makalah gmt2.docx

8/18/2019 makalah gmt2.docx

1/13

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Penggunaan tegangan tinggi merupakan salah satu upaya untuk

mengurangi rugi energi dalam sistem transmisi dan distribusi daya listrik dari

suatu pembangkit ke konsumen yang letaknya saling berjauhan. Karena dengan

menaikkan tegangan maka arus yang mengalir menjadi kecil sehingga rugi energi

karena adanya arus dan tahanan penghantar pun menjadi kecil. Transmisi dan

distribusi daya listrik itu biasanya melalui hantaran udara (Over Head Line).

Namun demikian karena beberapa kelemahan hantaran udara yang diantaranya

mengurangi estetika ruang dan memerlukan jarak aman yang lebar, maka sistem

transmisi dan distribusi daya listrik bawah tanah sekarang banyak digunakan.

Dalam sistem transmisi dan distribusi tegangan tinggi ini, kualitas isolasi yang

baik mutlak diperlukan untuk menjamin keandalan dan kualitas penyaluran daya

listrik ke konsumen. Namun demikian kegagalan atau gangguan listrik akibat dari

gejala medan tinggi kerap terjadi dan kejadian seperti partial discharge , flashover,

spakover, lightning , Korona dan breakdown.

Dalam makalah ini akan membahas tentang enomena gangguan yang sering

terjadi pada saluran distribusi tinggi yakni timbulnya gejala medan tinggi

diantaranya partial discharge, flashover, spakover, lightining, korona dan

breakdown.

1.2. RUMUSAN MASALAH

!) "agaimana terjadinya enomena gangguan yang sering terjadi pada medan

tinggi diantaranya partial discharge, flashover, spakover, lightining , korona dan

breakdown.

#) "agaimana cara mengatasi gangguan sering terjadi pada medan tinggi

diantaranya partial discharge, flashover, spakover, lightining , korona dan

breakdown.

$) "agaimana dampak terjadinya medan tinggi.

1


2/13

1.3. TUJUAN

1) Dapat mengetahui terjadinya enomena gangguan yang sering terjadi pada

medan tinggi diantaranya partial discharge, flashover, spakover, lightining,

korona dan breakdown.

2) Dapat mengetahui cara mengatasi gangguan sering terjadi pada medan tinggi

diantaranya partial discharge, flashover, spakover, lightining , korona dan

breakdown.

3) Dapat mengetahui dampak terjadinya medan tinggi.

1.4. MANFAAT

!) %emahami istilah partial discharge, lasho&er, sparko&er, lightning, korona,

breakdown kita bisa paham deinisinya .

#) Pada pembahasan Flashover kita akan tau gejala saat akan terjadi gangguan.

$) Dengan pembahasan ,maka kita 'kan tau gejala dari gangguan korona.

) %enambah ilmu pengetahuan dari sumber terpercaya dari data sebelumnya

) "isa bermanaat untuk tambah ilu pengetahuan.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. PARTIAL DISCHARGE

Partial discharge (peluahan parsial) adalah peristiwa pelepasan* loncatan

bunga api listrik yang terjadi pada suatu bagian isolasi (pada rongga dalam atau

permukaan) sebagai akibat adanya beda potensial yang tinggi dalam isolasi

tersebut. Partial discharge dapat terjadi pada bahan isolasi cair maupun isolasi gas.

%ekanisme kegagalan pada bahan isolasi padat meliputi kegagalan asasi( intrinsik ),

elektro mekanik, streamer, thermal dan kegagalan erosi. Kegagalan pada bahan

isolasi cair disebabkan adanya ka&itasi, adanya butiran pada +at cair dan

2


3/13

tercampurnya bahan isolasi cair. Pada bahan isolasi gas mekanisme townsend dan

mekanisme streamer merupakan penyebab kegagalan.

2.1.1. Proses Terj!"#$ Pr%"& D"s'(re

ecara umum partial discharge merupakan akibat yang timbul dari

konsentrasi electrical stress pada titik tertentu baik itu didalam ataupun

dipermukaan suatu isolasi. Partial discharge merupakan arcing (lompatan) listrik

yang sangat cepat sekali dan yang terjadi pada lapisan suatu bidang berisolasi

sering memiliki karakteristik yang berbeda-beda. aktu impuls dari PD biasanya

lebih kecil dari !/ nano detik. Pada saat kemunculannya, biasanya partial

discharge terjadi dengan melalui beberapa proses yaitu 0

!) 'danya bidang microskopik (celah) yang terjadi pada suatu bidang pada isolasi

yang disebabkan karena adanya 1ater Tree1, umur isolasi itu sendiri,

pemasangan yang kurang baik atau proses pabrikasi yang tidak sempurna.

Terjadinya stress dan tegangan yang berlebih (o&er &oltage) pada suatu sistem

isolasi dapat mengakibatkan PD didalam bidang mikroskopik tersebut.

#) Timbulnya panas dan energi lain yang dilepaskan oleh PD mengakibatkan

pengikisan pada permukaan celah tersebut.

$) 2rosi atau pengikisan terus menerus akan membentuk celah yang lebih besar

pada bidang isolasi, biasanya disebut 1electrical tree1.

) Proses ini akan terus berlanjut hingga menimbulkan 1electrical tree bridge1

pada isolasi.

) Kemudian terjadilah kegagalan * gangguan pada sistem isolasi

2.1.1. A&% Uj" Pr%"& D"s'(re

Pada saat ini, saya memilki beberapa reerensi alat pengujian partial

discharge yang pernah saya gunakan dilapangan. "eberapa reerensi tersebut

antara lain adalah 0

!) 3ltrasonic 4eak Detector (re 0 34D-/)

#) 5orona 5amera (re 0 5oro5'% / 6 5oro5'% !)

3


4/13

$) Portable 27pert Partial Discharge (re 0 8DP 6 8DP 99)

) 'd&ance Partial Discharge test (re 0 %PD-://)

2.2. FLASH*+ER

2.2.1. Pe#er%"# F&s(o,er

;lasho&er adalah gangguan yang terjadi berupa loncatan api yang terjadi

antar isolator atau kompenen listrik tegangan tinggi. leh sebab itu

isolator harus dibuat sedemikian rupa sehingga tegangan pada rongga kecil lebih

tinggi dari pada tegangan yang menyebabkan lasho&er.

Kegagalan lewat denyar (lasho&er)berawal dari terbentuknya pi

ta kering(dry band). eperti telah dijelaskan sebelumnya, bahwa terbentuknya

lapisan kondukti di permukaan isolator diakibatkan oleh adanya polutan yang

menempel.

4apisan yang terbentuk di permukaan isolator ini menyebabkanmengalir-nya arus bocor (leakage current).

Dengan mengalirnya arus bocor, terjadi

pemanasan di lapisan tersebut.4apisan ini dapat membentuk pita kering (dr

y band) akibat dialiri arus bocor secara terus menerus. Pada tegangan

tertentu, kondisi ini dapat menyebabkan pelepasan muatan melintasi pita

kering. Pelepasan muatan dapat memanjang

4


5/13

sehingga terbentuk busur listrik (arc) dan terjadi lewat denyar (lasho&er)

yang melalui seluruh permukaan isolator.

2.2.2. Gej& F&s(o,er.

?ejala ;lasho&er dibagi menjadi tipe, antara lain0

1) Lean Flashover ) - Rollover )

Dimana api berada dibawah plaon dan memenuhi bagian ruang namun

rasio udara panas masih dibawah jangkauan terbakar.

2) Rich Flashover -backdraft )

Proses terjadinya ketika asap panas membakar bagian atas permukaan

pada jangkauan bakar yang sesuai. Kejadian ini berlangsung saat api menyebar

memenuhi ruangan-ruangan, membakar benda-benda yang ada, menghabiskan

sumber o7igen dan meninggalkan gas yang sangat panas yang dapat

menyebabkan sebuah ledakan asap disertai dengan kobaran api. Tanda umum

terjadinya backdrat adalah asap yang berwarna kekuningan atau kecoklatan.

3) Delayed Flashover - Smoke Explosion)

Proses terjadinya ketika asap yang lebih dingin keluar dari ruang asap

yang lebih panas namun tetap memiliki kemampuan untuk menimbulkan api.


6/13

Proses terjadinya saat panas asap melebihi jangkauan bakar sehingga

temperatur panas yang dihasilkan menjadi sangat tinggi, kondisi ini

menyebabkan sebaran asap panas cepat memenuhi ruang dan secara sesaat akan

menghasilkan kobaran api yang sangat besar.

2.3. SPARK*+ER

parko&er adalah gangguan yang terjadi antar isolator akibat aktor isolasi

yang kurang maksimal. "iasanya terjadi akibat gagal isolasi pada udara, padat dan

cair. ?angguan ini akan menimbulkan percikan api. Terbentuknya pita kering ini

menyebabkan gangguan medan listrik di sepanjang permukaan sehingga terjadi

tegangan percikan (spark o&er) dan menimbulkan pelepasan muatan di daerah

Tertentu. %ekanisme terbentuknya pita kering dapat dilihat dalam ?ambar :. Pita

kering memiliki tahanan arus merayap yang lebih besar daripada daerah yang

masih basah. Dengan demikian, tegangan jatuh yang terjadi di daerah kering

(AB) lebih besar daripada tegangan jatuh di daerah basah (ABC). Pada jarak d!

yang sama dengan d#, tegangan jatuh ini menimbulkan kuat medan yang besar

sehingga udara diantaranya tidak kuat menahan medan tersebut dan terjadi

pelepasan muatan (discharge).

2.4. SURJA - L"#H$%"%# )

2.4.1. Pe#er%"# L"(%#"# -Srj)

6


7/13

Lightning (surja) adalah merupakan gejala alam yang bisa kita analogikan

dengan sebuah kondensator raksasa, di mana lempeng pertama adalahawan (bisa

lempeng negati atau lempeng positi) dan lempeng kedua adalah bumi (dianggap

netral). eperti yang sudah diketahui kapasitor adalah sebuah komponen pasi pada

rangkaian listrik yang bisa menyimpan energi sesaat (energy storage). Petir juga

dapat terjadi dari awan ke awan (intercloud ), di mana salah satu awan bermuatan

negati dan awan lainnya bermuatan positi.

2.4.2. Proses %erj!"#$ L"(%#"#

Proses terjadinya muatan pada awan karena dia bergerak terus menerus

secara teratur, dan selama pergerakannya dia akan berinteraksi dengan awan

lainnya sehingga muatan negati akan berkumpul pada salah satu sisi (atas atau

bawah), sedangkan muatan positi berkumpul pada sisi sebaliknya. @ika perbedaan

potensial antara awan dan bumi cukup besar, maka akan terjadi pembuangan

muatan negati (elektron) dari awan ke bumi atau sebaliknya untuk mencapai

kesetimbangan.

Pada proses pembuangan muatan ini, media yang dilalui elektron adalah

udara. Pada saat elektron mampu menembus ambang batas isolasi udara inilah

terjadi ledakan suara. Petir lebih sering terjadi pada musim hujan, karena pada

keadaan tersebut udara mengandung kadar air yang lebih tinggi sehingga daya

isolasinya turun dan arus lebih mudah mengalir. Karena ada awan

bermuatan negati dan awan bermuatan positi , maka petir juga bisa terjadi antar

awan yang berbeda muatan. (dapat terjadi dari awan ke awan ,di mana salah satu

awan bermuatan negati dan awan lainnya bermuatan positi).

7

https://id.wikipedia.org/wiki/Kondensatorhttps://id.wikipedia.org/wiki/Awanhttps://id.wikipedia.org/wiki/Bumihttps://id.wikipedia.org/wiki/Bumihttps://id.wikipedia.org/wiki/Listrikhttps://id.wikipedia.org/wiki/Elektronhttps://id.wikipedia.org/wiki/Elektronhttps://id.wikipedia.org/wiki/Musim_hujanhttps://id.wikipedia.org/wiki/Udarahttps://id.wikipedia.org/wiki/Elektronhttps://id.wikipedia.org/wiki/Elektronhttps://id.wikipedia.org/wiki/Protonhttps://id.wikipedia.org/wiki/Awanhttps://id.wikipedia.org/wiki/Bumihttps://id.wikipedia.org/wiki/Listrikhttps://id.wikipedia.org/wiki/Elektronhttps://id.wikipedia.org/wiki/Musim_hujanhttps://id.wikipedia.org/wiki/Udarahttps://id.wikipedia.org/wiki/Elektronhttps://id.wikipedia.org/wiki/Protonhttps://id.wikipedia.org/wiki/Kondensator


8/13

2./. K*R*NA

2./.1. Pe#er%"# Koro#

Korona merupakan proses dimana arus, mungkin diteruskan, muncul dari

sebuah electrode berpotensial tinggi di dalam sebuah luida yang netral.

"iasanya udara yaitu dengan mengionisasi luida hingga menciptakan plasma

di sekitar elektrode. 9on-ion yang dihasilkan akhirnya akan melampaui muatan

listrik menuju area-area berpotensi rendah terdekat atau bergabung kembali

untuk membentuk molekul-molekul gas netral

?ambar #.! Peristiwa terjadinya korona

2./.2. Gej& Koro#

Disebabkan karena 2lektron yang bebas bergerak diudara umumnya

berasal dari radiasi radio-akti yang terdapat di alam bebas dan juga dengan

adanya sinar kosmik. 2lektron-elektron yang posisinya dekat dengan kawat

trasnmisi dipengaruhi oleh adanya medan listrik yang menuju ke atau menjauhi

kawat tersebut.

elama gerakannya ini, elektron yang melewati gradient medan listrik

akan bertubrukkan dengan molekul dari udara, yang kemudian terjadi ionisasi

pada molekul tersebut. Karena adanya ionisasi tersebut, maka akan terdapat ion

positi dan elektron yang bebas, yang akan akan mendorong terjadinya ionisasi

8


9/13

lanjutan. Proses ini berkelanjutan yang kemudian membentuk banjiran elektron

(a&alance).

"ilamana banjiran elektron ini melintasi dua kawat yang sejajar, maka ia

akan menyebabkan terjadinya perubahan pembagian gradient tegangan-tegangan

dari udara diantara kedua kawat tersebut dan penataan kembali dari gradient ini

dapat menyebabkan harga tegangannya melampaui kekuatan (tegangan

breakdown) dari udara. 9ni akan menyebabkan terjadinya kegagalan dari siat

isolasi yang dimiliki oleh udara yang terletak disekitarnya.

"ilamana penataan kembali ini hanya menyebabkan sebagian perubahan

potensial gradient dari udara, misalnya hanya daerah sekitar kawat saja yang

mengalami perubahan, maka perubahannya terbatas hanya pada satu kawat saja.

2./.3. D0 %erj!"#$ oro#

Korona Dapat menyebabkan harga * jumlah tegangannya melampaui

kekuatan (tegangan breakdown) dari udara.


10/13

2.. KEGAGALAN LISTRIK - &REA'D(% )

9stilah kegagalan listrik (electrical breakdown), atau tembus listrik atau

dadalan elektrik, memiliki sejumlah arti. 9stilah ini bisa berarti gangguan pada

sebuah sirkuit listrik. Kegagalan listrik bisa pula berarti berkurangnya hambatan

dengan amat pesat pada sebuah isolator elektrik yang menyebabkan lompatan

bunga api listrik di sekeliling atau di sepanjang isolator. Peristiwa ini bisa hanya

bersiat sementara (seperti dalam sebuah pengosongan elektrostatik), atau bisa pula

menyebabkan pengosongan busur elektrik yang berlangsung terus-menerus jika piranti pelindung gagal merintangi arus dalam sebuah sirkuit daya tinggi.

?ambar #.# 3ji Kegagalan 4istrik ( Breakdown)

2..1. Ke&# "so&%or e&e%r"

'rti electrical breakdown yang kedua merujuk pada kegagalan

isolatornya sebuah kabel listrik atau komponen listrik yang lain. Kegagalan

seperti ini biasanya mengakibatkanhubungan pendek atau sekering yang

meledak. 9ni terjadi pada tegangan dadal. Kegagalan isolator yang sesungguhnya

sering terjadi dalam penerapan tegangan tinggi yang kadang-kadang

menyebabkan pembukaan sebuah pemutus sirkuit pelindung. Electrical

breakdown sering pula diasosiasikan dengan kegagalannya bahan isolasi padat

atau cair yang digunakan dalam kondensator maupun transormator tegangan

tinggi di kabel distribusi listrik. 2lectrical breakdown juga bisa terjadi di

sepanjang sejumlah dawai isolator yang dipasang pada saluran listrik, di dalam

kabel listrik bawah tanah, atau kabel yang membusur pada cabang pohon

terdekat. Dalam tekanan listrik yang cukup kuat, electrical breakdown bisa

10


11/13

berlangsung di dalam +at padat, cair, atau gas. Namun, mekanisme kegagalan

yang spesiik sangat berbeda di setiap ase dielektrik. Kesemua ini menyebabkan

kerusakan instrumen yang membahayakan.

2..3. P"r#%" D"sr%"5

Piranti disrupti merupakan piranti berdielektrik, lalu mendapat tekanan

melebihi kuat dielektriknya, yang memiliki electrical breakdown.


12/13

konduktor (saat bahan konduktor itu menguap dan bercampur di

dalam plasma panas di dalam busur). %eski latu dan lompatan bunga api listrik

biasanya tidak diinginkan, kedua enomena itu bisa berguna dalam penerapan

sehari-hari seperti busi untuk mesin bensin, pengelasan listriknya logam, atau

peleburan logam di dalam sebuah tanur busur listrik

BAB III

PENUTUP

3.1. KESIMPULAN

Dari penjabaran diatas maka dapat diambil kesimpulan tentang enomena

gangguan yang sering terjadi pada saluran distribusi tinggi yakni timbulnya gejala

medan tinggi diantaranya partial discharge, flashover, spakover, lightining, korona

dan breakdown.

Partial discharge terjadi akibat yang timbul dari konsentrasi electrical stress

pada titik tertentu baik itu didalam ataupun dipermukaan suatu isolasi. Partial

discharge merupakan arcing (lompatan) listrik yang sangat cepat sekali dan yang

terjadi pada lapisan suatu bidang berisolasi. ;lasho&er dapat terjadi akibat gagalnya

isolasi dari sistem tegangan tinggi tersebut. parko&er adalah gangguan yang terjadi

antar isolator akibat aktor isolasi yang kurang maksimal. 4ightening adalah

gangguan akibat gejala alam dan proses penyambugan dan pemutusan sambungan

saluran tegangan tinggi. Korona terjadi akibat dari jarak antar kawat saluran

tegangan tinggi yang terlalu dekat sehingga terjadinya kegagalan dari siat isolasi

yang dimiliki oleh udara yang terletak disekitarnya. "reakdown terjadi karena

kegagalan listrik bisa pula berarti berkurangnya hambatan dengan amat pesat padasebuah isolator elektrik yang menyebabkan lompatan bunga api listrik di sekeliling

atau di sepanjang isolator.

3.2. SARAN

12

https://id.wikipedia.org/wiki/Fisika_plasmahttps://id.wikipedia.org/wiki/Busihttps://id.wikipedia.org/wiki/Busihttps://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pengelasan&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tanur_busur_listrik&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/Fisika_plasmahttps://id.wikipedia.org/wiki/Busihttps://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pengelasan&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tanur_busur_listrik&action=edit&redlink=1


13/13

%engingat pentingnya keandalan sistem jaringan distribusi jaringan

tegangan tinggi sehingga penting adanya sistem proteksi dari gangguan akibat

gejala medan tinggi.

DAFTAR PUSTAKA

www.wikipedia bahasa 9ndonesia.com

http0**sigitwd.blogspot.co.id*#//*/:*pengujian-partial-discharge-pada.html.

https0**www.academia.edu*:E/#!:!*aluran Transmisi Tegangan Tinggi 3dara

http0**elektro-tundip.blogspot.co.id*#/!*/F*gejala-medan-tinggi.html

13
https://www.academia.edu/6702161/SaluranTransmisiTeganganTinggihttps://www.academia.edu/6702161/SaluranTransmisiTeganganTinggi

makalah gmt2.docx

Documents