tidak ada pasokan arus AC.

Transformator bantu sering disebut sebagai trafo pemakaian sendiri sebab selain

fungsi utama diatas, juga digunakan untuk penerangan, sumber untuk sistim sirkulasi

pada ruang baterai, sumber pengggerak mesin pendingin (Air Conditioner) karena

beberapa proteksi yang menggunakan elektronika/digital diperlukan temperatur

ruangan dengan temperatur antara 20ºC -28ºC.

Untuk mengopimalkan pembagian sumber tenaga dari transformator bantu adalah

pembagian beban yang masing-masing mempunyai proteksi sesuai dengan

kapasitasnya masing-masing. Juga diperlukan pembagi sumber DC untuk kesetiap

fungsi dan bay yang menggunakan sumber DC sebagai penggerak utamanya. Untuk

itu disetiap gardu induk tersedia panel distribusi AC dan DC.

4. Sakelar Pemisah (PMS) atau Disconnecting Switch (DS)

Berfungsi untuk mengisolasikan peralatan listrik dari peralatan lain atau instalasi

lain yang bertegangan. PMS ini boleh dibuka atau ditutup hanya pada rangkaian yang

tidak berbeban. Mengenai Sakelar pemisah akan dibahas pada postingan selanjutnya.

5. Sakelar Pemutus Tenaga (PMT) atau Circuit Breaker (CB)

12

Berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan rangkaian pada saat berbeban

(pada kondisi arus beban normal atau pada saat terjadi arus gangguan). Pada waktu

menghubungkan atau memutus beban, akan terjadi tegangan recovery yaitu suatu

fenomena tegangan lebih dan busur api, oleh karena itu sakelar pemutus dilengkapi

dengan media peredam busur api tersebut, seperti media udara dan gas SF6.

6. Sakelar Pentanahan

Sakelar ini untuk menghubungkan kawat konduktor dengan tanah / bumi yang

berfungsi untuk menghilangkan/mentanahkan tegangan induksi pada konduktor pada

saat akan dilakukan perawatan atau pengisolasian suatu sistem. Sakelar Pentanahan

ini dibuka dan ditutup hanya apabila sistem dalam keadaan tidak bertegangan (PMS

dan PMT sudah membuka).

7. Kompensator

Kompensator didalam sistem Penyaluran tenaga Listrik disebut pula alat

pengubah fasa yang dipakai untuk mengatur jatuh tegangan pada saluran transmisi

atau transformator, dengan mengatur daya reaktif atau dapat pula dipakai untuk

menurunkan rugi daya dengan memperbaiki faktor daya. Alat tersebut ada yang

berputar dan ada yang stationer, yang berputar adalah kondensator sinkron dan

kondensator asinkron, sedangkan yang stationer adalah kondensator statis atau

kapasitor shunt dan reaktor shunt.

8. Peralatan SCADA dan Telekomunikasi

Data yang diterima SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)

interface dari berbagai masukan (sensor, alat ukur, relay, dan lain lain) baik berupa

data digital dan data analog dan dirubah dalam bentuk data frekwensi tinggi (50 kHz

sampai dengan 500 kHz) yang kemudian ditransmisikan bersama tenaga listrik

tegangan tinggi. Data frekwensi tinggi yang dikirimkan tidak bersifat kontinyu tetapi

secara paket per satuan waktu. Dengan kata lain berfungsi sebagai sarana komunikasi

suara dan komunikasi data serta tele proteksi dengan memanfaatkan penghantarnya

dan bukan tegangan yang terdapat pada penghantar tersebut. Oleh sebab itu bila

penghantar tak bertegangan maka Power Line Carrier (PLC) akan tetap berfungsi

asalkan penghantar tersebut tidak terputus. Dengan demikian diperlukan peralatan

yang berfungsi memasukkan dan mengeluarkan sinyal informasi dari energi listrik di

ujung-ujung penghantar.

13

9. Rele Proteksi dan Papan Alarm (Announciator)

Rele proteksi yaitu alat yang bekerja secara otomatis untuk mengamankan suatu

peralatan listrik saat terjadi gangguan, menghindari atau mengurangi terjadinya

kerusakan peralatan akibat gangguan dan membatasi daerah yang terganggu sekecil

mungkin. Kesemua manfaat tersebut akan memberikan pelayanan penyaluran tenaga

listrik dengan mutu dan keandalan yang tinggi. Sedangkan papan alarm atau

announciator adalah sederetan nama-nama jenis gangguan yang dilengkapi dengan

lampu dan suara sirine pada saat terjadi gangguan, sehingga memudahkan petugas

untuk mengetahui rele proteksi yang bekerja dan jenis gangguan yang terjadi.

GARDU INDUK SISI 20KV

Gardu Induk sisi 20KV merupakan instalasi system penyaluran tenaga listrik dengan

tegangan menengah (20.000 Volt)  ke pusat - pusat beban. Di dalamnya terdapat

cubicle/panel bagi yaitu panel In comming, Out going,Kopel, Panel Pengukuran dan panel

Trafo Pemakaian Sendiri. Panel In comming disuplay dari out put  Trafo Tenaga

(sisi  Sekunder)  yang berfungsi mentranformasikan tegangan tinggi menjadi tegangan

menengah. Panel In Comming merupakan Induk dari Out Going. Panel Kopel berfungsi

untuk memaralel/menghubungkan dua sumber atau trafo yang berbeda. Panel Out Going

yang berfungsi menghubung dan memutus sumber ke gardu distribusi/pelanggan. Panel

pengukuran berfungsi untuk mengukur energi listrik yang berisi peralatan ukur serta suplay

trafo tegangan (VT). Panel Trafo Pemakaian Sendiri (PS) biasanya menggunakan LBS/Load

Breaker Swicth yang berfungsi untuk menghubung dan memutus sumber Trafo PS.

Gambar 10. Wilayah Gardu Induk Sisi 20KV

Type  Cell Gardu Induk sisi 20KV

14

1. Open  type/konvensional

Cel kubikel terbuka, konstruksi busbar rell terlihat dan biasa terpasang di

atas .Menggunakan sekat tembok sebagi pembatas cel yang satu dengan cel lainnya. Cel

kubikel terbuka memungkinkan binatang masuk sehingga menyebabkan gangguan yang

mengganggu system.

2. Close type

Cel kubikel tertutup plat panel,  busbar rell tidak terlihat dan pemasangannya ada yang di

atas dan ada yang dibawah. Sekat plat sebagai pembatas cel yang satu dengan cel lainnya.

Karena semuannya tertutup sehingga binatang tidak bisa masuk dalam cel kubikel

sehingga aman. Namun tidak menutup kemungkinan binatang dapat masuk dalam cel bila

lalai menutup lobang lobang cable in door.

Cubicle

Cubicle merupakan seperangkat panel hubung bagi dengan tegangannya 20.000 Volt

yang dipasang dalam gardu induk berfungsi sebagai pembagi, pemutus, penghubung,

pengontrol dan proteksi system penyaluran tenaga listrik ke pusat pusat beban.

Bagian – bagian Cubicle                                                        

Gambar 11. Peralatan dalam Cubicle close type

a. Compartemen Rell

15

Berfungsi sebagai tempat kedudukan busbar/rell. Dilengkapi dengan isolator

penyangga yang berfungsi untuk menyangga kedudukan rell agar kuat.

b. Compartemen  Lemari Control

Berfungsi sebagai pusat terminal control, sumber dc dan peralatan pendukung

seperti Ampermeter, Relay Proteksi, Kwhmeter tombol close/open dan juga pusat

wirring control. Panel ini sering disebut dengan lemari LV (Low Voltage) karena

tegangannya yang ada adalah tegangan rendah.

c. Pemisah Rell

Berfungsi untuk membuka dan menutup aliran listrik tanpa beban kontak

penghubung Pemisah Rell tidak  dilengkapi dengan media peredam busur api.

d. Pemutus Tenaga PMT/CB

Berfungsi untuk membuka dan menutup aliran listrik dalam keadaan berbeban

atau tidak berbeban, termasuk memutus pada saat terjadi gangguan hubung singkat.

Kontak penghubung PMT dilengkapi dengan media peredam busur api. Closing Coil

berfungsi menggerakkan mekanik untuk menghubung/close kontak utama PMT,

sedangkan tripyng coil berfungsi menggerakkan mekanik untuk membuka/open

kontak utama PMT. Motor berfungsi untuk mengisi pegas/spring charge mekanik

PMT yang siap dieksekusi closing coil/tripyng coil. Motor dalam PMT ada yang

sumber powernya AC 220 V atau ada juga yang menggunakan DC 110 V.

e. Pemisah Kabel

Berfungsi untuk membuka dan menutup aliran listrik tanpa beban, kontak

penghubung Pemisah cabel  tidak  dilengkapi dengan media peredam busur api.

f. Compartemen Kabel

Sebagai ruang tempat kedudukan cabel in door.

g. Trafo Arus

Trafo Arus (CT) merupakan alat pendukung yang digunakan dalam instalasi

Gardu Induk Sisi 20 KV. Alat ini untuk mendukung dalam pengukuran arus yaitu

sebagai pengukuran dan sebagai proteksi terhadap arus lebih. Trafo arus ini berfungsi

untuk menurunkan arus yang bekerja/mengalir berdasarkan prinsip induksi

elektromagnet, yaitu timbulnya arus dalam suatu sirkit listrik (sisi sekunder) akibat

dari pengaruh sirkit yang lain (sisi primer) secara fisik tidak saling

16

berhubungan  dalam rangkaian tertutup. Peristiwa ini terjadi  karena  adanya

perpotongan garis medan magnet yang berubah – ubah memotong penghantar

tersebut.

Fungsi

1. Mentransformasikan besaran arus dari nilai arus yang besar ke arus yang kecil

digunakan untuk pengukuran dan proteksi. Arus primer ke arus sekunder yang

digunakan untuk pengukuran yaitu Ampermeter dan KWhmeter serta untuk

proteksi yaitu relay proteksi.

2. Sebagai isolasi antara sisi tegangan yang diukur/diproteksi dengan alat

ukurnya atau alat proteksinya.

h. Trafo Tegangan

Trafo Tegangan merupakan suatu peralatan listrik yang digunakan dalam instalasi

Gardu Induk Sisi 20kV. Alat ini membantu dalam pengukuran tegangan dan

digunakan untuk pengukuran tegangan pada KWhmeter. Alat ini juga membantu

dalam system proteksi yaitu untuk relay UFR (Under Frekwensi Relay) mendeteksi

frekwensi dari tegangan tersebut.

Fungsi

1. Mentranformasikan besaran tegangan dari nilai tegangan yang besar ke

tegangan yang kecil digunakan untuk pengukuran dan proteksi.

2. Sebagai isolasi antara sisi tegangan yang diukur/diproteksi dengan alat

ukurnya atau alat proteksinya.

i. Pemanas (Heater)

Merupakan alat pemanas berfungsi untuk memanaskan ruang terminal

kabel dalam kubikel agar kelembabannya terjaga. Keadaan ini diharapkan dapat

mengurangi efek corona pada terminal kubikel tersebut. Corona  akan menyebabkan

turunnya kualitas isolasi/breakdown peralatan. Sehingga apabila ada kenaikan

tegangan/arus akibat gangguan, maka titik lemah dari isolasi ini akan terancam untuk

rusak/meledak/terbakar.

17

PROTEKSI GARU INDUK SISI 20KV

Proteksi dalam system Gardu Induk sisi 20KV adalah untuk mengamankan

peralatan/system sehingga kerugian akibat gangguan dapat dihindari atau dikurangi menjadi

sekecil mungkin dengan cara:

1. Mendeteksi adanya gangguan / keadaan abnoramal lainnya yang dapat membahayakan

peralatan / system.

Contoh :

2. Melepaskan / memisahkan bagian system yang terganggu atau yang mengalami keadaan

abnormal lainnya secepat mungkin sehingga kerusakan instalasi yang dilalui arus

gangguan dapat dibatasi seminimal mungkin dan bagian system lainnya tetap dapat

beroperasi.

Fungsi proteksi

1. Merasakan dan melokalisir bagian yang terganggu secepatnya.

2. Mengurangi kerusakan yang lebih parah dari peralatan yang terganggu.

3. Mengurangi pengaruh gangguan terhadap bagian yang lain tidak terganggu di dalam

system tersebut.

4. Mencegah meluasnya gangguan untuk menjamin keandalan penjualan tenaga listrik.

5. Memperkecil bahaya bagi manusia.

Komponen proteksi

1. Komponen utama

a. Relay proteksi

b. Sumber relay proteksi

2. Komponen bantu

a.       CT

b.      Relay bantu

c.       Tripyng coil

Syarat alat proteksi

18

1. Selektif

Yaitu selektif terhadap mana arus beban dan mana arus gangguan.

2. Sensitive

Yaitu peka terhadap arus gangguan sesuai seting.

3. Cepat

Yaitu bekerja cepat sesuai seting sehingga bagian yang terganggu tidak meluas.

4. Andal

Yaitu dalam keadaan normal tidak boleh bekerja tetapi harus pasti dapat bekerja bila

diperlukan.

5. Ekonomis

Yaitu persyaratan pokok proteksi dapat terpenuhi sehingga system yang dilindungi dapat

terjamin kelangsungannya beroperasi.

Prinsip kerja relay OCR & GFR

Apabila relay proteksi merasakan arus gangguan maka dengaan segera kontak trip relay

bekerja (yang tadinya NO menjadi NC) sehingga memberi suplay pada tripyng coil. Tripyng

coil bekerja menggerakkan mekanik open PMT sehingga membuka kontak utama PMT.

Proses ini berlangsung sangat cepat (bebepapa detik) tujuannya segera mengisolasi daerah

yang terganggu, namun bila relay proteksi tidak bekerja maka gangguan akan meluas yang

menyebabkan kerugian.

19

Kegagalan kerja proteksi dapat disebabkan oleh :

1.       Relay rusak

2.       Seting relay tidak benar

3.       Power suplay dc tidak ada/ hilang

4.       Gangguan pada mekanis tripyng/pegas macet

5.       Kegagalam PMT memutus arus gangguan (media pemutus) gas habis

6.       Trafo arus tidak jenuh pada arus gangguan

7.       Kesalahan pengawatan wirring tripyng

TRANSAKSI ENERGI GARDU INDUK SISI 20KV

                Energy Listrik yang di distribusikan ke pelanggan di ukur dengan menggunakan

alat pengukur yaitu KWhmeter, KVarhmeter. KWhmeter berfungsi untuk mengukur energy

aktif/daya aktif sedangkan KVarhmeter mengukur energy reaktif/daya reaktif. Alat ukur

tersebut merupakan meter yang digunakan sebagai alat transaksi jual beli energy listrik

dengan pelanggan.

Jenis KWH :

1.       Elektromekanik

Prinsip kerja yaitu Meter berdasarkan prinsip elektro mekanik. Arus dan tegangan listrik

menimbulkan gaya gerak listrik yang menggerakkan / memutar piringan pada porosnya.

Putaran poros piringan diteruskan melalui roda-roda gigi ke drum register.

20

Gambar :  Kwhmeter Mekanik 1 phase

Register atau pencatat berfungsi untuk mencatat atau menghitung energi yang terpakai oleh

pelanggan.

Kumparan tegangan berfungsi untuk membangkitkan fluks tegangan.

Kumparan arus berfungsi untuk membangkitkan fluks arus.

Magnet permanen berfumgsi sebagai pengereman dan menahan putaran ikutan dari piringan

alumunium.

 Piringan alumunium adalah sebagai tempat integrasi fluks tegangan dan fluks arus serta

terjadinya arus foucault sehingga timbul momen putar pada piringan.

Kotak terminal yaitu sebagai tempat penyambungan kabel.

2.       Elektronik

Prinsip kerja yaitu besaran arus maupun tegangan per fasa diubah senilai dengan level sinyal

oleh sensor arus dan tegangan, selanjutnya arus dan tegangan analog per fasa diubah menjadi

sinyal digital dan nantinya akan diproses untuk mendapatkan besaran seperti arus, tegangan,

daya aktif, daya reaktif factor daya selanjutnya nilai besaran tersebut dapat disimpan dalam

memory yang ada dalam Kwh Elektronik tersebut.

21

Pada relay elektronik ini akan lebih mudah dalam mengecek kesalahan wiring CT dan VT

sehingga kemungkinan kesalahan dalam perhitungan energi yang terpakai tidak terjadi. Meter

jenis ini banyak digunakan karena memang keunggulannya dibanding dengan meter

elektromekanik. Meter elektronik sudah diprogram dengan komputer menggunakan tiga tarif

yaitu WBP/Waktu beban Puncak            (18.00 – 20.00), LWBP 1/Luar Waktu Beban Puncak

1 (20.00 – 06.00) dan LWBP 2/Luar Waktu Beban Puncak 2 (06.00– 18.00).

Sistem Pengawatan

Menggunakan system Pengawatan Tak Langsung

Gambar: Pengawatan Kwhmeter

TRAFO PEMAKAIAN SENDIRI

Trafo Pemakaian Sendiri (PS) merupakan trafo step down (penurun tegangan) yaitu

dari tegangan menengah (20.000Volt) menjadi tegangan rendah (380Volt). Trafo ini di sebut

trafo PS karena fungsinya yaitu untuk suplay keperluan Gardu Induk itu sendiri.               

Fungsi

Sebagai sumber tegangan yang digunakan untuk kebutuhan intern gardu induk yaitu

untuk suplay power penerangan, peralatan tenaga/motor penggerak, peralatan control,

rectifier, alat pendingin serta peralatan lain yang membutuhkan sumber tegangan.

Pengaman Lebur Trafo PS

Pengaman lebur tegangan menengah atau disebut Fuse TM merupakan alat proteksi

yang berfungsi sebagai pengaman pada sistem instalasi Trafo Pemakaian Sendiri terhadap

22

arus beban lebih/overload dan arus gangguan yang terjadi. Prinsip kerja yaitu bila arus

melewati pengaman lebur melebihi nilai arus rating nominal maka elemen lebur akan panas

dan terus miningkat hingga mencapai titik leburnya. Nilai arus rating pengaman lebur yang

digunakan di sesuaikan dengan arus dari daya trafo Pemakaian Sendiri.

SUMBER  DC

Sumber pasokan DC 110 volt pada instalasi Gardu Induk digunakan untuk keperluan

peralatan bantu, antara lain :

1.       Rangkaian control ( Close/Open CB,DS )

2.       Sistem Proteksi ( Relay proteksi, rangkaian triping/closing )

3.       Sistem Signaling ( Indikator-indikator )

4.       General ( Umum )

Ada dua sumber DC yang digunakan dalam instalasi Gardu Induk yaitu rectifier dan

aki/baterai. Sumber utama yang digunakan yaitu Rectifier namun apabila Trafo PS padam

maka Baterai langsung memback-up sumber DC, sehingga peralatan bantu dapat terus

bekerja.

Rectifier

Rectifier adalah suatu rangkaian alat listrik untuk mengubah arus listrik bolak –balik (AC)

menjadi arus searah ( dc )yang berfungsi untuk suplai DC dan mengisi batere agar

kapasitasnya tetap terjaga penuh sehingga kehandalan sumber DC pada Gardu Induk

terjamin.Maka Rectifier tersebut harus selalu ON dan selalu tersambung ke batere.

Aki/Baterai

Batere adalah sebuah sel listrik dimana didalamnya berlangsung proses elektrokimia yang

reversible, artinya di dalam batere dapat berlangsung proses pengubahan kimia menjadi

tenaga listrik dan sebaliknya dari tenaga listrik menjadi tenaga kimia.

23

DAFTAR PUSTAKA

http://www.pln.co.id/uiptet/?p=672

http://mtrpagi.blogspot.com/2012/09/pengetahuan-dasar-gardu-induk-20-kv.html

dunia-listrik.blogspot.com/2009/03/perlengkapan-gardu-induk.html

ml.scribd.com/doc/44937735/KLASIFIKASI-GARDU-INDUK

24