mengurangi tegangan induksi pada selubung kabel tanah dengan metoda cross bonding system
DESCRIPTION
kabel cross bondingTRANSCRIPT
OWlfJJ Vol 7 No2 Juli 2011 244-249
MENGURANGI TEGANGAN INDUKSI PADA SELUBUNG KABEL TANAH DENGAN METODA CROSS BONDING SYSTEM
Oleh Triyono StafPengajar Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang
JlProf H Soedarto SH Tembalang Semarang 50275
Abstrak
Pemasangan kabel tanah untuk keperluan transmisi tenaga istrik di daerah perkotaan [Xliia umumnya melintasi daerah yang sering dilalui oleh masyaraka Penggunaan tegangan tinggi sangat diperlukan untuk memperkecil arus beban rugi-rugi daya dan penggunaan ukuran kabel yang relatifkecil Kabel tanah [Xliia umumnya dilengkapi dengan selubung logam terutama kabel tanah berisi minyak (Oil Filled Cable) Selubung logam be1fongsi untuk melindung isolasi kertas yang diimpregnasi agar tidak terpengauh oleh kondisi luar kabel selain itu juga berfungsi untuk menjaga agar minyak tidak keluar atau berkurang sehingga [Xliia Iapisan isolasi tidak terjadi rongga atau void yang merufXlkan awal terjadinya kerusakan isolasi kabel Selubung kabel selain da[Xlt memberi keuntungan bulljuga da[Xlt membahayakan a[Xlbila dalam pemasangan kabel tidak dilakukan dengan metoda yang tepat Arus dan tegangan induksi yang dihasilkan [Xlda selubung logam kabel saluran transmisi tegangan tinggi nilainya cukup besar dan da[Xlt membahayakan orang yang berada diatas sekitar jalur transmisi Untuk mengurangi tegangan listrik yang diinduksikan [Xliia selubung label oleh adanya induksi elektromagnetik da[Xlt dilakukan dengan beberapa metode Salah satu metode yang digunakan adalah Cross Bonding System
Kata Kunci Tegangan Induksi Selubung Logam Kabel tanah Cross Bonding System
1 Pendahuluan Tegangan induksi pada selubung (lead sheath) kabel terjadi karena adanya induksi elektromagnetik Berdasarkan ketentuan tegangan yang diperbolebkan berkisar antara 30 - 60 Volt yang besamya ditentukan oleh faktor tegangan tembus selubung pelindung luar dan keamanan manusia Tegangan tembus selubung yang diperbolehkan dapat berkisar antara 60 - 100 Volt untuk selubung yang ditanam atau untuk selubung yang tempat sambungannya dilengkapi dengan pelindung guna mencegah kontak tangan Cara ini sangat cocok untuk tarikan tiga kabel inti tunggal tetapi sulit dalam pelaksanaannya selubung kabel yang ditanahkan menjadikan arus mengalir mendahului Arus selubung ini tidak diinginkan karena mengakibatkan rugi-rugi panas sebingga akan menurunkan arus rating kabel dan juga akan menggangu kabel telekomunikasi Untuk mengatasi besamya arus dan tegangan induksi pada saluran transmisi tegangan tinggi yang
panjang maka dapat dilakukan antara lain dengan menghubung silang selubung dan mentanahkan pada ke dua ujung kabel pada setiap bagian utama panjang kabel
2 Landasan Teori Kabel merupakan komponen utama jaringan transmisi untuk menghubungkan satu titik ke titik lain Jika kabel menyalurkan arus maka pada selubung logam tersebut akan terdapat tegangan induksi yang besamya dipengaruhi oleh arus dan panjang kabel Tegangan induksi yang besar harns diturunkan dengan metoda yang tepat agar aman dan sesuai standar yang berlaku
21 Selubung Logam ( Metal Sheath) Selubung logam merupakan bagian kabel yang diletakkan diatas isolasi dan mempunyai fungsi sebagai berikut a Pelindung terhadap korosi b Pelindung gaya mekanik c Pelindung pengaman terhadap gaya
listrik
244
OfR(jJlfJJ( VoL 7 No2 Juli 2011 244-249
d Mencegah masuknya air ataupun uap air pada isolasi kertas yang sangat sensitip terhadap kelembaban
Sedangkan bahan selubung logarn yang dipakai pada kabel jenis oil filled ini adalah selubung timah hitam atau lead sheath
22 Metoda Penta nahan dan Tegangan Induksi
Pada selubung logam kabel transmisi tegangan tinggi akan timbul tegangan induksi disepanjang kabel tegangan induksi ini fungsi dari arus kerja dan panjang kabel Untuk mengatasi tegangan induksi ini kedua ujung selubung kabel disatukan dan dihubung ke system pentanahan Tabel dibawah ini memberikan garnbaran metoda yang memungkinkan dilakukan dan karakteristiknya
Tbl1Me da ahandan karaktenstika eto pentan Metoda peotanabao
Adanya Tegangan pada ujuog kabel
Diperlukan pembatas tegangan selubuoa
Type pemakaian
Both-end bonding
Tidak ada Tidak Pada Gardu induk sambungan pendekdipakai pd kabel HVagak jarang untuk kabel MVdanLV
Single-end bonding
Ya Ya Biasanya hanya untuk rangkpanjang kabel sampai 1 km
Cross-bonding
hanya pada litik cross-bonding
Ya Kabeljarak panjang koneksi diperlukan
(Technical user guide Brugg Cable 2008)
23 Metoda Mengurangi Arus dan Tegangan pada Selubung Logam
Beberapa metode yang tepat untuk mengurangi arus dan tegangan selubung antara lain
a Transposisi b Single point bonding c Cross bonding
Sectional Cross bonding Continous Cross bonding
231 Transposisi Gradient tegangan yang diinduksikan dalarn selubung kabel sangat dipengaruhi oleh susunan kabel baik berupa susunan segitiga sarna sisi ataupun mendatar dan jarak paralel kabel Penghantar P yang dipasang paralel dengan satu set terdiri dari 3 penghantar yang menghantarkan arus 3 phasa seimbang akan menginduksikan gradien tegangan sepanjang kabel yang besarnya adalah
Sbull _[ SP 3PJ3 S3P Ep = jaJl2 210 OSIn 2 + j-In- 1m
S2P 2 SIP
(1)
Dengan I2 = arus yang mengalir pada phase 2 (A) (j) = kecepatan sudut = 21Cj SIp = jarak penghantar paralel terhadap
penghantar phase 1 S2P = jarak penghantar paralel terhadap
penghantar phase 2 S3p = jarak penghantar paralel terhadap
penghantar phase 3
Gradient tegangan dapat diperoleh untuk a Susunan segi tiga
8 12 = S23 813= S
Sl1 = 822 = S33 = d b Susunan mendatar
812= 823 = S
S13 = 2S
Sl1 = S22 833 = d Diasumsikan bahwa perputaran phase tersebut adalah II = ah I3 = a 212
Dengan
a = - + j ~3 dan 1b = Io (l+j 0) 2
10 = besar arus beban
Sangat jelas seperti jarak parallel konduktor bertambah dalarn hubungannya dengan jarak
245
Mengurangi Tegangan Induksi Pada Selubung Kabel Triyono
bersama dalam grup kabel tegangan yang diinduksikan cenderung menjadi nol Sama jika tiga kabel grup secara teratur ditransposisi pada setiap interval tegangan yang diinduksikan dalam penghantar parallel jumlahnya adalah nol pada periode transposisi keseluruhan Tegangan induksi pada kabel paralel yang dihasilkan oleh beban seimbang dapat dikurangi atau dibatasi dengan transposisi
a Gradient Tegangan yang di Induksikan dalam Selubung Kabel
Gradient tegangan yang diinduksikan dalam selubung kabel harns dipertimbangkan secara khusus dimana penghantar parallel adalah selubung yang betjarak dari penghantar tersebut sarna dengan radius rata-rata selubung Jika tidak ada arns yang dialirkan gradient tegangan selubung untuk grup kabel dalam beberapa formasi mengalirkan arus penghantar tiga phase seimbang diberikan dengan
a1 Gradient Tegangan dari berbagai Formasi Kabel secara umum
~ _
(6)
bull -1 ( 1 3 (25)E = 1()1(210 ) -- - - 111shy
I - 2 J 2) ld
Vim (7)
a3 Rangkaian Tunggal Formasi Flat Untuk kabel lain yang diletakkan secara flat dengan jarak antar gradient tegangan dengan
_ (
E1 - ()12 (210- )
sumbu kabel S selubung diberikan
1 S 3 +5--ll ~ + I T1nd) () 1m
(8)
Vtn
(9)
bull -7 ( 1 S 3 -ISE~ -J(jl~(21C ) --In--)-ln- lmi3 d 2 d)
(10) U~tuk alasan tersebut maka transposisi
E - 6i~ 21(1-7 [-~In (251~) + v3 ln (2S1ailtew~ bersama dengan salah satu 1 J I 2 dS11 ) 2 d iibUrlg sIlang khusus
(2) MINOfI
c =JWJ~210-7)r-~I~(2S1~S23)+v3n(~~ ~ ~ 2 2 S MAJOR ItC1ION f 1
1 = 10 7) --I 0 WJ~ l -~ [ L
Dengan
~ lt21 G~bar 1 Crossbonding dengan transposisi (25~ -) 3 2S -= + (IEEE Std-575-1988)~l (-) VId J n J mS l ~
12
( 4)
D = diameter selubung rata-rata Su = jarak sunbu pJtul1 1 do 2 SJ = jarak rumbu phase 2 dan 3 S1~ =jara1i rumbu phase 1 dan 3
a2 Rangkaian Tunggal Formasi Trefoil Untuk kabel dengan formasi trefoil dengan
242 Single Point Bonding Kabel pendek seperti interkoneksi dalam gardu induk atau tempat penyambungan dari saluran udara kedalam gardu dilaksanakan dengan menghubungkan dan mentanahkan tiga buah selubung hanya pada satu titik penghantar dari seluruh panjang kabel Titik tersebut pada ujung atau pertengahan panjang kabel Temyata bahwa tegangan
246
Qltilaquo(]jJl1Jf Vol 7 No2 Juli 2011 244-249
yang timbul antara selubung dan tanah akan maksimum pada titik terjauh dari hubungan tanah Karena tidak ada arus selubung pada lingkaran tertutup maka arus tidak mengalir sepanjang selubung kabel sehingga tidak terjadi rugi-rugi pada selubung Rugi-rugi arus pusar pada selubung tetap ada selama selubung tidak dialiri arus balik meskipun dipengaruhi oleh terjadinya gangguan tanah maka disarankan kabel dengan titik hubung tunggal pemasangannya harus dilengkapi dengan penghantar paralel pada kedua ujung rute kabeL
~CorWtyCcnUb
Gambar 2 Single point bonding (Ruis Riba Tziovaras2005)
Apabila selubung kontinyu ditanahkan pada ke dua ujung dari panjang kabel maka selubung berfungsi sebagai screen penghantar dan dapat mengurangi tegangan induksi pada kabel sejajar
243 Hubung Silang (Cross bonding) Hubung silang penting dikonstruksi dengan membuat bagian selubung menjadi beberapa bagian dan menghubung silangkan sebingga tegangan induksi keseluruhan pada tiga bagian kabel dapat diperkecil Gb 3 Untuk kabel yang tidak ditransposisi maka keseimbangan tegangan dilakukan dengan meletakkan secara segitiga Oleh karenanya transposisi kabel harus dilakukan pada setiap posisi ikatan sehingga tegangan selubung yang diinduksikan akan dinetralisasi tanpa memperhatikan susunan kabel asalkan tiga bagian elemen menempati tiga posisi yang sama Gambar 1 memperlihatkan transposisi dilaksanakan
untuk rangkaian yang terdiri dari bagian elemen Selubung diikat dan di tanahkan pada kedua ujung kabel Jumlah phasor tegangan selubung pada tiga bagian minor dalam satuan ini adalah nol sehingga rugishyrugi selubung berkurang Tegangan selubung maksimum dapat ditentukan berdasarkan satu kesatuan
(a) Gambar 3 Sistem Cross Bonding selubung
tanpa Sheath Voltage Limiter
jOshy =- ~ E 1
=t------~~~~---1=GftuwJ CcniUlv CcraIctIr
Gambar 4 Sistem Cross Bonding dengan Sheath Voltage Limiter
(Ruis Rib aTziouvaras 2005)
2431 Hubung Silang Bagian (Sectionalishyzed Cross Bonding)
Jika jumlah elemen keseluruhan panjang kabel tepat dibagi tiga rangkaian dapat disusun dengan satu atau beberapa bagian utama dan pada ujung rangkaian selubung disambung bersama dan ditanahkan tetapi pentanahan pada sambungan bagian utama hanya ditanahkan dengan batang pentanahan setempat Tiap bagian utama terpisah dan dihubungkan seperti Gambar 5 Jika dikehendaki pembatas tegangan selubung dapat ditambahkan hanya pada sambungan yang dihubung silang
247
-THEI llCMNT _v-0 _ NIYHOUT _HampATH scTlOr AI Z _ __TORa _0 _V_CO_CTID D_~V TO THE
LOCAL QIIC)UNO
Grunbar 5 Hubung Silang bagian dengan tiga bagian utama( IEEE Std-575-1988) 2432 Hubung Silang Kontinyu (Contishy
nous Cross Bonding) Pada sistem hubung silang kontinyu selubung dihubung silang pada seluruh ujung tiap bagian elemen dari keseluruhan panjang kabel Tiga selubung dihubung dan ditanahkan hanya pada dua ujung rote seperti ditunjukkan pada Gambar 3 Sistem hubung silang kontinyu tepat untuk kabel yang ditransposisi sehingga setiap penghantar dapat menempati tiap posisi dati tiga posisi untuk satu dari ketiga panjang kabel keseluruhan Hubung silang kontinyu lebih baik dibanding sejumlah pasang bagian elemen yang tepat dibagi tiga sehingga jika terjadi ketidak seimbangan yang dihasilkan oleh penggunaan dari sejumlah bagian elemen yang tidak dapat dibagi tiga akan berkurang dengan bertambahnya jumlah bagian total
Gatnbar 6 Hubung silang kontinyu (Toshikatsu Tanaka1988)
Contoh Kabel transmisi bawah tanah 150 k V antara GIS Pandean Lamper-GIS Kalisari dengan OF Cable inti tunggal 240 mm2
Data spesiftkasi pemasangan kabel a Kabel ditanam dalam tanah
diletakkan dalam susunan rata (flat formation)
b Diameter kabel d = 242 mm c J arak sumbu antar kabel S = 200 mm d Kapasitas Kabel 120 MVA e Tegangan Line-line 150 kV f Pentanahan Selubung Crossbonding g Dengan 4 bagian utama panjang
kabel ( Mayor Section) h Panjang tiap Minor Section 600 m 1 Panjang Kabel total 6000 m
Jika kabel dipasang tanpa di transposisi dan dihubung silang maka Gradient tegangan induksi sepanjang kabel dapat dihitung dengan persamaam (1)
bull -7 [ SIp-S3P -J3 S3P]Ep =coI210 OSln 2 +-In- V 1mS2P 2 SIP
Ep = 00825 Volt per meter Jika tidak dilakukan transposisi dan cross bonding maka gradient tegangan sepanjang 6000 m akan timbul sebesar Ep = 00825 V Imx 6000 m = 495 V Karena terdiri dari 4 bagian utama dengan masing masing bagian utama terdiri dari 3 bagian minor dengan panjang kabel masingshymasing600 m Maka tegangan pada tiap bagian utama jika tidak di hubung silang dan ditanahkan adalah sebesar Ep = 1800 m 00825 Vim = 1485 Volt
Karena dihubung silang bagian (sectionalized crossbonding) dan kedua ujung bagian utama ditanahkan maka tegangan pada kedua ujung adalah nol dan
248
QiRcBlfJ Vol 7 No2 Juli 2011 244-249
tegangan pada titik bagian yang di cross bonding adalah sebesar Ep = 113 1485 V =495 Volt
Untuk mengamankan kenaikan tegangan pada titik cross bonding maka pada titik tersebut dihubungkan dengan pembatas tegangan selubung (Sheath Voltage Limiter)
3 Kesimpulan a Arus pada inti penghantar akan
menginduksikan tegangan pada selubung logam dari kabel
b Gradient tegangan induksi pada selubung logam dari kabel tergantung dari arus beban dan panjang kabel
c Gradient tegangan induksi dapat diperkecil dengan metoda transposisi single point bonding dan crossbonding system
d Untuk memperkecil tegangan induksi pada selubung kabel transmisi 150 k V pentanahan dilakukan dengan Sectioshynalized Crossbonding sehingga pada titik yang ditanahkan menjadi nol dan pada titik crossbonding tegangannya 495 Volt Tegangan induksi ini memenuhi batas aman
DAFTAR PUSTAKA - ANSIIIEEE Std 575-1988lEEE Guide
for the Aplication of Sheath Bonding Methodes for Single Conductor Cable and the Calculation ofInduced Voltage and Curent in Cable Sheaths 1988 Tanaka Tosikatsu Advanced Power Cable Technology Volume 1 IndFlorida CRC Press Inc 1983 Tziouvaras Demetrios AProtection of High-Voltage AC Cables Schweitzer Engineering Laboratorieslnc 2005 Gonen Turan Electrical Power Transmision System Enginering Analysis and DesignlndJohn Willy and SonsLtd 1980
- Weddy BM Underground Transmision of Electric Power1 ndJohn Willy and Sons Ltd 1980
249
OfR(jJlfJJ( VoL 7 No2 Juli 2011 244-249
d Mencegah masuknya air ataupun uap air pada isolasi kertas yang sangat sensitip terhadap kelembaban
Sedangkan bahan selubung logarn yang dipakai pada kabel jenis oil filled ini adalah selubung timah hitam atau lead sheath
22 Metoda Penta nahan dan Tegangan Induksi
Pada selubung logam kabel transmisi tegangan tinggi akan timbul tegangan induksi disepanjang kabel tegangan induksi ini fungsi dari arus kerja dan panjang kabel Untuk mengatasi tegangan induksi ini kedua ujung selubung kabel disatukan dan dihubung ke system pentanahan Tabel dibawah ini memberikan garnbaran metoda yang memungkinkan dilakukan dan karakteristiknya
Tbl1Me da ahandan karaktenstika eto pentan Metoda peotanabao
Adanya Tegangan pada ujuog kabel
Diperlukan pembatas tegangan selubuoa
Type pemakaian
Both-end bonding
Tidak ada Tidak Pada Gardu induk sambungan pendekdipakai pd kabel HVagak jarang untuk kabel MVdanLV
Single-end bonding
Ya Ya Biasanya hanya untuk rangkpanjang kabel sampai 1 km
Cross-bonding
hanya pada litik cross-bonding
Ya Kabeljarak panjang koneksi diperlukan
(Technical user guide Brugg Cable 2008)
23 Metoda Mengurangi Arus dan Tegangan pada Selubung Logam
Beberapa metode yang tepat untuk mengurangi arus dan tegangan selubung antara lain
a Transposisi b Single point bonding c Cross bonding
Sectional Cross bonding Continous Cross bonding
231 Transposisi Gradient tegangan yang diinduksikan dalarn selubung kabel sangat dipengaruhi oleh susunan kabel baik berupa susunan segitiga sarna sisi ataupun mendatar dan jarak paralel kabel Penghantar P yang dipasang paralel dengan satu set terdiri dari 3 penghantar yang menghantarkan arus 3 phasa seimbang akan menginduksikan gradien tegangan sepanjang kabel yang besarnya adalah
Sbull _[ SP 3PJ3 S3P Ep = jaJl2 210 OSIn 2 + j-In- 1m
S2P 2 SIP
(1)
Dengan I2 = arus yang mengalir pada phase 2 (A) (j) = kecepatan sudut = 21Cj SIp = jarak penghantar paralel terhadap
penghantar phase 1 S2P = jarak penghantar paralel terhadap
penghantar phase 2 S3p = jarak penghantar paralel terhadap
penghantar phase 3
Gradient tegangan dapat diperoleh untuk a Susunan segi tiga
8 12 = S23 813= S
Sl1 = 822 = S33 = d b Susunan mendatar
812= 823 = S
S13 = 2S
Sl1 = S22 833 = d Diasumsikan bahwa perputaran phase tersebut adalah II = ah I3 = a 212
Dengan
a = - + j ~3 dan 1b = Io (l+j 0) 2
10 = besar arus beban
Sangat jelas seperti jarak parallel konduktor bertambah dalarn hubungannya dengan jarak
245
Mengurangi Tegangan Induksi Pada Selubung Kabel Triyono
bersama dalam grup kabel tegangan yang diinduksikan cenderung menjadi nol Sama jika tiga kabel grup secara teratur ditransposisi pada setiap interval tegangan yang diinduksikan dalam penghantar parallel jumlahnya adalah nol pada periode transposisi keseluruhan Tegangan induksi pada kabel paralel yang dihasilkan oleh beban seimbang dapat dikurangi atau dibatasi dengan transposisi
a Gradient Tegangan yang di Induksikan dalam Selubung Kabel
Gradient tegangan yang diinduksikan dalam selubung kabel harns dipertimbangkan secara khusus dimana penghantar parallel adalah selubung yang betjarak dari penghantar tersebut sarna dengan radius rata-rata selubung Jika tidak ada arns yang dialirkan gradient tegangan selubung untuk grup kabel dalam beberapa formasi mengalirkan arus penghantar tiga phase seimbang diberikan dengan
a1 Gradient Tegangan dari berbagai Formasi Kabel secara umum
~ _
(6)
bull -1 ( 1 3 (25)E = 1()1(210 ) -- - - 111shy
I - 2 J 2) ld
Vim (7)
a3 Rangkaian Tunggal Formasi Flat Untuk kabel lain yang diletakkan secara flat dengan jarak antar gradient tegangan dengan
_ (
E1 - ()12 (210- )
sumbu kabel S selubung diberikan
1 S 3 +5--ll ~ + I T1nd) () 1m
(8)
Vtn
(9)
bull -7 ( 1 S 3 -ISE~ -J(jl~(21C ) --In--)-ln- lmi3 d 2 d)
(10) U~tuk alasan tersebut maka transposisi
E - 6i~ 21(1-7 [-~In (251~) + v3 ln (2S1ailtew~ bersama dengan salah satu 1 J I 2 dS11 ) 2 d iibUrlg sIlang khusus
(2) MINOfI
c =JWJ~210-7)r-~I~(2S1~S23)+v3n(~~ ~ ~ 2 2 S MAJOR ItC1ION f 1
1 = 10 7) --I 0 WJ~ l -~ [ L
Dengan
~ lt21 G~bar 1 Crossbonding dengan transposisi (25~ -) 3 2S -= + (IEEE Std-575-1988)~l (-) VId J n J mS l ~
12
( 4)
D = diameter selubung rata-rata Su = jarak sunbu pJtul1 1 do 2 SJ = jarak rumbu phase 2 dan 3 S1~ =jara1i rumbu phase 1 dan 3
a2 Rangkaian Tunggal Formasi Trefoil Untuk kabel dengan formasi trefoil dengan
242 Single Point Bonding Kabel pendek seperti interkoneksi dalam gardu induk atau tempat penyambungan dari saluran udara kedalam gardu dilaksanakan dengan menghubungkan dan mentanahkan tiga buah selubung hanya pada satu titik penghantar dari seluruh panjang kabel Titik tersebut pada ujung atau pertengahan panjang kabel Temyata bahwa tegangan
246
Qltilaquo(]jJl1Jf Vol 7 No2 Juli 2011 244-249
yang timbul antara selubung dan tanah akan maksimum pada titik terjauh dari hubungan tanah Karena tidak ada arus selubung pada lingkaran tertutup maka arus tidak mengalir sepanjang selubung kabel sehingga tidak terjadi rugi-rugi pada selubung Rugi-rugi arus pusar pada selubung tetap ada selama selubung tidak dialiri arus balik meskipun dipengaruhi oleh terjadinya gangguan tanah maka disarankan kabel dengan titik hubung tunggal pemasangannya harus dilengkapi dengan penghantar paralel pada kedua ujung rute kabeL
~CorWtyCcnUb
Gambar 2 Single point bonding (Ruis Riba Tziovaras2005)
Apabila selubung kontinyu ditanahkan pada ke dua ujung dari panjang kabel maka selubung berfungsi sebagai screen penghantar dan dapat mengurangi tegangan induksi pada kabel sejajar
243 Hubung Silang (Cross bonding) Hubung silang penting dikonstruksi dengan membuat bagian selubung menjadi beberapa bagian dan menghubung silangkan sebingga tegangan induksi keseluruhan pada tiga bagian kabel dapat diperkecil Gb 3 Untuk kabel yang tidak ditransposisi maka keseimbangan tegangan dilakukan dengan meletakkan secara segitiga Oleh karenanya transposisi kabel harus dilakukan pada setiap posisi ikatan sehingga tegangan selubung yang diinduksikan akan dinetralisasi tanpa memperhatikan susunan kabel asalkan tiga bagian elemen menempati tiga posisi yang sama Gambar 1 memperlihatkan transposisi dilaksanakan
untuk rangkaian yang terdiri dari bagian elemen Selubung diikat dan di tanahkan pada kedua ujung kabel Jumlah phasor tegangan selubung pada tiga bagian minor dalam satuan ini adalah nol sehingga rugishyrugi selubung berkurang Tegangan selubung maksimum dapat ditentukan berdasarkan satu kesatuan
(a) Gambar 3 Sistem Cross Bonding selubung
tanpa Sheath Voltage Limiter
jOshy =- ~ E 1
=t------~~~~---1=GftuwJ CcniUlv CcraIctIr
Gambar 4 Sistem Cross Bonding dengan Sheath Voltage Limiter
(Ruis Rib aTziouvaras 2005)
2431 Hubung Silang Bagian (Sectionalishyzed Cross Bonding)
Jika jumlah elemen keseluruhan panjang kabel tepat dibagi tiga rangkaian dapat disusun dengan satu atau beberapa bagian utama dan pada ujung rangkaian selubung disambung bersama dan ditanahkan tetapi pentanahan pada sambungan bagian utama hanya ditanahkan dengan batang pentanahan setempat Tiap bagian utama terpisah dan dihubungkan seperti Gambar 5 Jika dikehendaki pembatas tegangan selubung dapat ditambahkan hanya pada sambungan yang dihubung silang
247
-THEI llCMNT _v-0 _ NIYHOUT _HampATH scTlOr AI Z _ __TORa _0 _V_CO_CTID D_~V TO THE
LOCAL QIIC)UNO
Grunbar 5 Hubung Silang bagian dengan tiga bagian utama( IEEE Std-575-1988) 2432 Hubung Silang Kontinyu (Contishy
nous Cross Bonding) Pada sistem hubung silang kontinyu selubung dihubung silang pada seluruh ujung tiap bagian elemen dari keseluruhan panjang kabel Tiga selubung dihubung dan ditanahkan hanya pada dua ujung rote seperti ditunjukkan pada Gambar 3 Sistem hubung silang kontinyu tepat untuk kabel yang ditransposisi sehingga setiap penghantar dapat menempati tiap posisi dati tiga posisi untuk satu dari ketiga panjang kabel keseluruhan Hubung silang kontinyu lebih baik dibanding sejumlah pasang bagian elemen yang tepat dibagi tiga sehingga jika terjadi ketidak seimbangan yang dihasilkan oleh penggunaan dari sejumlah bagian elemen yang tidak dapat dibagi tiga akan berkurang dengan bertambahnya jumlah bagian total
Gatnbar 6 Hubung silang kontinyu (Toshikatsu Tanaka1988)
Contoh Kabel transmisi bawah tanah 150 k V antara GIS Pandean Lamper-GIS Kalisari dengan OF Cable inti tunggal 240 mm2
Data spesiftkasi pemasangan kabel a Kabel ditanam dalam tanah
diletakkan dalam susunan rata (flat formation)
b Diameter kabel d = 242 mm c J arak sumbu antar kabel S = 200 mm d Kapasitas Kabel 120 MVA e Tegangan Line-line 150 kV f Pentanahan Selubung Crossbonding g Dengan 4 bagian utama panjang
kabel ( Mayor Section) h Panjang tiap Minor Section 600 m 1 Panjang Kabel total 6000 m
Jika kabel dipasang tanpa di transposisi dan dihubung silang maka Gradient tegangan induksi sepanjang kabel dapat dihitung dengan persamaam (1)
bull -7 [ SIp-S3P -J3 S3P]Ep =coI210 OSln 2 +-In- V 1mS2P 2 SIP
Ep = 00825 Volt per meter Jika tidak dilakukan transposisi dan cross bonding maka gradient tegangan sepanjang 6000 m akan timbul sebesar Ep = 00825 V Imx 6000 m = 495 V Karena terdiri dari 4 bagian utama dengan masing masing bagian utama terdiri dari 3 bagian minor dengan panjang kabel masingshymasing600 m Maka tegangan pada tiap bagian utama jika tidak di hubung silang dan ditanahkan adalah sebesar Ep = 1800 m 00825 Vim = 1485 Volt
Karena dihubung silang bagian (sectionalized crossbonding) dan kedua ujung bagian utama ditanahkan maka tegangan pada kedua ujung adalah nol dan
248
QiRcBlfJ Vol 7 No2 Juli 2011 244-249
tegangan pada titik bagian yang di cross bonding adalah sebesar Ep = 113 1485 V =495 Volt
Untuk mengamankan kenaikan tegangan pada titik cross bonding maka pada titik tersebut dihubungkan dengan pembatas tegangan selubung (Sheath Voltage Limiter)
3 Kesimpulan a Arus pada inti penghantar akan
menginduksikan tegangan pada selubung logam dari kabel
b Gradient tegangan induksi pada selubung logam dari kabel tergantung dari arus beban dan panjang kabel
c Gradient tegangan induksi dapat diperkecil dengan metoda transposisi single point bonding dan crossbonding system
d Untuk memperkecil tegangan induksi pada selubung kabel transmisi 150 k V pentanahan dilakukan dengan Sectioshynalized Crossbonding sehingga pada titik yang ditanahkan menjadi nol dan pada titik crossbonding tegangannya 495 Volt Tegangan induksi ini memenuhi batas aman
DAFTAR PUSTAKA - ANSIIIEEE Std 575-1988lEEE Guide
for the Aplication of Sheath Bonding Methodes for Single Conductor Cable and the Calculation ofInduced Voltage and Curent in Cable Sheaths 1988 Tanaka Tosikatsu Advanced Power Cable Technology Volume 1 IndFlorida CRC Press Inc 1983 Tziouvaras Demetrios AProtection of High-Voltage AC Cables Schweitzer Engineering Laboratorieslnc 2005 Gonen Turan Electrical Power Transmision System Enginering Analysis and DesignlndJohn Willy and SonsLtd 1980
- Weddy BM Underground Transmision of Electric Power1 ndJohn Willy and Sons Ltd 1980
249
Mengurangi Tegangan Induksi Pada Selubung Kabel Triyono
bersama dalam grup kabel tegangan yang diinduksikan cenderung menjadi nol Sama jika tiga kabel grup secara teratur ditransposisi pada setiap interval tegangan yang diinduksikan dalam penghantar parallel jumlahnya adalah nol pada periode transposisi keseluruhan Tegangan induksi pada kabel paralel yang dihasilkan oleh beban seimbang dapat dikurangi atau dibatasi dengan transposisi
a Gradient Tegangan yang di Induksikan dalam Selubung Kabel
Gradient tegangan yang diinduksikan dalam selubung kabel harns dipertimbangkan secara khusus dimana penghantar parallel adalah selubung yang betjarak dari penghantar tersebut sarna dengan radius rata-rata selubung Jika tidak ada arns yang dialirkan gradient tegangan selubung untuk grup kabel dalam beberapa formasi mengalirkan arus penghantar tiga phase seimbang diberikan dengan
a1 Gradient Tegangan dari berbagai Formasi Kabel secara umum
~ _
(6)
bull -1 ( 1 3 (25)E = 1()1(210 ) -- - - 111shy
I - 2 J 2) ld
Vim (7)
a3 Rangkaian Tunggal Formasi Flat Untuk kabel lain yang diletakkan secara flat dengan jarak antar gradient tegangan dengan
_ (
E1 - ()12 (210- )
sumbu kabel S selubung diberikan
1 S 3 +5--ll ~ + I T1nd) () 1m
(8)
Vtn
(9)
bull -7 ( 1 S 3 -ISE~ -J(jl~(21C ) --In--)-ln- lmi3 d 2 d)
(10) U~tuk alasan tersebut maka transposisi
E - 6i~ 21(1-7 [-~In (251~) + v3 ln (2S1ailtew~ bersama dengan salah satu 1 J I 2 dS11 ) 2 d iibUrlg sIlang khusus
(2) MINOfI
c =JWJ~210-7)r-~I~(2S1~S23)+v3n(~~ ~ ~ 2 2 S MAJOR ItC1ION f 1
1 = 10 7) --I 0 WJ~ l -~ [ L
Dengan
~ lt21 G~bar 1 Crossbonding dengan transposisi (25~ -) 3 2S -= + (IEEE Std-575-1988)~l (-) VId J n J mS l ~
12
( 4)
D = diameter selubung rata-rata Su = jarak sunbu pJtul1 1 do 2 SJ = jarak rumbu phase 2 dan 3 S1~ =jara1i rumbu phase 1 dan 3
a2 Rangkaian Tunggal Formasi Trefoil Untuk kabel dengan formasi trefoil dengan
242 Single Point Bonding Kabel pendek seperti interkoneksi dalam gardu induk atau tempat penyambungan dari saluran udara kedalam gardu dilaksanakan dengan menghubungkan dan mentanahkan tiga buah selubung hanya pada satu titik penghantar dari seluruh panjang kabel Titik tersebut pada ujung atau pertengahan panjang kabel Temyata bahwa tegangan
246
Qltilaquo(]jJl1Jf Vol 7 No2 Juli 2011 244-249
yang timbul antara selubung dan tanah akan maksimum pada titik terjauh dari hubungan tanah Karena tidak ada arus selubung pada lingkaran tertutup maka arus tidak mengalir sepanjang selubung kabel sehingga tidak terjadi rugi-rugi pada selubung Rugi-rugi arus pusar pada selubung tetap ada selama selubung tidak dialiri arus balik meskipun dipengaruhi oleh terjadinya gangguan tanah maka disarankan kabel dengan titik hubung tunggal pemasangannya harus dilengkapi dengan penghantar paralel pada kedua ujung rute kabeL
~CorWtyCcnUb
Gambar 2 Single point bonding (Ruis Riba Tziovaras2005)
Apabila selubung kontinyu ditanahkan pada ke dua ujung dari panjang kabel maka selubung berfungsi sebagai screen penghantar dan dapat mengurangi tegangan induksi pada kabel sejajar
243 Hubung Silang (Cross bonding) Hubung silang penting dikonstruksi dengan membuat bagian selubung menjadi beberapa bagian dan menghubung silangkan sebingga tegangan induksi keseluruhan pada tiga bagian kabel dapat diperkecil Gb 3 Untuk kabel yang tidak ditransposisi maka keseimbangan tegangan dilakukan dengan meletakkan secara segitiga Oleh karenanya transposisi kabel harus dilakukan pada setiap posisi ikatan sehingga tegangan selubung yang diinduksikan akan dinetralisasi tanpa memperhatikan susunan kabel asalkan tiga bagian elemen menempati tiga posisi yang sama Gambar 1 memperlihatkan transposisi dilaksanakan
untuk rangkaian yang terdiri dari bagian elemen Selubung diikat dan di tanahkan pada kedua ujung kabel Jumlah phasor tegangan selubung pada tiga bagian minor dalam satuan ini adalah nol sehingga rugishyrugi selubung berkurang Tegangan selubung maksimum dapat ditentukan berdasarkan satu kesatuan
(a) Gambar 3 Sistem Cross Bonding selubung
tanpa Sheath Voltage Limiter
jOshy =- ~ E 1
=t------~~~~---1=GftuwJ CcniUlv CcraIctIr
Gambar 4 Sistem Cross Bonding dengan Sheath Voltage Limiter
(Ruis Rib aTziouvaras 2005)
2431 Hubung Silang Bagian (Sectionalishyzed Cross Bonding)
Jika jumlah elemen keseluruhan panjang kabel tepat dibagi tiga rangkaian dapat disusun dengan satu atau beberapa bagian utama dan pada ujung rangkaian selubung disambung bersama dan ditanahkan tetapi pentanahan pada sambungan bagian utama hanya ditanahkan dengan batang pentanahan setempat Tiap bagian utama terpisah dan dihubungkan seperti Gambar 5 Jika dikehendaki pembatas tegangan selubung dapat ditambahkan hanya pada sambungan yang dihubung silang
247
-THEI llCMNT _v-0 _ NIYHOUT _HampATH scTlOr AI Z _ __TORa _0 _V_CO_CTID D_~V TO THE
LOCAL QIIC)UNO
Grunbar 5 Hubung Silang bagian dengan tiga bagian utama( IEEE Std-575-1988) 2432 Hubung Silang Kontinyu (Contishy
nous Cross Bonding) Pada sistem hubung silang kontinyu selubung dihubung silang pada seluruh ujung tiap bagian elemen dari keseluruhan panjang kabel Tiga selubung dihubung dan ditanahkan hanya pada dua ujung rote seperti ditunjukkan pada Gambar 3 Sistem hubung silang kontinyu tepat untuk kabel yang ditransposisi sehingga setiap penghantar dapat menempati tiap posisi dati tiga posisi untuk satu dari ketiga panjang kabel keseluruhan Hubung silang kontinyu lebih baik dibanding sejumlah pasang bagian elemen yang tepat dibagi tiga sehingga jika terjadi ketidak seimbangan yang dihasilkan oleh penggunaan dari sejumlah bagian elemen yang tidak dapat dibagi tiga akan berkurang dengan bertambahnya jumlah bagian total
Gatnbar 6 Hubung silang kontinyu (Toshikatsu Tanaka1988)
Contoh Kabel transmisi bawah tanah 150 k V antara GIS Pandean Lamper-GIS Kalisari dengan OF Cable inti tunggal 240 mm2
Data spesiftkasi pemasangan kabel a Kabel ditanam dalam tanah
diletakkan dalam susunan rata (flat formation)
b Diameter kabel d = 242 mm c J arak sumbu antar kabel S = 200 mm d Kapasitas Kabel 120 MVA e Tegangan Line-line 150 kV f Pentanahan Selubung Crossbonding g Dengan 4 bagian utama panjang
kabel ( Mayor Section) h Panjang tiap Minor Section 600 m 1 Panjang Kabel total 6000 m
Jika kabel dipasang tanpa di transposisi dan dihubung silang maka Gradient tegangan induksi sepanjang kabel dapat dihitung dengan persamaam (1)
bull -7 [ SIp-S3P -J3 S3P]Ep =coI210 OSln 2 +-In- V 1mS2P 2 SIP
Ep = 00825 Volt per meter Jika tidak dilakukan transposisi dan cross bonding maka gradient tegangan sepanjang 6000 m akan timbul sebesar Ep = 00825 V Imx 6000 m = 495 V Karena terdiri dari 4 bagian utama dengan masing masing bagian utama terdiri dari 3 bagian minor dengan panjang kabel masingshymasing600 m Maka tegangan pada tiap bagian utama jika tidak di hubung silang dan ditanahkan adalah sebesar Ep = 1800 m 00825 Vim = 1485 Volt
Karena dihubung silang bagian (sectionalized crossbonding) dan kedua ujung bagian utama ditanahkan maka tegangan pada kedua ujung adalah nol dan
248
QiRcBlfJ Vol 7 No2 Juli 2011 244-249
tegangan pada titik bagian yang di cross bonding adalah sebesar Ep = 113 1485 V =495 Volt
Untuk mengamankan kenaikan tegangan pada titik cross bonding maka pada titik tersebut dihubungkan dengan pembatas tegangan selubung (Sheath Voltage Limiter)
3 Kesimpulan a Arus pada inti penghantar akan
menginduksikan tegangan pada selubung logam dari kabel
b Gradient tegangan induksi pada selubung logam dari kabel tergantung dari arus beban dan panjang kabel
c Gradient tegangan induksi dapat diperkecil dengan metoda transposisi single point bonding dan crossbonding system
d Untuk memperkecil tegangan induksi pada selubung kabel transmisi 150 k V pentanahan dilakukan dengan Sectioshynalized Crossbonding sehingga pada titik yang ditanahkan menjadi nol dan pada titik crossbonding tegangannya 495 Volt Tegangan induksi ini memenuhi batas aman
DAFTAR PUSTAKA - ANSIIIEEE Std 575-1988lEEE Guide
for the Aplication of Sheath Bonding Methodes for Single Conductor Cable and the Calculation ofInduced Voltage and Curent in Cable Sheaths 1988 Tanaka Tosikatsu Advanced Power Cable Technology Volume 1 IndFlorida CRC Press Inc 1983 Tziouvaras Demetrios AProtection of High-Voltage AC Cables Schweitzer Engineering Laboratorieslnc 2005 Gonen Turan Electrical Power Transmision System Enginering Analysis and DesignlndJohn Willy and SonsLtd 1980
- Weddy BM Underground Transmision of Electric Power1 ndJohn Willy and Sons Ltd 1980
249
Qltilaquo(]jJl1Jf Vol 7 No2 Juli 2011 244-249
yang timbul antara selubung dan tanah akan maksimum pada titik terjauh dari hubungan tanah Karena tidak ada arus selubung pada lingkaran tertutup maka arus tidak mengalir sepanjang selubung kabel sehingga tidak terjadi rugi-rugi pada selubung Rugi-rugi arus pusar pada selubung tetap ada selama selubung tidak dialiri arus balik meskipun dipengaruhi oleh terjadinya gangguan tanah maka disarankan kabel dengan titik hubung tunggal pemasangannya harus dilengkapi dengan penghantar paralel pada kedua ujung rute kabeL
~CorWtyCcnUb
Gambar 2 Single point bonding (Ruis Riba Tziovaras2005)
Apabila selubung kontinyu ditanahkan pada ke dua ujung dari panjang kabel maka selubung berfungsi sebagai screen penghantar dan dapat mengurangi tegangan induksi pada kabel sejajar
243 Hubung Silang (Cross bonding) Hubung silang penting dikonstruksi dengan membuat bagian selubung menjadi beberapa bagian dan menghubung silangkan sebingga tegangan induksi keseluruhan pada tiga bagian kabel dapat diperkecil Gb 3 Untuk kabel yang tidak ditransposisi maka keseimbangan tegangan dilakukan dengan meletakkan secara segitiga Oleh karenanya transposisi kabel harus dilakukan pada setiap posisi ikatan sehingga tegangan selubung yang diinduksikan akan dinetralisasi tanpa memperhatikan susunan kabel asalkan tiga bagian elemen menempati tiga posisi yang sama Gambar 1 memperlihatkan transposisi dilaksanakan
untuk rangkaian yang terdiri dari bagian elemen Selubung diikat dan di tanahkan pada kedua ujung kabel Jumlah phasor tegangan selubung pada tiga bagian minor dalam satuan ini adalah nol sehingga rugishyrugi selubung berkurang Tegangan selubung maksimum dapat ditentukan berdasarkan satu kesatuan
(a) Gambar 3 Sistem Cross Bonding selubung
tanpa Sheath Voltage Limiter
jOshy =- ~ E 1
=t------~~~~---1=GftuwJ CcniUlv CcraIctIr
Gambar 4 Sistem Cross Bonding dengan Sheath Voltage Limiter
(Ruis Rib aTziouvaras 2005)
2431 Hubung Silang Bagian (Sectionalishyzed Cross Bonding)
Jika jumlah elemen keseluruhan panjang kabel tepat dibagi tiga rangkaian dapat disusun dengan satu atau beberapa bagian utama dan pada ujung rangkaian selubung disambung bersama dan ditanahkan tetapi pentanahan pada sambungan bagian utama hanya ditanahkan dengan batang pentanahan setempat Tiap bagian utama terpisah dan dihubungkan seperti Gambar 5 Jika dikehendaki pembatas tegangan selubung dapat ditambahkan hanya pada sambungan yang dihubung silang
247
-THEI llCMNT _v-0 _ NIYHOUT _HampATH scTlOr AI Z _ __TORa _0 _V_CO_CTID D_~V TO THE
LOCAL QIIC)UNO
Grunbar 5 Hubung Silang bagian dengan tiga bagian utama( IEEE Std-575-1988) 2432 Hubung Silang Kontinyu (Contishy
nous Cross Bonding) Pada sistem hubung silang kontinyu selubung dihubung silang pada seluruh ujung tiap bagian elemen dari keseluruhan panjang kabel Tiga selubung dihubung dan ditanahkan hanya pada dua ujung rote seperti ditunjukkan pada Gambar 3 Sistem hubung silang kontinyu tepat untuk kabel yang ditransposisi sehingga setiap penghantar dapat menempati tiap posisi dati tiga posisi untuk satu dari ketiga panjang kabel keseluruhan Hubung silang kontinyu lebih baik dibanding sejumlah pasang bagian elemen yang tepat dibagi tiga sehingga jika terjadi ketidak seimbangan yang dihasilkan oleh penggunaan dari sejumlah bagian elemen yang tidak dapat dibagi tiga akan berkurang dengan bertambahnya jumlah bagian total
Gatnbar 6 Hubung silang kontinyu (Toshikatsu Tanaka1988)
Contoh Kabel transmisi bawah tanah 150 k V antara GIS Pandean Lamper-GIS Kalisari dengan OF Cable inti tunggal 240 mm2
Data spesiftkasi pemasangan kabel a Kabel ditanam dalam tanah
diletakkan dalam susunan rata (flat formation)
b Diameter kabel d = 242 mm c J arak sumbu antar kabel S = 200 mm d Kapasitas Kabel 120 MVA e Tegangan Line-line 150 kV f Pentanahan Selubung Crossbonding g Dengan 4 bagian utama panjang
kabel ( Mayor Section) h Panjang tiap Minor Section 600 m 1 Panjang Kabel total 6000 m
Jika kabel dipasang tanpa di transposisi dan dihubung silang maka Gradient tegangan induksi sepanjang kabel dapat dihitung dengan persamaam (1)
bull -7 [ SIp-S3P -J3 S3P]Ep =coI210 OSln 2 +-In- V 1mS2P 2 SIP
Ep = 00825 Volt per meter Jika tidak dilakukan transposisi dan cross bonding maka gradient tegangan sepanjang 6000 m akan timbul sebesar Ep = 00825 V Imx 6000 m = 495 V Karena terdiri dari 4 bagian utama dengan masing masing bagian utama terdiri dari 3 bagian minor dengan panjang kabel masingshymasing600 m Maka tegangan pada tiap bagian utama jika tidak di hubung silang dan ditanahkan adalah sebesar Ep = 1800 m 00825 Vim = 1485 Volt
Karena dihubung silang bagian (sectionalized crossbonding) dan kedua ujung bagian utama ditanahkan maka tegangan pada kedua ujung adalah nol dan
248
QiRcBlfJ Vol 7 No2 Juli 2011 244-249
tegangan pada titik bagian yang di cross bonding adalah sebesar Ep = 113 1485 V =495 Volt
Untuk mengamankan kenaikan tegangan pada titik cross bonding maka pada titik tersebut dihubungkan dengan pembatas tegangan selubung (Sheath Voltage Limiter)
3 Kesimpulan a Arus pada inti penghantar akan
menginduksikan tegangan pada selubung logam dari kabel
b Gradient tegangan induksi pada selubung logam dari kabel tergantung dari arus beban dan panjang kabel
c Gradient tegangan induksi dapat diperkecil dengan metoda transposisi single point bonding dan crossbonding system
d Untuk memperkecil tegangan induksi pada selubung kabel transmisi 150 k V pentanahan dilakukan dengan Sectioshynalized Crossbonding sehingga pada titik yang ditanahkan menjadi nol dan pada titik crossbonding tegangannya 495 Volt Tegangan induksi ini memenuhi batas aman
DAFTAR PUSTAKA - ANSIIIEEE Std 575-1988lEEE Guide
for the Aplication of Sheath Bonding Methodes for Single Conductor Cable and the Calculation ofInduced Voltage and Curent in Cable Sheaths 1988 Tanaka Tosikatsu Advanced Power Cable Technology Volume 1 IndFlorida CRC Press Inc 1983 Tziouvaras Demetrios AProtection of High-Voltage AC Cables Schweitzer Engineering Laboratorieslnc 2005 Gonen Turan Electrical Power Transmision System Enginering Analysis and DesignlndJohn Willy and SonsLtd 1980
- Weddy BM Underground Transmision of Electric Power1 ndJohn Willy and Sons Ltd 1980
249
-THEI llCMNT _v-0 _ NIYHOUT _HampATH scTlOr AI Z _ __TORa _0 _V_CO_CTID D_~V TO THE
LOCAL QIIC)UNO
Grunbar 5 Hubung Silang bagian dengan tiga bagian utama( IEEE Std-575-1988) 2432 Hubung Silang Kontinyu (Contishy
nous Cross Bonding) Pada sistem hubung silang kontinyu selubung dihubung silang pada seluruh ujung tiap bagian elemen dari keseluruhan panjang kabel Tiga selubung dihubung dan ditanahkan hanya pada dua ujung rote seperti ditunjukkan pada Gambar 3 Sistem hubung silang kontinyu tepat untuk kabel yang ditransposisi sehingga setiap penghantar dapat menempati tiap posisi dati tiga posisi untuk satu dari ketiga panjang kabel keseluruhan Hubung silang kontinyu lebih baik dibanding sejumlah pasang bagian elemen yang tepat dibagi tiga sehingga jika terjadi ketidak seimbangan yang dihasilkan oleh penggunaan dari sejumlah bagian elemen yang tidak dapat dibagi tiga akan berkurang dengan bertambahnya jumlah bagian total
Gatnbar 6 Hubung silang kontinyu (Toshikatsu Tanaka1988)
Contoh Kabel transmisi bawah tanah 150 k V antara GIS Pandean Lamper-GIS Kalisari dengan OF Cable inti tunggal 240 mm2
Data spesiftkasi pemasangan kabel a Kabel ditanam dalam tanah
diletakkan dalam susunan rata (flat formation)
b Diameter kabel d = 242 mm c J arak sumbu antar kabel S = 200 mm d Kapasitas Kabel 120 MVA e Tegangan Line-line 150 kV f Pentanahan Selubung Crossbonding g Dengan 4 bagian utama panjang
kabel ( Mayor Section) h Panjang tiap Minor Section 600 m 1 Panjang Kabel total 6000 m
Jika kabel dipasang tanpa di transposisi dan dihubung silang maka Gradient tegangan induksi sepanjang kabel dapat dihitung dengan persamaam (1)
bull -7 [ SIp-S3P -J3 S3P]Ep =coI210 OSln 2 +-In- V 1mS2P 2 SIP
Ep = 00825 Volt per meter Jika tidak dilakukan transposisi dan cross bonding maka gradient tegangan sepanjang 6000 m akan timbul sebesar Ep = 00825 V Imx 6000 m = 495 V Karena terdiri dari 4 bagian utama dengan masing masing bagian utama terdiri dari 3 bagian minor dengan panjang kabel masingshymasing600 m Maka tegangan pada tiap bagian utama jika tidak di hubung silang dan ditanahkan adalah sebesar Ep = 1800 m 00825 Vim = 1485 Volt
Karena dihubung silang bagian (sectionalized crossbonding) dan kedua ujung bagian utama ditanahkan maka tegangan pada kedua ujung adalah nol dan
248
QiRcBlfJ Vol 7 No2 Juli 2011 244-249
tegangan pada titik bagian yang di cross bonding adalah sebesar Ep = 113 1485 V =495 Volt
Untuk mengamankan kenaikan tegangan pada titik cross bonding maka pada titik tersebut dihubungkan dengan pembatas tegangan selubung (Sheath Voltage Limiter)
3 Kesimpulan a Arus pada inti penghantar akan
menginduksikan tegangan pada selubung logam dari kabel
b Gradient tegangan induksi pada selubung logam dari kabel tergantung dari arus beban dan panjang kabel
c Gradient tegangan induksi dapat diperkecil dengan metoda transposisi single point bonding dan crossbonding system
d Untuk memperkecil tegangan induksi pada selubung kabel transmisi 150 k V pentanahan dilakukan dengan Sectioshynalized Crossbonding sehingga pada titik yang ditanahkan menjadi nol dan pada titik crossbonding tegangannya 495 Volt Tegangan induksi ini memenuhi batas aman
DAFTAR PUSTAKA - ANSIIIEEE Std 575-1988lEEE Guide
for the Aplication of Sheath Bonding Methodes for Single Conductor Cable and the Calculation ofInduced Voltage and Curent in Cable Sheaths 1988 Tanaka Tosikatsu Advanced Power Cable Technology Volume 1 IndFlorida CRC Press Inc 1983 Tziouvaras Demetrios AProtection of High-Voltage AC Cables Schweitzer Engineering Laboratorieslnc 2005 Gonen Turan Electrical Power Transmision System Enginering Analysis and DesignlndJohn Willy and SonsLtd 1980
- Weddy BM Underground Transmision of Electric Power1 ndJohn Willy and Sons Ltd 1980
249
QiRcBlfJ Vol 7 No2 Juli 2011 244-249
tegangan pada titik bagian yang di cross bonding adalah sebesar Ep = 113 1485 V =495 Volt
Untuk mengamankan kenaikan tegangan pada titik cross bonding maka pada titik tersebut dihubungkan dengan pembatas tegangan selubung (Sheath Voltage Limiter)
3 Kesimpulan a Arus pada inti penghantar akan
menginduksikan tegangan pada selubung logam dari kabel
b Gradient tegangan induksi pada selubung logam dari kabel tergantung dari arus beban dan panjang kabel
c Gradient tegangan induksi dapat diperkecil dengan metoda transposisi single point bonding dan crossbonding system
d Untuk memperkecil tegangan induksi pada selubung kabel transmisi 150 k V pentanahan dilakukan dengan Sectioshynalized Crossbonding sehingga pada titik yang ditanahkan menjadi nol dan pada titik crossbonding tegangannya 495 Volt Tegangan induksi ini memenuhi batas aman
DAFTAR PUSTAKA - ANSIIIEEE Std 575-1988lEEE Guide
for the Aplication of Sheath Bonding Methodes for Single Conductor Cable and the Calculation ofInduced Voltage and Curent in Cable Sheaths 1988 Tanaka Tosikatsu Advanced Power Cable Technology Volume 1 IndFlorida CRC Press Inc 1983 Tziouvaras Demetrios AProtection of High-Voltage AC Cables Schweitzer Engineering Laboratorieslnc 2005 Gonen Turan Electrical Power Transmision System Enginering Analysis and DesignlndJohn Willy and SonsLtd 1980
- Weddy BM Underground Transmision of Electric Power1 ndJohn Willy and Sons Ltd 1980
249