Load Break Switch

Download Load Break Switch

Post on 30-Oct-2015

1.179 views

Category:

Documents

3 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

landasan teori

TRANSCRIPT

<p>BAB II</p> <p>BAB IIILANDASAN TEORI</p> <p>Pemasangan instalasi LBS harus dilengkapi dengan peralatan-peralatan pendukung supaya aman dan dapat dilakukan pemeliharaan serta dioperasikan secara motorized. Perlengkapan-perlengkapan yang dimaksud adalah:1. Potensial Transfomer (PT) 20 kV / 220 V AC2. Arrester3. Fuse Cut Out4. Panel Control</p> <p>3.1 Load Break SwitchSaklar pemutus beban (Load Break Switch, LBS) merupakan saklaratau pemutus arus tiga fase untuk penempatan di luar ruas pada tiangpancang, yang dikendalikan secara elektronis. Saklar dengan penempatandi atas tiang pancang ini dioptimalkan melalui kontrol jarak jauh dan skemaotomatisasi. Saklar pemutus beban juga merupakan sebuah sistempenginterupsi hampa yang terisolasi oleh gas SF6 dalam sebuah tangki bajaanti karat dan disegel. Sistem kabelnya yang full-insulated dan sistempemasangan pada tiang pancang yang sederhana yang membuat prosesinstalasi lebih cepat dengan biaya yang rendah. Sistem pengendalianelektroniknya ditempatkan pada sebuah kotak pengendali yang terbuat daribaja anti karat sehingga dapat digunakan dalam berbagai kondisilingkungan. Panel pengendali (user-friendly) dan tahan segala kondisi cuaca.Sistem monitoring dan pengendalian jarak jauh juga dapat ditambahkantanpa perlu menambahkan Remote Terminal Unit (RTU).</p> <p>Gambar 3. 1 Load Break Switch dengan Control BoxCiri-ciri LBS : 1. Dapat digunakan sebagai pemisah maupun pemutus tenaga dengan beban nominal2. Tidak dapat memutuskan jaringan dengan sendirinya saat terjadi gangguan pada jaringan3. Dibuka dan ditutup hanya untuk memanipulasi beban</p> <p>Load Break Switch menggunakan puffer interrupter didalam sebuah tangki baja anti karat yang dilas penuh yang diisi dengan gasSF6. Interrupter tersebut diletakkan secara berkelompok dan digerakkanoleh mekanisme pegas. Ini dioperasikan baik secara manual maupundengan sebuah motor DC dalam kompartemen motor di bawah tangki.Listrik motor berasal dari baterai-baterai 24Volt dalam ruang kontrol.Transformator arus (CT) dipasang di dalam tangki dan dihubungkan keelemen-elemen elektronik untuk memberikan indikasi gangguan dan linemeasurement. Terdapat bushing-bushing epoksi dengan transformertegangan kapasitif, ini terhubung ke elemen-elemen elektronik untukmemberikan line sensing dan pengukuran. Elemen-elemen elektronik kontrolterletak dalam ruang kontrol memiliki standar yang sama yang digunakanuntuk mengoperasikan swicthgear intelijen, yang dihubungkan ke swicthgeardengan kabel kontrol yang dimasukkan ke Switch Cable Entry Module(SCEM) yang terletak di dalam kompartemen motor.Load Break Switch dapat dioperasikan dalam keadaan berbeban (onload) namun tidak boleh membuka saat terjadi gangguan berupa arus hubung singkat. Hal ini disebabkan karena SF6 yang terdapat di dalam peredam busur api LBS memiliki kemampuan terbatas terhadap besarnya arus yang melaluinya. Apabila pada saat terjadi gangguan hubung singkat, LBS ikut membuka hal ini justru dapat menyebabkan kerusakan pada LBS tersebut ataupun dikhawatirkan LBS bisa meledak.</p> <p>Jenis-jenis Load Break Switch menurut pemasangannya : Pole-Mounted Load Break SwitchSesuai dengan namanya Pole-Mounted Load Break Switch merupakan jenis LBS yang dipasang digantung pada tiang-tiang JTM (outdoor). Beberapa LBS jenis ini dilengkapi dengan fitur sebagai Sectionalizer (SSO). LBS tipe ini dipasang pada main feeder dan berfungsi sebagai pembatas tiap seksi-seksi jaringan untuk melokalisir daerah gangguan maupun pemadaman. </p> <p>Gambar 3.2 Pole-Mounted LBS</p> <p> Rating dan spesifikasi Pole-Mounted LBS Tabel 3.1 Spesifikasi Pole-Mounted LBS Spesifikasi DasarTipeLFG-25ERA141(-C)Keterangan </p> <p>Rated Voltage25 kV</p> <p>Maximum Voltage27 kV</p> <p>Rated Frequency50/60 Hz</p> <p>Rated Current630 A</p> <p>Breaking Capasity12,5 kA1s</p> <p>BIL (Impulse Current F-Gnd)150 kV</p> <p> (Impulse Current F-F)165 kV</p> <p>Partial Discharge19kV</p> <p>Operation TypeMotor spring stored energy24 VDC</p> <p>Closing TimeLess than 1.5 s</p> <p>Opening TimeLess than 100 ms</p> <p>Weight280 kg</p> <p>Dimension1400 x 1450 x 810 m</p> <p> Pad-Mounted Load Break SwitchPad-Mounted Load Break Switch dipasang pada kubikel 20 kV (indoor). Karena dipasang di dalam kubikel LBS jenis ini lebih mudah dioperasikan dan lebih aman. Selain itu karena dipasang di dalam ruang tertutup kerusakan-kerusakan yang disebabkan oleh air dapat diminimalisir, sehingga jangka waktu pemeliharaannya dapat dilakukan dalam kurun waktu bertahun-tahun. Gambar 3.3 Pad-Mounted LBS</p> <p> Rating dan spesifikasi Pad-Mounted LBS Tabel 3.2 Spesifikasi Pad-Mounted LBS Spesifikasi DasarTipeLSG-22ERJKeterangan </p> <p>Rated Voltage20 kV</p> <p>Maximum Voltage24 kV</p> <p>Rated Frequency50/60 Hz</p> <p>Rated Current600 A</p> <p>Breaking Capasity12,5 kA1s</p> <p>Insitial Gas Pressure0,15 MPa</p> <p>Aplicable StandardIEC 60694-1996, IEC 60265-1-1998 ANSI / IEEE C37.63-1981ANSI / IEEE C37.71-1984</p> <p>Weight490 kg</p> <p>Dimension1560 x 808 x 545 m</p> <p> Submersible Load Break SwitchSubmersible Load Break Switch adalah jenis LBS yang dapat diletakkan di dalam ruang tertutup, sehingga tahan terhadap air. Karena tahan terhadap air, memungkinkan untuk dipasang pada jaringan yang terendam di bawah air, misal pada bendungan, sungai dan sebagainya. LBS jenis ini juga menggunakan peredam busur api berupa Gas SF6. </p> <p>Gambar 3.4 Submersibe LBS Rating dan spesifikasi Submersible LBS Tabel 3.3 Spesifikasi Submersible LBS Spesifikasi DasarTipeLIG-22EAGKeterangan </p> <p>Rated Voltage20 kV</p> <p>Maximum Voltage24 kV</p> <p>Rated Frequency50/60 Hz</p> <p>Rated Current600 A</p> <p>Breaking Capasity12,5 kA1s</p> <p>Insitial Gas Pressure0,2 MPa</p> <p>Operating MethodeSolenoid</p> <p>Aplicable StandardIEC 60694-1996, IEC 60265-1-1998 ANSI / IEEE C37.63-1981ANSI / IEEE C37.71-1984</p> <p>Weight230 kg</p> <p>Dimension840 x 589 x 275 m</p> <p>3.2Trafo InstrumenTrafo instrumen merupakan trafo yang mana dipergunakan bersama dengan peralatan lain seperti: relai proteksi, alat ukur atau rangkaian kontrol, yang temasuk trafo instrumen adalah current transformer (trafo arus) dan potensial transformer (trafo tegangan).Kegunaan trafo instrumen antara lain :a. Mengisolasi rangkaian meter dari sisi primer yang dipasok dengan tegangan tinggi dan arus yang besarb. Menyediakan kemungkinan standar arus atau tegangan yang dipergunakan untuk pengukuran atau proteksi.</p> <p>3.2.1 Current Transformer (CT)CT adalah suatu perangkat listrik yang berfungsi menurunkan arus yang besar menjadi arus dengan ukuran yang lebih kecil. CT digunakan karena dalam pengukuran arus tidak mungkin dilakukan langsung pada arus beban atau arus gangguan, hal ini disebabkan arus sangat besar dan bertegangan sangat tinggi. Fungsi CT adalah untuk memperoleh arus yang sebanding dengan arus yang hendak diukur (sisi sekunder 5A atau 1 A) dan untuk memisahkan sirkuit dari sistem yang arusnya hendak diukur (sirkuit primer) terhadap sirkuit dimana instrumen tersambung (sirkuit sekunder). Berbeda dari transformator tenaga yang arusnya tergantung dari beban disisi sekundernya, tetapi pada trafo arus sama halnya seperti Ampermeter yang disisipkan ke dalam sirkuit primer, arusnya tidak tergantung beban disisi sekunder, melainkan semata-mata tergantung pada arus di sisi primernya.</p> <p>Gambar 3.5 CT dan Rangkaian Ekivalen CTTerdapat dua jenis CT berdasarkan fungsinya, yaitu CT sebagai alat ukur dan CT sebagai rangkaian dari peralatan proteksi, perbedaan dari kedua fungsi tersebut adalah pada kurva magnetisasinya. Untuk pengukuran, memiliki kejenuhan sampai dengan 120 % arus rating tergantung dari kelasnya, hal ini untuk mengamankan meter pada saat gangguan. Untuk proteksi, memiliki kejenuhan cukup tinggi sampai beberapa kali arus rating.</p> <p>Gambar 3.6 Kurva Magnetisasi CT</p> <p>Selain berdasarkan kurva magnetisasi, perbedaan yang lain adalah berdasarkan kelas akurasinya. Kelas akurasi adalah arus pada trafo arus yang dibatasi oleh kesalahan arus dan kesalahan fasa. Standar Kelas Akurasi CT yang dipergunakan untuk pengukuran : Untuk kelas 0,1 - 0,2 - 0,5 dan 1, pada frekuensi pengenal kesalahan arus dan pegeseran fasa tidak melebihi dari nilai yang ditentukan seperti pada Tabel 3.4 di bawah ini :Tabel 3.4 Batas Kesalahan Untuk Kelas Akurasi 0,1 - 0,2 - 0,5 dan 1.Ketelitian kelas+/- % kesalahan rasio arus pada % dari arus pengenal</p> <p>520100120</p> <p>0,10,40,20,10,1</p> <p>0,20,750,350,20,2</p> <p>0,51,50,750,50,5</p> <p>13,01,51,01,0</p> <p> Untuk kelas 0,2S dan 0,5S dipergunakan untuk aplikasi khusus untuk kWh meter yang mana pengukuran yang tepat pada arus antara 50 mA s/d 6 A. kesalahan arus dan pegeseran fasa tidak melebihi dari nilai yang ditentukan seperti pada Tabel 3.5. Tabel 3.5 Batas Kesalahan Untuk Kelas Akurasi 0,2S dan 0,5S.Ketelitian kelas+/- % kesalahan rasio arus pada % dari arus pengenal</p> <p>520100120</p> <p>0,2S0,750,350,20,2</p> <p>0,5S1,50,750,50,5</p> <p> Untuk kelas 3 dan kelas 5 kesalahan arus dan pegeseran fasa tidak melebihi dari nilai yang ditentukan seperti pada Tabel 3.6.Tabel 3.6 Batas Kesalahan Untuk Kelas Akurasi 3 dan 5Ketelitian kelas+/- % kesalahan rasio arus pada % dari arus pengenal</p> <p>50100</p> <p>333</p> <p>555</p> <p>Standar Kelas Akurasi CT yang dipergunakan untuk proteksi adalah 5P, 10P. Tanda P adalah tanda Protection, dan angka 5 atau 10 adalah nilai kesalahan arus dalam %. Di dalam memilih CT untuk proteksi yang dibutuhkan adalah tingkat isolasi yang tinggi, tidak cepat jenuh saat arus besar masuk ke sisi primer CT, karena output arus di sekunder diperlukan agar relai proteksi dapat bekerja dengan pasti. Bila relai invers definite minimum time (IDMT) dengan stabilitas gangguan fasa dan ketelitian waktu yang akurat tidak diperlukan dapat mempergunakan kelas 10P. Sedangkan jika stabilitas gangguan fasa dan ketelitian waktu yang akurat diperlukan digunakan kelas 5P. </p> <p>3.2.2 Potential Transformer (PT)PT adalah suatu peralatan listrik yang dapat memeprkecil tegangan tinggi menjadi tegangan rendah, yang dipergunakan dalam rangkaian arus bolak-balik. Fungsi PT adalah untuk memperoleh tegangan yang sebanding degan tegangan yang dipergunakan dan untuk memisahkan sirkuit dari sistem dengan tegangan tinggi (sirkuit primer) terhadap sirkuit dimana alat ukur tersemabung (sisi sekunder). Berbeda dengan trafo tenga yang dibutuhkan adalah tegangan dan dayanya sedangkan pada PT yang dibutuhkan adalah tingkat ketelitiannya dan penurunan tegangan yang disesuaikan dengan alat ukur. </p> <p>Gambar 3.7 PT dan Rangkaian Ekivalen PT</p> <p>Sama halnya dengan CT, fungsi PT juga diklasifikasikan menjadi dua jenis yaitu PT untuk pengukuran dan PT untuk keperluan proteksi. Standar kelas akurasi PT untuk pengukuran dan PT untuk keperluan proteksi dijelaskan pada Tabel 3.7 di bawah ini :Tabel 3.7 Kelas Akurasi PT Kelas AkurasiBatas kesalahanPengaplikasian</p> <p>Rasio %Pergeseran fasa %</p> <p>0,10,15Metering di laboratorium </p> <p>0,20,210Metering di laboratorium</p> <p>0,50,520Metering industri kecil, dan menengah</p> <p>1,01,040Metering industri besar</p> <p>3,03,0-Metering instrumen</p> <p>3P3120Proteksi</p> <p>6P6240Proteksi</p> <p>Adapun perbedaan kerja dari transformator potensial dan transformator arus adalah : Pada transformator potensial, arus primer sangat tergantung beban sekunder, sedangkan pada transformator arus, arus primer tidak tergantung kondisi rangkaian sekunder Pada transformator potensial, tegangan jaringan dipengaruhi terminal-terminalnya sedangkan transformator arus dihubung seri dengan satu jaringan dan tegangan kecil berada pada terminal-terminalnya. Namun transformator arus mengalirkan semua arus jaringan. Pada kondisi kerja normal tegangan jaringan hampir konstan dan karena itu kerapatan fluks serta arus penguat dari transformator potensial hanya berubah di atas batas larangan sedangkan arus primer dan arus penguatan dari transformator arus berubah di atas batas kerja normal.3.3 ArresterArrester adalah suatu alat pelindung bagi peralatan sistem tenaga listrik terhadap surya petir. Alat pelindung terhadap gangguan surya ini berfungsi melindungi peralatan sistem tenaga listrik dengan cara membatasi surja tegangan lebih yang datang dan mengalirkannya ke tanah.Berhubung dengan fungsinya itu ia harus dapat menahan tegangan sistem 50 Hz untuk waktu yang terbatas dan harus dapat melewatkan surja arus ke tanah tanpa mengalami kerusakan. Arrester berlaku sebagai jalan pintas sekitar isolasi. Arrester membentuk jalan yang mudah untuk dilalui oleh kilat atau petir, sehingga tidak timbul tegangan lebih yang tinggi pada peralatan.</p> <p>3.8 Arrester JTM</p> <p>Selain melindungi perlatan dari tegangan lebih yang diakibatkan oleh tegangan lebih external, arrester juga melindungi peralatan yang diakibatkan oleh tegangan lebih internal seperti surja hubung, selain itu arrester juga merupakan kunci dalam koordinasi isolasi suatu system tenagan listrik. Bila surja datang ke gardu induk/jaringan tegangan menengah, arrester bekerja melepaskan muatan listrik serta mengurangi tegangan abnormal yang akan mengenai peralatan dalam gardu induk/jaringan tegangan menengah.</p> <p>3.4Fuse Cut OutFuse (Pelebur) merupakan suatu alat pemutus yang dengan meleburnya bagian dari komponennya yang telah dirancang khusus dan disesuaikan ukurannya untuk itu, membuka rangkaian dimana pelebur tersebut terpasang dan memutuskan arus bila arus tersebut melebihi suatu nilai tertentu dalam waktu yang telah ditentukan sesuai dengan ukuran pelebur yang digunakan.Fuse cut out (sekring) adalah suatu alat pengaman yang melindungi jaringan terhadap arus beban lebih (over load current) yang mengalir melebihi dari batas maksimum, yang disebabkan karena hubung singkat (short circuit) atau beban lebih (over load). Konstruksi dari fuse cut out ini jauh lebih sederhana bila dibandingkan dengan pemutus beban (circuit breaker) yang terdapat di Gardu Induk (sub-station). Akan tetapi fuse cut out ini mempunyai kemampuan yang sama dengan pemutus beban tadi. Fuse cut out ini hanya dapat memutuskan satu saluran kawat jaringan di dalam satu alat. Apabila diperlukan pemutus saluran tiga fasa maka dibutuhkan fuse cut out sebanyak tiga buah.</p> <p>3.4.1Prinsip Kerja FCOPada sistem distribusi fuse cut out yang digunakan mempunyai prinsip kerja melebur, apabila dilewati oleh arus yang melebihi batas arus nominalnya. Biasanya Fuse Cut Out dipasang setelah PTS maupun LBS untuk memproteksi feeder dari gangguan hubung singkat dan dipasang seri dengan jaringan yang dilindunginya, Fuse Cut Out juga sering ditemukan pada setiap transformator.Penggunaan Fuse Cut Out ini merupakan bagian yang terlemah di dalam jaringan distribusi. Karena Fuse Cut Out boleh dikatakan hanya berupa sehelai kawat yang memiliki penampang disesuaikan dengan besarnya arus maksimum yang diperkenankan mengalir di dalam kawat tersebut. Pemilihan kawat yang digunakan pada fuse cut out ini didasarkan pada faktor lumer yang rendah dan harus memiliki daya hantar (conductivity) yang tinggi. Faktor lumer ini ditentukan oleh temperatur bahan tersebut. Biasanya bahan-bahan yang digunakan untuk fuse cut out ini adalah kawat perak, kawat tembaga, kawat seng, kawat timbel atau kawat paduan dari bahan bahan tersebut. Pada umumnya diantar...</p>